專利名稱：一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于照明電子技術(shù)領(lǐng)域，更進一步涉及“一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器”。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的技術(shù)中目前在市場上銷售和消費者中普遍使用的熒光燈、節(jié)能燈和臺式熒光的電子鎮(zhèn)流器，基本都是采用“磁飽自激半橋式逆變器”(注以下簡稱為“橋式逆變器”)的電路結(jié)構(gòu)，其基本電路原理圖見附圖2所示；由于結(jié)構(gòu)簡單、使用元件較少、銷售價格較低，特別受到廣大消費者的歡迎；但是這種電子鎮(zhèn)流器由于沒有亮度調(diào)節(jié)功能、燈管燈絲預(yù)熱和燈管起輝限流功能，使其被點亮的“熒光燈管、節(jié)能燈管和臺式熒光燈管”(注以下簡稱為“燈管”)的亮度不能根據(jù)使用者的要求而改變，這對于節(jié)能減排來說是一個很大的浪費；尤其是臺式熒光燈，因其亮度不能調(diào)節(jié)，亮度過高或過低已對很多青少年的眼睛產(chǎn)生了嚴重的傷害；又由于沒有燈管燈絲預(yù)熱和燈管起輝限流功能，致使燈管的實際使用壽命僅是正常使用壽命的1/3 1/5左右，當環(huán)境溫度低于+10°C以下時，燈管的使用壽命縮短的更加明顯；所以生產(chǎn)廠家不得不將鎮(zhèn)流器的輸出功率降低為被點亮燈管的額定功率的70%以下，以減少啟動時電流對燈管的燈絲的沖擊，來延長燈管的使用壽命，結(jié)果造成使用這種鎮(zhèn)流器點亮的燈管的亮度明顯感到不足；而現(xiàn)在具有調(diào)光、燈管燈絲預(yù)熱和燈管起輝限流功能的電子鎮(zhèn)流器，都是采用專用的集成電路和場效應(yīng)功率管組成，可能由于技術(shù)或成本等原因，實際上并沒有亮度可調(diào)的熒光燈電子鎮(zhèn)流器在現(xiàn)今市場上銷售和消費者中使用。本

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述不足本發(fā)明提供一種基于橋式逆變器電路的電子鎮(zhèn)流器基礎(chǔ)上，增加了亮度可調(diào)功能，燈管起輝限流功能、燈絲預(yù)熱、燈絲溫度補償功能和多種保護電路；雖然增加了許多電子元件，實際成本增加的并不是很多，卻能使本電子鎮(zhèn)流器成為具有亮度可調(diào)和多種保護功能為一體的新一代電子鎮(zhèn)流器；使用本電子鎮(zhèn)流器點亮的燈管的最大亮度相對明顯增加，并且使被點亮燈管的使用壽命相對延長3 5倍以上，真正能做到既節(jié)電又省錢的效果；由于熒光燈的使用在目前還是相當普遍，如果都能使用本電子鎮(zhèn)流器，對于節(jié)能減排和減少環(huán)境污染來說將是一個相當巨大的貢獻。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種基于橋式逆變器電路的電子鎮(zhèn)流器的基礎(chǔ)上，增加了多種功能電路，包括脈沖寬度調(diào)節(jié)電路、亮度調(diào)節(jié)電路、燈管起輝限流電路、啟動自鎖電路、燈絲預(yù)熱和溫度補償電路、燈絲電流檢測電路1、燈絲電流檢測電路2、燈管電流檢測電路和延時觸發(fā)控制電路；其特征在于由“晶體三極管”(注以下簡稱為“三極管”)、“晶體二極管”(注以下簡稱為“二極管”)、晶體穩(wěn)壓二極管、電阻器、可變電阻器、電容器、電解電容器、變壓器、“緊密耦合繞法脈沖變壓器”(注以下簡稱為“脈沖變壓器”)和“自變感抗電感器”(注以下簡稱為“電感器”)所組成；所述功能電路連接關(guān)系見附圖1中的方框圖間的連線和箭頭所示，方框圖內(nèi)的數(shù)字為本功能電路接通電源后的工作順序。
本發(fā)明具體技術(shù)方案功能電路方框圖見附圖1所示，電路原理圖見附圖3所示；緊密耦合脈沖變壓器的初級和次級繞法見附圖5所示；自變感抗電感器的E型磁芯的芯柱磨法和組裝方式見附圖7A、7B所示。所述整流濾波電路由二極管Dl D4和電解電容器Cl組成；所述二極管Dl D4組成橋式整流器，其中二極管Dl的正極與二極管D2的負極相連接、并與交流電源的輸入端X相連接，所述二極管D3的正極與二極管D4的負極相連接、并與交流電源的另一輸入端O相連接；所述二極管Dl、D3的負極與電解電容器Cl正極相連接的結(jié)點A輸出為正電；所述二極管D2、D4的正極與電解電容器Cl負極相連接的結(jié)點B輸出為負電。所述啟動自鎖電路由電解電容器C11、電容器C12、三極管BG11、電阻器R25 R27和二極管D11、D16所組成；所述電解電容器Cll的正極和三極管BGll的集電極與整流濾波電路的節(jié)點A正電相連接，電解電容器Cll的負極與電阻器R27的一端和二極管D16的負極相連接，二極管D16的正極與整流濾波電路的負電輸出節(jié)點B相接；所述電阻器R27的另一端與三極管BGll的基極、電阻器R25的一端和電阻器R26的一端相連接，電阻器R26的另一端與電容器C12的一端和二極管Dll的負極相連接，二極管Dll的正極與電流互感器T2的次級繞組b的一端相連接；所述電容器C12的另一端與電流互感器T2的次級繞組b的另一端、電阻器R25的另一端和三極管BGll的發(fā)射極相連接于節(jié)點G。