專利名稱：直流電子鎮流器及其半橋逆變lc串聯諧振電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熒光燈電子鎮流器，具體的說，涉及對熒光燈用110V電子鎮 流器及其半橋逆變LC串聯諧振電路的改進。
背景技術：
熒光燈用110V直流電子鎮流器廣泛用于鐵路客車車廂熒光燈照明，具有以下特 點寬輸入電壓，額定電壓是直流110V，工作電壓范圍是直流72. 5V到150V。使用環境溫度 范圍大，從-2(TC到+7(TC。燈與鎮流器配套開關壽命長，多達IO萬次。EMI符合GB17743。 完善的異常保護功能。如圖1所示的電子鎮流器常用的半橋逆變LC串聯諧振輸出電路，原 理如下 電子鎮流器常用的半橋逆變LC串聯諧振輸出電路中，VDC為交流電源經整流濾波 得到的直流電壓。顯然，110V直流電源比220V交流電源經整流濾波得到直流電壓VDC要 低約三倍。相應的要驅動相同功率的燈管，主回路電流要增大三倍，電流受控的關鍵是電感 L(也稱扼流圈)，此電感選值太大，輸出功率不足，選值太小，便會引起工作頻率嚴重超標， 三極管開關損耗上升。同時，由于C6 << C4，電路的固有頻率f。 /o=^~ 由于要維持確定的功率，L必須選得很小。要符合上述公式，C6必須選得很大，而 Ce選得太大，啟動電壓將降低。原因是假設有一高頻電流流過燈絲，由于Ce增大，等效于 容抗減小，C6兩端電壓下降，輸出電感和燈絲的壓降便上升，這樣很容易引起燈不啟動，特 別是在高溫低壓或低溫低壓時，由于磁環和三極管的驅動能力降低，以致燈啟動電壓和燈 啟動電流供應不足而不能使燈管成功啟動。 可見，110V直流電壓直接驅動半橋逆變電路的設計方案不可取，于是，現有方法中 有采用升壓的方式，經過DC/DC轉換，把110V直流電源轉化為300V的直流電源來驅動半橋 逆變電路，但在生產過程中，發現其成本太高，且EMI —致性難以控制。因而現有技術還有 待改進和提高。
實用新型內容鑒于上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種直流電子鎮流器及其 半橋逆變LC串聯諧振電路，可以有效解決燈啟動電壓和燈啟動電流供應不足而引起的不 能使燈管成功啟動的問題。 為了達到上述目的，本實用新型采取了以下技術方案 本實用新型提供的直流電子鎮流器，包括半橋逆變LC串聯諧振電路，此半橋逆 變LC串聯諧振電路包括脈沖變壓器和扼流圈；其還包括第一電容，所述扼流圈的一端連 接所述脈沖變壓器主繞組的同名端，且此脈沖變壓器主繞組的同名端通過第一電容接地， 所述脈沖變壓器主繞組的非同名端輸出能量供給熒光燈的一端燈絲。[0010] 所述的電子鎮流器，其中，所述扼流圈的另一端連接所述半橋逆變LC串聯諧振電 路中兩個開關管相連的結點。 所述的電子鎮流器，其中，所述電子鎮流器還包括設置在直流電源輸入端的EMI 濾波電路，此EMI濾波電路包括第一 EMI濾波電感、第二 EMI濾波電感、第三電感、可變電 阻和第二電容，所述第一 EMI濾波電感和所述第二 EMI濾波電感之間通過所述可變電阻串 聯，所述第二EMI濾波電感的輸出并聯所述第二電容，并且所述第二EMI濾波電感的一輸出 端通過所述第三電感接入所述半橋逆變LC串聯諧振電路的輸入母線。 