一种新型防浪涌电路、驱动电源及灯具的制作方法
本技术涉及照明灯具的驱动电源,具体是涉及一种新型防浪涌电路、驱动电源及灯具。
背景技术:
1、随着社会对节能环保以及电网稳定运行的要求越来越高,照明灯具领域对于驱动电源的核心性能指标提出了更为严苛的要求。具体而言,驱动电源需具备更低的浪涌电流,即电源启动瞬间产生的冲击性峰值电流需尽量减小,从而减轻其对电网造成的瞬时冲击和谐波污染,避免因电流瞬间过高而引发的意外跳闸事件,保障供电的稳定性与安全性。同时,驱动电源自身的能源转换效率的要求也越来越高,驱动电源需要在将电能转化为灯具所需稳定工作条件过程中所产生的损耗控制在尽可能低的水平。
2、参见图1,常规的驱动电源在接入市电之前,接入铝电解电容ec1的电压为0v,也就是没有电荷的;在接入市电瞬间,l线和n线之间的电压由0v开始并以极快的速度爬升到市电峰值的高压,这意味着,市电通过整流桥db瞬间给铝电解电容ec1充电,这时候会产生极高的浪涌电流,过高的浪涌电流会对电网产生极大的冲击,甚至导致意外的跳闸事件。
3、现有的一种解决方案是在主回路加入负温度系数的热敏电阻,用电阻来增加主回路的阻抗,减小浪涌电流。参见图2,负温度系数的热敏电阻ntc1串联在主回路中,可以减小浪涌电流,但是,由于热敏电阻ntc1会一直产生损耗,产生极大的人分量,降低驱动电源的能效。
4、现有的另一种解决方案是在主回路加入负温度系数的热敏电阻的基础上,加入继电器以及控制电路,在电源启动完成后,控制电流不流经热敏电阻,减小损耗,提高能效。参见图3,在主回路加入负温度系数的热敏电阻ntc2的基础上,还加入继电器及控制电路,在电源启动的时候,继电器k1不工作,热敏电阻ntc2抑制浪涌电流;在电源启动完成后,继电器k1在控制电路的控制下闭合短路热敏电阻,使得主回路电流都流经继电器k1,不流经热敏电阻ntc2,从而减小损耗,提高能效。但是,这种方案的继电器价格较高,会推高成本;其机械开关则存在寿命短、体积大的问题;另外,外围控制电路也比较复杂。
5、现有的再一种解决方案是在主回路加入电阻、场效应管、控制电路、匹配电路。场效应管在开机过程中控制电路自启动阶段不导通,电流流过电阻和电容,保护电路;场效应管在开机过程中控制电路自启后导通,使电流通过场效应管导通。但是,这种方案需要控制电路输出控制信号给匹配电路,再由匹配电路提供场效应管的导通电压,需要额外设置控制电路,整体电路结构复杂。
技术实现思路
1、本实用新型的第一目的是提供一种新型防浪涌的驱动电源,在实现抑制浪涌电流的基础上,具有低损耗和高效能的特点,且成本更低和结构更简单。
2、本实用新型的第二目的是提供一种新型防浪涌电路,可以实现浪涌电流的抑制,且结构简单,成本更低。
3、本实用新型的第三目的是提供一种包括上述新型防浪涌的驱动电源的灯具。
4、为了实现上述的第一目的,本实用新型提供的一种新型防浪涌的驱动电源,其中,包括:整流电路、防浪涌电路、第一电容,防浪涌电路包括第一电阻、电压采样模块、开关模块和第二开关管,开关模块包括第一开关管和偏置单元;第一电容的第一端连接整流电路的第一输出端,第一电容的第二端连接第一电阻的第一端,第一电阻的第二端连接整流电路的第二输出端并接地;第一开关管的第一端子连接第一电阻的第一端,第一开关管的第二端子连接第一电阻的第一端,第一开关管的受控端子连接第二开关管的第一端子和偏置单元,第二开关管的第二端子接地,第二开关管的受控端子连接电压采样模块,电压采样模块用于根据第一电阻两端电压调整第二开关管的受控端子的电压;当整流电路的输入端接入市电开始启动时,第一电阻两端电压大于或等于预设阈值,第二开关管导通控制第一开关管截止;当整流电路的输入端接入市电启动完成时,第一电阻两端电压小于预设阈值,第二开关管关闭,偏置单元使第一开关管导通以短路第一电阻。
5、由上述方案可见,本实用新型通过设置电压采样模块控制第二开关管以实现控制第一开关管的导通与关闭,从而驱动电源在接入市电开始启动时,第一开关管关闭,主回路的电流流经第一电阻,使得电流尖峰受到抑制;驱动电源启动完成后通过偏置单元使得第一开关管导通以短路第一电阻,从而使得主回路电流经第一开关管而不是第一电阻。由于第一开关管的内阻极小,损耗极大降低,并使得电源发热减少,能效提高;第一开关管是半导体器件,没有开关次数的限制,没有机械开关的磨损问题,也没有机械开关的打火拉弧问题,大大提高可靠性。此外,本实用新型无需额外设置控制电路,电路结构更简单,成本更低。
