專利名稱：高強(qiáng)度氣體放電燈用電子鎮(zhèn)流器的制作方法
高強(qiáng)度氣體放電燈用電子鎮(zhèn)流器在國際和國內(nèi)都有大量專利，但未有解決高強(qiáng)度氣體放電燈在高頻供電時(shí)的聲共振問題，輕則光線抖動(dòng)，重則燒毀燈管或鎮(zhèn)流器，無法長期使用。雖已研制成功防止聲共振的電子鎮(zhèn)流器，并有大量文章和報(bào)道。這種電路是可以解決聲共振，但電路相當(dāng)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，應(yīng)用實(shí)際的可能性很小。本發(fā)明專利正式基于上述的情況而發(fā)明的一種簡單電路，有效的抑制了強(qiáng)放電燈在高頻供電時(shí)的聲共振現(xiàn)象的電子鎮(zhèn)流器。同時(shí)也解決了高額定電壓時(shí)MOS管的管壓降大幅增加，導(dǎo)致自身功耗大幅度增加的嚴(yán)重問題。強(qiáng)放電燈的特點(diǎn)是必須高壓(一般幾千伏甚至上萬伏)啟動(dòng)，而工作時(shí)的工作電流很大(1A-15A)，必需采用高額定電壓的大功率MOS管，此時(shí)MOS管的導(dǎo)通電阻Ros(on)＝RoVα，V為額定電壓，α為大于1的常數(shù)(α＝2.5)。這就是導(dǎo)致強(qiáng)放電燈用電子鎮(zhèn)流器自身功耗大幅增加，失去了節(jié)能的目的，降低了產(chǎn)品的可靠性。木發(fā)明是一種解決強(qiáng)放電燈用高頻電源供電時(shí)出現(xiàn)的聲共振現(xiàn)象的方法，其特征是將一個(gè)頻率遠(yuǎn)低于高頻電源頻率的低頻交流信號通過電阻、電容和變壓器等器件組成的網(wǎng)絡(luò)引入到高頻電源的振蕩電路中的頻率控制部分，并分別由兩組固有頻率不同的網(wǎng)路給負(fù)載燈管Rp供電。低頻信號可以直接由市電電源引入，也可以由一個(gè)獨(dú)立的低頻信號發(fā)生器(圖4)引入。本發(fā)明的原理電路圖和實(shí)施例如

圖1、圖2、圖3。它是通過下述的連接結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。
變壓器自激振蕩電子鎮(zhèn)流器的電路圖1，R1一端與R2一端連接后接電源一根引線，R1的另一端與T1的n1-4的首端和T2的n2-4的首端相連接，T1的n1-4尾端和T2的n2-4尾端與R2的另一端相連接后接電容C3一端與L3一端相連接的結(jié)點(diǎn)上；變壓器自激振蕩電子鎮(zhèn)流器電路圖2，R1一端與R2一端連接后接電源的一根引線，R1的另一端接T1的n1-4的首端，T1的n1-4的尾端接T2的n2-4的首端，T2的n2-4的尾端與R2的另一端相連后再接電容C3的一端和L3的一端相連接的結(jié)點(diǎn)上；IC它激振蕩電子鎮(zhèn)流器電路圖3，電容C3-2與電阻R3-3串聯(lián)后，電容C3-2另一端接電源的一根引線，電阻R3-3的另一端接電阻R3-1與R3-2相連接的結(jié)點(diǎn)上。圖1-b的V1、V2、T1(D1、D2、D3、D4)、T2(D1、D2、D3、D4)、L1的N1繞組和C1組成網(wǎng)路1，V3、V4、L2和C1組成網(wǎng)路2同時(shí)給燈管Rp供電。圖2的V1、V2、T1(D1、D2、D3、D4)、T2(D1、D2、D3、D4)、L1的N1繞組和C1組成網(wǎng)路1，V3、V4、L2和C1組成網(wǎng)路2，同時(shí)給燈管Rp供電。圖3-b的V1、V3、IC1、L1的N1繞組和C3-5組成網(wǎng)路1，V3、V4、IC1、L2和C3-5組成網(wǎng)路2，同時(shí)給燈管Rp供電。