專利名稱：電子節(jié)能燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種照明電器，更確切地說是涉及一種一體化的電子節(jié)能燈。
一體化電子節(jié)能燈包括管形熒光燈及與之連體設(shè)計(jì)的電子鎮(zhèn)流器。管形熒光燈采用交流電子鎮(zhèn)流器比采用電感式鎮(zhèn)流器具有轉(zhuǎn)換效率高、無音頻噪音、無閃爍、啟動(dòng)快、線路功率因數(shù)高、體積小、重量輕和系統(tǒng)光致高等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此一經(jīng)問世便發(fā)展很快。
通常的電子鎮(zhèn)流器結(jié)構(gòu)如

圖1所示，包括整流電路10，濾波電路20、高頻振蕩及功率放大電路30(20-50KHZ)和熒光管負(fù)載電路40。工頻電壓經(jīng)整流電路變成脈動(dòng)直流，經(jīng)濾波后由振蕩及功放電路變成高頻交流驅(qū)動(dòng)熒光燈、熒光燈負(fù)載電路中一般采用PTC對(duì)熒光燈進(jìn)行預(yù)熱。
經(jīng)有關(guān)部門對(duì)國內(nèi)熒光燈交流電子鎮(zhèn)流器的檢測(cè)分析，普遍存在線路功率因數(shù)低(0.6-0.7)和諧波總含量高的問題，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，故造成國內(nèi)市場(chǎng)推不出、國際市場(chǎng)打不進(jìn)的局面，也影響了其他科技項(xiàng)目的發(fā)展與推廣。低功率因素和高諧波含量的危害性是十分嚴(yán)重的，如會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)負(fù)荷增加、降低電網(wǎng)利用率；高次諧波污染電網(wǎng)，影響其他電器的正常運(yùn)行，電源電流的三次系列諧波在中線疊加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起中線發(fā)熱而起火等。
系統(tǒng)功率因數(shù)定義為輸入功率與視在輸入功率之比，其大小取決于濾波電容及負(fù)載，而濾波電路還和線路電流諧波含量及燈電路波峰比有關(guān)。正由于電子鎮(zhèn)流器的濾波電路不僅關(guān)系線路的電流諧波含量，還和線路功率因數(shù)及燈電路波峰比有關(guān)，因此采用什么形式的濾波電路一直是高質(zhì)量電子鎮(zhèn)流器研究的主要問題之一。
最通用的濾波電路是電容濾波，即在橋式整流電路輸出端并接一容量較大的電容，其充放電使直流電壓脈動(dòng)較小，但其線路電流通導(dǎo)時(shí)間很短，因此各項(xiàng)奇次諧波遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，總諧波含量甚至超過基波值，功率因數(shù)亦屬低功率因數(shù)范圍，而波峰比小于1.5，由于現(xiàn)有電子鎮(zhèn)流器是采用普通的橋式整流、電容濾波電路，將不可避免地引起電源電流嚴(yán)重畸變失真，再加上高頻輸出信號(hào)反饋人輸入電路(逆變器)更加重了高次諧波含量。
采用由兩個(gè)電容及三個(gè)晶體二極管組成的電容二極管濾波電路，亦稱逐流濾波電路(含有追逐及續(xù)流的概念)，可擴(kuò)大線路電流的通導(dǎo)時(shí)間，可明顯降低奇次諧波含量，總諧波含量可達(dá)30左右，功率因數(shù)可達(dá)高功率因數(shù)范圍(＞0.9)，但其波蜂比因?yàn)V波后輸出的電壓脈動(dòng)很大而超過標(biāo)準(zhǔn)值。
采用結(jié)合開關(guān)電源的有源諧波濾波是比較理想的，其奇次諧波含量可達(dá)到低畸變標(biāo)準(zhǔn)，且有較大余量，總諧波含量可低達(dá)10左右，波峰比為1.35左右，功率因數(shù)可接近1.00，而且還有很好的穩(wěn)壓性能，但其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，且導(dǎo)致體積增大不適于在民用的一體化電子節(jié)能燈中使用。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種一體化的電子節(jié)能燈，以盡量簡單的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及盡量低的成本解決電子鎮(zhèn)流器諧波含量高、功率因數(shù)低的問題，且有低的波峰比，使?jié)M足標(biāo)準(zhǔn)要求。
