一种大功率紫外灯镇流器论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种大功率紫外灯镇流器，包括壳体、第一端盖以及第二端盖，所述第一端盖和第二端盖分别安装在所述壳体的两端，所述第一端盖上安装有输入端子，所述第二端盖上安装有输出端子，所述壳体内腔安装有电路板，所述电路板上电性连接有晶体管，所述晶体管上设置有扇热片，所述扇热片连接壳体且所述壳体外侧设置有扇热装置，所述电路板上设置有镇流器电路，所述输入端子、输出端子、晶体管以及镇流器电路电性连接，本实用新型大功率紫外灯镇流器具有工作稳定、散热好、体积小，安装和使用方便的功能。

主设计要求

1.一种大功率紫外灯镇流器，包括壳体(1)、第一端盖(2)以及第二端盖(4)，其特征在于：所述第一端盖(2)和第二端盖(4)分别安装在所述壳体(1)的两端，所述第一端盖(2)上安装有输入端子(3)，所述第二端盖(4)上安装有输出端子(5)，所述壳体(1)内部设置有壳体内腔(7)，所述壳体内腔(7)安装有电路板(9)，所述电路板(9)上电性连接有晶体管(10)，所述晶体管(10)上设置有扇热片(11)，所述扇热片(11)连接壳体(1)且所述壳体(1)外侧设置有扇热装置(8)，所述电路板(9)上设置有镇流器电路，所述输入端子(3)、输出端子(5)、晶体管(10)以及镇流器电路电性连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述一种大功率紫外灯镇流器，其特征在于：所述壳体(1)由铝型材一体成型且两端面对穿成型壳体内腔(7)。

3.根据权利要求1所述一种大功率紫外灯镇流器，其特征在于：所述晶体管(10)包括晶体管Q1、晶体管Q2以及晶体管Q3。

4.根据权利要求1所述一种大功率紫外灯镇流器，其特征在于：所述镇流器电路包括EMI滤波电路、桥式整流电路、有源PFC升压变换电路、半桥变换电路、紫外灯点燃电路、电流泵电路以及故障保护电路。

5.根据权利要求4所述一种大功率紫外灯镇流器，其特征在于：所述EMI滤波电路包括电流保护元件F1和滤波电容C1,所述电流保护元件F1与输入端子串联且电流保护元件F1一端连接桥式整流电路的第一端和滤波电容C1一端，所述滤波电容C1并联在输入端子的两输入线之间。

6.根据权利要求4所述一种大功率紫外灯镇流器，其特征在于：所述桥式整流电路包括桥式整流桥BR1、电感L1、电阻R30、电容C2、电容C3，所述整流桥BR1的输入端与EMI滤波电路的输出端相连，所述电容C2与桥式整流桥BR1输出端的正负极并联，所述桥式整流桥BR1输出端的负极接地，所述电容C2的一端连接整流桥BR1输出端的正极，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R30和所述电感L1并联，所述电阻R30和所述电感L1并联点的一端连接整流桥BR1正极以及所述电容C2，所述电阻R30和所述电感L1并联点的另一端连接有源PFC升压变换电路、故障保护电路和电容C3的一端，所述电容C3的另一端接地。

