專利名稱：高壓鈉燈變頻式電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
目前道路照明用的高壓鈉燈與高壓汞燈的鎮(zhèn)流器，絕大部分都還是電感式的。電感鎮(zhèn)流器存在著效率低、功率因數(shù)低等缺點(diǎn)，使供電設(shè)備不能發(fā)揮其最大效用，造成電能與設(shè)備的大量浪費(fèi)。
針對上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種高功率因數(shù)，高效率、起輝快、壽命長、工作可靠、燃點(diǎn)穩(wěn)定無自熄現(xiàn)象、適應(yīng)電壓范圍寬的它激式電子鎮(zhèn)流器。根據(jù)不同參數(shù)，可廣泛用于各種型號高壓鈉燈，若省去起輝電路，同樣適用于高壓汞燈。
本實(shí)用新型主要為由IC3、IC2、IC1等組成的脈沖調(diào)制網(wǎng)絡(luò)向由V1、V2等VMOS功率場效應(yīng)管與電容C2、C3組成的半橋式逆變電路提供驅(qū)動脈沖。V1、V2的源極輸出端經(jīng)高厄圈L2，高壓鈉燈NG、電流互感器LH1和LH2構(gòu)成迴路。工頻電源經(jīng)電感L1、整流橋D1～D4、電容C1、C2、C3濾波分壓后向V1、V2提供直流電能。另一路電源由C13、C14降壓、D9～D12整流、C12、DZ濾波穩(wěn)壓后作為IC1、IC2、IC3的低壓直流電源。由可控硅T3等組成起輝脈沖發(fā)生電路，向高厄圈L2的付邊輸送低頻脈沖，在L2的原邊激起具有一定寬度的高壓尖脈沖，通過V1、C2或V2、C3、LH1、LH2作用于高壓鈉燈NG，使其引燃。
以下結(jié)合實(shí)施例及附圖
進(jìn)一步說明本實(shí)用新型說明書附圖為本實(shí)施例的電氣原理圖。
工頻電源經(jīng)熔斷器FU、電感L1、由D1～D4整流C1～C3濾波分壓，作為主電源向V1、V2提供電能，INR起過電壓保護(hù)作用。工頻電源的另一路經(jīng)C13、C14降壓、D9～D12整流、C12及DZ濾波穩(wěn)壓向IC3等提供穩(wěn)定直流電。IC3為脈沖調(diào)制型集成塊，配合外圍元件，產(chǎn)生中心頻率為30KHz，相位相差180°的兩個方波脈沖，IC1、IC2接成整形電路以改善IC3產(chǎn)生的方波脈沖的前后沿，該脈沖經(jīng)脈沖變壓器B1和B2送到V1和V2的柵極，配合主電源在其源極輸出高頻電流。該電流經(jīng)高厄圈L2(起鎮(zhèn)流作用)，高壓鈉燈燈管NG、電流互感器LH1和LH2及C2或C3構(gòu)成回路。一旦電路上得到幅度與脈寬足夠的起輝脈沖，燈管就起輝，連續(xù)燃點(diǎn)，由C2和C3輪流供電。LH2起電流負(fù)反饋?zhàn)饔?，?dāng)燈電流因外界因素(如工頻電壓變動)增大時，LH2付邊電流必將比例地上升，反饋給IC3使其產(chǎn)生的方波的頻率上升，導(dǎo)致燈電流的頻率也上升，L2的感抗XL2=2πfL2增加，使電流下降，回到先前的數(shù)值(略有增加因系有差調(diào)節(jié))。燈電流因故減少時，LH2的反饋同樣能保持燈電流的穩(wěn)定。
起輝電路由可控硅T3等元件組成，工頻電源經(jīng)D13整流后分二路一路經(jīng)R11向C15充電，另一路經(jīng)R10向C16充電(R10C16》R11C15)，當(dāng)C16的電壓充到雙向觸發(fā)二極管D16的擊穿電壓時(約40V),D16被擊穿并使可控硅T3導(dǎo)通。此時C15所儲的電荷就通過高厄圈L2的付邊及T3快速放電，在L2的原邊誘導(dǎo)出幅值達(dá)3-5KV的尖脈沖，此脈沖通過V1、C2、LH1、LH2或V2、C3、LH1、LH2作用于燈管，使其起輝，燃點(diǎn)。燈電流使LH2的付邊感應(yīng)出電流，經(jīng)整流后作用于T2的基極，使T2導(dǎo)通，迫使C16兩端電壓降低，達(dá)不到D16的擊穿電壓，起輝電路就仃止工作。
本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)為1、功率管采用VMOS功率場效應(yīng)管，其導(dǎo)通電阻小且無二次擊穿之危。驅(qū)動脈沖經(jīng)IC1、IC2整形，波形良好，將使功率管過渡過程的損耗降到極低，功率管的低耗，保證了鎮(zhèn)流器效率的提高，一般可達(dá)98％。同時管子自身溫升減小，保證了安全運(yùn)行。當(dāng)然VMOSFET也可用高反壓大功率開關(guān)三極管并一續(xù)流二極管來代替，只是性能差些。
2、如眾所周知，用高頻點(diǎn)燈比工頻點(diǎn)燈，在相同的光通量的情況下，可節(jié)約用電10％上下。
