一種低壓節(jié)能燈的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種低壓節(jié)能燈。解決現(xiàn)有技術(shù)中電路由電壓驅(qū)動(dòng)，容易造成功耗增加、產(chǎn)生干擾，以及電路容易產(chǎn)生不平衡的問(wèn)題。低壓節(jié)能燈由整流濾波電路、推挽電路和負(fù)載電路連接構(gòu)成，推挽電路包括由升壓電路和共基極高頻振蕩電路，共基極高頻振蕩電路的共基極上連接有脈沖次級(jí)繞組，負(fù)載電路包括燈管、電容C43、電感L42、與脈沖次級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的脈沖初級(jí)繞組T31C、與兩升壓初級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的升壓次級(jí)繞組L41C。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是：三極管的驅(qū)動(dòng)由電壓驅(qū)動(dòng)改為電流驅(qū)動(dòng)，三極管集電極電流有負(fù)載輕重決定，電流受控，電感不易飽和；電路不會(huì)產(chǎn)生不平衡。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種低壓節(jié)能燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種照明燈具，尤其是涉及一種電流驅(qū)動(dòng)、電路平衡、減少成本的低壓節(jié)能燈。
【背景技術(shù)】
[0002]低壓節(jié)能燈在偏遠(yuǎn)地區(qū)、車(chē)載、船用、太陽(yáng)能照明系統(tǒng)等應(yīng)用廣泛。現(xiàn)有的低壓節(jié)能燈應(yīng)用電路一般為自激推挽逆變電路(Royer )，如圖1所示，該電路在1955年由美國(guó)人羅耶首先發(fā)明設(shè)計(jì)出來(lái)，但這電路有以下幾方面的缺點(diǎn):
1.晶體管的集電極峰值電流由基極電壓所決定與負(fù)載的大小和輕重?zé)o關(guān)，造成即使是輕負(fù)載，晶體管集電極的電流也會(huì)使變壓器飽和，造成晶體管在變換期間功耗增加和產(chǎn)生大的紋波電壓和噪聲于擾。
[0003]2.電路極容易產(chǎn)生不平衡。由于兩個(gè)開(kāi)關(guān)晶體管的不一致造成的，并且驅(qū)動(dòng)繞組設(shè)計(jì)在升壓變壓器里。造成晶體管的發(fā)熱程度不一致，溫度高的晶體管集電極電流會(huì)進(jìn)一步增加，又造成了溫度的進(jìn)一步增高，惡性循環(huán)導(dǎo)致晶體管燒毀。
[0004]3.變壓器磁性材料一般在使用矩形磁滯回線和高飽和磁通密度的材料，造成變壓器成本的提聞。
[0005]4.要求晶體管的額定電壓Uce至少是輸入電壓的兩倍，增加了設(shè)計(jì)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中電路由電壓驅(qū)動(dòng)，容易造成功耗增加、產(chǎn)生干擾，以及電路容易產(chǎn)生不平衡的問(wèn)題，提供了一種電流驅(qū)動(dòng)、電路平衡、減少成本的低壓節(jié)能燈。
[0007]本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:一種低壓節(jié)能燈，由整流濾波電路、推挽電路和負(fù)載電路連接構(gòu)成，推挽電路包括由兩個(gè)升壓初級(jí)線圈構(gòu)成的升壓電路，以及由兩個(gè)三極管和電容構(gòu)成的共基極高頻振蕩電路，共基極高頻振蕩電路的共基極上連接有驅(qū)動(dòng)兩個(gè)三極管的脈沖次級(jí)繞組，所述負(fù)載電路包括燈管、電容C43、電感L42、與脈沖次級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的脈沖初級(jí)繞組T31C、與兩升壓初級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的升壓次級(jí)繞組L41C，電感L42、脈沖初級(jí)繞組T31C、升壓次級(jí)繞組L41C依次串聯(lián)，所述燈光具有兩個(gè)燈絲，電容C43連接在兩燈絲一端之間，電感L42、脈沖初級(jí)繞組T3IC和升壓次級(jí)繞組L41C構(gòu)成的串聯(lián)線路連接在兩燈絲的另一端之間。本發(fā)明中升壓次級(jí)繞組L41C和升壓電路的兩個(gè)升壓初級(jí)繞組共同構(gòu)成升壓變壓器，在升壓次級(jí)繞組L41C處得到高電壓。脈沖初級(jí)繞組T31C和推挽電路中的脈沖次級(jí)繞組通過(guò)磁環(huán)構(gòu)成脈沖變壓器，在脈沖次級(jí)繞組處得到驅(qū)動(dòng)電流，以驅(qū)動(dòng)共基極高頻振蕩電路的兩三極管工作。電感L42為限流電感，起扼流作用，用于控制燈管電流，同時(shí)電感L42與電容C43構(gòu)成諧振點(diǎn)燈電路。
