專利名稱：冷陰極燈,尤其是臺式或顯示窗燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種冷陰極燈，尤其是涉及到一種臺式或顯示窗的燈。
尤其是，當(dāng)前使用的驅(qū)動電路包含一個(gè)具有三個(gè)初級線圈的變壓器，其線圈之一用來反饋控制構(gòu)成電源電路部分的驅(qū)動晶體管的推挽周期。為了正常地工作，變壓器的線圈必須精確地定位而因此要通過手工來繞制；而且推挽晶體管是由昂貴的低漏電雙極晶體管來確定。因此驅(qū)動電路作為一個(gè)整體生產(chǎn)是非常昂貴的，尤其是小規(guī)模生產(chǎn)，而且增加冷陰極燈的總成本以至于使它們很難作為臺式或顯示窗的燈使用。
因此存在將易于使用價(jià)格便宜的冷陰極燈用于臺燈或顯示窗照明的需求。
根據(jù)本發(fā)明，在此提供的臺式或顯示窗燈包括支撐結(jié)構(gòu)和以關(guān)節(jié)連接方式連接到所述支撐結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)式燈頭；其中所述關(guān)節(jié)式燈頭包含放置冷陰極燈泡的第一部分；和放置用于給所述冷陰極燈泡供電的電源電路的第二部分。


圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的燈在不同工作位置的側(cè)視圖；圖2顯示圖1中燈的燈頭部分的比例-放大的橫截面；圖3顯示冷陰極燈的電源電路的電路圖。
伸縮支柱3支撐如按虛線(位置1″)所示的沿著相對鉸鏈栓18，和如圖1中箭頭7所示的相對于伸縮支柱3本身轉(zhuǎn)動的燈頭(4)。
燈1是通過圖1中由虛線顯示的位于基座2上的開關(guān)8來打開，而且它包含一個(gè)變壓器(沒有顯示)，其可位于基座2的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)，而且它是通過電纜9提供主電流，并且在輸出端產(chǎn)生如12伏的低電壓，交流電被提供給放置用于供給冷陰極燈泡供電的電源電路(圖2)的燈頭4。
如圖2所示，燈頭4包括外殼10，其確定了放置冷陰極燈泡12的第一部分10a，放置電源電路11的第二部分10b。更具體地說，第二部分10b實(shí)質(zhì)上是平行六面體形狀，除一側(cè)是面對第一部分10a外其它所有側(cè)面都是密封的，并且是比第一部分更短和更深的，并且構(gòu)成第一部分10a的延長?？拷谝徊糠?0a，第二部分10b包括一個(gè)相對于燈頭4成十字狀延伸的突出部分13，并且以關(guān)節(jié)方式連接到伸縮支柱3，以便使燈頭4能夠沿著箭頭7的方向和相對鉸鏈栓18轉(zhuǎn)動。
電源電路11安裝在印刷電路板14上，電路板14在變壓器16下面有一個(gè)孔15以便充分地散發(fā)工作期間產(chǎn)生的熱量。以沒有示出的一種方式，印刷電路板面14在兩個(gè)面上含有導(dǎo)軌以便保證在小的空間內(nèi)需要的隔離間隔。
電源電路11通過電連接器20接收由放置在基座2內(nèi)側(cè)的變壓器(沒有顯示)提供的低電壓電流，并且為了燈泡12的工作通過電線21(圖2中只是部分地顯示出)提供高電壓電源。
參考圖3，電源電路11包括兩個(gè)由連接器20提供低電壓電流和連接到二極管類型的橋式整流器26的輸入端子25。橋式整流器26包括第一和第二輸出端子26a，26b，在它們之間并行連接一個(gè)濾波電容器27，第一分壓器28，和第二分壓器29。第一分壓器28包括第一電阻器28a和第二電阻器28b，并且確定第一中間節(jié)點(diǎn)28c；而第二分壓器29包括第一電阻器29a和第二電阻器29b，并且確定第二中間節(jié)點(diǎn)29c。
變壓器16是雙初級線圈類型的變壓器。更具體地說，變壓器16包括串聯(lián)地安排在第一和第二輸入端子43、44之間并且定義一個(gè)共同的節(jié)點(diǎn)45的第一和第二初級線圈41、42。變壓器16還包括具有第一和第二輸出端子47、48的次極線圈46，而且它的第二輸出端子48是連接到橋式整流器26的第二輸出端子26b。
第一分壓器28的第一中間節(jié)點(diǎn)28c連接到N-溝道MOS晶體管30的柵極，該MOS晶體管具有連接到變壓器16的第一輸入端43的漏極，以及連接到橋式整流器26的輸出端子26b的源極。第二電壓分壓器29的第二中間節(jié)點(diǎn)29c連接到N-溝道MOS晶體管31的柵極，該MOS晶體管31具有連接到變壓器16的第二輸入端子44的漏極，以及連接到橋式整流器26的輸出端子26a的源極。MOS晶體管30、31具有低飽和電阻Rds，on’以致于實(shí)際上當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)在源極和漏極之間沒有壓降，并且可以使用Harris元件RFD 3055。
