專利名稱：電感熒光燈節(jié)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電感熒光燈節(jié)電裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有使用電感鎮(zhèn)流器的電路中，會存在電感鎮(zhèn)流器由于低溫、低壓、自動接續(xù)困難、有頻閃、噪音大且功率因數(shù)低等原因，而在使用中會對燈管造成傷害，且由于電子鎮(zhèn)流器的啟動過快，會使燈絲不能充分預(yù)熱，容易造成燒斷，并使燈管的兩端容易發(fā)黑，存在傷害燈管和電流總諧波過大、電磁兼容差的問題，從而影響到其的使用壽命。
實用新型內(nèi)容針對上述缺陷，為了貫徹執(zhí)行國家有關(guān)節(jié)約能源、更好發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的政策，本實用新型的目的在于提供一種電感熒光燈節(jié)電器，主要適用于電感熒光燈改造轉(zhuǎn)換用的、14W～40W的各種熒光燈，它是將50Hz的低頻交流電轉(zhuǎn)換成較高頻率的電壓，例如48KHz的交流電，來驅(qū)動熒光燈的工作，它的功率因數(shù)可達(dá)到0.98、流明系數(shù)≥0.95。與電感鎮(zhèn)流器相比，自身功耗可降低50％，產(chǎn)生相同照度時，可降低電路電流30％。而電子保護(hù)器則具有灼熱熒光燈燈絲的功能，使之在0.8s的時間內(nèi)快速啟動(時間可調(diào)，0.4～1.5s)。當(dāng)電路出現(xiàn)異常時，如燈絲燒斷、燈不能正常啟動或電流異常時，保護(hù)器將自動關(guān)閉節(jié)電器的電流，從而避免燈管和節(jié)電器受到傷害，具有自動保護(hù)的功能。
本實用新型采用的技術(shù)方案為一種電感熒光燈節(jié)電裝置，包括電感鎮(zhèn)流器、節(jié)電器和電子保護(hù)器，所述節(jié)電器與所述電子保護(hù)器連接的同時，還與所述的電感鎮(zhèn)流器連接。所述電子保護(hù)器包括流通電路、維持電路、延時電路和振蕩開關(guān)管，所述流通電路分別通過所述的延時電路、所述的維持電路同時連接到所述的振蕩開關(guān)管(BG1)，所述電子保護(hù)器的輸入端(a)連接在照明器具的一端，所述電子保護(hù)器的輸出端(b)連接到所述節(jié)電器的一個輸入端。
所述延時電路包括電阻(R5)、充電電容(C1)、二極管(D8)和穩(wěn)壓管(D9’)，以避免啟動過快的問題，所述電阻(R5)的一端連接所述的整流橋，另一端通過充電電容(C1)接地的同時，還通過二極管(D8)串聯(lián)到穩(wěn)壓管(D9)，該穩(wěn)壓管(D9’)的另一端與所述振蕩開關(guān)管(BG1)連接。
所述維持電路包括串聯(lián)在一起的二極管(D6、D7)和電阻(R4、R6)，二極管(D6)與電阻(R4)、二極管(D7)依次串聯(lián)后，同時與振蕩開關(guān)管(BG1)、電阻(R6)連接，用以維持所述振蕩開關(guān)管(BG1)的導(dǎo)通。
所述流通電路包括整流橋、可控硅(D5’)和熱敏電阻(R3’)，依次串聯(lián)以形成一個回路，且可控硅(D5’)和熱敏電阻(R3’)的連接端與所述二極管(D6)連接，熱敏電阻(R3’)的另一端與所述電阻(R6)的另一端連接。
另外，所述節(jié)電器包括整流橋電路、ce結(jié)保護(hù)電路、啟動電路、be結(jié)保護(hù)電路、射極電路、逆變振蕩電路以及啟輝電路，外部的電源經(jīng)過所述整流橋電路分別與所述ce結(jié)保護(hù)電路以及啟動電路相連，所述的啟動電路還連接有be結(jié)保護(hù)電路，然后ce結(jié)保護(hù)電路和be結(jié)保護(hù)電路又同時連接到同一個所述的射極電路，該射極電路依次通過所述逆變振蕩電路、所述啟輝電路與所述整流橋電路連接。
所述啟輝電路包括振蕩開關(guān)管(T2)、電容(C7、C8)以及所述的照明器具，所述振蕩開關(guān)管(T2)、所述電容(C8)、所述照明器具和所述電容(C7)依次連接形成一個串聯(lián)電路。
