專利名稱：霓虹燈電子變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器，特別是與各類霓虹燈配用的高頻高壓電源——霓虹燈電子變壓器。
霓虹燈是在高壓作用下產(chǎn)生放電而點(diǎn)燃的?，F(xiàn)行的霓虹燈變壓器是將工頻交流市電升壓后，加在霓虹燈兩端，將霓虹燈點(diǎn)燃的。但這種變壓器存在以下幾點(diǎn)不足1、由于輸出電壓特高，當(dāng)負(fù)載開(kāi)路時(shí)，輸出端子形成電弧放電，造成危險(xiǎn)；當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，常因初級(jí)繞組保險(xiǎn)絲不能立即熔斷，而使變壓器燒毀。2、在運(yùn)行中，由于變壓器的初級(jí)繞組的等效電感較大，變壓器的功率因數(shù)較低，耗能較高。3、由于變壓比較高(一般在60以上)，所以次級(jí)繞組對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)極為敏感，當(dāng)電網(wǎng)電壓低落時(shí)，將導(dǎo)致霓虹燈點(diǎn)燃困難或亮度降低。4、由于現(xiàn)行變壓器采用大量硅鋼片，因而成本較高，重量較大，特別是當(dāng)絕緣材料老化龜裂時(shí)，產(chǎn)生惱人的噪音。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種不采用硅鋼片，而且具有保護(hù)功能的電子變壓器。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的它是由整流濾波電路、啟動(dòng)電路、自勵(lì)振蕩電路、恒流整形電路、高壓形成電路、負(fù)載斷路短路保護(hù)電路組成。
工頻交流市電輸入后，首先送入整流濾波電路，進(jìn)行整流和濾波，變成直流信號(hào)，送入啟動(dòng)電路。啟動(dòng)電路是由以開(kāi)關(guān)元件為核心組成的開(kāi)關(guān)電路，當(dāng)送入啟動(dòng)電路的直流電壓升到一定值時(shí)，開(kāi)關(guān)元件動(dòng)作，啟動(dòng)電路開(kāi)通，將信號(hào)送入自勵(lì)振蕩電路，振蕩電路便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正負(fù)對(duì)稱的階躍信號(hào)——方形波，再送入恒流整形電路，把方形波整理成近似正弦波，送到高壓形成電路——升壓線圈，輸出高壓，點(diǎn)燃霓虹燈。在升壓線圈的次級(jí)分別耦合給一個(gè)電壓(或電流)互感器，當(dāng)負(fù)載斷路(或短路)時(shí)，互感器感應(yīng)出一個(gè)比正常高幾倍的電壓，這個(gè)電壓在門限控制二極管的選擇下，觸發(fā)可控硅控制極，可控硅導(dǎo)通，使繼電器吸合，帶動(dòng)串接在電路中的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，電源被可靠地切斷。當(dāng)負(fù)載既不斷開(kāi)也不短路時(shí)，保護(hù)電路不工作。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有變壓器相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、節(jié)省硅鋼片和銅線，因而造價(jià)降低，重量減輕。2、功率因數(shù)升高，耗能降低。3、當(dāng)負(fù)載短路或斷路時(shí)，具有自動(dòng)保護(hù)裝置。
以下結(jié)合附圖給出實(shí)施例。


圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
圖2是本實(shí)用新型的原理電路圖。
整流濾波電路是由4個(gè)二極管D1～D4組成的橋式整流電路，輸出直流信號(hào)，送入啟動(dòng)電路，啟動(dòng)電路是由電阻R2、電容C2和觸發(fā)二極管D5組成。C2經(jīng)R2充電。當(dāng)C2的兩端的電壓上升到足以使D5導(dǎo)通時(shí)，三極管T2也隨之導(dǎo)通，將信號(hào)送到自勵(lì)振蕩電路。自勵(lì)振蕩電路是由兩個(gè)三極管T1、T2，電流互感器CT1和4個(gè)電阻R3～R6組成。信號(hào)由D5送入T2基極，使T2導(dǎo)通，電容C3經(jīng)升電線圈TP的繞組Ⅰ、電感線圈L、互感器CT1的繞組Ⅲ、三極管T2和R6充電。這時(shí)C3的充電速率很高，互感器CT1的繞組Ⅰ、Ⅱ所感應(yīng)的信號(hào)依然使T1截止，隨著C3充電速率降低，CT1的繞組Ⅰ、Ⅱ感應(yīng)出一個(gè)使T1導(dǎo)通，T2截止的信號(hào)，C3經(jīng)TP的Ⅰ、L、CT1的Ⅲ、T1和R4放電，T1剛剛導(dǎo)通的瞬間，C3的放電速率很高，但感應(yīng)電勢(shì)尚未建立，隨著放電速率的降低，CT1的Ⅰ、Ⅱ又感應(yīng)出一個(gè)使T1截止，T2導(dǎo)通的信號(hào)，令C3重新充電，如此周而復(fù)始形成振蕩，輸出方波信號(hào)。CT1的參數(shù)直接影響振蕩電路的穩(wěn)定性和振蕩頻率，并且由電感L、電容C3組成的恒流整形電路與CT1的繞組Ⅲ不諧振，以免產(chǎn)生諧振而使C3過(guò)壓擊穿。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，工作頻率為35～50KHz，效果較好，干擾最小。