專利名稱：熒光燈電子鎮流器的制作方法
技術領域：
本實用新型是屬于鎮流器，特別是用于熒光燈的電子鎮流器。
根據北京電光源研究所，王大有的《談談影響熒光燈交流電子鎮流器質量的幾個主要參數》分析，影響熒光燈交流電子鎮流器質量的參數有預熱電流(電壓)，預熱時間和燈管開電壓；熒光燈交流電子鎮流器應付異常狀態的能力；熒光燈交流電子鎮流器輸入電流波形中的諧波成份；熒光燈交流電子鎮流器耐電源中存在的脈沖高壓的要求；熒光燈交流電子鎮流器的流明系數。為了克服上述因素對熒光燈的電子鎮流器的影響，該技術領域的專業技術人員不斷的探索，都在設法克服①沒有完善的燈絲預熱電路，即燈管啟輝是冷啟輝，啟輝瞬間燈管的沖擊很大，因而縮短了燈管的壽命；②沒有可靠的意外事故保護措施。即對于燈管不能激活及燈管整流效應和過流、過壓、過熱等現象不能進行有效保護，電子鎮流器自身可靠性降低；③電路的DC－AC轉換效率低，即開關器件易發熱、燈管亮度不易達到標準。為了克服上述主要問題，北京微電子產品研究所申請的實用新型專利，申請號89221411.2，該申請，增加了意外事故保護，但較為麻煩，最主要的是該電路中沒有燈管預熱啟輝部分，燈管是硬激勵啟輝，因而縮短了燈管的壽命。另有，實用新型，申請號為90214316.6，該申請中用PTC作預熱元件，從而使電路具有啟輝預熱功能，但是，由于PTC元件自身功耗很大，從而使這種電路犧牲了一定的能量，另外，該申請主要沒有意外事故保護，因而使電子鎮流器自身可靠性降低。再有，實用新型，申請號90212361.0該申請用兩啟輝器串聯能解決預熱問題，但這種預熱電路僅適用于小功率熒光燈(＜13W)，而對大功率燈管，用此種強熱啟輝方式，會使啟輝瞬間諧振電流過大，易燒毀回路中的有關器件，并且燈管也很難啟輝，除此外，該申請也沒有意外事故保護措施。
本實用新型目的在于提供一種具有燈絲預熱和意外保護措施及DC－AC轉換效率較高的電子鎮流器，其性能均達到或超過IEC標準。
本實用新型是由下列措施實現的(結合附圖進行敘述)，本實用新型是一種用于熒光燈的電子鎮流器，它包括機殼蓋6、機殼罩7、機芯8，干擾抑制電路1，整流濾波電路2，其特征在于它還包括軟啟動及保護電路3、觸發啟振電路4和諧振變換電路5。它們聯接關系如下干擾抑制電路的一輸入端串接BX、R1后和另一輸入端分別接L1、L2的一組同名端，C1并接在此組同名端上，L1、L2的另一組同名端并接C2，作為輸出端，接整流濾波器電路，整流電路輸出正端接C5的正端、軟啟動及保護電路的R3的一端，橋式整流的另一端輸出與軟啟動及保護電路的C3一端、R2的一端、T2的發射極、R4的一端、C4的一端、R6的一端相聯，軟啟動及保護電路的C3的另一端、R2的另一端與T1的集電極、T2的基極、R5的一端相聯接，T1的基極與T2的集電極聯接，R4的另一端、C4的另一端與T1的發射極、R3另一端、T3的柵極聯接，R6的另一端與T3的源極、R5的另一端聯接，T3的漏極與C5的負端聯接，C5兩端為輸出端給觸發啟振電路，C5正極接R13與C6串聯，D5的正極D6的負極與R13、C6的串聯點相聯；C5的正極接T4的漏極，T4的源極接T5的漏極，T5的源極接C5的負極，D5的負極接T4的源極，D6的正極接T5的柵極，R7、C7并接于T4的漏、源極兩端；R9、R11分別并于T4、T5的柵源極之間；T4的柵極還與D7的正極、C8的一端相聯；T4的源極還與R8的一端、L4的正端、L3的負端相聯；C8的另一端與L4的負端串聯；D7的負極與R8另一端串聯；T5的柵極還與D8的正極、C9的一端相聯；T5的源極還與L5的負端、R10的一端相聯；C9與L5正端串接；D8負極與R10另一端串接；L3的正端經燈管FL的一端燈絲后串接C11再串接R12后，接FL的另一端燈絲，經此燈絲后再串接到C10一端，C10另一端接C5正極，電路均裝在機芯上，機芯由機殼罩罩上，機殼蓋蓋在機芯上，其順序機殼蓋在上，其次是機芯，再次機殼罩。