專利名稱：電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電子鎮(zhèn)流器本實(shí)用新型涉及照明電路領(lǐng)域，尤其涉及一種寬電壓輸入的美標(biāo)電子鎮(zhèn)流器。 [背景技術(shù)]隨著綠色照明的推廣，節(jié)能高效的熒光燈及其電子鎮(zhèn)流器得到大規(guī)模的應(yīng)用?，F(xiàn) 有的交流電壓(AC)輸入的高性能電子鎮(zhèn)流器，部分采用有源功率因數(shù)校正(APFC)進(jìn)行電 路升壓，以獲得高功率因數(shù)，同時(shí)得到穩(wěn)定的鎮(zhèn)流器直流工作電壓(DC)，供給半橋逆變單元 電路，再由LC諧振點(diǎn)燈單元電路恒功率點(diǎn)燈。原美標(biāo)電子鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)修正電路多采 用逐流方式，功率因數(shù)低，諧波含量高，并且輸出供給鎮(zhèn)流器逆變的直流(DC)紋波過大，使 點(diǎn)燃的燈管頻閃嚴(yán)重，且不能適應(yīng)寬電壓輸入。本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于寬電壓輸入、大 功率及更低諧波要求的電子鎮(zhèn)流器，鎮(zhèn)流器輸出方式適應(yīng)美標(biāo)瞬時(shí)點(diǎn)亮燈管制式。本實(shí)用新型提供的電子鎮(zhèn)流器，包括電磁兼容單元、全橋整流單元、有源功率因 數(shù)修正單元、半橋逆變單元和點(diǎn)燈單元，上述單元依次順序電連接，所述有源功率因數(shù)單元 適用小功率因數(shù)修正，其采用控制芯片控制晶體管導(dǎo)通和關(guān)斷，使其輸出穩(wěn)定的直流電源 給半橋逆變單元，直流電源經(jīng)半橋逆變單元的高頻變壓器升壓后供給點(diǎn)燈單元，將燈管點(diǎn) 殼。其中，所述有源功率因數(shù)修正單元的控制芯片型號(hào)為L(zhǎng)6562 ；全橋整流單元將正 弦直流電源輸出給有源功率因數(shù)修正單元，L6562控制芯片采樣輸入正弦直流的正弦曲線， 產(chǎn)生不同寬度脈沖給一場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Ql)的基極，場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Ql)漏極在不同時(shí)間內(nèi) 導(dǎo)通，一升壓電感(Tl)連接場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Ql)漏極，場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Ql)的源極接直流電 源地端，當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Ql)導(dǎo)通時(shí)，升壓電感(Tl)線圈流過由全橋整流單元提供的正弦 直流電源，在升壓電感(Tl)中電能轉(zhuǎn)化為磁能，磁能貯存于升壓電感(Tl)的磁芯中，場(chǎng)效 應(yīng)晶體管(Ql)關(guān)斷時(shí)升壓電感(Tl)中的磁能轉(zhuǎn)換成電能，經(jīng)快恢復(fù)二極管(D5)后將平滑 穩(wěn)定的直流電源輸出給半橋逆變單元的諧振電感(T3)。其中，所述半橋逆變單元包括兩只晶體管(Q2、Q3)、諧振電感(T3)和高頻變壓器 (T4)，一只晶體管(Q2)的集電極和另一只晶體管(Q3)的發(fā)射極分別與諧振電感(T3)的兩 個(gè)腳(4、8)相連，兩只晶體管(Q2、Q3)的基極受控于高頻變壓器(T4)的付邊控制，使兩只 晶體管(Q2、Q3)交替導(dǎo)通，高頻變壓器(T4)原邊流過交替導(dǎo)通的電流經(jīng)付邊耦合升壓，供 給點(diǎn)燈單元。其中，所述電磁兼容單元包括保險(xiǎn)絲(Fl)正溫度系數(shù)電阻(RT)、共差模電感 (Li)、電容二(C2)和電容一(CY1)，保險(xiǎn)絲(Fl) —端和正溫度系數(shù)電阻(RT) —端作為交流 電壓的輸入端，另一端與共差模電感(Li)相連，共差模電感(Li)的輸出端與電容二(C2) 兩端相連并作為電磁兼容單元的輸出端，接入整流單元2的兩個(gè)輸入端；電容一(CYl)的一端連接鎮(zhèn)流器直流工作電源DC的地端，另一端連接(AC)地端。