專利名稱：電磁感應(yīng)燈及其燈管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁感應(yīng)燈，尤其涉及一種燈管參數(shù)的電磁感應(yīng)燈及其燈管。
背景技術(shù)：
電磁感應(yīng)燈由于它屬于無燈絲、高光效、高光通、長壽命、高功率因素的新一代節(jié)能產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于家庭、廠房、辦公場所、道路、工程建筑工地等。
一九九一年，日本松下公司發(fā)明了Everlight無極燈，一九九四年GE生產(chǎn)出Genura燈，一九九七年飛利浦公司研制成QL無極燈，它們的原理都是利用電磁感應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換成磁能，又由磁能轉(zhuǎn)換成光能而發(fā)光的，因此它們都屬于電磁感應(yīng)燈，它們的外形及構(gòu)造也大致相同，如圖1所示，該燈100包括燈頭102，可連接于燈座。外殼104，與燈頭102相連，內(nèi)有一空腔。電磁感應(yīng)燈電路，放置在外殼104的空腔內(nèi)。燈管106，呈球形，固定在外殼104上，內(nèi)部有維持放電的氪氣和汞齊108。內(nèi)裝線圈的玻璃腔110，固定在外殼104上，伸入燈管106的內(nèi)部，一端有一排氣孔112。與RF接地部分連接的導(dǎo)電玻璃材料114，連接燈管106和RF接地部分。熒光粉涂層116，覆蓋在燈管106的內(nèi)側(cè)、玻璃腔110的外側(cè)以及燈管106和導(dǎo)電玻璃材料114相連的部分。二氧化鈦反射涂層118，覆蓋在玻璃腔110的外側(cè)以及燈管106和導(dǎo)電玻璃材料114相連的部分。導(dǎo)電涂層120，覆蓋在燈管106的外側(cè)。該種燈在工作時放置在玻璃腔110內(nèi)的線圈將產(chǎn)生磁場，磁場驅(qū)動燈管內(nèi)的氣體電離放電，產(chǎn)生光，盡管此類燈具備了無極燈的優(yōu)點(diǎn)，也實(shí)現(xiàn)了小型化，可直接代替白熾燈，但其成本較高，工藝復(fù)雜，制作困難。且僅局限于小功率無極燈。
燈工作時放置在玻璃腔110內(nèi)的線圈將產(chǎn)生磁場，磁場驅(qū)動燈管內(nèi)的氣體電離放電，產(chǎn)生光，盡管此類燈具備了無極燈的優(yōu)點(diǎn)，也實(shí)現(xiàn)了小型化，可直接代替白熾燈，但其成本較高，工藝復(fù)雜，制作困難。且僅局限于小功率無極燈。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型的電磁感應(yīng)燈，其改進(jìn)了燈管的參數(shù)以及燈管的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種電磁感應(yīng)燈燈管，適用于電磁感應(yīng)燈，其中充有氣體和汞齊，所述燈管內(nèi)的氣體為氬氪混合氣，氣壓為0.3托，汞齊的氣壓為5微托。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管的排氣管為內(nèi)置式，放置在燈管的內(nèi)部，所述排氣管內(nèi)放置有汞齊和銦網(wǎng)，所述汞齊為單個汞齊或者一個主汞齊加上數(shù)個輔助汞齊；或者，所述燈管的排氣管為外置式，放置在燈管的外部，所述排氣關(guān)內(nèi)放置有汞齊和銦網(wǎng)，所述汞齊為單個汞齊或者一個主汞齊加上數(shù)個輔助汞齊。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管還具有一個或多個放置有銦網(wǎng)的端口。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述汞齊的重量根據(jù)功率大小確定為15W-40mg、23W-60mg、40W-90mg、80W-135mg、120W-180mg、150W-225mg、200W-270mg。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管為閉合的立體造型。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管為環(huán)形，所述磁環(huán)支架和磁環(huán)套在所述燈管上，包圍所述燈管的一截面；或者，所述燈管為雙U型，兩個U型燈管之間具有兩個橋接相連，所述磁環(huán)支架和磁環(huán)套在所述橋接上，包圍所述橋接的一截面。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管底端的正柱區(qū)域具有擴(kuò)大的截面積。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管為“U”型，在“U”型的開口中有一橋接，所述磁環(huán)抱箍和磁環(huán)套在所述橋接上，所述燈管的底端擴(kuò)大呈蘑菇型；或者，所述燈管呈“∏”型，底端擴(kuò)大呈蘑菇型。