專(zhuān)利名稱(chēng)：礦用隔爆節(jié)能燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦用隔爆節(jié)能燈，使用在煤礦井下具有爆炸性氣體環(huán)境中做為照明燈具，也可以使用在固定設(shè)備硐室及運(yùn)輸大巷等場(chǎng)所。
背景技術(shù)：
目前煤礦使用的隔爆照明燈具有以下缺點(diǎn)(1)燈管插座均安裝固定在中腔體上，通過(guò)電線與電子鎮(zhèn)流器連接，更換燈管時(shí)需要接線腔體轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)再把燈管插座從中腔體上拆卸下來(lái)，然后才能取下燈管進(jìn)行更換，這樣日常維修時(shí)很不方便；(2)目前各廠家生產(chǎn)的防爆照明燈，有的燈體上沒(méi)有設(shè)計(jì)停電開(kāi)關(guān)，這樣維修照明燈或更換燈管時(shí)，需要到配電點(diǎn)?？傠娫床拍芄ぷ?，造成整個(gè)巷道停電，還有的照明燈雖然裝置有停電開(kāi)關(guān)，但為閉鎖螺母結(jié)構(gòu)，停送電時(shí)需用螺絲刀擰動(dòng)閉鎖鏍絲，速度慢，不方便，同時(shí)易產(chǎn)生火花，不利于生產(chǎn)安全；(3)一般防爆燈工作電壓在90V-150V之間，由于工作電壓范圍小，井下電壓波動(dòng)范圍比較大，這樣燈管工作時(shí)由于電壓不穩(wěn)定而閃爍或啟動(dòng)不了，影響照明，主要因?yàn)殡娐吩O(shè)計(jì)有缺陷、不夠合理。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種礦用隔爆節(jié)能燈，更換燈管方便，在燈體上裝有安全停電開(kāi)關(guān)，在燈具維修時(shí)停電方便安全，電子鎮(zhèn)流器可靠性強(qiáng)，適應(yīng)電壓范圍廣，燈管使用壽命長(zhǎng)。
本實(shí)用新型的目的是以如下方式實(shí)現(xiàn)的該燈涉及前端蓋、接線座、中座體、鎮(zhèn)流器、燈管座、燈管、燈管尾座、后端蓋、防爆玻璃罩、防護(hù)網(wǎng)和防水蓋，鎮(zhèn)流器和燈管座處于中座體內(nèi)，前端蓋固定在接線座后端起密封作用，接線座與中座體扣結(jié)在一起，中座體與后端蓋之間通過(guò)支桿連接在一起，防爆玻璃罩通過(guò)密封圈支撐在中座體與后端蓋之間，在防爆玻璃罩外周罩有防護(hù)網(wǎng)，防水蓋處于防護(hù)網(wǎng)上部連接在中座體和后端蓋上，處于中座體內(nèi)的燈管座與尾端的燈管尾座之間支撐燈管，鎮(zhèn)流器底板通過(guò)螺柱固定在接線座內(nèi)腔凸臺(tái)上，燈管座通過(guò)螺柱固定在鎮(zhèn)流器底板上，這樣燈管座便連接在接線座上，需要更換燈管時(shí)，卸掉接線座即可將電子鎮(zhèn)流器、燈管一起抽出，拔掉燈管即可，不需要拆卸燈管座，方便快捷。
在該燈上裝有停電開(kāi)關(guān)，它涉及開(kāi)關(guān)座、滑板、拉桿、閉鎖環(huán)、定接線柱、活動(dòng)觸點(diǎn)和動(dòng)接線柱，開(kāi)關(guān)座固定在接線座內(nèi)腔的凸臺(tái)上，在開(kāi)關(guān)座上設(shè)有兩個(gè)接電源線的定接線柱，定接線柱前端有活動(dòng)觸點(diǎn)，開(kāi)關(guān)座上面有導(dǎo)向槽，滑板插入在開(kāi)關(guān)座的導(dǎo)向槽內(nèi)并且一個(gè)面貼緊在開(kāi)關(guān)座上面上，在滑板上固定兩個(gè)在某一位置可以分別與定接線柱的活動(dòng)觸點(diǎn)接觸的動(dòng)接線柱，動(dòng)接線柱的引出電源線接鎮(zhèn)流器，在滑板一端固定可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的拉桿，拉桿伸出接線座腔體外，在拉桿的端部固定閉鎖環(huán)，閉鎖環(huán)的作用是它與裝置在燈體上的位置標(biāo)志部件相配合，指示開(kāi)關(guān)處于停電或送電的狀態(tài)。