220～240v無源高功率因數(shù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種220～240V無源高功率因數(shù)電路，屬于電子鎮(zhèn)流器領(lǐng)域，包括整流濾波模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、預(yù)熱模塊和功率因數(shù)提升模塊，交流電源經(jīng)整流濾波模塊整流濾波后，為驅(qū)動(dòng)模塊供電，驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生高頻交流電為預(yù)熱模塊提供預(yù)熱能量，功率因素提升模塊連接在驅(qū)動(dòng)模塊和負(fù)載之間，功率因素提升模塊通過高頻反饋來拉長輸入電流導(dǎo)通角，從而提高整個(gè)節(jié)能燈線路的功率因數(shù)。上述無源高功率因數(shù)電路提高了電路的功率因數(shù)，降低了燈電流波峰比和電流總諧波，同時(shí)也增加了開關(guān)次數(shù)，延長整燈壽命。
【專利說明】220?240V無源高功率因數(shù)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高功率因數(shù)電路，特別是涉及一種220?240V無源高功率因數(shù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于額定電壓在220V?240V的節(jié)能燈，特別是大功率節(jié)能燈，目前市場(chǎng)上提高功率因數(shù)的主要方法是采用有源功率因數(shù)校正，其多是采用IC芯片來控制電路，存在的缺點(diǎn)是線路復(fù)雜，成本較高，不利于推廣。
[0003]目前比較經(jīng)濟(jì)的提高功率因素的電路主要有逐流電路和高頻雙泵式電路。逐流電路功率因數(shù)指標(biāo)較好，但燈電流波峰比較高，諧波量較高超標(biāo)；高頻雙泵式電路是性能、價(jià)格均理想的電路，該電路可以達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)為:λ =0.9?0.93，THD1=25%?35%，CCF=L 7?2.0，在一定程度上提高了功率因數(shù)，但其總諧波較高，電流波峰比較大，各性能指標(biāo)還是無法令人滿意。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種220?240V無源高功率因數(shù)電路，本案由此產(chǎn)生。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種應(yīng)用于額定電壓在220V?240V節(jié)能燈的無源高功率因數(shù)電路，該電路提高了電路的功率因數(shù)，降低了燈電流波峰比和電流總諧波，同時(shí)也增加了開關(guān)次數(shù)，延長整燈壽命。
[0006]本實(shí)用新型的解決方案是:
[0007]220?240V無源高功率因數(shù)電路，包括整流濾波模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、預(yù)熱模塊和功率因數(shù)提升模塊，交流電源經(jīng)整流濾波模塊整流濾波后，為驅(qū)動(dòng)模塊供電，驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生高頻交流電為預(yù)熱模塊提供預(yù)熱能量，功率因素提升模塊連接在驅(qū)動(dòng)模塊和負(fù)載(燈管)之間，通過高頻反饋來拉長輸入電流導(dǎo)通角，使得輸入電流始終導(dǎo)通，從而提高整個(gè)節(jié)能燈線路的功率因數(shù)。
[0008]上述整流濾波模塊包括由共模電感和濾波電容組成的型濾波線路，二極管整流橋和電解電容，交流電源經(jīng)濾波線路后通過整流橋整流為直流，然后通過電解電容進(jìn)行濾波，為驅(qū)動(dòng)模塊提供啟動(dòng)電壓。
[0009]上述驅(qū)動(dòng)模塊包括三極管、磁環(huán)以及與上述元器件相連的電阻、電容和二極管，整流濾波后的直流電通過三極管和磁環(huán)反復(fù)導(dǎo)通截止，產(chǎn)生高頻交流電流對(duì)燈絲進(jìn)行預(yù)熱，直至負(fù)載(燈管)擊穿導(dǎo)通。
[0010]上述燈管預(yù)熱模塊包括兩組電容，第一組電容并聯(lián)在兩組燈絲上，啟動(dòng)時(shí)增加燈絲電流來預(yù)熱，啟動(dòng)后降低燈絲電流來降低整燈功耗。另一組電容是并聯(lián)在燈絲兩端的諧振電容,通過串聯(lián)諧振產(chǎn)生一個(gè)高壓來點(diǎn)亮燈管。
[0011]上述功率因數(shù)提升模塊包括多個(gè)二極管和電容，負(fù)載燈管上的高頻交流信號(hào)經(jīng)反饋和整流后產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓加到整流濾波模塊的電解電容上，使電解電壓始終低于輸入電壓，使得輸入電流始終導(dǎo)通，從而保持輸入電流的連續(xù)性；同時(shí)高頻交流電信號(hào)經(jīng)二極管和電容的整流后疊加，可形成紋波較小的直流半橋電壓，從而降低電流波峰比，提高整燈可靠性。
[0012]采用上述220~240V無源高功率因數(shù)電路，可以達(dá)到的技術(shù)指標(biāo):
[0013]λ =0.98~0.99，THDl ( 10%, CCF ( 1.6，開關(guān)(15S ON 45S OFF)≥ 3 萬次；
[0014]從上述指標(biāo)可以看出，該電路性能指標(biāo)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過逐流高頻雙泵式電路，其功率因數(shù)(λ )，總諧波(THD1)，電流波峰比(CCF)值都已經(jīng)和有源功率因數(shù)校正電路指標(biāo)一致，但成本遠(yuǎn)低于有源因數(shù)校正電路，且在都不加PTC的情況下，開關(guān)次數(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它電路。
