專利名稱：霓虹燈電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型與霓虹燈電子鎮(zhèn)流器有關(guān)，尤其與具有多功保護(hù)功能和恒流輸出特性的霓虹燈電子鎮(zhèn)流器有關(guān)。
霓虹燈電子鎮(zhèn)流器當(dāng)燈管開路或負(fù)載斷線時(shí)，高頻升壓變壓器繞組中將產(chǎn)生可能破壞繞組絕緣的高電壓，一般的電子鎮(zhèn)流器是利用在高壓側(cè)設(shè)置的尖端放電間隙中的熔絲來實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)，這種保護(hù)裝置不僅調(diào)整比較困難，保護(hù)動(dòng)作時(shí)要產(chǎn)生火花，而且每次動(dòng)作后必須更換熔絲，使用極為不便。
本實(shí)用新型的目的是提供一種輸入電壓范圍寬(180V-250V交流)，輸出電流恒定，能最佳滿足不同燈管管經(jīng)和長(zhǎng)度(12mm以內(nèi))的供電要求的霓虹燈電子鎮(zhèn)流器。
本實(shí)用新型提供一種具有軟起動(dòng)功能，具有過載保護(hù)功能，開路斷線過電壓等多種保護(hù)功能，使用方便的霓虹燈電子鎮(zhèn)流器。
本實(shí)用新型的又一個(gè)目的是提供一種體積小，效率高的具有起動(dòng)電源和工作電源，切換可靠的霓虹燈電子鎮(zhèn)流器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型有電源電路1，半橋式逆變器2，高頻升壓變壓器3，控制電路4，電源電路1為橋式整流電路，其輸出接逆變器2的電容CO1，CO2，晶體管Q1的集電極，Q2的發(fā)射極，恢復(fù)二極管D14，D15，Q1，Q2的基極和發(fā)射極接控制電路4的輸出，逆變器2的輸出接變壓器3的原邊繞組N1，副邊繞組N2接霓虹燈管7，副邊繞組N3的輸出可控制輸出電壓大小和給控制電路4提供熱流電源。控制電路4有脈寬調(diào)制芯片IC1及其外周電路和脈沖變壓器T2，電流互感器C器CT的原邊接在T1的原邊繞組回路中，CT的副邊電流經(jīng)降壓，整流，濾波后輸出與原邊電流成比例的直流電壓，此電壓一路作為電流反饋信號(hào)送至IC1中的誤差放大器，其輸出接T2的原邊繞組，T2的副邊繞組輸出接Q1，Q2的輸入，使逆變器2)的輸出電壓為一恒定值。
本實(shí)用新型電感CT的輸出接有調(diào)節(jié)電阻VR。
本實(shí)用新型IC1為TL494芯片作為輸出電流調(diào)節(jié)器和脈寬調(diào)制器。
本實(shí)用新型是IC1的4腳接電容E4，電阻R11，R12構(gòu)成的軟起動(dòng)電路。
本實(shí)用新型CT的一路輸出接保護(hù)電路5的功率放大器、IC2A的正相輸入端，T1的副邊繞組N3的輸出接1C1B的正相輸入端，IC2A，IC2B的輸出接可控硅SCR的控制端，SCR可控制晶體管Q3的導(dǎo)通，Q3的集電極接IC1的4腳，E4接于Q3的發(fā)射極和集電極之間。
本實(shí)用新型在于電源電路1的輸出經(jīng)限流電阻R24和穩(wěn)壓管WD3降壓后接晶體管Q4的基極，Q4的集電極經(jīng)R1接電源電路1的輸出，發(fā)射極經(jīng)二極管D13給控制電路4提供直流電源，T1的副邊繞組N3輸出經(jīng)整流濾波后給控制電路4提供直流電源。
本實(shí)用新型采用脈寬調(diào)制方式，通過輸出電流反饋，利用電流調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)輸出電流恒定控制，能自動(dòng)地適應(yīng)不同霓虹燈管長(zhǎng)度(12m以內(nèi))的供電需要。具有過載和燈管開路，負(fù)載斷線等多種保護(hù)功能，保護(hù)動(dòng)作后，只要排除故障，又可重新起動(dòng)工作，而無需更換鎮(zhèn)流中的元器件，使用十分安全、方便。具有軟起動(dòng)功能，可大大減小起動(dòng)時(shí)的電流沖擊。本實(shí)用新型電源由兩部分組成，一部分為控制電路在起動(dòng)時(shí)提供電源，另一部分為控制電路在正常工作時(shí)提供電源，前一種電源切換至后一種電源電自動(dòng)完成的，切換過程平穩(wěn)，對(duì)電源不會(huì)產(chǎn)生攏動(dòng)，電源電路體積小，效率高。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能多樣，工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，投資少，適應(yīng)性好。
