專利名稱：壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子鎮(zhèn)流器，尤其是一種電子鎮(zhèn)流器的改進，屬 于開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景鎮(zhèn)流器，是常用氣體放電燈燈具不可缺少的啟輝器件。電子鎮(zhèn)流 器一改傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器體積笨重、容易產(chǎn)生噪音、耗電較多、總體光 效不夠高、不節(jié)能的缺點，成為發(fā)展迅速的節(jié)能替代產(chǎn)品。電子鎮(zhèn)流器不僅種類繁多，而且改進層出不窮。例如申請?zhí)枮?00610045836. 9、 名稱為《高強度氣體放電燈用電子鎮(zhèn)流器》的中國發(fā)明專利即公開了 一種高強度氣體放電燈用電子鎮(zhèn)流器。它由抗干擾無源濾波器、橋式 整流電路、無源功率因數(shù)校正電路、半橋式高頻變換電路及LC串聯(lián) 諧振電路/驅(qū)動電路構(gòu)成。雖然與傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器相比，該專利的電子鎮(zhèn) 流器具有諸多優(yōu)點，但其電路構(gòu)成相對較為復(fù)雜，其中含有可靠性較 差的電解電容等電子器件，導(dǎo)致該專利電子鎮(zhèn)流器耐高溫性能較差， 成本也4交高。壓電陶瓷，具有在機械激發(fā)或者交流電激發(fā)作用下，產(chǎn)生交流高 壓的特性，因此在電子打火機、冷陰極熒光燈管背光電源上均有應(yīng)用。 然而未發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于鎮(zhèn)流器上，雖然申請?zhí)枮?3212552.2、名稱為《遙 控節(jié)能日光燈》的中國專利申請中遙控的訊號發(fā)生器提及了壓電陶 瓷，但并未將其應(yīng)用于鎮(zhèn)流器。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，提出 一種電路較簡單、體積較小巧、成本較經(jīng)濟的壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器。為了達到以上目的，本發(fā)明的壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器技術(shù)方案之一為包括壓電陶瓷，所述壓電陶瓷的兩輸入端接預(yù)定頻率的交流電源， 所述壓電陶瓷的兩輸出端之間接串聯(lián)電感器件和電容器件，所述電容 器件的兩端分別引出接氣體放電燈具的第一接燈端(M)和第二接燈 端(N)。使用時，將氣體放電燈具的兩端分別接上述第一接燈端(M)和 第二接燈端(N),使之與電容器件并聯(lián)。工作時，交流電源輸入壓電 陶瓷的兩輸入端后激勵壓電陶瓷，由兩輸出端升壓輸出，激勵諧振電 感與電容器件發(fā)生串聯(lián)諧振，引發(fā)電容器件兩端產(chǎn)生品質(zhì)因數(shù)Q倍的 進一步升壓，使與之并聯(lián)的氣體放電燈泡內(nèi)電極之間發(fā)生放電，并由 電感器件限制電弧電流(即氣體放電燈電流)。轉(zhuǎn)入正常工作后，由 于氣體放電燈的放電電弧是負電阻性等離子短電弧，因此氣體放電燈 具兩端的電壓很低，破壞了諧振啟輝電路的諧振條件，電容器件退出 工作，轉(zhuǎn)化為電感器件 一 一 氣體放電燈泡內(nèi)阻的串聯(lián)交流電路。為了達到以上目的，當(dāng)需要更高的輸出倍壓時，本發(fā)明的壓電陶 瓷電子鎮(zhèn)流器技術(shù)方案之二為包括兩級壓電陶資，第一級壓電陶乾 的兩輸入端接交流電源；所述第一級壓電陶資兩輸出端中的第一輸出 端通過串聯(lián)電感器件和電容器件接第二級壓電陶瓷的第一輸出端，同 時還經(jīng)所述電感器件后通過觸發(fā)器件接第二級壓電陶資的第一輸入 端；所述觸發(fā)器件的轉(zhuǎn)折電壓介于所述氣體放電燈具的啟輝電壓和工 作電壓之間；所述電感器件與電容器件之間的接點作為用于接氣體放 電燈具的第一接燈端；所述第一級壓電陶瓷兩輸出端中的第二輸出端 同時接第二級壓電陶瓷的第二輸入端和其第二輸出端，所述第二級壓電陶瓷的第二輸出端作為用于接氣體放電燈具的第二接燈端。工作時，交流電源輸入第一級壓電陶瓷后，；故升壓輸出，由于此時氣體放電燈具未啟輝點亮而相當(dāng)于開路，所以兩端電壓將大于觸發(fā) 器件的轉(zhuǎn)折電壓，第二級壓電陶瓷因輸入端加載電壓，而在其輸出端 產(chǎn)生啟輝高壓，經(jīng)與電感器件諧振的觸發(fā)電容使燈具啟輝點亮。之后， 由于燈具兩端電壓小于觸發(fā)器件的轉(zhuǎn)折電壓，因此第二壓電陶瓷退出 工作，只有第一壓電陶瓷的輸出電流保持燈具點燈。