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型在輸入交流電源AC較低時(shí)，經(jīng)有源功率因數(shù)修正單元升壓后所得直 流電壓DC相對(duì)較高，有利于逆變用晶體管提高效率；且該單元中采用低成本的控制芯片如 L6562，可以節(jié)省整支鎮(zhèn)流器成本；低輸入電源電壓AC通過控制芯片L6562升壓后可提供較 高的鎮(zhèn)流器直流電壓DC以適應(yīng)半橋逆變，DC電壓高有利于節(jié)電。本實(shí)用新型適應(yīng)大功率 電子鎮(zhèn)流器及更低諧波要求的電子鎮(zhèn)流器，并且在總功率設(shè)計(jì)允許下可任意增減點(diǎn)燃燈管 的數(shù)量。

圖1為本實(shí)用新型電子鎮(zhèn)流器的方框示意圖；圖2為圖1對(duì)應(yīng)的電路圖。為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的電子鎮(zhèn)流器，其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及 其功效，說明如后。本實(shí)用新型提供的電子鎮(zhèn)流器，如圖1所示，包括電磁兼容單元1、全橋整流單元 2、有源功率因數(shù)修正單元3、半橋逆變單元4和點(diǎn)燈單元5，上述單元依次順序電連接。電 磁兼容單元1阻斷了由于鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的電磁騷擾對(duì)電源的泄漏，以此完成電磁兼容功能； 全橋整流單元2將交流AC轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流DC，脈動(dòng)直流DC供給有源功率因數(shù)修正單元3 ； 有源功率因數(shù)修正單元3采用控制芯片控制晶體管導(dǎo)通和關(guān)斷，使其輸出穩(wěn)定的直流電源 給半橋逆變單元4 ；直流電源經(jīng)半橋逆變單元4的高頻變壓器升壓后供給點(diǎn)燈單元5，點(diǎn)燈 單元5將燈管點(diǎn)亮。如圖2所示，所述電磁兼容單元1包括保險(xiǎn)絲F1、正溫度系數(shù)電阻(PTC)RT、共 差模電感Li、電容二 C2和電容一 CYl，交流輸入端AC兩端L、N分別連接保險(xiǎn)絲Fl和正溫 度系數(shù)電阻RT的一端，作為交流電壓的輸入端，另一端分別與共差模電感Ll的兩輸入端相 連，共差模電感Ll的兩輸出端并聯(lián)電容二C2，并作為電磁兼容單元1的輸出端，接入整流單 元2的兩個(gè)輸入端；電容一 CYl為Y電容，其一端連接鎮(zhèn)流器直流工作電源DC的地端，另一 端連接交流電源AC地端。交流輸入電源AC經(jīng)過保險(xiǎn)絲Fl和正溫度系數(shù)電阻RT，對(duì)輸入過 電流進(jìn)行緩沖并對(duì)過電流進(jìn)行保護(hù)，交流輸入電源AC繼續(xù)送入共差模電感Li，共差模電感 Ll輸出端并聯(lián)電容二 C2，阻斷由于鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的電磁騷擾對(duì)電源的泄漏，以此完成電磁兼 容功能。全橋整流單元2由四只二極管D1、D2、D3、D4和一只電容C3組成。參見圖2所示， 二極管Dl與D2串聯(lián)，二極管D3與D4串聯(lián)，兩路串聯(lián)電路與電容C3并聯(lián)后作為整流單元2 的輸出端，二極管D3陽(yáng)極、Dl陽(yáng)極和電容C3另一端接入直流工作電源DC的地端，電磁兼容 單元1的兩個(gè)輸出端分別接入二極管Dl陰極與D2陽(yáng)極的連接點(diǎn)和二極管D3陰極與D4陽(yáng) 極的連接點(diǎn)。二極管Dl、D2、D3、D4組成的全橋整流單元2將交流AC轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流DC， 脈動(dòng)直流DC供給有源功率因數(shù)修正單元3。
