交流電與電池兩用螢光燈的製作方法

2023-09-19 16:53:55 1

專利名稱：交流電與電池兩用螢光燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及電光源照明技術。
背景技術：
鑑於電網停電等情況，需要交直流兩用的電光源照明燈具，螢光燈的電光轉換率數倍於白熾燈故優先採用。圍繞交直流兩用螢光燈及其系列產品，本人先後申請了兩件專利即《多功能交直流兩用螢光燈和低壓供電的螢光燈變換器》(申請號93206853.7，以下簡稱前發明Ⅰ)和《螢光燈變換器及其產品特別是交直流和太陽能三用螢光燈》(申請號93216063.8，以下簡稱前發明Ⅱ)提出了螢光燈管採用直流脈衝電供電可節電的設計思想和兩種螢光燈變換器電路，設計了加有輸出電流取樣放大級的穩壓電源電路以適應蓄電池的特點；在城市中，電網停電多為非經常性停電，直流電源若不用蓄電池而用電池具有許多優點，但此時又有一些特殊的要求－－最大限度的利用螢光燈管的直流脈衝電供電可節電的特點以節省電池的消耗，機殼的設計也與使用蓄電池差別很大等。
本發明目的提供一種技術性能、實用性、經濟性均好的交流電與電池兩用的螢光燈。
技術方案附

圖1為交流電與電池兩用螢光燈的電路圖，包括穩壓電源、電池組DC、螢光檯燈等，穩壓電源包括電源插頭、電源線、電源變壓器B1及串聯在其初級的熔斷器RD1、整流器D1～D4、濾波電解電容器C1、線性工作的串聯式穩壓電源電路並順序聯接，整流器輸出端負極「接地」，D7和R2作交流電指示，D8阻斷DC流向穩壓電源的電流，RD2作過流保護，螢光檯燈包括燈開關K、螢光燈變換器YH2(虛線方框所示)和螢光檯燈組件即螢光燈管YD及其管座、燈罩、金屬軟梗，YH2採用一個高頻率的變壓器反饋、基極RC定時的並聯式自激型單管間歇振蕩器，振蕩變壓器B3採用鐵氧體磁芯、是一個連續繞制的有兩個抽頭的自耦變壓器，構成三個繞組，按繞制順序為振蕩管Q3－－採用NPN型三極體－－的發射極繞組N1和基極反饋繞組N2、升壓繞組N，三者組成螢光燈管繞組N3，YD兩端電極分別接N3升壓端與電源正極，N1接在Q3發射極與電源負極間(Q3仍為共發射極)，Q3的集電極接電源正極、基極與電源正極間接啟動電阻R3、基極與發射極間反並聯D9和一個由定時電阻R4、定時電容C5、N2三者串聯的支路，C4作高低頻濾波，N1與N2形成正反饋而使Q3產生間歇振蕩，在Q3截止期間，B3將在Q3導通期間存貯的能量變換給負載，即N3感應出直流脈衝電壓(極性是下正上負)並與電源電壓迭加後饋給YD，啟動並燃點之，YH2是一個相對獨立的組件，用印刷電路板(以下簡稱印板)組裝，採用可裝卸的密封式鐵殼，即用鐵片轉折成口字形框架，印板用錫焊在框架的內面，印板的正反面面向框架的開口面以便裝修，另用鐵片作成罩子兩件，裝配時將框架的兩開口面罩住遂成盒形，其中一個罩子罩住框架的可見零件的開口面且其重合面用螺釘聯結以加固，此罩子並有延伸部分且留有一個比金屬軟梗根部的外徑稍大的園孔，以便穿進金屬軟梗根部被夾持而固定，鐵殼兼作Q3的散熱器。