如下是本實(shí)用新型的附圖

圖1為本實(shí)用新型的框圖。
圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
如下是本實(shí)用新型的實(shí)施例本實(shí)用新型由以下六部分組成(見圖1)。
1、電源電路，此電路由熔斷器FUSE，二極管D1～D4組成的整流橋和電容E1組成，它將輸入的180V～250V的交流變換成230V～320V的直流，為其后的半橋式逆變器提供電源。
2、半橋式逆變器，此逆變器由兩個(gè)相同容量的電容CO1和CO2、開關(guān)管Q1和Q2、快恢復(fù)二極管D14和D15組成。其輸入為來自電源電路的直流電源，輸出接至高頻升壓變壓器的原邊繞組N1，逆變器的兩個(gè)開關(guān)管由脈寬調(diào)制器控制輪流通斷，使逆變器輸出頻率為25KHZ、正負(fù)半波對(duì)稱的高頻脈沖電壓，脈沖寬度由控制電路自動(dòng)調(diào)節(jié)以保證在不同交流電源電壓和不同的燈管長(zhǎng)度時(shí)，霓虹燈管中的電源為恒定值。
3、高頻升壓變壓器，采用鐵氧化作磁芯，其上繞制N1、N2、N3三個(gè)繞組，N1接逆變器輸出，N2接霓虹燈管，由于N2的匝數(shù)少于N1(約為N1匝數(shù)的1/4)，此繞組既為控制電路提供電源，又作為檢測(cè)輸出電壓大小用，由于此變壓器工作在起音頻，因而體積小，重量輕，工作時(shí)也無交源聲。
4、控制電路，由一塊脈寬調(diào)制芯片1C1(TL494)和相應(yīng)的電阻、電容以及脈沖變壓器T、電流互感器CT及輸出整流濾波電路組成。CT的原邊接在高頻升壓變壓器T1的原邊繞組回路中，CT副邊電流在電阻R7、R8上產(chǎn)生電壓降，D7、D8和E3整流濾波后輸出與原邊電流成比例的直流電壓，此電壓一路送至過壓保護(hù)電路，一路作為電流反饋信號(hào)，經(jīng)VR和R6分壓后送至1C1中的誤差放大器。當(dāng)電流增大時(shí)，誤差放大器輸出電壓也增加，使PWM輸出的脈沖寬度變窄，由此脈沖驅(qū)動(dòng)的Q1、Q2的導(dǎo)通時(shí)間變短，逆變器輸出電壓平均值減小、輸出電流下降。反之，當(dāng)電源減小時(shí)，由于誤差放大器的調(diào)節(jié)作用，電流將上升，從而保持輸出電流為一恒定值，調(diào)節(jié)VR的電阻值，可設(shè)定此恒定值的大小。
E4、R11、R12構(gòu)成軟起動(dòng)電路，起動(dòng)時(shí)由于E4兩端起始電壓為0，此電路給IC1的死區(qū)時(shí)間控制引腳(“4”)提供一較高電壓，使IC1的“1”，“8”均無輸出，在E4的充電過程中，“4”電位逐漸下降，“11”、“8”輸出脈沖寬度逐漸增大，逆變器輸出電壓逐漸上升、達(dá)到軟起動(dòng)的目的。
5、保護(hù)電路由IC2A、IC2B、小可控硅SCR、三極管Q3，穩(wěn)壓二極管WD2及相關(guān)的電阻，電容組成。過源保護(hù)的實(shí)現(xiàn)過源發(fā)生時(shí)，CT的輸出至IC2同相端電壓增大，當(dāng)此電壓高于設(shè)定值時(shí)，IC2A輸出高電平，觸發(fā)SCR導(dǎo)通，Q3基極電位下降，使Q3導(dǎo)通，E4被短接，IC1的“4”腳電位升高，從而封鎖“8”、“11”的輸出使逆變器停止工作。
燈管開路、負(fù)載斷線保護(hù)的實(shí)現(xiàn)當(dāng)燈管開路或負(fù)載斷線時(shí)，高頻升壓變壓器繞組中將產(chǎn)生可能破壞繞組絕緣的過高電壓，本實(shí)用新型過壓保護(hù)功能是這樣實(shí)現(xiàn)的當(dāng)燈管開路、或負(fù)載斷線時(shí)，高頻升壓變壓器的附加繞組N3中感應(yīng)的電勢(shì)也將增大，其輸出經(jīng)D10、R27、E7整流濾波后送至IC2B的同相輸入端“5”，當(dāng)其值大于設(shè)定值時(shí)IC2B的“7”腳輸出高電平，觸發(fā)可控硅SCR，和過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)一樣，使逆變器停止工作，只要故障排除，鎮(zhèn)流器就可重新起動(dòng)工作。
