稀土節能螢光燈電子啟輝鎮流器的製作方法
2023-05-07 15:42:36 2
專利名稱：稀土節能螢光燈電子啟輝鎮流器的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種稀土節能螢光燈的電子啟動——運行裝置，即電子鎮流器。
稀土節能螢光燈又稱H型節能燈，是一種具有單燈頭的，低氣壓汞放電燈。本實用新型實施之前，通常是由啟輝器、電感式鎮流器和H型燈管構成燈具的主電路，完成啟動和運行。當電源接通時，電壓加在啟輝器兩極，使啟輝器輝光放電，導致金屬接觸片熱脹，使接觸點閉合，電流通過燈絲將其預熱，此時啟輝器內輝光停息，待接觸片冷縮，即切斷預熱燈絲的電流，在此瞬間，鎮流器線圈兩端產生自感脈衝高壓加於兩燈絲間，迫使燈管內氬氣電離，引起弧光放電，管內溫度逐漸升高，電子撞擊水銀蒸氣，輻射出的紫外線激發管內的稀土元素螢光粉層而產生可見光。由於燈管運行中須維持比電源低的電壓，故串聯在電路中的鎮流器則起到電抗和扼流作用。這種電路存在的缺點是(1)燈具不能在低溫環境中啟動，當氣溫低於－2℃時燈管不能啟輝；(2)燈具不能在低電壓狀態下啟動，當電源低於190V時燈管不能啟輝；(3)燈管的啟輝時間長約8～10秒，不能實現瞬間啟動運行；(4)啟輝時兩燈絲間產生脈衝大電流和高電壓，電子朿對燈絲驟然轟擊，造成燈絲氧化物大量飛濺縮短燈管壽命；(5)電感式鎮流器由矽鋼片和電磁線金屬材料製成，體積和重量大，不利於燈具向小型化、輕便化、袖珍化發展；(6)不能將已斷絲的燈管點燃復明，無利廢功能。
本實用新型目的在於提供一種無須啟輝器，不用電感式鎮流器的與稀土節能燈相配套的電子啟動運行裝置。針對原來稀土節能燈與啟輝器和電感式鎮流器配套所存在的上述缺點於以克服。以實現燈具在低溫、低壓狀態下能瞬間啟輝運行，改善燈具工作條件與性能，延長燈具使用壽命，縮小和減輕燈具體積和重量，達到節電、節材(金屬材料)、利廢(斷絲燈管復明)、降低燈具設備造價成本、普及稀土節能螢光燈這一照明光源的採用為設計目的。
本實用新型的主電路是根據電晶體單向導電的整流原理，由電容疊加、產生倍壓、勿須對燈絲進行預熱，使倍壓加在燈管兩絲極間迫使管內低壓汞瞬間弧光放電，達到啟輝目的。啟輝後，因燈管導通，管內兩絲極的電壓即自動降達正常的管壓降值，進入正常運行。
現以本實用新型的電路結線圖闡述其實施原理。
電源零線接於晶體二極體D1陽極與D2陰極相串聯的W點，晶體二極體D3與D4相串聯後，D3陰極與D4陰極相併聯，D4陽極與D2陽極相併聯，構成橋式整流電路。電容器C1和C2相串聯後其一端與D1和D3的陰極H點聯結，而另一端與D2和D4的陽極G點相聯結。電源相線接於C1和C2的相串聯點S，構成全波整流倍壓迴路。電容器C2的一端聯結於二極體D3與D4的串聯點E處，而C3的另端與C1和C2的串聯點S處聯結，構成通感補償電路，電阻器R通過換向開關K與燈管形成串聯迴路。
當由P——N點輸入市電時設某一瞬間電源P點為交流正半周，D1導通，D2、D3截止，電源對電容器C1充電，則H點為正S點為負。此時H——S間的電壓值應是電源電壓的
倍。
當電源N點為正半周時，D2導通，D1、D4截止，電源對電容器C2充電，此時S點為正G點為負。此時S——G間的電壓值亦為電源電壓值的
倍。但由於電容器C1與C2相串聯，故在H——G兩點間的疊加電壓為電源電壓值的2
倍若電源為220V，則H——G間的電壓則為622.25V。該電壓加在燈管兩絲極間形成高勢能電場，迫使管內氬氣電離燈管導通。燈管導通啟動後，由於負載電阻的變化，H——G兩點間的電壓瞬即降達燈具的管壓降值。稀土節能燈即在交流和直流相疊供電的狀態下進入正常的運行狀態。
補償電路由電晶體D3、D4和電容器C3構成，在電路無負載時D3、D4起截流作用，它們和C3均無電流通過，不參與電路效應。但當接通負載，燈管導通後，因開通負載迴路D3、D4和C3才參與電路工作。C3隨電路E點與S點的電位差和電極性的交變進行充電和放電，向負載補償電流，以維持燈管足夠的電流強度。
