專利名稱：高壓鈉燈電子鎮流器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種鎮流器，特別涉及的是一種高壓鈉燈電子鎮流器。
高壓鈉燈有較高的發光效率和較強的透霧能力，光通穩定，紫外線輻射較弱，對溫度不太敏感，不吸引蚊蟲，已廣泛用于城市道路、廣場、車站、碼頭、工廠中，但使用這種高壓鈉燈必須配備專用的鎮流器和觸發器。目前使用的鎮流器都是電感式鎮流器。這種鎮流器要消耗大量的有色金屬和矽鋼片。由于運行中率入此電感，使全燈功率因數變壞，功率因素降到0.3時，配電設備損耗就會增加到同容量(瓦數)白熾燈的11.1倍。用電感鎮流器點燃的鈉燈，電源電壓超過5％時容易自熄，低于10％時光通降低，光色變差。燈泡(管)熄滅后需冷卻5～10分鐘才能再動功燃點。
鑒于以上原因，本實用新型的目的是為了提供一種節約電能、提高功率因素，降低配電損耗，節約有色金屬和矽鋼片，消除頻閃，提高光效，提高色溫和顯色指數，延長燈泡(管)壽命的高壓鈉燈電子鎮流器。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型中有整流電路，與整流電路連接的濾波分壓電路，與濾波分壓電路連接的變頻電路，輸入端和輸出端分別與變頻電路和高壓鈉燈連接的功率輸出電路(參見
圖1～圖3，圖5，圖6)，整流電路采用橋式整流電路。
上述的整流電路和濾波分壓電路間連有保護電路(參見圖1、圖2)。
上述的保護電路中有接于整流電路輸出端的繼電器K1，集電極和發射極分別按于繼電器K1和整流電路輸出端的三極管V01，二極管VD01、VD02串聯后再與取樣電阻R01并聯后接于三極管V01的基極和發射極間(參見圖2)。
上述的濾波分壓電路中有電容C1、C2、C7、C8(參見圖2)。
上述的變頻電路中有三極管VT1、VT2，振蕩線圈L1、L2、L3，串聯于振蕩線圈L1上的電容C3，串聯于振蕩線圈L2上的電容C4，能使三極管VT1、VT2建立直流工作點的三極管VT1、VT2的基極偏置電阻R1、R3、R4、R6，使三極管VT1、VT2的基極電位箝位于設定值的基極箝位二極管VD5、VD6，能限制振蕩線圈L1、L2振蕩產生較高電壓和較大電流的電阻R2、R5(參見圖2)。
上述的功率輸出電路中有電感線圈L4、電容C5、C6(參見圖2)。
參見圖1～圖2，本實用新型工作時，先將220V50HZ交流電經整流電路和濾波分壓電路整流成直流電并濾波，后經變頻電路和功率輸出電路逆變成28KHZ-50KHZ的交流電點燃高壓鈉燈。
和已有的電感鎮流器相比，本實用新型具有如下優點1，節能效果顯著110W的高壓鈉燈用電感鎮流器需1.3A工作電流，自身損耗為0.1A，供電設備無功損耗為0.7A，而用本實用新型電子鎮流器只需0.5A的工作電流；400W的高壓鈉燈用電感鎮流器需4.6A的工作電流，自身損耗為0.36A，供電設備無功損耗為2.44A，而用本實用新型電子鎮流器只需1.8A的工作電流，供電設備無功率損耗特別小，幾乎減小到零，電源電壓波動(±U.3U)能正常燃點。
2，功率因素高功率因素由電感鎮流器的0.4以下提高到0.99以上。
3，光色好，光效高光效由電感鎮流器35lm/W提高到150lm/W顯色指數由電感鎮流器25提高到35。
4，不受電壓波動的影響，燈泡熄滅后冷卻再起動的時間短，110W的起動電流自0.3A線性上升不超過3分鐘達到0.5A，穩定工作不再上升，400W自1A直線上升不超過3分鐘達到1.8A穩定工作不再上升，鈉燈燈泡熄后再起動需冷卻的時同不超過1分鐘(而電感鎮流器需5～10分鐘)。
5，無頻閃，無沖擊電流起動鈉燈，燈泡壽命長，自身有保護功能，運行安全可靠。
6，元件少，材料易得，節約銅和矽鋼片(110W的為3.5kg，400W的為13kg)，成本低，制作簡單，容易。
7，無電磁輻射，不干擾其它電器設備。
本表只列出110W鎮流器作比較，可看出電子鎮流器克服了電感鎮流器的所有缺陷。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的實施例
圖1為本實用新型電路框圖。
圖2為本實用新型電路原理圖。
圖3為本實用新型安裝焊接圖。
