低壓節(jié)能燈的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種低壓節(jié)能燈。解決現(xiàn)有技術(shù)中電路由電壓驅(qū)動，容易造成功耗增加、產(chǎn)生干擾，以及電路容易產(chǎn)生不平衡的問題。低壓節(jié)能燈由整流濾波電路、推挽電路和負載電路連接構(gòu)成，推挽電路包括由升壓電路和共基極高頻振蕩電路，共基極高頻振蕩電路的共基極上連接有脈沖次級繞組，負載電路包括燈管、電容C43、電感L42、與脈沖次級繞組對應(yīng)的脈沖初級繞組T31C、與兩升壓初級繞組對應(yīng)的升壓次級繞組L41C。本實用新型優(yōu)點是：三極管的驅(qū)動由電壓驅(qū)動改為電流驅(qū)動，三極管集電極電流有負載輕重決定，電流受控，電感不易飽和；電路不會產(chǎn)生不平衡。
【專利說明】低壓節(jié)能燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種照明燈具，尤其是涉及一種電流驅(qū)動、電路平衡、減少成本的低壓節(jié)能燈。
【背景技術(shù)】
[0002]低壓節(jié)能燈在偏遠地區(qū)、車載、船用、太陽能照明系統(tǒng)等應(yīng)用廣泛。現(xiàn)有的低壓節(jié)能燈應(yīng)用電路一般為自激推挽逆變電路(Royer )，如圖1所示，該電路在1955年由美國人羅耶首先發(fā)明設(shè)計出來，但這電路有以下幾方面的缺點:
[0003]1.晶體管的集電極峰值電流由基極電壓所決定與負載的大小和輕重?zé)o關(guān)，造成即使是輕負載，晶體管集電極的電流也會使變壓器飽和，造成晶體管在變換期間功耗增加和產(chǎn)生大的紋波電壓和噪聲于擾。
[0004]2.電路極容易產(chǎn)生不平衡。由于兩個開關(guān)晶體管的不一致造成的，并且驅(qū)動繞組設(shè)計在升壓變壓器里。造成晶體管的發(fā)熱程度不一致，溫度高的晶體管集電極電流會進一步增加，又造成了溫度的進一步增高，惡性循環(huán)導(dǎo)致晶體管燒毀。
[0005]3.變壓器磁性材料一般在使用矩形磁滯回線和高飽和磁通密度的材料，造成變壓器成本的提聞。
[0006]4.要求晶體管的額定電壓Uce至少是輸入電壓的兩倍，增加了設(shè)計成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中電路由電壓驅(qū)動，容易造成功耗增加、產(chǎn)生干擾，以及電路容易產(chǎn)生不平衡的問題，提供了一種電流驅(qū)動、電路平衡、減少成本的低壓節(jié)能燈。
[0008]本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種低壓節(jié)能燈，由整流濾波電路、推挽電路和負載電路連接構(gòu)成，推挽電路包括由兩個升壓初級線圈構(gòu)成的升壓電路，以及由兩個三極管和電容構(gòu)成的共基極高頻振蕩電路，共基極高頻振蕩電路的共基極上連接有驅(qū)動兩個三極管的脈沖次級繞組，所述負載電路包括燈管、電容C43、電感L42、與脈沖次級繞組對應(yīng)的脈沖初級繞組T31C、與兩升壓初級繞組對應(yīng)的升壓次級繞組L41C，電感L42、脈沖初級繞組T31C、升壓次級繞組L41C依次串聯(lián)，所述燈光具有兩個燈絲，電容C43連接在兩燈絲一端之間，電感L42、脈沖初級繞組T31C和升壓次級繞組L41C構(gòu)成的串聯(lián)線路連接在兩燈絲的另一端之間。本實用新型中升壓次級繞組L41C和升壓電路的兩個升壓初級繞組共同構(gòu)成升壓變壓器，在升壓次級繞組L41C處得到高電壓。脈沖初級繞組T31C和推挽電路中的脈沖次級繞組通過磁環(huán)構(gòu)成脈沖變壓器，在脈沖次級繞組處得到驅(qū)動電流，以驅(qū)動共基極高頻振蕩電路的兩三極管工作。電感L42為限流電感，起扼流作用，用于控制燈管電流，同時電感L42與電容C43構(gòu)成諧振點燈電路。
