CN101621886B - 一种高频高压荧光灯驱动电路及灯光系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于照明领域，提供了一种高频高压荧光灯驱动电路，包括：整流电路，将输入的交流电压信号进行整流滤波后输出直流电压信号；供电电路，将所述整流电路输出的直流电压信号降压转换后输出；调节电路，接收所述供电电路的输出，并调节脉冲宽度占空比输出脉冲控制信号；驱动电路，接收所述供电电路的输出，并根据所述调节电路输出的脉冲控制信号输出高频振荡电压信号；以及点灯电路，根据感应到的所述驱动电路输出的高频振荡电压信号，输出驱动电压至高频高压荧光灯。本发明提供的高频高压荧光灯驱动电路通过调节脉冲宽度占空比控制高频高压荧光灯可以从1％的亮度调到90％的亮度。

Description

一种高频高压荧光灯驱动电路及灯光系统

技术领域

本发明属于照明领域，尤其涉及一种高频高压荧光灯驱动电路及灯光系统。

背景技术

现有技术提供的高频高压荧光灯驱动电路如图1所示，包括整流电路11，驱动电路12和点灯电路13；整流电路11将从L/N端输入的交流电压进行整流滤波后输出直流电压；驱动电路12根据整流电路11输出的直流电压产生驱动脉冲控制信号，点灯电路13的输出端与高频高压荧光灯连接，接收驱动电路12输出的脉冲控制信号，为高频高压荧光灯提供工作电压。

其中，驱动电路12内部有振荡元器件，将经过整流后的直流电压进行振荡，输出周期性的高频电压并提供给点灯电路13，而点灯电路13进行电磁转换，将感应到的高频振荡电压从次级输出点亮高频高压荧光灯管。

现有技术中的高频高压荧光灯驱动电路不能调节荧光灯的亮度。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种高频高压荧光灯驱动电路，旨在解决现有技术不能调节高频高压荧光灯亮度的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种高频高压荧光灯驱动电路，所述高频高压荧光灯驱动电路包括：

整流电路，将输入的交流电压信号进行整流滤波后输出直流电压信号；

供电电路，将所述整流电路输出的直流电压信号降压转换后输出；

调节电路，接收所述供电电路的输出，并调节脉冲宽度占空比输出脉冲控制信号；

驱动电路，接收所述供电电路的输出，并根据所述调节电路输出的脉冲控制信号输出高频振荡电压信号；以及

点灯电路，根据感应到的所述驱动电路输出的高频振荡电压信号，输出驱动电压至高频高压荧光灯。

本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述高频高压荧光灯驱动电路的灯光系统。

本发明提供的高频高压荧光灯驱动电路通过调节脉冲宽度占空比控制高频高压荧光灯可以从1％的亮度调到90％的亮度。

附图说明

图1是现有技术提供的高频高压荧光灯驱动电路的原理结构图；

图2是本发明实施例提供的高频高压荧光灯驱动电路的原理框图；

图3是本发明实施例提供的高频高压荧光灯驱动电路中的供电电路的电路图；

图4是本发明实施例提供的高频高压荧光灯驱动电路中的调节电路的电路图；

图5是本发明实施例提供的高频高压荧光灯驱动电路中的驱动电路的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的高频高压荧光灯驱动电路通过调节脉冲宽度占空比，控制高频高压荧光灯可以从1％的亮度调到90％的亮度。

本发明实施例提供的高频高压荧光灯驱动电路主要应用于灯光系统中，其原理框图如图2所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

高频高压荧光灯驱动电路包括：整流电路21、供电电路22、调节电路23、驱动电路24和点灯电路25；其中，整流电路21用于将输入的交流电压信号进行整流滤波后输出直流电压信号，供电电路22用于将整流电路21输出的直流电压信号降压转换后输出，并给驱动电路24和调节电路23提供工作电压；调节电路23通过调节脉冲宽度占空比输出脉冲控制信号；驱动电路24根据调节电路23输出的脉冲控制信号输出高频振荡电压信号；点灯电路25在高频振荡电压信号的驱动下工作，将感应到的高频振荡电压信号输出并点亮高频高压荧光灯。

