專利名稱：消諧振式日光燈電子鎮流器的制作方法
技術領域：
本發明屬于電光源照明領域，公開一種消諧振式日光燈電子鎮流器。
經長期的研究發現受諧振高壓沖擊是造成普通諧振式日光燈電子鎮流器(如專利公告號CN2117696U之類的電子鎮流器)容易損壞的主要原因，它所驅動的日光燈容易老化的原因則是多方面的，首先是燈管不經預熱地在諧振高壓作用下強行啟輝，其次是存在著諧振高壓的重復啟輝沖擊，另外還有因諧振電容與燈絲串聯振蕩造成燈管導通不足(尤其是諧振時)及其更引起重復啟輝的惡性循環。現有的理論總是認為燈管啟輝后，振蕩電流的大部分經過燈管，諧振已停止，根據是已測不出諧振電容支路的大電流，也測不出燈管兩端的高壓。其實不然，理由是一、測量值為平均值，燈管導通后再重復啟輝的時間變得很短，故平均值小。在燈管啟輝后，將諧振電容支路切斷，燈管就立即不能維持導通，足以證明其余電容與電感鎮流線圈振蕩所產生的電壓不足以維持燈管的導通工作，而在通常的燈管導通工作過程中，就時刻存在著諧振電容對燈管的不斷放電來維持它的導通；二、如同市電通過電感鎮流器后，再經橋式全波整流電路二倍壓對日光燈供電，燈管啟輝后，就成了高壓的泄放體，再也測量不出二倍壓的值，實際上就實實在在地潛在著二倍壓對日光燈的不斷沖擊，因而極易早黑老化。相比之下，諧振式電子鎮流器所驅動的日光燈老化進度較之慢一些，是因為后者為交變電流導電——導電的電子流、陰極發射電子物質的帶電微粒流及其形成的離子流有往返流動，能反復利用所致。依理得知諧振式電子鎮流器所驅動的日光燈，諧振并沒有因燈管已經啟輝而終止，在燈管的導通過程中，仍潛在著諧振高壓對日光燈的重復啟輝，重復沖擊，受此重復沖擊的還有電子鎮流器中的其它部件。
專利號為ZL98216780.6的日光燈電子鎮流器，集電感鎮流器和電子鎮流器兩者的優越性能于一體，預熱啟輝之后將諧振支路切斷，不再有諧振高壓對電子鎮流器和日光燈的沖擊，達到了鎮流器和日光燈雙耐用。然而，其結構較復雜，實際生產時組裝費工費時，成本也較高。
為此，本發明的目的是繼ZL98216780.6專利技術之后，再向社會提供一種結構更為簡單、成本較為低廉的在燈管啟輝和導通工作過程中始終消除諧振高壓的日光燈電子鎮流器，以克服現有諧振式電子鎮流器容易損壞的缺點，并使其驅動的日光燈燈管也能達到長壽命。
為實現上述發明的目的，本消諧振式日光燈電子鎮流器的技術方案是它包括殼體內的電源整流濾波電路、變頻開關電路和振蕩輸出電路這些與現有技術共有的必要技術部分，此外，還包括由激勵削減電路和振蕩電壓采樣觸發電路組成的消諧振電路，其中由振蕩電壓采樣觸發電路驅動激勵削減電路來對變頻開關晶體管的激勵電流實行削減作用，以使振蕩輸出電路中的過激振蕩始終受到抑制而消除諧振。
除了與現有技術的共有必要技術部分，實現上述發明的最好方式是在變頻頻驅動變壓器上設置一個與初級線圈反相并聯的激勵削減線圈，由與其串聯的電子開關(最好是交流電子開關——雙向可控硅)控制其通斷，以此搭成激勵削減電路，另在振蕩輸出電路上獨立設置一個小電感采樣線圈來取得振蕩電壓采樣，由該小電感采樣線圈與觸發元件及電流控制元件搭成振蕩電壓采樣觸發電路，來驅動激勵削減電路對變頻開關晶體管的激勵電流實行削減作用，如此能使消諧振的程度既到位又不致于過深；將一只續流二極管的正極和另一只續流二級管的負極接在變頻驅動變壓器的初級線圈與電感鎮流線圈之間兩者相連接的電路上，能防止振蕩截止時反壓沖擊變頻開關晶體管，又可避免續