专利名称：双直管型电子镇流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子镇流器。
技术背景目前，大型商业、企业、办公、家庭的照明荧光灯使用的是传统电感式镇 流器和普通型电子镇流器。电感式镇流器和普通型电子镇流器，因其价格相对 便宜一直为荧光灯市场所使用，但其存在很多缺陷和弊端。如体积重量大、自 身功耗大、功率因素低、有噪音、会使荧光灯管产生频闪，长时间使用管端发黑，启辉器易损坏等缺陷；对于原双管结构的灯具必须使用两个电感镇流器或 电子镇流器，这不仅浪费整流器器材，也因镇流器的功耗增加浪费电力能源。目前市场上推出的新型灯具要求具有节能环保等特点，传统的荧光灯其光 效受卤粉发光材料显色性影响而光效不高，而目前采用稀土三基色荧光粉发光 材料，涂敷保护膜，光效明显提高。如28瓦T5荧光灯管的光效比T12荧光灯 提高约40%，比丁8荧光灯提高18%。这种材料也解决了当管径变细时负载、灯 内温度以及汞蒸汽压力增加引发的问题；同时，管径变细也大大减少了荧光粉、 汞、玻管等材料的使用。因此，固体汞三基色荧光灯管必将逐步替代原T8、 T12 荧光灯管的产品。新型灯管和灯具的出现需要与之适应的电子镇流器。因此，市场需要一种为应用固体汞三基色荧光灯管的双管灯具配套使用的 电子镇流器。 实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以驱动两根固体汞三基色荧 光灯管的电子镇流器。本实用新型所采用的技术方案是双直管型电子镇流器由EMI滤波电路、整流电路、功率因素补偿电路、自激振荡电路、逆变/升压电路、保护电路组成，220V交流输入先经EMI滤波电路去除EMI电磁干扰和RFI高频干扰，再经整 流为直流输出，然后经过功率因素补偿电路校正功率因素，在自激振荡电路的 控制下，经逆变/升压电路输出高频电压驱动两根并联的荧光灯管。所述EMI滤波电路，由电容CA1、 CA2、 CY1、 CY2、电感Tl组成双II 型滤波电路，其中电感T1的两个绕组是对称绕在同一个磁芯上，其两侧电感量 值相同，与电容CA1、 CA2构成两组相互对称的n型EMI滤波器。所述功率因素补偿电路采用有源功率因数校正专用芯片S6500P，输入交流 电经整流桥D1整流为直流，作为APFC有源功率因素补偿电路的输入；电容C1 滤除电感电流中的高频部分；电阻R1、 R2和R3构成电阻分压网络，确定输入电 压的波形与相位，电容C3与电阻R3构成RC滤波器，除去3号引脚的高频干扰信 号；电感T2副边绕组一方面通过电阻R4将电感电流过零信号传递到芯片的5号引 脚，另一方面作为芯片正常工作时的电源；芯片驱动信号通过电阻R5连到MOS 管的门极，电阻R7并联作为电感电流检测电阻，该电阻一端接于系统地，另一 端接在MOS管的源极，经R6分压、C4滤波后将信号反馈给芯片的4号引脚；电 阻R8、 R9、 Rll、 R12构成电阻分压网络，形成输出电压的负反馈回路；电容C5 连接于芯片l、 2号引脚之间，形成电压环的补偿网络；电容C2， 二极管D12、 D13、稳压管ZD1在系统通电时提供芯片的启动电压。在所述自激振荡电路、逆变/升压电路中，电阻R18和电容C10组成串联谐振 电路，产生谐振信号经振荡脉冲变压器T3的三个绕组相互耦合产生两个相反极 性相位的高频方波脉冲，使双极性晶体管Q2、 Q3循环开关工作，再通过扼流电 感T4、 T5使荧光灯正常工作。在所述保护电路中，电容C14、 C15采样荧光灯管的空载和过载信号，经R22、 Dll、 R21、 R20、 D15镇流、分压后，反馈驱动Q4SCR元件，使谐振电 路停止工作。本实用新型的积极效果是节能1、和一般的电感镇流器比较他可以做到0.99的功率因数，而一般T8 电感镇流器只能达到O. 50的功率因数.这就为目前电力能源紧张问题节约大量 资源的浪费；2、光效值高，驱动一根T6型36W固体汞三基色荧光灯管可以达到 3145LM，而一个40W普通T8管只能做到1818LM， 一只T6管可以达到几乎2只T8管 的效果，同时可以节约4W的能量。环保传统的电感式镇流器采用工作频率为50Hz，每秒灯光闪烁100次，在 这种的光源下工作学习，眼球视网膜及视觉神经由于光源频闪的影响，容易疲 劳，对人的视力造成严重的伤害.