專利名稱：低燈電流波峰比的高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及高頻電子鎮(zhèn)流器，具體涉及一種低燈電流波峰比的高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器。
電子鎮(zhèn)流器輸入電流畸變的大小與電子鎮(zhèn)流器的輸入功率因數(shù)相關(guān)，輸入電流的波形畸變越小，輸入功率因數(shù)就越高?，F(xiàn)有的無源類高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器，如逐流式或雙泵式電子鎮(zhèn)流器的輸入?yún)?shù)只能達到IEC929和GB/T15144標準中的H類要求，不能達到低畸變的L類要求。而且逐流電路的燈電流波峰比還大于1.7。對于要求低畸變高輸入功率因數(shù)的使用場合，上述已有技術(shù)達不到要求。
本實用新型為解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種低燈電流波峰比的高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器。
本實用新型的低燈電流波峰比的高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器，包含對電網(wǎng)電壓進行橋式整流的橋式整流器，以所述橋式整流器輸出電壓為供電電壓的高頻振蕩器，利用負載的部分高頻電流產(chǎn)生兩個輔助電壓與所述橋式整流器輸出電壓疊加供給所述高頻振蕩器的第一輔助電源，其特征在于，所述電子鎮(zhèn)流器進一步包含利用負載的部分高頻電流產(chǎn)生直流補償電壓供給所述高頻振蕩器以改善所述橋式整流器輸入電流波形的第二輔助電源，所述第二輔助電源包含電容器和二極管，所述電容器的一端接于所述第一輔助電源與負載相連的負載端，所述電容器的另一端與所述二極管的一端相連后接于所述橋式整流器輸出電壓的一端，所述二極管串接在所述橋式整流器向所述高頻振蕩器供電的一端支路中且所述二極管的另一端接于所述振蕩器的供電端。
按照上述本實用新型的技術(shù)方案，能以簡單結(jié)構(gòu)實現(xiàn)上述發(fā)明目的，即按照本實用新型構(gòu)成的無源類電子鎮(zhèn)流器具有低輸出燈電流波峰比(＜1.7)和高輸入功率因數(shù)(pf可達0.97～0.99)的優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的較佳實施例。


圖1是本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)原理圖，圖2是本實用新型上述實施例的具體結(jié)構(gòu)電路圖，圖3是本實用新型上述實施例的又一具體結(jié)構(gòu)電路圖，圖4(a)是已有技術(shù)中未接入第二輔助電源時的輸入電壓電流波形圖，
圖4(b)是本實用新型接有第二輔助電源時的輸入電壓電流波形圖。
參見圖1，圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)原理圖，其中第二輔助電源4為本實用新型的發(fā)明特征，給出了具體結(jié)構(gòu)，其余部分來自已有技術(shù)，故用框圖表示。由圖1可見，本實用新型的低燈電流波峰比的高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器D，包含對電網(wǎng)電壓VAC進行橋式整流的橋式整流器1，以橋式整流器1輸出電壓為供電電壓的高頻振蕩器2，利用負載L即熒光燈管Lpl-Lpn的部分高頻電流iL1產(chǎn)生兩個輔助電壓±ΔV與橋式整流器1輸出電壓VDC’疊加供給所述高頻振蕩器2的第一輔助電源3。