專利名稱：稀土節(jié)能熒光燈電子啟輝鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種稀土節(jié)能熒光燈的電子啟動(dòng)——運(yùn)行裝置，即電子鎮(zhèn)流器。
稀土節(jié)能熒光燈又稱H型節(jié)能燈，是一種具有單燈頭的，低氣壓汞放電燈。本實(shí)用新型實(shí)施之前，通常是由啟輝器、電感式鎮(zhèn)流器和H型燈管構(gòu)成燈具的主電路，完成啟動(dòng)和運(yùn)行。當(dāng)電源接通時(shí)，電壓加在啟輝器兩極，使啟輝器輝光放電，導(dǎo)致金屬接觸片熱脹，使接觸點(diǎn)閉合，電流通過燈絲將其預(yù)熱，此時(shí)啟輝器內(nèi)輝光停息，待接觸片冷縮，即切斷預(yù)熱燈絲的電流，在此瞬間，鎮(zhèn)流器線圈兩端產(chǎn)生自感脈沖高壓加于兩燈絲間，迫使燈管內(nèi)氬氣電離，引起弧光放電，管內(nèi)溫度逐漸升高，電子撞擊水銀蒸氣，輻射出的紫外線激發(fā)管內(nèi)的稀土元素?zé)晒夥蹖佣a(chǎn)生可見光。由于燈管運(yùn)行中須維持比電源低的電壓，故串聯(lián)在電路中的鎮(zhèn)流器則起到電抗和扼流作用。這種電路存在的缺點(diǎn)是(1)燈具不能在低溫環(huán)境中啟動(dòng)，當(dāng)氣溫低于－2℃時(shí)燈管不能啟輝；(2)燈具不能在低電壓狀態(tài)下啟動(dòng)，當(dāng)電源低于190V時(shí)燈管不能啟輝；(3)燈管的啟輝時(shí)間長約8～10秒，不能實(shí)現(xiàn)瞬間啟動(dòng)運(yùn)行；(4)啟輝時(shí)兩燈絲間產(chǎn)生脈沖大電流和高電壓，電子?xùn)c對燈絲驟然轟擊，造成燈絲氧化物大量飛濺縮短燈管壽命；(5)電感式鎮(zhèn)流器由硅鋼片和電磁線金屬材料制成，體積和重量大，不利于燈具向小型化、輕便化、袖珍化發(fā)展；(6)不能將已斷絲的燈管點(diǎn)燃復(fù)明，無利廢功能。
本實(shí)用新型目的在于提供一種無須啟輝器，不用電感式鎮(zhèn)流器的與稀土節(jié)能燈相配套的電子啟動(dòng)運(yùn)行裝置。針對原來稀土節(jié)能燈與啟輝器和電感式鎮(zhèn)流器配套所存在的上述缺點(diǎn)于以克服。以實(shí)現(xiàn)燈具在低溫、低壓狀態(tài)下能瞬間啟輝運(yùn)行，改善燈具工作條件與性能，延長燈具使用壽命，縮小和減輕燈具體積和重量，達(dá)到節(jié)電、節(jié)材(金屬材料)、利廢(斷絲燈管復(fù)明)、降低燈具設(shè)備造價(jià)成本、普及稀土節(jié)能熒光燈這一照明光源的采用為設(shè)計(jì)目的。
本實(shí)用新型的主電路是根據(jù)晶體管單向?qū)щ姷恼髟恚呻娙莜B加、產(chǎn)生倍壓、勿須對燈絲進(jìn)行預(yù)熱，使倍壓加在燈管兩絲極間迫使管內(nèi)低壓汞瞬間弧光放電，達(dá)到啟輝目的。啟輝后，因燈管導(dǎo)通，管內(nèi)兩絲極的電壓即自動(dòng)降達(dá)正常的管壓降值，進(jìn)入正常運(yùn)行。
現(xiàn)以本實(shí)用新型的電路結(jié)線圖闡述其實(shí)施原理。
電源零線接于晶體二極管D1陽極與D2陰極相串聯(lián)的W點(diǎn)，晶體二極管D3與D4相串聯(lián)后，D3陰極與D4陰極相并聯(lián)，D4陽極與D2陽極相并聯(lián)，構(gòu)成橋式整流電路。電容器C1和C2相串聯(lián)后其一端與D1和D3的陰極H點(diǎn)聯(lián)結(jié)，而另一端與D2和D4的陽極G點(diǎn)相聯(lián)結(jié)。電源相線接于C1和C2的相串聯(lián)點(diǎn)S，構(gòu)成全波整流倍壓回路。電容器C2的一端聯(lián)結(jié)于二極管D3與D4的串聯(lián)點(diǎn)E處，而C3的另端與C1和C2的串聯(lián)點(diǎn)S處聯(lián)結(jié)，構(gòu)成通感補(bǔ)償電路，電阻器R通過換向開關(guān)K與燈管形成串聯(lián)回路。
