專利名稱：具有超溫保護的自激式電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子照明技術，特別是涉及一種防止半橋驅動電路中 三極管超溫工作的自激式電子鎮(zhèn)流器。
背景技術：
熒光燈具有節(jié)能、高效的照明光源，已經(jīng)在各個領域得到廣泛應 用。如圖1所示，為現(xiàn)有典型的自激式電子鎮(zhèn)流器的工作原理圖。鎮(zhèn)
流濾波電路輸出的直流電源端經(jīng)該半橋驅動電路中電阻Rl和雙向二極 管D2接于三極管G2基極，而該電阻Rl和雙向二極管D2公共端對地 間接有充電電容C，該三極管G2基極經(jīng)磁環(huán)變壓器L2第二次級繞組 L22后與該三極管G2發(fā)射極共同接地，該三極管G2集電極接于三極管 Gl發(fā)射極，該三極管G1集電極接于該直流電源端，而基極經(jīng)該磁環(huán)變 壓器L2第一次級繞組L21接于該三極管G2基極，該三極管Gl和三極 管G2公共端，與該輸出電路輸入端之間串接該磁環(huán)變壓器L2初級繞 組，并且該磁環(huán)變壓器L2的兩次級繞組L21和L22分別與對應連接的 該兩三極管Gl和G2發(fā)射極具有相反極性。
該輸出電路由并聯(lián)于該熒光燈兩端燈絲間的諧振電容C3和串聯(lián)成 無源支路的兩電容Cl和C2組成，該磁環(huán)變壓器L2初級繞組通過該熒 光燈一端燈絲與該諧振電容C3串聯(lián)連接，該諧振電容C3通過該熒光 燈另一端燈絲與該兩電容Cl和C2公共端連接，而該兩電容Cl和C2 另一端分別接于該直流電源端和對地端。
自激式電子鎮(zhèn)流器由于其元器件數(shù)量少，又都經(jīng)過嚴格檢驗和篩 選，對晶體管配對分選測試，加上電子鎮(zhèn)流器運行時板耗低，只要與燈管保持良好的匹配狀態(tài)，其可靠性高、壽命長。因而該類產(chǎn)品在市 場上很暢銷。但是自激式電子鎮(zhèn)流器也有不足之處在高溫狀態(tài)(100x:以上)發(fā)生時要實施有效的保護功能，必須要增加許多附加的保護 電路，使結構復雜而且很難使保護功能齊全。特別燈管老化等原因， 引起燈管的管電壓增加，管電流減小，振蕩頻率增加，最終導致半橋驅動電路中功率晶體管的管溫急聚增加，引起線路板(PCB)在大功率晶體管的管腳焊接處被燒焦而炭化，甚至冒煙等。 發(fā)明內容為了解決以上的問題，本發(fā)明提供了一種能避免半橋驅動電路中 三極管管溫過高的自激式電子鎮(zhèn)流器。本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的 一種具有超溫保護的自激式電子鎮(zhèn)流器，包括依次連接的鎮(zhèn)流濾波電路、半橋驅動電路和輸出電路， 其特征在于，該輸出電路與該半橋驅動電路之間還接有超溫保護電路， 該超溫保護電路中三極管集電極和發(fā)射極分別并聯(lián)于該半橋驅動電路 中一個三極管的基極和發(fā)射極，該超溫保護電路中三極管基極接于單 向可控硅陰極，該單向可控硅陽極接于該半橋驅動電路中啟動電容充 電電壓端，該單向可控硅觸發(fā)端通過雙向二極管接于超溫檢測電路輸 出端，該超溫檢測電路具有檢測該半橋驅動電路中三極管管溫的熱敏 電阻。作為本發(fā)明的進一步改進，該超溫檢測電路為依次串聯(lián)的電感次級繞組、二極管、具有負溫度系數(shù)熱敏電阻RT、分壓電阻R3，該電感次級繞組另一端接地，該熱敏電阻與分壓電阻公共端接于該超溫保護 電路中雙向二極管的輸入端，并且該分壓電阻并聯(lián)電解電容，該電感 串聯(lián)于該半橋驅動電路與輸出電路之間，該熱敏電阻設置于該半橋驅 動電路中的兩個三極管集電極散熱片之間。作為本發(fā)明的進一步改進，該超溫檢測電路中的熱敏電阻并聯(lián)校正電阻，該校正電阻的阻值為該熱敏電阻常溫阻值的一倍以上，該熱 敏電阻高溫阻值下降一倍以上。