專利名稱：一種有源電子鎮流器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鎮流器，尤其是涉及一種有源電子鎮流器。
背景技術：
現有的有源電子鎮流器的基本工作原理框圖如圖1和圖2所示，其包括與外部電 源連接的EMC (Electromagnetic Compatibility,電磁兼容)濾波電路1、整流電路2、APFC 控制器3(Active Power Factor Correction,有源功率因數矯正)、半橋逆變電路4和與燈 管6連接的LC諧振電路5，整流電路2的兩個輸出端連接有濾波電容Cl，整流電路2的一個 輸出端通過升壓電感器LI和升壓二極管Dl與半橋逆變電路4連接，整流電路2的另一個 輸出端直接與半橋逆變電路4連接，APFC控制器3連接有MOS管，MOS管的柵極G與APFC 控制器3連接，MOS管的漏極D與升壓電感器LI和升壓二極管Dl的公共連接端連接，MOS 管的源極S與整流電路2的輸出端和半橋逆變電路4的公共連接端連接，升壓二極管Dl和 半橋逆變電路4的公共連接端與整流電路2的輸出端和半橋逆變電路4的公共連接端之間 連接有電解電容C2，半橋逆變電路4與APFC控制器3連接，半橋逆變電路4與LC諧波電 路連接。該有源電子鎮流器的工作原理為EMC濾波電路1對外部電源提供的工頻交流電 (220V)進行濾波處理，以抑制共模、差模干擾和污染，并輸出到整流電路2上，整流電路2將 交流電轉化成直流電，直流電通過升壓傳感器LI及升壓二極管Dl接入半橋逆變電路4，半 橋逆變電路4 一路通過LC諧振電路5使燈管獲得正常工作所需的電壓和電流，半橋逆變電 路4另一路輸出到APFC控制器3上，APFC控制器3驅動MOS管，APFC控制器3通過電源電 流波紋變化和負載電壓變化取樣，來校正電流和電壓相位角，使得電流和電壓相位角接近 零，以增大有用功率，使其功率因數接近1，電流總諧波變小。這種有源電子鎮流器，由于其 是由APFC控制器3驅動MOS管的，使得MOS管的開關頻率很高，從而使得有源電子鎮流器 產生很多矩形高頻波，這些矩形高頻波會對電網造成電磁干擾，也會對周圍環境造成輻射， 特別是5 20MHz和30 100MHz頻段間的電磁諧波嚴重超出了國家標準和歐規要求，雖 然其采用了 EMC濾波電路1中的共模電感器11、差模電感器12及旁路電容C的相互配合的 手段來防止電磁干擾和污染，但由于共模電感器11和差模電感器12具有寄生電容，影響了 EMC濾波電路1的濾波效果，導致EMC濾波電路1不能完全去除電磁干擾。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠有效降低5 20MHz和30 100MHz 頻段間的電磁諧波干擾和輻射的有源電子鎮流器。 本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種有源電子鎮流器，包括EMC 濾波電路、整流電路和半橋逆變電路，所述的EMC濾波電路包括共模電感器和差模電感器， 所述的共模電感器設置有第一輸入端和第二輸入端，所述的共模電感器的第一輸入端和所 述的共模電感器的第二輸入端分別與外部的電源連接，所述的整流電路設置有第一輸出端 和第二輸出端，所述的整流電路的第一輸出端與所述的整流電路的第二輸出端之間連接有濾波電容，所述的整流電路的第一輸出端與所述的半橋逆變電路之間連接有升壓電感器和 升壓二極管，所述的整流電路的第二輸出端與所述的半橋逆變電路直接連接，所述的濾波 電容的一端與所述的升壓電感器和所述的整流電路的第一輸出端連接的一端連接，所述的 濾波電容的另一端與所述的半橋逆變電路連接，所述的升壓二極管和所述的半橋逆變電路 連接的一端與所述的濾波電容和所述的半橋逆變電路的公共連接端之間連接有電解電容， 其特征在于所述的電源與所述的共模電感器之間設置有第一繞線磁環，所述的整流電路與 所述的濾波電容之間設置有第二繞線磁環，所述的升壓二極管和所述的電解電容的公共連 接端與所述的半橋逆變電路之間連接有磁珠。 所述的第一繞線磁環和所述的第二繞線磁環采用的材料均為低導磁率材料。 所述的第一繞線磁環和所述的第二繞線磁環的相對導磁率均為2000 3000。 所述的第一繞線磁環包括第一磁環本體和繞設于所述的第一磁環本體上的兩根
第一導線，其中一根所述的第一導線的一端與所述的電源連接，且另一端與所述的共模電
感器的第一輸入端連接，另一根所述的第一導線的一端與所述的電源連接，且另一端與所
