專利名稱：熒光燈電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是屬于鎮(zhèn)流器，特別是用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器。
根據(jù)北京電光源研究所，王大有的《談?wù)動(dòng)绊憻晒鉄艚涣麟娮渔?zhèn)流器質(zhì)量的幾個(gè)主要參數(shù)》分析，影響熒光燈交流電子鎮(zhèn)流器質(zhì)量的參數(shù)有預(yù)熱電流(電壓)，預(yù)熱時(shí)間和燈管開(kāi)電壓；熒光燈交流電子鎮(zhèn)流器應(yīng)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(duì)熒光燈的電子鎮(zhèn)流器的影響，該技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員不斷的探索，都在設(shè)法克服①?zèng)]有完善的燈絲預(yù)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(méi)有可靠的意外事故保護(hù)措施。即對(duì)于燈管不能激活及燈管整流效應(yīng)和過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱等現(xiàn)象不能進(jìn)行有效保護(hù)，電子鎮(zhèn)流器自身可靠性降低；③電路的DC－AC轉(zhuǎn)換效率低，即開(kāi)關(guān)器件易發(fā)熱、燈管亮度不易達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。為了克服上述主要問(wèn)題，北京微電子產(chǎn)品研究所申請(qǐng)的實(shí)用新型專利，申請(qǐng)?zhí)?9221411.2，該申請(qǐng)，增加了意外事故保護(hù)，但較為麻煩，最主要的是該電路中沒(méi)有燈管預(yù)熱啟輝部分，燈管是硬激勵(lì)啟輝，因而縮短了燈管的壽命。另有，實(shí)用新型，申請(qǐng)?zhí)枮?0214316.6，該申請(qǐng)中用PTC作預(yù)熱元件，從而使電路具有啟輝預(yù)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(qǐng)主要沒(méi)有意外事故保護(hù)，因而使電子鎮(zhèn)流器自身可靠性降低。再有，實(shí)用新型，申請(qǐng)?zhí)?0212361.0該申請(qǐng)用兩啟輝器串聯(lián)能解決預(yù)熱問(wèn)題，但這種預(yù)熱電路僅適用于小功率熒光燈(＜13W)，而對(duì)大功率燈管，用此種強(qiáng)熱啟輝方式，會(huì)使啟輝瞬間諧振電流過(guò)大，易燒毀回路中的有關(guān)器件，并且燈管也很難啟輝，除此外，該申請(qǐng)也沒(méi)有意外事故保護(hù)措施。
本實(shí)用新型目的在于提供一種具有燈絲預(yù)熱和意外保護(hù)措施及DC－AC轉(zhuǎn)換效率較高的電子鎮(zhèn)流器，其性能均達(dá)到或超過(guò)IEC標(biāo)準(zhǔn)。
本實(shí)用新型是由下列措施實(shí)現(xiàn)的(結(jié)合附圖進(jìn)行敘述)，本實(shí)用新型是一種用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器，它包括機(jī)殼蓋6、機(jī)殼罩7、機(jī)芯8，干擾抑制電路1，整流濾波電路2，其特征在于它還包括軟啟動(dòng)及保護(hù)電路3、觸發(fā)啟振電路4和諧振變換電路5。它們聯(lián)接關(guān)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(dòng)及保護(hù)電路的R3的一端，橋式整流的另一端輸出與軟啟動(dòng)及保護(hù)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(dòng)及保護(hù)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(fù)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(fù)極與R13、C6的串聯(lián)點(diǎn)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(fù)極，D5的負(fù)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(fù)端相聯(lián)；C8的另一端與L4的負(fù)端串聯(lián)；D7的負(fù)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(fù)端、R10的一端相聯(lián)；C9與L5正端串接；D8負(fù)極與R10另一端串接；L3的正端經(jīng)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(jīng)此燈絲后再串接到C10一端，C10另一端接C5正極，電路均裝在機(jī)芯上，機(jī)芯由機(jī)殼罩罩上，機(jī)殼蓋蓋在機(jī)芯上，其順序機(jī)殼蓋在上，其次是機(jī)芯，再次機(jī)殼罩。電路的作用原理干擾抑制電路是防止市電電網(wǎng)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(dòng)及保護(hù)電路，主要作用是軟啟動(dòng)和檢測(cè)過(guò)流并保護(hù)，其原理是當(dāng)接通電源時(shí)，C4上的電壓為零，則T3截止，C5兩端電壓為零，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，由于整流后的脈動(dòng)直流電壓經(jīng)R3R4對(duì)C4進(jìn)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(guò)渡到放大區(qū)，即T3導(dǎo)通，則C5開(kāi)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(dá)到300V左右，這種啟動(dòng)是軟啟動(dòng)，在這種啟動(dòng)過(guò)程中，使燈管在幾乎沒(méi)有任何沖擊的條件下預(yù)熱、啟輝，點(diǎn)亮。