專利名稱：電子熒光燈與群燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有功率因數(shù)提升與過壓、過流保護的電子熒光燈。
目前國內(nèi)外正在迅速推廣電子熒光燈，熒光燈的工作原理如下220V交流電源，經(jīng)過整流濾波后變成直流，經(jīng)過晶體管振蕩，變成高頻，然后經(jīng)阻抗匹配后由熒光燈管輸出。它們的主要缺點是可靠性差，變頻部分容易燒毀，功率因數(shù)低，維修不方便。
本發(fā)明目的是克服目前普遍使用的電子熒光燈之不足，提供一種可以克服上述缺陷的電子熒光燈。
本發(fā)明的目的是通過下述方案實現(xiàn)的。
由變頻電源與熒光燈管組成的電子熒光燈，變頻電源由高頻濾波；橋式整流濾波；功率因數(shù)提升；變頻驅(qū)動；阻抗匹配；過壓、過流自動保護組成，熒光燈管經(jīng)由變壓器T2、電感L3、電容C7組成的輸出阻抗匹配電路與由電阻R4、電容C5、二極管D11、電容C6、集成塊Ic2、場效應(yīng)管Q3、場效應(yīng)管Q4組成的變頻驅(qū)動電路相聯(lián)，由電感L2、二極管D10、場效應(yīng)管Q1、三極管Q2、集成塊Ic1、電容C3、電阻R1、電阻R2、電阻R3組成的功率因素提升電路，其三極管Q2的集電極與集成塊Ic25腳相接，比較放大器Ic1正端與電容C5相接，由集成塊Ic3、三極管Q6、可控硅K1、繼電器J組成的過壓自動保護電路經(jīng)電容C8、二極管D12、變壓器初級線圈n3與變壓器T2相聯(lián)。
本發(fā)明主要由兩部分組成前一部分為變頻電源，后一部分為專用熒光燈管部分。它們可以做在一起，成為整體式電子熒光燈；也可以分成兩部分一部分為熒光燈專用變頻電源，另一部分為專用熒光燈管部分。而后者可以是一只、幾只、幾十只，組成群燈。
220V交流電源先由一個LC濾波環(huán)節(jié)濾去高頻干擾波，然后進行整流濾波，再經(jīng)過功率因數(shù)提升線路之后，供給變頻電路，最后由阻抗匹配電路匹配輸出。本線路核心部分是變頻電路，它是由國際整流器公司新成果高壓驅(qū)動模塊和場效應(yīng)管組成。在一般情況下，它的工作頻率是穩(wěn)定的。功率因數(shù)提升線路，它有兩個作用，一是提高功率因數(shù)，二是它提供給變頻電路的電壓也是穩(wěn)定的。在正常情況下，變頻線路有很高的可靠性，問題在于節(jié)能燈的負載特性不是線性的，特別是在開燈、關(guān)燈的時候，負載特性有個跳變的過程，不僅是它的起振時間，而且起振頻率都是隨機的；還有燈的意外開路和短路；電源電壓突然升高和降低；在這些情況下，變頻電路的可靠性下降。本發(fā)明的預(yù)防措施如下電源電壓突然升高，負載開路，此時功率因素提升線路可克服一部分，另一部分靠過壓保護電路進行保護。在開燈、關(guān)燈時，負載的跳變特性有時干擾了主振回路的頻率，兩只變頻管有時同時導(dǎo)通，此時串在源極電路中的過流自動控制元件切斷電流，防止燒毀變頻管。電流正常時，自動復(fù)位。電路中，任何一支路短路，快速熔斷器作不可自動恢復(fù)性保護。電路中有一個電源變壓器，把交流220V降壓，整流濾波后供給功率因數(shù)提升線路，變頻電路中的驅(qū)動電路，過壓保護電路中的執(zhí)行電路。過壓保護電路中的驅(qū)動電路，其供電是由反饋電壓直接整流濾波后供給的。
在前一部分電路中，如果阻抗匹配部分電感和高頻變壓器不接，直接和后一部分中的熒光燈管部分相接，就可作成整體式電子熒光燈。而分開來作時，前一部分就成為電子熒光燈的專用變頻電源，而后一部分就成為電子熒光燈群燈的一部分。
在后一部分中，熒光管線路中串連了L、C諧振電路，它在點亮的過程中處于諧振或亞諧振狀態(tài)。在兩部分相匹配的過程中，可以根據(jù)變頻電源的功率，自由地選擇燈的只數(shù)和單只燈的功率，組成群燈。安裝、使用維修都很方便。
在附

圖1中，變頻驅(qū)動電路原理如下Ic2集成電路內(nèi)含CMOS555定時器Ic的功能相類似的前端，靠聯(lián)接Ic22腳、3腳、4腳的R4、C5可以改變振蕩頻率，f＝
r為Ic2有關(guān)部分內(nèi)阻，聯(lián)接1腳、8腳、6腳的D11、C6組成自舉電路，能提供幾百伏的補償電壓，7腳、5腳作推挽輸出，7腳是高壓驅(qū)動，其電位相當于直流母線電壓的一半左右，是懸浮的，5腳、7腳波形是方波，同時4腳接地，1腳接輔助電源，Ic2代表器件由國際整流器公司提供的IR2100。
