[發明專利]氣體放電燈的雙路異頻供電電路

無效

• 申請號: 201010261637.8
• 申請日: 2010-08-19
• 公開（公告）號: CN101932179A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 李緒鵬;李建明
• 申請（專利權）人: 江蘇鑫田電子科技有限公司
• 主分類號: H05B41/285
• 分類號: H05B41/285
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 周祥生

技術領域

本發明是一種涉及氣體放電燈的電子整流器電路。

背景技術

氣體放電燈有高壓鈉燈、高壓汞燈、金鹵燈、氙氣燈、熒光燈等，目前，市面上與這些燈相匹配的整流器可分為兩種，一種是電感整流器，另一種是電子整流器。它們都是以單一電源為氣體放電燈供電，在實際使用過程中都存在難以克服的缺陷。

電感整流器的功率因數不高，自身的消耗要占總能耗的4％到10％。要提高電感整流器的功率因數，雖然可以采取電容補償法來克服，但是，就近補償會影響燈的壽命，所以，個體電流大，輸入導線要粗，線損大；雖然電感整流器自身的消耗問題可以用低消耗電感，但是，又會嚴重影響燈的啟動。

對于電子整流器來講，雖然解決了功率因數問題，卻出現能量轉換率不高及功率做不大的問題。現有的電子整流器的效率一般小于90％，輸出功率小于500W。

因此，現有的氣體放電燈所使用的整流器無論是電感整流器還是電子整流器，它們都存在自身固有的缺陷和難以解決的技術難題。申請人通過長期的研究和試驗，研制出了一種氣體放電燈的雙路異頻供電電源，它采用了全新的設計理念，一是利用高頻電壓激發燈管內的介質產生自由電子達到啟輝的目的，二是采用低消耗的純電感整流器整流工頻電直接作用于燈管。

發明內容

本發明的目的是提供一種氣體放電燈的雙路異頻供電電路，該電路輸入交流市電，輸出電路有兩路異頻電壓供應給氣體放電燈，一路為高頻供電輸出，另一路為工頻供電電路，兩者有著不同的分工和作用，其中高頻交流電的作用是啟輝和激發燈管內的介質產生更多的自由電子；工頻交流電為氣體放電燈提供電流。

本發明所述氣體放電燈的雙路異頻供電電路，它包括功率因數補償電容C1、整流電感E、濾波電容C2和高頻電源發生電路F，整流電感E由電感器L1和電感器L2組成，電感器L1位于市電輸入端A和雙頻電源輸出端C之間，電感器L2位于市電輸入端B和雙頻電源輸出端D之間，功率因數補償電容C1位于市電輸入端A和市電輸入端B之間，濾波電容C2位于電感器L1的繞組線和電感器L2的繞組線之間；高頻電源發生電路F的輸入端接于濾波電容C2的兩端，高頻電源發生電路F的輸出端與雙頻電源輸出端C和雙頻電源輸出端D相連，所述高頻電源發生電路F包括橋式整流器G、濾波電容C5、開關晶體管H、電感器L3、振蕩電容C6、高頻變壓器K、功率耦合電容C3、C4，橋式整流器G的交流輸入接于濾波電容C2的兩端，濾波電容C5接于橋式整流器G的直流輸出端之間，兩只開關晶體管H串聯后接于橋式整流器G的直流輸出端之間，振蕩電容C6和電感器L3串聯后一端與兩只開關晶體管H之間相連，另一端與高頻變壓器K相連。

在本發明中，由于整流電感E不需要向放氣電燈提供啟動勵磁高壓，所以就可以選擇低磁耗、無磁漏、無阻抗的純電感整流器，在燈管正常照明時，其工作電壓接近市電電壓，從而提高了電能的利用率。高頻電源發生電路F在燈管啟輝和正常照明時，都不需要提供大電流，我們可以把該電路的頻率設計在2.5MHZ～3MHZ，更有利于燈管內激發自由電子，這樣對提高光效和保護電極都有好處。

由于燈管兩端有工頻大電流電源和高頻低電流電源同時供電，工頻大電流電源由市電通過電感器L1、電感器L2整流后形成的工頻大電流電源加在燈管兩端。而高頻低電流電源則由高頻電源發生電路F產生的高頻低電流電壓加在燈管的兩端。燈管啟動時，首先由高頻電源發生電路F產生的高頻低電流電壓加在燈管的兩端，使燈管產生輝光并激發出自由電子，然后再由工頻大電流電源使燈管發出強光。在工頻大電流電源中，電感器L1和電感器L2繞在同一鐵芯上，除了限流作用外，還能隔離高頻低電流串入高頻電源發生電路F的輸入端和串入電網的作用；功率因數補償電容C1、整流電感E、濾波電容C2除了補償功率因數外還有濾波降電磁干擾的作用。功率耦合電容C3、C4除了有高頻電源發生電路F與燈管的功率耦合作用，還有隔離工頻大電流電源的電串入高頻電源發生電路F中的作用。

高頻電源發生電路F在燈管啟動時功率會較高，一般在50W左右，燈管啟動后，受燈管阻抗自動調節，高頻電源發生電路F的功率會降到30W左右。實驗證明，如果把高頻電源發生電路F的頻率設計在2.5MHz～3MHz，功率控制在50W以內，這個電路完全可以啟輝各種氣體放電燈，也可以使各種氣體放電燈管內產生足夠的自由電子。

整個電路的輸出功率通過電感器L1、電感器L2的大小調節來控制。

本發明所述氣體放電燈的雙路異頻供電電源的電路采取了對稱設計，其目的是為了減少電磁干擾。電磁干擾產生的源頭分析如下：