整流电路21将从L/N端输入的交流电压信号进行整流滤波后输出稳定的直流电压信号，为整个高频高压荧光灯驱动电路提供电源。

供电电路22的具体电路如图3所示；供电电路22包括：电源管理电路U1、输出回路31和阻尼电路32，其中电源管理电路U1的电源输入端5、6、7、8脚连接至整流电路21的输出端，接收整流电路21输出的直流电压信号，经过降压转换后由输出回路31输出直流电压信号；阻尼电路32的一端连接至电源管理电路U1的取样端4脚，另一端接地，保护电源管理电路U1。

本发明实施例中，供电电路22为不隔离降压电源供电电路，即供电电路22的输入端直接与整流电路21的输出端连接，共用一个地；这样节约了成本。作为本发明的一个实施例，输出回路31进一步包括：电容C1、电感L1、二极管D1、稳压二极管D2；其中，电感L1的一端连接至电源管理电路U1的第一输出端1脚，另一端通过二极管D1连接至电源管理电路U1的取样端4脚；电容C1的一端连接至电源管理电路U1的第一输出端1脚，另一端通过稳压二极管D2连接至电源管理电路U1的取样端4脚。通过调节输出回路31中的元器件，电源管理电路U1可将供电电路22的输入端221的300V左右的直流高电压转换为几十伏的直流低电压并由输出端222与调节电路23以及驱动电路24的输入端连接，用于给调节电路23以及驱动电路24提供工作电压。

作为本发明的另一个实施例，阻尼电路32进一步包括电容C2和稳压二极管D3，电容C2的一端连接至电源管理电路U1的取样端4脚，另一端通过稳压二极管D3接地。高频电路振荡时会产生尖峰脉冲，尖峰脉冲会在瞬间将电源管理电路U1损坏，因此需要阻尼电路32将尖峰脉冲吸收，从而达到保护电源管理电路U1的目的。

作为本发明的一个实施例，供电电路22还包括：稳压二极管D4，连接至输出端222与地之间，用于对输出回路31输出的直流电压信号进行稳压。作为本发明的另一个实施例，供电电路22进一步包括电容C3，连接至输出端222与地之间，用于对输出回路31输出的直流电压信号进行滤波。

调节电路23的具体电路如图4所示，调节电路23包括：脉宽调节电路U2、可调电阻VR、电阻R1和电容C4；其中电阻R1的一端接地，另一端连接至脉宽调节电路U2的第一时基振荡端6脚；电容C4的一端接地，另一端连接至脉宽调节电路U2的第二时基振荡端5脚；可调电阻VR的a端接地，b端连接至脉宽调节电路U2的第一脉宽调节端2、13、14、15脚，可调端c连接至脉宽调节电路U2的第二脉宽调节端4脚。

脉宽调节电路U2包括16个引脚，其1、3、16脚接地；8、11脚为脉宽调节电路U2的电源输入脚，同时也是整个调节电路23的输入端231，连接至供电电路22的输出端222；9、10脚为脉宽输出脚。作为本发明的一个实施例，调节电路23还包括电阻R2、电阻R3和电容C5，可调电阻VR的b端通过电阻R3与脉宽调节电路U2的13、14脚连接，同时还通过电阻R2与脉宽调节电路U2的2、15脚连接；电容C5一端接地，另一端连接至脉宽调节电路U2的4脚。脉宽调节端2、4、13、14、15脚均连接至脉宽调节电路U2内部的基准电路，通过可调电阻VR，对脉宽调节电路U2内部的基准电压进行调节，从而实现脉宽频率的调节，由调节电路23的输出端232输出脉冲控制信号。

