本實用新型涉及一種熒光燈,尤其涉及一種植物生長熒光燈。
背景技術(shù):
農(nóng)作物在陽光不充足的條件下進行人工照明補光,甚至完全不依賴陽光的植物工廠,現(xiàn)在歐美,尤其以色列,日本等國家是方興未艾,十分發(fā)達;我國雖然起步稍稍晚了一點,但其發(fā)展勢頭絲毫不遜上述發(fā)達國家;在以國家發(fā)改委以及科技部,農(nóng)業(yè)部積極政策大力推動下,農(nóng)民使用了植物補光燈政府還有補貼;又是先進技術(shù),用了的確植物長得好,收成還增加。據(jù)實用新型人實地考察,山東,河北,遼寧沈陽等省市尤為先進發(fā)達,早幾年很多有蔬菜大棚的農(nóng)民都志愿自己掏錢買植物補光熒光節(jié)能燈,蔚然成風;新疆建設(shè)兵團雖然比較上述省市地區(qū)晚起步一兩年,但自前年開始一次性購買了200多萬只植物補光熒光節(jié)能燈,去年和今年累計安裝的數(shù)量都有較大遞增。
與LED植物生長燈相比較,熒光燈以效率高、成本低、對環(huán)境條件要求低作為比較流行普及的植物補光燈。熒光燈只要電子鎮(zhèn)流器做到防水防潮之后,燈管裸露在外部,不需要任何保護措施,非常有利于提高燈管發(fā)出的光直接簡便照射作物,提高輻射效率。近年來為了提高熒光燈的效率,無燈絲熱陰極熒光燈技術(shù)被提出,而設(shè)計出壽命長、效率高、適用于無燈絲熱陰極熒光燈的電子鎮(zhèn)流器顯得尤為重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
實用新型目的:為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,降低高管壓情況下植物生長熒光燈的無功消耗,本實用新型提供一種植物生長熒光燈。
技術(shù)方案:一種植物生長熒光燈,包括電子鎮(zhèn)流器和燈管,所述電子鎮(zhèn)流器包括整流電路、驅(qū)動電路、開關(guān)電路及隔直電容、磁環(huán)變壓器、扼流電感、諧振電容,所述隔直電容有兩只且兩只隔直電容串聯(lián),所述驅(qū)動電路用于驅(qū)動開關(guān)電路的通斷;所述開關(guān)電路用于將低頻整流濾波后的直流轉(zhuǎn)換為高頻交流;所述燈管包括第一端和第二端,第一端內(nèi)設(shè)有燈絲陰極和自第一端燈絲陰極延伸出的兩根外導(dǎo)絲;第二端內(nèi)設(shè)有燈絲陰極和自第二端燈絲陰極延伸出的兩根外導(dǎo)絲,第一端的兩根外導(dǎo)絲絞合在一起,第二端兩根外導(dǎo)絲絞合在一起,第一端的兩根外導(dǎo)絲依次與磁環(huán)變壓器原邊、扼流電感串聯(lián);第二端的兩根外導(dǎo)絲連接到兩個串聯(lián)的隔直電容的中點;兩個隔直電容串聯(lián)后一端接直流高壓電源正極,另一端接地;所述燈管的兩端并聯(lián)諧振電容。
有益效果:本實用新型提供一種植物生長熒光燈,通過采用無燈絲熱陰極技術(shù),可以降低高管壓情況下燈管燈絲的無功消耗,提高光效率;不再受燈絲冷阻的制約,不僅與鎮(zhèn)流器更容易匹配,而且把燈絲點燃時的無功消耗降為零,提高了燈管光效;燈管流明維持率和壽命也大大提高;傳統(tǒng)接法的外導(dǎo)絲引線、套管需要四根,本實用新型只需要兩根,尤其在電子鎮(zhèn)流器與燈管分體式情況下既簡便了接線,又節(jié)省了比較昂貴的輸出饋線,節(jié)約了成本;解決了植物生長燈功率大,尤其是需要一只鎮(zhèn)流器驅(qū)動多只燈管的情況下,分立元件設(shè)計構(gòu)成的電子鎮(zhèn)流器由于受制于雙極性三極管ce電流特性無法滿足的技術(shù)難題。
附圖說明
圖1為燈管無燈絲接法示意圖;
圖2為分立元件構(gòu)成的一拖一電子鎮(zhèn)流器原理圖;
圖3為一拖一植物補光燈示意圖;