對(duì)于意外事故保護(hù)而言，是由R6、R5、R2、C3、T1和T2構(gòu)成了過(guò)流保護(hù)電路，R6是電流取樣電阻，正常工作時(shí)，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(gòu)成的“等效可控硅”，這時(shí)，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(guò)流時(shí)，R6兩端電壓升高，從而使T1、T2構(gòu)成的“等效可控硅”被觸發(fā)，T1、T2均飽和，這時(shí)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(hù)作用。除此之外，BX是溫度保險(xiǎn)絲，當(dāng)由于意外事故引起惡性發(fā)熱時(shí)，一旦發(fā)熱溫升到85℃以上，BX自動(dòng)熔斷，切斷電源可以防止火災(zāi)等危險(xiǎn)發(fā)生。實(shí)際上是雙重保護(hù)使本發(fā)明的安全可靠性大大提高。當(dāng)有很大諧波電流出現(xiàn)時(shí)，電源會(huì)供出很大電流，R6馬上會(huì)檢測(cè)到過(guò)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(hù)作用。觸發(fā)啟振電路和諧振變換電路工作原理當(dāng)接通電源時(shí)，UAB開(kāi)始慢慢上升，約0.1s時(shí)，UAB上升到30V左右，電流經(jīng)R13對(duì)C6充電，充電到D6的觸發(fā)電平16V以上，C6經(jīng)D6放電，在T5的柵極上產(chǎn)生一正脈沖電壓，T5飽和導(dǎo)通，由于L3、L4、L5是耦合在一起，這樣L3上的電流正反饋到T5柵極，維持T5繼續(xù)導(dǎo)通，由于L3、L4、L5的正反饋?zhàn)饔?，從而使回路維持振蕩。該回路起振是在低電壓下進(jìn)行的，而由于剛起振時(shí)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(shí)，燈絲中有足夠的電流對(duì)燈絲進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，UAB繼續(xù)上升，燈絲中的電流不斷增大，約在0.6s的時(shí)刻，UAB上升至80－100V左右，此時(shí)燈絲已充分預(yù)熱，而且C11上獲得足夠的諧振電壓(300～400V左右)這樣燈管開(kāi)始啟輝，并由輝光放電過(guò)渡到弧光放電，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(lái)。在燈管啟輝過(guò)程中，燈管兩端不產(chǎn)生任何瞬間的高電壓、大電流沖擊，這是一種最佳啟輝過(guò)程，能使燈管壽命延長(zhǎng)2倍左右。本發(fā)明的開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)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(hù)回路，由于柵極回路的不對(duì)稱性(D7、D8存在)使回路正常工作時(shí)T4、T5柵極上有一負(fù)的直流偏壓，這樣T4、T5工作時(shí)間(導(dǎo)通時(shí)間)均小于1／2周期，通過(guò)調(diào)整C7、及R8、R9、R10、R11的參數(shù)，并充分利用T4、T5內(nèi)部的快速續(xù)流二極管，可以使T4、T5工作在E類狀態(tài)。當(dāng)UDS高電平時(shí)，IDS＝0；當(dāng)IDS＞0，UDS＝0；且在UDS、ID變化的交界處，UDS、ID沒(méi)有同時(shí)大于零的時(shí)刻，因而管子本身的功耗小，使DC－AC轉(zhuǎn)換效率提高。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下特點(diǎn)①本發(fā)明在接通電源時(shí)軟啟動(dòng)，使燈管具有燈絲預(yù)熱過(guò)程，燈管啟輝瞬間無(wú)沖擊電壓，從而大大延長(zhǎng)了燈管壽命；②本實(shí)用新型對(duì)燈管的不能激活、整流效應(yīng)具有可靠的保護(hù)、并可以防止過(guò)流、過(guò)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(qiáng)了鎮(zhèn)流器的適應(yīng)能力，使可靠性大大提高；③本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換效率。以40W為例能節(jié)電20％。本發(fā)明與IEC標(biāo)準(zhǔn)比較如下(以40W為例)可比指標(biāo)本實(shí)用新型IEC標(biāo)準(zhǔn)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(yù)熱時(shí)間0.5～1.5S0.4～1.5S燈管壽命＞10000h＞6000h預(yù)熱電流0.6A0.387～0.903A最大開(kāi)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)流器的電路圖、附圖2是電子鎮(zhèn)流器結(jié)構(gòu)示意圖、附圖3是元件結(jié)構(gòu)排列裝配圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，本實(shí)用新型是一種用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器，它包括機(jī)殼蓋6、機(jī)殼罩7、機(jī)芯8、干擾抑制電路1、整流濾波電路2、其特征在于它還包括軟啟動(dòng)及保護(hù)電路3、觸發(fā)啟振電路4和諧振變換電路5。