專利名稱：一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，更具體地說是有關(guān)一種既可以通過調(diào)動可控硅調(diào)光器也可以通過電源瞬間開關(guān)進(jìn)行分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
人們很早就希望熒光燈能實(shí)現(xiàn)調(diào)光，比如象白熾燈一樣應(yīng)用普及的可控硅調(diào)相調(diào)光器進(jìn)行調(diào)光，但由于熒光燈是一個非線性的并且具有負(fù)阻特性的負(fù)載，使用普通的可控硅調(diào)相調(diào)光器很難實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有的家用和專業(yè)的調(diào)光器都是應(yīng)用雙向可控硅調(diào)相調(diào)光器，可控硅的特性是其被觸發(fā)后并有持續(xù)電流才能保持導(dǎo)通，可控硅的特性對于阻性負(fù)載(白熾燈)的工作狀況非常好，但當(dāng)熒光燈應(yīng)用可控硅調(diào)光器進(jìn)行調(diào)光時，由于熒光燈屬容性負(fù)載，造成了調(diào)光過程中調(diào)光不連續(xù)，而且很難在整個調(diào)光過程中都保持良好的工作狀態(tài)，這樣會影響熒光燈的壽命。
人們在現(xiàn)實(shí)中的很多場合都有調(diào)光的需求，有一些已經(jīng)安裝了可控硅調(diào)光器而有一些沒有安裝。因此，對于已經(jīng)安裝了可控硅調(diào)光器的場合，需要有一種能適應(yīng)可控硅調(diào)光器的可調(diào)光熒光燈；對于沒有安裝可控硅調(diào)光器的場合，如果用開關(guān)也能進(jìn)行調(diào)光將是最佳的選擇。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是為適應(yīng)以上的現(xiàn)狀而提供一種既可以通過調(diào)動可控硅調(diào)光器也可以通過電源瞬間的開關(guān)進(jìn)行分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其結(jié)構(gòu)新穎，預(yù)設(shè)兩個以上可靠的工作狀態(tài)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于包括濾波及整流電路；可控制頻率、產(chǎn)生開關(guān)驅(qū)動訊號并輸出可控高頻電壓至燈管的頻率控制及開關(guān)電路；將可控硅導(dǎo)通角的變化或電源瞬間開關(guān)的狀態(tài)變化轉(zhuǎn)化成電壓信號并輸出至電壓信號處理電路的電壓信號采樣電路；接收上述電壓信號并識別為有效變動時，按預(yù)定程序輸出調(diào)光控制電壓至頻率控制及開關(guān)電路、控制其在預(yù)設(shè)的工作狀態(tài)循環(huán)變動以實(shí)現(xiàn)分級調(diào)光的電壓信號處理電路。
上述的電壓信號處理電路中設(shè)有一門檻電壓，電壓信號采樣電路提供的信號電壓每越過該設(shè)定電壓一次，就被電壓信號處理電路識別為一個有效的電壓變動信號。
電壓信號采樣電路將隨調(diào)光器導(dǎo)通相角改變而變化的電壓或電源開關(guān)時產(chǎn)生的電壓變化采樣并提供給電壓信號處理電路，電壓信號處理電路識別到有效的電壓變動信號后將調(diào)光控制電壓提供給調(diào)光芯片以實(shí)現(xiàn)所需要的調(diào)光狀態(tài)。每識別到一個有效的電壓變動信號，電壓信號處理電路就按預(yù)定的程序在預(yù)設(shè)的多個工作狀態(tài)循環(huán)變動。
本發(fā)明預(yù)設(shè)兩個以上的可靠的工作狀態(tài)，通過識別可控硅調(diào)光器調(diào)光相角的重復(fù)改變或識別電源連續(xù)的開關(guān)動作來控制各自循環(huán)變動的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)兩種不同調(diào)光方式的調(diào)光。


圖1是應(yīng)用可控硅調(diào)相調(diào)光器對熒光燈進(jìn)行調(diào)光時的電路連接線路示意圖，包括濾波及整流電路1、直流高壓穩(wěn)定電路2、頻率控制及開關(guān)電路3、燈管負(fù)載4、燈電流反饋電路5、電壓信號處理電路6、電壓信號采樣電路7。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，為實(shí)現(xiàn)可以通過調(diào)動可控硅調(diào)光器或通過開關(guān)對熒光燈進(jìn)行穩(wěn)定和可靠的分級調(diào)光，本發(fā)明“一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器”由如下部分組成。