電路的作用原理干擾抑制電路是防止市電電網和電子鎮流器電路之間的相互干擾；整流濾波電路是為了提供所需的電流電壓；軟啟動及保護電路，主要作用是軟啟動和檢測過流并保護，其原理是當接通電源時，C4上的電壓為零，則T3截止，C5兩端電壓為零，經過一段時間后，由于整流后的脈動直流電壓經R3R4對C4進行不斷地充電，使T3的柵極電壓不斷升高，使T3由截止區過渡到放大區，即T3導通，則C5開始緩慢充電，C5兩端電壓UAB由零逐漸增大，約接通電2秒鐘后，C4上電壓充到一穩壓值，這一電壓加至T3的柵極使T3充分飽和，使C5上的電壓達到300V左右，這種啟動是軟啟動，在這種啟動過程中，使燈管在幾乎沒有任何沖擊的條件下預熱、啟輝，點亮。對于意外事故保護而言，是由R6、R5、R2、C3、T1和T2構成了過流保護電路，R6是電流取樣電阻，正常工作時，R6兩端的電壓較小，從R5、R2分壓后，在C3上得到的直流電壓較低，不足以觸發T1、T2所構成的“等效可控硅”，這時，T1、T2均截止，C4上有較高的電壓使T3飽和，，電子鎮流器正常工作，一旦由于意外事故引起過流時，R6兩端電壓升高，從而使T1、T2構成的“等效可控硅”被觸發，T1、T2均飽和，這時T3截止，從而切斷主電路的回路，使電子鎮流器停止工作，起到保護作用。除此之外，BX是溫度保險絲，當由于意外事故引起惡性發熱時，一旦發熱溫升到85℃以上，BX自動熔斷，切斷電源可以防止火災等危險發生。實際上是雙重保護使本發明的安全可靠性大大提高。當有很大諧波電流出現時，電源會供出很大電流，R6馬上會檢測到過流現象，使T1、T2觸發、T3截止，電子鎮流器停止工作，起到保護作用。觸發啟振電路和諧振變換電路工作原理當接通電源時，UAB開始慢慢上升，約0.1s時，UAB上升到30V左右，電流經R13對C6充電，充電到D6的觸發電平16V以上，C6經D6放電，在T5的柵極上產生一正脈沖電壓，T5飽和導通，由于L3、L4、L5是耦合在一起，這樣L3上的電流正反饋到T5柵極，維持T5繼續導通，由于L3、L4、L5的正反饋作用，從而使回路維持振蕩。該回路起振是在低電壓下進行的，而由于剛起振時UAB很低(30V左左右)，所以諧振電容C11上的電壓很低，不能把燈管啟輝，但此時，燈絲中有足夠的電流對燈絲進行預熱，經過一段時間，UAB繼續上升，燈絲中的電流不斷增大，約在0.6s的時刻，UAB上升至80－100V左右，此時燈絲已充分預熱，而且C11上獲得足夠的諧振電壓(300～400V左右)這樣燈管開始啟輝，并由輝光放電過渡到弧光放電，0.6s后燈管的亮度隨著UAB的上升逐漸變亮，并最后穩定下來。在燈管啟輝過程中，燈管兩端不產生任何瞬間的高電壓、大電流沖擊，這是一種最佳啟輝過程，能使燈管壽命延長2倍左右。本發明的開關器件工作的狀態與其它不相同，而是工作在E類(戍類)狀態下，T4、T5是開關管，D9、D10是T4、T5的續流管，C7是吸收電容、D7、R8、R9及D8、R10、R11分別是T4、T5的柵極保護回路，由于柵極回路的不對稱性(D7、D8存在)使回路正常工作時T4、T5柵極上有一負的直流偏壓，這樣T4、T5工作時間(導通時間)均小于1／2周期，通過調整C7、及R8、R9、R10、R11的參數，并充分利用T4、T5內部的快速續流二極管，可以使T4、T5工作在E類狀態。當UDS高電平時，IDS＝0；當IDS＞0，UDS＝0；且在UDS、ID變化的交界處，UDS、ID沒有同時大于零的時刻，因而管子本身的功耗小，使DC－AC轉換效率提高。