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管的內(nèi)壁涂有氧化鋁的保護(hù)層，在保護(hù)層上還涂有稀土三基色熒光粉。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電磁感應(yīng)燈，包括燈頭，燈頭可安裝于燈座上；控制電路外殼，連接于所述燈頭，所述燈頭套在所述控制電路外殼上，所述控制電路外殼內(nèi)放有控制電路；燈管，連接于所述控制電路外殼，所述燈管的內(nèi)壁涂有熒光粉層，燈管的腔內(nèi)含有氣體和汞齊；磁環(huán)抱箍，套在所述燈管上，包圍所述燈管的某一截面；磁環(huán)，放置于所述的磁環(huán)抱箍內(nèi)，所述磁環(huán)也包圍所述燈管的所述截面；線圈，繞在所述磁環(huán)上，與所述控制電路相連，提供磁場來點(diǎn)亮電磁感應(yīng)燈；其中，所述燈管內(nèi)的氣體為氬氪混合氣，氣壓為0.3托，汞齊的氣壓為5微托；所述磁環(huán)內(nèi)磁芯的數(shù)量為1-2個；所述線圈的數(shù)量為≥14個。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，根據(jù)功率的大小，確定所述電磁感應(yīng)燈的各項(xiàng)參數(shù)為磁芯數(shù)量15W-1個、23W-1個、40W-1個、40W/80W/120W150W/200W-2個；線圈的數(shù)量15W-14圈、23W-15圈、40W-15圈、80W-18圈、120W-18圈、150W-18圈、200W-18圈。
磁環(huán)中使用的氧化鐵重量15W-40g、23W-74g、40W-135g、80W-180g、120W-180g、150W-180g、200W-235g；放電電流15W-2.2A、23W-3A、40W-4.2A、80W-5A、120W-6A、150W-6.5A、200W-9A。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管的排氣管為內(nèi)置式，放置在燈管的內(nèi)部，所述排氣管內(nèi)放置有汞齊和銦網(wǎng)，所述汞齊為單個汞齊或者一個主汞齊加上數(shù)個輔助汞齊；或者，所述燈管的排氣管為外置式，放置在燈管的外部，所述排氣關(guān)內(nèi)放置有汞齊和銦網(wǎng)，所述汞齊為單個汞齊或者一個主汞齊加上數(shù)個輔助汞齊。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管還具有一個或多個放置有銦網(wǎng)的端口。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述汞齊的重量根據(jù)功率大小確定為15W-40mg、23W-60mg、40W-90mg、80W-135mg、120W-180mg、150W-225mg、200W-270mg。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管為閉合的立體造型。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管為環(huán)形，所述磁環(huán)支架和磁環(huán)套在所述燈管上，包圍所述燈管的一截面；或者，所述燈管為雙U型，兩個U型燈管之間具有兩個橋接相連，所述磁環(huán)支架和磁環(huán)套在所述橋接上，包圍所述橋接的一截面。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管底端的正柱區(qū)域具有擴(kuò)大的截面積。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管為“U”型，在“U”型的開口中有一橋接，所述磁環(huán)抱箍和磁環(huán)套在所述橋接上，所述燈管的底端擴(kuò)大呈蘑菇型；或者，所述燈管呈“∏”型，底端擴(kuò)大呈蘑菇型。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燈管的內(nèi)壁涂有氧化鋁的保護(hù)層，在保護(hù)層上還涂有稀土三基色熒光粉。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述控制電路包括抗電磁干擾濾波器，與交流電源相連；橋式整流模塊，與抗電磁干擾濾波器相連；有源功率因數(shù)校正器，與橋式整流模塊相連；閉環(huán)調(diào)光控制器，與有源功率因數(shù)校正器相連；半橋逆變振蕩電路模塊，與閉環(huán)調(diào)光控制器相連；中央處理器，與半橋逆變振蕩電源模塊相連；功率輸出器，與半橋逆變振蕩電源模塊和中央處理器相連；電磁感應(yīng)器，與功率輸出器和啟動控制器相連；調(diào)光信號補(bǔ)償器，與閉環(huán)調(diào)光控制器和中央處理器相連；啟動控制器，與交流電源相連；保護(hù)電路，與功率輸出器和中央處理器相連，檢測輸出信號并反饋給中央處理器。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述中央處理器為一HY4501芯片。
