CN103118474B - 无放电二极管的节能灯触发启动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无放电二极管的节能灯触发启动电路，其特征在于它包括：一触发器件，其一端连接于逆变电路开关管V1的基极；一充电电容C3，其一端连接所述逆变电路的中点；其另一端和该触发器件的另一端相连，并连接于一参考电压点；在启动时该中点的电压与所述触发器件的触发电压之和不小于该参考电压；该参考电压点通过一电阻R1接电源正极，一充电支路，该充电支路两端分别连接于所述中点和地之间，该充电支路在该启动电路上电时利用电源电压向C3充电。本技术方案不需要放电二极管，而只用了少许电阻和触发器件，保证了完善的触发启动功能。可以使每一个节能灯的镇流器完全省掉一个二极管，在大批量生产时其经济效益明显。

Description

无放电二极管的节能灯触发启动电路

技术领域

本发明涉及一种照明设备的电子线路，具体是一种用于节能灯的触发启动线路。

背景技术

基于气体放电的荧光灯，也称节能灯在照明领域中已经得到长足的发展和比较成熟的工艺，其产品具有良好的光效、显色指数和合适的成本，在能源消耗上，与传统白炽灯相比具有不可否认的优势，是以被消费者越来越多地接受和使用。

这类节能灯的构造已经颇为成熟，特别被广泛接受的是紧凑型荧光灯(CFL)，其结构包括了发光管体、外壳、镇流器板和标准灯头，具有很紧凑的形态，往往都可以直接替换接驳于传统的白炽灯具上，具有非常便利的使用特点。在全球范围内，这类CFL节能灯的产量十分巨大，近年来每年有数十亿只。具有较大的经济影响。若能在现有较成熟的基础上，保持功能的情况下，减少节能灯零部件，则可以节省巨大的产品成本，带来可观的经济效益。

如图1和图2所示，现有节能灯触发启动电路的两种常见结构。图1中二极管D5的负极接节能灯逆变电路的中点，DB3输出至振荡电路晶体管的触发端。当电路启动时，电源正极通过R1向C3充电，当C3两端电压超过DB3触发电压时，DB3触发导通，振荡电路开始工作；同理，图2所示的另一种电路，启动时C3被充电，直至使DB3两端电压差超过触发电压，然后DB3输出的电流使振荡电路启动。以上两种常见的触发启动电路都需要设置放电二极管D5，使其具有一个单向的放电回路以保证DB3触发后不再被触发。

发明内容

针对节能灯亟待节省成本的问题，本发明提出无放电二极管的节能灯触发启动电路，作为第一类基本方案，其技术方案如下：

无放电二极管的节能灯触发启动电路，用于推挽式的逆变电路中，它包括：

一双端的触发器件，其一端连接于逆变电路开关管V1的基极；

一充电电容C3，其一端连接所述逆变电路的中点；其另一端和该触发器件的另一端相连，并连接于一参考电压点；在启动时该中点的电压与所述触发器件的触发电压之和不小于该参考电压；该参考电压点通过一电阻R1接电源正极，

一充电支路，该充电支路两端分别连接于所述中点和地之间，该充电支路在该启动电路上电时利用电源电压向C3充电。

作为本技术方案的优选者，可以在如下方面具有改进：

较佳实施例中，另有一电阻R2连接于参考电压点与电源负极之间，与电阻R1构成一分压网络。

较佳实施例中，该充电支路包括一电阻R7。

较佳实施例中，该充电支路包括一相互串联的R7和该逆变电路初级线圈Lc，其中R7与该中点相连。

较佳实施例中，该充电支路包括相互串联的R7、开关管V2基极电阻R5和该逆变电路初级线圈Lc，其中R7与该中点相连。

较佳实施例中，所述逆变电路包括：

该开关管V1，其集电极接电源正极；基极接所述触发管一端，并通过一电阻R3连接一变压器次级绕组Lb的c端，发射级接所述中点；

开关管V2，其集电极接所述中点，发射级接电源负极，基极通过一电阻R5连接所述变压器的另一次级绕组Lc的e端；

其中，所述变压器的初级绕组La一端接所述中点，另一端通过一线圈L2连接荧光管K1端；荧光管K2和K4端间接C5，K3端通过电容C4接正极；所述变压器次级绕组Lb的d端连接所述中点，Lc的f端接电源负极；c、f和a端为同名端；所述K1和K2为一组灯丝的两端，K3和K4为另一组灯丝两端。

