專利名稱：：小功率無極燈光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及無極燈技術(shù)，特別是涉及一種小功率無極燈光源。
背景技術(shù)：
：無極燈是綜合應(yīng)用功率電子學(xué)，等離子體學(xué)，磁性材料學(xué)等領(lǐng)域最新科技成果研制開發(fā)出來的高新技術(shù)產(chǎn)品，其代表了照明
技術(shù)領(lǐng)域：
高光效，長壽命，高顯色性的未來發(fā)展方向。照明專家將這種綠色照明新光源稱為"照明領(lǐng)域新革命的開始"，它必將成為21世紀(jì)最有發(fā)展前景的綠色節(jié)能照明光源。目前，常用的無極燈為電磁感應(yīng)無極燈，其主要由三部分組成高頻發(fā)生器、耦合器和燈泡。高頻發(fā)生器的功能類似于普通節(jié)能燈的電子鎮(zhèn)流器，將工頻市電轉(zhuǎn)換為高頻強(qiáng)信號，并傳輸給耦合器。耦合器的功能就像是一個發(fā)射天線，它將高頻強(qiáng)信號耦合進(jìn)燈泡，完成能量的第二次傳遞。燈泡是一個里面充有稀有氣體及汞蒸氣等工作氣體的密閉空腔，燈泡的壁上涂有發(fā)光物質(zhì)熒光粉。當(dāng)耦合器將高頻能量耦合進(jìn)燈泡后，燈泡中的工作氣體在強(qiáng)大的電磁場作用下發(fā)生氣體雪崩電離形成等離子體，等離子體的受激原子返回基態(tài)時自發(fā)輻射出254nm的紫外線，紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)出可見光，從而完成能量的第三次轉(zhuǎn)換。在三次能量轉(zhuǎn)換過程中，沒有燈絲或電極參與工作，故無極燈的壽命僅取決于其電子線路、燈泡的制造技術(shù)和熒光粉的自然衰減，使其壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于白熾燈等傳統(tǒng)光源，而逐漸體現(xiàn)其市場優(yōu)勢。目前，市場上常見的無極燈壽命已高于6萬小時，是白熾燈的60倍，鹵素?zé)舻?0倍，且與普通白熾燈相比，節(jié)能80%以上。其設(shè)計構(gòu)成主要有兩種形式，具體如下第一種是將勵磁線圈纏繞于鐵氧體磁芯上，構(gòu)成耦合器，且將耦合器內(nèi)置于發(fā)光泡殼的形式。具體請參考圖l，高頻發(fā)生器內(nèi)置于金屬套內(nèi)，構(gòu)成燈座ll;耦合器12與燈座11內(nèi)的高頻發(fā)生器電性連接，并于組裝后置于發(fā)光泡殼13內(nèi)，從而于發(fā)光泡殼13內(nèi)形成放電空間；發(fā)光泡殼13內(nèi)填充稀有氣體和汞蒸氣，且表面涂有熒光層。第二種是將磁環(huán)抱箍于燈體上，即磁環(huán)耦合形式。在此種形式中，燈體需設(shè)計成閉合結(jié)構(gòu)，例如閉合環(huán)形或矩形。具體請參考圖2，以閉合矩形為例，于燈體21的兩對稱邊上對稱設(shè)置有磁環(huán)22，且使磁環(huán)22抱箍于燈體21之上。以上設(shè)計結(jié)構(gòu)的無極燈已具備了無極燈的眾多優(yōu)點，然而隨著對節(jié)能要求的進(jìn)一步提高，人們對小功率的無極燈的要求越來越多，同時，無極燈小型化的問題也日益受到人們的關(guān)注。以上第一種無極燈在小型化時，將碰到散熱問題，如此便需要加入散熱導(dǎo)管等元件，從而使得制造工藝復(fù)雜，且增加了制作成本。而第二種無極燈，其磁環(huán)體積與無極燈形狀要求限制了其進(jìn)一步小型化，其更佳適于大功率無極燈的制造。為此，市場上需要一種新的無極燈，適于小功率應(yīng)用，且易于小型化。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是小功率無極燈小型化的問題。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種小功率無極燈光源，包括泡殼，其內(nèi)表面具有熒光粉層，且該泡殼包括兩個平行管體、一個圓柱形管體和一個橢球形管體，其中兩個平行管體的一端閉合，另一端與所述橢球形管體平滑連接，且內(nèi)部通過所述橢球形管體連通，所述圓柱形管體，連通于所述兩個平行管體之間；勵磁線圈，纏繞于所述圓柱形管體之上，且具有引出端，用以電性連接一激勵源；汞齊，位于所述兩平行管體的閉合端；稀有氣體，填充于所述泡殼內(nèi)。