航空用荧光灯限压稳流装置制造方法及图纸

航空用荧光灯限压稳流装置属于开关电源类高科技电子产品，采用双重独立闭环控制电路分别实现荧光灯管启动电压和灯管电流的最佳控制，同时着重考虑民航飞机的使用要求，使装置能适用于民航飞机多种组合荧光灯的照明控制。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
开关电源专利技术目的1、采用两个独立的闭环控制回路，通过改变脉冲的幅值和频率分别实现对荧光灯管启动电压和工作电流的最佳控制，提高工作可靠性；2、采用各种措施满足民航飞机对装置安全性和可靠性的使用要求。技术方案1、工作原理(见附图说明图1)桥式整流电路(QZ)将飞机交流输入变换成直流输出，经开关升压电路(KS)增至限定的高压直流输出。通过开关稳流电路(KW)向桥式逆变电路(QN)提供稳定的低频单向矩形脉冲电流，由桥式逆变电路变换成正负交替通过荧光灯管(YD)的双向矩形脉冲电流，使灯管在低频交流状态下点亮工作。(1)熔断器(RD)当飞机输入电流大于规定值时，熔断器切断交流电源输入，终止限压稳流装置(简称装置)工作。(2)输入射频滤波器(SL)主要抑制装置对机上电源的射频传导干扰，同时也抑制飞机电源射频传导干扰影响装置。(3)桥式整流电路(QZ)桥式整流电路将飞机115伏400赫兹交流电源输入经全波整流得到正弦脉动电压输出。(4)开关升压电路(KS)功能将来自桥式整流电路的正弦脉动电压变换成650伏高压直流输出，并稳压。构成由升压控制模块(U1)、场效应开关管(Q1)、电感(L1)、二极管(D1)、电容(C1)、及分压电阻(R1、R2、R3、R4、R5)组成。原理升压控制模块(U1)按输出电压的反馈控制开关管(Q1)的通断，通过升压电感(L1)的储能由二极管输出高压直流。电容(C1)起储能和平滑滤波作用。开关管的通断由电流阈值决定。电流阈值由全波整流后的正弦脉动电压(ul)和输出电压反馈(uf)相对于基准电压的偏差信号共同决定。当开关管电流等于电流阈值时，升压控制模块使开关管关断，待电感绕组电流为零时再次接通开关管。当输出电压偏高，输出电压反馈与基准电压相比为正偏差信号，使电流阈值降低而开关管输出峰值电流随之下降，导致电感绕组储能减小、输出电压下降。反之，输出电压偏低，输出电压反馈并产生负偏差信号，使电流阈值增加，从而使输出电压保持稳定。(5)开关稳流电路(KW)功能控制开关升压电路的高压直流输出，得到稳定的输出电流。构成由电流控制模块(U2)、场效应开关管(Q2)、电感(L2)、二极管(D2)、电容(C2)及电阻(R6、R7)组成。原理电流控制模块(U2)按输出电流的反馈控制开关管(Q2)的通断，通过电感(L2)的储能由二极管输出稳定的灯管电流。开关管的通断由电流阈值决定。电流阈值由电平移位电路(DYW)的电流反馈输出控制。当开关管中电流达到电流阈值时，开关稳流模块使开关管关断，电感储存的能量经二极管向灯管供电。电感电流降为零时，开关管重新导通。当灯管电流大时，电流反馈使电流阈值降低，反之使电流阈值增加，保持输出电流稳定。开关稳流电路除能保持输出电流稳定外，通过电流控制模块还能实现延时启动、过热保护和亮/暗控制功能(见图2)。a、延时启动功能装置接通电源后延时启动电路工作，待灯丝预热后再启动开关稳流电路工作。构成由开关管(Q21)、延时电容(C21)、电阻(R24、R25)组成。原理装置接通电源后，灯丝变压器通过整流器向电容C21施加整流电压(Vz)。电容延时0.5～1秒后，两端电压使开关管Q21导通，将电压(Vz)加至开关电源芯片(IC)。芯片开始接受电流反馈，控制开关管Q2通断，提供输出电流。b、过热保护功能当开关稳流电路温度过热时，自动减小输出电流使得温度降低，保持电路温度正常。构成由热敏电阻(Rt)、电阻(R26、R27)和二极管(D22)组成。原理随电路温度升高热敏电阻(Rt)阻值减小，当温度升至规定值(+125℃)时，使Rt和R27的分压值U27升高，通过D22、R26使反馈电压加大而减小开关管的电流阈值。输出电流的降低使装置的总损耗减少，从而电路温度降低。c、亮/暗控制功能按亮/暗控制开关位置的选择，实现荧光灯管亮态工作或暗态工作的控制，并使亮、暗态灯管电流之比约为规定数值。