CN102695351A - 荧光灯镇流器三段调光控制信号形成电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种荧光灯镇流器三段调光控制信号形成电路，在以交流电源相线，中线供电并在中线上内置抑制电磁干扰电感线圈的电子镇流器中，通过接在一调光控制单刀三位波段开关K2上的控制线C与镇流器输入交流电源的相线连接，或与镇流器输入交流电源的中线连接，或都不连接的形成三种不同电平的调光控制信号。本发明的优点是线路简单，制造成本低廉，操控可靠方便。

Description

荧光灯镇流器三段调光控制信号形成电路
技术领域
本发明涉及一种照明用荧光灯电子镇流器的调光控制器，特别涉及一种分段调光的控制信号形成电路。
背景技术
为了满足荧光灯照明的不同应用需求，除了能正常点亮荧光灯的镇流器之外，已经出现了各种能控制荧光灯亮度变化的调光镇流器。
荧光灯的亮度控制是通过改变驱动荧光灯的电子镇流器的工作频率从而改变流过荧光灯的电流来实现的。荧光灯调光镇流器的核心可以归结为产生一个对镇流器逆变器进行频率控制的低电平直流控制信号,通过对镇流器内部逆变器的振荡频率进行控制，便可实现荧光灯亮度的调节。控制信号的形式也就确定了调光即荧光灯亮度变化的形式。通常是对电子镇流器逆变器的频率控制电路施加一个如1V至10V的可变低电平直流电压来实现荧光灯调光的。直流控制电平的高、低变化使镇流器的工作频率发生相应的变化，因而相对应的流过荧光灯的电流以及发光亮度也就随之改变。
按控制方式，荧光灯电子镇流器的调光可分为由暗到亮或由亮到暗亮度渐变的连续调光控制方式和亮度逐级变化的分段调光控制方式两大类。
最常见的分段调光是所谓“两段”调光和“三段”调光。只有亮（100%亮度电平）和暗（如5%或10%亮度电平）两种亮度变化的称为两段调光；而有亮（100%亮度电平）、中等亮度（如50%亮度电平）和暗（如5%或10%亮度电平）三种亮度电平变化的称为三段调光。
连续变化的调光控制信号电压得到亮暗连续调光的效果；产生分级电平的调光控制信号电压就可实现分段调光。两段调光方式通过形成高、低两个电平的控制信号来实现；三段调光方式则是通过形成高、中和低三个电平的控制信号来实现。
有一种对接在镇流器交流电源输入线上两个单刀开关的四种通断状态组合，通过光电耦合和数模转换，输出高、中、低和零等四种控制电平的三段调光镇流器。也有采用专用集成电路实现分段调光的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种要以电源相线L、电源中线N以及控制线C三根线与镇流器连接，形成高、中和低三个电平控制信号的荧光灯镇流器三段调光控制信号形成电路。
为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种荧光灯镇流器三段调光控制信号形成电路，在以交流电源相线，中线供电并在中线上内置抑制电磁干扰电感线圈的电子镇流器中，通过接在一调光控制单刀三位波段开关K2上的控制线C与镇流器输入交流电源的相线连接，或与镇流器输入交流电源的中线连接，或都不连接的形成三种不同电平的调光控制信号。
所述调光控制单刀三位波段开关K2的控制线C，轮流连接输入交流电源相线L，或连接输入交流电源中线N，或者都不连接而悬空，则相应地实现荧光灯为100%亮度，或中等50%亮度，或5%～10%亮度。
所述调光控制单刀三位波段开关K2的控制线C与输入交流电源中线N上的抑制电磁干扰电感线圈L1的一端连接，电感线圈L1的另一端与控制信号形成电路的基准点，即二个场效应开关管Q1、Q2的源极连接。
所述调光控制信号形成电路，是与调光控制单刀三位波段开关K2的控制线C连接一整流二极管D1，经滤波电容C1滤波后的电压经分压电阻R1、R2后与场效应开关管Q1的栅极连接，场效应开关管Q1漏极与另一场效应开关管Q2的栅极连接，从场效应开关管Q1的漏极负载电阻R4和场效应开关管Q2的漏极负载电阻R6以及分压电阻R3，R5的公共点输出调光直流控制电压。场效应管Q2的漏极负载输出直流控制电压。
直接以现成的镇流器输入的交流电源线电压Vac和正常工作时镇流器中接在输入交流电源中线N上的电磁干扰抑制电感上的压降VL作为形成与亮度最亮相对应的高电平和与形成中等亮度电平的取样信号。具有线路简单，制造成本低廉，操控可靠方便等优点。
以调光控制单刀三位波段开关K2作为形成高、中和低三个电平的控制开关。
在调光控制单刀三位波段开关K2的位1位置时，电源电压Vac通过控制线C经二极管D1和滤波电容C1整流、滤波后的直流电压，接在场效应开关管Q1控制门极上的分压电阻R1和R2分得的电压使开关管Q1导通，并导致开关管Q2截止。上述整流电压经分压电阻R3和R4分压，得到的输出电压Vo为高电平。