流干擾變頻驅動變壓器的工作；將給燈絲提供加熱電流的燈絲線圈，設在電感鎮流線圈上，既可避免諧振電容與燈絲串聯振蕩造成的燈管導通不足，還能對燈絲相對恒溫地加熱和利于消除燈管兩端之峰壓；從電源獲取延時觸發電壓來觸發停振電子開關，以實現燈管異常時的停振保護；另從諧振電容的一端與燈管一端的燈腳之間獲取燈管導通信號來驅動延時觸發電壓的泄放電子開關，使觸發延時在燈管導通時成為無限延時，由兩者共同控制停振電子開關，以求準確、可靠地實現燈管異常時的停振保護，并使停振保護時電子鎮流器的耗電降到最低點。
采用上述方案，本發明與現有諧振式電子鎮流器相比具有的有益效果如下1、電子鎮流器和日光燈始終不受諧振高壓的沖擊，克服了電子鎮流器容易損壞的缺點。由于消諧振電路設計成不分工作階段的不斷監控形式，并且控制激勵削減電路的電子開關可用上交流器件，使過激振蕩的交變電流雙向均受抑制，對應削減作用靈敏，反應快，使諧振高壓自始至終不會出現。
2、軟啟動、預熱啟輝效果明顯，不存在大電流對電子鎮流器和日光燈的突然沖擊。由于不發生諧振，電源接通時，輸入電流由小逐漸增大到中值(燈管正常導通時的一半)時略有停留(燈絲預熱)，在燈絲不預熱的情況下，只受一個中值電壓(峰值約為諧振電壓低端600多伏的一半300多伏)作用的燈管不會啟輝，待到燈絲預足熱時，燈管才由暗亮逐漸變為正常發光，輸入電流才隨著由中值逐漸增大到常值。
3、燈管老化慢，燈絲不易燒。由于消除了造成日光燈容易老化的各方面因素，使燈管老化的時間(從燈端出現黑圈對比)比現有諧振式電子鎮流器延長4-10倍；另外，由于燈絲不受諧振高壓和大電流的沖擊，燒斷的可能性級低。
4、燈管異常停振保護準確、可靠，保護的電壓范圍寬，保護過程基本上不耗電，無發熱元件。由于停振電子開關采用雙項控制，輸出到燈管的四條導線中的任意兩條短接時造成燈管不能啟輝或者任何一只燈腳與電路脫離以及燈管失去活化造成不能啟輝，都會使電源對延時電容充電達到停振電子開關的觸發電壓值，而實現停振保護。在電源輸入電壓達到125伏以上時均具有燈管異常停振保護的功能，在電源輸入電壓低于125伏時依靠消諧振電路也達到自保護的作用。再則因為延時電容具備短時的保持電壓功能，故在停振保護的過程中，整個電子鎮流器的元件無一發熱。
5、無線電干擾低。在電路還不接入抗內擾外的濾波電路(抗干擾電路)時，將收音機距離正在通電驅動日光燈工作的本電子鎮流器1.5米以外或者逆著電源輸入線保持1米以外的平行距離向遠處移動用多波段收音，干擾微弱，受干擾的頻率范圍小。
下面結合附圖實例對本發明作更詳細的說明在

圖1所示的實施例一中，由二極管D1-D4、電容C0-C1和電感線圈L1-L2組成電源整流濾波電路，由電阻R1-R6、電容C2-C3、二級管D5-D8、觸發二極管D6、變頻開關晶體管Q1-Q2和變頻驅動變壓器B1組成變頻開關電路，由電感鎮流線圈L3、燈絲線圈N7-N8、振蕩隔直電容C5、諧振電容(按通常稱)C6組成振蕩輸出電路，后兩電路從前一電源整流濾波電路中獲得電源，這三個電路是與現有技術所共有的必要技術部分。