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