[0008]本發(fā)明上電后，電流經(jīng)過(guò)升壓初級(jí)繞組產(chǎn)生電壓，升壓次級(jí)繞組產(chǎn)生高壓，電流經(jīng)過(guò)整個(gè)負(fù)載電路形成電流回路。點(diǎn)燈前的阻抗較低，脈沖初級(jí)繞組T31C電流較大，脈沖變壓器磁環(huán)處于深度飽和驅(qū)動(dòng)自激振蕩頻率較高,頻率遠(yuǎn)離線圈L42，電容C43的諧振點(diǎn)，此時(shí)電容C43上的電壓還較低不足以點(diǎn)亮燈管，燈絲處于預(yù)熱階段，隨著燈絲溫度的提高，諧振回路阻抗也提高，脈沖變壓器磁環(huán)逐漸退出深度飽和，自激振蕩頻率逐漸向諧振點(diǎn)靠近，電感L42和電容C43的振蕩電壓逐漸升高，直到熒光燈點(diǎn)火，完全點(diǎn)亮處于弧光放電。同時(shí)通過(guò)脈沖變壓器，在脈沖次級(jí)線圈處產(chǎn)生三極管的驅(qū)動(dòng)電流，分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)三極管開(kāi)閉形成自振蕩。
[0009]本發(fā)明推挽電路中的三極管的驅(qū)動(dòng)由以往的電壓驅(qū)動(dòng)改為電流驅(qū)動(dòng)，三極管集電極電流由負(fù)載輕重決定，電流受控，電感不易飽和，且由于驅(qū)動(dòng)電流由脈沖變壓器從負(fù)載電路端取回，驅(qū)動(dòng)電流穩(wěn)定，電路不會(huì)產(chǎn)生不平衡。由于應(yīng)用電感L42和電容C43構(gòu)成的諧振電路點(diǎn)燈，在升壓次級(jí)繞組L41C的電壓不需要升高到燈管的擊穿電壓，只要求電壓升高到140V左右即可滿足點(diǎn)燈要求，降低了變壓器線包的匝數(shù)和層間電壓，提高了變壓器的可靠性和體積。通過(guò)對(duì)脈沖變壓器初級(jí)次級(jí)繞組參數(shù)的調(diào)整，即可調(diào)節(jié)點(diǎn)燈頻率，確定預(yù)熱電流和點(diǎn)燈電壓，從而燈管的開(kāi)關(guān)次數(shù)由1000次提高到10000次以上，并且提高了熒光燈低溫。省去了驅(qū)動(dòng)繞組和燈絲加熱繞組，簡(jiǎn)化了升壓變壓器的設(shè)計(jì)。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，所述升壓電路的兩個(gè)升壓初級(jí)繞組分別為升壓初級(jí)繞組L41A和升壓初級(jí)繞組L41B，升壓初級(jí)繞組L41A的一端和升壓初級(jí)繞組L41B的一端相交，該相交點(diǎn)與整流濾波電路輸入端相連接，所述共基極高頻振蕩電路的兩個(gè)三極管和電容分別為三極管Q41、三極管Q42、電容C41，三極管Q41的集電極與升壓初級(jí)繞組L41A的另一端連接，三極管Q42的集電極與升壓初級(jí)繞組L41B的另一端連接，所述電容C41連接在三極管Q41和三極管Q42的集電極之間，三極管Q41和三極管Q42的基極分別連接脈沖次級(jí)繞組T31A的兩端上，三極管Q41和三極管Q42的發(fā)射極相交，該相交點(diǎn)與整流濾波電路的輸出端相連。升壓電路和共基極高頻振蕩電路共同構(gòu)成了改進(jìn)型的推挽電路。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，在整流濾波電路輸入端與三極管Q41基極之間連接有啟動(dòng)電阻，該啟動(dòng)電阻由四個(gè)相并列的電阻構(gòu)成。該四個(gè)電阻構(gòu)成了三極管Q41和Q42的啟動(dòng)電阻。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，在三極管Q41基極和發(fā)射極之間反向連接有二極管D31，在三極管Q42基極和發(fā)射極之間反向連接有二極管D32。二極管D31和D32為三極管Q41和Q42的基極-發(fā)射極箝位二極管。二極管D31正極連接在三極管Q41發(fā)射極，二極管D31陰極連接在三極管Q41的基極。二極管D32正極連接在三極管Q42發(fā)射極，二極管D32陰極連接在三極管Q42的基極。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，在所述升壓次級(jí)繞組L41C與燈管燈絲連接之間還串聯(lián)有電容C42。該電容C42為隔直電容，隔斷直流電流。