圖4為一拖五植物補光燈燈管結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為一拖五植物補光整燈結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為一個電子鎮(zhèn)流器驅(qū)動多只直管型熒光燈接線示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步說明。
實施例一的植物生長熒光燈包括電子鎮(zhèn)流器和燈管,所述電子鎮(zhèn)流器包括整流電路、驅(qū)動電路、開關(guān)電路、扼流電感、諧振電容,所述驅(qū)動電路用于驅(qū)動開關(guān)電路的通斷;所述燈管兩端各包括兩根外導(dǎo)絲,所述燈管兩端的兩根外導(dǎo)絲各絞合在一起;所述燈管的兩端并聯(lián)諧振電容,所述燈管的一端依次與磁環(huán)原邊、扼流電感串聯(lián),另一端接兩個隔直電容的中點。還包括整流橋、所述整流橋用于整流,所述開關(guān)電路包括一對雙極型三極管,開關(guān)電路用于將所述高壓直流轉(zhuǎn)換為高頻高壓交流。在負載燈管總功率超過100W,雙極性三極管ce電流特性無法滿足的情況下,采用同型號同規(guī)格的三極管多只并聯(lián),即一只開關(guān)管根據(jù)需要由2~N只同型號同規(guī)格的三極管并聯(lián),并聯(lián)后兩只參數(shù)性能基本一致的匹配為一對開關(guān)管。
如圖1所示,燈管1兩端的兩根外導(dǎo)絲11分別絞合在一起,電子鎮(zhèn)流器輸出端諧振電容C5分別與扼流電感L1輸出端a和兩只隔直電容C4、C6的中點輸出端b焊接;燈管1兩端絞合好的外導(dǎo)絲11分別焊接在ab兩點,即為標準的無燈絲熱陰極輸出端接法。測試結(jié)果:按照圖2給出的無燈絲熱陰極接法,比較傳統(tǒng)有燈絲導(dǎo)入燈管的實在功率提高了10%~15%左右。如圖2所示,橋式整流橋D1~D4整流,并通過二極管D12輸出的高壓直流,一對雙極型三極管Q1、Q2構(gòu)成開關(guān)電路,將通過二極管D12輸出的高壓直流切換為高頻高壓交流,高頻高壓電流交替流經(jīng)磁環(huán)原邊N3、扼流電感L1、諧振電容C5、隔直電容C4與C6,燈管1引發(fā)諧振,擊穿燈管1兩端陰極放電,陰極快速形成陰極熱點并且發(fā)射熱電子流,燈管1進入弧光放點工作;所述燈管1的第一端的兩根燈絲先與磁環(huán)變壓器原邊串聯(lián)、再串聯(lián)扼流電感,而不是按照現(xiàn)有技術(shù)的先接扼流電感、再接磁環(huán)原邊。這樣連接的優(yōu)點是在燈管異常(一般為燈管陰極電子粉晚期接近耗盡,所發(fā)射的電子流太小),諧振啟動電壓電流交替導(dǎo)入燈管兩端,無法完全擊穿燈管著火的情況下,通過諧振電容充放電電流優(yōu)先交替流經(jīng)磁環(huán)變壓器原邊,使得磁環(huán)兩個副邊依然交替感應(yīng)到+或-的電流信號,一對開關(guān)三極管Q1、Q2依序交替導(dǎo)通截止,電子鎮(zhèn)流器線路得到一定保護,至少不至于一次啟動開關(guān)燈管未擊穿著火即毀壞一對開關(guān)三極管以及基極、發(fā)射極電阻。
實施例二的熒光燈為一拖五的植物生長熒光燈,采用集成電路專用芯片制作的熒光燈電子鎮(zhèn)流器,包括一對IC1芯片與一對MOS管,IC1芯片包括芯片IC1上片和芯片IC1下片;所述芯片IC1上片和芯片IC1下片輪流驅(qū)動MOS管,將低頻高壓直流轉(zhuǎn)換為高頻交流;所述芯片IC1下片包括555時鐘振蕩器,555時鐘振蕩器用于輸出固定的振蕩頻率;所述芯片IC1采用浮地工藝設(shè)計制作,即用低壓制作工藝替代了高壓制作工藝,其優(yōu)點不僅設(shè)計制作成本大大降低,而且芯片耐壓過流特性提高一倍以上,如實際測試芯片工作電流,設(shè)計為20mA,導(dǎo)入電流增加到1A左右,芯片依然完好。電路主體由一對集成電路芯片IC1構(gòu)成,芯片IC1下片通過電阻對橋式整流電解電容器輸出的高壓低頻降壓獲得12VDC工作電壓,輸出開關(guān)信號,芯片IC1上下片輪流驅(qū)動一對MOS管工作,把低頻高壓直流切換為高頻交流,高頻電流交替通過五組扼流電感、五組諧振電容、兩個隔直電容,燈管引發(fā)諧振,擊穿燈管兩端,陰極快速形成陰極熱點并且發(fā)射熱電子流,燈管進入弧光放點工作。