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1、(10)申请公布号 CN 103152967 A (43)申请公布日 2013.06.12 CN 103152967 A *CN103152967A* (21)申请号 201310109283.9 (22)申请日 2013.04.01 H05B 41/295(2006.01) (71)申请人 吴建堂 地址 233000 安徽省蚌埠市蚌山区华大街 168 号 406 (72)发明人 吴建堂 (54) 发明名称 高效型荧光灯电子式镇流器 (57) 摘要 本发明提供了一种高效型荧光灯电子式镇流 器。其特征包括 ： 220V 交流电源、 全桥整流电路、 启动触发电路、 电压馈电半桥式逆变器电路、 串联。
2、 谐振电路及荧光灯。电感镇流器由于电路结构简 单， 寿命长， 故市场占有率仍然较大。 但是， 由于它 功率因数低， 低电压启动性能差、 能耗大、 消耗铜 材多、 笨重、 频闪等缺点。所以它已经慢慢地被具 有高效、 节能电子式镇流器所替换。 本发明所述的 高效型荧光灯电子式镇流器具有功率损耗仅为电 感镇流器的 40%， 在高频条件下， 光效率提高 20%， 无需启辉器， 不会被反复冲击而使灯管过早发黑， 减少维修和频繁更换启辉器和灯管， 功率因数的 提高， 使电源利用率大幅度提高 ； 发光稳定使人 眼感觉不到频闪有利于保护视力。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 。
3、1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103152967 A CN 103152967 A *CN103152967A* 1/1 页 2 1. 一种高效型荧光灯电子式镇流器， 它包括 220V 交流电源、 全桥整流电路、 启动触发 电路、 电压馈电半桥式逆变器电路、 串联谐振电路及荧光灯， 其特征在于 ： 所述的启动触发电路由双向触发二极管 D5、 电阻 R1 和电容 C2 组成， 双向触发二极管 D5 的一端接 NPN 型晶体管 VT2 的基极， 双向触发二极管 D5 的另一端接电阻 R1 的一端和。
4、电 容 C2 的一端， 电阻 R1 的另一端接电路正极 VCC， 电容 C2 的另一端接电路地 GND ； 所述的电压馈电半桥式逆变器电路中 NPN 型晶体管 VT1 的集电极接电路正极 VCC， NPN 型晶体管 VTG1 的基极通过电阻 R3 接高频变压器绕组 T1a 的同名端， 高频变压器绕组 T1a 的异名端接高频变压器绕组 T1b 的同名端、 电阻 R2 的一端和电容 C3 的一端及 NPN 型晶体 管 VT1 的发射极和及 NPN 型晶体管 VT2 的集电极， NPN 型晶体管 VT2 的基极通过电阻 R4 接 高频变压器绕组 T1c 的异名端， 高频变压器绕组 T1c 的同名端和。
5、 NPN 型晶体管 VT2 的发射 极接电路地 GND ； 所述的串联谐振电路由扼流圈 L1、 荧光灯、 电容 C4 和电容 C5 组成， 高频变压器绕组 T1b的异名端通过扼流圈L1和电容C4接荧光灯灯丝DS1的一端， 荧光灯灯丝DS1的另一端 串接电容 C5 后接荧光灯灯丝 DS2 的一端， 荧光灯灯丝 DS2 的另一端接电路正极 VCC。 2. 根据权利要求 1 所述的高效型荧光灯电子式镇流器， 其特征是 ： 全桥整流电路由 4 只硅整流二极管 D1 D4 接成全桥整流电路， 220V 交流电源的火线端 L 和零线端 N 分别接 在全桥整流电路的交流电输入端， 全桥整流电路直流电输出端的。
6、正极接电路正极 VCC， 全桥 整流电路输出端的负极接电路地 GND。 权 利 要 求 书 CN 103152967 A 2 1/3 页 3 高效型荧光灯电子式镇流器 技术领域 0001 本发明属于电子技术应用与照明技术领域， 涉及一种高效型荧光灯电子式镇流 器。 背景技术 0002 电感镇流器由于电路结构简单， 使用寿命长， 因而它的市场占有率仍然比较大。 但 是， 由于它的功率因数低， 低电压启动性能差、 能耗大、 消耗铜材多、 笨重、 频闪等缺点。 功率 为 40W 荧光灯的电感镇流器自身发热能量损耗接近整套灯具总耗电的一半， 所以它已经慢 慢地被具有高效、 重量轻节能的电子式镇流器所替。