所述燈絲預(yù)熱和溫度補償電路由三極管BG6 BG10、電阻器R14 R24、電容器Cl3 Cl7、二極管D13 D15、燈絲電流互感器T2、燈管電流互感器T4和“燈管燈絲供電變壓器”(注以下簡稱為“燈絲變壓器”)T5組成；所述電阻器R16的一端與燈絲變壓器Τ5的初級繞組a的第I腳、燈管電流互感器T4的次級繞組b的一端、電容器C13的一端電阻器R18的一端、三極管BG6的發(fā)射極和電容器C17的一端相連接；所述電阻器R16的另一端與電容器C13的另一端、電阻器R17的一端、電阻器R15的一端和電阻器R14的一端相連接；所述電阻器R17的另一端與電阻器R18的另一端和三極管BG6的基極相連接；所述電阻器R15的另一端與二極管D13的正極相連接，二極管D13的負極與燈絲變壓器T5的初級繞組a的第3腳、電容器C14的一端、電阻器R20的一端、電容器C16的一端和三極管BG8的發(fā)射極相連接；所述電容器C14的另一端與電阻器R19的一端和三極管BG6的集電極相連接；所述電阻器R19的另一端與電阻器R20的另一端、電容器C16的另一端和三極管BG8的基極相連接，三極管BG8的集電極與電阻器R21的一端相連接，電阻器R21的另一端與三極管BG7的基極和電阻器R22的一端相連接；所述電容器C17的另一端與三極管BG7的發(fā)射極、電阻器R22的另一端、電阻器R23的一端、二極管D15的負極和三極管BG9的基極相連接；所述電阻器R23的另一端與三極管BG9的集電極相連接于電路節(jié)點G，所述三極管BG9的發(fā)射極與二極管D15的正極、三極管BG7的集電極、燈絲變壓器的初級繞組a的第2腳、電阻器R24的一端和三極管BGlO的集電極相連接于電路節(jié)點H，三極管BGlO的基極與電阻器R24的另一端、二極管D14的負極和電容器C15的一端相連接，電容器C15的另一端與燈絲變壓器T5的次級繞組b尾端相連接；所述三極管BGlO的發(fā)射極與二極管D14的正極、燈絲變壓器T5的次級繞組b的頭端和整流濾波電路的負電節(jié)點B相連接；所述燈絲變壓器T5的次級繞組c的一端與燈絲電流互感器T2的初級繞組a的一端相連接，燈絲電流互感器T2的初級繞組a的另一端與燈管DG的一端燈絲的一端相連接，燈管DG的一端燈絲的另一端與電容器C4的一端、電容器C5的一端和燈絲變壓器T5的次級繞組c的另一端相連接；所述燈絲變壓器次級繞組d的一端與燈絲電流互感器T3的初級繞組a的一端相連接，燈絲電流互感器T3的初級繞組a的另一端與燈管DG的另一端的燈絲的一端相連接，燈管DG的另一端的燈絲的另一端與電容器C4的另一端、燈管電流互感器T4的次級繞組a的一端和燈絲變壓器T5的次級繞組d的另一端相連接。所述燈絲電流檢測電路1:由電流互感器T2、二極管Dll和電容器C12組成；所述二極管Dll的正極與電流互感器T2的次級繞組b的另一端連接。所述燈絲電流檢測電路2 :由電流互感器T3和二極管DlO組成；所述電流互感器T3的次級繞組b的一端與整流濾波電路負電節(jié)點B相連接，電流互感器T3的次級繞組b的另一端與二極管DlO的負極相連接。所述延時觸發(fā)控制電路由電阻器Rll R13、電解電容器C9、穩(wěn)壓二極管DW和三極管BG5組成；所述電阻器R12—端與二極管DlO的正極相連接，電阻器R12的另一端與電阻器R13、電解電容器C9的負極和穩(wěn)壓管DW的正極相連接；所述電解電容器C9的正極和三極管BG5的發(fā)射極與整流濾波電路負電節(jié)點B相連接；所述穩(wěn)壓管DW的負極與三極管BG5的基極和電阻器Rll的一端相連接，電阻器Rll的另一端與橋式逆變器電路中的節(jié)點E相連接。所述觸發(fā)電路包括電阻器R3 R4、二極管D7、電容器C3和觸發(fā)二極管DR組成所述電阻器R4的一端與整流濾波電路正電的節(jié)點A相連接，電阻器R4的另一端橋式逆變器電路中的節(jié)點E點相連接；所述電阻器R3的一端和二極管D7的負極與橋式逆變器電路中的節(jié)點E點相連接，電阻器R3的另一端與二極管D7的正極、觸發(fā)二極管DR的一端、電容器C3的一端和三極管BG5的集電極相連接，所述觸發(fā)二極管DR的另一端與三極管BG2的基極電路相連接。所述橋式逆變器電路由三極管861 862、二極管05、06、08、電容器02、04、〇5、電阻器Rl、R2、脈沖變壓器Tl和電感器LI組成；所述三極管BGl的集電極與電容器C2的一端、電容器C5的一端和所述整流濾波電路中的正電節(jié)點A相連接；所述三極管BGl的基極與電阻器Rl的一端和二極管D5的負極相連接于節(jié)點C ;電阻器Rl的另一端與脈沖變壓器Tl的次級繞組b的首端連接于節(jié)點D ;所述三極管BGl的發(fā)射極與三極管BG2的集電極、二極管D5的正極、二極管D8的負極、電容器C2的另一端、脈沖變壓器Tl的初級繞組a的首端和脈沖變壓器Tl的次級繞組b的尾端相連接于節(jié)點E ;所述三極管BG2的基極與二極管D6的負極和電阻器R2 —端相連接，電阻器R2的另一端與脈沖變壓器Tl的次級繞組c的尾端相連；所述三極管BG2的發(fā)射極與二極管D6的正極、二極管D8的正極、脈沖變壓器Tl的次級繞組c的首端和整流濾波電路的負電節(jié)點B相連接。