專(zhuān)利名稱(chēng)：一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，更具體地說(shuō)是有關(guān)一種既可以通過(guò)調(diào)動(dòng)可控硅調(diào)光器也可以通過(guò)電源瞬間開(kāi)關(guān)進(jìn)行分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
人們很早就希望熒光燈能實(shí)現(xiàn)調(diào)光，比如象白熾燈一樣應(yīng)用普及的可控硅調(diào)相調(diào)光器進(jìn)行調(diào)光，但由于熒光燈是一個(gè)非線(xiàn)性的并且具有負(fù)阻特性的負(fù)載，使用普通的可控硅調(diào)相調(diào)光器很難實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有的家用和專(zhuān)業(yè)的調(diào)光器都是應(yīng)用雙向可控硅調(diào)相調(diào)光器，可控硅的特性是其被觸發(fā)后并有持續(xù)電流才能保持導(dǎo)通，可控硅的特性對(duì)于阻性負(fù)載(白熾燈)的工作狀況非常好，但當(dāng)熒光燈應(yīng)用可控硅調(diào)光器進(jìn)行調(diào)光時(shí)，由于熒光燈屬容性負(fù)載，造成了調(diào)光過(guò)程中調(diào)光不連續(xù)，而且很難在整個(gè)調(diào)光過(guò)程中都保持良好的工作狀態(tài)，這樣會(huì)影響熒光燈的壽命。
人們?cè)诂F(xiàn)實(shí)中的很多場(chǎng)合都有調(diào)光的需求，有一些已經(jīng)安裝了可控硅調(diào)光器而有一些沒(méi)有安裝。因此，對(duì)于已經(jīng)安裝了可控硅調(diào)光器的場(chǎng)合，需要有一種能適應(yīng)可控硅調(diào)光器的可調(diào)光熒光燈；對(duì)于沒(méi)有安裝可控硅調(diào)光器的場(chǎng)合，如果用開(kāi)關(guān)也能進(jìn)行調(diào)光將是最佳的選擇。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是為適應(yīng)以上的現(xiàn)狀而提供一種既可以通過(guò)調(diào)動(dòng)可控硅調(diào)光器也可以通過(guò)電源瞬間的開(kāi)關(guān)進(jìn)行分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其結(jié)構(gòu)新穎，預(yù)設(shè)兩個(gè)以上可靠的工作狀態(tài)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于包括濾波及整流電路；可控制頻率、產(chǎn)生開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)訊號(hào)并輸出可控高頻電壓至燈管的頻率控制及開(kāi)關(guān)電路；將可控硅導(dǎo)通角的變化或電源瞬間開(kāi)關(guān)的狀態(tài)變化轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)并輸出至電壓信號(hào)處理電路的電壓信號(hào)采樣電路；接收上述電壓信號(hào)并識(shí)別為有效變動(dòng)時(shí)，按預(yù)定程序輸出調(diào)光控制電壓至頻率控制及開(kāi)關(guān)電路、控制其在預(yù)設(shè)的工作狀態(tài)循環(huán)變動(dòng)以實(shí)現(xiàn)分級(jí)調(diào)光的電壓信號(hào)處理電路。
上述的電壓信號(hào)處理電路中設(shè)有一門(mén)檻電壓，電壓信號(hào)采樣電路提供的信號(hào)電壓每越過(guò)該設(shè)定電壓一次，就被電壓信號(hào)處理電路識(shí)別為一個(gè)有效的電壓變動(dòng)信號(hào)。
電壓信號(hào)采樣電路將隨調(diào)光器導(dǎo)通相角改變而變化的電壓或電源開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的電壓變化采樣并提供給電壓信號(hào)處理電路，電壓信號(hào)處理電路識(shí)別到有效的電壓變動(dòng)信號(hào)后將調(diào)光控制電壓提供給調(diào)光芯片以實(shí)現(xiàn)所需要的調(diào)光狀態(tài)。每識(shí)別到一個(gè)有效的電壓變動(dòng)信號(hào)，電壓信號(hào)處理電路就按預(yù)定的程序在預(yù)設(shè)的多個(gè)工作狀態(tài)循環(huán)變動(dòng)。