一濾波及整流電路1，由一個π型濾波、一個LC濾波電路和RC濾波電路構(gòu)成，與市交流電源連接以濾去高頻干擾電波及把輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流脈動電壓。
一直流高壓穩(wěn)定電路2，它的輸入端連接濾波及整流電路1的輸出端，輸出端與頻率控制及開關(guān)電路3連接，為其提供穩(wěn)定的直流高壓，反饋端與頻率控制及開關(guān)電路3輸出端連接，把輸出端的高頻電能反饋到直流高壓穩(wěn)定電路2的儲能電容器。直流高壓穩(wěn)定電路2由串聯(lián)的二極管D7、D8和其中一端連接在二極管D7、D8中間的電容C10組成，與頻率控制及開關(guān)電路3連接以從燈管與C20的連接點(diǎn)取出高頻能量并通過C10，再經(jīng)D8整流后能量進(jìn)入儲能電容C22。
一頻率控制及開關(guān)電路3，該電路包含有一個可控制頻率及產(chǎn)生高頻的開關(guān)驅(qū)動訊號的調(diào)光芯片IC1及其附屬的外圍電路，兩只開關(guān)晶體管Q1、Q2及相應(yīng)的電阻、電容元件，其輸入端連接到直流高壓穩(wěn)定電路2的輸出端以產(chǎn)生可控制的高頻電壓；經(jīng)過振蕩電路后使燈管負(fù)載4可以穩(wěn)定地工作。
一燈電流信號反饋電路5，燈電流信號反饋電路由電阻R18、R19、R15電容C25、C26、二極管D9、D10組成。
一電壓信號采樣電路7，將調(diào)動調(diào)光器的導(dǎo)通角或轉(zhuǎn)化為電壓信號，提供給電壓信號處理電路6。所述電壓信號采樣電路7由電阻R3、R6、R9、R10、R11、電容C4、C6、C30、二極管D5、D6組成。它的輸入端連接在濾波及整流電路1的輸出端，它的輸出端連接在電壓信號處理電路6中可編程IC2上。電阻R3、R6分壓后給電容C4充電、通過D5、D6、R9、R10、R11、C6處理后在C30采樣到一個所需要的調(diào)光相角信號，輸出給電壓信號處理電路模塊6。
一電壓信號處理電路6，由可編程IC2及它的外圍電路R21、R22、R23、C27、C28、Z3組成。其中R5、C29、Z3為IC2提供電源，電壓信號處理電路6的輸入端連接在電壓信號采樣電路7的輸出端，其輸出端連接在頻率控制及開關(guān)電路3中調(diào)光芯片IC1的控制端。在可編程IC2寫入合適的程序，使IC2把電壓信號采樣電路7采樣到的因調(diào)動調(diào)光器的導(dǎo)通相角或進(jìn)行瞬間開關(guān)而產(chǎn)生的信號經(jīng)分析處理后產(chǎn)生調(diào)光控制電壓供給調(diào)光芯片IC1的控制端，實(shí)現(xiàn)可靠的分級調(diào)光。
電壓信號采樣電路7和電壓信號處理電路6是本發(fā)明的創(chuàng)新電路。電壓信號采樣電路7的采樣點(diǎn)為直流脈動電壓，利用此電壓的有效值與可控硅調(diào)光器的導(dǎo)通相角成正相關(guān)的關(guān)系，經(jīng)過電壓信號采樣電路7的處理，使可控硅調(diào)光器在一定的范圍來回調(diào)動時輸出有效跨越由電壓信號處理電路6設(shè)定的門檻電壓。當(dāng)通過瞬間開關(guān)進(jìn)行調(diào)光時，關(guān)閉時電壓信號采樣電路7的輸出電壓從最高值掉到最低，瞬間重新上電時采樣電路7的輸出電壓從最低上升到最高值，從而形成對電壓信號處理電路6設(shè)定的門檻電壓的有效跨越。
電壓信號處理電路6中設(shè)定一個門檻電壓，門檻電壓的電壓值選在1V到4.5V之間。電壓信號采樣電路7提供的電壓信號，無論是信號脈沖的上升沿或下降沿都可利用來對設(shè)定的門檻電壓作有效的跨越觸發(fā)，。
電壓信號采樣電路7提供的電壓信號對電壓信號處理電路6中設(shè)定的電壓門檻每跨越一次，就被電壓信號處理電路6識別為一個有效的電壓變動信號，電壓信號處理電路6就按預(yù)定的的程序控制調(diào)光芯片IC1按預(yù)設(shè)的多個工作狀態(tài)變動一次。根據(jù)實(shí)際需要，工作狀態(tài)可預(yù)設(shè)有2～10個，而循環(huán)變動的工作狀態(tài)可以是由最亮，然后逐級變暗到最暗，最后直接跳回最亮；也可以是由最暗，然后逐級變亮到最亮，最后直接跳回最暗。
應(yīng)用本發(fā)明的熒光燈在每一次關(guān)閉較長時間后重新開啟時，都將自動恢復(fù)到最亮的工作狀態(tài)，然后根據(jù)亮度需要再進(jìn)行調(diào)整。此外，所設(shè)計(jì)的直流高壓穩(wěn)定電路2，其作用是把輸出高頻電能反饋到儲能電容器C22上，使直流高壓在一定的調(diào)頻范圍內(nèi)不會急劇下降，從而使燈燃點(diǎn)更可靠。燈電流反饋電路5的作用是將燈的電流信息反饋給調(diào)光芯片IC1，使燈在調(diào)光時更穩(wěn)定、可靠地燃點(diǎn)。