[0009]本實用新型上電后，電流經(jīng)過升壓初級繞組產(chǎn)生電壓，升壓次級繞組產(chǎn)生高壓，電流經(jīng)過整個負載電路形成電流回路。點燈前的阻抗較低，脈沖初級繞組T31C電流較大，脈沖變壓器磁環(huán)處于深度飽和驅(qū)動自激振蕩頻率較高，頻率遠離線圈L42，電容C43的諧振點，此時電容C43上的電壓還較低不足以點亮燈管，燈絲處于預(yù)熱階段，隨著燈絲溫度的提高，諧振回路阻抗也提高，脈沖變壓器磁環(huán)逐漸退出深度飽和，自激振蕩頻率逐漸向諧振點靠近，電感L42和電容C43的振蕩電壓逐漸升高，直到熒光燈點火，完全點亮處于弧光放電。同時通過脈沖變壓器，在脈沖次級線圈處產(chǎn)生三極管的驅(qū)動電流，分別驅(qū)動兩個三極管開閉形成自振蕩。
[0010]本實用新型推挽電路中的三極管的驅(qū)動由以往的電壓驅(qū)動改為電流驅(qū)動，三極管集電極電流由負載輕重決定，電流受控，電感不易飽和，且由于驅(qū)動電流由脈沖變壓器從負載電路端取回，驅(qū)動電流穩(wěn)定，電路不會產(chǎn)生不平衡。由于應(yīng)用電感L42和電容C43構(gòu)成的諧振電路點燈，在升壓次級繞組L41C的電壓不需要升高到燈管的擊穿電壓，只要求電壓升高到140V左右即可滿足點燈要求，降低了變壓器線包的匝數(shù)和層間電壓，提高了變壓器的可靠性和體積。通過對脈沖變壓器初級次級繞組參數(shù)的調(diào)整，即可調(diào)節(jié)點燈頻率，確定預(yù)熱電流和點燈電壓，從而燈管的開關(guān)次數(shù)由1000次提高到10000次以上，并且提高了熒光燈低溫。省去了驅(qū)動繞組和燈絲加熱繞組，簡化了升壓變壓器的設(shè)計。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述升壓電路的兩個升壓初級繞組分別為升壓初級繞組L41A和升壓初級繞組L41B，升壓初級繞組L41A的一端和升壓初級繞組L41B的一端相交，該相交點與整流濾波電路輸入端相連接，所述共基極高頻振蕩電路的兩個三極管和電容分別為三極管Q41、三極管Q42、電容C41，三極管Q41的集電極與升壓初級繞組L41A的另一端連接，三極管Q42的集電極與升壓初級繞組L41B的另一端連接，所述電容C41連接在三極管Q41和三極管Q42的集電極之間，三極管Q41和三極管Q42的基極分別連接脈沖次級繞組T31A的兩端上，三極管Q41和三極管Q42的發(fā)射極相交，該相交點與整流濾波電路的輸出端相連。升壓電路和共基極高頻振蕩電路共同構(gòu)成了改進型的推挽電路。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，在整流濾波電路輸入端與三極管Q41基極之間連接有啟動電阻，該啟動電阻由四個相并列的電阻構(gòu)成。該四個電阻構(gòu)成了三極管Q41和Q42的啟動電阻。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，在三極管Q41基極和發(fā)射極之間反向連接有二極管D31，在三極管Q42基極和發(fā)射極之間反向連接有二極管D32。二極管D31和D32為三極管Q41和Q42的基極-發(fā)射極箝位二極管。二極管D31正極連接在三極管Q41發(fā)射極，二極管D31陰極連接在三極管Q41的基極。二極管D32正極連接在三極管Q42發(fā)射極，二極管D32陰極連接在三極管Q42的基極。
[0014]作為一種優(yōu)選方案，在所述升壓次級繞組L41C與燈管燈絲連接之間還串聯(lián)有電容C42。該電容C42為隔直電容，隔斷直流電流。
