專利名稱：一種能兼容阻性triac調(diào)光器的線性調(diào)光節(jié)能燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及可線性調(diào)光節(jié)能燈，尤其涉及一種能兼容阻性TRIAC調(diào)光器的線 性調(diào)光節(jié)能燈。
背景技術(shù)：
節(jié)能燈又叫緊湊型熒光燈(國(guó)外簡(jiǎn)稱CFL燈)它是1978年由國(guó)外廠家首先實(shí)用 新型的。由于它具有光效高(是普通燈泡的5倍)，節(jié)能效果明顯，壽命長(zhǎng)(是普通燈泡的 8倍)，體積小，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，受到各國(guó)人民和國(guó)家的重視和歡迎。我國(guó)于1982年，首先 在復(fù)旦大學(xué)電光源研究所成功研制SL型緊湊型熒光燈，二十年來(lái)，產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)，質(zhì)量穩(wěn) 步提高，國(guó)家已經(jīng)把它作為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的節(jié)能產(chǎn)品(綠色照明產(chǎn)品)作為推廣和使用。隨著全球能源危機(jī)的日趨嚴(yán)重和人們不斷追求舒適的工作環(huán)境，已將照明的需求 提升到“適度、健康、人性化和節(jié)能”的較高層面，但是廣泛適用于白熾燈的阻性調(diào)光開關(guān) TRIAC，難以與容性電光源產(chǎn)品(CFL，LED)實(shí)現(xiàn)光電兼容，故調(diào)光效果交差，甚至無(wú)調(diào)光效 果。目前僅有皇家飛利浦公司利用晶閘管實(shí)現(xiàn)調(diào)光鎮(zhèn)流線路，但以這種分離元件為主的調(diào) 光電路存在效率低、易受外界環(huán)境影響、缺少異常狀態(tài)保護(hù)電路等問(wèn)題而限制其廣泛的應(yīng) 用。
實(shí)用新型內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種能兼容阻性 TRIAC調(diào)光器的線性調(diào)光節(jié)能燈，能自由配合白熾燈的阻性TRIAC調(diào)光器使用，實(shí)現(xiàn)容性綠 色電光源的線性調(diào)光技術(shù)(10 100% )，滿足百姓對(duì)情緒照明、人性化照明的需求。技術(shù)方案本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型一種能兼容阻性TRIAC調(diào)光器的線性調(diào)光節(jié)能燈，包括電磁干擾濾波 電路、橋式整流濾波電路和采樣電路，還包括DC/AC調(diào)光電路、輸出級(jí)電路及CFL燈管，其中 被TRIAC可控硅調(diào)光器斬波的電網(wǎng)脈沖信號(hào)，依次通過(guò)電磁干擾濾波電路、橋式整流濾波 電路后，一路信號(hào)進(jìn)入采樣電路獲得直流低電壓，所述直流低電壓作為DC/AC調(diào)光電路的 調(diào)光應(yīng)用，調(diào)節(jié)輸出級(jí)電路及CFL燈管；另一路高電壓信號(hào)分別進(jìn)入DC/AC調(diào)光電路和輸出 級(jí)電路及CFL燈管，為DC/AC調(diào)光電路和輸出級(jí)電路及CFL燈管提供工作電壓。其中，所述DC/AC調(diào)光電路采用采用型號(hào)為JK-204的半橋式高壓驅(qū)動(dòng)芯片，內(nèi)置 了基準(zhǔn)電壓源電路、振蕩器電路、死區(qū)時(shí)間控制電路、預(yù)熱功能控制電路、邏輯判斷數(shù)字電 路、異常狀態(tài)保護(hù)電路、自隔離半橋高低側(cè)驅(qū)動(dòng)等電路，其中準(zhǔn)電壓源電路的輸出端串接振 蕩器電路后接死區(qū)時(shí)間控制電路的輸入端，振蕩器電路與預(yù)熱功能控制電路雙向連接，死 區(qū)時(shí)間控制電路的輸出端串接自隔離半橋高低側(cè)驅(qū)動(dòng)電路后與異常狀態(tài)保護(hù)電路雙向連 接，異常狀態(tài)保護(hù)電路的輸出端串接邏輯判斷數(shù)字電路后接死區(qū)時(shí)間控制電路的輸入端。