專利名稱：一種電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及燈具與燈具配件，具體地，涉及一種電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器。
背景技術：
近年來，隨著科學技術的飛速發(fā)展與人們生活水平的不斷提高，生產用電與生活 用電大量增加；與此同時，我國的電力供需矛盾日益緊張，各種能耗急劇上升；鑒于此，節(jié) 能已成為我國現階段面臨的重大問題，是國內外經濟發(fā)展和社會發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方 針。目前，我國城市道路照明用電也在大幅度增加，其中，白熾燈、金鹵燈與高壓鈉燈 等，一直沿用電感鎮(zhèn)流器，存在能耗大、功率因數低與投入成本高等缺陷；而這些缺陷不利 于改善上述科學技術發(fā)展的社會資源和電力供需進展的現狀，因為能耗大就意味著將要 消耗大量的燃煤等能源，并且，燃煤等燃燒時，還會排放大量的有害氣體，嚴重污染大氣和 環(huán)境。因此，必須采取相應的節(jié)能措施，解決現有技術中電感鎮(zhèn)流器的能耗大、功率因數 低與成本高的缺陷。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器，以實 現能耗低、功率因數高、成本低、安全性好、可靠性高與實用性強的優(yōu)點。為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器， 包括電壓值為180-270V的交流電源、保險管F1、功率因數校正PFC單元與半橋驅動單元， 所述交流電源、保險管F1、PFC單元與半橋驅動單元順序電連接；其中所述交流電源的第1 連接端、通過保險管Fl與功率因數校正PFC單元的第1連接端電連接，第2連接端與功率 因數校PFC單元的第2連接端電連接，第3連接端接保護地。進一步地，所述PFC單元包括第1至5電容C1-C5、第1諧振電感L0、第二諧振電 感Li、由第1至4 二極管D1-D4構成的整流橋、第5 二極管D5、第6 二極管D6、電解電容C6、 第7至8電容C7-C8、第1穩(wěn)壓二極管DZ8、第1功率場效應晶體管Q1、以及第1至10電阻 Rl-RlO ；其中所述第1電容的第1連接端，與保險管Fl遠離交流電源的一端電連接，同時 與第1諧振電感LO中第1線圈的第1連接端電連接；第2連接端，與交流電源的第2連接 端電連接，同時與第1諧振電感LO中第2線圈的第1連接端電連接；所述第3電容的第1 連接端，與交流電源的第3連接端電連接；第2連接端接信號地；所述第1諧振電感LO中第 1線圈的第2連接端，與第5電容的第1連接端、整流橋中第1 二極管Dl的陽極、以及整流 橋中第2 二極管D2的陰極電連接；第2線圈的第2連接端，與第4電容的第1連接端、整流 橋中第3 二極管D3的陽極、以及整流橋中第4 二極管D4的陰極電連接；所述第5電容的第 2連接端，與整流橋中第1 二極管的陰極、整流橋中第3 二極管的陰極、第5 二極管D5的陽 極、第2諧振電感中第1線圈的第1連接端、以及第1電阻的第1連接端電連接，并通過第2電容接信號地；所述第4電容的第2連接端接信號地，與整流橋中第2 二極管D2的陽極、 以及整流橋中第4 二極管D4的陽極電連接；所述第2諧振電感Ll中第1線圈的第2連接 端，與第6 二極管的陽極、以及第1功率場效應晶體管Ql的漏極電連接；所述第6 二極管的 陰極與電解電容C6的正極電連接，并經第5電阻R5、第6電阻R6與第10電阻RlO接信號 地；所述電解電容C6的負極接信號地；所述第7電容C7的第1連接端、與第6電阻R6及第 10電阻RlO的公共端電連接，第2連接端接信號地；所述第2諧振電感Ll中第2線圈的第 1連接端接信號地，第2連接端與第4電阻R4電連接；所述第1功率場效應晶體管Ql的柵 極，與第7電阻R7電連接；源極分別經第8電阻R8與第9電阻R9后，接信號地；所述第1 電阻R1、第2電阻R2與第3電阻R3，順序電連接在第2諧振電感Ll中第1線圈的第1連 接端、與第1穩(wěn)壓二極管DZl的陰極之間；所述第1穩(wěn)壓二極管DZl的陽極接信號地；所述 第8電容并聯在第1穩(wěn)壓二極管DZl的兩端。 