[0015]因此，本實用新型的優(yōu)點是:1.推挽電路中的三極管的驅(qū)動由電壓驅(qū)動改為電流驅(qū)動，三極管集電極電流有負載輕重決定，電流受控，電感不易飽和；2.電路不會產(chǎn)生不平衡，驅(qū)動電流由脈沖變壓器從燈電流端取回，驅(qū)動電流穩(wěn)定，并由它決定運行頻率，設(shè)計方便；3.應(yīng)用諧振電路點燈，在升壓次級繞組的電壓不需要升高到燈管的擊穿電壓，只要求電壓升高到140V左右即可滿足點燈要求，降低了變壓器線包匝數(shù)和層間電壓，提高了變壓器的可靠性和體積。4.可以通過對脈沖變壓器繞組參數(shù)的調(diào)整，即可調(diào)節(jié)點燈頻率，確定預(yù)熱電流和點燈電壓，從而燈管的開關(guān)次數(shù)由1000次提高到10000次以上，并且提高了熒光燈低溫(_20°C)的啟動性能。5.負載電路的燈管電流原來由電容限流，只適用于小電流燈管如冷陰極熒光燈，改進后負載電路中燈管電流由電感限制，更適用于大燈管電流的熱陰極熒光燈。6.省去了驅(qū)動繞組和燈絲加熱繞組，簡化了升壓變壓器的設(shè)計。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖1是未改進前的低壓節(jié)能燈電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖2是本實用新型的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0019]實施例:
[0020]本實施如圖2所示，由整流濾波電路、推挽電路和負載電路構(gòu)成。整流濾波電路包括二極管 DS11A、DS11B、DS11C、DSllD 和電容 CD11，該二極管 DS11A、DS11B、DS11C、DSllD構(gòu)成整流電路，電容CDll連接在整流電路的收入和輸出端之間。
[0021]推挽電路與整流濾波電路連接，該推挽電路又包括升壓電路和共基極高頻振蕩電路。該升壓電路包括升壓初級繞組L41A和升壓初級繞組L41B，兩個升壓初級繞組為并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)，升壓初級繞組L41A的一端和升壓初級繞組L41B的一端相交，該相交點與整流濾波電路輸入端相連接。共基極高頻振蕩電路包括三極管Q41、三極管Q42、電容C41、脈沖次級繞組T31A、二極管D31和二極管D32，升壓初級繞組L41A的另一端與三極管Q41的集電極相連，升壓初級繞組L41B的另一端與三極管Q42的集電極相連，電容C41連接在三極管Q41和三極管Q42的集電極之間，三極管Q41和三極管Q42的基極分別連接脈沖次級繞組T31A的兩端上，三極管Q41和三極管Q42的發(fā)射極相交，該相交點與整流濾波電路的輸出端相連，二極管D31正極連接在三極管Q41發(fā)射極，二極管D31陰極連接在三極管Q41的基極，二極管D32正極連接在三極管Q42發(fā)射極，二極管D32陰極連接在三極管Q42的基極。另外在推挽電路上還連接有啟動電阻，該啟動電阻連接在整流濾波電路輸入端與三極管Q41基極之間，啟動電阻由四個電阻RS31A、電阻RS31B、電阻RS31C、電阻RS31D并聯(lián)而成。
[0022]負載電路包括燈管、電容C42、電容C43、電感L42、與脈沖次級繞組對應(yīng)的脈沖初級繞組T31C、與兩升壓初級繞組對應(yīng)的升壓次級繞組L41C，燈管兩端具有兩個燈絲，燈絲具有兩個端，電容C43連接在兩燈絲的一端之間。電感L42、脈沖初級繞組T31C、升壓次級繞組L41C、電容C42依次串聯(lián)，它們的形成的串聯(lián)電路兩端分別連接在兩個燈絲的另一端上，這樣構(gòu)成了一個電流回路。這里該升壓次級繞組L41C和升壓次級繞組L41A、升壓次級繞組L41B共同構(gòu)成升壓變壓器，脈沖初級繞組T31C和推挽電路中的脈沖次級繞組T31A通過磁環(huán)構(gòu)成脈沖變壓器。