其中，所述調(diào)光緊湊型CFL燈是由集成式調(diào)光鎮(zhèn)流電路串接可調(diào)光CFL燈管定制 設(shè)計(jì)構(gòu)成。[0009]有益效果本實(shí)用新型采用高壓功率芯片JK-204，精確電平檢測(cè)手段，以及調(diào)光 鎮(zhèn)流電路與新型燈具結(jié)構(gòu)的一體化匹配設(shè)計(jì)等技術(shù)成果，解決了調(diào)光CFL出現(xiàn)的光線頻 閃、發(fā)光管黑頭、高頻噪聲刺耳和可靠性低等難點(diǎn)。本實(shí)用新型依次包括可提高電路抗干擾能力的EMI濾波電路，與電磁干擾濾波電 路相連的橋式整流濾波電路，與橋式整流濾波電路相連的采樣電路，與橋式整流濾波電路 相連的半橋式DC/AC逆變調(diào)光電路，以及與調(diào)光鎮(zhèn)流電路一體化的新型節(jié)能燈。DC/AC逆變 調(diào)光電路采用了型號(hào)為JK-204高壓功率驅(qū)動(dòng)芯片。所述調(diào)光鎮(zhèn)流電路減少了積分電容、觸 發(fā)二極管、磁環(huán)變壓器等分立元器件數(shù)目，可將調(diào)光、驅(qū)動(dòng)等重要功能均集成在鎮(zhèn)流集成電 路芯片中，大大降低了寄生效應(yīng)對(duì)調(diào)光CFL的影響，這給節(jié)能燈設(shè)計(jì)和生產(chǎn)帶來(lái)極大方便， 同時(shí)極大提高了調(diào)光鎮(zhèn)流電路的穩(wěn)定性、可靠性。DC/AC逆變芯片JK-204是半橋結(jié)構(gòu)的M0S-IC驅(qū)動(dòng)芯片，它徹底解決了存在于以分 立元件為主的半橋回路驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中燈管閃爍現(xiàn)象，有效地保證了燈管處于導(dǎo)通、熄滅臨界 狀態(tài)時(shí)調(diào)光鎮(zhèn)流性能的一致性。采用調(diào)光鎮(zhèn)流電路與節(jié)能燈管的一體化匹配新技術(shù)，參考調(diào)光節(jié)能燈在低端、中 端工作狀態(tài)的導(dǎo)入電流，對(duì)燈管陰極進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和電學(xué)設(shè)計(jì)，如燈管對(duì)稱性、燈絲冷阻、 最大承受電流等參數(shù)，改善了呈非純阻性的調(diào)光電路和負(fù)阻性的節(jié)能燈管，在可調(diào)的全電 壓范圍內(nèi)光電匹配。本實(shí)用新型，一體化電光源節(jié)能燈不僅具有功率轉(zhuǎn)換效率高、調(diào)光深度相對(duì)其他 調(diào)光方式更深等優(yōu)點(diǎn)，而且可直接替換高能耗的白熾燈，配合TRIAC調(diào)光器自由使用。
圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型DC/AC調(diào)光電路的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示的可調(diào)光節(jié)能燈原理框圖，包括與阻性TRIAC調(diào)光開關(guān)連接的電磁干 擾濾波電路，與電磁干擾電路連接的橋式整流濾波電路、與整流濾波電路相連的信號(hào)采樣 電路，與整流濾波電路相連的AC/DC JK-204調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路，以及與JK-204調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路相 連的輸出級(jí)電路及CFL燈管。