本發(fā)明涉及一種鎮(zhèn)流組件,尤其涉及一種適用于高強度氣體放電燈的恒功率鎮(zhèn)流組件。
背景技術(shù):
目前在電壓波動大的地區(qū),市場上一般都采用CWA或CWI帶有磁分路的漏磁式恒功率電感鎮(zhèn)流器維持燈的額定功率來保證照明質(zhì)量和延長照明電器的壽命。
但,現(xiàn)有技術(shù)的CWA或CWI漏磁式鎮(zhèn)流器具有制造成本高、效率低、功耗大、體積大的缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對業(yè)界的實際應(yīng)用需要,本發(fā)明提出了一種全新的恒功率鎮(zhèn)流組件。
具體的,本發(fā)明提出了一種恒功率鎮(zhèn)流組件,包括:
磁芯;
主線圈,設(shè)置于該磁芯內(nèi),其中該主線圈至少具有第一抽頭、第二抽頭、第三抽頭和第四抽頭,其中該第一抽頭和第三抽頭之間具有第一匝數(shù)的線圈、該第一抽頭和第二抽頭之間具有第二匝數(shù)的線圈且該第一抽頭和該第四抽頭之間具有第三匝數(shù)的線圈;
控制單元,檢測輸入電壓,并根據(jù)該輸入電壓選擇性地接通該第二、第三和第四抽頭之一和該第一抽頭。
較佳的,在上述的恒功率鎮(zhèn)流組件中,該磁芯具有凹槽且該主線圈設(shè)置于該磁芯的凹槽內(nèi),以及該恒功率鎮(zhèn)流組件進一步包括蓋合于該磁芯上以覆蓋該凹槽的開口的磁軛。
較佳的,在上述的恒功率鎮(zhèn)流組件中,該第一匝數(shù)小于該第二匝數(shù),且該第 二匝數(shù)小于該第三匝數(shù)。
較佳的,在上述的恒功率鎮(zhèn)流組件中,當(dāng)該輸入電壓在標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍內(nèi)時,該控制單元接通該第一抽頭和該第二抽頭。
較佳的,在上述的恒功率鎮(zhèn)流組件中,當(dāng)該輸入電壓在欠壓范圍內(nèi)時,該控制單元接通該第一抽頭和該第三抽頭。
較佳的,在上述的恒功率鎮(zhèn)流組件中,當(dāng)該輸入電壓在過壓范圍內(nèi)時,該控制單元接通該第一抽頭和該第四抽頭。
較佳的,在上述的恒功率鎮(zhèn)流組件中,進一步包括:與該控制單元連接的繼電器,其中該控制單元根據(jù)該輸入電壓驅(qū)動該繼電器選擇性地接通該第二、第三和第四抽頭之一和該第一抽頭。
較佳的,在上述的恒功率鎮(zhèn)流組件帶有變壓器功能并進一步包括:套在該主線圈外的外置副線圈,其中該外置副線圈置線圈和該主線圈構(gòu)成變壓器,其中該外置副線圈置線圈用于向該控制單元和該繼電器供電。
較佳的,在上述的恒功率鎮(zhèn)流組件中,進一步包括:瞬態(tài)抑制二極管,連接于該外置副線圈置副線圈與該控制單元和該繼電器之間。
較佳的,在上述的恒功率鎮(zhèn)流組件中,該磁芯和磁軛均為一體式,磁芯的垂直面呈山字形,水平面的兩側(cè)部均呈矩形,中部的磁柱呈八邊形;線圈的水平面呈相應(yīng)的八邊形;磁軛的水平面形狀與磁芯的水平面形狀相適配,該八邊形磁柱的兩端側(cè)邊呈對稱的臺階狀結(jié)構(gòu),該的磁芯由多個山字形硅鋼片疊置而成,其中兩側(cè)的山字形硅鋼片的中間部分寬度為由小到大漸變,而中間的山字形硅鋼片的中間部分寬度相等。
一方面,本發(fā)明可以根據(jù)電壓波動的情況在扼流圈的繞制中調(diào)整相應(yīng)的匝數(shù)并抽頭,當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時通過電壓控制裝置,變換扼流線圈的匝數(shù)來控制鎮(zhèn)流器電感量來達到限流的目的,使燈功率基本保持在額定功率的情況下工作來達到節(jié)能的效果。并且可以節(jié)約制造成本30%左右。
另一方面,本發(fā)明采用傳統(tǒng)的“EI”硅鋼片,使其鐵芯的結(jié)構(gòu)有主磁芯和輔磁芯兩部分組成。主磁芯用“EI”型硅鋼片疊制成矩形狀,輔磁芯則由舌寬大小不等的“EI”型硅鋼片疊制成二或三個階梯狀,分別貼靠在主磁芯的兩端面,形成一 個外部保留傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)、內(nèi)部近似圓狀的結(jié)構(gòu),最大限度的減少磁力線的游離,使磁場分配更均衡合理,提高了電磁轉(zhuǎn)換效率,并將扼流線圈繞制成橢圓狀,有效地縮短了線圈的周長,減少了直流銅阻和相應(yīng)的熱耗。