[0014]因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:1.推挽電路中的三極管的驅(qū)動(dòng)由電壓驅(qū)動(dòng)改為電流驅(qū)動(dòng)，三極管集電極電流有負(fù)載輕重決定，電流受控，電感不易飽和；2.電路不會(huì)產(chǎn)生不平衡，驅(qū)動(dòng)電流由脈沖變壓器從燈電流端取回，驅(qū)動(dòng)電流穩(wěn)定，并由它決定運(yùn)行頻率，設(shè)計(jì)方便；3.應(yīng)用諧振電路點(diǎn)燈，在升壓次級(jí)繞組的電壓不需要升高到燈管的擊穿電壓，只要求電壓升高到140V左右即可滿足點(diǎn)燈要求，降低了變壓器線包匝數(shù)和層間電壓，提高了變壓器的可靠性和體積。4.可以通過(guò)對(duì)脈沖變壓器繞組參數(shù)的調(diào)整，即可調(diào)節(jié)點(diǎn)燈頻率，確定預(yù)熱電流和點(diǎn)燈電壓，從而燈管的開(kāi)關(guān)次數(shù)由1000次提高到10000次以上，并且提高了熒光燈低溫(_20°C)的啟動(dòng)性能。5.負(fù)載電路的燈管電流原來(lái)由電容限流，只適用于小電流燈管如冷陰極熒光燈，改進(jìn)后負(fù)載電路中燈管電流由電感限制，更適用于大燈管電流的熱陰極熒光燈。6.省去了驅(qū)動(dòng)繞組和燈絲加熱繞組，簡(jiǎn)化了升壓變壓器的設(shè)計(jì)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖1是未改進(jìn)前的低壓節(jié)能燈電路結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是本發(fā)明的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0017]實(shí)施例:
本實(shí)施如圖2所示，由整流濾波電路、推挽電路和負(fù)載電路構(gòu)成。整流濾波電路包括二極管 DS11A、DS11B、DS11C、DSllD 和電容 CD11，該二極管 DS11A、DS11B、DS11C、DSllD 構(gòu)成整流電路，電容CDll連接在整流電路的收入和輸出端之間。
[0018]推挽電路與整流濾波電路連接，該推挽電路又包括升壓電路和共基極高頻振蕩電路。該升壓電路包括升壓初級(jí)繞組L41A和升壓初級(jí)繞組L41B，兩個(gè)升壓初級(jí)繞組為并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)，升壓初級(jí)繞組L41A的一端和升壓初級(jí)繞組L41B的一端相交，該相交點(diǎn)與整流濾波電路輸入端相連接。共基極高頻振蕩電路包括三極管Q41、三極管Q42、電容C41、脈沖次級(jí)繞組T31A、二極管D31和二極管D32，升壓初級(jí)繞組L41A的另一端與三極管Q41的集電極相連，升壓初級(jí)繞組L41B的另一端與三極管Q42的集電極相連，電容C41連接在三極管Q41和三極管Q42的集電極之間，三極管Q41和三極管Q42的基極分別連接脈沖次級(jí)繞組T31A的兩端上，三極管Q41和三極管Q42的發(fā)射極相交，該相交點(diǎn)與整流濾波電路的輸出端相連，二極管D31正極連接在三極管Q41發(fā)射極，二極管D31陰極連接在三極管Q41的基極，二極管D32正極連接在三極管Q42發(fā)射極，二極管D32陰極連接在三極管Q42的基極。另外在推挽電路上還連接有啟動(dòng)電阻，該啟動(dòng)電阻連接在整流濾波電路輸入端與三極管Q41基極之間，啟動(dòng)電阻由四個(gè)電阻RS31A、電阻RS31B、電阻RS31C、電阻RS31D并聯(lián)而成。
[0019]負(fù)載電路包括燈管、電容C42、電容C43、電感L42、與脈沖次級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的脈沖初級(jí)繞組T31C、與兩升壓初級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的升壓次級(jí)繞組L41C，燈管兩端具有兩個(gè)燈絲，燈絲具有兩個(gè)端，電容C43連接在兩燈絲的一端之間。電感L42、脈沖初級(jí)繞組T31C、升壓次級(jí)繞組L41C、電容C42依次串聯(lián)，它們的形成的串聯(lián)電路兩端分別連接在兩個(gè)燈絲的另一端上，這樣構(gòu)成了一個(gè)電流回路。這里該升壓次級(jí)繞組L41C和升壓次級(jí)繞組L41A、升壓次級(jí)繞組L41B共同構(gòu)成升壓變壓器，脈沖初級(jí)繞組T31C和推挽電路中的脈沖次級(jí)繞組T31A通過(guò)磁環(huán)構(gòu)成脈沖變壓器。