所述的電子鎮流器，其中，所述電子鎮流器還包括保護電路；在此保護電路中， 所述半橋逆變LC串聯諧振電路的輸入母線通過第十六電阻連接晶閘管的陽極，所述晶閘 管的陰極通過第十電阻接地，且所述晶閘管的陰極連接第四三極管的基極，所述第四三極 管的集電極連接所述半橋逆變LC串聯諧振電路中一個開關管的基極，所述第四三極管的 發射極接地；所述晶閘管的門極通過雙向二極管和第十八電阻連接第九電阻的一端，所 述第九電阻的另一端連接第十二極管的正極，所述第十二極管的負極連接結點，且所述第 十二極管的負極通過第三電容連接所述半橋逆變LC串聯諧振電路中與輸入母線相連的開 關管的集電極。 所述的電子鎮流器，其中，在所述保護電路中，所述第九電阻的一端通過第四濾波 電容接地，且所述第九電阻的一端還依次通過第八電阻、第十一二極管以及另一扼流線圈 接地。 所述的電子鎮流器，其中，所述晶閘管的門極還通過由電容和電阻并聯構成的濾 波電路接地。 本實用新型還提供了一種半橋逆變LC串聯諧振電路，包括脈沖變壓器、扼流圈 和兩個開關管；其還包括第一電容，所述扼流圈的一端連接所述脈沖變壓器主繞組的同 名端，且此脈沖變壓器主繞組的同名端通過第一電容接地，所述脈沖變壓器主繞組的非同 名端輸出能量供給熒光燈的一端燈絲。 所述的電路，其中，所述扼流圈的另一端連接所述半橋逆變LC串聯諧振電路中兩 個開關管相連的結點。 本實用新型提供的直流電子鎮流器及其半橋逆變LC串聯諧振電路，可以有效解 決燈啟動電壓和燈啟動電流供應不足而引起的不能使燈管成功啟動的問題，并且成本低， 電路簡單，特別適用于110V直流輸入的熒光燈電子鎮流器。
圖1是現有的半橋逆變LC串聯諧振輸出電路的原理圖； 圖2是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例 對本實用新型進一步詳細說明。 如圖2所示，本實用新型所提供的電子鎮流器可以采用IIOV直流輸入，依次經過 EMI濾波電路100、用于濾出紋波的濾波電容CE1、半橋逆變LC串聯諧振電路300后，用以驅動熒光燈LAMP。為了能有效地啟動熒光燈LAMP，在半橋逆變LC串聯諧振電路中，本實用 新型將扼流圈L4-l及脈沖變壓器主繞組Trl: 3的位置顛倒，并且將扼流圈L4-l及脈沖變 壓器主繞組Trl:3的連接點通過第一電容C8接地，其具體連接方式如圖2所示的虛線框 400所示，在半橋逆變LC串聯諧振電路300中，扼流圈L4-l的一端連接脈沖變壓器主繞組 Trl: 3的同名端，且此脈沖變壓器主繞組Trl: 3的同名端通過第一電容C8接地，脈沖變壓器 主繞組Trl:3的非同名端輸出能量供給熒光燈LAMP的一端燈絲，扼流圈L4-l的另一端連 接半橋逆變LC串聯諧振電路300中兩個開關管相連的結點500，在圖2中，半橋逆變LC串 聯諧振電路300中一個開關管T2的集電極通過限流電阻R5連接半橋逆變LC串聯諧振電 路300中另一個開關管Tl的發射極，結點500即限流電阻R5與開關管T2的集電極相連的 結點。 與圖1相比，本實用新型通過將扼流圈L4-l與脈沖變壓器主繞組Trl:3的位置調 換，以及增加第一電容C8，從而使半橋逆變LC串聯諧振電路的輸出現成雙諧振線路，則不 須對輸入電壓進行DC/DC升壓，很好的解決了燈的啟動問題，并且電路結構簡單，不需要額 外增加DC/DC升壓電路，所以成本低。另外，本實用新型同時巧妙的把第一電容C8處于扼 流圈L4-l及脈沖變壓器主繞組Trl:3的中間的電路結構，很好解決了燈管的任一引線斷路 時的保護問題，不必須加開路保護。 