進一步地，所述半橋驅動單元包括逆變半橋芯片、第11至28電阻R11-R28、第2至 3功率場效應晶體管Q2-Q3、第9至25電容C9-C25、第7至8 二極管D7-D8、第3至4諧振 電感T1-T2、第2穩(wěn)壓二極管DZ2、第1至3電感L21-L23、第4至6電感L31-L33、以及第1 至4無極燈座，其中所述逆變半橋芯片的PFCZ⑶端，與第4電阻遠離第2諧振電感L 1的 一端電連接；PFCGD端，與第7電阻遠離第1功率場效應晶體管Ql的一端電連接；PFCVS端， 經第7電容接信號地；PFCCS端，與第8電阻及第1功率場效應晶體管Ql的公共端電連接； GND端接信號地，VCC端與第8電容遠離信號地的一端電連接；RF RU N端經第11電阻Rll 接信號地，RF PH端經第12電阻Rl2接信號地，RT PH端經第13電阻Rl3接信號地；RES端， 與第2穩(wěn)壓二極管DZ2的陰極、第27電阻的第1連接端、以及第28電阻的第1連接端電連 接，第2穩(wěn)壓二極管DZ2的陽極接信號地；LSCS端，與第3功率場效應晶體管Q3的源極電 連接，同時經第14電阻R14接信號地，還經第15電阻R15接信號地；LS⑶端，經第18電阻 R18，與第3功率場效應晶體管Q3的柵極電連接，第3功率場效應晶體管Q3的漏極與第2 功率場效應晶體管Q2的源極電連接；HSGND端，與第10電容的第1連接端、以及第2功率場 效應晶體管Q2與第3功率場效應晶體管Q3的公共端電連接，同時與第12電容C12的第1 連接端、以及第13電容C13及第14電容C14的公共端電連接；HSVCC端，與第10電容的第 2連接端電連接，同時經第19電阻接VCC端，第9電容電連接在VCC端與信號地之間；HS⑶ 端，經第17電阻R17、與第2功率場效應晶體管Q2的柵極電連接，第2功率場效應晶體管 Q2的漏極，與第6 二極管的陰極電連接，同時經第1電容Cll接信號地；LVSl端，依次經第 20至22電阻R20-R22，與第16電容C16的第2連接端、以及第1無極燈座的第2連接端電 連接；LVS2端，依次經第24至26電阻R24-R26，與第21電容的第2連接端、以及第3無極 燈座的第2連接端電連接；所述第12電容的第2連接端，與第7 二極管D7的陽極、以及第 8 二極管D8的陰極電連接，第7 二極管D7的陰極與逆變半橋芯片的VCC端電連接，第8 二 極管D8的陽極接信號地；所述第13至15電容C13-C15依次串接，第13電容C13遠離第14 電容C14的一端、與第3諧振電感Tl中第1線圈的第1連接端、以及第23電阻R23的第1 連接端電連接，第23電阻R23的第2連接端、經第16電阻R16后，與第2電阻R2及第3電 阻R3的公共端電連接；所述第15電容C15遠離第14電容C14的一端接信號地，第14電容 C14與第15電容C15的公共端，與第2穩(wěn)壓二極管DZ2的陰極電連接；所述第16電容C16 的第1連接端，經第1電感L21、第3諧振電感Tl中第2線圈、以及第17電容C17后，接信號地；第3諧振電感Tl中第1線圈的第1連接端，與第2線圈的第2連接端、第18電容C18 的第1連接端、以及第1無極燈座的第1連接端電連接；第3諧振電感Tl中的第3線圈的 第1連接端，依次經第2電感L22與第19電容C19后，與第1無極燈座的第3連接端、以 及第2無極燈座的第1連接端電連接；第3諧振電感Tl中第3線圈的第2連接端，與第18 電容C18的第2連接端、第1無極燈座的第4連接端、以及第2無極燈座的第2連接端電連 接；第3諧振電感Tl中第4線圈的第1連接端，與第28電阻R28的第2連接端、以及第2 無極燈座的第4連接端電連接；第3諧振電感Tl中第4線圈的第2連接端，依次經第3電 感L23與第20電容C20后，與第2無極燈座的第3連接端電連接，并接信號地；所述第4諧 振電感T2中第1線圈的第1連接端，與第13電容C13遠離第14電容C14的一端電連接； 第4諧振電感T2中第1線圈的第2連接端，與第2線圈的第2連接端、第22電容C22的第 1連接端、第23電容C23的第1連接端、以及第3無極燈座的第1連接端電連接；所述第4 諧振電感T2中第2線圈的第1連接端，經第4電感L31后，與第21電容C21的第1連接端 電連接，第21電容C21的第2連接端與第3無極燈座的第2連接端電連接；第4諧振電感 T2中第2線圈的第2連接端，與第4諧振電感T2中第1線圈的第2連接端電連接，第22電 容C22的第2連接端接信號地；所述第4諧振電感T2中第3線圈的第1連接端，經第5電 感L32與第24電容C24后，與第3無極燈座的第3連接端、以及第4無極燈座的第1連接 端電連接；第4諧振電感T2中第3線圈的第2連接端，與第23電容C23的第2連接端、第3 無極燈座的第4連接端、以及第4無極燈座的第2連接端電連接；所述第4諧振電感T2中 第4線圈的第1連接端，與第29電阻R29的第2連接端、以及第4無極燈座的第4連接端 電連接；第4諧振電感T2中第4線圈的第2連接端，經第6電感L33與第25電容C25后， 與第4無極燈座的第3連接端電連接，并接信號地。