作为第二类基本方案，可以是如下体现：

无放电二极管的节能灯触发启动电路，用于推挽式的逆变电路中，包括：

一双端触发器件，其一端连接于逆变电路开关管V1的基极；

一充电电容C3，其一端连接所述逆变电路的中点；其另一端和该触发器件的另一端相连，并连接于一参考电压点；在启动时该参考电压点电压与所述触发器件的触发电压之和不小于所述中点的电压；该参考电压点通过一电阻R2接电源负极，以及

一充电支路，该充电支路两端分别连接于所述中点和电源正极之间，该充电支路在该启动电路上电时利用电源电压向C3充电。

在此第二类方案的基础上，可以具有的改进方案如：

较佳实施例中，另有一电阻R1连接于参考电压点与电源正极之间，与电阻R1构成一分压网络。

较佳实施例中，该充电支路包括一电阻R7。

较佳实施例中，该充电支路包括相互串联的R7和该逆变电路初级线圈Lb，。

较佳实施例中，该充电支路为相互串联的R7、开关管V1基极电阻R3和该逆变电路初级线圈Lb。

本发明带来的有益效果是：

1.整个触发启动线路不需要放电二极管，而只用了少许电阻和触发器件，保证了完善的触发启动功能和触发以后的安全性。可以使每一个节能灯的镇流器完全省掉一个二极管，在大批量生产时其经济效益明显。

2.本技术方案用于紧凑型节能灯方案，整个节能灯镇流器线路简单，元件数量少，功能完整，具有较可靠的性能和较好的经济效益。

附图说明

以下结合附图实施例对本发明作进一步说明：

图1是现有技术第一种触发启动电路的结构；

图2是现有技术第二种触发启动电路的结构：

图3是本发明实施例一的结构图；

图4是本发明实施例二的结构图；

图5是本发明实施例三的结构图；

图6是本发明实施例四的结构图；

图7是本发明实施例五的结构图；

图8是本发明实施例六的结构图；

图9是本发明实施例七的结构图，为一完整的节能灯镇流器电路；

图10是本发明实施例八的结构图，为一完整的节能灯镇流器电路。

具体实施方式

实施例一：

如图3所示，无放电二极管的节能灯触发启动电路，作为触发器件的触发二极管DB3的一端DRV连接于逆变电路开关管V1的基极；

一充电电容C3，其一端连接所述逆变电路的中点MID；其另一端和该触发二极管DB3的另一端相连，并连接于电阻R1和R2的等分压点A，此等分压点A作为参考电压点；其中R1一端接电源正端；R2一端接电源负端；以及

一充电支路，本实施例的充电支路为R7，其一端连接于电源负端，另一端连接于中点MID；该充电支路R7与该电阻R1、充电电容C3构成一完整的充电回路。

本实施例电路通电的瞬间，电源电压在完整的充电回路经R1、R7向C3充电，直至C3两端电压超过触发二极管DB3的触发电压，于是DB3触发导通，产生触发电流流向触发端DRV使逆变电路的晶体管工作。逆变电路工作后，其中点MID的电压值为电源电压有效值的一半，由于A点电压也为电压有效值的一半，所以，C3两端电压趋近于0V，从而DB3两端电压下降以至于低于触发电压，此过程在C3电能放电完毕后不再进行，所以，触发二极管DB3的功能得到实现，本实施例触发启动相应的逆变电路使其正常工作。可见，整个触发启动线路不需要放电二极管，而只用了R1、R2、R7、C3和DB3，保证了完善的触发启动功能和触发以后的安全性。可以使每一个节能灯的镇流器完全省掉一个二极管，在大批量生产时其经济效益明显。

