现在的荧光灯一般都已使用了电子镇流器，与传统的电感镇流器相比，电 子镇流器具有体积小，重量轻，自身损耗小，光效率高和启动与维持电压低优 点，然而大多数的电子镇流器也都存在着不少的不足之处，如：谐波含量高， 可靠性差，达到国家标准的成本却较高，是电感镇流器的3～5倍。市场竞争 力差。
发明内容    
本发明的目的是提供一种谐波含量低，高功率因数、可靠性好和成本低的 陷波反馈式无源较正电子镇流器。
本发明包括滤波整流、陷波式无源较正、触发逆变和异态保护四大电路， 其特征在于：
所述的滤波整流电路包括
能抑制射频和电磁脉冲干扰的双∏加∏型复合滤波网络；
具有高频滤波和传导干扰抑制作用的大电感量低通滤波器；
所述的陷波式无源较正电路包括
起陷波与信号反馈双重作用的陷波反馈器；
对功率因数进行较正，使输入和输出信号对称，可降低灯电流波峰比的双 泵无源校正电路；
所述的触发逆变电路包括
具有加速、降耗和滤波作用，提高可靠性和使用寿命的两个逆变功率开关 三极管的基极电路；
低成本的一次性触发电路；
所述的异态保护电路包括反时限电流保护电路；
负载可以是一或二支荧光灯管。
上述结构的陷波式无源校正电子镇流器与现有的常用镇流器相比，有许多 独特的优点，经实测得出表1和表2的对比参数；
表1  多种镇流器性能、价格对比表(以36/40W灯管为例) 比较项目  “3C”标准 普通电感式 节能电感式1 节能电感式2 国产电子式 进口电子式 陷波电子式 带灯数   1～3 1 1 1 1 1 1～3 功率因数λ   ≥0.85 0.3～0.55 0.3～0.55 0.86～0.98 0.86～0.96 ≥0.99 0.98～0.99 总谐波   ≤ 12～18％ 10～16％ 5～10％ 15～25％ 8～12％ 6～8％ 三次谐波   ≤30λ％ ≤10～17％ ≤10～15％ 7～9％ 14～23％ 6～11％ 1～3％ 其他谐波   ≤2～10 合格 合格 合格 合格 合格 合格 启动电压   ≤198V 175～195V 170～190V 170～190V 100～150V 100～150V 140～150V 维持电压 145～160V 145～160V 145～160V 70～100V 70～100V 55～65V 总功率 43～49W 42～47W 42～47W 36～43W 36～43W 36～43W 自身损耗   ≤5.5W 8～10W ≤5.5W ≤5.5W 3～4W 2.5～3.5W 2.5～3.5W 温升 55～75℃ 30～65℃ 30～65℃ 30～45℃ 25～35℃ 25～35℃ 材料成本 18～30元 11～13元 参考厂价 8～15元 18～25元 45～65元 25～40元 50～100元 20～30元 备注   高λ型 低λ型 低λ型 高λ型 高λ型 高λ型 高λ型
注：1、表中成本与厂价均不含税；
2、从表中知其功率因数超过0.98、可达.0.99；总谐波比进口电子式还低； 而三次谐波最低，仅为1～3％，可说是电子式中最低的。
3、温升是考核镇流器工作可靠性的一个重要的指标，温升越低越可靠， 它比国产式低，与进口电子式接近。而与国产电感式相比则强多了，它们标称 是30～65℃，实际都在最大值的60～65℃为多。
4、材料成本仅为国产电子式的45～55％左右，而性能远比它强，可见其 性价比是很高的。进口电子式的成本不了解，但估计肯定比国产电子式高， 因其中有些仅IC片价格就与本陷波式的总成本差不多。
表2  部分高功率因数(λ)校正电路性能对比   №   名称 主电路结构 功率因数λ   总谐波 灯电流波峰比   备注1   备注2   1   陷波双反馈   7D7C2L  0.98～0.99   10～12％     ≤1.7   无源校正   本发明   2   陷波改良1   7D10C2L  0.98～0.99   8～10％     ≤1.7   无源校正   本发明   3   陷波改良2   7D13C3L  0.98～0.99   6～8％     ≤1.7   无源校正   本发明   4   逐流电路   3D2C  0.900～0.950   25～33％     ≈2.0   无源校正   已淘汰   5   逐流改良   3D2C1R  0.920～0.960   22～30％     ≈2.0   无源校正   已淘汰   6   单反馈电路   2D3C  