專利名稱：電子鎮流器的制作方法
技術領域：
電子鎮流器本實用新型涉及照明電路領域，尤其涉及一種寬電壓輸入的美標電子鎮流器。 [背景技術]隨著綠色照明的推廣，節能高效的熒光燈及其電子鎮流器得到大規模的應用。現 有的交流電壓(AC)輸入的高性能電子鎮流器，部分采用有源功率因數校正(APFC)進行電 路升壓，以獲得高功率因數，同時得到穩定的鎮流器直流工作電壓(DC)，供給半橋逆變單元 電路，再由LC諧振點燈單元電路恒功率點燈。原美標電子鎮流器的功率因數修正電路多采 用逐流方式，功率因數低，諧波含量高，并且輸出供給鎮流器逆變的直流(DC)紋波過大，使 點燃的燈管頻閃嚴重，且不能適應寬電壓輸入。本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種適用于寬電壓輸入、大 功率及更低諧波要求的電子鎮流器，鎮流器輸出方式適應美標瞬時點亮燈管制式。本實用新型提供的電子鎮流器，包括電磁兼容單元、全橋整流單元、有源功率因 數修正單元、半橋逆變單元和點燈單元，上述單元依次順序電連接，所述有源功率因數單元 適用小功率因數修正，其采用控制芯片控制晶體管導通和關斷，使其輸出穩定的直流電源 給半橋逆變單元，直流電源經半橋逆變單元的高頻變壓器升壓后供給點燈單元，將燈管點 殼。其中，所述有源功率因數修正單元的控制芯片型號為L6562 ；全橋整流單元將正 弦直流電源輸出給有源功率因數修正單元，L6562控制芯片采樣輸入正弦直流的正弦曲線， 產生不同寬度脈沖給一場效應晶體管(Ql)的基極，場效應晶體管(Ql)漏極在不同時間內 導通，一升壓電感(Tl)連接場效應晶體管(Ql)漏極，場效應晶體管(Ql)的源極接直流電 源地端，當場效應晶體管(Ql)導通時，升壓電感(Tl)線圈流過由全橋整流單元提供的正弦 直流電源，在升壓電感(Tl)中電能轉化為磁能，磁能貯存于升壓電感(Tl)的磁芯中，場效 應晶體管(Ql)關斷時升壓電感(Tl)中的磁能轉換成電能，經快恢復二極管(D5)后將平滑 穩定的直流電源輸出給半橋逆變單元的諧振電感(T3)。其中，所述半橋逆變單元包括兩只晶體管(Q2、Q3)、諧振電感(T3)和高頻變壓器 (T4)，一只晶體管(Q2)的集電極和另一只晶體管(Q3)的發射極分別與諧振電感(T3)的兩 個腳(4、8)相連，兩只晶體管(Q2、Q3)的基極受控于高頻變壓器(T4)的付邊控制，使兩只 晶體管(Q2、Q3)交替導通，高頻變壓器(T4)原邊流過交替導通的電流經付邊耦合升壓，供 給點燈單元。其中，所述電磁兼容單元包括保險絲(Fl)正溫度系數電阻(RT)、共差模電感 (Li)、電容二(C2)和電容一(CY1)，保險絲(Fl) —端和正溫度系數電阻(RT) —端作為交流 電壓的輸入端，另一端與共差模電感(Li)相連，共差模電感(Li)的輸出端與電容二(C2) 兩端相連并作為電磁兼容單元的輸出端，接入整流單元2的兩個輸入端；電容一(CYl)的一端連接鎮流器直流工作電源DC的地端，另一端連接(AC)地端。本實用新型與現有技術相比，具有以下優點本實用新型在輸入交流電源AC較低時，經有源功率因數修正單元升壓后所得直 流電壓DC相對較高，有利于逆變用晶體管提高效率；且該單元中采用低成本的控制芯片如 L6562，可以節省整支鎮流器成本；低輸入電源電壓AC通過控制芯片L6562升壓后可提供較 高的鎮流器直流電壓DC以適應半橋逆變，DC電壓高有利于節電。本實用新型適應大功率 電子鎮流器及更低諧波要求的電子鎮流器，并且在總功率設計允許下可任意增減點燃燈管 的數量。

圖1為本實用新型電子鎮流器的方框示意圖；圖2為圖1對應的電路圖。為更進一步闡述本實用新型為達成預定目的所采取的技術手段及功效，以下結合 附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的電子鎮流器，其具體實施方式