以上與前發明Ⅰ、Ⅱ相同，所不同的是由於使用內阻相對較大的電池(與蓄電池相比)，故線性工作的串聯式穩壓電源電路較簡，電壓調整管Q2串聯在整流器輸出端與負載即DC和螢光檯燈之間，其電流放大管Q1與之級聯，Q1基極通過R1、D5、D6取得基準電壓(D6作溫度補償)，輸出電壓等於基準電壓減去Q1、Q2的發射結電壓降；DC採用1號普通鋅錳電池或相同尺寸的高能(大容量)電池；在電池組DC與螢光燈變換器YH2之間，插入由互感式高頻阻流圈B2和電容C2、C3組成的橋式高頻濾波網路；YD採用4W螢光燈管，因為要兼顧電池的耗電、燈功率不能設計得太大，在相同的有效燈功率時管體溫度比6W螢光燈管較高(低氣溫時尤然)，電光轉換率較高，燈亮度較大，由於4W螢光燈管的長度和重量較小，燈罩可按金屬軟梗的延長方向安裝在金屬軟梗上端並據此設計燈罩；YH2組件或稱YH2型螢光燈變換器中，Q3安裝在上述的框架的內側面(Q3為塑封管時)或外側面(Q3為鐵殼管時)且二者絕緣，印板上，被銅面的周邊留有與其他銅箔絕緣的銅箔且與框架的內表面的接合部用錫施焊以固定印板，電源正負極和所有零件均與框架絕緣，輸出至螢光燈管YD的兩個接點的部分突出並露出於框架外以便接線，框架的有延伸部分的罩子上還留有一個供安裝燈開關(K)用的園孔，電源引入線串K後引入印板，電源引入線採用雙芯金屬隔離線，其兩根芯線作正負極電源線，其金屬隔離層接框架、尾端在組裝除去YH2組件的其餘零件的印板上接DC正極。以上設計，由於有電磁屏蔽和高頻濾波網路，幹擾性能較好。
附圖2是本機的塑料外殼及主要零部件布局的示意圖，塑料外殼包括主體和左右蓋板各一塊，主體是包括正面、頂面、後面、底面而左右兩面開口－－其方位是對使用者而言－－的四面體並由內隔板將其內空間隔成左室和右室並各有一塊蓋板，其中右室裝納電池，其幾何尺寸按1號普通鋅錳電池的尺寸進行設計，上下端備有電池簧夾，左室裝納電子零部件，其中電源變壓器B1緊靠前安裝在底面的內表面以與螢光檯燈的重量相平衡、加強機身的穩定度，主體的頂面的外表面的靠後位置安裝金屬軟梗及螢光檯燈組件、靠前位置安裝燈開關K，發光二極體D7露出於主體正面的外表面的最上部，電源線從左蓋板的下後部引出；主體在注塑、一次成型時，除形成正面、頂面、後面、底面、內隔板外，還同時形成下述各部分－－頂面外表面的前後走向的提手1且其位置稍偏右、安裝金屬軟梗和燈開關K用的園孔，前面的露出發光二極體D7用的園孔，左室內的印板固定臺、左蓋板的固定臺、與左蓋板周邊相扣合的凹凸部，右室內的上下兩端的裝入電池簧夾用的槽口、上端的兩個緊固右蓋板用的固定臺、與右蓋板周邊相扣合的凹凸部，內隔板的兩個穿越電池線用的園孔，底面外表面的前後各一條的左右走向的條形立腳2、最右邊的一條前後走向的凸出的矩形條3。與後者對應，右蓋板下部有一條注塑時形成的凹槽4，它與主體底面外表面上的矩形條3相扣合後可防止右蓋板下部外張，右蓋板的上邊在注塑時形成與上述的主體右室內上端的固定臺相對應的槽口以供緊固螺釘穿過。左蓋板的上下邊有左右走向的條形缺口以供通風，中部有一個與主體左室內的固定臺相對應的園孔以供緊固螺釘穿過，其底邊後部有一個槽口供電源線引出。
本發明的優點本發明採用電池，與用蓄電池相比，具有電池易購且花錢少、少汙染、少維護、電源變壓器較小、穩壓電源電路較簡、產品的體積和重量較小及成本和售價較低等優點；雖然機殼的設計側重於檯燈的要求，但由於備有提手，也適於移動使用。