以上電壓信號采樣電路7、電壓信號處理電路6都是為實(shí)現(xiàn)熒光燈可靠的分級調(diào)光而專門設(shè)計(jì)的專用電路，是一個綜合的整體系統(tǒng)，它們又互相配合。選定合適的參數(shù)、給可編程IC2輸入適當(dāng)?shù)某绦?，就能?shí)現(xiàn)兩種不同調(diào)光方式的可靠的分級調(diào)光。第一種調(diào)光方式通過反復(fù)調(diào)動可控硅調(diào)光器控制各個工作狀態(tài)的循環(huán)變動?？煽毓枵{(diào)光器從導(dǎo)通角最大調(diào)到一個合適的角度，再調(diào)回到最大為一個周期，每經(jīng)過調(diào)光器往復(fù)的一個調(diào)動周期，熒光燈就按預(yù)定的程序變動一個工作狀態(tài)。從導(dǎo)通角最大處調(diào)動一個合適的角度再回到原位作為一次有效的調(diào)動(即有效跨越門檻電壓一次)。連續(xù)地反復(fù)來回調(diào)動調(diào)光器，熒光燈就按預(yù)定的程序在預(yù)設(shè)的多個工作狀態(tài)循環(huán)變動。每次調(diào)動時都應(yīng)將調(diào)光器調(diào)到導(dǎo)通相角最大的位置以利于熒光燈的穩(wěn)定燃點(diǎn)。在任何一個工作狀態(tài)，關(guān)斷較長時間后重新上電，燈都將自動恢復(fù)到最亮的工作狀態(tài)。
第二種調(diào)光方式通過識別開關(guān)動作的情況(即從關(guān)斷到重開的時間)來控制各個工作狀態(tài)的循環(huán)變動。每次電源關(guān)斷后瞬間重新開啟，熒光燈就按預(yù)定的程序變動一個工作狀態(tài)。在關(guān)閉短時間內(nèi)重新開啟作為一次有效的調(diào)動(即有效跨越門檻電壓一次)。連續(xù)地進(jìn)行瞬間開關(guān)，熒光燈就按預(yù)定的程序在預(yù)設(shè)的多個工作狀態(tài)循環(huán)變動。在任何一個工作狀態(tài)，關(guān)斷較長時間后重新上電燃點(diǎn)，燈都將自動恢復(fù)到最亮的工作狀態(tài)。
以上兩種調(diào)光方式所描述的“關(guān)斷較長時間后重新上電”中的關(guān)斷時間主要是由電壓信號處理電路6中的電容C29決定的。電容C29容量的選擇決定了區(qū)分“瞬間重新開啟”和“較長時間重新上電”時間的臨界點(diǎn)。這個時間臨界點(diǎn)取值0～10秒，一般選擇在5秒以內(nèi)，最佳為1～3秒，電容C29選擇容量范圍為22uF～220uF，可根據(jù)時間臨界點(diǎn)適當(dāng)選擇電容C29的容量及其外圍電路的元件參數(shù)。所描述的“瞬間”和“較長時間”應(yīng)當(dāng)與時間臨界點(diǎn)有顯著區(qū)別，以避免誤操作。比如臨界時間點(diǎn)選為1.5秒，那么“較長時間重新上電”應(yīng)規(guī)定為大于2秒，而“瞬間重新開啟”應(yīng)規(guī)定為小于1秒。
本發(fā)明由電壓信號處理電路6的可編程IC2實(shí)現(xiàn)對可控硅調(diào)光器導(dǎo)通相角信號的識別和調(diào)光控制信號的產(chǎn)生，因此熒光燈電子鎮(zhèn)流器的專用電路結(jié)構(gòu)簡單，而且調(diào)光性能穩(wěn)定，特別適合應(yīng)用于一體化的緊湊型熒光燈。
以上內(nèi)容是本發(fā)明的一個實(shí)施例，但不作為對本發(fā)明的限定。對于不同的調(diào)光芯片IC1和可編程IC2，電路形式會有所不同。
權(quán)利要求
1.一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于包括-濾波及整流電路(1)；-可控制頻率，產(chǎn)生開關(guān)驅(qū)動訊號并輸出可控高頻電壓至燈管的頻率控制及開關(guān)電路(3)；-將調(diào)動調(diào)光器的導(dǎo)通角變化或電源瞬間開關(guān)的狀態(tài)變化轉(zhuǎn)化成電壓信號并輸出至電壓信號處理電路(6)的電壓信號采樣電路(7)；-接收上述電壓信號并識別為有效變動時，按預(yù)定程序輸出調(diào)光控制電壓至頻率控制及開關(guān)電路(3)，控制其在預(yù)設(shè)的工作狀態(tài)循環(huán)變動實(shí)現(xiàn)分級調(diào)光的電壓信號處理電路(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的電壓信號處理電路(6)設(shè)有一門檻電壓，電壓信號采樣電路(7)提供的信號電壓每越過該設(shè)定電壓一次，就被電壓信號處理電路(6)識別為一個有效的電壓變動信號。
3.如權(quán)利要求1所述的一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于還包括有一個將頻率控制及開關(guān)電路(3)輸出的高頻電能反饋到儲能電容器的直流高壓穩(wěn)定電路(2)，以及一燈電流信號反饋電路(5)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述電壓信號采樣電路(7)由電阻R3、R6、R9、R10、R11二極管D5、D6和電容C4、C6、C30組成，由C30輸出一個電壓給電壓信號處理電路(6)。
