專利名稱：一種電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器啟動保護技術，尤其是大功率熒光燈電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置。
背景技術：
綠色照明的興起，使節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器蓬勃發(fā)展，開發(fā)大功率的緊湊型熒光燈(CFL)替代傳統(tǒng)的鹵鎢燈和高壓汞燈，其意義深遠，且有很強的實用性。如何提高產品質量，是人們十分關注的問題。據不完全統(tǒng)計，在小功率節(jié)能燈和常規(guī)電子鎮(zhèn)流器中損壞的概率仍比較大，在損壞的元器件中，主要是開關功率晶體管，占70％以上。開關功率晶體管損壞時，往往發(fā)生爆裂，用萬能表測量CBE之間出現(xiàn)短路，這種現(xiàn)象出現(xiàn)得最多是開機的瞬間。
根據熒光燈的工作流程，將諧振電路的分析過程分為諧振啟動和穩(wěn)態(tài)限流兩個階段。對熒光燈特性的研究證明，高頻工作的熒光燈呈電阻性，在諧振啟動階段，應視為L、C、r串聯(lián)，根據串聯(lián)電路的諧振條件，當工作頻率與電路參數(shù)滿足ω=ω0=1/LC]]>時(C為整個支路中的串聯(lián)電容)產生串聯(lián)諧振，整個支路呈電阻性，全部的電壓都施加在線路總的串聯(lián)電阻r(由于導線電阻很小，所以r主要是熒光燈的燈絲電阻)上，電感和電容的諧振電壓由下式決定VcsVin=VLVin=Q=1rLC]]>一般情況下r較小，串聯(lián)諧振的Q值很高，在電容兩端可以獲得足夠的啟動電壓，這時的啟動電壓可能遠高于熒光燈著火電壓，過大的啟動電壓裕度對燈管的壽命和電路元件的安全都十分不利，此時諧振電流I＝Vin/r也很大，這個電流對高頻變流電路中的開關功率管有很強的沖擊，往往導致開關功率管的瞬時擊穿，尤其是大功率緊湊型熒光燈管，其燈絲電阻只有幾Ω，啟動時功率達到3倍額定功率以上。鑒于電子鎮(zhèn)流器上述原因嚴重地障礙了大功率熒光燈電子鎮(zhèn)流器的發(fā)展。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是通過在電子鎮(zhèn)流器負載輸出端增加一個電阻RW，使電子鎮(zhèn)流器啟動時人為地增加線路中總的串聯(lián)電阻，以減少諧振電流對高頻變流電路中功率晶體管的沖擊，從而避免了由于啟動電流過大燒毀功率晶體管。
本發(fā)明的目的可以通過以下的技術措施來實現(xiàn)在燈管主回路中串接有變壓器B的初級繞組B-1，并由變壓器B的次級繞組B-2、二極管D1、電解電容C1組成供電電源，繼電器J的通斷由可控硅SCR控制，可控硅SCR的觸發(fā)極接有電解電容C2，通過電阻R1提供觸發(fā)電壓，組成延時電路，電子鎮(zhèn)流器開關電路2與負載限流電感L之間串接緩沖電阻RW，繼電器的常開觸點J-1并接在緩沖電阻RW上，組成電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置。當電子鎮(zhèn)流器啟動時，可控硅SCR無觸發(fā)電壓不導通，繼電器J不吸合，緩沖電阻RW與負載限流電感L、燈管燈絲組成串聯(lián)回路，由于緩沖電阻RW阻值較大，使啟動負載電流減少，延時電路設置在熒光燈管啟跳后一段時間內將繼電器J吸合，繼電器J的常開觸點J-1將緩沖電阻RW短接，恢復了正常工作狀態(tài)。
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作詳細說明。
圖1是電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置的電氣原理A圖。
圖2是電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置的電氣原理B圖。
圖3是電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置的電氣原理C圖。
圖4是電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置的電氣原理D圖。
具體實施例方式
如圖1所示，在電子鎮(zhèn)流器開關電路2與負載限流電感L之間，連接一只或一只以上的緩沖電阻RW，繼電器J的常開觸點J-1并接在緩沖電阻RW上；繼電器J由初級繞組B-1串接在燈管主回路中的變壓器B供電，變壓器次級繞組B-2、二極管D1、電解電容C1組成供電電源，繼電器J的線圈一端與可控硅SCR的陽極連接后，另一端接在供電電源的正極上，可控硅SCR的陰極接在供電電源的負極上；電解電容C2與電阻R2并接后其正極與可控硅SCR的觸發(fā)極連接，其負極與供電電源的負極連接，電阻R1的一端接在可控硅SCR的觸發(fā)極上，另一端與供電電源的正極連接，組成延時電路。當電子鎮(zhèn)流器接入電網后，開關電路2提供的高頻電流通過緩沖電阻RW、輸出電感L使燈管啟輝，同時變壓器B的初級繞組B-1有電流通過，其次級繞組B-2與二極管D1、電解電容C1建立了繼電器J的供電電源并通過電阻R1向可控硅SCR的觸發(fā)極、電解電容C2充電，由于電容C2兩端電壓不能突變，可控硅SCR因觸發(fā)電壓不足而不能導通，繼電器J不吸合，緩沖電阻RW一直處于負載狀態(tài)，因而有效地控制了啟動電壓與諧振電流，對燈管和電子元件起保護作用，同時有效地減少了對開關功率晶體管的沖擊，從而確保了電子鎮(zhèn)流器的安全啟動。經過一段時間后，電解電容C2上的電壓達到可控硅SCR的觸發(fā)電壓后可控硅SCR導通，繼電器J吸合，繼電器J的常開觸點J-1將緩沖電阻RW短接，熒光燈恢復正常點燃狀態(tài)。以150W螺旋燈為例，緩沖電阻RW阻值選取10Ω，功率選取20W，達到了很好的緩沖啟動效果。
