專(zhuān)利名稱(chēng)：交通信號(hào)燈燈泡延壽器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及燈泡起動(dòng)電流限流技術(shù)，特別是一種用于交通信號(hào)燈的燈泡延壽器。
現(xiàn)有的交通信號(hào)燈燈泡是采用100W的普通白熾燈泡，這種燈泡的燈絲冷阻比熱阻小10倍以上，也就是說(shuō)起動(dòng)時(shí)的電流要比穩(wěn)定后的電流大10多倍。又由于交通信號(hào)的特點(diǎn)是不斷開(kāi)通和關(guān)閉，即紅、綠燈交替點(diǎn)亮，每天開(kāi)、關(guān)達(dá)數(shù)百次之多。在這樣頻繁的起動(dòng)電流沖擊下，白熾燈泡的燈絲很容易老化而損壞。對(duì)于一般普通100W白熾燈泡的平均使用壽命為2個(gè)月左右。由此可見(jiàn)，全國(guó)各城市交通信號(hào)燈換燈泡的工作量是很大的，而且換燈泡時(shí)要用工程車(chē)高空作業(yè)，對(duì)于一些小城市因缺乏工程車(chē)則換燈泡就更困難了。這樣就很難保證交通信號(hào)的正常工作，對(duì)城市的交通秩序造成不良影響。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、性能穩(wěn)定可靠的交通信號(hào)燈燈泡延壽器，它能使普通白熾燈泡點(diǎn)亮瞬間的沖擊電流減到最低限度，從而延長(zhǎng)燈泡的使用壽命5到10倍。
本實(shí)用新型目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種交通信號(hào)燈燈泡延壽器，在交通信號(hào)燈具內(nèi)裝有一個(gè)燈泡延壽器，該燈泡延壽器的結(jié)構(gòu)是在塑料盒內(nèi)裝有燈泡起動(dòng)電流限流電路線(xiàn)路板，用環(huán)氧樹(shù)脂填充盒內(nèi)空間使之成為一個(gè)密封整體，該密封盒裝有連接交流220V外電源的兩根輸入引線(xiàn)和連接燈泡的兩根輸出引線(xiàn)。燈泡起動(dòng)電流限流電路包括橋式整流電路及直流穩(wěn)壓電源；由普通白熾燈W、高反壓大功率場(chǎng)效應(yīng)管Tr、取樣電阻R6串聯(lián)組成的主回路；低值電壓比較器IC輸出端3與場(chǎng)效應(yīng)管Tr控制柵極相連接；低值電壓比較器IC正向輸入端2與閥門(mén)電路輸出端相連接；場(chǎng)效應(yīng)管Tr源極與參考地之間接有充電回路，其輸出端與低值電壓比較器IC負(fù)向輸入端4相連接。所述閥門(mén)電路由電阻R2、二極管D6串聯(lián)組成，并接在直流穩(wěn)壓電源輸出端。所述充電回路由電阻R5、電容C2串聯(lián)組成。
低值電壓比較器IC的正向輸入端2有一個(gè)穩(wěn)定的閥值電壓，充電回路輸出端電壓與之相比較使低值電壓比較器IC輸出端3輸出一個(gè)低電平或高電平，從而控制高反壓大功率場(chǎng)效應(yīng)管Tr截止或?qū)ǎ篃襞萜骄鶝_擊電流大大減少，達(dá)到有效的延長(zhǎng)燈泡使用壽命的目的。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、性能穩(wěn)定可靠、限流作用快而又顯著，能使白熾燈泡點(diǎn)亮瞬間的沖擊電流減至最低限度，從而延長(zhǎng)燈泡的使用壽命達(dá)5至10倍。大大地減少了城市交通信號(hào)燈換燈泡的工作量，為城市交通信號(hào)指揮創(chuàng)造出良好的工作環(huán)境。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型燈泡起動(dòng)電流限流電路原理圖。
圖3是圖2所示場(chǎng)效應(yīng)管Tr源極A點(diǎn)電壓波形圖。
圖4是圖2所示低值電壓比較器IC輸出端B點(diǎn)電壓波形圖。
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
參照?qǐng)D1所示，裝在現(xiàn)有交通信號(hào)燈具內(nèi)的燈泡延壽器，由方形塑料盒12、燈泡起動(dòng)電流限流電路線(xiàn)路板14及盒12內(nèi)環(huán)氧樹(shù)脂填充物11組成，在盒12兩側(cè)分別設(shè)有兩根交流220V輸入引線(xiàn)15和兩根與燈泡電極相接的輸出引線(xiàn)13。
