霓虹灯低压安全镇流器制造技术

一种霓虹灯低压安全镇流器，包括交流整流电路，高频逆变电路和保护电路，其特征是还设有由自耦变压器、谐振电容、隔流电容器和可调电感组成的谐振型增压电路，使电路在霓虹灯管未点燃时输出一个较高电压，而点燃后则输出一个较低电压，当多灯管时，可分别由多个镇流器供电，使全电路无高压。具有断路、短路保护功能，本发明专利技术使用安全同时具有节电效果。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及放电灯点火或控制的电路装置，尤其涉及一种霓虹灯低压安全镇流器。一般的霓虹灯镇流器，无论是铁芯电感类的或高频电子类的，采用高的输出启动与工作电压(6～15KV)，安全性差，对外辐射干扰强，体积、重量与空耗等都较大。其灯管连接采用总长度为5～15M一组串接，其中一根损坏，全组都不亮。当灯管及引线出现断、短路时，容易导致镇流器损坏。本专利技术是中国专利89218065.X“霓虹灯低压安全电路”的继续，也是美国专利4902938“带高压保护的电子整流器”和4891561“霓虹灯点燃装置”及台湾专利77205511“电子式霓虹灯电源供应变压器”的提高和改进，与以上几项国外技术比较，最突出的特点是输出低电压。本专利技术的目的在于提供一种输出低电压的(仅在灯管启动的短暂瞬间有较高电压)，自身具有抗负载断路、短路保护功能的、对外辐射干扰较弱的、体积小、重量轻且空耗低的霓虹灯低压安全镇流器。本专利技术每个单元通道都由交流整流电路Ⅰ、高频逆变电路Ⅱ，增压电路Ⅲ和保护电路Ⅳ四个部分构成。附图说明图1为本专利技术一个单元通道的电原理图;图2为本专利技术一个单元通道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ部分方框略图;图3为本专利技术K个单元通道的电路方框图。下面以一个单元通道为重点进行叙述。本专利技术的四个构成部分中，交流整流电路Ⅰ为通用电路，分为输入电压为110～127V，50～60HZ的Ⅰa电路及输入电压为220V50～60HZ的Ⅰb电路，其输入端1、2接市交流电，输出端3、4向高频逆变电路Ⅱ提供直流电压。高频逆变电路Ⅱ亦为通用电路，它的输出端5、6接至增压电路Ⅲ，向增压电路Ⅲ提供一个频率为20～30KHZ的近似方波。增压电路Ⅲ将输入的近似方波变成升高电压的近似正弦波，经过保护电路Ⅳ的输入端7、8，由8、9两端供给霓虹灯管NL。保护电路Ⅳ的输入端7、8对霓虹灯管NL的点燃电流取样，当点燃电流在正常值范围内，维持正常工作状态。当霓虹灯管或其引线出现断路、短路，取样电流过小或过大，保护电路Ⅳ将动作，切断交流整流电路Ⅰ对高频逆变电路Ⅱ的供电，使安全电路停止工作，达到自我保护的目的。本专利技术的主要技术特征是设有增压电路Ⅲ及保护电路Ⅳ，增压电路Ⅲ由增压自耦变压器B2、可调电感L2、电容C7、C9及谐振电容C8构成，自耦变压器B2的增压比，即n4∶n5为1∶3～5之间(具体选取比值与灯管特性有关)其输入端5、6接至高频逆变电路的输出端，其输出端7、9经保护电路Ⅳ的取样变压器B3的初级L31接至霓虹灯管NL，输出端7也是自耦变压器B2的输入输出公共端，而输出端9也是自耦变压器B2的输出端，自耦变压器B2线圈的中间抽头为其输入端10，谐振电容C8的一端接至输出端7并通过隔直流电容C9接至输入端5，谐振电容C8的另一端接至自耦变压器B2输入端10，并通过可调电感L2与隔直流电容C7组成的串联支路，接至输入端6，该增压电路Ⅲ在霓虹灯管NL未点燃时输出较高电压，而点燃后输出较低电压。本专利技术的保护电路Ⅳ包括由取样变压器B3、断路保护检波器D7-10，齐纳二极管D11、滤波电容C10、电阻R7及开关三极管BG3组成的断路保护电路和由取样变压器B3、短路保护检波器D12-15，齐纳二极管D16，滤波电容C11，电阻R8及开关三极管BG3组成的短路保护电路。当电源接通后，交流整流电路Ⅰ向高频逆变电路Ⅱ提供一个300V左右的直流电压，由电阻R1、电容C5和触发二极管D6构成的启动电路使BG2导通，在C9-B2-L21-C7-B1-BG2之间构成正向放电回路，由于此时灯管NL尚未点燃、相当于∞电阻，B2处于空载状态，C8、L21构成的谐振回路具有很大的Q值，在数微S至数十微S时间内，B2的7、9两端将感应出一个较高电压(1500～3000V)，这个电压使灯管NL放电起辉。并在取样变压器B3的线圈L31中构成环流。