進(jìn)一步的，該小功率無極燈光源應(yīng)用為23W時，所述勵磁線圈為14匝至22匝。進(jìn)一步的，該小功率無極燈光源應(yīng)用為15W時，所述勵磁線圈為10匝至18匝。進(jìn)一步的，填充于所述泡殼內(nèi)的稀有氣體壓強(qiáng)為20Pa至200Pa。進(jìn)一步的，所述勵磁線圈的輸入頻率為2.5腿z至15腿z。可見，以上小功率無極燈光源，將勵磁線圈直接纏繞于泡殼之上，從而耦合電磁能量進(jìn)入泡殼，以激發(fā)泡殼內(nèi)的汞齊和稀有氣體產(chǎn)生等離子體，等離子體的受激原子返回基態(tài)時自發(fā)輻射出紫外線，紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)出可見光。與現(xiàn)有技術(shù)相比，未使用鐵氧體磁芯，從而極大的減少了使用過程中的散熱量，從而無需做特殊散熱設(shè)計；另外，采用勵磁線圈直接纏繞的方式來代替磁環(huán)，有利于其小型化的設(shè)計。圖1為一種現(xiàn)有的無極燈結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為另一種現(xiàn)有的無極燈結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明一實施例所提供的小功率無極燈光源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中小功率無極燈光源的A-A方向的示意圖；圖5為圖3中小功率無極燈光源的B-B方向的示意圖；圖6與圖7為本發(fā)明一實施例所提供的小功率無極燈光源的尺寸標(biāo)注示意圖。具體實施例方式為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉示例性實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。請參考圖3，其為本發(fā)明一實施例所提供的小功率無極燈光源的結(jié)構(gòu)示意圖。且合并參考圖4與圖5，其分別為圖3中小功率無極燈光源的A-A和B-B方向的示意圖。如圖所示，該小功率無極燈光源的泡殼100經(jīng)過設(shè)計而應(yīng)用于小功率無極燈，可直接于其上纏繞勵磁線圈200，來取代現(xiàn)有的耦合器，耦合電磁能量進(jìn)入泡殼100，以激發(fā)泡殼100內(nèi)的汞齊和稀有氣體產(chǎn)生等離子體，等離子體的受激原子返回基態(tài)時自發(fā)輻射出紫外線，紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)出可見光。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例所提供的無極燈光源未使用鐵氧體磁芯，從而極大的減少了使用過程中的散熱量，從而無需做特殊散熱設(shè)計；另外，采用勵磁線圈200直接纏繞的方式來代替磁環(huán)，有利于其小型化的設(shè)計。具體而言，泡殼100由兩個平行管體110、一個圓柱形管體120和一個橢球形管體130平滑連接而成；其中兩個平行管體110的一端閉合，另一端與橢球形管體130平滑連接，且內(nèi)部通過橢球形管體130連通；圓柱形管體120則連通于兩個平行管體110之間。勵磁線圈200纏繞于圓柱形管體120之上，且具有引出端210，用以電性連接一激勵源。另外，泡殼100的內(nèi)表面具有熒光粉層101，其內(nèi)填充有稀有氣體，且兩平行管體110的閉合端處設(shè)置有汞齊300。以上小功率無極燈光源，將線圈直接繞制于泡殼上，形成閉合梨型放電管，通過其產(chǎn)生的高頻電流耦合電磁場能量進(jìn)入泡殼內(nèi)，激發(fā)其內(nèi)的汞齊和稀有氣體，而產(chǎn)生等離子體，等離子體的受激原子返回基態(tài)時自發(fā)輻射出紫外線，紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)出可見光。