本發(fā)明預(yù)設(shè)兩個(gè)以上的可靠的工作狀態(tài)，通過(guò)識(shí)別可控硅調(diào)光器調(diào)光相角的重復(fù)改變或識(shí)別電源連續(xù)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作來(lái)控制各自循環(huán)變動(dòng)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)兩種不同調(diào)光方式的調(diào)光。


圖1是應(yīng)用可控硅調(diào)相調(diào)光器對(duì)熒光燈進(jìn)行調(diào)光時(shí)的電路連接線(xiàn)路示意圖，包括濾波及整流電路1、直流高壓穩(wěn)定電路2、頻率控制及開(kāi)關(guān)電路3、燈管負(fù)載4、燈電流反饋電路5、電壓信號(hào)處理電路6、電壓信號(hào)采樣電路7。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，為實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)調(diào)動(dòng)可控硅調(diào)光器或通過(guò)開(kāi)關(guān)對(duì)熒光燈進(jìn)行穩(wěn)定和可靠的分級(jí)調(diào)光，本發(fā)明“一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器”由如下部分組成。
一濾波及整流電路1，由一個(gè)π型濾波、一個(gè)LC濾波電路和RC濾波電路構(gòu)成，與市交流電源連接以濾去高頻干擾電波及把輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流脈動(dòng)電壓。
一直流高壓穩(wěn)定電路2，它的輸入端連接濾波及整流電路1的輸出端，輸出端與頻率控制及開(kāi)關(guān)電路3連接，為其提供穩(wěn)定的直流高壓，反饋端與頻率控制及開(kāi)關(guān)電路3輸出端連接，把輸出端的高頻電能反饋到直流高壓穩(wěn)定電路2的儲(chǔ)能電容器。直流高壓穩(wěn)定電路2由串聯(lián)的二極管D7、D8和其中一端連接在二極管D7、D8中間的電容C10組成，與頻率控制及開(kāi)關(guān)電路3連接以從燈管與C20的連接點(diǎn)取出高頻能量并通過(guò)C10，再經(jīng)D8整流后能量進(jìn)入儲(chǔ)能電容C22。
一頻率控制及開(kāi)關(guān)電路3，該電路包含有一個(gè)可控制頻率及產(chǎn)生高頻的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)訊號(hào)的調(diào)光芯片IC1及其附屬的外圍電路，兩只開(kāi)關(guān)晶體管Q1、Q2及相應(yīng)的電阻、電容元件，其輸入端連接到直流高壓穩(wěn)定電路2的輸出端以產(chǎn)生可控制的高頻電壓；經(jīng)過(guò)振蕩電路后使燈管負(fù)載4可以穩(wěn)定地工作。
一燈電流信號(hào)反饋電路5，燈電流信號(hào)反饋電路由電阻R18、R19、R15電容C25、C26、二極管D9、D10組成。
一電壓信號(hào)采樣電路7，將調(diào)動(dòng)調(diào)光器的導(dǎo)通角或轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，提供給電壓信號(hào)處理電路6。所述電壓信號(hào)采樣電路7由電阻R3、R6、R9、R10、R11、電容C4、C6、C30、二極管D5、D6組成。它的輸入端連接在濾波及整流電路1的輸出端，它的輸出端連接在電壓信號(hào)處理電路6中可編程IC2上。電阻R3、R6分壓后給電容C4充電、通過(guò)D5、D6、R9、R10、R11、C6處理后在C30采樣到一個(gè)所需要的調(diào)光相角信號(hào)，輸出給電壓信號(hào)處理電路模塊6。
一電壓信號(hào)處理電路6，由可編程IC2及它的外圍電路R21、R22、R23、C27、C28、Z3組成。其中R5、C29、Z3為IC2提供電源，電壓信號(hào)處理電路6的輸入端連接在電壓信號(hào)采樣電路7的輸出端，其輸出端連接在頻率控制及開(kāi)關(guān)電路3中調(diào)光芯片IC1的控制端。在可編程IC2寫(xiě)入合適的程序，使IC2把電壓信號(hào)采樣電路7采樣到的因調(diào)動(dòng)調(diào)光器的導(dǎo)通相角或進(jìn)行瞬間開(kāi)關(guān)而產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)分析處理后產(chǎn)生調(diào)光控制電壓供給調(diào)光芯片IC1的控制端，實(shí)現(xiàn)可靠的分級(jí)調(diào)光。
