專利名稱：可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子領(lǐng)域，特別涉及一種可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器，也適用于驅(qū)動(dòng)電磁感應(yīng)FB燈。
技術(shù)背景節(jié)能燈光效系數(shù)和耗電都優(yōu)于白熾燈，但是目前節(jié)能燈燈壽命遠(yuǎn)不如白熾燈，長(zhǎng)期以來(lái)，節(jié)能燈號(hào)稱為省電不省錢，由此廢棄數(shù)量巨大的產(chǎn)生了節(jié)能燈電子垃圾污染的新問題。究其原因，大多為驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)的缺陷，點(diǎn)燃瞬間產(chǎn)生大電流的沖擊，導(dǎo)致燈管燈絲和主回路濾波電容受沖擊，故現(xiàn)有節(jié)能燈適合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，就怕頻繁的開關(guān)。本申請(qǐng)人在先申請(qǐng)的一種電子鎮(zhèn)流器，專利公開號(hào)CN1017MM8A，獨(dú)創(chuàng)提出了半橋逆變技術(shù)在節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器中的運(yùn)用，采用滑頻技術(shù)，使半橋逆變輸出的方波電壓頻率從最高頻率連續(xù)下滑至燈管高壓點(diǎn)燃頻率，直至穩(wěn)態(tài)工作頻率，解決自激式單頻點(diǎn)振蕩變?yōu)檫B續(xù)變頻振蕩方式，實(shí)現(xiàn)燈管回路中燈管兩端燈絲短路連接后，即使斷絲燈管依然可以被順利高壓點(diǎn)燃并正常發(fā)光，直至燈管失效為止，由此延長(zhǎng)燈管的使用壽命。如何克服啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊的缺陷，即成為本實(shí)用新型研究的對(duì)象。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種啟動(dòng)點(diǎn)燃瞬間采用半波供電、隨后自動(dòng)進(jìn)入市電全波供電，以及半橋逆變電路配合的可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器。本實(shí)用新型技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器，其特征是市電依次經(jīng)可控硅延時(shí)電路、電源變換電路、半橋逆變電路及燈管回路組成。所述可控硅延時(shí)電路a、主回路電路由雙向可控硅BCR1、二極管VD4組成，兩者并接后接在市電輸入端上；b、延時(shí)電路由二極管VD3、電容C5、電阻R4組成延時(shí)工作電源，由電阻R5、R6、R7，電容C6、C7組成延時(shí)電路，其輸出接至可控硅BCRl的觸發(fā)極端。所述電源變換電路包括一橋式整流器BR和并接在輸出端上的濾波電容Cl。半橋逆變電路包括啟動(dòng)電路和逆變電路兩部分，其中啟動(dòng)電路由電阻R1、電容 C2、雙向二極管VD2組成；逆變電路由環(huán)形變形器繞組Tla、Tib、TIC、電阻R2、R3、三極管 VTU VT2 組成。燈管回路由電感Li、電容C3、C4、C5及燈絲FL1、FL2組成。本實(shí)用新型啟動(dòng)瞬間采用半波供電，可大大減少開啟瞬間浪涌對(duì)濾波電容的沖擊，且在燈管點(diǎn)燃瞬間的電壓下降，使得燈管燈絲免遭大電流沖擊，起到保護(hù)主要元器件作用；燈管點(diǎn)燃后自動(dòng)進(jìn)入市電全波供電，保證燈管的亮度；本驅(qū)動(dòng)器既可作為節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器，也適用于電磁感應(yīng)EB燈的驅(qū)動(dòng)，能延長(zhǎng)燈具整體的使用壽命。


下面結(jié)合具體圖例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明圖1可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器原理框圖[0013]圖2可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器電路圖圖3半波啟動(dòng)節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器等效電路圖圖4全波節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器等效電路圖具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1和圖2，可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器原理框圖，市電接入后，依次經(jīng)可控硅延時(shí)電路、電源變換電路、半橋逆變電路及燈管回路組成。