具體原理如下首先，將勵磁線圈纏繞于圓柱形管體作為能量輸入初級側(cè)；其次，勵磁線圈通以MHz級頻率的電流作為耦合電信號；最后，高頻電流產(chǎn)生的高頻電磁能耦合進(jìn)入泡殼內(nèi)，激發(fā)等離子輻射發(fā)光。此類光源內(nèi)部是以高頻電場電離汞原子形成放電電流(Hg電離電位為10.4eV)，其激發(fā)電離原理與普通熒光燈無異Hg激發(fā)態(tài)——6、原子(激發(fā)電位為4.89eV)自發(fā)躍遷至基態(tài)時，產(chǎn)生253.7nm光子；253.7nm光子激發(fā)管壁內(nèi)熒光粉層，產(chǎn)生三基色可見光，并形成白光輸出。較佳的，以上勵磁線圈纏繞方式為密布平行纏繞的方式，且線圈的匝數(shù)可以根據(jù)實際需要的光源功率變動，以纏滿整個圓柱形管體為限。以下，結(jié)合圖6與圖7，并通過兩個具體實施例來加以說明。實施例一請合并參考圖6、圖7以及表l，其中表1為本發(fā)明應(yīng)用于23W無極燈時的尺寸列表。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>此時，勵磁線圈200的匝數(shù)不低于14匝，且由于圓柱形管體120的長度L2限制，其最多可纏繞22匝。以14匝為例，勵磁線圈200的輸入頻率在2.5MHz15MHz的情況下，匹配2KV以上耐壓值的一定容抗的安規(guī)電容，通過調(diào)整激勵電壓，發(fā)光泡殼功率從10W40W之間可任意調(diào)節(jié)。同樣條件下，勵磁線圈200為18匝時，發(fā)光泡殼功率從10W45W之間可任意調(diào)節(jié)。同樣條件下，磁線圈200為22匝時，發(fā)光泡殼功率從10W55W之間均可任意調(diào)節(jié)。值得一提的是，以上發(fā)光泡殼功率增加時，發(fā)光呈現(xiàn)逐步擴(kuò)散的趨勢和特點。即發(fā)光功率小時，發(fā)光區(qū)域主要聚集在勵磁線圈周圍；而當(dāng)功率逐步擴(kuò)大時，發(fā)光區(qū)域發(fā)展到兩邊平行管體，并逐漸向橢球形管體擴(kuò)散。而最終功率在大于16W之后(無論線圈匝數(shù)還是輸入頻率變化)，發(fā)光面積覆蓋整個泡殼，即覆蓋到了整個無極燈。而，如果功率縮減到12W以下時，發(fā)光面積驟減到只有發(fā)光線圈內(nèi)部的小區(qū)域(無論線圈匝數(shù)還是輸入頻率變化)。實施例二請合并參考圖6、圖7以及表2，其中表2為本發(fā)明應(yīng)用于15W無極燈時的尺寸列表。表2基本尺寸總長度(L):57.5mm總高度(H):76.5mm橢球形管體寬度(Wl):40mm橢球形管體高度(Hl):25.5mm圓柱形管體外徑(R2):15mm圓柱形管體長度(L2):16mm兩個平行管體外徑(R3):18mm此時，勵磁線圈200的匝數(shù)不低于10匝，且由于圓柱形管體120的長度L2限制，其最多可纏繞18匝。以10匝為例，勵磁線圈200的輸入頻率在2.5MHz15MHz的情況下，匹配2KV以上耐壓值的一定容抗的安規(guī)電容，通過調(diào)整激勵電壓，發(fā)光泡殼功率從5W30W之間可任意調(diào)節(jié)。同樣條件下，勵磁線圈200為14匝時，發(fā)光泡殼功率從5W35W之間可任意調(diào)節(jié)。同樣條件下，磁線圈200為18匝時，發(fā)光泡殼功率從5W40W之間可任意調(diào)節(jié)。同實施例一，以上發(fā)光泡殼功率增加時，發(fā)光呈現(xiàn)逐步擴(kuò)散的趨勢和特點。即發(fā)光功率小時，發(fā)光區(qū)域主要聚集在勵磁線圈周圍；而當(dāng)功率逐步擴(kuò)大時，發(fā)光區(qū)域發(fā)展到兩邊的平行管體，并逐漸向橢球形管體擴(kuò)散。而最終功率在大于16W之后(無論線圈匝數(shù)還是輸入頻率變化)，發(fā)光面積覆蓋整個泡殼，即覆蓋到了整個無極燈。而，如果功率縮減到12W以下時，發(fā)光面積驟減到只有發(fā)光線圈內(nèi)部的小區(qū)域(無論線圈匝數(shù)還是輸入頻率變化)?？