應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明以上的一般性描述和以下的詳細描述都是示例性和說明性的,并且旨在為如權(quán)利要求所述的本發(fā)明提供進一步的解釋。
附圖說明
包括附圖是為提供對本發(fā)明進一步的理解,它們被收錄并構(gòu)成本申請的一部分,附圖示出了本發(fā)明的實施例,并與本說明書一起起到解釋本發(fā)明原理的作用。附圖中:
圖1是示出本發(fā)明的恒功率鎮(zhèn)流組件的基本原理的框圖。
圖2a更清楚地示出了本發(fā)明的磁芯結(jié)構(gòu)的一個實施例。
圖2b更清楚地示出了線圈結(jié)構(gòu)的一個實施例。
具體實施方式
現(xiàn)在將詳細參考附圖描述本發(fā)明的實施例?,F(xiàn)在將詳細參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例,其示例在附圖中示出。在任何可能的情況下,在所有附圖中將使用相同的標(biāo)記來表示相同或相似的部分。此外,盡管本發(fā)明中所使用的術(shù)語是從公知公用的術(shù)語中選擇的,但是本發(fā)明說明書中所提及的一些術(shù)語可能是申請人按他或她的判斷來選擇的,其詳細含義在本文的描述的相關(guān)部分中說明。此外,要求不僅僅通過所使用的實際術(shù)語,而是還要通過每個術(shù)語所蘊含的意義來理解本發(fā)明。
首先參考圖1,該圖示出了本發(fā)明的恒功率鎮(zhèn)流組件的基本原理。如圖所示,恒功率鎮(zhèn)流組件100主要包括:磁芯101、主線圈102和控制單元103。
其中,主線圈102設(shè)置于該磁芯101內(nèi),用作扼流線圈。在圖1所示的實施例中,該主線圈102至少具有第一抽頭1、第二抽頭2、第三抽頭3和第四抽頭4。該第一抽頭1和第三抽頭3之間具有第一匝數(shù)(例如330匝)的線圈;該第一抽頭1和第二抽頭2之間具有第二匝數(shù)(例如340匝)的線圈;且該第一抽頭1和該第 四抽頭4之間具有第三匝數(shù)(例如350匝)的線圈。較佳地,該第一匝數(shù)小于該第二匝數(shù),且該第二匝數(shù)小于該第三匝數(shù)。
控制單元103檢測例如火線L端的輸入電壓,并根據(jù)該輸入電壓選擇性地接通該第二抽頭2、第三抽頭3和第四抽頭4之一和該第一抽頭1。
例如,當(dāng)該輸入電壓在標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍內(nèi)時,該控制單元103接通該第一抽頭1和該第二抽頭2。當(dāng)該輸入電壓在欠壓范圍內(nèi)時,該控制單元103接通該第一抽頭1和該第三抽頭3。當(dāng)該輸入電壓在過壓范圍內(nèi)時,該控制單元103接通該第一抽頭1和該第四抽頭4。
作為一個優(yōu)選實施例,本發(fā)明的恒功率鎮(zhèn)流組件100還可以包括與該控制單元103連接的繼電器(未圖示)。在該實施例中,該控制單元103根據(jù)該輸入電壓驅(qū)動該繼電器103選擇性地接通該第二抽頭2、第三抽頭3和第四抽頭4之一和該第一抽頭1。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),例如標(biāo)準(zhǔn)電壓為220V的情況下,如果控制單元103檢測到輸入電壓在標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍(例如218V-222V)內(nèi)時,該控制單元103接通該第一抽頭1和該第二抽頭2,即得到340匝的線圈,使得輸出電壓為一預(yù)設(shè)值。而當(dāng)輸入電壓波動至欠壓范圍(例如198V-202V)內(nèi)時,該控制單元103接通該第一抽頭1和該第三抽頭3,即得到330匝的線圈,使得輸出電壓仍舊保持在上述的預(yù)設(shè)值。類似的,而當(dāng)輸入電壓波動至過壓范圍(例如228V-232V)內(nèi)時,該控制單元103接通該第一抽頭1和該第四抽頭4,即得到340匝的線圈,使得輸出電壓仍舊保持在上述的預(yù)設(shè)值。
