用於減輕螢光燈頻閃的移相電路的製作方法

2023-12-03 00:28:51

專利名稱：用於減輕螢光燈頻閃的移相電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種移相電路，用於驅動螢光燈，使該螢光燈工作時的頻閃大幅減輕， 以便保護視力。
技術背景-
螢光燈的低頻閃爍對人眼的損害是公知的事實。當代近視現象非常普遍的根源主要為 光源性損害。
螢光燈的亮度接近時間的二次正弦函數，最大亮度約為平均亮度的2倍；而眼睛是根
據自然光的均勻亮度特性進化而來的；眼睛按平均亮度調節瞳 L，在螢光燈最大亮度的時 刻，視覺細胞必然超負荷工作，從而視力被破壞；對於兒童來說更加顯著，由於日光燈的 大量使用，使得兒童近視的現象越來越嚴重。
眼睛長時間處於黑暗後突然進入光明環境，將使人致盲，就是這個原理。在煤油燈時 代，近視現象多為遺傳；到了白熾燈時代，近視也很少；到了螢光燈時代，近視現象逐漸 增加。到了 2008年，北京宣武區的一所高中某班，視力合格的學生為O。
為了節約能源，我們又不能拋棄螢光燈。而且現在的節能燈和電子鎮流器螢光燈與普 通的螢光燈相比，只是閃爍頻率高一些，對眼睛仍然構成損害，而且電磁輻射相當嚴重。 所以，人們提出了電感鎮流螢光燈的消閃思路。
有文獻建議使用三相電源同時驅動3根螢光燈，以便合成恆定的亮度。但這種方法給 系統帶來了高成本，不易推廣。
文獻200420023160. X提出了一種消閃方法。他建議使用電容移相的方法，在2根熒 光燈上得到相位相差90度的近似二次正弦函數的亮度，相加合成為近似恆定的亮度。文 獻建議第l根燈管接到電源，第2根燈管串接電容C後再接至電源，嚴格來說，他說錯 了，都還應串聯鎮流器，否則燈管必然毀壞。
姑且忽略文獻的錯誤，下面分析文獻的其它問題。文獻的權項1建議單獨使用一個電 容移相；但根據電路原理以及現場試驗，實際上不可能得到應有的效果；如果要求得到合 適的移相角度，必然使燈絲加熱電流偏離要求值，因為燈絲溫度過低，實際上根本無法啟 動；如果要求燈絲加熱電流不偏離要求值，必然得不到合適的移相角度；所以，合成恆定 亮度就是一句空話。文獻的權項2建議除了使用一個電容移相外，還在燈管兩端並聯電感， 這樣既可以得到合適的移相角度，又不會使燈絲加熱電流過大地偏離要求值，合成恆定亮 度是可能的；但電感並聯在燈管兩端，必然造成電流，從而形成損耗，體積大，重量大， 消耗銅材。這些就是文獻所述技術不能推廣的原因所在。
發明內容
本實用新型的目的是要提供一種理想的移相電路，使所驅動的螢光燈既得到合適的工 作電流相角，又使工作電流、燈絲電流幅值滿足要求，易於啟動。 該電路包括電容、開關；
開關與電容並聯。
開關連通時將電容短路。它們與某一個燈具的電感鎮流器串聯，以實現該燈具電流的 移相。最後與一隻不具備這種移相電路的燈具協同使用，得到頻閃幅度很小的光輸出。
如

