CN201054855Y - 具有超温保护的自激式电子镇流器 - Google Patents

Abstract

一种具有超温保护的自激式电子镇流器，包括串联的镇流滤波电路、半桥驱动电路和输出电路，输出电路与半桥驱动电路间接超温保护电路，超温保护电路中三极管集电极和发射极并联于半桥驱动电路中三极管基极和发射极，而三极管基极接于单向可控硅阴极，单向可控硅阳极接于启动电容，单向可控硅触发端通过双向二极管接于超温检测电路输出端，超温检测电路为串联的电感次级绕组、二极管、热敏电阻和分压电阻，热敏电阻与分压电阻公共端接于超温保护电路中双向二极管输入端，分压电阻并联电解电容，电感串联于半桥驱动电路与输出电路间，热敏电阻设置于半桥驱动电路中两三极管集电极散热片间，本实用新型能避免半桥驱动电路中三极管高温工作。

Description

具有超温保护的自激式电子镇流器

技术领域

本实用新型涉及电子照明技术，特别是涉及一种防止半桥驱动电路中三极管超温工作的自激式电子镇流器。

背景技术

荧光灯具有节能、高效的照明光源，已经在各个领域得到广泛应用。如图1所示，为现有典型的自激式电子镇流器的工作原理图。镇流滤波电路输出的直流电源端经该半桥驱动电路中电阻R1和双向二极管D2接于三极管G2基极，而该电阻R1和双向二极管D2公共端对地间接有充电电容C，该三极管G2基极经磁环变压器L2第二次级绕组L22后与该三极管G2发射极共同接地，该三极管G2集电极接于三极管G1发射极，该三极管G1集电极接于该直流电源端，而基极经该磁环变压器L2第一次级绕组L21接于该三极管G2基极，该三极管G1和三极管G2公共端，与该输出电路输入端之间串接该磁环变压器L2初级绕组，并且该磁环变压器L2的两次级绕组L21和L22分别与对应连接的该两三极管G1和G2发射极具有相反极性。

该输出电路由并联于该荧光灯两端灯丝间的谐振电容C3和串联成无源支路的两电容C1和C2组成，该磁环变压器L2初级绕组通过该荧光灯一端灯丝与该谐振电容C3串联连接，该谐振电容C3通过该荧光灯另一端灯丝与该两电容C1和C2公共端连接，而该两电容C1和C2另一端分别接于该直流电源端和对地端。

自激式电子镇流器由于其元器件数量少，又都经过严格检验和筛选，对晶体管配对分选测试，加上电子镇流器运行时板耗低，只要与灯管保持良好的匹配状态，其可靠性高、寿命长。因而该类产品在市场上很畅销。但是自激式电子镇流器也有不足之处：在高温状态(100℃以上)发生时要实施有效的保护功能，必须要增加许多附加的保护电路，使结构复杂而且很难使保护功能齐全。特别灯管老化等原因，引起灯管的管电压增加，管电流减小，振荡频率增加，最终导致半桥驱动电路中功率晶体管的管温急聚增加，引起线路板(PCB)在大功率晶体管的管脚焊接处被烧焦而炭化，甚至冒烟等。

发明内容

为了解决以上的问题，本实用新型提供了一种能避免半桥驱动电路中三极管管温过高的自激式电子镇流器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种具有超温保护的自激式电子镇流器，包括依次连接的镇流滤波电路、半桥驱动电路和输出电路，其特征在于，该输出电路与该半桥驱动电路之间还接有超温保护电路，该超温保护电路中三极管集电极和发射极分别并联于该半桥驱动电路中一个三极管的基极和发射极，该超温保护电路中三极管基极接于单向可控硅阴极，该单向可控硅阳极接于该半桥驱动电路中启动电容充电电压端，该单向可控硅触发端通过双向二极管接于超温检测电路输出端，该超温检测电路具有检测该半桥驱动电路中三极管管温的热敏电阻。

