[实用新型]气体放电灯的双路异频供电电源

说明书

技术领域

本实用新型是一种涉及气体放电灯的电子整流器电源。

背景技术

气体放电灯有高压钠灯、高压汞灯、金卤灯、氙气灯、荧光灯等，目前，市面上与这些灯相匹配的整流器可分为两种，一种是电感整流器，另一种是电子整流器。它们都是以单一电源为气体放电灯供电，在实际使用过程中都存在难以克服的缺陷。

电感整流器的功率因数不高，自身的消耗要占总能耗的4％到10％。要提高电感整流器的功率因数，虽然可以采取电容补偿法来克服，但是，就近补偿会影响灯的寿命，所以，个体电流大，输入导线要粗，线损大；虽然电感整流器自身的消耗问题可以用低消耗电感，但是，又会严重影响灯的启动。

对于电子整流器来讲，虽然解决了功率因数问题，却出现能量转换率不高及功率做不大的问题。现有的电子整流器的效率一般小于90％，输出功率小于500W。

因此，现有的气体放电灯所使用的整流器无论是电感整流器还是电子整流器，它们都存在自身固有的缺陷和难以解决的技术难题。申请人通过长期的研究和试验，研制出了一种气体放电灯的双路异频供电电源，它采用了全新的设计理念，一是利用高频电压激发灯管内的介质产生自由电子达到启辉的目的，二是采用低消耗的纯电感整流器整流工频电直接作用于灯管。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气体放电灯的双路异频供电电源，该电源输入交流市电，输出电路有两路异频电压供应给气体放电灯，一路为高频供电输出，另一路为工频供电电路，两者有着不同的分工和作用，其中高频交流电的作用是启辉和激发灯管内的介质产生更多的自由电子；工频交流电为气体放电灯提供电流。

本实用新型所述气体放电灯的双路异频供电电源，它包括市电输入导线、电源壳、集成电路板、双频输出导线和电源盖，所述集成电路板包括：功率因数补偿电容C1、整流电感E、滤波电容C2和高频电源发生电路F，整流电感E由电感器L1和电感器L2组成，电感器L1位于市电输入端A和双频电源输出端C之间，电感器L2位于市电输入端B和双频电源输出端D之间，功率因数补偿电容C1位于市电输入端A和市电输入端B之间，滤波电容C2位于电感器L1的绕组线和电感器L2的绕组线之间；高频电源发生电路F的输入端接于滤波电容C2的两端，高频电源发生电路F的输出端与双频电源输出端C和双频电源输出端D相连，所述高频电源发生电路F包括桥式整流器G、滤波电容C5、开关晶体管H、电感器L3、振荡电容C6、高频变压器K、功率耦合电容C3、C4，桥式整流器G的交流输入接于滤波电容C2的两端，滤波电容C5接于桥式整流器G的直流输出端之间，两只开关晶体管H串联后接于桥式整流器G的直流输出端之间，振荡电容C6和电感器L3串联后一端与两只开关晶体管H之间相连，另一端与高频变压器K相连。

在气体放电灯的双路异频供电电源中，由于整流电感E不需要向放气电灯提供启动励磁高压，所以就可以选择低磁耗、无磁漏、无阻抗的纯电感整流器，在灯管正常照明时，其工作电压接近市电电压，从而提高了电能的利用率。高频电源发生电路F在灯管启辉和正常照明时，都不需要提供大电流，我们可以把该电路的频率设计在2.5MHz～3MHz，更有利于灯管内激发自由电子，这样对提高光效和保护电极都有好处。

由于灯管两端有工频大电流电源和高频低电流电源同时供电，工频大电流电源由市电通过电感器L1、电感器L2整流后形成的工频大电流电源加在灯管两端。而高频低电流电源则由高频电源发生电路F产生的高频低电流电压加在灯管的两端。灯管启动时，首先由高频电源发生电路F产生的高频低电流电压加在灯管的两端，使灯管产生辉光并激发出自由电子，然后再由工频大电流电源使灯管发出强光。在工频大电流电源中，电感器L1和电感器L2绕在同一铁芯上，除了限流作用外，还能隔离高频低电流串入高频电源发生电路F的输入端和串入电网的作用；功率因数补偿电容C1、整流电感E、滤波电容C2除了补偿功率因数外还有滤波降电磁干扰的作用。功率耦合电容C3、C4除了有高频电源发生电路F与灯管的功率耦合作用，还有隔离工频大电流电源的电串入高频电源发生电路F中的作用。

高频电源发生电路F在灯管启动时功率会较高，一般在50W左右，灯管启动后，受灯管阻抗自动调节，高频电源发生电路F的功率会降到30W左右。实验证明，如果把高频电源发生电路F的频率设计在2.5MHz～3MHz，功率控制在50W以内，这个电路完全可以启辉各种气体放电灯，也可以使各种气体放电灯管内产生足够的自由电子。

整个电路的输出功率通过电感器L1、电感器L2的大小调节来控制。