專利名稱：無極燈及其鎮流器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鎮流器，尤其涉及一種用于外耦合電磁感應無極燈鎮流器； 另外，本實用新型還涉及包括上述鎮流器的無極燈。
背景技術：
電磁感應無極燈是高光效、長壽命的新一代節能燈。電磁感應無極燈由于突破了 傳統的白熾燈、氣體放電燈的工作模式，其不需要電極的放電工作方式使傳統的氣體放電 光源由于電極濺射而引起燈管發黑或電極發射材料耗盡而導致燈管壽命終止等問題得到 避免和克服。其高光效、長壽命、高顯色性、光線穩定等特點，使它成為理想的綠色照明光源之一。 外耦合電磁感應無極是由電子鎮流器、功率耦合線圈、無極熒光燈管組合而成的。
其燈管是一個真空放電腔體，形成連續的閉合放電環路，放電腔通過繞以功率耦合線圈的
環形鐵氧體磁芯的中心軸線，電子鎮流器產生的高頻電磁能量通過功率耦合線圈耦合進入
放電的等離子體中。功率耦合線圈和放電腔體可以視為一個變壓器的初級和次級，通過線
圈的電流產生交變的磁通量，進而又沿放電腔產生感應電場來維持等離子體發光。 根據有關標準，現有外耦合無極燈的工作頻率都在250KHz士50KHz，而這高的工作
頻率將導致嚴重的EMI問題，使得鎮流器產品在通過有關電磁兼容EMC標準時需要采取額
外的抗干擾措施，有的國家甚至明令要求有關照明產品工作頻率不得高于150KHz。 鑒于此，需要一種使無極燈工作在較低頻率下的鎮流器。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種無極燈鎮流器，可使無極燈工作在 較低頻率下。 此外，本實用新型還提供一種包括上述鎮流器的無極燈。 為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案 —種無極燈鎮流器，該鎮流器與無極燈的燈管連接；其包括濾波整流電路、功率因 數校正電路、功率輸出電路、輸出采樣電路、半橋驅動電路；所述濾波整流電路、功率因數校 正電路、功率輸出電路依次連接，所述功率輸出電路、輸出采樣電路、半橋驅動電路相互連 接，所述功率輸出電路、輸出采樣電路分別與所述燈管連接；所述半橋驅動電路用以驅動功 率輸出電路進行無極燈燈管啟輝；并在燈管啟輝成功后，根據輸出采樣電路傳來的輸出信 號對輸出頻率進行動態輸出調節，保持無極燈燈管在設定功率下工作，并根據各種異常情 況采取停止輸出的保護動作。 作為本實用新型的一種優選方案，所述鎮流器還包括異常保護電路，分別與功率 輸出電路、半橋驅動電路、燈管連接。 作為本實用新型的一種優選方案，所述濾波整流電路包括濾波電路及橋式整流 器。[0012] 作為本實用新型的一種優選方案，所述功率因數校正電路包括一功率因數控制集 成電路IC2及其外圍元件。 作為本實用新型的一種優選方案，所述半橋驅動電路包括半橋驅動集成電路IC1 及其外圍元件。所述半橋驅動電路還包括參數設置單元，用以調整半橋驅動集成電路IC1 外圍元件的參數，以使無極燈燈管在設定功率下工作。 作為本實用新型的一種優選方案，所述功率輸出電路包括M0S管Q1、M0S管Q2、電 感L5、電容C29、電容C30、變壓器L4 ;MOS管Ql的漏極與功率因數校正電路的輸出端連接， MOS管Ql的源極與MOS管Q2的漏極連接；變壓器L4初級一端與半橋驅動電路連接；MOS管 Q2的柵極串聯一電阻R42之后與半橋驅動電路連接；變壓器L4次級的一端串聯一電阻R40 后與MOS管Ql的柵極相連；次級另一端串聯電感L5、電容C29之后無極燈6連接；電容C30 與無極燈燈管和電容C29并聯連接。 —種無極燈，其包括上述的無極燈鎮流器、功率耦合線圈、無極燈燈管。 本實用新型的有益效果在于本實用新型提出的無極燈鎮流器，通過合理設置半
橋驅動電路周圍元件的參數，使其工作在140KHz士40KHz的頻率下；從而極大地降低了電
磁干擾，使得有關產品更加容易達到有關電磁兼容標準，以便在全球范圍推廣。無極燈的應
用已進入高速推廣期，在城市公共照明、鐵路公路隧道照明、廠礦照明、商業設施照明等場
合得到了廣泛應用，具有廣闊的市場前景，目前國際國內很多機構都在加大對低頻無極燈
的研發力度。