由此可見，本發(fā)明以切實可行的技術(shù)方案，合理巧妙的采用壓電 陶瓷與諧振電路有機結(jié)合，實現(xiàn)了氣體放電燈的鎮(zhèn)流器功能。壓電陶 瓷不僅具有較高可靠性和耐高溫的優(yōu)勢，而且可以使整個鎮(zhèn)流器實現(xiàn) 超薄、超輕化，成本也比較經(jīng)濟。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實質(zhì) 性特點和顯著的進步。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。 圖1為本發(fā)明實施例一的電路原理圖。圖2為本發(fā)明實施例二的電路原理圖。圖3為本發(fā)明實施例三的電路原理圖。圖4為本發(fā)明實施例四的電路原理圖。
具體實施方式
實施例一本實施例的壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器如圖l所示，AC/AC正弦波功率 模塊(TWA100-XX-XX系列)作為輸出預(yù)定頻率的交流電源，壓電陶 瓷的兩輸入端A和B分別接AC/AC正弦波功率模塊的兩輸出端，壓電 陶瓷的兩輸出端Ll和L2之間串聯(lián)電感L和電容CJ構(gòu)成的諧振啟輝 電路，電容CJ的兩端分別引出接氣體放電燈具的第一接燈端(M)和 第二接燈端(N)，接氣體放電燈泡HID。工作時，交流電源輸入壓電陶瓷的兩輸入端后，由兩輸出端升壓輸出，激勵電感與電容器件發(fā)生串聯(lián)諧振，引發(fā)電容器件CJ兩端產(chǎn)生數(shù)倍的進一步升壓，觸發(fā)與之并聯(lián)的氣體放電燈具內(nèi)電極之間發(fā)生 放電，并由電感器件限制電弧電流，從而使氣體放電燈具在既得到穩(wěn) 流又保持穩(wěn)定電弧的情況下正常工作。由于轉(zhuǎn)入正常工作的氣體放電 燈具內(nèi)的電弧是負電阻性的等離子短電弧，所以其兩端的電壓降低， 破壞了上述電感與電容器件的串聯(lián)諧振，結(jié)果電容器件退出工作，轉(zhuǎn) 化為電感器件——氣體放電燈具的串聯(lián)交流電路。此外，由于交流電路燈具的電流頻率^f艮高，所以電感器件的感抗 可以4艮小，同時由于壓電陶瓷輸出端不同于傳統(tǒng)的發(fā)電才幾電源，也不 同于變壓器繞組的電壓電源，因此具有理想的受控性能。 實施例二本實施例的壓電陶資電子鎮(zhèn)流器如圖2所示，與實施例一基本相 同，不同之處是電源采用直流，經(jīng)過DC/AC模塊(TWA100-XX-XX系 列)后，輸出滿足壓電陶瓷的高頻交流電源，提供給第一級壓電陶瓷 ZH的輸入端A-B。其使用效果和優(yōu)點基本相同，不另贅述。 實施例三本實施例的壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器如圖3所示，第一級壓電陶瓷 ZH的兩輸入端A-B分別接作為交流電源的DC/AC開關(guān)電源模塊 (T麗100-XX-XX系列)的兩輸出端OUT,該模塊可以將低壓直流可充 電池EIN輸入+IN和-IN的12V (或24V、 36V、 48V)電源轉(zhuǎn)換成交流 正弦波輸出。第一級壓電陶瓷ZH的兩輸出端中，第一輸出端L1通過 串聯(lián)電感L和電容CJ接第二級壓電陶瓷ZJ的第一輸出端H2,同時 第一輸出端Ll還經(jīng)電感L后通過觸發(fā)管TVS接第二級壓電陶瓷ZJ的 第一輸入端C,該觸發(fā)管的轉(zhuǎn)折電壓介于氣體放電燈具HID的啟輝電 壓和工作電壓之間。電感L與電容CJ之間的接點作為第一接燈端M用于接氣體放電燈具HID的一極。第一級壓電陶瓷ZH兩輸出端中的 第二輸出端L2同時接第二級壓電陶瓷ZJ的第二輸入端D和其第二輸 出端H1，該第二級壓電陶資的第二輸出端HI作為第二接燈端N，用 于接氣體放電燈具HID的另一極。這樣，12V(或24V、 36V、 48V)低壓直流可充電池EIN經(jīng)DC/AC 開關(guān)電源模塊后，輸出滿足壓電陶瓷所需的數(shù)十伏、高頻(數(shù)萬赫茲 為宜)交流正弦波，提供給第一級壓電陶瓷ZH的輸入端A-B,經(jīng)該 壓電陶瓷升壓后，由其輸出端H1-H2輸出高達數(shù)千伏的交流電，經(jīng)電 感L限流維持點亮氣體放電燈。在氣體放電燈具HID未點亮之前，HID 相當(dāng)于開路，所以其兩端電壓大于觸發(fā)管TVS的轉(zhuǎn)折電壓。啟輝用的 第二級壓電陶瓷Z J輸入端C-D得到第 一級輸出的電壓，驅(qū)動Z J輸出 端H1-H2產(chǎn)生啟輝高壓，在觸發(fā)電容CJ的作用下使HID啟輝。之后， HID燈工作，其兩端電壓小于TVS的轉(zhuǎn)折電壓，第二級壓電陶瓷ZJ 退出工作，HID燈由第一級壓電陶資ZH輸出的高壓經(jīng)電感L限流后 保持燈具發(fā)光。