放電燈節能裝置的製作方法
2023-10-10 23:00:14 2
專利名稱：放電燈節能裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種節能裝置，具體地講涉及用於放電燈的節能裝置。
如上所述，放電燈點火時，首先供220v(或110v)的電壓開始放電，放電完成後，施加比此低的電壓，由此得到有省電效果的節能裝置已是公知的。但是公知形態的節能裝置是應用單線圈變壓器的比較單純的形態，因此開始放電後，由此電壓切換到比此低的電壓時，供電會一時地中斷，此時，經常發生放電燈熄滅後不能再點火的情況，所以上述形態的節能裝置未能得到廣泛的使用。
為了達成上述目的，本發明的放電燈節能裝置，其特徵在於包括第一繞組；捲曲方向與第一繞組相反，並對應於第一繞組的第二繞組；沿著第二繞組的延長方向重新排列的一個或多個TAB；及從TAB中，可以選擇連接某一個TAB的一個或多個開關及連接於該開關的定時器；以及置於第二繞組兩端部的環電路內的繼電器及連接於該繼電器的定時器。最初開啟電源時，在開關斷開而繼電器閉合的狀態下點火放電燈，放電燈點火完成後，定時器按所定的時間動作，使得開關閉合，繼電器斷開。
本發明的上述目的與其他優點通過參閱附圖詳細描述其優選實施例會變得更加清晰明了。
圖1是簡要表示應用單線圈變壓器的現有放電燈節能裝置的內部結構。現有的用於放電燈的節能裝置僅具有一個繞組C，沿著此繞組C的延長方向裝有多個TAB(T1、T2、T3、T4)。電路內設有第一開關S1及第二開關S2，第二開關S2則連接於已設定好的某一TAB(參見圖中TAB(T3))上。一組端子P1、P2，如圖中虛線的部分，連接於外部電源E，另一組端子P3、P4則連接於放電燈L1。參考符號ST表示鎮流器，第一及第二開關S1、S2連接於各個定時器(未圖示)。
如此構成的放電燈節能裝置，在放電燈點火的最初階段，第一開關S1處於閉合的狀態，而第二開關S2處於斷開狀態。於是，從外部供給電源時，放電燈通過包括處於閉合狀態的第一開關S1的電路通電，由此放電燈L1開始放電。放電燈L1放電完成而點火時，由於每個定時器(未圖示)的動作，第一開關S1斷開，而第二開關S2閉合。此時繞組C發揮單線圈變壓器的功能，所以當第一開關S1斷開，第二開關S2閉合時，單線圈變壓器，就是通過繞組C以後的電壓則低於從外部供給的電壓。如上所述，繞組C裝有多個TAB(T1、T2、T3、T4)，於是隨著確定第二開關S2連接於哪個TAB，電壓的大小產生變化。總之，這樣的電壓大小隨著繞組的可用線圈數而變化。
但是，在如上的放電燈節能裝置的第一及第二開關S1、S2在同時閉合的狀態下，包括繞組C的支電路短路而損壞節能裝置，因此當切換第一及第二開關S1、S2的開閉時，必須得先斷開第一開關S1後再閉合第二開關S2。於是，當切換第一及第二開關S1、S2的開閉時，經常發生瞬間中斷供電的現象，造成放電燈熄滅後不能再點火的現象。
下面，為了解決所述問題而提出應用雙線圈變壓器的本發明的放電燈節能裝置的各種實施方案。
圖2是根據本發明的第一實施方案而圖示的放電燈節能裝置1，圖3是第一實施方案的變形例11。如圖所示，該節能裝置1具有捲曲方向相異的一組繞組C11、C12，而且其中間設有絕緣體INS，這一組繞組C11、C12就起具有減極性的雙線圈變壓器的作用。
沿著二次繞組C12的延長方向，裝有一個或多個TAB(T11、T12、T13、T14)，其中某一個TAB(圖示為TAB(T13))連接於開關S11。當二次繞組C12裝有多個TAB時，將開關連接於哪一個TAB，是根據將為保持放電的電壓設定成最初外加電壓的百分之多少而決定。而且，二次繞組C12隻裝有一個TAB時，將該TAB設置於二次繞組C12的哪個地點，也是根據將為保持放電的電壓設定成最初供給電壓的百分之多少而決定。對此進行進一步的說明如下一組端子P11、P12連接於圖示為虛線的外部電源E，另一組端子P13、P14連接於放電燈L11，參考符號ST表示鎮流器，開關S11是與定時器(未圖示)連接。
