專利名稱:熒光燈裝置的制作方法
本發(fā)明涉及到熒光燈裝置，特別是涉及到對于在電源電壓遠遠低于額定電壓的條件下使用的熒光燈裝置最為適合的起動裝置。
現(xiàn)有熒光燈裝置的結構，如日本專利公報昭47-21792號所記載的那樣，在熒光燈裝置的起動器上串聯(lián)接入一個二級管，借助該二級管的作用使鎮(zhèn)流器的磁路在熒光燈陰極預熱時出現(xiàn)磁飽和狀態(tài)，使阻抗降低。其結果，在采用大功率雙線型鎮(zhèn)流器或者高壓單螺旋扼流圈型鎮(zhèn)流器的熒光燈裝置中，當陰極預熱時流過充夠的陰極予熱電流。
在上述的現(xiàn)有技術中，沒有考慮起動器動作與電源電壓變化范圍的關系，所以存在這樣一種缺點當電源電壓降低到額定電壓的94%以下時輝光起動器或半導體起動器等就不能穩(wěn)定地工作;當電源電壓降低到額定電壓的90%以下時，起動器就完全不能工作。
本發(fā)明的主要內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能在電源電壓為額定電壓的80%以上時穩(wěn)定工作的熒光燈裝置。
上述目的是這樣達到的由串聯(lián)在熒光燈泡上的感應鎮(zhèn)流器、及由輝光起動器和在與該輝光起動器整流特性相同的方向上與其串聯(lián)的整流元件構成的起動裝置，該起動裝置與上述熒光燈泡並聯(lián)安裝，構成熒光燈裝置，上述輝光起動器的工作電壓V(V)和額定電源電壓Vin(V)的關系規(guī)定為V≤0.8×Vln。
如果將上述熒光燈泡的電壓V(V)和上述輝光起動器的工作電壓VA(V)二者的關系規(guī)定為
VL≤0.7×VA那么，更容易實現(xiàn)上述目的。
再者，如果上述熒光燈管的鎢絲直徑用D(mm)表示，熒光燈泡的額定電流用IL表示，當上述燈絲為雙螺旋線燈絲時D≤10.3×10-4×IL0.75當上述燈絲為三螺旋線燈絲時D≤7.2×10-4×IL0.75這樣做，除了能實現(xiàn)上述目的外，還可以解決以下難題即上述熒光燈的陰極予熱時上述鎮(zhèn)流器的磁路產(chǎn)生磁飽和，引起予熱電流過大，從而使燈絲損傷，特別是在額定電壓和過電壓條件下使用時，因燈絲斷線而縮短燈泡壽命。
采用本發(fā)明的特殊結構，可以制作出即使電源電壓為額定值的80%也能正常工作的熒光燈裝置。
附圖的簡單說明圖1是本發(fā)明的點燃裝置基本結構圖，圖2是采用本發(fā)明實施方案的燈泡式熒光燈結構圖。
實施方案的說明現(xiàn)借助圖1和圖2對本發(fā)明的實施方案說明如下。
圖1是表示本實施方案基本結構的熒光燈裝置電路圖。圖中的1表示熒光燈，2表示感應鎮(zhèn)流器，3表示輝光起動器，4表示整流元件，5表示噪聲抑制電容器，6表示電源電壓。
現(xiàn)借助圖1對本實施方案的動作說明如下。
當加上電源6時，予熱電流就沿著感應鎮(zhèn)流器2、熒光燈1的燈絲9、輝光起動器3、整流元件4和上述熒光燈1的燈絲9的路線流過。當所加電源電壓6與整流元件4的整流方向相反時，沒有電流流動。
當所加的電源電壓6與整流元件4的整流方向相同時，輝光起動器3動作，有電流流動，燈絲9和9被予熱。
在進行這種動作時，予熱電流借助整流元件4把直流成份疊加起來，所以，感應鎮(zhèn)流器2的磁路呈現(xiàn)磁飽和狀態(tài)，感應鎮(zhèn)流器2的阻抗比沒有整流元件4時要小得多。
因此，電路中的電流增大，可以充分予熱燈絲9和9。該予熱電流的大小取決于感應鎮(zhèn)流器2的阻抗和線圈的電阻，大體上相當于通常情況下的2倍。所以，即使電源電壓6降低到額定值的一半左右，也能獲得起動時所需要的予熱電流強度。