采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的電磁感應(yīng)燈通過改進(jìn)燈管的參數(shù)和結(jié)構(gòu)，使燈管具有較高的發(fā)光量和緊湊的外形結(jié)構(gòu)，且其電磁感應(yīng)燈電路可使工作頻率在150～300KHz。


本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的進(jìn)一步詳細(xì)說明而變得明顯，在附圖中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中圖1是現(xiàn)有的電磁感應(yīng)燈結(jié)構(gòu)以及燈管的結(jié)構(gòu)圖；圖2A和2B是按照本發(fā)明的實(shí)施例的電磁感應(yīng)燈的結(jié)構(gòu)圖；圖3A和3B是按照本發(fā)明的實(shí)施例的電磁感應(yīng)燈的燈管結(jié)構(gòu)圖；圖4A和4B是按照本發(fā)明的實(shí)施例的具有擴(kuò)放電面積的電磁感應(yīng)燈的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明的緊湊型電磁感應(yīng)燈的一個實(shí)施例的控制電路結(jié)構(gòu)框圖；圖6是本發(fā)明的緊湊型電磁感應(yīng)燈的一個實(shí)施例的控制電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
圖2A和2B是按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，2A和2B分別是兩個不同方向的視圖。如圖2所示，該實(shí)施例的電磁感應(yīng)燈200包括以下結(jié)構(gòu)燈頭202，燈頭202可安裝于燈座上。該燈頭202的結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)技術(shù)中的燈頭一樣，燈座的結(jié)構(gòu)也是相同的。控制電路外殼204，連接于燈頭202，燈頭202套在控制電路外殼204上，控制電路外殼204內(nèi)放有控制電路206。燈管208，內(nèi)壁涂有熒光粉層，燈管的腔內(nèi)含有氣體和汞齊。磁環(huán)抱箍210，套在燈管208上，包圍燈管208的某一截面。在磁環(huán)抱箍210內(nèi)有磁環(huán)212，磁環(huán)212也包圍燈管208的上述截面。參考圖2所示的實(shí)施例，此處燈管的形狀為“U”型，在“U”型的開口中有一橋接。磁環(huán)抱箍210就位于該橋接處，包圍橋接上的一個截面。磁環(huán)212上繞有線圈214，線圈214連接到控制電路206，提供磁場來點(diǎn)亮電磁感應(yīng)燈200。本發(fā)明的一個改進(jìn)點(diǎn)即在于磁環(huán)抱箍210的數(shù)量，按照本發(fā)明的技術(shù)方案，其只采用一個磁環(huán)抱箍210，且如圖2所示，當(dāng)采用這種帶有橋接的“U”型燈管時，該磁環(huán)抱箍210的位置是位于燈管中間的空襠中，不需要額外地占用空間，因此可以減小燈管的整體體積。本實(shí)施利中還包括有夾板216，這樣，燈管208和磁環(huán)抱箍210就不直接連接到控制電路外殼204上，而是連接到夾板216上，夾板216連接于控制電路外殼204。圖2B中有一部分以剖視的方式畫出了燈管208以及磁環(huán)抱箍210和夾板216的連接，該實(shí)施例中是使用螺釘進(jìn)行連接。
圖3A和3B是本發(fā)明的一個實(shí)施例的燈管的結(jié)構(gòu)圖，同樣從兩個方向的視圖。如圖3所示，該實(shí)施例中的燈管300的造型為“U”型燈管，其“U”型開口中有一橋接302，該實(shí)施例中的磁環(huán)抱箍210就套在橋接302上。需要說明的是，本發(fā)明并不限制燈管的形狀，任何能夠構(gòu)成封閉造型的燈管形狀都是可以使用的，對于磁環(huán)抱箍210的位置也并不是固定的，只要能包圍燈管的某一截面即可。容易想到，再設(shè)計(jì)燈管時使其具有相對較細(xì)的部分有利于安裝較小的磁環(huán)抱箍，可使燈的整體體積減小。這里所示出的燈管形狀雖是一個較佳的選擇，但并不意味著本發(fā)明的范圍就限于此處公開的形狀。對于燈管，本發(fā)明也有一處改進(jìn)，就是將排氣管放置到燈管的內(nèi)部。如圖3所示，在“U”型的一端，有一處向下凹的部分既是排氣管304，與現(xiàn)有技術(shù)相比(參考圖1)，本發(fā)明的燈管中的排氣管304不再突出于燈管的外部，這樣就大大地降低了燈管的排氣管損壞的可能性。