專利名稱：熒光燈電子高頻電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于用在公共場(chǎng)所及家庭照明熒光燈的一種電子高頻電源。
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外已有多種型號(hào)的熒光燈電子鎮(zhèn)流器問世，其電路結(jié)構(gòu)各不相同。與本發(fā)明最相近的技術(shù)是廣州江門、北京晨光等廠家生產(chǎn)的電子鎮(zhèn)流器,其電路原理如

圖1所示。圖1電路可歸結(jié)為如下結(jié)構(gòu)1.整流濾波電路;2.矩齒波觸發(fā)器(由R1、C1、Dz構(gòu)成);3.單端推挽振蕩輸出器(主要由BG1、BG2構(gòu)成);4.非飽和漏磁線圈L′、起動(dòng)電容C′;5.狀態(tài)翻轉(zhuǎn)耦合器(主要由n1、n2、n3構(gòu)成);6.隔流電容C1。和吸收尖端窄脈沖電容C11，等等。其工作原理主要是將220V50Hz市電變?yōu)楣ぷ黝l率為20KHz以上的高頻電流點(diǎn)燃熒光燈的。
用上述一個(gè)電子鎮(zhèn)流器只能點(diǎn)燃一盞、最多點(diǎn)燃兩盞熒光燈，而且必須同時(shí)開關(guān)熒光燈;需要選擇高性能的三極管;保護(hù)裝置不完整易于損壞三極管;對(duì)其它電器有干擾等，這種電子鎮(zhèn)流器成本高、易損壞、使用不便。
為了克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明根據(jù)國(guó)際電子高頻點(diǎn)燈新技術(shù)設(shè)計(jì)了一種熒光燈電子高頻裝置，可以點(diǎn)燃多盞熒光燈(因此稱為電源)，是一種成本低、使用方便、性能穩(wěn)定的電子線路構(gòu)成的儀器。
本發(fā)明的熒光燈電子高頻電源的電路工作原理方框圖如圖2所示。其中，1為矩齒波觸發(fā)器，用于電路啟振。2為單端推挽振蕩輸出器，主要由兩個(gè)三極管串接構(gòu)成;3為狀態(tài)翻轉(zhuǎn)耦合器;4為溫度穩(wěn)定限流器;5為第一保護(hù)器，由一個(gè)電容構(gòu)成;6為第二保護(hù)器，是由DCR構(gòu)成的雙向定壓導(dǎo)通線路;7為分壓供電電路，由兩個(gè)等值電容串接構(gòu)成;8為燈管;9為非飽和漏磁線圈，是與燈管串接的一個(gè)阻值很小的線圈，用于熒光燈啟動(dòng)和限流;10為低通濾波器，由帶磁環(huán)的線圈及電容構(gòu)成;11為整流濾波電路。本發(fā)明的部分電路如圖3所示。
與已有技術(shù)比較，提高了元件利用率，如由兩個(gè)串接電容構(gòu)成的分壓供電電路7(圖3中的C5＝C6)，除完成分壓供電作用外還擔(dān)當(dāng)高頻濾波及隔流作用。本發(fā)明還增加了低通濾波器10，連接在整流濾波電路之前，由圖4給出。低通濾波器10，是由帶磁環(huán)L1、L2及電容C2、C3構(gòu)成差模抗干擾回路和抗共模干擾回路，對(duì)射頻抗干擾有較好效果;此外，還增加了雙重保護(hù)裝置，即第一保護(hù)器5和第二保護(hù)器6，具體線路見圖3。第一保護(hù)器5的電容C9，上一端接在兩個(gè)三極管(BG1、BG2)中間(A點(diǎn))，另一端接在分壓供電電路7的二電容(C5、C6)中間(B點(diǎn))，第二保護(hù)器6由二極管D1、D2以及R7、C7、R8、C8構(gòu)成雙向定壓導(dǎo)通線路，與燈管8、非飽和漏磁線圈L′相并接。
由于加接第一保護(hù)器5和第二保護(hù)器6，可以抑制吸收不利因素產(chǎn)生的瞬間尖峰電壓。在BG1、BG2輪流導(dǎo)通時(shí)，其中某一管截止瞬間而另一管沒有導(dǎo)通之前，C9可以吸收由于諧振電感的反感電動(dòng)勢(shì)尖峰電壓。如果第一保護(hù)器5工作程序未結(jié)束，又來一個(gè)不利因素或有來自電源或負(fù)載中的突變產(chǎn)生的尖峰電壓時(shí)，第二保護(hù)器6開始工作，把不利因素抑制掉，從而使本發(fā)明具有性能穩(wěn)定、安全可靠、牢固耐用的特點(diǎn)。由于加接了低通濾波器10，可把電網(wǎng)上來的外界高頻干擾抑制掉，同時(shí)又把本發(fā)明的開關(guān)振蕩電路產(chǎn)生的射頻干擾抑制掉，不污染電網(wǎng)，不干擾其它電器設(shè)備。由于加接了電容分壓供電電路7，保證三極管始終工作在直流電源E+的1/2電位上，提高了工作管的安全性，同時(shí)也起到隔直和高頻濾波的作用，不僅提高了元件的利用率，也使電路更完整化。