負載L是一個或多個并聯(lián)連接的熒光燈管支路，各熒光燈管支路由各熒光燈管Lpl-Lpn兩端的一燈絲端串接一鎮(zhèn)流電感L31-L3n和跨接在所述熒光燈管兩端的另一燈絲端間的啟輝電路C11-C1n構(gòu)成，并跨接在高頻振蕩器2的輸出端與第一輔助電源3的負載端O4之間。電子鎮(zhèn)流器D進一步包含利用負載L的另一部分高頻電流iL2產(chǎn)生直流補償電壓與橋式整流器1輸出電壓VDC’疊加供給高頻振蕩器2以改善橋式整流器1輸入電流波形的第二輔助電源4，第二輔助電源4包含電容器C5和二極管D5，電容器C5的一端接于第一輔助電源與負載相連的負載端O4，電容器C5的另一端與二極管D5的正端相連后接于橋式整流器1輸出電壓的正端+，二極管D5串接在橋式整流器1向高頻振蕩器2供電的正端+支路中且二極管D5的負端接于振蕩器2的正供電端S+。
在上述實施例中，高頻振蕩器2是一種半橋式對稱振蕩器，采用了兩個n-p-n三極管組成。若采用p-n-p三極管組成或采用其它類型振蕩器需負電壓供電時，所述二極管D5的負端應與電容器C5的另一端相連后接于橋式整流器1輸出電壓的負端-，二極管D5應串接在橋式整流器1向高頻振蕩器2供電的負端-支路中且二極管D5的正端接于振蕩器2的負供電端S-。
第一輔助電源3利用負載即熒光燈管L的部分高頻電流iL1產(chǎn)生兩個輔助電壓±ΔV與橋式整流器1輸出電壓VDC’疊加供給所述高頻振蕩器2以改善高頻燈電流iL的波峰比，使波峰比CFi＜1.7。這屬已有技術(shù)范疇，故這里不再贅述。
此外，在電網(wǎng)與橋式整流器1之間可接有濾波器5用于濾波、抗干擾和隔離，在振蕩器2的輸出可接有異常保護電路6對該振蕩器2進行控制，在熒光燈出現(xiàn)燈不啟動、整流效應或啟輝電路短路等呈低阻特性的異常情況下對電子鎮(zhèn)流器實施保護。這些特征也屬于已有技術(shù)范疇，這里不再贅述。
本實用新型的關(guān)鍵在于增加了第二輔助電源4，以改善橋式整流器1的輸入電流的波形提高輸入功率因數(shù)，其原理參見圖4(a)和圖4(b)加以說明，其中uλ是橋式整流器1的輸入電壓。圖4(a)是未接入第二輔助電源4時橋式整流器1的輸入電流電壓的波形圖，其中輸入電流i入呈“鏝頭”狀，在0°，180°，......等處有25°～～30°的間斷，這樣的波形通過分析、積分，其功率因數(shù)Pf只能達到0.93～0.95之間，其諧波總量THD為0.3左右，其中三次諧波雖然在0.37λ以下，但也在0.28～0.34λ之間，只能達到H類的要求。
參見圖4(b)，該圖顯示了本實用新型的第二輔助電源4對橋式整流器1輸入電流i入波形的改善情況。由于第二輔助電源4中的電容C5把來自負載端(即熒光燈管的一端)O4的高頻燈電流的一部分iL2經(jīng)過第二輔助電源4中的二極管D5再整流在對應于橋式整流器1輸入電流i入的間斷處加上一個小直流電壓的補償電壓，使供電直流得到提高，波峰系數(shù)變小(當輸入電壓uλ＝220V時，第一輔助電源4可提供約20～25V的補償電壓)，同時，在燈電流的負半周通過橋式整流器1向其輸入端提供一個反向電流，從該輸入端看等效于流入一個正向電流，從而消除了輸入電流i入的間斷使波形得到改善，使i入近似為正弦波，提高了功率因數(shù)Pf，使Pf達0.97～0.99，使THD＜0.2，3rd＜30λ，5rd＜0.07，7rd＜0.05，9rd＜0.03，11～39rd＜0.02。因此，按照本實用新型的電子鎮(zhèn)流器，其輸入輸出參數(shù)可達L類要求。
現(xiàn)在回到圖1，由于第二輔助電源4的作用，使從橋式整流器1的輸入端看，整個電子鎮(zhèn)流器D相當于一個“純電阻”，故這樣的電子鎮(zhèn)流器D可與串接在電網(wǎng)間的普通白熾燈用可控硅調(diào)光器7構(gòu)成可調(diào)光的電子鎮(zhèn)流器，能夠消除調(diào)光時的熒光燈的閃爍現(xiàn)象。