述的共模電感器的第二輸入端連接；所述的第二繞線磁環包括第二磁環本體和繞設于所述
的第二磁環本體上的兩根第二導線，其中一根所述的第二導線的一端與所述的整流電路的
第一輸出端連接，且另一端與所述的濾波電容和所述的升壓電感器的公共連接端連接，另
一根所述的第二導線的一端與所述的整流電路的第二輸出端連接，且另一端與所述的濾波
電容和所述的半橋逆變電路的公共連接端連接。 與現有技術相比，本發明的優點在于通過在電源與EMC濾波電路的共模電感器之 間設置一個第一繞線磁環，在整流電路與濾波電容之間設置一個第二繞線磁環，可以有效 地將有源電子鎮流器產生的5 20MHz頻段間的電磁干擾信號，通過第一繞線磁環和第二 繞線磁環二次耦合衰減除去，而對于有源電子鎮流器產生的30 100MHz頻段間的電磁輻 射信號，則通過連接在升壓二極管和電解電容的公共連接端與半橋逆變電路之間的磁珠吸 收衰減除去，從而有效地降低了有源電子鎮流器產生的電磁干擾和污染傳輸到外部電路 上。
圖1為現有的有源電子鎮流器的基本原理框圖； 圖2為現有的有源電子鎮流器中電源、EMC濾波電路和整流電路的具體連接示意 圖； 圖3為本發明的有源電子鎮流器的基本原理框圖； 圖4為本發明的有源電子鎮流器中電源、EMC濾波電路、整流電路和濾波電容的具 體連接示意圖； 圖5a為現有的有源電子鎮流器產生的5 20MHz頻段間的電磁干擾的測試結果 示意圖； 圖5b為現有的有源電子鎮流器產生的30 lOOMHz頻段間的電磁干擾的測試結 果示意圖； 圖6a為本發明的有源電子鎮流器產生的5 20MHz頻段間的電磁干擾的測試結 果示意 圖6b為本發明的有源電子鎮流器產生的30 100MHz頻段間的電磁干擾的測試 結示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。 如圖3和圖4所示，一種有源電子鎮流器，包括EMC濾波電路1、整流電路2、 APFC 控制器3、半橋逆變電路4和與燈管6連接的LC諧振電路5，EMC濾波電路1包括共模電感 器11和差模電感器12，共模電感器11設置有第一輸入端和第二輸入端，共模電感器11的 第一輸入端和共模電感器11的第二輸入端分別與外部的電源連接，整流電路2設置有第一 輸出端和第二輸出端，整流電路2的第一輸出端與整流電路2的第二輸出端之間連接有濾 波電容Cl，整流電路2的第一輸出端與半橋逆變電路4之間連接有升壓電感器Ll和升壓 二極管Dl，整流電路2的第二輸出端與半橋逆變電路4直接連接，濾波電容Cl的一端與升 壓電感器L1和整流電路2的第一輸出端連接的一端連接，濾波電容C1的另一端與半橋逆 變電路4連接，APFC控制器3連接有M0S管，M0S管的柵極G與APFC控制器3連接，M0S管 的漏極D與升壓電感器Ll和升壓二極管Dl的公共連接端連接，M0S管的源極S與濾波電 容Cl和半橋逆變電路4的公共連接端連接，升壓二極管Dl和半橋逆變電路4連接的一端 與濾波電容Cl和半橋逆變電路4的公共連接端之間連接有電解電容C2，半橋逆變電路4與 APFC控制器3連接，半橋逆變電路4與LC諧波電路連接。 在此具體實施例中，為有效降低5 20腿z和30 100腿z頻段間的電磁諧波干 擾和輻射，在電源與共模電感器11之間設置一個第一繞線磁環7，在整流電路2與濾波電容 Cl之間設置一個第二繞線磁環8，第一繞線磁環7包括第一磁環本體71和繞設于第一磁環 本體71上的兩根第一導線72，其中一根第一導線72的一端與電源連接，且另一端與共模 電感器11的第一輸入端連接，另一根第一導線71的一端與電源連接，且另一端與共模電感 器11的第二輸入端連接；第二繞線磁環8包括第二磁環本體81和繞設于第二磁環本體81 上的兩根第二導線82，其中一根第二導線82的一端與整流電路2的第一輸出端連接，且另 一端與濾波電容C1和升壓電感器L1的公共連接端連接，另一根第二導線82的一端與整流 電路2的第二輸出端連接，且另一端與濾波電容Cl和半橋逆變電路4的公共連接端連接； 在升壓二極管Dl和電解電容C2的公共連接端與半橋逆變電路4之間連接有一個具有消除 50MHz諧波功能的磁珠9 ;有源電子鎮流器產生的5 20MHz頻段間的電磁干擾信號可通過 第一繞線磁環7和第二繞線磁環8 二次耦合衰減除去，有源電子鎮流器產生的30 100MHz 頻段間的電磁輻射信號可通過磁珠9吸收衰減除去。 在此具體實施例中，第一繞線磁環7和第二繞線磁環8可采用低導磁率材料制成， 第一繞線磁環7和第二繞線磁環8的相對導磁率可在2000 3000范圍內，實際應用過程 中可取相對導磁率為2000的繞線磁環。 