本實(shí)用新型的電子節(jié)能燈，由交流電子鎮(zhèn)流器連結(jié)管形熒光燈構(gòu)成，交流電子鎮(zhèn)流器包括順序連接的橋式整流電路、電容濾波電路、電容二極管濾波電路、高頻振蕩及功率放大電路和熒光燈電路，電容二極管濾波電路由串聯(lián)的第一、第二、第三晶體二極管及并接于第一、第二晶體二極管間的第一電容、并接在第二、第三晶體二極管間的第二電容組成，其特征在于所述整流，濾波電路輸出負(fù)端與所述電容二極管濾波電路負(fù)端間串接有一電感；還包括一電阻與二極管的串聯(lián)續(xù)流電路，與所述的電容二極管濾波電路并聯(lián)；所述的電容二極管濾波電路中還包括一高頻濾波電容，并接在所述的第三二極管兩端，且一端連接電容二極管濾波電路負(fù)端。
還包括一兀型LC高頻濾波器，設(shè)置在所述橋式整流電路前。
還包括一由變壓器信號(hào)采樣電路、半波整流電容濾波電路和可控硅順序連接構(gòu)成的保護(hù)電路，設(shè)置在熒光管電路與高頻振蕩及功率放大電路之間。
所述的整流濾波電路輸出正端與電容二極管濾波電路輸入正端間還串接有一晶體二極管。
本實(shí)用新型主要通過增設(shè)一電感及其電阻、二極管的續(xù)流電路，及在電容二極管濾波電路中增設(shè)一高頻濾波電容，實(shí)現(xiàn)了以盡可能簡單的電路設(shè)計(jì)達(dá)到有源濾波效果的目的。
下面結(jié)合實(shí)施例附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)圖1是電子節(jié)能燈的基本結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型電子節(jié)能燈結(jié)構(gòu)框圖；圖3是圖2框圖的實(shí)施電路圖。
圖1說明前已述及不再贅述。
參見圖2，本實(shí)用新型的電子節(jié)能燈，其電子鎮(zhèn)流器部分包括高頻濾波器11、橋式整流器10、電容濾波器20、改進(jìn)結(jié)構(gòu)的電容二極管濾波器(逐流濾波器)21、高頻振蕩及功率放大電路30、熒光燈電路40和保護(hù)電路50。
其中電路11、10、20、21用于實(shí)現(xiàn)將交流電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓，再經(jīng)電路30變成高頻交流電送熒光燈電路40，點(diǎn)亮熒光管。當(dāng)出現(xiàn)燈不啟動(dòng)、燈負(fù)載短路、開路等異常情況時(shí)，采樣信號(hào)遠(yuǎn)大于正常值，啟動(dòng)保護(hù)電路50，輸出控制信號(hào)使振蕩電路停止振蕩實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。
參見圖3，C1、C2、L1構(gòu)成兀型LC高頻濾波電路11。二極管D1-D4構(gòu)成橋式整流電路10，電容C3構(gòu)成電容濾波電路20。電容C4-C6、電感L2、二極管D6-D8、D11及電阻R1構(gòu)成改進(jìn)型的電容二極管濾波電路21，其中C4、C6、D6、D7、D8及其連接關(guān)系為標(biāo)準(zhǔn)的逐流濾波電路，實(shí)施時(shí)C5容值較小，D11應(yīng)選用高速開關(guān)二極管，L2的電感值應(yīng)適當(dāng)。電阻R2-R8、電容C7、C8、晶體三極管T1、T2、正反向二極管D10、二極管D9及變壓器B的線圈L3、L5構(gòu)成高頻振蕩及功率放大電路30，該電路為標(biāo)準(zhǔn)的雙管LC高頻多諧振蕩器。