進行點火放電燈的最初階段，開關S11處於斷開的狀態，因此從外部供給電源時，放電燈通過包括一次繞組C11的閉電路(以下稱『主電路』)開始放電，但此時二次繞組C12不通電。如此，放電燈L11點火時，由於沒有與圖1所示的第一開關S1對應的開關，當開關S11閉合的狀態之下，通過主電路繼續通電，因此不會產生電路的瞬間斷開或放電燈的熄滅。
隨後，由於定時器的動作使開關S11閉合時，此開關S11就連接於已設定好的某一TAB上。二次繞組C12隻裝有一個TAB時，開關S11當然連接於設定的一個TAB上，但是，二次繞組C12裝有多個TAB時，可以具備多種方法來容易選擇或變更開關將要連接的TAB。這樣的選擇方法如圖2所示的選擇性開關最為理想，但如圖3所示，也可以選擇設置對應於各個TAB的開關S111、S112、S113、S114後，讓其中已設定好的某一開關閉合的方法。
開關S11(或開關(S111或S114)中任何開關)閉合時，一組繞組C11、C12具備雙線圈變壓器的功能，這組繞組C11、C12由於互異的捲曲方向使得二次繞組C12產生導電壓。導電壓的大小隨著一次繞組C11和二次繞組C12的線圈比而變化，因此隨著設定開關連接於上述多個TAB(T11或T14)中哪一個TAB上，導電壓的大小產生變化。
例如，將一次繞組C11的線圈數以n1表示，二次繞組C12的全部線圈數以n2表示，N代表TAB的個數。如果N個TAB排列成同一間隔時，各個TAB與TAB之間的線圈數就成為n2/(N-1)。在圖示例，設有4個TAB，開關S11、S113連接於第三個TAB(T13)上，此時，二次繞組的可用線圈數被表示為n2×(2/3)＝2n2/3。再說，一次繞組C11和二次繞組C12的可用線圈數比成為n1/[2n2/3]＝3n1/2n2，因此導電壓的大小就成為3n1/2n2×E(外加電壓)。因此，開關S11閉合後，相當於供給電壓和導電壓之差的電壓通過主電路供給於放電燈。如此，隨著確定開關連接於多個TAB(T11或T14)中哪一個TAB，導電壓的大小就產生變化，最終向放電燈L11供給的電壓也會低於外加電壓。
圖4表示根據第二實施方案的放電燈節能裝置。第二實施方案的放電燈節能裝置2被構成為類似於圖2所示的第一實施方案的放電燈節能裝置。簡單地描述的話，與第一實施方案的放電燈節能裝置1一樣，在第二實施方案的放電燈節能裝置2內設置捲曲方向互異的一組繞組C21、C22，而其中間設置絕緣體INS。還有，在二次繞組C22設置多個TAB(T21、T22、T23、T24)，還設置從多個TAB(T21或T24)中選擇某一個TAB並與其連接的開關(以下，稱『第一開關』)S21。而且，一組端子P21、P22連接於用虛線圖示的外部電源E，另一組端子P23、P24就連接於放電燈L21。參考符號ST表示鎮流器，開關S21連接於定時器(未圖示)。
但是，第二實施方案的放電燈節能裝置2與第一實施方案的放電燈節能裝置不同的地方就是包括定時器(未圖示)的另一個開關(以下稱『第二開關』)S22附設在包括一次繞組C21的電路上。雖然，另一個開關S22附設在第二實施方案的放電燈節能裝置2上，也可以得到與第一實施方案的放電燈節能裝置同樣的效果。即，使用第二實施方案的放電燈節能裝置，也不會產生電路的瞬間斷開或放電燈熄滅的現象，而且可以持續向放電燈供給低於外加電壓的電壓。
進行詳細說明的話，在將點火放電燈L21的最初階段，第一開關S21斷開，第二開關S22閉合。於是，從外部供給的電源通過包括第二開關S22的閉電路以與外加電壓E同樣的電壓開始向放電燈供電，此時，二次繞組C22內不通電。如此，放電燈L21點火後，由於各個定時器(未圖示)的動作，第一開關S21閉合，第二開關S22斷開，而在第一開關S21閉合，第二開關S22斷開時也通過一次繞組C21繼續向放電燈供給低於外加電壓E的電壓，因此不會產生電路瞬間斷開或放電燈熄滅的現象。
如上所述，當第二開關S22斷開，第一開關S21閉合時，與第一實施方案的放電燈節能裝置1同樣地向放電燈持續供給低於外加電壓的電壓。這是因為與放電燈節能裝置1同樣，放電燈節能裝置2的構成成分之的一組繞組C21、C22起具有減極性的雙線圈變壓器的作用。於是，根據從多個TAB(T21或T24)中，確定開關連接於哪一個TAB上，導電壓的大小就隨著變化，結果，向放電燈L21供給的電壓也低於外加電壓E。而且，雖然沒圖示，與第一實施方案的放電燈節能裝置1的變形例相同，可以作為變形例適用到第二實施方案的放電燈節能裝置2。再者，在第二實施方案提出的放電燈節能裝置2的各個TAB上設置開關，其中可以選某一個已設定好的開關使其閉合。