驱动电路24具体的电路如图5所示，驱动电路24包括：半桥驱动电路U3、场效应管Q1、场效应管Q2、电容C6、电容C7、电阻R8、二极管D5；其中，二极管D5连接至半桥驱动电路U3的第一电源输入端8脚与第二电源输入端1脚之间，第二电源输入端1脚同时为驱动电路24的第二输入端242，与供电电路22的输出端222连接；场效应管Q1的漏极为驱动电路24的第一输入端241，连接至整流电路21的输出端，源极连接至半桥驱动电路U3的中心接地端6脚，栅极连接至半桥驱动电路U3的低电压输出端7脚；场效应管Q2的漏极连接至半桥驱动电路U3的中心接地端6脚，源极接地，栅极连接至半桥驱动电路U3的高电压输出端5脚；电阻R8的一端接地，另一端连接至半桥驱动电路U3的第一时基振荡端2脚；电容C7的一端接地，另一端连接至半桥驱动电路U3的第二时基振荡端3脚；电容C6的一端连接至半桥驱动电路U3的第一电源输入端8脚，另一端连接至半桥驱动电路U3的中心接地端6脚。中心接地端6脚为驱动电路24的输出端244，驱动电路24的第三输入端243连接至脉宽调节电路U2的脉宽输出端232；根据调节电路23输出的脉冲控制信号控制半桥驱动电路U3内部的时基振荡端2、3脚，使得半桥驱动电路U3的5、7脚输出电压发生变化，从而由驱动电路24的输出端244输出高频振荡电压信号。

作为本发明的一个实施例，驱动电路24进一步包括：稳压二极管D6和D7，稳压二极管D6连接至场效应管Q1的栅极与源极之间，用于保护场效应管Q1；稳压二极管D7连接至场效应管Q2的栅极与源极之间，用于保护场效应管Q2。

作为本发明的一个实施例，驱动电路24还包括：三极管Q3，用于隔离脉宽调节电路U2与半桥驱动电路U3，三极管Q3的基极连接至脉宽调节电路U2的脉宽输出端232；发射极接地；集电极连接至半桥驱动电路U3的第二时基振荡端3脚，还通过电阻R8连接至半桥驱动电路U3的第一时基振荡端2脚，用于控制半桥驱动电路U3内部的时基电路。三极管Q3起隔离作用，当调节脉宽调节电路U2上的电位器时，会对半桥驱动电路U3的2、3脚产生干扰，因此需要三极管Q3将其隔离，以防止干扰；脉宽调节电路U2的脉宽输出端232输出的脉冲控制信号对三极管Q3的基极进行控制，从而使得三极管Q3的导通时间发生变化，再通过三极管Q3的集电极控制半桥驱动电路U3内部的时基振荡电路，使得半桥驱动电路U3的5、7脚输出电压发生变化，从而驱动场效应管Q1和Q2工作。

作为本发明的一个实施例，驱动电路24还包括：电阻R4、R5、R6、R7，其中电阻R4连接至场效应管Q2的栅极与半桥驱动电路U3的高电压输出端5脚之间；电阻R5的一端接地，另一端连接至场效应管Q2的源极；电阻R6连接至场效应管Q1的栅极与半桥驱动电路U3的低电压输出端7脚之间；电阻R7连接至场效应管Q1的源极与半桥驱动电路U3的中心接地端6脚之间。

点灯电路25与高频高压荧光灯连接，为高频高压荧光灯提供工作电压。点灯电路25包括：阻流线圈、电容和高频变压器；驱动电路24输出的高频振荡电压通过阻流线圈驱动高频变压器工作，高频变压器将感应到的高频振荡电压从次级输出点亮高频高压荧光灯管。

本发明实施例通过改变点灯电路25中高频变压器的大小和调整高频变压器的匝数比，可制作出各种不同功率的高频高压荧光灯驱动电路。将此高频高压荧光灯驱动电路安装固定在一个可绝缘的物体内，同时，将可调电阻VR安装在手可接触的地方，将L/N/E三条电线引出用于接市电，再将点灯电路的两条引线连接高频高压荧光灯。通过调节可调电阻VR可改变高频高压荧光灯驱动电路的脉冲宽度占空比，输出电压的大小随之发生改变，从而可实现对光源亮度或者暗度的调节，达到了调光的目的。

本发明实施例提供的高频高压荧光灯驱动电路通过调节脉冲宽度占空比控制高频高压荧光灯可以从1％的亮度调到90％的亮度；同时，本发明实施例采用不隔离降压电源供电电路，成本低、效率高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高频高压荧光灯驱动电路，其特征在于，所述高频高压荧光灯驱动电路包括：

