CN101257765A - 无级调光荧光灯及其镇流器 - Google Patents
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Abstract
一种应用可控硅调光器调光的荧光灯电子镇流器包括:滤波及整流电路、直流高压稳定电路、电压信号检测及频率控制电路、灯管负载、灯电流反馈电路以及电压信号采样电路以根据调光器调光相角的改变而改变灯的功率和光度。本发明解决了调光连续性以及调旋光性能稳定等问题,特别适合于应用在一体化的紧凑型荧光灯。
Description
技术领域
本发明涉及一种可无级调光的荧光灯镇流器,更具体地说为一种能适配普通可控硅调光器对一荧光灯且尤其是紧凑型荧光灯进行无级调光的荧光灯镇流器。
背景技术
人们很早就希望荧光灯能象白炽灯一样应用普通的可控硅调光器进行调光,但荧光灯为一非线性并具有负阻特性的负载,很难配合普通的可控硅调光器作调光。现有的家用和商用调光器都是应用双向可控硅调光器,而可控硅的特性是其被触发后必须要在一持续电流下才能保持导通,该特性较适合于一白炽灯(阻性负载),但当其用于一荧光灯(容性负载)作调光时,在调光过程中会发生难以解决的调光不连续和不稳定性而使灯体闪烁,这样会影响荧光灯的照明效果和使用寿命。这样,要想使用调光器和拥有调光功能和效果就只能使用能耗高且寿命短的白炽灯。
发明内容
本发明的一个目的为提供一种新颖、可适配一可控硅调光器作无级调光且调光效果稳定的荧光灯镇流器以及一种使用所述镇流器的荧光灯,尤其是紧凑型荧光灯。
相应地,本发明提供一种适配一可控硅调光器作无级调光的荧光灯,其包括一滤波及整流电路、一与所述滤波及整流电路耦合的直流高压稳定电路、一与所述直流高压稳定电路耦合的电压信号检测及频率控制电路、一与所述电压信号检测及频率控制电路耦合的灯管负载以及一在所述灯管负载和所述电压信号检测及频率控制电路之间耦合的灯电流反馈电路,其特征在于进一步包括一在所述滤波及整流电路和所述电压信号检测及频率控制电路之间耦合的电压信号采样电路,所述电压信号采样电路配置成检测及转化所述可控硅调光器的相角变化以相应地改变所述电压信号检测及频率控制电路的输出或所述灯管负载的工作电流及功率。
根据本发明的一实施例,所述电压信号采样电路包括依次串联的多个第一电阻;分别与所述多个第一电阻的其一并联连接的一第一电容、串联的一第一稳压二极管及一第二电阻、串联的一第一二极管及一第三电阻、一第二稳压二极管、串联的一第四电阻及一第二电容;以及一在一端与一在所述第四电阻及第二电容之间的接点连接的第五电阻,其中所述第二电容配置成为所述电压信号采样电路提供一输出电压。
根据本发明的一实施例,所述直流高压稳定电路包括两串联的二极管以及一在一端与一在所述两串联的二极管之间的接点连接的电容。
根据本发明的另一实施例,所述电压信号检测及频率控制电路包括一集成电路块以及在所述集成电路块的各个脚相应地耦合的***器件。所述集成电路块最好包括一程序以响应于一在所述集成电路块的一电压信号检测脚处的电压值相应地改变所述集成电路块的输出信号频率,从而线性地改变灯管负载的工作频率以及照明光度,具体地说,所述电压信号采样电路将可控硅调光器产生的一电压变动信号提供给该集成电路块U1的电压信号检测脚,该集成电路块U1再根据电压信号检测脚的电平的高低相应地改变其输出振荡频率,从而改变输出功率以调节荧光灯的灯管负载的输出。根据本发明,可控硅调光器的导通角从最大值调动到一特定值,再从该特定值调回到最大值时为一个周期,其间灯管负载会相应地从一光度最亮的工作状态线性地降低到一光度较低的工作状态,然后再线性地回复到该光度最亮的工作状态,从而使荧光灯实现线性的无级调光。
根据本发明的荧光灯,由于采用的皆为体积小且能耗低的电子器件以致于其可广泛用于装有可控硅调光器之处以替换能耗高寿命短的白炽灯,从而获到既经济又环保的效果。
附图说明
图1所示为一可以一可控硅调光器作无级调光的荧光灯及其镇流器的电路图。
具体实施方式
参照图1,所示为一根据本发明的应用可控硅调光器作调光的荧光灯,其包括一滤波及整流电路1、一直流高压稳定电路2、一电压信号采样电路3、一灯管负载4、一灯电流反馈电路以及一电压信号检测及频率控制电路6。
该滤波及整流电路1由一个π滤波电路构成,其与市交流电源连接以滤去高频干扰电波以及把输入的交流电压转换为直流电压。
该直流高压稳定电路2的输入端连接滤波及整流电路的输出端;其输出端则与电压信号检测及频率控制电路6连接,以为电压信号检测及频率控制电路6的集成电路块U1提供一稳定的直流高压;其反馈端与电压信号检测及频率控制电路(标号6)输出电路连接,以把输出电路的高频电能反馈到直流高压稳定电路的一储能电容器C3。该直流高压稳定电路包括串联的二极管D1、D2和一在一端与一在二极管D1、D2中间的接点连接的电容C24,其在另一端与电压信号检测及频率控制电路6的一电容C20连接以从灯管负载4与电容C20的一连接点处获得一高频能量,该高频能量经D2整流后进入储能电容C3。