它們聯(lián)接關(guān)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(dòng)及保護(hù)電路3的R3的一端、橋式整流的另一端輸出與軟啟動(dòng)及保護(hù)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(dòng)及保護(hù)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(fù)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(fù)極接C6的一端，R18與C6串聯(lián)，D5的正極、D6的負(fù)極與R13、C6的串聯(lián)點(diǎn)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(fù)極；D5的負(fù)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(fù)端相聯(lián)；C8的另一端與L4的負(fù)端串聯(lián)；D7的負(fù)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(fù)端、R10的一端相聯(lián)，C9與L5正端串聯(lián)；D8負(fù)極與R10另一端串接；L3的正端經(jīng)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(jīng)此燈絲后再串接到C10的一端、C10的另一端接C5正極，電路均裝在機(jī)芯8上，機(jī)芯8由機(jī)殼罩7罩上，機(jī)殼蓋6在蓋在機(jī)芯8上，其順序機(jī)殼蓋6在上，其次是機(jī)芯8，再次機(jī)殼罩7。機(jī)芯8用φ3.5螺絲固定機(jī)殼罩7內(nèi)，殼內(nèi)有兩個(gè)φ3.5螺絲孔，然后將機(jī)殼蓋6與機(jī)殼罩7在側(cè)槽處全部全在一塊。其機(jī)殼罩7尺寸為100×40×50mm3，機(jī)芯8和機(jī)殼6面積均為125×50mm2。機(jī)殼6、機(jī)殼罩7和機(jī)芯8均用一般鐵皮材料做成。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 耐壓V 400 400 6.3 16 400 50 400 100 100 400 400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(xiǎn)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(jí)繞140T左右為L(zhǎng)3，次級(jí)L3、L4均繞10T左右。
權(quán)利要求一種用于熒光燈的電子鎮(zhèn)流器，它包括機(jī)殼蓋6、機(jī)殼罩7、機(jī)芯8、干擾抑制電路1、整流濾波電路2、其特征在于它還包括軟啟動(dòng)及保護(hù)電路3、觸發(fā)起振電路4和諧振變換電路5；它們聯(lián)接關(guān)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的另一組同名端、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；整流電路輸出正端接C5的正端、軟啟動(dòng)及保護(hù)電路3的R3的一端，橋式整流的另一端輸出與軟啟動(dòng)及保護(hù)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(dòng)及保護(hù)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(fù)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(fù)極接C6的一端，R13與C6串聯(lián)，D5的正極、D6的負(fù)極與R13、C6的串聯(lián)點(diǎn)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(fù)極；D5的負(fù)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(fù)端相聯(lián)；C8的另一端與L4的負(fù)端串聯(lián)，D7的負(fù)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(fù)端、R10的一端相聯(lián)，C9與L5正端串接；D8負(fù)極與R10另一端串接；L3的正端經(jīng)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(jīng)此燈絲后再串接到C10一端，C10另一端接C5正極，電路均裝在機(jī)芯8上，機(jī)芯8由機(jī)殼罩7罩上，機(jī)殼蓋6再蓋在機(jī)芯8上，其順序機(jī)殼蓋6在上，其次是機(jī)芯8，再次機(jī)殼罩7。
專利摘要本實(shí)用新型屬于熒光燈用的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于它包括干擾抑制電路，整流濾波電路，軟啟動(dòng)及保護(hù)電路，觸發(fā)起振電路和諧振變換電路，它克服了已有技術(shù)不能同時(shí)，解決軟啟動(dòng)，應(yīng)付意外事故，轉(zhuǎn)換效率低的不足，其特點(diǎn)①軟啟輝預(yù)熱燈絲，使燈管壽命延長(zhǎng)，②可靠性好、安全系數(shù)高，③轉(zhuǎn)換效率高，可達(dá)92％，對(duì)40W燈管可節(jié)能20％，廣泛應(yīng)用于各種熒光燈上。
文檔編號(hào)H02H3/08GK2099428SQ91220219
公開(kāi)日1992年3月18日 申請(qǐng)日期1991年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月19日
發(fā)明者王鵬毅, 眭法川 申請(qǐng)人:華東工學(xué)院