7.根据权利要求6所述一种大功率紫外灯镇流器，其特征在于：有源PFC升压变换电路包括电阻R1，所述电阻R1和电阻R2串联，所述电阻R1连接所述电容C3的接地端，所述电阻R2连接变压器T1主线圈的一端、电容C3连接电阻R30和所述电感L1并联点的另一端、二极管D1的阳极端，所述电阻R1和电容C4并联；所述电阻R1和电阻R2串联点分别连接电阻R10的一端和PFC控制芯片的第3脚，所述电阻R10和电阻R17串联，所述电阻R10和电阻R17的串联点连接PFC控制芯片的第8脚，所述电阻R17的另一端分别连接电容C15的一端和二极管D7的阴极，所述电容C15的另一端接地；所述变压器T1主线圈的另一端分别连接二极管D2的阳极和晶体管Q1的漏极，所述变压器T1副线圈的一端连接电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端连接PFC控制芯片的第5脚，所述变压器T1副线圈的另一端接地，所述晶体管Q1源极分别连接电阻R7的一端、电阻R8的一端、电阻R9的一端，所述晶体管Q1栅极分别连接电阻R7的另一端、电阻R6的一端、二极管D3的阳极；所述电阻R6的另一端、二极管的阴极均连接PFC控制芯片的第7脚，所述电阻R8的另一端连接PFC控制芯片的第4脚，所述电阻R9的另一端接地；所述PFC控制芯片的第2脚连接电容C5的一端，所述电容C5的另一端分别连接PFC控制芯片的第1脚、电阻R4和电阻R5的串联点，所述电阻R5的另一端接地，所述电阻R4的另一端分别连接二极管D2的阴极、二极管D1的阴极、电容C6的正极，所述电容C6的负极接地，所述二极管D2的阴极和二极管D1的阴极相连。

8.根据权利要求4所述一种大功率紫外灯镇流器，其特征在于：所述半桥变换电路包括逆变控制芯片IC，所述逆变控制芯片IC的第2脚连接电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端连接地，所述逆变控制芯片IC的第7脚和逆变控制芯片IC的第6脚相连且均接地，所述逆变控制芯片IC的第4脚连接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端接地，所述逆变控制芯片IC的第3脚连接电容C7的一端，所述电容C7的另一端接地，所述逆变控制芯片IC的第1脚连接电容C8的一端，所述电容C8的另一端接地，所述逆变控制芯片IC的第9脚和逆变控制芯片IC的第10脚均接地，所述逆变控制芯片IC的第11脚分别连接电阻R14的一端、二极管D5的阴极，所述电阻R14的另一端、二极管的阳极均连接晶体管Q3的栅极和电阻R15的一端且电阻R15的一端连接晶体管Q3的栅极，所述晶体管Q3的源极连接电阻R15的另一端且接地，所述晶体管Q3的漏极分别连接逆变控制芯片IC的第14脚、晶体管Q2的源极，所述晶体管Q2的源极连接电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端分别连接晶体管Q2的栅极、电阻R12的一端、二极管D4的阳极，所述电阻R12的另一端和二极管的阴极均连接逆变控制芯片IC的第15脚，所述逆变控制芯片IC的第16脚连接电容C9的一端，所述电容C9的另一端连接晶体管Q2的源极。

9.根据权利要求4所述一种大功率紫外灯镇流器，其特征在于：所述紫外灯点燃电路包括电容C13，所述电容C13的一端分别连接晶体管Q2的源极、电容C14，所述电容C13的另一端连接电感T4的一端，所述电感T4的另一端分别连接电容C10的一端、LAMP1灯的LB端、二极管D9的阳极，所述电容C10的另一端连接电感T2的一端，所述电感T2的另一端分别连接LAMP1灯的LA端、电容C12的一端，所述电容C12的另一端分别连接地、电感T3的一端、LAMP1灯的LC端，所述LAMP1灯的LC端和电感T3的一端相连，所述电感T3的另一端连接电容C11的一端，所述电容C11的另一端连接LAMP1灯的LD端。

