專利名稱：無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，尤其涉及一種無 極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置。
背景技術：
本申請人接觸和維修過許多無極燈鎮(zhèn)流器，因鎮(zhèn)流器殼體上只有散熱片 無風扇，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)無極燈鎮(zhèn)流器都是因為溫升過高，內部的許多電子元器 件不同程度的提前損壞，特別是電解電容器尤為嚴重。許多廠家的介紹都說
其壽命高達60000 10000小時，但實際應用中卻發(fā)現(xiàn)無極燈的鎮(zhèn)流器溫升都 很高(環(huán)境溫度為攝氏25'C時，實測高達70'C，功率大一點的甚至高至85"C 以上)，故障率很高。電子元器件長期工作在如此高溫環(huán)境中其可靠性必然下 降，提前報廢，壽命縮短，要提高可靠性、延長其壽命就必須設法降低工作 時的溫升。
發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種可以按照設定溫度自動地降低無極燈鎮(zhèn)流 器工作溫度的無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為-
一種無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，包括鎮(zhèn)流器殼體，鎮(zhèn)流器殼體內 裝有鎮(zhèn)流器功率輸出磁環(huán)Ll，其特征是鎮(zhèn)流器殼體上裝有直流電風扇M， 鎮(zhèn)流器殼體內裝有智能散熱控制電路；智能散熱控制電路包括電感線圈L， 電感線圈L繞在所述的鎮(zhèn)流器殼體內的功率輸出磁環(huán)Ll上，電感線圈L感應 出的電壓，經(jīng)整流、濾波形成直流電壓供直流電風扇M使用，經(jīng)穩(wěn)壓后輸出 直流電壓供整個電路使用，再經(jīng)精密穩(wěn)壓后為雙運算放大器U2提供基準參考 電壓；熱敏電阻RT為溫度傳感元件，緊貼在鎮(zhèn)流器的功率管上或功率管的散 熱片上，或者直接裝在鎮(zhèn)流器殼體空間內；由熱敏電阻RT檢測的溫度傳感信 號經(jīng)抗干擾電路后傳遞給雙運算放大器U2，經(jīng)雙運算放大器U2放大、抗干 擾、比較、翻轉后一路經(jīng)驅動電路與所述的直流電風扇M連接，控制直流電 風扇M的工作和停止；另一路經(jīng)反饋電路正反饋到雙運算放大器U2中的比較器A2的同相輸入端。
根據(jù)所述的無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，其特征是所述雙運算放
大器U2為一只內含兩個完全相同而且相互獨立的運算放大器Al、 A2，其中 一個放大器Al接成線性放大器，另一個放大器A2接成比較器。
根據(jù)所述的無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，其特征是所述的雙運算 放大器U2中的比較器A2的輸出端與驅動電路之間串聯(lián)有發(fā)光二極管LED。
根據(jù)所述的無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，其特征是所述的反饋電 路由防逆流二極管D3和電阻R13組成正反饋電路。
根據(jù)所述的無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，其特征是所述的直流電 風扇M采用雙滾珠直流無刷電機風扇。
