具有保护功能的电子镇流器论文和设计-张导

全文摘要

本实用新型公开了一种具有保护功能的电子镇流器，包括EMI滤波器电路、有源功率因数校正电路、第一半桥逆变输出电路、第二半桥逆变输出电路、微机控制电路和供电电路，EMI滤波器电路与有源功率因数校正电路和微机控制电路连接；供电电路包括电压输入端、第四电阻、第一电容、第三二极管、第三电阻、第一稳压管、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第二稳压管和电压输出端，电压输入端分别与第三二极管的阳极、第三电阻的一端和第四电阻的一端连接，第三二极管的阴极与第三三极管的集电极连接，第三三极管的发射极与电压输出端连接。本实用新型电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

主设计要求

1.一种具有保护功能的电子镇流器，其特征在于，包括EMI滤波器电路、有源功率因数校正电路、第一半桥逆变输出电路、第二半桥逆变输出电路、微机控制电路和供电电路，所述EMI滤波器电路分别与所述有源功率因数校正电路和微机控制电路连接，所述有源功率因数校正电路分别与所述第一半桥逆变输出电路和第二半桥逆变输出电路连接，所述第一半桥逆变输出电路和第二半桥逆变输出电路均与所述微机控制电路连接，所述供电电路与所述微机控制电路连接；所述供电电路包括电压输入端、第四电阻、第一电容、第三二极管、第三电阻、第一稳压管、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第二稳压管和电压输出端，所述电压输入端分别与所述第三二极管的阳极、第三电阻的一端和第四电阻的一端连接，所述第三二极管的阴极与所述第三三极管的集电极连接，所述第三三极管的发射极与所述电压输出端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第二三极管的集电极、第三三极管的基极和第二稳压管的阳极连接，所述第二稳压管的阴极接地，所述第四电阻的另一端分别与所述第一电容的一端、第一稳压管的阴极、第一三极管的集电极和第二三极管的基极连接，所述第一稳压管的阳极分别与所述第一电阻的一端和第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接，所述第一电容的另一端、第一电阻的另一端、第一三极管的发射极和第二三极管的发射极均接地，所述第三二极管的型号为E-822，所述第四电阻的阻值为42kΩ。

设计方案

所述供电电路包括电压输入端、第四电阻、第一电容、第三二极管、第三电阻、第一稳压管、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第二稳压管和电压输出端，所述电压输入端分别与所述第三二极管的阳极、第三电阻的一端和第四电阻的一端连接，所述第三二极管的阴极与所述第三三极管的集电极连接，所述第三三极管的发射极与所述电压输出端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第二三极管的集电极、第三三极管的基极和第二稳压管的阳极连接，所述第二稳压管的阴极接地，所述第四电阻的另一端分别与所述第一电容的一端、第一稳压管的阴极、第一三极管的集电极和第二三极管的基极连接，所述第一稳压管的阳极分别与所述第一电阻的一端和第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接，所述第一电容的另一端、第一电阻的另一端、第一三极管的发射极和第二三极管的发射极均接地，所述第三二极管的型号为E-822，所述第四电阻的阻值为42kΩ。

2.根据权利要求1所述的具有保护功能的电子镇流器，其特征在于，所述供电电路还包括第二电容，所述第二电容的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第二电容的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第二电容的电容值为280pF。

3.根据权利要求2所述的具有保护功能的电子镇流器，其特征在于，所述供电电路还包括第三电容，所述第三电容的一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第三电容的另一端与所述第三三极管的基极连接，所述第三电容的电容值为360pF。

4.根据权利要求3所述的具有保护功能的电子镇流器，其特征在于，所述供电电路还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二三极管的发射极连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第五电阻的阻值为35kΩ。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的具有保护功能的电子镇流器，其特征在于，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管均为NPN型三极管。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及镇流器领域，特别涉及一种具有保护功能的电子镇流器。

