專利名稱：一體化閉合磁路梨形磁能燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電光源照明領(lǐng)域及照明器材領(lǐng)域，通過(guò)安裝在梨形燈體中的雙U形、 橢圓形、圓形或長(zhǎng)方形中間帶孔的磁芯組成磁能發(fā)生器形成閉合磁路，通過(guò)連接磁能發(fā)生 器的諧振電路產(chǎn)生電磁交變形成電磁感應(yīng)，由電磁感應(yīng)獲得的磁能代替燈絲電極電離燈體 內(nèi)的汞原子激活燈體內(nèi)熒光粉達(dá)到發(fā)光照明目地。解決了有燈絲電極能耗大、光衰大、壽命 短的技術(shù)難題。解決了電磁感應(yīng)燈、無(wú)極燈開(kāi)合磁路中形成的電磁輻射、射頻干擾大，散熱 差、電磁轉(zhuǎn)換效率低、產(chǎn)品一致性可靠性差的技術(shù)瓶頸。推翻了以燈絲、電極發(fā)射電子激活 燈體內(nèi)的發(fā)光物質(zhì)的傳統(tǒng)照明原理，發(fā)明創(chuàng)造了 “一體化閉合磁路梨形磁能燈”新光源。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電光源均帶有燈絲與電極，如白熾燈、熒光燈、節(jié)能燈、高壓汞燈、碘鎢燈、 LED、鈉燈、金鹵燈等均帶有燈絲電極；它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是在密封的發(fā)光燈體的腔 體內(nèi)置有燈絲或電極。燈絲或電極的設(shè)計(jì)增加了許多不確定的使用因素，增大了玻璃材料 金屬材料的封裝制造工藝難度和控制電路的設(shè)計(jì)難度與制造成本。這些傳統(tǒng)的燈絲、電極 使燈的溫度增高，發(fā)光效率受到阻礙，加劇了發(fā)光物質(zhì)的光衰。這種傳統(tǒng)的燈絲或置放在燈 體內(nèi)的電極，影響了燈的光電轉(zhuǎn)換效率與燈的使用壽命，限制了燈的應(yīng)用范圍及電光源的 發(fā)展?，F(xiàn)有白熾燈的發(fā)光效率約10 15Lm/W，光電轉(zhuǎn)換低于15%，燈壽命低于1500小 時(shí)，光衰200小時(shí)大于20%，有功功耗在83%左右；熒光燈、節(jié)能燈、高壓汞燈的發(fā)光效率約35 55Lm/W，光電轉(zhuǎn)換效率低于35%，燈 壽命低于3000 10000小時(shí)，有功功耗在26% 35%，無(wú)功功耗在41% 46%，功率因數(shù) 低于0. 55，頻閃、眩光大不利于環(huán)保節(jié)能與身體健康；LED、電感式鈉燈、金鹵燈的燈壽命約8000 15000小時(shí)，發(fā)光效率約60 95Lm/ W，光衰1000小時(shí)大于25%。光電轉(zhuǎn)換效率約38%左右，低壓?jiǎn)?dòng)困難，電壓高于額定輸入 電壓時(shí)燈功率急劇上升，功耗急劇增大，功率因數(shù)低于0. 5，有功功耗高于36% 43%，無(wú) 功功耗大于48%，存在著嚴(yán)重的頻閃與眩光，不利于環(huán)保節(jié)能與身體健康。現(xiàn)有的無(wú)燈絲、無(wú)電極的燈有兩種一種是無(wú)極燈、一種是電磁感應(yīng)燈。90年代的發(fā)明專利《無(wú)極燈》的工作頻率為2. 65MHz，輸出的兩條電磁感應(yīng)線不能 相交，引線長(zhǎng)度稍有變化無(wú)極燈便難以啟動(dòng)。進(jìn)行電磁感應(yīng)的耦合磁棒安放在封閉的燈體 內(nèi)部中間，不易散熱，用來(lái)進(jìn)行電磁耦合的磁棒是一種開(kāi)合磁路，電磁輻射、射頻干擾較大， EMC、EMI抑制電路設(shè)計(jì)難效果差，存在著難以解決電磁干擾、傳導(dǎo)干擾的弊端。