實現本發明的最好方式普通鋅錳電池的容量相對較小，市場上已有據稱容量三倍於普通電池的高能電池出售，近有報導，天津等地相繼開發成功容量五、六倍於普通電池的高能電池並投產，後者與本發明為最佳配合；本發明採用螢光燈管燈絲不通電加熱即不利用熱電子發射的「冷啟動」，若配用屏板電極式螢光燈管(詳見本人的專利申請《直流式螢光燈電子控制器》，申請號89103937.6)，可節約燈管更新費用、減少更換燈管的麻煩，也是一種最佳配合；上述兩者同時採用，可使本發明成為一種技術性能和經濟性能具佳的新型螢光燈具。
權利要求1.交流電與電池兩用螢光燈，包括穩壓電源、電池組(DC)、螢光檯燈、塑料外殼等，所述的穩壓電源包括電源插頭、電源線、電源變壓器(B1)及串聯在其初級的熔斷器(RD1)、整流器(D1～D4)、濾波電解電容器(C1)、線性工作的串聯式穩壓電源電路並順序聯接，所述的整流器(D1～D4)的輸出端負極「接地」，所述的穩壓電源的輸出端除接有發光二極體(D7)和電阻(R2)的串聯支路外，還串接二極體(D8)後與所述的電池組(DC)相併聯，所述的二極體(D8)的接法應阻斷電池組(DC)流向穩壓電源的電流，所述的電池組(DC)串聯熔斷器(RD2)後接所述的螢光檯燈，所述的螢光檯燈包燈開關(K)、螢光燈變換器(YH2)、螢光檯燈組件即螢光燈管(YD)及其管座、燈罩、金屬軟梗，所述的螢光燈變換器(YH2)採用一個高頻率的變壓器反饋、基極RC定時的並聯式自激型單管間歇振蕩器，振蕩變壓器(B3)採用鐵氧體磁芯、是一個連續繞制的有兩個抽頭的自耦變壓器，構成三個繞組，按繞制順序為振蕩管(Q3)--採用NPN型三極體--的發射極繞組(N1)和基極反饋繞組(N2)、升壓繞組(N)並由三者組成螢光燈管繞組(N3)，所述的螢光燈管(YD)的兩端電極分別接所述的螢光燈管繞組(N3)的升壓端與電源正極，所述的發射極繞組(N1)接在所述的振蕩管(Q3)的發射極與電源負極間，所述的振蕩管(Q3)的集電極接電源正極、基極與電源正極間接啟動電阻(R3)、基極與發射極間反並聯一個二極體(D9)和一個由定時電阻(R4)、定時電容(C5)、所述的基極反饋繞組(N2)三者串聯的支路，電源正負極間並聯一個電解電容器(C4)，本發明的特徵在於--所述的穩壓電源中的線性工作的串聯式穩壓電源電路包括串聯在所述的整流器(D1～D4)輸出端與所述的電池組(DC)間的電壓調整管(Q2)及其與之級聯的電流放大管(Q1)等，所述的電流放大管(Q1)的基極，與所述的整流器(D1～D4)輸出端間接一個電阻(R1)，與「接地」間接一個處於反向擊穿狀態的穩壓二極體(D5)和一個處於正嚮導通狀態的二極體(D6)的串聯支路；所述的電池組(DC)採用1號普通鋅錳電池或相同尺寸的高能電池或稱大容量電池；所述的熔斷器(RD2)與所述的螢光檯燈間還插入一個由互感式高頻阻流圈(B2)和兩個電容(C2、C3)組成的橋式高頻濾波網路；所述的螢光燈管(YD)採用4W螢光燈管，其燈罩按所述的金屬軟梗的延長方向安裝在金屬軟梗上端並據此設計燈罩；所述的塑料外殼包括主體和左右蓋板各一塊，所述的主體是包括正面、頂面、後面、底面而左右兩面開口--其方位是對使用者而言、--的四面體並由內隔板將其內空間隔成左室和右室並各有一塊蓋板，其中右室裝納電池，其幾何尺寸按1號普通鋅錳電池的尺寸進行設計，上下端備有電池簧夾，左室裝納電子零部件，其中電源變壓器(B1)緊靠前安裝在底面的內表面，所述的主體的頂面的外表面的靠後位置安裝所述的金屬軟梗及