圖5顯示根據本發明的第三實施方案的放電燈節能裝置。如圖所示，第三實施方案的放電燈節能裝置3的構成與第二實施方案的放電燈節能裝置類似。再者，放電燈節能裝置3的構成除了第二開關S22以外，其它與放電燈節能裝置2的構成相同，這樣的構成也是與第一實施方案的放電燈節能裝置1的構成相同。因此，為了簡單起見，對與第二實施方案的放電燈節能裝置2的構成相同的第三實施方案的放電燈節能裝置3的構成不再予以詳細的說明。
但是，第三實施方案的放電燈節能裝置3內附設有與在第二實施方案的放電燈節能裝置內附設的第二開關S22起同樣作用的繼電器10，此繼電器10不但具有與上述的第二開關S22同樣的作用，還具有體積小，費用低廉等優點。因此，第三實施方案提出使用體積小而價格低廉的繼電器10以代替體積大而較高價的第二開關S22(例如，磁性開關)。
參圖5對第三實施方案的放電燈節能裝置3進行進一步的說明如下。其構成與第一實施方案的放電燈節能裝置1相同，也與除第二開關S22的放電燈節能裝置2的構成相同，上述繼電器10設置於二次繞組C32與多個TAB(T31或T34)中某一個TAB(圖示為TAB(T34))之間，並在繼電器10連接有定時器(未圖示)。
在這樣的構成，將要點火放電燈L31的最初階段，開關S31斷開，繼電器10閉合。於是，從外部供給電源時，通過包括一次繞組C31和繼電器10的閉電路，放電燈L31開始放電，但二次繞組C32不通電。如此，放電燈L31點火時，由於各個定時器(未圖示)的動作，開關S31閉合，繼電器10斷開，而在繼電器10斷開，開關S31閉合時也通過一次繞組C31向放電燈L31持續供給電壓，因此不會產生電路瞬間斷開或放電燈L31熄滅的現象。
如上所述，繼電器10斷開，開關S31閉合時，與第一及第二實施方案的放電燈節能裝置1、2同樣，向放電燈L31持續供給低於外加電壓的電壓。這是因為與放電燈節能裝置1同樣，放電燈節能裝置2的構成成分之的一組繞組C21、C22起具有減極性的雙線圈變壓器的作用。於是，根據在多個TAB(T21或T24)中，確定開關連接於哪一個TAB上，導電壓的大小隨著變化，結果，向放電燈L21供給的電壓也低於外加電壓E。而且，雖然沒圖示，與第一實施方案提出的放電燈節能裝置1的變形例相同，可以作為變形例適用到第二實施方案的放電燈節能裝置2。再者，在第二實施方案提出的放電燈節能裝置2的各個TAB上設置開關，其中可以選某一個已設定好的開關使其閉合。
以上，為了便於了解本發明的原理，對設置4個TAB，而每個TAB排列成同一間隔的情況進行了說明，但並不局限於此，TAB的個數可以按照用戶的需要任意設置，TAB之間的間隔也不限於等間隔，多個TAB也可以排列成任意間隔使其確保所定的輸出電壓(外加電壓和導電壓之差)。
而且，不用按需要調整輸出電壓，只要固定所定的電壓時，無妨只設置一個TAB。此時，將其一個TAB設置於二次繞組的哪個地點，是以從理想的輸出電壓計算出導電壓的大小(即，導電壓＝外加電壓-理想的輸出電壓)，從而計算出可用線圈數的方式來決定。
如上所述，根據本發明，在放電燈放電完成後點火的最初階段，開關S11、S21、S31處於斷開的狀態，於是外加電壓切換到同一或低電壓向放電燈供給使得可以自然放電，一旦放電完成後，上述開關被閉合，由具有減極性的雙線圈變壓器功能的一組繞組觸發導電壓，持續向放電燈供給低於外加電壓的電壓，由此可獲得良好的省電效果。
綜上所述，本發明的放電燈節能裝置是，由外部供給的電壓點火放電燈，使它放電後，在持續維持放電並維持放電燈發亮的過程中，施加低於外加電壓的電壓而得到省電效果。從開始放電的階段轉到維持放電的階段時，即使電壓變化，電路也完全不會被斷開，維持通電的狀態，因此沒有放電燈熄滅的情況發生。
根據本發明的放電燈節能裝置，將其設計成利用雙線圈變壓器的原理來補償損失的形態，因此能獲得更安全、更優秀的省電效果。