梢姡景l(fā)明所提供的無極燈光源，可實現(xiàn)光源亮度的調(diào)節(jié)，進(jìn)而可根據(jù)不同領(lǐng)域?qū)τ诠庠戳炼鹊男枨?，進(jìn)而靈活的進(jìn)行應(yīng)用。另外，可以通過熒光粉的選配，配置從2700K6500K等不同色溫發(fā)光泡殼。實驗表明，本發(fā)明所提供的小功率無極燈光源可保證光效達(dá)到20401m/W，且與傳統(tǒng)熒光燈相比，其具有高效、故障率低、壽命長等特點。此外，實驗表明，填充于泡殼內(nèi)的稀有氣體壓強(qiáng)為20至200Pa時，光源的壽命較長，例如，50Pa的氪氣。當(dāng)然本發(fā)明不以此為限，也可以于泡殼內(nèi)填充其他稀有氣體，當(dāng)然，也可以填充多種稀有氣體構(gòu)成的混合氣體，甚至填充稀有氣體與汞蒸氣構(gòu)成的混合氣體。綜上所述，本發(fā)明所提供的無極燈光源是一種通過線圈直接纏繞放電管耦合電磁能量進(jìn)而發(fā)光的無極熒光光源。在保證光效達(dá)到20401m/W的同時，與傳統(tǒng)熒光燈相比，其未使用鐵氧體磁芯，從而極大的減少了使用過程中的散熱量，從而無需做特殊散熱設(shè)計；另外，采用勵磁線圈直接纏繞的方式來代替磁環(huán)等，有利于其小型化的設(shè)計。而小型、緊湊的外形結(jié)構(gòu)可使其在各種探照照明，施工及維修照明以及民用照明等情況下具有應(yīng)用價值。以上僅為舉例，并非用以限定本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求書所涵蓋的范圍為準(zhǔn)。權(quán)利要求一種小功率無極燈光源，其特征是，包括泡殼，其內(nèi)表面具有熒光粉層，且該泡殼包括兩個平行管體、一個圓柱形管體和一個橢球形管體，其中兩個平行管體的一端閉合，另一端與所述橢球形管體平滑連接，且內(nèi)部通過所述橢球形管體連通，所述圓柱形管體，連通于所述兩個平行管體之間；勵磁線圈，纏繞于所述圓柱形管體之上，且具有引出端，用以電性連接一激勵源；汞齊，位于所述兩平行管體的閉合端；稀有氣體，填充于所述泡殼內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小功率無極燈光源，其特征是，該小功率無極燈光源應(yīng)用為23W時，所述勵磁線圈為14匝至22匝。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小功率無極燈光源，其特征是，該小功率無極燈光源應(yīng)用為15W時，所述勵磁線圈為10匝至18匝。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小功率無極燈光源，其特征是，填充于所述泡殼內(nèi)的稀有氣體壓強(qiáng)為20Pa至200Pa。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小功率無極燈光源，其特征是，所述勵磁線圈的輸入頻率為2.5MHz至15MHz。全文摘要本發(fā)明揭示了一種小功率無極燈光源，包括泡殼，其內(nèi)表面具有熒光粉層，且該泡殼包括兩個平行管體、一個圓柱形管體和一個橢球形管體，其中兩個平行管體的一端閉合，另一端與所述橢球形管體平滑連接，且內(nèi)部通過所述橢球形管體連通，所述圓柱形管體，連通于所述兩個平行管體之間；勵磁線圈，纏繞于所述圓柱形管體之上，且具有引出端，用以電性連接一激勵源；汞齊，位于所述兩平行管體的閉合端；稀有氣體，填充于所述泡殼內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，以上小功率無極燈光源未使用鐵氧體磁芯，從而極大的減少了使用過程中的散熱量，從而無需做特殊散熱設(shè)計；另外，采用勵磁線圈直接纏繞的方式來代替磁環(huán)，有利于其小型化的設(shè)計。文檔編號H01J61/28GK101707178SQ200910221818公開日2010年5月12日申請日期2009年11月11日優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日發(fā)明者付保安,張秋玲,李文鵬,李維德申請人:上海宏源照明電器有限公司