根據(jù)所述的無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，其特征是所述的抗干擾
電路為RC積分電路。
本實用新型可按照設定的溫度自動地降低無極燈鎮(zhèn)流器的工作溫度，提 高了鎮(zhèn)流器的可靠性，同時延長可了鎮(zhèn)流器的使用壽命。本實用新型除了直 流電風扇和感溫元件熱敏電阻外，其余全部采用貼片元器件，體積小，重量 輕，功耗甚微。
圖1為本實用新型的控制電路原理圖。
圖2為本實用新型的控制電路方框圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明 本實用新型的技術構思
本申請人經(jīng)過反復實驗，認為采用風扇散熱降溫效果很好，但是風扇及
其控制部分的供電是個問題，因為采用交流220V的風扇體積過大，只有直流
供電的風扇體積很小，又因為風扇需安裝在鎮(zhèn)流器的外殼上，盡量不要采用 市電直接供電，那樣不安全。于是，本申請人經(jīng)過反復實驗了許多種供電方
法，最后采用在無極燈鎮(zhèn)流器的輸出磁環(huán)Ll上繞電感線圈L獲取電壓，然 后經(jīng)二極管整流后給風扇和控制部分供電的方法取得成功，這樣一來就能使 用體積很小的直流電風扇了?？紤]到環(huán)境溫度等因素的影響，風扇設計為攝 氏最高溫度為60°C (環(huán)境溫度為攝氏25。C時)時工作，溫度下降到53 55
4'C時停止，始終不超過6(TC (本裝置電路的開、停也可以根據(jù)不同的需要和 要求作相應的調整)，保證了各元器件在良好的、可靠的低溫環(huán)境下工作(有 關資料中說溫度每升高2攝氏度，其元器件的可靠性就要下降8%左右)，對 延長鎮(zhèn)流器的使用壽命有很大的幫助。 本實用新型的技術方案
本實用新型如圖1、圖2所示，無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，包括 鎮(zhèn)流器殼體，鎮(zhèn)流器殼體內裝有鎮(zhèn)流器功率輸出磁環(huán)L1，鎮(zhèn)流器殼體上裝有 直流電風扇M，鎮(zhèn)流器殼體內裝有智能散熱控制電路。智能散熱控制電路包 括電感線圈L，電感線圈L繞在鎮(zhèn)流器殼體內的功率輸出磁環(huán)L1上，電感 線圈L感應出的電壓，經(jīng)整流、濾波形成直流電壓供直流電風扇M使用，經(jīng) 穩(wěn)壓后輸出直流電壓供整個電路使用，再經(jīng)精密穩(wěn)壓后為雙運算放大器U2提 供基準參考電壓。熱敏電阻RT為溫度傳感元件，緊貼在鎮(zhèn)流器的功率管上或 功率管的散熱片上，或者直接裝在鎮(zhèn)流器殼體空間內。由熱敏電阻RT檢測的 溫度傳感信號經(jīng)抗干擾電路后傳遞給雙運算放大器U2，經(jīng)雙運算放大器U2 放大、抗干擾、比較、翻轉后一路經(jīng)驅動電路直流電風扇M連接，控制直流 電風扇M的工作和停止；另一路經(jīng)反饋電路正反饋到雙運算放大器U2中的比 較器A2的同相輸入端。
上述的雙運算放大器U2為一只內含兩個完全相同而且相互獨立的運算 放大器A1、 A2，其中一個放大器A1接成線性放大器，另一個放大器A2接成 比較器。
上述的雙運算放大器U2中的比較器A2的輸出端與驅動電路之間串聯(lián)有 發(fā)光二極管LED。
上述的反饋電路由防逆流二極管D3和電阻R13組成正反饋電路。 上述的直流電風扇M采用雙滾珠直流無刷電機風扇。 上述的抗干擾電路為RC積分電路。 本實用新型的工作原理