權利要求
1.一种放電燈節能裝置，其特徵在於，包括第一繞組；捲曲方向與上述第一繞組相反，並對應於第一繞組的第二繞組；位於上述第一繞組和與其對應的第二繞組之間的間隙中的絕緣體；沿著第二繞組的延長方向排列的一個或多個TAB；在上述TAB中可以選擇連接到某一TAB上的一個或多個開關；以及連接於上述開關的定時器而構成，並以最初外加電源時，由於上述開關斷開，電流只通過第一繞組流過，用此電流完成放電燈點火後，上述定時器按所定的時間動作。
2.一种放電燈節能裝置，其特徵在於，包括第一繞組；捲曲方向與上述第一繞組相反，並對應於第一繞組的第二繞組；位於上述第一繞組和與其對應的第二繞組之間的間隙中的絕緣體；沿著第二繞組的延長方向排列的一個或多個TAB；在上述TAB中可以選擇連接到某一TAB上的一個或多個開關；對應於上述多個TAB的多個開關；以及連接於上述各個開關的定時器而構成，並以最初外加電源時，由於上述開關斷開，電流只通過第一繞組流過，用此電流完成放電燈點火後，上述定時器中已設定好的定時器按所定的時間動作，使得與此對應的開關閉合。
3.一种放電燈節能裝置，其特徵在於，包括第一繞組；捲曲方向與上述第一繞組相反，並對應於第一繞組的第二繞組；位於上述第一繞組和與其對應的第二繞組之間的間隙中的絕緣體；設置於上述第二繞組的任意選定的地點上的一個TAB；可以與TAB相連的開關；以及連接於上述開關的定時器而構成，並以最初外加電源時，由於上述開關被斷開，電流只通過第一繞組流過，用此電流完成放電燈點火後，上述定時器按所定的時間動作，使得上述開關閉合。
4.一种放電燈節能裝置，其特徵在於，它包括第一繞組；捲曲方向與上述第一繞組相反，並對應於第一繞組的第二繞組；位於上述第一繞組和與其對應的第二繞組之間的間隙中的絕緣體；沿著第二繞組的延長方向排列的一個或多個TAB；在上述TAB中可以選擇連接某一TAB上的一個或多個第一開關；與上述多個第一開關的每個開關相連的一個或多個第一定時器；設置於包括上述第一繞組兩端部的環電路內的第二開關；以及連接於上述第二開關的第二定時器而構成，上述TAB和上述開關只有一個開關同時連接於一個TAB上，並最初外加電源時，在上述第一開關斷開，上述第二開關閉合的狀態下點火放電燈，放電燈點火完成後，上述定時器中已設定好的第一定時器按所定的時間動作，使得與此對應的一個第一開關閉合，同時第二定時器動作，使得上述第二開關斷開。
5.一种放電燈節能裝置，其特徵在於，包括第一繞組；捲曲方向與上述第一繞組相反，並對應於第一繞組的第二繞組；位於上述第一繞組和與其對應的第二繞組之間的間隙中的絕緣體；沿著第二繞組的延長方向排列的一個或多個TAB；在上述TAB中可以選擇連接到某一TAB上的一個或多個第一開關；與上述多個第一開關的每個開關相連的一個或多個第一定時器；設置於包括上述第一繞組兩端部的環電路內的繼電器；以及與上述繼電器相連接的第二定時器而構成，上述TAB和上述開關只有一個開關同時連接於一個TAB上，並最初外加電源時，在上述第一開關斷開，上述繼電器閉合的狀態下點火放電燈，放電燈點火完成後，上述第一定時器中已設定好的一個第一定時器按所定的時間動作，使得與此對應的一個上述開關閉合，同時第二定時器動作，使得上述繼電器斷開。
全文摘要
本發明涉及一種用於放電燈的節能裝置,具體地說,是放電燈點火後將外加電壓切換到低電壓時,也不會產生瞬間地中斷供電的現象的放電燈節能裝置。本發明的放電燈節能裝置,其特徵在於:包括第一繞組;捲曲方向與第一繞組相反,並對應於第一繞組的第二繞組;沿著第二繞組的延長方向,重新排列的一個或多個TAB;在TAB中,可以選擇連接某一個TAB的一個或多個開關;連接於開關的定時器;以及置於第二繞組兩端部的環電路內的繼電器及連接於該繼電器的定時器。最初外加電源時,在開關處於斷開的狀態、繼電器處於閉合的狀態下點火放電燈,等放電燈點火完成後,定時器按所定的時間動作,使得開關閉合,繼電器斷開。
文檔編號H05B41/38GK1361653SQ0113843
公開日2002年7月31日 申請日期2001年11月12日 優先權日2000年12月26日
發明者趙景淑, 安在爀 申請人:趙景淑