專利名稱：一種高頻無極燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉一種照明燈具，具體的說是一種高頻無極燈。
背景技術：
無極電磁燈(無極燈)是基于電磁感應和熒光氣體放電相結合的新型光源。它由 一個高頻振蕩電源、一個功率耦合器和一個泡體組成。泡體是密閉的，而且一端是凹進去 的，泡殼內(nèi)有主輔兩個汞劑；耦合器是用特殊的棒體材料通過精加工，再輔以高頻線圈組合 而成。高頻振蕩電源電路包括濾波電路、功率因數(shù)校正電路和高頻振蕩電路構成。其中高 頻自激振蕩電路由LC和一對MOSFET構成，高頻振蕩電路產(chǎn)生的磁場經(jīng)耦合器傳送到泡體 內(nèi)，激發(fā)熒光粉發(fā)出可見光。但是，有時由于燈泡的破碎、漏氣或是異常等狀態(tài)下，會由于電 路中電壓，電流的突然變化，造成電源電路上MOSFET的損壞，從而破壞了電源電路。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術中存在的無極燈由于燈泡的破碎、漏氣等異常等狀態(tài)會損壞其高頻 電源電路等不足之處，本實用新型要解決的技術問題是提供一種高頻電源電路在遇到異常 狀態(tài)時不會受到損害的高頻無極燈。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是本實用新型一種高頻無極燈包括燈泡、燈座、電源電路和耦合電路，其中燈泡連接 于燈座上，耦合電路置于燈座上并延伸至燈泡中，耦合電路與電源電路的輸出端相連接。所述電源電路具有功率因數(shù)校正電路和點燈逆變電路，所述功率因數(shù)校正電路包 括濾波電路、整流電路、電源調(diào)整電路，其中濾波電路的輸入端與市電相連，輸出端經(jīng)過整 流電路接至電源調(diào)整電路，電源調(diào)整電路的輸出端與點燈逆變電路相連，點燈逆變電路的 輸出端接至耦合電路。所述電源調(diào)整電路包括功率因數(shù)校正器及升壓變換器，其中功率因數(shù)校正器的輸 入端接有整流電路輸出的取樣信號和升壓變換器的次級反饋信號，輸出端與場效應管的控 制腳相連，場效應管的源極接至升壓變換器的初級，漏極通過第8電阻R8接地；升壓變換器 的初級經(jīng)過第3 二極管輸出已校正好的電源至點燈逆變電路。所述點燈逆變電路包括延時啟動電路、變頻驅(qū)動電路、升壓電路以及輸出電路，延 時啟動電路的輸入端接有工作電源，輸出端與變頻驅(qū)動電路相連，變頻驅(qū)動電路的輸出端 通過升壓電路接至輸出電路。所述延時啟動電路具有取樣電阻和延時電容，通過取樣電阻接收電源電壓后，接 至延時電容，延時電容同時與觸發(fā)二極管組相連，觸發(fā)二極管組的輸出端接至變頻驅(qū)動電路。所述變頻驅(qū)動電路具有驅(qū)動變壓器，驅(qū)動變壓器的次級繞組作為驅(qū)動信號與升壓 電路中的半橋驅(qū)動電路相連。所述升壓電路為由第2、3場效應管和第4、5電感構成的半橋驅(qū)動電路，其中第2場效應管的源極接有工作電源，漏極與第3場效應管的源極相連，同時與串聯(lián)連接的第5、4 電感相連，第4電感的輸出端接至輸出電路。所述輸出電路包括第18電容，其接收升壓電路升壓后的高頻電壓，輸出端與耦合 電路相連。還具有異常保護電路，包括第5電感、第10 二極管、第6穩(wěn)壓二極管、第4可控硅以 及第3場效應管，其中第5電感的取樣信號通過第10 二極管和第22電阻接至第6穩(wěn)壓二 極管的負極，第6穩(wěn)壓二極管的正極與第4可控硅的控制極相連，第4可控硅的陰極接地， 陽極接至第3場效應管的控制極。本實用新型具有以下有益效果及優(yōu)點1.本實用新型電源部分采用濾波和功率因數(shù)校正電路，濾除2. 65MHz高頻振蕩對 電源電路的污染，提高電路的功率因數(shù)，并且使其具有過流、過壓保護，輸出短路、斷路保護 功能，使高頻電源電路在遇到異常狀態(tài)時不會受到損害，提高了電器元件的使用壽命。

圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括燈泡1、燈座2、電源電路3和耦合電路5，其中燈泡1 連接于燈座2上，耦合電路5置于燈座2上并延伸至燈泡1中，耦合電路5與電源電路3的 輸出端相連接。如圖2所示，所述電源電路3具有功率因數(shù)校正電路和點燈逆變電路，功率因數(shù)校 正電路包括濾波電路、整流電路、電源調(diào)整電路，其中濾波電路的輸入端與市電相連，輸出 端經(jīng)過整流電路接至電源調(diào)整電路，電源調(diào)整電路的輸出端與點燈逆變電路相連，點燈逆 變電路的輸出端接至耦合電路5。功率因數(shù)校正電路中的濾波電路由第1、2電感L1、L2、和第1 6電容C1、C2、C4、 C5、C6、C3組成的兩級式電源濾波網(wǎng)絡，所要抑制的頻率主要是功率因數(shù)校正電路(PFC)的 工作頻率約50kHz和DC/AC開關頻率2. 65MHz，以及這兩個頻率的高次諧波。第1 3電 容Cl、C2、C3也叫X電容，把差模干擾噪聲旁路掉；第1、2電感Li、L2為共模扼流圈，抑制 共模噪聲；電容RV1、RV3、第4 5電容C4、C5也叫Y電容，用于抑制輸電線繼發(fā)的射頻噪 聲。RV2為壓敏電阻器，用來吸收尖峰脈沖過電壓。功率因數(shù)校正電路中的整流電路為二極管橋式整流電路。功率因數(shù)校正電路中的電源調(diào)整電路包括功率因數(shù)校正器Ul及升壓變換器Tl， 其中功率因數(shù)校正器Ul的輸入端接有整流電路輸出的取樣信號和升壓變換器Tl的次級反 饋信號，輸出端與場效應管Vl的控制腳相連，場效應管Vl的源極接至升壓變換器Tl的初 級，漏極通過第8電阻R8接地；升壓變換器Tl的初級經(jīng)過第3 二極管輸出的已校正好的電 源至點燈逆變電路。功率因數(shù)校正器Ul是一款可靠且成本低廉的功率因數(shù)校正芯片，其應用電路如 圖2所示。市電經(jīng)濾波電路和整流電路得到脈動直流電。電流通過啟動電阻即第4電阻R4向第10電容Cio充電至IOV時，Ul開始工作。整流后的直流脈動電壓以第1電阻Rl的分 壓作為取樣信號，經(jīng)功率因數(shù)校正器Ul的③腳輸入Ul內(nèi)部的乘法器。直流輸出電壓在第 11電阻Rll和可變電阻WR上的分壓經(jīng)功率因數(shù)校正器Ul的①腳送至Ul內(nèi)部的誤差放大 器的反相輸入端，與2. 5V的參考電壓比較放大后輸出一個直流誤差電壓，同時也輸入到乘 法器。通過功率開關Vl的電流在源極電阻R16上轉換為電壓信號，輸入到功率因數(shù)校正器 Ul的④腳，并與乘法器的輸出電壓進行比較。隨AC電壓從零到峰值正弦地通過，乘法器的 輸出電壓控制功率因數(shù)校正器Ul④腳的閥值，從而使功率開關Vl的峰值電流跟蹤AC輸入 電壓，致使校正電路的負載呈電阻性。由于功率因數(shù)校正器Ul的控制作用，使輸入電流緊緊跟隨AC電壓而變化，呈平滑 的正弦波。同時，PFC電路又是一種升壓型開關穩(wěn)壓電源，使無極燈的功率和光通量不會隨 市電電壓的漲落而變化。所述點燈逆變電路包括延時啟動電路、變頻驅(qū)動電路、升壓電路以及輸出電路，延 時啟動電路的輸入端接有工作電源即校正好的電源，輸出端與變頻驅(qū)動電路相連，變頻驅(qū) 動電路的輸出端通過升壓電路接至輸出電路。點燈逆變電路中的延時啟動電路具有取樣電阻R14、R15和延時電容C16，通過取 樣電阻R14、R15接收電源電壓后，接至延時電容C16，延時電容C16同時與觸發(fā)二極管組相 連，觸發(fā)二極管組的輸出端接至變頻驅(qū)動電路。點燈逆變電路中的變頻驅(qū)動電路具有驅(qū)動變壓器T2，驅(qū)動變壓器T2的次級繞組 作為驅(qū)動信號與升壓電路中的半橋驅(qū)動電路相連。點燈逆變電路中的所述升壓電路為由第2、3場效應管V2、V3和第4、5電感L4、L5 構成的半橋驅(qū)動電路，其中第2場效應管V2的源極接有工作電源，漏極與第3場效應管V3 的源極相連，同時與串聯(lián)連接的第5、4電感L5、L4相連，第4電感L4的輸出端接至輸出電路。點燈逆變電路中的輸出電路包括第18電容C18，其接收升壓電路升壓后的高頻電 壓，輸出端與耦合電路5相連。如圖2所述，燈逆變電路將功率因數(shù)校正電路(PFC)輸出的高壓直流變換為供 無極燈使用的高頻交流電。