電容C4是高頻吸收電容，用于吸收T1、T2自勵(lì)振蕩時(shí)，T1、T2通斷瞬間產(chǎn)生的電壓尖峰。恒流整形電路是由電容C3，電感L組成。自勵(lì)振蕩電路輸出的方波信號(hào)激勵(lì)C3，所以C3的響應(yīng)是一個(gè)正負(fù)對(duì)稱的階躍信號(hào)。為使高壓形成電路的升壓線圈TP的初級(jí)繞組電壓波形接近理想正弦波，且使C3的電流基本恒定，在C3的充放電回路中串聯(lián)電感線圈L。適當(dāng)調(diào)節(jié)L的電感量，使L、C3和CT1的Ⅲ串聯(lián)組成二階網(wǎng)絡(luò)，使C3、L兩端的交流電壓近似于正弦波，從而完成恒流整形作用，再送入高壓形成電路。高壓形成電路是由升壓線圈Tp組成，Ⅰ是初級(jí)繞組，Ⅱ是次級(jí)繞組，在它的兩端產(chǎn)生一個(gè)10KV以上的高頻電壓送到高壓輸出端子，供點(diǎn)燃霓虹燈之用，繞組Ⅲ為斷路檢測(cè)線圈，它與短路檢測(cè)線圈CT2、繼電器J、可控硅SCR、二極管D6、D7和門限控制二極管D8、D9以及降壓限流電阻R7、延時(shí)電容C5共同組成斷路短路保護(hù)電路。當(dāng)負(fù)載斷路時(shí)，Tp上的斷路檢測(cè)繞組Ⅲ感應(yīng)出一個(gè)比正常運(yùn)行時(shí)高幾倍的電壓，這一電壓在D8的選擇下，經(jīng)D6整流，使可控硅SCR導(dǎo)通，繼電器J吸合，帶動(dòng)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，電源被切斷。當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，互感器CT2感應(yīng)出一個(gè)比正常運(yùn)行高幾倍的電壓，該電壓經(jīng)D9選擇后，送入D7，觸發(fā)SCR動(dòng)作，繼電器J吸合，帶動(dòng)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載斷路自動(dòng)保護(hù)功能。改變門限二極管D8、D9的導(dǎo)通電壓，可以調(diào)整電子變壓器的空載耐受和過(guò)負(fù)載能力。為了防止保護(hù)電路誤動(dòng)作，保護(hù)電路應(yīng)有適當(dāng)?shù)难訒r(shí)。本電路用一只電解電容C5，當(dāng)有短路(或斷路)信號(hào)到來(lái)時(shí)，首先對(duì)C5充電，只有在C5兩端電壓充到SCR的動(dòng)作值時(shí)，SCR才動(dòng)作。這一延遲時(shí)間一般選為0.5～1秒為宜，太短，整機(jī)的工作可靠性差；太長(zhǎng)，有可能在短路或開(kāi)路時(shí)燒壞三極管，保護(hù)電路一旦作用后，只有重新啟動(dòng)(就是關(guān)掉電源，再重新送電)，才能工作。如果故障沒(méi)有排除，保護(hù)電路則再一次動(dòng)作，直至排除故障才能正常運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種霓虹燈電子變壓器，包括升壓線圈，其特征是它還包括整流濾波電路、啟動(dòng)電路、自勵(lì)振蕩電路、恒流整形電路、斷路短路保護(hù)電路，整流濾波電路是由四個(gè)二極管D1～D4和電容C1組成，四個(gè)二極管組成橋式整流電路，C1并聯(lián)在橋式整流電路的兩端，啟動(dòng)電路是由電阻R2和電容C2和二極管D5組成，R2和C2串聯(lián)，R2的另一端與電源正極連接，C2的負(fù)極與電源負(fù)極連接，D5的一端與R2和C2的中間抽頭連接，D5的另一端與振蕩電路T2的基極連接，自勵(lì)振蕩電路是由兩個(gè)三極管T1、T2、電流互感器CT1和四個(gè)電阻R3～R6組成，T1的集電極與電源正極連接，T1的發(fā)射極通過(guò)R4與T2的集電極連接，T2的發(fā)射極通過(guò)R6與電源負(fù)極連接，T1的基極通過(guò)R3與CT1的繞組Ⅰ串接，T2的基極通過(guò)R5、CT1的繞組Ⅱ串聯(lián)接到電源負(fù)極，恒流整形電路是由電容C3和電感L串接組成，C3的一端與升壓線圈TP的初級(jí)繞組Ⅰ串接，L的另一端與CT1的Ⅲ串接，負(fù)載斷路保護(hù)電路是由TP的次級(jí)繞組Ⅲ、電流互感器CT2、繼電器J、可控硅SCR、二極管D6、D7、門限控制二極管D8、D9、降壓限流電阻R7和延時(shí)電容C5組成，D6、D8串聯(lián)D7、D9串聯(lián)后，組成二極管或門電路，接到SCR的控制極，R7、J、SCR串聯(lián)后，接到整流濾波電路的直流輸出端，CT2的一端、TPⅢ的一端、SCR的陰極相接，CT2的另一端，TPⅢ的另一端與二極管或門電路相聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種與各類霓虹燈配用的高頻高壓電源——霓虹燈電子變壓器。本實(shí)用新型不僅包括初級(jí)繞組、次級(jí)繞組，還包括濾波整流電路、啟動(dòng)電路、自勵(lì)振蕩電路、恒流整形電路、負(fù)載斷路短路保護(hù)電路。它的特點(diǎn)是節(jié)省硅鋼片，成本降低，重量減輕，還具有負(fù)載斷路短路保護(hù)功能和較低的功率損耗，彌補(bǔ)了現(xiàn)行變壓器的不足。
文檔編號(hào)H05B41/14GK2033566SQ8821058
公開(kāi)日1989年3月1日 申請(qǐng)日期1988年5月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月2日
發(fā)明者周烜 申請(qǐng)人:周烜