0.930～0.960   20～25％     2.0～2.6   无源校正   已淘汰   7   单反馈改良   2D3C2R  0.940～0.970   15～22％     1.8～2.5   无源校正   已淘汰   8   双反馈电路   4D4C  0.930～0.960   18～23％     ≤1.7   无源校正   又名双泵电路   9   双反馈改良   4D4C2R  0.940～0.970   15～20％     ≤1.7   无源校正   双泵改良   10   三反馈电路1   5D3C  0.940～0.970   15～20％     ≤1.7   无源校正   又名三泵电路   11   三反馈电路2   6D3C  0.940～0.970   15～20％     ≤1.7   无源校正   三泵电路2   12   三反馈改良   8D5C  0.950～0.980   13～18％     ≤1.7   无源校正   三泵改良   13   预充电式   2D1C2R2L  0.950～0.980   15～20％     ≈2.0   无源校正   14   再生充电式   复杂的LDC  0.980～0.99   13～18％     ≤1.7   无源校正   美国专利   15   高频泵式   复杂的LDC  ≥0.990   ≤10％     ≤1.7   无源校正   16   感性负截抑制   LC结构  ≥0.980   ≤15％     ≤1.7   无源校正   17   IC之1   SG3561A  ≥0.990   ≤10％   有源校正   美国硅通   18   IC之2   KA7524  ≥0.990   ≤11％   有源校正   南韩三星   19   IC之3   TDA4817  ≥0.990   ≤15％   有源校正   西门子   20   IC之4   TDA4862  0.970～0.995   ≤10％   有源校正   西门子   21   IC之5   MC34261  0.990～0.995   ≤8％   有源校正   摩托罗拉   22   国产电子式  0.86～0.98   13～25％     ≤1.7   国产   23   进口电子式  ≥0.990   8～12％     ≤1.7   有源校正   24   传统电感式  0.40～0.60   12～18％     1.55～1.65   国产   25   节能电感式  0.40～0.60   10～18％.     1.5～1.65   国产   26   高λ电感式  0.86～0.980   4～8％     1.5～1.55   谐振移相   国产   07   LCL-D   LC电感  0.86～0.88   14～20％     1.5～1.55   谐振移相   本人研制   28   LCL-E   LC电感  0.997～0.999   3.5～7％     1.5～1.55   谐振移相   本人研制   29   LCL-F   LC电感  0.997～0.999   2～4％     1.5～1.55   谐振移相   本人研制   30   “3C”标准  ≥0.85   ≤30λ     ≤1.7
从上表可知：
1、从功率因数λ指标看：无源校正电路一般在0.98以下；有源校正电 路在0.990～0.995之间；而本电路约为0.98～0.99，高于无源校正，与一有 源校正接近。可见功率因数指标优于一般无源校正电路，与有源接近。
2、从总谐波指标看：无源校正电路一般在13～25％；有源校正电路在8～ 15％之间；而本电路为6～8％，远远低于无源，比有源还低。其谐波指标优 于有源和无源校正电路。
3、从三次谐波指标看：无源校正电路一般在12～23％；有源校正电路在 7～13％之间；而本电路仅为1～3％(实际制作中1～2％不难)，远远低于无 源，比有源还低。其三次谐波指标特别优良。
4、从总的输入指标看，与一般无源校正电路对比，它是望尘莫及的；就 是大家公认的，性能很好的专用有源功率因数校正IC集成电路，都稍比本电 路差。可是成本比一般符合标准的无源校正电路还低，与有源校正IC电路相 差就远多了，本发明电路成本低得多，性价比也高得多。
5、从本表可知，本陷波反馈式电子镇流器的输入电性能都非常理想，而 成本与同类相比又较低或很低。