圖1-b的T1的n1-1與T2的n2-1并聯(lián)，D1的負(fù)極和D2的正極串聯(lián)，D3的正極和D4的負(fù)極串聯(lián)，D5的負(fù)極和D6的正極串聯(lián)，D7的正極和D8的負(fù)極串聯(lián)，D1、D5的正極與D3、D7的負(fù)極相連后，接T1的n1-1和T2的n2-1的首端，D2、D6的負(fù)極與D4、D8的正極相連后，接T1的n1-1和T2的n2-1的尾端。圖2的T1的n1-1尾端與T2的n2-1的首端相連，T1的n1-1的首端與D1的正極、D3的負(fù)極相連接，n2-1的尾端與D6的負(fù)極、D8的正極相連接。引入信號為市電時(shí)，電路圖1、圖2中的A點(diǎn)接C點(diǎn)，B點(diǎn)接D點(diǎn)，電路圖3中的A點(diǎn)接C點(diǎn)；引入低頻信號發(fā)生器的信號時(shí)，電路圖1、圖2中的C點(diǎn)接圖4中的A’點(diǎn)，圖1、圖2中的A點(diǎn)和B點(diǎn)短接；電路圖3中的C點(diǎn)接圖4中的A’點(diǎn)，A點(diǎn)和C點(diǎn)斷開。
上述的連接實(shí)現(xiàn)了鎮(zhèn)流器的頻率在小范圍內(nèi)變化，兩組供電網(wǎng)路固有頻率的不同，兩者有效的抑制了聲共振現(xiàn)象的發(fā)生。下面結(jié)合電路圖更詳細(xì)說明電路的基本連接結(jié)構(gòu)。電路圖1，一根電源引線連接到R1與R2相連的結(jié)點(diǎn)上，R1的另一端與變壓器T1的繞組n1-4的首端和變壓器T2的繞組n2-4的首端相連接，變壓器T1的n1-4的尾端和T2的n2-4的尾端與R2的另一端相連，再連接到C3的一端與L3的一端相連接的結(jié)點(diǎn)上。變壓器T1的n1-1繞組的首端和D1正極D3負(fù)極相連接的結(jié)點(diǎn)上，再與變壓器T2的n2-1的首端和D5的正極和D7的負(fù)極相連接的結(jié)點(diǎn)相連接，再接到V1的源極和V2的漏極相連接的結(jié)點(diǎn)上。T1的n1-1尾端和D2負(fù)極D4正極相連接的結(jié)點(diǎn)與T2的n2-1的尾端和D6的負(fù)極、D8的正極相連的結(jié)點(diǎn)相連接，再與L1的N1繞組的首端相連接，L1的N1尾端接C1的一端與L2尾端、Rp的一端相連接的結(jié)點(diǎn)上，C1的另一端、Rp的另一端與C2相連接，C2的另一端接直流電源的正極；L2的首端與V3的源極、V4的漏極相連接，L2的尾端與L1的N1繞組尾端相連接；電路圖2，一根電源的引線連接到R1與R2相連的結(jié)點(diǎn)上，R1的另一端接T1的n1-4的首端。n1-4的尾端接到T2的n2-4的首端，n2-4的尾端與R2的另一端相連接再接到C3的一端與L3的一端相連接的結(jié)點(diǎn)上，T1的n1-1的首端與D1的正極和D3的負(fù)極相連接，再連接到V1的源極和V2的漏極相連接的結(jié)點(diǎn)上，T1的n1-1的尾端與D2的負(fù)極D4的正極相連接，再連接到T2的n2-1的首端與D5的正極D6的負(fù)極相連接的結(jié)點(diǎn)上，n2-1的尾端與D7的負(fù)極D8的正極相連接，再連接到L1的N1繞組的首端，L1的N1的尾端連接到C1一端與Rp的一端的連接的結(jié)點(diǎn)上，C1的另一端和Rp的另一端與C2的一端相連接，C2的另一端接直流電源的正端。