作为本实用新型的进一步改进，该超温检测电路为依次串联的电感次级绕组、二极管、具有负温度系数热敏电阻RT、分压电阻R3，该电感次级绕组另一端接地，该热敏电阻与分压电阻公共端接于该超温保护电路中双向二极管的输入端，并且该分压电阻并联电解电容，该电感串联于该半桥驱动电路与输出电路之间，该热敏电阻设置于该半桥驱动电路中的两个三极管集电极散热片之间。

作为本实用新型的进一步改进，该超温检测电路中的热敏电阻并联校正电阻，该校正电阻的阻值为该热敏电阻常温阻值的一倍以上，该热敏电阻高温阻值下降一倍以上。

作为本实用新型的进一步改进，该热敏电阻通过导热纸固定于该半桥驱动电路中的两个三极管集电极散热片之间。

作为本实用新型的进一步改进，该镇流滤波电路输出的直流电源正端与对地之间还接有功率因数校正电路。

作为本实用新型的进一步改进，该输出电路由并联于该荧光灯两端灯丝间的谐振电容C3和串联成无源支路的两电容C1和C2组成，该谐振电容C3通过该荧光灯一端灯丝与该半桥驱动电路输出端的该磁环变压器L2初级绕串联连接，同时又通过该荧光灯另一端灯丝与该两电容C1和C2公共端连接，而该两电容C1和C2另一端分别接于该直流电源端和对地端。

该超温保护电路一方面通过该超温检测电路检测该半桥驱动电路中的两三极管管温，另一方面通过该超温保护电路中的双向二极管、单向可控硅以及三极管控制该充电电容放电，从而控制该半桥驱动电路中的一个三极管基极电压。该超温检测电路中的热敏电阻通过导热纸固定于该半桥驱动电路中的两个三极管上散热片之间。

在常温(25℃)情况下，因该热敏电阻阻值为该校正电阻阻值一倍以上，该热敏电阻和该校正电阻并联阻值取决于该校正电阻阻值，由该校正电阻与分压电阻形成的输出电压不足以使该超温保护电路中的双向二极管触发工作。

一旦该半桥驱动电路中的两个三极管管温超过一定值(100℃以上)，即该热敏电阻处于高温状态，其阻值迅速减小到仅为该校正电阻一倍以下，该热敏电阻和该校正电阻并联阻值取决于该热敏电阻阻值，导致由该热敏电阻与分压电阻形成的输出电压升高到双向二极管导通电压，导致该双向二极管导通，由此触发该单向可控硅，使三极管导通，从而该充电电容通过该三极管放电，由此破坏了该半桥驱动电路中的两三极管交替形成的振荡回路，即切断了荧光灯工作电流，又保护了该半桥驱动电路中的两三极管。

附图说明

图1为现有技术中自激式电子镇流器的工作原理图；

图2为本实用新型的工作原理框图；

图3为本实用新型中的所述热敏电阻安装位置示意图；

图4为本实用新型的自激式电子镇流器的工作原理图。

具体实施方式

以下结合图2、图3和图4作进一步描述：

如图2所示，具有超温保护的自激式电子镇流器，包括依次连接的镇流滤波电路、半桥驱动电路和输出电路，同时该输出电路与该半桥驱动电路之间还接有超温保护电路，该镇流滤波电路输出的直流电源正端与对地之间还接有功率因数校正电路。

如图4所示，该超温保护电路中三极管G3集电极和发射极分别并联于该半桥驱动电路中一个三极管G2的基极和发射极，该超温保护电路中三极管G3基极接于单向可控硅D3阴极，该单向可控硅D3阳极接于该半桥驱动电路中启动电容C充电电压端，该单向可控硅D3触发端通过双向二极管D1接于超温检测电路输出端，该超温检测电路具有检测该半桥驱动电路中三极管管温的热敏电阻。

