专利名称:直流式荧光灯电子镇流器的制作方法
技术领域:
本实用新型与荧光灯照明电路有关,尤其与荧光灯镇流器有关。
传统的铁芯电感式荧光灯镇流器,根据荧光灯的工作原理,有明确的国家标准(GB2313-80),其作用是限制灯管的工作电流、提供足够的启动电流和启动时产生较高的脉冲电压。在实际使用中,一只设计准确、工作环境正常的铁芯镇流器其工作状态仍不够理想。耗电大,约占总功耗的18~20%,预热时间长达2秒左右,起动电压大于800伏时,启动仍不可靠,对灯管性能及寿命影响很大,并有频闪。在灯管性能下降时,灯光跳动严重,环境温度下降及电源电压降低时,多次启动也不易成功,电源电压变化大时其电抗线性度也不够好。
由于各型荧光灯已成为一种重要的现代光源,目前国内外都在积极研制各种新型镇流器,主要可分为电流超前式、电流滞后式和高频电子镇流器三类。我国引进的高频电子镇流器就是其中的一种,但这种镇流器由于工作于开关状态,电压高、电流大,使电子元器件很容易损坏,后国内外都开发了专用的集成电路和高反压三极管,成本增加很多,问题并没有根本解决,仍不能可靠工作,特别是会产生严重的高频污染,大面积使用时问题更严重,所以虽有较好的节能效果,国家并未予以推广。
此外还有电容串联式镇流器,但由于电容冲放电时会产生很大的冲击电流,需串入200多欧的电阻限流,其功耗往往占到总功耗的三分之一至二分之一,工作状态仍不理想。另外一些采用电容的倍压式电路很不规范,只能称做利废器。
本实用新型提供一种电容串联,整流虑波的直流式镇流器,改变了荧光灯传统的工作状态,使灯管工作在直流状态下也能发挥出较好的性能,并具有很多明显的优点1.电子预热电路,一次性启动准确可靠,启动时无太大电流、太高电压。
2.工作电流小,灯压提高,热耗小,光效高,并且减少了灯管发黑,灯丝上的电子发射物质溅射少,萤光粉的使用寿命也得以延长。
3.灯管一端断丝后,仍能正常使用,不影响使用效果。
4.无频闪,光线稳定,亮度均匀,合乎用眼卫生。
5.节能,总功耗为45瓦左右已能达铁芯镇流器48瓦功耗的亮度,功率因数提高到0.68左右,光效持续时间延长。
6.无蜂鸣,高频干扰小,较好地克服了高频电子镇流器的致命弱点,适宜大面积推广使用,可望申请制定新标准,并节省了大量铜材和铁芯。
7.结构简单,不需调试,工作性能稳定,在180伏至250伏电压范围内能可靠工作。
本实用新型由交流电容串联降压限流,整流虑波,可控硅预热启动,低压辅助启动和电阻限流五部分组成。电容C1串接在交流电源回路中,一端直接接电源,另一端接桥式整流二极管D1~D4的交流端,桥式整流二极管的另一交流端直接接电源另一端,桥式整流器的正负端输出脉动直流,其正端接可控硅SCR阳极和二极管D5正极,二极管D5负极接二极管D6、D7正极和电阻R2、R4一端,并通过R4、C3串联后接二极管D8正极,D8负极接可控硅SCR控制极,二极管D6负极与R2另一端相连后再接C2正极和电阻R3一端,二极管D7负极与R5一端相连后接限流电阻R6一端,R6另一端与灯管两阳极相连。R5另一端与电容C4一端相接,C4另一端接交流电容C1的电源端,可控硅SCR的阴极与灯管阴极的一端相连,灯管阴极的另一端接限流电阻R7的一端,R7的另一端与R3的另一端及C2的负极相连后接到桥式整流二极管的负极,电阻R1与电容C1并联。
如上所述将镇流器和荧光灯接入220伏交流电源,桥式整流器的正负极输出一脉动直流,通过D5、D6向C2充电,同时C3也被充电,可控硅处于导通状态,阳极至阴极有电流通过,灯丝阴极被加热,R7有限流作用,此时可控硅阳极电压迅速下降,C2不再充电,当C3上的电压等于C2的电压后,可控硅控制极无电流通过,当阳极脉动电压为零值附近时,可控硅关断,此后阳极电压再度升高,C2、C3又被充电,重复上述过程,灯丝阴极继续加热,C2电压继续增高,灯管很快顺利起辉导通,灯管导通后由电容C1分得一定压降,限制了电流的较大增长,电容C2使脉动直流的波形变得较为平滑,并通过电阻R2使放电电流不致过大,电阻R6、R7进一步限制了灯管电流的过大变化。电路正常工作后,电容C2电压较低,限流电阻不需取得太大即能起到较好的限流效果,此时光出力较大,没有电流过零值和二次点燃问题,灯管电流在一个比较合理的范围内脉动,合理选择C1、C2、R2、R6、R7可以使灯管管压提高,电流下降,光效提高,弥补了限流电阻带来的部分损耗。