專利名稱：直流低壓電源雙橋振蕩功率合成熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種直流低壓電源雙橋振蕩功率合成熒光 燈。
背景技術(shù)：
在汽車、火車和船只沒交流市電可供或野外露營休閑供電不便的場合，采用蓄電池直流低壓電源的熒光燈可產(chǎn)生較強(qiáng)的光照亮度，光電轉(zhuǎn)換效率較高，光線柔和宜人，使用方便。然而，熒光燈是一種氣體放電產(chǎn)生光亮，點(diǎn)火啟動(dòng)電壓通常在500V以上才能激發(fā)管壁熒光粉涂層汞蒸，引燃后穩(wěn)定工作電壓為40V-110V，燈管電流至少在數(shù)百毫安。而且，要求振蕩輸出功率大，工作電壓較低時(shí)電流就必須增大，因此，大電流振蕩三極管功耗溫升引起管子電壓電流變化，同時(shí)大電流溫升也使線圈磁性導(dǎo)磁率下降電感量減小，嚴(yán)重的發(fā)生磁飽和電感變得很小，進(jìn)而影響燈管電壓和電流改變，燈管發(fā)光亮度不穩(wěn)定。甚至燒壞器件。隨著燈負(fù)載功率要求更大時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流相應(yīng)增大，逆變器功率器件功耗急劇增大，通常， 振蕩三極管散熱器不能做得過大，制約正常工作。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供直流低壓電源供電，拖動(dòng)大功率燈負(fù)載的一種直流低壓電源雙橋振蕩功率合成熒光燈。本實(shí)用新型技術(shù)解決方案為由兩個(gè)橋式振蕩器、相加耦合器、燈管電路、過載檢測保護(hù)電路及直流低壓電源組成，兩個(gè)橋式振蕩器分為橋式振蕩器5a和橋式振蕩器5b，分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、T2初級電感并聯(lián)電容為諧振回路，諧振回路兩端分別并接兩個(gè) PNP大功率振蕩管集電極和兩個(gè)NPN大功率振蕩管集電極，兩個(gè)PNP大功率振蕩管發(fā)射極接直流低壓電源正極，兩個(gè)NPN大功率振蕩管發(fā)射極接地，互補(bǔ)串饋供電，四個(gè)大功率振蕩管集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)快速恢復(fù)二極管，諧振回路兩端還并聯(lián)交叉耦合到對管基極電阻靜態(tài)偏置和電容正反饋構(gòu)成橋式振蕩器，兩個(gè)NPN大功率振蕩管基極并接控制信號接口管集電極，接口管基極、集電極接電壓負(fù)反饋偏置電阻，發(fā)射極接地，橋式振蕩器5a與橋式振蕩器5b輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl和T2次級電感反相接入相加耦合器次級電感功率合成，相加耦合器次級電感升壓接入燈管電路，過載檢測保護(hù)電路由燈負(fù)載電流經(jīng)磁環(huán)電感感生電壓二極管峰值檢波，檢測電壓接入接口管控制振蕩管；其中，燈管電路接相加耦合器次級電感，在電感兩端并接串聯(lián)的阻容RC元件，然后接燈管串聯(lián)諧振電路電感、電容至燈管燈絲的一端，燈絲另一端并接預(yù)熱啟動(dòng)電容和串聯(lián)相接的熱敏電阻及雙向觸發(fā)二極管。本實(shí)用新型產(chǎn)生有益的積極效果是直流低壓電源供電雙橋振蕩功率合成，獲取大功率燈負(fù)載高光效，阻容交叉耦合雙橋振蕩功率合成不僅高效，振蕩電路互補(bǔ)串饋供電， 電源電壓高電流小，顯著降低功耗增大輸出功率。集電極電流相位相反三階和高階奇次諧波為零，偶次諧波相互抵消，輸出為純正弦波，廣泛用于沒交流電源或供電不便的場合照明。