電壓信號(hào)采樣電路7和電壓信號(hào)處理電路6是本發(fā)明的創(chuàng)新電路。電壓信號(hào)采樣電路7的采樣點(diǎn)為直流脈動(dòng)電壓，利用此電壓的有效值與可控硅調(diào)光器的導(dǎo)通相角成正相關(guān)的關(guān)系，經(jīng)過(guò)電壓信號(hào)采樣電路7的處理，使可控硅調(diào)光器在一定的范圍來(lái)回調(diào)動(dòng)時(shí)輸出有效跨越由電壓信號(hào)處理電路6設(shè)定的門(mén)檻電壓。當(dāng)通過(guò)瞬間開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)光時(shí)，關(guān)閉時(shí)電壓信號(hào)采樣電路7的輸出電壓從最高值掉到最低，瞬間重新上電時(shí)采樣電路7的輸出電壓從最低上升到最高值，從而形成對(duì)電壓信號(hào)處理電路6設(shè)定的門(mén)檻電壓的有效跨越。
電壓信號(hào)處理電路6中設(shè)定一個(gè)門(mén)檻電壓，門(mén)檻電壓的電壓值選在1V到4.5V之間。電壓信號(hào)采樣電路7提供的電壓信號(hào)，無(wú)論是信號(hào)脈沖的上升沿或下降沿都可利用來(lái)對(duì)設(shè)定的門(mén)檻電壓作有效的跨越觸發(fā)，。
電壓信號(hào)采樣電路7提供的電壓信號(hào)對(duì)電壓信號(hào)處理電路6中設(shè)定的電壓門(mén)檻每跨越一次，就被電壓信號(hào)處理電路6識(shí)別為一個(gè)有效的電壓變動(dòng)信號(hào)，電壓信號(hào)處理電路6就按預(yù)定的的程序控制調(diào)光芯片IC1按預(yù)設(shè)的多個(gè)工作狀態(tài)變動(dòng)一次。根據(jù)實(shí)際需要，工作狀態(tài)可預(yù)設(shè)有2～10個(gè)，而循環(huán)變動(dòng)的工作狀態(tài)可以是由最亮，然后逐級(jí)變暗到最暗，最后直接跳回最亮；也可以是由最暗，然后逐級(jí)變亮到最亮，最后直接跳回最暗。
應(yīng)用本發(fā)明的熒光燈在每一次關(guān)閉較長(zhǎng)時(shí)間后重新開(kāi)啟時(shí)，都將自動(dòng)恢復(fù)到最亮的工作狀態(tài)，然后根據(jù)亮度需要再進(jìn)行調(diào)整。此外，所設(shè)計(jì)的直流高壓穩(wěn)定電路2，其作用是把輸出高頻電能反饋到儲(chǔ)能電容器C22上，使直流高壓在一定的調(diào)頻范圍內(nèi)不會(huì)急劇下降，從而使燈燃點(diǎn)更可靠。燈電流反饋電路5的作用是將燈的電流信息反饋給調(diào)光芯片IC1，使燈在調(diào)光時(shí)更穩(wěn)定、可靠地燃點(diǎn)。
以上電壓信號(hào)采樣電路7、電壓信號(hào)處理電路6都是為實(shí)現(xiàn)熒光燈可靠的分級(jí)調(diào)光而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的專(zhuān)用電路，是一個(gè)綜合的整體系統(tǒng)，它們又互相配合。選定合適的參數(shù)、給可編程IC2輸入適當(dāng)?shù)某绦?，就能?shí)現(xiàn)兩種不同調(diào)光方式的可靠的分級(jí)調(diào)光。第一種調(diào)光方式通過(guò)反復(fù)調(diào)動(dòng)可控硅調(diào)光器控制各個(gè)工作狀態(tài)的循環(huán)變動(dòng)?？煽毓枵{(diào)光器從導(dǎo)通角最大調(diào)到一個(gè)合適的角度，再調(diào)回到最大為一個(gè)周期，每經(jīng)過(guò)調(diào)光器往復(fù)的一個(gè)調(diào)動(dòng)周期，熒光燈就按預(yù)定的程序變動(dòng)一個(gè)工作狀態(tài)。從導(dǎo)通角最大處調(diào)動(dòng)一個(gè)合適的角度再回到原位作為一次有效的調(diào)動(dòng)(即有效跨越門(mén)檻電壓一次)。連續(xù)地反復(fù)來(lái)回調(diào)動(dòng)調(diào)光器，熒光燈就按預(yù)定的程序在預(yù)設(shè)的多個(gè)工作狀態(tài)循環(huán)變動(dòng)。每次調(diào)動(dòng)時(shí)都應(yīng)將調(diào)光器調(diào)到導(dǎo)通相角最大的位置以利于熒光燈的穩(wěn)定燃點(diǎn)。在任何一個(gè)工作狀態(tài)，關(guān)斷較長(zhǎng)時(shí)間后重新上電，燈都將自動(dòng)恢復(fù)到最亮的工作狀態(tài)。
第二種調(diào)光方式通過(guò)識(shí)別開(kāi)關(guān)動(dòng)作的情況(即從關(guān)斷到重開(kāi)的時(shí)間)來(lái)控制各個(gè)工作狀態(tài)的循環(huán)變動(dòng)。每次電源關(guān)斷后瞬間重新開(kāi)啟，熒光燈就按預(yù)定的程序變動(dòng)一個(gè)工作狀態(tài)。在關(guān)閉短時(shí)間內(nèi)重新開(kāi)啟作為一次有效的調(diào)動(dòng)(即有效跨越門(mén)檻電壓一次)。連續(xù)地進(jìn)行瞬間開(kāi)關(guān)，熒光燈就按預(yù)定的程序在預(yù)設(shè)的多個(gè)工作狀態(tài)循環(huán)變動(dòng)。在任何一個(gè)工作狀態(tài)，關(guān)斷較長(zhǎng)時(shí)間后重新上電燃點(diǎn)，燈都將自動(dòng)恢復(fù)到最亮的工作狀態(tài)。
