專利名稱：用于燈具的柔性啟動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種柔性啟動裝置，尤其是涉及一種用于燈具的柔性啟動裝置。
一般習知燈具的啟動原理(以日光燈管為例)是利用電子穩(wěn)定器中由高頻振蕩所產(chǎn)生的高電壓及高電流來觸發(fā)日光燈管的啟動，其使日光燈管兩端的電壓差值被迅速提升，并當累積至一千伏特以上的瞬間高電壓時(若未預先對日光燈管的燈絲加熱則需約兩千伏特以上的瞬間高電壓)，日光燈管即被啟動點亮。因日光燈管內(nèi)的燈絲必須在瞬間內(nèi)承受上千伏特的高電壓，所以使得燈絲的電離子在尚未活潑的情況下即以不均勻的發(fā)射強迫點亮燈管，致使燈絲被加速氧化而損壞、老化，從而降低了日光燈管的使用壽命，并且導致內(nèi)含大量水銀的日光燈管丟棄后還衍生出嚴重的環(huán)境污染問題。
為了提高日光燈管的使用壽命，習知的改良方法是以變頻電路于產(chǎn)生高電壓之前先降頻將高電壓抑制為較低的電壓，而同時仍有較低的電流流入燈絲進行預熱，經(jīng)過一般時間后才產(chǎn)出高電壓點亮日光燈管。然而上述方法的缺點在于其抑制電壓的同時也壓制了電流，使得預熱效率較差；另一方面，若所欲點亮的標的物是由數(shù)只日光燈管組成的燈具組，則因每支日光燈管可點亮的最低電壓各不相同，所以有些日光燈管即使在較低電壓的情況下也有可能未經(jīng)預熱燈絲便直接強迫點亮，且因使用習知的變頻式柔性啟動裝置無法在燈絲預熱期間完全暫停電壓的輸入，故其無法完全避免強迫點亮燈管的缺點并達到增長日光燈管使用壽命的最終目的。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于燈具的柔性啟動裝置，其可于燈絲預熱期間不提供任何電壓以觸發(fā)起動日光燈管，并且不抑制預熱燈絲的電流，該裝置不僅使用的電子元件少而且電路簡單又有效率，其還可于不改變整體電路結(jié)構的情況下應用于具有多只日光燈管的燈具組。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用于燈具的柔性啟動裝置，其特征在于包括有一整流濾波電路，以與一交流電源連接，以將交流電轉(zhuǎn)換成直流電而提供觸發(fā)信號；一高頻電壓產(chǎn)生電路，與該整流濾波電路相連接，該高頻電壓產(chǎn)生電路包含兩個晶體管及一輸出電容，該兩個晶體管互相振蕩而產(chǎn)生高頻電壓；一高頻輸出變壓器，與該高頻電壓產(chǎn)生電路相連接，該高頻輸出變壓器包括一初級線圈及一與該初級線圈耦合的次級線圈，該初級線圈的一端與該輸出電容相連接，該初級線圈的另一端與該次級線圈的一端則分別連接于一燈具的燈管兩端；一第一電容器，連接于該燈管兩端之間，該第一電容器與該高頻輸出變壓器產(chǎn)生諧振而提供瞬間高電壓給該燈管以啟動該燈管；一控制電路，與該次級線圈的另一端相連，該控制電路包含一充電電路及一開關元件，該充電電路于該交流電源供應電流初期時提供一充電電流以使該開關元件導通，并使連接于該開關元件的該次級圈成接地狀態(tài)，使得與該次級線圈耦合的該初級線圈無法正常作用而僅讓該高頻電壓產(chǎn)生電路的輸出電容所輸出的電流流入該燈管以預熱該燈管的燈絲，該開關元件于一充電時間之后關閉而使該次級線圈恢復正常作用，此時該初級線圈即受正常感應而與該第一電容器產(chǎn)生諧振，以啟動該燈管。
所述的用于燈具的柔性啟動裝置，其特征在于該高頻電壓產(chǎn)生電路的輸出電流在對該燈管的燈絲預熱時并未受壓制而衰減。
所述的用于燈具的柔性啟動裝置，其特征在于該高頻電壓產(chǎn)生電路的輸出電流在對該燈管的燈絲預熱時，該高頻輸出變壓器并未提供任何電壓至該燈管。
所述的用于燈具的柔性啟動裝置，其特征在于該控制電路中的開關元件為一晶體管。
所述的用于燈具的柔性啟動裝置，其特征在于該控制電路中的開關元件為一繼電器及一晶體管。
所述的用于燈具的柔性啟動裝置，其特征在于該控制電路中的開關元件為一溫度開關。
采用了上述結(jié)構后，由于本發(fā)明中，次級線圈于供電初期所造成的接地狀態(tài)，使與之耦合的初級線圈暫時喪失電感應(即無電壓輸入)，而僅將來自高頻電壓產(chǎn)生電路的電流提供進入燈管或燈泡中進行預熱，其后再恢復正常的電壓供應，其不僅使燈具中燈管或燈泡具有較長的使用壽命，而且還適于同時啟動多組燈管或燈泡，具有高效率、低成本的優(yōu)點。