本實用新型根據(jù)電磁感應原理，在已有的無極燈鎮(zhèn)流器殼體內的功率輸 出磁環(huán)L1上(工作于2 3MHz)上繞l圈或2圈電感線圈L，經(jīng)超快恢復二 極管D1整流，濾波電容C1濾波，在濾波電容C1兩端產生約8 13V的直流 電壓，再經(jīng)三極管VI、穩(wěn)壓二極管D2組成的串聯(lián)穩(wěn)壓電路輸出5. 5V的電壓供雙運算放大器U2使用，2. 5V基準參考電壓由精密三端穩(wěn)壓器Ul (精密三 端-TL431)提供。
無極燈工作時，繞在鎮(zhèn)流器殼體內的功率輸出磁環(huán)上的電感線圈L便感 應出電壓，經(jīng)整流二極管D1整流、濾波電容C1濾波，在濾波電容C1上形成 約8 13V的直流電壓，Rl為保險電阻，由穩(wěn)壓二極管D2及三極管VI組成 串聯(lián)穩(wěn)壓輸出5. 5V的電壓供整個電路使用，穩(wěn)壓二極管D2的穩(wěn)壓值為6. 2V， 偏置R2是三極管VI的偏置電阻，2.5V的基準參考電壓由精密三端穩(wěn)壓器 U1(精密三端TL431)及限流電阻R3組成。濾波電容C1、濾波電容C2、濾波 電容C3、濾波電容C4、濾波電容C5的作用是電源濾波。
本實用新型采用雙運算放大器U2 (LM4558、 LM258或LM358等通用雙運 算放大器)為控制部分的核心元器件，雙運算放大器U2是一只內含兩個完全 相同而且相互獨立的運算放大器(Al、 A2)，其中一個放大器Al作為線性放 大器，處理由溫度傳感器送過來的隨溫度變化而變化的電壓，另一個放大器 A2接成比較器。
溫度傳感由負溫度的熱敏電阻RT擔任，由于熱敏電阻RT是緊貼在鎮(zhèn)流 器內功率管或功率管的散熱片上安裝的，或者直接裝在鎮(zhèn)流器殼體空間內。 當鎮(zhèn)流器內的溫度升高時，熱敏電阻RT的阻值相應的減小，鎮(zhèn)流器內的溫度 降低時，熱敏電阻RT阻值相應的增大。電阻R6與熱敏電阻RT串連，電阻 R6兩端的電壓會實時的反映溫度的變化。溫度升高R6上的電壓上升，經(jīng)電 阻R5與電容C7組成的積分(抗干擾)后送至由電容C6、電阻R7、電阻R8 組成的共模抑制電路，送至線性放大器A1的同相輸入端，經(jīng)線性放大器A1 進行增益為4的線性放大(線性放大器A1的增益由電阻R9、電阻R10決定)， 經(jīng)電阻Rll、電容C8積分后送至比較器A2的同相輸入端，與反相輸入端的 基準電壓進行比較，當高于基準電壓(2. 5V)時比較器A2翻轉，輸出高電平(〉 4V)，經(jīng)發(fā)光二極管LED及限流電阻R14送到三極管V2的基極，三極管V2 飽和導通，風扇得電工作，將鎮(zhèn)流器內的熱空氣排出，同時，比較器A2輸出 的高電平又經(jīng)防逆流二極管D3、電阻R13反饋給比較器A2的同相輸入端形 成正反饋，使比較器A2的翻轉有一定的滯回，防止在設定的溫度點左右頻繁 誤動作。可調電阻R12可調整比較器A2的翻轉工作點。隨著鎮(zhèn)流器內部溫度 的降低，熱敏電阻RT的阻值逐漸增大，線性放大器A1的輸出端的電壓不斷的降低，電容C8上的電壓將流向電阻Rll進入線性放大器Al，導致比較器 A2的同相輸入端的電壓不斷下降，當下降低于其同相輸入端后，比較器A2 翻轉，輸出低電平(〈1V)，風扇停止工作。如此循環(huán)，從而保證了鎮(zhèn)流器內 的溫度工作時不至于過高，有效地延長了鎮(zhèn)流器的使用壽命。
可調電阻R12的作用是在工作溫度為60 。C時使比較器A2的輸出端為高 電平(調試時請斷開防逆流二極管D3，調好后再恢復連接防逆流二極管D3)。 發(fā)光二極管LED的作用有兩個 一個作用是防止雙運算放大器U2由于器件的 離散性導致的輸出低電平時大于三極管V2的PN結導通電壓0. 7V，造成三極 管V2的誤導通。因為，由于發(fā)光二極管LED工作時的壓降為1.8 2.2V，增 加了發(fā)光二極管LED后，既使比較器A2在輸出低電壓時的電壓不為零，甚至 為2V時三極管V2也能可靠截止。另一個作用是直觀地顯示比較器A2的輸出 狀態(tài)，給生產、調試和今后的維修帶來方便。
