霓虹灯电子变压器设计的探索

Designing a Neon Electronic Transformer
关键词：电子变压器; 霓虹灯; 功率因数; 保护电路;
open circuit protected; short circuit protected; power factor; separate component;

摘  要：对霓虹灯电子变压器的主要技术要求和存在的问题进行了探讨,并探索设计一款具有较高功率因数、具有断路保护和短路保护电路、能长时间安全稳定运行的电子变压器.
The existent problems and the central technology requirement of the neon electronic transformer were probed.A unique electronic transformer scheme was brought forward on separate components.It has many merits such as open circuit protected,short circuit protected,high power factor and so on.

 引言

电子变压器的节电效果非常显著, 通常比漏磁式变压器能节电50%以上, 甚至可达70% ～80% ,其功率因数也可达到0198～0199. 尽管目前霓虹灯电子变压器还远未完善, 但由于它的上述优点,已在霓虹灯中得到了应用, 并逐步取代了传统的漏磁式变压器[ 1 ] .霓虹灯电子变压器是利用一个升压变压器, 对高频变换器的输出电压进行升压, 以使并联于升压变压器次级绕组两端的霓虹灯能正常工作. 与工频漏磁式变压器比较, 由于霓虹灯电子变压器工作频率高达20～35 kHz, 因此可使升压变压器的尺寸和重量减小80% ～90% , 节电达70% , 并可实现灵活控制和无噪音工作[ 2 ] ( P93) .

霓虹灯电子变压器按电路结构形式可分为自激振荡式和他激式两大类. 由于自激式霓虹灯电子变压器具有电路简单、造价低、体积小等一系列优点, 所以应用广泛. 而他激式采用集成电路控制方案的较多, 如采用555电路、开关电源控制集成电路(如UC3842、SG3525、TL494) 控制方案, 市场上常见的产品多采用555电路(如中国台湾、韩国的霓虹灯电子变压器) , 电路结构复杂, 成本较高, 国内采用自激振荡电路形式的产品较多[ 2 ] ( P93) .

1　霓虹灯电子变压器的的主要技术要求与存在的问题

采用电子技术制成的霓虹灯电子变压器, 具有重量轻、耗材少、制作成本低、节能效果明显、功率因数高以及安装使用简便等优点, 并可进行多功能显示控制.

霓虹灯电子变压器存在的问题是 :

1) 输出功率不够大, 能驱动的霓虹灯灯管长度有限, 显示密度低, 难以在大型的霓虹灯工程中推广应用;

2) 恒流特性差, 在各霓虹灯电子变压器驱动的灯管长度不同时, 各部分灯管亮度不均匀, 影响了整块霓虹灯招牌的显示效果;

3) 电磁干扰偏大, 导致霓虹灯附近的电子设备受到影响;

4) 电路本身的抗高电压击穿、抗高电压断路、抗高电压空间感应和抗干扰性等都会导致变压器寿命偏短;

5) 电子变压器的密封性防潮湿、防雨水和防灰尘能力有待提高, 否则在恶劣环境下容易发生雷击或火灾等事故;

6) 保护电路的安全性低, 影响了它的使用寿命, 维修成本高.

基于以上问题, 对霓虹灯电子变压器的主要技术要求如下:

1) 为霓虹灯提供正常工作所需要的电压和电流;

2) 具有完善的保护功能, 能确保在异常条件下不会造成电子变压器的损坏;

3) 符合安全认证(如中国长城认证、UL认证、CSA认证及VDE认证等) 标准规范要求和通过3C认证;

4) 具有防潮湿、防雨水和防灰尘等防护能力