需要說明，使用內(nèi)置式的排氣管對于燈管的使用安全性和壽命都比較有利，但是使用外置式的排氣管同樣是可行的，由于外置式的排氣管是目前比較常用的技術(shù)，因此這里就不再詳細(xì)說明了，本申請之后雖然主要是結(jié)合內(nèi)置式的排氣管進(jìn)行描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，外置式的排氣管同樣可以采用本發(fā)明的技術(shù)方案。繼續(xù)回到圖3A和圖3B。同時，在排氣管304中，除了放置固體汞306之外，還加入了銦網(wǎng)308，銦網(wǎng)308能使燈管的啟動和工作受外界溫度的影響減小，燈管啟動后瞬時達(dá)到額定光通量和滿功率狀態(tài)。為了使燈的工作狀態(tài)更好，可以在燈管內(nèi)再設(shè)置一個或多個放有銦網(wǎng)308的端口，例如，在該實(shí)施例中，“U”型管的另一端310就設(shè)有一個放置有銦網(wǎng)308的端口。燈管300的內(nèi)壁涂有熒光粉層312，燈管的腔內(nèi)含有氣體和汞齊314，本發(fā)明中氣體和汞齊的參數(shù)可以參考后面的描述，本發(fā)明中的汞齊可以采用單個的汞齊，也可以采用一個主汞齊加上數(shù)個輔助汞齊的方式。圖3B從側(cè)面說明了燈管300的結(jié)構(gòu)，其與磁環(huán)抱箍210的連接前面已經(jīng)說明過了，這里就不再重復(fù)了。
在另一個實(shí)施例中，燈管可以采用為雙U型燈管，兩個U型燈管之間有橋接相連，例如在兩個U型燈管之間共有兩處橋接，分別位于兩個U型燈管的兩個臂上。而磁環(huán)支架和磁環(huán)就套在兩個橋接上，包圍橋接的一截面。這種燈管也采用了多點(diǎn)驅(qū)動的方式，在兩個U型燈管的頂端還設(shè)有一個啟動端口和數(shù)個輔助啟動端口，啟動端口和輔助啟動端口均具有內(nèi)置式的排氣管。在該實(shí)施例中，在兩個U型燈管的四個頂端設(shè)有一個啟動端口和三個輔助啟動端口，在啟動端口的排氣管內(nèi)放置有銦網(wǎng)和汞齊，汞齊可以采用單個的汞齊，也可以采用一個主汞齊加上數(shù)個輔助汞齊的方式而輔助啟動端口的排氣管內(nèi)放置有銦網(wǎng)。同樣，這種燈管也可以采用外置式的排氣管。
在還有一個實(shí)施例中，燈管可以采用比較簡單的環(huán)形燈管，磁環(huán)支架和磁環(huán)就套在環(huán)形燈管上，包圍燈管的一截面。這種燈管可以采用多點(diǎn)驅(qū)動或者單點(diǎn)驅(qū)動的方式，對于多點(diǎn)驅(qū)動方式，可在環(huán)形燈管上設(shè)有一個啟動端口和數(shù)個輔助啟動端口，啟動端口和輔助啟動端口均具有內(nèi)置式或者外置式的排氣管。而對于單點(diǎn)驅(qū)動方式，一般只設(shè)置一個端口，并且可具有內(nèi)置式或者外置式的排氣口。端口內(nèi)放置有銦網(wǎng)和汞齊，汞齊可以采用單個的汞齊，也可以采用一個主汞齊加上數(shù)個輔助汞齊的方式對于本發(fā)明中使用的燈管，特別設(shè)定了其中的各種參數(shù)，例如，根據(jù)一個實(shí)施例，燈管內(nèi)放置的氣體為氬氪混合氣，其氣體氣壓為0.3托，汞齊(汞蒸汽)的氣壓為5微托。本發(fā)明還根據(jù)不同功率的燈設(shè)定了磁芯數(shù)量、線圈數(shù)量、氧化鐵重量、汞齊的重量以及放電的電流。例如磁芯數(shù)量可以按照下述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定15W-1個、23W-1個、40W-1個、40W/80W/120W150W/200W-2個。一般，根據(jù)本發(fā)明的電磁感應(yīng)燈的磁芯數(shù)量為1-2個。
線圈的數(shù)量可以按照下述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定15W-14圈、23W-15圈、40W-15圈、80W-18圈、120W-18圈、150W-18圈、200W-18圈。通常，根據(jù)本發(fā)明的電磁感應(yīng)燈的線圈數(shù)量為≥14個。
磁環(huán)中使用的氧化鐵重量可以按照下述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定15W-40g、23W-74g、40W-135g、80W-180g、120W-180g、150W-180g、200W-235g。
所使用的汞齊的重量可以按照下述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定15W-40mg、23W-60mg、40W-90mg、80W-135mg、120W-180mg、150W-225mg、200W-270mg。這些汞齊可以放置在一個端口中，也可以放置在不同的端口中。
放電電流15W-2.2A、23W-3A、40W-4.2A、80W-5A、120W-6A、150W-6.5A、200W-9A。
