专利名称：一种高性能长寿命荧光灯电子镇流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及荧光灯镇流器，具体涉及一种高性能长寿命荧光灯电子镇流器。
背景技术：
目前市场上出售的荧光灯电子镇流器几乎都是采用磁环变压器反馈的自激式双极型晶体管半桥逆变电路，相对于传统的电感镇流器，它的优点是体积小，重量轻。但同时存在以下缺点:(1)晶体管由磁环变压器驱动，振荡反馈回路复杂，工作频率不稳定，可靠性低。(2)没有灯丝预热及开路保护功能，容易造成灯丝开路及半桥逆变输出晶体三极管损坏，荧光灯的寿命短。(3)没有功率因素校正电路，电子镇流器的功率因素一般不超过0.6，电能的利用率低。
发明内容为解决现有荧光灯电子镇流器的不足，本实用新型公开一种高性能长寿命荧光灯电子镇流器。该镇流器的体积小、重量轻、成本低、功率因素高、保护功能完善、使用寿命长，可广泛应用于荧光灯电子镇流器领域。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:本实用新型由依次顺序连接的EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路、IC高频逆变及保护电路、升压镇流电路组成。EMI滤波电路是由电容Cl和电感LI组成的低通滤波电路。PFC电路是由D5、D6、D7、C3和C4组成的填谷式无源功率因素校正电路。IC高频逆变及保护电路由集成电路芯片FAN7710V及外围的电阻R1、R2，电容C5、C6、C7、C8、C9和二极管D8、D9、D10组成。R2和C7分别设计为82ΚΩ和680nF，高频逆变电路的运行频率是49KHz，最高频率为78KHz，预热时间为1S。升压镇流电路是由电感L2和电容ClO组成的串联谐振升压和电感镇流电路。本实用新型的积极效果在于:体积小、重量轻、成本低、功率因素高、保护功能完善、使用寿命长。
图1为本实用新型的方框图。图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如附图1所示，本实用新型由依次顺序连接的EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路、IC高频逆变及保护电路、升压镇流电路组成。如附图2所示，Cl和LI构成EMI滤波器，用于抑制IC高频逆变电路产生的高频干扰脉冲对市电电源的干扰。D1、D2、D3、D4和C2组成整流滤波电路，将220V交流电经整流滤波得到300V左右的直流电压，为IC高频逆变电路供电。[0011]PFC电路是由D5、D6、D7、C3和C4组成的填谷式无源功率因素校正电路。电容C3、C4串联充电，并联放电。在交流电每一个半周期内，将交流输入电压高于直流输出电压的时间拉长，整流二极管的导通角增大，电源电压的过零死区时间缩短，其电流波形趋向于连续，包络线趋向于正弦波，使交流输入电流追逐电源电压瞬时变化轨迹。这个PFC电路可将功率因数提供到0.945以上，总谐波失真THD〈29.65%。IC高频逆变及保护电路由集成电路芯片FAN7710V及外围的电阻R1、R2，电容C5、C6、C7、C8、C9和二极管D8、D9、DlO组成。具有荧光灯电子镇流器所须的预热、点火、运行和灯丝开路、过热保护功能。在高频逆变电路中，Rl为ICl的启动电阻，C5为退耦电容，R2为振荡器频率设定电阻，C7为灯丝预热时间设置电容，D8和C6为自举操作二极管和电容，D9、D10和C8组成电荷泵附加电源。整个镇流器电路包括FAN7710V在内仅使用26个元器件，实现了元件数量最少化。FAN7710V芯片上集成了振荡器、预热和半桥高、低端驱动信号死区时间控制电路、零电压开关(ZVS )控制电路、过热(165° )保护和灯丝开路检测与保护电路以及半桥高、低端高压功率M0SFET。该镇流器有四种工作模式。