以上兩種調(diào)光方式所描述的“關(guān)斷較長(zhǎng)時(shí)間后重新上電”中的關(guān)斷時(shí)間主要是由電壓信號(hào)處理電路6中的電容C29決定的。電容C29容量的選擇決定了區(qū)分“瞬間重新開(kāi)啟”和“較長(zhǎng)時(shí)間重新上電”時(shí)間的臨界點(diǎn)。這個(gè)時(shí)間臨界點(diǎn)取值0～10秒，一般選擇在5秒以?xún)?nèi)，最佳為1～3秒，電容C29選擇容量范圍為22uF～220uF，可根據(jù)時(shí)間臨界點(diǎn)適當(dāng)選擇電容C29的容量及其外圍電路的元件參數(shù)。所描述的“瞬間”和“較長(zhǎng)時(shí)間”應(yīng)當(dāng)與時(shí)間臨界點(diǎn)有顯著區(qū)別，以避免誤操作。比如臨界時(shí)間點(diǎn)選為1.5秒，那么“較長(zhǎng)時(shí)間重新上電”應(yīng)規(guī)定為大于2秒，而“瞬間重新開(kāi)啟”應(yīng)規(guī)定為小于1秒。
本發(fā)明由電壓信號(hào)處理電路6的可編程IC2實(shí)現(xiàn)對(duì)可控硅調(diào)光器導(dǎo)通相角信號(hào)的識(shí)別和調(diào)光控制信號(hào)的產(chǎn)生，因此熒光燈電子鎮(zhèn)流器的專(zhuān)用電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且調(diào)光性能穩(wěn)定，特別適合應(yīng)用于一體化的緊湊型熒光燈。
以上內(nèi)容是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。對(duì)于不同的調(diào)光芯片IC1和可編程IC2，電路形式會(huì)有所不同。
權(quán)利要求
1.一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于包括-濾波及整流電路(1)；-可控制頻率，產(chǎn)生開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)訊號(hào)并輸出可控高頻電壓至燈管的頻率控制及開(kāi)關(guān)電路(3)；-將調(diào)動(dòng)調(diào)光器的導(dǎo)通角變化或電源瞬間開(kāi)關(guān)的狀態(tài)變化轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)并輸出至電壓信號(hào)處理電路(6)的電壓信號(hào)采樣電路(7)；-接收上述電壓信號(hào)并識(shí)別為有效變動(dòng)時(shí)，按預(yù)定程序輸出調(diào)光控制電壓至頻率控制及開(kāi)關(guān)電路(3)，控制其在預(yù)設(shè)的工作狀態(tài)循環(huán)變動(dòng)實(shí)現(xiàn)分級(jí)調(diào)光的電壓信號(hào)處理電路(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的電壓信號(hào)處理電路(6)設(shè)有一門(mén)檻電壓，電壓信號(hào)采樣電路(7)提供的信號(hào)電壓每越過(guò)該設(shè)定電壓一次，就被電壓信號(hào)處理電路(6)識(shí)別為一個(gè)有效的電壓變動(dòng)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于還包括有一個(gè)將頻率控制及開(kāi)關(guān)電路(3)輸出的高頻電能反饋到儲(chǔ)能電容器的直流高壓穩(wěn)定電路(2)，以及一燈電流信號(hào)反饋電路(5)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述電壓信號(hào)采樣電路(7)由電阻R3、R6、R9、R10、R11二極管D5、D6和電容C4、C6、C30組成，由C30輸出一個(gè)電壓給電壓信號(hào)處理電路(6)。
5.如權(quán)利要求2所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的電壓信號(hào)處理電路(6)中設(shè)定的門(mén)檻電壓的電壓值在1V到4.5V之間。