4[0016]所述有源功率因數(shù)修正單元3的控制芯片型號(hào)為L(zhǎng)6562 ；全橋整流單元2將正弦 直流電流DC輸出給有源功率因數(shù)修正單元3，L6562控制芯片采樣輸入正弦直流的正弦曲 線，產(chǎn)生不同寬度脈沖給場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql的基極，場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql漏極在不同時(shí)間內(nèi)導(dǎo) 通，升壓電感Tl連接場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql漏極，場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql的源極接直流電源地端，當(dāng)場(chǎng) 效應(yīng)晶體管Ql導(dǎo)通時(shí)，升壓電感Tl線圈流過由全橋整流單元2提供的正弦直流電流，在升 壓電感Tl中電能轉(zhuǎn)化為磁能，磁能貯存于升壓電感Tl的磁芯中，場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql關(guān)斷時(shí) 升壓電感Tl中的磁能轉(zhuǎn)換成電能，經(jīng)快恢復(fù)二極管D5后將平滑穩(wěn)定的直流電源(400V)輸 出給半橋逆變單元4的諧振電感T3。參見圖2所示，有源功率因數(shù)修正單元3的電路具體 為由全橋整流單元2中電容C3的輸入端接電阻Rl，電阻R1、電阻R2電阻R3相串聯(lián)后接 入有源功率因數(shù)修正單元(簡(jiǎn)稱APFC)的控制芯片3腳，APFC的控制芯片為L(zhǎng)6562，該芯片 3腳還接電阻R7、穩(wěn)壓管D陰極及電容C5，電阻R7另一端、穩(wěn)壓管D正極及電容C5另一端 接DC地端，APFC輸出的直流電源DC為半橋逆變單元4的供電電源。全橋整流單元2中電 容C3輸出還連接升壓電感Tl的原邊8腳，經(jīng)升壓電感Tl的1腳接快恢復(fù)二極管D5陽(yáng)極， 快恢復(fù)二極管D5陰極連接半橋逆變單元4的DC正端。升壓電感Tl付邊7腳，經(jīng)電阻R8 接L6562控制芯片5腳，升壓電感Tl付邊2腳接DC地端。來自半橋逆變單元4變壓器T4付邊7腳的高頻電壓，其一端接二極管D6陽(yáng)極，二 極管D6陰極接電阻R14，電阻R14另一端接L6562控制芯片8腳、電容C8陽(yáng)極和穩(wěn)壓管ZD 陰極，電容C8的陰極、穩(wěn)壓管ZD陽(yáng)極接DC地端。全橋整流單元2中的電容C3輸出端還接 電阻R21，電阻R21另一端接L6562控制芯片8腳。升壓電感Tl原邊1腳接場(chǎng)效應(yīng)晶體管 Ql漏極；場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql源極接L6562控制芯片4腳，且同時(shí)串連電阻R9后接DC地端， 場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql柵極經(jīng)電阻Rx接L6562控制芯片7腳。有源功率因數(shù)修正單元3的輸出DC正端，即快恢復(fù)二極管D5負(fù)端接電阻R13，電 阻R13、R12、R5、R6串聯(lián)，電阻R6的另一端接DC地端，電阻R5、R6的接點(diǎn)連接L6562控制 芯片1腳，L6562控制芯片1腳與其2腳之間連接電容C4，L6562控制芯片6腳接DC地端。所述半橋逆變單元4包括兩只晶體管Q2和Q3、諧振電感T3和高頻變壓器T4，晶 體管Q2的集電極和晶體管Q3的發(fā)射極分別與諧振電感T3的兩個(gè)腳4、8相連。參見圖2 所示，半橋逆變單元4的電路具體為有源功率因數(shù)修正單元3中快恢復(fù)二極管D5陰極接 電阻R23，再與電阻R22串聯(lián)接DC地端，電阻R23、R22分別并聯(lián)1只電容C’，該電容C’為 47 μ F，電阻R23、R22連接點(diǎn)接高頻變壓器Τ4原邊的4腳，變壓器Τ4原邊的4腳和3腳之 間并接電容C12，二極管D5陰極接諧振電感Τ3的1腳及電阻R16，電阻R16另一端接電阻 R15，R15另一端接高頻變壓器Τ4的4腳同時(shí)接電容C10，電容ClO另一端接DC地端，也是 諧振電感Τ3的5腳。壓敏電阻V和電容Cl 1的兩端并聯(lián)于諧振電感Τ3的8腳與Τ3的4腳之間，諧振電 感Τ3的4腳接晶體管Q2集電極和二極管D8陰極，高頻變壓器Τ4付邊2腳接電阻R20、二 極管D12陰極，電阻R20另一端與二極管D12陽(yáng)極一同接晶體管Q2基極。高頻變壓器Τ4原 邊的3腳接晶體管Q2發(fā)射極及二極管D8陽(yáng)極，且同時(shí)接晶體管Q3集電極、二極管D7陰極、 二極管D9陰極、電阻R18，電阻R18另一端與二極管D9陽(yáng)極相接，此連接點(diǎn)再接電容C13、 電阻R17、二極管DlO陽(yáng)極，電容C13另一端接諧振電感Τ3的8腳，電阻R17另一端接二極 管DlO陰極后共同接入晶體管Q3基極，晶體管Q3基極還接二極管Dll陽(yáng)極與電阻R19，電