、結構、特征及 其功效，說明如后。本實用新型提供的電子鎮流器，如圖1所示，包括電磁兼容單元1、全橋整流單元 2、有源功率因數修正單元3、半橋逆變單元4和點燈單元5，上述單元依次順序電連接。電 磁兼容單元1阻斷了由于鎮流器產生的電磁騷擾對電源的泄漏，以此完成電磁兼容功能； 全橋整流單元2將交流AC轉換為脈動直流DC，脈動直流DC供給有源功率因數修正單元3 ； 有源功率因數修正單元3采用控制芯片控制晶體管導通和關斷，使其輸出穩定的直流電源 給半橋逆變單元4 ；直流電源經半橋逆變單元4的高頻變壓器升壓后供給點燈單元5，點燈 單元5將燈管點亮。如圖2所示，所述電磁兼容單元1包括保險絲F1、正溫度系數電阻(PTC)RT、共 差模電感Li、電容二 C2和電容一 CYl，交流輸入端AC兩端L、N分別連接保險絲Fl和正溫 度系數電阻RT的一端，作為交流電壓的輸入端，另一端分別與共差模電感Ll的兩輸入端相 連，共差模電感Ll的兩輸出端并聯電容二C2，并作為電磁兼容單元1的輸出端，接入整流單 元2的兩個輸入端；電容一 CYl為Y電容，其一端連接鎮流器直流工作電源DC的地端，另一 端連接交流電源AC地端。交流輸入電源AC經過保險絲Fl和正溫度系數電阻RT，對輸入過 電流進行緩沖并對過電流進行保護，交流輸入電源AC繼續送入共差模電感Li，共差模電感 Ll輸出端并聯電容二 C2，阻斷由于鎮流器產生的電磁騷擾對電源的泄漏，以此完成電磁兼 容功能。全橋整流單元2由四只二極管D1、D2、D3、D4和一只電容C3組成。參見圖2所示， 二極管Dl與D2串聯，二極管D3與D4串聯，兩路串聯電路與電容C3并聯后作為整流單元2 的輸出端，二極管D3陽極、Dl陽極和電容C3另一端接入直流工作電源DC的地端，電磁兼容 單元1的兩個輸出端分別接入二極管Dl陰極與D2陽極的連接點和二極管D3陰極與D4陽 極的連接點。二極管Dl、D2、D3、D4組成的全橋整流單元2將交流AC轉換為脈動直流DC， 脈動直流DC供給有源功率因數修正單元3。
4[0016]所述有源功率因數修正單元3的控制芯片型號為L6562 ；全橋整流單元2將正弦 直流電流DC輸出給有源功率因數修正單元3，L6562控制芯片采樣輸入正弦直流的正弦曲 線，產生不同寬度脈沖給場效應晶體管Ql的基極，場效應晶體管Ql漏極在不同時間內導 通，升壓電感Tl連接場效應晶體管Ql漏極，場效應晶體管Ql的源極接直流電源地端，當場 效應晶體管Ql導通時，升壓電感Tl線圈流過由全橋整流單元2提供的正弦直流電流，在升 壓電感Tl中電能轉化為磁能，磁能貯存于升壓電感Tl的磁芯中，場效應晶體管Ql關斷時 升壓電感Tl中的磁能轉換成電能，經快恢復二極管D5后將平滑穩定的直流電源(400V)輸 出給半橋逆變單元4的諧振電感T3。參見圖2所示，有源功率因數修正單元3的電路具體 為由全橋整流單元2中電容C3的輸入端接電阻Rl，電阻R1、電阻R2電阻R3相串聯后接 入有源功率因數修正單元(簡稱APFC)的控制芯片3腳，APFC的控制芯片為L6562，該芯片 3腳還接電阻R7、穩壓管D陰極及電容C5，電阻R7另一端、穩壓管D正極及電容C5另一端 接DC地端，APFC輸出的直流電源DC為半橋逆變單元4的供電電源。全橋整流單元2中電 容C3輸出還連接升壓電感Tl的原邊8腳，經升壓電感Tl的1腳接快恢復二極管D5陽極， 快恢復二極管D5陰極連接半橋逆變單元4的DC正端。升壓電感Tl付邊7腳，經電阻R8 接L6562控制芯片5腳，升壓電感Tl付邊2腳接DC地端。來自半橋逆變單元4變壓器T4付邊7腳的高頻電壓，其一端接二極管D6陽極，二 極管D6陰極接電阻R14，電阻R14另一端接L6562控制芯片8腳、電容C8陽極和穩壓管ZD 陰極，電容C8的陰極、穩壓管ZD陽極接DC地端。全橋整流單元2中的電容C3輸出端還接 電阻R21，電阻R21另一端接L6562控制芯片8腳。升壓電感Tl原邊1腳接場效應晶體管 Ql漏極；場效應晶體管Ql源極接L6562控制芯片4腳，且同時串連電阻R9后接DC地端， 場效應晶體管Ql柵極經電阻Rx接L6562控制芯片7腳。