在上述電路結構的基礎上，如圖2所示，本實用新型的110V直流電源輸入端設置 有EMI濾波電路IOO，此EMI濾波電路100包括兩級EMI濾波電感Ll和L2、以及第三電感 L3和第二電容C2等元器件，第一 EMI濾波電感Ll和第二 EMI濾波電感L2之間并聯可變電 阻Rv，第二 EMI濾波電感L2的輸出并聯第二電容C2，并且第二 EMI濾波電感L2的一輸出 端通過第三電感L3接入半橋逆變LC串聯諧振電路300的輸入母線301，即此第二 EMI濾波 電感L2的輸出端通過第一濾波電容CE1接地。本實用新型采用兩級EMI濾波可以有效地 濾除共模和差模噪聲信號，保證電路的穩定性。 在上述電路結構的基礎上，如圖2所示，本實用新型的電子鎮流器中還設置有保 護電路200，此保護電路200包括第十六電阻R16、晶閘管T3、第四三極管T4、另一扼流線 圈L4-2、第i^一二極管Dll、第八電阻R8、第十八電阻18、雙向二極管DB32、第九電阻R9、第 四濾波電容CB4、第十二極管D10、第三電容C3等，其中，半橋逆變LC串聯諧振電路300的 輸入母線301通過第十六電阻R16連接晶閘管T3的陽極，晶閘管T3的陰極通過第十電阻 R10接地，且晶閘管T3的陰極連接第四三極管T4的基極，第四三極管T4的集電極連接半橋 逆變LC串聯諧振電路300中一個開關管的基極，第四三極管T4的發射極接地；晶閘管T3 的門極通過雙向二極管DB32和第十八電阻R18連接第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另 一端連接第十二極管D10的正極，第十二極管D10的負極連接結點500，且還通過第三電容 C3連接半橋逆變LC串聯諧振電路300中另一開關管Tl的集電極，即與半橋逆變LC串聯諧 振電路300輸入母線301相連的開關管的集電極；另外，第九電阻R9的一端通過第四濾波 電容CE4接地，與之并聯的，第九電阻R9的一端還依次通過第八電阻R8、第十一二極管Dll 以及另一扼流線圈L4-2接地，均起到濾除高頻噪聲以及紋波的作用。此外，晶閘管T3的門 極還通過由電容C7和電阻Rl 1并聯構成的濾波電路接地，實現對輸入門極輸入電壓進行濾 波，用以保護晶閘管。 根據圖2所示的原理圖可以看出，本實用新型電子鎮流器的保護電路200通過將三極管T4設置在半橋逆變LC串聯諧振電路300中一個開關管的基極，用以控制該開關管 的關斷，從而實現對電路的保護。正常情況時，晶閘管T3關斷，三極管T4截止，則半橋逆變 LC串聯諧振電路300中的開關管正常工作；但是當電容C3檢測到熒光燈LAMP兩端出現電 壓或電流異常情況時，獲得一個感應信號依次通過電阻R9、R18、雙向二極管DB32后向晶閘 管T3的門極輸入控制電壓，晶閘管T3導通，三極管T4導通，則半橋逆變LC串聯諧振電路 300中的開關管關斷，從而實現對電路的保護。此保護電路結構簡單，成本低。 基于上述對電子鎮流器的改進，本實用新型還提供了一種半橋逆變LC串聯諧振 電路，其包括脈沖變壓器、扼流圈和兩個開關管；與圖1所示的現有技術相比，特別還包 括第一電容，所述扼流圈的一端連接所述脈沖變壓器主繞組的同名端，且此脈沖變壓器主 繞組的同名端通過第一電容接地，所述脈沖變壓器主繞組的非同名端輸出能量供給熒光燈 的一端燈絲。所述扼流圈的另一端連接所述半橋逆變LC串聯諧振電路中兩個開關管相連 的結點。 應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍；本實用新型的半橋 逆變LC串聯諧振電路、保護電路、EMI濾波電路不限于只采用圖2所示的電路原理，還可以 采用其他變形形式。