在H——G處輸出供燈具工作的電源該線路上設有附加電路由電阻器和換向開關組成，電阻器R其作用是保護D1和D2在啟動瞬間不遭浪湧電流所「擊穿」，起限流扼流作用，並使進入負載的電流更趨平穩，防止燈管頻閃效應。為使稀土節能燈在長時間連續運行的狀態下，始終保持良好的發光效果，防止長期單向供電易造成燈管內絲極和螢光粉層的「疲勞」，產生光衰退現象，故在電源進入燈管前設有換向開關K，該開關的作用可改變燈管內直流組分電荷的運動方向，用戶可依實情隨意撥動換向開關，以保持充足的光源並利於延長燈管的壽命。
實施本實用新型的條件要求是應採用非內啟動的稀土節能螢光燈管(該燈管可分為內啟動和非內啟動兩大類，而非內啟動燈管其燃點損壞率不但比內啟動燈管低，並且造價成本也低)，其它元件規格應依不同功率燈管的要求，晶體二極體選用反向峰值電壓800～1000伏，正向電流為0.5～1安培，電容器C1和C2均採用容量0.45～2微法，其耐壓應高於C3，電容器C3容量為1～4微法，其耐壓可低於C1和C2。電阻器的電阻值為20～250歐姆。
本實用新型與現有技術相比其優點如下1、將啟輝器、鎮流器的功能匯合設計於一體，與電感式鎮流器相比設備體積縮小1.5倍，重量減輕5倍，簡化結線，便於安裝，利於燈具向微型、袖珍發展。
2、製造工藝簡單，由較少的電子元件構成的簡單電路能實現多種技術功能。與電感式鎮流器相比其造價成本下降1倍。故易於為用戶接受，利於推廣普及稀土節能螢光燈這一新的電光源。
3、因採用非預熱無接觸式倍壓啟動，而啟動時電流並不經燈絲自身構成迴路，其啟動電流比電感式鎮流器小，避免大電流通過燈絲時造成燈絲氧化物加速揮發、飛濺之弊，故比現有技術更有利於延長燈管的使用壽命。
4、應採用交、直流相疊供電方式，比電感式鎮流器的交流供電更適應稀土節能螢光燈的發光特性。經測試其光效比交流供電提高為5.2％。
5、具有電感式鎮流器所不具備的低電壓和低氣溫啟動功能。當電源電壓不低於150伏或氣溫不低於零下10攝氏度，均可實現瞬間啟動。
6、具有電感式鎮流器所不具備的廢燈復明功能。可使已斷絲報廢的燈管重新復明，繼續使用。
7、無電感式鎮流器運行中發生的蜂嗚噪音。燈具無頻閃效應，無涉外電磁波，對周圍的無線電廣播和電視訊號不發生幹擾。
權利要求1.本實用新型是一種稀土節能螢光燈電子啟輝鎮流器，本鎮流器可直接啟動該燈照明，其特徵在於該電子鎮流器是由晶體二極體D1和D2；D3和D4；電容器C1和C2分別串聯後再行並聯，電容器C3的一端聯結於D3和D4的串聯處，另端與C1和C2的串聯處聯結，構成晶體二極體與電容器相混聯的閉合電路，市電零線由D1和D2相串聯處輸入，相線則由C1和C2的串聯處輸入，而由D1、D3、C1的並聯處及D2、D4、C2的並聯處同時輸出交、直流相疊供該燈啟動和運行的電源。
2.按權利要求1所述的電子鎮流器其特徵在於在輸出的電路上串聯電阻器R，構成附加電路，使通過燈管的電壓和電流受到R的調控。
3.按權利要求1所述的電子鎮流器其特徵在於所採用D1、D2、D3、D4電參數的反向峰壓為800～1000V，正向整流電流為05～1A，C1和C2的容量應同值，誤差不大於±5％，為045～2μf，其耐壓應高於C3。C3的容量應大於C1和C2，為1～45μf。
4.按權利要求2所述的電子鎮流器附加電路其特徵在於所採用的電阻器應是金屬線電阻以保證通過足夠的電流，其電阻值為20～250Ω。
5.按權利要求1所述的電子鎮流器其特徵在於在輸出電路上安裝有換向開關K，構成附加電路，利用K可任意調控改變燈管內直流組分電流的運動方向，使燈具在長期連續不間歇的運行中不發生光衰退。
專利摘要稀土節能螢光燈電子啟輝鎮流器是一種稀土節能螢光燈的配套設備。它將啟輝器和鎮流器的各自功能組成一體。採用整流、電容疊加產生倍壓的瞬間高壓激勵燈管內氬氣電離，使燈啟輝。並將交流與直流相疊的電源輸入燈內。使該燈能在低電壓、低氣溫狀態下瞬間啟輝。實現無頻閃、無涉外電磁波、無噪音照明。達到節電、延長該燈壽命效果。還能使已斷絲的廢燈管重新如常復明。改善了該燈的工作性能和照明的環境條件，降低該燈的設備造價。
文檔編號H05B41/16GK2084269SQ9021625
公開日1991年9月4日 申請日期1990年7月13日 優先權日1990年7月13日
發明者劉嘯 申請人:劉嘯