所述脈沖寬度調(diào)節(jié)電路由三極管BG3 BG4、電阻器R5 R7和電容器C6組成；所述電阻器R5的一端和三極管BG3的發(fā)射極與橋式逆變器電路節(jié)點C相連接，電阻器R5的另一端和三極管BG3的基極與電阻器R6的一端相連接，電阻器R6的另一端與三極管BG4的集電極相連接，三極管BG4的基極與電容C6的一端和電阻器R7的一端相連接，三極管BG4的發(fā)射極與電容器C6的另一端和電阻器R7的另一端相連接于橋式逆變器電路中的節(jié)點F所述亮度調(diào)節(jié)電路由電阻器R8、電容器C7和可變阻器RV組成；所述電阻器R8的一端與橋式逆變器電路節(jié)點D相連接，電阻器R8的另一端與電容器C7的一端和可變阻器RV的一端相連接，可變阻器RV的另一端與三極管BG4的基極電路相連接，所述電容器C7的另一端與橋式逆變器電路節(jié)點F相連接。所述燈管起輝限流電路由二極管D9、電解電容器CS和電阻器R9 RlO組成；所述二極管D9的正極與橋式逆變器電路節(jié)點D相連接，二極管D9的負極與電解電容器CS的正極和電阻器R9的一端相連接；所述電解電容器CS的負極與電阻器R9另一端和電阻器RlO的一端相連接，電阻器RlO的另一端與三極管BG4的基極電路相連接。所述燈管電流檢測電路由電流互感器T4、二極管D12和電阻器R14組成；所述電阻器R14的另一端與二極管D12的正極相連接，二極管D12的負極與燈管電流互感器T4的次級繞組b的另一端相連接。所述脈沖變壓器Tl :首先在環(huán)狀鐵氧體磁芯的一側(cè)繞制初級繞組匝數(shù)的1/2，然后在環(huán)狀鐵氧體磁芯的對面的另一側(cè)繞制初級繞組匝數(shù)剩余的1/2，兩個次級繞組分別對稱繞制在初級繞組兩側(cè)的環(huán)狀鐵氧體磁芯上。所述自變感抗電感器在一對E型磁芯中的其中一個或者兩個磁芯的中間芯柱的端面上，橫向垂直劃分成較窄區(qū)域L段和較寬區(qū)域M段，保留L段區(qū)域不打磨，在L區(qū)域和M區(qū)域的交界處開始按一定斜率打磨，最大打磨深度為H ;由于磁芯規(guī)格、導(dǎo)磁率和輸出功率大小不同，可由實踐經(jīng)驗來確定中間芯柱的L段區(qū)域與M段區(qū)域的寬度、打磨深度H和芯柱上所繞線圈的匝數(shù)。


附圖1 :本發(fā)明的整體電路連接關(guān)系和工作順序方框圖。附圖2 :現(xiàn)有技術(shù)；磁飽橋式逆變器電子鎮(zhèn)流器電路原理圖。附圖3 :本發(fā)明和實施例電路原理圖。附圖4 :現(xiàn)有技術(shù)；脈沖變壓器初級和次級繞組的A、B兩種繞制方法。附圖5 :本發(fā)明；緊密耦合脈沖變壓器Tl初級繞組和次級繞組的繞制方法。附圖6 :現(xiàn)有技術(shù)；圖6A和圖6B分別為電感器L的E型磁芯中間芯柱兩種氣隙產(chǎn)生方法。附圖7 :本發(fā)明；圖7A為自變感抗電感器L的E型磁芯中心磁柱端面的打磨方法，圖7B為E型磁芯組裝圖。附圖8 :實施例2 ;具有燈管燈絲預(yù)熱和燈管起輝限流功能的節(jié)能燈和熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路原理圖。附圖9 :實施例3 ;橋式逆變器直流穩(wěn)壓電源。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)及工作原理做簡單說明如附圖1和附圖3所示本發(fā)明“一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器”由整流濾波電路、橋式逆變器電路、脈沖寬度調(diào)節(jié)電路、燈管起輝限流電路、亮度調(diào)節(jié)電路、啟動自鎖電路、燈絲預(yù)熱和溫度補償電路、燈絲電流檢測電路、燈管電流檢測電路、延時觸發(fā)控制電路和啟動觸發(fā)電路所組成；所述整流濾波電路、啟動觸發(fā)電路和橋式逆變器電路均為現(xiàn)有技術(shù)，其工作原理不在贅述?，F(xiàn)在結(jié)合附圖1、附圖3和實施例對本發(fā)明的各個電路部分的工作原理作進一步詳細說明。脈沖寬度調(diào)節(jié)電路由三極管BG3 BG4、電阻器R5 R7和電容器C6組成；當橋式逆變器的三極管BGl剛導(dǎo)通時，脈沖變壓器Tl的次級繞組b的首端感應(yīng)為正電，脈沖變壓器Tl的初級繞組a的尾端感應(yīng)為負電，因為脈沖Tl的次級繞組a首端和次級繞組b尾端相連接、相對于逆變器電路節(jié)點D和逆變器電路節(jié)點F得到了相對較高的脈沖電壓，電路節(jié)點D為正電，電路節(jié)點F為負電；這時三極管BG4基極電壓和發(fā)射極約等于O伏，所以三極管BG4截止；由于三極管BG4截止電阻器R6、R5沒有電流通過，使三極管BG3的基極與發(fā)射極電壓也等于O伏，所以三極管BG3也截止，這時脈沖調(diào)寬電路對于橋式逆變器電路的三極管BGl的導(dǎo)通無任何影響；每次在三極管BGl導(dǎo)通時同時節(jié)點D的正電壓經(jīng)電阻R8和可變電阻RV給三極管BG4的基極和電容器C6充電，隨著時間的增長，電容器C6兩端的電壓會逐漸升高，當電壓升高到O. 