V3的源極和V4的漏極與L2的首端相連接，L2的尾端連接到L1的N1繞組的尾端；電路圖3，R1一端與R2一端相連，R1的另一端接IC1的Rt腳，R2另一端與C1的一瑞相連接再接IC1的Ct腳，C1的另一端接地，R1、R2相連接的結(jié)點(diǎn)與R3的一瑞相連，R3的另一端與C2的一端相連接，C2的另一端接到電源的一根引線上；IC1的Vs腳與V1的源極和V2的漏極相連接，再接L1的N1首端，N1的尾端與C’3-6的一端相連接，C’3- 6的另一端與C3-5的一端和Rp一端相連接的結(jié)點(diǎn)上，C3-5另一端與Rp的另一端相連接再與C3-6的一端相連接，C3-6的另一端接地(直流電源的負(fù)極)；IC1的Rt腳接IC2的1n腳上，IC2的Vs腳與V3的源極和V4的漏極相連接，再連接到L2的首端，L2的尾端與C”3-6的一端相連接，C”3-6的另一端與C’3-6、C5、Rp相連接的結(jié)點(diǎn)上，C3-5另一端與Rp的另一端相連接再與C3-6的一端相連接，C3-6的另一端接地(直流電源的負(fù)極)。R1與R2相連的結(jié)點(diǎn)C，可接到R3的一端A，也可接到低頻信號發(fā)生器的輸出端A’上。
下面進(jìn)一步從原理上分析電路的特點(diǎn)。電路圖1，其特征在于一根電源的引線經(jīng)R1與T1的n1-4、T2的n2-4的首端相連接，T1的n1-4、T2的n2-4的尾端與R2相連接后接C3一端與L3一端相連接的結(jié)點(diǎn)上。由于周期變化的電源電流，使其振蕩周期隨電源電流周期變化而周期性的變化，振蕩頻率也跟著周期性的變化，抑制了燈管的聲共振。其特征還在于T1的n1-1的首端、T2的n2-1的首端與D1、D5正極，D3、D7的負(fù)極相連接，再連接到V1的源極和V2的漏極的連接的結(jié)點(diǎn)上，T1的n1-1的尾端、T2的n2-2的尾端與D2、D6的負(fù)極，D4、D8的正極相連接，再連接到L1的N1的首端，V3的源極和V4的漏極連接后再接到L2的首端，L1的N1的尾端與L2的尾端相連接后再接到C1的一端與Rp的一端的相連接的結(jié)點(diǎn)上。V1、V2、T1(D1、D2、D3、D4)、T2(D1、D2、D3、D4)、L1的N1和C1組成的網(wǎng)路1的固有頻率，V3、V4、L2和C1組成的網(wǎng)路2的固有頻率與燈管Rp的共振頻率三者有著不同的差異，進(jìn)一步抑制了燈管的聲共振現(xiàn)象。電路圖2特征在于，一根電源的引線經(jīng)R1與T1的n1-4的首端相連，n1-4的尾端與T2的n2-4的首端相連接，n2-4的尾端與R2連接后，再接C3與L3的相連接的結(jié)點(diǎn)上，由于周期變化的電源電流，使其振蕩周期隨電源電流周期變化而周期性的變化，振蕩頻率也跟著周期性的變化，抑制了燈管的聲共振，其特征還在于T1的n1-1的首端與D1的正極、D3的負(fù)極相連接后再連接到V1的源極與V2的漏極的相連接的結(jié)點(diǎn)上，T1的n1-1的尾端再連接T2的n2-1的首端與D5的正極、D7的負(fù)極相連接的結(jié)點(diǎn)上，n2-1的尾端與D6的負(fù)極、D8的正極相連接后再與L1的N1的首端相連接，L1的N1的尾端與L2的尾端和C1的一端，Rp的一端相連接，C1的另一端與Rp的另一端相連接后，再與C2的一端相連接，C2的另一端連接到直流電源的正端，D1負(fù)極與D2正極串聯(lián)，D3正極與D4負(fù)極串聯(lián)，D5負(fù)極與D6正極串聯(lián)，D7正極與D8負(fù)極串聯(lián)，V3的源極與V4的漏極相連后再與L2的首端相連接，L2的尾端與L1的N1的尾端相連接。V1、V2、T1、T2與L1的N1、C1組成網(wǎng)路1的固有頻率，V3、V4與L2、C1組成的網(wǎng)路2的固有頻率與燈管的共振頻率三者有不同的差異，進(jìn)一步抑制了聲共振現(xiàn)象。