圖1 本實(shí)用新型技術(shù)方案原理方框圖圖2橋式振蕩器電路圖3雙橋振蕩器功率合成及過載檢測保護(hù)電路圖4燈管電路具體實(shí)施方法參照圖1、2、3(圖2以橋式振蕩器5a電路為例，橋式振蕩器5b電路相同)，本實(shí)用新型具體實(shí)施方法和實(shí)施例由兩個(gè)橋式振蕩器5、相加耦合器4、燈管電路3、過載檢測保護(hù)電路2及直流低壓電源組成，兩個(gè)橋式振蕩器5分為橋式振蕩器5a和橋式振蕩器5b，分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、T2初級電感Ll并聯(lián)電容CO為諧振回路，諧振回路兩端分別并接兩個(gè)PNP大功率振蕩管Ql、Q2集電極和兩個(gè)NPN大功率振蕩管Q3、Q4集電極，兩個(gè)PNP 大功率振蕩管Q1、Q2發(fā)射極接直流低壓電源1正極，兩個(gè)NPN大功率振蕩管Q3、Q4發(fā)射極接地，互補(bǔ)串饋供電，四個(gè)大功率振蕩管Q1、Q2和Q3、Q4集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)快速恢復(fù)二極管VD1、VD2和VD3、VD4，諧振回路兩端還并聯(lián)交叉耦合到對管基極電阻Rl、R2和R3、 R4靜態(tài)偏置和電容Cl、C2和C3、C4正反饋構(gòu)成橋式振蕩器，兩個(gè)NPN大功率振蕩管Q3、Q4 基極并接控制信號接口管Q5、Q6集電極，接口管Q5、Q6基極、集電極接電壓負(fù)反饋偏置電阻 R5、R6，發(fā)射極接地，橋式振蕩器5a與橋式振蕩器5b輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl 和T2次級電感L2反相接入相加耦合器4初級電感功率合成，相加耦合器4次級電感升壓接入燈管電路3，過載檢測保護(hù)電路2由燈負(fù)載電流經(jīng)磁環(huán)電感L3感生電壓二極管VD5峰值檢波，檢測電壓經(jīng)電容C6濾波、限流電阻R7、R8接入接口管Q5、Q6控制振蕩管Q3、Q4及 Q1、Q2，當(dāng)燈負(fù)載短路或燈管接觸不良產(chǎn)生大電流，檢測電壓使Q3、Q4飽和導(dǎo)通，振蕩管Q3、 Q4及Ql、Q2截止停振，即時(shí)起保護(hù)作用?？焖倩謴?fù)二極管VD1、VD2和VD3、VD4保護(hù)振蕩管免受高反壓擊穿。橋式振蕩器PNP、NPN三極管兩個(gè)互補(bǔ)對稱阻容交叉耦合推挽振蕩相互耦合而成， 阻容交叉耦合推挽振蕩實(shí)際是輸出輸入直接相連的兩級LC選頻放大器，大功率振蕩管Q1、 Q2和Q3、Q4導(dǎo)通角為90度交替工作，輸出電流為半余弦波脈沖，振蕩十分強(qiáng)烈，經(jīng)諧振回路衰減諧波，集電極電流相位相反三階和高階奇次諧波為零，偶次諧波相互抵消，使燈負(fù)載輸出為純正弦波，不僅高效，互補(bǔ)串饋供電，電源電壓高，電流小，顯著降低功耗增大輸出功率。圖3，通用大功率三極管構(gòu)成橋振蕩，輸出功率匹配60W左右的燈管，當(dāng)要求更大功率輸出匹配例如120W燈負(fù)載時(shí)，僅幾只器件直接并聯(lián)運(yùn)用不能令人滿意，雙橋振蕩功率合成疊加輸出功率效果顯著，通過相加耦合器4將雙橋振蕩輸出功率相互反相激勵(lì)，兩個(gè)輸出電流變換加倍總和送到燈負(fù)載，當(dāng)兩個(gè)電流相等時(shí)平衡電阻Rll無功率損耗。