專利名稱：低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，更具體地涉及一種低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
眾所周知，在愛迪生1879年發(fā)明碳絲白熾燈之后，照明技術(shù)便進(jìn)入一個嶄新的時 代?；仡?0世紀(jì)的照明史，商鎢燈、熒光燈、高壓汞燈、金商燈、緊湊熒光燈等新光源層出不 窮。然而，為21世紀(jì)“綠色照明”領(lǐng)域一枝獨秀的高頻無極燈，以其高光效、高顯色性、壽命 長、無光閃、節(jié)能環(huán)保、防震、極少維護的特點，走進(jìn)我們的日常生活。無極燈是采用熒光燈氣體放電和電磁感應(yīng)兩個原理結(jié)合的一種新型光源?，F(xiàn)有的 無極燈主要由鎮(zhèn)流器、耦合器和涂有三基色熒光粉的燈泡三部分組成，其工作原理是在輸 入一定范圍的電源電壓后，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生電能送給耦合器(燈泡中心部位的感應(yīng)線圈)，使燈 泡內(nèi)的氣體雪崩電離形成等離子體，等離子體受激原子返回基態(tài)時自發(fā)輻射出2Mnm的紫 外線，燈泡內(nèi)壁的熒光粉受紫外線激發(fā)而發(fā)出可見光。可見，無極燈相對于常規(guī)電光源利用電能通過燈絲進(jìn)入燈泡轉(zhuǎn)換為光能，無極燈 沒有燈絲或電極，不會因為燈絲或電極材料的化學(xué)性質(zhì)而受到限制，從而從根本上降低了 光衰，提高了發(fā)光效率和壽命。而且無極燈可以在瞬間啟動，達(dá)到全部光輸出，不會因為多 次開關(guān)后產(chǎn)生光衰退現(xiàn)象，所以壽命可達(dá)數(shù)萬小時。然而，也由于無極燈沒有燈絲，工作于電磁耦合感應(yīng)方式，起輝電壓高，所以無極 燈電子鎮(zhèn)流器設(shè)計難度大，現(xiàn)有的無極燈鎮(zhèn)流器，大多都是采用節(jié)能燈控制芯片，頻率固 定，異常保護功能差，使鎮(zhèn)流器損壞率很高。因此，有必要提供一種改進(jìn)的無極燈電子鎮(zhèn)流器來克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器，該低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器采用 MCU為主控芯片，并采用AD采集控制作為異常保護電路，精確度高，能夠使鎮(zhèn)流器壽命大大提尚。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器，包括 EMC抗干擾電路、PFC功率因數(shù)校正電路及MCU控制電路，所述EMC抗干擾電路連接在外部 電源與PFC功率因數(shù)校正電路之間，用以處理電磁干擾信號，所述PFC功率因數(shù)校正電路與 所述MCU控制電路連接，用于獲得高功率因數(shù)的直流信號后經(jīng)由MCU控制電路產(chǎn)生交流信 號點亮無極燈，所述MCU控制電路包括異常保護電路，用于當(dāng)電路中出現(xiàn)異常情況時保護 鎮(zhèn)流器不被損壞。較佳地，所述EMC抗干擾電路包括依序并聯(lián)至交流電壓輸入端的第一差模電容、 第二差模電容和泄放電阻，分別耦接至所述第一與第二差模電容之間、第二差模電容與泄 放電阻之間的共模電感和差模電感，及連接在所述差模電感的兩輸出端與地線之間所述第 一和第二共模電容。
較佳地，所述PFC功率因數(shù)校正電路包括整流電路和電流提升電路，所述整流電 路由四個整流二極管和一個濾波電容組成，用于將所述EMC抗干擾電路輸出的交流市電轉(zhuǎn) 換成脈動直流；所述電流提升電路由功率因數(shù)控制芯片、場效應(yīng)管、升壓電感、整流二極管、 儲能平波電容及反饋環(huán)路組成，用于將所述整流電路輸出的脈動直流的電壓提高后發(fā)送給 所述MCU控制電路。較佳地，所述MCU控制電路由MCU主控芯片和外圍電路組成，由所述MCU主控芯片 輸出的脈沖信號經(jīng)信號放大器放大后經(jīng)變壓器輸出推動半橋電路，從而將PFC功率因數(shù)校 正電路輸出的直流信號轉(zhuǎn)化成高頻交流信號；所述高頻交流信號經(jīng)由諧振電路后點亮無極 燈。較佳地，所述異常保護電路為AD采集電路。較佳地，所述AD采集電路由電感、整流二極管和限流電阻組成，當(dāng)出現(xiàn)異常情況 時，由所述電感輸出的信號經(jīng)所述整流二極管轉(zhuǎn)化成直流脈沖信號經(jīng)所述限流電阻后送回 所述MCU主控芯片，使所述MCU主控芯片輸出低電平，從而使半橋電路截止，進(jìn)而使諧振電