散熱直流電風扇安裝在鎮(zhèn)流器外殼的輸出端上，向外排風，這樣做的目 的是為了保證金屬殼體內的氣壓均勻一致(因為排氣比吹氣更容易達到鎮(zhèn)流 器內部的氣壓均勻一致)，散熱效果好。風扇采用12V/0. 05A的雙滾珠(雙軸 承)直流無刷電機，噪音小，壽命長。
關鍵部位的元器件的作用、特點
1:整流二極管D1是供電整流二極管，必須使用反向恢復時間在75nS以 下的超快恢復二極管。
2:濾波電容C1是電源濾波電容，由于高頻無極燈鎮(zhèn)流器是工作在高頻 狀態(tài)下(2 3MHz),用很小的容量就可以滿足要求。本電路采用0. luF/50V。 Rl是保險電阻。
3:三極管VI、穩(wěn)壓二極管D2的作用是將濾波電容Cl上的直流電壓進 行穩(wěn)壓(除了風扇以外的所有電路使用)輸出，偏置電阻R2是穩(wěn)壓二極管 D2、三極管V1的偏置電阻，為它們提供工作電流。穩(wěn)壓二極管D2的穩(wěn)壓值 為6.2V，三極管V1輸出的直流電壓是5.5V。
4:精密三端穩(wěn)壓器U1是一只精密三端穩(wěn)壓器件(TL431)，在這里把它 連接成2. 5V工作狀態(tài)，作為基準的2. 5V參考電壓。雙運算放大器U2是一只 內部含兩個相同而各自獨立的運算放大器，雙運算放大器U2可采用LM4558、 LM258或LM358等通用雙運算放大器，選材容易，價格低廉。
75:熱敏電阻RT是一只負溫度系數(shù)的熱敏電阻，其電阻值隨環(huán)境的溫度
升高阻值相應的減小。
6:防逆流二極管D3和電阻R13組成正反饋，使風扇的開/停有一個滯后， 防止在設定的溫度點頻繁誤動作。也可以通過改變的阻值改變滯后量。防逆 流二極管D3的作用是防止線性放大器A1輸出的電壓(電容C8上的電流)流 向比較器A2的輸出端。通過調整可調電阻R12的阻值可設定最高工作溫度。
7:發(fā)光二極管LED的作用有兩個 一個是防止比較器A2在輸出低電平 時的電壓不為零(〉0.7V)，造成三極管V2的誤導通。因為，由于發(fā)光二極 管LED工作時的壓降為1. 8 2. 2V,增加了發(fā)光二極管LED后，既使比較器 A2在輸出低電壓時的電壓不為零，甚至為2V時三極管V2也能可靠截止。另 一個作用是直觀地顯示比較器A2的輸出狀態(tài)，給生產、調試和今后的維修帶 來方便。
8:直流電風扇M是一只直流12V/0.05A雙滾珠(雙軸承)無刷直流電 風扇(市售產品)，安裝在無極燈電子鎮(zhèn)流器的殼體內，工作時將鎮(zhèn)流器內的 熱空氣排出(采用抽出式排風方式能保證內部的壓力一致)。
9:電感線圈L是一只繞在鎮(zhèn)流器殼體內的功率輸出磁環(huán)L1上的電感線 圈，電感線圈L可以繞一圈或二圈，利用電磁感應原理給控制電路供電。
10:該部分電路工作時的最大功耗不大于0.5W，靜態(tài)消耗功率更小，而 且只是當溫度達到設定值的時候風扇才工作，其余時間處在靜態(tài)等候狀態(tài)， 本散熱部分對原產品性能沒有負面影響。
本實用新型除了直流電風扇M和感溫元件熱敏電阻RT外，其余全部采用 貼片元器件，體積小，重量輕，功耗甚微。
上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非 對本實用新型的構思和保護范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計構思的 前提下，本領域中普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變 型和改進，均應落入本實用新型的保護范圍。