圖2是本發(fā)明增加一個常開型熱敏開關的電氣原理圖。如圖所示，在采用固汞的大功率熒光燈中，燈管啟輝時間長，使電子鎮(zhèn)流器較長時間處于異常狀態(tài)，因而啟動時間亦較長，為確保電子鎮(zhèn)流器和熒光燈管的安全使用，電阻R1亦可以與常開型熱敏開關S串接后接在電解電容C2、可控硅SCR觸發(fā)極的連接結點Y與供電電源正極之間，熱敏開關S的外殼采用固定方式緊貼在緩沖電阻RW外殼上。當電子鎮(zhèn)流器接入電網后，由于常開型熱敏開關S的兩個觸點仍處于開路狀態(tài)，可控硅SCR無觸發(fā)電壓而不導通，隨著緩沖電阻RW因負載發(fā)熱而達到常開型熱敏開關S的起跳溫度后其兩個觸點迅速閉合，電阻R1向可控硅SCR的觸發(fā)極、電解電容C2充電，其電壓達到可控硅SCR的觸發(fā)電壓后可控硅SCR導通，繼電器J吸合，繼電器J的常開觸點J-1將緩沖電阻RW短接，熒光燈恢復正常點燃狀態(tài)。由于增加了常開型熱敏開關S、延時吸合時間更長，對燈管和電子鎮(zhèn)流器的保護更加可靠。
由于考慮到增加了緩沖電阻RW對熒光燈管啟輝的影響，繼電器J可采用兩組常開觸點J-1、J-2，將電容C3與繼電器J的另一組常開觸點J-2串接后，并聯(lián)在燈管Rf輸入回路與輸出回路之間，使鎮(zhèn)流器起輝前諧振電容Cx容量較小而易于啟輝，待繼電器J吸合后，通過繼電器J的另一組觸點J-2的閉合，將電容C3并聯(lián)在燈管輸入回路與輸出回路之間，增加其諧振電容的容量，使諧振電路達到最佳狀態(tài)(圖3)。
圖4是本發(fā)明啟動緩沖裝置串接在電子鎮(zhèn)流器主回路的另一處的電氣原理圖。其基本原理與圖1是一致的。
本發(fā)明通過延時短接串聯(lián)于熒光燈管的電阻RW，有效地降低了電子鎮(zhèn)流器啟動時的諧振電壓與諧振電流，從而確保電子鎮(zhèn)流器的安全啟動，并避免了啟動時高電壓大電流對熒光燈管的沖擊，提高燈管的使用壽命。
權利要求
1.一種電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置，由限流電阻RW、繼電器J、延時電路等組成，其特征在于在電子鎮(zhèn)流器開關電路與負載限流電感L之間串接一只緩沖電阻RW，繼電器J的常開觸點J1并接在緩沖電阻RW上；繼電器J由初級繞組B-1串接在燈管主回路中的變壓器B供電，變壓器次級繞組B-2、二極管D1、電解電容C1組成供電電源，繼電器J的線圈一端與可控硅SCR的陽極連接后，另一端接在供電電源的正極上，可控硅SCR的陰極接在供電電源的負極上；電解電容C2與電阻R2并接后其正極與可控硅SCR的觸發(fā)極連接，負極與供電電源的負極連接，電阻R1的一端接在可控硅SCR的觸發(fā)極上，另一端與供電電源的正極連接，組成延時電路。
2.根據權利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置，其特征在于緩沖電阻RW的阻值控制在2Ω～200Ω、緩沖電阻RW的功率在5W～50W范圍。
3.根據權利要求1、2所述的電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置，其特征在于電阻R1亦可以與常開型熱敏開關S串接后接在電解電容C2、可控硅SCR觸發(fā)極的連接結點Y與供電電源正極之間，熱敏開關K的外殼采用固定方式緊貼在緩沖電阻RW外殼上。
4.根據權利要求1、2、3所述的電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置，其特征在于繼電器J可采用兩組常開觸點J-1、J-2，其中常開觸點J-2與電容C3串聯(lián)后并聯(lián)在燈管輸入回路與輸出回路之間。
5.根據權利要求1、2、3、4所述的電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置，其特征在于并接了繼電器常開觸點J-1的緩沖電阻RW亦可以串接在電子鎮(zhèn)流器主回路的任何一處。
6.根據權利要求1、2、3、4、5所述的電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置，其特征在于電解電容C2亦可以不并接電阻R2。
全文摘要
一種電子鎮(zhèn)流器啟動緩沖裝置，通過延時短接串聯(lián)于熒光燈管的緩沖電阻RW，有效地降低了電子鎮(zhèn)流器啟動時的諧振電壓與諧振電流，從而確保電子鎮(zhèn)流器的安全啟動，并避免了啟動時高電壓，大電流對熒光燈管的沖擊，提高燈管的使用壽命。
文檔編號H05B41/14GK1780521SQ20041005235
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權日2004年11月24日
發(fā)明者黃甜仔 申請人:黃甜仔