節能光控日光燈裝置的製作方法
2024-02-18 06:36:15
專利名稱：節能光控日光燈裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型——節能光控日光燈裝置，是一種應用半導體光敏開關來自動控制日光燈「開」或「關」的節能光電自動控制裝置。其屬半導體光電子應用技術領域。
現有的光控夜明燈，只能控制白熾燈泡，使白天關斷電源，晚上自動點亮白熾燈。由於白熾燈泡比日光燈管的光效低得多，白熾燈光效只有10～15流明／瓦，而日光燈管光效為50～70流明／瓦，因此，100W的白熾燈只相當於一個30W的日光燈管的光效，這對節約能源是很不利的。同時，白熾燈泡的使用壽命只1000小時左右，而日光燈管的使用壽命可達3000～5000小時，即日光燈壽命比白熾燈壽命高3～5倍。而且日光燈的光色柔和，可作為美化家庭、賓館、辦公室等的燈飾。然而，目前尚未有節能光控日光燈裝置，其主要原因是由於日光燈發光原理與白熾燈完全不同，白熾燈的發光原理很簡單，就是鎢絲通電發光；而日光燈管的發光原理較複雜，就是日光燈管通電後，氬氣電離發熱，並使汞原子受碰撞而輻射出紫外線，紫外線再激發燈管內壁上的螢光粉，便轉換發出可見光。這樣，日光燈的啟輝電壓要求較高並要鎮流，以致光控電路不穩定，燈管的光易發生閃爍等問題，對實現日光燈的光控，困難較大。
本實用新型的目的就是為了節約能源和解決實現日光燈光控困難較大的實際問題，提供一種體積小、使用方便、安全可靠的節能光控日光燈裝置。
本實用新型通過下述技術方案來實現本裝置的工作原理方框圖及其電路原理圖分別如圖1和圖2所示。本實用新型由底座、光控電路印刷電路板、透明外殼罩共同組成，其中，光控電路由光控開關電路(1)、功率推動電路(2)、負載電路(3)依次並串聯連接構成。而光控開關電路(1)由半導體光敏管BG1、電阻R1、電容C1串並聯組成；功率推動電路(2)由電容C2與高壓電晶體BG2的集電極C、發射極e相併聯組成；負載電路(3)由電阻R2與日光燈管M並聯再與R3串聯組成。其簡單工作原理如下當本裝置接入220V交流電源後，若所處環境光線大於5勒克斯(相當於黎明時的環境光線)時，光控開關電路(1)中的半導體光敏管BG1相當於處於光照狀態，其內阻自動變小，使高壓電晶體BG2基極偏流減小而處於關斷狀態，負載電路(3)中的日光燈管沒有電流通過，日光燈熄滅；當本裝置處於小於2勒克斯的環境光線(相當於黃昏進入黑夜的環境光線)時，相當於半導體光敏管BG1處於無光照狀態，其內阻值自動增大，使BG2基極偏流增大而處於導通狀態，便推動負載電路(3)中的日光燈管啟輝、點亮日光燈管。因此，隨著本裝置所處環境光線的改變，即相當於無光照或有光照時，BG1內阻值自動改變，使BG2基極偏流自動調節，BG2集電極電流隨之變化而導致BG2處於導通或關斷狀態，進而使加接在日光燈管兩端的電壓上升或下降，日光燈便點亮或熄滅。
本實用新型有如下的主要優點和效果(1)其解決了日光燈的光控問題，比現有的光控白熾燈泡節電70～80％。如使用一支3W的節能光控日光燈，其亮度相當於15W的光控白熾燈，按每晚點亮10～11小時計算，每年可節電近50瓩小時(度)，而且使用的日光燈管比白熾燈泡壽命長3～5倍；(2)本裝置當光照度小於2勒克斯時，日光燈點亮；當光照度大於5勒克斯時，日光燈管熄滅；因其不需要人操作，使用極為方便，能廣泛應用於賓館、宿舍、辦公樓、醫院等建築物內的樓梯、走廊的路燈及各種需要晚上自動亮燈、白天自動滅燈的場合；(3)本裝置體積小、安全可靠、安裝使用方便、美觀實用，可作為美化家庭、賓館、辦公室的燈飾。
對
如下圖1為節能光控日光燈裝置工作原理方框圖；圖2為節能光控日光燈電路原理圖，圖中M為冷陰極螢光燈管。
發明人通過下列方法實施了本實用新型(1)按照圖2所示電路，適當選取R1～R3及C1、C2(電容耐壓≥400V)，選取亮阻為1KΩ、暗阻為5MΩ的半導體光敏管BG1，BG2選取β≥100、Uceo≥300V的NPN(或PNP)型高壓電晶體；(2)按圖2所示，繪製40×30mm印刷電路板，再把選取好的元器件，按照圖2所示電路安裝於印刷電路板，並連接上日光燈管M，接通電源，經簡單調試便能滿足當光照度小於2勒克斯時，日光燈管M便自動點亮，當光照度大於5勒克斯時，日光燈管M便自動熄滅；(3)把安裝調試好的印刷電路板用小螺絲固定在用阻燃ABS塑料製成的底座，再把用聚苯乙烯透明塑料製成的200×50×40mm的外殼罩罩於底座及印刷電路板上，便製成了本節能光控日光燈裝置。
權利要求1.一種由底座、光控電路印刷板、透明外殼罩共同組成的節能光控日光燈裝置，其特徵在於其光控電路由光控開關電路(1)、功率推動電路(2)、負載電路(3)依次並串聯連接構成，而光控開關電路(1)由半導體光敏管BG1、電阻R1、電容C2串並聯組成；功率推動電路(2)由電容C2與高壓電晶體BG2的集電極C、發射極e相併聯組成；負載電路(3)由電阻R2與日光燈管M並聯再與R3串聯組成。
專利摘要本實用新型是一種節能光控日光燈裝置，其由光控開關電路、功率推動電路、負載電路共同組成。它解決了光控日光燈的實際問題，可直接自動控制日光燈的點亮、熄滅。其比光控白熾燈節電70％以上，壽命長3～5倍，完全解決了現有光控白熾燈耗電多、壽命短等問題，其具有體積小，安裝、使用方便，安全可靠，美觀實用，既可作為美化家庭、賓館、辦公室的燈飾，又能廣泛應用於建築物內的樓梯、走廊的路燈及需要晚上自動亮燈、白天自動滅燈的場合。
文檔編號H05B41/16GK2114944SQ91216850
公開日1992年9月2日 申請日期1991年6月21日 優先權日1991年6月21日
發明者曾憲富, 劉錦堃 申請人:華南理工大學