同時，本發(fā)明的電磁感應(yīng)燈的鐵氧體磁環(huán)線圈的功率損耗小于輸入總共率的4％。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖4說明一下本發(fā)明的另一方面，即如何提高電磁感應(yīng)燈的發(fā)光效率。
對于電磁感應(yīng)燈來說，其放電電流和電場的關(guān)系如下，在正柱區(qū)，放電電流和電場的關(guān)系為I=2πE∫0Rσe(r)rdr]]>其中R為放電的管徑，σe為正柱等離子體的電傳導(dǎo)率，可近似計(jì)算如下σe=-ne3N(2em)12∫0∞ϵQ(ϵ)∂f∂ϵdϵ]]>由公式可知增加放電回路的截面積可以有效降低電流和電傳導(dǎo)率。這樣可以有效減少燈內(nèi)氣體由于高溫發(fā)生的Hg2+的分解復(fù)合現(xiàn)象
因此適當(dāng)擴(kuò)大放電的截面積來控制等離子體工作的最佳溫度，可以有效減少放電的電離損失。更主要的是解決了放電中汞的徑向電暈問題，由于電暈的發(fā)生決定于電子的濃度，降低電子濃度可以抑制電暈放電，使燈工作的性能更穩(wěn)定，可以減少高能電子的能量損耗問題。
圖4A和圖4B是按照本發(fā)明的具有擴(kuò)大的發(fā)光面積的電磁感應(yīng)燈的結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，該電磁感應(yīng)燈包括燈頭402，燈頭402可安裝于燈座上。該燈頭402的結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)技術(shù)中的燈頭一樣，燈座的結(jié)構(gòu)也是相同的?？刂齐娐吠鈿?04，連接于燈頭402，燈頭402套在控制電路外殼404上，控制電路外殼404內(nèi)放有控制電路406。控制電路外殼與燈罩405相連接，燈罩405連接到燈管408，燈管408內(nèi)壁涂有熒光粉層407，燈管的腔內(nèi)含有氣體和汞齊，其中氣體為惰性氣體409。磁環(huán)抱箍410，套在燈管408上，包圍燈管408的一截面，磁環(huán)抱箍通過螺釘411固定在燈罩405上。在磁環(huán)抱箍410內(nèi)有磁環(huán)412，磁環(huán)412也包圍燈管408的上述截面。該實(shí)施例中燈管的形狀為“U”型，在“U”型的開口中有一橋接。磁環(huán)抱箍410就位于該橋接處，包圍橋接上的一個截面。磁環(huán)412上繞有線圈414，線圈414連接到控制電路406，提供磁場來點(diǎn)亮電磁感應(yīng)燈400。參考圖4A和4B中的部分剖面結(jié)構(gòu)，可見燈管408的兩個頂端各設(shè)有一個內(nèi)置式的排氣管416，排氣管416內(nèi)放置有固汞418和銦網(wǎng)20。需要說明，在該實(shí)施例中所示的燈管408的排氣管416被置于燈管內(nèi)部，這樣更加有利于燈管的使用安全，排氣管內(nèi)放置有固汞和銦網(wǎng)，此外，燈管408還具有一個或多個放置有銦網(wǎng)的其他端口，比如“U”型的另一個端口，在圖4A和4B中雖然沒有剖視出這個端口，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解其結(jié)構(gòu)。圖4A和4B示出的實(shí)施例中最大的改進(jìn)在于燈管408的形狀，由其是其底端的形狀，該實(shí)施例中的燈管408雖也是呈“U”型，但是其底端擴(kuò)大呈蘑菇型，圖4B中的側(cè)視結(jié)構(gòu)由其明顯。該形狀的燈管408擴(kuò)大了正柱區(qū)域的截面積，能較好地控制等離子體工作的最佳溫度，可以有效減少放電的電離損失。更主要的是解決了放電中汞的徑向電暈問題，由于電暈的發(fā)生決定于電子的濃度，降低電子濃度可以抑制電暈放電，使燈工作的性能更穩(wěn)定，可以減少高能電子的能量損耗問題。
除了圖4A和4B所示出的燈管形狀之外，燈管還可以呈“∏”型，底端也擴(kuò)大呈蘑菇型?；蛘撸瑹艄芸梢允前肭蛐?，底端具有更加大的直徑。需要說明，其他的形狀，只要是符合擴(kuò)大正柱區(qū)域的截面積這一準(zhǔn)則，都應(yīng)該被視為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
上面說明的實(shí)施例中的燈管與結(jié)合圖3A和3B描述的燈管相比，僅僅在燈管的外形(特別是底部)上存在區(qū)別，對于其中端口的設(shè)置方式、汞齊的擺放方式、排氣口的設(shè)置方式以及各種燈管的參數(shù)均和上述的實(shí)施例相同，此處不再重復(fù)。
根據(jù)本發(fā)明，上述的各種實(shí)施例中的燈管上可以涂上稀土三基色熒光粉，由此制成能發(fā)出彩色光的電磁感應(yīng)燈。