5.如權(quán)利要求2所述的一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的電壓信號處理電路(6)中設(shè)定的門檻電壓的電壓值在1V到4.5V之間。
6.如權(quán)利要求2所述的一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的電壓信號采樣電路(7)提供的電壓信號越過電壓信號處理電路(6)中設(shè)定的門檻電壓時，是將上升沿作為有效跨越。
7.如權(quán)利要求2所述的一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的電壓信號采樣電路(7)提供的電壓信號越過電壓信號處理電路(6)中設(shè)定的門檻電壓時，是將下降沿作為有效跨越。
8.如權(quán)利要求1所述的一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的工作狀態(tài)預(yù)設(shè)有2～10個。
9.如權(quán)利要求1所述的一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的工作狀態(tài)變動循環(huán)是最亮-逐級變暗-最暗-最亮。
10.如權(quán)利要求1所述的一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的工作狀態(tài)變動循環(huán)是最暗-逐級變亮-最亮-最暗。
11.如權(quán)利要求1所述的一種分級調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于所述的分級調(diào)光是通過調(diào)動可控硅調(diào)光器的導(dǎo)通相角進(jìn)行或通過開關(guān)進(jìn)行的。
12.如權(quán)利要求11所述的一種分級調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于通過可控硅調(diào)光器調(diào)光時，從導(dǎo)通角最大處調(diào)動一個合適的角度再回到原位作為一次有效的調(diào)動。
13.如權(quán)利要求11所述的一種分級調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于通過開關(guān)調(diào)光時，在關(guān)閉短時間內(nèi)重新開啟作為一次有效的調(diào)動。
14.如權(quán)利要求11所述的一種分級調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于在任何的工作狀態(tài)，關(guān)閉較長時間后再開啟，熒光燈自動恢復(fù)到最亮的工作狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求11所述的一種分級調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于所述的電壓信號處理電路(6)中設(shè)有決定時間臨界點(diǎn)以區(qū)分關(guān)閉短時間和關(guān)閉較長時間兩種不同動作的電容C29。
16.如權(quán)利要求15所述的一種分級調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于所述的時間臨界點(diǎn)取值0～10秒。
17.如權(quán)利要求15所述的一種分級調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于所述電壓信號處理電路(6)中的電容C29的取值范圍為22uF～220uF。
全文摘要
一種分級調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，包括濾波及整流電路、頻率控制及開關(guān)電路、燈電流反饋電路、電壓信號采樣電路、電壓信號處理電路以及直流高壓穩(wěn)定電路等。本發(fā)明預(yù)設(shè)兩個以上的可靠的工作狀態(tài)，通過識別可控硅調(diào)光器調(diào)光相角的重復(fù)改變或識別電源連續(xù)的開關(guān)動作來控制各自循環(huán)變動的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)兩種不同調(diào)光方式的調(diào)光，而且鎮(zhèn)流器的專用電路結(jié)構(gòu)簡單，而且調(diào)光性能穩(wěn)定，特別適合應(yīng)用于一體化的緊湊型熒光燈。
文檔編號H05B41/40GK1694597SQ20051007247
公開日2005年11月9日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者胡安華 申請人:馬士科技有限公司