作為本發(fā)明的進一步改進，該熱敏電阻通過導熱紙固定于該半橋驅動電路中的兩個三極管集電極散熱片之間。作為本發(fā)明的進一步改進，該鎮(zhèn)流濾波電路輸出的直流電源正端 與對地之間還接有功率因數(shù)校正電路。作為本發(fā)明的進一步改進，該輸出電路由并聯(lián)于該熒光燈兩端燈絲間的諧振電容C3和串聯(lián)成無源支路的兩電容Cl和C2組成，該諧振 電容C3通過該熒光燈一端燈絲與該半橋驅動電路輸出端的該磁環(huán)變壓 器L2初級繞串聯(lián)連接，同時又通過該熒光燈另一端燈絲與該兩電容Cl 和C2公共端連接，而該兩電容Cl和C2另一端分別接于該直流電源端 和對地端。該超溫保護電路一方面通過該超溫檢測電路檢測該半橋驅動電路 中的兩三極管管溫，另一方面通過該超溫保護電路中的雙向二極管、 單向可控硅以及三極管控制該充電電容放電，從而控制該半橋驅動電 路中的一個三極管基極電壓。該超溫檢測電路中的熱敏電阻通過導熱 紙固定于該半橋驅動電路中的兩個三極管上散熱片之間。在常溫(25°C)情況下，因該熱敏電阻阻值為該校正電阻阻值一 倍以上，該熱敏電阻和該校正電阻并聯(lián)阻值取決于該校正電阻阻值， 由該校正電阻與分壓電阻形成的輸出電壓不足以使該超溫保護電路中 的雙向二極管觸發(fā)工作。一旦該半橋驅動電路中的兩個三極管管溫超過一定值(IO(TC以 上)，即該熱敏電阻處于高溫狀態(tài)，其阻值迅速減小到僅為該校正電阻 一倍以下，該熱敏電阻和該校正電阻并聯(lián)阻值取決于該熱敏電阻阻值, 導致由該熱敏電阻與分壓電阻形成的輸出電壓升高到雙向二極管導通 電壓，導致該雙向二極管導通，由此觸發(fā)該單向可控硅，使三極管導通，從而該充電電容通過該三極管放電，由此破壞了該半橋驅動電路 中的兩三極管交替形成的振蕩回路，即切斷了熒光燈工作電流，又保 護了該半橋驅動電路中的兩三極管。
圖1為現(xiàn)有技術中自激式電子鎮(zhèn)流器的工作原理圖； 圖2為本發(fā)明的工作原理框圖；圖3為本發(fā)明中的所述熱敏電阻安裝位置示意圖； 圖4為本發(fā)明的自激式電子鎮(zhèn)流器的工作原理圖。
具體實施方式
以下結合圖2、圖3和圖4作進一步描述如圖2所示，具有超溫保護的自激式電子鎮(zhèn)流器，包括依次連接 的鎮(zhèn)流濾波電路、半橋驅動電路和輸出電路，同時該輸出電路與該半 橋驅動電路之間還接有超溫保護電路，該鎮(zhèn)流濾波電路輸出的直流電 源正端與對地之間還接有功率因數(shù)校正電路。如圖4所示，該超溫保護電路中三極管G3集電極和發(fā)射極分別并 聯(lián)于該半橋驅動電路中一個三極管G2的基極和發(fā)射極，該超溫保護電 路中三極管G3基極接于單向可控硅D3陰極，該單向可控硅D3陽極接 于該半橋驅動電路中啟動電容C充電電壓端，該單向可控硅D3觸發(fā)端 通過雙向二極管D1接于超溫檢測電路輸出端，該超溫檢測電路具有檢測該半橋驅動電路中三極管管溫的熱敏電阻。該超溫檢測電路為依次串聯(lián)的電感L1次級繞組、二極管D5、具有 負溫度系數(shù)熱敏電阻RT、分壓電阻R3，該電感Ll次級繞組另一端接 地，該熱敏電阻RT與分壓電阻R3公共端接于該超溫保護電路中雙向 二極管D1的輸入端，并且該分壓電阻R3并聯(lián)電解電容C5，該電感L1 串聯(lián)于該半橋驅動電路與輸出電路之間。通過該二極管D5和電解電容 C5，由該熱敏電阻RT與分壓電阻R3公共端輸出一個直流電壓，從而可以控制該超溫保護電路中雙向二極管Dl觸發(fā)。
如圖3所示，為了更好地檢測到該半橋驅動電路中三極管管溫， 該半橋驅動電路中的兩個三極管Gl和G2集電極散熱片1和2并排設 置于印刷線路板4上，該熱敏電阻RT通過導熱紙3同時固定于該兩三 極管Gl和G2集電極散熱片1和2之間，這樣既絕緣又導熱。