使用電磁兼容(EMC)測試技術對現有的有源電子鎮流器產生的電磁干擾及本發 明的有源電子鎮流器產生的電磁干擾進行測試，圖5a給出了現有的有源電子鎮流器產生 的5 20MHz頻段間的電磁干擾的測試結果，圖5b給出了現有的有源電子鎮流器產生的 30 100MHz頻段間的電磁干擾的測試結果，在圖5a和圖5b中分別已指出超標的頻段區 域，圖6a給出了本發明的有源電子鎮流器產生的5 20MHz頻段間的電磁干擾的測試結果，圖6b給出了本發明的有源電子鎮流器產生的30 100MHz頻段間的電磁干擾的測試結 果。比較圖5a和圖6a，可以看出圖5a中所指出的超標頻段區域的電磁干擾已被本發明的 第一繞線磁環7和第二繞線磁環二次耦合衰減除去；比較圖5b和圖6b，可以看出圖5b中 所指出的超標頻段區域的電磁干擾已被本發明的磁珠9吸收衰減除去。綜上所述，本發明 通過設置第一繞線磁環7、第二繞線磁環8及磁珠9來衰減電磁干擾是可行且有效的。
說明圖5a至圖6b中，橫坐標Frequency in Hz表示用"赫茲"作為單位的頻率 值，縱坐標Level in dB y表示用"分貝微伏"作為單位的電壓值(如1伏=1000000微伏 =120dBii)。
權利要求
一種有源電子鎮流器，包括EMC濾波電路、整流電路和半橋逆變電路，所述的EMC濾波電路包括共模電感器和差模電感器，所述的共模電感器設置有第一輸入端和第二輸入端，所述的共模電感器的第一輸入端和所述的共模電感器的第二輸入端分別與外部的電源連接，所述的整流電路設置有第一輸出端和第二輸出端，所述的整流電路的第一輸出端與所述的整流電路的第二輸出端之間連接有濾波電容，所述的整流電路的第一輸出端與所述的半橋逆變電路之間連接有升壓電感器和升壓二極管，所述的整流電路的第二輸出端與所述的半橋逆變電路直接連接，所述的濾波電容的一端與所述的升壓電感器和所述的整流電路的第一輸出端連接的一端連接，所述的濾波電容的另一端與所述的半橋逆變電路連接，所述的升壓二極管和所述的半橋逆變電路連接的一端與所述的濾波電容和所述的半橋逆變電路的公共連接端之間連接有電解電容，其特征在于所述的電源與所述的共模電感器之間設置有第一繞線磁環，所述的整流電路與所述的濾波電容之間設置有第二繞線磁環，所述的升壓二極管和所述的電解電容的公共連接端與所述的半橋逆變電路之間連接有磁珠。
2. 根據權利要求1所述的一種有源電子鎮流器，其特征在于所述的第一繞線磁環和所 述的第二繞線磁環采用的材料均為低導磁率材料。
3. 根據權利要求2所述的一種有源電子鎮流器，其特征在于所述的第一繞線磁環和所 述的第二繞線磁環的相對導磁率均為2000 3000。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的一種有源電子鎮流器，其特征在于所述的第 一繞線磁環包括第一磁環本體和繞設于所述的第一磁環本體上的兩根第一導線，其中一根 所述的第一導線的一端與所述的電源連接，且另一端與所述的共模電感器的第一輸入端連 接，另一根所述的第一導線的一端與所述的電源連接，且另一端與所述的共模電感器的第 二輸入端連接；所述的第二繞線磁環包括第二磁環本體和繞設于所述的第二磁環本體上的 兩根第二導線，其中一根所述的第二導線的一端與所述的整流電路的第一輸出端連接，且 另一端與所述的濾波電容和所述的升壓電感器的公共連接端連接，另一根所述的第二導線 的一端與所述的整流電路的第二輸出端連接，且另一端與所述的濾波電容和所述的半橋逆 變電路的公共連接端連接。
全文摘要
本發明公開了一種有源電子鎮流器，包括EMC濾波電路、整流電路、濾波電容、升壓二極管、電解電容和半橋逆變電路，EMC濾波電路包括共模電感器和差模電感器，通過在外部電源與EMC濾波電路的共模電感器之間設置一個第一繞線磁環，在整流電路與濾波電容之間設置一個第二繞線磁環，可以有效地將有源電子鎮流器產生的5～20MHz頻段間的電磁干擾信號，通過第一繞線磁環和第二繞線磁環二次耦合衰減除去，而對于有源電子鎮流器產生的30～100MHz頻段間的電磁輻射信號，則通過連接在升壓二極管和電解電容的公共連接端與半橋逆變電路之間的磁珠吸收衰減除去，從而有效地降低了有源電子鎮流器產生的電磁干擾和污染傳輸到外部電路上。
文檔編號H05B41/282GK101778519SQ200910157049
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月29日 優先權日2009年12月29日
發明者潘軍生 申請人:浙江陽光集團股份有限公司