[0015]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)施例的電路框圖；
[0017]圖2為本實(shí)施例的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，220~240V無源高功率因數(shù)電路，包括整流濾波模塊1、驅(qū)動(dòng)模塊2、預(yù)熱模塊3和功率因數(shù)提升模塊4，交流電源經(jīng)整流濾波模塊I整流濾波后，為驅(qū)動(dòng)模塊2供電，驅(qū)動(dòng)模塊2產(chǎn)生高頻交流電為預(yù)熱模塊3提供預(yù)熱能量，功率因素提升模塊4連接在驅(qū)動(dòng)模塊2和負(fù)載(燈管)5之間，通過高頻反饋來拉長輸入電流導(dǎo)通角，使得輸入電流始終導(dǎo)通，從而提高整個(gè)節(jié)能燈線路的功率因數(shù)。
[0019]如圖2所示，整流濾波模塊I包括共模電感LX和電容C7、C8組成的π型濾波線路，D1、D2、D3、D4四個(gè)二極管組成的整流橋，以及電解電容Cl。交流電源經(jīng)π型濾波后通過D1-D4整流，再通過電解電容Cl濾波。二極管D4與負(fù)載(燈管)5的一端之間連接有二極管D9，二極管D9并聯(lián)電容C9，電容C9的一端連接二極管D4的正極，在二極管D3的負(fù)極與負(fù)載的一端之間依次串接電感L0、二極管D8、電容C15，與電容C15并聯(lián)有二極管D10，二極管DlO的正、負(fù)極分別連接負(fù)載的一端和二極管D8的負(fù)極，二極管D8與電容C15間的節(jié)點(diǎn)與半橋電路間連接有二極管Dl I，二極管Dll的正極連接二極管D8的負(fù)極，二極管Dll的負(fù)極與半橋電路中電解電容C4的一端相連，電解電容C4的另一端連接二極管D9的正極。在負(fù)載與二極管D9、電容C9相連的一端并聯(lián)有電容Cl I，在負(fù)載的另一端并聯(lián)有電容C10。
[0020]本實(shí)施例通過二極管D8、D9、DIO、Dll和電容C9 (C19用于微調(diào))，電容C15，提高電路的功率因數(shù)，降低電路的電 流波峰比。二極管D9將燈管電流整流后，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓加到電解電容Cl上，這樣使得電解Cl上的電壓始終低于輸入電壓，輸入電流始終出入導(dǎo)通狀態(tài)，從而保持輸入電流的連續(xù)性，提高線路的功率因數(shù)；同時(shí)燈管上的高頻電流經(jīng)電容C9也疊加在輸入電流上，該反饋還經(jīng)過二極管D8的整流，同時(shí)和C15的反饋經(jīng)Dll整流疊加到電解電容C4上，形成紋波較小的直流半橋電壓，從而降低電路中電流波峰比；D9和DlO整流后的電壓還同時(shí)加在燈管燈絲上，以減小燈絲電流紋波。同時(shí)電容C10、電容Cll在啟動(dòng)時(shí)，增加燈絲的通過電流，達(dá)到預(yù)熱燈絲的目的，提高整燈的開關(guān)次數(shù)；在啟動(dòng)后，又降低了燈絲的通過電流，從而降低整燈功耗，提高整燈使用壽命。
[0021]上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。
【權(quán)利要求】
1.220?240V無源高功率因數(shù)電路，其特征在于:包括整流濾波模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、預(yù)熱模塊和功率因數(shù)提升模塊，交流電源經(jīng)整流濾波模塊整流濾波后，為驅(qū)動(dòng)模塊供電，驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生高頻交流電為預(yù)熱模塊提供預(yù)熱能量，功率因素提升模塊連接在驅(qū)動(dòng)模塊和負(fù)載之間，通過高頻反饋來拉長輸入電流導(dǎo)通角，使得輸入電流始終導(dǎo)通。
2.如權(quán)利要求1所述的220?240V無源高功率因數(shù)電路，其特征在于:整流濾波模塊包括由共模電感和濾波電容組成的π型濾波線路，二極管整流橋和電解電容，交流電源經(jīng)濾波線路后通過整流橋整流為直流，然后通過電解電容進(jìn)行濾波，為驅(qū)動(dòng)模塊提供啟動(dòng)電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的220?240V無源高功率因數(shù)電路，其特征在于:驅(qū)動(dòng)模塊包括三極管、磁環(huán)以及與三極管、磁環(huán)相連的電阻、電容和二極管，整流濾波后的直流電通過三極管和磁環(huán)反復(fù)導(dǎo)通截止，產(chǎn)生高頻交流電流對(duì)燈絲進(jìn)行預(yù)熱，直至燈管擊穿導(dǎo)通。
4.如權(quán)利要求1所述的220?240V無源高功率因數(shù)電路，其特征在于:預(yù)熱模塊包括兩組電容，第一組電容并聯(lián)在兩組燈絲上，另一組電容是并聯(lián)在燈絲兩端的諧振電容。
5.如權(quán)利要求1所述的220?240V無源高功率因數(shù)電路，其特征在于:功率因數(shù)提升模塊包括多個(gè)二極管和電容，負(fù)載燈管上的高頻交流信號(hào)經(jīng)反饋和整流后產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓加到整流濾波模塊的電解電容上，使電解電壓始終低于輸入電壓；同時(shí)高頻交流電信號(hào)經(jīng)二極管和電容的整流后疊加，形成紋波較小的直流半橋電壓。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK203661351SQ201320787066
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】錢興 申請(qǐng)人:新和（紹興）綠色照明有限公司