如圖2所示，為本實(shí)用新型實(shí)例電路圖，圖中M1是電磁干擾濾波電路(EMI/EMC)， 電磁干擾電路Ml主要是由Ll、Cl、C2元件組成，它可同時(shí)吸收來(lái)自電網(wǎng)和本電路產(chǎn)生的干 擾噪聲，抑制干擾波進(jìn)入后級(jí)鎮(zhèn)流電路。保險(xiǎn)電阻Fuse，起到浪涌吸收作用，能有效地防止 浪涌對(duì)鎮(zhèn)流電路的損壞。整流濾波電路M2是由四個(gè)二極管組成橋式整流結(jié)構(gòu)，對(duì)輸出電容 充放電，獲得變化緩慢的低頻電壓。采樣電路是由電阻R1-R6，電容C4，二極管D6，齊納二 極管Zl等器件構(gòu)成，該電路功能是借助電阻分壓、齊納二極管穩(wěn)壓原理實(shí)現(xiàn)采樣，采樣信 號(hào)最終進(jìn)入JK-204芯片15管腳，與來(lái)自CFL燈端，進(jìn)入芯片16管腳的反饋信號(hào)進(jìn)行電位 比較，控制以JK-204芯片為主體的調(diào)光電路M4進(jìn)行調(diào)光，使電路輸出更穩(wěn)定，工作更可靠。DC/AC JK-204調(diào)光鎮(zhèn)流電路采用了本公司自主開發(fā)的JK-204高壓驅(qū)動(dòng)芯片，電阻R12-17， 電容C12-C18，CT, 二極管D5，齊納二極管Z2，以及MOS驅(qū)動(dòng)雙管Ql，Q2，組成了調(diào)光范圍為 10 100%的線性調(diào)光鎮(zhèn)流電路。JK-204驅(qū)動(dòng)芯片的優(yōu)勢(shì)在于，將無(wú)功耗預(yù)熱啟動(dòng)、異常狀 態(tài)保護(hù)功能、振蕩器等電路內(nèi)置于芯片中，振蕩頻率和占空比可以通過(guò)外圍電路調(diào)節(jié)，且一 旦設(shè)定便可穩(wěn)定工作。IC驅(qū)動(dòng)組成的半橋MOS管回路可提供兩路非常干凈的功率開關(guān)信 號(hào)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)高低側(cè)結(jié)構(gòu)的MOS管Q1、Q2，控制上述兩管交替導(dǎo)通，故在低端可較好地控制 CFL燈管放電，維持電流續(xù)流，可較好地解決在導(dǎo)通、熄滅臨界狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)閃爍等問(wèn)題。輸出 電路由電感L2和電容C20串聯(lián)組成LC諧振回路，在節(jié)能燈的兩端產(chǎn)生很高的諧振電壓，點(diǎn) 亮燈管發(fā)光。電容C19，C22，C23為燈絲電容，與L2的次級(jí)繞組串聯(lián)，為燈絲提供預(yù)熱電流。 調(diào)光CFL電路的非純阻性和CFL的負(fù)阻性，使得在可調(diào)的全電壓范圍內(nèi)，電子鎮(zhèn)流器與CFL 燈管匹配性較為困難。盡管輸入電壓與燈電流、燈功率在理論上是線性的，但輸入電壓不僅 與管壓、陰極電流有很復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系，而且還受到燈管形狀、外界溫度等因素的影響。因 此本實(shí)用新型根據(jù)調(diào)光節(jié)能燈在低端、中端工作狀態(tài)，計(jì)算陰極導(dǎo)入的電流值，需要結(jié)合燈 具結(jié)構(gòu)、制造工藝進(jìn)行全面設(shè)計(jì)。如圖3所示，所述DC/AC調(diào)光電路采用型號(hào)為JK-204的半橋式高壓驅(qū)動(dòng)芯片，內(nèi) 置了基準(zhǔn)電壓源電路、振蕩器電路、死區(qū)時(shí)間控制電路、預(yù)熱功能控制電路、邏輯判斷數(shù)字 電路、異常狀態(tài)保護(hù)電路、自隔離半橋高低側(cè)驅(qū)動(dòng)等電路，其中準(zhǔn)電壓源電路的輸出端串接 振蕩器電路后接死區(qū)時(shí)間控制電路的輸入端，振蕩器電路與預(yù)熱功能控制電路雙向連接， 死區(qū)時(shí)間控制電路的輸出端串接自隔離半橋高低側(cè)驅(qū)動(dòng)電路后與異常狀態(tài)保護(hù)電路雙向 連接，異常狀態(tài)保護(hù)電路的輸出端串接邏輯判斷數(shù)字電路后接死區(qū)時(shí)間控制電路的輸入 端。本實(shí)用新型線性調(diào)光緊湊型節(jié)能燈能直接安裝在現(xiàn)有的市電照明線路中，利用阻 性TRIAC調(diào)光器即可實(shí)現(xiàn)線性調(diào)光范圍(10% 100%)的容性電光源CFL精確調(diào)光。
權(quán)利要求一種能兼容阻性TRIAC調(diào)光器的線性調(diào)光節(jié)能燈，包括電磁干擾濾波電路、橋式整流濾波電路和采樣電路，其特征在于還包括DC/AC調(diào)光電路、輸出級(jí)電路及CFL燈管，其中被TRIAC可控硅調(diào)光器斬波的電網(wǎng)脈沖信號(hào)，依次通過(guò)電磁干擾濾波電路、橋式整流濾波電路后，一路信號(hào)進(jìn)入采樣電路獲得直流低電壓，所述直流低電壓作為DC/AC調(diào)光電路的調(diào)光應(yīng)用，調(diào)節(jié)輸出級(jí)電路及CFL燈管；另一路高電壓信號(hào)分別進(jìn)入DC/AC調(diào)光電路和輸出級(jí)電路及CFL燈管，為DC/AC調(diào)光電路和輸出級(jí)電路及CFL燈管提供工作電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能兼容阻性TRIAC調(diào)光器的線性調(diào)光節(jié)能燈，其特征在 于所述DC/AC調(diào)光電路采用采用型號(hào)為JK-204的半橋式高壓驅(qū)動(dòng)芯片，內(nèi)置了基準(zhǔn)電壓源 電路、振蕩器電路、死區(qū)時(shí)間控制電路、預(yù)熱功能控制電路、邏輯判斷數(shù)字電路、異常狀態(tài)保 護(hù)電路、自隔離半橋高低側(cè)驅(qū)動(dòng)電路，其中準(zhǔn)電壓源電路的輸出端串接振蕩器電路后接死 區(qū)時(shí)間控制電路的輸入端，振蕩器電路與預(yù)熱功能控制電路雙向連接，死區(qū)時(shí)間控制電路 的輸出端串接自隔離半橋高低側(cè)驅(qū)動(dòng)電路后與異常狀態(tài)保護(hù)電路雙向連接，異常狀態(tài)保護(hù) 電路的輸出端串接邏輯判斷數(shù)字電路后接死區(qū)時(shí)間控制電路的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能兼容阻性TRIAC調(diào)光器的線性調(diào)光節(jié)能燈，其特征在 于所述調(diào)光緊湊型CFL燈是由集成式調(diào)光鎮(zhèn)流電路串接可調(diào)光CFL燈管定制設(shè)計(jì)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公布了一種能兼容阻性TRIAC調(diào)光器的線性調(diào)光節(jié)能燈，包括EMI濾波電路、橋式整流濾波電路和采樣電路，還包括DC/AC調(diào)光電路、輸出級(jí)電路及CFL燈管，其中被TRIAC可控硅調(diào)光器斬波的電網(wǎng)脈沖信號(hào)，依次通過(guò)EMI濾波電路、橋式整流濾波電路后，一路信號(hào)進(jìn)入采樣電路獲得直流低電壓，所述直流低電壓作為DC/AC調(diào)光電路的調(diào)光應(yīng)用，調(diào)節(jié)輸出級(jí)電路及CFL燈管；另一路高電壓信號(hào)分別進(jìn)入DC/AC調(diào)光電路和輸出級(jí)電路及CFL燈管，為DC/AC調(diào)光電路和輸出級(jí)電路及CFL燈管提供工作電壓。本實(shí)用新型不僅具有功率轉(zhuǎn)換效率高、調(diào)光深度相對(duì)其他調(diào)光方式更深。
文檔編號(hào)H05B37/02GK201766743SQ20102022446
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者萬(wàn)清, 劉華玲, 孫國(guó)偉, 徐湘海, 王佩, 王光建, 王勝, 胡南中, 錢媛, 黃偉 申請(qǐng)人:無(wú)錫晶凱科技有限公司