[实用新型]大功率荧光灯镇流器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高功率因数、大功率荧光灯电子镇流器。 

背景技术

目前，现有的普通荧光灯电子镇流器功率因数低，一般不超过0.6，易造成电网能量空耗；功率低，一般不超过100W，仅能同时点燃两到三只荧光灯管。而在写字楼、工厂车间、大型商场超市、学校教室等场所，常常需要十几只甚至几十只荧光灯才能满足照明要求。如果能研制出功率因数超过0.9，同时点燃几十只荧光灯管的大功率电子镇流器，则能显著降低用户成本，同时节约电力能源。 

发明内容

本实用新型主要是研究设计一种高功率因数、大功率荧光灯电子镇流器。这种荧光灯镇流电路能够点燃一只到多只荧光灯管。 

这种大功率荧光灯镇流器包括依次连接的EMI滤波器、全桥整流器D1、无源功率因数校正电路、高频逆变电路、LC串联谐振电路，高频逆变电路输出端通过LC串联谐振电路点燃一到多只荧光灯管。 

为实现上述功能，采用美国IR公司的自振荡半桥驱动集成电路IR2153（U1），其内部频率可调，它的频率f₀ = 1/(1.44(R3+75Ω)C7)，其中75Ω为2脚RT的输出端阻抗，改变与集成电路的2脚和3脚CT相连接起来的R3和C7的数值，则可改变冷阴极输出频率，本设计中没有改变C7的数值，只用调节R3的办法来调节频率。U1的高端输出7脚Ho和低端输出5脚Lo，可直接驱动两只大功率的MOSFET管。U1内没有死区时间控制电路，以免外接两只功率开关管出现共同导通现象。U1的7脚和5脚输出的方波脉冲之间的时间间隔是1.2μs，实验证明了电路的工作频率设置在35KHz或以下方比较安全可能。 

高功率因数滤波镇流电路的特点是，在谐振功率极产生一个正弦波灯光驱动电压，减小开关损耗和EMI。灯光亮度由反向稳压调整，由三只电解电容器（C2、C3、C4）及五只二极管（D2、D3、D4、D5、D6）组成，功率因数为0.92左右。流明系数为可调。 

关于本电路扼流圈L2的设计，由于负荷电流较大，选用多股漆包线绕制线包，铁芯的截面积要有足够的余量，线包的匝数选上限值，宁可多留些气隙，确保L2不会在高温下出现磁饱和。 

启动电容与普通镇流器不同，一分为二成C11、C12，其目的就是不让灯丝流过过多电流，使阴极的温度过高。在灯管阴极上并联二极管，则是为使阴极能产生双热点。通常的镇流器是单个热点状态工作，热点的温度比较高，造至驱动启辉灯丝烧断及前级大功率管烧坏。本设计改用双热点后IR2153集成电路产生阴极输出，温度下降，有效地延长了灯管的寿命，并节电节能20%。还可同时点燃多支普通荧光灯照明。 

附图说明

图1是大功率荧光灯电子镇流器电路图。 

图中：电容C1、互感器L1构成EMI滤波器；4只二极管构成全桥整流器D1；电解电容C2、C3、C4、二极管D2、D3、D4、D5、D6构成无源功率因数校正电路；集成电路U1、大功率MOSFET管Q1、Q2及外围元件构成高频逆变电路；扼流圈L2、电容C11、C12构成串联谐振电路。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进一步描述。 

如图1所示，这种大功率荧光灯镇流器包括依次连接的EMI滤波器、全桥整流器D1、无源功率因数校正电路、高频逆变电路和LC串联谐振电路，高频逆变电路输出端通过LC串联谐振电路点燃一到多只荧光灯管。 

以下详细描述的电路的组成及连接关系。 

① EMI滤波器 

C1、L1构成EMI滤波器，C1的两端连接互感器L1，L1与全桥整流器D1输入端连接。

 ②全桥整流器D1 

由4个1N5399二极管构成全桥整流器D1，将交流市电转换为直流电输出给下面各电路。

③无源功率因数校正电路 

三个22μF/250V电解电容C2、C3、C4，五个1N4007二极管D2、D3、D4、D5、D6构成无源功率因数校正电路。C2、D3、C3、D4、C4串联接在全桥整流器D1输出端的正负极间；D2正端连接到C4正端，D2负端连接到C2负端；D5正端连接到C3正端，D5负端连接到全桥整流器D1输出正端；D6正端连接到全桥整流器D1输出负端，D6负端连接到C3负端。

④高频逆变电路 

U1、Q1、Q2及外围元件构成高频逆变电路，R3和C7为振荡频率调整元件。

⑤LC串联谐振电路 

L2、C11、C12构成串联谐振电路，高频逆变电路连接多路LC串联谐振电路可实现点燃多只荧光灯管。

本实用新型输出功率可达1100W，功率因数约0.92。