路停止工作。較佳地，所述異常保護電路還包括第二 AD采集電路，所述第二 AD采集電路由第一 諧振電容、第二諧振電容、耦合電容、限流電阻和整流二極管組成，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，信號 由所述第一諧振電容、第二諧振電容的中間點經(jīng)耦合電容耦合，并經(jīng)限流電阻限流及整流 二極管整流后送回所述MCU主控芯片，使所述MCU主控芯片輸出低電平，從而使半橋電路截 止，進(jìn)而使諧振電路停止工作。較佳地，所述異常保護電路還包括第三AD采集電路，所述第三AD采集電路由第一 分壓電阻和第二分壓電阻組成，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，由所述PFC功率因數(shù)校正電路輸出的 直流信號經(jīng)所述第一分壓電阻和第二分壓電阻分壓后送回所述MCU主控芯片，使所述MCU 主控芯片輸出低電平，從而使半橋電路截止，進(jìn)而使諧振電路停止工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器采用MCU為主控芯片，并采用 AD采集電路作為異常保護電路，用于當(dāng)電路中出現(xiàn)大電流時保護鎮(zhèn)流器不被損壞，精確度 高。且本發(fā)明還采用多路AD采集電路同時保護，能夠更快速有效地檢測到電路中的異常情 況，從而使鎮(zhèn)流器的壽命大大提高。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明 的實施例。


圖1為本發(fā)明低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器的原理框圖。圖2為圖1所示鎮(zhèn)流器的EMC抗干擾電路的電路原理圖。圖3為圖1所示鎮(zhèn)流器的PFC功率因數(shù)校正電路的電路原理圖。
圖4為圖1所示鎮(zhèn)流器的MCU控制電路的電路原理圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。如 上所述，本發(fā)明提供了一種低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器，該低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器采用MCU為主控芯片，并采用AD采集控制作為異常保護電路，精確度高，能夠使鎮(zhèn)流器壽命大大提高。圖1至圖4展示了本發(fā)明的一種低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器的一個實施例。首先請參 考圖1，為本發(fā)明低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器的原理框圖。所述低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器100包括 EMC抗干擾電路101、PFC功率因數(shù)校正電路102及MCU控制電路103，所述EMC抗干擾電路 101連接在外部電源(圖未示)與PFC功率因數(shù)校正電路102之間，用以處理電磁干擾信 號；所述PFC功率因數(shù)校正電路102與所述MCU控制電路103連接，用于獲得高功率因數(shù)的 直流信號后經(jīng)由MCU控制電路103產(chǎn)生交流信號點亮無極燈，所述MCU控制電路103包括 異常保護電路，用于當(dāng)電路中出現(xiàn)大電流時保護鎮(zhèn)流器不被損壞。下面詳細(xì)描述本發(fā)明低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器的部分工作原理。首先參考圖2，圖2 為圖1所示鎮(zhèn)流器的EMC抗干擾電路的電路原理圖。所述EMC抗干擾電路101包括依序并 聯(lián)至交流電壓輸入端的第一差模電容Cl、第二差模電容C2和泄放電阻R1，分別耦接至所述 第一差模電容Cl與第二差模電容C2之間、第二差模電容C2與泄放電阻Rl之間的共模電 感Ll和差模電感L2，及連接在所述差模電感L2的兩輸出端與地線之間所述第一共模電容 C3和第二共模電容C4。電源接通后，電源信號進(jìn)入所述EMC抗干擾電路101進(jìn)行濾波，電 源信號經(jīng)過所述差模濾波電路和共模濾波電路兩個過程進(jìn)行處理，其產(chǎn)生的差模信號干擾 和共模信號干擾能夠有效的消除，且更有效地減少電路對市電的的傳導(dǎo)干擾。所述泄放電 阻Rl連接在所述第一共模電容C3和第二共模電容C4的兩端，作用是給所述第一共模電容 C3和第二共模電容C4放電，以防測試和調(diào)試人員在作業(yè)時被電擊的事件發(fā)生。較佳地，所 述EMC抗干擾電路101還包括一個防雷管和保險絲(圖未示)，所述防雷管經(jīng)保險絲耦接至 所述共模電感Ll與交流電壓輸入端的L線和N線之間，用來吸收尖峰脈沖過電壓和瞬變尖 峰電壓，達(dá)到較佳防雷效果。