[0020]該低壓節(jié)能燈工作過(guò)程為:上電后，電流通過(guò)啟動(dòng)電阻，三極管Q41或三極管Q42其中一個(gè)開(kāi)通，電流流過(guò)升壓初級(jí)繞組L41A或L41B產(chǎn)生電壓，這樣在升壓次級(jí)繞組L41C處產(chǎn)生高壓，升壓次級(jí)繞組L41C形成電流，電流依次經(jīng)過(guò)電容C42、燈管燈絲、電容C43、另一燈管燈絲、電感L42、脈沖初級(jí)繞組T31C，再回到升壓次級(jí)繞組L41C形成一電流回路。點(diǎn)燈前的阻抗較低，脈沖變壓器初級(jí)繞組T31C電流較大，脈沖變壓器磁環(huán)處于深度飽和驅(qū)動(dòng)自激振蕩頻率較高，頻率遠(yuǎn)離電感L42，電容C43的諧振點(diǎn)，此時(shí)電容C43上的電壓還較低不足以點(diǎn)亮燈管，燈絲處于預(yù)熱階段，隨著燈絲溫度的提高，諧振回路阻抗也提高，脈沖變壓器磁環(huán)逐漸退出深度飽和，自激振蕩頻率逐漸向諧振點(diǎn)靠近，電感L42和電容C43的振蕩電壓逐漸升高，直到熒光燈點(diǎn)火，完全點(diǎn)亮處于弧光放電。另外在該脈沖變壓器的脈沖次級(jí)繞組T31A處產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流，分別驅(qū)動(dòng)三極管Q41和三極管Q42的開(kāi)關(guān)，這樣形成自激振蕩。
[0021]本實(shí)施例節(jié)能燈采用了電流驅(qū)動(dòng)推挽電路的兩個(gè)三極管，電流更易受控，不會(huì)增加功耗和產(chǎn)生大的紋波電壓、噪聲，電路更平衡。另外采用諧振點(diǎn)燈，降低了變壓器線包的匝數(shù)和層間電壓，提高了變壓器的可靠性和體積，也降低了成本。
[0022]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
[0023]盡管本文較多地使用了升壓電路、共基極高頻振蕩電路、升壓次級(jí)繞組等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓節(jié)能燈，由整流濾波電路、推挽電路和負(fù)載電路連接構(gòu)成，推挽電路包括由兩個(gè)升壓初級(jí)線圈構(gòu)成的升壓電路，以及由兩個(gè)三極管和電容構(gòu)成的共基極高頻振蕩電路，共基極高頻振蕩電路的共基極上連接有驅(qū)動(dòng)兩個(gè)三極管的脈沖次級(jí)繞組，其特征在于:所述負(fù)載電路包括燈管、電容C43、電感L42、與脈沖次級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的脈沖初級(jí)繞組T31C、與兩升壓初級(jí)繞組對(duì)應(yīng)的升壓次級(jí)繞組L41C，電感L42、脈沖初級(jí)繞組T31C、升壓次級(jí)繞組L41C依次串聯(lián)，所述燈管具有兩個(gè)燈絲，電容C43連接在兩燈絲一端之間，電感L42、脈沖初級(jí)繞組T31C和升壓次級(jí)繞組L41C構(gòu)成的串聯(lián)線路連接在兩燈絲的另一端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓節(jié)能燈，其特征是所述升壓電路的兩個(gè)升壓初級(jí)繞組分別為升壓初級(jí)繞組L41A和升壓初級(jí)繞組L41B，升壓初級(jí)繞組L41A的一端和升壓初級(jí)繞組L41B的一端相交，該相交點(diǎn)與整流濾波電路輸入端相連接,所述共基極高頻振蕩電路的兩個(gè)三極管和電容分別為三極管Q41、三極管Q42、電容C41，三極管Q41的集電極與升壓初級(jí)繞組L41A的另一端連接，三極管Q42的集電極與升壓初級(jí)繞組L41B的另一端連接，所述電容C41連接在三極管Q41和三極管Q42的集電極之間，三極管Q41和三極管Q42的基極分別連接脈沖次級(jí)繞組T31A的兩端上，三極管Q41和三極管Q42的發(fā)射極相交，該相交點(diǎn)與整流濾波電路的輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低壓節(jié)能燈，其特征是在整流濾波電路輸入端與三極管Q41基極之間連接有啟動(dòng)電阻，該啟動(dòng)電阻由四個(gè)相并列的電阻構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種低壓節(jié)能燈，其特征是在三極管Q41基極和發(fā)射極之間反向連接有二極管D31，在三極管Q42基極和發(fā)射極之間反向連接有二極管D32。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓節(jié)能燈，其特征是在所述升壓次級(jí)繞組L41C與燈管燈絲連接之間還串聯(lián)有電容C42。
【文檔編號(hào)】H05B41/295GK103428977SQ201310313611
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】姚斌雄 申請(qǐng)人:寧波凱耀電器制造有限公司