專利名稱：一種低諧波緊湊型節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于熒光燈控制的電子電路裝置，特別是指一種低諧波緊湊型節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器。
緊湊型節(jié)能燈(CFL)以其節(jié)能、高光效、使用方便、價(jià)格適宜等優(yōu)勢(shì)已成為當(dāng)代綠色照明工程的主體，但同時(shí)由于“節(jié)能燈”自身電路原因，不可避免地將造成輸入電流波形產(chǎn)生畸變，而這種畸變又必將以電流諧波的形式對(duì)“工頻電網(wǎng)”造成污染。當(dāng)這種污染達(dá)到一定量時(shí)將引起供電線路電壓波形畸變，中線發(fā)熱，變壓器和電纜過載，線路用電設(shè)備和電動(dòng)機(jī)無法正常工作，甚至引起火災(zāi)。普通電子節(jié)能燈的電流諧波總含量往往在120％以上，而功率因數(shù)僅0.5左右。因此無論從保障電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行還是從保護(hù)用電設(shè)備和人身安全來看，都必須嚴(yán)格限制節(jié)能燈的電流諧波含量，以減少諧波污染造成的嚴(yán)重危害。目前提高緊湊型節(jié)能燈(自鎮(zhèn)流熒光燈)電子鎮(zhèn)流器的輸入功率因數(shù)和降低輸入電流諧波的電路技術(shù)方案主要為有源功率因數(shù)校正和無源功率因數(shù)校正兩類電路。它們的缺點(diǎn)是，前者電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、成本高；而后者，要么輸入電流諧波含量高，仍不符合IEC 6100-3-2電磁場(chǎng)兼容標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“C”類照明設(shè)備諧波限值要求，要么則工作可靠性差，調(diào)試難度大，難于實(shí)用。
有鑒于此，本發(fā)明的目的，乃是提供一種能實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)，且輸入電流諧波符合IEC 6100-3-2標(biāo)準(zhǔn)要求，體積小、成本低、工作可靠性高、特別是適合小功率(5W-30W)自鎮(zhèn)流熒光燈(緊湊型節(jié)能燈)應(yīng)用的一種低諧波緊湊型節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器。
參見

圖1本發(fā)明電原理方框圖，本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下。本發(fā)明具有電源輸入雙π型電磁干擾濾波電路1、交流→直流橋式整流電路2、高頻振蕩直流→交流逆變器電路4，其中電源輸入雙π型電磁干擾濾波電路1將交流電源電壓經(jīng)濾除電磁干擾后輸送至交流→直流橋式整流電路2，其特征在于，還具有高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路3和燈絲諧振電容電路5，交流→直流橋式整流電路2將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)直流電壓輸送至高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路3，同時(shí)燈絲諧振電容電路5反饋輸出一高頻調(diào)制信號(hào)給高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路3，高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路3對(duì)疊加輸入的信號(hào)進(jìn)行高低頻調(diào)制并作整流濾波后輸送至高頻振蕩直流→交流逆變器電路4作為該電路的直流工作電源，高頻振蕩直流→交流逆變器電路4進(jìn)行高頻振蕩并將高頻調(diào)制信號(hào)送給燈絲諧振電容電路5。具有上述電路結(jié)構(gòu)和信號(hào)流向的本發(fā)明在使用時(shí)，其燈絲諧振電容電路5與直管型或U型或其它類型的熒光燈管6的燈絲相連接，高頻振蕩直流→交流逆變器電路4產(chǎn)生的高頻調(diào)制信號(hào)經(jīng)燈絲諧振電容電路5輸送到熒光燈管6的燈絲，使得熒光燈管6發(fā)光照明，從而完成本發(fā)明電子鎮(zhèn)流器驅(qū)動(dòng)節(jié)能燈工作的全過程。