實驗證明，本實施例的兩級壓電陶瓷不僅可以相互配合，既產(chǎn)生 足夠的高壓保證氣體放電燈放電點亮，又可維持其正常照明，而且其 前級驅(qū)動與后級負載之間具有電隔離效能，可以消除前后級電磁干 擾，切實可行，可以充分發(fā)揮壓電陶瓷的耐溫優(yōu)勢，做出超薄、超輕、 耐高溫的壓電陶資HID燈電子鎮(zhèn)流器，在體積、重量、可靠性、價格 等方面均比現(xiàn)有同類產(chǎn)品更有優(yōu)勢。 實施例四本實施例的壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器與實施例三基本相同，如圖4所 示，不同之處是電源直接采用市電，經(jīng)過AC/AC正弦波功率模塊 (TWA100-XX-XX系列)后，輸出滿足壓電陶資的高頻交流正弦波，提供給第一級壓電陶瓷ZH的輸入端A-B。其使用效果和優(yōu)點基本相 同。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。例如壓電陶瓷 既可以是單晶片，也可以是多晶片；既可以是單層壓電陶瓷，也可以 是多層壓電陶瓷；既可以為對稱型，也可以為非對稱型。凡是用等同 替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1、壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器，包括壓電陶瓷，其特征在于所述壓電陶瓷的兩輸入端接預(yù)定頻率的交流電源，所述壓電陶瓷的兩輸出端之間接串聯(lián)電感器件和電容器件，所述電容器件的兩端分別引出接氣體放電燈具的第一接燈端(M)和第二接燈端(N)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所 述輸入電源由低壓直流可充電池接DC/AC開關(guān)電源模塊構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所 述輸入電源由市電接AC/AC正弦波功率模塊構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器，其特征在于 所述壓電陶資為單晶片壓電陶資。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器，其特征在于 所述壓電陶瓷為多晶片壓電陶瓷。
6、 壓電陶資電子鎮(zhèn)流器，包括壓電陶資，其特征在于所述壓 電陶瓷有兩級，第一級壓電陶瓷的兩輸入端接交流電源；所述第一級 壓電陶瓷兩輸出端中的第一輸出端通過串聯(lián)電感器件和電容器件接 第二級壓電陶瓷的第一輸出端，同時還經(jīng)所述電感器件后通過觸發(fā)器 件接第二級壓電陶瓷的第 一輸入端；所述觸發(fā)器件的轉(zhuǎn)折電壓介于所述氣體放電燈具的啟輝電壓和工作電壓之間；所述電感器件與電容器 件之間的接點作為用于接氣體放電燈具的第一接燈端；所述第一級壓 電陶瓷兩輸出端中的第二輸出端同時接第二級壓電陶瓷的第二輸入 端和其第二輸出端，所述第二級壓電陶瓷的第二輸出端作為用于接氣體放電燈具的第二接燈端。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述觸發(fā)器件為觸發(fā)管。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述壓電陶資電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所 述壓電陶瓷為單晶片壓電陶瓷。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所 述壓電陶瓷為多晶片壓電陶瓷。
全文摘要
本發(fā)明涉及壓電陶瓷電子鎮(zhèn)流器，屬于開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域。該鎮(zhèn)流器中包括壓電陶瓷，所述壓電陶瓷的兩輸入端接預(yù)定頻率的交流電源，所述壓電陶瓷的兩輸出端之間接由串聯(lián)電感器件和電容器件構(gòu)成的諧振啟輝電路，所述電容器件的兩端分別引出接氣體放電燈具的第一接燈端(M)和第二接燈(N)端。本發(fā)明以切實可行的技術(shù)方案，采用壓電陶瓷實現(xiàn)了鎮(zhèn)流器的功能，壓電陶瓷則不僅具有可靠性高、耐高溫的優(yōu)勢，同時前級驅(qū)動與后級負載之間電隔離，能有效降低前后級電磁干擾。而且可以使整個鎮(zhèn)流器實現(xiàn)超薄、超輕化，成本也十分經(jīng)濟。
文檔編號H05B41/14GK101232763SQ20081002063
公開日2008年7月30日 申請日期2008年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月18日
發(fā)明者王桂光, 王桂風(fēng), 同 甘 申請人:深圳唐微科技發(fā)展有限公司