無(wú)極燈的電 磁耦合磁棒安裝在密封燈體內(nèi)的中心位置不利于散熱，有功功耗大，燈與磁棒的溫度高難 以控制，磁損大，電磁轉(zhuǎn)換效率低于58%，光衰1500小時(shí)大于20%，功率因數(shù)低于0. 5 0. 98，光效約39 52Lm/W，難以解決產(chǎn)品的可靠性差、一致性差的難題，無(wú)極燈產(chǎn)品現(xiàn)在的 最大輸入功率為165W。80年代的發(fā)明專利《電磁感應(yīng)燈》的工作頻率為280 350KHZ，磁體是兩付兩瓣分開(kāi)的半圓形磁環(huán)，安裝方法是將兩瓣分開(kāi)的兩付半圓形磁環(huán)安裝在環(huán)形燈管或矩形燈體 兩端相對(duì)應(yīng)的位置，連接輸出電路的是兩組電磁感應(yīng)線圈的四條感應(yīng)線，兩組中的任何兩 條電磁感應(yīng)線相互干擾現(xiàn)象嚴(yán)重不能相交，燈體、電路、線路布線困難。受燈體溫度的影響，使電磁感應(yīng)燈的燈管與磁環(huán)的溫升交替上升難以控制，導(dǎo)致 兩瓣分開(kāi)的半圓形磁環(huán)中的空氣間隙在工作時(shí)一直處在不穩(wěn)定的變化中，由此引起電路工 作中的電壓電流不穩(wěn)定，輸出的電壓電流與燈的輸出輸入功率不穩(wěn)定，難以解決產(chǎn)品的可 靠性、一致性。光衰1500小時(shí)大于20%。由于在工作電路中受燈體溫度的影響，磁環(huán)的空 氣間隙不穩(wěn)定，磁環(huán)的溫升高磁損損耗加大，有功功耗加大，電磁轉(zhuǎn)換效率低于60%，功率 因數(shù)低于0. 55 0. 98，光效約35 52Lm/W。電磁輻射射頻干擾較大，EMC、EMI抑制電路 設(shè)計(jì)難效果差，難以解決電磁干擾、傳導(dǎo)干擾的弊病。電磁感應(yīng)燈現(xiàn)在的最大輸入功率低于 200W。本發(fā)明《一體化閉合磁路梨形磁能燈》通過(guò)相對(duì)接安裝在梨形燈體中的磁芯形成 完全閉合磁路，電磁感應(yīng)線圈為一組輸出線，輸出線延長(zhǎng)相交不會(huì)產(chǎn)生電磁相互干擾，不會(huì) 產(chǎn)生影響磁能燈啟動(dòng)的現(xiàn)象。磁芯安裝在梨形燈體的中間，燈體的隔板平面中間設(shè)有通風(fēng) 散熱孔，隔板的上端下端均分別設(shè)計(jì)有通風(fēng)散熱孔，為燈體、電路、磁芯提供了良好的通風(fēng) 散熱條件，散熱效果好，降低了燈體、電路、磁芯的溫升，提高了梨形磁能燈的光效。解決了 無(wú)極燈燈體、磁芯的溫升高、效率低、成本高、合格率低的技術(shù)瓶頸。解決了無(wú)極燈電磁感應(yīng) 燈的電磁輻射、射頻干擾超標(biāo)、工作的可靠性差、產(chǎn)品一致性差的技術(shù)難題。本發(fā)明按電磁感應(yīng)電路實(shí)際工作中的電流電壓大小要求，在磁芯上設(shè)定精確的空 氣間隙、在磁芯骨架上繞制確定的電磁感應(yīng)線圈的匝數(shù)，形成完全閉合磁路，將工作頻率降 低到40 120KHZ以下。提高了電路的可控性、可靠性，減小了電磁損耗，將電磁轉(zhuǎn)換效率 提高到96% 98%，解決了 EMI、EMC電磁干擾、傳導(dǎo)干擾的電磁輻射、射頻干擾，電路設(shè)計(jì) 難成本高，產(chǎn)品可靠性差的技術(shù)難題。