專利名稱：高頻無極光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣體放電光源，特別涉及電磁感應(yīng)的高頻無極光源。
技術(shù)背景從2004年6月23日公開的公告號(hào)為CN1155049C的中國專利(專利號(hào)為96191079. 8) 巳知這種放電光源。該種氣體放電光源，包括 一個(gè)無電極放電腔，它包括充有充填物質(zhì)為 汞和惰性氣體的管狀燈殼，所述燈殼包括兩個(gè)平行配置的管，在平行管一端或其附近與第一 側(cè)邊管相連，在平行管另一端或其附近與第二側(cè)邊管相連，從而構(gòu)成閉合環(huán)；環(huán)繞在所述燈 殼的第一側(cè)邊管上放置的第一磁芯；環(huán)繞在所述燈殼的第二側(cè)邊管上放置的第二磁芯； 一個(gè) 輸入繞組，由設(shè)置在所述第一磁芯上的第一感應(yīng)繞組和設(shè)置在所述第二磁芯上的笫二感應(yīng)繞 組所構(gòu)成； 一個(gè)與所述輸入繞組連接的射頻電源，用于把足夠的高頻能量供給所述汞蒸汽和 所述惰性氣體，以便在所述燈殼內(nèi)產(chǎn)生放電電流等于或大于2A的放電；并且其中所述射頻電 源的頻率在50KHz至3MHz的范圍內(nèi)。該種放電光源的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，有待進(jìn)一步改進(jìn)。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)和工藝簡單、并具有較高啟動(dòng)性能的高頻無極光源。 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案高頻無極光源，包括 一個(gè)無電極放電腔，它包括構(gòu)成閉合環(huán)路的管狀燈殼，燈殼內(nèi)含有可電離的充填物質(zhì)，燈殼的內(nèi)表面設(shè)置有熒光涂層，所述燈殼包括相隔一間距而平行配置的兩段直管；一個(gè)圍繞所述兩段直管設(shè)置的雙孔磁芯，其兩段直管分別置于雙孔磁芯的兩個(gè)孔位中； 一個(gè)輸入繞組，由巻繞于所述雙孔磁芯上的感應(yīng)繞組和巻繞于所述燈殼上的兩個(gè)啟動(dòng)繞組所構(gòu)成，所述的感應(yīng)繞組與所述的兩個(gè)啟動(dòng)繞組串接連接，所述的感應(yīng)繞組串接于所述的兩個(gè)啟動(dòng)繞組之間；一個(gè)與所述的輸入繞組進(jìn)行連接的射頻電源，用于提供射頻能量。所述的巻繞于雙孔磁芯上的感應(yīng)繞組，有多種巻繞設(shè)置方案。其感應(yīng)繞組可以全部巻繞 于所述的雙孔磁芯兩個(gè)孔位之間的磁體上；也可以使其感應(yīng)繞組中的部分繞組巻繞于所述的 雙孔磁芯兩個(gè)孔位之間的磁體上；還可以使其感應(yīng)繞組不巻繞于所述的雙孔磁芯兩個(gè)孔位之 間的磁體上。所述的感應(yīng)繞組的圈數(shù)通常位于1圈至40圈之間。所述的構(gòu)成閉合環(huán)路的管狀燈殼可以由兩個(gè)U型管狀燈殼在U型開口處相互連接而成， 并使兩個(gè)U型管狀燈殼處在同一平面內(nèi)；所述的構(gòu)成閉合環(huán)路的管狀燈殼也可以由兩個(gè)U型管狀燈殼和連通兩個(gè)U型管狀燈殼的兩段直管所構(gòu)成，并使兩個(gè)U型管狀燈殼不處在同一平 面內(nèi)，這樣無電極放電腔就具有閉合的立體造型。設(shè)置在所述燈殼上的兩個(gè)啟動(dòng)繞組，可以都巻繞于所述的兩段直管之一的同一段直管上， 也可以分別巻繞于所述的兩段直管上，還可以巻繞于所述的兩段直管之外的管狀燈殼上。所 述的啟動(dòng)繞組的圈數(shù)通常位于l圈至20圈之間，優(yōu)選地在2圈至6圈之間。所述的兩段直管相隔的間距可選在5mm至80mm之間，優(yōu)選地在lOmra至60mm之間。所述的射頻電源的頻率通常在50KHz至3MHz之間，優(yōu)選地在lOOKHz至400KHz之間。所述的可電離的充填物質(zhì)為汞和惰性氣體。