实施例二：

如图4所示，本发明实施例二的结构图，触发二极管DB3的一端DRV连接于逆变电路开关管V1的基极；充电电容C3，其一端连接所述逆变电路的中点MID；其另一端和该触发二极管DB3的另一端相连，并连接于电阻R1和R2的等分压点A；其中R1一端接电源正端；R2一端接电源负端；

本实施例中的充电支路，包括R7、R5和初级线圈Lc，其Lc的一端连接于电源负端，另一端R7连接于该中点MID；该充电支路与该电阻R1、充电电容C3构成一完整的充电回路。

本电路通电瞬间，充电回路中，电流流经R1、R7、R5和Lc向C3充电，当C3两端电压高于DB3触发电压时，C3会通过DB3的触发端DRV向V1的基极放电，从而V1导通，逆变电路启动。

实施例三：

如图5所示，本发明实施例三的结构图，触发二极管DB3的一端DRV连接于逆变电路开关管V1的基极；充电电容C3，其一端连接所述逆变电路的中点MID；其另一端和该触发二极管DB3的另一端相连，并连接于电阻R1和R2的等分压点A；其中R1一端接电源正端；R2一端接电源负端；

本实施例中的充电支路，包括R7和初级线圈Lc，其Lc的一端连接于电源负端，另一端R7连接于该中点MID；该充电支路与该电阻R1、充电电容C3构成一完整的充电回路。

本电路通电瞬间，充电回路中，电流流经R1、R7和Lc向C3充电，当C3两端电压高于DB3触发电压时，C3会通过DB3的触发端DRV向V1的基极放电，从而V1导通，逆变电路启动。

以上可见，实施例一至实施例三基于同样的基本方案，即充电支路位于低电位，从而充电支路、充电电容C3和电阻R1都为一完整的充电回路；同时，这一类方案的特点是，开关管V1的启动的原理都是由于触发端DRV电压上升，以至于V1基极电压足够而触发启动的。如此，不拘于充电支路本身的组成，只要整个充电回路包含了R1和C3，那么，充电支路可以利用电路其他许多元器件串联实现，例如基极电阻R5、初级线圈Lc等等，充电支路本身近乎无限种可能。

实施例四：

如图6所示，本发明实施例四的结构图，触发二极管DB3的一端DRV连接于逆变电路开关管V1的基极；充电电容C3，其一端连接所述逆变电路的中点MID；其另一端和该触发二极管DB3的另一端相连，并连接于电阻R1和R2的等分压点A；其中R1一端接电源正端；R2一端接电源负端；

本实施例中的充电支路，包括R7，其R7的一端连接于电源正端，另一端连接于该中点MID；该充电支路与该电阻R1、充电电容C3构成一完整的充电回路。

本电路通电瞬间，充电回路中，电流流经R7和R2向C3充电，当C3两端电压高于DB3触发电压时，DB3导通，C3沿Lb、R3放电，Lb的d端产生正向电动势，从而在初级线圈Lc的e端产生正向感应电动势，因此，此电动势通过对V2放电，使V2导通，逆变电路启动。本实施例与上述实施例的区别在于，充电电容C3不再直接启动其放电回路中的V1，而是通过感应电动势启动V2达到目标。

实施例五：

如图7所示，本发明实施例五的结构图，触发二极管DB3的一端DRV连接于逆变电路开关管V1的基极；充电电容C3，其一端连接所述逆变电路的中点MID；其另一端和该触发二极管DB3的另一端相连，并连接于电阻R1和R2的等分压点A；其中R1一端接电源正端；R2一端接电源负端；

本实施例中的充电支路，包括R7和初级线圈Lb，其R7的一端连接于电源正端，Lb的另一端连接于该中点MID；该充电支路与该电阻R1、充电电容C3构成一完整的充电回路。

本电路通电瞬间，充电回路中，电流流经R7和Lb向C3充电，当C3两端电压高于DB3触发电压时，C3会通过Lb、R3和DB3放电，d端产生正向电动势，从而在Lc的同名端e产生正向电动势，最终Lc中的感应电动势通过R5向V2基极放电，最终V2导通，逆变电路启动。