與圖2所示的磁環(huán)驅(qū)動雙極型三極管自激式振蕩不同的是集成電路芯片芯片IC1下片內(nèi)存555時鐘振蕩器,輸出固定的振蕩頻率,諧振和導(dǎo)入燈管的工作頻率均為設(shè)計時選擇的固定頻率,能夠一次性擊穿燈管兩端點火,而磁環(huán)驅(qū)動雙極型三極管自激式振蕩諧振時啟動點火時隨燈管時在的管壓變化,往往需要多次諧振才能擊穿燈管(尤其燈管制作質(zhì)量差,真空氣氛不好的情況下),但制作過程工藝控制好的燈管,采用無燈絲接法后諧振剔去了燈絲分取諧振能量的弊端,也能快速擊穿點火,形成熱陰極發(fā)射熱電子流,因此可延緩光衰延長燈管壽命。
如圖3所示,植物生長熒光燈還包括燈塑件上蓋2、燈塑件下蓋3、燈頭4,所述電子鎮(zhèn)流器位于燈塑件上蓋2與燈塑件下蓋3構(gòu)成的腔體內(nèi);所述燈頭4為導(dǎo)體,燈頭4與電子鎮(zhèn)流器電連接,所述燈頭4用于將熒光燈與市電相連。所述燈管1包括形成螺旋狀的若干燈圈,在后的燈圈直徑大于在前的燈圈直徑。雖然為一拖一,最小功率也不低于30瓦,而最大功率為85瓦;其螺旋蘑菇型燈管上下盤園錯開,互不遮擋光,最大發(fā)揮了燈管的輻射效率;與普通正柱型螺旋燈比較,輻射效率提高2~3倍。
如圖4所示,一拖多插拔式燈管10還包括塑件接插件5,所述塑件接插件5包括開口51和金屬扭接頭52,所述塑件接插件的開口51與燈管管口連接,所述塑件接插件5與燈塑件下蓋3連接,所述金屬扭接頭52與電子鎮(zhèn)流器電連接,金屬扭接頭52與燈管內(nèi)的燈絲電連接。制作時將燈管插入開口51中,用燈膠粘接牢固;燈管兩端的兩根燈絲絞合后穿入金屬扭接頭52的孔,并且用金屬扭接頭52壓牢,實現(xiàn)電連接;兩端燈絲之間并聯(lián)有諧振電容(諧振電容位于燈塑件上蓋2與燈塑件下蓋3構(gòu)成的腔體內(nèi),見圖2)。
與一般為五只30瓦螺旋蘑菇型燈管組合,一塊電子鎮(zhèn)流器板驅(qū)動,整燈功率150瓦,當采用五只50瓦螺旋蘑菇型燈管組合時整燈功率達到250瓦,可以充分滿足完全沒有陽光的條件下植物生長使用。
如圖5所示,一拖五植物補光熒光燈整燈由插拔式燈管10、燈塑件上蓋20、燈塑件下蓋30、燈頭40、電子鎮(zhèn)流器PCB板構(gòu)成,其中插拔式燈管10的金屬扭接頭52插入燈塑件下蓋30的開孔內(nèi)并扭轉(zhuǎn)約15~30°(圖未示出),被燈塑件下蓋30內(nèi)的金屬簧片卡牢固而且實現(xiàn)電連接(圖未示出);電子鎮(zhèn)流器PCB板置入燈塑件上蓋20與燈塑件下蓋30構(gòu)成的腔體內(nèi),輸出線與燈塑件下蓋30的金屬簧片連接(圖未示出),兩根電源連接線一根與燈頭40的頂部金屬片連接焊接牢固,一根卡在燈頭40的金屬邊內(nèi),通過壓針壓牢固并實現(xiàn)電連接。
圖6為一只集成電路芯片為主體設(shè)計制作的電子鎮(zhèn)流器B拖多只直管熒光燈L1~Ln,這是一種強強匹配,T8直管熒光燈L1~Ln管壓不高,但管電流比同規(guī)格T5管大50%左右,但芯片驅(qū)動的是MOS管比雙極型三極管更能夠滿足大電流狀態(tài)下工作,因此一對12N60以上的較大功率MOS管也能充分滿足5只以上,如采用一拖更多,如10只以上,只需要將MOS管換為更大型號的,如20N60以上的;直管熒光植物補光燈管采用無燈絲接法以后,輸出的饋線也節(jié)約了一半,每只燈管L1~Ln安裝傳統(tǒng)接法是四根,現(xiàn)在只需要兩根,既簡便了接線又節(jié)省了比較昂貴的輸出饋線,節(jié)省了成本。
在選配燈絲時僅在不影響封口工序操作的情況下,盡量選用比燈管設(shè)計功率更大規(guī)格的,如設(shè)計功率30瓦時選用45/55/65/85瓦燈管的燈絲,這樣便可最大滿足無燈絲專利技術(shù)所要求的燈絲基金屬鎢絲的份量大,涂覆的電子粉多,制成陰極后電子分儲備大,燈管燃點光衰小,壽命長。