權利要求1、一種無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，包括鎮(zhèn)流器殼體，鎮(zhèn)流器殼體內裝有鎮(zhèn)流器功率輸出磁環(huán)L1，其特征是鎮(zhèn)流器殼體上裝有直流電風扇M，鎮(zhèn)流器殼體內裝有智能散熱控制電路；智能散熱控制電路包括電感線圈L，電感線圈L繞在所述的鎮(zhèn)流器殼體內的功率輸出磁環(huán)L1上，電感線圈L感應出的電壓，經(jīng)整流、濾波形成直流電壓供直流電風扇M使用，經(jīng)穩(wěn)壓后輸出直流電壓供整個電路使用，再經(jīng)精密穩(wěn)壓后為雙運算放大器U2提供基準參考電壓；熱敏電阻RT為溫度傳感元件，緊貼在鎮(zhèn)流器的功率管上或功率管的散熱片上，或者直接裝在鎮(zhèn)流器殼體空間內；由熱敏電阻RT檢測的溫度傳感信號經(jīng)抗干擾電路后傳遞給雙運算放大器U2，經(jīng)雙運算放大器U2放大、抗干擾、比較、翻轉后一路經(jīng)驅動電路與所述的直流電風扇M連接，控制直流電風扇M的工作和停止；另一路經(jīng)反饋電路正反饋到雙運算放大器U2中的比較器A2的同相輸入端。
2、 根據(jù)權利要求l所述的無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，其特征是 所述雙運算放大器U2為一只內含兩個完全相同而且相互獨立的運算放大器 A1、A2，其中一個放大器A1接成線性放大器，另一個放大器A2接成比較器。
3、 根據(jù)權利要求2所述的無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，其特征是 所述的雙運算放大器U2中的比較器A2的輸出端與驅動電路之間串聯(lián)有發(fā)光 二極管LED。
4、 根據(jù)權利要求l所述的無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，其特征是 所述的反饋電路由防逆流二極管D3和電阻R13組成正反饋電路。
5、 根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置， 其特征是所述的直流電風扇M采用雙滾珠直流無刷電機風扇。
6、 根據(jù)權利要求5所述的無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，其特征是 所述的抗干擾電路為RC積分電路。
專利摘要一種無極燈鎮(zhèn)流器智能散熱控制裝置，包括鎮(zhèn)流器殼體，殼體內裝有鎮(zhèn)流器功率輸出磁環(huán)，鎮(zhèn)流器殼體上裝有直流電風扇。智能散熱控制電路包括電感線圈，其繞在功率輸出磁環(huán)上，感應出的電壓經(jīng)整流、濾波形成直流電壓供直流電風扇使用，經(jīng)穩(wěn)壓后供整個電路使用，再經(jīng)精密穩(wěn)壓后為雙運算放大器提供基準參考電壓。熱敏電阻貼在鎮(zhèn)流器的功率管上或功率管的散熱片上，檢測的溫度傳感信號經(jīng)抗干擾后傳遞給雙運算放大器，經(jīng)放大、抗干擾、比較、翻轉后一路經(jīng)驅動電路與直流電風扇連接，控制直流電風扇的工作和停止；另一路正反饋到雙運算放大器的同相輸入端。本實用新型能自動地降低無極燈鎮(zhèn)流器的工作溫度，提高了鎮(zhèn)流器的可靠性、延長了其使用壽命。
文檔編號H05B41/36GK201171245SQ200820019059
公開日2008年12月24日 申請日期2008年3月15日 優(yōu)先權日2008年3月15日
發(fā)明者郭成功 申請人:郭成功