圖1為本實用新型無極燈鎮流器的組成示意圖。 圖2為本實用新型無極燈鎮流器的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的優選實施例。 請參閱圖1，本實用新型揭示了一種無極燈及其鎮流器，該鎮流器與無極燈的燈管 6連接。鎮流器包括濾波整流電路1、功率因數校正電路2、輸出采樣與異常保護電路3、半 橋驅動電路4、功率輸出電路5 ;所述輸出采樣與異常保護電路3包括輸出采樣電路、異常保 護電路。外耦合電磁感應無極燈包括上述無極燈鎮流器、及功率耦合線圈、無極燈燈管6。 所述濾波整流電路1、功率因數校正電路2、功率輸出電路5依次連接，所述功率輸 出電路5、輸出采樣與異常保護電路3、半橋驅動電路5相互連接，所述功率輸出電路5、輸出 采樣與異常保護電路3分別與所述燈管6連接。 輸入電源經濾波整流電路1整流后送功率因數校正電路2獲得升壓的穩壓直流 電，該直流經過由半橋驅動電路4控制的功率輸出電路5產生高頻高壓的工作電壓電亮無 極燈管。 輸出采樣與異常保護電路3與功率輸出電路5相連，獲取輸出電壓、電流信號，這 些輸出信號通過連線傳遞給半橋驅動電路4。 半橋驅動電路4啟動后自動進入無極燈燈管啟動程序，驅動功率輸出電路5進行 無極燈燈管6啟輝，啟輝成功后根據輸出采樣電路傳來的輸出信號進行動態輸出調節，保
4持無極燈燈管6在一定功率下工作(本實施例中燈管工作在140KHz 士40KHz的頻率下)，并 隨時根據各種異常情況通過異常保護電路采取停止輸出的保護動作。 請參閱圖2，以下詳細介紹本實施例中無極燈鎮流器各組成單元的電路結構。濾波整流電路
濾波整流電路1主要包括電容Cl至C5、電感L1、L2組成的濾波電路、及橋式整流 器B1等。 交流輸入電路與濾波電路相連，其作用是抑制電網上來的電磁干擾，同時抑制鎮 流電路本身產生的電磁干擾，以保護電網。橋式整流器B1對交流進行整流后獲得維持后續 電路工作的直流供電。另外為了避免冷啟動電流過大，NTC熱敏電阻串聯于電源輸入端。為 了避免過流損壞線路，還在電源輸入端串有保險管。功率因數校正電路
功率因數校正電路2包括一個功率因數控制集成電路IC2及其外圍元件；用以在 輸出端DCBUS提供恒定直流電壓。輸出采樣與異常保護電路輸出采樣與異常保護電路3包括R45、R46、R47、R34、R35、D10等。R45、 R46、 R47 與二極管D10進行輸出電壓信號取樣；R34進行輸出電流信號采樣。半橋驅動電路
半橋驅動電路4包括半橋驅動集成電路IC1及其外圍元件等。所述半橋驅動電路 4還包括參數設置單元，用以調整半橋驅動集成電路IC1外圍元件的參數，以使無極燈燈管 在設定功率下工作。半橋驅動電路4用以啟動后自動進入無極燈燈管6啟動程序，驅動功率 輸出電路5進行無極燈燈管6啟輝，啟輝成功后根據輸出采樣電路傳來的輸出信號進行動 態輸出調節，保持無極燈燈管6在一定功率下工作，并隨時根據各種異常情況采取停止輸 出的保護動作。通過合理設置半橋驅動電路4周圍元件的參數，使其工作在140KHz士40KHz 的頻率下。功率輸出電路
功率輸出電路5在半橋驅動電路4的驅動下產生高頻高壓的工作電壓點亮無極燈 燈管6。包括M0S管Q1、M0S管Q2、電感L5、電容C29、電容C30、變壓器L4等。MOS管Ql的 漏極與功率因數校正電路2的輸出端DCBUS連接，MOS管Ql的源極與MOS管Q2的漏極連 接；變壓器L4初級一端與半橋驅動電路4連接；MOS管Q2的柵極串聯電阻R42之后與半橋 驅動電路4連接。變壓器L4次級的一端串聯電阻R40后與MOS管Ql的柵極相連；次級另 一端串聯電感L5、電容C29之后無極燈6連接；C30與無極燈燈管6和C29并聯連接。 鎮流電路的原理如下 接通電源后，經功率因數校正電路2獲得工作電源，在功率因數控制集成電路IC2 的控制下，使整個鎮流電路的功率因數可達O. 99以上；在電源輸入端交流電壓在85V 到 265V 之間變化時保持輸出端DCBUS的直流電壓恒定；同時將鎮流電路的總諧波含量控制 在8%以內。 在半橋驅動電路4的電容C26充電達到11V時，半橋驅動集成電路IC1啟動，振蕩 電路起振，開始向功率輸出電路4提供對稱的方波驅動信號，功率輸出電路4開始工作。半 橋驅動集成電路IC1首先進行的是啟輝過程進行從高到低進行頻率掃描，最低頻率由電阻R30和電容C22決定；當掃描頻率逐步降低到一定程度，在電容C30兩端產生高壓，實現 無極燈管6的啟輝。隨后半橋驅動電路4進入正常工作狀態。通過設置半橋驅動集成電路 IC1周邊元件的及功率輸出電路5的L5、C30參數，使得IC1輸出140KHz士40KHz的驅動輸 出。 輸出采樣與異常保護電路3電流取樣電阻R34取得無極燈管6上的電流狀態信號 并傳遞到半橋驅動電路4，通過電阻R35和電阻R28進入半橋驅動集成電路IC1。