背景技术

镇流器是日光灯上起限流作用和产生瞬间高压的设备，它是在硅钢制做的铁芯上缠漆包线制作而成，这样的带铁芯的线圈，在瞬间开\/关上电时，就会自感产生高压，加在日光灯管的两端的电极(灯丝)上。这个动作是交替进行的，当启辉器(跳泡)闭合时，灯管的灯丝通过镇流器限流导通发热；当启辉器开路时，镇流器就会自感产生高压加在灯管的两端灯丝上，灯丝发射电子轰击管壁的萤光粉发光，启辉器反复几次通断，就会反复几次这样的动作，从而打通灯管。当灯管正常发光时，内阻变小，启辉器就始终保持开路状态，这样电流就稳定的通过灯管、镇流器工作了，使灯管正常发光。

镇流器又有电感镇流器和电子镇流器之分，由于电感式镇流器工作在工频市电频率，体积大、笨重，还需消耗大量铜和硅钢等金属材料，具有散热困难、工作效率低、灯发光有频闪等较多缺点，其逐渐被电子镇流器所替代。然而，传统电子镇流器中的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统电子镇流器中的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的具有保护功能的电子镇流器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种具有保护功能的电子镇流器，包括EMI滤波器电路、有源功率因数校正电路、第一半桥逆变输出电路、第二半桥逆变输出电路、微机控制电路和供电电路，所述EMI滤波器电路分别与所述有源功率因数校正电路和微机控制电路连接，所述有源功率因数校正电路分别与所述第一半桥逆变输出电路和第二半桥逆变输出电路连接，所述第一半桥逆变输出电路和第二半桥逆变输出电路均与所述微机控制电路连接，所述供电电路与所述微机控制电路连接；

在本发明所述的具有保护功能的电子镇流器中，所述供电电路还包括第二电容，所述第二电容的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第二电容的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第二电容的电容值为280pF。

在本发明所述的具有保护功能的电子镇流器中，所述供电电路还包括第三电容，所述第三电容的一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第三电容的另一端与所述第三三极管的基极连接，所述第三电容的电容值为360pF。

在本发明所述的具有保护功能的电子镇流器中，所述供电电路还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二三极管的发射极连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第五电阻的阻值为35kΩ。

在本发明所述的具有保护功能的电子镇流器中，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管均为NPN型三极管。

实施本实用新型的具有保护功能的电子镇流器，具有以下有益效果：由于设有EMI滤波器电路、有源功率因数校正电路、第一半桥逆变输出电路、第二半桥逆变输出电路、微机控制电路和供电电路；供电电路包括电压输入端、第四电阻、第一电容、第三二极管、第三电阻、第一稳压管、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第二稳压管和电压输出端，该供电电路与传统电子镇流器中的供电部分相比，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第三二极管和第四电阻均用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具有保护功能的电子镇流器一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中供电电路的电路原理图。

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。

在本实用新型具有保护功能的电子镇流器实施例中，该具有保护功能的电子镇流器的结构示意图如图1所示。图1中，该具有保护功能的电子镇流器包括EMI滤波器电路1、有源功率因数校正电路2、第一半桥逆变输出电路3、第二半桥逆变输出电路4、微机控制电路5和供电电路6，EMI滤波器电路1分别与有源功率因数校正电路2和微机控制电路5连接，有源功率因数校正电路2分别与第一半桥逆变输出电路3和第二半桥逆变输出电路4连接，第一半桥逆变输出电路3和第二半桥逆变输出电路4均与微机控制电路5连接，供电电路6与微机控制电路5连接。

EMI滤波器电路1可以很好的抑制电磁波、谢频、电磁脉冲的干扰。微机控制电路5是以单片机为核心控制IC，以实现该具有保护功能的电子镇流器的智能化控制，能实现调光、预热电流调整、预热时间调整、灯管寿命计算、降低灯丝电流、RS485通信等功能。供电电路6用于提供工作需要的电源。

