專(zhuān)利名稱(chēng)：節(jié)能霓虹燈電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型系一種霓虹燈供電電源，屬于放電燈點(diǎn)火的電路裝置。
霓虹燈是一種氣體放電燈，需要在高電壓下才能工作，通常采用工頻變壓器將220V市電升壓至9－15KV的方式。它雖然簡(jiǎn)單，但是，效率低，耗電量大，一根10米長(zhǎng)的燈管，需耗電450W。工頻變壓器一般用瀝青封裝在外殼內(nèi)，體大量重，制作它還需大量的銅和硅鋼片材料。在正弦波形的交流高壓作用下，燈管的平均電流較大，故管內(nèi)溫度較高，燈管容易損壞。
本實(shí)用新型的目的，在于提供一種新型的霓虹燈供電電源，其輸出為單向高壓脈沖，它能顯著地降低功耗，具有成本低、體積小，重量輕的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下霓虹燈電源包括外殼，直流電源，單向高壓脈沖形成電路，其中，單向高壓脈沖形成電路由間歇脈沖產(chǎn)生電路，包括升壓變壓器在內(nèi)的脈沖升壓電路和高壓脈沖檢波電路組成，它輸出的單向脈沖電壓為9－15KV，重復(fù)頻率為50C－100KC，占空比為0.2－0.8。脈沖電壓的選取，應(yīng)由其負(fù)載，也即霓虹燈管長(zhǎng)短而定；重復(fù)頻率不能太高，以免產(chǎn)生對(duì)其它電器的干擾，也不能太低，那樣節(jié)電效果不顯著，當(dāng)重復(fù)頻率取20±15KC，占空比為0.2－0.4，則對(duì)一根10米長(zhǎng)的霓虹燈管，節(jié)電可達(dá)90％。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下1.由于電源輸出的是脈沖電壓，所以霓虹燈工作在間歇狀態(tài)，其平均功耗與脈沖的占空比有關(guān)，選取適當(dāng)，就可產(chǎn)生顯著的節(jié)電效果；2.鑒于與上相同的原因，燈管內(nèi)的平均電流下降，所以管內(nèi)溫度也就變低，這有利于延長(zhǎng)燈管的壽命；3.由于不需要工頻變壓器，所以不僅成本低，體積小，重量輕，而且還能節(jié)約大量的銅和硅鋼材料；4.容易在電路上實(shí)現(xiàn)程序控制，以滿(mǎn)足各種具體應(yīng)用的需要。
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的三個(gè)實(shí)施例，并作進(jìn)一步的祥述。


圖1為適用于各實(shí)施例的外殼示意圖。
圖2為圖1所示外殼的內(nèi)部安裝示意圖。
圖3為實(shí)施例1的電路原理圖。
圖4為實(shí)施例2的電路原理圖。
圖5為實(shí)施例3的電路原理圖。
其中，1－輸入端；2－輸出端；3－電源變壓器；4－電路印刷線(xiàn)路板。
從圖3可知，實(shí)施例1包括直流穩(wěn)壓電源，間歇脈沖發(fā)生電路，驅(qū)動(dòng)電路，脈沖升壓電路和高壓脈沖檢波電路，直流穩(wěn)壓電源由BG1，BG2，BG3，C1和C2組成，輸出為12V直流穩(wěn)壓。由BG4，L1，C3，C4，R1和R2所組成的是一種常見(jiàn)的間歇脈沖發(fā)生電路，調(diào)節(jié)電感L1，或者其它阻容參數(shù)，可以改變所產(chǎn)生的脈沖重復(fù)頻率。驅(qū)動(dòng)電路由BG5和B2組成，目的在于為后級(jí)BG6提供足夠的基極電流。脈沖升壓電路包括升壓變壓器B3，BG6及其輸出回路，其中，BG6工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，其開(kāi)關(guān)周期取決于間歇脈沖發(fā)生電路輸出的脈沖重復(fù)頻率。與B3初級(jí)相連的BG7和C5，構(gòu)成了電源反饋?zhàn)耘e回路，它可使BG6的集電極電壓提升至28V左右，從而可降低其工作電流。鑒于電感中的電流不能突變，所以在BG6導(dǎo)通與截止時(shí)，B3的初級(jí)線(xiàn)圈兩端有脈沖電壓產(chǎn)生，并通過(guò)B3，在其次級(jí)感應(yīng)出高壓脈沖，它的寬度則取決于BG6輸出回路的電抗。根據(jù)不同的負(fù)載，改變BG3的初次級(jí)匝數(shù)比，可使輸出脈沖的電壓介于9－15KV之間。占空比可以通過(guò)改變脈沖的重復(fù)頻率或脈寬來(lái)調(diào)節(jié)。本實(shí)施例中，高壓脈沖檢波電路由耐高壓二極管BG9承擔(dān)，它與升壓變壓器B3的次級(jí)相連。因此，經(jīng)過(guò)BG9輸出到負(fù)載兩端的為單向高壓脈沖。BG9也可以并接于升壓變壓器B3的初級(jí)兩端，但這時(shí)電路需作相應(yīng)的變動(dòng)。