請參考圖3，圖3為圖1所示鎮(zhèn)流器的PFC功率因數(shù)校正電路的電路原理圖。所述 所述PFC功率因數(shù)校正電路102包括整流電路和電流提升電路，所述整流電路由四個全波 整流二極管Dl、D2、D3、D4和一個濾波電容C5組成的，經(jīng)所述EMC抗干擾電路101輸出的 交流市電通過所述整流電路整流后，電源信號由原來的交流市電轉(zhuǎn)換成直流脈動電源。然 后，所述直流脈動電源進(jìn)入所述校正電路進(jìn)行校正，從而獲得穩(wěn)定的高壓直流電源。本實施 例的所述校正電路由功率因數(shù)控制芯片U1、場效應(yīng)管Q1、升壓電感L3、整流二極管D5、儲能 平波電容C6及反饋環(huán)路組成，從而經(jīng)所述整流電路輸出的脈動直流的+300V左右的電壓提 升到+400V以輸送給所述MCU控制電路103。參考圖4，圖4為圖1所示鎮(zhèn)流器的MCU控制電路的電路原理圖。所述MCU控制電 路103由MCU主控芯片U2和外圍電路組成，由所述MCU主控芯片U2輸出的脈沖信號經(jīng)信 號放大器U3放大后經(jīng)變壓器Tl輸出推動由場效應(yīng)管Q2、Q3組成的半橋電路，從而將PFC 功率因數(shù)校正電路102輸出的直流信號轉(zhuǎn)化成高頻交流信號，然后所述高頻交流信號經(jīng)由 電容C7、電感L4、諧振電容C8、C9組成的諧振電路后點亮無極燈。所述MCU控制電路103包括異常保護電路，所述異常保護電路為AD采集電路，用 于當(dāng)電路中出現(xiàn)大電流時保護鎮(zhèn)流器不被損壞。在本實施例中，所述異常保護電路采用三 路AD采集電路作為多路保護。下面具體描述所述三路AD采集電路。如圖4所示，本實施例的第一 AD采集電路由電感L4、整流二極管D6和限流電阻R2 組成，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，由所述電感L4輸出的信號經(jīng)所述整流二極管D6轉(zhuǎn)化成直流脈沖信號經(jīng)所述限流電阻R2后送回所述MCU主控芯片U2的12腳，使所述MCU主控芯片U2檢 測到有一定伏值的電壓信號時控制從MCU主控芯片U2的8腳輸出低電平，從而使由場效應(yīng) 管Q2、Q3組成的半橋電路截止，進(jìn)而使諧振電路停止工作，避免大電流損壞晶體管，起到對 開關(guān)晶體管的保護作用。所述第二 AD采集電路由所述諧振電容C8、C9，耦合電容C10、限流電阻R3和整流 二極管D7組成，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，信號由所述諧振電容C8、C9的中間點經(jīng)耦合電容ClO 耦合，并經(jīng)限流電阻限流R3及整流二極管D7整流后送回所述MCU主控芯片U2的9腳，使 所述MCU主控芯片U2檢測到有一定伏值的電壓信號時控制從MCU主控芯片U2的8腳輸出 低電平，從而使由場效應(yīng)管Q2、Q3組成的半橋電路截止，進(jìn)而使諧振電路停止工作，避免大 電流損壞晶體管，起到對開關(guān)晶體管的保護作用。所述第三AD采集電路由第一分壓電阻R4和第二分壓電阻R5組成，當(dāng)出現(xiàn)異常情 況時，由所述PFC功率因數(shù)校正電路輸出的直流信號經(jīng)所述第一分壓電阻R4和第二分壓電 阻R5分壓后送回所述MCU主控芯片的2腳，使所述MCU主控芯片U2檢測到有低于一定伏 值的電壓信號時控制從MCU主控芯片U2的8腳輸出低電平，從而使由場效應(yīng)管Q2、Q3組成 的半橋電路截止，進(jìn)而使諧振電路停止工作，避免大電流損壞晶體管，起到對開關(guān)晶體管的 保護作用。綜上所述，本發(fā)明的低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器采用MCU為主控芯片，并采用AD采集 電路作為異常保護電路，用于當(dāng)電路中出現(xiàn)大電流時保護鎮(zhèn)流器不被損壞，精確度高。且本 發(fā)明還采用多路AD采集電路同時保護，能夠更快速有效地檢測到電路中的異常情況，從而 使鎮(zhèn)流器的壽命大大提高。以上結(jié)合最佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實施 例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求
1.一種低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器，包括EMC抗干擾電路、PFC功率因數(shù)校正電路及MCU控 制電路，所述EMC抗干擾電路連接在外部電源與PFC功率因數(shù)校正電路之間，用以處理電磁 干擾信號，所述PFC功率因數(shù)校正電路與所述MCU控制電路連接，用于獲得高功率因數(shù)的直 流信號后經(jīng)由MCU控制電路產(chǎn)生交流信號點亮無極燈，其特征在于所述MCU控制電路包括 異常保護電路，用于當(dāng)電路中出現(xiàn)異常情況時保護鎮(zhèn)流器不被損壞。