在调光控制单刀三位波段开关K2位2位置时，正常工作时镇流器中接在输入交流电源中线N上的电磁干扰抑制电感L1上的压降VL通过控制线C经二极管D1和滤波电容C1整流、滤波后的直流电压，分压电阻R1和R2的分压电压也使场效应开关管Q1导通和开关管Q2截止。此时的上述整流电压经分压电阻R3和开关管Q1负载电阻R4分压，得到的输出电压Vo为中电平。
在调光控制单刀三位波段开关K2位3位置时，控制线C悬空，没有电压经二极管D1和滤波电容C1整流、滤波，场效应开关管Q1截止，开关管Q2的控制极因通过电阻R4和R5与镇流器内部提供的低压直流电源+Vdc而导通。此时形成的电压Vo为+Vdc经电阻R5和开关管Q2负载电阻R6分压，得到一个低电平的输出电压Vo。
所形成的输出电压Vo的高、中和低电平的值，可根据电源电压Vac，电磁干扰抑制电感L1上的压降VL，镇流器内部提供的电压+Vdc，通过调整电阻R3，R4，R5和R6的阻值来确定。
本发明的优越功效在于：以镇流器输入端接在电源中线N上的抑制电磁干扰电感线圈上的压降作为形成中等亮度电平的取样信号；在控制线C与电源相线L连接时，形成与亮度最亮相对应的高电平；而在控制线C悬空时，形成与亮度最暗相对应的低电平。具有线路简单，制造成本低廉，操控可靠方便等优点。
附图说明
图1为本发明的原理电路图；
图中标号说明
1－电子镇流器；                  VL－中线上电磁干扰抑制电感上的压降；
2－荧光灯；                      Vo－调光控制信号输出电压；
3－三段调光控制信号形成电路；    +Vdc－直流低电压；
10－电磁干扰抑制电感；            Gnd－地；
20－整流电路；                     K1－镇流器通断开关；
30－功率因数校正；                 K2－调光控制单刀三位波段开关；
40－逆变器；                       L1－抑制电磁干扰电感线圈；
50－电位隔离电平转移；             D1－整流二极管；
60－调光控制；                     C1－滤波电容；
L－交流供电相线；                  R1、R2、R３、R５－分压电阻；
N－交流供电中线；                  R4－开关管Ｑ１负载电阻；
C－调光控制线；                    R6－开关管Ｑ２负载电阻
Vac－交流供电电压；                Q1，Q2－场效应管开关管。
具体实施方式
请参阅附图所示，对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明提供了一种荧光灯镇流器三段调光控制信号形成电路，镇流器的供电为二相交流电源，整流器内设置有抑制电磁干扰电感线圈，在以交流电源相线，中线供电并在中线上内置抑制电磁干扰电感线圈的电子镇流器中，通过接在一调光控制单刀三位波段开关K2上的控制线C与镇流器输入交流电源的相线连接，或与镇流器输入交流电源的中线连接，或都不连接的形成三种不同电平的调光控制信号。
所述调光控制单刀三位波段开关K2的控制线C，轮流连接输入交流电源的相线L的调光控制单刀三位波段开关K2的位1，或连接输入交流电源的中线N的调光控制单刀三位波段开关K2的位2，或者与悬空的调光控制单刀三位波段开关K2的位3依次相连接，则相应地实现荧光灯为100%亮度，或中等亮度，或5%～10%亮度。
所述调光控制单刀三位波段开关K2的控制线C与输入交流电源中线N上的抑制电磁干扰电感线圈L1的一端连接，电感线圈L1的另一端与控制信号形成电路的基准点，即二个场效应开关管Q1、Q2的源极连接。
所述调光控制信号形成电路，是与调光控制单刀三位波段开关K2的控制线C连接一整流二极管D1，经滤波电容C1滤波后的电压经分压电阻R1、R2后与场效应开关管Q1的栅极连接，场效应开关管Q1漏极与另一场效应开关管Q2的栅极连接，从场效应开关管Q1的漏极负载电阻R4和场效应开关管Q2的漏极负载电阻R6以及分压电阻R3，R5的公共点输出调光直流控制电压。
电子镇流器1经电源开关K1接交流供电源的相线L，电源开关K1合上时，电子镇流器1从供电交流电源的相线L和中线N获得交流供电电压Vac而正常工作。
输入镇流器的交流电源电压Vac，先经过电磁干扰抑制电感10，抑制镇流器内部对电网的电磁干扰。在整流电路20中，将交流电源电压变成直流电压。通过功率因数校正电路30提高镇流器的功率因数，改善电源电流的谐波失真。提升后的直流电压在逆变器40中变换成高频交流，从镇流器1输出，驱动负载荧光灯2。在非调光的电子镇流器中逆变器的正常工作频率按规定为固定的20kHz～33kHz或大于等于40kHz；在调光镇流器中，亮度的变化是通过改变逆变器的工作频率来实现的。通过调光控制电路60控制逆变器的工作频率，逆变器工作频率愈高，荧光灯的发光亮度愈暗。通常是对调光控制电路60施加一个0～10V的直流控制电压，就能改变逆变器的工作频率，使荧光灯在最暗和最亮之间变化。