進一步地，逆變半橋芯片的型號為ICB1FL02G。本實用新型各實施例的電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器，由于包括電壓值為180-270V 的交流電源、保險管F1、功率因數校PFC單元與半橋驅動單元，交流電源、保險管F1、PFC單 元與半橋驅動單元順序電連接；其中交流電源的第1連接端、通過保險管Fl與功率因數 校PFC單元的第1連接端電連接，第2連接端與功率因數校正PFC單元的第2連接端電連 接，第3連接端接保護地；可以克服現有鎮(zhèn)流器的功耗大、功率因數低、投資大等缺點，具有 電路設計合理，智能化程度高，節(jié)電效果安全可靠，功能齊全、自身功耗小、工作穩(wěn)定，照價 低、實用性強的鎮(zhèn)流器他不但功率因數高、設備投資小等諸多優(yōu)點外，還可實現一只鎮(zhèn)流器 帶動多只燈的功能不但節(jié)約電能，還節(jié)約材料，經濟效益非常客觀；從而可以克服現有技術 中能耗大、功率因數低與成本高的缺陷，以實現能耗低、功率因數高、成本低、安全性好、可 靠性高與實用性強的優(yōu)點。本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書 中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過 在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用
7新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖1為根據本實用新型電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器的電路原理示意圖；圖2為根據本實用新型電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器從啟動到正常工作的工作過程 示意圖；圖3為根據本實用新型電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器工作時燈電流隨燈電阻的變化 和匝比N變化的曲線示意圖。結合附圖，本實用新型實施例中附圖標記如下1-第一無極燈座；2-第二無極燈座；3-第三無極燈座；4-第四無極燈座。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu) 選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。根據本實用新型實施例，提供了一種電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器。如圖1-圖3所 示，本實施例包括電壓值為180-270V的交流電源、保險管F1、功率因數校正PFC單元與半 橋驅動單元，交流電源、保險管F1、PFC單元與半橋驅動單元順序電連接；其中交流電源的 第1連接端、通過保險管Fl與功率因數校正PFC單元的第1連接端電連接，第2連接端與 功率因數校正PFC單元的第2連接端電連接，第3連接端接保護地。進一步地，在上述實施例中，PFC單元包括第1至5電容C1-C5、第1諧振電感L0、 第二諧振電感Li、由第1至4 二極管D1-D4構成的整流橋、第5 二極管D5、第6 二極管D6、 電解電容C6、第7至8電容C7-C8、第1穩(wěn)壓二極管DZ8、第1功率場效應晶體管Q1、以及第 1 至 10 電阻 R1-R10。其中，第1電容的第1連接端，與保險管Fl遠離交流電源的一端電連接，同時與第 1諧振電感LO中第1線圈的第1連接端電連接；第2連接端，與交流電源的第2連接端電 連接，同時與第1諧振電感LO中第2線圈的第1連接端電連接；第3電容的第1連接端，與 交流電源的第3連接端電連接；第2連接端接信號地；第1諧振電感LO中第1線圈的第2 連接端，與第5電容的第1連接端、整流橋中第1 二極管Dl的陽極、以及整流橋中第2 二極 管D2的陰極電連接；第2線圈的第2連接端，與第4電容的第1連接端、整流橋中第3 二極 管D3的陽極、以及整流橋中第4 二極管D4的陰極電連接；第5電容的第2連接端，與整流 橋中第1 二極管的陰極、整流橋中第3 二極管的陰極、第5 二極管D5的陽極、第2諧振電感 中第1線圈的第1連接端、以及第1電阻的第1連接端電連接，并通過第2電容接信號地； 第4電容的第2連接端接信號地，與整流橋中第2 二極管D2的陽極、以及整流橋中第4 二 極管D4的陽極電連接。