專利名稱：熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是屬于鎮(zhèn)流器的電路，特別是用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器的電路。
根據北京電光源研究所，王大有的《談談影響熒光燈交流電子鎮(zhèn)流器質量的幾個主要參數(shù)》分析，影響熒光燈交流電子鎮(zhèn)流器質量的參數(shù)有預熱電流(電壓)，預熱時間和燈管開路電壓;熒光燈交流電子鎮(zhèn)流器應付異常狀態(tài)的能力;熒光燈交流電子鎮(zhèn)流器輸入電流波形中的諧波成份;熒光燈交流電子鎮(zhèn)流器耐電源中存在的脈沖高壓的要求;熒光燈交流電子鎮(zhèn)流器的流明系數(shù)。為了克服上述因素對熒光燈的電子鎮(zhèn)流器的影響，該技術領域的專業(yè)技術人員不斷的探索，都在設法克服①沒有完善的燈絲預熱電路，即燈管啟輝是冷啟輝，啟輝瞬間燈管的沖擊很大，因而縮短了燈管的壽命;②沒有可靠的意外事故保護措施。即對于燈管不能激活及燈管整流效應和過流、過壓、過熱等現(xiàn)象不能進行有效保護，電子鎮(zhèn)流器自身可靠性降低;③電路的DC-AC轉換效率低，即開關器件易發(fā)熱、燈管亮度不易達到標準。為了克服上述主要問題，北京微電子產品研究所申請的實用新型專利，申請?zhí)?9221411.2，該申請，增加了意外事故保護，但較為麻煩，最主要的是該電路中沒有燈管預熱啟輝部分，燈管是硬激勵啟輝，因而縮短了燈管的壽命。另有，實用新型，申請?zhí)枮?0214316.6，該申請中用PTC作預熱元件，從而使電路具有啟輝預熱功能，但是，由于PTC元件自身功耗很大，從而使這種電路犧牲了一定的能量，另外，該申請主要沒有意外事故保護，因而使電子鎮(zhèn)流器自身可靠性降低。再有，實用新型，申請?zhí)?0212361.0該申請用兩啟輝器串聯(lián)能解決預熱問題，但這種預熱電路僅適用于小功率熒光燈(＜13W)，而對大功率燈管，用此種強熱啟輝方式，會使啟輝瞬間諧振電流過大，易燒毀回路中的有關器件，并且燈管也很難啟輝，除此外，該申請也沒有意外事故保護措施。
本發(fā)明目的在于提供一種具有燈絲預熱和意外保護措施及DC-AC轉換效率較高的電子鎮(zhèn)流器電路，其性能均達到或超過IEC標準。
本發(fā)明是由下列措施實現(xiàn)的(參見附圖)，本發(fā)明是一種用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器的電路，其特征在于它包括干擾抑制電路，整流濾波電路，軟啟動及保護電路、觸發(fā)啟振電路和諧振變換電路，干擾抑制電路由BX、R1、C1、C2、L1、L2組成;整流濾波電路由D1、D2、D3、D4和C5組成;軟啟動及保護電路由R2、R3、R4、R5、R6、C3、C4、T1、T2、T3組成;觸發(fā)起振電路由D5、D6、R13、C6組成;諧振變換電路由R7、R8、R9、R10、R11、R12、C7、C8、C9、C10、C11、L3、L4、L5、D7、D8、T4、T5組成;它們聯(lián)接關系如下干擾抑制電路的一輸入端串接BX，R1后和另一輸入端分別接L1、L2的一組同名端，C1并接在此組同名端上，L1、L2的另一組同名端并接C2，作為輸出端、接整流濾波器電路，整流電路輸出正端接C5的正端、軟啟動及保護電路的R3的一端，橋式整流的另一端輸出與軟啟動及保護電路的C3一端、R2的一端、T2的發(fā)射極、R4的一端、C4的一端、R6的一端相聯(lián)，軟啟動及保護電路的C3的另一端、R2的另一端與T1的集電極、T2的基極、R5的一端相聯(lián)接，T1的基極與T2的集電極聯(lián)接，R4的另一端、C4的另一端與T1的發(fā)射極、R3另一端、T3的柵極聯(lián)接，R6的另一端與T3的源極、R5的另一端聯(lián)接、T3的漏極與C5的負端聯(lián)接，C5兩端為輸出端給觸發(fā)啟振電路，C5正極接R13與C6串聯(lián)，D5的正極D6的負極與R13、C6的串聯(lián)點相聯(lián);C5的正極接T4的漏極，T4的源極接T5的漏極，T5的源極接C5的負極，D