该具有保护功能的电子镇流器带软启动，灯丝预热，延长灯管使用寿命。带灯丝保护功能，该功能在灯工作时能降低灯丝承载的一半以上电流，非常有效地延长灯丝寿命。带485通信接口，有效跟上位机通讯，能远程控制调光、智能控制、计算灯管寿命等。具有有源功率因素校正功能，高功率因素大于1，低谐波，可以减少对电网的污染。

本实施例中，EMI滤波器电路1、有源功率因数校正电路2、第一半桥逆变输出电路3、第二半桥逆变输出电路4、微机控制电路5均采用现有技术中的电路结构，其控制过程及原理是公知的现有技术，这里不再赘述。

图2为本供电电路的电路原理图，图2中，该供电电路6包括电压输入端Vin、第四电阻R4、第一电容C1、第三二极管D3、第三电阻R3、第一稳压管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第二稳压管D2和电压输出端Vo，其中，电压输入端Vin分别与第三二极管D3的阳极、第三电阻R3的一端和第四电阻R4的一端连接，第三二极管D3的阴极与第三三极管Q3的集电极连接，第三三极管Q3的发射极与电压输出端Vo连接，第三电阻R3的另一端分别与第二三极管Q2的集电极、第三三极管Q3的基极和第二稳压管D2的阳极连接，第二稳压管D2的阴极接地，第四电阻R4的另一端分别与第一电容C1的一端、第一稳压管D1的阴极、第一三极管Q1的集电极和第二三极管Q2的基极连接，第一稳压管D1的阳极分别与第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与第一三极管Q1的基极连接，第一电容C1的另一端、第一电阻R1的另一端、第一三极管Q1的发射极和第二三极管Q2的发射极均接地。

该供电电路6与传统电子镇流器中的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第三二极管D3为限流二极管，用于对第三三极管Q3的集电极电流进行限流保护，第四电阻R4为限流电阻，用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第三二极管D3的型号为E-822，第四电阻R4的阻值为42kΩ，当然，在实际应用中，第三二极管D3也可以采用其他型号具有类似功能的二极管，第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

当电压输入端Vin的电压低于第一稳压管D1的阈值时，第一稳压管D1截止，其内有无电流通过，第一三极管Q1工作于饱和状态，第二三极管Q2的基极电压被拉低，工作于截止状态，对电压输入端Vin输入无影响，因而，正常工作情况下，电压输入端Vin的输入电压总是低于第一稳压管D1的击穿电压，所以电压输入端Vin正常输入；当电压输入端Vin的电压高于第一稳压管D1的阈值电压时，第一稳压管D1被击穿，其内有电流通过，第一三极管Q1工作于截止状态，第二三极管Q2的基极电压升高，第二三极管Q2导通，工作于饱和状态，用于电压输入端Vin的电压调整的第三三极管Q3的基极电压被拉低，工作于截止状态，电压输出端Vo无输出，达到过压保护的目的。

本实施例中，第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3均为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3也可以均为PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该供电电路6还包括第二电容C2，第二电容C2的一端与第一三极管Q1的集电极连接，第二电容C2的另一端与第二三极管Q2的基极连接。第二电容C2为耦合电容，用于防止第一三极管Q1与第二三极管Q2之间的干扰，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第二电容C2的电容值为280pF，当然，在实际应用中，第二电容C2的电容值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该供电电路6还包括第三电容C3，第三电容C3的一端与第二三极管Q2的集电极连接，第三电容C3的另一端与第三三极管Q3的基极连接。第三电容C3为耦合电容，用于防止第二三极管Q2与第三三极管Q3之间的干扰，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第三电容C3的电容值为360pF，当然，在实际应用中，第三电容C3的电容值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该供电电路6还包括第五电阻R5，第五电阻R5的一端与第二三极管Q2的发射极连接，第五电阻R5的另一端接地。第五电阻R5为限流电阻，用于对第二三极管Q2的发射极电流进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第五电阻R5的阻值为35kΩ，当然，在实际应用中，第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

总之，本实施例中，该供电电路6与传统电子镇流器中的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该供电电路6中设有限流二极管和限流电阻，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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