第2諧振電感Ll中第1線圈的第2連接端，與第6 二極管的陽極、以及第1功率 場效應晶體管Ql的漏極電連接；第6 二極管的陰極與電解電容C6的正極電連接，并經第5 電阻R5、第6電阻R6與第10電阻RlO接信號地；電解電容C6的負極接信號地；第7電容 C7的第1連接端、與第6電阻R6及第10電阻RlO的公共端電連接，第2連接端接信號地； 第2諧振電感Ll中第2線圈的第1連接端接信號地，第2連接端與第4電阻R4電連接；第 1功率場效應晶體管Ql的柵極，與第7電阻R7電連接；源極分別經第8電阻R8與第9電 阻R9后，接信號地；第1電阻R1、第2電阻R2與第3電阻R3，順序電連接在第2諧振電感Ll中第1線圈的第1連接端、與第1穩(wěn)壓二極管DZl的陰極之間；第1穩(wěn)壓二極管DZl的 陽極接信號地；第8電容并聯在第1穩(wěn)壓二極管DZl的兩端。進一步地，在上述實施例中，半橋驅動單元包括逆變半橋芯片、第11至28電 阻R11-R28、第2至3功率場效應晶體管Q2-Q3、第9至25電容C9-C25、第7至8 二極管 D7-D8、第3至4諧振電感T1-T2、第2穩(wěn)壓二極管DZ2、第1至3電感L21-L23、第4至6電 感L31-L33、以及第1至4無極燈座。這里，逆變半橋芯片的型號為ICB1FL02G。其中，逆變半橋芯片的PFCZ⑶端，與第4電阻遠離第2諧振電感Ll的一端電連接； PFCGD端，與第7電阻遠離第1功率場效應晶體管Ql的一端電連接；PFCVS端，經第7電容 接信號地；PFCCS端，與第8電阻及第1功率場效應晶體管Ql的公共端電連接；GND端接信 號地，VCC端與第8電容遠離信號地的一端電連接；RF RU N端經第11電阻Rll接信號地， RF PH端經第12電阻R12接信號地，RT PH端經第13電阻R13接信號地；RES端，與第2穩(wěn) 壓二極管DZ2的陰極、第27電阻的第1連接端、以及第28電阻的第1連接端電連接，第2 穩(wěn)壓二極管DZ2的陽極接信號地；LSCS端，與第3功率場效應晶體管Q3的源極電連接，同 時經第14電阻R14接信號地，還經第15電阻R15接信號地；LS⑶端，經第18電阻R18，與 第3功率場效應晶體管Q3的柵極電連接，第3功率場效應晶體管Q3的漏極與第2功率場 效應晶體管Q2的源極電連接；HSGND端，與第10電容的第1連接端、以及第2功率場效應 晶體管Q2與第3功率場效應晶體管Q3的公共端電連接，同時與第12電容C12的第1連接 端、以及第13電容C13及第14電容C14的公共端電連接；HSVCC端，與第10電容的第2連 接端電連接，同時經第19電阻接VCC端，第9電容電連接在VCC端與信號地之間；HS⑶端， 經第17電阻R17、與第2功率場效應晶體管Q2的柵極電連接，第2功率場效應晶體管Q2的 漏極，與第6 二極管的陰極電連接，同時經第1電容Cll接信號地；LVSl端，依次經第20至 22電阻R20-R22，與第16電容C16的第2連接端、以及第1無極燈座的第2連接端電連接； LVS2端，依次經第24至26電阻R24-R26，與第21電容的第2連接端、以及第3無極燈座的 第2連接端電連接；第12電容的第2連接端，與第7 二極管D7的陽極、以及第8 二極管D8 的陰極電連接，第7 二極管D7的陰極與逆變半橋芯片的VCC端電連接，第8 二極管D8的陽 極接信號地；第13至15電容C13-C15依次串接，第13電容C13遠離第14電容C14的一端、 與第3諧振電感Tl中第1線圈的第1連接端、以及第23電阻R23的第1連接端電連接，第 23電阻R23的第2連接端、經第16電阻R16后，與第2電阻R2及第3電阻R3的公共端電 連接；第15電容C15遠離第14電容C14的一端接信號地，第14電容C14與第15電容C15 的公共端，與第2穩(wěn)壓二極管DZ2的陰極電連接；第16電容C16的第1連接端，經第1電感 L21、第3諧振電感Tl中第2線圈、以及第17電容C17后，接信號地；第3諧振電感Tl中第 1線圈的第1連接端，與第2線圈的第2連接端、第18電容C18的第1連接端、以及第1無 極燈座的第1連接端電連接；第3諧振電感Tl中的第3線圈的第1連接端，依次經第2電 感L22與第19電容C19后，與第1無極燈座的第3連接端、以及第2無極燈座的第1連接 端電連接。