于次级L32、L33上感应出2.5V左右的电压，经断路保护检波器D7～D10及短路保护检波器D12～D15检出，于C10上获得一个约1V的电压，于C11上获得一个约-1V的电压，由于齐纳二极管D11、D16的击穿电压均为1.5V左右，此时D11、D16都无作用。断路保护检波器D7～D10所检出的1V正常工作电压，通过R7加到开关管BG3的基极上，令其导通，使开关管BG3相当于一个小阻值电阻，使交流整流电路Ⅰ输出的正电压加到BG1的集电极上构成通路。当振荡进入另一半周期，B1状态翻转，BG1导通，BG2截止。于C9-B2-L2-B1-BG1构成反向放电回路，取样变压器B3将继续检出正常工作电压，开关管BG3仍处于导通状态，如此下去，全电路可正常工作。由于霓虹灯管NL在点燃后，其内阻不再为∞，而是相当于一个有限电阻值RN，这个等效电阻并联于7、9两端，使增压变压器B2的L21与谐振电容C8构成的谐振回路Q值下降，7、9两端的超音频输出电压(接近于8、9两端的电压)将自动下降至霓虹灯管NL的饱和电压(一般灯管为每M250～300V)。对于长度为1～2M的灯管，这个电压为250～600V。由于C7、C9、L2C8与B2的综合滤波作用，高频逆变电路产生的近似方波，经过增压电路Ⅲ之后，于7、9两端变成近似正弦波，可减少对外辐射，并有利于延长灯管寿命。如果霓虹灯管NL本身或其引线出现断路或短路，保护电路Ⅳ将迅速反应，切断交流整流电路Ⅰ对高频逆变电路Ⅱ的供电，使之不再工作。当负载回路出现断路时，由于取样变压器B3的初级L31上无回流，次级L32无感应电压(L33上也无电压，但对此无作用)，断路保护检波器D7～D10无输出电压，开关管BG3即自行截止，振荡管BG1得不到供电，全电路停止工作，即是进入保护状态，若负载回路短路，在数微S至数十微S时间内，高频逆变电路Ⅱ的二个振荡管BG1或BG2中的一个将受到瞬间大电流冲击，但由于L2、B2等的阻尼作用，限制这个电流不超过三极管的最大电流ICM，管子不会烧毁。同时，由于负载短路，在取样变压器B3的初级线圈L31上的回流剧增，次级L33(及L32)将感应出一个较高电压，这个电压一般可大于3V，短路保护检波器D12～D15将输出-1.5V以下的电压，这个电压使齐纳二极管D16击穿，经R8后向开关管BG3的基极上供给一个负电压，此时，虽然断路保护检波器D7～D10有一个1.5V以上电压输出，但因齐纳二极管D11的箝住作用，D11二端电压不可能超过1.5V。经R7、R8合成后，在开关管BG3基极上的电压是负的，从而使开关管BG3截止，全电路停止工作。C10、C11的存在起滤波延时作用。还可防止因短暂外干扰引起的不必要保护。由上可见，不管是断路保护还是短路保护，当电路进入保护状态后，由于BG2始终处于导通状态，不会自行截止，故即使负载又恢复正常，如又重新通、断(这种正常往往是不可靠的)，也不可能自行再启动电路。这可避免因反复自启动电路引起的闪变损坏。全电路只有在关闭供电源，排除故障后重新启动才能工作。由于本专利技术的装置，每个单元通道设计成只与1～2M长的单灯管(最长不宜超过3M)配套(也可用几根灯管串接达到这一总长度)，其较高的启动电压(1500～3000V)只存在于短暂瞬间(数微S至数十微S)，点燃电压为属低电压的250～600V频率为20～30KHZ在超本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种霓虹灯低压安全镇流器，包括交流整流电路Ｉ、高频逆变电路Ⅱ和保护电路Ⅳ，其特征还设有由自耦变压器Ｂ↓［２］、谐振电容Ｃ↓［８］，隔直电容Ｃ↓［７］、Ｃ↓［９］和可调电感Ｌ↓［２］组成的谐振型增压电路Ⅲ，其输入端５、６接至高频逆变电路的输出端，其输出端７、９经保护电路Ⅳ的取样变压器Ｂ↓［３］的初级Ｌ↓［３１］接至霓虹灯管ＮＬ，输出端７也是自耦变压器Ｂ↓［２］的输入输出公共端，而输出端９也是自耦变压器Ｂ↓［２］的输出端，自耦变压器Ｂ↓［２］线圈的中间抽头为其输入端１０，谐振电容Ｃ↓［８］的一端接至输出端７并通过隔直流电容Ｃ↓［９］接至输入端５，谐振电容Ｃ↓［８］的另一端接至自耦变压器Ｂ↓［２］输入输出，并通过可调电感Ｌ↓［２］与隔直流电容Ｃ↓［７］组成的串联支路接至输入端６，该增压电路Ⅲ在霓虹灯管ＮＬ未点燃时输出较高电压，而点燃后输出较低电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长根，熊正毅，依钟康，
申请(专利权)人：杨长根，熊正毅，依钟康，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]