本发明专利技术涉及可调光的冷阴极荧光灯技术领域，包括普通电源开关、整流电路、高频振荡发生电路、高频逆变电路、微处理器控制电路、高压控制电路、过压保护电路、冷阴极荧光管等。冷阴极荧光灯是在高压高频低电流的情况下工作，它的调光控制是通过普通电源开关的多次通断来实现的。在高频控制电路中，微处理器控制电路产生一个低频(譬如300Hz)的方波，并将其分为数种不同的脉宽。当50kHz的高频振荡信号被这些不同脉宽的方波所控制，就形成荧光管中的不同电流。在电源开关通断时，其产生的一个电脉冲会控制微处理器自动循环选择不同脉宽的方波，从而控制了通过荧光管的电流。多次通断电源开关，就达到了分级调整功率和亮度的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可调光的冷阴极荧光灯，尤其是一种分级调光的冷阴极荧光灯。
技术介绍
冷阴极荧光灯具有光效很高、寿命超长、可以调光、环保节能等特点。近些年来，冷阴极荧光灯在国内有了一定的发展，但可调光的冷阴极荧光灯并不多，其调光技术多数仍然沿用可控硅连续调光装置，且调光范围较小。一般说来，目前可调光的电光源还是以白炽灯为主，而日光灯、节能灯等热阴极荧光灯基本不能调光；调光的技术基本是以可控硅连续调光装置为主。这种调光方式，除了需要添加装置以外，这种可控硅调光方式会降低功率因数，还会产生很多谐波，对市电网会产生很多污染。
技术实现思路
本专利技术是不需要可控硅调光器的新型冷阴极荧光灯。这种灯包括普通电源开关、 整流电路、高频振荡发生电路、微处理器控制电路、高频控制电路、高频逆变电路、高压控制电路、过压保护电路、冷阴极荧光管等，它的调光控制是通过普通电源开关的通断来实现的。本冷阴极荧光灯的调光过程是这样的冷阴极荧光灯在正常情况下在高压高频低电流的情况下工作。在驱动器电路中，通过高频振荡发生电路产生一个40-60KHZ的高频振荡，并通过高频逆变器升压至约800-1000V的高压，电流强度则只有数毫安到数十毫安，这个高压高频低电流接入冷阴极荧光灯的二个电极，并由此使荧光管发光，这时的高电压和低电流的乘积就是冷阴极荧光灯所消耗的功率。微处理器控制电路中，产生一个300Hz的方波，并可以将其分为数种不同的脉宽 (譬如分为100% ,70^^50%、30%等)。当50KHZ的高频振荡信号到达高频控制电路时，这个高频信号就被这些不同脉宽的300Hz方波所控制，而形成不同宽度间歇高频振荡信号。 这个方波的脉宽决定高频信号的通断时间，脉宽越宽，高频信号的通电时间长，电流就大； 脉宽越窄，高频信号的通电时间短，电流就小。在微处理器控制电路中，预先设置几个不同脉宽的方波，就可以由此控制调整通过荧光管的电流，在保持高压基本不变的情况下，就可以控制调整冷阴极荧光灯的功率和发光强度。在普通电源开关通断时，会产生一个电脉冲，这个电脉冲被微处理器识别后，自动循环选择不同脉宽的方波，也就选择了不同的电流，就达到了调整功率和亮度的目的。附图说明图1为分级调光的冷阴极荧光灯的控制调光结构框图。图2为微处理器程序设计示意框图。图3为分级调光的冷阴极荧光灯的电路图。具体实施方案参看图3。1、产生稳定的电源为各种工作单元提供稳定、充足的、不同规格的电源，是保证各种单元稳定工作的基本保障。220V交流电通过电源开关连接到交流整流电路，通过Fl、CXU CX2、BDU R4、R8、 L2、C17元件整流滤波得到直流300V电压，提供给输出功率VMOS管。经过R18、R15、Q4、D8给微处理器提供5V直流电源。通过Rl、RlA给高频控制电路提供初始电压；当高频控制电路工作后，通过C8、 D2A、D2、D5、C2向高频控制芯片电路提供一个稳定的直流12V电压。高频控制电路连接到功率VMOS管Ql和Q2，R5、R6、R11、R12、C19、C4驱动VMOS功率管产生高压高频脉冲，驱动高压变压器，高压变压器连接到冷阴极荧光灯管，使其发光。2、产生高频振荡在高频振荡电路中，由R17、C6与逆变器芯片内的振荡电路产生一个50KHz的12V 驱动VMOS管的驱动电压，这是供给冷阴极荧光灯的基本频率。3、产生分级脉宽方波利用微处理器U2内部的低频方波发生电路，可以在微处理器第8脚产生300Hz的方波。调整低频方波发生电路中的比例，就可以产生不同脉宽的方波。当微处理器的第1脚上出现低电平时，其内部的低频方波发生电路就自动发生跳转，产生300Hz数个不同脉宽(100%、70%、50%、30%等)的方波。4、调整方波的脉冲的电源开关的一次通断(时间控制在0. 3-1秒)，通过R2、R23、R7、C13、Q2、C12在 Q2(NPN管)的集电极产生一个高低电平的变化，微处理器识别到这一个变化，即在第8脚产生预先设置的300Hz的一个100%脉宽的方波。