權利要求一種直流電子鎮流器，包括半橋逆變LC串聯諧振電路，此半橋逆變LC串聯諧振電路包括脈沖變壓器和扼流圈；其特征在于，還包括第一電容，所述扼流圈的一端連接所述脈沖變壓器主繞組的同名端，且此脈沖變壓器主繞組的同名端通過第一電容接地，所述脈沖變壓器主繞組的非同名端輸出能量供給熒光燈的一端燈絲。
2. 如權利要求1所述的電子鎮流器，其特征在于，所述扼流圈的另一端連接所述半橋 逆變LC串聯諧振電路中兩個開關管相連的結點。
3. 如權利要求l所述的電子鎮流器，其特征在于，所述電子鎮流器還包括設置在直流 電源輸入端的EMI濾波電路，此EMI濾波電路包括第一EMI濾波電感、第二EMI濾波電感、 第三電感、可變電阻和第二電容，所述第一EMI濾波電感和所述第二EMI濾波電感之間通過 所述可變電阻串聯，所述第二EMI濾波電感的輸出并聯所述第二電容，并且所述第二EMI濾 波電感的一輸出端通過所述第三電感接入所述半橋逆變LC串聯諧振電路的輸入母線。
4. 如權利要求1所述的電子鎮流器，其特征在于，所述電子鎮流器還包括保護電路； 在此保護電路中，所述半橋逆變LC串聯諧振電路的輸入母線通過第十六電阻連接晶閘管 的陽極，所述晶閘管的陰極通過第十電阻接地，且所述晶閘管的陰極連接第四三極管的基 極，所述第四三極管的集電極連接所述半橋逆變LC串聯諧振電路中一個開關管的基極，所 述第四三極管的發射極接地；所述晶閘管的門極通過雙向二極管和第十八電阻連接第九電 阻的一端，所述第九電阻的另一端連接第十二極管的正極，所述第十二極管的負極連接結 點，且所述第十二極管的負極通過第三電容連接所述半橋逆變LC串聯諧振電路中與輸入 母線相連的開關管的集電極。
5. 如權利要求4所述的電子鎮流器，其特征在于，在所述保護電路中，所述第九電阻的 一端通過第四濾波電容接地，且所述第九電阻的一端還依次通過第八電阻、第十一二極管 以及另一扼流線圈接地。
6. 如權利要求4所述的電子鎮流器，其特征在于，所述晶閘管的門極還通過由電容和 電阻并聯構成的濾波電路接地。
7. —種半橋逆變LC串聯諧振電路，包括脈沖變壓器、扼流圈和兩個開關管；其特征在于，還包括第一電容，所述扼流圈的一端連接所述脈沖變壓器主繞組的同名端，且此脈沖 變壓器主繞組的同名端通過第一電容接地，所述脈沖變壓器主繞組的非同名端輸出能量供 給熒光燈的一端燈絲。
8. 如權利要求7所述的電路，其特征在于，所述扼流圈的另一端連接所述半橋逆變LC 串聯諧振電路中兩個開關管相連的結點。
專利摘要本實用新型公開了一種直流電子鎮流器及其半橋逆變LC串聯諧振電路，其半橋逆變LC串聯諧振電路中，所述扼流圈的一端連接所述脈沖變壓器主繞組的同名端，且此脈沖變壓器主繞組的同名端通過第一電容接地，所述脈沖變壓器主繞組的非同名端輸出能量供給熒光燈的一端燈絲。本實用新型可以有效解決燈啟動電壓和燈啟動電流供應不足而引起的不能使燈管成功啟動的問題。
文檔編號H05B41/14GK201467542SQ200920132920
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月16日 優先權日2009年6月16日
發明者蔡銳茂 申請人:深圳市垅運照明電器有限公司