專利名稱：具有預(yù)熱保護(hù)功能的高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種改進(jìn)的延長熒光燈管和鎮(zhèn)流器壽命的高功率因素電子鎮(zhèn)流器。
目前，研究和生產(chǎn)電子鎮(zhèn)流器，品種繁多，但普遍存在著使用壽命短，包括所配熒光燈管和鎮(zhèn)流器自身，諧波含量高，功率因素低等問題，因而還不能普及。燈管使用壽命短在于電子鎮(zhèn)流器大都不具備啟輝前燈絲預(yù)熱過程，即使注意到此種問題，如湖北省鄂州市鉛網(wǎng)廠生產(chǎn)的電子鎮(zhèn)流器，設(shè)計有燈絲預(yù)熱電路，但它采用微型斷電器作為預(yù)熱啟輝的開關(guān)轉(zhuǎn)換，存在電壓適應(yīng)范圍窄，尤其是繼電器粘點問題，壽命短問題，仍然沒有完整地解決。另外，現(xiàn)行的電子鎮(zhèn)流缺乏自我保護(hù)功能，造成電子鎮(zhèn)流器自身的使用壽命短，其保護(hù)性能實質(zhì)上包括兩個方面，一是當(dāng)使用電源超過使用范圍時的保護(hù)能力；二是當(dāng)燈管使用到它的壽命結(jié)束時，發(fā)生一種“異常狀態(tài)”，此時熒光燈管內(nèi)啟輝物質(zhì)喪盡，燈管燈絲完好，兩端施加高壓，也不能啟輝，這樣，整個燈管的功率反映在電子鎮(zhèn)流器上，電流急劇增加而使電子鎮(zhèn)流器燒毀。CN89221411.2公開了一種“具有改進(jìn)型保護(hù)裝置的電子鎮(zhèn)流器，其設(shè)計方案主要是由高壓保護(hù)電路和防止連續(xù)啟輝電路組成，高壓保護(hù)電路由二極管、雙向觸發(fā)管、保護(hù)開關(guān)管及電阻、電容組成，此電路為間歇保護(hù)電路而不甚可靠，且只有對電源電壓過高時起作用，對熒光燈管異常無效。CN88206350.2還公開了一種帶過流保護(hù)的熒光燈電子鎮(zhèn)流器，它主要采用了繼電器進(jìn)行過流保護(hù)，由于繼電器存在著使用壽命短，動作不可靠、不靈敏及電壓適應(yīng)范圍窄等缺陷，同樣也只對電源電壓異常時起作用，而對熒光燈管異常時無效。
本實用新型的目的是提供一種功能齊全，具有燈絲預(yù)熱及在電源和熒光燈管異常狀態(tài)時有自動保護(hù)功能，諧波含量低的高功率因素電子鎮(zhèn)流器。
本實用新型是由整流濾波電路、逆變電路、燈絲預(yù)熱電路和保護(hù)電路組成。整流濾波電路中的整流橋的輸入端接220V交流電源接頭，整流濾波電路的輸出端與逆變電路電源輸入端連接，逆變電路中的輸出端有接熒光燈管兩端燈絲導(dǎo)線，燈絲預(yù)熱電路的輸出端有接熒光燈兩端燈絲的另兩根導(dǎo)線，整流濾波電路中的濾波電路由二極管D3、D4、D7和電容C0、電解電容C1、C2構(gòu)成，整流橋的正極與D3負(fù)極及C1正極連接，整流橋負(fù)極與D7正極及C2負(fù)極連接，D3正極與C2正極D4負(fù)極連接，D4正極與C1負(fù)極及D7負(fù)極連接，C0并聯(lián)在整流橋輸出的正負(fù)極，燈絲預(yù)熱電路由可控硅3CT1以及為3CT1提供觸發(fā)延時關(guān)斷的延時電路及電源電路組成，3CT1第一陽極、第二陽極分別引出接燈管燈絲的導(dǎo)線，延時電路的輸出接3CT1的觸發(fā)極，保護(hù)電路由單向可控硅3CT2及為3CT2提供延時觸發(fā)電流的延時觸發(fā)電路和電源電路組成，3CT2陰極經(jīng)預(yù)熱電路中的電阻R8接3CT1控制極，陽極接觸發(fā)電源。