附图说明
图1所示，是本发明工作电路原理图。

下面结合附图，对本发明作进一步说明。
在图1的电路原理图中，由保护电阻R1、压敏电阻RV、电容C1～C6、整流 二极管D1～D4、电感L1和L2及互感器B1组成整流滤波电路。其中，变压器B1 的两个设有同名端的线圈I1、I2和两电容C3及C4组成双∏型滤波器；电感L1 和两电容C4及C5又组成一个∏型滤波器；二极管D1～D4组成桥式整流电路； 设在整流输出端的电容C6和电感L2构成低通滤波器。以上元器件及其构成的 电路设在图1上左侧的虚线框内，组成滤波整流电路。
在滤波整流电路中，保护电阻R1串接在输入相线L中，电容C1和C2串接 后，交接点接地G，然后，与压敏电阻RV、电容C3一样，并接在电阻R1后的相 线L和零线N之间。变压器B1的两个线圈I1和I2分别串接在输入的相线和零 线中，两线圈的同名端与电容C3的两端相接，另两端分别与电容C4的两端连 接，构成双∏型滤波器。电容C5的两端接整流二极管D1～D4构成的桥式整流电 路的输入端。电感L1的两端分别与电容C4和电容C5的上端连接，构成一个∏ 型滤波器。所以，双∏型滤波器和一个∏型滤波器构成双∏型加∏型复合滤波 网络。在桥式整流电路的两输出端a和o并接有容量较大的电容C6，上端a 串接有容量较大的电感L2，构成整流输出端的低通滤波器。
在高频高功率因数电子镇流器中，能抑制电磁干扰EMI的滤波整流电路很 重要，没有它就不可能达到高功率因数。电磁干扰EMI包括射频干扰RFI和电 磁脉冲干扰EMP，这些干扰有在导线内传递的，也有在空间以无线方式传播的。 为了更好地抑制这些无孔不入的EMI，本电路在整流前后进行了多种有效地屏 蔽、接地和滤波。在本滤波整流电路中，采用了双∏型加∏型的复合滤波网络， 双电容C1和C2串接的中点接地G的形式，这些都是有效的低通滤波器，实践 证明是经济且行之有效的。首先保护电阻R1和压敏电阻RV对输入电流电压进 行高压浪涌的吸收和电压保护，一般的浪涌电压可由承受上千安培电流的压敏 电阻RV吸收，如380V长时间的过电压则在电阻RV导通的同时保护电阻R1熔断， 从而保护了内电路。电容C1、C2组成中点接地泄放电路，高频信号经电容C1、 C2对大地G短路释放。双∏型滤波器对共模干扰信号的抑制很有效，又增加了 一个∏型滤波器。于是双∏型加∏型组成的复合滤波网络对输入的交流电，能 有效和理想地抑制EMI的干扰。在桥式整流电路的输出端a，接入较大容量的 电感L2和电容C6构成的低通滤波器，可对脉动的直流输出进行高频滤波和传 导干扰抑制，使输出直流波形更平滑，并可阻挡高频信号进入直流电路，有效 抑制传导干扰，降低灯电流波峰比。
陷波式无源功率因数较正电路设在图1上方右侧的虚线框内，由陷波反馈 器和无源功率因数较正电路组成。其中，陷波反馈器由电容C7、同磁芯电感 L3和L4、二极管D6组成；二极管D8～D11和电容C9～C13组成双泵无源功率因数 较正电路；二极管D5和D7为隔离二极管。在该低通滤波器的输出端b与直流 电源的负极o点之间串接有电容C7和电感L3，电感L4的一端接地，另一端通 过二极管D6与隔离二极管D5的负极和二极管D7的正极交点C连接，组成陷波 反馈器。当然该陷波反馈器的电容C7上端还可设在a点或c点，其余的相应 移动，而且，陷波器还可设一个或两个，两个的效果更好些。在图1中，双泵 无源功率因数较正电路由电容C10～C13和二极管D8～D11八个元件构成。其中， 电容C10和C11串接后并接于直流电源的正负o极之间。同理，电解电容C12 和二极管D10串接，二极管D11和电解电容C13串接，两串接后的电路也并接在 直流电源的正负极之间；其中，二极管D10的正极和电解电容C13的负极接电源 负极o，二极管D11的负极和电容C12的正极接电源的正极。电容C8的一端与 两隔离二极管D5、D7的交接点C连接，另一端与电容C10和C11的交接点d及二 极管D8的正极连接。二极管D8的负极与二极管D11的正极连接。二极管D9的负 极与d点连接，正极与二极管D10的负极连接。另外，逆变输出灯管反馈电容 C22一端接点C，另一端接灯管的一脚h。