该电压信号采样电路3将可控硅调光器的相角转化为电压信号,以便提供给集成电路块U1的一电压检测脚CS+。所述电压信号采样电路3可包括电阻R2、R3、R4、R6、R7、R11、R16,电容C4、C9,二极管D6以及稳压二极管Z1、Z3,如图所示,其输入端连接在滤波及整流电路的输出端,其输出端则连接在集成电路块U1的第8脚电压检测脚CS+上。滤波及整流电路1的输出端电压通过电阻R2、R7降压后,经过R3分压给电容C4充电,并通过C4、Z1、R4、D6、R6、Z3、R11、R16处理以便可在C9处采样到一要求的调光相角信号,该信号再输出给集成电路块U1的电压检测脚CS+。
如图所示,该灯电流信号反馈电路5包括电阻R19、R15、电容C27、二极管D3、D4。
该电压信号检测及频率控制电路6则包括一个可控制频率及产生高频的集成电路块U1及其附属的由相应的电阻、电容、二极管、稳压二极管按集成电路块的连接要求所组成的***电路。该集成电路块U1具有一电压信号检测脚CS+,其与电压信号采样电路3的输出端连接,在检测到一个有效的调光相角信号后,集成电路块U1可线性地改变其输出的信号频率,该信号经过振荡后可以使灯管负载4稳定地工作,因此改变集成电路块U1的输出信号频率,就改变了灯管负载4的工作频率及照明光度,从而实现调光的目的。
根据本发明的电压信号采样电路3和电压信号检测及频率控制电路6配置成通过,利用在采样点获得的直流脉动电压的有效值与可控硅调光器的相角成反比的关系,在相角增大(减小)时,该电压信号采样电路3的输出电压相应地减小(增大),以致于在集成电路块U1的电压信号检测脚的电压越小(越大),则U1的输出频率会越高(越低)的关系下可相应地线性改变灯管负载4的工作电流或频率,以达到调光的目的。
此外,该直流高压稳定电路的作用是把电压信号检测及频率控制电路6输出的高频电能反馈到储能电容器C3,使直流高压在一定的调频范围内不会急剧下降,从而使灯管负载4可更可靠及稳定地工作。
以上所述的电压信号采样电路3、电压信号检测及频率控制电路6皆为实现可靠的无级调光而专门设计的示范性专用电路,它们可互相配合或与其它相应的在功能上等同的电路搭配使用。当选定合适的程序和参数时,就能通过可控硅调光器进行稳定的、线性的、不闪烁的无级调光。
根据本发明的电压信号检测及频率控制电路6主要以集成电路U1识别可控硅调光器导通相角信号和产生相应的调光控制信号,因此其结构简单且调旋光性能稳定,特别适用于一体化的紧凑型荧光灯。
以上所述为本发明的一个示范性而不是限制性的实施例,本领域的技术人员依本发明的构思和启示在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1. 一种适用于以一可控硅调光器作无级调光的荧光灯,其包括一滤波及整流电路(1)、一与所述滤波及整流电路耦合的直流高压稳定电路(2)、一与所述直流高压稳定电路耦合的电压信号检测及频率控制电路(6)、一与所述电压信号检测及频率控制电路耦合的灯管负载(4)以及一在所述灯管负载(4)和所述电压信号检测及频率控制电路(6)之间耦合的灯电流反馈电路(5),其特征在于进一步包括一在所述滤波及整流电路和所述电压信号检测及频率控制电路之间耦合的电压信号采样电路(3),所述电压信号采样电路配置成检测及转化所述可控硅调光器的相角变化以相应地改变所述电压信号检测及频率控制电路的输出或所述灯管负载的工作电流及功率。
2. 如权利要求1所述的荧光灯,其特征在于所述电压信号采样电路(3)包括依次串联的多个第一电阻(R2、R7、R3);分别与所述多个第一电阻的其一(R3)并联的一第一电容(C4)、串联的一第一稳压二极管(Z1)及一第二电阻(R4)、串联的一第一二极管(D6)及一第三电阻(R6)、一第二稳压二极管(Z3)、串联的一第四电阻(R11)及一第二电容(C9);以及一在一端所述第四电阻(R11)及第二电容(C9)之间的接点连接的第五电阻(R16)采样。
3. 如权利要求1所述的荧光灯,其特征在于所述直流高压稳定电路(2)包括两串联的二极管(D1、D2)以及一在一端与一在所述两串联的二极管(D1、D2)之间的接点连接的电容(C24)。
4. 如权利要求1所述的荧光灯,其特征在于所述电压信号检测及频率控制电路(6)包括一集成电路块(U1)以及在所述集成电路块的各个脚相应地耦合的***器件。
5. 如权利要求4所述的荧光灯,其特征在于所述集成电路块(U1)包括一程序以响应于一在所述集成电路块(U1)的一电压信号检测脚处的电压值相应地改变所述集成电路块(U1)的输出信号频率。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20080903 |