5的負極接T4的源極，D6的正極接T5的柵極，R7、C7并接于T4的漏、源極兩端，R9、R11分別并于T4、T5的柵源極之間;T4的柵極還與D7的正極、C8的一端相聯(lián);T4的源極還與R8的一端、L4的正端、L3的負端相聯(lián);C8的另一端與L4的負端串聯(lián);D7的負極與R8另一端串聯(lián);T5的柵極還與D8的正極、C9的一端相聯(lián);T5的源極還與L5的負端、R10的一端相聯(lián);C9與L5正端串聯(lián);D8負極與R10另一端串接;L3的正端經燈管FL的一端燈絲后串接C11再串接R12后，接FL的另一端燈絲，經此燈絲后再串接到C10一端，C10另一端接C5正極。電路的作用原理干擾抑制電路是防止市電電網和電子鎮(zhèn)流器電路之間的相互干擾，整流濾波電路是為了提供所需的電流電壓;軟啟動及保護電路，主要作用是軟啟動和檢測過流并保護，其原理是當接通電源時，C4上的電壓為零，則T3截止，C5兩端電壓為零，經過一段時間后，由于整流后的脈動直流電壓經R3R4對C4進行不斷地充電，使T3的柵極電壓不斷升高，使T3由截止區(qū)過渡到放大區(qū)，即T3導通，則C5開始緩慢充電，C5兩端電壓UAB由零逐漸增大，約接通電2秒鐘后，C4上電壓充到一穩(wěn)壓值，這一電壓加至T3的柵極使T3充分飽和，使C5上的電壓達到300V左右，這種啟動是軟啟動，在這種啟動過程中，使燈管在幾乎沒有任何沖擊的條件下預熱、啟輝，點亮。對于意外事故保護而言，是由R6、R5、R2、C3、T1和T2構成了過流保護電路，R6是電流取樣電阻，正常工作時，R6兩端的電壓較小，從R5、R2分壓后，在C3上得到的直流電壓較低，不足以觸發(fā)T1、T2所構成的“等效可控硅”，這時，T1、T2均截止，C4上有較高的電壓使T3飽和，電子鎮(zhèn)流器正常工作，一旦由于意外事故引起過流時，R6兩端電壓升高，從而使T1、T2構成的“等效可控硅”被觸發(fā)，T1、T2均飽和，這時T3截止，從而切斷主電路的回路，使電子鎮(zhèn)流器停止工作，起到保護作用。除此之外，BX是溫度保險絲，當由于意外事故引起惡性發(fā)熱時，一旦發(fā)熱溫升到85℃以上，BX自動熔斷，切斷電源可以防止火災等危險發(fā)生。實際上是雙重保護使本發(fā)明的安全可靠性大大提高。當有很大諧波電流出現(xiàn)時，電源會供出很大電流，R6馬上會檢測到過流現(xiàn)象，使T1、T2觸發(fā)、T3截止，電子鎮(zhèn)流器停止工作，起到保護作用。觸發(fā)啟振電路和諧振變換電路工作原理當接通電源時，UAB開始慢慢上升，約0.1s時，UAB上升到30V左右，電流經R13對C6充電，充電到D6的觸發(fā)電平16V以上，C6經D6放電，在T5的柵極上產生一正脈沖電壓，T5飽和導通，由于L3、L4、L5是耦合在一塊，這樣L3上的電流正反饋到T5柵極，維持T5繼續(xù)導通，由于L3、L4、L5的正反饋作用，從而使回路維持振蕩。該回路起振是在低電壓下進行的，而由于剛起振時UAB很低(30V左左右)，所以諧振電容C11上的電壓很低，不能把燈管啟輝，但此時，燈絲中有足夠的電流對燈絲進行預熱，經過一段時間，UAB繼續(xù)上升，燈絲中的電流不斷增大，約在0.6s的時刻，UAB上升至80-100V左右，此時燈絲已充分預熱，而且C11上獲得足夠的諧振電壓(300～400V左右)這樣燈管開始啟輝，并由輝光放電過渡到孤光放電，0.6s后燈管的亮度隨著UAB的上升逐漸變亮，并最后穩(wěn)定下來。在燈管啟輝過程中，燈管兩端不產生任何瞬間的高電壓、大電流沖擊，這是一種最佳啟輝過程，能使燈管壽命延長2倍左右。本發(fā)明的開關器件工作的狀態(tài)與其它不相同，而是工作在E類(戍類)狀態(tài)下，T4、T5是開關管，D9、D10是T4、T5的續(xù)流管，C7是吸收電容、D7、R8、R9及D8、R10、R11分別是T4、T5的柵極保護回路，由于柵極回路的不對稱性(D7、D8存在)使回路正常工作時T4、T5柵極上有一負的直流偏壓，這樣T4、T5工作時間(導通時間)均小于1/2周期，通過調整C7、及R8、R9、R10、R11的參數(shù)，并充分利用T4、T5內部的快速續(xù)流二極管，可以使T4、T5工作在E類狀態(tài)。