该超温检测电路为依次串联的电感L1次级绕组、二极管D5、具有负温度系数热敏电阻RT、分压电阻R3，该电感L1次级绕组另一端接地，该热敏电阻RT与分压电阻R3公共端接于该超温保护电路中双向二极管D1的输入端，并且该分压电阻R3并联电解电容C5，该电感L1串联于该半桥驱动电路与输出电路之间。通过该二极管D5和电解电容C5，由该热敏电阻RT与分压电阻R3公共端输出一个直流电压，从而可以控制该超温保护电路中双向二极管D1触发。

如图3所示，为了更好地检测到该半桥驱动电路中三极管管温，该半桥驱动电路中的两个三极管G1和G2集电极散热片1和2并排设置于印刷线路板4上，该热敏电阻RT通过导热纸3同时固定于该两三极管G1和G2集电极散热片1和2之间，这样既绝缘又导热。

该超温检测电路中的热敏电阻RT并联校正电阻R2，该校正电阻R2阻值为该热敏电阻RT常温(25℃)阻值的一倍以上，该热敏电阻RT从常温(25℃)变化到在高温(100℃以上)，其阻值下降一倍以下，这样可以保证：正常情况下(即常温状态-25℃)，由于该热敏电阻阻值为该校正电阻R2一倍以上，该热敏电阻RT与校正电阻R2并联阻值取决于该校正电阻R2，可以设计由该校正电阻R2与分压电阻R1形成的输出电压不足以使该超温保护电路中的双向二极管触发工作。

一旦该半桥驱动电路中的两个三极管管温超过一定值(100℃以上)，其阻值迅速减小到仅为该校正电阻一倍以下，该热敏电阻RT与校正电阻R2并联阻值取决于热敏电阻RT，导致由该热敏电阻RT与分压电阻R1形成的输出电压升高到双向二极管导通电压，导致该双向二极管导通，由此触发该单向可控硅，使三极管导通，从而该充电电容通过该三极管放电，由此破坏了该半桥驱动电路中的两三极管交替形成的振荡回路，即切断了荧光灯工作电流，又保护了该半桥驱动电路中的两三极管。

如图4所示，该镇流滤波电路输出的直流电源端经该半桥驱动电路中电阻R1和双向二极管D2接于三极管G2基极，而该电阻R1和双向二极管D2公共端对地间接有充电C，该三极管G2基极经磁环变压器L2第二次级绕组L22后与该三极管G2发射极共同接地，该三极管G2集电极接于三极管G1发射极，该三极管G1集电极接于该直流电源端，而基极经该磁环变压器L2第一次级绕组L21接于该三极管G2基极，该两三极管G1和G2公共端，与该输出电路输入端之间串接该磁环变压器L2初级绕组，并且该磁环变压器L2的两次级绕组L21、L22分别与对应连接的该两三极管G1、G2发射极具有相反极性。该输出电路由并联于该荧光灯两端灯丝间的谐振电容C3和串联成无源支路的两电容C1和C2组成，该磁环变压器L2初级绕组通过该荧光灯一端灯丝与该谐振电容C3串联连接，该谐振电容C3通过该荧光灯另一端灯丝与该两电容C1和C2公共端连接，而该两电容C1和C2另一端分别接于该直流电源端和对地端。为了保证三极管处于正常导通状态，因此所有三极管的基极和发射极上都串接相应电阻(如图4所示)，同时该电阻R1和双向二极管D2公共端与该三极管G1发射极间串接二极管D4。

工作情况下，当接通电源后，该整流滤波器输出的直流电压VDC通过电阻R1向启动电容C充电，该充电电容C上电压升高，直到其电压超过双向二极管D2转折电压后，该双向二极管D2击穿导通，并有电流流入G2的基极，使G2导通，此时电流流动路径VDC→C1→灯丝→C3→灯丝→电感L→磁环变压器L2第二次级绕组L22→G2的集电极→地。G2集电极电流的增长趋势在磁环变压器L2两次级绕组L21和L22产生感应电动势，其极性是绕组上有“.”为同名端为正，从而使G2的集电极电流因正反馈而骤增，直到G2饱和，使L21和L22上的感应电势下降，使G2的基极电位下降。由于G1基极的极性(同名端)与G2相反，G1基极电压升高，这样使G2从饱和状态逐渐进入截止状态。而G1从截止状态进入导通状态，其电流的流动路径G1集电极→磁环变压器L2初级绕组→电感L1→灯丝→C3→灯丝→C2→地，很快G1进入饱和状态。这样G1和G2交替导通和截止而发生振荡。一旦C3上的电压达到灯管的点火电压时，灯管点火启动。