在本實(shí)施例中，BG4為3CG21A，BG5為3DK4，BG6為3DD15C，BG7為BS－18D，BG8為BS－17E，BG9為耐壓20KV的硅堆。下面給出對(duì)應(yīng)于輸出脈沖電壓為15KV，重復(fù)頻率為20±5KC，占空比為0.2時(shí)的有關(guān)元器件的參數(shù)C3為0.01μ，C4為0.068μ，C6為1500P，C7為2μ，C8為0.022μ；R1為39K，R2為27Ω；L1可用直經(jīng)為0.1毫米的導(dǎo)線(xiàn)繞制，其中1－2端為300匝，2－3端為425匝；L3取電感量為1毫亨的激磁線(xiàn)圈；升壓變壓器B3的繞制參數(shù)為，1－2端32匝／φ0.51，2－3端21匝／φ0.51，3－4端2匝／φ0.51，5－6端－2400匝／φ0.08。
圖4所示的實(shí)施例2，通過(guò)直流電源經(jīng)阻容元件的充放電過(guò)程控制可控硅SCR的導(dǎo)通與關(guān)閉，并產(chǎn)生出間歇脈沖。從電路可知，經(jīng)B3升壓和BG9檢波后輸出的單向高壓脈沖的重復(fù)頻率取決于時(shí)間常數(shù)R8C9，當(dāng)R1為1MΩ，C2為0.1μf時(shí)，重復(fù)頻率約為50C。調(diào)節(jié)C10，可以改變占空系數(shù)，以使工作于最佳狀態(tài)。其他有關(guān)元件參數(shù)如下R9為1KΩ，可控硅SCR為SCT102，雙向觸發(fā)管D的轉(zhuǎn)折電壓為20V。
實(shí)施例3的間歇脈沖是利用L296集成開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器件來(lái)產(chǎn)生的，參見(jiàn)圖5，經(jīng)升壓與檢波后輸出的單向高壓脈沖的重復(fù)頻率取決于與L296的腳7－11相并接的R10和C11。當(dāng)R10為20KΩ，C11為2.2nf，則重復(fù)頻率約為30KC。調(diào)節(jié)R11，可以改變占空系數(shù)。其他元件參數(shù)如下R12為4.7KΩ，R11為18KΩ的電位器，BG10選用普通的肖特基開(kāi)關(guān)二極管。
權(quán)利要求1.一種由外殼、直流電源，單向高壓脈沖形成電路所組成的霓虹燈電源，其特征在于所述的單向高壓脈沖形成電路由間歇脈沖產(chǎn)生電路，包括升壓變壓器在內(nèi)的脈沖升壓電路和高壓脈沖檢波電路組成，其輸出為單向高壓脈沖，它的電壓為9-15KV，重復(fù)頻率為50C-100KC，占空系數(shù)為0.2-0.8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的霓虹燈電源，其特征在于高壓脈沖檢波電路由耐高壓二極管BG9構(gòu)成，它與升壓變壓器的次接相連，或者并接于升壓變壓器初級(jí)兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說(shuō)的霓虹燈電源，其特征在于高壓脈沖的最佳重復(fù)頻率范圍為20±15KC，占空系數(shù)為0.2－0.4。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型為一種新型的霓虹燈供電電源，它包括外殼、直流電源，以及由間歇脈沖發(fā)生電路，升壓電路和檢波電路組成的單向高壓脈沖形成電路，它的輸出為單向高壓脈沖。由于霓虹燈工作于間歇狀態(tài)，燈管內(nèi)的平均電流及其功耗與脈沖的占空系數(shù)有關(guān)，適當(dāng)選取，節(jié)電可達(dá)90％，并且還具有體積小，重量輕，延長(zhǎng)燈管壽命等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05B41/34GK2062543SQ89207498
公開(kāi)日1990年9月19日 申請(qǐng)日期1989年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月19日
發(fā)明者劉正懷 申請(qǐng)人:劉正懷