本發(fā)明的一個(gè)整體線路由圖5給出。
矩齒波觸發(fā)器1由電阻R1、R2電容C1及雙向觸發(fā)二極管Dz構(gòu)成，其觸發(fā)器輸出端(即Dz的另一端)接在三極管BG1的基極上。啟動(dòng)容易，而且防止誤觸發(fā)損壞三極管。當(dāng)BG2導(dǎo)通時(shí)，C1端A由高電位(150V)變?yōu)榈碗娢?，必然在C1上端形成一個(gè)負(fù)電位，若達(dá)到Dz擊穿點(diǎn)時(shí)，即以負(fù)電壓輸出，使BG1截止更徹底，避免了BG1、BG2同時(shí)導(dǎo)通的危險(xiǎn)。在C1端A與整流后的低電位處之間加接分壓電阻R2，R2的作用是C1R1E+構(gòu)成回路，使C1充電觸發(fā)Dz工作的。若沒有R2時(shí)，C1與地懸空不能形成充電回路(E+R1R2C1)，就不能起到觸發(fā)作用。
在燈管8兩端燈絲之間串接有啟動(dòng)電容C′。它是與L′構(gòu)成串諧振蕩，產(chǎn)生預(yù)熱燈絲電流。其頻率為燈管起輝器的二倍。
狀態(tài)翻轉(zhuǎn)耦合器3，由n1、n2、n3構(gòu)成?？梢杂么怒h(huán)Mx0～2000，φ10×6×5裝配;C9取值可在2200p～6800p之間。單端推挽振蕩輸出器2的兩個(gè)三極管可選用JE13005功率管。圖5中電阻R5、R6稱為溫度穩(wěn)定限流電阻。本發(fā)明的熒光燈電子高頻電源能并接多盞熒光燈，可以同時(shí)也可以分別點(diǎn)燃或關(guān)閉。
本發(fā)明熒光燈電子高頻電源的工作過程是，經(jīng)過低通濾波器10的220伏50Hz市電整流濾波后變?yōu)?00伏左右的直流電，直接加到三極管的BG1集電極上，同時(shí)也加到由DCR組成的啟動(dòng)用的矩齒波發(fā)生器1上。接通電源后經(jīng)R1、R2對(duì)C1充電，當(dāng)C1上的電壓達(dá)到觸發(fā)管Dz的擊穿電壓時(shí)，一窄電流脈沖加至BG1基集上，使BG1管導(dǎo)通。由于串聯(lián)二、三極管的基極激勵(lì)線圈n1、n2的耦合作用，使開關(guān)電路的兩個(gè)三極管輪流導(dǎo)通，當(dāng)其中一個(gè)三極管導(dǎo)通時(shí)，另一個(gè)三極管截止。由于L′C′串諧電路充放電作用，產(chǎn)生自由振蕩，供給燈絲預(yù)熱電流。該串諧預(yù)熱電流的頻率是啟動(dòng)后的二倍，電壓高，燈絲預(yù)熱電流充足而適當(dāng)。所以該燈管啟動(dòng)迅速又不損壞燈管。這是延長(zhǎng)燈管使用壽命的關(guān)鍵。如以HY11燈管為例，在HY11燈管啟動(dòng)前，振蕩頻率是88KHz，串諧電路中C兩端產(chǎn)生400V左右的啟動(dòng)電壓，加至HY11燈管兩端，燈絲預(yù)熱后立即啟動(dòng)。啟動(dòng)后燈管壓降為100伏左右，燈管工作電流為0.1A(有效值)左右的44KHz的近似正弦波電流，大于原用電感式鎮(zhèn)流器的照度。
在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，由于不同的負(fù)載對(duì)元件的參數(shù)要求也不同，以提高電路效率。各元件參數(shù)的選擇可參考下表元件參數(shù)選擇C2C30.02μ/400VC44.7μ，10μ/350VR1R2430～620KΩ/1/8WR3R42.6～4.7ΩR5R61Ω左右D1D21N4004～7Dz雙向觸發(fā)二極管BG1BG2輸出為20W以內(nèi)，922T輸出為80W以內(nèi)，JE13005
續(xù)表元件參數(shù)選擇磁環(huán)MX0～2000φ10×6×5n3HY單燈(7、9、11、13W)20T/2T×2n1＝n2HY雙燈(7、11、13W)15T/2T×2HY四燈(11W、13W)8～10T/3T×2HY六燈～八燈4～6T/3T×2以上全部用多股塑料線，線外徑小于1mm。