有源功率因數修正單元3的輸出DC正端，即快恢復二極管D5負端接電阻R13，電 阻R13、R12、R5、R6串聯，電阻R6的另一端接DC地端，電阻R5、R6的接點連接L6562控制 芯片1腳，L6562控制芯片1腳與其2腳之間連接電容C4，L6562控制芯片6腳接DC地端。所述半橋逆變單元4包括兩只晶體管Q2和Q3、諧振電感T3和高頻變壓器T4，晶 體管Q2的集電極和晶體管Q3的發射極分別與諧振電感T3的兩個腳4、8相連。參見圖2 所示，半橋逆變單元4的電路具體為有源功率因數修正單元3中快恢復二極管D5陰極接 電阻R23，再與電阻R22串聯接DC地端，電阻R23、R22分別并聯1只電容C’，該電容C’為 47 μ F，電阻R23、R22連接點接高頻變壓器Τ4原邊的4腳，變壓器Τ4原邊的4腳和3腳之 間并接電容C12，二極管D5陰極接諧振電感Τ3的1腳及電阻R16，電阻R16另一端接電阻 R15，R15另一端接高頻變壓器Τ4的4腳同時接電容C10，電容ClO另一端接DC地端，也是 諧振電感Τ3的5腳。壓敏電阻V和電容Cl 1的兩端并聯于諧振電感Τ3的8腳與Τ3的4腳之間，諧振電 感Τ3的4腳接晶體管Q2集電極和二極管D8陰極，高頻變壓器Τ4付邊2腳接電阻R20、二 極管D12陰極，電阻R20另一端與二極管D12陽極一同接晶體管Q2基極。高頻變壓器Τ4原 邊的3腳接晶體管Q2發射極及二極管D8陽極，且同時接晶體管Q3集電極、二極管D7陰極、 二極管D9陰極、電阻R18，電阻R18另一端與二極管D9陽極相接，此連接點再接電容C13、 電阻R17、二極管DlO陽極，電容C13另一端接諧振電感Τ3的8腳，電阻R17另一端接二極 管DlO陰極后共同接入晶體管Q3基極，晶體管Q3基極還接二極管Dll陽極與電阻R19，電
5阻R19另一端與二極管Dll陰極共同接入變壓器T4付邊5腳。變壓器T4原邊的6腳、晶 體管Q3發射極、二極管D7陽極與諧振電感T3的8腳相連，二極管D7陰極、二極管D8陽極 的公共點與變壓器T4原邊3腳相連。本單元提供的平滑直流DC以電流饋電半橋逆變方式逆變至50KHZ的高頻電壓，經 高頻變壓器T4升壓后，供給點燈單元5點亮日光燈，半橋電路由晶體管Q2、Q3組成半橋上 下臂，晶體管Q2、Q3基極受控于高頻變壓器T4付邊控制，晶體管Q2、Q3交替導通，高頻變壓 器T4原邊流過交替導通的電流經付邊耦合升壓，供給點燈單元5。參見圖2所示，點燈單元5的電路具體為高頻變壓器T4付邊13腳接兩只燈管 的一端，高頻變壓器T4付邊的9腳與電容C14、C15連接，電容C14、C15的另一端分別于兩 只燈管另一端的燈絲連接。本實用新型實施例中用32瓦的燈管。點燈單元5中高頻變壓 器T4付邊輸出的高頻高壓電經電容C14、C15直接點亮日光燈管，當鎮流器總功率容量允許 時，可以任意增減點燃燈管數量。圖2中標號53表示燈管。本實用新型電路圖2中的有源功率因數修正單元3采用的是不定頻峰值電流型控 制芯片的有源功率因數修正單元電路，如L6562為代表的控制芯片的單元電路，以適應小 功率鎮流器的功率因數修正，更換以單周期控制有源功率因數修正IR1150為代表的控制 芯片單元電路，其余各單元電路并不需要改變設計，而可直接以四端網絡的方式直接替換， 以適應大功率電子鎮流器及更低諧波要求的電子鎮流器。另外當輸出交流電源AC較低時，如美國120V以L6562系列為功率因數修正單元 電路升壓后所得直流電壓DC相對較高，有利于逆變用晶體管提高效率，當輸入交流電壓AC 較高時如國內220V以IR1150系列為功率因數修正單元電路升壓后所得直流電壓DC相對 較低，有利于降低晶體管耐壓值(Bvceo，集電極一發射極反向擊穿電壓，該電壓是指當晶體 管基極開路時，其集電極與發射極之間的最大允許反向電壓)。本實用新型的電子鎮流器為全世界通用輸入交流電壓AC為100-277V，需考慮升 壓后輸出的直流工作電壓DC很高，本實用新型為降低對晶體管耐壓值的要求，采用了半橋 逆變方式。