正常使用狀態(tài)下，滑板上的兩動(dòng)接線柱與定接線柱上的活動(dòng)觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)接觸，實(shí)現(xiàn)電連接；需要停電時(shí)，通過(guò)操縱閉鎖環(huán)帶動(dòng)拉桿移動(dòng)位置，進(jìn)而移動(dòng)滑板位置，使動(dòng)接線柱與活動(dòng)觸點(diǎn)脫離，實(shí)現(xiàn)斷電的目的。由于開(kāi)關(guān)接點(diǎn)處于接線座內(nèi)，不會(huì)造成安全隱患。
電路部分由整流濾波電路、諧波抑制電路、觸發(fā)啟動(dòng)電路、逆變振蕩電路、串聯(lián)諧振電路和負(fù)載燈管組成。由四個(gè)整流二極管和一個(gè)濾波電容構(gòu)成整流濾波電路；由串接在整流濾波電路兩端的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管和開(kāi)關(guān)變壓器及外圍阻容元件、反向保護(hù)二極管組成逆變振蕩電路；由串接在整流濾波電路兩端的電阻和電容以及接在二者之間的接點(diǎn)上與逆變振蕩電路的下開(kāi)關(guān)管基極之間的觸發(fā)二極管構(gòu)成觸發(fā)啟動(dòng)電路；串接在燈絲上的電容與串接在燈管供電電路上的電感構(gòu)成串聯(lián)諧振電路，再增加抗干擾穩(wěn)定電容，提高功率因數(shù)；在整流濾波電路兩端之間串接兩電容，兩電容的中點(diǎn)作為燈管的一個(gè)供點(diǎn)端，使振蕩電路成為電容器分壓半橋式串聯(lián)推挽振蕩電路，使每只電容承受的峰值電壓降低一半，會(huì)更安全可靠，同樣使兩只開(kāi)關(guān)三極管承受的峰值電壓降低一半，這樣兩只大功率三極管的功率消耗就小了很多，溫升降低。
在接入整流濾波電路的電源輸入端接由電感構(gòu)成的諧波抑制電路，起一個(gè)低通濾波器的作用，抑制振蕩器產(chǎn)生的高次諧波。
在燈管兩端的燈絲上并接二極管，它們起到峰值阻尼、穩(wěn)壓作用，對(duì)熒光燈管啟輝瞬間的脈沖浪涌電流起到了阻尼和鉗位的作用，避免了燈管燈絲發(fā)射物的大量濺射，使燈管兩端不致過(guò)早地發(fā)黑，延長(zhǎng)了熒光燈管的使用壽命。
該礦用隔爆節(jié)能燈，更換燈管方便，裝有安全停電開(kāi)關(guān)，停電方便安全，電子鎮(zhèn)流器可靠性強(qiáng)，適應(yīng)電壓范圍廣，燈管使用壽命長(zhǎng)。


圖1是本實(shí)用新型礦用隔爆節(jié)能燈的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是停電開(kāi)關(guān)的主視圖。
圖3是停電開(kāi)關(guān)的左視剖面圖。
