專利名稱：直流低壓電源四推挽振蕩功率合成熒光燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子技術領域，具體是一種直流低壓電源四推挽振蕩功率合成熒光燈。
背景技術：
在汽車、火車和船只沒交流市電可供或野外露營休閑供電不便的場合，采用直流低壓電源的熒光燈可產生較強的光照亮度，光電轉換效率較高，光線柔和宜人，使用方便。 然而，熒光燈是一種氣體放電產生光亮，點火啟動電壓通常在500V以上才能激發管壁熒光粉涂層汞蒸，引燃后穩定工作電壓為40V-110V，燈管電流至少在數百毫安。因此，要求振蕩輸出功率大，工作電壓較低時電流就必須增大，而大電流振蕩管功耗溫升引起管子電壓電流變化，導致振蕩頻率變化，同時大電流溫升也使線圈磁性導磁率下降電感量減小，嚴重的發生磁飽和電感變得很小，進而影響燈管電壓和電流改變，燈管發光亮度不穩定。甚至燒壞器件。隨著燈負載功率要求更大時，驅動電流相應增大，逆變器功率器件功耗急劇增大，通常，振蕩三極管散熱器不能做得過大，制約正常工作。
發明內容本實用新型的目的是提供直流低壓電源供電，拖動大功率燈負載的一種直流低壓電源四推挽振蕩功率合成熒光燈。本技術解決方案為由四個推挽振蕩器、三個相加耦合器、燈管電路、過載檢測保護電路和直流低壓電源組成，三個相加耦合器分為第一相加耦合器、第二相加耦合器和第三相加耦合器，四個推挽振蕩器分為推挽振蕩器3a、推挽振蕩器北、推挽振蕩器3c和推挽振蕩器3d，分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、T2和T3、T4初級電感并聯電容為諧振回路，其電感中心抽頭經高頻扼流電感和旁路電容接入直流低壓電源，諧振回路兩端分別并接兩個大功率振蕩管集電極，發射極串聯電阻接地，諧振回路兩端還并聯交叉耦合對管到基極電阻靜態偏置和電容正反饋構成推挽振蕩器，兩個大功率振蕩管基極并接控制信號接口管集電極，接口管基極、集電極接電壓負反饋偏置電阻，發射極接地，推挽振蕩器3a和推挽振蕩器北輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、T2次級電感反相接入第一相加耦合器初級電感一階功率合成，推挽振蕩器3c和推挽振蕩器3d輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器T3、 T4次級電感反相接入第二相加耦合器初級電感一階功率合成，第一相加耦合器和第二相加耦合器次級電感反相接入第三相加耦合器初級電感二階功率合成，第三相加耦合器次級電感升壓接入燈管電路，過載檢測保護電路由燈負載電流經磁環電感感生電壓二極管峰值檢波，檢測電壓接入接口管控制振蕩管；其中，燈管電路接在第三相加耦合器次級電感的兩端，在電感兩端并接串聯的阻容RC元件，然后接串聯諧振電路電感、電容到燈管燈絲的一端，燈管燈絲另一端并接預熱啟動電容和串聯相接的熱敏電阻與雙向觸發二極管。本產生有益的積極效果是直流低壓電源供電四推挽振蕩二階功率合成，獲取大功率燈負載高光效，阻容交叉耦合推挽振蕩輸出直接連到輸入LC選頻兩級放大器，振蕩十分強烈，不僅高效，偶次諧波相互抵消，降低逆變功率器件功耗，廣泛用于沒交流電源或供電不便的場合照明。
圖1本實用新型技術方案原理方框圖圖2推挽振蕩器電路圖3四推振蕩功率合成及過載檢測保護電路圖4燈管電路具體實施方法參照圖1、2、3(圖2以推挽振蕩器3a電路為例，其余推挽振蕩器電路均相同)，本實用新型具體實施方法和實施例由四個推挽振蕩器3、三個相加耦合器4、燈管電路5、過載檢測保護電路2及直流低壓電源1組成，三個相加耦合器4分為第一相加耦合器4a、第二相加耦合器4b和第三相加耦合器4c，四個推挽振蕩器3分為推挽振蕩器3a、推挽振蕩器北、推挽振蕩器3c和推挽振蕩器3d，分別由鐵氧體磁性變壓器T1、T2和Τ3、Τ4初級電感LO 并聯電容C3為諧振回路，其電感中心抽頭經高頻扼流電感L2和電容C4接入直流低壓電源 1，諧振回路兩端分別并接兩個大功率振蕩管Q1、Q2集電極，發射極串聯電阻R3、R6接地，諧振回路兩端還并聯交叉耦合對管到基極電阻R1、R2靜態偏置和電容C1、C2正反饋構成推挽振蕩器，Ql、Q2基極并接控制信號接口管Q3、Q4集電極，接口管Q3、Q4基極、集電極接電壓負反饋偏置電阻R4、R5，發射極接地，推挽振蕩器3a和推挽振蕩器北輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、T2次級電感Ll反相接入第一相加耦合器如初級電感一階功率合成，推挽振蕩器3c和推挽振蕩器3d輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器T3、T4次級電感Ll反相接入第二相加耦合器4b初級電感一階功率合成，第一相加耦合器如和第二相加耦合器4b 次級電感反相接入第三相加耦合器4c初級電感二階功率合成，第三相加耦合器如次級電感升壓接入燈管電路5，過載檢測保護電路2由燈負載電流由磁環電感L3感生電壓二極管 VD3峰值檢波，檢測電壓經電容C7、電阻R9濾波，再經電阻R7、R8限流接入接口管Q3、Q4控制振蕩管Ql、Q2。當燈負載短路或燈管接觸不良產生大電流，過載檢測電壓使Q3、Q4飽和導通，振蕩管Ql、Q2截止停振，起到保護作用。二極管VDl、VD2保護振蕩管免受高反壓擊穿。阻容交叉耦合推挽振蕩器實際是輸出直接連到輸入的LC選頻兩級放大器，振蕩十分強烈，兩個大功率振蕩管Ql、Q2輪流處于飽和與截止，以零靜態電流半個周期導通，集電極電流相位相反三階以上奇次諧波為零，不僅高效，并具有偶次諧波相互抵消，降低逆變功率器件熱功耗，為此，更低的抑制在諧振電感中心抽頭饋接電源串入高頻扼流電感與旁路電容，抑制偶次諧波功耗使燈負載輸出為純正弦波。通用大功率三極管構成推挽振蕩輸出功率，一般只能匹配功率30W左右的燈管， 當要求更大輸出功率，例如匹配120W燈負載時，僅幾只器件直接并聯運用不能令人滿意， 采用四個推挽振蕩功率合成效果明顯，輸出功率疊加能滿足技術要求，通過兩個相加耦合器分別將四推振蕩輸出功率相互反相激勵功率合成，又將兩個相加耦合器輸出電流變換加倍總和送到第三個相加耦合器功率合成，升壓引燃大功率燈管發光。三個平衡電阻R10、R11
4和R12在功率合成的兩個電流相等時無功率損耗。圖4，如圖燈管電路拖動兩支燈管，由第三相加耦合器如次級電感輸出高壓并接阻容元件R13、C6吸收反峰高壓，抑制噪聲輻射平滑燈光亮度。串聯諧振電路L4、C7和L5、 C8接至燈管Gl、G2，諧振頻率接近四推振蕩頻率燈管光效最高，燈管啟動電容C9、ClO并聯熱敏電阻RT1、RT2串聯雙向觸發二極管VD4、VD5，啟輝時燈管電壓很高雙向觸發二極管導通，電流經熱敏電阻對燈絲通電預熱，燈啟輝后燈管電壓降低雙向觸發管截止，實現無耗預熱。本實施例直流低壓電源電壓30V，四推挽振蕩器65KHZ，輸出匹配兩支功率56W熒光燈管，逆變效率80%，振蕩管散熱器溫升在40°C左右。
權利要求1.一種直流低壓電源四推挽振蕩功率合成熒光燈，其特征在于由四個推挽振蕩器、 三個相加耦合器、燈管電路、過載檢測保護電路及直流低壓電源組成，三個相加耦合器分為第一相加耦合器、第二相加耦合器和第三相加耦合器，四個推挽振蕩器分為推挽振蕩器 (6a)、推挽振蕩器(6b)、推挽振蕩器(6c)和推挽振蕩器(6d)，分別由鐵氧體磁性變壓器 (Tl)、(T2)和(T3)、(T4)初級電感并聯電容為諧振回路，其電感中心抽頭經高頻扼流電感和旁路電容接入直流低壓電源，諧振回路兩端分別并接兩個大功率振蕩管集電極，發射極串聯電阻接地，諧振回路兩端還并聯交叉耦合對管到基極電阻靜態偏置和電容正反饋構成推挽振蕩器，兩個大功率振蕩管基極并接控制信號接口管集電極，接口管基極、集電極接電壓負反饋偏置電阻，發射極接地，推挽振蕩器(6a)和推挽振蕩器(6b)輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器(Tl)、(T2)次級電感反相接入第一相加耦合器初級電感一階功率合成，推挽振蕩器(6c)和推挽振蕩器(6d)輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器(T3)、(T4)次級電感反相接入第二相加耦合器初級電感一階功率合成，第一相加耦合器和第二相加耦合器次級電感反相接入第三相加耦合器初級電感二階功率合成，第三相加耦合器次級電感升壓接入燈管電路，過載檢測保護電路由燈負載電流經磁環電感感生電壓二極管峰值檢波，檢測電壓接入接口管控制振蕩管。
2.根據權利要求1所述的直流低壓電源四推挽振蕩功率合成熒光燈，其特征在于燈管電路接在第三相加耦合器次級電感的兩端，在電感兩端并接串聯的阻容RC元件，然后接串聯諧振電路電感、電容到燈管燈絲的一端，燈管燈絲另一端并接預熱啟動電容和串聯相接的熱敏電阻與雙向觸發二極管。
專利摘要本實用新型涉及電子技術領域，是一種直流低壓電源四推挽振蕩功率合成熒光燈。由四個推挽振蕩器，三個相加耦合器、燈管電路、過載檢測保護電路及直流低壓電源組成，四推挽振蕩功率合成接入燈管電路產生高光效。本實用新型電路獨特、高效，廣泛用于汽車、船只無交流市電或供電不便的場合大功率熒光燈照明。
文檔編號H05B41/36GK201976319SQ20112011100
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月3日 優先權日2011年4月3日
發明者張妙娟, 阮樹成 申請人:張妙娟