下面，再說明一下本發(fā)明的電磁感應(yīng)燈的控制電路，參考圖5所示抗電磁干擾濾波器501，可為一EM1抗電磁干擾濾波器，交流電源連接到抗電磁干擾濾波器501輸入端，經(jīng)其內(nèi)部的二級共模和一級差模濾波，可對高次諧波干擾進(jìn)行抑制，從而大大的降低電網(wǎng)和本線路間的嚴(yán)重電磁干擾現(xiàn)象，以達(dá)到傳導(dǎo)性干擾的國家標(biāo)準(zhǔn)；橋式整流模塊502，與抗電磁干擾濾波器501相連，進(jìn)行整流后為后續(xù)的電路尤其是半橋逆變振蕩電源模塊505提供直流供電啟動電源；有源功率因數(shù)校正器503，與橋式整流模塊502相連，其內(nèi)部內(nèi)含電壓自動校正電路，還包括一電解電容，該電容充電后可作為后續(xù)電路的電源，有源功率因數(shù)校正器503能削減電解電容充電的頂尖脈沖，并降低直流電壓的紋波幅度，使線路無功功率大大的降低，提高線路有功功率，使電路的輸出功率因數(shù)達(dá)到0.99以上，有源功率因數(shù)校正器503輸出一個恒定的電壓，因具有自動調(diào)整功能，從而使負(fù)載不再因電網(wǎng)電壓的波動而變化。同時，該電解電容又提供了二次濾波作用；閉環(huán)調(diào)光控制器504，與有源功率因數(shù)校正器503相連，閉環(huán)調(diào)光控制器504給中央處理器506提供調(diào)光工作電壓；半橋逆變振蕩電路模塊505，與閉環(huán)調(diào)光控制器504相連，為后續(xù)電路提供工作電壓；中央處理器506，與半橋逆變振蕩電源模塊505相連，控制整個電路的工作；功率輸出器507，與半橋逆變振蕩電源模塊505和中央處理器506相連；調(diào)光信號補(bǔ)償器509，與閉環(huán)調(diào)光控制器504和中央處理器506相連，提供調(diào)光補(bǔ)償；啟動控制器510，與交流電源相連，進(jìn)行電磁感應(yīng)燈的啟動控制；電磁感應(yīng)器508，與功率輸出器507和啟動控制器510相連，電磁感應(yīng)器508的輸出接電磁感應(yīng)燈；保護(hù)電路511，與功率輸出器507和中央處理器506相連，檢測輸出信號并反饋給中央處理器506。
下面介紹一個實(shí)施例，來進(jìn)一步說明半實(shí)用新型中的閉環(huán)調(diào)光控制器504、半橋逆變振蕩電路模塊505、中央處理器506、功率輸出器507、調(diào)光信號補(bǔ)償器504、啟動控制器510、電磁感應(yīng)器508和保護(hù)電路511。圖6是該實(shí)施例中上述幾個部件的電路圖。
如圖6所示，該實(shí)施例中，中央處理器為HY4501芯片，HY4501是一塊集調(diào)光、驅(qū)動、保護(hù)電路于一體的電子鎮(zhèn)流器專用集成電路，調(diào)光范圍在20％-100％。
該實(shí)施例中R2、R3構(gòu)成了閉環(huán)調(diào)光控制器，電位器R1為調(diào)光信號補(bǔ)償器，R1與R2、R3相連，其滑動端連接到中央處理器HY4501的管腳3，提供調(diào)光信號。
該實(shí)施例的半橋逆變振蕩電路模塊包括兩個逆變管，第一逆變管為MOS管Q70，通過電阻R31連接到HY4501芯片的第9管腳，第二逆變管為MOS管Q80，通過電阻R25連接到HY4501芯片的第11管腳，從圖3中可見，Q70和Q80的柵極分別通過二極管D21和D11與三極管Q7和Q6相連，三極管Q7和Q6構(gòu)成了該半橋逆變振蕩電路模塊的輔助開關(guān)電路，由于增加了這兩個三極管，能有效縮短電路的開關(guān)時間，在工作頻率為300KHz左右時，MOS管的高頻損耗有明顯改善。圖3中的電阻R24、R26、R27、R82、R83，二極管D13、D91和電容C53為半橋逆變振蕩電路模塊中的輔助元件。
該實(shí)施例的功率輸出器為電感L4，連接到MOS管Q70的源極與MOS管Q80的漏極，為后續(xù)電路提供工作時的功率輸出。
該實(shí)施例的電磁感應(yīng)器為兩個半弧型磁環(huán)LN1和LN2，將電磁感應(yīng)燈的燈管夾在中間，磁環(huán)LN1和LN2上繞有線圈，分別為奇數(shù)圈(比如17圈)和偶數(shù)圈(比如18圈)，以作為N極和S極。
該實(shí)施例的啟動控制器為電容C41，一端與交流電源相連，另一端與電磁感應(yīng)器相連，在電磁感應(yīng)燈啟動時為電磁感應(yīng)器提供啟動電壓，正常工作后電磁感應(yīng)器由半橋逆變振蕩電路模塊提供工作電壓。
該實(shí)施例的保護(hù)電路包括MOS管Q9，三極管Q8，電阻R28、R29、R36、R42、R81，電容C40、C42、C51和二極管D90，通過電容C42從功率輸出器采樣輸出信號，并反饋到HY4501的第2管腳，如果輸出信號發(fā)生過壓或進(jìn)入容性模式時，HY4501會停止電路工作，以保護(hù)電路。
該電路的工作原理是，控制電路產(chǎn)生高頻電流輸送給磁環(huán)上的線圈，磁環(huán)產(chǎn)生較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度，形成交變磁場，此交變磁場將電能耦合到燈管內(nèi)，形成電壓，引起腔內(nèi)的氣體和汞齊電離，電離的汞原子發(fā)射出的紫外線打擊熒光粉，于是燈管就發(fā)射出紫外線打擊熒光粉，于是燈管就發(fā)光了。采用上述的電磁感應(yīng)燈電路可使本發(fā)明的電磁感應(yīng)燈達(dá)到如下的參數(shù)光效＞80Lm/W；工作頻率＞200KHz；功率因數(shù)＞0.99；壽命＞100000小時；零下40℃可以啟動；諧波含量＜8％。