圖4是該燈電子鎮(zhèn)流器的電原理圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，它涉及前端蓋1、接線座2、中座體4、鎮(zhèn)流器14、燈管座12、燈管8、燈管尾座9、后端蓋11、防爆玻璃罩7、防護(hù)網(wǎng)6和防水蓋5，鎮(zhèn)流器14和燈管座12處于中座體4內(nèi)，前端蓋1固定在接線座2后端對(duì)其密封，接線座2與中座體4通過(guò)四對(duì)卡爪扣結(jié)在一起，并用閉鎖螺釘3固定鎖緊，中座體4與后端蓋11之間通過(guò)支桿連接在一起，防爆玻璃罩7通過(guò)密封圈13、10支撐在中座體4與后端蓋11之間，在防爆玻璃罩7外周罩有防護(hù)網(wǎng)6，防水蓋5連接在中座體4和后端蓋11上并處于防護(hù)網(wǎng)6上部，處于中座體4內(nèi)的燈管座12與尾端的燈管尾座9之間支撐燈管8，鎮(zhèn)流器14底板通過(guò)螺柱24固定在接線座2內(nèi)腔凸臺(tái)上，燈管座12通過(guò)螺柱固定在鎮(zhèn)流器14底板上。在接線座2內(nèi)腔中裝有停電開(kāi)關(guān)，停電開(kāi)關(guān)的拉桿18伸出接線座2外，拉桿18端部固定閉鎖環(huán)17，在中座體2上固定停送電標(biāo)志牌16，當(dāng)閉鎖環(huán)17與停送電標(biāo)志牌16閉鎖時(shí)為照明燈送電狀態(tài)；當(dāng)閉鎖環(huán)17與停送電標(biāo)志牌16脫離，拉桿18推入為斷電狀態(tài)。
參照?qǐng)D2、圖3，停電開(kāi)關(guān)涉及開(kāi)關(guān)座20、滑板19、拉桿18、閉鎖環(huán)17、定接線柱21、活動(dòng)觸點(diǎn)22和動(dòng)接線柱15，開(kāi)關(guān)座20固定在接線座2內(nèi)腔的凸臺(tái)上，在開(kāi)關(guān)座20上設(shè)有兩個(gè)可以接入電源的定接線柱21，外電源電纜經(jīng)照明燈進(jìn)線嘴引入定接線柱21連接，定接線柱21前端有活動(dòng)觸點(diǎn)23，活動(dòng)觸點(diǎn)23是放置在定接線柱21前內(nèi)孔的圓銅柱，并在圓銅柱底部與定接線柱21前內(nèi)孔底部之間支撐有壓縮彈簧22，開(kāi)關(guān)座20上面有導(dǎo)向槽，滑板19插入在開(kāi)關(guān)座20的導(dǎo)向槽內(nèi)并且一個(gè)面貼緊在開(kāi)關(guān)座20上面上，在滑板19上固定兩個(gè)在某一位置可以分別與定接線柱21的活動(dòng)觸點(diǎn)23接觸的動(dòng)接線柱15，在滑板19一端固定可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的拉桿18，是在拉桿18的后端連接一螺母25，該螺母25放置在滑板19一端的溝槽內(nèi)，拉桿18伸出接線座2腔體外，在拉桿18的端部固定閉鎖環(huán)17。需要更換燈管8時(shí)只要把燈具停電開(kāi)關(guān)搬到停電位置，擰松接線腔卡爪定位螺釘3，轉(zhuǎn)動(dòng)中腔體4使接線座2和中腔體4分離。
參照?qǐng)D4，電路部分由整流濾波電路、諧波抑制電路、觸發(fā)啟動(dòng)電路、逆變振蕩電路、串聯(lián)諧振電路和負(fù)載燈管組成，由四個(gè)整流二極管D1～D4和一個(gè)濾波電容C1構(gòu)成整流濾波電路，在電源輸入端接由電感L1構(gòu)成的諧波抑制電路，由串接在整流濾波電路兩端的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管VT1、VT2和開(kāi)關(guān)變壓器T及外圍阻容元件R5、R4、C5、C6、R6、C7、反向保護(hù)二極管D5、D6、D8、D9組成逆變振蕩電路，由串接在整流濾波電路兩端的電阻R3和電