圖4為本實用新型外形圖。
圖5為保護電路中使用可控硅接線圖。
圖6為本實用新型另一電路框圖。
參見圖1、圖2，本實用新型中有橋式整流電路1、保護電路2、濾波分壓電路3、變頻電路4，功率輸出電路5。功率輸出電路5接高壓鈉燈6。
整流電路1采用單相橋式全波整流，整流后的電流經保護電路送往濾波分壓電路、變頻電路、功率輸出電路。
保護電路2的工作原理是接通電源，電源經電源正端通過電子元器件繼電器K1(采用JQX-13F2型)的常閉觸點K01、電源取樣電阻R01流回負端，R01設定工作電流為0.584A,110V高壓鈉燈小于0.584∧,R01上的壓降就是型號為MJE13005型三極管VT01電流放大管基、發射極間的電壓，小于0.7V(0.584×1.2),VT01不導通，集電極電流為零，K1兩端無電壓不動作，若某種原因R01上的電壓達到或超過設定值，R01上的壓降將達到或超過0.7V,VT01就導通，K1吸合，常閉觸點K1斷開，切斷了電子鎮流器主回路的供電，同時常開觸點K02接通，使K1自鎖，以保證K1始終斷開，保護電子鎮流器元器件特別是大功率晶體管被燒段。R01設定值可按
2AP型二極管VD01、VD02是VT01的保護二極管。取VD01、VD02總導通電壓稍大于VT01發射極正向電壓旁路瞬時過壓引起的大電流，起到保護VT01的作用。另K1兩端并聯的電容C01是用來消除K1觸點抖動，保證快速可靠吸合用的。K1可接至C7、C8的分壓點。保護電路采用電子保險絲代替了普通保險絲，它能快速(比熔絲快得多)地切斷后級各部分電路的電源，能避免大功率三極管損壞，增加其使用壽命。
保護電路中的三極管VT01可用VT(H)替代，其電路接線如圖5所示。替代時設定動作電流的計算
用VT(H)替代時不用VD01、VD02。
濾波電路3中C1、C2的作用，設175W/650V型三極管VT1導通，175W/650V型三極管VT2截止，VT1導通時C1放電。同時VT1內阻很小，300V左右的直流高電壓差不多全部加在VT2的發射極和集電極上，這個電壓產生的沖擊大電流很容易使VT2承受不了而損壞，VT1導通時C2也被充電，C2吸收和旁路VT2部分高壓大電流，由于C2的充電不是突變的對VT1突然導通引起的沖擊電壓和電流起旁路和緩沖作用，保護了VT2的發射極和集電極。VT2導通，VT1截止時C1的作用與VT1導通VT2截止時相同。VT1、VT2的輪流導通和截止，C1、C2也輪流充電和放電，所以說C1、C2是VT1、VT2的旁路緩沖保護電容，同時又是振蕩的加速電容及防止外界雜波干擾的濾除電容和分壓電容。這兩只電容工作于高頻，容量不要太大，一般用0.022μ通過的電壓電流已足夠了。C7、C8是串聯分壓給變頻電路提供電流的電容，同時也是整流電路的濾波電容，它把300V左右的直流電壓一分為二，變成150V左右的電壓提供給變頻電路，這樣VT1、VT2的耐壓、C7、C8的耐壓都可降低要求選取C7、C8的容量從濾波效果的要求大一些比小一些的好，從提供電流的要求也是大一些比小一些的好，但太大體積就大，也不適合，太小容易發燙燒壞，一般30μ以上，耐壓在160V以上即可。
變頻電路4采用雙管推挽輸出，效率較高。L1、L2、L3是振蕩線卷，L3提供正反饋使L1、L2產生振蕩，使VT1、VT2輪流導通和截止，L1串聯的C3、L2串聯的C4也逐漸充電，隨著C3、C4充電的逐漸飽和，振蕩輻度逐漸加強，振蕩頻率也逐漸提高，燈頭兩端電壓也逐漸升高，同時從電源吸收的電流也逐漸增加，這樣使VT1、VT2及價格很高的高壓鈉燈燈管都免受沖擊，有利于鎮流器和燈管延長壽命。R1、R3、R4、R6是VT1、VT2的基極偏置電阻，給VT1、VT2建立直流工作點，VD5、VD6是VT1、VT2的基極箝位二極管，使兩管的基極電位箝位于設定值。L1、L2振蕩時產生的電壓較高，電流也較大，這樣對VT1、VT2不利，R2、R5就是限制L1、L2振蕩產生的較高電壓和較大電流用的，R2、R5的接入使振蕩輻度恰如其分，因此振蕩頻率比不接R2、R5時稍有提高。