由于灯管性能变化(如老化)使驱动管G1和G2管温升高，其之间安装的热敏电阻RT的阻值下降，使得电感L1次级绕组上输出的电压在负载电阻R3上的分压升高，此电压随功率管管温升高而升高，当升高到双向二极管管D1门限触发电压后，D1导通而触发可控硅D3和晶体管G3导通，只要该可控硅D3阳极电流大于维持电流，该可控硅D3和晶体管G3始终保持导通状态，这样就使启动电容器C上电压建立不起来，不能使双向二极管管D2导通，使半桥驱动电路不能触发起振而G3晶体管的导通就不能有效的反馈来维持振荡，这种状态一直保持(锁存)到断电才结束。由此保护了该半桥驱动电路中的两三极管。

Claims (6)

1.一种具有超温保护的自激式电子镇流器，包括依次连接的镇流滤波电路、半桥驱动电路和输出电路，其特征在于，该输出电路与该半桥驱动电路之间接有超温保护电路，该超温保护电路中三极管(G3)集电极和发射极分别并联于该半桥驱动电路中一个三极管(G2)的基极和发射极，该超温保护电路中三极管(G3)基极接于单向可控硅(D3)阴极，该单向可控硅(D3)阳极接于该半桥驱动电路中启动电容(C)充电电压端，该单向可控硅(D3)触发端通过双向二极管(D1)接于超温检测电路输出端，该超温检测电路具有检测该半桥驱动电路中三极管管温的热敏电阻。

2.如权利要求1所述的一种具有超温保护的自激式电子镇流器，其特征在于，该超温检测电路为依次串联的电感(L1)次级绕组、二极管(D5)、具有负温度系数热敏电阻(RT)、分压电阻(R3)，该电感(L1)次级绕组另一端接地，该热敏电阻(RT)与分压电阻(R3)公共端接于该超温保护电路中双向二极管(D1)的输入端，并且该分压电阻(R3)并联电解电容(C5)，该电感(L1)串联于该半桥驱动电路与输出电路之间，该热敏电阻(RT)设置于该半桥驱动电路中的两个三极管(G1、G2)集电极散热片之间。

3.如权利要求2所述的一种具有超温保护的自激式电子镇流器，其特征在于，该超温检测电路中的热敏电阻(RT)并联校正电阻(R2)，该校正电阻(R2)的阻值为该热敏电阻(RT)常温阻值的一倍以上，该热敏电阻(RT)高温阻值下降一倍以上。

4.如权利要求2所述的一种具有超温保护的自激式电子镇流器，其特征在于，该热敏电阻(RT)通过导热纸固定于该半桥驱动电路中的两个三极管(G1、G2)集电极散热片之间。

5.如权利要求1、2或3所述的一种具有超温保护的自激式电子镇流器，其特征在于，该镇流滤波电路输出的直流电源正端与对地之间还接有功率因数校正电路。

6.如权利要求1、2或3所述的一种具有超温保护的自激式电子镇流器，其特征在于，该输出电路由并联于该荧光灯两端灯丝间的谐振电容(C3)和串联成无源支路的两电容(C1)和(C2)组成，该谐振电容(C3)通过该荧光灯一端灯丝与该半桥驱动电路输出端的该磁环变压器(L2)初级绕串联连接，同时又通过该荧光灯另一端灯丝与该两电容(C1)和(C2)公共端连接，而该两电容(C1)和(C2)另一端分别接于该直流电源端和对地端。

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