6伏左右時，三極管BG4導(dǎo)通；三極管BG4導(dǎo)通后通過電阻器R6把節(jié)點F的負電加在三極管BG3的基極上，因三極管BG3是PNP型三極管，屬于正向基極電流而導(dǎo)通，三極管BG3導(dǎo)通后其發(fā)射極與集電極之間的電壓約等于O伏，也就是使三極管BGl的基極與發(fā)射極電壓約等于O伏，會使三極管BGl提前截止；橋式逆變器電路輸出功率就會減少，適當控制電容器C6的充電電流大小就可以控制橋式逆變器電路輸出功率的小大。亮度調(diào)節(jié)電路由電阻器R8、電容器C7和變阻器RV組成，改變變阻器RV的阻值大小，就可以改變脈沖寬度調(diào)節(jié)電路中的電容器C6的充電電流大小，同時通過三極管BG4和三極管BG3控制橋式逆變器電路中的三極管BGl導(dǎo)通時間的長短，也改變了橋式逆變器電路輸出功率的大小，同樣也就改變了橋式逆變器電路的負載燈管DG的亮度；電阻器R8起限制最低亮度作用，電容器C7是防止亮度控制電路在低亮度起始階段產(chǎn)生亮度控制產(chǎn)生跳躍感，起平滑亮度調(diào)節(jié)作用。燈管起輝限流電路由二極管D9、電阻器R9 RlO和電解電容器CS組成，當橋式逆變器啟動前電容器C9兩端的電壓約等于O伏；當橋式逆變器啟動后，在三極管BGl導(dǎo)通時，橋式逆變器電路中節(jié)點D為正電壓，橋式逆變器電路中節(jié)點F為負電壓，節(jié)點D的正電壓就會經(jīng)過二極管D9、電阻器RlO、電容器C6和三極管BG4的基極給電解電容器CS充電，由于電解電容器C8容量取值比較大，電阻器RlO阻值取值比較小，所以電解電容器C8的充電電流較大，又由于電容器C6的容量取值比較小，所以電容器C6的充電速度較快，立刻達到三極管BG4基極的導(dǎo)通電壓O. 6伏，使三極管BG4和三極管BG3導(dǎo)通，同時三極管BGl截止；三極管BGl剛導(dǎo)通就截止使橋式逆變器的輸出功率很小，所述燈管DG的驅(qū)動電流也很小，當橋式逆變器電路三極管BGl再次導(dǎo)通時，電解電容器CS和電容器C6再次重復(fù)上述充電過程，隨著時間的增加，電解電容器兩端電壓逐漸升高，對電容器C6的充電電流逐漸減少，使三極管BG4和三極管BG3導(dǎo)通時間向后逐漸延遲，同時三極管BGl導(dǎo)通時間逐漸增加；使橋式逆變器的輸出功率逐漸增加，燈管DG的亮度同時逐漸的增加；當電解電容器CS兩端的電壓接近逆變器電路節(jié)點D和逆變器電路節(jié)點F之間的最大電壓時，電解電容器CS不會再產(chǎn)生充電電流，整個限流過程結(jié)束，此時燈管DG的亮度由亮度調(diào)節(jié)電路的可變電阻器RV的阻值所決定；電路中二極管D9防止電解電容器CS反相放電作用，電阻器R9是在關(guān)燈后給電解電容器CS起放電作用，為了防止電阻器R9影響電解電容器CS和亮度調(diào)節(jié)電路的正常工作，電阻器R9阻值選擇比較大，會使關(guān)燈后對電解電容器CS放電時間稍長一些，大約十秒鐘左右，在這段時間內(nèi)如果重新點亮燈管，雖然燈管起輝限流電路不能充分發(fā)揮其全部燈管起輝限流功能的作用，但是由于燈管和燈絲溫度還沒完全冷卻，所以對燈管的使用壽命并無太大的影響。啟動自鎖電路和燈絲檢測電路1:由三極管BG11、電阻器R25 R27、電解電容器C11、電容器C12、二極管D16、二極管Dll和電流互感器T2組成；所述整流濾波電路當電源接通時整流濾波電路的節(jié)點A的正電壓迅速升高，同時正電流經(jīng)電解電容器C11、電阻器R27加在三極管BGll的基極上使三極管BGll立刻導(dǎo)通，使電路節(jié)點G的電壓同時升高，燈絲預(yù)熱和溫度補償電路立即開始工作，同時經(jīng)變壓器T5的次級繞組c、b分別向燈管⑶兩端的燈絲供電；當燈管DG存在并且燈絲回路接觸良好時，電流互感器T2的次級繞組b就會感應(yīng)出高頻電壓經(jīng)二極管Dll整流、電容器C12濾波后經(jīng)電阻器R26加在三極管BGll的基極上，此時既使電解電容器Cl I兩端電量充滿后不在有電流經(jīng)電阻器R27加在BGl I三極管的基極上，仍能使三極管BGll維持導(dǎo)通狀態(tài)即自鎖狀態(tài)，始終給燈絲預(yù)熱和溫度補償電路供電；當燈管DG不存在、燈絲回路接觸不良時或者燈絲預(yù)熱和溫度補償電路有故障時，電流互感器T2的次級繞組b不會有高頻電壓輸出，當電解電容器Cl I兩端電量充滿后，三極管BGll因無基極電流就會截止，燈絲預(yù)熱和溫度補償電路和橋式逆變器電路不會工作，燈管DG不會因低亮度時燈絲溫度過低而損壞，也不會產(chǎn)生無燈管時電能浪費現(xiàn)象；當關(guān)燈時，整流濾波電路的正電節(jié)點A和負電節(jié)點B的兩端電壓會迅速下降接近于O伏，同時電解電容器Cll所充的正電會經(jīng)橋式逆變器電路和二極管D16放電，使電解電容Cll兩端電壓也接近O伏，已備下次開燈使用。