這樣,本發(fā)明可以根據(jù)電壓波動的情況在扼流圈的繞制中調(diào)整相應(yīng)的匝數(shù)并抽頭,當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時通過電壓控制裝置,變換扼流線圈的匝數(shù)來控制鎮(zhèn)流器電感量來達到限流的目的,使燈功率基本保持在額定功率的情況下工作來達到節(jié)能的效果。
在以上討論的實施例中可以看到,本發(fā)明采用滯回算法。即,例如將滯回區(qū)間過壓保護設(shè)置成228V-232V,欠壓保護設(shè)置成198V-202V,那就是說在這個區(qū)間得電壓的變化不會激發(fā)切換,能避免由于市電不穩(wěn)定產(chǎn)生的頻繁切換。根據(jù)本發(fā)明,滯回區(qū)間是可以是2V,也可以是1V,這個區(qū)間可以按用電環(huán)境而靈活設(shè)置。 市電環(huán)境好的區(qū)間可以設(shè)置的小一點,反之可以設(shè)置得大一點。
圖2a和圖2b分別更清楚地示出了本發(fā)明的磁芯和主線圈結(jié)構(gòu)。如圖所示,該磁芯201具有凹槽202,該主線圈203設(shè)置于該磁芯201的凹槽202內(nèi)。此外,該恒功率鎮(zhèn)流組件100進一步包括蓋合于該磁芯201上以覆蓋該凹槽202的開口的磁軛(未圖示)。
上述的磁芯201和磁軛均為一體式。如圖2a所示,本發(fā)明優(yōu)選采用“EI”硅鋼片,其中,磁芯201的垂直面呈山字形,水平面的兩側(cè)部均呈矩形,中部的磁柱呈八邊形,近似圓狀的結(jié)構(gòu),最大限度的減少磁力線的游離,使磁場分配更均衡合理,提高了電磁轉(zhuǎn)換效率。線圈203的水平面呈相應(yīng)的八邊形,即將扼流線圈繞制成如圖2b所示的近似橢圓狀,從而有效地縮短了線圈的周長,減少了直流銅阻和相應(yīng)的熱耗。
此外,磁軛的水平面形狀與磁芯201的水平面形狀相適配,該八邊形磁柱的兩端側(cè)邊呈對稱的臺階狀結(jié)構(gòu),該的磁芯201由多個山字形硅鋼片疊置而成,其中兩側(cè)的山字形硅鋼片的中間部分寬度為由小到大漸變,而中間的山字形硅鋼片的中間部分寬度相等。
回到圖1,在圖1所示的優(yōu)選實施例中,進一步包括至少一個套在該主線圈(上述的扼流線圈)203外的外置副線圈線圈104。該外置副線圈線圈104和該主線圈103構(gòu)成一個變壓器,使得該外置副線圈線圈104用于向該控制單元103和該繼電器供電。例如,通過設(shè)置外置副線圈線圈104和主線圈102的匝數(shù)比,可以使得外置副線圈線圈104得到例如約12V的驅(qū)動電壓,該12V的驅(qū)動電壓可以作為整個電路板(該電路板上至少設(shè)置有上述的控制單元103和繼電器)的工作電壓。
在現(xiàn)有技術(shù)中,上述的電路板需要單獨供電,即,需要獨立于磁芯101和主線圈102之外的一套獨立的供電系統(tǒng),該獨立的供電系統(tǒng)至少需要另外一套獨立的變壓器結(jié)構(gòu)。因此,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)可以降低制造成本并獲得相對較小的器件體積。
另一方面,還可以在該外置副線圈線圈104與該控制單元103和該繼電器之間提供一個瞬態(tài)抑制二極管(TVS)105。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可顯見,可對本發(fā)明的上述示例性實施例進行各種修改和 變型而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此,旨在使本發(fā)明覆蓋落在所附權(quán)利要求書及其等效技術(shù)方案范圍內(nèi)的對本發(fā)明的修改和變型。