下面，結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細的描述。


圖1是本發(fā)明的第一較佳實施例的電路圖。
圖2是本發(fā)明的第二較佳實施例的電路圖。
圖3是本發(fā)明的第三較佳實施例的電路圖。
圖4是本發(fā)明的第四較佳實施例的電路圖。
圖1所示為本發(fā)明的第一較佳實施例，其包含一整流濾波電路20，一高頻電壓產(chǎn)生電路30，一高頻輸出變壓器40，一第一電容器C31及一控制電路50。該整流濾波電路20與交流電壓源Sac連接，整流濾波電路20經(jīng)由其內(nèi)的橋式整流電路10將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電流而由節(jié)點A輸出，以提供觸發(fā)信號給之后的高頻電壓產(chǎn)生電路30。該高頻電壓產(chǎn)生電路30與整流濾波電路20相連接，其以所包含的兩晶體管Q1及Q2產(chǎn)生振蕩而產(chǎn)生高頻電壓并經(jīng)輸出電容C1輸出至高頻輸出變壓器40。該高頻輸出變壓器40與高頻電壓產(chǎn)生電路30的輸出電容C1相連接，其包括一初級線圈L11及一與初級線圈L11耦合的次級線圈L21。該初級線圈L11的一端與該輸出電容C1相連接，而初級線圈L11的另一端與次級線圈L21的一端則分別連接于一日光燈管51的兩端，且另有一第一電容器C31也連接于該日光燈管51的兩端間，該第一電容器C31與高頻輸出變壓器40構成一LC諧振電路，以該高頻輸出變壓器40與第一電容器C31形成LC諧振所產(chǎn)生的高電壓，提供至日光燈管51而點亮日光燈管。
然而，在交流電壓源Sac開啟供電的初期，高頻輸出變壓器40并無法與第一電容器C31形成LC揩振，因為控制電路50中的電容C2與電阻R1形成的充電電路由Vcc對電容C2進行充電，部份的充電電流即流入功率晶體管Q3的基極以使之導通。此處的齊納二極管Z1具有穩(wěn)壓作用以保護Q3避免誤動作而燒壞，Q3導通后將使得高頻輸出變壓器40的次級線圈L21經(jīng)由二極管D1拉至近似于接地的電位，因此時次級圈組L21被接地，與次級線圈L21耦合的初級線圈L11的電感應由正常值約2mH降至約10-2mH，因此無法正常與第一電容器C31形成LC諧振，所以并無高電壓提供至日光燈管51。雖然此時并無高電壓提供至日光燈管，但初級線圈L11仍維持類似單導線的導通作用，故高頻電壓產(chǎn)生電路30中輸出電容C1所輸出的電流仍經(jīng)由初級線圈組L11流入日光燈管51而對燈絲進行預熱。(在此將初級線圈L11于供電初期末提供電壓輸入而僅提供電流輸入于燈管51進行預熱，并留下極微量的電感應(10-2mH)，而未將初級線圈L11完全短路的設計，是為避免在完全失去電感應的情況下，電容器C31的單獨作用會造成燈管51內(nèi)的水銀急劇揮發(fā)而迅速燒黑燈管51的嚴重后果。)接著因控制電路50中RC充電電路的充電電流隨著充電時間增加而逐漸變小。約經(jīng)1.5秒的充電時間，充電電流已小到無法驅(qū)動Q3，所以Q3關閉使高頻輸出變壓器40恢復正常作用而與第一電容器C31形成LC諧振，并將所產(chǎn)生的高電壓提供至日光燈管51而點亮日光燈管。
本發(fā)明的日光燈柔性啟動裝置相較于習知裝置，并未壓制預熱電流，因此可保持較佳的預熱效率，而且在預熱期間未提供電壓至日光燈管，因此不會有強迫點亮日光燈管的情形發(fā)生，能夠有效地延長日光燈管的使用壽命。
圖2所示為本發(fā)明的第二較佳實施例，與圖1相比較，圖2是以一功率晶體管Q導通與否來控制高電壓是否提供至日光燈管51。第二較佳實施例是以一斷電器R2及一小號功率晶體管Q3來控制高電壓是否提供至日光燈管51。如圖2所示，其產(chǎn)生高電壓的電路操作方式及流程均與圖1相同，在此不另贅述，其控制高電壓提供至日光燈管的方式則為于電容C2與電阻R1形成的充電電路進行充電時，一部份充電電流導通了該小號功率晶體管Q3而使繼電器R2開關向下，此時次級線圈L21經(jīng)由二級管D1而接地，初級線圈L11失去作用而僅使電容C1的輸出電流流入日光燈管51進行預熱。經(jīng)過一段充電時間之后，充電電流小到無法驅(qū)動功率晶體管Q3而使之關閉，并使繼電器R2開關向上，則初級線圈L11及次組線圈L21恢復正常作用而與第一電容器C31形成LC諧振，并將高電壓提供至日光燈管51而啟動點亮燈管51。由上所述，本發(fā)明用以控制高電壓提供至日光燈管的開關元件并不只限于一種形式，比如也可利用溫度開關感應于充電時間內(nèi)所造成電路元件溫度的變化而控制高電壓提供至日光燈管。