本發(fā)明基于磁芯空氣間隙精確確定，連接電路與梨形燈體的器件中部與器件上 端下端均設(shè)計(jì)有通風(fēng)孔相通，使梨形燈體、電路、磁芯具有良好的通風(fēng)散熱條件，使磁芯、 電路與梨形磁能燈燈體的溫升得以降低，將電磁轉(zhuǎn)換效率提高到96% -98%，光效提高到 60-95Lm/W。磁能燈的輸入功率提高到1000W以上。梨形磁能燈工作時(shí)燈電流、燈電壓穩(wěn)定， 燈與電路的工作可靠性高，產(chǎn)品一致性好，制造工藝簡(jiǎn)單、成本低，易于大批量生產(chǎn)推廣。本發(fā)明解決了無(wú)極燈、電磁感應(yīng)燈輸入功率難以確定、電磁損耗大、射頻電磁干擾 大，產(chǎn)品生產(chǎn)制造工藝難度高、成本高、一致性差、可靠性差的難題，本發(fā)明梨形磁能燈的輸 入功率可達(dá)到3W 1000W，功率因數(shù)為0. 995。本發(fā)明以電磁交變的電磁感應(yīng)原理獲得的磁能取代傳統(tǒng)的燈絲、電極，閉合磁路 的形成減少了磁損提高了光電轉(zhuǎn)換效率，使梨形磁能燈的發(fā)光效率達(dá)到60 95Lm/W，燈電 路的工作頻率降到40 120KHz以下，減少了電磁損耗，電磁轉(zhuǎn)換效率達(dá)到96% 98%，有 功功耗低于1%，無(wú)功功耗低于0. 5%，功率因數(shù)大于0. 995，燈的壽命提高到8 10萬(wàn)小 時(shí)。磁能發(fā)生器電子電路的使用壽命在3. 5-5萬(wàn)小時(shí)，一體化整燈的使用壽命提高到3. 5-5 萬(wàn)小時(shí)。光衰1500小時(shí)小于10%，燈的輸入功率可以做到3W 1000W。可以進(jìn)行遠(yuǎn)程智 能化控制、可以進(jìn)行光控、遙控、感應(yīng)、可以進(jìn)行數(shù)字智能化自動(dòng)控制、自動(dòng)線性調(diào)光智能化 控制。節(jié)能效果較傳統(tǒng)電光源提高到38% -96%，磁能燈發(fā)光光線柔和無(wú)頻閃、無(wú)眩光，節(jié)能效果顯著有利于環(huán)保節(jié)能與身體健康。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改變現(xiàn)有白熾燈、熒光燈、節(jié)能燈、LED、高壓汞燈、高壓鈉燈、低 壓鈉燈、金屬鹵化物燈、氙燈、無(wú)極燈、電磁感應(yīng)燈等電光源的現(xiàn)有技術(shù)不足，減少產(chǎn)品的生 產(chǎn)、制造、工藝的加工難度，解決現(xiàn)有產(chǎn)品的電磁干擾、射頻干擾、傳導(dǎo)干擾、電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、 成本高、可靠性差、一致性差、電磁轉(zhuǎn)換效率低的技術(shù)難題。“一體化閉合磁路梨形磁能燈”的電路工作頻率降到40 120KHZ以下，形成磁體 電磁感應(yīng)的磁路為閉合磁路，減少了電磁損耗，提高了電磁、光電轉(zhuǎn)換效率。通風(fēng)孔的設(shè)計(jì) 降低了磁能燈電路、燈體與磁芯的溫升，增加了磁能燈的可靠性。將傳統(tǒng)使用燈絲電極燈種 的使用壽命延長(zhǎng)8 100倍，為社會(huì)提供了一種節(jié)能效果顯著的高效螺旋磁能燈。本技術(shù)的發(fā)明將逐步替代傳統(tǒng)有燈絲、有電極的白熾燈、熒光燈、節(jié)能燈、汞燈、 LED、碘鎢燈、石英燈、鈉燈、金屬鹵化物燈、氙燈等傳統(tǒng)電光源。