電路圖3-b的特征在于將R1、R2的相連接的結(jié)點(diǎn)通過R3、C2串聯(lián)后接到電源的一根引線上，這樣就將一個(gè)周期變化的電壓信號引到振蕩電阻R1、R2和振蕩電容C1上，從而改變了充放電周期，因?yàn)檫@個(gè)信號是周期性變化的，因此充放電的周期也跟著改變，從而振蕩頻率也周期性地在一個(gè)小范圍內(nèi)變化，抑制了強(qiáng)放電燈燈管的聲共振；為了使振蕩頻率周期性變化，也可用獨(dú)立的低頻信號發(fā)生器，將低頻信號發(fā)生器的輸出端A’點(diǎn)、接于電路圖1、電路圖2、電路圖3的C點(diǎn)，道理與上述引入市電電源信號完全相同。V1、V2、IC1和L1的N1和C3-5組成的網(wǎng)路1的固定頻率和V3、V4、IC2和L2、C3-5組成網(wǎng)路2的固有頻率與燈管Rp的共振頻率三者有著不同的差異，進(jìn)一步抑制了燈管的聲共振現(xiàn)象。
由于雙網(wǎng)路給燈管供電，也有效的降低了電子鎮(zhèn)流器的自身功耗。以250W鈉燈為例。用MOS管IRF840做半橋輸出。經(jīng)實(shí)測，單網(wǎng)路IRF840管導(dǎo)通時(shí)管降壓為9伏，而雙網(wǎng)路時(shí)為1.5伏。回路的電流為3A，單網(wǎng)路供電時(shí)MOS管導(dǎo)通損耗為3A×9V＝27W，而雙網(wǎng)路供電時(shí)MOS管的導(dǎo)通損耗為3A×1.5V＝4.5W。僅此一項(xiàng)可節(jié)約電能22.5W，同時(shí)也降低了MOS管和整機(jī)的溫度，提高了產(chǎn)品的可靠性。
變壓器T1的n1-1和T2的n2-1分別并聯(lián)了D1、D2、D3、D4和D5、D6、D7、D8組成網(wǎng)路，不僅降低了變壓器T1和T2的自身功耗和溫度，還有效的鉗位了MOS管的柵極電位，保護(hù)了MOS管。由于二極管的節(jié)電容隨電流的變化也有變化，從而也有效的改變了供電網(wǎng)路的固有頻率，其特點(diǎn)是負(fù)載燈管Rp功率小于或等于250W時(shí)，可單網(wǎng)路供電，如電路圖1-a，電路圖3-a；功率大于250W時(shí)，用雙網(wǎng)路、三網(wǎng)路或更多網(wǎng)路供電，如電路圖1-b，圖電路3-b。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是一種解決強(qiáng)放電燈用高頻電源供電時(shí)燈管出現(xiàn)聲共振現(xiàn)象的方法，其特征是將一個(gè)頻率遠(yuǎn)低于高頻電源頻率的低頻交流信號通過電阻、電容和變壓器組成的網(wǎng)路引入到高頻電源的振蕩電路中的頻率控制部分，所述低頻信號可以直接由市電電源引入，也可以由一個(gè)獨(dú)立的低頻信號發(fā)生器引入，分別由單網(wǎng)路、雙網(wǎng)路或更多網(wǎng)路給負(fù)載燈管Rp供電。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于一種變壓器自激振蕩電子鎮(zhèn)流器，R1一端與R2一端連接后再接一根電源引線，R1的另一端與T1的n1-4的首端和T2的n2-4的首端相連接，T1的n1-4尾端和T2的n2-4尾端與R2的另一端相連接后接電容C3一端與L3一端相連接的結(jié)點(diǎn)上；一種變壓器自激振蕩電子鎮(zhèn)流器，R1一端與R2一端連接后接電源的一根引線，R1的另一端接T1的n1-4的首端，T1的n1-4的尾端接T2的n2-4的首端，T2的n2-4的尾端與R2的另一端相連后再接電容C3的一端和L3的一端相連接的結(jié)點(diǎn)上；一種IC它激振蕩電子鎮(zhèn)流器，電容C3-2與電阻R3-3串聯(lián)后，電容C3-2另一端接電源的一根引線，電阻R3-3的另一端接電阻R3-1與R3-2相連接的結(jié)點(diǎn)上。