实施例六：

如图8所示，本发明实施例六的结构图，触发二极管DB3的一端DRV连接于逆变电路开关管V1的基极；充电电容C3，其一端连接所述逆变电路的中点MID；其另一端和该触发二极管DB3的另一端相连，并连接于电阻R1和R2的等分压点A；其中R1一端接电源正端；R2一端接电源负端；

本实施例中的充电支路，包括R7、R3和初级线圈Lb，其R7的一端连接于电源正端，Lb的另一端连接于该中点MID；该充电支路与该电阻R1、充电电容C3构成一完整的充电回路。

本电路通电瞬间，充电回路中，电流流经R7、R3和Lb向C3充电，当C3两端电压高于DB3触发电压时，C3会通过Lb、R3和DB3放电放电，d端产生正向电动势，从而在Lc的同名端e产生正向电动势，最终Lc中的感应电动势通过R5向V2基极放电，最终V2导通，逆变电路启动。

可见，实施例四至实施例六可视为属于第二类基本方案者，与第一类相比，这第二类基本方案的特点是：一方面，完整的充电回路包括R2和C3和充电支路，而类似第一类方案，充电支路本身可以为近乎无限种可能，只要能够连通电源正极完成向C3充电者均可实现；另一方面，本方案电路用于推挽式的逆变电路，所以初级线圈Lc与Lb的磁通特性都如图6至图8所示的关系，该第二类方案的启动步骤则是通过初级线圈Lc从Lb磁通量变化获得的感应电动势触发开关管V2基极所致。推挽式的逆变电路必然存在一个中点MID，所以，不论是第一类还是第二类基本方案，均利用到此中点作为C3充放电的一个参照点。

实施例七：

如图9，此为一较完整的节能灯镇流器线路。其中，逆变电路包括：开关管V1和V2、电阻R3和R5、电容C4和C5以及变压器B。开关管V1的集电极接电源正极，基极接DRV端，并通过一电阻R3连接一变压器B次级绕组Lb的c端，发射级接中点。开关管V2的集电极接中点MID，发射级接电源负极，基极通过一电阻R5连接变压器B的另一次级绕组Lc的e端；

其中，变压器B的初级绕组La一端接中点MID，另一端通过一线圈L2连接荧光管K1端；荧光管K2和K4端间接C5，K3端通过电容C4接正极；变压器B次级绕组Lb的d端连接中点MID，Lc的f端接电源负极；c、f和a端为同名端；K1和K2为荧光管的一组灯丝端，K3和K4为另一组灯丝的两端。

本实施例的启动过程同实施例一，整个节能灯镇流器线路简单，元件数量少，功能完整，具有较可靠的性能和较好的经济效益。

实施例八：

本实施例逆变电路部分同实施例七，不同的是，其启动部分电路与实施例四相同，所以，本电路通电瞬间，充电回路中，电流流经R7和R2向C3充电，当C3两端电压高于DB3触发电压时，DB3导通，C3沿Lb、R3放电，Lb的d端产生正向电动势，从而在初级线圈Lc的e端产生正向感应电动势，因此，此电动势通过对V2放电，使V2导通，逆变电路启动。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，除了上述列举的意外，充电支路本身可以有很多形态，基本上归为两大类，一类是包括C3和R1的充电支路，另一类是包括C3和R2的充电支路；只要充电支路可以在启动线路启动时对C3进行充电，即可达到要求，而不论充电支路本身包含了多少额外的元件；比如充电支路甚至可以将灯丝部分的电路予以串联而不影响其充电效果，基于此，充电支路的全部方案不能一一枚举，但如上述两类精神者，皆属本专利之保护范围。基于此，不能依实施例的方案限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.无放电二极管的节能灯触发启动电路，用于逆变电路中，其特征在于：包括：