3、采用自動調(diào)節(jié)驅(qū)動脈沖的頻率(15KHz～45KHz)以穩(wěn)定燈電流的大小，能達(dá)到高壓鈉燈穩(wěn)定地燃點(diǎn)，工頻電壓在220V±50V范圍內(nèi)變化時，仍能正常地啟動與燃點(diǎn)。
4、IC3產(chǎn)生的方波，因其占空比高使燈電流的波峰系數(shù)達(dá)到較低水平，保證了高壓鈉燈燃點(diǎn)穩(wěn)定，無自熄現(xiàn)象。使其總是處于最佳工作狀態(tài)，因而提高了燈管的發(fā)光效率，延長了使用壽命。
5、利用高厄圈L2作為點(diǎn)火線圈的高壓圈，使結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、可靠。適當(dāng)調(diào)節(jié)R10C16使點(diǎn)火脈沖的頻率放低(如采用0.5～2Hz)，將使點(diǎn)火電路功耗很少，即使因燈管老化或損壞不能引燃，點(diǎn)火電路將連續(xù)工作，但不會損壞。
6、低壓電源采用電容降壓經(jīng)整流穩(wěn)壓獲得，可減少工耗，降低產(chǎn)品成本。若采用變壓器降壓，可得到同樣效果，只是體積大了些。
7、工頻電源輸入端串入小電感L1能使燈具功率因數(shù)提高到90％以上。
權(quán)利要求1.一種由(一)半橋式逆變電路、高頻厄流圈L2、電流互感器LH2和LH1、(二)驅(qū)動電路、(三)起輝電路、(四)高低壓直流電源組成的高壓鈉燈調(diào)頻式電子鎮(zhèn)流器，其特征是所說的逆變電路是由VMOS功率場效應(yīng)管V1和V2及電容C2和C3組成，其輸出經(jīng)高厄圈L2、高壓鈉燈NG、電流互感器LH2、LH1構(gòu)成迴路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的半橋式逆變電路，其特征是V1和V2可用高反壓大功率開關(guān)三極管并聯(lián)續(xù)流二極管來代替。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的電子鎮(zhèn)流器，其特征是驅(qū)動電路是由脈沖調(diào)制型集成塊IC3，三極晶體管T1，接成整形電路的集成塊IC1和IC2、高頻變壓器B1和B2、及外圍阻容元件組成。由IC3產(chǎn)生的方波脈沖經(jīng)IC1和IC2整形后由B1和B2傳遞給V1和V2的控制柵極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和3所說的電流互感器LH2，其特征是其付邊兩端經(jīng)整流橋D5～D8接驅(qū)動電路，作為燈電流的反饋通道，以調(diào)節(jié)驅(qū)動方波的脈頻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的起輝電路，其特征是(一)起輝脈沖是由可控硅T3、二極管D13、D14、D15、雙向觸發(fā)二極管D16及阻容元件等組成的起輝脈沖發(fā)生器產(chǎn)生，該脈沖直接送給高厄圈L2的付邊。(二)利用高厄圈L2作為升壓線圈。(三)燈電流在電流互感器LH1的付邊產(chǎn)生感應(yīng)電流，它通過D16～D19、及三極管T2來控制可控硅的工作或仃止。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的低壓直流電源，其特征是由工頻電源經(jīng)電容C13和C14降壓，D9～D12整流，C12和DZ濾波穩(wěn)壓而得。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和6所說的低壓直流電源，其特征是它也可采用變壓器獲得交流低壓，再經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓而得。
專利摘要本實(shí)用新型系高壓鈉燈變頻式電子鎮(zhèn)流器。由高低壓直流電源,半橋式逆變電路,驅(qū)動電路及起輝用高壓脈沖發(fā)生電路組成。脈沖調(diào)制網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生中心頻率約30KHz兩個相位相差180°的方波脈沖去驅(qū)動VMOS管,配合主電源,VMOS管源極輸出燈電流,經(jīng)鎮(zhèn)流用的高厄圈L2及電流互感器LH2等點(diǎn)亮高壓鈉燈。LH2的副邊向脈沖調(diào)制網(wǎng)絡(luò)提供反饋信號,改變其輸出脈頻,以穩(wěn)定燈電流。本實(shí)用新型的特點(diǎn)為:節(jié)電顯著、功率因數(shù)高、起輝快、燃點(diǎn)穩(wěn)定、壽命長、適應(yīng)電壓范圍寬。
文檔編號H05B41/20GK2311114SQ9722271
公開日1999年3月17日 申請日期1997年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月3日
發(fā)明者黃文海 申請人:黃文海