一种中频稳压电源供电的高功率因数节能灯的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于中频稳压电源供电的高功率因数节能灯，它由保险丝、补偿电容器、中频电感镇流器、启辉电容器、限流电阻和节能灯管组成，启辉电容器与限流电阻串联替代传统日光灯的启辉器，连接方式与传统日光灯相同。它有一体化中频节能灯，分体式中频节能灯两种。中频节能灯中没有晶体管、电解电容等元器件，比市电节能灯的成本低一半，而可靠性和使用寿命还都远优于市电节能灯，它很有市场和价格优势。
【专利说明】—种中频稳压电源供电的高功率因数节能灯
[-]【技术领域】
[0001 ] 本设计属于节能灯照明领域。
[二]【背景技术】
[0002]传统日光灯由铁芯电抗镇流器、启辉器、补偿电容器和日光灯管组成，是直接用市电电压和频率给日光灯管供电的照明系统。由于市电频率低，存在镇流器体积大、重量重，灯光有市电频闪、启动慢和发光效率低等问题。
[0003]现有电子节能灯，节能灯管的工作频率一般都在30KHZ到50KHZ之间，它采用电子镇流器实现了节能灯管高频燃点，电子镇流器内产生30KHZ-50KHZ的高频电源供给比传统日光灯管发光效率更高的节能灯管，由于电子镇流器内有晶体管、电解电容器等电子元器件，电路复杂，其可靠性比不上传统鈇芯电抗镇流器，电子节能灯照明系统与传统日光灯照明系统相比就要复杂很多。
[0004]同一发明人在一种中频电源供电的节能灯系统(申请号201310134079.9)专利申请中:中频节能灯对中频电源来说功率因数低，中频电源带动中频节能灯数量就会减少，因此，提高中频节能灯的功率因数和提高现有节能灯、日光灯的功率因数一样重要，提高中频节能灯的功率因数，可减少中频电源输出电流，就意味着一个额定容量的中频电源，可以带更多的中频节能灯。同一人申请的专利文献中记载的中频节能灯启动电流大，也会影响节能灯管灯丝的寿命。
{三丨
【发明内容】
[0005]本设计要解决的问题提高中频节能灯的功率因数和限制启动电流。解决的办法是在中频节能灯中增加补偿电容器和在启动回路中增加限流电阻，同时中频电源采用中频稳压输出，保证高功率因数中频节能灯，在市电电压变化时，其照度稳定不变。
[0006]本设计的中频稳压电源供电的中频节能灯，它由中频稳压电源和中频节能灯组成，中频稳压电源由单相或三相交流市电经整流、滤波、逆变将市电频率变换成节能灯用的中频稳压电源，中频节能灯由保险丝(F)、补偿电容器(C2)、中频电感镇流器(L)、启辉电容器(Cl)、限流电阻(R)和节能灯管(J)组成，其特征在于:中频节能灯有2个输入端(1、6)，节能灯管(J)有4个输出端(3、4和5、6),中频节能灯的第一输入端(I)与保险丝(F) —端连接，第二输入端出)与补偿电容(C2) —端连接，节能灯管(J)的第一输出端(3)与中频电感镇流器(L) 一端连接，第二输出端(4)与启辉电容(Cl) 一端连接，第三输出端与限流电阻(R) —端连接，第四输出端与中频节能灯的第二输入端连接(6)，限流电阻(R)另一端
[7]与启辉电容器(Cl)另一端连接，保险丝(R)另一端(2)与补偿电容器(C2)另一端、中频电感镇流器(L)另一端三端连接。
[0007]节能灯是由保险(F)、补偿电容器(C2)、中频电感镇流器(L)、启辉电容器(Cl)、限流电阻(R)組成的中频镇流器和节能灯管(J)组成，有一体化中频节能灯和分体式中频节能灯两类。[0008]中频稳压电源由单相或三相市电，经整流滤波、功率因数PFC校正、逆变，高频变压器，将单相市电换成供给中频节能灯使用的中频稳压电源。
[0009][四]【专利附图】
【附图说明】附图1是本设计中频节能灯电路原理图。
[0010]附图2是一种由单相市电变换成中频电源供众多中频节能灯使用的中频稳压电源的原理图。
[0011]图3是一种由三相市电变换成中频电源供众多中频节能灯使用的中频稳压电源的原理。
[五]【具体实施方式】
[0012]本设计附图1的中频节能灯电路与201310134079.9专利申请附图1电路相比较，它只增加I个保险(F)、1个功率因数补偿电容器(Cl)和I个限流电阻(R)，由于流过中频电感回路的中频感性电流，被流过补偿电容器(Cl)的容性中频电流所补偿，因此，本设计中频节能灯就有高的功率因数。限流电阻(R)串联在启辉电容器(C2)回路中，就可限止节能灯管2组灯丝的预热电流在规定的范围之内，而延长节能灯管的使用寿命。
[0013]本设计的中频节能灯电路原理图与传统电感镇流器日光灯及为相似，它是用:中频稳压电源替代市电电源，中频电感镇流器替代低频铁芯电感镇流器，中频补偿电容器替代低频补偿电容器，中频电容器与限流电阻串联替代启辉器。由于中频稳压电源的频率远远高于市电频率，因此，中频电感镇流器其体积、重量和成本都远远低于铁芯电感镇流器，中频补偿电容器的体积和成本远低于低频补偿电容器，启辉电容器和限流电阻的成本也低于日光灯启辉器，因此，不但其成本比传统日光灯和节能灯低，而且高功率因数比节能灯高、其成本只有现有节能灯的三分之一，与现有生产量最大，功率因数0.6左右的节能灯相t匕，其成本也低一半。同时由于它是中频稳压电源供电，中频节能灯的光照度比市电节能灯稳定。