第一二極管33具有連接到第一分壓器28的第一中間節(jié)點(diǎn)28c的陽極，和連接到變壓器16的第二端子44的陰極；而第二二極管34具有連接到第二中間節(jié)點(diǎn)29c的陽極，和連接到變壓器16的第一端子43的陰極。
電容器35提供在變壓器16的第一和第二輸入端43、44之間，并且與變壓器16的初級線圈41、42一起構(gòu)成一個(gè)諧振電路。
變壓器16的輸出端47、48連接到燈泡12；鎮(zhèn)流電容器50位于變壓器16的第一輸出端和燈泡12之間；而且電感器51插在橋式整流器26的第一輸出端26a和節(jié)點(diǎn)45之間，并且擔(dān)當(dāng)電流/電壓轉(zhuǎn)換器以便將提供給變壓器16的脈動電流和橋式整流器26的直流隔離。
圖3中的電源電路11工作如下。在輸出端26a和26b之間，橋式整流器26提供低的直流電壓(一般15V)給完全相同的分壓器28和29。當(dāng)電源電路11接通時(shí)，因此生成的電壓提供在輸出端26a和26b之間，因此在中間節(jié)點(diǎn)28c，29c上建立一低電壓。在這個(gè)步驟，雖然分壓器28、29和晶體管30、31是完全相同的，但是實(shí)際元件中較小的差別將導(dǎo)致兩個(gè)晶體管30，31之一首先導(dǎo)通，因此阻止另一個(gè)導(dǎo)通。例如，假設(shè)晶體管31首先導(dǎo)通，這將連接各自的輸入端44到接近輸出端26b的電位，以致連接到輸出端26b的第一二極管33導(dǎo)通并且直接地加上偏置。因此，中間節(jié)點(diǎn)28c被控制到橋式整流器26輸出端26b的電位加上第一二極管33的結(jié)電壓，因此阻止了晶體管30導(dǎo)通。另一方面，另一個(gè)二極管(在本例中34)連接橋式整流26的第一輸出端26a到變壓器16的另外一端(在本例中，第一輸入端43)，所以在變壓器16的輸入端43，44之間，提供一個(gè)電壓以便激勵(lì)由初級線圈41，42和電容器35確定的諧振電路，因此而產(chǎn)生一個(gè)交變的電壓。尤其是，當(dāng)正半波電壓下降時(shí)，二極管34迫使第二中間節(jié)點(diǎn)29c跟隨第一輸入端43的電位，因此最終關(guān)斷晶體管31；在負(fù)半波期間，二極管33截止，所以晶體管30能夠?qū)ā．?dāng)正的和負(fù)的半波彼此交替繼續(xù)時(shí)，晶體管30和31因此交替地導(dǎo)通和關(guān)斷以便調(diào)整變壓器16輸入端43，44上交變電壓的頻率。
所產(chǎn)生的交變電壓由變壓器16升壓到點(diǎn)燃燈泡12所需要的幅度(例如，500V)。
所以圖3中電源電路11僅僅利用兩個(gè)初級線圈41，42和價(jià)格便宜的元件(比如晶體管30，31)就提供了燈泡12需要的電源。
通過前面的描述，本發(fā)明的冷陰極燈的優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。特別是，通過在該燈的燈頭4的部分10b中安排電源電路11，通過利用在變壓器16下面具有孔的印刷電路板14，以及依據(jù)使用的電子元件，對于將用做臺式或者顯示窗燈的燈1來講，電源電路11是足夠緊湊和便宜的。此外，描述的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)能夠使該燈按照用戶的需要自由地轉(zhuǎn)向。
利用兩個(gè)初級線圈與三個(gè)初級線圈的變壓器相比，所提供的不僅僅是減少了成本，而且也減小了燈的能耗；以及利用低阻MOS晶體管提供了用于降低驅(qū)動電路工作耗散的功率，因此減小了熱量的產(chǎn)生。
電源電路11位于燈頭4的第二部分10b的內(nèi)側(cè)，被安全地與外部絕緣，因此確保燈1的電安全性。
很清楚，不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，在這里描述的這種燈是可以變化的。尤其是，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)電連接器20，燈頭4可以做成可整體替換的，以便防止用戶在更換燈泡12時(shí)接近電源電路11的高壓元件。如果這種燈被用于照明大的顯示窗區(qū)域時(shí)，通過簡單地提供一個(gè)附加的鎮(zhèn)流電容器，燈頭可以設(shè)計(jì)成包括更進(jìn)一步容納由同一電源電路控制的第二個(gè)燈泡。
權(quán)利要求