其汞可為液態(tài)的汞，也可為固態(tài)的汞，如汞 齊，其汞齊可設(shè)置在排氣管內(nèi)；其惰性氣體可以是氬、氪等惰性氣體及它們的混合物。在所述的構(gòu)成閉合環(huán)路的管狀燈殼上可設(shè)置外露尺寸較小的內(nèi)置式排氣管，也可設(shè)置制 作工藝較簡單的外置式排氣管。所述的雙孔磁芯通常用鐵氧體材料構(gòu)成，最好選用錳鋅鐵氧體材料，也可選用鎳鋅鐵氧 體材料；雙孔磁芯最好被切成兩塊，使切開后磁芯的兩個(gè)孔位都敞開，以使所述的兩段直管 能方便放入磁芯的兩個(gè)孔位中，被切開的磁芯的各端部被研磨平滑。本實(shí)用新型具有如下積極效果在本實(shí)用新型的裝置中，輸入繞組由巻繞于所述雙孔磁芯上的感應(yīng)繞組和巻繞于所述燈 殼上的兩個(gè)啟動(dòng)繞組所構(gòu)成，其輸入繞組與所述的雙孔磁芯構(gòu)成了光源的功率耦合裝置。與 現(xiàn)有技術(shù)相比，首先是本實(shí)用新型的功率耦合裝置的結(jié)構(gòu)與制造工藝大為簡化，制造效率大 為提高；其次是輸入繞組中所包含的制作簡單和成本很低的兩個(gè)啟動(dòng)繞組使光源具有很高的 啟動(dòng)能力，而無需專門配置用于光源啟動(dòng)的較為復(fù)雜的輔助啟動(dòng)裝置；另外本實(shí)用新型的功 率耦合裝置易于單端固定或一處固定，拓寬了其使用范圍。

圖1是現(xiàn)有的高頻無極光源的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本實(shí)用新型的高頻無極光源的示意圖； 圖3是本實(shí)用新型的高頻無極光源的第二個(gè)實(shí)施例的示意圖； 圖4是本實(shí)用新型的高頻無極光源的又一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的高頻無極光源的結(jié)構(gòu)示意圖。無電極放電腔1包括兩個(gè)平行設(shè)置 的直管2、 3和兩個(gè)側(cè)邊管4、 5。兩個(gè)側(cè)管4、 5使直管2和直管3之間的氣體相連通，借此 構(gòu)成閉環(huán)的結(jié)構(gòu)。兩個(gè)設(shè)置在側(cè)管4和側(cè)管5上的單孔磁芯6、 7及圈繞在單孔磁芯6、 7上的兩個(gè)感應(yīng)繞組8、 9其相距的距離甚遠(yuǎn)，其兩個(gè)感應(yīng)繞組8、 9至少有四條引出線，通過引 出線與射頻電源10相連。很顯然，兩個(gè)感應(yīng)繞組8、 9需要分別繞制，其兩個(gè)單孔磁芯6、 7 需要分別進(jìn)行固定安裝。從圖中可見，兩個(gè)感應(yīng)繞組8、 9的引出線較多，他們與射頻電源 IO的連接較為復(fù)雜，而且有較長的連接線暴露在外，這將影響其產(chǎn)品的美觀并可能產(chǎn)生嚴(yán)重 的電磁干擾。圖2示出了本實(shí)用新型的高頻無極光源的第一個(gè)實(shí)施例。無電極放電腔1包括兩個(gè)U型 的管狀燈殼17、 18，兩個(gè)U型的管狀燈殼在U型開口處相互連接而構(gòu)成閉環(huán)的結(jié)構(gòu)，這兩個(gè) U型管狀燈殼處在同一平面內(nèi)。燈殼內(nèi)含有可電離的充填物質(zhì)汞和惰性氣體氬，燈殼的內(nèi)表 面設(shè)置有熒光涂層。從圖中可見，在構(gòu)成閉合環(huán)路的管狀燈殼中包括兩段直管13、 14，它們 相隔一間距而平行設(shè)置；雙孔磁芯11設(shè)置在所述的兩段直管13、 14上，其兩個(gè)孔位分別放 置了所述的兩段直管13、 14;在雙孔磁芯11上設(shè)置了一個(gè)感應(yīng)繞組12，該感應(yīng)繞組全部巻 繞于雙孔磁芯ll兩個(gè)孔位之間的磁體上；兩個(gè)啟動(dòng)繞組15、 16直接巻繞于一段直管14上； 由感應(yīng)繞組12和兩個(gè)啟動(dòng)繞組15、 16串聯(lián)構(gòu)成了輸入繞組，其中感應(yīng)繞組12串接于兩個(gè)啟 動(dòng)繞組15、 16之間；射頻電源10與由感應(yīng)繞組12和兩個(gè)啟動(dòng)繞組15、 16所構(gòu)成的輸入繞 組進(jìn)行電連接。