然而，即使從設計上予熱電流可以達到予定的強度，如果輝光起動器3不動作，電路內(nèi)仍然不會出現(xiàn)這一予熱電流。目前一般采用的輝光起動器在額定電壓的90～94%范圍內(nèi)可以準確地工作，但是電壓更低時起動器的動作時間將會增長，或者不能動作，從而失去起動器的功能。
因此，本實施方案把輝光起動器3的工作電壓規(guī)定為電源電壓6的80%以下，和現(xiàn)有輝光起動器相比可以在更低的電壓下準確地工作。這里把工作電壓規(guī)定為額定值的80%以下，其根據(jù)是，上述通常的輝光起動器大都是在電壓為額定值的70%時即不能工作。當電壓為額定值的80～90%時只不過使起動器的動作時間稍稍延長，熒光燈基本上仍然可以點亮。所以，本實施方案的目的是要在此電壓范圍以外充分發(fā)揮作用本實施方案實際用于制作熒光燈裝置時，根據(jù)所用電源的電壓范圍來決定輝光起動器3的工作電壓VA。
另一種實施方案是把熒光燈1的燈泡電壓規(guī)定在輝光起動器3的工作電壓的70%以下。在利用交流來點燃熒光燈1的情況下，當轉換放電方向，即變換極性時，在熒光燈1的兩端所加的兩次點燃電壓約等于穩(wěn)定時燈泡電壓的1.4倍。如果輝光起開器3的工作電壓VA(V)與熒光燈的二次點燃電壓是一致的，那么，輝光起動器3就會使熒光燈1不停的閃爍，無法保持熒光燈的穩(wěn)定發(fā)電。因此，熒光燈的燈泡電壓VL(V)規(guī)定在輝光起動器3的工作電壓的70%以下時，要使熒光燈1的二次點燃電壓與輝光起動器3的工作電壓VA(V)不一致。
采用這種結構的熒光燈裝置，在預定的低電壓條件下使用時可以避免輝光起動器3的誤動作和熒光燈1的閃爍。
另外，防噪聲電容器5的作用僅僅是吸收熒光燈1點燃時的噪聲，與上述實施方案的作用無直接關系。
圖2表示本發(fā)明的一個具體實施方案。圖中的1表示熒光燈，其結構件包括外殼7、置于外殼7內(nèi)的、內(nèi)面涂有熒光粉膜層的內(nèi)管8和8，外殼7的內(nèi)部充有惰性氣體和水銀。放電路徑是從一側的燈絲9進入同一側的內(nèi)管8，然后再從另一側的內(nèi)管8到達另一側的燈絲9，通過放電使內(nèi)管8和8內(nèi)面的熒光粉發(fā)光。另外，感應鎮(zhèn)流器2、輝光起動器3整流元件4和防噪聲電容器5安裝在一個燈頭盒10內(nèi)，並與外殼7一起構成熒光燈泡。
外殼7，外徑95mm，全長115mm;內(nèi)管8和8，內(nèi)徑14mm2根內(nèi)管的總長度為350mm，內(nèi)面的熒光粉采用三波長(三色)稀土類熒光粉。燈頭盒10的外徑為70mm，高度為55mm，目的在于安裝燈頭以便更換燈泡。
惰性氣體是Ne80%與Ar的混合氣體，充氣壓力為5～7托。該燈泡的電壓約為95V。若利用這種燈泡和240V的鎮(zhèn)流器及180V工作電壓的輝光起動器3來構成熒光燈裝置，則可以使用在180V的電壓下(即額定電壓的75%)。然而，如果去除整流元件4，則不能使用在210V的電壓(即額定電壓的88%)下。
另外，如果在上述結構的燈泡中惰性氣體采100%的Ar，壓力為2～4托，那么燈泡電壓約為75V。利用這種燈泡以及240V的鎮(zhèn)流器和150V工作電壓的輝光起動器3構成的熒光燈裝置，可以使用在160V的電壓(即額定電壓的67%)下。
現(xiàn)將另一實施方案敘述如下。
在圖1中，如上所述，予熱電流借助整流元件4變成直流成分疊加的形式，所以，感應鎮(zhèn)流器2的磁路出現(xiàn)磁飽和狀態(tài)，感應鎮(zhèn)流器2的阻抗比沒有整流元件4時小得多。