预热模式时，C7上的电压从OV增加到3V的时间为预热时间，本实用新型将R2和C7分别设计为82ΚΩ和680nF，高频逆变电路的运行频率是49KHz，最高频率为78KHz，预热时间为1S。点火模式时，C7上的电压从3V增加到5V所需要的时间为灯点火时间，约为0.113S。在点火阶段，振荡频率逐渐下降直到谐振，灯上的电压增加引起灯的点火。镇流器的最大点火电压发生在仅由L2和ClO组成的输出电路的谐振点处。通过设定L2和ClO的值就能够控制此最大点火电压。灯被点亮后，ICl进入运行模式，C7上的电压大于5V，工作频率固定在49KHz。当C7上的电压大于6 V时，有源ZVS电路启动，ICl通过控制死区时间来满足ZVS，以使半桥中MOSFET的开关损耗最小化。如果C7上的电压被拉低到2.1V以下，ICl将关闭。在关闭模式中，不再有信号输出，仅消耗250 μ A的电流。当ICl结温超过165°C时，ICl也会进入关闭模式。灯丝开路保护的过程是:如果出现灯丝开路，谐振槽路将失效，半桥输出电流对电荷泵电容C8充电和放电，出现电容性负载驱动，不再满足ZVS条件，使ICl功率耗散迅速增力口，有可能使其损坏。FAN7710V能自动检测灯丝开路故障，通过降低C7的电压增加死区时间，以满足ZVS条件。一旦C7的电压降至2.1V以下，ICl进入关闭模式，这样就会避免半桥损坏。如果ICl芯片结温超过165°C，IC也会进入关闭状态而停止工作，实现过热保护。升压镇流电路由L2和ClO组成，在点火阶段，L2和ClO发生串联谐振时，ClO上产生的高压脉冲施加到灯管上，即可使灯管击穿而点亮。灯被启动点亮后，L2起镇流作用。
权利要求1.一种高性能长寿命荧光灯电子镇流器，其特征是:它由依次顺序连接的EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路、IC高频逆变及保护电路、升压镇流电路组成。
2.根据权利要求1所述的一种高性能长寿命荧光灯电子镇流器，其特征是:EMI滤波电路是由电容Cl和电感LI组成的低通滤波电路。
3.根据权利要求1所述的一种高性能长寿命荧光灯电子镇流器，其特征是:PFC电路是由D5、D6、D7、C3和C4组成的填谷式无源功率因素校正电路。
4.根据权利要求1所述的一种高性能长寿命荧光灯电子镇流器，其特征是:IC高频逆变及保护电路由集成电路芯片FAN7710V及外围的电阻Rl、R2，电容C5、C6、C7、C8、C9和二极管D8、D9、D10组成。
5.根据权利要求1所述的一种高性能长寿命荧光灯电子镇流器，其特征是:R2和C7分别设计为82ΚΩ和680nF，高频逆变电路的运行频率是49KHz，最高频率为78KHz，预热时间为1S。
6.根据权利要求1所述的一种高性能长寿命荧光灯电子镇流器，其特征是:升压镇流电路是由电感L2和电容ClO组成的串联谐振升压和电感镇流电路。
专利摘要一种高性能长寿命荧光灯电子镇流器由依次顺序连接的EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路、IC高频逆变及保护电路、升压镇流电路组成。EMI滤波电路是由电容和电感组成的低通滤波电路。PFC电路是由二极管和电容组成的填谷式无源功率因素校正电路。IC高频逆变及保护电路由集成电路芯片FAN7387V及外围的电阻、电容和二极管等元器件组成，具有荧光灯电子镇流器所需的预热、点火、运行和灯丝开路、过热保护功能。IC高频逆变电路的运行频率是49KHz，最高频率是78KHz。升压镇流电路是由电感和电容组成的串联谐振升压和电感镇流电路。其积极效果在于体积小、重量轻、成本低、功率因素高、保护功能完善、使用寿命长。
文档编号H05B41/295GK203057664SQ20122067286
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者张新安 申请人:张新安