10.根据权利要求4所述一种大功率紫外灯镇流器，其特征在于：所述电流泵电路包括二极管D7，所述二极管D7的阴极连接电阻R17，所述二极管D7的阳极分别连接二极管D8的阳极、二极管D6的阴极、电阻R19的一端，所述二极管D6的阳极接地，所述电阻R19的另一端连接电容C14的一端，所述电容C14的另一端连接晶体管Q2的源极，所述二极管D8的阴极分别连接电阻R18、三极管Q4的集电极，所述电阻R18连接逆变控制芯片IC的第12脚；所述故障保护电路包括电阻R20，所述电阻R20的一端分别连接二极管D1的阳极、变压器T1主线圈、电感L1，所述电阻R20的另一端分别连接电阻R22的一端、电阻R21的一端，所述电阻R22的另一端分别连接三极管Q4的基极、电阻R23、电阻R24，所述电阻R21的一端连接三极管Q4且均接地，所述电阻R23与电阻R24串联且电阻R23与电阻R24的串联点连接电阻R22，所述电阻R23的另一端连接二极管D9的阴极，所述电阻R24分别连接电阻R25的一端、电容C16的正极端、逆变控制芯片IC的第6脚，且所述电阻R25的一端、电容C16的正极端均连接逆变控制芯片IC的第6脚，所述电阻R25的另一端、电容C16的负极端均接地。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及镇流器技术领域，具体为一种大功率紫外灯镇流器。

背景技术

随着我国经济的发展，紫外线灯广泛的应用于涉及杀菌、消毒、低分子降解的各个行业。现有的功率范围在100W到200W的紫外线灯电子镇流器逐渐难以满足工业发展的需求，究其原因如下：1、工作稳定性差；2、散热困难；3、体积过大，安装和使用不方便；4、防水性差，在潮湿环境工作稳定性差。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供一种大功率紫外灯镇流器。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现提供：一种大功率紫外灯镇流器，包括壳体、第一端盖以及第二端盖，所述第一端盖和第二端盖分别安装在所述壳体的两端，所述第一端盖上安装有输入端子，所述第二端盖上安装有输出端子，所述壳体内腔安装有电路板，所述电路板上电性连接有晶体管，所述晶体管上设置有扇热片，所述扇热片连接壳体且所述壳体外侧设置有扇热装置，所述电路板上设置有镇流器电路，所述输入端子、输出端子、晶体管以及镇流器电路电性连接。

进一步地：所述壳体由铝型材一体成型且两端面对穿成型壳体内腔。

进一步地：所述晶体管包括晶体管Q1、晶体管Q2以及晶体管Q3。

进一步地：所述镇流器电路包括EMI滤波电路、桥式整流电路、有源PFC 升压变换电路、半桥变换电路、紫外灯点燃电路、电流泵电路以及故障保护电路。

进一步地：所述EMI滤波电路包括电流保护元件F1和滤波电容C1,所述电流保护元件F1与输入端子串联且电流保护元件F1一端连接桥式整流电路的第一端和滤波电容C1一端，所述滤波电容C1并联在输入端子的两输入线之间。

进一步地：所述桥式整流电路包括桥式整流桥BR1、电感L1、电阻R30、电容C2、电容C3，所述整流桥BR1的输入端与EMI滤波电路的输出端相连，所述电容C2与桥式整流桥BR1输出端的正负极并联，所述桥式整流桥BR1输出端的负极接地，所述电容C2的一端连接整流桥BR1输出端的正极，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R30和所述电感L1并联，所述电阻R30和所述电感L1并联点的一端连接整流桥BR1正极以及所述电容C2，所述电阻R30 和所述电感L1并联点的另一端连接有源PFC升压变换电路、故障保护电路和电容C3的一端，所述电容C3的另一端接地。