容C4以及接在二者之間的接點(diǎn)上與逆變振蕩電路的下開(kāi)關(guān)管VT2基極之間的觸發(fā)二極管DB3構(gòu)成觸發(fā)啟動(dòng)電路，串接在燈絲上的電容C8與串接在燈管供電電路上的電感L2構(gòu)成串聯(lián)諧振電路，在整流濾波電路兩端之間串接兩電容C2、C3，兩電容C2、C3上并接放電電阻R1、R2，兩電容C2、C3的中點(diǎn)作為燈管8的一個(gè)供點(diǎn)端，使振蕩電路成為電容器分壓半橋式串聯(lián)推挽振蕩電路，在每個(gè)燈絲上并接二極管D10、D11。127V的交流電經(jīng)二極管D1～D4橋式整流，電容C1濾波得到空載時(shí)約180V左右的直流電壓。電容C2、C3構(gòu)成了半橋的橋臂，每個(gè)電容上都得到了90V的直流電壓。電阻R3、電容C4及觸發(fā)二極管DB3配合又構(gòu)成了鋸齒波發(fā)生電路。180V的直流電路經(jīng)R3降壓后，給電容C4充電，C4上的電壓充到DB3的閥值電壓16V～32V時(shí)，雙向觸發(fā)二極管DB3雪崩導(dǎo)通，它輸出一個(gè)較窄的脈沖觸發(fā)電壓，加于功率開(kāi)關(guān)管VT2的基極，VT2被觸發(fā)導(dǎo)通。當(dāng)VT2導(dǎo)通時(shí)，電容C3上儲(chǔ)存的90V直流電壓經(jīng)熒光燈兩端的燈絲、鎮(zhèn)流線圈L2，開(kāi)關(guān)變壓器T振蕩線圈的n1繞組、VT2對(duì)串聯(lián)電容C8充電，當(dāng)振蕩線圈的n1繞組有電流通過(guò)時(shí)，n1繞組上的電壓也同時(shí)感應(yīng)到n2、n3繞組。n1與n2相位相同，與n3相位相反。當(dāng)VT2導(dǎo)通時(shí)，n1繞組左端為“-”，右端為“+”，它通過(guò)n2繞組感應(yīng)到VT1的基極，使VT1更徹底截止。C8充足電后，充電回路電流趨向于“0”，此時(shí)n1繞組的電位變?yōu)樽蟆?”右“-”。由于n1與n2繞組同相位，它感應(yīng)到VT1的基極，由“-”電位變?yōu)椤?”電位，VT1變正向偏置而導(dǎo)通。而n1與n3繞組反相位，它感應(yīng)到VT2的基極，由“+”電位變?yōu)椤?”電位，促使VT2由于反偏而截止，VT2截止，VT1導(dǎo)通時(shí)，它給C8提供一個(gè)放電回路，使C8上儲(chǔ)存的電荷通過(guò)VT1迅速放電，一個(gè)振蕩周期完成，當(dāng)C8放電完畢，振蕩回路的電流又趨向?yàn)椤?”，振蕩線圈n1的自感電勢(shì)再次翻轉(zhuǎn)，下一個(gè)振蕩周期開(kāi)始。這樣周而復(fù)始，VT1與VT2交替導(dǎo)通與截止，電路形成了自激振蕩。電路振蕩時(shí)，其輸出連接的L2與C8串聯(lián)諧振電路發(fā)生諧振。C8兩端瞬時(shí)產(chǎn)生近千伏的諧振電壓，促使熒光燈管經(jīng)予熱后啟輝點(diǎn)燃。在燈管點(diǎn)燃之前，電路振蕩頻率取決于L2與C8的串聯(lián)的諧振頻率，其振蕩頻率為50kHz左右，當(dāng)熒光燈管點(diǎn)燃后，其內(nèi)阻急劇降低，相當(dāng)于將C8短路，此時(shí)的振蕩頻率取決于電感L2的諧振頻率。其頻率為20～30kHz左右。在燈管點(diǎn)燃后，L2同時(shí)又起到鎮(zhèn)流的作用。