采用这种变频的电子镇流器，工作频率在30KHz 以上，每秒闪烁3万次以上，光源稳定，可以减少频闪导致的视觉疲劳。此外这 种固体汞三基色荧光灯管，使用汞，铋，铟合金，若废弃灯管破碎也不造成环 境污染，符合绿色环保。使用寿命长普通的电感镇流器在使用过程中启动时间长，多次启动易损 坏灯阴极和启辉器寿命；本实用新型具有预热功能， 一次启动，可延长灯管寿 命，无启辉器，而灯管本身的平均寿命是16000小时，是普通灯管的三倍多。便于更换这款T6固体汞三基色荧光灯管的长度和传统T8是一样的，原来 使用T8灯管的客户更换成本实用新型的镇流器也可以使用，安装方便节约成本.此外，本实用新型具有输入电压波动自动补偿功能，功率因素较高，自身 功耗较低；并具有较好的抑制电磁干扰、射频干扰的能力；带有灯头空载、灯 头过载、灯头短路、超欠压等保护功能。
图1为本实用新型原理图图2为EMI滤波电路图 图3为功率因素补偿电路图 图4为自激振荡电路、逆变/升压电路图 图5为保护电路图具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。如图1所示，双直管型电子镇流器由EMI滤波电路、整流电路、功率因素 补偿电路、自激振荡电路、逆变/升压电路、保护电路组成，220V交流输入先 经EMI滤波电路去除EMI (Electro Magnetic Interference)电磁干扰和RFI (Radio Frequency Interference)高频干扰，再经整流为直流输出，然后经过 功率因素补偿电路校正功率因素，在自激振荡电路的控制下，经逆变/升压电路 输出高频电压驱动两根并联的荧光灯管。EMI滤波电路如图2所示，设计中采用双n滤波设计，由CA1、 CA2、 CYl、 CY2、 Tl元件组成的双n型EMI滤波电路，利用差模-共模方式可以有效的抑制 EMI电磁干扰和RFI高频干扰。其中电感Tl的两个绕组是对称绕在同一个磁芯 上，其两侧电感量值相同，与电容CA1、 CA2构成两组相互对称的n型EMI滤 波器，其特征在于由于T1的绕组是绕在同一磁芯上磁性材料产生的磁场相互 补偿，对于不对称的干扰信号来说，这两个线圈产生的磁场是相互加强，对外 层现出的电感加大，对称的干扰信息就被抑制了。同样对火线AC (W)对地线 间的干扰信号，通过CA1、 Tl、 CYl组成的滤波器衰减后导入大地中；对零线 AC (B)对地线间的干扰信号，通过电容CA1、 Tl、 CY2组成的滤波器衰减后导入大地中。此电路的设计对共模干扰信号呈现高阻抗，而对差模信号和电源电流呈现 低阻抗，这样可以大幅度的衰减电源中的电流躁声信号。实际上在此电路的设计上也是一种低通滤波器，由于T1电感对射频起阻流作用，也可以有效的抑制 射频信号的干扰。本实用新型采用的此EMI滤波器可以有效的抑制了来自电网电 磁干扰，同时对电子镇流器自身产生的电磁干扰也衰减作用，可以保证电网不 受污染。功率因素补偿电路如图3所示。该电路采用AUK公司生产的有源功率因数校 正专用芯片S6500P。能方便的构成宽电压输入(AC85V—265V)，低谐波含量 的APFC电源；能直接驱动MOS管，且集成了各种保护功能；由于集成度很高， 它大大减少了构成系统所需的元器件，降低了损耗，提高了效率。其原理是将 输入交流电经整流桥D1整流为直流，作为APFC有源功率因素补偿电路的输入； 电容C1用以滤除电感电流中的高频部分，降低输入电流的谐波含量；电阻R1、 R2和R3构成电阻分压网络，用以确定输入电压的波形与相位，电容C3与电阻R3 构成一RC滤波器，用以除去3号引脚的高频干扰信号；电感T2有一副边绕组， 该绕组一方面通过电阻R4将电感电流过零信号传递到芯片的5号引脚，另一方面 作为芯片正常工作时的电源；芯片驱动信号通过电阻R5连到MOS管的门极，电 阻R7并联作为电感电流检测电阻，用以采样电感电流的上升沿(MOS管电流)， 该电阻一端接于系统地，另一端同时接在MOS管的源极，经R6分压、C4滤波后 将信号反馈芯片的4号引脚；电阻R8、 R9、 Rll、 R12构成电阻分压网络，形成 输出电压的负反馈回路；电容C5连接于芯片1、 2号引脚之间，用于形成电压环 的补偿网络；电容C2， 二极管D12、 D13、稳压管ZD1在系统通电时提供芯片的 启动电压。