1.一種臺式或顯示窗燈(1)，其中包括支撐結(jié)構(gòu)(2，3)和以關(guān)節(jié)連接方式連接到所述支撐結(jié)構(gòu)的燈頭(4)；其特征在于所述燈頭(4)包含放置冷陰極燈泡(12)的第一部分(10a)；和放置用于給所述冷陰極燈泡供電的電源電路(11)的第二部分(10b)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于所述電源電路(11)包括具有彼此串連的第一和第二初級線圈(41，42)，和連接到所述冷陰極燈泡(12)的電源電纜(21)的次級線圈(46)的變壓器(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈，其特征在于所述電源電路(11)包括具有第一和第二輸出節(jié)點(diǎn)(26a，26b)的輸入整流器(26)；彼此并行連接在所述輸入整流器的所述第一和所述第二輸出節(jié)點(diǎn)之間的所述第一和第二偏置電路(28，29)；以及連接到各個(gè)偏置電路(28，29)和連接到所述第一和所述第二初級線圈(41，42)的第一和第二控制晶體管(30，31)；所述控制晶體管是低飽和電阻的MOS類型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燈，其特征在于所述偏置電路(28，29)每個(gè)都包括具有中間節(jié)點(diǎn)(28c，29c)的分壓器；其中每個(gè)所述控制晶體管(30，31)具有連接到各自的所述分壓器的各自中間節(jié)點(diǎn)(28c，29c)的柵極；其中所述第一控制晶體管(30)具有連接到所述第一初級線圈(41)的第一端，和連接到所述輸入整流器(26)的所述第二輸出節(jié)點(diǎn)(26c)的第二端；以及其中所述第二控制晶體管(31)具有連接到所述第一初級線圈(42)的第一端，和連接到所述輸入整流器的所述第二輸出節(jié)點(diǎn)的第二端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2到4的任何一個(gè)所述的燈，其特征在于所述電源電路(11)被連接到在所述變壓器(16)處具有開孔(15)的印刷電路板(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燈，其特征在于所述印刷電路板(14)附帶一個(gè)面對連接到所述支撐結(jié)構(gòu)(2，3)的關(guān)節(jié)部分(13)的電連接器(20)；以及其中所述變壓器(16)被放置在相對于所述第一部分(10a)遠(yuǎn)的所述第二部分(10b)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的燈，其特征在于所述第二部分(10b)是封閉的平行六面體的形狀，并且所有各面圍繞著所述印刷電路板(14)。
8.根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的燈，其特征在于所述支撐結(jié)構(gòu)包括基座(2)；和支柱(3)，其以關(guān)節(jié)方式連接到所述基座，以便使其能夠繞與其垂直的軸相對于所述基座(2)轉(zhuǎn)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燈，其特征在于所述支柱(3)是以關(guān)節(jié)方式連接到所述燈頭(4)以致使所述燈頭能相對垂直于所述支柱(3)的軸而轉(zhuǎn)動，以及所述燈頭相對與所述支柱共軸的軸轉(zhuǎn)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的燈，其特征在于所述支柱(3)是可以伸縮的。
全文摘要
臺式或者顯示窗燈(1)具有一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)(2,3),和一個(gè)以關(guān)節(jié)方式連接到該支撐結(jié)構(gòu)的燈頭(4)。該燈頭(4)具有一個(gè)放置冷陰極燈泡(12)的第一部分(10a),和放置用來提供電源給冷陰極燈泡(12)的電源電路(11)的第二部分(10b);而第一和第二部分定位在以關(guān)節(jié)方式連接燈頭(4)到支撐結(jié)構(gòu)的部分(13)的兩側(cè)。電源電路(11)有一個(gè)具有第一和第二輸出節(jié)點(diǎn)(26a,26b)的輸入整流器(26);彼此并行連接在輸入整流器的第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的第一和第二偏置電路(28,29);連接到各自的偏置電路(28,29)和變壓器(16)的彼此串連排列的兩個(gè)初級線圈的各自端子的第一和第二晶體管(30,31),變壓器的次極線圈連接到冷陰極燈泡(12)。這兩個(gè)控制晶體管是低飽和電阻的MOS類型晶體管。
文檔編號F21V21/26GK1351814SQ00807446
公開日2002年5月29日 申請日期2000年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月11日
發(fā)明者埃內(nèi)斯托·吉斯蒙迪 申請人:阿爾泰米德公開有限公司