國際電工委員會CISPR15允許對磁場感應標準的頻率范圍為 2. 2MHz 3.0MHz，其中心頻率為2.6MHz。接通電源后PFC輸出直流電壓.通過取樣電阻 R14、R15加到延時電容C16上，延時電容C16開始充電。當延時電容C16上所充電壓達到 第1 9觸發(fā)管(DIAC)Dl D9的轉折電壓時，各觸發(fā)管(DIAC)由關斷轉為導通狀態(tài)。延 時電容C16所儲存的電荷經(jīng)觸發(fā)管(DIAC)加于振蕩變壓器T2的初級繞組，另兩個繞組使 第2、3場效應管V2、V3獲得幅度相等、相位相差180°的驅(qū)動信號。在第2場效應管V2導 通時，第3場效應管V3被強迫關斷截止；第3場效應管V3導通時，第2場效應管V2又被強 迫關斷截止。逆變器的振蕩頻率由振蕩變壓器T2的電感量與第2、3場效應管V2、V3的輸入電 容C27以及補償電容C28共同決定，燈回路網(wǎng)絡的諧振頻率必須與輸入回路的諧振頻率相 同，例如諧振頻率為2. 65MHz。還要盡力優(yōu)化第2、3場效應管V2、V3驅(qū)動信號的幅度和波 形，使其自身功耗降到最低。二極管VD4有兩個作用正向時用來泄放延時電容C16上的電荷，防止逆變電路因
5誤觸發(fā)而出現(xiàn)"共同導通"現(xiàn)象，起保護作用；反向時，利用反向恢復時間的反向電流為振 蕩變壓器輸入激勵信號。第4、5電感L4、L5、第18、21電容C18、C21為諧振電感和諧振電容，它們是設計中 重要的參數(shù)。在啟動階段，燈泡的等效電阻很大，第4、5電感L4、L5第18、21電容C18、C21 發(fā)生串聯(lián)諧振，諧振電路可以在燈兩端形成很高(約3000V)的點火電壓。無極燈引燃后，進 入正常運行階段，泡體內(nèi)電弧等效電阻在數(shù)百歐姆，當燈電流生成后，諧振回路失諧，第18、 21C18、C21上的諧振電壓降到燈的工作電壓。燈點亮后由第4、5電感L4L5穩(wěn)定燈的電弧 電流。與此同時，由于輸出回路的選頻濾波作用，點燈電能為弦波的電壓和電流，其頻率為 激勵信號的基頻。當出現(xiàn)燈泡接線脫落或者燈泡漏氣等異常狀態(tài)時，無極燈不能正常啟動，諧振引 火電路一直處于諧振狀態(tài)，輸出頻率升高，電壓升高。逆變器輸出的電流增大到正常電流的 3 5倍。如果不采取有效的保護措施，就會造成點燈逆變器以及前級單元電路因過載而燒 毀，甚至引起冒煙、爆裂等事故。為了避免上述事故的發(fā)生，本實用新型還設有異常保護電 路，異常保護電路如圖2所示，包括第5電感L5、第10 二極管D10、第6穩(wěn)壓二極管ZD6、第 4可控硅Q4以及第3場效應管V3，其中第5電感L5的取樣信號通過第10 二極管DlO和第 22電阻R22接至第6穩(wěn)壓二極管DZ6的負極，第6穩(wěn)壓二極管DZ6的正極與第4可控硅Q4 的控制極相連，第4可控硅Q4的陰極接地，陽極接至第3場效應管V3的控制極。在異常狀態(tài)時在諧振電感L4中引出異常保護采樣電壓，通過第10 二極管DlO整 流，第22、20電阻R22、R20的分壓后成為控制電壓，在第20電容C20上得到隨時間上升的 直流電壓，當此電壓大于第6穩(wěn)壓二極管ZD6的穩(wěn)壓值時便被擊穿，第4可控硅Q4導通，將 第3場效應管V3柵極與地短路，迫使半橋逆變電路停止工作。而在正常狀態(tài)下，第19電容 C19上的電壓還未上升到第6穩(wěn)壓二極管ZD6的穩(wěn)壓值，燈就點亮了，燈點亮后諧振電路便 失諧，因而第6穩(wěn)壓二極管ZD6 —直處于截止狀態(tài)。保護電路的動作時間不能取得太大，一 般為0. 5 1秒。C19、R21起抗干擾作用，防止單向硅因干擾信號而誤動作。以上實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關技術領域 的技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化。因 此，所有等同的技術方案也應該屬于本實用新型的范疇，應由各權利要求限定。