[0023]該低壓節(jié)能燈工作過程為:上電后，電流通過啟動電阻，三極管Q41或三極管Q42其中一個開通，電流流過升壓初級繞組L41A或L41B產(chǎn)生電壓，這樣在升壓次級繞組L41C處產(chǎn)生高壓，升壓次級繞組L41C形成電流，電流依次經(jīng)過電容C42、燈管燈絲、電容C43、另一燈管燈絲、電感L42、脈沖初級繞組T31C，再回到升壓次級繞組L41C形成一電流回路。點燈前的阻抗較低，脈沖變壓器初級繞組T31C電流較大，脈沖變壓器磁環(huán)處于深度飽和驅(qū)動自激振蕩頻率較高，頻率遠離電感L42，電容C43的諧振點，此時電容C43上的電壓還較低不足以點亮燈管，燈絲處于預(yù)熱階段，隨著燈絲溫度的提高，諧振回路阻抗也提高，脈沖變壓器磁環(huán)逐漸退出深度飽和，自激振蕩頻率逐漸向諧振點靠近，電感L42和電容C43的振蕩電壓逐漸升高，直到熒光燈點火，完全點亮處于弧光放電。另外在該脈沖變壓器的脈沖次級繞組T31A處產(chǎn)生驅(qū)動電流，分別驅(qū)動三極管Q41和三極管Q42的開關(guān)，這樣形成自激振蕩。
[0024]本實施例節(jié)能燈采用了電流驅(qū)動推挽電路的兩個三極管，電流更易受控，不會增加功耗和產(chǎn)生大的紋波電壓、噪聲，電路更平衡。另外采用諧振點燈，降低了變壓器線包的匝數(shù)和層間電壓，提高了變壓器的可靠性和體積，也降低了成本。
[0025]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0026]盡管本文較多地使用了升壓電路、共基極高頻振蕩電路、升壓次級繞組等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓節(jié)能燈，由整流濾波電路、推挽電路和負載電路連接構(gòu)成，推挽電路包括由兩個升壓初級線圈構(gòu)成的升壓電路，以及由兩個三極管和電容構(gòu)成的共基極高頻振蕩電路，共基極高頻振蕩電路的共基極上連接有驅(qū)動兩個三極管的脈沖次級繞組，其特征在于:所述負載電路包括燈管、電容C43、電感L42、與脈沖次級繞組對應(yīng)的脈沖初級繞組T31C、與兩升壓初級繞組對應(yīng)的升壓次級繞組L41C，電感L42、脈沖初級繞組T31C、升壓次級繞組L41C依次串聯(lián)，所述燈管具有兩個燈絲，電容C43連接在兩燈絲一端之間，電感L42、脈沖初級繞組T31C和升壓次級繞組L41C構(gòu)成的串聯(lián)線路連接在兩燈絲的另一端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓節(jié)能燈，其特征是所述升壓電路的兩個升壓初級繞組分別為升壓初級繞組L41A和升壓初級繞組L41B，升壓初級繞組L41A的一端和升壓初級繞組L41B的一端相交，該相交點與整流濾波電路輸入端相連接，所述共基極高頻振蕩電路的兩個三極管和電容分別為三極管Q41、三極管Q42、電容C41，三極管Q41的集電極與升壓初級繞組L41A的另一端連接，三極管Q42的集電極與升壓初級繞組L41B的另一端連接，所述電容C41連接在三極管Q41和三極管Q42的集電極之間，三極管Q41和三極管Q42的基極分別連接脈沖次級繞組T31A的兩端上，三極管Q41和三極管Q42的發(fā)射極相交，該相交點與整流濾波電路的輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓節(jié)能燈，其特征是在整流濾波電路輸入端與三極管Q41基極之間連接有啟動電阻，該啟動電阻由四個相并列的電阻構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的低壓節(jié)能燈，其特征是在三極管Q41基極和發(fā)射極之間反向連接有二極管D31，在三極管Q42基極和發(fā)射極之間反向連接有二極管D32。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓節(jié)能燈，其特征是在所述升壓次級繞組L41C與燈管燈絲連接之間還串聯(lián)有電容C42。
【文檔編號】H05B41/295GK203378127SQ201320443933
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】姚斌雄 申請人:寧波凱耀電器制造有限公司