燈管電流檢測電路、燈絲預(yù)熱和溫度補償電路由三極管BG6 BG10、電阻器R14 R24、電容器C13 C17 二極管D12 D15、電流互感器T4和燈絲變壓器T5組成；所述三極管BG9 BGlO于二極管D14 D15、電容器C15 C17、電阻器R23 R24和燈絲變壓器組成橋式逆變式電子變壓器為現(xiàn)有技術(shù)，其工作原理不再贅述；所述三極管BG7 BG8、電阻器R19 R22和電容器C14、C16組成脈沖寬度調(diào)節(jié)電路，其工作原理與前面所述脈沖寬度調(diào)節(jié)電路工作原理相同，在此也不再贅述；所述三極管BG6與二極管D13、電阻器R15 18電容器C13組成取樣、比較和調(diào)節(jié)電路；所述二極管D13負極接燈絲變壓器T5初級繞組a的第3腳、經(jīng)二極管D13的正極整流輸出的負電壓，經(jīng)電阻器R14加在電阻器R16、R17和電容器C13的連接點上，再經(jīng)電阻器R17加在電阻器R18和三極管BG6的基極上，適當改變電阻器R15 R18的阻值，可改變?nèi)龢O管BG6的基極電流的大小，同時改變?nèi)龢O管BG6的發(fā)射極和集電極的電流大小，通過所述脈沖寬度調(diào)節(jié)電路和橋式逆變器電路，也同時改變了所述燈絲變壓器T5的的次級繞組b和次級繞組c的輸出電壓的高低，起到了對燈管DG的燈絲供電穩(wěn)壓作用，所述電容器C13起濾波作用；所述二極管D12的負極接燈管電流互感器T4的次級繞組b的一端，經(jīng)二極管D12的正極整流輸出的負電壓經(jīng)電阻器R14與二極管D13正極整流輸出的負電壓經(jīng)電阻器R14疊加在電阻器R16和R17的連接點上，通過電阻R17使三極管BG6的基極電流增加，再通過脈沖寬度調(diào)節(jié)電路和橋式逆變器電路使燈絲變壓器T5的次級繞組輸出的電壓減小，也就是說燈管DG的電流越小燈絲變壓器T5的次級繞組輸出的電壓越高(不超過燈絲的額定電壓值)，燈管DG的電流越大燈絲變壓器T5的次級繞組輸出的電壓越低(通過調(diào)節(jié)電阻R14的阻值，使其輸出不低燈絲的額定電壓值的1/3左右，這樣有利于延長燈管燈絲的使用壽命)，起到了燈絲預(yù)熱和溫度補償作用。
延時觸發(fā)控制電路和燈絲電流檢測2 :由電阻器Rll R13、電解電容器C9、穩(wěn)壓二極管DW、三極管BG5和電流互感器T3組成；當電源接通后整流濾波電路中節(jié)點A的正電流經(jīng)電阻器R4和電阻器Rll加在三極管BG5的基極上，使三極管BG5發(fā)射極和集電極導(dǎo)通，使向觸發(fā)電容器C3兩端的電壓接近于O伏，防止觸發(fā)電路工作，橋式逆變器電路不會工作；只有當啟動自鎖電路、燈絲預(yù)熱和溫度補償電路和燈管DG回路都正常時電流互感器T3的次級繞組b會感應(yīng)出高頻電壓，經(jīng)二極管DlO整流后的負電經(jīng)電阻器R12對電解電容器C9充電，當電解電容器C9的負極電壓高于穩(wěn)壓二極管DW的穩(wěn)壓值時，電解電容器C9的負極電壓會經(jīng)過穩(wěn)壓二極管DW加在三極管BG5的基極上，使三極管BG5截止，三極管BG5截止后觸發(fā)電路和橋式逆變器電路才會正常工作，有效的防止啟動自鎖電路、燈絲預(yù)熱和溫度補償電路和燈管DG回路不正常時，使橋式逆變器電路工作產(chǎn)生電能的浪費，嚴重時會使燈管DG早衰和電容器C4損壞。所述緊密耦合繞法脈沖變壓器現(xiàn)有技術(shù)的脈沖變壓器的初級、次級繞組的繞制方法基本是附圖4A和附圖4B所示；附圖4A和附圖4B這兩種繞法因初級繞組比較集中，使初級繞組和次級繞組耦合不夠緊密，所以漏磁較大，不適用于本電子鎮(zhèn)流器的脈沖寬度調(diào)節(jié)電路的使用要求；為了適應(yīng)本電子鎮(zhèn)流器的使用要求，保證大小功率輸出時橋式逆變器都能正常工作，本脈沖變壓器的初級繞組和次級繞組采用了漏磁比較小的耦合比較緊密的初級分組和次級對稱繞法，見附圖5所示；首先在環(huán)狀鐵氧體磁芯的一側(cè)繞制初級繞組匝數(shù)的1/2，然后在環(huán)狀鐵氧體磁芯的對面的另一側(cè)繞制初級繞組匝數(shù)剩余的1/2，兩個次級繞組分別對稱繞制在初級繞組兩側(cè)的環(huán)狀鐵氧體磁芯上；其中附圖4和附圖5中的繞組a為初級繞組，b、c繞組為次級繞組，d為環(huán)狀鐵氧體磁芯。所述自變感抗電感器現(xiàn)有技術(shù)的電子鎮(zhèn)流器的電感器，一般是在一對E字型磁芯的兩邊墊一層絕緣物、或者把一對嚴密組合的E字磁芯中間芯柱平行磨去一定厚度產(chǎn)生氣隙，以防止電感器在工作時磁芯產(chǎn)生磁飽現(xiàn)象，見附圖6中A、B所示；由于本調(diào)光電子鎮(zhèn)流器輸出功率變化可達10倍左右，為了能使最大亮度和最小亮度都能正常的點亮熒光燈管，要求電感器L的電感量在燈管亮度最大時有較小的電感量，以便能流過較大的高頻電流；燈管亮度最小時要求電感器L有較大的電感量，以便使電感器L和電容器C4諧振出足夠高的高頻電壓來穩(wěn)定燈管DG的最低亮度；這樣就需要電感器L的電感量能在較大的范圍內(nèi)連續(xù)自動的變化；附圖6中A、B所述的方法制作的電感器的感抗都是固定的，所以不適合在本可調(diào)光熒光燈電子鎮(zhèn)流器的電路中使用；所以發(fā)明了對E形磁芯中心芯柱的新的磨法，見附圖7A所不;在一對E型磁芯中的其中一個磁芯的中間芯柱的端面上,橫向垂直劃分成兩個區(qū)域，較窄區(qū)域L段和較寬區(qū)域M段，保留L段區(qū)域不打磨，在L區(qū)域和M區(qū)域的交界處開始按一定斜率打磨，最大打磨深度為H ;由于磁芯規(guī)格、導(dǎo)磁率和輸出功率大小不同，可由實踐經(jīng)驗來確定中間芯柱的L段區(qū)域、M段區(qū)域的寬度和打磨深度H;其工作原理把一對E型磁芯組裝在一起，見附圖7B所示，讓磁芯中間嚴密組合不留任何氣隙，其中一個E型的中心芯柱按所述方法打磨過，另一個E型磁芯中間芯柱可以不打磨,在中間芯柱的骨架上繞上線圈；當輸出功率較小時，由于線圈產(chǎn)生的磁通量較小，E型磁芯中間芯柱L段區(qū)域的接觸面積足夠磁力線通過，這時電感量較大；隨著輸出功率的增加，線圈所產(chǎn)生的磁通量也會增加，會使E型磁芯中間芯柱L段區(qū)域的接觸面產(chǎn)生磁飽層，使線圈的電感量下降；輸出功率繼續(xù)增加，線圈所產(chǎn)生的磁通量也會繼續(xù)增加，使E型磁芯中間芯柱L段區(qū)域的接觸面產(chǎn)生的磁飽層增厚并擴展到M段區(qū)域，使線圈的電感量進一步下降；當輸出功率最大時，E型磁芯中間芯柱L段區(qū)域和M段區(qū)域產(chǎn)生的磁飽層的厚度不應(yīng)超過打磨厚度H，以免產(chǎn)生真正的磁飽現(xiàn)象；適當選擇E型磁芯中間芯柱的L、M的寬度和H的深度，以及線圈的匝數(shù)既可滿足本亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器的使用要求。所述脈沖調(diào)寬電路、亮度調(diào)節(jié)電路和燈管起輝電路也可以連接在橋式逆變器的下橋路三極管BG2的基極回路中使用，也可以同時連接在橋式逆變器的上橋路三極管BGl的基極回路和下橋路二極管BG2的基極回路同時使用。所述橋式逆變器可為自激、它激的半橋式或全橋式逆變器的各種電子產(chǎn)品。所述橋式逆變器的功率管可為雙極型晶體三極管、場效應(yīng)晶體三極管(MOSFET)和絕緣柵雙極型晶體三極管(IGBT)的產(chǎn)品。所述三極管BG4為雙極型晶體三極管，也可用可控硅(SCR)/晶閘管代替。所述亮度調(diào)節(jié)可變電阻器RV，可用分線開關(guān)和與分線開關(guān)觸點相對應(yīng)的不同阻值的固定電阻、多個繼電器與多個繼電器相對應(yīng)的不同阻值的固定電阻和光電耦合器IC的接收端晶體管代替。所述脈沖寬度調(diào)節(jié)電路、亮度調(diào)節(jié)電路、燈管起輝限流電路、啟動自鎖電路、燈絲預(yù)熱和溫度補償電路、燈絲電流檢測電路、燈管電流檢測電路和延時觸發(fā)控制電路可為分立元件電路，也可為厚膜電路或集成電路。所述一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器(附圖3所示)可用分立元件做在一塊電路板上；也可把全部電路或者局部電路做成厚膜電路和集成電路，會使本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器的體積明顯減小，性能更可靠。
具體實施例實施例1 :所述附圖3也是實施例實際電路原理圖；按附圖3的電路原理圖的電子元件連接關(guān)系和適當選擇每一個電子元件的電性能參數(shù)，既可生產(chǎn)出不同功率具有亮度可調(diào)功能、燈管起輝限流功能，燈絲溫度補償和多種保護功能的電子鎮(zhèn)流器。在實際實施中根據(jù)不同用途和性能的要求，對本發(fā)明附圖1、附圖3所示電路中所述各種功能電路進行適當?shù)膭h減，可以生產(chǎn)出不同用途和不同系列的電子產(chǎn)品。實施例2 :具有燈絲預(yù)熱和燈管起輝限流功能的節(jié)能燈和熒光燈電子鎮(zhèn)流器，具體的電路工作原理圖見附圖8所示；其連接關(guān)系和工作原理與所述的脈沖調(diào)寬電路和燈管起輝限流電路完全相同；電容器C4是串聯(lián)諧振電容器，啟動時對燈管燈絲預(yù)熱作用，在現(xiàn)有技術(shù)的電子鎮(zhèn)流器中，由于啟動過程太快，電容器C4所起的燈管燈絲預(yù)熱作用很小，對燈管燈絲的壽命嚴重縮短，但是在本電子鎮(zhèn)流器的燈管起輝限流功能的作用下，電容器C4具有非常顯著的燈管燈絲預(yù)熱功能；改變電容器C4的容量的大小，就可以改變燈管燈絲預(yù)熱電流的大小，適當?shù)倪x擇電容器C4的容量和燈管起輝限流時間的長短，能使被其點亮的燈管的使用壽命相對延長3 5倍以上。實施例3 :橋式逆變器式直流穩(wěn)壓電源見附圖9所示；橋式逆變器較單端式逆變器有較大的優(yōu)勢，可以輸出較大的功率和電流，對輸出功率管的耐壓要求較低，轉(zhuǎn)換效率較高；現(xiàn)有技術(shù)中的橋式逆變器用于穩(wěn)壓輸出電路的缺點是必需使用成本相對較高和相對復(fù)雜的集成電路來控制，而本橋式逆變器式直流穩(wěn)壓電源的電路相對簡單，成本相對也較低，具有良好的推廣和使用前景；所述附圖9中在橋式逆變器電路增加了脈沖調(diào)寬電路，其中所述可變電阻器RV由光電耦合器IC里的接收端光敏三極管所代替，其它均為現(xiàn)有技術(shù)，其工作原理不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器一種基于橋式逆變器電路結(jié)構(gòu)的電子鎮(zhèn)流器的基礎(chǔ)上，增加了多種功能電路，包括脈沖寬度調(diào)節(jié)電路、亮度調(diào)節(jié)電路、燈管起輝限流電路、啟動自鎖電路、燈絲預(yù)熱和溫度補償電路、燈絲電流檢測電路I 2、燈管電流檢測電路和延時觸發(fā)控制電路，分別連接在橋式逆變器電路中的節(jié)點A、B、C、D、E、F之間，其特征在于包括由晶體三極管、晶體二極管、晶體穩(wěn)壓二極管、電阻器、可變電阻器、電容器、電解電容器、變壓器、緊密耦合脈沖變壓器和自變感抗電感器所組成。
