高功率因数式电子镇流器.pdf

本发明介绍一种高功率因数式电子镇流器，它属于电子技术领域里照明设备里的其中一种镇流器。
    近年来，随着节能荧光灯的推广使用，电子镇流器已日趋成熟，它高效、节电、无噪音、无频闪和低压启动性能好，并节省材料。其性能、价格等已优于常用的电感式镇流器，因而国内外发展得很快。

    但是，电源电流波形及谐波含量这一技术要求的限制，对能否大量推广使用电子镇流器已成为突出的问题。由于目前常用的电子镇流器都是通过交流-直流-交流变换，即通过变频镇流技术来燃煮荧光灯管的，用市电220V50HZ在交-直变换中，一般采用半波或全波整流，大电解电容滤波。由于大电容的存在，使整流二极管的导通角很小，输入电流形成一个尖脉冲，当三相平衡使用电子节能灯时，其线路的中线电流是三相节能电子荧光灯电流的相加。而产生不了相同用电方式的白炽灯或电感式镇流荧光灯三相平衡用电时中线电流叠加后为零的这一效果，这样当大量使用电子镇流器时，将很容易烧中线，严重时造成火灾，若使用大量的电子镇流荧光灯同时启动时，成片的电子镇流器有可能击穿烧毁。而且，一般的电子镇流器功率因数不够高，为0.6左右并对供电网络的谐波干扰污染严重。1991年1月在日本召开的国际电子镇流学术会议上，认为这个问题一定要解决好，人们从各方面着手解决这一问题，其中发明专利90103000.7设计了一种带有逐流电路的荧光灯电子镇流器，它较好的解决了现在普通电子节能灯存在的问题，它在三相电路里平衡使用时中线电流很小，线路功率因数提高，对电网的谐波干扰很少，耐电源过压能力增强，电子镇流器的可靠性大大提高。但是这一解决方案因线路繁、使用元器件多，体积大、价格贵、市场前景不乐观，特别是一体式的电子节能灯因它体积大，价格贵，而无法实施这一方案。

    本发明的目的是提供一种可提高供电线路安全性，减少对供电网络谐波干扰，尤其在三相同时启动电子节能灯时，避免电子镇流器成片烧毁，提高线路功率因数，性能可靠，使用寿命长的高效节能的、体积小、价格低可做成一体式地高效节能的荧光灯的电子镇流器。

    本发明是通过以下方式实现的。电子镇流器采用铁芯电感作整流滤波，以滤去整流电流中的脉冲成份，并由电解电容与电阻串联连接在整流后直流电压正负两端，适当地改变滤波电容所处的充放电时间常数，使其充放电电流波形改变为较为平滑的波形，提供给高频振荡开关电路。电容器并联在直流电压输出正负之间，减少浪涌电流，抑制谐波干扰和对低频脉冲成份作旁路。因为没有电解电容直接接在整流后直流电压正负之间作滤波时产生的尖峰电流的现象，使电源电流的输入波形呈接近连续的正泫电流波形，其高次谐波含量很少，满足了电子镇流器对电源电流高次谐波的限制要求。在实施电路的过程中，通过调整电阻和电容的数值，使线路功率因数提高到0.9以上。同时，由于电感元件产生反电动势的作用，当电源电压升高、电流增加时，它与电源电流方向相反。在电源电压减少时，它与电源电流方向相同，成为反抗线圈电流变化的一种阻力，使电子镇流器在电压波动时，电流得到相对稳定，为电子镇流器的可靠性提供了保障，且制作简单成本不高。

    附图    是高功率因数式电子镇流器的线路原理图。

    下面结合附图对本发明作详细阐述：

    如图所述电路由桥式整流电路（1）：L、C、R滤波电路（2）由铁芯电感器（6）、电容器（7）、电阻（8）、电容（9）组成;高频振荡武装电路（3）由电阻（10）、电容器（11）、二极管（12）、触发二极管（13）、晶体三极管（16）、（18）和磁环变压器（22）等构成;抑制干扰电路（4）由电阻（20）、电容（21）组成;输出负载谐振电路（5）由磁芯电感器（24）和电容（26）等构成;组成五部份为一体的高功率因数式电子镇流器。电源接通后桥式整流（1）产生脉动直流电流，铁芯电感（6）将对流过的脉动直流进行滤波，并起扼流作用，此时，通过滤波电容（7）和电阻（8）串联连接在直流电压输出正负端之间以改变其充放电时间常数，使其充放电电流波形改为较为平滑的波形，提供给负载使用。电容器（9）并联在直流电压输出正负端之间，以减少浪涌电流，抑制谐波干扰和对低频旁路，调整电阻（8）和电容（9）的数值可以改变其线路功率因数和电源电流输入波形。非常明显，采用上述LCR作整流滤波后，电子镇流器整个电路状态出现了新的变化，线路电源电流的波形趋向连续，电路开启时浪涌电流明显减少，整流后的直流电压降低，耐电源过电压能力增强，使电子镇流器的可靠性大为提高。电容器（11）充电，当充电电压超过触发二极管（13）触发电压时，触发二极管（13）导通，此时晶体管（18）获得足够的偏置而导通，由于磁环变压器（22）的正反馈作用，使电路振荡，并产生开关波电压，开关波电压反馈到磁芯电感器（24）和电容器（26）的串联谐振电路，形成近似正弦波的高频（15KHZ-40KHZ）振荡电压，使荧光灯从电容器（26）上取得高频电压而启辉，电感器（24）即起限流作用，使荧光灯（22）正常工作。以40W电子镇流器为例，铁芯电感（6）为100mH～300mH，电解电容（7）为1μF～4.7μF，电阻（8）为3KΩ～15KΩ，它可以是无源网络，也可以用含源网络，电容（9）为0.047μF～047μF。当LCR滤波电路元件选取得当，省去铁芯电感（6）只用电解电容（7）、电阻（8）、电容（9）也可得到类似的效果。整个线路装接得当，可把功率因数提高到以上。

    本电子镇流器体积小、造价低、功率因数高。它不但可以应用在电子节能灯、也可以应用在其它规格的荧光灯、霓虹灯上。