該電子鎮(zhèn)流器具有的特點(diǎn)①同采用半橋電路，一個(gè)橋臂上的2只電容C2、C3串聯(lián)，每只電容承受90V峰值電壓，對(duì)10uf/400v的電解電容來(lái)說(shuō)，會(huì)更安全可靠，同樣另一個(gè)VT1、VT2也是承受90V峰值電壓，這樣兩只大功率三極管，功率消耗就小了很多，對(duì)36W而言如不采用半橋，溫升是60℃以上，而采用半橋，溫升在40℃左右。②由于采用串聯(lián)諧振，加了C10抗干擾穩(wěn)定電容，使整個(gè)功率因數(shù)達(dá)0.95以上。③本電路加了電磁干擾電路，由于整流與濾波電路的充放電作用，以及高頻大功率振蕩電路的應(yīng)用，振蕩電路的波形，不再是純凈的正弦波，而是含有高次諧波的矩形波，并且它的諧波幅值較高，對(duì)供電電網(wǎng)及其它線路通訊而造成干擾，為降低或抑制這種電磁干擾，電路中使用了L1構(gòu)成的射頻干擾電路，L1的電感量較小只有10mH左右，它對(duì)50Hz的交流電阻抗較低，使電源電流在無(wú)衰減的情況下，正常進(jìn)入電子鎮(zhèn)流器，而振蕩器本身產(chǎn)生的頻率有相當(dāng)高的高次諧波，作用于L1時(shí)對(duì)高頻電流的阻抗很高，故高次諧波被阻擋在振蕩回路里，高頻扼流線圈L1，在這里就起到了一個(gè)低通濾波器的作用。④電路的另一個(gè)改進(jìn)措施是在燈管、燈絲兩端并接兩個(gè)二極管D10、D11，它們?cè)谶@里起到峰值阻尼、穩(wěn)壓作用。當(dāng)熒光燈管啟輝的瞬間，作為燈管陰極的兩端燈絲將承受1千多伏的脈沖浪涌電流的沖擊，加入了D10、D11兩只二極管后，起到了阻尼和鉗位的作用，避免了燈管燈絲發(fā)射物的濺射，使燈管兩端不致過(guò)早地發(fā)黑，延長(zhǎng)了熒光燈管的使用壽命。
電子元件選擇D1～D41N4007；D5～D6FR157；D71N4007；D8～D93.6V 1/2W；D10～D11FR157；C122μ/400V；C2～C310μ/400V；C4104/630V；C5、C6103；C72n2/1.6Kv；C8220μ/1.6Kv；C9、C10100μ/630V；R1、R2510K 1/2W；R3330K 1/2W；R4、R510Ω 1/2W；R6750K 1/2W；VT1、VT213005。
權(quán)利要求1.一種礦用隔爆節(jié)能燈，涉及前端蓋、接線座、中座體、鎮(zhèn)流器、燈管座、燈管、燈管尾座、后端蓋、防爆玻璃罩、防護(hù)網(wǎng)和防水蓋，鎮(zhèn)流器與燈管座處于中座體內(nèi)，前端蓋固定在接線座后端，接線座與中座體扣結(jié)在一起，中座體與后端蓋之間通過(guò)支桿連接在一起，防爆玻璃罩通過(guò)密封圈支撐在中座體與后端蓋之間，在防爆玻璃罩外周罩有防護(hù)網(wǎng)，防水蓋處于防護(hù)網(wǎng)上部連接在中座體和后端蓋上，處于中座體內(nèi)的燈管座與尾端的燈管尾座之間支撐燈管，其特征在于鎮(zhèn)流器(14)底板通過(guò)螺柱(24)固定在接線座(2)內(nèi)腔凸臺(tái)上，燈管座(12)通過(guò)螺柱固定在鎮(zhèn)流器(14)底板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用隔爆節(jié)能燈，其特征在于停電開(kāi)關(guān)涉及開(kāi)關(guān)座(20)、滑板(19)、拉桿(18)、閉鎖環(huán)(17)、定接線柱(21)、活動(dòng)觸點(diǎn)(23)和動(dòng)接線柱(15)，開(kāi)關(guān)座(20)固定在接線座(2)內(nèi)腔的凸臺(tái)上，在開(kāi)關(guān)座(20)上設(shè)有兩個(gè)接電源線的定接線柱(21)，定接線柱(21)前端有活動(dòng)觸點(diǎn)(23)，開(kāi)關(guān)座(20)上面有導(dǎo)向槽