圖1所示為該移相電路在螢光燈電路中使用的基本情況，圖中1為電容，2為開關， 3、 6為電感鎮流器，4、 7為螢光燈管，5、 8為啟輝器。當啟輝器5連通時，開關2也連通，允許在3中流過較大電流(也就是正常的啟動電流)，螢光燈4正常啟動；當螢光燈
4正常啟動後，電流減小，幵關2斷開，電容l參加限流，並使電流相位前移；該開關可 以人工操作，也可以根據工作狀態自動進行。
本移相電路驅動的螢光燈4要與普通同型號的電感鎮流螢光燈7同時使用，由於螢光 燈4的電流相位前移，所發出的光與螢光燈7發出的光疊加，因為亮度都接近二次正弦函 數，而且相位差接近90度，所以合成亮度接近恆定值。
如圖2所示為用繼電器替代開關的電路。圖中1為電容，3為電感鎮流器，4為螢光 燈管，5為啟輝器，10為小電阻，11為繼電器。繼電器11可以選用較高工作電壓(如220V) 的交流繼電器，當啟輝器短路時，需要大電流加熱燈絲，這時鎮流器與電容的串聯體(或 鎮流器)上電壓較高，繼電器吸合，將電容短路；當燈管啟動後，電流減小，鎮流器與電 容的串聯體(或鎮流器)上電壓降低，繼電器釋放，電容參與限流並移相。
如圖3所示在圖2基礎上，將繼電器的線圈與啟輝器串聯。圖中1為電容，3為電感 鎮流器，4為螢光燈管，5為啟輝器，IO為小電阻，ll為繼電器，12為整流橋，13為電 阻。繼電器ll可以選用較低線圈電壓(如24V以下)的交流繼電器，如果繼電器線圈內 阻大，可以與一電阻13並聯，電阻13的選擇原則為保證燈絲電流在電阻與驅動線圈的 並聯體上的壓降接近繼電器線圈的驅動電壓。當啟輝器5短路時，繼電器線圈通電而吸合， 使電容l短路；當燈管啟動後，繼電器失電而釋放，電容l參與限流並移相。
選用繼電器時，其驅動線圈可以為交流的，也可以為直流的；該容量的繼電器中，直 流驅動的較多，批量大，成本低。圖3中使用了直流低壓驅動的繼電器，這樣在線圈之前 連接了橋式整流橋。
本實用新型的有益效果是，大幅減輕了螢光燈的頻閃，而且避免了電子鎮流器的高頻 輻射。
圖面說明-
圖1為移相電路的使用環境。
圖2為使用繼電器為自動控制開關的移相電路。
圖3為將繼電器線圈與啟輝器串聯的移相電路。
具體實施方案
本具體實施方案為圖3所示包括電容l、繼電器ll、橋式整流器12、電阻13等； 繼電器與電容並聯，繼電器ll吸合時將電容l短路。當啟輝器5短路時，需要大電流加 熱燈絲，這時繼電器線圈通電而吸合，將電容l短路；當燈管啟動後，啟輝器斷開，繼電 器失電，電容1參與限流並移相。在繼電器觸頭上串聯了一個小電阻10，可以選用1Q/1W 的電阻，可以使電容l的最大放電電流減小，以便延長電容l和繼電器ll的壽命。繼電 器11選用5V直流驅動的單刀單擲繼電器，允許燈絲電流全部通過，成本較低。對於40W 的螢光燈，電容l可以選用2uF/450V的CBB電容。電阻13的阻值為10Q/1W。
權利要求1、一種用於減輕螢光燈頻閃的移相電路，其特徵在於該電路包括電容、開關；開關與電容並聯，它們與某一個燈具的電感鎮流器串聯。
2、 根據權利要求l所述的用於減輕螢光燈頻閃的移相電路，其特徵在於所述開關選用 繼電器。
3、 根據權利要求2所述的用於減輕螢光燈頻閃的移相電路，其特徵在於所述繼電器線 圈的供電由所在燈具的電感鎮流器與電容的串聯體上的電壓降提供。
4、 根據權利要求2所述的用於減輕螢光燈頻閃的移相電路，其特徵在於所述繼電器線 圈與啟輝器串聯。
5、 根據權利要求2、 3或4所述的用於減輕螢光燈頻閃的移相電路，其特徵在於所述繼 電器線圈為直流驅動的，驅動線圈前連接一個整流橋。
6、 根據權利要求l、 2、 3或4所述的用於減輕螢光燈頻閃的移相電路，其特徵在於在所述開關或電容1上串聯一個小電阻或小電感。
7、 根據權利要求5所述的用於減輕螢光燈頻閃的移相電路，其特徵在於在所述開關或電容1上串聯一個小電阻或小電感。
專利摘要本實用新型涉及一種移相電路，用於驅動螢光燈，使該螢光燈工作時的頻閃大幅減輕，以便保護視力。該電路包括電容、開關等；開關與電容並聯，開關連通時將電容短路。它們與某一個燈具的電感鎮流器串聯，以實現該燈具電流的移相，最後與一隻不具備這種移相電路的燈具協同使用，得到近似無頻閃的光輸出。本實用新型的目的是要提供一種理想的移相電路，使所驅動的螢光燈既得到合適的工作電流相角，又使工作電流、燈絲電流幅值滿足要求，易於啟動。本實用新型的有益效果是，大幅減輕了螢光燈的頻閃，而且避免了電子鎮流器的高頻輻射。
文檔編號H05B41/24GK201383894SQ20092010526
公開日2010年1月13日 申請日期2009年1月20日 優先權日2009年1月20日
發明者康 胡, 顧友辰 申請人:胡 康;顧友辰