本實用新型中有源功率因數修正單元中采用低成本的芯片如L6562，可以節省整 支鎮流器成本；另外當輸入電源電壓AC較低，不定頻峰值電流型控制芯片L6562經升壓后 可以提供較高的鎮流器直流電壓DC以適應半橋逆變，DC電壓高有利于節電，并且有利于半 橋逆變單元中的晶體管提高效率。實施例中可輸入120V交流電源AC。本實用新型的電子 鎮流器輸出端子，為瞬時點燈接線方法以適應美標的點燈習慣。在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述，但是，很顯然仍可以 做出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，本實用新型的說明書和附 圖被認為是說明性的而非限制性的。
權利要求1.一種電子鎮流器，包括電磁兼容單元、全橋整流單元、有源功率因數修正單元、半 橋逆變單元和點燈單元，上述單元依次順序電連接，其特征在于，所述有源功率因數單元適 用小功率因數修正，其采用控制芯片控制晶體管導通和關斷，使其輸出穩定的直流電源給 半橋逆變單元，直流電源經半橋逆變單元的高頻變壓器升壓后供給點燈單元，將燈管點亮。
2.如權利要求1所述的電子鎮流器，其特征在于，所述有源功率因數修正單元的控制 芯片型號為L6562 ；全橋整流單元將正弦直流電源輸出給有源功率因數修正單元，L6562控 制芯片采樣輸入正弦直流的正弦曲線，產生不同寬度脈沖給一場效應晶體管(Ql)的基極， 場效應晶體管(Ql)漏極在不同時間內導通，一升壓電感(Tl)連接場效應晶體管(Ql)漏 極，場效應晶體管(Ql)的源極接直流電源地端，當場效應晶體管(Ql)導通時，升壓電感 (Tl)線圈流過由全橋整流單元提供的正弦直流電源，在升壓電感(Tl)中電能轉化為磁能， 磁能貯存于升壓電感(Tl)的磁芯中，場效應晶體管(Ql)關斷時升壓電感(Tl)中的磁能轉 換成電能，經快恢復二極管(D5)后將平滑穩定的直流電源輸出給半橋逆變單元的諧振電 感(T3)。
3.如權利要求2所述的電子鎮流器，其特征在于，所述半橋逆變單元包括兩只晶體管 (Q2、Q3)、諧振電感(T3)和高頻變壓器(T4)，一只晶體管(Q2)的集電極和另一只晶體管 (Q3)的發射極分別與諧振電感(T3)的兩個腳(4、8)相連，兩只晶體管(Q2、Q3)的基極受 控于高頻變壓器(T4)的付邊控制，使兩只晶體管(Q2、Q3)交替導通，高頻變壓器(T4)原邊 流過交替導通的電流經付邊耦合升壓，供給點燈單元。
4.如權利要求3所述的電子鎮流器，其特征在于，所述電磁兼容單元包括保險絲(Fl) 正溫度系數電阻(RT)、共差模電感(Li)、電容二(C2)和電容一(CY1)，保險絲(Fl) —端和 正溫度系數電阻(RT) —端作為交流電壓的輸入端，另一端與共差模電感(Li)相連，共差模 電感(Li)的輸出端與電容二(C2)兩端相連并作為電磁兼容單元的輸出端，接入整流單元2 的兩個輸入端；電容一(CYl)的一端連接鎮流器直流工作電源DC的地端，另一端連接(AC) 地端。
專利摘要本實用新型公開的電子鎮流器，電磁兼容單元、全橋整流單元、有源功率因數修正單元、半橋逆變單元和點燈單元依次順序電連接，有源功率因數修正單元采用控制芯片控制晶體管導通和關斷，使其輸出穩定的直流電源給半橋逆變單元，直流電源經半橋逆變單元的高頻變壓器升壓后供給點燈單元，點燈單元將燈管點亮。本實用新型的有源功率因數修正單元采用低成本的控制芯片L6562，節省整支鎮流器成本；該單元升壓后輸出較高的直流電壓DC，適應半橋逆變，有利于逆變用晶體管提高效率，且有利于節電。本實用新型亦可采用IR1150控制芯片，以適應大功率電子鎮流器及更低諧波要求的電子鎮流器，并且在總功率設計允許下可任意增減點燃燈管的數量。
文檔編號H05B41/282GK201781671SQ20102027558
公開日2011年3月30日 申請日期2010年7月30日 優先權日2010年7月30日
發明者楊建華 申請人:楊建華