雙迴路換能變壓器及裝有該變壓器的單極螢光燈的製作方法
2023-10-30 00:58:47 1
專利名稱：雙迴路換能變壓器及裝有該變壓器的單極螢光燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種能使螢光燈起輝的變壓器，特別是雙迴路換能變壓器。本發明還涉及一種裝有該換能變壓器的單極螢光燈。
背景技術：
現有的市售單極螢光燈一般分為三類一種是內置起輝器的螢光燈，一種是外置起輝器的螢光燈，還有一種內置起輝器的螢光燈其燈管內壁塗有一層氧化錫導電層，這三種螢光燈都是由起輝器起輝的，而這些單極螢光燈燈管內一般都裝有由鎢絲、鉬絲構成的燈絲。
常用的螢光燈起輝器一般分為電子鎮流起輝器和電感鎮流起輝器兩類，由於傳統起輝器的啟動電壓低(600V左右)，致使螢光燈管內的燈絲在使燈管內的氣體放電導通之前持續發熱且發熱時間較長，因此這些起輝器在使用過程中不僅因自身發熱而耗能高，起輝時間長，而且發熱的燈絲因逐漸揮發易使螢光燈管的兩端發黑。
因為傳統起輝器存在這些缺陷，從而直接導致裝有這些起輝器的螢光燈在工作時也存在因燈管發熱而能耗高、有頻閃、燈絲易損壞而使用壽命短等突出的亟待解決的問題。
據國家統計局測算，2004年全國直管型螢光燈用量達20億支，按T8管36W飛利浦牌螢光燈計算，每隻燈管耗電0.43×220＝94.6W、94.6×20億×4小時＝7568億瓦時，約合7.568億度電。因此，傳統的螢光燈耗能非常大。
發明內容
本發明的目的在於提供一種雙迴路換能變壓器，它在啟動螢光燈時不發熱，耗能低，起輝時間短，不會使螢光燈管的兩端發黑。
本發明的另一個目的在於提供一種裝有該換能變壓器的單極螢光燈，通過與該換能變壓器配合工作，使其工作時不僅燈管不發熱，節能低耗，無頻閃，而且使用壽命還能得到極大的提高。
為了解決上述技術問題，本發明的技術構思是這樣的一種雙迴路換能變壓器，包括變頻限流電路、磁環、初、次級線圈、石英晶體以及電容，初、次級線圈分別以自耦方式同方向繞制在磁環上，初、次級線圈的自耦點與變頻限流電路的輸出端電連接；初、次級線圈分別由兩段線圈繞組構成，初級線圈的兩段線圈繞組之間串聯著一個初級電容，構成變頻電平在初級線圈內電迴路；次級線圈的兩段線圈繞組輸出端之間串聯著兩個石英晶體，兩石英晶體之間串聯著一個次級電容，構成高壓聲頻脈衝在次極線圈內電迴路。
一種裝有該雙迴路換能變壓器的單極螢光燈，該單極螢光燈燈管的兩端內分別設置著環狀電極，兩環狀電極分別通過杜美絲引出燈管外，杜美絲通過導線與雙迴路換能變壓器輸出端電連接構成電迴路。
本發明變壓器工作時，先由變頻限流電路將50Hz的交流電變為40Hz左右，然後將該變頻電平從本發明變壓器的初、次級線圈自耦點輸入，變頻限流器輸出電平在本發明的初級線圈形成迴路耦合到次級線圈，進入次級線圈兩段線圈繞組與石英晶體以及次級電容構成的高壓聲頻脈衝電路內，使電壓升高到1200V以上，並受該高壓聲頻脈衝電路內的石英晶體激發，將升壓到1200V以上的電能變為頻率為30KHz左右的聲能脈衝，瞬間擊穿燈管內的惰性氣體阻抗，使汞蒸氣導通，產生紫外線，再由紫外線激發螢光粉原子中的電子躍遷至高能級，當電子跳回到原級時產生一個光子而使螢光燈發光。由於經過本發明變壓器升壓的變頻電平電壓大於1200V，從而可以極大的縮短螢光燈的起輝時間。