所述節(jié)電器中的啟動電路包括電阻(R1)和電容(C2)，兩者組成的串聯(lián)電路并聯(lián)在所述整流橋的兩輸出端。
所述逆變振蕩電路包括振蕩開關(guān)管(BG1、BG2)和高頻電感線圈(T1)，也就是振蕩變壓器。
所述ce結(jié)保護(hù)電路包括電容C3、二極管D7、電容C6、二極管D10、電阻R2、電容C5；所述be結(jié)保護(hù)電路包括開關(guān)管BG1的二極管D8和電阻R4、開關(guān)管BG2的二極管D9和電阻R6兩個電路，具體連接關(guān)系見實施例部分。
本實用新型的有益效果是通過把該電感熒光燈節(jié)電器串聯(lián)在電感鎮(zhèn)流器熒光燈電路中，并將電子保護(hù)器并聯(lián)在熒光燈和電感熒光燈節(jié)電器組成的電路兩端。這樣不光克服了電感鎮(zhèn)流器低溫、低壓、自動接續(xù)困難、有頻閃、噪音大且功率因數(shù)低等缺陷，還采用一個延時電路(R5、C1、D8、D9)，靠充電時間的長短來控制延時時間，克服了所存在的因電子鎮(zhèn)流器啟動速度過快而使燈絲不能充分預(yù)熱而傷害燈管、電流總諧波過大和電磁兼容差的問題，還可對電路中的異常電流進(jìn)行控制。由于本產(chǎn)品是結(jié)合電感鎮(zhèn)流器一并發(fā)揮作用，這就彌補(bǔ)了電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器的一些不足，達(dá)到了既節(jié)電，又提高了光效，同時延長產(chǎn)品使用壽命的目的。具有安裝方便、安全可靠、節(jié)電效果好、發(fā)光效率高、經(jīng)濟(jì)效果佳等特點，是企事業(yè)單位、城市工礦等部門急需更新電感熒光燈的高新節(jié)能技術(shù)的新產(chǎn)品。該產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)是按照產(chǎn)品設(shè)計的參數(shù)經(jīng)測試后確定的，可滿足客戶的使用要求；主要工作性能節(jié)電率是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計的功能，經(jīng)產(chǎn)品實際測試后而選擇的，合理可行；產(chǎn)品的發(fā)光效率是按照產(chǎn)品設(shè)計實測確定的，它保證了產(chǎn)品的節(jié)電率，又不損失轉(zhuǎn)換后熒光燈的光通量，從而保證了燈光的照度，滿足了用戶的使用要求，其電器的安全要求指標(biāo)，如絕緣電阻、耐高壓試驗、爬電距離、電氣間隙和外殼防護(hù)等級是按GB4704.1和GB4208的有關(guān)規(guī)定選擇的，能夠保證產(chǎn)品的使用安全性的要求。


圖1為本實用新型節(jié)電器的電路原理圖。
圖2為本實用新型電子保護(hù)器的電路原理圖。
圖3為本實用新型的工作原理示意圖。
符號說明1節(jié)電器；2電子保護(hù)器；3燈管； 4電感鎮(zhèn)流器；C1～C4電容； D9’穩(wěn)壓管；R3’熱敏電阻； R1～R6電阻；D1～D9二極管； D5’可控硅；T1、T2高頻電感線圈； L1～L3電感；BG1、BG2振蕩開關(guān)管(三極管)具體實施方式
本實用新型的實施例提供了一種電感熒光燈節(jié)電裝置，包括電源、電感鎮(zhèn)流器4、燈管3、節(jié)電器1和電子保護(hù)器2，節(jié)電器1的一個輸入端連接電感鎮(zhèn)流器4，另一個輸入端連接電子保護(hù)器2的一個輸出端b，節(jié)電器1的輸出端與燈管3的一端連接，燈管3的另一端與電子保護(hù)器2的輸入端a連接，同時燈管3還與電源連接，電感鎮(zhèn)流器4的另一端與電源的正極相連，工作原理如圖3所示。
節(jié)電器的電路原理如圖1所示，電容C1和后面提到的電感線圈構(gòu)成性能優(yōu)良的L型濾波器(EMI)，既濾除逆變器電路產(chǎn)生的電磁信號，又防止通過電源線進(jìn)入其它電氣設(shè)備引起的傳導(dǎo)干擾，從而使該電流的電磁兼容性大大優(yōu)越于電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器，使電路總諧波僅為10.5％。