5阻R19另一端與二極管Dll陰極共同接入變壓器T4付邊5腳。變壓器T4原邊的6腳、晶 體管Q3發(fā)射極、二極管D7陽(yáng)極與諧振電感T3的8腳相連，二極管D7陰極、二極管D8陽(yáng)極 的公共點(diǎn)與變壓器T4原邊3腳相連。本單元提供的平滑直流DC以電流饋電半橋逆變方式逆變至50KHZ的高頻電壓，經(jīng) 高頻變壓器T4升壓后，供給點(diǎn)燈單元5點(diǎn)亮日光燈，半橋電路由晶體管Q2、Q3組成半橋上 下臂，晶體管Q2、Q3基極受控于高頻變壓器T4付邊控制，晶體管Q2、Q3交替導(dǎo)通，高頻變壓 器T4原邊流過交替導(dǎo)通的電流經(jīng)付邊耦合升壓，供給點(diǎn)燈單元5。參見圖2所示，點(diǎn)燈單元5的電路具體為高頻變壓器T4付邊13腳接兩只燈管 的一端，高頻變壓器T4付邊的9腳與電容C14、C15連接，電容C14、C15的另一端分別于兩 只燈管另一端的燈絲連接。本實(shí)用新型實(shí)施例中用32瓦的燈管。點(diǎn)燈單元5中高頻變壓 器T4付邊輸出的高頻高壓電經(jīng)電容C14、C15直接點(diǎn)亮日光燈管，當(dāng)鎮(zhèn)流器總功率容量允許 時(shí)，可以任意增減點(diǎn)燃燈管數(shù)量。圖2中標(biāo)號(hào)53表示燈管。本實(shí)用新型電路圖2中的有源功率因數(shù)修正單元3采用的是不定頻峰值電流型控 制芯片的有源功率因數(shù)修正單元電路，如L6562為代表的控制芯片的單元電路，以適應(yīng)小 功率鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)修正，更換以單周期控制有源功率因數(shù)修正IR1150為代表的控制 芯片單元電路，其余各單元電路并不需要改變?cè)O(shè)計(jì)，而可直接以四端網(wǎng)絡(luò)的方式直接替換， 以適應(yīng)大功率電子鎮(zhèn)流器及更低諧波要求的電子鎮(zhèn)流器。另外當(dāng)輸出交流電源AC較低時(shí)，如美國(guó)120V以L6562系列為功率因數(shù)修正單元 電路升壓后所得直流電壓DC相對(duì)較高，有利于逆變用晶體管提高效率，當(dāng)輸入交流電壓AC 較高時(shí)如國(guó)內(nèi)220V以IR1150系列為功率因數(shù)修正單元電路升壓后所得直流電壓DC相對(duì) 較低，有利于降低晶體管耐壓值(Bvceo，集電極一發(fā)射極反向擊穿電壓，該電壓是指當(dāng)晶體 管基極開路時(shí)，其集電極與發(fā)射極之間的最大允許反向電壓)。本實(shí)用新型的電子鎮(zhèn)流器為全世界通用輸入交流電壓AC為100-277V，需考慮升 壓后輸出的直流工作電壓DC很高，本實(shí)用新型為降低對(duì)晶體管耐壓值的要求，采用了半橋 逆變方式。本實(shí)用新型中有源功率因數(shù)修正單元中采用低成本的芯片如L6562，可以節(jié)省整 支鎮(zhèn)流器成本；另外當(dāng)輸入電源電壓AC較低，不定頻峰值電流型控制芯片L6562經(jīng)升壓后 可以提供較高的鎮(zhèn)流器直流電壓DC以適應(yīng)半橋逆變，DC電壓高有利于節(jié)電，并且有利于半 橋逆變單元中的晶體管提高效率。實(shí)施例中可輸入120V交流電源AC。本實(shí)用新型的電子 鎮(zhèn)流器輸出端子，為瞬時(shí)點(diǎn)燈接線方法以適應(yīng)美標(biāo)的點(diǎn)燈習(xí)慣。在此說明書中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述，但是，很顯然仍可以 做出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，本實(shí)用新型的說明書和附 圖被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種電子鎮(zhèn)流器，包括電磁兼容單元、全橋整流單元、有源功率因數(shù)修正單元、半 橋逆變單元和點(diǎn)燈單元，上述單元依次順序電連接，其特征在于，所述有源功率因數(shù)單元適 用小功率因數(shù)修正，其采用控制芯片控制晶體管導(dǎo)通和關(guān)斷，使其輸出穩(wěn)定的直流電源給 半橋逆變單元，直流電源經(jīng)半橋逆變單元的高頻變壓器升壓后供給點(diǎn)燈單元，將燈管點(diǎn)亮。