實踐證明，與傳統的起輝器相比，本發明的雙迴路換能變壓器在啟動螢光燈時不發熱，耗能低，其功率損耗小於0.01％，使用壽命大於20萬小時，起輝時間短，螢光燈的起輝時間遠小於0.5秒，約為0.1秒左右，由於螢光燈啟動時間短，所以不會使螢光燈管的兩端發黑。
與現有的單極螢光燈相比，本發明的單極螢光燈燈管兩端分別裝有環狀電極，該環狀電極與現有單極螢光燈內設置的燈絲相比，具有不易損壞、使用壽命長的特點，經高頻率的開關燈試驗，本發明單極螢光燈的使用壽命可達2萬-5萬小時。
本發明燈管內的環狀電極沒有採用鎢、鉬絲，加之燈管的起輝電壓高，起輝時間短，從而徹底消除了傳統螢光燈管內的鎢、鉬絲燈絲持續發熱而起輝時間長的問題，杜絕了鎢、鉬燈絲因持續發熱揮發而造成的燈管兩端發黑現象，使燈管能夠長時間使用。
另外，由於該單極螢光燈的兩環狀電極分別通過杜美絲引出燈管外(杜美絲與玻璃的熱膨脹係數一致，可以防止燈管內的氣體發生洩漏)，杜美絲通過導線與雙迴路換能變壓器輸出端電連接構成電迴路，由該換能變壓器為本發明單極螢光燈供給電能，使螢光燈起輝。
由於起輝電壓高、起輝時間短，這樣換能變壓器以及燈管二者還來不及發熱，螢光燈已經發光了，從而能夠最大限度地將電能轉換為光能，大大減少了因發熱而造成的電能損耗，有利於實現燈管節能降耗的目標。
下表為市售民用電光源與本發明螢光燈耗電比較表。
市售民用電光源與本發明螢光燈耗電比較表(用100mA和1000mA交流電錶測定)。
本發明測試結果隨機抽樣10隻36W螢光燈，其起動電流240mA、啟動時間小於0.5秒，照明電流120mA，照明光度功率36W，比電感式36W日光燈節能72.1％，比白熾燈節能94.4％，連續照明3600小時，燈管不熱，燈管兩端不發黑。
下面將結合附圖對本發明作進一步說明。
圖1為本發明實施例1的連接結構示意圖；圖2為本發明實施例2的連接結構示意圖；圖3為本發明電路連接示意圖。
具體實施例方式
一種雙迴路換能變壓器，如圖1、圖3所示，包括變頻限流電路、磁環5、初、次級線圈4、6、石英晶體8以及電容，其中變頻限流電路可以採用現有的電路，在圖3中BG1與BG2均為13003三極體，L4是扼流圈，序號3所指為本發明變壓器，序號10為螢光燈燈管。初、次級線圈4、6分別以自耦方式同方向繞制在磁環5上，其中初級線圈4的兩段線圈繞組分別在磁環5上繞制的匝數為8匝，次級線圈6的兩段線圈繞組分別在磁環5上以自耦式同方向繞制的匝數為12匝。初、次級線圈4、6的自耦點與變頻限流電路的輸出端電連接；初、次級線圈4、6分別由兩段線圈繞組構成，如圖1所示，初級線圈4的兩段線圈繞組之間串聯著一個初級電容C1，構成變頻電平在初級線圈4內電迴路，初級電容C1的大小為2.2-4.7nF，耐壓2000V；次級線圈6的兩段線圈繞組輸出端之間串聯著兩個石英晶體8，兩石英晶體8之間串聯著一個次級電容C2，構成高壓聲頻脈衝在次極線圈6內電迴路，次級電容C2的大小為47nF，耐壓1000V。