进一步地：有源PFC升压变换电路包括电阻R1，所述电阻R1和电阻R2 串联，所述电阻R1连接所述电容C3的接地端，所述电阻R2连接变压器T1 主线圈的一端、电容C3连接电阻R30和所述电感L1并联点的另一端、二极管D1的阳极端，所述电阻R1和电容C4并联；所述电阻R1和电阻R2串联点分别连接电阻R10的一端和PFC控制芯片的第3脚，所述电阻R10和电阻R17 串联，所述电阻R10和电阻R17的串联点连接PFC控制芯片的第8脚，所述电阻R17的另一端分别连接电容C15的一端和二极管D7的阴极，所述电容C15 的另一端接地；所述变压器T1主线圈的另一端分别连接二极管D2的阳极和晶体管Q1的漏极，所述变压器T1副线圈的一端连接电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端连接PFC控制芯片的第5脚，所述变压器T1副线圈的另一端接地，所述晶体管Q1源极分别连接电阻R7的一端、电阻R8的一端、电阻R9 的一端，所述晶体管Q1栅极分别连接电阻R7的另一端、电阻R6的一端、二极管D3的阳极；所述电阻R6的另一端、二极管的阴极均连接PFC控制芯片的第7脚，所述电阻R8的另一端连接PFC控制芯片的第4脚，所述电阻R9 的另一端接地；所述PFC控制芯片的第2脚连接电容C5的一端，所述电容C5 的另一端分别连接PFC控制芯片的第1脚、电阻R4和电阻R5的串联点，所述电阻R5的另一端接地，所述电阻R4的另一端分别连接二极管D2的阴极、二极管D1的阴极、电容C6的正极，所述电容C6的负极接地，所述二极管D2 的阴极和二极管D1的阴极相连。

进一步地：所述半桥变换电路包括逆变控制芯片IC，所述逆变控制芯片 IC的第2脚连接电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端连接地，所述逆变控制芯片IC的第7脚和逆变控制芯片IC的第6脚相连且均接地，所述逆变控制芯片IC的第4脚连接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端接地，所述逆变控制芯片IC的第3脚连接电容C7的一端，所述电容C7的另一端接地，所述逆变控制芯片IC的第1脚连接电容C8的一端，所述电容C8的另一端接地，所述逆变控制芯片IC的第9脚和逆变控制芯片IC的第10脚均接地，所述逆变控制芯片IC的第11脚分别连接电阻R14的一端、二极管D5的阴极，所述电阻R14的另一端、二极管D5的阳极均连接晶体管Q3的栅极和电阻R15 的一端且电阻R15的一端连接晶体管Q3的栅极，所述晶体管Q3的源极连接电阻R15的另一端且接地，所述晶体管Q3的漏极分别连接逆变控制芯片IC的第14脚、晶体管Q2的源极，所述晶体管Q2的源极连接电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端分别连接晶体管Q2的栅极、电阻R12的一端、二极管 D4的阳极，所述电阻R12的另一端和二极管的阴极均连接逆变控制芯片IC的第15脚，所述逆变控制芯片IC的第16脚连接电容C9的一端，所述电容C9 的另一端连接晶体管Q2的源极。

进一步地：所述紫外灯点燃电路包括电容C13，所述电容C13的一端分别连接晶体管Q2的源极、电容C14，所述电容C13的另一端连接电感T4的一端，所述电感T4的另一端分别连接电容C10的一端、LAMP1灯的LB端、二极管 D9的阳极，所述电容C10的另一端连接电感T2的一端，所述电感T2的另一端分别连接LAMP1灯的LA端、电容C12的一端，所述电容C12的另一端分别连接地、电感T3的一端、LAMP1灯的LC端，所述LAMP1灯的LC端和电感T3 的一端相连，所述电感T3的另一端连接电容C11的一端，所述电容C11的另一端连接LAMP1灯的LD端。

进一步地：所述电流泵电路包括二极管D7，所述二极管D7的阴极连接电阻R17，所述二极管D7的阳极分别连接二极管D8的阳极、二极管D6的阴极、电阻R19的一端，所述二极管D6的阳极接地，所述电阻R19的另一端连接电容C14的一端，所述电容C14的另一端连接晶体管Q2的源极，所述二极管D8 的阴极分别连接电阻R18、三极管Q4的集电极，所述电阻R18连接逆变控制芯片IC的第12脚；所述故障保护电路包括电阻R20，所述电阻R20的一端分别连接二极管D1的阳极、变压器T1主线圈、电感L1，所述电阻R20的另一端分别连接电阻R22的一端、电阻R21的一端，所述电阻R22的另一端分别连接三极管Q4的基极、电阻R23、电阻R24，所述电阻R21的一端连接三极管Q4且均接地，所述电阻R23与电阻R24串联且电阻R23与电阻R24的串联点连接电阻R22，所述电阻R23的另一端连接二极管D9的阴极，所述电阻R24 分别连接电阻R25的一端、电容C16的正极端、逆变控制芯片IC的第6脚，且所述电阻R25的一端、电容C16的正极端均连接逆变控制芯片IC的第6脚，所述电阻R25的另一端、电容C16的负极端均接地。