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下措施達(dá)到的本發(fā)明的燈體為梨形燈泡，在梨形燈泡中去掉傳統(tǒng)的燈絲電極，在燈體玻管中充 涂不同的發(fā)光媒介，經(jīng)抽、排氣后充進(jìn)混合氣體，在燈體原安裝燈絲電極的玻管中直接放置 銦網(wǎng)和固態(tài)汞。梨形燈泡磁能燈連接電路與磁體的器件中間相隔，隔板中間設(shè)有通風(fēng)散熱孔，上 下兩端設(shè)計(jì)有的通風(fēng)散熱孔，通風(fēng)散熱孔相對(duì)相通，為燈體磁芯提供了良好的通風(fēng)散熱條 件，大幅度的降低了磁能燈電路、燈體與磁芯的工作溫度，提高了梨形磁能燈的產(chǎn)品一致性
與可靠性。本發(fā)明在梨形燈燈體中間安裝有形成閉合磁路的中間帶孔的雙U形、圓形、長(zhǎng)方 形、橢圓形磁芯，磁芯外端裝配有用于電磁屏蔽與散熱用途的鋁合金外殼，用于電磁屏蔽散 熱用途的鋁合金外殼的后端兩腳直接安裝在連接電路與磁體的中間相隔的器件上，形成一 體化梨形磁能燈，或磁能發(fā)生器電子部分與燈體各自獨(dú)立裝配，形成分體式梨形磁能燈。在中間帶孔的雙U形、圓形、長(zhǎng)方形或橢圓形磁芯上設(shè)計(jì)有骨架，骨架上繞有電磁 感應(yīng)線圈形成閉合磁路組成磁能發(fā)生器，通過(guò)磁能發(fā)生器連接諧振電路，產(chǎn)生電磁交變建 立電場(chǎng)形成電磁感應(yīng)，用電磁感應(yīng)獲得的磁能替代燈絲、電極，電離汞原子激活梨形燈體內(nèi) 的發(fā)光物質(zhì)達(dá)到發(fā)光照明目地。圖示1是一體化梨形燈體電路與磁芯的安裝裝配示意圖。

圖1-1燈泡圖1-2磁芯圖1-3磁芯散熱外殼圖1-4電磁感應(yīng)線圈繞線圖1-5固定腳圖1-6燈體外殼圖1-7諧振電路圖1-8燈頭圖1-9磁芯散熱孔
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圖1-10電路散熱孔圖1-11燈體空腔圖1-12隔板通風(fēng)孔本發(fā)明在使用時(shí)，由磁能發(fā)生器的電磁感應(yīng)線圈與諧振電路相連接產(chǎn)生電磁感 應(yīng)，利用電磁感應(yīng)獲得的磁能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燈絲電極，降低了無(wú)功功耗與有功功耗，減少了 電磁損耗，將電磁轉(zhuǎn)換效率提高到96% 98%，光效提高到60 95Lm/W，功率因數(shù)大于 0. 95 0. 995，光衰1500小時(shí)小于6%，燈的壽命提高到8 10萬(wàn)小時(shí)，節(jié)能效果較傳統(tǒng)電 光源提高到38-96%，消除了燈的眩光、頻閃，達(dá)到節(jié)能環(huán)保利于健康的目的。本發(fā)明的一體化閉合磁路梨形磁能燈的輸入功率可做到3W 1000W，本發(fā)明用不 同的裝配形式可以得到一體化梨形磁能燈或分體式梨形磁能燈兩種不同的產(chǎn)品形式。本發(fā)明的一體化中間帶孔的對(duì)接式磁體，用鋁合金電磁屏蔽散熱體包裹固定形成 閉合磁路的磁芯，將其安裝在梨形磁能燈的燈體中間，用專有的裝配方法將磁芯安裝在設(shè) 計(jì)有散熱通風(fēng)孔的梨形磁能燈器件殼體上利于散熱，提高了磁能燈產(chǎn)品的電磁轉(zhuǎn)換效率與 產(chǎn)品的可靠性、一致性。
權(quán)利要求
