專利名稱：晶體管型節能燈驅動器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子領域，特別涉及一種晶體管型節能燈驅動器，也適用于驅動電磁感應EB燈。
技術背景節能燈光效系數和耗電都優于白熾燈，但是目前節能燈燈壽命遠不如白熾燈，長期以來，節能燈號稱為省電不省錢，由此廢棄數量巨大的產生了節能燈電子垃圾污染的新問題。究其原因，大多為驅動器設計的缺陷，點燃瞬間產生大電流的沖擊，導致燈管燈絲和主回路濾波電容受沖擊，故現有節能燈適合長時間連續工作，就怕頻繁的開關。本申請人在先申請的一種電子鎮流器，專利公開號CN1017MM8A，獨創提出了半橋逆變技術在節能燈驅動器中的運用，采用滑頻技術，使半橋逆變輸出的方波電壓頻率從最高頻率連續下滑至燈管高壓點燃頻率，直至穩態工作頻率，解決自激式單頻點振蕩變為連續變頻振蕩方式，實現燈管回路中燈管兩端燈絲短路連接后，即使斷絲燈管依然可以被順利高壓點燃并正常發光，直至燈管失效為止，由此延長燈管的使用壽命。如何克服啟動時大電流沖擊的缺陷，即成為本實用新型研究的對象。
發明內容本實用新型的目的是設計一種啟動點燃瞬間采用半波供電、隨后自動進入市電全波供電，以及半橋逆變電路配合的晶體管型節能燈驅動器。本實用新型技術方案是這樣實現的一種晶體管型節能燈驅動器，其特征是市電依次經晶體管延時電路、電源變換電路、半橋逆變電路及燈管回路組成。所述晶體管延時電路為a、主回路電路由雙向可控硅BCR1、二極管VD6、電容C8 組成，三者并接后接在市電輸入端上；b、延時電路由電容C5、電阻R4、二極管D3、D4、穩壓管DWl、電容C6組成工作電源；由電阻R5、二極管VD5、電容C7、三極管VT3組成延時輸出電路，其輸出接至可控硅BCRl的觸發極端。所述電源變換電路包括一橋式整流器BR和并接在輸出端上的濾波電容Cl。半橋逆變電路包括啟動電路和逆變電路兩部分，其中啟動電路由電阻R1、電容 C2、雙向二極管VD2組成；逆變電路由環形變形器繞組Tla、Tib、TIC、電阻R2、R3、三極管 VTU VT2 組成。燈管回路由電感Li、電容C3、C4、C5及燈絲FL1、FL2。本實用新型啟動瞬間采用半波供電，可大大減少開啟瞬間浪涌對濾波電容的沖擊，且在燈管點燃瞬間的電壓下降，使得燈管燈絲免遭大電流沖擊，起到保護主要元器件作用；燈管點燃后自動進入市電全波供電，保證燈管的亮度；本驅動器既可作為節能燈驅動器，也適用于電磁感應EB燈的驅動，能延長燈具整體的使用壽命。
[0010]下面結合具體圖例對本實用新型做進一步說明圖1晶體管型節能燈驅動器原理框圖圖2晶體管型節能燈驅動器電路圖圖3半波啟動節能燈驅動器等效電路圖圖4全波節能燈驅動器等效電路圖
具體實施方式
參照圖1和圖2，晶體管型節能燈驅動器原理框圖，市電接入后，依次經晶體管延時電路、電源變換電路、半橋逆變電路及燈管回路組成。其中晶體管延時電路a、主回路電路由雙向可控硅BCRl、二極管VD6、電容C8組成， 三者并接后接在市電輸入端上；b、延時電路由電容C5、電阻R4、二極管D3、D4、穩壓管 Dffl、電容C6組成工作電源；由電阻R5、二極管VD5、電容C7、三極管VT3組成延時輸出電路， 其輸出接至可控硅BCRl的觸發極端。電源變換電路包括一橋式整流器BR和并接在輸出端上的濾波電容Cl ；半橋逆變電路包括啟動電路和逆變電路兩部分，其中啟動電路由電阻R1、電容 C2、雙向二極管VD2組成；逆變電路由環形變形器繞組Tla、Tib、TIC、電阻R2、R3、三極管 VTU VT2 組成。燈管回路由電感Ll、電容C3、C4、C5及燈絲FLl、FL2，兩端燈絲并接處理，也等同于斷絲狀態。電氣原理說明1、晶體管式半波供電延時自動轉換為全波供電市電經L、N線，保險管FU加至電容C5，經電容C5降壓恒流后，由二極VD3、VD4組成半波整流、穩壓管DWl穩壓，電容C6濾波后轉出穩定直流電壓，電阻R4是電容C5的泄放電阻，保證停電后電容C5及時放電，不會造成觸電危險。直流電壓經電阻R5、電容C7組成的延時電路，初始電容C6沒電，延時1秒鐘，電容C6上電壓達到三極管VT3啟動電壓，三極管VT3導通。在延時階段，初始三極管VT3沒導通、雙向可控硅BCRl沒被觸發而截止，則市電L、N經二極管VD6半波向半橋式逆變電路供電。電容C8吸收外部浪涌電壓，防止并抑制燈管運行時閃動現象。經延時1秒、三極管VT3導通，并輸出觸發雙向可控硅BCR1、雙向可控硅BCRl導通，則半橋式逆變進入市電全波供電方式。2、半橋逆變電路的工作原理為在先技術，省略說明。參照圖3和圖4，針對上述晶體管型節能燈驅動器的設計原理如下電磁感應EB燈與節能燈均需具備“諧振”時呈現高壓的充要條件，才能啟動點燃燈管。本文分析以節能燈為例。A 主回路濾波電容器1、市電(單相)半波供電如圖3:E 為工頻市電電壓；[0033]C 節能燈主回路濾波電容；RL 等效電路負載電阻；加電后，初始電容C沒有電壓，經過很短的一瞬間(稱為過渡過程)充電，就達到一個新的平衡狀態，這時電容C上的電壓在UC上下波動，平均電壓為UL。整流管D不是在整個正半周內導通，而只是在輸入的交流電壓比電容C上電壓高過整流管D正向壓降時才導通，整流管D導通時，整流電流除一小部份供給負載電阻RL外， 大部份給電容C充電，充電電阻很小，充電電流很大，充電速度很快，充電時間很短，整流管 D截止后，電容C向負載RL放電，放電電流就是這時的負載電流。電容C的充電電流很大，初始過渡過程中充電流尤其大，對于整流管D而言尤如浪涌電流。這是單相半波整流濾波電路，在二極管半波整流輸出并聯濾波電容，利用它的充放電作用，可減少紋波。初始市電源與二極管在二極管正向導通時內阻很小，二極管半波整流輸出電流一方面提供電容充電， 另一方面提供電路內部負載。因而二極管輸出電壓幾乎全部加在電容器上(實際上，電容器上電壓等于負載電壓)電容對電壓的惰性，即對電壓不能突變，因此出現了在第一次充電時電容器的原始電壓和電荷為零，使將充電電流特別大，我們稱此時電流為整流管的浪涌電流，除了由此引起整流管瞬時發熱甚至因流管裕量不足而燒毀外，更嚴重的是表現在一個數值上很大的電流通過了電容器，同時導致電容器內部受到浪涌電流的沖擊而嚴重發熱。當進入正常工作之后，每次充電流只須把由于電容放電而損失的電荷補充到第一次充電狀態就可以了，所以電流比第一次充電電流小得多。半波整流對電容充電可視為間歇性進行的，與全波整流對電容的連續充電狀態相比較，前者電壓平均值僅為后者的1/2，電容受大電流沖擊而導致電容發熱的程度，前者大大減輕，因此開始1 2秒間采用半波整流充電，能有效地保護電容并延長其使用壽命。在節能燈燈管未被點燃前，幾乎可把整流器輸出認為是空載輸出，該電壓接近 V 2E，當燈管點燃后，電容C加速放電，輸出電壓急劇下降，使得濾波輸出接近于0. 45E。2、節能燈的橋式整流如圖 4E 工頻市電電壓C:節能燈主回路濾波電容ZL 節能燈橋式整流器RL:等效電路負載電阻3、濾波電容C的初始電壓比較從圖3和圖4所顯示的節能燈在半波和全波供電瞬間，濾波電容C所加的電壓值存在如此大的差別，可見，采用半波瞬間供電，完全可以免除“浪涌電流”對濾波電容C的極大威脅，在數字上可見平均值0. 9E > 0. 45E。B 燈管燈絲1、啟動瞬時的高壓從圖3中可知，市電半波供電時濾波電容C處于過渡過程充電中，整流器輸出電壓接近V 2E，當節能燈內部驅動頻率上升至燈管回路的LC固有頻率時發生諧振，這里電壓只是“空載”電壓與正常市電全波供電時濾波輸出的沒有區別，因此，“諧振”狀態呈現出
5的高壓足以啟動燈管，當燈管被點燃后短時間內市電半波供電經整流器輸出電壓由于節能燈燈管負載立即增大，濾波電容C加速放電，輸出電壓急劇下降，使得濾波輸出電壓接近于 0. 45E，正是因為此時電壓瞬間下降，使得燈管燈絲免遭大電流沖擊。2、自動進入全波供電本設計的電路能從市電供電狀態由“半波”延時，自動恢復“全波”，確保了節能燈
正常運行。3、半波供電階段，節能燈運行在小電流階段，使得開關管基極回路中的(環形變壓器)繞組的磁飽和過程變緩慢，使得兩開關管交替導通所輸出的電壓方波頻率由低逐漸往高變化，正因為有這一頻率連續變化，即掃頻，才能順利點燃燈管。
權利要求1.一種晶體管型節能燈驅動器，其特征是市電依次經晶體管延時電路、電源變換電路、 半橋逆變電路及燈管回路組成。
2.根據權利要求1所述的晶體管型節能燈驅動器，其特征是晶體管延時電路為a、主回路電路由雙向可控硅BCR1、二極管VD6、電容C8組成，三者并接后接在市電輸入端上；b、延時電路由電容C5、電阻R4、二極管D3、D4、穩壓管DW1、電容C6組成工作電源； 由電阻R5、二極管VD5、電容C7、三極管VT3組成延時輸出電路，其輸出接至可控硅BCRl的觸發極端。
3.根據權利要求1所述的晶體管型節能燈驅動器，其特征是電源變換電路包括一橋式整流器BR和并接在輸出端上的濾波電容Cl。
4.根據權利要求1所述的晶體管型節能燈驅動器，其特征是半橋逆變電路包括啟動電路和逆變電路兩部分，其中啟動電路由電阻R1、電容C2、雙向二極管VD2組成；逆變電路由環形變形器繞組Tla、Tib、TIC、電阻R2、R3、三極管VT1、VT2組成。
5.根據權利要求1所述的晶體管型節能燈驅動器，其特征是燈管回路由電感Li、電容 C3、C4、C5 及燈絲 FL1、FL2。
專利摘要本實用新型涉及一種晶體管型節能燈驅動器，其特征是市電依次經晶體管延時電路、電源變換電路、半橋逆變電路及燈管回路組成。本實用新型啟動瞬間采用半波供電，可大大減少開啟瞬間浪涌對濾波電容的沖擊，且在燈管點燃瞬間的電壓下降，使得燈管燈絲免遭大電流沖擊，起到保護主要元器件作用；燈管點燃后自動進入市電全波供電，保證燈管的亮度；本驅動器既可作為節能燈驅動器，也適用于電磁感應EB燈的驅動，能延長燈具整體的使用壽命。
文檔編號H05B41/285GK202050582SQ201120124789
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月21日 優先權日2011年4月21日
發明者林文獻 申請人:林文獻