采用本發(fā)明電子鎮(zhèn)流器組裝的緊湊型節(jié)能燈具有如下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)①確保電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行由于其輸入電流諧波總含量小于30％，諧波含量符合IEC6100-3-2電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“C”類照明設(shè)備諧波限值要求，且燈電流波峰比小于1.7，因此輸入電流波形畸變極小，對(duì)電網(wǎng)無污染，減少了火災(zāi)隱患和意外事故的發(fā)生。②降低無功損耗、進(jìn)一步節(jié)能輸入功率因數(shù)高達(dá)0.95，在同等功率和同等照度條件下輸入電流比一般節(jié)能燈降低50％。③對(duì)用電設(shè)備基本無電磁干擾特別適用于通訊、金融、航空、鐵路、星級(jí)賓館、醫(yī)院、精密儀器室、電腦房、接收與發(fā)射中心、政府首腦機(jī)關(guān)等高級(jí)場(chǎng)所應(yīng)用。④減少節(jié)能燈的成片損壞率當(dāng)普通節(jié)能燈集中安裝使用時(shí)，由于諧波嚴(yán)重超標(biāo)，在局部極易形成電壓駐波點(diǎn)(電壓共振)，瞬間電壓疊加將造成節(jié)能燈成片燒毀，用戶甚至生產(chǎn)廠家往往不明所以，籠統(tǒng)歸咎于節(jié)能燈質(zhì)量不好，實(shí)質(zhì)則是諧波作怪，而本發(fā)明則根本不存在此類問題。⑤保護(hù)視力、保障身體健康工作頻率設(shè)計(jì)在40KHZ以上，最大限度降低了節(jié)能燈的頻閃效應(yīng)，達(dá)到“護(hù)眼燈”的水平，有效保護(hù)了照明工作環(huán)境的安全。⑥使用本發(fā)明的小功率(5W-30W)自鎮(zhèn)流熒光燈(緊湊型節(jié)能燈)體積小、成本低、工作可靠性高。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出進(jìn)一步說明。
圖1為本發(fā)明電原理方框圖；圖2為圖1方框圖的一種具體電路的實(shí)施例。
參見圖1與圖2。電源輸入雙π型電磁干擾濾波電路1由保險(xiǎn)管BX、電容C1與C2及電感L1與L2連接組成，交流→直流橋式整流電路2由二極管D1至D4連接組成，高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路3由電容C3至C6及二極管D5連接組成，高頻振蕩直流→交流逆變器電路4由大功率三極管Q1與Q2、雙向二極管DB3、二極管D6至D10、電阻R1至R6、電容C7與C8、振蕩變壓器L3～L5及電感L6連接組成，燈絲諧振電容電路5由電容C9與C10組成。
本發(fā)明的高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路3與其它電路的連接關(guān)系為C3、C4及D5正極的共連端與交流→直流橋式整流電路2的輸出正極相電連接，C3、C5及C6負(fù)極的共連端與交流→直流橋式整流電路2的輸出負(fù)極相電連接；D5負(fù)極、C6正極的共連端與高頻振蕩直流→交流逆變器電路4的R1、R2、C8、D7負(fù)極及Q1集電極的共連端相電連接，作為該電路4的直流工作電源的正極，C3、C5及C6負(fù)極的共連端與高頻振蕩直流→交流逆變器電路4的C7、D8正極、R4、D10正極及L4的共連端相電連接，作為該電路4的直流工作電源的負(fù)極。C3、C4、C5的電容量取值范圍為1000Pf～0.5μf，且C5的電容值為C4的1/10～1/100，C6的電容量取值范圍為4.7μf～100μf，D5采用高頻整流二極管。
本發(fā)明的燈絲諧振電容電路5與其它電路的連接關(guān)系為C10的一端與高頻振蕩直流→交流逆變器電路4的L6一端相電連接，C9的一端與高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路3的C4、C5的共連端相電連接。C9、C10的電容取值范圍為500Pf-0.05μf，且C9的電容量等于C10的電容量。
具有圖2所示電路結(jié)構(gòu)的本發(fā)明在與直管型或U型或其它類型熒光燈管6的燈絲相連接的關(guān)系為C10、L6的共連端與熒光燈管6的一組陰極燈絲的一端相電連接，而C9的一端則與該組陰極燈絲的另一端相電連接；C10的另一端與熒光燈管6的另一組陰極燈絲的一端相電連接，而C9、C4、C5的共連端則與該另一組陰極燈絲的另一端相電連接。
本發(fā)明的高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路3的技術(shù)方案不同于公知的“逐流式”或“泵式”等無源功率因數(shù)校正濾波電路，其工作過程是將高頻振蕩直流→逆變器電路4的高頻調(diào)制信號(hào)，經(jīng)C4、C5、C3構(gòu)成的π型電路反饋至交流→直流橋式整流電路2的直流輸出正、負(fù)極，使高頻疊加在低頻(100HZ或120HZ)單向直流脈動(dòng)電壓上，然后經(jīng)D5整流輸出至C6進(jìn)行濾波，以此提高交流→直流橋式整流電路2的二極管D1～D4的導(dǎo)通角，使得輸入電流波形接近或達(dá)到正弦波，從而大大降低緊湊型節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器的輸入電流諧波。