當(dāng)電源接通時(shí)，射頻電源10的輸出提供一起始的高壓，該高壓施加在兩個(gè)啟動(dòng)繞組15、 16上，使該兩個(gè)啟動(dòng)繞組附近的燈殼內(nèi)的氣體電離擊穿，即引起電容性發(fā)電，然后過渡到感 應(yīng)耦合放電。該兩個(gè)啟動(dòng)繞組，其制作簡單、成本很低。工作時(shí)，由雙孔磁芯11和感應(yīng)繞組12及兩個(gè)啟動(dòng)繞組15、 16所構(gòu)成的功率耦合裝置把 射頻電源IO所提供的能量耦合到無電極放電腔1中，以驅(qū)動(dòng)無電極放電腔1進(jìn)行放電。本實(shí) 施例的感應(yīng)繞組12全部巻繞于兩個(gè)孔位之間的磁體上，恰巧能在構(gòu)成閉合環(huán)路的管狀燈殼的 兩處同相驅(qū)動(dòng)其無電極放電腔1進(jìn)行放電工作。無電極放電腔1的放電所發(fā)射出的紫外光通 過設(shè)置在燈殼內(nèi)表面的熒光涂層轉(zhuǎn)換為可見光。關(guān)于雙孔磁芯的兩個(gè)孔的形狀，可以是圓形，也可以其它形狀。為了便于雙孔磁芯設(shè)置 或固定于燈殼上，雙孔磁芯最好被切成兩塊，使切開后的兩個(gè)孔位都敞開，以使所述的兩段 直管13、 14能方便地放入雙孔磁芯的兩個(gè)孔位中，被切開的磁芯的各端部最好被研磨平滑， 以使磁芯安裝后各切割端之間的間隙最?。划?dāng)被切開的磁芯進(jìn)行固定安裝時(shí)，可選用金屬材 料包裹磁芯，以使其兩部分磁芯緊緊固定在一起；為了抑制可能的電磁干擾，可以使用導(dǎo)電 體把包裹用的金屬材料連接到電源線的兩極之一上，其導(dǎo)電體中包括有一個(gè)電容器或串聯(lián)連 接的多個(gè)電容器。關(guān)于所述的可電離的充填物質(zhì)汞的選擇與設(shè)置。其汞可為液態(tài)的汞，也可為固態(tài)的汞， 如可選用被稱為汞齊的含汞合金，為了使燈啟動(dòng)后能很快達(dá)到較高的光輸出，也可附加選用 一種被稱為銦網(wǎng)的含汞合金，其選用的汞通常放置在排氣管內(nèi)，也可選擇腔內(nèi)的其它地方放 置，主要要考慮其溫度的影響，這是大家所知道的。圖3示出了本實(shí)用新型的高頻無極光源的第二個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例與圖2所示的第一個(gè) 實(shí)施例相似，只是兩個(gè)啟動(dòng)繞組15、 16所設(shè)置的位置有所不同。在本實(shí)施例中，其中的一個(gè) 啟動(dòng)繞組15設(shè)置在一段直管13上，另一個(gè)啟動(dòng)繞組16設(shè)置在另一段直管14上。這樣設(shè)置 兩個(gè)啟動(dòng)繞組也能使本實(shí)用新型裝置安全啟動(dòng)。圖4示出了本實(shí)用新型的高頻無極光源的又一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，無電極放電腔 1包括兩個(gè)U型的管狀燈殼17、 18和連通兩個(gè)U型管狀燈殼的兩段直管13、 14，兩個(gè)U型管 狀燈殼17、 18不在同一平面內(nèi)，因此無電極放電腔1具有立體造型；燈殼內(nèi)含有可電離的充 填物質(zhì)汞和惰性氣體氬，燈殼內(nèi)表面設(shè)置有熒光涂層；感應(yīng)繞組12被設(shè)置在雙孔磁芯11上; 兩段直管13、 14放置于雙孔磁芯11的兩個(gè)孔位中；在一段直管13上設(shè)置了啟動(dòng)繞組15， 在另一段直管14上設(shè)置了啟動(dòng)繞組16，其中感應(yīng)繞組12串接于兩個(gè)啟動(dòng)繞組15、 16之間。 該種立體造型的高頻無極光源容易在雙孔磁芯11所在端進(jìn)行單端固定，例如可以把射頻電源 IO放置于一燈座內(nèi)，把擁有雙孔磁芯11的一端固定于燈座上，再利用固定在燈座上的燈頭 接到電源線上，這與普通的雙U型節(jié)能燈一樣具有美觀形狀及方便使用。