为了实现亮、中等亮度和暗三种亮度变化的三段调光，就是为调光控制电路60提供一个与三种亮度电平相对应的高、中和低三种控制信号。
所述调光控制单刀三位波段开关K2的位1对应输出高电平，与经电源开关K1之后的交流供电源的相线L相连接。调光控制单刀三位波段开关K2的位2对应输出中电平，与交流供电源的中线N上的抑制电磁干扰电感线圈L1的输入端1相连接。调光控制单刀三位波段开关K2的位３悬空，对应输出低电平。形成的高、中和低三种控制信号的基准点是交流供电源的中线N上的抑制电磁干扰电感线圈L1的输出端2。
从调光控制单刀三位波段开关K2的刀引出一根控制线C，与整流二极管D1的正极相接。整流二极管D1的负极与滤波电容C1及分压电阻R1和R3的公共点接在一起。
场效应开关管Q1的栅极与分压电阻R1和R2的公共点接在一起。场效应开关管Q1的漏极接负载电阻R4以及场效应开关管Q2的栅极。场效应开关管Q1和Q2的源极与分压电阻R2的另一端接在一起后与中线N上抑制电磁干扰电感线圈L1的输出端2相连接。
场效应开关管Q2的漏极与负载电阻R6的一端相接，分压电阻R5的一端接镇流器内部提供的直流低电压+Vdc，另一端与负载电阻R6以及分压电阻R3和负载电阻R4的公共点接在一起，输出形成的调光控制电压Vo，经电位隔离和电平转移电路50，得到与调光控制60的控制输入相适配的调光控制电压。
当调光控制单刀三位波段开关K2在位1位置时，电源电压Vac经二极管D1和滤波电容C1整流、滤波后的直流电压，接在场效应开关管Q1栅极上的分压电阻R1和R2分得的电压使开关管Q1导通，并导致开关管Q2截止。上述整流电压经分压电阻R3和负载电阻R4以及由镇流器内部提供的低压直流电压+Vdc，经分压电阻R5和负载电阻R4分压合成，输出电压Vo为高电平
当调光控制单刀三位波段开关K2在位2位置时，正常工作时镇流器中接在输入交流电源中线N上的抑制电磁干扰电感线圈L1上的压降VL经二极管D1和滤波电容C1整流、滤波后的直流电压，经分压电阻R1和R2的分压电压也使场效应开关管Q1导通和开关管Q2截止。此时的上述整流电压经分压电阻R3和负载电阻R4分压，得到的输出电压Vo为中电平。
在调光控制单刀三位波段开关K2位3位置时，控制线C悬空，没有电压经二极管D1和滤波电容C1整流、滤波，场效应开关管Q1截止，开关管Q2的栅极因通过负载电阻R4和分压电阻R5与镇流器内部提供的低压直流电源+Vdc而导通。此时形成的输出电压Vo为+Vdc经分压电阻R5和负载电阻R6分压，得到一个低电平。
所形成的输出电压Vo的高、中和低电平的值，可根据电源电压Vac、抑制电磁干扰电感线圈L1上的压降VL、镇流器内部提供的电压+Vdc，通过调整电阻R3、R4、R5和R6的阻值来确定。

Claims (4)

1.一种荧光灯镇流器三段调光控制信号形成电路，其特征在于：在以交流电源相线，中线供电并在中线上内置抑制电磁干扰电感线圈的电子镇流器中，通过接在一调光控制单刀三位波段开关K2上的控制线C与镇流器输入交流电源的相线连接，或与镇流器输入交流电源的中线连接，或都不连接的形成三种不同电平的调光控制信号。
2.根据权利要求1所述的荧光灯镇流器三段调光控制信号形成电路，其特征在于：所述调光控制单刀三位波段开关K2的控制线C，轮流连接输入交流电源相线L，或连接输入交流电源中线N，或者都不连接而悬空，则相应地实现荧光灯为100%亮度，或中等亮度，或5%～10%亮度。
3.根据权利要求1或2所述的荧光灯镇流器三段调光控制信号形成电路，其特征在于：所述调光控制单刀三位波段开关K2的控制线C与输入交流电源中线N上的抑制电磁干扰电感线圈L1的一端连接，电感线圈L1的另一端与控制信号形成电路的基准点，即二个场效应开关管Q1、Q2的源极连接。
4.根据权利要求1所述的荧光灯镇流器三段调光控制信号形成电路，其特征在于：所述调光控制信号形成电路，是与调光控制单刀三位波段开关K2的控制线C连接一整流二极管D1，经滤波电容C1滤波后的电压经分压电阻R1、R2后与场效应开关管Q1的栅极连接，场效应开关管Q1漏极与另一场效应开关管Q2的栅极连接，从场效应开关管Q1的漏极负载电阻R4和场效应开关管Q2的漏极负载电阻R6以及分压电阻R3，R5的公共点输出调光直流控制电压。
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