燈泡起動(dòng)電流限流電路參見(jiàn)圖2所示。二極管D1-D4組成橋式整流電路，把220V交流電壓變?yōu)槊}動(dòng)直流電壓。這個(gè)直流電壓加到由燈泡W、VMOS高反壓大功率場(chǎng)應(yīng)管Tr和電流取樣電阻R6串聯(lián)組成的主回路兩端。設(shè)法控制場(chǎng)效應(yīng)管Tr的電流，即便達(dá)了控制流過(guò)燈泡電流的目的。電阻R1、穩(wěn)壓二極管D5、電容C1組成+10V直流穩(wěn)壓電源，并接在橋式整流電路輸出端。IC為低值電壓比較器，并接在直流穩(wěn)壓電源輸出端的閥門(mén)電路由電阻R2和二極管D6串聯(lián)組成，在二極管D6兩端產(chǎn)生一個(gè)+0.7V的閥值電壓并加到低值電壓比較器IC正向輸入端2上。電流取樣電阻R6接在VMOS場(chǎng)效應(yīng)管Tr的源極與參考地之間。由電阻R5和電路容C2串連的充電回路并接到電阻R6兩端。電阻R5與電容C2的接點(diǎn)與低值電壓比較器IC反向輸入端4相連接。電流取樣電阻R6上的電壓經(jīng)電阻R5對(duì)電容C2充電，當(dāng)電容C2兩端電壓大于0.7V閥值電壓時(shí)，低值電壓比較器IC輸出端3為低電平，這個(gè)電壓經(jīng)一小阻值電阻R3直接加到VMOS場(chǎng)效應(yīng)管Tr的控制柵極上，使場(chǎng)效應(yīng)管Tr截止。此時(shí)，沒(méi)有電流流過(guò)VMOS場(chǎng)效應(yīng)管Tr和電阻R6，電容C2上的電荷通過(guò)電阻R5、R6放電，電容C2上的電壓降低。當(dāng)電容C2上的電壓降低到小于0.7V閥值時(shí)，比較器IC輸出端3轉(zhuǎn)為高電平，VMOS場(chǎng)效應(yīng)管Tr飽和導(dǎo)通。這樣就形成一個(gè)截止、導(dǎo)通的循環(huán)。循環(huán)周期長(zhǎng)短取決于電阻R5、電容C2的大小，一般取RC≤1MS。
當(dāng)燈泡W點(diǎn)亮的瞬間，沖擊電流很大，電阻R6上的電壓降亦變得很大，這樣就會(huì)產(chǎn)生一大片截止、導(dǎo)通區(qū)域，圖3表示此時(shí)VMOS場(chǎng)效應(yīng)管Tr源極A點(diǎn)電壓波形，圖4表示此時(shí)VMOS場(chǎng)效應(yīng)管Tr控制柵極B點(diǎn)的電壓波形。由于出現(xiàn)一大片的截止區(qū)，這樣可使燈泡起動(dòng)瞬間平均沖擊電流大大減少，從而，達(dá)到有效地延長(zhǎng)燈泡使用壽命的目的。
圖2所示的電阻R3、R4為VMOS場(chǎng)效應(yīng)管Tr的柵極電路。接在VMOS場(chǎng)效應(yīng)管Tr漏極對(duì)參考地的壓敏電阻Ry是保護(hù)場(chǎng)效應(yīng)管Tr免受瞬間過(guò)壓損壞。由于調(diào)整控制管采用高反壓大功率場(chǎng)效應(yīng)管，使得控制電路大為簡(jiǎn)化，可靠性也大大提高。
權(quán)利要求1.一種交通信號(hào)燈燈泡延壽器，在交通信號(hào)燈具內(nèi)裝有一個(gè)燈泡延壽器，其特征在于(1)在塑料盒內(nèi)裝有燈泡起動(dòng)電流限流電路線(xiàn)路板，用環(huán)氧樹(shù)脂填充盒內(nèi)空間使之成為一個(gè)密封整體；(2)燈泡起動(dòng)電流限流電路包括橋式整流電路及直流穩(wěn)壓電源；由普通白熾燈W、高反壓大功率場(chǎng)效應(yīng)管Tr、取樣電阻R6串聯(lián)組成的主回路；低值電壓比較器IC輸出端3與場(chǎng)效應(yīng)管Tr控制柵極相連接；低值電壓比較器IC正向輸入端2與閥門(mén)電路輸出端相接；場(chǎng)效應(yīng)管Tr源極與參考地之間接有充電回路，其輸出端與低值電壓比較器IC負(fù)向輸入端4相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈泡延壽器，其特征在于所述閥門(mén)電路由電阻R2、二極管D6串連組成，并接在直流穩(wěn)壓電源輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈泡延壽器，其特征在于所述充電回路由電阻R5、電容C2串聯(lián)組成。
專(zhuān)利摘要一種交通信號(hào)燈燈泡延壽器,在盒內(nèi)裝有燈泡起動(dòng)電流限流電路線(xiàn)路板并用環(huán)氧樹(shù)脂填充密封成一整體。該限流電路主要由場(chǎng)效應(yīng)管、低值電壓比較器、閥門(mén)電路及充放電回路組成。通過(guò)充電回路輸出電壓與閥門(mén)電壓比較使比較器輸出低電平或高電平,從而控制場(chǎng)效應(yīng)管截止、導(dǎo)通區(qū)域,使燈泡起動(dòng)瞬間平均沖擊電流大大減少,能延長(zhǎng)燈泡使用壽命5—10倍。本燈泡延壽器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、性能穩(wěn)定可靠,大大減少了交通信號(hào)燈換泡工作量。
文檔編號(hào)H05B39/02GK2275781SQ9624741
公開(kāi)日1998年3月4日 申請(qǐng)日期1996年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月7日
發(fā)明者趙伯南 申請(qǐng)人:趙伯南