圖4，燈管電路是兩支燈管并接，在相加耦合器4功率合成輸出高壓并接阻容元件 RU Cl吸收反峰脈沖，抑制噪聲輻射平滑燈光亮度。燈管串聯(lián)諧振電路Li、C2與L2、C4接至燈管G1、G2，諧振頻率接近雙橋振蕩頻率燈管光效最高，燈管并接啟動(dòng)電容C3、C5和熱敏電阻RT1、RT2串聯(lián)雙向觸發(fā)二極管VD1、VD2，啟輝時(shí)燈管電壓很高雙向觸發(fā)二極管導(dǎo)通，電流經(jīng)熱敏電阻對燈絲通電預(yù)熱，燈啟輝后燈管電壓降低雙向觸發(fā)管截止，使其無耗預(yù)熱。 本實(shí)施例直流低壓電源電壓60V，雙橋振蕩器頻率76KHZ，輸出匹配兩支功率56W 熒光燈管，逆變效率85%，振 蕩管散熱器溫度限制在低于40°C。
權(quán)利要求1.一種直流低壓電源雙橋振蕩功率合成熒光燈，其特征在于由兩個(gè)橋式振蕩器、相加耦合器、燈管電路、過載檢測保護(hù)電路及直流低壓電源組成，兩個(gè)橋式振蕩器分為橋式振蕩器(5a)和橋式振蕩器(5b)，分別由鐵氧體磁性變壓器(Tl)、(T2)初級電感并聯(lián)電容為諧振回路，諧振回路兩端分別并接兩個(gè)PNP大功率振蕩管集電極和兩個(gè)NPN大功率振蕩管集電極，兩個(gè)PNP大功率振蕩管發(fā)射極接直流低壓電源正極，兩個(gè)NPN大功率振蕩管發(fā)射極接地，互補(bǔ)串饋供電，四個(gè)大功率振蕩管集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)快速恢復(fù)二極管，諧振回路兩端還并聯(lián)交叉耦合到對管基極電阻靜態(tài)偏置和電容正反饋構(gòu)成橋式振蕩器，兩個(gè)NPN大功率振蕩管基極并接控制信號接口管集電極，接口管基極、集電極接電壓負(fù)反饋偏置電阻， 發(fā)射極接地，橋式振蕩器(5a)與橋式振蕩器(5b)輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器(Tl) 和(T2)次級電感反相接入相加耦合器初級電感功率合成，相加耦合器次級電感升壓接入燈管電路，過載檢測保護(hù)電路由燈負(fù)載電流經(jīng)磁環(huán)電感感生電壓二極管峰值檢波，檢測電壓接入接口管控制振蕩管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流低壓電源雙橋振蕩功率合成熒光燈，其特征在于燈管電路接相加耦合器次級電感，在電感兩端并接串聯(lián)的阻容RC元件，然后接燈管串聯(lián)諧振電路電感、電容至燈管燈絲的一端，燈絲另一端并接預(yù)熱啟動(dòng)電容和串聯(lián)相接的熱敏電阻及雙向觸發(fā)二極管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，是一種直流低壓電源雙橋振蕩功率合成熒光燈。由兩個(gè)橋式注鎖振蕩器、相加耦合器、燈管電路、過載檢測保護(hù)電路及直流低壓電源組成，雙橋注鎖振蕩器功率合成接入燈管電路產(chǎn)生高光效，當(dāng)燈管接觸不良或燈管短路過載檢測保護(hù)電路即時(shí)保護(hù)。本實(shí)用新型電路獨(dú)特、高效，廣泛用于汽車、火車、船只無交流市電或供電不便的場合大功率熒光燈照明。
文檔編號H02M3/338GK202068640SQ20112010135
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月3日
發(fā)明者張根清, 阮樹成 申請人:張根清