[0014]由附图2可知:它就是公知将单相市电频率变换成中频稳压电源原理图，它由电感L、二极管D5和滤波电容Cl、晶体管Vl及其控制电路构成功率因数PWM校正电路，PWM控制电路可选用UCC28810，半桥逆变电路中的2个晶体管V1、V3的控制电路可选用TRS92020，附图2的中频电源就是一个高功率因数中频稳压电源，其中频变压器次级输出两端(1、6)连接众多中频节能灯，构成一个集中照明场所的照明系统。
[0015]由附图3可知:它就是公知将三相市电频率变换成中频稳压电源原理图，其滤波电路采用同一发明人发明的LED滤波电路，就可减少铁芯滤波电感的体积和重量，其成本低于附图2的中频电源，适合用于有三相市电集中照明场所使用，其中频变压器次级输出两端(1、6)连接众多中频节能灯，构成一个集中照明场所的照明系统。
[0016]本设计所指的众多节能灯集中照明场所是指节能灯数量超过30盏，最多可以是数百盏、数千盏。例加大型:商店、超市、立交桥、图书馆、广告牌、会议厅，厂房、车站、码头、路灯等，都有数十盏至数百盏、数千盏节能灯集中照明。这些集中照明场所只要使用附图2或附图3所示的一个中频节能灯电源，同肘供给数十、数百、数千盏比现有节能灯价格低一半的附图1所示的中频高功率因数节能灯。不但总成本大幅度降低，而且可靠性好，照明质量高，因此，本设计具有巨大经济效益、社会节能环保效益。
[0017]例如:在超市、商场采用数百盏甚至有数千盏电子节能灯照明场所，如果改用本设计的中频稳压电源和高功率因数中频节能灯照明，只要一台节能灯中频稳压电源就可提供超市、商场内所有中频节能灯照明电。数百盏、数千盏中频节能灯，每盏中频节能灯的价格都比电子节能灯价格低一半，整个中频节能灯照明系统的总成本(包括中频稳压电源和所有中频节能灯)就远比同样数量电子节能灯照明系统的成本低得多，可靠性好，使用也寿命长。
[0018]现有电子节能灯不论是一体化节能灯,还是分体式节能灯，节能灯管和电子镇流器之间的距离都是很近的，因此，就可采用很高的高频灯燃点节能灯管。而本设计的节能灯是一台中频稳压电源供电给众多中频节能灯照明，就必须考虑到中频节能灯管与中频电源之间的供电距离是现有电子节能灯的数十、数千、甚至数万倍！考虑到线损耗等因素，本设计节能灯管的工作频率，也就是中频稳压电源的频率总是要低于电子节能灯管的工作的频率，中频稳压电源的输出频率通常选在lkc-20kc的范围内。
[0019]本设计根据中频稳压电源供电的节能灯距离的不同可以选用不同频率的中频稳压电源和节能灯，例如:路灯等节能灯，中频稳压电源供给最远一盏中频节能灯的距离可能达数百至数千米，为减少线损等因素可用频率较低的中频稳压电源。又例如:一块大广告牌虽有数十盏至数百盏节能灯，但它们之间的距离很近只有数米至数十米，就可用频率较高的中频稳压源。这种节能灯专用的由单相或三相市电变换得到的节能灯中频稳压电源，也是本设计配套产品，也应在本设计的保护权限之内。
【权利要求】
1.一种中频稳压电源供电的高功率因数节能灯，它由中频稳压电源和中频节能灯组成，中频稳压电源由单相或三相交流市电经整流、滤波、逆变将市电频率变换成节能灯用的中频稳压电源，中频节能灯由保险丝(F)、补偿电容器(C2)、中频电感镇流器(L)、启辉电容器(Cl)、限流电阻(R)和节能灯管(J)组成，其特征在于:中频节能灯有2个输入端(1、6)，节能灯管(J)有4个输出端(3、4和5、6),中频节能灯的第一输入端(I)与保险丝(F) —端连接，第二输入端(6)与补偿电容器(C2) —端连接,节能灯管(J)的第一输出端(3)与中频电感镇流器(L) 一端连接，第二输出端(4)与启辉电容器(Cl) 一端连接，第三输出端与限流电阻(R) —端连接，第四输出端与中频节能灯的第二输入端(6)连接，限流电阻(R)另一端(7)与启辉电容器(Cl)另一端连接，保险丝(F)另一端(2)与补偿电容器(C2)另一端、中频电感镇流器(L)另一端三端连接。
2.根据权利要求1所述的中频稳压电源供电的高功率因数节能灯，其特征在于:中频节能灯是由保险丝(F)、补偿电容器(C2)、中频电感镇流器(L)、启辉电容器(Cl)、限流电阻(R)和节能灯管(J)组合在一起的一体化中频节能灯。
3.根据权利要求1所述的中频稳压电源供电的高功率因数节能灯，其特征在于:中频节能灯是由保险丝(F)、补偿电容器(C2)、中频电感镇流器(L)、启辉电容器(C2)、限流电阻(R)和节能灯管(J)不组合在一起的分体式中频节能灯。
4.根据权利要求1所述的中频稳压电源供电的高功率因数节能灯，其特征在于:中频稳压电源由单相220伏，经整流滤波、功率因数PFC校正、半桥逆变，高频变压器变压隔离，将单相市电变换成节能灯使用的中频稳压电源。
5.根据权利要求1所述的中频稳压电源供电的高功率因数节能灯，其特征在于:中频稳压电源由三相380伏，经三相桥式整流、感容二极管(LCD)滤波电路滤波、半桥逆变，高频变压器变压隔离，将三相市电电源换成供节能灯使用的中频稳压电源。
【文档编号】H05B41/26GK203590572SQ201320594094
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】龚秋声 申请人:龚秋声