功率因數(shù)提升電路有理如下當振蕩電路工作時，特別是有負載時，就有能量損耗，普通電路只有在能量降低較多時，才能得到補充，因為只有在電源頻率或其倍頻時，才比較電壓高低而整流充電，本電路在每一個振蕩周期都比較一次，充電一次，電流和電壓是“同步”的，故可提高功率因素。我們把D10以后供Q3、Q4電源電壓稱為母線電壓，IC1是比較放大器(如LM311)，其輸入端負端接母線取樣電壓，它是由R2、R3分壓后得到的直流電壓；正端接振蕩器C5上的電壓，C5的電壓波形是鋦齒波，它是線性增加的，當C5上電壓大于R3上的電壓時，比較器Ic1有正的輸出，它供給放大管Q2基極(如3DG系列)，Q2的集電極由Ic25腳輸出提供，它在50％占空比的時間內(nèi)有輸出，當5腳有輸出，Ic1同時有輸出時，Q2工作，Q2是射極跟隨器，作阻抗匹配，驅(qū)動場效應(yīng)管Q1(如IRF720)，此時Q1工作，整流后經(jīng)電感L2上的電流流入Q1到地，其它時間，Q1不工作，電流經(jīng)比較后由D10向C3充電，由此可見母線電壓是穩(wěn)定的。
過壓保護電路原理如下Ic3是一比較放大器，如(LM311)，其輸入比較電壓由輸出變壓器n3反饋，經(jīng)D12半波整流，C8濾波后供給，經(jīng)比較放大后供給Q6(如3DG6)作射極跟隨輸出，供K1控制極(如3CT12)，K1工作時，電流流過繼電器J，繼電器動作時，切斷交流供電電源，整修系統(tǒng)就不工作了。
下面結(jié)合附圖1作進一步闡述T1是電源變壓器，變壓以后由D1-D4(或用橋堆)整流，C4濾波，此直流作Ic1(功率因數(shù)提升電路)，Ic2(變頻電路中的驅(qū)動電路)可控硅K1，繼電器J的電源；Bx是快速熔斷器；L1C1是高頻濾波電路；D5-D8(或用橋堆)，C2橋式整流及濾波；L2，D10，Q1，Q2，Ic1，C3，R1，R2，R3及相關(guān)線路組成功率因素提升線路R4，C5，D11，C6，Ic2構(gòu)成變頻驅(qū)動電路；Q3、Q4構(gòu)成變頻振蕩電路；Z1、Z2過流自動保護元件；C7，L3，T2，輸出阻抗匹配電路；n3，D12，C8，反饋電壓半波整流及濾波；Q6，Ic3及相關(guān)電路構(gòu)成開路、輕載、空載、電壓自動保護電路的比較、放大、觸發(fā)電路；可控硅K1，繼電器J組成電壓保護電路的執(zhí)行電路。
過流保護元件Z1，Z2其代表元件類似FS-1；Bx如保險絲；Q3、Q4如IRF720。
權(quán)利要求
1.一種電子熒光燈，由變頻電源與熒光燈管組成，其特征在于變頻電源由高頻濾波；橋式整流濾波；功率因數(shù)提升；變頻驅(qū)動；阻抗匹配；過壓、過流自動保護組成，熒光燈管經(jīng)由變壓器T2、電感L3、電容C7組成的輸出阻抗匹配電路與由電阻R4、電容C5、二極管D11、電容C6、集成塊IC2、場效應(yīng)管Q3、場效應(yīng)管Q4組成的變頻驅(qū)動電路相聯(lián)，由電感L2、二極管D10、場效應(yīng)管Q1、三極管Q2、集成塊Ic1、電容C3、電阻R1、電阻R2、電阻R3組成的功率因素提升電路，其三極管Q2的集電極與集成塊Ic25腳相接，比較放大器Ic1正端與電容C5相接，由集成塊Ic3、三極管Q6、可控硅K1、繼電器J組成的過壓自動保護電路經(jīng)電容C8、二極管D12、變壓器初級線圈n3與變壓器T2相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電子熒光燈，其特征在于所述熒光燈可以是一支也可以是一組并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電子熒光燈，其特征在于過流自動保護電路由保護器件Z1、Z2構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電子熒光燈，其特征在于場效應(yīng)管Q3、Q4組成變頻驅(qū)動電路中的變頻振蕩部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進的電子式熒光燈。它由高頻濾波、整流濾波、功率因數(shù)提升線路、變頻電路,阻抗匹配輸出電路,熒光燈部分等部分組成主電路,而由電壓反饋、電壓自動控制線路,電流過流自動控制元件組成輔助線路。本發(fā)明電子熒光燈可以做成整體式的,也可以分成兩部分,一部分是電子熒光燈專用變頻電源,另一部分是專用電子熒光燈管。一個變頻電源可以根據(jù)功率自由地和若干個燈進行阻抗匹配,組成群燈。本發(fā)明克服了市場上流行的電子熒光燈之不足,達到了高可靠性、低制造成本、低使用成本之目的。
文檔編號H05B41/00GK1209035SQ9711675
公開日1999年2月24日 申請日期1997年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月15日
發(fā)明者王開宇, 王朝宰 申請人:樂清市東海塑膠管道有限公司