如圖2所示的本發明實施例2，磁環5為兩個，每個磁環5上都繞有一個初、次級自耦式線圈4、6，其中初級線圈為4匝，而次級線圈為6匝，初級電容C1串聯在兩初級線圈4之間構成初級線圈電迴路，而電連接方式同上。
一種裝有該雙迴路換能變壓器的單極螢光燈，如圖1、圖2所示，燈管10的兩端內分別設置著環狀電極9，該環狀電極9由鉑絲、銥絲或鎳鉻絲構成。兩環狀電極9分別通過杜美絲引出燈管外，杜美絲通過導線與該雙迴路換能變壓器輸出端電連接構成電迴路。
權利要求
1.一種雙迴路換能變壓器，包括變頻限流電路、磁環(5)、初、次級線圈(4、6)、石英晶體以及電容，其特徵是初、次級線圈(4、6)分別以自耦方式同方向繞制在磁環(5)上，初、次級線圈(4、6)的自耦點與變頻限流電路的輸出端電連接；初、次級線圈(4、6)分別由兩段線圈繞組構成，初級線圈(4)的兩段線圈繞組之間串聯著一個初級電容C1，構成變頻電平在初級線圈內電迴路；次級線圈(6)的兩段線圈繞組輸出端之間串聯著兩個石英晶體(8)，兩石英晶體(8)之間串聯著一個次級電容C2，構成高壓聲頻脈衝在磁極線圈內電迴路。
2.根據權利要求1所述的雙迴路換能變壓器，其特徵是初級線圈(4)的兩段線圈繞組分別在磁環(5)上繞制的匝數為8匝，次級線圈(6)的兩段線圈繞組分別在磁環(5)上以自耦式同方向繞制的匝數為12匝。
3.根據權利要求1所述的雙迴路換能變壓器，其特徵是初級電容C1的大小為2.2-4.7nF，耐壓2000V；次級電容C2的大小為47nF，耐壓1000V。
4.根據權利要求1所述的雙迴路換能變壓器，其特徵是磁環(5)為兩個，每個磁環(5)上都繞有一個初、次級自耦式線圈(4、6)，其中初級線圈為4匝，而次級線圈為6匝，初級電容C1串聯在兩初級線圈(4)之間構成初級線圈電迴路。
5.一種裝有該雙迴路換能變壓器的單極螢光燈，其特徵是燈管(10)的兩端內分別設置著環狀電極(9)，兩環狀電極(9)分別通過杜美絲引出燈管外，杜美絲通過導線與所述的雙迴路換能變壓器輸出端電連接構成電迴路。
6.根據權利要求5所述的裝有雙迴路換能變壓器的單極螢光燈，其特徵是該環狀電極(9)由鉑絲、銥絲或鎳鉻絲構成。
全文摘要
一種雙迴路換能變壓器以及裝有該換能變壓器的單極螢光燈，該變壓器的初、次級線圈分別以自耦方式同方向繞制在磁環上，初、次級線圈的自耦點與變頻限流電路的輸出端電連接；初、次級線圈分別由兩段線圈繞組構成，初級線圈的兩段線圈繞組之間串聯著一個初級電容，構成變頻電平在初級線圈內電迴路；次級線圈的兩段線圈繞組輸出端之間串聯著兩個石英晶體，兩石英晶體之間串聯著一個次級電容，構成高壓聲頻脈衝在磁極線圈內電迴路。而該單極螢光燈的燈管兩端內分別設置著環狀電極，兩環狀電極分別通過杜美絲與雙迴路換能變壓器輸出端電連接構成電迴路。該變壓器可以大大縮短螢光燈的起輝時間，耗能低，螢光燈工作無頻閃，使用壽命長。
文檔編號H05B41/00GK1797623SQ20051006001
公開日2006年7月5日 申請日期2005年3月24日 優先權日2004年6月30日
發明者顏可根 申請人:顏可根