本实用新型的有益效果：

以现有技术对比，一种大功率紫外灯镇流器：

1.壳体由铝型材一体成型且两端面对穿成型内腔，第一端盖和第二端盖分别安装在所述壳体的两端，使得电源具有更好的防水性能和安装和维护更加方便。

2.壳体内腔安装有电路板，电路板上电性连接有晶体管，晶体管上设置有扇热片，扇热片连接壳体且壳体外侧设置有扇热装置，晶体管包括晶体管Q1、晶体管Q2以及晶体管Q3，晶体管Q1、晶体管Q2以及晶体管Q3贴紧在外壳上，装配时电源内全灌导热胶，使得电源散热更稳定，同时具有更好的防水性能。

3.PFC控制芯片控制电路工作，晶体管Q1导通前，通过二极管D1的电流将电容C6充电到交流电路电压的峰值，从而保证有源PFC升压变换电路操作之前升压电感器L1中的电流为零，减小晶体管Q1导通的电流和电压，从而减小晶体管Q1的应力，使有源PFC升压变换电路更加稳定。

附图说明

图1为本实用新型分解结构示意图；

图2为本实用新型电路原理图。

图中：1-壳体，2-第一端盖，3-输入端子，4-第二端盖，5-输出端子， 6-安装卡槽，7-壳体内腔，8-扇热装置，9-电路板，10-晶体管，11-扇热片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种大功率紫外灯镇流器，包括壳体1、第一端盖2以及第二端盖4，第一端盖2和第二端盖4分别安装在所述壳体1的两端，第一端盖 2上安装有输入端子3，第二端盖4上安装有输出端子5，壳体1内部设置有壳体内腔7，壳体内腔7安装有电路板9，电路板9上电性连接有晶体管10，晶体管10上设置有扇热片11，扇热片11连接壳体1且壳体1外侧设置有扇热装置8，电路板9上设置有镇流器电路，输入端子3、输出端子5、晶体管 10以及镇流器电路电性连接。晶体管包括晶体管Q1、晶体管Q2以及晶体管Q3，晶体管包括晶体管Q1、晶体管Q2以及晶体管Q3均为MOS晶体管，装配时电源内全灌导热胶，使得电源散热更稳定，同时具有更好的防水性能。壳体由铝型材一体成型且两端面对穿成型壳体内腔，壳体总长10cm～12.5cm 防水散热铝壳是挤压成型的方管类铝型材，铝型材横截面长为4cm～5.5cm，铝型材横截面宽2.5cm～3.5cm，使得整个产品的体积小，使用安装方便，壳体1 外侧挤压成型的扇热装置8为扇热槽，使壳体1具有更好的防水性能和安装和维护更加方便。电路板9长为：9.5cm～11cm宽为：3.8cm～5cm,使得整个产品的体积小，使用安装方便，晶体管Q1、晶体管Q2以及晶体管Q3安装在电路板9长度一侧，晶体管Q1、晶体管Q2以及晶体管Q3背部设置扇热片11，扇热片11为铝条，晶体管Q1、晶体管Q2以及晶体管Q3连接铝条通过螺丝贴紧在壳体1内壁上，使得更加牢固，且装配全灌导热胶具有更好的扇热效果，第一端盖2和第二端盖4两端分别设置有安装卡槽，便于产品紫外灯镇流器的安装。

