CN201590941U - 调光电子镇流器的灯电流采样转换电路 - Google Patents
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Abstract
一种调光电子镇流器的灯电流采样转换电路，包括采样变压器、采样电阻、PNP型镜像电流源、PNP型放大三极管、限流电阻、负载电阻和阻容滤波网络，采样变压器初级串接在高频灯电流电路中，采样变压器次级并联一采样电阻R1，该采样电阻R1两端分别经过阻值相同的第二电阻R2和第三电阻R3与一PNP型镜像电流源U1连接，其中第二电阻R2还与另一个PNP放大三极管Q1的发射极连接。本实用新型的优点是具有隔离输出，简单易行、结构简单、无失真、经济可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子镇流器的采样电路，特别涉及一种调光电子镇流器的灯电流采样转换电路。
背景技术
在照明领域，为了更好地节省能源，按需调节灯的发光亮度的要求日益迫切。荧光灯类气体放电灯，因其阻抗呈非线性特性，比传统的白炽灯的调光要复杂得多。好在计多半导体制造厂已经开发出众多的用于电子镇流器的集成电路驱动器，只要向这些集成电路的“调光控制”脚输入一个变动的数伏特的低电压直流控制电压，就可以改变其输出的驱动信号的频率、占空比或其他参量，实现改变镇流器的输出功率，达到改变荧光灯亮度的目的。
按照产生、传送和获取可变低压直流调光控制信号的不同，调光镇流器有多种分类方法。有的采用另外铺设两根控制线，为调光镇流器直接提供一个0-10伏的调光控制电压，也有利用在供电线上串接一个可控硅截止角控制装置，再将截止角的变化转换为可变的直流电压，它们常被称为“模拟”调光方式。在供电线上以载波叠加数字编码的数字寻址方法已形成一种称为X10协议的行业标准，被称为“数字”调光。
无论是哪一种调光方式，均是基于灯电流控制的原理来实现的，为了准确地控制灯电流，必须对输出灯电流进行采样，并与预设值比较，以实现灯电流的可控、稳定输出。由于灯电流是高频交流信号，而控制电路往往需要的是低压直流信号，因此必须对高频交流的灯电流信号采样处理，转换成低压直流信号。普通的整流滤波电路，由于有二极管导通压降的影响，转换后的信号存在失真，尤其在输出灯电流很小时，转换后的失真就更大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种采用分离电子器件构成交流小信号转换成直流的电路，简单易行的调光电子镇流器的灯电流采样转换电路。
为了解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种调光电子镇流器的灯电流采样转换电路，包括采样变压器、采样电阻、PNP型镜像电流源、PNP型放大三极管、限流电阻、负载电阻和阻容滤波网络，采样变压器初级串接在高频灯电流电路中，采样变压器次级并联一采样电阻R1，该采样电阻R1两端分别经过阻值相同的第二电阻R2和第三电阻R3与一PNP型镜像电流源U1连接，其中第二电阻R2还与另一个PNP放大三极管Q1的发射极连接。
所述PNP型镜像电流源U1，是由二个PNP型三极管的基极相连接，二个发射极分别与第二电阻R2、第三电阻R3连接，二个集电极分别经过限流电阻R4、R5接地。
所述另一个PNP放大三极管Q1的基极与镜像电流源U1中的一个PNP型三极管的发射极相连接，放大三极管Q1的集电极用负载电阻R6、滤波电阻R7和滤波电容C1构成滤波器，输出采样转换的直流电压。
高频交流的灯电流经过灯电流采样变压器初级，在灯电流采样变压器的次级激励出按变压器匝比不变化的采样电流，该采样电流在灯电流采样电阻R1上转变为电压信号。由于PNP型镜像电流源U1中左右两颗PNP三极管做在同一个基片上，有放大倍数相同的特点，且基极相连，因此左右两颗PNP三极管的基极电压相等、发射极电流相等，那么流过放大三极管Q1的电流只随电流采样电阻R1上的电压变化而变化，因此在R6上产生的电压V_R6就会是一个随采样电流变化的电压信号，经过滤波电阻R7和滤波电容C1的滤波后，转换为直流信号，该直流信号即可做为灯电流变化信号反馈给控制电路，实现灯电流的闭环控制输出。
本实用新型的优越功效在于：
1)由于使用了采样变压器的方式，因此该电路具有隔离输出的优点；
2)灯电流采样输出信号仅与R6和R2的比值及R1阻值大小、采样变压器匝比有关，简单易调；
3)结构简单、无失真、经济可靠。
附图说明
图1为本实用新型的电路图；
具体实施方式
请参阅附图所示，对本实用新型作进一步的描述。