采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的電磁感應(yīng)燈通過改進(jìn)燈管的參數(shù)和結(jié)構(gòu)，使燈管具有較高的發(fā)光量和緊湊的外形結(jié)構(gòu)，且其電磁感應(yīng)燈電路可使工作頻率在150～300KHz。
上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實(shí)施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1.一種電磁感應(yīng)燈燈管，適用于電磁感應(yīng)燈，其中充有氣體和汞齊，其特征在于，所述燈管內(nèi)的氣體為氬氪混合氣，氣壓為0.3托，汞齊的氣壓為5微托。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)燈燈管，其特征在于，所述燈管的排氣管為內(nèi)置式，放置在燈管的內(nèi)部，所述排氣管內(nèi)放置有汞齊和銦網(wǎng)，所述汞齊為單個汞齊或者一個主汞齊加上數(shù)個輔助汞齊；或者，所述燈管的排氣管為外置式，放置在燈管的外部，所述排氣關(guān)內(nèi)放置有汞齊和銦網(wǎng)，所述汞齊為單個汞齊或者一個主汞齊加上數(shù)個輔助汞齊。
3.如權(quán)利要求2所述的電磁感應(yīng)燈燈管，其特征在于，所述燈管還具有一個或多個放置有銦網(wǎng)的端口。
4.如權(quán)利要2或3所述的電磁感應(yīng)燈燈管，其特征在于，所述汞齊的重量根據(jù)功率大小確定為15W-40mg、23W-60mg、40W-90mg、80W-135mg、120W-180mg、150W-225mg、200W-270mg。
5.如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)燈燈管，其特征在于，所述燈管為閉合的立體造型。
6.如權(quán)利要求5所述的電磁感應(yīng)燈燈管，其特征在于，所述燈管為環(huán)形，所述磁環(huán)支架和磁環(huán)套在所述燈管上，包圍所述燈管的一截面；或者，所述燈管為雙U型，兩個U型燈管之間具有兩個橋接相連，所述磁環(huán)支架和磁環(huán)套在所述橋接上，包圍所述橋接的一截面。
7.如權(quán)利要求6所述的電磁感應(yīng)燈燈管，其特征在于，所述燈管底端的正柱區(qū)域具有擴(kuò)大的截面積。
8.如權(quán)利要求7所述的電磁感應(yīng)燈燈管，其特征在于，所述燈管為“U”型，在“U”型的開口中有一橋接，所述磁環(huán)抱箍和磁環(huán)套在所述橋接上，所述燈管的底端擴(kuò)大呈蘑菇型；或者，所述燈管呈“∏”型，底端擴(kuò)大呈蘑菇型。
9.如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)燈燈管，其特征在于，所述燈管的內(nèi)壁涂有氧化鋁的保護(hù)層，在保護(hù)層上還涂有稀土三基色熒光粉。
10.一種電磁感應(yīng)燈，包括燈頭，燈頭可安裝于燈座上；控制電路外殼，連接于所述燈頭，所述燈頭套在所述控制電路外殼上，所述控制電路外殼內(nèi)放有控制電路；燈管，連接于所述控制電路外殼，所述燈管的內(nèi)壁涂有熒光粉層，燈管的腔內(nèi)含有氣體和汞齊；磁環(huán)抱箍，套在所述燈管上，包圍所述燈管的某一截面；磁環(huán)，放置于所述的磁環(huán)抱箍內(nèi)，所述磁環(huán)也包圍所述燈管的所述截面；線圈，繞在所述磁環(huán)上，與所述控制電路相連，提供磁場來點(diǎn)亮電磁感應(yīng)燈；其特征在于，所述燈管內(nèi)的氣體為氬氪混合氣，氣壓為0.3托，汞齊的氣壓為5微托；所述磁環(huán)內(nèi)磁芯的數(shù)量為1-2個；所述線圈的數(shù)量為≥14個。
11.如權(quán)利要求10所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于，根據(jù)功率的大小，確定所述電磁感應(yīng)燈的各項(xiàng)參數(shù)為磁芯數(shù)量15W-1個、23W-1個、40W-1個、40W/80W/120W 150W/200W-2個；線圈的數(shù)量15W-14圈、23W-15圈、40W-15圈、80W-18圈、120W-18圈、150W-18圈、200W-18圈。磁環(huán)中使用的氧化鐵重量15W-40g、23W-74g、40W-135g、80W-180g、120W-180g、150W-180g、200W-235g；放電電流15W-2.2A、23W-3A、40W-4.2A、80W-5A、120W-6A、150W-6.5A、200W-9A。
