气体放电灯用高压电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气体放电灯用高压电源，属于气体放电灯用的高压供电电源的设计，取代传统的铁芯式工频升压变压器。它由低通滤波抗干扰电路、正负电压供电整流滤波电路和直流——交流变频升压电路组成。具有负载能力强、体积小、重量轻、成本低、节能（７０％以上），功率因数高达０．９８。除可作各种气体放电灯的高压电源，还可作其它高压供电用。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种适用于各种气体放电灯的高压电源，属供电电源的设计。气体放电灯是在高电压、小电流的情况下工作。通常使用的供电电源是铁芯式工频升压变压器，这类变压器除了耗电大、无功损耗严重、不符合节能的要求外，制造这类变压器还需要耗费大量的金属铜和硅钢片，并且这类变压器还有体积大、笨重的缺点给使用者带来诸多不便。另外，气体放电灯在工频供电工作的情况下，发光效率较低、灯内气体的电离电压要求较高而影响灯的使用寿命。如以充惰性气体的霓虹灯的供电电源为例，目前最普遍使用的是450型铁芯式霓虹灯变压器(如四川东风电机厂生产)，该变压器的输入电压为220V，输出电压为15KV，体积为260×160×130mm3，重量为13.5Kg，耗电450瓦，功率因数只有0.28，可点燃7－12米φ10mm左右的霓虹灯管。现有的电子霓虹灯变压器(如广州江南电子电电器厂生产，专利登记号CN87104773A)，虽然有明显的节能效果和体积小，重量轻的优点，但其负载能力较差，成本较高。和铁芯式变压器相比，在单个变压器点燃同样直径、充同样气体的霓虹灯管的情况下，就明显地觉得点燃的长度及亮度不足，增加变压器的个数必然会增加用户的成本，这就限制了其推广使用。本技术的目的就是提供一种新型的、可供各种气体放电灯使用的高压电源，该电源负载能力强且成本低、体积小、重量轻，在同样负载情况下可比铁芯式工频升压变压器节电70％以上，功率因数高达0.98，具有明显的节能效果。附图说明图1为本技术所提供的新型高压电源的电原理方框图。它由低通滤波抗干扰电路、正负电压整流滤波供电电路和直流－－交流变频升压电路组成。交流电源是由低通滤波抗干扰电路输入，经过正负电压整流滤波供电电路的整流滤波而成为正和负电压的两组直流电源，直流——交流变频升压电路将此直流电进行高频变换和升压至负载所需的高压供负载用，上述的电路共同构成了一个高压供电电源。其中的直流——交流变频升压电路是由正负电压轮流供电的LC串联谐振回路组成，该电路工作时使得流过高频升压变压器初级绕组的电流是双向等幅过零的正弦波电路，它克服了以往的电子变压器的电路中高频升压变压器磁芯极易被直流磁化饱和的缺点从而提高了负载能力。图2给出了本技术所说的一种新型的气体放电灯用的高频高压电源的其中一种实施电路图。该电源电路包括低通滤波抗干扰电路、正负电压整流滤波供电电路和直流－－交流变频升压电路。低通滤波抗干扰电路由C1、C2和L1、L2组成，其中L1和L2用双线同向并绕在一个磁环上成为有很强共模干扰抑制能力的干扰抑制变压器B1，C1、C2分别跨接于L1和L2的输入和输出端，C1、C2是用于抑制差模干扰。由C1、C2和L1、L2组成的低通滤波抗干扰电路既可以减少直流——交流变频升压电路中的晶体管BG1、BG2工作在开关状态时对交流电源产生的辐射干扰又可以减少来自电源的外部、影响本电路工作的瞬时脉冲干扰，起双向隔离作用。正负电压整流滤波供电电路是由D1、D2、C3、C4、C5、C6和R1、R2组成。整流二极管D2的负极和D1的正极共同连接至L1的输出端，D1在输入交流电的正半同导通，D2在负半周导通；滤波电容C5和C6起滤波作用，C5和C6串联连接，C5的正端与D1的负极相连接(A点)，C6的负端与D2的正端相连接(C点)，C5和C6串联连接的中点(B点)接至L2的输出端。电容C3、C4分别跨接于C5、C6的两端，起泄放电荷和均压作用，交流电源接通后B点作为公共点，A点提供正电压的直流输出、C点提供负电压的直流输出。