L1HY燈全部采用φ0.25高強(qiáng)度漆包線HY7 L1＝8.0mH，HY9 L1＝7.5mH直管燈全部采用φ0.31高強(qiáng)漆包線直20W L1＝2.6mH，直30W L1＝2.3mH直40W L1＝1.7mHC5C6HY單雙燈 0.033～0.047μ/160VHY四燈0.1μ/160VHY六～八燈0.22μ/160V直管燈20W，0.047μ/160V直管燈30W、40W0.1μ/160V直管燈雙30W、40W、四20W0.22μ/160VC9HY單燈(7、11、13W)2200P/400VHY雙燈(7、11、13W)3300P/400VHY四燈(7、11、13W)4700P/400VHY八燈(7、11、13W)5600P/400V直管燈20W3300P/400V直管燈30W、40W4700P/400V直管燈30W5600P/400V直管燈雙40W，四20W6800P/400VC7C80.01～0.015μ/400VR7R8100～150KΩ/1/8WC′0.0022～0.01μ/400V
本發(fā)明的熒光燈電子高頻電源由于采用一源點(diǎn)燃多盞熒光燈，并代替耗電量很大的感式鎮(zhèn)流器，具有明顯的節(jié)電效果，在照度相同情況下，與感式鎮(zhèn)流器相比較，節(jié)電率為21%～37%，與一般電子鎮(zhèn)流器相比，節(jié)電率提高2.5%～9%。本發(fā)明的熒光燈電子高頻電源對(duì)元件性能要求不嚴(yán)格，且一源點(diǎn)燃多燈，因而成本低廉，如雙HY11其成本為5.5元對(duì)每支燈管的成本不到3元。而感式需二只鎮(zhèn)流器。其成本可想而知，適于推廣。本發(fā)明的熒光燈電子高頻電源，由于改進(jìn)了點(diǎn)燃方式，選擇了合適的參數(shù)，可以在-20℃條件下，在電源電壓波動(dòng)較大(60V～250V之間)情況下都可快速啟動(dòng)點(diǎn)燃熒光燈，因而體積小、升溫低，工作穩(wěn)定，使用方便。本發(fā)明的熒光燈電子高頻電源，由于加裝了雙重保護(hù)裝置、低通濾波器及采用電容分壓供電，因而經(jīng)久耐用，安全可靠，不污染電源，不影響其它電器。本發(fā)明非常適于學(xué)校、商場(chǎng)、賓館、醫(yī)院、工廠、車站以及家庭照明。也由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，需求量大而適于廠家生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種熒光燈電子高頻電源，由整流濾波電路11、矩齒波觸發(fā)器1、單端推挽振蕩輸出器2、狀態(tài)翻轉(zhuǎn)耦合器3等所構(gòu)成，其特征在于，在整流濾波電路11之前加接有低通濾波器10；加接的分壓供電電路7，由兩個(gè)電容(C5=C6)串接構(gòu)成；在單端推挽振蕩輸出器2的兩個(gè)三極管中間A點(diǎn)和分壓供電電路7的兩個(gè)電容中間B點(diǎn)之間，接有第一保護(hù)器5，它由一個(gè)電容C9構(gòu)成；第二保護(hù)器并接在燈管8和非飽和漏磁線圈9的兩端，它是由D1、D2以及R7、C7、R8、C9構(gòu)成雙向定壓導(dǎo)通線路。
2.按照權(quán)利要求1所述的熒光燈電子高頻電源，其特征在于所說的矩齒波觸發(fā)器1由R1、C1、雙向觸發(fā)二極管Dz以及分壓電阻R2構(gòu)成，其觸發(fā)器輸出端接在三極管BG1的基極上。
3.按照權(quán)利要求1、2所述的熒光燈電子高頻電源，其特征在于所說的單端推挽振蕩輸出器2的兩個(gè)三極管BG1、BG2選用JE13005功率管;第一保護(hù)器5的電容C9取值在2200～6800P之間。
全文摘要
本發(fā)明屬一種照明熒光燈用的電子高頻電源。即可代替鎮(zhèn)流器，又可以一源點(diǎn)燃多盞熒光燈。它與現(xiàn)有的電子鎮(zhèn)流器相比，對(duì)元件參數(shù)優(yōu)化選擇，改進(jìn)了部分電路，加裝了雙重保護(hù)裝置、低通濾波器，特別是加裝了分壓供電線路，使三極管分別工作在電源電壓的1/2，從而使本發(fā)明具有節(jié)電效率高，工作安全穩(wěn)定，成本低，堅(jiān)固耐用，在60～250V電壓下都可啟動(dòng)，在-20℃～40℃環(huán)境下能正常點(diǎn)燃發(fā)光，因而使用方便，無(wú)噪音，不干擾其它電器等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05B41/24GK1041504SQ8810680
公開日1990年4月18日 申請(qǐng)日期1988年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月17日
發(fā)明者孟繁惠, 孟祥光 申請(qǐng)人:孟繁惠