第3諧振電感Tl中第3線圈的第2連接端，與第18電容C18的第2連接端、第1 無極燈座的第4連接端、以及第2無極燈座的第2連接端電連接；第3諧振電感Tl中第4 線圈的第1連接端，與第28電阻R28的第2連接端、以及第2無極燈座的第4連接端電連 接；第3諧振電感Tl中第4線圈的第2連接端，依次經第3電感L23與第20電容C20后，與第2無極燈座的第3連接端電連接，并接信號地。第4諧振電感T2中第1線圈的第1連接端，與第13電容C13遠離第14電容C14 的一端電連接；第4諧振電感T2中第1線圈的第2連接端，與第2線圈的第2連接端、第22 電容C22的第1連接端、第23電容C23的第1連接端、以及第3無極燈座的第1連接端電 連接；第4諧振電感T2中第2線圈的第1連接端，經第4電感L31后，與第21電容C21的 第1連接端電連接，第21電容C21的第2連接端與第3無極燈座的第2連接端電連接；第 4諧振電感T2中第2線圈的第2連接端，與第4諧振電感T2中第1線圈的第2連接端電 連接，第22電容C22的第2連接端接信號地；第4諧振電感T2中第3線圈的第1連接端， 經第5電感L32與第24電容C24后，與第3無極燈座的第3連接端、以及第4無極燈座的 第1連接端電連接；第4諧振電感T2中第3線圈的第2連接端，與第23電容C23的第2連 接端、第3無極燈座的第4連接端、以及第4無極燈座的第2連接端電連接；第4諧振電感 T2中第4線圈的第1連接端，與第29電阻R29的第2連接端、以及第4無極燈座的第4連 接端電連接；第4諧振電感T2中第4線圈的第2連接端，經第6電感L33與第25電容C25 后，與第4無極燈座的第3連接端電連接，并接信號地。在上述實施例中，圖1顯示了將PFC和鎮(zhèn)流器相結合，利用數字控制功能、無極燈 保護特性、以及緊湊的尺寸，給電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器的設計帶來了極大的便利。其中， 無極燈的連接采用兩燈串聯與兩路并聯的方式，以實現每個無極燈進入異常狀態(tài)時，都會 被無極燈用鎮(zhèn)流器的控制器對應的引角檢測到。電磁節(jié)能無極燈的預熱采用帶有輔助繞組 的電壓型預熱方式，使多個無極燈都可以被充分地預熱。利用最少的器件數目和成本來同 時驅動多個電磁節(jié)能無極燈；并且每個無極燈都有具有壽命終了保護(EOL)、無極燈移除 保護、整流狀態(tài)保護、容性保護、恒定燈電壓等無極燈所要求的保護模式；PFC部分在負載 減小到一定程度后，會進入穩(wěn)定的流斷模式(DCM)狀態(tài)，進入DCM模式由內部數字PI濾波 器的輸出而定，開關工作在零電壓開通模式，其工作頻率隨輸入而定。其中，PFC部分的關 鍵元件在于電感，該電感可由以下公式中的最小值來確定。 最低輸入電壓時: 最咼輸入電壓時: 輕載進入 DCM 時 其中效率η估計為0. 90，TQN_MX為內部固定，為23. 4us。可得Ll = 1. 06mH根據 峰值電流可選擇E25. 4/10/7大小的磁芯。諧振參數的確定半橋電路中的Q2、Q3、T1、電容和燈組成了 LCR諧振網絡，其入端
的有效值為:Lhb ^ Vpfc0VT π因燈為串聯狀態(tài)，此時LCR諧振網絡的阻尼主要是兩個等串聯后的阻抗，所以穩(wěn) 態(tài)工作時諧振網絡增益滿足下式 = Xfs是穩(wěn)態(tài)工作的角頻率。初選電容為2. 7uF，則由上式可得Ln為 3. 68mH。諧振電感的選取對于諧振電感磁芯的準確選取，主要在于計算工作電流。對于此 諧振回路，流過電感的電流可以分為兩個階段。摘燈亮前此電路是屬于LC諧振，因為回路 阻尼小，諧振電流和電壓都非常高；點燈后由于燈電阻的引入，變成了 LCR諧振，電感諧振 電流相對下降。以下分別計算其諧振電流值。點燈狀態(tài)時，調節(jié)電阻就可調節(jié)最大諧振電流，也是最高點燈電壓。如燈最高電燈 電壓峰值VreN_PK為700V，則點燈頻率freN
在此點燈頻率下，諧振電感的電流峰值It ign PK可以從下式得出
1-4ΤΓ xf1GNxLnxCl7 此值是電感Tl在所有正常狀態(tài)下的電流峰值。