2.如權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述有源功率因數(shù)修正單元的控制 芯片型號(hào)為L(zhǎng)6562 ；全橋整流單元將正弦直流電源輸出給有源功率因數(shù)修正單元，L6562控 制芯片采樣輸入正弦直流的正弦曲線，產(chǎn)生不同寬度脈沖給一場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Ql)的基極， 場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Ql)漏極在不同時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通，一升壓電感(Tl)連接場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Ql)漏 極，場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Ql)的源極接直流電源地端，當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Ql)導(dǎo)通時(shí)，升壓電感 (Tl)線圈流過由全橋整流單元提供的正弦直流電源，在升壓電感(Tl)中電能轉(zhuǎn)化為磁能， 磁能貯存于升壓電感(Tl)的磁芯中，場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Ql)關(guān)斷時(shí)升壓電感(Tl)中的磁能轉(zhuǎn) 換成電能，經(jīng)快恢復(fù)二極管(D5)后將平滑穩(wěn)定的直流電源輸出給半橋逆變單元的諧振電 感(T3)。
3.如權(quán)利要求2所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述半橋逆變單元包括兩只晶體管 (Q2、Q3)、諧振電感(T3)和高頻變壓器(T4)，一只晶體管(Q2)的集電極和另一只晶體管 (Q3)的發(fā)射極分別與諧振電感(T3)的兩個(gè)腳(4、8)相連，兩只晶體管(Q2、Q3)的基極受 控于高頻變壓器(T4)的付邊控制，使兩只晶體管(Q2、Q3)交替導(dǎo)通，高頻變壓器(T4)原邊 流過交替導(dǎo)通的電流經(jīng)付邊耦合升壓，供給點(diǎn)燈單元。
4.如權(quán)利要求3所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述電磁兼容單元包括保險(xiǎn)絲(Fl) 正溫度系數(shù)電阻(RT)、共差模電感(Li)、電容二(C2)和電容一(CY1)，保險(xiǎn)絲(Fl) —端和 正溫度系數(shù)電阻(RT) —端作為交流電壓的輸入端，另一端與共差模電感(Li)相連，共差模 電感(Li)的輸出端與電容二(C2)兩端相連并作為電磁兼容單元的輸出端，接入整流單元2 的兩個(gè)輸入端；電容一(CYl)的一端連接鎮(zhèn)流器直流工作電源DC的地端，另一端連接(AC) 地端。
專利摘要本實(shí)用新型公開的電子鎮(zhèn)流器，電磁兼容單元、全橋整流單元、有源功率因數(shù)修正單元、半橋逆變單元和點(diǎn)燈單元依次順序電連接，有源功率因數(shù)修正單元采用控制芯片控制晶體管導(dǎo)通和關(guān)斷，使其輸出穩(wěn)定的直流電源給半橋逆變單元，直流電源經(jīng)半橋逆變單元的高頻變壓器升壓后供給點(diǎn)燈單元，點(diǎn)燈單元將燈管點(diǎn)亮。本實(shí)用新型的有源功率因數(shù)修正單元采用低成本的控制芯片L6562，節(jié)省整支鎮(zhèn)流器成本；該單元升壓后輸出較高的直流電壓DC，適應(yīng)半橋逆變，有利于逆變用晶體管提高效率，且有利于節(jié)電。本實(shí)用新型亦可采用IR1150控制芯片，以適應(yīng)大功率電子鎮(zhèn)流器及更低諧波要求的電子鎮(zhèn)流器，并且在總功率設(shè)計(jì)允許下可任意增減點(diǎn)燃燈管的數(shù)量。
文檔編號(hào)H05B41/282GK201781671SQ20102027558
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者楊建華 申請(qǐng)人:楊建華