如图1所示，本实用新型提供了一种调光电子镇流器的灯电流采样转换电路，包括采样变压器RT1、采样电阻R1、PNP型镜像电流源U1、PNP型放大三极管Q1、限流电阻、负载电阻R6和阻容滤波网络，采样变压器RT1初级串接在高频灯电流电路中，采样变压器RT1次级并联一采样电阻R1，该采样电阻R1两端分别经过阻值相同的第二电阻R2和第三电阻R3与一PNP型镜像电流源U1连接，其中第二电阻R2还与另一个PNP放大三极管Q1的发射极连接。
所述PNP型镜像电流源U1，是由二个PNP型三极管的基极相连接，二个发射极分别与第二电阻R2、第三电阻R3连接，二个集电极分别经过限流电阻R4、R5接地。
所述另一个PNP放大三极管Q1的基极与镜像电流源U1中的一个PNP型三极管的发射极相连接，放大三极管Q1的集电极用负载电阻R6、滤波电阻R7和滤波电容C1构成滤波器，输出采样转换的直流电压。
采样变压器RT1的初级串联接入灯电路中，则流入初级的电流就是灯电流I_lamp，设采样变压器RT1初级匝数为1圈，次级匝数为N圈，则采样变压器RT1次级得到的电流就是(I_lamp)/N，次级电流基本上全部通过采样电阻R1，那么采样电阻R1上的电压V_R1＝(R1*I_lamp)/N。
所述的PNP型镜像电流源U1内部的两颗PNP三极管基极相连，则两颗PNP三极管的基极电压相等，而发射极电压与基极电压仅差一个PN结电压，因此PNP型镜像电流源U1内部的两颗PNP三极管的发射极电压也相等。那么第二电阻R2上电压就等于采样电阻R1上电压和第三电阻R3上电压之和，即V_R2＝V_R1+V_R3，第二电阻R2上的电流I_R2＝V_R2/R2＝(V_R1+V_R3)/R2。
PNP型镜像电流源U1内部两颗PNP三极管为镜像电流源结构，左右两颗三极管的发射极电流相等，等于流过第三电阻R3上的电流，即Ie＝V_R3/R3。而流过放大三极管Q1的发射极电流Ie_Q1＝I_R2-Ie＝(V_R1+V_R3)/R2-V_R3/R3，电路中R2＝R3，于是Ie_Q1＝V_R1/R2。该电流也是负载电阻R6上的电流，负载电阻R6上的电压V_R6＝Ie_Q1*R6＝V_R1*R6/R2＝(R1*I_lamp/N)*(R6/R2)＝((R1*R6)/(R2*N))*I_lamp。
经过采样转换电路后，负载电阻R6上的电压即是随灯电流比例变化的信号，再经过滤波电阻R7和滤波电容C1滤波，就得到一个随灯电流变化的直流电压信号Vdc，做为灯电流采样信号反馈给控制电路，从而实现灯电流的闭环控制。同时由于放大三极管Q1上的Vbe有一个PNP型镜像电流源U1加给的偏置电压，始终处于微导通状态，整个灯电流采样转换电路无失真，且简单易调。
Claims (3)
1.一种调光电子镇流器的灯电流采样转换电路，包括采样变压器、采样电阻、PNP型镜像电流源、PNP型放大三极管、限流电阻、负载电阻和阻容滤波网络，其特征在于：
采样变压器初级串接在高频灯电流电路中，采样变压器次级并联一采样电阻，该采样电阻两端分别经过阻值相同的第二电阻和第三电阻与一PNP型镜像电流源连接，其中第二电阻还与另一个PNP放大三极管的发射极连接。
2.按权利要求1所述的调光电子镇流器的灯电流采样转换电路，其特征在于：
所述PNP型镜像电流源，是由二个PNP型三极管的基极相连接，二个发射极分别与第二电阻、第三电阻连接，二个集电极分别经过限流电阻接地。
3.按权利要求1所述的调光电子镇流器的灯电流采样转换电路，其特征在于：
所述另一个PNP放大三极管的基极与镜像电流源中的一个PNP型三极管的发射极相连接，放大三极管的集电极用负载电阻、滤波电阻和滤波电容构成滤波器，输出采样转换的直流电压。
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|---|---|---|---|---|
| CN103037602A (zh) * | 2011-10-08 | 2013-04-10 | 张玉清 | 一种亮度可调电子镇流器 |
| CN103716957A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-04-09 | 青岛歌尔声学科技有限公司 | 一种发光二极管led控制电路和方法 |
| CN112485494A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-12 | 天津津航计算技术研究所 | 一种基于三极管的电流检测电路 |
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