所述脈沖寬度調(diào)節(jié)電路由三極管BG3 BG4、電阻器R5 R7和電容器C6組成；所述電阻器R5的一端和三極管BG3的發(fā)射極與橋式逆變器電路節(jié)點C相連接，電阻器R5的另一端和三極管BG3的基極與電阻器R6的一端相連接，電阻器R6的另一端與三極管BG4的集電極相連接，三極管BG4的基極與電容C6的一端和電阻器R7的一端相連接，三極管BG4的發(fā)射極與電容器C6的另一端和電阻器R7的另一端相連接于橋式逆變器電路中的節(jié)點F。
所述亮度調(diào)節(jié)電路由電阻器R8、電容器C7和可變阻器RV組成；所述電阻器R8的一端與橋式逆變器電路節(jié)點D相連接，電阻器R8的另一端與電容器C7的一端和可變阻器RV的一端相連接，可變阻器RV的另一端與三極管BG4的基極電路相連接，所述電容器C7的另一端與橋式逆變器電路節(jié)點F相連接。
所述燈管起輝限流電路由二極管D9、電解電容器CS和電阻器R9 RlO組成；所述二極管D9的正極與橋式逆變器電路節(jié)點D相連接，二極管D9的負極與電解電容器CS的正極和電阻器R9的一端相連接；所述電解電容器CS的負極與電阻器R9另一端和電阻器RlO的一端相連接，電阻器RlO的另一端與三極管BG4的基極電路相連接。
所述啟動自鎖電路由電解電容器Cl1、電容器C12、三極管BGl1、電阻器R25 R27和二極管D11、D16所組成；所述電解電容器Cll的正極和三極管BGll的集電極與整流濾波電路的節(jié)點A正電相連接，電解電容器Cll的負極與電阻器R27的一端和二極管D16的負極相連接，二極管D16的正極與整流濾波電路的負電輸出節(jié)點B相接；所述電阻器R27的另一端與三極管BGll的基極、電阻器R25的一端和電阻器R26的一端相連接，電阻器R26的另一端與電容器C12的一端和二極管Dll的負極相連接，二極管Dll的正極與電流互感器T2的次級繞組b的一端相連接；所述電容器C12的另一端與電流互感器T2的次級繞組b的另一端、電阻器R25的另一端和三極管BGll的發(fā)射極相連接于節(jié)點G。
所述燈絲預(yù)熱和溫度補償電路由三極管BG6 BG10、電阻器R14 R24、電容器C13 C17、二極管D13 D15、燈絲電流互感器T2、燈管電流互感器T4和“燈管燈絲供電變壓器”(注以下簡稱為“燈絲變壓器”)T5組成；所述電阻器R16的一端與燈絲變壓器Τ5的初級繞組a的第I腳、燈管電流互感器T4的次級繞組b的一端、電容器C13的一端電阻器R18的一端、三極管BG6的發(fā)射極和電容器C17的一端相連接；所述電阻器R16的另一端與電容器C13的另一端、電阻器R17的一端、電阻器R15的一端和電阻器R14的一端相連接；所述電阻器R17的另一端與電阻器R18的另一端和三極管BG6的基極相連接；所述電阻器R15的另一端與二極管D13的正極相連接，二極管D13的負極與燈絲變壓器T5的初級繞組a的第3腳、電容器C14的一端、電阻器R20的一端、電容器C16的一端和三極管BG8的發(fā)射極相連接；所述電容器C14的另一端與電阻器R19的一端和三極管BG6的集電極相連接；所述電阻器R19的另一端與電阻器R20的另一端、電容器C16的另一端和三極管BG8的基極相連接，三極管BG8的集電極與電阻器R21的一端相連接，電阻器R21的另一端與三極管BG7的基極和電阻器R22的一端相連接；所述電容器C17的另一端與三極管BG7的發(fā)射極、電阻器R22的另一端、電阻器R23的一端、二極管D15的負極和三極管BG9的基極相連接；所述電阻器R23的另一端與三極管BG9的集電極相連接于電路節(jié)點G，所述三極管BG9的發(fā)射極與二極管D15的正極、三極管BG7的集電極、燈絲變壓器的初級繞組a的第2腳、電阻器R24的一端和三極管BGlO的集電極相連接于電路節(jié)點H，三極管BGlO的基極與電阻器R24的另一端、二極管D14的負極和電容器C15的一端相連接，電容器C15的另一端與燈絲變壓器T5的次級繞組b尾端相連接；所述三極管BGlO的發(fā)射極與二極管D14的正極、燈絲變壓器T5的次級繞組b的頭端和整流濾波電路的負電節(jié)點B相連接；所述燈絲變壓器T5的次級繞組c的一端與燈絲電流互感器T2的初級繞組a的一端相連接，燈絲電流互感器T2的初級繞組a的另一端與燈管DG的一端燈絲的一端相連接，燈管DG的一端燈絲的另一端與電容器C4的一端、電容器C5的一端和燈絲變壓器T5的次級繞組c的另一端相連接；所述燈絲變壓器次級繞組d的一端與燈絲電流互感器T3的初級繞組a的一端相連接，燈絲電流互感器T3的初級繞組a的另一端與燈管DG的另一端的燈絲的一端相連接，燈管DG的另一端的燈絲的另一端與電容器C4的另一端、燈管電流互感器T4的次級繞組a的一端和燈絲變壓器T5的次級繞組d的另一端相連接。
所述燈絲電流檢測電路1:由電流互感器T2、二極管Dll和電容器C12組成；所述二極管Dll的正極與電流互感器T2的次級繞組b的另一端連接。
所述燈絲電流檢測電路2 :由電流互感器T3和二極管DlO組成；所述電流互感器T3的次級繞組b的一端與整流濾波電路負電節(jié)點B相連接，電流互感器T3的次級繞組b的另一端與二極管DlO的負極相連接。