构成由开关管(Q22)、脉冲发生器(MF)和电阻(R28、R29、R30)组成。原理亮态工作时亮/暗控制输入为高电位，一方面使Q22导通，R29与R30并联阻值减小，电流反馈减小使灯管电流阈值增加，而得到大的输出电流；另一方面，使脉冲发生器(MF)输出的400赫兹矩形脉冲变窄，Q2的强制关断时间变小，输出电流脉宽加大而得到大的平均电流，灯管处于亮态工作。反之，暗态工作时亮/暗控制输入为低电位，Q22关断得到小的输出电流；脉冲发生器(MF)输出矩形脉冲变宽，输出电流脉宽减小而得到小的平均电流，灯管处于暗态工作。(6)桥式逆变电路(QN)桥式逆变电路由四个开关管为核心的桥式逆变模块(QL)构成，在变压器输出400赫兹交流信号驱动下，将开关稳流电路输出的单向电流脉冲变换成正负交替的双向电流脉冲，使灯管处于400赫兹低频交流工作状态。(7)状态控制电路(ZK)状态控制电路接受通/断和亮/暗开关控制信号，对装置的接通、断开和灯管亮、暗工作状态进行控制。通/断开关处在断开位置时，通过变压器控制电子开关切断灯丝变压器的输入电源，由此断开灯丝加热电源、控制芯片直流电源和桥式逆变器所需的400赫兹驱动信号。此时灯丝不加热，电路停止工作，且高压直流消失，灯管熄灭。反之，通/断开关处在接通位置时，灯管点亮。亮/暗开关处在亮态位置时，通过光/电耦合器向电流控制模块(U2)提供高电位信号，使灯管处于亮态工作，反之处于暗态工作。(8)灯丝变压器(DB)灯丝变压器的原边绕组通过电子开关接至飞机115伏400赫兹交流电源。副边绕组包括向灯丝提供的低压交流加热电源，经整流器向控制电路提供的直流电源和向桥式逆变电路提供的400赫兹驱动信号。灯丝变压器还包括一个双金属片温度继电器。当灯丝变压器超温时切断变压器原边绕组输入电源。2、为满足民航飞机要求采取如下措施(1)安全保护措施装置在使用中不能影响飞机的安全，在方案中考虑了限温、限流、隔离高压、抑制电磁干扰等安全保护措施。a、超温保护当荧光灯管灯丝短路或其它原因造成灯丝变压器过热超过150℃时，贴近于变压器的双金属片温度继电器自动切断变压器输入电源，装置停止工作。待变压器温度低于100℃时，自动接通变压器输入电源，装置恢复工作。b、短路保护当装置输出短路时，由于开关稳流电路起恒流源作用，限制短路电流不超过额定工作电流而起到保护作用。c、过流保护 当飞机电源输入电流超过规定值时，输入电路熔断器自动切断输入电源，终止装置工作。d、人员安全保护操作人员通过开关操纵装置的通/断、亮/暗控制，由于状态控制电路通过变压器和光/电耦合器与装置内高压隔离后实施状态控制，确保了操作人员的安全。e、抑制射频干扰装置的桥式整流电路输入和开关稳流电路输出都采用了射频滤波器，抑制了装置对外电路及外界对装置的射频传导干扰。装置采用了金属外壳，抑制了装置对外电路及外界对装置的射频幅射干扰。因此既避免了由于装置的射频干扰影响飞机其它电子设备正常工作，也避免了外界的射频干扰影响装置正常工作。f、提高装置的输入功率因数装置的开关升压电路采用了功率因数控制芯片，由全波整流后的正弦脉动电压(ul)控制开关管的电流阈值，使桥式整流输出脉动电流的波形为半正矢，减少了谐波分量，并且使输入电流和输入电压始终保持同相位而提高了输入功率因本文档来自技高网...

【技术保护点】
航空用荧光灯管限压稳流装置权利要求独立权利要求前序：通过高频脉宽调制技术实现对荧光灯管启动电压和工作电流的控制，使荧光灯管正常工作。特征：１、采用双重独立闭环控制电路分别实现对荧光灯管启动电压和工作电流的最佳控制；２、采用低 频交流输出显著减小射频干扰；３、对输入电路实现功率因数控制，提高功率因数并减小对飞机电源的谐波污染；４、采取多重安全保障措施，确保飞机使用安全；５、采取多重可靠性保障措施，在飞机使用条件下工作可靠；６、满足飞机的荧光灯管亮／ 暗控制及多种型号和组合荧光灯管的使用要求；７、满足民航飞机对装置体积小、重量轻、散热好的使用要求。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王璋，
申请(专利权)人：北京金燕莱科工贸有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]