一體化閉合磁路梨形磁能燈的電路、燈體、磁芯是由中間放置的隔板相連接，隔板平面中間設(shè)計(jì)有通風(fēng)散熱孔，在設(shè)計(jì)有通風(fēng)散熱孔隔板的90度的方向安裝磁芯鋁合金散熱體固定腳，在隔板的上端和下端分別設(shè)計(jì)有對(duì)應(yīng)相通的通風(fēng)散熱孔，這種上下兩端分別設(shè)計(jì)有對(duì)應(yīng)相通的通風(fēng)散熱孔隔板的上端連接電路燈頭，下端連接燈體與形成閉合磁路的磁芯，磁芯安裝在梨形燈體中形成的一體化閉合磁路梨形磁能燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種器件是中間相隔的隔板平面設(shè)計(jì)有燈體空腔散熱孔，隔 板的上下兩端各設(shè)計(jì)有對(duì)應(yīng)相通的通風(fēng)散熱孔，這種器件的上端連接安裝電路燈頭，下端 連接安裝燈體磁芯，可使燈體、電路、燈頭連接在一起形成一體化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并具有對(duì)電 路、燈體、磁芯進(jìn)行通風(fēng)散熱效果明顯的結(jié)構(gòu)裝置及其安裝工藝與制造方法的發(fā)明創(chuàng)造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1由梨形燈體與安裝在梨形燈體中的雙U形、橢圓形、圓形或長(zhǎng)方形中 間帶孔的磁芯相對(duì)的端面相粘接組成磁能發(fā)生器形成的閉合磁路，通過(guò)連接磁能發(fā)生器的 諧振電路產(chǎn)生電磁交變形成電磁感應(yīng)，由電磁感應(yīng)獲得的磁能代替燈絲、電極電離燈體內(nèi) 的汞原子激活燈體內(nèi)的發(fā)光物質(zhì)達(dá)到發(fā)光照明目地的這種使用閉合磁路形成的電磁感應(yīng) 代替燈絲電極的發(fā)明創(chuàng)造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板下端連接安裝燈體的磁芯是雙U形、橢圓形、圓形或長(zhǎng)方 形中間帶孔的磁芯，磁芯中間留有空氣間隙，在磁芯留有空氣間隙處墊有墊片，磁芯由磁屏 蔽散熱鋁合金鎖緊固定，在磁芯上裝有骨架，在骨架上饒有電磁感應(yīng)線圈組合成磁能發(fā)生 器，由磁能發(fā)生器上的電磁感應(yīng)線圈的引線與輸出電路相連接形成電磁感應(yīng)。電磁感應(yīng)線 圈的圈數(shù)是一圈或N圈。電磁感應(yīng)線圈由外包絕緣體中包裹的多股導(dǎo)體線或外包絕緣體中 包裹的帶狀導(dǎo)體部分相組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在梨形磁能燈體中設(shè)置有一組或多組雙U形、橢圓形、圓形的 或長(zhǎng)方形中間帶孔的磁芯，這種磁芯的磁性材料是軟磁鐵氧體或非晶納米晶軟磁材料。磁 芯由鋁合金散熱體包裹，包裹磁芯的鋁合金散熱體一端安裝在燈體中，一端與安放電路帶 有通氣孔的殼體相隔的器件相連接。這種包裹磁芯的鋁合金或其他金屬是用來(lái)對(duì)磁芯進(jìn)行 電磁屏蔽、散熱與用來(lái)緊固磁芯并將磁芯固定在燈體器件上的這種裝置發(fā)明，和根據(jù)權(quán)利 要求4所述的在梨形磁能燈燈體中設(shè)置的磁體、骨架、電磁感應(yīng)線圈組合成的磁能發(fā)生器 的這種名稱磁能發(fā)生器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1在梨形磁能燈燈體的小玻管中放置有輔助啟動(dòng)的銦網(wǎng)，銦網(wǎng)上邊放 有固態(tài)汞，燈體內(nèi)充涂有發(fā)光媒介與混合惰性氣體，在梨形燈管上設(shè)置一組或多組帶有鋁 合金散熱體的磁芯，安裝在梨形燈體中的這種磁芯與梨形燈體的安裝方向相垂直或相對(duì)平 