2.如權(quán)利要求1所述的低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述EMC抗干擾電路包 括依序并聯(lián)至交流電壓輸入端的第一差模電容、第二差模電容和泄放電阻，分別耦接至所 述第一與第二差模電容之間、第二差模電容與泄放電阻之間的共模電感和差模電感，及連 接在所述差模電感的兩輸出端與地線之間所述第一和第二共模電容。
3.如權(quán)利要求1所述的低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述PFC功率因數(shù)校正 電路包括整流電路和校正電路，所述整流電路由四個整流二極管和一個濾波電容組成，用 于將所述EMC抗干擾電路輸出的交流市電轉(zhuǎn)換成脈動直流；所述校正電路由功率因數(shù)控制 芯片、場效應(yīng)管、升壓電感、整流二極管、儲能平波電容及反饋環(huán)路組成，用于將所述整流電 路輸出的脈動直流的電壓提高后發(fā)送給所述MCU控制電路。
4.如權(quán)利要求1所述的低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述MCU控制電路由MCU 主控芯片和外圍電路組成，由所述MCU主控芯片輸出的脈沖信號經(jīng)信號放大器放大后經(jīng)變 壓器輸出推動半橋電路，從而將PFC功率因數(shù)校正電路輸出的直流信號轉(zhuǎn)化成高頻交流信 號；所述高頻交流信號經(jīng)由諧振電路后點亮無極燈。
5.如權(quán)利要求4所述的低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述異常保護電路為AD 采集電路。
6.如權(quán)利要求5所述的低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述AD采集電路由電 感、整流二極管和限流電阻組成，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，由所述電感輸出的信號經(jīng)所述整流二 極管轉(zhuǎn)化成直流脈沖信號經(jīng)所述限流電阻后送回所述MCU主控芯片，使所述MCU主控芯片 輸出低電平，從而使半橋電路截止，進(jìn)而使諧振電路停止工作。
7.如權(quán)利要求5所述的低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述異常保護電路還包 括第二 AD采集電路，所述第二 AD采集電路由第一諧振電容、第二諧振電容、耦合電容、限流 電阻和整流二極管組成，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，信號由所述第一諧振電容、第二諧振電容的中 間點經(jīng)耦合電容耦合，并經(jīng)限流電阻限流及整流二極管整流后送回所述MCU主控芯片，使 所述MCU主控芯片輸出低電平，從而使半橋電路截止，進(jìn)而使諧振電路停止工作。
8.如權(quán)利要求5所述的低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述異常保護電路還包 括第三AD采集電路，所述第三AD采集電路由第一分壓電阻和第二分壓電阻組成，當(dāng)出現(xiàn) 異常情況時，由所述PFC功率因數(shù)校正電路輸出的直流信號經(jīng)所述第一分壓電阻和第二分 壓電阻分壓后送回所述MCU主控芯片，使所述MCU主控芯片輸出低電平，從而使半橋電路截 止，進(jìn)而使諧振電路停止工作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低頻無極燈電子鎮(zhèn)流器，包括EMC抗干擾電路、PFC功率因數(shù)校正電路及MCU控制電路，所述EMC抗干擾電路連接在外部電源與PFC功率因數(shù)校正電路之間，用以處理電磁干擾信號，所述PFC功率因數(shù)校正電路與所述MCU控制電路連接，用于獲得高功率因數(shù)的直流信號后經(jīng)由MCU控制電路產(chǎn)生交流信號點亮無極燈，所述MCU控制電路包括異常保護電路，用于當(dāng)電路中出現(xiàn)大電流時保護鎮(zhèn)流器不被損壞。
文檔編號H02M1/42GK102149244SQ20101061168
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者曹智多, 盛平振 申請人:廣東泰卓光電科技股份有限公司