螢光檯燈組件、靠前位置安裝所述的燈開關(K)，所述的發光二極體(D7)露出於所述的主體正面的外表面的最上部，所述的電源線從所述的左蓋板的下後部引出，所述的主體在注塑成型時應同時形成下述的各部分--正面、頂面、後面、底面、內隔板，頂面外表面的前後走向的提手(1)且其位置稍偏右、安裝所述的金屬軟梗和燈開關(K)用的園孔，前面的露出所述的發光二極體(D7)用的園孔，左室內的組裝零件的印刷電路板的固定臺、所述的左蓋板的固定臺、與左蓋板周邊相扣合的凹凸部，右室內的上下兩端的裝入電池簧夾用的槽口、上端的兩個緊固所述的右蓋板用的固定臺、與右蓋板周邊相扣合的凹凸部，內隔板的兩個穿越電池線用的園孔，底面外表面的前後各一條的左右走向的條形立腳(2)、最右邊的一條前後走向的凸出的矩形條(3)，所述的右蓋板在注塑成型時應分別形成下部的與所述的主體底面外表面的凸出的矩形條(3)相扣合的凹槽(4)、上邊的兩個與所述的主體右室上端的固定臺相對應的槽口，所述的左蓋板的上下邊有左右走向的條形缺口，中部有一個與所述的主體左室的固定臺相對應的園孔，底邊後部有一個供所述的電源線引出的槽口。
2.根據權利要求1所述的交流電與電池兩用螢光燈而設計的螢光燈變換器(YH2)組件即YH2型螢光燈變換器，所述的YH2型螢光燈變換器用印刷電路板組裝，採用可裝卸的密封式鐵殼，即用鐵片轉折成口字形框架，印刷電路板用錫焊在框架的內面，印刷電路板的正反面面向框架的開口面，另用鐵片作成罩子兩件，裝配時將框架的兩開口面罩住，其中一個罩子罩住框架的可見零件的開口面且其重合面用螺釘聯結，此罩子並有延伸部分且留有一個比所述的金屬軟梗根部的外徑稍大的園孔，所述的鐵殼兼作所述的振蕩管(Q3)的散熱器，本發明的特徵在於所述的振蕩管(Q3)安裝在所述的框架的側面且二者絕緣；所述的印刷電路板上，被銅面的周邊留有與其他銅箔絕緣的銅箔且與所述的框架內表面的接合部用錫施焊，電源正負極和所有零件均與所述的框架絕緣，輸出至所述的螢光燈管(YD)的兩個接點的部分突出並露出於所述的框架外，所述的框架的有延伸部分的罩子上還留有一個園孔，所述的燈開關(K)安裝在此園孔上，電源引入線串聯所述的燈開關(K)後引入所述的印刷電路板，所述的電源引入線採用雙芯金屬隔離線，其兩根芯線作正負極電源線，其金屬隔離層接所述的框架。
3.根據權利要求1所述的交流電與電池兩用螢光燈而設計的產品，其特徵在於，所述的螢光燈變換器採用權利要求2所述的YH2型螢光燈變換器，其餘零件用印刷電路板組裝，所述的YH2型螢光燈變換器的電源引入線即雙芯金屬隔離線的金屬隔離層的尾端，在所述的印刷電路板上接所述的電池組(DC)正極。
專利摘要穩壓電源包括電源變壓器、整流器、電壓調整管Q2、電流放大管Q1等，輸出電壓稍低於二極體D5的穩壓值，螢光燈變換器YH2採用振蕩管Q3集電極接電源正極的並聯式自激型單管間歇振蕩器，Q3截止期N3產生直流脈衝電啟動並燃點4W螢光燈管YD，用金屬軟梗調整燈管位置，電網供電時通過穩壓電源供電並給電池充電，停電時由1號普通或高能電池組DC供電，兩種狀態自動轉換，電磁屏蔽和高頻濾波網路B2等用以減免對外幹擾。
文檔編號H02J9/00GK2182509SQ94200319
公開日1994年11月9日 申請日期1994年1月1日 優先權日1994年1月1日
發明者李上燦 申請人:李上燦