當(dāng)由P——N點(diǎn)輸入市電時(shí)設(shè)某一瞬間電源P點(diǎn)為交流正半周，D1導(dǎo)通，D2、D3截止，電源對電容器C1充電，則H點(diǎn)為正S點(diǎn)為負(fù)。此時(shí)H——S間的電壓值應(yīng)是電源電壓的
倍。
當(dāng)電源N點(diǎn)為正半周時(shí)，D2導(dǎo)通，D1、D4截止，電源對電容器C2充電，此時(shí)S點(diǎn)為正G點(diǎn)為負(fù)。此時(shí)S——G間的電壓值亦為電源電壓值的
倍。但由于電容器C1與C2相串聯(lián)，故在H——G兩點(diǎn)間的疊加電壓為電源電壓值的2
倍若電源為220V，則H——G間的電壓則為622.25V。該電壓加在燈管兩絲極間形成高勢能電場，迫使管內(nèi)氬氣電離燈管導(dǎo)通。燈管導(dǎo)通啟動(dòng)后，由于負(fù)載電阻的變化，H——G兩點(diǎn)間的電壓瞬即降達(dá)燈具的管壓降值。稀土節(jié)能燈即在交流和直流相疊供電的狀態(tài)下進(jìn)入正常的運(yùn)行狀態(tài)。
補(bǔ)償電路由晶體管D3、D4和電容器C3構(gòu)成，在電路無負(fù)載時(shí)D3、D4起截流作用，它們和C3均無電流通過，不參與電路效應(yīng)。但當(dāng)接通負(fù)載，燈管導(dǎo)通后，因開通負(fù)載回路D3、D4和C3才參與電路工作。C3隨電路E點(diǎn)與S點(diǎn)的電位差和電極性的交變進(jìn)行充電和放電，向負(fù)載補(bǔ)償電流，以維持燈管足夠的電流強(qiáng)度。
在H——G處輸出供燈具工作的電源該線路上設(shè)有附加電路由電阻器和換向開關(guān)組成，電阻器R其作用是保護(hù)D1和D2在啟動(dòng)瞬間不遭浪涌電流所“擊穿”，起限流扼流作用，并使進(jìn)入負(fù)載的電流更趨平穩(wěn)，防止燈管頻閃效應(yīng)。為使稀土節(jié)能燈在長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)下，始終保持良好的發(fā)光效果，防止長期單向供電易造成燈管內(nèi)絲極和熒光粉層的“疲勞”，產(chǎn)生光衰退現(xiàn)象，故在電源進(jìn)入燈管前設(shè)有換向開關(guān)K，該開關(guān)的作用可改變燈管內(nèi)直流組分電荷的運(yùn)動(dòng)方向，用戶可依實(shí)情隨意撥動(dòng)換向開關(guān)，以保持充足的光源并利于延長燈管的壽命。
實(shí)施本實(shí)用新型的條件要求是應(yīng)采用非內(nèi)啟動(dòng)的稀土節(jié)能熒光燈管(該燈管可分為內(nèi)啟動(dòng)和非內(nèi)啟動(dòng)兩大類，而非內(nèi)啟動(dòng)燈管其燃點(diǎn)損壞率不但比內(nèi)啟動(dòng)燈管低，并且造價(jià)成本也低)，其它元件規(guī)格應(yīng)依不同功率燈管的要求，晶體二極管選用反向峰值電壓800～1000伏，正向電流為0.5～1安培，電容器C1和C2均采用容量0.45～2微法，其耐壓應(yīng)高于C3，電容器C3容量為1～4微法，其耐壓可低于C1和C2。電阻器的電阻值為20～250歐姆。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比其優(yōu)點(diǎn)如下1、將啟輝器、鎮(zhèn)流器的功能匯合設(shè)計(jì)于一體，與電感式鎮(zhèn)流器相比設(shè)備體積縮小1.5倍，重量減輕5倍，簡化結(jié)線，便于安裝，利于燈具向微型、袖珍發(fā)展。
2、制造工藝簡單，由較少的電子元件構(gòu)成的簡單電路能實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能。與電感式鎮(zhèn)流器相比其造價(jià)成本下降1倍。故易于為用戶接受，利于推廣普及稀土節(jié)能熒光燈這一新的電光源。