如图2所示，EMI滤波电路，交流220V输入电源经电流保护元件F1和滤波电容C1进行滤波传输到桥式整流电路中，其中电流保护元件F1为熔断器。

桥式整流电路,桥式整流桥BR1、电感L1、电阻R30、电容C2、电容C3,交流220V经过整流桥BR1成直流电输出，由于输出的直流电还有纹波，在经过电感L1、电阻R30组成的RL低通滤波和电感L1、电容C2、电容C3组成的 LC滤波进行杂波滤除进一步保持直流电的平稳输出DC12V送到有源PFC升压变换电路、半桥变换电路、紫外灯点燃电路、电流泵电路以及故障保护电路中。

源PFC升压变换电路，桥式整流电路输出的全波整流电压经过电阻R1、电阻R2串联分压采样输入到PFC控制芯片的第3脚，桥式整流电路的全波整流电压经过变压器T1主线圈输入到变压器T1副线圈经电阻R3到PFC控制芯片的第5脚，全波整流电压经过电阻R1到电阻R10为PFC控制芯片的第8脚提供DC12直流电压，PFC控制芯片的第8脚，变压器T1主线圈的另一端分别连接二极管D2的阳极和晶体管Q1的漏极，晶体管Q1源极经电阻R8接PFC 控制芯片的第4脚，晶体管Q1栅极分别经电阻R6、保护二极管D3接PFC控制芯片的第7脚，二极管D1阳极与电感L1和变压器T1主线圈连接点相连，二极管D1阴极与二极管D2阴极相连，PFC控制芯片控制电路工作，晶体管 Q1导通前，通过二极管D1的电流将电容C6充电到交流电路电压的峰值，从而保证有源PFC升压变换电路操作之前升压电感器L1中的电流为零，减小晶体管Q1导通的电流和电压，从而减小晶体管Q1的应力，使有源PFC升压变换电路更加稳定。

半桥变换电路，电阻R16一端与逆变控制芯片IC的第2脚相连，电阻R16 另一端与地相连。逆变控制芯片IC的第6脚和逆变控制芯片IC的7脚接地；逆变控制芯片IC的第1脚和逆变控制芯片IC的第3脚分别接有接地电容C7、电容C8，逆变控制芯片IC的第7脚、逆变控制芯片IC的第6脚、逆变控制芯片IC的第10脚均接地，逆变控制芯片IC的第12脚通过电阻R12连接到晶体管Q2的栅极，电阻R12并联有保护二极管D4，晶体管Q2的栅极和晶体管Q2的源极之间连接保护电阻R13，晶体管Q2的源极与晶体管Q3的漏极连接且连接逆变控制芯片IC的第14脚,晶体管Q3的栅极通过电阻R14连接到逆变控制芯片IC的第11脚,电阻R14并联有保护二极管D5,晶体管Q3的栅极和晶体管Q3的源极之间连接保护电阻R15,晶体管Q3的源极接地。

紫外灯点燃电路，电压经过电容C13、电感T4,经电容10、电感T2、电容C12、电感T3、电容C11组成的LC震荡电路提供LAMP1灯的高电压。

电流泵电路，当紫外灯镇流器运行时，二极管D7、二极管D8、二极管D6、二极管D19、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电容C14、电容C15组成的电流泵电路为PFC控制芯片和逆变控制芯片IC供电。

故障保护电路由电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、二极管D9、电容C16、三极管Q4组成。二极管D9阳极与LAMP1灯 LB点相连，二极管D9阴极与电阻R23一端相连，电阻R23另一端与电阻R24 一端相连，电阻R24另一端与电阻R25相连，电阻R25另一端接地，电阻R20 一端与变压器T1主线圈和电感L1连接点相连，电阻R20另一端与电阻R21 一端和电阻R22一端相连，电阻R21另一端接地，电阻R22另一端与三极管 Q4基极相连，三极管Q4发射极与二极管D8阴极相连，三极管Q4发射极接地，电阻R23和电阻R24的串联点与三极管Q4基极相连，逆变控制芯片IC的第8 脚接电容C16正极和电阻R25，电容C16负极。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

设计图

一种大功率紫外灯镇流器论文和设计

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