利用此芯片设计的APFC电路可以在电压输入85VAC—265VAC，保证输出电压稳定在400V，电源系统的功率因数提高到0.99以上，总谐波含量低 于10%，为镇流器的逆变提供一个优质的电源。自激振荡电路、逆变/升压电路如图4所示。在逆变设计中采取磁芯驱动的 "自激"式振荡工作方式，利用电压反馈谐振原理。电阻R18和电容C10组成串 联谐振电路，产生38KHz谐振信号，后通过振荡脉冲变压器T3的三个绕组相互耦 合产生两个相反极性相位的高频方波脉冲，使普通的双极性晶体管Q2、 Q3循环 开关工作，再通过扼流电感T4、 T5使荧光灯正常工作。保护电路如图5所示。当灯头空载、过载时，电路通过C14、 C15元件采样的 信号，经R22、 Dll、 R21、 R20、 D15镇流、分压后，反馈驱动Q4 SCR元件动作， 使谐振电路停止工作，能有效达到保护灯管和镇流器作用。
权利要求1. 双直管型电子镇流器，由EMI滤波电路、整流电路、功率因素补偿电路、自激振荡电路、逆变/升压电路、保护电路组成，其特征在于220V交流输入先经EMI滤波电路去除EMI电磁干扰和RFI高频干扰，再经整流为直流输出，然后经过功率因素补偿电路校正功率因素，在自激振荡电路的控制下，经逆变/升压电路输出高频电压驱动两根并联的荧光灯管。
2、 如权利要求1所述的双直管型电子镇流器，其特征在于所述EMI滤 波电路，由电容CA1、 CA2、 CY1、 CY2、电感Tl组成双n型滤波电路，其中 电感Tl的两个绕组是对称绕在同一个磁芯上，其两侧电感量值相同，与电容 CA1、 CA2构成两组相互对称的n型EMI滤波器。
3、 如权利要求1所述的双直管型电子镇流器，其特征在于所述功率因素 补偿电路采用有源功率因数校正专用芯片S6500P，输入交流电经整流桥Dl整 流为直流，作为APFC有源功率因素补偿电路的输入；电容C1滤除电感电流中 的高频部分；电阻R1、 R2和R3构成电阻分压网络，确定输入电压的波形与相 位，电容C3与电阻R3构成RC滤波器，除去3号引脚的高频干扰信号；电感 T2副边绕组一方面通过电阻R4将电感电流过零信号传递到芯片的5号引脚， 另一方面作为芯片正常工作时的电源；芯片驱动信号通过电阻R5连到MOS管 的门极，电阻R7并联作为电感电流检测电阻，该电阻一端接于系统地，另一端 接在MOS管的源极，经R6分压、C4滤波后将信号反馈给芯片的4号引脚；电 阻R8、 R9、 Rll、 R12构成电阻分压网络，形成输出电压的负反馈回路；电容 C5连接于芯片1、 2号引脚之间，形成电压环的补偿网络；电容C2， 二极管D12、 DB、稳压管ZD1在系统通电时提供芯片的启动电压。
4、 如权利要求l所述的双直管型电子镇流器，其特征在于在所述自激振 荡电路、逆变/升压电路中，电阻R18和电容C10组成串联谐振电路，产生谐振信号经振荡脉冲变压器T3的三个绕组相互耦合产生两个相反极性相位的高频方波 脉冲，使双极性晶体管Q2、 Q3循环开关工作，再通过扼流电感T4、 T5使荧光灯 正常工作。
5、如权利要求1所述的双直管型电子镇流器，其特征在于在所述保护电 路中，电容C14、 C15采样荧光灯管的空载和过载信号，经R22、 Dll、 R21、 R20、 D15镇流、分压后，反馈驱动Q4SCR元件，使谐振电路停止工作。
专利摘要本实用新型涉及一种双直管型电子镇流器，它由EMI电磁干扰电路、整流电路、功率因数补偿电路、自激振荡电路、逆变/升压电路、保护电路组成。220V交流输入先经EMI电磁干扰电路去除EMI电磁干扰和RFI高频干扰，再经整流为直流输出，然后经过功率因数补偿电路校正功率因数，在自激振荡电路的控制下，经逆变/升压电路输出高频电压驱动两根并联的荧光灯管。本实用新型提供了一种可以驱动两根固体汞三基色荧光灯管的电子镇流器，具有节能、环保、使用寿命长、便于更换的优点。
文档编号H05B41/14GK201114946SQ20072003788
公开日2008年9月10日 申请日期2007年5月25日 优先权日2007年5月25日
发明者聪 付, 水新荣, 胡旻韬, 旭 郭, 波 钟 申请人:宏景电子(芜湖)有限公司