啟動電路包括電阻R1和電容C2，兩者組成的串聯(lián)電路并聯(lián)在所述整流橋的兩輸出端。同時電阻R1與該整流橋連接的一端還和由電容C3和二極管D7組成的并聯(lián)電路連接，該并聯(lián)電路隨后再串聯(lián)一個由電阻R2和電容C5組成的并聯(lián)電路，由電阻R2和電容C5組成的并聯(lián)電路的兩端并聯(lián)有一個振蕩開關(guān)管BG1，該振蕩開關(guān)管BG1的集電極c連接到由電容C3和二極管D7組成的并聯(lián)電路以及由電阻R2和電容C5組成的并聯(lián)電路的連接端，振蕩開關(guān)管BG1的發(fā)射極e通過一個二極管D8在連接到由電阻R2和電容C5組成的并聯(lián)電路另一端的同時還連接一個電阻R3，該二極管D8連接在振蕩開關(guān)管BG1發(fā)射極e與基極b之間，振蕩開關(guān)管BG1的基極b通過一個電阻R4串聯(lián)在高頻電感線圈T1中電感L1的一端，電感L1的另一端與電阻R3的另一端連接，同時還連接高頻電感線圈T1中電感L3的一端。電阻R1與電容C2的連接端分別與二極管D6、二極管D5連接，二極管D6的另一端連接到電阻R3與電感L1的連接端，同時還與振蕩開關(guān)管BG2的集電極c連接，振蕩開關(guān)管BG2的基極b通過一個電阻R6串聯(lián)在高頻電感線圈T1中電感L3的另一端，還同時連接高頻電感線圈T1中電感L2的一端，振蕩開關(guān)管BG2的發(fā)射極e連接電阻R5的同時，還連接一個二極管D9，該二極管D9連接在振蕩開關(guān)管BG2發(fā)射極e與基極b之間，二極管D9與電阻R6的連接端還連接有一個雙向觸發(fā)二極管D5的陰極端；電阻R5的另一端連接到高頻電感線圈T1中電感L2的另一端。電容C2與整流橋的連接端還連接一個由電容C6和二極管D10組成的并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路的另一端通過一個電容C4連接到振蕩開關(guān)管BG1的集電極c，同時還連接電阻R5與電感L2的連接端，此連接端還與由高頻電感線圈T2、電容C8、燈管3和電容C7組成的串聯(lián)電路連接，其中電容C7的另一端連接到電阻R1與整流橋的連接端。
二極管D1～二極管D4構(gòu)成橋式整流電路，它和電容C4共同作用使220V的交流電壓變成310V的直流電壓，我們稱為VDC。電阻R1、電容C2構(gòu)成振蕩電路的啟動電路，當(dāng)通電后VDC流經(jīng)電阻R1為電容C2充電，一旦此電壓達(dá)到并超過雙向?qū)ǘO管D5的轉(zhuǎn)折電壓后，二極管D5便導(dǎo)通給振蕩開關(guān)管BG2的be結(jié)一個大于0.7V的偏置電壓，以使其工作。振蕩開關(guān)管BG1、振蕩開關(guān)管BG2和高頻電感線圈T1是逆變振蕩電路的核心元件，當(dāng)振蕩開關(guān)管BG2導(dǎo)通后，振蕩開關(guān)管BG1處于截止?fàn)顟B(tài)，且電流的急增使高頻電感線圈T1的磁芯趨向飽和，各繞組感應(yīng)電勢急劇下降。電感L1、電感L2、電感L3同名端，電感L2電壓的降低，也就意味著電感L1的電壓急增，且振蕩開關(guān)管BG1的b基極為正電位，一旦振蕩開關(guān)管BG1的be結(jié)電壓大于等于0.7V后，該振蕩開關(guān)管BG1立即導(dǎo)通，此時振蕩開關(guān)管BG2處于截止?fàn)顟B(tài)，此后“開”“關(guān)”周而復(fù)始、交替持續(xù)下去，其振蕩頻率為48KHz左右。電容C3、二極管D7、電容C6、二極管D10、電阻R2、電容C5一并構(gòu)成開關(guān)管(BG1、BG2)的ce結(jié)保護(hù)電路，二極管D8和電阻R4、二極管D9和電阻R6分別構(gòu)成開關(guān)管BG1、開關(guān)管BG2的be結(jié)保護(hù)電路，電阻R3、電阻R5分別與開關(guān)管BG1、開關(guān)管BG2的發(fā)射極串聯(lián)，構(gòu)成開關(guān)管的射極電路，且有電流反饋的作用，這里通過調(diào)整高頻電感線圈T1、電阻R3和電阻R5的參數(shù)，從而對振蕩頻率的高低產(chǎn)生影響。