功率輸出電路5中，L4、C5、C6組成串聯諧振，L4兩端的電壓同C5、C6兩端的電壓大小相等，方向相反。瞬時功率也是大小相等、符號相反的。L4中的磁場能量增大時，C5、C6中的電場能量便減小，反過來也一樣，兩者相互補償，與電源不發生能量的往返交換。C1、C2、C7、C8流入的只是補償L4、C5、C6損耗的很少電流。L4、C5、C6諧振時的電壓要比C1、C2及C7、C8施加的電壓高很多倍，電子鎮流器進一步提高功率因數的節能就在于此。L4具有扼流卷的作用。電子鎮流器的鎮流是靠L4、C5、C6共同完成的。改變L4匝數或磁芯間隙或改變C5、C6的容量都可改變頻率和輸出功率。功率從C4、C5兩端取出，燈管就并接在C4、C5兩端。C4、C5串聯的目的是防止燈管斷路時振蕩電壓很高被擊穿。
可按圖3所示的安裝焊接圖將元器件插好并焊牢，然后仔細檢查，確認無誤后才可接上燈頭燈炮，通電調試。調試前在電源進線端串接一交流電流表，并接一交流電壓表然后通電，通電后燈應發光，如不發光即用直流電壓表測A、B兩端電壓應在300V左右，如有此電壓可將L1或L2線頭和線尾對調后即可振蕩，起振后用高頻電壓表和頻率計測C、D端電壓和頻率應符合要求，如不合要求適當調整L4磁方間隙使輸入端電流起動為0.28A，正常工作為0.5A，起動時輸出端電壓為23V，頻率28KHZ，正常工作時輸出端電壓為105V，頻率為50KHZ。調試好后進行總裝。
如圖4所示將裝好的電子鎮流器芯用金屬外殼7屏蔽以免諧波外泄干擾其它電器。在外殼上裝百葉窗8。電線9、10分別接220V電源、高壓鈉燈。
本實用新型也可如圖6所示不用保護電路，降低成本，但需按要求單獨配用熔斷器和熔絲。
表1為高壓鈉燈電子鎮流器性能指標與高壓鈉燈電感鎮流器性能指標比較表
權利要求1.高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于所述的鎮流器中有整流電路，與整流電路連接的濾波分壓電路，與濾波分壓電路連接的變頻電路，輸入端和輸出端分別與變頻電路和高壓鈉燈連接的功率輸出電路。
2.如權利要求1所述的高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于所述的整流電路和濾波分壓電路間接有保護電路。
3.如權利要求2所述的高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于所述的保護電路中有接于整流電路輸出端的繼電器K1、集電極和發射極分別接于繼電器K1和整流電路輸出端的三極管VT01，二極管VD01、VD02串聯后再與取樣電阻R01并聯后接于三極管VT01的基極和發射極間。
4.如權利要求1所述的高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于所述的濾液分壓電路中有電容C1、C2、C7、C8。
5.如權利要求1所述的高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于所述的變頻電路中有三板管VT1、VT2，振蕩線圈L1、L2、L3，串聯于振蕩線圈L1上的電容C3，串聯于振蕩線圈L2上的電容C4，能使三極管VT1。VT2建立直流工作點的三極管VT1、VT2的基極偏置電阻R1、R3、R4、R6，使三極管VT1、VT2的基極電位箝位于設定值的基極掛位二極管VD5、VD6，能限制振蕩線圈L1、L2振蕩產生較高電壓和較大電流的電阻R2、R5。
6.如權利要求1所述的高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于所述的功率輸出電路中有電感線圈L4，電容C5、C6。
專利摘要本實用新型提供了一種高壓鈉燈電子鎮流器。其特征是鎮流器中有整流電路,與整流電路連接的濾波分壓電路,與濾波分壓電路連接的變頻電路,輸入端與輸出端分別與變頻電路和高壓鈉燈連接的功率輸出電路。在整流電路和濾波分壓電路中可連入保護電路。節約電能,提高功率因數,降低配電損耗,節約有色金屬和矽鋼片,消除頻閃,提高光效,提高色溫和顯色指數,延長燈泡(管)的壽命。
文檔編號H05B41/20GK2315756SQ97237450
公開日1999年4月21日 申請日期1997年7月30日 優先權日1997年7月30日
發明者高全金 申請人:高全金