直流－－交流变频升压电路是由R3、R4、R5、D3、D4、BG1、BG2和感应脉冲变压器B2(由绕组L3、L4、L5和环形磁芯构成)和高频升压变压器B3(由初级绕组L6和次级绕组L7以及磁芯构成)以及C8组成。其中电阻R3的一端与电容C7串联连接，另一端与B点连接，C7的另一端与C点连接；触发二极管D3的一端与R3、C7的串联连接点(D点)相连，D3的另一端与BG2的基极相连接；二极管D4的正极连接在R3与C7串联的连接点D点上，D4的负极连接至BG2的集电极从而构成触发电路部分。三极管BG1的集电极与A点连接，其发射极与BG2的集电极连接，BG2的发射极与C点连接，感应脉冲变压器的L4、L5分别连接于BG1的基极和E点、BG2的基极和C点上；感应脉冲变压器的另一绕组L3和高频升压变压器的初级绕组L6以及电容C8共同组成串联谐振回路，其中L3的一端是与E点连接、C8的一端与B点连接从而构成直流——交流变频电路部分。升压部分是由B3的分段绕制在绝缘支架上的L7来实现。本技术的实施电路图2的工作原理如下输入交流电源接通后，正负电压整流滤波供电电路分别提供正和负电压的直流输出，其中B点是公用点，A点是正电压的输出点，C点是负电压的输出点。首先，BC两点输出的负电源通过B3向C7充电，当C7两端的电压达到D3的触发电压时D3导通並形成一触发电流脉冲加至BG2的基极使BG2导通，由于感应脉冲变压器B2的L3和L4、L5之间的耦合作用使BG2和BG1轮流导通和截止。在BG2导通、BG1截止期间，B、C两点输出的负电源通过由L3、L6和C8组成的串联谐振回路向C8充电直至C8两端的电压等于B、C两点的输出电压VBC为止，其方向为上负下正；在BG1导通、BG2截止期间，由于C8原来已充有电VBC，该电压的方向与VAB相反，故C8B在BG1导通的初期先通过BG1进行放电至其两端的电压为零然后通过BG1再充电至VAB为止，其方向是上正下负，这一过程使得C8两端的电压变化为两倍的VAB或VBC。BG1和BG2的轮流导通和截止不断地重复上述的充放电过程使得流过B3的L6的电流是一过零的正弦波电流，于是B3的磁芯中磁通量也按正弦波规律变化而不会出现直流饱和磁化现象，从而提高了输出的负截能力。选择合适的L3、L6的电感值和C8的电容值，可使整个电路在20Kc至40Kc的正弦波频率范围内工作；选择合适的L7绕制圈数靠B3的电磁感应就可获得负截所需的高压。电路中D4的作用是在电路工作后将D点的电压箝位在OV附近使D3不再产生触发脉冲，电阻R4、R5是为BG1、BG2提供工作偏置。由上述整个电路组成的高压电源，简单可靠，体积小，重量轻，使用方便，适合各种气体放电灯作供电电源用，具有点燃亮度高、负载能力强的优点和明显的节能效果。该电源除了可作各种的气体放电灯的供电外，也可作其它的高压供电用途。权利要求1.一种气体放电灯高压电源，其特征在于由低通滤波抗干扰电路、正负电压供电整流滤波电路、直流-交流变频升压电路组成。2.根据权利要求1所说的气体放电高压电源，其特征在于交流电源是通过低通滤波抗干扰电路输入，正负电压整流滤波供电电路的输出与直流——交流变频升压电路相接提供直流供电，直流——交流变频升压电路将此直流电变频升压供给负载使用。3.根据权利要求1和2所说的气体放电高压电源，其特征在于所说的直流——交流变频升压电路是采用正负供电方式，其中由L3、L6和C8共同组成的串联谐振回路C8的一端与正负电压整流滤波供电电路的公共输出点B点连接，L3的一端则连接至BG1发射极与BG2集电极的连接点E点、BG1的集电极与正负电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体放电灯高压电源，其特征在于由低通滤波抗干扰电路、正负电压供电整流滤波电路、直流－－交流变频升压电路组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞珍，李耀棠，
申请(专利权)人：陈瑞珍，李耀棠，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]