在整流输出后设置了由电容C7，电感L3和L4及二极管D6构成的隐波器， 起着陷波与信号反馈的双重作用，其目的是设置高频波的“陷阱”，把不需要 的高频信号通过“陷阱”把它除掉。这是一个事半功倍、本小利大和行之有效 的方案。这陷波器可以通过调整参数，有选择地去掉有害的谐波，还可通过再 生反馈提高功率因数一举两得。陷波器通过二极管D6将信号反馈于C点，校 正电路利用电容C8将d点的部分高频电流反馈到C点，又利用灯管反馈电容 C22将h点的部份高频电路反馈到C点，这样C点得到三个反馈再生电能的补 充，只要控制反馈量适当，可得到理想的谐波和功率因数。在这里，隔离二极 管D5和D7把陷波、两个高频电流反馈和校正反馈隔离分开，互不干扰。由四 个电容C10～C13和四个二极管D8～D11组成的双泵无源功率因数较正电路，一般 通过它可获得功率因数约为0.95的效果。该电路也叫双反馈电路，它是由变 频输出后，从高频信号中反馈部分电能来进行功率因数校正，由于逆变输出的 充电反馈点和高频信号再生补充反馈点都在电容C10和C11的交接点d，所以， 输入与输出信号对称，灯电流波峰比也较好(≤1.7)。选择电容C8的容量， 可控制反馈点C的位置和反馈量。
在图1中，触发逆变电路设在下半部分右侧的虚线框内，它由电阻R2～R6、 电容C14～C19、双向二极管D15、电感L6～L9及开关三极管T1和T2组成。其中， 电阻R2、电容C14和C15及双向二极管D15组成一种新型低成本的一次性触发电 路；电感L6和L8、电阻R3、电容C16和C17组成三极管T1的基极电路；电容L7 和L9、电阻R5、电容C18和C19组成三极管T2的基极电路。开关三极管T1的集电 极接直流电源的正极，基极至电源负极o之间，依序串接有电阻R3、单扎电 感L8、带磁芯电感L6和电阻R8，发射极通过电阻R4与另一个三极管T2的集电 极连接。电容C17并接于三极管T1的基极和发射极之间。电容C16与电阻R3并接。 电阻R2、电容C14和C15依序串接在直流电源正极与负极o之间。双向二极管 D15一端与电容C14和C15的交接点连接，另一端与三极管T2的基极e连接。开关 三极管T2的发射极通过电阻R6与电源的负极o连接；基极的结构与三极管T1 的相同，与负极o之间，依序串接有电阻R5，单扎电感L9、带磁芯电感L7。电 容C18与电阻R5并接。电容C19并接在三极管T2的基极与发射极之间。
在触发逆变电路中，电感L6、L7和灯管输出电路中的电感L10同磁芯，并 组成自激振荡电路，将输出的电通以正反馈的方式反馈回三极管T1和T2的基 极，从而形成自激振荡，把直流电逆变为高频交流电。开关三极管T1和T2的 基极电路，是一种同时具有加速、降耗、滤波作用的多功能电路；其中，电容 C18、C16起加速作用，可为三极管T1、T2的基极提供瞬间大电流，从而可加速三 极管T1、T2的导通和截止，减少开关管在变频开关时的损耗；电容C17、C19则 是储能电容，可减小开关管的交越失真，避免开关管的共态导通，也有开关管 的降耗和降温作用；电流负反馈电阻R4、R6，也可用小电感来代替，这样还可 进一步降低自身损耗；单扎电感L8、L9，它能有效滤除脉冲杂波，使开关管损 耗降低，从而温升降低。实测可比无比电感时降温10～15℃，这对电子镇流 器来说，可是难得的，温度降低10～15℃可使电子镇流器的可靠性约提高一 倍，寿命延长近一倍；当然还可在三极管T1、T2射基极之间再加一个反向二极 管，以吸收反向基极电流；新型低成本的一次性触发电路，在异常状态保护时， 保护动作消失后，开关管又重新工作，而故障却没有排除，所以，这时保护电 路会反复动作，对开关管很不利，但在一次性触发电路中，只要有故障后，有 电源时即可永远自保在保护状态，无反复触发现象。电阻R2、电容C14、C15作 一次性充电，充完电后，由于电容C14在直流电中充电完毕后，若不放电，是 不会再有电流通过的，所以，触发后不可能有电脉冲去触发三极管T2的基极； 电阻R7、R8是作断电后放掉电容C14、C15原来储存的电能，以备重新开灯之用；
在图1中，灯管输出电路设在虚线框外，它电阻R7、二极管D12、D13、D17 和D18、电容C20～C24、电感L10和LS1、温控电阻PTC组成。其中，二极管D12、 D13分别并接于三极管T1、T2的集电极与发射极之间；电容C20和C21串接后，并 接于电源的正极和负极o之间，其中点f与三极管T2的集电极连接；电感 L10与电阻R7串接，电阻R7的一端与电源正极连接，另一端为交接点f，电 感L10的另一端g与电感Ls1的一端连接。电感Ls1的另一端h与灯管EL1下端的 一脚、二极管D18的正极、电容C22和C23的一端连接。二极管D18的负极与灯管 EL1下端的另一脚、电容C24、温控电阻PTC的一端连接。电容C23的另一端与电 源负极连接。灯管EL1的上端两脚间并接有二极管D17、二极管D17的负极还与 电容C24、电阻PTC的一端连接。