該超溫檢測電路中的熱敏電阻RT并聯(lián)校正電阻R2，該校正電阻 R2阻值為該熱敏電阻RT常溫(25°C)阻值的一倍以上，該熱敏電阻 RT從常溫(25°C)變化到在高溫(IO(TC以上)，其阻值下降一倍以下， 這樣可以保證正常情況下(即常溫狀態(tài)一25'C)，由于該熱敏電阻阻 值為該校正電阻R2 —倍以上，該熱敏電阻RT與校正電阻R2并聯(lián)阻值 取決于該校正電阻R2，可以設計由該校正電阻R2與分壓電阻Rl形成 的輸出電壓不足以使該超溫保護電路中的雙向二極管觸發(fā)工作。
一旦該半橋驅動電路中的兩個三極管管溫超過一定值(iocrc以 上)，其阻值迅速減小到僅為該校正電阻一倍以下，該熱敏電阻RT與 校正電阻R2并聯(lián)阻值取決于熱敏電阻RT，導致由該熱敏電阻RT與分 壓電阻R1形成的輸出電壓升高到雙向二極管導通電壓，導致該雙向二 極管導通，由此觸發(fā)該單向可控硅，使三極管導通，從而該充電電容 通過該三極管放電，由此破壞了該半橋驅動電路中的兩三極管交替形 成的振蕩回路，即切斷了熒光燈工作電流，又保護了該半橋驅動電路 中的兩三極管。
如圖4所示，該鎮(zhèn)流濾波電路輸出的直流電源端經(jīng)該半橋驅動電 路中電阻Rl和雙向二極管D2接于三極管G2基極，而該電阻Rl和雙 向二極管D2公共端對地間接有充電C，該三極管G2基極經(jīng)磁環(huán)變壓器 L2第二次級繞組L22后與該三極管G2發(fā)射極共同接地，該三極管G2 集電極接于三極管Gl發(fā)射極，該三極管Gl集電極接于該直流電源端， 而基極經(jīng)該磁環(huán)變壓器L2第一次級繞組L21接于該三極管G2基極，該兩三極管Gl和G2公共端，與該輸出電路輸入端之間串接該磁環(huán)變 壓器L2初級繞組，并且該磁環(huán)變壓器L2的兩次級繞組L21、 L22分別 與對應連接的該兩三極管G1、 G2發(fā)射極具有相反極性。該輸出電路由 并聯(lián)于該熒光燈兩端燈絲間的諧振電容C3和串聯(lián)成無源支路的兩電容 Cl和C2組成，該磁環(huán)變壓器L2初級繞組通過該熒光燈一端燈絲與該 諧振電容C3串聯(lián)連接，該諧振電容C3通過該熒光燈另一端燈絲與該 兩電容Cl和C2公共端連接，而該兩電容Cl和C2另一端分別接于該 直流電源端和對地端。為了保證三極管處于正常導通狀態(tài)，因此所有 三極管的基極和發(fā)射極上都串接相應電阻(如圖4所示)，同時該電阻 Rl和雙向二極管D2公共端與該三極管Gl發(fā)射極間串接二極管D4。
工作情況下，當接通電源后，該整流濾波器輸出的直流電壓VDC 通過電阻R1向啟動電容C充電，該充電電容C上電壓升高，直到其電 壓超過雙向二極管D2轉折電壓后，該雙向二極管D2擊穿導通，并有 電流流入G2的基極，使G2導通，此時電流流動路徑VDC—C1—燈絲一 C3—燈絲一電感L—磁環(huán)變壓器L2第二次級繞組L22—G2的集電極一 地。G2集電極電流的增長趨勢在磁環(huán)變壓器L2兩次級繞組L21和L22 產(chǎn)生感應電動勢，其極性是繞組上有"."為同名端為正，從而使G2 的集電極電流因正反饋而驟增，直到G2飽和，使L21和L22上的感應 電勢下降，使G2的基極電位下降。由于Gl基極的極性(同名端)與 G2相反，Gl基極電壓升高，這樣使G2從飽和狀態(tài)逐漸進入截止狀態(tài)。 而Gl從截止狀態(tài)進入導通狀態(tài)，其電流的流動路徑Gl集電極一磁環(huán) 變壓器L2初級繞組一電感L1—燈絲一C3—燈絲一C2—地，很快Gl進 入飽和狀態(tài)。這樣G1和G2交替導通和截止而發(fā)生振蕩。 一旦C3上的 電壓達到燈管的點火電壓時，燈管點火啟動。
由于燈管性能變化(如老化)使驅動管Gl和G2管纟顯升高，其之 間安裝的熱敏電阻RT的阻值下降，使得電感Ll次級繞組上輸出的電壓在負載電阻R3上的分壓升高，此電壓隨功率管管溫升高而升高，當 升高到雙向二極管管Dl門限觸發(fā)電壓后，Dl導通而觸發(fā)可控硅D3和 晶體管G3導通，只要該可控硅D3陽極電流大于維持電流，該可控硅 D3和晶體管G3始終保持導通狀態(tài)，這樣就使啟動電容器C上電壓建立 不起來，不能使雙向二極管管D2導通，使半橋驅動電路不能觸發(fā)起振 而G3晶體管的導通就不能有效的反饋來維持振蕩，這種狀態(tài)一直保持 (鎖存)到斷電才結束。由此保護了該半橋驅動電路中的兩三極管。