高頻電感線圈T2、電容C7、電容C8構(gòu)成日光燈的啟輝電路，它是一個電壓串聯(lián)諧振電路，在加電的瞬間該電路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)。根據(jù)電工學(xué)原理可知，它將產(chǎn)生若干倍的電源電壓，該高電壓將燈管內(nèi)的汞氣電離，產(chǎn)生253.7nm的紫外線光，熒光粉受到紫外線的輻照而轉(zhuǎn)變成可見光。一旦燈管內(nèi)有電流流動，其內(nèi)阻急劇下降，并在燈管兩端的高頻電感線圈T2、電容C7、電容C8組成的串聯(lián)諧振電路隨即失諧，管電壓一般穩(wěn)定在100V左右(視燈的功率而不同)。
本電路的輸入電路呈兼容性，它和電感鎮(zhèn)流器(L)一并使用，互相補(bǔ)償，可大為提高功率因素，一般可達(dá)0.98。本電路的另一個特性就是自耗很低，一支40W的熒光燈所用的電感鎮(zhèn)流器自耗8W的功率，而本電路只有4W的自耗功率。
電子保護(hù)器包括流通電路、維持電路、延時電路和振蕩開關(guān)管BG1，流通電路包括整流橋、可控硅D5’、電阻R2和熱敏電阻R3’，它們依次串聯(lián)以形成一個回路。在電阻R2和熱敏電阻R3’組成的串聯(lián)電路兩端連接有一個由二極管D6、電阻R4、二極管D7、電阻R6構(gòu)成的串聯(lián)電路，并在電阻R6的兩端連接有一個振蕩開關(guān)管BG1，該振蕩開關(guān)管BG1的集電極通過電阻R1連接到整流橋，同時在該整流橋的這一端與振蕩開關(guān)管BG1的集電極之間連接有延時電路，該延時電路包括電阻R5、充電電容C1、二極管D8和穩(wěn)壓管D9’，電阻R5的一端連接整流橋，另一端同時與充電電容C1、二極管D8連接，充電電容C1的另一端接地，二極管D8的另一端與穩(wěn)壓管D9’連接，該穩(wěn)壓管D9’的另一端與振蕩開關(guān)管BG1的集電極連接，如圖2所示。
二極管D1～二極管D4構(gòu)成橋式整流電路，在通電的瞬間，可控硅D5’的G極無電壓，此時可控硅D5’不導(dǎo)通，a、b兩端處于開路狀態(tài)，即本節(jié)電器無輸入電壓，同時，另一路電壓通過電阻R5對電容C1充電，當(dāng)該電壓高于二極管D9’的穩(wěn)壓值后，二極管D9’導(dǎo)通，使振蕩開關(guān)管BG1的be結(jié)達(dá)到一個大于等于0.7V的偏置電壓，以使其工作。此時可控硅D5’的控制極G得到了起動電壓，可控硅D5’導(dǎo)通，并通過電阻R2、電阻R3’和整流橋構(gòu)成流通回路，使a點和b點處于接通狀態(tài)，節(jié)電器因此得到電壓而工作。一旦二極管D1～二極管D4、可控硅D5’、電阻R2、電阻R3’構(gòu)成流通回路后，電阻R5、電容C1、二極管D8、二極管D9構(gòu)成的延時電路因電壓過低而處于開路狀態(tài)(二極管D9截止)，此時用二極管D6、電阻R4、二極管D7、電阻R6構(gòu)成的維持電路維持振蕩開關(guān)管BG1，使其繼續(xù)導(dǎo)通。該電路中的電阻R3’為具有負(fù)溫度性能的熱敏電阻，當(dāng)電路中出現(xiàn)異常電流時，電阻R3’的電流急劇變小，使電阻R3’、電阻R2分壓電路的作用加強(qiáng)，使振蕩開關(guān)管BG1因偏壓過低而截止，使可控硅D5’因控制電壓失常而關(guān)斷，這就造成了節(jié)電器1失電，從而保護(hù)了整機(jī)元件的安全使用，并延長了使用壽命。該電路中的充電電容C1主要是在開燈的瞬間延時節(jié)電器1的得電時間，通過調(diào)節(jié)電容C1容量的大小，可調(diào)整延時時間的長短，如在0.4s～1.5s之間，此時可使燈管燈絲的預(yù)熱時間方便的調(diào)整到國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的時間內(nèi)，避免了燈管的兩端過早發(fā)黑，以及燈絲過早的失效。