6、进一步的方案是,电压采样模块还包括第一稳压管和第二电阻,第一稳压管的阴极连接第一电阻的第一端,第一稳压管的阳极连接第二电阻的第一端和第二开关管的受控端子,第二电阻的第二端接地。
7、由此可见,可以通过第一稳压管的稳压值调整预设阈值,方便预设阈值的调整。
8、进一步的方案是,电压采样模块还包括第三电阻,第一稳压管的阴极经第三电阻连接到第一电阻的第一端。
9、由此可见,第三电阻作为第一开关管的受控端子的上拉供电电阻,同时方便对预设阈值调整。
10、进一步的方案是,偏置单元包括第四电阻和第五电阻,第四电阻的第一端连接第一电容的第一端,第四电阻的第二端连接第五电阻的第一端和第一开关管的控制端子,第五电阻的第一端连接第一开关管的控制端子,第五电阻的第二端接地。
11、由此可见,第四电阻作为第一开关管导通的上拉供电电阻,第五电阻作为第一开关管的下拉电阻,可以为第一开关管提供合理偏置。
12、进一步的方案是,偏置单元还包括第二稳压管,第四电阻的第二端连接第二稳压管的阴极,第二稳压管的阳极接地。
13、由此可见,通过设置第二稳压管,可以避免第一开关管的受控端子的电压过高而损坏。
14、进一步的方案是,偏置单元还包括第二电容,第二电容的第一端连接第一开关管的受控端子,第二电容的第二端接地。
15、由此可见,第二电容作为滤波电容可以为第一开关管的受控端子提供稳定电压。
16、进一步的方案是,pfc电路,pfc电路包括第一电感、第一二极管和第二二极管、第三开关管;第一电感的第一端连接第二二极管的阳极和整流电路的第一输出端,第一电感的第二端连接第一二极管的阳极,第一二极管的阴极和第二二极管的阴极连接第一电容的第一端,第三开关管的第一端子连接第一电感的第二端和第一二极管的阳极,第三开关管的第三端子连接第一电容的第二端,第三开关管的控制端子获取外部的控制信号。
17、由此可见,通过pfc电路的设置,可以提高驱动电源的功率因数。
18、进一步的方案是,第六电阻和第三稳压管,第六电阻的第一端连接第一电容的第一端,第六电阻的第二端连接第三稳压管的阴极,第三稳压管的阳极连接第二开关管的控制端子。
19、由此可见,通过设置第六电阻和第三稳压管,可以针对不同的市电输入,使得在驱动电源启动完成后第一电阻是否被短路,当市电输入较高时,主回路电流相对于市电输入交低时较小,第一电阻的发热在合理范围可以接收,从而在保证第一电阻对电流的抑制作用下,降低了高压输入的时候的电流谐波,进而有利于通过一些地区(例如欧洲)的谐波标准。
20、为了实现上述的第二目的,本实用新型提供的一种新型防浪涌电路,其中,包括:防浪涌电路包括第一电阻、电压采样模块、开关模块和第二开关管,开关模块包括第一开关管和偏置单元;第一电阻的第一端连接外部的第一电容的第二端,第一电阻的第二端接地,第一开关管的第一端子连接第一电阻的第一端,第一开关管的第二端子连接第一电阻的第一端,第一开关管的受控端子连接第二开关管的第一端子和偏置单元,第二开关管的第二端子接地,第二开关管的受控端子连接电压采样模块,电压采样模块用于根据第一电阻两端电压调整第二开关管的受控端子的电压;电压采样模块还包括第一稳压管、第二电阻、第三电阻,第一稳压管的阴极连接第一电阻的第一端,第一稳压管的阳极连接第二电阻的第一端和第二开关管的受控端子,第二电阻的第二端接地,第一稳压管的阴极经第三电阻连接到第一电阻的第一端;偏置单元包括第四电阻、第五电阻、第二稳压管、第二电容,第四电阻的第一端连接第一电容的第一端,第四电阻的第二端连接第五电阻的第一端和第一开关管的控制端子,第五电阻的第一端连接第一开关管的控制端子,第五电阻的第二端接地,第四电阻的第二端连接第二稳压管的阴极,第二稳压管的阳极接地,第二电容的第一端连接第一开关管的受控端子,第二电容的第二端连接接地。
21、由上述方案可见,本实用新型在保证抑制浪涌电流的基础上,可以实现浪涌电流的抑制,且无需设置继电器或控制器进行控制,结构简单,成本更低,应用范围广。
22、为了实现上述的第三目的,本实用新型提供的一种灯具,包括发光器件,其中,还包括:上述的新型防浪涌的驱动电源,驱动电源连接发光器件。
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