3、因采用非預(yù)熱無接觸式倍壓啟動(dòng)，而啟動(dòng)時(shí)電流并不經(jīng)燈絲自身構(gòu)成回路，其啟動(dòng)電流比電感式鎮(zhèn)流器小，避免大電流通過燈絲時(shí)造成燈絲氧化物加速揮發(fā)、飛濺之弊，故比現(xiàn)有技術(shù)更有利于延長燈管的使用壽命。
4、應(yīng)采用交、直流相疊供電方式，比電感式鎮(zhèn)流器的交流供電更適應(yīng)稀土節(jié)能熒光燈的發(fā)光特性。經(jīng)測試其光效比交流供電提高為5.2％。
5、具有電感式鎮(zhèn)流器所不具備的低電壓和低氣溫啟動(dòng)功能。當(dāng)電源電壓不低于150伏或氣溫不低于零下10攝氏度，均可實(shí)現(xiàn)瞬間啟動(dòng)。
6、具有電感式鎮(zhèn)流器所不具備的廢燈復(fù)明功能?？墒挂褦嘟z報(bào)廢的燈管重新復(fù)明，繼續(xù)使用。
7、無電感式鎮(zhèn)流器運(yùn)行中發(fā)生的蜂嗚噪音。燈具無頻閃效應(yīng)，無涉外電磁波，對周圍的無線電廣播和電視訊號(hào)不發(fā)生干擾。
權(quán)利要求1.本實(shí)用新型是一種稀土節(jié)能熒光燈電子啟輝鎮(zhèn)流器，本鎮(zhèn)流器可直接啟動(dòng)該燈照明，其特征在于該電子鎮(zhèn)流器是由晶體二極管D1和D2；D3和D4；電容器C1和C2分別串聯(lián)后再行并聯(lián)，電容器C3的一端聯(lián)結(jié)于D3和D4的串聯(lián)處，另端與C1和C2的串聯(lián)處聯(lián)結(jié)，構(gòu)成晶體二極管與電容器相混聯(lián)的閉合電路，市電零線由D1和D2相串聯(lián)處輸入，相線則由C1和C2的串聯(lián)處輸入，而由D1、D3、C1的并聯(lián)處及D2、D4、C2的并聯(lián)處同時(shí)輸出交、直流相疊供該燈啟動(dòng)和運(yùn)行的電源。
2.按權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器其特征在于在輸出的電路上串聯(lián)電阻器R，構(gòu)成附加電路，使通過燈管的電壓和電流受到R的調(diào)控。
3.按權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器其特征在于所采用D1、D2、D3、D4電參數(shù)的反向峰壓為800～1000V，正向整流電流為05～1A，C1和C2的容量應(yīng)同值，誤差不大于±5％，為045～2μf，其耐壓應(yīng)高于C3。C3的容量應(yīng)大于C1和C2，為1～45μf。
4.按權(quán)利要求2所述的電子鎮(zhèn)流器附加電路其特征在于所采用的電阻器應(yīng)是金屬線電阻以保證通過足夠的電流，其電阻值為20～250Ω。
5.按權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器其特征在于在輸出電路上安裝有換向開關(guān)K，構(gòu)成附加電路，利用K可任意調(diào)控改變燈管內(nèi)直流組分電流的運(yùn)動(dòng)方向，使燈具在長期連續(xù)不間歇的運(yùn)行中不發(fā)生光衰退。
專利摘要稀土節(jié)能熒光燈電子啟輝鎮(zhèn)流器是一種稀土節(jié)能熒光燈的配套設(shè)備。它將啟輝器和鎮(zhèn)流器的各自功能組成一體。采用整流、電容疊加產(chǎn)生倍壓的瞬間高壓激勵(lì)燈管內(nèi)氬氣電離，使燈啟輝。并將交流與直流相疊的電源輸入燈內(nèi)。使該燈能在低電壓、低氣溫狀態(tài)下瞬間啟輝。實(shí)現(xiàn)無頻閃、無涉外電磁波、無噪音照明。達(dá)到節(jié)電、延長該燈壽命效果。還能使已斷絲的廢燈管重新如常復(fù)明。改善了該燈的工作性能和照明的環(huán)境條件，降低該燈的設(shè)備造價(jià)。
文檔編號(hào)H05B41/16GK2084269SQ9021625
公開日1991年9月4日 申請日期1990年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月13日
發(fā)明者劉嘯 申請人:劉嘯