6.如權(quán)利要求2所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的電壓信號(hào)采樣電路(7)提供的電壓信號(hào)越過(guò)電壓信號(hào)處理電路(6)中設(shè)定的門(mén)檻電壓時(shí)，是將上升沿作為有效跨越。
7.如權(quán)利要求2所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的電壓信號(hào)采樣電路(7)提供的電壓信號(hào)越過(guò)電壓信號(hào)處理電路(6)中設(shè)定的門(mén)檻電壓時(shí)，是將下降沿作為有效跨越。
8.如權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的工作狀態(tài)預(yù)設(shè)有2～10個(gè)。
9.如權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的工作狀態(tài)變動(dòng)循環(huán)是最亮-逐級(jí)變暗-最暗-最亮。
10.如權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的工作狀態(tài)變動(dòng)循環(huán)是最暗-逐級(jí)變亮-最亮-最暗。
11.如權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于所述的分級(jí)調(diào)光是通過(guò)調(diào)動(dòng)可控硅調(diào)光器的導(dǎo)通相角進(jìn)行或通過(guò)開(kāi)關(guān)進(jìn)行的。
12.如權(quán)利要求11所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于通過(guò)可控硅調(diào)光器調(diào)光時(shí)，從導(dǎo)通角最大處調(diào)動(dòng)一個(gè)合適的角度再回到原位作為一次有效的調(diào)動(dòng)。
13.如權(quán)利要求11所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于通過(guò)開(kāi)關(guān)調(diào)光時(shí)，在關(guān)閉短時(shí)間內(nèi)重新開(kāi)啟作為一次有效的調(diào)動(dòng)。
14.如權(quán)利要求11所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于在任何的工作狀態(tài)，關(guān)閉較長(zhǎng)時(shí)間后再開(kāi)啟，熒光燈自動(dòng)恢復(fù)到最亮的工作狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求11所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于所述的電壓信號(hào)處理電路(6)中設(shè)有決定時(shí)間臨界點(diǎn)以區(qū)分關(guān)閉短時(shí)間和關(guān)閉較長(zhǎng)時(shí)間兩種不同動(dòng)作的電容C29。
16.如權(quán)利要求15所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于所述的時(shí)間臨界點(diǎn)取值0～10秒。
17.如權(quán)利要求15所述的一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈裝置，其特征在于所述電壓信號(hào)處理電路(6)中的電容C29的取值范圍為22uF～220uF。
全文摘要
一種分級(jí)調(diào)光的熒光燈鎮(zhèn)流器，包括濾波及整流電路、頻率控制及開(kāi)關(guān)電路、燈電流反饋電路、電壓信號(hào)采樣電路、電壓信號(hào)處理電路以及直流高壓穩(wěn)定電路等。本發(fā)明預(yù)設(shè)兩個(gè)以上的可靠的工作狀態(tài)，通過(guò)識(shí)別可控硅調(diào)光器調(diào)光相角的重復(fù)改變或識(shí)別電源連續(xù)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作來(lái)控制各自循環(huán)變動(dòng)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)兩種不同調(diào)光方式的調(diào)光，而且鎮(zhèn)流器的專(zhuān)用電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且調(diào)光性能穩(wěn)定，特別適合應(yīng)用于一體化的緊湊型熒光燈。
文檔編號(hào)H05B41/40GK1694597SQ20051007247
公開(kāi)日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者胡安華 申請(qǐng)人:馬士科技有限公司