專利名稱：鏡像磁路感應耦合無極燈及其電磁參數(shù)設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無極燈，具體涉及一種低頻感應耦合等離子體無極燈。
背景技術(shù)：
無極燈屬于第四代照明產(chǎn)品，無燈絲，無電極，是無電極氣體放電熒光燈的簡稱。 它是綜合應用等離子體物理、功率電子、光學材料、磁性材料等學科領(lǐng)域最新科技成果研制開發(fā)出來的高新技術(shù)產(chǎn)品，是一種代表照明技術(shù)高光效、長壽命、高顯色性未來發(fā)展方向的新型光源。與節(jié)能燈、金鹵燈、高壓鈉燈等傳統(tǒng)光源相比，具有顯著的優(yōu)越性。電磁感應燈是綜合應用光學、功率電子學、等離子體學、磁性材料學等領(lǐng)域最新科技成果研制開發(fā)出來的高新技術(shù)產(chǎn)品，是一種高光效、長壽命、高顯色性，代表照明技術(shù)未來發(fā)展方向的新型光源。無極燈分高頻無級燈和低頻無級燈，其發(fā)光原理基本一樣，但是低頻無級燈具有更長的壽命。無極燈由高頻發(fā)生器、耦合器和燈泡三部分組成。它是通過高頻發(fā)無極燈的工作原理生器的電磁場以感應的方式耦合到燈內(nèi)，使燈泡內(nèi)的氣體雪崩電離，形成等離子體。等離子受激原子返回基態(tài)時輻射出紫外線。燈泡內(nèi)壁的熒光粉受到紫外線激發(fā)產(chǎn)生可見光。傳統(tǒng)的無極燈所采用的高頻電源的PFC(Power Factor Correction 功率因數(shù)校正)是升壓結(jié)構(gòu)，將輸入的市電經(jīng)過升壓PFC電路升高到約400V。高頻電源的主逆變器處于高電壓工作時，電流雖然比較小。但是，高壓電路采用的MOSFET和IGBT導通電阻比較大，器件工作在大電壓條件下容易損壞。功率逆變主電路如圖7所示，功率逆變主電路的開關(guān)管的導通損耗和開關(guān)損耗的表達式
權(quán)利要求
1.鏡像磁路感應耦合無極燈，其包括功率因素校正電路、高頻電源主逆變器和閉合回路燈管，其特征在于其還包括兩個外徑相切地連在一起的環(huán)形磁芯，兩所述磁芯的內(nèi)孔之間纏繞有初級線圈繞組，所述閉合回路燈管穿過兩所述磁芯的內(nèi)孔，所述磁芯的橫截面為圓角矩形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡像磁路感應耦合無極燈，其特征在于兩所述磁芯的內(nèi)孔均對稱地位于所述閉合回路燈管的放電長度1/2處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡像磁路感應耦合無極燈，其特征在于所述閉合回路燈管位于所述磁芯兩端的部分向下折彎。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡像磁路感應耦合無極燈，其特征在于對于所述高頻電源主逆變器工作于DC200V，所述初級線圈繞組的匝數(shù)為15。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡像磁路感應耦合無極燈，其特征在于對于所述高頻電源主逆變器工作于DC400V，所述初級線圈繞組的匝數(shù)為30。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡像磁路感應耦合無極燈，其特征在于兩所述磁芯上均設(shè)置有氣隙，磁芯通過強力膠水或金屬抱箍固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡像磁路感應耦合無極燈，其特征在于所述閉合回路燈管內(nèi)設(shè)置有汞蒸汽和Kr氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鏡像磁路感應耦合無極燈，其特征在于所述閉合回路燈管內(nèi)還設(shè)置有Ar氣，所述Kr氣與Ar氣的體積比為8 2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡像磁路感應耦合無極燈，其特征在于所述功率因素校正電路為降壓式有源電路，其包括市電接口，所述市電接口連接電磁干擾濾波器和整流橋后連接PFC電源控制模塊，所述PFC電源控制模塊連接肖特基整流二極管后輸出200V直流電壓。
10.一種權(quán)利要求1所述的鏡像磁路感應耦合無極燈的電磁參數(shù)設(shè)計方法，其特征在于其步驟為1)計算磁環(huán)的有效厚度式中，α為所述磁芯橫截面圓角的曲率半徑，h為所述磁芯的厚度，A為所述磁芯的外徑，B為所述磁芯的內(nèi)徑；2)計算常數(shù)Cl、C23)計算有效磁路長度IeC2e C4)根據(jù)麥克斯韋方程和法拉第電磁感應原理，確定由Np匝電感量為Lp的所述初級線圈電流ip引起的變化磁場，在Ns匝電感量為Ls的所述閉合回路燈管的電感方程表達式為
全文摘要
本發(fā)明公開了鏡像磁路感應耦合無極燈，其包括閉合回路燈管，其特征在于其還包括兩個外徑相切地連在一起的環(huán)形磁芯，兩所述磁芯的內(nèi)孔之間纏繞有初級線圈繞組和輸出線圈，所述初級線圈繞組接電源，所述輸出線圈接所述閉合回路燈管，所述閉合回路燈管為穿過兩個所述磁芯內(nèi)孔的管形的封閉的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明與現(xiàn)有無極燈相比，在同等漏磁、線圈的結(jié)構(gòu)、相互幾何位置、空間磁介質(zhì)的條件下，耦合器的耦合系數(shù)基本不變。但是，相對于整個次級閉合回路而言，鏡像磁路的磁通加大1倍，會使燈管的感生電動勢增大1倍。即產(chǎn)生相同激發(fā)電壓時，耦合器初級交流電壓已經(jīng)降低為原來的一半。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、低頻、高效率、高功率、散熱好等優(yōu)點。
文檔編號H01J65/04GK102569007SQ20121005788
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者何湘, 單鳴雷, 周義惟, 周娟, 唐瑩瑩, 張夢妮, 文文, 朱昌平, 王敏, 童麗, 陳華, 陳秉巖 申請人:河海大學常州校區(qū)