另由激勵削減線圈N4、電子開關Q3和電阻R7構成激勵削減電路，由小電感采樣線圈N5、反相牽制線圈N6、電阻R8-R9、觸發二極管D9和電容C4組成振蕩電壓采樣觸發電路，由所述的激勵削減電路和振蕩電壓采樣觸發電路組成消諧振電路，當電源接通時，振蕩電流通過小電感線圈N5使其兩端獲得采樣電壓，該采樣電壓通過電阻R9、觸發二級管D9、電阻R8加到電子開關Q3的觸發控制極，當振蕩電流增大到一定值使小電感采樣線圈N5兩端的采樣電壓達到觸發二極管D9的導通值時，電子開關Q3便被觸發導通，于是變頻驅動變壓器B1上的激勵削減線圈N4與初級線圈N1形成反相并聯連接，對初級線圈N1的激勵作用有反相削減、并聯分流削減和短路消耗等綜合性削減，使變頻開關晶體管Q1、Q2的激勵電流隨著交流電流方向的改變受到相應的削減，振蕩輸出電路中的過激振蕩受到抑制，振蕩電流、電壓得不到疊加而消除諧振，避免諧振高壓的發生，該消諧振電路中，電阻R9用來調整觸發電流的大小，電阻R7用以防止電子開關Q3的誤導通和利于它在導通后無觸發時的恢復關斷，電阻R8與電容C4組成觸發電流的比例分配電路，反相牽制線圈N6利用燈管導通信號電流來在燈管導通后對小電感采樣線圈N5施加平衡牽制作用，接入電容C4和反相牽制線圈N6能使消諧振電路在燈管導通后對振蕩電流的抑制不致于過深(注意N6比N5反應滯后，接上不等于完全抵消)，接上C4還利于電阻R9的調整。由二極管D10-D11構成變頻開關晶體管Q1、Q2的續流保護電路。線圈N7和N8分別是給燈管兩端燈絲提供加熱電流的燈絲線圈，均設在電感鎮流線圈L3上，與電感鎮流線圈L3共用磁芯。由停振電子開關Q4、延時觸發電壓的泄放電子開關Q5、二極管D13、電阻R10-R14、電容C7-C8和變壓器B2組成燈管異常停振保護電路，電源接通時，由電阻R11給電容C7充電，由于充電時間常數大，便有延時作用，當電容C7上的延時觸發電壓慢慢升至停振電子開關Q4觸發控制極的觸發電壓值時，停振電子開關Q4立即被觸發導通，變頻開關晶體管Q1的激勵輸入極通過電阻R10、二級管D13、停振電子開關Q4接地，振蕩停止，電阻R12為停振電子開關Q4提供輔助維持導通電流；在停振電子開關Q4被觸發以前，如果燈管已經啟輝，那么變壓器B2的初級線圈N10就會有燈管導通信號電流通過，其副線圈N9獲得耦合電流經限流電阻R14驅動延時觸發電壓的泄放電子開關Q5，使電容C7上的延時觸發電壓被泄放而使觸發延時變成無限延時；該燈管異常停振保護電路中，二極管D13用以在正常工作時阻止電源電流對變頻開關晶體管Q1的激勵電流的干擾，電阻R10為二極管D13和停振電子開關Q4的限流保護電阻，電阻R13用以在關斷電源時消除電容C7上的余電，電容C8用以在燈管不導通時，防止線圈N10形成天線線圈向外發射電磁波造成它當中有電流通過延時觸發電壓的泄放電子開關Q5被誤驅動，二極管D12用來防止在關斷電源時濾波電容C1上的余電仍對電容C7充電，以免下次開燈時延時時間小于預熱啟輝時間而不能啟輝。
在圖2所示的實施例二中，用兩只濾波電容C1串聯來代替實施例一中的一只，并省去實施例一中的振蕩隔直電容C5，此法能減輕濾波電容C1的負擔，降低它的發熱程度。此外，其它電路結構和原理與實施例一相同。
在圖3所示的實施例三中，變頻驅動變壓器B1上的次級線圈N2既當變頻開關晶體管Q1的激勵電流提供線圈，又當激勵削減電路的削減線圈，雙重功用。
圖4所示的實施例四中，激勵削減線圈N4與電子開關Q3串聯后接成閉合短路環的形式，對激勵電流的削減方法為短路消耗法。
在其它的實施例中，激勵削減電路可用主要由晶體管組成的激勵削減單元或者具有相同削減效果的其它器件構成。激勵削減電路中的電子開關Q3還可選用其它種類的電子開關元件來構成新的實施例，當選用單向可控硅時，激勵削減就成了單方向對應削減。另外，用于振蕩電壓采樣的小電感采樣線圈N5可用電感鎮流線圈L3上的一部分線圈代替，也可用耦合采樣的方法來取得振蕩電壓采樣，反相牽制線圈N6在要求不很高的情況下可省去。