行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梨形一體化燈體的形狀，可以是梨形、蘑菇型、圓形、橢圓形、 方形、長(zhǎng)方形、凌形、三角形等異形形狀和根據(jù)權(quán)利要求1所述的名稱磁能燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梨形磁能燈上安裝的一體化雙U形、橢圓形、圓形或長(zhǎng)方形中 間帶孔的磁芯相對(duì)接，安裝在帶有與磁芯外形形狀相吻合的用于對(duì)磁芯電路進(jìn)行電磁屏蔽 及散熱的這種用來(lái)進(jìn)行電磁屏蔽散熱的器件，或設(shè)計(jì)用來(lái)進(jìn)行電磁屏蔽散熱的器件對(duì)磁體 進(jìn)行緊固固定的安裝方法、制造工藝、裝配工藝及用這種設(shè)計(jì)方案制造出的燈。梨形燈燈體中間安裝有形成閉合磁路的磁芯是中間帶孔的雙U形、圓形、長(zhǎng)方形、橢圓 形磁芯，磁芯外端裝配有用于磁屏蔽與散熱用途的鋁合金外殼，用于磁屏蔽散熱用途的鋁合金外殼的后端兩腳直接安裝連接電路與磁體的中間相隔的器件上，形成一體化梨形磁能 燈，或磁能發(fā)生器電子部分與燈體各自獨(dú)立裝配，形成分體式梨形磁能燈。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述，所設(shè)計(jì)的連接電路與燈體中間帶有隔離裝置的器件，這種器 件平面中間設(shè)計(jì)有通風(fēng)散熱孔，并在這種平面中間設(shè)計(jì)有通風(fēng)散熱孔的器件的上端、下端 分別另設(shè)有通風(fēng)散熱孔的這種下端用來(lái)安裝磁體燈體，上端連接電路燈頭的進(jìn)行散熱通風(fēng) 的器件結(jié)構(gòu)與安裝裝配方法及用這種方法設(shè)計(jì)制造的無(wú)燈絲無(wú)電極的燈。
全文摘要
本發(fā)明將一體化閉合磁路梨形磁能燈的工作頻率降低到40-120KHz，減少了電磁損耗，將電磁轉(zhuǎn)換效率提高到96-98％，通過(guò)設(shè)有帶通風(fēng)散熱孔的隔板上端連接電路燈頭，下端連接磁芯燈體，帶通風(fēng)散熱孔的隔板上下端也分別設(shè)有相對(duì)的通風(fēng)散熱孔，為一體化閉合磁路梨形磁能燈的燈體、電路、磁芯提供了良好的通風(fēng)散熱條件，降低了燈體、電路、磁芯的溫升，使磁能燈的光效提高到60-95Lm/W。本發(fā)明通過(guò)安裝在梨形燈體中的雙U形、橢圓形、圓形或長(zhǎng)方形中間帶孔的磁芯組成磁能發(fā)生器形成閉合磁路，通過(guò)連接磁能發(fā)生器的諧振電路產(chǎn)生電磁交變形成電磁感應(yīng)，由電磁感應(yīng)獲得的磁能代替燈絲電極電離燈體內(nèi)的汞原子激活燈體內(nèi)熒光粉達(dá)到發(fā)光照明目地。解決了有燈絲電極能耗大、光衰大、壽命短的技術(shù)難題。解決了電磁感應(yīng)燈、無(wú)極燈開(kāi)合磁路中形成的電磁輻射、射頻干擾大，散熱差、電磁轉(zhuǎn)換效率低、產(chǎn)品一致性可靠性差的技術(shù)瓶頸。推翻了以燈絲、電極發(fā)射電子激活燈體內(nèi)的發(fā)光物質(zhì)的傳統(tǒng)照明原理，發(fā)明創(chuàng)造了“一體化閉合磁路梨形磁能燈”新光源。
文檔編號(hào)H05B41/14GK101964299SQ20091018208
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者李進(jìn) 申請(qǐng)人:李進(jìn)