一触发二极管，其一端连接于逆变电路开关管V1的基极；

一充电电容C3，其一端连接所述逆变电路中开关管V1的发射极与开关管V2的漏极的连接点；其另一端和该触发二极管的另一端相连，并连接于一参考电压点；在启动时该连接点的电压与所述触发二极管的触发电压之和不小于该参考电压；该参考电压点通过一电阻R1接电源正极，

一充电支路，该充电支路两端分别连接于所述连接点和地之间，该充电支路在该启动电路上电时利用电源电压向C3充电；

所述逆变电路包括：

开关管V1，其集电极接电源正极；基极接所述触发端，并通过一电阻R3连接一变压器次级绕组Lb的c端，发射级接所述连接点；

开关管V2，其集电极接所述连接点，发射级接电源负极，基极通过一电阻R5连接所述变压器的另一次级绕组Lc的e端；

其中，所述变压器的初级绕组La一端接所述连接点，另一端通过一线圈L2连接荧光管K1端；荧光管K2和K4端间接C5，K3端通过电容C4接正极；所述变压器次级绕组Lb的d端连接所述连接点，Lc的f端接电源负极；c、f和a端为同名端；所述K1和K2为一组灯丝的两端，K3和K4为另一组灯丝两端。

2.根据权利要求1所述无放电二极管的节能灯触发启动电路，其特征在于：另有一电阻R2连接于参考电压点与电源负极之间，与电阻R1构成一分压网络。

3.根据权利要求1或2所述无放电二极管的节能灯触发启动电路，其特征在于：该充电支路包括一电阻R7，其两端分别与开关管V2的集电极和发射极连接。

4.根据权利要求1或2所述无放电二极管的节能灯触发启动电路，其特征在于：该充电支路包括一相互串联的R7和该逆变电路初级线圈Lc，其中R7与该连接点相连。

5.根据权利要求1或2所述无放电二极管的节能灯触发启动电路，其特征在于：该充电支路包括相互串联的R7、开关管V2基极电阻R5和该逆变电路初级线圈Lc，其中R7与该连接点相连。

6.无放电二极管的节能灯触发启动电路，用于逆变电路中，其特征在于：包括：

一触发二极管，其一端连接于逆变电路开关管V1的基极；

一充电电容C3，其一端连接所述逆变电路中开关管V1的发射极与开关管V2的漏极的连接点；其另一端和该触发二极管的另一端相连，并连接于一参考电压点；在启动时该参考电压点电压与所述触发二极管的触发电压之和不小于所述连接点的电压；该参考电压点通过一电阻R2接电源负极，以及

一充电支路，该充电支路两端分别连接于所述连接点和电源正极之间，该充电支路在该启动电路上电时利用电源电压向C3充电；

所述逆变电路包括：

开关管V1，其集电极接电源正极；基极接所述触发端，并通过一电阻R3连接一变压器次级绕组Lb的c端，发射级接所述连接点；

开关管V2，其集电极接所述连接点，发射级接电源负极，基极通过一电阻R5连接所述变压器的另一次级绕组Lc的e端；

其中，所述变压器的初级绕组La一端接所述连接点，另一端通过一线圈L2连接荧光管K1端；荧光管K2和K4端间接C5，K3端通过电容C4接正极；所述变压器次级绕组Lb的d端连接所述连接点，Lc的f端接电源负极；c、f和a端为同名端；所述K1和K2为一组灯丝的两端，K3和K4为另一组灯丝两端。

7.根据权利要求6所述无放电二极管的节能灯触发启动电路，其特征在于：另有一电阻R1连接于参考电压点与电源正极之间，与电阻R1构成一分压网络。

8.根据权利要求6或7所述无放电二极管的节能灯触发启动电路，其特征在于：该充电支路包括一电阻R7，其两端分别与开关管V2的集电极和发射极连接。

9.根据权利要求6或7所述无放电二极管的节能灯触发启动电路，其特征在于：该充电支路包括相互串联的R7和该逆变电路初级线圈Lb。

10.根据权利要求6或7所述无放电二极管的节能灯触发启动电路，其特征在于：该充电支路为相互串联的R7、开关管V1基极电阻R3和该逆变电路初级线圈Lb。