權利要求一種高頻無極燈，其特征在于包括燈泡(1)、燈座(2)、電源電路(3)和耦合電路(5)，其中燈泡(1)連接于燈座(2)上，耦合電路(5)置于燈座(2)上并延伸至燈泡(1)中，耦合電路(5)與電源電路(3)的輸出端相連接。
2.按權利要求1所述的高頻無極燈，其特征在于所述電源電路(3)具有功率因數(shù)校 正電路和點燈逆變電路，所述功率因數(shù)校正電路包括濾波電路、整流電路、電源調(diào)整電路， 其中濾波電路的輸入端與市電相連，輸出端經(jīng)過整流電路接至電源調(diào)整電路，電源調(diào)整電 路的輸出端與點燈逆變電路相連，點燈逆變電路的輸出端接至耦合電路(5)。
3.按權利要求2所述的高頻無極燈，其特征在于所述電源調(diào)整電路包括功率因數(shù)校 正器(UI)及升壓變換器(Tl)，其中功率因數(shù)校正器(Ul)的輸入端接有整流電路輸出的取 樣信號和升壓變換器(Tl)的次級反饋信號，輸出端與場效應管(Vl)的控制腳相連，場效應 管(Vl)的源極接至升壓變換器(Tl)的初級，漏極通過第8電阻R8接地；升壓變換器(Tl) 的初級經(jīng)過第3 二極管輸出已校正好的電源至點燈逆變電路。
4.按權利要求2所述的高頻無極燈，其特征在于所述點燈逆變電路包括延時啟動電 路、變頻驅(qū)動電路、升壓電路以及輸出電路，延時啟動電路的輸入端接有工作電源，輸出端 與變頻驅(qū)動電路相連，變頻驅(qū)動電路的輸出端通過升壓電路接至輸出電路。
5.按權利要求4所述的高頻無極燈，其特征在于所述延時啟動電路具有取樣電阻 (R14、R15)和延時電容(C16)，通過取樣電阻(R14、R15)接收電源電壓后，接至延時電容 (C16)，延時電容(C16)同時與觸發(fā)二極管組相連，觸發(fā)二極管組的輸出端接至變頻驅(qū)動電 路。
6.按權利要求4所述的高頻無極燈，其特征在于所述變頻驅(qū)動電路具有驅(qū)動變壓器 (T2)，驅(qū)動變壓器(T2)的次級繞組作為驅(qū)動信號與升壓電路中的半橋驅(qū)動電路相連。
7.按權利要求4所述的高頻無極燈，其特征在于所述升壓電路為由第2、3場效應管 (V2、V3)和第4、5電感(L4、L5)構成的半橋驅(qū)動電路，其中第2場效應管(V2)的源極接有 工作電源，漏極與第3場效應管(V3)的源極相連，同時與串聯(lián)連接的第5、4電感(L5、L4) 相連，第4電感(L4)的輸出端接至輸出電路。
8.按權利要求4所述的高頻無極燈，其特征在于所述輸出電路包括第18電容(C18)， 其接收升壓電路升壓后的高頻電壓，輸出端與耦合電路(5)相連。
9.按權利要求2所述的高頻無極燈，其特征在于還具有異常保護電路，包括第5電感 (L5)、第10 二極管(DlO)、第6穩(wěn)壓二極管(DZ6)、第4可控硅(Q4)以及第3場效應管(V3)， 其中第5電感(L5)的取樣信號通過第10 二極管(DlO)和第22電阻(R22)接至第6穩(wěn)壓 二極管(DZ6)的負極，第6穩(wěn)壓二極管(DZ6)的正極與第4可控硅(Q4)的控制極相連，第 4可控硅(Q4)的陰極接地，陽極接至第3場效應管(V3)的控制極。
專利摘要本實用新型涉及一種高頻無極燈，包括燈泡、燈座、電源電路和耦合電路，其中燈泡連接于燈座上，耦合電路置于燈座上并延伸至燈泡中，耦合電路與電源電路的輸出端相連接；所述電源電路具有功率因數(shù)校正電路和點燈逆變電路，所述功率因數(shù)校正電路包括濾波電路、整流電路、電源調(diào)整電路，其中濾波電路的輸入端與市電相連，輸出端經(jīng)過整流電路接至電源調(diào)整電路，電源調(diào)整電路的輸出端與點燈逆變電路相連，點燈逆變電路的輸出端接至耦合電路。本實用新型濾除高頻振蕩對電源電路的污染，提高電路的功率因數(shù)，并且使其具有過流、過壓保護，輸出短路、斷路保護功能，使高頻電源電路在遇到異常狀態(tài)時不會受到損害，提高了電器元件的使用壽命。
文檔編號H01J65/04GK201655752SQ201020111650
公開日2010年11月24日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權日2010年2月10日
發(fā)明者肖仕維 申請人:遼寧寶林集團節(jié)能科技有限公司