其中，燈絲預(yù)熱電路還可由整流橋和單向可控硅組成，整流橋的輸入端有接熒光燈燈管燈絲的引出線，整流橋的輸出端正極接單向可控硅陽極，整流橋輸出端負(fù)極接預(yù)熱電路中延時電路地線(負(fù)極)。
燈絲預(yù)熱電路還可以由兩只單向可控硅、兩只二極管以及為兩只可控硅提供觸發(fā)電流的延時電路組成，兩只單向可控硅的陽極分別有接熒光燈管兩端燈絲的引出線，兩只二極管的負(fù)極分別與兩只單向可控硅的陽極連接，兩只二極管的正極接預(yù)熱電路的負(fù)極，燈絲預(yù)熱電路還可以由一只溫敏電阻元件構(gòu)成以及保護(hù)電路由單向可控硅和為單向可控硅提供延時觸發(fā)電路和電源電路組成，單向可控硅陽極接整流濾波電路的直流輸出正極，陰極經(jīng)電阻、電容元件后與三極管基極連接，該三極管的集電極接逆變電路中的三極管基極，發(fā)射極接整流濾波電路的直流輸出負(fù)極。
由于本實用新型的燈絲預(yù)熱電路工作可靠，預(yù)熱效果好，從而延長了燈管使用壽命，它的保護(hù)電路動作靈敏可靠，確保了本實用新型使用壽命，其功率因素在0.9以上，較大程度降低了諧波含量，減少了電污染，其功能齊全，電路結(jié)構(gòu)簡單。
下面結(jié)合本實用新型實施例附圖
詳細(xì)說明圖一 本實用新型實施例1電路圖圖二 本實用新型實施例2電路圖圖三 本實用新型實施例3電路圖圖四 本實用新型實施例4電路圖實施例1如圖一所示，整流濾波電路1由二極管D1、D2、D5、D6組成的整流橋和二極管D3、D4、D7及電解電容C1、C2、無極性電容C0組成的濾波電路組成。整流橋輸入接入220V交流電源的導(dǎo)線，它的輸出端正極與D3負(fù)極，C1正極連接；輸出端負(fù)極與D7正極，C2負(fù)極連接，C0并接在輸出端正負(fù)極之間。逆變電路2為普通的諧振電路。它由三極管BG1、BG2、觸發(fā)管DB二極管D8，電容C4、C5、振蕩線圈B1、電感線圈L1及電阻R1－R6組成，輸入電源與整流濾波輸出端連接。逆變電路2的輸出端有接熒光燈管W燈絲兩端的導(dǎo)線。燈絲預(yù)熱電路3由雙向可控硅3CT1和為3CT1提供觸發(fā)延時關(guān)斷的延時電路以及電源電路組成。其延時電路由三極管BG3、BG4、電解電容C8及電阻R7－R11組成，電源電路由線圈L2、二極管D9、電容C7組成。3CT1第一陽極、第二陽極分別有與熒光燈管燈絲兩端連接的導(dǎo)線，延時電路輸出經(jīng)R8接3CT1觸發(fā)極，電源電路輸出正極(D9正極)端與延時電路輸入正極端連接，保護(hù)電路4由單向可控硅3CT2以及為3CT2提供延時觸發(fā)的延時電路和電源電路組成。這里的延時電路由電阻R12、R3、穩(wěn)壓管Dw及C9電容組成，電源由預(yù)熱電路電源提供，3CT2陽極接正電源，陰極接預(yù)熱電路R8至3CT1觸發(fā)極。本實施例可使用各種不同功率的熒光燈管。