本實用新型同現有技術相比，有以下特點①本發明在接通電源時軟啟動，使燈管具有燈絲預熱過程，燈管啟輝瞬間無沖擊電壓，從而大大延長了燈管壽命；②本實用新型對燈管的不能激活、整流效應具有可靠的保護、并可以防止過流、過壓、惡性發熱等現象發生，從而提高了鎮流器的安全系數、增強了鎮流器的適應能力，使可靠性大大提高；③本實用新型的開關器件工作在E類狀態、有效地改善了管子工作條件，提高了系統的開關轉換效率。以40W為例能節電20％。本發明與IEC標準比較如下(以40W為例)可比指標本實用新型IEC標準電壓范圍140V～250V180V～242V額定輸入功率＜37.5W＜49W額定光通量2070～2300Lm2070～2300Lm預熱時間0.5～1.5S0.4～1.5S燈管壽命＞10000h＞6000h預熱電流0.6A0.387～0.903A最大開始電壓＜400V＜400V工作電流波幅系數＜1.6＜1.8


，附圖1是電子鎮流器的電路圖、附圖2是電子鎮流器結構示意圖、附圖3是元件結構排列裝配圖。
現結合附圖對本實用新型作進一步描述，本實用新型是一種用于熒光燈的電子鎮流器，它包括機殼蓋6、機殼罩7、機芯8、干擾抑制電路1、整流濾波電路2、其特征在于它還包括軟啟動及保護電路3、觸發啟振電路4和諧振變換電路5。它們聯接關系如下干擾抑制電路1的一輸入端串接BX、R1后和另一輸入端分別接L1、L2的一組同名端，C1直接在此組同名端上，L1、L2的另一組同名端并接C2，作為輸出端，接整流濾波電路2，整流電路的輸出，正端接C5的正端，軟啟動及保護電路3的R3的一端、橋式整流的另一端輸出與軟啟動及保護電路3的C3的一端、R2的一端、T2的發射極、R4的一端、C4的一端、R6的一端相聯。軟啟動及保護電路3的C3的另一端、R2的另一端與T1的集電極、T2的基極、R5的另一端相聯接，T1的基極與T2的集電極聯接，R4的另一端、C4的另一端與T1的發射極、R3的另一端、T3的柵極聯接，R6的另一端與T3的源極、R5的另一端聯接，T3的漏極與C5的負端相聯接，C5兩端為輸出給觸發啟振電路4，C5正極接R13一端，C5負極接C6的一端，R18與C6串聯，D5的正極、D6的負極與R13、C6的串聯點相聯；C5的正極接T4的漏極、T4的源極接T5的漏極，T5的源極接C5的負極；D5的負極接T4的源極，D6的正極接T5的柵極，R7、C7并接于T4的漏、源極兩端；R9、R11分別并于T4、T5的柵源極之間，T4的柵極還與D7的正極、C8的一端相聯；T4的源極還與R8的一端、L4的正端、L3的負端相聯；C8的另一端與L4的負端串聯；D7的負極與R8的另一端串聯；T5的柵極還與D8的正極、C9的一端相聯；T5的源極還與L5的負端、R10的一端相聯，C9與L5正端串聯；D8負極與R10另一端串接；L3的正端經燈管FL的一端燈絲后串接C11再串接R12后，接FL的另一端燈絲，經此燈絲后再串接到C10的一端、C10的另一端接C5正極，電路均裝在機芯8上，機芯8由機殼罩7罩上，機殼蓋6在蓋在機芯8上，其順序機殼蓋6在上，其次是機芯8，再次機殼罩7。機芯8用φ3.5螺絲固定機殼罩7內，殼內有兩個φ3.5螺絲孔，然后將機殼蓋6與機殼罩7在側槽處全部全在一塊。其機殼罩7尺寸為100×40×50mm3，機芯8和機殼6面積均為125×50mm2。機殼6、機殼罩7和機芯8均用一般鐵皮材料做成。各元件參數如下表元件 R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10R11R12R13參數Ω 4.7 10K 3M 100K 1K 1Ω 520K 3K 1K 3K 1K 12Ω 470K上表中除R1、R13是1／2W的電阻外，其它均為1／8W的電阻。