當UDS高電平時，IDS＝0;當IDS＞0，UDS＝0;且在UDS、ID變化的交界處，UDS、ID沒有同時大于零的時刻，因而管子本身的功耗小，使DC-AC轉換效率提高。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比，有以下特點①本發(fā)明在接通電源時軟啟動，使燈管具有燈絲預熱過程，燈管啟輝瞬間無沖擊電壓，從而大大延長了燈管壽命;②本發(fā)明對燈管的不能激活、整流效應具有可靠的保護、并可以防止過流、過壓、惡性發(fā)熱等現(xiàn)象發(fā)生，從而提高了鎮(zhèn)流器的安全系數(shù)、增強了鎮(zhèn)流器的適應能力，使可靠性大大提高;③本發(fā)明的開關器件工作在E類狀態(tài)、有效地改善了管子工作條件，提高了系統(tǒng)的開關轉換效率。以40W為例能節(jié)電20%。本發(fā)明與IEC標準比較如下(以40W為例)可比指標本發(fā)明IEC標準電壓范圍140V～250V180V～242V額定輸入功率<37.5W<49W額定光通量2070～2300Lm2070～2300Lm預熱時間0.5～1.5S0.4～1.5S燈管壽命>10000h>6000h預熱電流0.6A0.387～0.903A
可比指標本發(fā)明IEC標準最大開始電壓<400V<400V工作電流波幅系數(shù)<1.6<1.8


，附圖1是電子鎮(zhèn)流器電路結構示意圖。
現(xiàn)結合附圖對本發(fā)明作進一步描述，本發(fā)明是一種用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于它包括干擾抑制電路1、整流濾波電路2、軟啟動及保護電路3、觸發(fā)啟振電路4和諧振變換電路5;干擾抑制電路1，由BX、R1、C1、C2、L1、L2組成;整流濾波電路2，由D1、D2、D3、D4和C5組成;軟啟動及保護電路3，由R2、R3、R4、R5、C3、C4、T1、T2、T3組成;觸發(fā)起振電路4，由D5、D6、R13、C6組成;諧振變換電路5，由R7、R8、R9、R10、R11、R12、C7、C8、C9、C10、C11、L3、L4、L5、D7、D8、T4、T5組成;“它們聯(lián)接關系如下干擾抑制電路1的一輸入端串接BX、R1后和另一輸入端分別接L1、L2的一組同名端，C1直接在此組同名端上，L1、L2的另一組同名端并接C2，作為輸出端，接整流濾波電路2，整流電路的輸出，正端接C5的正端，軟啟動及保護電路3的R3的一端，橋式整流的另一端輸出與軟啟動及保護電路3的C3的一端、R2的一端、T2的發(fā)射極、R4的一端、C4的一端、R6的一端相聯(lián)。軟啟動及保護電路3的C3的另一端、R2的另一端與T1的集電極、T2的基極、R5的另一端相聯(lián)接，T1的基極與T2的集電極聯(lián)接，R4的另一端、C4的另一端與T1的發(fā)射極、R3的另一端，T3的柵極聯(lián)接，R6的另一端與T3的源極、R5的另一端聯(lián)接，T3的漏極與C5的負端相聯(lián)接，C5兩端為輸出給觸發(fā)啟振電路4，C5正極接R13一端，C5負極接C6的一端，R13與C6串聯(lián)，D5的正極、D6的負極與R13、C6的串聯(lián)點相聯(lián);C5的正極接T4的漏極、T4的源極接T5的漏極，T5的源極接C5的負極;D5的負極接T4的源極，D6的正極接T5的柵極，R7、C7并接于T4的漏、源極兩端;R9、R11分別并于T4、T5的柵源極之間，T4的柵極還與D7的正極、C8的一端相聯(lián);T4的源極還與R8的一端、L4的正端、L3的負端相聯(lián);C8的另一端與L4的負端串聯(lián);D7的負極與R8的另一端串聯(lián);T5的柵極還與D8的正極、C9的一端相聯(lián);T5的源極還與L5的負端、R10的一端相聯(lián)，C9與L5正端串聯(lián);D8負極與R10另一端串接;L3的正端經燈管FL的一端燈絲后串接C11再串接R12后，接FL的另一端燈絲，經此燈絲后再串接到C10的一端、C10的另一端接C5正極。各元件參數(shù)如下表元件 R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10R11R12R13參數(shù)Ω 4.7 10K 3M 100K 1K 1Ω 520K 3K 1K 3K 1K 12Ω 470K上表中除R1、R13是1/2W的電阻外，其它均為1/8W的電阻。