7、换。电子式镇流器具有 ： 0003 节能 ： 电子镇流器自身的功率损耗仅为电感镇流器的 40%， 而且荧光灯在 30KHZ 以 上高频条件下， 光效率可提高 20%， 工作电流仅为电感镇流器的 40% ； 0004 灯管寿命延长 ： 无需启辉器， 不被反复冲击， 闪烁， 不会使灯管过早发黑， 一次启 动， 减少维修和频繁更换启辉器和灯管的消耗， 省去更换启辉器的麻烦， 并且能够在低温、 低电压等恶劣条件下正常启动工作 ； 0005 功率因数提高， 减少了无功损耗， 提高了供电电源的利用率 ； 0006 无频闪 ： 灯管在灯管在 30KHz 以上高频工作， 具有发光稳定， 人眼感觉不出频闪有 利。
8、于保护视力 ； 0007 无噪声 ： 在安静的环境中有利于工作和学习。 0008 高效型荧光灯电子式镇流器的电路全部使用普通元器件制作， 制作成本仅需十几 元钱， 它很适合用于工厂批量开发。 0009 以下详细说明本发明所述的高效型荧光灯电子式镇流器在实施过程中所涉及的 有关技术内容。 发明内容 0010 发明目的及有益效果 ： 电感镇流器由于电路结构简单， 使用寿命长， 作为一种配合 荧光灯工作的镇流器， 它的市场占有率仍然比较大。但是， 由于它的功率因数低， 低电压启 动性能差、 能耗大、 消耗铜材多、 笨重、 频闪等缺点。功率为 40W 荧光灯的电感镇流器自身 发热能量损耗接近整套灯具总。
9、耗电的一半， 所以它已经慢慢地被具有高效、 重量轻的节能 电子式镇流器所取代。电子式镇流器具有 ： 电子镇流器自身的功率损耗仅为电感镇流器的 40%， 而且荧光灯在 30KHZ 以上高频条件下， 光效可提高 20% ； 无需启辉器， 不被反复冲击， 闪 烁， 不会使灯管过早发黑， 一次启动， 减少维修和频繁更换启辉器和灯管的消耗， 省去更换 启辉器的麻烦， 并且能够在低温、 低电压等恶劣条件下正常启动工作 ； 功率因数提高， 提高 了供电电源的利用率 ； 灯管发光稳定， 人眼感觉不出频闪有利于保护视力 ； 工作无噪声有 利于人们的工作和学习。 0011 电路工作原理 ： 高效型荧光灯电子式镇流。
10、器加上 220V 交流电源后， 经整流元件 D1 D4 和电解电容 C1 滤波后， 得到约 300V 直流电压。电流流经电阻 R1 对启动电容 C2 充 说 明 书 CN 103152967 A 3 2/3 页 4 电， 当启动电容C2两端电压升高到双向触发二极管D5的转折电压值后， 双向触发二极管D5 击穿 ； 启动电容 C2 则通过 NPN 型晶体管 VT2 的基极发射极放电， 使 NPN 型晶体管 VT2 导 通。在 NPN 型晶体管 VT2 导通期间半桥上的电流路径为 ： 电路正极 VCC荧光灯灯丝 DS2 电容 C5荧光灯灯丝 DS1电容 C4振流圈 L1高频变压器 T 初级线圈 T。
11、lbNPN 晶体管 VT2电路地 GND。电流随着 NPN 型晶体管 VT2 导通程度的变化而变化。同时， 流过 Tlb 电 流在高频变压器 T 的两个次级线圈 T1a 和 T1c 两端产生感应电势。极性是各绕组同名端为 负。T1c 上的感应电势使得 NPN 型晶体管 VT2 的基极电位进一步升高。NPN 型晶体管 VT2 集 电极电流进一步增大， 这个正反馈过程， 使 NPN 型晶体管 VT2 迅速进入饱和导通状态。NPN 型晶体管 VT2 导通后， 启动电容 C2 将通过电阻 R2、 电容 C3 和 NPN 型晶体管 VT2 放电。T1a、 T1c 的感应电势逐渐减小至零。NPN 型晶体管。
12、 VT2 基极电位呈下降趋势， IC2 减小， T1a 中的 感应电势将阻止 IC2 减少， 极性是各绕组同名端为正。于是 NPN 型晶体管 VT2 的基极电位 下降， NPN 型晶体管 VT1 的基极电位升高， 这种连续的正反馈使 VT2 迅速由饱和变到截止。 而 NPN 型晶体管 VT1 则由截止跃变到饱和导通， 半桥上的电流路径为 ： 电路正极 VCCNPN 型晶体管 VT1T1a振流圈 L1电容 C4灯丝 DS1电容 C5灯丝 DS2。与 NPN 型晶体 管 VT2 情况相同， 正反馈又使得 NPN 型晶体管 VT1 迅速退出饱和变为截止状态。NPN 型晶体 管 VT2 由截止跃变为饱。
13、和导通状态。如此周而复始， NPN 型晶体管 VT1 和 NPN 型晶体管 V12 轮流导通， 流过电容 C5 的电流方向不断改变。由电容 C5、 振流圈 L1 及荧光灯丝组成的 LC 串联谐振电路。电容 C5 两端产生高压脉冲， 施加到荧光灯管上使荧光灯点燃。荧光灯点燃 后振流圈 L1 起到限流作用。 0012 技术方案 ： 高效型荧光灯电子式镇流器， 它包括 220V 交流电源、 全桥整流电路、 启 动触发电路、 电压馈电半桥式逆变器电路、 串联谐振电路及荧光灯， 其特征在于 ： 0013 启动触发电路 ： 它由双向触发二极管 D5、 电阻 R1 和电容 C2 组成， 双向触发二极管 D5。