所述燈管電流檢測電路由電流互感器T4、二極管D12和電阻器R14組成；所述電阻器R14的另一端與二極管D12的正極相連接，二極管D12的負極與燈管電流互感器T4的次級繞組b的另一端相連接。
所述延時觸發(fā)控制電路由電阻器Rl I R13、電解電容器C9、穩(wěn)壓二極管DW和三極管BG5組成；所述電阻器R12 —端與二極管DlO的正極相連接，電阻器R12的另一端與電阻器R13、電解電容器C9的負極和穩(wěn)壓管DW的正極相連接；所述電解電容器C9的正極和三極管BG5的發(fā)射極與整流濾波電路負電節(jié)點B相連接；所述穩(wěn)壓管DW的負極與三極管BG5的基極和電阻器Rll的一端相連接，電阻器Rll的另一端與橋式逆變器電路中的節(jié)點E相連接。
所述脈沖變壓器Tl :首先在環(huán)狀鐵氧體磁芯的一側(cè)繞制初級繞組匝數(shù)的1/2，然后在環(huán)狀鐵氧體磁芯的對面的另一側(cè)O繞制初級繞組匝數(shù)剩余的1/2，兩個次級繞組分別對稱繞制在初級繞組兩側(cè)的環(huán)狀鐵氧體磁芯上。
所述自變感抗電感器在一對E型磁芯中的其中一個或者兩個磁芯的中間芯柱的端面上，橫向垂直劃分成較窄區(qū)域L段和較寬區(qū)域M段，保留L段區(qū)域不打磨，在L區(qū)域和M區(qū)域的交界處開始按一定斜率打磨，最大打磨深度為H ;由于磁芯規(guī)格、導(dǎo)磁率和輸出功率大小不同，可由實踐經(jīng)驗來確定中間芯柱的L段區(qū)域與M段區(qū)域的寬度、打磨深度H和芯柱上所繞線圈的匝數(shù)。
2.按照權(quán)利要求1所述一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器，其特征在于；所述橋式逆變器為自激、它激的半橋式逆變器或全橋式逆變器。
3.按照權(quán)利要求1所述一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器，其特征在于；所述橋式逆變器的功率管可為雙極型三極管、場效應(yīng)三極管(MOSFET)和絕緣柵雙極型三極管(IGBT)的產(chǎn)品。
4.按照權(quán)利要求1所述一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器，其特征在于；所述三極管BG4為雙極型晶體三極管，也可用小功率可控硅(SCR)/晶閘管代替。
5.按照權(quán)利要求1所述一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器，其特征在于；所述亮度調(diào)節(jié)可變電阻器RV，可用分線開關(guān)和與分線開關(guān)觸點相對應(yīng)的多個不同阻值的固定電阻、多個繼電器與多個繼電器相對應(yīng)的多個不同阻值的固定電阻和光電耦合器IC的接收端晶體管代替。
6.按照權(quán)利要求1所述一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述脈沖寬度調(diào)節(jié)電路、亮度調(diào)節(jié)電路和燈管起輝限流電路，也可以連接在橋式逆變器下橋回路功率管BG2的基極電路和發(fā)射極電路之間。
7.按照權(quán)利要求1所述一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器，其特征在于；所述脈沖寬度調(diào)節(jié)電路、亮度調(diào)節(jié)電路、燈管起輝限流電路、啟動自鎖電路、燈絲溫度補償電路、燈絲電流檢測電路、燈管電流檢測電路和延時觸發(fā)控制電路可為分立元件電路、厚膜電路或集成電路。
8.按照權(quán)利要求1所述一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器，其特征在于；根據(jù)不同用途和性能的要求，對所述各種功能電路進行適當?shù)膭h減，可以生產(chǎn)出不同用途和不同系列的電子產(chǎn)品ο
全文摘要
本發(fā)明涉及“一種亮度可調(diào)電子鎮(zhèn)流器”提供一種基于橋式逆變器電路的電子鎮(zhèn)流器的基礎(chǔ)上，增加了多種功能電路，包括脈沖寬度調(diào)節(jié)電路、亮度調(diào)節(jié)電路、燈管起輝限流電路、啟動自鎖電路、燈絲預(yù)熱和溫度補償電路、燈絲電流檢測電路、燈管電流檢測電路和延時觸發(fā)控制電路；雖然所用元件相對較多、成本相對有所增加，卻能使本電子鎮(zhèn)流器具有亮度可調(diào)、燈管起輝限流、燈絲預(yù)熱、燈絲溫度補償和多種保護功能為一體的新一代電子鎮(zhèn)流器；本發(fā)明具有較高的性價比和較強的市場競爭力，有較好的社會效益和環(huán)境效益；還可根據(jù)不同用途和性能的要求，對所述各種功能電路進行適當?shù)膭h減，可以生產(chǎn)出不同用途和不同系列的電子產(chǎn)品。
文檔編號H05B41/38GK103037602SQ20111031567
公開日2013年4月10日 申請日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者張玉清 申請人:張玉清