元件 C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11
電路中二極管D1～D5選用4004，D6選用SV308A，D7、D8選用4148，三極管T1選用9013、T2選用9014，T3、T4、T5均選用BOZ41，BX選用0.5A、85℃的溫度保險絲。L1、L2用φ0.35漆包線，在φ10左右的小磁環(huán)上雙線并繞，L3、L4、L5用φ0.35漆包線在E9磁芯上初級繞140T左右為L3，次級L3、L4均繞10T左右。
權利要求
一種用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器的電路，其特征在于它包括干擾抑制電路1、整流濾波電路2、軟啟動及保護電路3、觸發(fā)起振電路4和諧振變換電路5；干擾抑制電路1，由BX、R1、C1、C2、L1、L2組成；整流濾波電路2，由D1、D2、D3、D4和C5組成；軟啟動及保護電路3、由R2、R3、R4、R5、R6、C3、C4、T1、T2、T3組成；觸發(fā)起振電路4，由D5、D6、R13、C6組成；諧振變換電路5，由R7、R8、R9、R10、R11、R12、C7、C8、C9、C10、C11、L3、L4、L5、D7、D8、T4、T5組成；它們聯(lián)接關系如下干擾抑制電路的一輸出端串接BX、R1后和另一輸入端分別接L1、L2的一組同名端、C1并接在此組同名端上，L1、L2的另一組同名端并接C2，作為輸出端，接整流濾波電路2；整流電路輸出正揣接C5的正端、軟啟動及保護電路3的R3的一端，橋式整流的另一端輸出與(軟)啟動及保護電路3的C3一端、R2的一端、T2的發(fā)射極、R4的一端、C4的一端、R6的一端相聯(lián)，軟啟動及保護電路3的C3的另一端、R2的另一端與T1的集電極、T2的基極、R5的一端相聯(lián)接，T1的基極與T2的集電極聯(lián)接，R4的另一端、C4的另一端與T1的發(fā)射極、R3的另一端、T3的柵極聯(lián)接，R6的另一端與T3的源極、R5的另一端聯(lián)接，T3的漏極與C5的負端聯(lián)接，C5兩端為輸出端給觸發(fā)啟振電路4、C5正極接R13端、C5負極接C6的一端，R13與C6串聯(lián)，D5的正極、D6的負極與R13、C6的串聯(lián)點相聯(lián)；C5的正極接T4的漏極，T4的源極接T5的漏極，T5的源極接C5的負極；D5的負極接T4的源極，D6的正極接T5的柵極，R7、C7并接于T4的漏源極兩端；R9、R11分別并于T4、T5的柵源極之間；T4的柵極還與D7的正極、C8的一端相聯(lián)；T4的源極還與R8的一端、L4的正端、L3的負端相聯(lián)；C8的另一端與L4的負端串聯(lián)，D7的負極與R8的另一端串聯(lián)；T5的柵極還與D8的正極、C9的一端相聯(lián)；T5的源極還與L5的負端、R10的一端相聯(lián)，C9與L5正端串接；D8負極與R10另一端串接；L3的正端經燈管FL的一端燈絲后串接C11再串接R12后，接FL的另一端燈絲，經此燈絲后再串接到C10一端，C10另一端接C5正極。
全文摘要
本發(fā)明屬于熒光燈用的電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于它包括干擾抑制電路，整流濾波電路，軟啟動及保護電路，觸發(fā)起振電路和諧振變換電路，它克服了已有技術不能同時，解決軟啟動，應付意外事故，轉換效率低的不足，其特點①軟啟輝預熱燈絲，使燈管壽命延長，②可靠性好、安全系數(shù)高，③轉換效率高，可達92％，對40W燈管可節(jié)能20％。廣泛應用于各種熒光燈上。
文檔編號H02H3/08GK1069616SQ91108139
公開日1993年3月3日 申請日期1991年8月19日 優(yōu)先權日1991年8月19日
發(fā)明者王鵬毅, 眭法川 申請人:華東工學院