在灯管输出电路中，电感L10接于f、g点之间，与逆变电路中的电感L6、 L7构成激振荡电路；电容C21和C23组成多点对“地”的谐波低通滤波器，两电 容配合得当，也有延时和缓冲作用，使灯管软启动，减小对开关管和灯管的开 机电流冲击，二极管D17、D18有降耗和提高流明系数的作用，在二极管D17、D18 半波整流作用下，它可使流过灯管EL1的灯丝电流约降低一半，正常发光时灯 丝是损耗电流的，所以能降低损耗；电阻PTC对灯管预热效果更好。
若要再驱动多一支灯管EL2，则在校正电路中的d点和灯管输出电路中的 g点接入灯管EL2及其电容C26、温控电阻PTC2和电感Ls2即可，发光效果与灯 管EL1的相同。
所述的异态保护电路，在图1中，设在下半部分的左侧，它由三极管T3、 稳压二极管D14、电容C25、电阻R9、二极管D16和电感L5构成。其中，三极管 T3的集电极接逆变三极管T2的基极e，发射极接电源负极o，基极与电源负极 o之间依序串接有稳压二极管D14、电阻R9、二极管D16和电感L5，电解电容C25 的正极接稳压二极管D14的负极，负极接电源负极o。在该电路中，取样电感 L5与输出电路中的电感Ls1共磁芯，当各电路发生异态，过流信号经过电感Ls1 时，电感L5上产生感应，经二极管D16、电阻R9和电容C25组成的反时限电路进 行延时触发，稳压二极管D14作过量控制，通过使三极管T3导通，逆变三极管 T2基极电位变低而截止，使电路停振，整个电路不工作，达到保护电路的目的。
本陷波式无源校正电子镇流器的工作原理为：
如图1，220V50HZ电源由相线L、零线N输入，G为接大地之点，输入电 流先经保护电阻R1和电容C1、C2对地作泄放式的滤波，又经电容C3、C4、C5、 互感器B1、电感L1组成的双π型与π型组成的复合滤波网络进行对射频与电 磁脉冲的防干扰抑，然后进行桥式整流。
整流后，经电感L2和电容C6的低通滤波器滤波和传导干扰抑制；再经由 电容C7、电感L3、L4、二极管D6组成的陷波反馈器，把不需要的高频波通过“陷 阱”把它短路除掉，并利用陷阱的无用波再生利用，提高功率因数，真可谓一 箭双雕。本人实验知，很多种无源功能因数效正电路不难把功率因数提到0.95 以上，只是受到谐波的影响而被削减了，达不到国家标准，只要把谐波这个罪 魁祸首控制住，功率因数就提上来了，也符合国家标准了，这是最关键的。然 后，信号电流经电容C10-13与二极管D8-11组成的双泵无源功率因数较正电路和 把功率因数校正为0.95以上，又在高频反馈电容C8、C22、反馈绕组L4、再生 整流管D6和隔离二极管D5、D7的作用下，获得了高功率因数(≥0.97)和低谐 波(≤6～8％)的高质量直流电源。
通过一次性触发电路的触发，使开关三极管T1、T2触发后，在电感L6、L7、 L10组成的自激振荡电路中进行自激振荡，输出高频电流，电感L6、L7为基极绕 组，电感L10为激励绕组。这种一次性触发的优点是，在发生异态故障时，使 开关管关断后不会重新反复的进行保护性的开与关。逆变开关三极管T1、T2 的基极电路是一种经多年实践总结，并结合新技术，而设计的，它有加速开关 管的导通和截止，减小开关管的交越失真，避免两开关管的共态导通，降低开 关管损耗和降温的作用，也是本发明中的一个关键组成电路之一。逆变开关电 路输出高频高压，灯管EL1和/EL2在温控电阻PIC的作用下，对灯管灯丝的热， 预热后，在高频高压的作用下启辉、发光。启辉后在扼流圈Ls1/Ls2的控制下， 稳定输出高频交流，灯管正常发光。如要进一步降低自身损耗，可把电阻R4、 R6改为电感式的电流负反馈；为了开关工作更稳定，谐波更少，且使灯管启动 电流的冲击较小，这里在f、h两个高频输出点设置了两个电容C21、C23，它们 是具有滤波、延时及缓冲的LC电路；为了减少灯丝电流的损耗，又在灯管两 端增加二极管D17、D18作半波减流；又用温控电阻PIC作预热启动，以延长灯 管使用寿命；当出现异常状态故障时，输出电流剧增，这时电感L5感应的电 压也高很多，通过二极管D16、电阻R9、电容C25组成的反时限电路获得过流信 号触发三极管T3，从而使三极管T2截止，电路停振，保护电路。