它的工作原理如下220V交流電源經(jīng)整流橋D1、D2、D5、D6整流，濾波電容經(jīng)D4至C2串聯(lián)充電，C1經(jīng)D7，C2經(jīng)D3并聯(lián)放電輸出，輸出直流約200V左右，C0則吸收瞬間浪涌尖峰電流。此濾波方式，充電電容小，即充電時間長，放電容量大，從而顯著減少諧波含量。輸出直流電壓送給逆變電路工作。在接通電源時，逆變電路C3經(jīng)R1充電，當(dāng)C1充電到電壓等于觸發(fā)管DB觸發(fā)電壓時，DB觸發(fā)，電流經(jīng)R1、DB至諧振三極管BG2，使BG2導(dǎo)通，B1－2感應(yīng)電流使BG1導(dǎo)通，而B1－1相位與B1－2相反，使BG2截止，諧振回路由于C5的充放電作用和振蕩線圈作用，使BG2導(dǎo)通，重復(fù)上述充電回路，如此反復(fù)，諧振形成。在形成諧振回路瞬間，當(dāng)L1通過電流時，L2在L1上感應(yīng)電流，經(jīng)D9整流，C7濾波，此時預(yù)熱電路BG4截止而BG3導(dǎo)通，電流從BG發(fā)射極、集電極經(jīng)R8觸發(fā)雙向可控硅3CT1導(dǎo)通，燈管兩端相當(dāng)于短接，諧振回路輸出電流直接經(jīng)兩端燈絲流過而使燈絲預(yù)熱、燈管兩端短接而無高壓不啟輝。經(jīng)過一段時間后，預(yù)熱電路C8充電至一定時間燈絲預(yù)熱完全后，BG4導(dǎo)通，而BG3截止，可控硅3CT1觸發(fā)電流被BG3斷開，可控硅呈斷開狀態(tài)，此時諧振回路經(jīng)直流電源正極→燈管燈絲→C6充電→燈管燈絲→C5充電→L1→B1，(BG2導(dǎo)通時)，BG1導(dǎo)通時，BG1發(fā)射極→B1L1→C5放電→燈絲→C6放電→燈絲→BG1集電極，鎮(zhèn)流器與熒光燈管組成的諧振回路中，由于C6大大小于C5，故回路壓降基本上在C6上，C6接在燈管兩端，這樣使燈管兩端加上一個高壓，使熒光燈管被高奪擊穿而啟輝，則諧振回路直接經(jīng)燈管流過。熒光燈管發(fā)光工作。
當(dāng)電源電壓過高時，諧振回路輸出電流隨著增大，流經(jīng)L1電流也增大，由L2直接從L1耦合出感應(yīng)電壓，L2上輸出的電壓隨之升高，此時，過高的電壓經(jīng)由R13至Dw而接入保護(hù)電路3CT2觸發(fā)極，C9延時一小段時間后，3CT2觸發(fā)導(dǎo)通，電源經(jīng)預(yù)熱電路R8觸發(fā)導(dǎo)通3CT1使燈管兩端短路，這樣逆變電路的輸出回路成為預(yù)熱狀態(tài)，這種工作狀態(tài)使整個回路功率很小，使諧振回路輸出降低，從而保護(hù)鎮(zhèn)流器。當(dāng)熒光燈管處于異常狀態(tài)時，諧振回路電源同樣顯著增大，L1流經(jīng)電流大，L2電壓高，從而使電流經(jīng)R13擊穿Dw而導(dǎo)通3CT2，3CT2又導(dǎo)通3CT1，使電子鎮(zhèn)流器處于預(yù)熱狀態(tài)，小功率輸出工作環(huán)境保護(hù)了鎮(zhèn)流器，因為3CT2一斷導(dǎo)通后，即使觸發(fā)極觸發(fā)電流消失，它仍具有維持功能，只要陰陽極間電壓不為零，它始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，使之具有完全的保護(hù)功能。本實施例整流濾波后直流電壓僅為200V左右，整個諧振回路基本上是燈管的有效負(fù)載，L1電感量很小，故整個電路功率因素高。它的預(yù)熱電路能準(zhǔn)確地按照熒光燈管的要求，將預(yù)熱電流及預(yù)熱時間控制在適宜點，從而使燈管使用壽命長，而保護(hù)電路具有對電源異常及燈管異常的保護(hù)能力，電子鎮(zhèn)流器的使用壽命自然也長。