整流电路，将输入的交流电压信号进行整流滤波后输出直流电压信号；

供电电路，将所述整流电路输出的直流电压信号降压转换后输出；

调节电路，接收所述供电电路的输出，并调节脉冲宽度占空比输出脉冲控制信号；

驱动电路，接收所述供电电路的输出，并根据所述调节电路输出的脉冲控制信号输出高频振荡电压信号；以及

点灯电路，根据感应到的所述驱动电路输出的高频振荡电压信号，输出驱动电压至高频高压荧光灯；

所述供电电路包括：

电源管理电路、输出回路以及阻尼电路；

所述电源管理电路的电源输入端连接至所述整流电路的输出端，接收所述整流电路输出的直流电压信号，经过降压转换后由所述输出回路输出直流电压信号；

所述阻尼电路的一端连接至所述电源管理电路的取样端，另一端接地，保护所述电源管理电路；

所述输出回路进一步包括：

第一电容、第一电感、第一二极管、第二二极管；

所述第一电感的一端连接至所述电源管理电路的第一输出端，另一端通过所述第一二极管连接至所述电源管理电路的取样端；

所述第一电容的一端连接至所述电源管理电路的第一输出端，另一端通过所述第二二极管连接至所述电源管理电路的取样端；

所述调节电路包括：

脉宽调节电路，可调电阻，第一电阻和第二电容；

所述第一电阻的一端接地，另一端连接至所述脉宽调节电路的第一时基振荡端；

所述第二电容的一端接地，另一端连接至所述脉宽调节电路的第二时基振荡端；

所述可调电阻的第一端接地，第二端连接至所述脉宽调节电路的第一脉宽调节端，可调端连接至所述脉宽调节电路的第二脉宽调节端；

所述驱动电路包括：

半桥驱动电路，第一场效应管，第二场效应管，第三电容，第四电容，第二电阻，第三二极管；

所述第三二极管连接至所述半桥驱动电路的第一电源输入端与第二电源输入端之间；

所述第一场效应管的漏极连接至所述整流电路的输出端，源极连接至所述半桥驱动电路的中心接地端，栅极连接至所述半桥驱动电路的低电压输出端；

所述第二场效应管的漏极连接至所述半桥驱动电路的中心接地端，源极接地，栅极连接至所述半桥驱动电路的高电压输出端；

所述第二电阻的一端接地，另一端连接至所述半桥驱动电路的第一时基振荡端；

所述第四电容的一端接地，另一端连接至所述半桥驱动电路的第二时基振荡端；

所述第三电容的一端连接至所述半桥驱动电路的第一电源输入端，另一端连接至所述半桥驱动电路的中心接地端。

2.如权利要求1所述的高频高压荧光灯驱动电路，其特征在于，所述供电电路还包括：

稳压二极管，一端连接至所述输出回路的输出端，另一端接地，用于对所述输出回路输出的直流电压信号进行稳压。

3.如权利要求1所述的高频高压荧光灯驱动电路，其特征在于，所述供电电路还包括：

滤波电容，一端连接至所述输出回路的输出端，另一端接地，用于对所述输出回路输出的直流电压信号进行滤波。

4.如权利要求1所述的高频高压荧光灯驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：

三极管，用于隔离所述脉宽调节电路与所述半桥驱动电路，其基极连接至所述脉宽调节电路的脉宽输出端；其发射极接地；其集电极连接至所述半桥驱动电路的第二时基振荡端，还通过第二电阻连接至所述半桥驱动电路的第一时基振荡端。

5.如权利要求1所述的高频高压荧光灯驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：

第一稳压二极管和第二稳压二极管；

所述第一稳压二极管连接至所述第一场效应管的栅极与源极之间，用于保护所述第一场效应管；

所述第二稳压二极管连接至所述第二场效应管的栅极与源极之间，用于保护所述第二场效应管。

6.一种采用权利要求1的高频高压荧光灯驱动电路的灯光系统。

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