其中；可控硅延時(shí)電路；a、主回路電路由雙向可控硅BCR1、二極管VD4組成；b、延時(shí)電路由二極管VD3、電容C5、電阻R4組成延時(shí)工作電源，由電阻R5、R6、R7，電容C6、C7組成延時(shí)電路，設(shè)計(jì)的延時(shí)時(shí)間為1-2秒。電源變換電路包括-橋式整流器BR和并接在輸出端上的濾波電容Cl ；半橋逆變電路包括啟動(dòng)電路和逆變電路兩部分，其中啟動(dòng)電路由電阻R1、電容 C2、雙向二極管VD2組成；逆變電路由環(huán)形變形器繞組Tla、Tib、TIC、電阻R2、R3、三極管 VTU VT2 組成。燈管回路由電感Li、電容C3、C4、C5及燈絲FL1、FL2組成，兩端燈絲并接處理，也等同于斷絲狀態(tài)。電氣原理說(shuō)明1、可控硅式半波供電延時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為全波供電市電經(jīng)L、N線，保險(xiǎn)管Fu加至二極管VD3半波整流，經(jīng)電容C5濾波，電阻R4泄放輸出降壓為0. 45市電電壓供給延時(shí)電路所需直流電壓。該直流電壓經(jīng)電阻R5、電容C6組成充電回路，并延時(shí)，初始電容C6上電壓等于0， 經(jīng)1秒充電，電容C6電壓經(jīng)電阻R6限流觸發(fā)雙向可控硅BCRl、電阻R7、電容C7組成雙向可控硅觸發(fā)極的浪涌吸收電路，使之工作穩(wěn)定可靠。經(jīng)延時(shí)1秒，雙向可控硅BCRl被觸發(fā)而導(dǎo)通，則市電LN經(jīng)雙向可控硅BCRl全波
{共 ο2、半橋逆變電路的工作原理為在先技術(shù)，省略說(shuō)明。參照?qǐng)D3和圖4，針對(duì)上述可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)原理如下電磁感應(yīng)EB燈與節(jié)能燈均需具備“諧振”時(shí)呈現(xiàn)高壓的充要條件，才能啟動(dòng)點(diǎn)燃燈管。本文分析以節(jié)能燈為例。A 主回路濾波電容器1、市電(單相)半波供電如圖3:E 為工頻市電電壓；C 節(jié)能燈主回路濾波電容；RL 等效電路負(fù)載電阻；加電后，初始電容C沒有電壓，經(jīng)過很短的一瞬間(稱為過渡過程)充電，就達(dá)到一個(gè)新的平衡狀態(tài)，這時(shí)電容C上的電壓在UC上下波動(dòng)，平均電壓為UL。整流管D不是在整個(gè)正半周內(nèi)導(dǎo)通，而只是在輸入的交流電壓比電容C上電壓高過整流管D正向壓降時(shí)才導(dǎo)通，整流管D導(dǎo)通時(shí)，整流電流除一小部份供給負(fù)載電阻RL外，大部份給電容C充電，充電電阻很小，充電電流很大，充電速度很快，充電時(shí)間很短，整流管 D截止后，電容C向負(fù)載RL放電，放電電流就是這時(shí)的負(fù)載電流。電容C的充電電流很大， 初始過渡過程中充電流尤其大，對(duì)于整流管D而言尤如浪涌電流。這是單相半波整流濾波電路，在二極管半波整流輸出并聯(lián)濾波電容，利用它的充放電作用，可減少紋波。初始市電源與二極管在二極管正向?qū)〞r(shí)內(nèi)阻很小，二極管半波整流輸出電流一方面提供電容充電，另一方面提供電路內(nèi)部負(fù)載。因而二極管輸出電壓幾乎全部加在電容器上(實(shí)際上，電容器上電壓等于負(fù)載電壓)電容對(duì)電壓的惰性，即對(duì)電壓不能突變，因此出現(xiàn)了在第一次充電時(shí)電容器的原始電壓和電荷為零，使將充電電流特別大，我們稱此時(shí)電流為整流管的浪涌電流，除了由此引起整流管瞬時(shí)發(fā)熱甚至因流管裕量不足而燒毀外，更嚴(yán)重的是表現(xiàn)在一個(gè)數(shù)值上很大的電流通過了電容器，同時(shí)導(dǎo)致電容器內(nèi)部受到浪涌電流的沖擊而嚴(yán)重發(fā)熱。當(dāng)進(jìn)入正常工作之后，每次充電流只須把由于電容放電而損失的電荷補(bǔ)充到第一次充電狀態(tài)就可以了，所以電流比第一次充電電流小得多。半波整流對(duì)電容充電可視為間歇性進(jìn)行的，與全波整流對(duì)電容的連續(xù)充電狀態(tài)相比較，前者電壓平均值僅為后者的1/2，電容受大電流沖擊而導(dǎo)致電容發(fā)熱的程度，前者大大減輕，因此開始1 2秒間采用半波整流充電，能有效地保護(hù)電容并延長(zhǎng)其使用壽命。