高頻電磁感應無極螢光燈的製作方法
2023-12-01 20:27:51 1
專利名稱：高頻電磁感應無極螢光燈的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種照明燈技術，具體涉及一種高頻電磁感應的無極螢光燈。
背景技術：
高頻無極燈是基於螢光燈氣體放電和高頻電磁感應兩個人們所熟知的原理 相結合的一種新型電光源。它是綜合功率電子學、等離子體學、磁性材料學等 理論開發出來的高新技術照明產品。高頻無極燈主要包括抗幹擾系統、整流電 路、功率因數效正電路、逆變電源，其中抗幹擾系統的輸入端連接交流電源， 輸出端連接所述整流電路的輸入端，該整流電路的輸出端連接所述功率因數效 正電路的輸入端，該功率因數效正電路的輸出端連接所述逆變電源的輸入端， 逆變電源的輸出端連接在燈負載阻抗網絡線路上，高頻電流通過電磁感應方式 將能量耦合到燈泡內。其發光原理是高頻振蕩電路在燈泡玻殼的放電空間 內建立強磁場，對放電空間內的氣體進行電離，並生產強紫外光，玻璃泡殼
內壁的三基色螢光粉受強紫外光激勵發光。在電源設計上，由於採用APFC 電源控制技術和釆用IC技術， 一方面使得電源的功率因數高達0.95以上；
另一方面使得高頻發生器始終以高頻恆電壓點燈。所以，輸入的電源電壓在 一定範圍內波動時，其發光亮度均不變。
3高頻無極燈沒有傳統光源的燈絲和電極，通過電磁感應方式將能量耦合到 燈泡內。燈泡內充有適量的特種氣體，高頻能量使之電離或激發，激發後的原 子從較高能級返回基態時，發出紫外光子，紫外光子激發泡殼內壁的螢光粉產 生可見光。由於它沒有常規電光源所必須的燈絲或電極，故名無極燈；通常低 壓氣體放電高頻無極燈所使用的工作頻率為2.5 3.0腿Z也就是說高頻無極燈 的工作頻率比普通白熾燈和日常使用的電感式日光燈、金卣燈、高壓鈉燈等燈
種的工作頻率(50Hz)高出5萬 6萬倍，比普通節能燈或電子鎮流器的工作頻 率(30 60KHz)高出約250倍。
高頻無極燈作為電光源的換代產品已被越來越多的人們所認可，也已經在 許多領域得到應用。它的主要特點如下l)壽命特長。 一般使用壽命可達5萬
10萬小時；2)節能。與白熾燈相比，節能達75%左右；3)環保。它使用了固體
汞齊，即使打破也不會對環境造成汙染，有99%以上的可回收率，是真正的環保 綠色光源；4)無頻閃。由於它的工作頻率髙，所以視為"完全沒有頻閃效應"， 不會造成眼睛疲勞，保護眼睛健康；5)顯色性好。顯色指數大於80; 6)色溫可 選。7)可見光比例高。視覺效果好；8)不需預熱。可立即啟動和再啟動，多次 開關不會有普通帶電極放電燈中的光衰退現象；9)電氣性能優良。功率因數高， 電流諧波低，恆電壓供電，輸出恆定的光通量；IO)安裝可適應性。
由於高頻無極燈有上述獨特的優點，它的綜合性能是任何一種電光源所不 能相比的，它幾乎匯集了所有不同類型電光源的優點。而今後螢光燈不再必須 做成長細型，它將被外型與白熾燈相似的無極燈所取代。
但現有高頻無極燈的缺點是逆變電源輸出高頻高壓的方波給燈負載網絡 電路，而燈負載網絡電路主要由模擬元件搭建而成，要將高頻高壓的方波轉換 為頻率不穩定的正弦波傳送給電磁感應線圈，由電磁感應線圈將能量耦合到燈 泡內，因此，傳統元件搭建的模擬電路很難長期承擔高頻高壓的電流負荷，降 低了高頻無極燈的使用壽命和使用效果。
實用新型內容
本實用新型的目的是提出一種高頻電磁感應無極螢光燈，能夠延長高頻振 蕩電路的使用壽命，提高高頻振蕩電路的可靠性。
為達到上述目的，本實用新型提供一種高頻電磁感應無極螢光燈，包括抗 幹擾系統、整流電路、功率因數效正電路、逆變電源，其中抗幹擾系統的輸入 端連接交流電源，輸出端連接所述整流電路的輸入端，該整流電路的輸出端連 接所述功率因數效正電路的輸入端，該功率因數效正電路的輸出端連接所述逆 變電源的輸入端，其關鍵在於所述逆變電源的輸出端連接軛流圈的一端，該 軛流圈的另一端串聯啟動電容後與地連接，該軛流圈的另一端還連接耦合電容 的一端，該耦合電容的另一端串聯高頻電磁感應線圈後與地連接。
高頻電磁感應線圈繞制在磁棒上，並伸入燈泡玻殼的放電空間，高頻電磁 感應線圈建立靜電強磁場激發燈泡內填充的特種氣體，特種氣體發出紫外光 子，紫外光子激發泡殼內壁的螢光粉產生可見光。
所述啟動電容和耦合電容都是螺釘安裝式高功率、高電壓陶瓷電容。
啟動電容和耦合電容啟動時的燈功率只有額定燈功率的84.36%，降低燈額 定功率的15.64%，逆變電源半橋功率管的浪湧電流得到降低，軛流圈、啟動電 容、耦合電容和高頻電磁感應線圈的電流應力也減小，由於半橋功率管輸出阻 抗與燈功率的阻抗網絡有較好的匹配，所以，半橋輸出非線性特性隨燈泡的負
阻特性變化而同步。這是提高產品的可靠性和長壽命的有效途徑。