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于一種變壓器自激振蕩電子鎮(zhèn)流器，T1的n1-1的首端和D1的正極、D2的負(fù)極相連接，n1-1的尾端和D2的負(fù)極、D4的正極相連接，T2的n2-1的首端和D5的正極、D7的負(fù)極相連接，n2-1的尾端和D4的負(fù)極、D8的正極相連接；T1的n1-1的首端與T2的n2-1的首端相連接再與V1的源極、V2的漏極相連接，n1-1的尾端與n2-1的尾端相連接，再接L1的N1的首端，N1的尾端與C1的一端、Rp的一端相連接，C1的另一端、Rp的另一端與C2的一端相連接，C2的另一端接直流電源的正極；一利變壓器自激振蕩電子鎮(zhèn)流器，T1的n1-1的首端和D1的正極、D3的負(fù)極相連后與V1的源極、V2的漏極相連接，n1-1的尾端和D2的負(fù)極、D4的正極相連后與T2的n2-1的首端和D5的正極、D7的負(fù)極的結(jié)點(diǎn)相連接，n2-1的尾端和D6的負(fù)極、D7的正極相連后接L1的N1的首端，N1的尾端與C1的一端和Rp的一端相連接，C1的另一端和Rp的另一端與C2的一端相連接，C2的另一端接直流電源的正極；一種IC它激振蕩電子鎮(zhèn)流器，IC1的Rt腳與IC2的1n腳相連接，IC1的Vs腳與V1的源極和V2的漏極相連接，再接C’3-6的一端，C’3-6的另一端與C3-5的一端和Rp的一端相連接，C3-5的另一端和Rp的另一端相連后再接C3-6的一端，C3-6的另一端接地；IC2的Vs腳與V3的源極和V4的漏極相連接，再接C”3-6的一端，C”3-6的另一端與C3-5的一端和Rp的一端相連接，C3-5的另一端和Rp的另一端與C3-6的一端相連接，C3-6的另一端接地。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于D1的負(fù)極和D2的正極串聯(lián)，D3的正極和D4的負(fù)極串聯(lián)，D5的負(fù)極和D6的正極串聯(lián)，D7的正極和D8的負(fù)極串聯(lián)。
5.依據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于；引入低頻信號發(fā)生器的信號時(shí)其輸出端A’，連接到變壓器自激振蕩電子鎮(zhèn)流器的C點(diǎn)，電子鎮(zhèn)流器的A點(diǎn)和B點(diǎn)短接，連接到IC它激振蕩電子鎮(zhèn)流器的C點(diǎn)，電子鎮(zhèn)流器的A點(diǎn)和C點(diǎn)斷開。
全文摘要
本發(fā)明是一種解決強(qiáng)放電燈用高頻電源供電時(shí)出現(xiàn)的聲共振現(xiàn)象的方法，其特點(diǎn)是將一個(gè)頻率遠(yuǎn)低于高頻電源頻率的低頻交流信號通過由電阻、電容和變壓器等器件組成的網(wǎng)絡(luò)引入到高頻電源的振蕩電路中的頻率控制部分，并分別由兩組固有頻率不同的網(wǎng)絡(luò)給負(fù)載燈管Rp供電。低頻信號可以直接由市電電源引入，也可以由一個(gè)獨(dú)立的低頻信號發(fā)生器引入。
文檔編號H05B41/14GK1418046SQ0113213
公開日2003年5月14日 申請日期2001年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月8日
發(fā)明者杜榮久 申請人:杜宏時(shí)