在節(jié)能燈燈管未被點(diǎn)燃前，幾乎可把整流器輸出認(rèn)為是空載輸出，該電壓接近 V 2E，當(dāng)燈管點(diǎn)燃后，電容C加速放電，輸出電壓急劇下降，使得濾波輸出接近于0. 45E。2、節(jié)能燈的橋式整流如圖 4E 工頻市電電壓C:節(jié)能燈主回路濾波電容ZL 節(jié)能燈橋式整流器RL:等效電路負(fù)載電阻3、濾波電容C的初始電壓比較從圖3和圖4所顯示的節(jié)能燈在半波和全波供電瞬間，濾波電容C所加的電壓值存在如此大的差別，可見，采用半波瞬間供電，完全可以免除“浪涌電流”對(duì)濾波電容C的極大威脅，在數(shù)字上可見平均值0. 9E > 0. 45E。B 燈管燈絲1、啟動(dòng)瞬時(shí)的高壓從圖3中可知，市電半波供電時(shí)濾波電容C處于過渡過程充電中，整流器輸出電壓接近V 2E，當(dāng)節(jié)能燈內(nèi)部驅(qū)動(dòng)頻率上升至燈管回路的LC固有頻率時(shí)發(fā)生諧振，這里電壓只是“空載”電壓與正常市電全波供電時(shí)濾波輸出的沒有區(qū)別，因此，“諧振”狀態(tài)呈現(xiàn)出的高壓足以啟動(dòng)燈管，當(dāng)燈管被點(diǎn)燃后短時(shí)間內(nèi)市電半波供電經(jīng)整流器輸出電壓由于節(jié)能燈燈管負(fù)載立即增大，濾波電容C加速放電，輸出電壓急劇下降，使得濾波輸出電壓接近于 0. 45E，正是因?yàn)榇藭r(shí)電壓瞬間下降，使得燈管燈絲免遭大電流沖擊。2、自動(dòng)進(jìn)入全波供電本設(shè)計(jì)的電路能從市電供電狀態(tài)由“半波”延時(shí)，自動(dòng)恢復(fù)“全波”，確保了節(jié)能燈
正常運(yùn)行。[0055] 3、半波供電階段，節(jié)能燈運(yùn)行在小電流階段，使得開關(guān)管基極回路中的(環(huán)形變壓器)繞組的磁飽和過程變緩慢，使得兩開關(guān)管交替導(dǎo)通所輸出的電壓方波頻率由低逐漸往高變化，正因?yàn)橛羞@一頻率連續(xù)變化，即掃頻，才能順利點(diǎn)燃燈管。
權(quán)利要求1.一種可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器，其特征是市電依次經(jīng)可控硅延時(shí)電路、電源變換電路、 半橋逆變電路及燈管回路組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器，其特征是可控硅延時(shí)電路為a、主回路電路由雙向可控硅BCR1、二極管VD4組成，兩者并接后接在市電輸入端上；b、延時(shí)電路由二極管VD3、電容C5、電阻R4組成延時(shí)工作電源，由電阻R5、R6、R7，電容C6、C7組成延時(shí)電路，其輸出接至可控硅BCRl的觸發(fā)極端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器，其特征是電源變換電路包括一橋式整流器BR和并接在輸出端上的濾波電容Cl。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器，其特征是半橋逆變電路包括啟動(dòng)電路和逆變電路兩部分，其中啟動(dòng)電路由電阻R1、電容C2、雙向二極管VD2組成；逆變電路由環(huán)形變形器繞組Tla、Tib、TIC、電阻R2、R3、三極管VT1、VT2組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器，其特征是燈管回路由電感Li、電容 C3、C4、C5 及燈絲 FL1、FL2 組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可控硅型節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器，其特征是市電依次經(jīng)可控硅延時(shí)電路、電源變換電路、半橋逆變電路及燈管回路組成。本實(shí)用新型啟動(dòng)瞬間采用半波供電，可大大減少開啟瞬間浪涌對(duì)濾波電容的沖擊，且在燈管點(diǎn)燃瞬間的電壓下降，使得燈管燈絲免遭大電流沖擊，起到保護(hù)主要元器件作用；燈管點(diǎn)燃后自動(dòng)進(jìn)入市電全波供電，保證燈管的亮度；本驅(qū)動(dòng)器既可作為節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)器，也適用于電磁感應(yīng)EB燈的驅(qū)動(dòng)，能延長(zhǎng)燈具整體的使用壽命。
文檔編號(hào)H05B41/285GK202095162SQ20112012475
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者林文獻(xiàn) 申請(qǐng)人:林文獻(xiàn)