，滑板(19)插入在開(kāi)關(guān)座(20)的導(dǎo)向槽內(nèi)并且一個(gè)面貼緊在開(kāi)關(guān)座(20)上面上，在滑板(19)上固定兩個(gè)在某一位置可以分別與定接線柱(21)的活動(dòng)觸點(diǎn)(23)接觸的動(dòng)接線柱(15)，在滑板(19)一端固定可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的拉桿(18)，拉桿(18)伸出接線座(2)腔體外，在拉桿(18)的端部固定閉鎖環(huán)(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦用隔爆節(jié)能燈，其特征在于電路部分由整流濾波電路、觸發(fā)啟動(dòng)電路、逆變振蕩電路、串聯(lián)諧振電路和負(fù)載燈管組成，由四個(gè)整流二極管(D1～D4)和一個(gè)濾波電容(C1)構(gòu)成整流濾波電路，由串接在整流濾波電路兩端的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管(VT1、VT2)和開(kāi)關(guān)變壓器(T)及外圍阻容元件(R5、R4、C5、C6、R6、C7)、反向保護(hù)二極管(D5、D6、D8、D9)組成逆變振蕩電路，由串接在整流濾波電路兩端的電阻(R3)和電容(C4)以及接在二者之間的接點(diǎn)上與逆變振蕩電路的下開(kāi)關(guān)管(VT2)基極之間的觸發(fā)二極管(DB3)構(gòu)成觸發(fā)啟動(dòng)電路，串接在燈絲上的電容(C8)與串接在燈管供電電路上的電感(L2)構(gòu)成串聯(lián)諧振電路，在整流濾波電路兩端之間串接兩電容(C2、C3)，兩電容(C2、C3)的中點(diǎn)作為燈管(8)的一個(gè)供點(diǎn)端，使振蕩電路成為電容器分壓半橋式串聯(lián)推挽振蕩電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用隔爆節(jié)能燈，其特征在于在接入整流濾波電路的電源輸入端接由電感(L1)構(gòu)成的諧波抑制電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用隔爆節(jié)能燈，其特征在于在燈管(8)兩端燈絲上并接二極管(D10、D11)。
專(zhuān)利摘要一種礦用隔爆節(jié)能燈，鎮(zhèn)流器底板通過(guò)螺柱固定在接線座內(nèi)腔凸臺(tái)上，燈管座通過(guò)螺柱固定在鎮(zhèn)流器底板上，更換燈管時(shí)卸掉接線座即可將電子鎮(zhèn)流器、燈管一起抽出，不需要拆卸燈管座，方便快捷。裝有安全停電開(kāi)關(guān)，停電方便安全。電子鎮(zhèn)流器有串聯(lián)諧振電路，并增加抗干擾穩(wěn)定電容，提高功率因數(shù)；振蕩電路為電容器分壓半橋式串聯(lián)推挽振蕩電路，降低電容和開(kāi)關(guān)三極管承受的峰值電壓，使電容安全，三極管功耗和溫升降低；電源輸入端接有諧波抑制電路，抑制高次諧波；燈管燈絲上并接二極管，阻尼和鉗位啟輝脈沖浪涌電流，延長(zhǎng)熒光燈管的使用壽命。該燈使用在煤礦井下具有爆炸性氣體環(huán)境中做為照明燈具，也可以使用在固定設(shè)備硐室及運(yùn)輸大巷等場(chǎng)所。
文檔編號(hào)F21V31/00GK2802265SQ200520083309
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者劉統(tǒng)英 申請(qǐng)人:鄒城市東風(fēng)電器廠