电源开关再次通断，微处理器再次识别到这一个变化，即在第8脚产生预先设置的300Hz的一个70%脉宽的方波。电源开关再次通断，微处理器再次识别到这一个变化，即在第8脚产生预先设置的300Hz的一个50%脉宽的方波。电源开关再次通断，微处理器再次识别到这一个变化，即在第8脚产生预先设置的300Hz的一个30%脉宽的方波。电源开关多次通断，在Q2的集电极多次产生一个高低电平的变化，都会产生 300Hz另一个脉宽的方波，周而复始。5、保证短暂断电时的电量为了使电源开关短暂关断时，使微处理器能够保持5V电压并正常工作，当断电时微处理器第7脚产生一个高电平，使Q6(VM0S管)导通，瞬间使振荡电容C6停止振荡。从而保住C17的电量，也就短暂保住了微处理器的5V电压并正常工作。4如果断电时间较长(超过1秒)，则C17的电量也将用尽，微处理器将停止工作。 这时再次开启电源，微处理器不会保留上一次300Hz脉宽的信息，将重新回到起点，启用 100%脉宽。6、分级脉宽对高频信号的控制微处理器控制电路的300Hz低频方波与高频振荡电路的50KHz高频叠加，以300Hz 低频方波控制50KHz高频振荡正弦波。当电源开关按照要求的时间范围内(0. 3-1秒)进行多次通断时，微处理器会在第 1脚识别这种发生在集电极上的高低电平的变化，自动顺序选择在第8脚产生不同比例脉宽(100^^70^50^^30%等)的方波。这些不同脉宽的方波控制的高频信号的震荡与否， 使其形成间歇振荡状态，亦即控制了电流的大小，也就控制了整个灯的功率和亮度。7、产生高压和功放被分级脉宽控制的高频信号经过高频逆变电路、高压电路升压，VMOS管将其变为适合冷阴极荧光灯管使用的高压高频(1000V、50KHz)电流，使灯发光。由于分级调光使得脉宽不同，所以每次的高压高频电流强度也不同，冷阴极荧光灯发出的亮度和消耗的功率也不同。8、过压保护在高压变压器副边绕组取一交流电压，通过D10、D10A、D10B、D10C、R10A、R14A、 C18A、R10、RM、I^6、R13、C18得到一个直流电压，与稳压管D7、R22的稳压值进行对照检测。如果直流电压低于D7稳压管的稳压值，高频逆变器稳定工作。一旦直流电压超过D7稳压管的稳压值将使得Q7 (VM0S管)栅极为高电平。由R20A、R20从直流高压端获取电压，经D9稳压管得到一个15V电压提供给 Q3 (PNP 三极管)。由 D6、R19、C14、Q3、D9、C15、R21、Q7、R22、D7 构成一套保护电路。当 Q7 栅极为高电平时，使Q7(VM0Q管导通，使Q3 (PNP三极管)基极为低电平，D6 二极管导通， 使得高频逆变电路供电电压为零而使高频逆变电路停止工作，从而形成了保护。9、冷阴极荧光灯管冷阴极荧光灯采用高压(1000V)高频(50KHz)低电流(16毫安)的工作方式，功率为16瓦，光效达到60Lm/W以上。当采用普通开关电源控制可调光冷阴极荧光灯时，第一次开灯，功率16W，为 100% ；第二次开灯，功率11W，为70% ；第三次开灯，功率8W，为50% ；第四次开灯，功率5W， 为30% ；第五次开灯，则又为16W本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种分级调光的冷阴极荧光灯，其特征在于，这种灯采用高压高频低电流供电方式，在微处理器的调光电路中使用低频方波的脉宽调整技术，控制高频信号处于不同脉宽的间歇振荡工作状态，从而改变电流的大小；由一个普通的电源开关的通断产生的电脉冲去控制选择在微处理器上预先设置的不同脉宽，就可以控制调整冷阴极荧光灯管中的电流，达到控制调节发光强度和功率的目的。
【技术特征摘要】
1.一种分级调光的冷阴极荧光灯，其特征在于，这种灯采用高压高频低电流供电方式， 在微处理器的调光电路中使用低频方波的脉宽调整技术，控制高频信号处于不同脉宽的间歇振荡工作状态，从而改变电流的大小；由一个普通的电源开关的通断产生的电脉冲去控制选择在微处理器上预先设置的不同脉宽，就可以控制调整冷阴极荧光灯管中的电流，达到控制调节发光强度和功率的目的。2.根据权利要求1所述的分级调光的冷阴极荧光灯，其特征在于，被调光控制的对象是冷阴极荧光灯，这种冷阴极荧光灯是处于高压高频低电流(约800-1000V、40-60KHz、数毫安至数十毫安)的工作状态。3.根据权利要求1所述的分级调光的冷阴极荧光灯...
【专利技术属性】
技术研发人员：于学文，齐志远，
申请(专利权)人：于学文，齐志远，
类型：发明
国别省市：11
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