圖3所示為本發(fā)明的第三較佳實施例，其顯示本發(fā)明同時啟動兩組日光燈管的電路圖。如圖3所示，第一日光燈管51是以初級線圈L11及次級線圈L21與第一電容器C31形成LC諧振。功率晶體管Q3是以二極管D1與次級線圈L21連接以控制高電壓是否提供至第一日光燈管51；第二日光燈管52則以初級線圈L12及次級線圈L22與第二電容器C32形成LC諧振，功率晶體管Q3則以二極管D2與次級線圈L22連接以控制高電壓是否提供至日光燈管52。圖4所示則為本發(fā)明的第四較佳實施例，其顯示本發(fā)明同時啟動四組日光燈管的電路圖，圖4中，是分別以二極管D1、D2、D3及D4與次級線圈L21、L22、L23及L24連接以控制高電壓是否提供至日光燈管51、52、53及54，而其中電路的動作原理均與前述較佳實施例相同。由圖3及圖4所示也可說明本發(fā)明的日光燈柔性啟動裝置可于不改變電路主體結(jié)構的情況下，適于多組日光燈管的使用，而達到同時啟動多組日光燈管的目的。
雖然本發(fā)明已列舉了數(shù)個實施例，然其并非用以限定本發(fā)明，而于具體實施時，可根據(jù)本發(fā)明的原理并在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)，作些許的更動與修改，例如將開關元件由晶體管Q3換成傳統(tǒng)的溫度開關，而省略D1的二極管保護等。
權利要求
1.一種用于燈具的柔性啟動裝置，其特征在于包括有一整流濾波電路，以與一交流電源連接，以將交流電轉(zhuǎn)換成直流電而提供觸發(fā)信號；一高頻電壓產(chǎn)生電路，與該整流濾波電路相連接，該高頻電壓產(chǎn)生電路包含兩個晶體管及一輸出電容，該兩個晶體管互相振蕩而產(chǎn)生高頻電壓；一高頻輸出變壓器，與該高頻電壓產(chǎn)生電路相連接，該高頻輸出變壓器包括一初級線圈及一與該初級線圈耦合的次級線圈，該初級線圈的一端與該輸出電容相連接，該初級線圈的另一端與該次級線圈的一端則分別連接于一燈具的燈管兩端；一第一電容器，連接于該燈管兩端之間，該第一電容器與該高頻輸出變壓器產(chǎn)生諧振而提供瞬間高電壓給該燈管以啟動該燈管；一控制電路，與該次級線圈的另一端相連，該控制電路包含一充電電路及一開關元件，該充電電路于該交流電源供應電流初期時提供一充電電流以使該開關元件導通，并使連接于該開關元件的該次級圈成接地狀態(tài)，使得與該次級線圈耦合的該初級線圈無法正常作用而僅讓該高頻電壓產(chǎn)生電路的輸出電容所輸出的電流流入該燈管以預熱該燈管的燈絲，該開關元件于一充電時間之后關閉而使該次級線圈恢復正常作用，此時該初級線圈即受正常感應而與該第一電容器產(chǎn)生諧振，以啟動該燈管。
2.如權利要求1所述的用于燈具的柔性啟動裝置，其特征在于該高頻電壓產(chǎn)生電路的輸出電流在對該燈管的燈絲預熱時并未受壓制而衰減。
3.如權利要求1所述的用于燈具的柔性啟動裝置，其特征在于該高頻電壓產(chǎn)生電路的輸出電流在對該燈管的燈絲預熱時，該高頻輸出變壓器并未提供任何電壓至該燈管。
4.如權利要求1所述的用于燈具的柔性啟動裝置，其特征在于該控制電路中的開關元件為一晶體管。
5.如權利要求1所述的用于燈具的柔性啟動裝置，其特征在于該控制電路中的開關元件為一繼電器及一晶體管。
6.如權利要求1所述的用于燈具的柔性啟動裝置，其特征在于該控制電路中的開關元件為一溫度開關。
全文摘要
一種用于燈具的柔性啟動裝置,其包括:一整流濾波電路,用以將交流電轉(zhuǎn)換成直流電以提供觸發(fā)信號;一高頻電壓產(chǎn)生電路,經(jīng)兩晶體管振蕩以產(chǎn)生高頻電壓;一與高頻電壓產(chǎn)生電路成電連接的高頻輸出變壓器,其包括一初級線圈及一次級線圈;一第一電容器,其可與該高頻輸出變壓器產(chǎn)生諧振而提供瞬間高電壓給燈具的燈管;以及一控制電路,其通過內(nèi)部的充電電路及開關元件以控制與其連接的次級線圈接地或正常作用。
文檔編號H05B41/28GK1311624SQ0010372
公開日2001年9月5日 申請日期2000年2月29日 優(yōu)先權日2000年2月29日
發(fā)明者陳志宏 申請人:普立揚科技股份有限公司