盡管已經(jīng)展示和描述了目前認(rèn)為是優(yōu)選的本實(shí)用新型的實(shí)施例，但顯而易見，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員可以進(jìn)行各種改變和改進(jìn)，而不背離由所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求1. 高頻無極光源，包括一個(gè)無電極放電腔(1)，它包括構(gòu)成閉合環(huán)路的管狀燈殼，燈殼內(nèi)含有可電離的充填物質(zhì)，燈殼的內(nèi)表面設(shè)置有熒光涂層，所述燈殼包括相隔一間距而平行配置的兩段直管(13、14)；一個(gè)圍繞所述兩段直管(13、14)設(shè)置的雙孔磁芯(11)，其兩段直管(13、14)分別置于雙孔磁芯(11)的兩個(gè)孔位中；一個(gè)輸入繞組，由卷繞于所述雙孔磁芯上的感應(yīng)繞組(12)和卷繞于所述燈殼上的兩個(gè)啟動(dòng)繞組(15、16)所構(gòu)成，所述的感應(yīng)繞組與所述的兩個(gè)啟動(dòng)繞組串接連接，所述的感應(yīng)繞組串接于所述的兩個(gè)啟動(dòng)繞組之間；一個(gè)與所述的輸入繞組進(jìn)行連接的射頻電源(10)，用于提供射頻能量。
2、 如權(quán)利要求1所述的高頻無極光源，其特征在于，所述的感應(yīng)繞組至少有部分繞組巻 繞于所述的雙孔磁芯兩個(gè)孔位之間的磁體上。
3、 如權(quán)利要求1所述的高頻無極光源，其特征在于，所述的感應(yīng)繞組的圈數(shù)位于1圈至 40圈之間。
4、 如權(quán)利要求1所述的高頻無極光源，其特征在于，所述的啟動(dòng)繞組的圈數(shù)位于1圈至 20圈之間。
5、 如權(quán)利要求1所述的高頻無極光源，其特征在于，所述的構(gòu)成閉合環(huán)路的管狀燈殼由 兩個(gè)U型管狀燈殼(17、 18)在U型開口處相互連接而成，并使兩個(gè)U型管狀燈殼處在同 一平面內(nèi)。
6、 如權(quán)利要求1所述的高頻無極光源，其特征在于，所述的構(gòu)成閉合環(huán)路的管狀燈殼由 兩個(gè)U型管狀燈殼(17、 18)和連通兩個(gè)U型管狀燈殼的兩段直管所構(gòu)成，并使兩個(gè)U型 管狀燈殼不處在同一平面內(nèi)。
7、 如權(quán)利要求1所述的高頻無極光源，其特征在于，所述的兩個(gè)啟動(dòng)繞組都巻繞于所述 的兩段直管(13、 14)之一的同一段直管上。
8、 如權(quán)利要求1所述的高頻無極光源，其特征在于，所述的兩個(gè)啟動(dòng)繞組分別巻繞于所 述的兩段直管(13、 14)上。
9、 如權(quán)利要求1至8之一所述的高頻無極光源，其特征在于，所述的射頻電源的頻率在 50KHz至3MHz之間。
專利摘要高頻無極光源，包括一個(gè)無電極放電腔，它包括構(gòu)成閉合環(huán)路的管狀燈殼，燈殼內(nèi)含有可電離的充填物質(zhì)，燈殼的內(nèi)表面設(shè)置有熒光涂層，所述燈殼包括相隔一間距而平行配置的兩段直管；一個(gè)圍繞所述兩段直管設(shè)置的雙孔磁芯，其兩段直管分別置于雙孔磁芯的兩個(gè)孔位中；一個(gè)輸入繞組，由卷繞于所述雙孔磁芯上的感應(yīng)繞組和卷繞于所述燈殼上的兩個(gè)啟動(dòng)繞組所構(gòu)成，所述的感應(yīng)繞組與所述的兩個(gè)啟動(dòng)繞組串接連接，所述的感應(yīng)繞組串接于所述的兩個(gè)啟動(dòng)繞組之間；一個(gè)與所述的輸入繞組進(jìn)行連接的射頻電源，用于提供射頻能量。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)和工藝簡單、啟動(dòng)性能高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05B41/02GK201117633SQ20072012717
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者任文華 申請(qǐng)人:任文華