就現(xiàn)有的T8電感熒光燈改造轉(zhuǎn)換為T5電感熒光燈節(jié)電器的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行對比，如下表。

雖然以特定實施例來描述本發(fā)明，但是熟習(xí)該項技藝者將清楚地知道可在不脫離下面所附權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的精神及范圍內(nèi)實施各種變化和修改。但不論其在形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是采用本技術(shù)所做出的修改，均落在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電感熒光燈節(jié)電裝置，包括電感鎮(zhèn)流器、節(jié)電器和電子保護(hù)器，所述節(jié)電器與所述電子保護(hù)器連接的同時，還與所述的電感鎮(zhèn)流器連接，其特征在于，所述電子保護(hù)器包括流通電路、維持電路、延時電路和振蕩開關(guān)管，所述流通電路分別通過所述的延時電路、所述的維持電路同時連接到所述的振蕩開關(guān)管(BG1)，所述電子保護(hù)器的輸入端(a)連接在照明器具的一端，所述電子保護(hù)器的輸出端(b)連接到所述節(jié)電器的輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的電感熒光燈節(jié)電裝置，其特征在于，所述延時電路包括電阻(R5)、充電電容(C1)、二極管(D8)和穩(wěn)壓管(D9’)，以避免啟動過快的問題，所述電阻(R5)的一端連接所述的整流橋，另一端通過充電電容(C1)接地的同時，還通過二極管(D8)串聯(lián)到穩(wěn)壓管(D9)，該穩(wěn)壓管(D9’)的另一端與所述振蕩開關(guān)管(BG1)連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電感熒光燈節(jié)電裝置，其特征在于，所述維持電路包括串聯(lián)在一起的二極管(D6、D7)和電阻(R4、R6)，二極管(D6)與電阻(R4)、二極管(D7)依次串聯(lián)后，同時與振蕩開關(guān)管(BG1)、電阻(R6)連接，用以維持所述振蕩開關(guān)管(BG1)的導(dǎo)通。
4.如權(quán)利要求1或2中任意一個所述的電感熒光燈節(jié)電裝置，其特征在于，所述流通電路包括整流橋、可控硅(D5’)和熱敏電阻(R3’)，依次串聯(lián)以形成一個回路，且可控硅(D5’)和熱敏電阻(R3’)的連接端與所述二極管(D6)連接，熱敏電阻(R3’)的另一端與所述電阻(R6)的另一端連接。
專利摘要本實用新型的電感熒光燈節(jié)電裝置，包括電感鎮(zhèn)流器、節(jié)電器和電子保護(hù)器，節(jié)電器與電子保護(hù)器輸出端連接的同時，另一端與電感鎮(zhèn)流器連接，電子保護(hù)器包括流通電路、維持電路、延時電路和振蕩開關(guān)管，流通電路分別通過延時電路、維持電路同時連接到振蕩開關(guān)管(BG1)，電子保護(hù)器的輸入端連接照明器具的一端，由電子保護(hù)器為節(jié)電器提供工作電壓，克服了啟動速度過快而使燈絲不能充分預(yù)熱、電流總諧波過大和電磁兼容差的問題，還可對電路中的異常電流進(jìn)行控制，這樣形成的電路彌補(bǔ)了電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器的一些不足，達(dá)到了既節(jié)電、又提高了光效、且同時延長產(chǎn)品使用壽命的目的，具有安裝方便、安全可靠、節(jié)電效果好、發(fā)光效率高、經(jīng)濟(jì)效果佳。
文檔編號H05B41/46GK2877186SQ20062000760
公開日2007年3月7日 申請日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者華肇和 申請人:華肇和