同時也可計算燈在正常工作時的電感電流有效值。假設LC自然諧振頻 1 電感在正常工作時的電流有效值L MS可以按照Q值來計算得到了電磁電流峰 值和有效值后，通過AP法就可以得到磁芯的大概尺寸。 Z71 χ In IGN Ρ Κ χ In IiMS 其中，ΔΒΤ1 是磁芯的最高工作磁通密度，由于是雙向工作，可以選擇2X260 = 520mT。Dn是繞組的電流密度，可以選擇3X106A/m2。Kn是電感窗口利用系數，可以選擇 0.3。這樣計算后的結果是1. 16X10_9m4。按早AP = AeXAw，找到N87材質的E25. 4/10/7 可以滿足此AP值。繞組圈數附=109匝。T2與Tl是完全相同的。對于電壓型預熱電路來說，無極燈與Tl、L21、電容構成了一組電壓型輔助預 熱電路，N2是諧振電感Tl的副邊，并且按照N = m N2的關系耦合到了電感上的電 壓。在預熱階段，半橋諧振電路以預熱頻率工作，電感上感應的電壓被耦合到了預熱電路 上，用來加熱燈。一般選擇L21和C21的自然諧振頻率等于預熱頻率，所以燈上的電壓就 是N2上的電壓。點燈后，正常工作頻率會遠低于預熱頻率，此時L21和C21呈現高阻抗， 從而截斷了燈的預熱電流。所以假設預熱時燈電壓Vph要求在70V，則預熱頻率fPH為[0048]
，照此預熱頻率，可以選擇
，則電感L21 在預熱狀態(tài)下，流過的電流If就完全有匝比N來決定；這里，假設燈電阻為Rf，則燈阻抗是一個變值，對于電磁節(jié)能無極燈來講，冷態(tài)阻抗在10Ω左右，加熱后會 升到40Ω以上。由此可以了解到無極燈的預熱能量E需要滿足下式E = Q+PXt;其中，Q 是把燈加熱到適當溫度的初始能量；P是在預熱時間t內維持此溫度，所需的功率。根據熱 態(tài)與冷態(tài)燈阻抗Rh/Rc要在4 6之間的規(guī)定，預熱時的電阻可以選為冷態(tài)的4倍，對于電 磁節(jié)能無極燈而言就是40Ω ；這里，可以選擇N = 40，在40Ω時的預熱電流是0. 14A左右， 可以滿足預熱要求。在上述實施例中，電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器包括PFC電路、半橋諧振回路、電壓預 熱輔助電路，具有可編程預熱和啟動過程的控制器，通過三個電阻R11-R13，就可以分別設 定預熱時間、預熱頻率和工作頻率；另外，通過六個電阻R20-R22與R24-R26，可做燈移除檢 測、燈過壓和燈整流狀態(tài)保護；通過電容C14與C15，構成MOSFET的分壓電路，可以用來檢 測半橋諧振回路是否進入到容性模式。圖2顯示了對于諧振電感磁芯的諧振回路來說，流過電感的電流可以分為兩個階 段摘燈亮前此電路是屬于LC諧振，因為回路阻尼小，諧振電流和電壓都非常高；點燈后由 于燈電阻的引入，變成了 LCR諧振，電感諧振電流相對下降。圖3顯示了燈阻抗是一個變值， 對于電磁節(jié)能無極燈來講，冷態(tài)阻抗在10 Ω左右，加熱后會升到40Ω以上。綜上所述，本實用新型各實施例的電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器，由于包括電壓值為 180-270V的交流電源、保險管F1、功率因數校正PFC單元與半橋驅動單元，交流電源、保險 管Fl、PFC單元與半橋驅動單元順序電連接；其中交流電源的第1連接端、通過保險管Fl 與功率因數校正PFC單元的第1連接端電連接，第2連接端與功率因數校正PFC單元的第 2連接端電連接，第3連接端接保護地；可以克服現有鎮(zhèn)流器的功耗大、功率因數低、投資大 等缺點，具有電路設計合理，智能化程度高，節(jié)電效果安全可靠，功能齊全、自身功耗小、工 作穩(wěn)定，照價低、實用性強的鎮(zhèn)流器他不但功率因數高、設備投資小等諸多優(yōu)點外，還可實 現一只鎮(zhèn)流器帶動多只燈的功能不但節(jié)約電能，還節(jié)約材料，經濟效益非?？陀^；從而可以 克服現有技術中能耗大、功率因數低與成本高的缺陷，以實現能耗低、功率因數高、成本低、 安全性好、可靠性高與實用性強的優(yōu)點。最后應說明的是以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本 實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員 來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征 進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均 應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求一種電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器，其特征在于，包括電壓值為180 270V的交流電源、保險管F1、功率因數校正PFC單元與半橋驅動單元，所述交流電源、保險管F1、PFC單元與半橋驅動單元順序電連接；其中所述交流電源的第1連接端、通過保險管F 1與功率因數校正PFC單元的第1連接端電連接，第2連接端與功率因數校正PFC單元的第2連接端電連接，第3連接端接保護地。