權利要求
1、一種具有超溫保護的自激式電子鎮(zhèn)流器，包括依次連接的鎮(zhèn)流濾波電路、半橋驅動電路和輸出電路，其特征在于，該輸出電路與該半橋驅動電路之間接有超溫保護電路，該超溫保護電路中三極管(G3)集電極和發(fā)射極分別并聯(lián)于該半橋驅動電路中一個三極管(G2)的基極和發(fā)射極，該超溫保護電路中三極管(G3)基極接于單向可控硅(D3)陰極，該單向可控硅(D3)陽極接于該半橋驅動電路中啟動電容(C)充電電壓端，該單向可控硅(D3)觸發(fā)端通過雙向二極管(D1)接于超溫檢測電路輸出端，該超溫檢測電路具有檢測該半橋驅動電路中三極管管溫的熱敏電阻。
2、 如權利要求1所述的一種具有超溫保護的自激式電子鎮(zhèn)流器， 其特征在于，該超溫檢測電路為依次串聯(lián)的電感(Ll)次級繞組、二 極管(D5)、具有負溫度系數(shù)熱敏電阻(RT)、分壓電阻(R3)，該電感(Ll)次級繞組另一端接地，該熱敏電阻(RT)與分壓電阻(R3)公 共端接于該超溫保護電路中雙向二極管(Dl)的輸入端，并且該分壓 電阻(R3)并聯(lián)電解電容(C5),該電感(Ll)串聯(lián)于該半橋驅動電路 與輸出電路之間，該熱敏電阻(RT)設置于該半橋驅動電路中的兩個 三極管(Gl、 G2)集電極散熱片之間。
3、 如權利要求2所述的一種具有超溫保護的自激式電子鎮(zhèn)流器， 其特征在于，該超溫檢測電路中的熱敏電阻(RT)并聯(lián)校正電阻(R2)， 該校正電阻(R2)的阻值為該熱敏電阻(RT)常溫阻值的一倍以上， 該熱敏電阻(RT)高溫阻值下降一倍以上。
4、 如權利要求2所述的一種具有超溫保護的自激式電子鎮(zhèn)流器， 其特征在于，該熱敏電阻(RT)通過導熱紙固定于該半橋驅動電路中 的兩個三極管(Gl、 G2)集電極散熱片之間。
5、 如權利要求1、 2或3所述的一種具有超溫保護的自激式電子 鎮(zhèn)流器，其特征在于，該鎮(zhèn)流濾波電路輸出的直流電源正端與對地之 間還接有功率因數(shù)校正電路。
6、 如權利要求1、 2或3所述的一種具有超溫保護的自激式電子 鎮(zhèn)流器，其特征在于，該輸出電路由并聯(lián)于該熒光燈兩端燈絲間的諧 振電容C3和串聯(lián)成無源支路的兩電容Cl和C2組成，該諧振電容C3 通過該熒光燈一端燈絲與該半橋驅動電路輸出端的該磁環(huán)變壓器L2初 級繞串聯(lián)連接，同時又通過該熒光燈另一端燈絲與該兩電容Cl和C2 公共端連接，而該兩電容Cl和C2另一端分別接于該直流電源端和對 地端。
全文摘要
一種具有超溫保護的自激式電子鎮(zhèn)流器，包括串聯(lián)的鎮(zhèn)流濾波電路、半橋驅動電路和輸出電路，輸出電路與半橋驅動電路間接超溫保護電路，超溫保護電路中三極管集電極和發(fā)射極并聯(lián)于半橋驅動電路中三極管基極和發(fā)射極，而三極管基極接于單向可控硅陰極，單向可控硅陽極接于啟動電容，單向可控硅觸發(fā)端通過雙向二極管接于超溫檢測電路輸出端，超溫檢測電路為串聯(lián)的電感次級繞組、二極管、熱敏電阻和分壓電阻，熱敏電阻與分壓電阻公共端接于超溫保護電路中雙向二極管輸入端，分壓電阻并聯(lián)電解電容，電感串聯(lián)于半橋驅動電路與輸出電路間，熱敏電阻設置于半橋驅動電路中兩三極管集電極散熱片間，本發(fā)明能避免半橋驅動電路中三極管高溫工作。
文檔編號G01K7/22GK101287323SQ20071002122
公開日2008年10月15日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權日2007年4月13日
發(fā)明者易成騏, 林成淵 申請人:蘇州市昆士萊照明科技有限公司