參見圖2，這里給出了本實用新型一實施例的具體線路圖。其中，互感元件L1、電容C6和C7構(gòu)成圖1中濾波器5；二極管D6～D構(gòu)成橋式整流器1；三極管Q1、Q2、二極管D10～D12、電阻R1～R6、電感L2、L42、L43、L31～L3n及電容C8～C9組成高頻振蕩器2；熒光燈Lpl～Lpn為電子鎮(zhèn)流器的負載；電容C1～C4、二極管D1～D4構(gòu)成第一輔助電源3；電容C5和二極管D5構(gòu)成第二輔助電源4。
參見圖3，這里給出了本實用新型電子鎮(zhèn)流器的又一具體線路圖。其中，三極管T3、二極管D12、觸發(fā)二極管D18、電阻R12～R15和電容C10～C11構(gòu)成圖1中異常保護電路6。
由圖2、圖3可見，具體已有技術(shù)的線路可有種種變化，某個特定的具體線路不能作為對本實用新型的限定。本實用新型的電子鎮(zhèn)流器應由所附權(quán)利要求書所確定的范圍加以限定。
權(quán)利要求1.一種低燈電流波峰比的高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器，包含對電網(wǎng)電壓進行橋式整流的橋式整流器，以所述橋式整流器輸出電壓為供電電壓的高頻振蕩器，利用負載的部分高頻電流產(chǎn)生兩個輔助電壓與所述橋式整流器輸出電壓疊加供給所述高頻振蕩器的第一輔助電源，其特征在于，所述電子鎮(zhèn)流器進一步包含利用負載的部分高頻電流產(chǎn)生直流補償電壓供給所述高頻振蕩器以改善所述橋式整流器輸入電流波形的第二輔助電源，所述第二輔助電源包含電容器和二極管，所述電容器的一端接于所述第一輔助電源與負載相連的負載端，所述電容器的另一端與所述二極管的一端相連后接于所述橋式整流器輸出電壓的一端，所述二極管串接在所述橋式整流器向所述高頻振蕩器供電的一端支路中且所述二極管的另一端接于所述振蕩器的供電端。
2.如權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述負載是一個或多個并聯(lián)連接的熒光燈管支路，所述各熒光燈管支路由熒光燈管兩端的一燈絲端串接一鎮(zhèn)流電感和跨接在所述熒光燈管兩端的另一燈絲端間的啟輝電路構(gòu)成，并跨接在所述高頻振蕩器的輸出端與所述第一輔助電源的負載端之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述鎮(zhèn)流器進一步包含接于所述電網(wǎng)與所述整流器之間用于濾波和隔離的濾波器。
4.如權(quán)利要求3所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述鎮(zhèn)流器進一步包含利用所述振蕩器的輸出對所述熒光燈管的異常進行異常保護的異常保護電路。
5.如權(quán)利要求4所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于，在所述濾波器輸入端的任一端與電網(wǎng)之間可串接有對所述熒光燈管調(diào)光的可控硅調(diào)光器。
專利摘要一種低燈電流波峰比的高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器,包含橋式整流器,高頻振蕩器,第一輔助電源,其特征在于,電子鎮(zhèn)流器還包含利用負載的部分高頻電流產(chǎn)生直流補償電壓供給高頻振蕩器改善橋式整流器輸入電流波形的第二輔助電源,該電源包含電容器和二極管,電容器的一端接于負載端,電容器的另一端與二極管的一端相連后接于橋式整流器輸出電壓的一端,二極管的另一端接于振蕩器的供電端。該鎮(zhèn)流器具有輸出燈電流波峰比小和輸入功率因數(shù)高的優(yōu)點。
文檔編號H05B41/28GK2394401SQ9924002
公開日2000年8月30日 申請日期1999年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月25日
發(fā)明者楊長根, 俞志龍 申請人:俞志龍, 楊長根