權利要求
1.一種消諧振式日光燈電子鎮流器，包括殼體內的電源整流濾波電路、變頻開關電路和振蕩輸出電路，其特征在于還包括由激勵削減電路(N↓[4]、Q↓[3]、R↓[7]、或N↓[2]、Q↓[3]、R↓[7])和振蕩電壓采樣觸發電路(N↓[5]、N↓[6]、R↓[8]、R↓[9]、D↓[9]、C↓[4])組成的消諧振電路，其中由所述的振蕩電壓采樣觸發電路(N↓[5]、N↓[6]、R↓[8]、R↓[9]、D↓[9]、C↓[4])驅動所述的激勵削減電路(N↓[4]、Q↓[3]、R↓[7]或N↓[2]、Q↓[3]、R↓[7])來對變頻開關晶體管(Q↓[1]、Q↓[2])的激勵電流實行削減作用，使所述振蕩輸出電路中的過激振蕩始終受到抑制而消除諧振。
2.權利要求1所述的消諧振式日光燈電子鎮流器，其特征在于還包括由二極管(D↓[10]、D↓[11])構成的續流保護電路，該續流保護電路中，一只續流二極管(D↓[10])的正極和另一只續流二極管(D↓[11])的負極接在變頻驅動變壓器(B↓[1])的初級線圈(N↓[1])與電感鎮流線圈(L↓[3])之間兩者相連接的電路上。
3.權利要求1、2所述的消諧振式日光燈電子鎮流器，其特征在于在所述振蕩輸出電路中，給燈絲提供加熱電流的燈絲線圈(N↓[7]、N↓[8])設在電感鎮流線圈(L↓[3])上。
4.權利要求1、2、所述的消諧振式日光燈電子鎮流器，其特征在于還包括燈管異常停振保護電路(Q↓[4]、Q↓[5]、B↓[2]、D↓[13]、R↓[10]、R↓[11]、R↓[12]、R↓[13]、R↓[14]、C↓[7]、C↓[8])，該燈管異常停振保護電路中，從電源獲取延時觸發電壓來觸發停振電子開關(Q↓[4])，以實現燈管異常時的停振保護；另從諧振電容(C↓[6])的一端與燈管一端的燈腳之間獲取燈管導通信號來驅動延時觸發電壓的泄放電子開關(Q↓[5])，使觸發延時在燈管導通時成為無限延時。
5.權利要求3所述的消諧振式日光燈電子鎮流器，其特征在于還包括燈管異常停振保護電路(Q↓[4]、Q↓[5]、B↓[2]、D↓[13]、R↓[10]、R↓[11]、R↓[12]、R↓[13]、R↓[14]、C↓[7]、C↓[8])，該燈管異常停振保護電路中，從電源獲取延時觸發電壓來觸發停振電子開關(Q↓[4])，以實現燈管異常時的停振保護；另從諧振電容(C↓[6])的一端與燈管一端的燈腳之間獲取燈管導通信號來驅動延時觸發電壓的泄放電子開關(Q↓[5])，使觸發延時在燈管導通時成為無限延時。
全文摘要
本發明公開一種消諧振式日光燈電子鎮流器,包括殼體內的電源整流濾波電路,變頻開關電路和振蕩輸出電路,特征是它還包括由激勵削減電路和振蕩電壓采樣觸發電路組成的消諧振電路,其中由振蕩電壓采樣觸發電路驅動激勵削減電路來對變頻開關晶體管的激勵電流實行削減作用,使過激振蕩始終受到抑制而消除諧振。因此,本電子鎮流器具有軟啟動、預熱啟輝和消諧振高壓的功能,既提高了自身的耐用性,又使日光燈老化時間比現有諧振式電子鎮流器延長4—10倍。
文檔編號H05B41/14GK1287468SQ00104478
公開日2001年3月14日 申請日期2000年7月21日 優先權日2000年7月21日
發明者韋懷漢 申請人:韋懷漢