實施例2如圖二所示，它的整流濾波電路和逆變電路及保護(hù)電路與實施例1的電路結(jié)構(gòu)相同，不同的是燈絲預(yù)熱電路由單向可控硅3CT1、二極管D9－D12整流橋取代實施例中1中的雙向可控硅3CT1，它的原理是將實施例1雙向可控硅3CT1上的交流振蕩回路電流經(jīng)整流橋D9－D12整流成直流后由一只單向可控硅3CT1控制，其它與實施例1相同，本實施例的優(yōu)點在于提供了一種小功率電子鎮(zhèn)流器，其中觸發(fā)3CT1的觸發(fā)電流極小，預(yù)熱，保護(hù)電路的功耗極低而且成本低。
實施例3如圖三所示，它的整流濾波電路和逆變電路及保護(hù)是路與實施例1的電路結(jié)構(gòu)相同，不同的是預(yù)熱電由兩只單向可控硅3CT1、3CT2和D10、D11兩只二極管取代實施例1中的一只雙向可控硅，它的原理是由兩只二極管配合兩只單向可控硅分別用導(dǎo)通諧振回路中的交流電流的正、負(fù)兩個半波的電流，本實施例在逆變電路中的諧振頻率高時很適用。
實施例4如圖四所示，它的整流濾波電路、逆變電路與實施例一相同，不同的是預(yù)熱電路僅由一只溫敏元件R0t構(gòu)成，與電容C9、C10并聯(lián)，其兩端有連接熒光燈管燈絲的引出線，保護(hù)電路由單向可控硅3CT1、以及延時電路、電源電路和三極管BG3，電阻R3、R4、R5、電解電容C5組成，這里延時電路由電阻R1、R2、穩(wěn)壓管Dw、電解電容C3組成，電源電路由電感線圈L1－2、二極管、D8、電解電容C4組成，3CT1陽極接整流濾波電路輸出的電源正極，陰極經(jīng)R3、R4接BG3基極，BG3集電極接逆變電路中BG2基極，BG3發(fā)射極接整流濾波電路的輸出電源負(fù)極。它的工作原理如下預(yù)熱電路中R0t冷態(tài)時為低阻值，當(dāng)逆變電路諧振時，諧振回路由于R0t冷態(tài)阻值小，使燈管兩端近似導(dǎo)通狀態(tài)而使回路電流直接流經(jīng)燈絲而預(yù)熱，在R0t通電一段時間后，其電阻值迅速上升呈高阻狀態(tài)，這樣燈管兩端即加上高壓而啟輝。保護(hù)電路的原理同實施例1基本相同，不同的是單向可控硅3CT1陽極直接接整流濾波電路輸出的正極，當(dāng)可控硅導(dǎo)通后，電流經(jīng)3CT1陽→3CT1陰→R3、R4降壓，使BG3飽和導(dǎo)通，由于BG3集電極與發(fā)射極飽和導(dǎo)通后壓降很低，BG3集電極接逆變回路BG2基極，BG3發(fā)射極與BG2相連，這樣即將逆變電路BG2基極和發(fā)射極短接，逆變電路的諧振停止。從而保護(hù)了鎮(zhèn)流器。本實施例的抗干擾性極強(qiáng)，適用于大功率場合。
權(quán)利要求1.一種具有預(yù)熱保護(hù)功能的高功率因素電子鎮(zhèn)流器，其特征在于由整流濾波電路1，逆變電路2、燈絲預(yù)熱電路3和保護(hù)電路4組成，整流濾波電路1中的整流橋的輸入端有接220V交流電源導(dǎo)線，整流濾波電路1的輸出端與逆變電路2電源輸入端連接，逆變電路2中的輸出端有接燈管兩端燈絲的導(dǎo)線，燈絲預(yù)熱電路3的輸出端有接燈管燈絲的另兩根導(dǎo)線，整流濾波電路1中的濾波電路由二極管D3、D4、D7和電容C0、電解電容C1、C2構(gòu)成，整流橋的正極與D3負(fù)極及C1正極連接，整流橋負(fù)極與D7正極及C2負(fù)極連接，D3負(fù)極與C2正極及D4負(fù