6、輔助電源電路 本實(shí)用新型的控制電路采用了一種特殊的電源電路供電，此電源由兩部分組成起動(dòng)時(shí)的電源電路和正常工作時(shí)的電源電路，起動(dòng)時(shí)交流電網(wǎng)電壓經(jīng)整流濾波后得到300V左右直流電壓再經(jīng)限流電阻R24和穩(wěn)壓管WD3降壓后加到Q4的基極、Q4導(dǎo)通。300V左右的直流經(jīng)R1、Q4、D13給控制電路提供106V的直流電源，逆變器開始工作，N4中感應(yīng)的電勢(shì)逐漸增加，當(dāng)N3輸出電壓經(jīng)D9、R16，WD1、E6整流濾波后接近106V時(shí)，Q4基極電源開始減小，當(dāng)過到12V時(shí)，Q4因基極反偏而完全截止，在此過程中控制電路自動(dòng)而平穩(wěn)地切換至由N3供電。起動(dòng)過程中雖然R1和Q4的損耗較大，但此過程時(shí)間很短，進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，由于Q4截止，這部分損耗已不復(fù)存在，因而這種電源的效率是比較高的。
權(quán)利要求1，一種霓虹燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于有電源電路(1)，半橋式逆變器(2)，高頻升壓變壓器(3)，控制電路(4)，電源電路(1)為橋式整流電路，其輸出接逆變器(2)的電容CO1，CO2，晶體管Q1的集電極，Q2的發(fā)射極，快恢復(fù)二極管D14，D15，Q1，Q2的基極和發(fā)射極接控制電路(4)的輸出，逆變器(2)的輸出接變壓器(3)的原邊繞組N1，副邊繞組N2接霓虹燈管(7)，副邊繞組N3的輸出可控制輸出電壓大小和給控制電路(4)提供熱流電源?？刂齐娐?4)有脈寬調(diào)制芯片IC1及其外周電路和脈沖變壓器T2，電流互感器CT的原邊接在T1的原邊繞組回路中，CT的副邊電流經(jīng)降壓，整流，濾波后輸出與原邊電流成比例的直流電壓，此電壓一路作為電流反饋信號(hào)送至IC1中的誤差放大器，其輸出接T2的原邊繞組，T2的副邊繞組輸出接Q1，Q2的輸入，使逆變器(2)的輸出電壓為一恒定值。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的霓虹燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于電感CT的輸出接有調(diào)節(jié)電阻VR。
3，根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的霓虹燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于IC1為TL494芯片作為輸出電流調(diào)節(jié)器和脈寬調(diào)制器。
4，根據(jù)權(quán)利要求3所述的霓虹燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于IC1的4腳接電容E4，電阻R11，R12構(gòu)成的軟起動(dòng)電路。
5，根據(jù)權(quán)利要求4所述的霓虹燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于CT的一路輸出接保護(hù)電路(5)的功率放大器、IC2A的正相輸入端，T1的副邊繞組N3的輸出接IC1B的正相輸入端，IC2A，IC2B的輸出接可控硅SCR的控制端，SCR可控制晶體管Q3的導(dǎo)通，Q3的集電極接IC1的4腳，E4接于Q3的發(fā)射極和集電極之間。
6，根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或5所述的霓虹燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于電源電路(1)的輸出經(jīng)限流電阻R24和穩(wěn)壓管WD3降壓后接晶體管Q4的基極，Q4的集電極經(jīng)R1接電源電路(1)的輸出，發(fā)射極經(jīng)二極管D13給控制電路(4)提供直流電源，T1的副邊繞組N3輸出經(jīng)整流濾波后給控制電路(4)提供直流電源。
專利摘要本實(shí)用新型為霓虹燈電子鎮(zhèn)流器電源電路1輸出接半橋式逆變器2的晶體管Q1、Q2。逆變器2的輸出接變壓器3的原邊繞組N1,其副邊繞組N2接霓虹燈管7,副邊繞組N3的輸出給控制電路4提供直流電源?？刂齐娐?有脈寬調(diào)制芯片IC1,脈沖變壓器T2,電流互感器CT。CT的原邊接在T1的原邊繞組回路中,CT的副邊電流經(jīng)降壓,整流,濾波后輸出與原邊電流成比例的直流電壓,一路作為電源反饋信號(hào)送至IC1的誤差放大口,輸出接T2的原邊繞組,T2的副邊繞組輸出接Q1、Q2的輸入,使逆變器2的輸出電壓為一恒定值。
文檔編號(hào)H05B41/00GK2292368SQ9721006
公開日1998年9月23日 申請(qǐng)日期1997年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月7日
發(fā)明者馬繼波 申請(qǐng)人:馬繼波