12.如權(quán)利要求10所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于，所述燈管的排氣管為內(nèi)置式，放置在燈管的內(nèi)部，所述排氣管內(nèi)放置有汞齊和銦網(wǎng)，所述汞齊為單個汞齊或者一個主汞齊加上數(shù)個輔助汞齊；或者，所述燈管的排氣管為外置式，放置在燈管的外部，所述排氣關(guān)內(nèi)放置有汞齊和銦網(wǎng)，所述汞齊為單個汞齊或者一個主汞齊加上數(shù)個輔助汞齊。
13.如權(quán)利要求12所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于，所述燈管還具有一個或多個放置有銦網(wǎng)的端口。
14.如權(quán)利要求12或13所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于，所述汞齊的重量根據(jù)功率大小確定為15W-40mg、23W-60mg、40W-90mg、80W-135mg、120W-180mg、150W-225mg、200W-270mg。
15.如權(quán)利要求10所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于，所述燈管為閉合的立體造型。
16.如權(quán)利要求15所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于，所述燈管為環(huán)形，所述磁環(huán)支架和磁環(huán)套在所述燈管上，包圍所述燈管的一截面；或者，所述燈管為雙U型，兩個U型燈管之間具有兩個橋接相連，所述磁環(huán)支架和磁環(huán)套在所述橋接上，包圍所述橋接的一截面。
17.如權(quán)利要求15所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于，所述燈管底端的正柱區(qū)域具有擴(kuò)大的截面積。
18.如權(quán)利要求17所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于，所述燈管為“U”型，在“U”型的開口中有一橋接，所述磁環(huán)抱箍和磁環(huán)套在所述橋接上，所述燈管的底端擴(kuò)大呈蘑菇型；或者，所述燈管呈“∏”型，底端擴(kuò)大呈蘑菇型。
19.如權(quán)利要求10所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于，所述燈管的內(nèi)壁涂有氧化鋁的保護(hù)層，在保護(hù)層上還涂有稀土三基色熒光粉。
20.如權(quán)利要求10所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于，所述控制電路包括抗電磁干擾濾波器，與交流電源相連；橋式整流模塊，與抗電磁干擾濾波器相連；有源功率因數(shù)校正器，與橋式整流模塊相連；閉環(huán)調(diào)光控制器，與有源功率因數(shù)校正器相連；半橋逆變振蕩電路模塊，與閉環(huán)調(diào)光控制器相連；中央處理器，與半橋逆變振蕩電源模塊相連；功率輸出器，與半橋逆變振蕩電源模塊和中央處理器相連；電磁感應(yīng)器，與功率輸出器和啟動控制器相連；調(diào)光信號補(bǔ)償器，與閉環(huán)調(diào)光控制器和中央處理器相連；啟動控制器，與交流電源相連；保護(hù)電路，與功率輸出器和中央處理器相連，檢測輸出信號并反饋給中央處理器。
21.如權(quán)利要求20所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于，所述中央處理器為一HY4501芯片。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種電磁感應(yīng)燈及其燈管，包括安裝于燈座上的燈頭；連接于燈頭的控制電路外殼，控制電路外殼內(nèi)放有控制電路；連接于控制電路外殼的燈管，燈管內(nèi)壁涂有熒光粉層，燈管的腔內(nèi)含有氣體和汞齊；套在燈管上的磁環(huán)抱箍，包圍燈管的一截面；置于磁環(huán)抱箍內(nèi)的磁環(huán)；繞在磁環(huán)上的線圈，線圈與控制電路相連；其中，燈管內(nèi)的氣體為氬氪混合氣，氣壓為0.3托，汞齊的氣壓為5微托；磁環(huán)內(nèi)磁芯的數(shù)量為1－2個；線圈的數(shù)量為≥14個。采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的電磁感應(yīng)燈通過改進(jìn)燈管的參數(shù)和結(jié)構(gòu)，使燈管具有較高的發(fā)光量和緊湊的外形結(jié)構(gòu)，且其電磁感應(yīng)燈電路可使工作頻率在150～300KHz。
文檔編號H01J65/04GK1892977SQ20051002761
公開日2007年1月10日 申請日期2005年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月8日
發(fā)明者李維德 申請人:上海宏源照明電器有限公司