本發(fā)明的燈絲諧振電容電路5的諧振電容由C9、C10分別交叉通過熒光燈管6的陰極燈絲后并聯(lián)組成，目的是調(diào)整通過熒光燈管6的陰極燈絲電流，提高燈光電效率，改善啟輝性能，延長燈管壽命，燈管正常工作壽命大于8000小時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種低諧波緊湊型節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器，具有電源輸入雙π型電磁干擾濾波電路(1)、交流→直流橋式整流電路(2)、高頻振蕩直流→交流逆變器電路(4)，其中電源輸入雙π型電磁干擾濾波電路(1)將交流電源電壓經(jīng)濾除電磁干擾后輸送至交流→直流橋式整流電路(2)，其特征在于，還具有高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路(3)和燈絲諧振電容電路(5)，交流→直流橋式整流電路(2)將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)直流電壓輸送至高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路(3)，同時(shí)燈絲諧振電容電路(5)反饋輸出一高頻調(diào)制信號(hào)給高低疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路(3)，高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路(3)對(duì)疊加輸入的信號(hào)進(jìn)行高低頻調(diào)制并作整流濾波后輸送至高頻振蕩直流→交流逆變器電路(4)作為該電路的直流工作電源，高頻振蕩直流→交流逆變器電路(4)進(jìn)行高頻振蕩并將高頻調(diào)制信號(hào)送給燈絲諧振電容電路(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低諧波緊湊型節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于A)電源輸入雙π型電磁干擾濾波電路(1)由保險(xiǎn)管BX、電容C1與C2及電感L1與L2連接組成，交流→直流橋式整流電路(2)由二極管D1至D4連接組成，高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾電路(3)由電容C3至C6及二極管D5連接組成，高頻振蕩直流→交流逆變器電路(4)由大功率三極管Q1與Q2、雙向二極管DB3、二極管D6至D10、電阻R1至R6、電容C7與C8、振蕩變壓器L3～L5及電感L6連接組成，燈絲諧振電容電路(5)由電容C9與C10組成；B)高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路(3)與其它電路的連接關(guān)系為C3、C4及D5正極的共連端與交流→直流橋式整流電路(2)的輸出正極相電連接，C3、C5及C6負(fù)極的共連端與交流→直流橋式整流電路(2)的輸出負(fù)極相電連接；D5負(fù)極、C6正極的共連端與高頻振蕩直流→交流逆變器電路(4)的R1、R2、C8、D7負(fù)極及Q1集電極的共連端相電連接，作為該電路(4)的直流工作電源的正極，C3、C5及C6負(fù)極的共連端與高頻振蕩直流→交流逆變器電路(4)的C7、D8正極、R4、D10正極及L4的共連端相電連接，作為該電路(4)的直流工作電源的負(fù)極；C)燈絲諧振電容電路(5)與其它電路的連接關(guān)系為C10的一端與高頻振蕩直流→交流逆變器電路(4)的L6一端相電連接，C9的一端與高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路(3)的C4、C5的共連端相電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低諧波緊湊型節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，C3、C4、C5的電容量取值范圍為1000Pf～0.5μf，且C5的電容值為C4的1/10～1/100，C6的電容量取值范圍為4.7μf～100μf；C9、C10的電容取值范圍為500Pf-0.05μf，且C9的電容量等于C10的電容量。
全文摘要
低諧波緊湊型節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器由電源輸入雙π型電磁干擾濾波電路1、交流→直流橋式整流電路2、高低頻疊加無源功率因數(shù)校正整流濾波電路3、高頻振蕩直流→交流逆變器電路4及燈絲諧振電容電路5組成,使用時(shí)與直管型或U型等熒光燈管相接。其輸入電流諧波含量低于30%,波形畸變極小,可確保電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;輸入功率因數(shù)大于0.95,燈電流波峰比小于1.7;裝成的節(jié)能燈體積小,成本低,工作可靠。
文檔編號(hào)H05B41/28GK1386040SQ0111446
公開日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2001年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月16日
發(fā)明者鄧樹興 申請(qǐng)人:鄧樹興