軛流圈Lz提供給功率耦合器上的高頻電磁感應線圈Lt不同功率燈的 2.65MHZ的正弦波額定電流，耦合電容隔直流將2.65MHZ的高頻交流電流耦合 到L丁中產生強磁場。兩者的頻率相等，這是半橋功率輸出阻抗與負載阻抗匹配 的必要條件。
5軛流圈Lz的電感量與啟動電容組成串聯諧振電路，不同功率的燈選擇不同 的軛流圈和啟動電容產生不同燈功率需要的啟動高電壓。其二、啟動電容容量 的選擇能達到最佳啟動阻抗角中，才能使逆變電源半橋功率管BG1、 BG2實現 過零開關，從而減少開關損耗和浪湧電流，這是降低半橋功率開關管BG1、BG2 溫升的唯一的技術途徑，同時又降低了耦合電容、軛流圈、啟動電容和高頻電 磁感應線圈的電流引力，使半橋功率的非線性特性隨燈泡的負阻特性變化而變 化。這是提高產品的可靠性和長壽命的必要條件。其三，高功率陶瓷電容器的 截止頻上數百個G級，有優良的濾波效果，半橋輸出是方波經耦合電容、啟動 電容濾波後變成2.65MHZ的正弦交流電流，從而降低抗幹擾系統的幹擾起作不 可替代的作用。
本實用新型的顯著效果是由於半橋功率管輸出阻抗與燈功率的阻抗網絡 有較好的匹配，所以，半橋輸出非線性特性隨燈泡的負阻特性變化而同步。這 是提高產品的可靠性和長壽命的有效途徑。本實用新型延長了高頻振蕩電路的 使用壽命，提高了高頻振蕩電路的可靠性。
圖1是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。 如圖l所示 一種高頻電磁感應無極螢光燈，包括抗幹擾系統l、整流電路 2、功率因數效正電路3、逆變電源4，其中抗幹擾系統1的輸入端連接交流電 源，輸出端連接所述整流電路2的輸入端，該整流電路2的輸出端連接所述功 率因數效正電路3的輸入端，該功率因數效正電路3的輸出端連接所述逆變電 源4的輸入端，其中所述逆變電源4的輸出端連接軛流圈的一端，該軛流圈的 另一端串聯啟動電容C2後與地連接，該軛流圈的另一端還連接耦合電容的一端， 該耦合電容的另一端與高頻電磁感應線圈Lt的一端連接，高頻電磁感應線圈Lt 另一端接地。所述啟動電容C2和耦合電容Cl都是螺釘安裝式高功率、高電壓陶瓷電容。
其工作電壓可達3000V、工作功率可達3000W、工作頻率可達300M。
高功率、高電壓陶瓷電容可以採用威世Vishay公司的715CxxKT系列。 其工作原理是
抗幹擾系統1ECM的輸入端連接交流電源，其輸出端向整流電路2輸出消除 幹擾信號後的交流電，該整流電路2將交流電轉換為直流電後，向APFC功率因 數效正電路3供電，功率因數效正電路3提高或降低輸出的功率，使其與負載 的額定功率相匹配，兩個開關管組成的DC/AC半橋逆變電源4輸出高頻高壓的 方波給軛流圈經啟動電容C2和耦合電容C1， 二者將方波轉換為頻率穩定的正弦 波電流，經耦合電容傳送給電磁感應線圈LT，電磁感應線圈LT繞制在磁棒上， 並伸入燈泡玻殼的放電空間，高頻電磁感應線圈LT建立強磁場激發燈泡內填 充的特種氣體，特種氣體發出紫外光子，紫外光子激發泡殼內壁的螢光粉產生 可見光。
權利要求1、一種高頻電磁感應無極螢光燈，包括抗幹擾系統(1)、整流電路(2)、功率因數效正電路(3)、逆變電源(4)，其中抗幹擾系統(1)的輸入端連接交流電源，輸出端連接所述整流電路(2)的輸入端，該整流電路(2)的輸出端連接所述功率因數效正電路(3)的輸入端，該功率因數效正電路(3)的輸出端連接所述逆變電源(4)的輸入端，其特徵在於所述逆變電源(4)的輸出端連接軛流圈的一端，該軛流圈的另一端串聯啟動電容(C2)後與地連接，該軛流圈的另一端還連接耦合電容(C1)的一端，該耦合電容的另一端串聯高頻電磁感應線圈(LT)後與地連接。
2、 根據權利要求l所述的高頻電磁感應無極螢光燈，其特徵在於所述啟 動電容(C2)和耦合電容(C1)都是螺釘安裝式高功率、高電壓陶瓷電容。
專利摘要本實用新型公開了一種高頻電磁感應無極螢光燈，包括抗幹擾系統、整流電路、功率因數效正電路、逆變電源，其中抗幹擾系統的輸入端連接交流電源，輸出端連接所述整流電路，該整流電路的輸出端連接功率因數效正電路輸入端，該功率因數效正電路的輸出端連接逆變電源輸入端，其特徵在於逆變電源的輸出端連接軛流圈的一端，該軛流圈的另一端串聯諧振電容後與地連接，該軛流圈的另一端還連接耦合電容的一端，該耦合電容的另一端串高頻電磁感應線圈後與地連接。啟動電容和耦合電容都是螺釘安裝方式的高功率、高電壓陶瓷電容。本實用新型的顯著效果是延長了高頻振蕩電路的使用壽命，提高了高頻振蕩電路的可靠性。
文檔編號H05B41/282GK201402792SQ200920127210
公開日2010年2月10日 申請日期2009年4月30日 優先權日2009年4月30日
發明者文永益, 陳朝軍 申請人:重慶極光電器設備有限公司