2.根據權利要求1所述的電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述PFC單元包括 第1至5電容C1-C5、第1諧振電感L0、第二諧振電感Li、由第1至4 二極管D1-D4構成的 整流橋、第5 二極管D5、第6 二極管D6、電解電容C6、第7至8電容C7-C8、第1穩(wěn)壓二極管 DZ8、第1功率場效應晶體管Q1、以及第1至10電阻Rl-RlO ；其中所述第1電容的第1連接端，與保險管Fl遠離交流電源的一端電連接，同時與第1諧 振電感LO中第1線圈的第1連接端電連接；第2連接端，與交流電源的第2連接端電連接， 同時與第1諧振電感LO中第2線圈的第1連接端電連接；所述第3電容的第1連接端，與交流電源的第3連接端電連接；第2連接端接信號地；所述第1諧振電感LO中第1線圈的第2連接端，與第5電容的第1連接端、整流橋中第 1 二極管Dl的陽極、以及整流橋中第2 二極管D2的陰極電連接；第2線圈的第2連接端， 與第4電容的第1連接端、整流橋中第3 二極管D3的陽極、以及整流橋中第4 二極管D4的 陰極電連接；所述第5電容的第2連接端，與整流橋中第1 二極管的陰極、整流橋中第3 二極管的陰 極、第5 二極管D5的陽極、第2諧振電感中第1線圈的第1連接端、以及第1電阻的第1連 接端電連接，并通過第2電容接信號地；所述第4電容的第2連接端接信號地，與整流橋中第2 二極管D2的陽極、以及整流橋 中第4 二極管D4的陽極電連接；所述第2諧振電感Ll中第1線圈的第2連接端，與第6 二極管的陽極、以及第1功率 場效應晶體管Ql的漏極電連接；所述第6 二極管的陰極與電解電容C6的正極電連接，并經 第5電阻R5、第6電阻R6與第10電阻RlO接信號地；所述電解電容C6的負極接信號地； 所述第7電容C7的第1連接端、與第6電阻R6及第10電阻RlO的公共端電連接，第2連 接端接信號地；所述第2諧振電感Ll中第2線圈的第1連接端接信號地，第2連接端與第4電阻R4 電連接；所述第1功率場效應晶體管Ql的柵極，與第7電阻R7電連接；源極分別經第8電阻R8 與第9電阻R9后，接信號地；所述第1電阻R1、第2電阻R2與第3電阻R3，順序電連接在第2諧振電感Ll中第1 線圈的第1連接端、與第1穩(wěn)壓二極管DZl的陰極之間；所述第1穩(wěn)壓二極管DZl的陽極接 信號地；所述第8電容并聯在第1穩(wěn)壓二極管DZl的兩端。
3.根據權利要求1或2所述的電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述半橋驅動單 元包括逆變半橋芯片、第11至28電阻R11-R28、第2至3功率場效應晶體管Q2-Q3、第9至 25電容C9-C25、第7至8 二極管D7-D8、第3至4諧振電感T1-T2、第2穩(wěn)壓二極管DZ2、第 1至3電感L21-L23、第4至6電感L31-L33、以及第1至4無極燈座，其中所述逆變半橋芯片的PFCZ⑶端，與第4電阻遠離第2諧振電感Ll的一端電連接；PFCGD端，與第7電阻遠離第1功率場效應晶體管Ql的一端電連接；PFCVS端，經第7電容接信號 地；PFCCS端，與第8電阻及第1功率場效應晶體管Ql的公共端電連接；GND端接信號地， VCC端與第8電容遠離信號地的一端電連接；RF RU N端經第11電阻Rll接信號地，RF PH 端經第12電阻R12接信號地，RT PH端經第13電阻R13接信號地；RES端，與第2穩(wěn)壓二 極管DZ2的陰極、第27電阻的第1連接端、以及第28電阻的第1連接端電連接，第2穩(wěn)壓 二極管DZ2的陽極接信號地；LSCS端，與第3功率場效應晶體管Q3的源極電連接，同時經 第14電阻R14接信號地，還經第15電阻R15接信號地；LS⑶端，經第18電阻R18，與第3 功率場效應晶體管Q3的柵極電連接，第3功率場效應晶體管Q3的漏極與第2功率場效應 晶體管Q2的源極電連接；HSGND端，與第10電容的第1連接端、以及第2功率場效應晶體 管Q2與第3功率場效應晶體管Q3的公共端電連接，同時與第12電容C12的第1連接端、 以及第13電容C13及第14電容C14的公共端電連接；HSVCC端，與第10電容的第2連接 端電連接，同時經第19電阻接VCC端，第9電容電連接在VCC端與信號地之間；HS⑶端，經 