14、 的一端接 NPN 型晶体管 VT2 的基极， 双向触发二极管 D5 的另一端接电阻 R1 的一端和电 容 C2 的一端， 电阻 R1 的另一端接电路正极 VCC， 电容 C2 的另一端接电路地 GND ； 0014 电压馈电半桥式逆变器电路 ： NPN 型晶体管 VT1 的集电极接电路正极 VCC， NPN 型 晶体管 VT1 的基极通过电阻 R3 接高频变压器绕组 T1a 的同名端， 高频变压器绕组 T1a 的异 名端接高频变压器绕组T1b的同名端、 电阻R2的一端和电容C3的一端及NPN型晶体管VT1 的发射极和及 NPN 型晶体管 VT2 的集电极， NPN 型晶体管 VT2 的基极通。
15、过电阻 R4 接高频变 压器绕组 T1c 的异名端， 高频变压器绕组 T1c 的同名端和 NPN 型晶体管 VT2 的发射极接电 路地 GND ； 0015 串联谐振电路 ： 它由扼流圈 L1、 荧光灯、 电容 C4 和电容 C5 组成， 高频变压器绕组 T1b的异名端通过扼流圈L1和电容C4接荧光灯灯丝DS1的一端， 荧光灯灯丝DS1的另一端 串接电容 C5 后接荧光灯灯丝 DS2 的一端， 荧光灯灯丝 DS2 的另一端接电路正极 VCC。 0016 全桥整流电路 ： 它由 4 只硅整流二极管 D1 D4 接成全桥整流电路， 220V 交流电 源的火线端 L 和零线端 N 分别接在全桥整流电。
16、路的交流电输入端， 全桥整流电路直流电输 出端的正极接电路正极 VCC， 全桥整流电路输出端的负极接电路地 GND。 附图说明 0017 附图 1 是本发明提供的高效型荧光灯电子式镇流器一个实施例电路工作原理图。 说 明 书 CN 103152967 A 4 3/3 页 5 具体实施方式 0018 按照附图 1 所示的高效型荧光灯电子式镇流器电路工作原理图和附图说明， 并按 照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系， 以及实施方式中所述的元器件技术 参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明， 以下结合实施例对本发明的相关技术 作进一步的描述。 0019 1. D1 D4 选用 4 只。
17、 1N4007 型硅整流二极管 ； 0020 2. D5 为双向触发二极管， 型号选用 DB3 型， 或选用 VR60 型， 耐压值要求在 29 34V ； 0021 3. VT1、 VT2 为 NPN 型晶体管， 型号选用 2CS13005， 要求电流放大倍数 值 20 25， 要求 BVceo 35OV， 或选用 2SC3093 等大功率高反压 NPN 型晶体管 ； 0022 4. 电阻金属膜电阻， 电阻 R1 的阻值为 680K、 功率为 1W， 电阻 R2 的阻值为 330K, 电阻 R3 R4 的阻值均为 5.1 ； 0023 5. C1 为电解电容， 其容量为 4.7F/450V 。
18、； 电容 C2 C5 使用聚丙聚酯涤纶电 容， 电容 C2 的容量为 0.01F/250V ； 电容 C3 的容量为 2200PF/400V， 电容 C4 的容量为 0.047F/400V ； 电容 C5 的容量为 3300PF/630V。 0024 电路制作要点及电路调试 0025 高频变压器 T 的制作 ： 在外径 10 mm 内径 6mm 高 7mm 的铁氧体磁环上， 用直径 为 0.27mm 的高强度漆包线绕制， 初级绕组 T1a、 初级绕组 T1c 均绕 4 匝， 次级绕组 T1b 绕 2 匝 ； 0026 若电路不能起振， 应仔细检查电路有无错焊、 漏焊或虚焊 ； 然后再分别检查 。
19、NPN 型 晶体管 VT1、 NPN 型晶体管 VT2 的性能是否良好， 高频变压器各绕组的相位是否正确 ； 0027 扼流圈 L1 使用 EE28 磁芯， 用直径 0.3mm 漆包线绕 110 匝， 为防止磁饱和现象， 磁 芯的间隙应该垫衬合适厚度的纸片 ； 0028 扼流圈 L1 磁芯间隙垫上几层纸片后， 仔细观察荧光灯的亮度变化， 反复调整几 次， 直至荧光灯亮度达到满意为止， 最用环氧胶粘上以防松动 ； 0029 高效型荧光灯电子式镇流器的交流电电压适应范围是 ： 160 240V， 荧光灯最大 使用功率为 30W。 说 明 书 CN 103152967 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103152967 A 6 。