在环境温度较低,电源电压下降时,C2上被充到接近电源的峰值电压约300伏也不能启动时,由C4、R5组成的辅助启动电路可将启动电压提高一倍,即由C4的充电电压与电源电压叠加后加到灯管两端,使一次启动更加准确可靠。当电路转为正常工作状态后,C2上电压下降,C3上电压高于C2电压,所以启动电路停止工作,可控硅一直处于关断状态,此后如关断电源,C2上电荷将通过R3释放,电压下降,C3也将通过D8的反向漏电放电,为下次通电作好准备。
附图
是本实用新型的电路原理图。
如下是本实用新型的实施例本实用新型包括交流电容串联降压限流,整流滤波,可控硅预热启动,辅助电容启动,电阻限流五部分组成,由印刷板连接主电路,配以外壳及五根引出线,将荧光灯接入阳极引线和阴极引线,电源引线接入220伏交流电源,此时电流通过C1及桥式整流器,C2由脉动直流充电,C3也被充电,选择R4、C3的数值使灯管阴极预热0.5秒左右,C2上电压被充至250伏左右时,如其它条件正常,灯管即正常起辉导通,灯管功率为40瓦时,管压降在118伏,管电流在0.29安左右脉动,可控硅已不再导通,光线有轻微闪烁,一、二分钟后,灯管进入热态,线性度提高,负载趋于稳定,脉动进一步减小,此时光线稳定,已无闪烁,灯管亮度也很均匀,此时如外电压瞬间下跌或连续波动,光线也比较稳定,无明显闪烁,而在早、晚间电压差值较大时,光线只有明、暗的不同,仍然十分稳定,40瓦灯管在电源电压为180伏时,灯电流约为0.18安,管压上升到123伏左右,在电压为250伏时,灯电流为0.37安,管压为103伏左右,因此镇流器的自适应能力较好。正常情况下,电路共耗电45瓦左右,光效已十分可观,亮度已能达铁芯镇流器电路耗电48瓦的亮度。
电源关断重新启动时,如在2、3秒钟内,灯管仍处于热态,可以立即点燃,否则应略待10秒钟左右(在环温10℃时),让C2、C3放电后才能再次启动,这一状态对实际应用影响不大。
本实用新型不但电路简单,无需调试,并且具有很多特殊的优点,能广泛适用于220伏电源的国家和地区。
权利要求1.直流式荧光灯电子镇流器,其电路包括交流电容串联降压限流,桥式二极管电路和滤波电容的整流滤波,可控硅预热启动,低压辅助启动和电阻限流五部分,其特征在于电源输入端有交流电容串接降压限流,由桥式整流器输出脉动直流,通过二极管后再进行滤波,二极管的正极与可控硅的阳极连接,负极通过电阻,电容及另一只二极管串联电路再与可控硅的控制极连接,在荧光灯支路中有串联电阻限流,有电容电阻串联的辅助启动电路一端直接连于交流电容的电源端,另一端连于限流电阻的高电位端。
2.权利要求1提出的直流式荧光灯电子整流器,其特征在于交流电容的一端接220伏电源一端,交流电容的另一端接桥式二极管的交流一端,桥式二极管的另一交流端与电源的另一端相连接,桥式整流后输出的脉动直流其正端与可控硅的阳极和二极管D5的正极相连接,D5的负极与D6、D7正极和R2、R4的一端相连,二极管D8负极与可控硅控制极相连,可控硅的阴极与灯管的阴极的一端相连,电容C2的正极与D6负极和R2、R3的一端相连,R7一端与灯管阴极的另一端相连,R7另一端与R3另一端,C2负极和桥式整流器负端相连,C4的一端与交流电容C1的电源端相连,C4的另一端通过R5串联后与D7的负极和电阻R6一端相连,R6的另一端与灯管的阳极两端相连,电阻R1并联在C1两端。
专利摘要本实用新型由电容串联降压限流、整流滤波、可控硅预热启动、辅助启动电路和电阻限流五部分组成。工作时由电容降压经整流滤波后由较小电阻限流,荧光灯通过较为平滑的脉动直流,由可控硅构成预热启动电路,在电源电压变化较大的情况下,镇流器在提供启动电压,启动电流和限制工作电流,发挥灯管光效几方面都能达到比较理想的效果。
电路简单,不需调试,启动准确,无频闪,高频干扰小,有节省铜、铁材,延长灯管寿命和节能效果,广泛适用于220伏电源的国家和地区。
文档编号H05B41/16GK2144387SQ9222181
公开日1993年10月20日 申请日期1992年12月2日 优先权日1992年12月2日
发明者江毅 申请人:江毅