第17電阻R17、與第2功率場效應晶體管Q2的柵極電連接，第2功率場效應晶體管Q2的 漏極，與第6 二極管的陰極電連接，同時經第1電容Cll接信號地；LVSl端，依次經第20至 22電阻R20-R22，與第16電容C16的第2連接端、以及第1無極燈座的第2連接端電連接； LVS2端，依次經第24至26電阻R24-R26，與第21電容的第2連接端、以及第3無極燈座的 第2連接端電連接；所述第12電容的第2連接端，與第7 二極管D7的陽極、以及第8 二極管D8的陰極電 連接，第7 二極管D7的陰極與逆變半橋芯片的VCC端電連接，第8 二極管D8的陽極接信號 地；所述第13至15電容C13-C15依次串接，第13電容C13遠離第14電容C14的一端、與 第3諧振電感Tl中第1線圈的第1連接端、以及第23電阻R23的第1連接端電連接，第23 電阻R23的第2連接端、經第16電阻R16后，與第2電阻R2及第3電阻R3的公共端電連 接；所述第15電容C15遠離第14電容C14的一端接信號地，第14電容C14與第15電容 C15的公共端，與第2穩(wěn)壓二極管DZ2的陰極電連接；所述第16電容C16的第1連接端，經第1電感L21、第3諧振電感Tl中第2線圈、以 及第17電容Q7后，接信號地；第3諧振電感Tl中第1線圈的第1連接端，與第2線圈的 第2連接端、第18電容C18的第1連接端、以及第1無極燈座的第1連接端電連接；第3諧 振電感Tl中的第3線圈的第1連接端，依次經第2電感L22與第19電容C19后，與第1無 極燈座的第3連接端、以及第2無極燈座的第1連接端電連接；第3諧振電感Tl中第3線 圈的第2連接端，與第18電容C18的第2連接端、第1無極燈座的第4連接端、以及第2無 極燈座的第2連接端電連接；第3諧振電感Tl中第4線圈的第1連接端，與第28電阻R28 的第2連接端、以及第2無極燈座的第4連接端電連接；第3諧振電感Tl中第4線圈的第 2連接端，依次經第3電感L23與第20電容C20后，與第2無極燈座的第3連接端電連接， 并接信號地；所述第4諧振電感T2中第1線圈的第1連接端，與第13電容C13遠離第14電容C14 的一端電連接；第4諧振電感T2中第1線圈的第2連接端，與第2線圈的第2連接端、第22 電容C22的第1連接端、第23電容C23的第1連接端、以及第3無極燈座的第1連接端電 連接；3所述第4諧振電感T2中第2線圈的第1連接端，經第4電感L31后，與第21電容C21 的第1連接端電連接，第21電容C21的第2連接端與第3無極燈座的第2連接端電連接； 第4諧振電感T2中第2線圈的第2連接端，與第4諧振電感T2中第1線圈的第2連接端 電連接，第22電容C22的第2連接端接信號地；所述第4諧振電感T2中第3線圈的第1連接端，經第5電感L32與第24電容C24后， 與第3無極燈座的第3連接端、以及第4無極燈座的第1連接端電連接；第4諧振電感T2 中第3線圈的第2連接端，與第23電容C23的第2連接端、第3無極燈座的第4連接端、以 及第4無極燈座的第2連接端電連接；所述第4諧振電感T2中第4線圈的第1連接端，與第29電阻R29的第2連接端、以及 第4無極燈座的第4連接端電連接；第4諧振電感T2中第4線圈的第2連接端，經第6電 感L33與第25電容C25后，與第4無極燈座的第3連接端電連接，并接信號地。
4.根據權利要求3所述的電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器，其特征在于，逆變半橋芯片的型 號為 ICB1FL02G。
專利摘要本實用新型公開了一種電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器，包括電壓值為180-270V的交流電源、保險管F1、功率因數校正PFC單元與半橋驅動單元，所述交流電源、保險管F1、PFC單元與半橋驅動單元順序電連接；其中所述交流電源的第1連接端、通過保險管F1與功率因數校正PFC單元的第1連接端電連接，第2連接端與功率因數校正PFC單元的第2連接端電連接，第3連接端接保護地。本實用新型所述電磁節(jié)能無極燈用鎮(zhèn)流器，可以克服現有技術中能耗大、功率因數低與成本高等缺陷，以實現能耗低、功率因數高、成本低、安全性好、可靠性高與實用性強的優(yōu)點。
文檔編號H05B41/285GK201690666SQ20102014229
公開日2010年12月29日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權日2010年3月26日
發(fā)明者戴偉 申請人:烏魯木齊希望電子有限公司