)極連接，D4正極與C1負(fù)極及D7負(fù)極連接，C0并聯(lián)在整流橋輸出的正負(fù)極，燈絲預(yù)熱電路3由可控硅3CT1以及為3CT1提供觸發(fā)延時關(guān)斷的延時電路及電源電路組成，3CT1第一陽極，第二陽極分別引出接燈絲的導(dǎo)線，延時電路的輸出接3CT1的觸發(fā)極，保護(hù)電路4由單向可控硅3CT2及為3CT2提供延時觸發(fā)電流的延時觸發(fā)電路和電源電路組成，3CT2陰極接預(yù)熱電路3中的3CT1控制極，陽極接觸發(fā)電源；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電子鎮(zhèn)流器，其特征在于燈絲預(yù)熱電路3由整流橋D9－D12和單向可控硅3CT1組成，整流橋D9－D12的輸入端有接燈管燈線的引出線，輸出端的正極接3CT1陽極，輸出端的負(fù)極接預(yù)熱電路3中的負(fù)極；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電子鎮(zhèn)流器，其特征在于燈絲預(yù)熱電路3由3CT1、3CT2單向可控硅和二極管D10、D11組成，3CT1和3CT2的陽極分別有接燈管燈絲的導(dǎo)線，D10的負(fù)極與3CT1陽極連接，D11負(fù)極與3CT2陽極連接，D10、D11的正極都與預(yù)熱電路3中的負(fù)極連接；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電子鎮(zhèn)流器，其特征在于燈絲預(yù)熱電路3由溫敏電阻R0t構(gòu)成，電容C9、C10串聯(lián)后與R0t并聯(lián)，R0t兩端有接燈管燈絲導(dǎo)線，保護(hù)電路4由單向可控硅3CT1以及為3CT1提供延時觸發(fā)電流的延時電路、電源電路和電阻R3、R4、R5、電解電容C5、三極管BG3組成，其延時電路由電阻R1、R2、穩(wěn)壓管DW、電解電容C3構(gòu)成，其電源電路由電感線圈L1－2，二極管D8、電解電容C4構(gòu)成，3CT1陽極接整流濾波電路1中直流輸出正極，陰極經(jīng)R3、R4、R5與BG3基極連接，BG3集電極接逆變電路2中的BG2基極，發(fā)射極接整流濾波電路1中直流輸出負(fù)極。
專利摘要本實用新型是一種改進(jìn)的高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器，它由整流濾波電路、逆變電路，燈絲預(yù)熱電路和保護(hù)電路組成，整流濾波電路中的整流橋的輸入端接220V交流電源，它的輸出端與逆變電路電源輸入端連接，逆變電路中的輸出端有接燈管兩端燈絲導(dǎo)線，燈絲預(yù)熱電路的輸出端有接燈管兩端燈絲的另兩根導(dǎo)線。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、功能齊全，其預(yù)熱電路工作可靠，保護(hù)電路動作靈敏，可確保其使用壽命和延長燈管壽命，而且它的功率因數(shù)較高，諧波含量低，減少了電污染。
文檔編號H02H3/08GK2132381SQ9223040
公開日1993年5月5日 申請日期1992年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月21日
發(fā)明者葛少明 申請人:葛少明, 鄂州市鐘廠