元件 C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11 耐壓V 400 400 6.3 16 400 50 400 100 100 400 400電路中二極管D1～D5選用4004，D6選用SV308A，D7、D8選用4148，三極管T1選用9013、T2選用9014，T3、T4、T5均選用BOZ41，BX選用0.5A、85℃的溫度保險絲。L1、L2用φ0.35漆包線，在φ10左右的小磁環上雙線并繞，L3、L4、L5用φ0.35漆包線在E9磁芯上初級繞140T左右為L3，次級L3、L4均繞10T左右。
權利要求一種用于熒光燈的電子鎮流器，它包括機殼蓋6、機殼罩7、機芯8、干擾抑制電路1、整流濾波電路2、其特征在于它還包括軟啟動及保護電路3、觸發起振電路4和諧振變換電路5；它們聯接關系如下干擾抑制電路的一輸出端串接BX、R1后和另一輸入端分別接L1、L2的另一組同名端、C1并接在此組同名端上，L1、L2的另一組同名端并接C2，作為輸出端，接整流濾波電路2；整流電路輸出正端接C5的正端、軟啟動及保護電路3的R3的一端，橋式整流的另一端輸出與軟啟動及保護電路3的C3一端、R2的一端、T2的發射極、R4的一端、C4的一端、R6的一端相聯，軟啟動及保護電路3的C3的另一端、R2的另一端與T1的集電極、T2的基極、R5的一端相聯接，T1的基極與T2的集電極聯接，R4的另一端、C4的另一端與T1的發射極、R3的另一端、T3的柵極聯接，R6的另一端與T3的源極、R5的另一端聯接，T3的漏極與C5的負端聯接，C5兩端為輸出端給觸發啟振電路4、C5正極接R13端，C5負極接C6的一端，R13與C6串聯，D5的正極、D6的負極與R13、C6的串聯點相聯；C5的正極接T4的漏極，T4的源極接T5的漏極，T5的源極接C5的負極；D5的負極接T4的源極，D6的正極接T5的柵極，R7、C7并接于T4的漏源極兩端；R9、R11分別并于T4、T5的柵源極之間；T4的柵極還與D7的正極、C8的一端相聯；T4的源極還與R8的一端、L4的正端、L3的負端相聯；C8的另一端與L4的負端串聯，D7的負極與R8的另一端串聯；T5的柵極還與D8的正極、C9的一端相聯；T5的源極還與L5的負端、R10的一端相聯，C9與L5正端串接；D8負極與R10另一端串接；L3的正端經燈管FL的一端燈絲后串接C11再串接R12后，接FL的另一端燈絲，經此燈絲后再串接到C10一端，C10另一端接C5正極，電路均裝在機芯8上，機芯8由機殼罩7罩上，機殼蓋6再蓋在機芯8上，其順序機殼蓋6在上，其次是機芯8，再次機殼罩7。
專利摘要本實用新型屬于熒光燈用的電子鎮流器，其特征在于它包括干擾抑制電路，整流濾波電路，軟啟動及保護電路，觸發起振電路和諧振變換電路，它克服了已有技術不能同時，解決軟啟動，應付意外事故，轉換效率低的不足，其特點①軟啟輝預熱燈絲，使燈管壽命延長，②可靠性好、安全系數高，③轉換效率高，可達92％，對40W燈管可節能20％，廣泛應用于各種熒光燈上。
文檔編號H02H3/08GK2099428SQ91220219
公開日1992年3月18日 申請日期1991年8月19日 優先權日1991年8月19日
發明者王鵬毅, 眭法川 申請人:華東工學院