半橋驅動 集成電路IC1根據輸出情況調整輸出頻率，閉環調節輸出功率使其恒定；同時若出現開路、 短路、過流、過壓等情況則自動停止驅動輸出，進入保護狀態，直到下次電源上電。 本實用新型的有益效果在于本實用新型提出的無極燈鎮流器，通過合理設置半 橋驅動電路周圍元件的參數，使其工作在140KHz士40KHz的頻率下；從而極大地降低了電 磁干擾，使得有關產品更加容易達到有關電磁兼容標準，以便在全球范圍推廣。無極燈的應 用已進入高速推廣期，在城市公共照明、鐵路公路隧道照明、廠礦照明、商業設施照明等場 合得到了廣泛應用，具有廣闊的市場前景，目前國際國內很多機構都在加大對低頻無極燈 的研發力度。 這里本實用新型的描述和應用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上 述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人 員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫 離本實用新型的精神或本質特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結構、布置、比例， 以及用其它組件、材料和部件來實現。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這 里所披露的實施例進行其它變形和改變。
權利要求一種無極燈鎮流器，該鎮流器與無極燈的燈管連接；其特征在于，其包括濾波整流電路、功率因數校正電路、功率輸出電路、輸出采樣電路、半橋驅動電路；所述半橋驅動電路用以驅動功率輸出電路進行無極燈燈管啟輝；并在燈管啟輝成功后，根據輸出采樣電路傳來的輸出信號對輸出頻率進行動態輸出調節，以使無極燈燈管在設定功率下工作，并根據各種異常情況采取停止輸出的保護動作；所述濾波整流電路、功率因數校正電路、功率輸出電路依次連接，所述功率輸出電路、輸出采樣電路、半橋驅動電路相互連接，所述功率輸出電路、輸出采樣電路分別與所述燈管連接。
2. 根據權利要求1所述的無極燈鎮流器，其特征在于所述鎮流器還包括異常保護電路，分別與功率輸出電路、半橋驅動電路、燈管連接。
3. 根據權利要求1所述的無極燈鎮流器，其特征在于 所述濾波整流電路包括濾波電路及橋式整流器。
4. 根據權利要求1所述的無極燈鎮流器，其特征在于所述功率因數校正電路包括一功率因數控制集成電路IC2及其外圍元件。
5. 根據權利要求1所述的無極燈鎮流器，其特征在于 所述半橋驅動電路包括半橋驅動集成電路IC1及其外圍元件。
6. 根據權利要求5所述的無極燈鎮流器，其特征在于所述半橋驅動電路還包括參數設置單元，用以調整半橋驅動集成電路IC1外圍元件的 參數，以使無極燈燈管在設定功率下工作。
7. 根據權利要求1所述的無極燈鎮流器，其特征在于所述功率輸出電路包括M0S管Ql、 M0S管Q2、電感L5、電容C29、電容C30、變壓器L4 ;MOS管Ql的漏極與功率因數校正電路的輸出端連接，MOS管Ql的源極與MOS管Q2的 漏極連接；變壓器L4初級一端與半橋驅動電路連接；MOS管Q2的柵極串聯一電阻R42之后 與半橋驅動電路連接；變壓器L4次級的一端串聯一電阻R40后與M0S管Q1的柵極相連；次 級另一端串聯電感L5、電容C29之后無極燈6連接；電容C30與無極燈燈管和電容C29并 聯連接。
8. —種無極燈，其特征在于，其包括權利要求1至7任一所述的無極燈鎮流器、及功率 耦合線圈、無極燈燈管。
專利摘要本實用新型揭示一種無極燈及其鎮流器，該鎮流器與無極燈的燈管連接；其包括濾波整流電路、功率因數校正電路、功率輸出電路、輸出采樣電路、半橋驅動電路；所述濾波整流電路、功率因數校正電路、功率輸出電路依次連接，所述功率輸出電路、輸出采樣電路、半橋驅動電路相互連接，所述功率輸出電路、輸出采樣電路分別與所述燈管連接。本實用新型提出的無極燈鎮流器，通過合理設置半橋驅動電路周圍元件的參數，使其工作在140KHz左右的頻率下；從而極大地降低了電磁干擾，使得有關產品更加容易達到有關電磁兼容標準，以便在全球范圍推廣。
文檔編號H05B41/282GK201467544SQ20092007778
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月2日 優先權日2009年7月2日
發明者宋曉勇, 曾祥緒, 計春雷 申請人:上海電機學院