因此，電路內(nèi)的電流增大，燈絲9和9上流過很大的予熱電流。該予熱電流的大小取決于感應鎮(zhèn)流器2的阻抗和線圈的電阻，該電阻流值約等于一般情況下的2倍，所以，如果采用通常的燈絲，則因予熱溫度過高使鎢蒸發(fā)，造成斷線，縮短壽命。
通常的熒光燈燈絲，根據(jù)過去的經(jīng)驗，鎢絲直徑D(mm)與燈泡額定電流IL(mA)的關系如下(1)雙螺旋燈絲D＝8.7×10-4×IL0.75(2)三螺旋燈絲D＝6.0×10-4×IL0.75所以，在本實施方案中，為了承受2倍以上的予熱電流，加粗了鎢絲直徑D(mm)。這時，鎢絲的直徑D(mm)和燈泡額定電流IL(mA)的關系如下(1)雙螺旋燈絲D≥10.3×10-4×IL0.75(2)三螺旋燈絲D≥7.2×10-4×IL0.75這樣，可以承受很大的予熱電流，而不會產(chǎn)生斷線，縮短壽命。
在實驗中，測量了各種鎢絲的斷線電流，對使用整流元件的電路和不使用整流元件的電路分別測量的斷線電流，其結果示于表1和表2。表1表示雙螺旋燈絲的比較;表2表示三螺旋燈絲的比較。從對比的結果來看有整流元件時的燈絲直徑約達到無整流元件時的燈絲直徑的1.2倍即可。
X＝118%
X＝120.5
然而，予熱電流隨過電壓和鎮(zhèn)流器特性(即電流電壓特性)而變化，實驗證明，有時予熱電流幾乎提高2倍。所以電壓下限根據(jù)表1、表2確定。
具體的實施方案用圖2所示的燈泡加以說明。
該燈泡如果采用220V鎮(zhèn)流器，不安裝整流元件4，那么，燈絲9和9的鎢絲直徑D，在額定電流為IL200mA並采用雙螺旋燈絲的情況下D≈46μm在采用三螺旋燈絲的情況下D≈32μm如果熒光燈泡安裝了整流元件4，那么可以充分保證予熱，因此，不安裝整流元件時定為200V的下限起動電壓，現(xiàn)在改為180V。但是，由于燈絲受閃爍等現(xiàn)象的影響短期內(nèi)就會產(chǎn)生斷線而報廢。
因此，當采用雙螺旋燈絲時上述燈絲直徑規(guī)定為D＝60μm當采用三螺旋燈絲時D＝40μm這樣可以保證燈絲的壽命。
如上所述，若利用本發(fā)明，則熒光燈裝置的起動電路和熒光燈的予熱即使在低電壓下也能穩(wěn)定地工作，所以能夠有效地用作電壓變動范圍寬和額定電壓不同的地區(qū)的照明光源。
權利要求
1.熒光燈裝置，由與熒光燈串聯(lián)的感應鎮(zhèn)流器、和由輝光起動器及串聯(lián)在與該輝光起動器的整流特性相同的方向上的整流元件構成的起動裝置構成該起動裝置與上述熒光燈並聯(lián)連接，在該熒光燈裝置中上述輝光起動器的工作電壓VA(V)和額定電源電壓Vin的關系為VA≤0.8×Vin
2.如權利要求
1所述的熒光燈裝置，把上述熒光燈的燈泡電壓VL(V)規(guī)定在上述輝光起動器工作電壓VA(V)的70%以下。
3.如權利要求
1所述的熒光燈裝置上述熒光燈鎢制燈絲直徑D(mm)和上述燈泡的額定電流IL(mA)的關系規(guī)定如下當上述燈絲為雙螺旋燈絲時D≥10.3×10-4×IL0.75當上述燈絲為三螺旋燈絲時D≥7.2×10-4×IL0.75
專利摘要
本發(fā)明的特征是為了使熒光燈裝置的起動電路和熒光燈的預熱在低電壓下仍能夠穩(wěn)定的工作，特利用與熒光燈串聯(lián)的感應鎮(zhèn)流器、及由輝光起動器和串聯(lián)在與上述輝光起動器整流特性相同的方向上的整流元件構成的起動裝置，該起動裝置與上述熒光燈并聯(lián)連接，構成熒光燈裝置。
文檔編號H05B41/16GK87106864SQ87106864
公開日1988年4月27日 申請日期1987年10月8日
發(fā)明者鈴木篤, 鳥居一郎 申請人:株式會社日立制作所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan