一種微波硫燈用供電裝置的製作方法

2023-12-03 02:02:26

專利名稱：一種微波硫燈用供電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種使用於微波硫燈的供電裝置，特別地涉及一種能夠限制微波硫燈啟動功率的供電裝置。
微波硫燈是近年來國際上發展起來的一種新型光源，它一般包括微波功率源、硫泡以及燈具，其中微波功率源包括微波磁控管、波導管以及諧振腔。微波硫燈是利用硫元素在微波能量激發下形成微波等離子體的無極放電，它以微波場來激發作為發光物質的硫而沒有電極濺射和損耗。因此，微波硫燈的適用性廣並且還具有效率高、光色好、光衰小等優點，具有相當廣泛的應用前景。但是，目前市場上還沒有專用於微波硫燈的磁控管，雖然常用的家用微波爐的磁控管品種多、價格低，但是這類磁控管是專用於微波加熱而並不適於微波硫燈。由於磁控管在微波硫燈的應用中早期損壞率很高，因此會導致微波硫燈壽命的縮短。
如圖2所示的以往微波硫燈的功率特性圖，在啟動時間Δt內微波反射功率Pr與微波入射功率Pin很接近，即Pin入射功率大部分被反射回來而對微波硫燈的磁控管造成轟擊，每次啟動時都會同樣地對磁控管造成轟擊，從而很容易引起微波功率源的磁控管損壞。因此，只有使微波硫燈的磁控管安全地通過啟動時間Δt，才能使微波硫燈正常工作。
本實用新型的目的在於提供一種通過控制微波硫燈進行低功率啟動來消除微波硫燈磁控管早期損壞的微波硫燈用供電裝置。
本實用新型的微波硫燈用供電裝置，包括微波功率源以及啟動時間控制器、狀態檢控器、微波入射全功率控制器。啟動時間控制器受觸發而使微波功率源在規定時間內進行工作，狀態檢控器檢測微波硫燈硫泡的點燈狀態並且在規定時間之後根據硫泡的亮或滅的狀態來控制微波功率源工作或不工作，微波入射全功率控制器與啟動時間控制器同時受到觸發後在規定時間內限制微波功率源進行低功率工作並且在規定時間之後微波功率源在狀態檢控器控制下處於工作時控制微波功率源進行全功率工作。
採用上述實用新型的微波硫燈用供電裝置，在微波硫燈啟動期間可以通過限制微波入射功率使微波硫燈在低反射功率下啟動，則能夠防止全功率啟動時的反射功率對磁控管的轟擊並且在啟動後能夠控制微波硫燈進行全功率工作，還對於啟動後微波硫燈未點亮的異常狀況具有保護作用。因此，本實用新型的微波硫燈用供電裝置能夠消除微波硫燈用磁控管早期損壞的現象，延長了微波硫燈磁控管的使用壽命。


圖1是採用本實用新型微波硫燈用供電裝置的微波硫燈的構造框圖。
圖2是以往微波硫燈的功率特性圖。
圖3是採用本實用新型微波硫燈用供電裝置的微波硫燈的功率特性圖。
圖4是本實用新型的微波硫燈用供電裝置的一例基本電路圖。
圖5是本實用新型的微波硫燈用供電裝置的另一例基本電路圖。
以下，參照附圖對於本實用新型的微波硫燈用供電裝置進行說明。
如圖1所示，微波硫燈包括微波硫燈用供電裝置(圖1中的虛線所框部分)以及微波硫燈的硫泡，其中微波硫燈用供電裝置可以作為一個獨立產品與硫泡配合使用。以往的微波硫燈用供電裝置僅由微波功率源構成，而本實用新型的微波硫燈用供電裝置還包括啟動時間控制器、狀態檢控器、微波入射全功率控制器。當接通電源時啟動時間控制器受到觸發而控制微波功率源使微波硫燈進入點燈啟動階段，當接通電源時也同時觸發微波入射全功率控制器，由微波入射全功率控制器控制微波功率源使微波硫燈進行低功率工作。如圖3所示，在啟動時間Δt內通過降低微波入射功率Pin使微波反射功率Pr大幅度下降，從而保證磁控管能夠安全地通過啟動時間Δt。此後，經過啟動時間Δt(微波入射全功率控制器與啟動時間控制器所設定的一段相等的規定時間)後，當由狀態檢控器檢測到微波硫燈的硫泡點亮的同時由微波入射全功率控制器控制微波功率源進行全功率工作。相反，若經過啟動時間Δt後，由啟動狀態檢測器檢測到硫泡並未點亮時，則啟動狀態檢控器控制微波功率源停止工作。由此，使微波硫燈實現了低反射功率啟動與全功率工作並且對啟動未成功的異常狀況具有保護作用。
參照圖4，首先對於本實用新型微波硫燈用供電裝置的基本電路構造進行說明，然後按照該電路對於本實用新型微波硫燈用供電裝置的工作過程進行說明。
在圖4中，微波功率源主要包括變壓器T1、變壓器T2、繼電器J1的觸點J1』、繼電器J2的觸點J2』、磁控管以及未圖示的波導管、諧振腔。微波入射全功率控制器主要由555時基電路IC1與周圍元件(電阻R1，電容C1、C2)所構成的單穩態延時電路以及連接在該單穩態延時電路的輸出端即555時基電路IC1輸出端3上的繼電器J1構成。啟動時間控制器主要由555時基電路IC2與周圍元件(電阻R4、R5，電容C4、C5)所構成的單穩態延時電路構成。狀態檢控器主要包括由555時基電路IC3與周圍元件(電阻R2、R3，電容C3)所構成的施密特電路；設置在該施密特電路輸入端即555時基電路IC3輸入端2，6上由電阻R2、R3及光敏電阻RL所構成的斯密特電路的門坎電路而形成的點燈狀態檢測部分；設置在其輸出端3上通過二極體D2連接的繼電器J2。
另外，變壓器T3、二級管D5～D8構成的橋式整流電路、三端穩壓器7812以及電容C6、C7、C8、C9是對於220V交流電進行變壓、整流、穩壓的部分。其中電容C6、C9是作為濾波電容，電容C7、C8作為高頻旁路電容。當接通電源則使220V交流電經過該部分而得到用於同時觸發啟動時間控制器與微波入射全功率控制器的穩定的直流電壓。
當交流電壓經上述變壓、整流、穩壓部分而輸入啟動時間控制器時，則觸發啟動時間控制器，此時555時基電路IC2的輸入端2、6為低電平其輸出端3為高電平，則二級管D4導通並接通繼電器J2，因此繼電器J2的觸點J2』吸合僅向變壓器T1供電，微波功率源開始工作使微波硫燈處於啟動階段。同時，由於電源通過電阻R4、R5不斷向電容C5充電，因此經過啟動時間Δt後該555時基電路IC2發生翻轉，即其輸入端2、6翻轉為高電平而其輸出端3翻轉為低電平，致使二級管D4截止而不能夠接通繼電器J2，則繼電器J2的觸點J2』釋放，T1失電而不向微波功率源供電。
在狀態檢控器中，當微波硫燈在啟動時間Δt內或者經過上述啟動時間Δt而被點亮時，因硫泡發光使得光敏電阻RL受到光照其阻值由幾兆歐下降到幾十千歐，由於在點燈狀態檢測部分中電阻R2與光敏電阻RL、電阻R3之間的分壓關係，光敏電阻RL及電阻R3上所得的電壓很小，則555時基電路IC3的輸入端2，6降為低電平，於是其輸出端3由低電平翻轉成為高電平，則二級管D2導通而接通繼電器J2，則繼電器J2的觸點J2』吸合變壓器T1得電，此時可以由變壓器T1保持向微波功率源供電。相反，當經過啟動時間Δt後，若硫泡不能正常點亮，則光敏電阻RL阻值很大，因此電阻R2與光敏電阻RL上獲得的電壓很大，555時基電路IC3的輸入端2，6升為高電平其輸出端3翻轉為低電平使二級管D2截止。
又，如圖4所示，啟動時間控制器與啟動狀態檢控器是通過由二級管D2、D4構成的或門電路相連，二極體D2、D4的接點與地線之間並聯有二級管D3以及繼電器J2。如果啟動時間Δt已過而微波硫燈的硫泡並沒有點亮時，則如上所述，555時基電路IC2的輸出端3以及555時基電路IC3的輸出端3同時為低電平，則二級管D2、D4截止不能夠接通繼電器J2。此時，繼電器J2的觸點J2』釋放切斷向變壓器T1的供電，則微波功率源停止工作。這樣，在經過啟動時間Δt之後就能夠通過狀態檢控器來保護微波硫燈不受沒有點亮的異常狀況的損壞。
又，在接通電源而觸發上述啟動時間控制器的同時也觸發微波入射全功率控制器。在微波入射全功率控制器中，555時基電路IC1的輸出端3與地線之間並聯有二級管D1及繼電器J1且二級管D1的負極與555時基電路IC1的輸出端3連接，並且設定該單穩態延時電路的延時時間為上述啟動時間Δt。當微波入射全功率控制器受到觸發時即555時基電路IC1受到觸發，因電容C1兩端的電壓不能突變，555時基電路IC1的輸入端2，6為高電平，則其輸出端3為低電平，因而此時不能接通繼電器J1，則其觸點J1』不吸合變壓器T2不得電。如圖4可知，在啟動時間Δt內僅受啟動時間控制器控制的繼電器J2的觸點J2』吸合而微波入射全功率控制器控制繼電器J1的觸點J1』不吸合，則此時僅由變壓器T1向微波功率源供電，所以在啟動時間Δt內微波功率源處於低功率工作的狀態。隨著繼續進行啟動，電容C1兩端的電壓不斷上升，直到經過啟動時間Δt後該單穩態電路發生翻轉，即555時基電路IC1的輸入端2、6變為低電平而其輸出端3為高電平，此時使得繼電器J1接通，繼電器J1的觸點J1』吸合。在這種情況下，若硫泡啟動後點亮則通過狀態檢控器控制繼電器J2的觸點J2』吸合，變壓器T1、T2在觸點J1』、J2』全部吸合時而同時向微波功率源供電，此時微波功率源進行全功率工作；相反，若硫泡因異常情況未點亮，通過狀態檢控器的控制使得繼電器J2的觸點J2』釋放，變壓器T1、T2因受釋放的觸點J2』控制而不接入電壓，從而停止向微波功率源供電，由此保護了磁控管不受沒有點亮的異常狀況的損壞。
因此，本實用新型的微波硫燈用供電裝置不僅實現了低反射功率啟動與全功率工作，而且具有異常狀態保護的功能，從而能夠確保微波硫燈的磁控管的使用壽命，提高微波硫燈的使用價值。
上述實施例中採用了555時基電路來構成單穩態延時電路以及施密特電路，當然，也可以使用其他晶體開關管等分立元件或其他集成電路構成上述單穩態延時電路以及施密特電路，在這裡並沒有進行限定。例如，如圖5所示，採用了集成電路JEC—2代替上述實施例中的555時基電路，而基本電路結構沒有很大變動，僅將二極體D1、D3以及繼電器J1、J2在上述實施例中與地線連接的一端連接到電源線上。該電路的工作原理與上述採用555時基電路構成的電路的情況基本相同，這裡省略說明。又，本實用新型並不僅限於如上所述的電路，還可以作許多變換。例如，可以用有源開關器件如可控矽、開關三極體等來代替上述實施例電路中的繼電器，另外對於微波入射全功率控制器、啟動時間控制器、狀態檢控器，還可以根據它們相互間的時序關係及控制邏輯而採用單片機來構成，這種單片機構成是本技術領域中的常規手段，無需創造性勞動。
雖然，已經參照附圖及實施例描述了本實用新型的微波硫燈用供電裝置，但是，這些僅僅是為了方便於實施本實用新型而進行的說明性描述。事實上，在不背離本實用新型原理的條件下，如上所述還可以對本實用新型進行各種形式的修改。因此，上述實施例中所描述的電路細節不能用於限定本實用新型的保護範圍，本實用新型的保護範圍應由所附權利要求書來限定。
權利要求1.一種微波硫燈用供電裝置，它包括微波功率源，其特徵在於，還包括受觸發而使得所述微波功率源在規定時間內進行工作的啟動時間控制器；用於檢測所述微波硫燈的點燈狀態並且在所述規定時間之後根據所述微波硫燈的亮或滅的狀態來控制所述微波功率源工作或不工作的狀態檢控器；受觸發而在所述規定時間內限制所述微波功率源進行低功率工作並且在所述規定時間之後所述微波功率源在所述狀態檢控器控制下處於工作時控制所述微波功率源進行全功率工作的微波入射全功率控制器。
2.如權利要求1所述的微波硫燈用供電裝置，其特徵在於，所述微波入射全功率控制器是由第1延時電路以及設置在所述第1延時電路輸出端上按所述第1延時電路的輸出控制所述微波功率源進行所述全功率工作或所述低功率工作的第1繼電器構成。
3.如權利要求1所述的微波硫燈用供電裝置，其特徵在於，所述狀態檢控器是由一施密特電路、設置在所述施密特電路輸入端上的點燈狀態檢測部分以及設置所述施密特電路的輸出端在所述規定時間之後根據檢測到微波硫燈的亮或滅的狀態來控制所述微波功率源工作或不工作的第2繼電器構成。
4.如權利要求1所述的微波硫燈用供電裝置，其特徵在於，所述啟動時間控制器由第2延時電路構成，並且所述第2延時電路的輸出端通過或門與所述第2繼電器連接。
專利摘要本實用新型的微波硫燈用供電裝置,包括微波功率源以及啟動時間控制器、狀態檢控器、微波入射全功率控制器。啟動時間控制器受觸發而使微波功率源在規定時間內進行工作,狀態檢控器檢測微波硫燈硫泡的點燈狀態並且在規定時間之後根據硫泡的亮或滅的狀態來控制微波功率源工作或不工作,微波入射全功率控制器受觸發後在規定時間內限制微波功率源進行低功率工作並且在規定時間之後微波功率源在狀態檢控器控制下處於工作時控制微波功率源進行全功率工作。
文檔編號H05B37/00GK2465318SQ0121038
公開日2001年12月12日 申請日期2001年2月1日 優先權日2001年2月1日
發明者楊秉華, 朱同茂 申請人:上海真空特種光源有限公司