VIN-1型铁路客车荧光灯逆变器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种ＶＩＮ－１型铁路客车荧光灯逆变器，是针对传统铁路客车荧光灯逆变器容易损坏大功率开关元件和荧光灯管而研制的。其主要技术特征是以它激式电路代替传统的自激式，开关元件是以ＶＭＯＳ管代替原传统的双极型晶体管，整机无一只耦合变压器，故障低，结构简单，便于生产、维修。本实用新型专利技术用于铁路客车照明。生产电子产品的中小型厂家就可组织生产。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种用于铁路客车的荧光灯逆变器。它涉及一种电子镇流器和DC-AC变换器。现在，用于铁路客车的荧光灯逆变器有传统型号BY型(BY-1，BY-2型，BY-40型)和XBY型，这些型号都使用3DD×××型号的大功率双极型晶体管作开关元件，通过变压器互感耦合产生自激振荡。由于功率开关元件的选择及线路设计不尽合理，功率开关元件的功耗大，温升高，尽管使用了有较大散热面积的散热器，功率开关晶体仍损耗严重，仅一个车辆段统计，每月更换600余只；由于客车直流供电电源最高可达65V，最低可低于40V，这就使传统的自激型逆变器振荡频率不稳，工作电流波动太大，造成了荧光灯管的大量损坏，仅一个车辆段统计，每年需更换荧光灯管2.8万只；由于传统的自激型逆变器使用了较大的散热器和自激互感耦合变压器，致使制造工艺麻烦，安装维修不便。本技术的目的是针对现有铁路客车逆变器的上述缺点，提供一种线路合理、结构简单、工作可靠、寿命长、维修方便的新型铁路客车荧光灯逆变器。本技术的技术方案是以四只IRF830型的VMOS管(T1、T2、T3、T4)做功率开关元件，组成桥式开关电路，代替传统的3DD×××型大功率双极型晶体管；采用脉冲调宽集成电路TL494作振荡器，产生它激信号，以六反相器CD4069作分相整形电路，产生桥式开关电路的分相信号。以MPF990场效应管组成自举电路作桥臂T1和T2的驱动电路，致使整个逆变器没有一只变压器；以LC串联谐振电路组成起辉镇流电路。本技术采用VMOS管作大功率开关元件，由于VMOS管为单极型压控元件，输入阻抗高，驱动电流小，可由TL494和CD4069直接驱动，这就较之传统逆变器简化了设计，降低了造价。又由于VMOS管应用电压高，安全范围大，且具有负温度系数，不会产生热击穿，故较之传统的铁路客车荧光灯逆变器大幅度降低了功率开关元件的损坏率；由于本技术由TL494和CD4096产生的矩形脉冲信号作桥式开关电路VMOS管的激励信号，致使VMOS大功率开关元件仅工作在截止和饱和两个状态，较之自激式逆变器大功率开关元件在截止和饱和之间有较长的放大状态时间就降低了管耗，提高了效率，也降低了大功率开关元件的损耗率；本技术采用自举电路驱动桥式开关电路两个共漏极VMOS管T1和T2，这就较之传统的逆变器采用互感变压器耦合驱动简化了生产、维修，缩小了体积；由于本技术采用脉冲调宽集成电路TL494做它激式振荡器，振荡频率和波形稳定，且便于加入保护措施，故降低了荧光灯管的损耗率。以下通过附图对本技术作进一步阐述。附图说明图1为本技术外壳结构图；图2为本技术电路极板结构图；图3为本技术电路原理图；图4为本技术起辉镇流部分电路原理图。参照图3本技术采用脉冲调宽集成电路TL494(IC1)产生脉冲宽度和幅度相等且互为反相的两个信号分别驱动桥式开关电路VMOS管T3和T4。这两个信号经CD4069(IC2)反相后分别驱动两个自举电路的T5和T6，两个自举电路输出分别驱动桥式开关电路的T1和T2，致使T1、T4和T2、T3两两分别饱和或截止，在T1和T2源极间(图4MN点间)输出交变电压；本技术由T5，R1，C1，D7和T6，R2，C2，D8组成两个自举电路，分别驱动两个共漏VMOS管T1和T2。其工作原理如下当T2，T3，T5饱和导通而T1，T4截止时，输入直流电源Vcc通过Dη，T3给C1充电至Vcc-VD7；当T2，T3，T5截止时，电容C1上的电压通过R1加至T1的栅源极之间，使T1导通。同样，T2之通断受另一个自举驱动电路驱动。参照图4，L2C5和L1C6两路串联谐振电路作为起辉镇流电路，并接于桥式开关电路交流输出端，既T1和T2源极间(图4，MN间)。两只荧光灯管分别与L1和C5并接。由于L1和C5两端电压为桥式开关输出交流电压的Q倍，足以使荧光灯管起辉，不需要传统逆变器的升压变压器。本技术是这样实现的，参照图1，外壳结构由机壳1，底板2组成，电路板置于底板上，机壳内。参照图2和图3，本技术电路是由振荡3，分相整形4，自举电路5，二极管稳压6，起辉镇流7，输入/输出插座8，桥式开关电路9组成。本技术输入直流电源经DB9插座之5，4脚输入，加于T1，T2漏极和T3，T4源极间，并经调整电阻R9和稳压二极管D11产生15V稳压电源为IC1和IC2供电，IC1和IC2产生两对互为反相的矩形脉冲信号，激励T1，T4和T2，T3交替工作在饱和和截止状态；在T1和T2源极间(图6，MN间)产生交变输出电压，加于L2C5和L1C6两路并联的串联谐振电路两端。两支15V荧光灯管分别与L1和C5并联。当串联电路谐振时，L1和C5两端电压使荧光灯管击穿点亮。当荧光灯管击穿后，其电阻下降使LC串联谐振电路Q值下降，从而使荧光灯管两端电压下降，维持荧光灯管点亮，此时又起到镇流作用。权利要求1.VIN-1型铁路客车荧光灯逆变器电路包括振荡(3)。分相整形(4)，自举(5)，二极管稳压电源(6)，起辉镇流(7)，输入/输出插座(8)，开关元件(9)，其特征在于本技术是由振荡(3)，分相整形(4)，自举电路(5)。2.如权利要求1所述的VIN-1型铁路客车荧光灯逆变器电路，其特征在于由自举电路(5)推动开关元件(9)的T1和T2。整机无一只耦合变压器。专利摘要本技术公开了一种VIN-1型铁路客车荧光灯逆变器，是针对传统铁路客车荧光灯逆变器容易损坏大功率开关元件和荧光灯管而研制的。其主要技术特征是以它激式电路代替传统的自激式，开关元件是以VMOS管代替原传统的双极型晶体管，整机无一只耦合变压器，故障低，结构简单，便于生产、维修。本技术用于铁路客车照明。生产电子产品的中小型厂家就可组织生产。文档编号B61D29/00GK2270657SQ95242329公开日1997年12月17日 申请日期1995年11月1日 优先权日1995年11月1日专利技术者隗永安 申请人:隗永安本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＶＩＮ－１型铁路客车荧光灯逆变器电路包括振荡（３）。分相整形（４），自举（５），二极管稳压电源（６），起辉镇流（７），输入／输出插座（８），开关元件（９），其特征在于本实用新型是由振荡（３），分相整形（４），自举电路（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：隗永安，
申请(专利权)人：隗永安，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]