T1、T2交替導(dǎo)通截止，周而復(fù)始形成振蕩，使C9兩端產(chǎn)生很高的諧振電壓，迫使燈管啟輝點(diǎn)燃，PTC元件呈現(xiàn)高阻，燈管兩端電壓降至110V左右，電路進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。電容C12、C9、變壓器B的線圈L6、L4、預(yù)熱啟動(dòng)元件PTC構(gòu)成熒光燈電路40。變壓器B的線圈L4′、電阻R9、二極管D12、雙向二極管D13、電容C10、C11及可控硅T3構(gòu)成保護(hù)電路50，其中L4′用于信號(hào)采樣，D12、C10用于整流濾波，出現(xiàn)異常時(shí)，由諧振電感L4的次級(jí)繞組L4′取出異常狀態(tài)信號(hào)，A點(diǎn)電壓升高，D13導(dǎo)通并觸發(fā)T3導(dǎo)通，使T2基極為低電位強(qiáng)迫停振。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，通過在地線回路中設(shè)置電感L2，有效地阻止了向輸入電路串入高頻諧波的通路形成；所增加的C5有提高濾波電路高頻特性的作用并為高頻信號(hào)提供了通路；D5有展寬波形的作用；在橋式整流電路前用兀型LC濾波器，可進(jìn)一步改善電源電流波形，提高線路功率因數(shù)、降低電源電流諧波和減小高頻傳導(dǎo)干擾，實(shí)施例指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，功率因數(shù)達(dá)到0.98、諧波總量THD＜13％，波峰比小于1.5。
權(quán)利要求1.一種電子節(jié)能燈，由交流電子鎮(zhèn)流器連結(jié)管形熒光燈構(gòu)成，交流電子鎮(zhèn)流器包括順序連接的橋式整流電路、電容濾波電路、電容二極管濾波電路、高頻振蕩及功率放大電路和熒光燈電路，電容二極管濾波電路由串聯(lián)的第一、第二、第三晶體二極管及并接于第一、第二晶體二極管間的第一電容、并接在第二、第三晶體二極管間的第二電容組成，其特征在于所述整流，濾波電路輸出負(fù)端與所述電容二極管濾波電路負(fù)端間串接有一電感；還包括一電阻與二極管的串聯(lián)續(xù)流電路，與所述的電容二極管濾波電路并聯(lián)；所述的電容二極管濾波電路中還包括一高頻濾波電容，并接在所述的第三二極管兩端，且一端連接電容二極管濾波電路負(fù)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子節(jié)能燈，其特征在于還包括一兀型LC高頻濾波器，設(shè)置在所述橋式整流電路前。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子節(jié)能燈，其特征在于還包括一由變壓器信號(hào)采樣電路、半波整流電容濾波電路和可控硅順序連接構(gòu)成的保護(hù)電路，設(shè)置在熒光管電路與高頻振蕩及功率放大電路之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子節(jié)能燈，其特征在于所述的整流濾波電路輸出正端與電容二極管濾波電路輸入正端間還串接有一晶體二極管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種一體式節(jié)能燈，由電子鎮(zhèn)流器連結(jié)管式熒光管構(gòu)成。電子鎮(zhèn)流器包括高頻兀型LC濾波電路、橋式整流電路、電容濾波電路、電容二極管濾波電路、高頻振蕩及功率放大電路、熒光燈電路和保護(hù)電路。其中電容二極管濾波電路在兩個(gè)電容、三個(gè)二極管的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加一高頻濾波電容，在電容濾波器與電容二極管濾波器的正、負(fù)連線間分別串接二極管及電感，并設(shè)置了電感的續(xù)流電路。功率因數(shù)＞0.98諧波總量＜13％波峰比＜1.5。
文檔編號(hào)H05B41/00GK2221711SQ9521680
公開日1996年3月6日 申請(qǐng)日期1995年7月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月19日
發(fā)明者常春華 申請(qǐng)人:深圳華源實(shí)業(yè)股份有限公司