專利名稱：熒光燈無損啟動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螢光燈的無損啟動裝置，特別是一種帶電子接線機(jī)的啟動裝置，適合和現(xiàn)有燈管及長壽螢光燈管配套。
現(xiàn)有螢光燈啟動裝置是由啟動器和鎮(zhèn)流器組成，是靠鎮(zhèn)流器的斷電自感電動勢將燈啟動，靠燈罩固定這些附件，但由于這種啟動方式對燈的壽命-也就是燈的陰極損耗太大。這種電路容易使螢光燈發(fā)生故障及它的外殼不便做很經(jīng)濟(jì)及很豪華的燈，所以至今大多數(shù)居民不愿用螢光燈。現(xiàn)有啟動裝置已經(jīng)不能滿足人們的需要。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種螢光燈的無損啟動裝置，使燈管的使用壽命大幅度延長而且可使現(xiàn)有廢燈管可繼續(xù)使用的裝置，再是此裝置的外殼可組裝很經(jīng)濟(jì)和豪華的兩種類型的燈。
本發(fā)明的任務(wù)是以如下方式完成的將燈管的預(yù)熱和啟動由變壓器同時供電，用三極管的開關(guān)作用取代觸頭，這樣就使斷電自感電動勢杜絕和使電路發(fā)生故障的因素大大減少，使現(xiàn)有廢燈管可以再用。再是此啟動裝置設(shè)有便于組裝吊燈及燈的外殼，而這外殼又便于配上很經(jīng)濟(jì)的及豪華的燈罩，這就能滿足多種場所的需要。
本發(fā)明使用方便和非常的耐用，使三極管起開關(guān)作用-也就是起接線作用的電路有多種，按如下描述的實(shí)施例制做時，可產(chǎn)出多個型號的燈的無損啟動裝置。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。


圖1是本發(fā)明的帶A型接線機(jī)的電路原理圖。
圖2是B型接線機(jī)電路原理圖。
圖3是C型接線機(jī)電路原理圖。
圖4是D型接線機(jī)電路原理圖。
圖5是D型接線機(jī)中的兩塊集 成電路原理圖。
圖6是E型接線機(jī)電路原理圖。
圖7是F型接線機(jī)電路原理圖。
圖8是本發(fā)明的吊燈式外殼構(gòu)造。
圖9是本發(fā)明的臺燈式外殼構(gòu)造。
參照圖1結(jié)合圖2、3、4、5、6、7由接線機(jī)[2]、變壓器[1]、管外電極[3]、鎮(zhèn)流器[4]、長壽開關(guān)[5]、組合開關(guān)[6]及電源開關(guān)[7]等組成的螢光燈的無損啟動裝置的電路是圖中大虛線框內(nèi)所示，[8]是現(xiàn)有燈管，小虛線框內(nèi)是A型接線機(jī)[2]，它的控制電流來自與氖管(2-N)串聯(lián)的變壓器(B)的次級線圈，氖管放電時三極管(BG1)就導(dǎo)通。三極管(BG2)是放大制電流的，用大氖管時此三極管可刪去。橋式整流器(2-1)的直流輸出端接起開關(guān)作用的三極管(BG1)的發(fā)射極和集電極，交流輸入線外接電源和變壓器[1]的初級線圈(1-1)，在氖管放電時變壓器[1]就給燈管的陰極和管外電極[3]同時供電。
變壓器[1]的低壓線圈(1-3)(1-4)分別接燈管[8]的管腳和鎮(zhèn)流器[4]及電源，高壓線圈(1-2)接管外電極[3]，在合上電源開關(guān)[7]時陰極就開始預(yù)熱，當(dāng)有了較大發(fā)射能力時便在管外電極的附加電場的作用下使燈管導(dǎo)電-也就是啟動起來。因啟動時不產(chǎn)生斷電自感電動勢，工作時陰極兩端都通電源，所以能大幅度延長燈的使用壽命及使現(xiàn)有廢燈管還可繼續(xù)使用，所以在啟動時燈管基本上無壽命損耗。
長壽開關(guān)[5]和電容器(C-5)是為使用長壽螢光燈管配備的，只有這樣的電路才能發(fā)揮它的特長。(本人已發(fā)明了一種長壽螢光燈管，它的實(shí)質(zhì)是一種壽命極其長的陰極)組合開關(guān)[6]的外殼接電源開關(guān)[7]的拉線，拉動外殼時燈管正常發(fā)光，合上外殼上的電門時燈管只有兩端和中部發(fā)出弱光，這以便夜間短時照明后再入睡。它的外殼可隨便拉到使用起來較方便的地方。
(4-K)是亮度開關(guān)，小電流工作時可提高燈的發(fā)光效率。
上述是用A型接線機(jī)的情況，另外還有B、C、E、F5種型的接線機(jī)，在燈的啟動中所起的作用與A型的一樣，為突出描述重點(diǎn)，以后附圖中將長壽開關(guān)、亮度開關(guān)、組合開關(guān)、變壓器「1」的高壓線圈(1-2)低壓線圈(1-3)(1-4)及管外電極和燈管都不畫出，但這些部件的接法都和圖1基本一樣。
參照圖2本圖為B型接線機(jī)，一個pnp型和一個npn型三極管(BGa)(BGb)都在各自的發(fā)射極正向串聯(lián)二極管后再反向并聯(lián)，這兩個三極管用一條基極電流回路，用變壓器[1]的次級線圈(1-5)及整流濾波部件作電源，控制電流還是來自氖管(2-N)和變壓器(B)及三極管(BG2)等組成的裝置，氖管(2-N)放電時兩個三極管(BGa)(BGb)就導(dǎo)通，就使與這兩個三極管相聯(lián)的變壓器[1]工作-也就是將燈啟動。
參照圖3本圖為C型接線機(jī)，變壓器[1]增設(shè)給三極管(BG1)的基極提供正向電壓的線圈(1-5)，鎮(zhèn)流器「4」增設(shè)給耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管(BG2)的柵極提供反向電壓的線圈(2-4)，使此效應(yīng)管處在三極管的基極電流回路中。這樣，在整流器(2-1)上的濾波電容器內(nèi)有初始電流通過時三極管(BG1)就導(dǎo)通，變壓器[1]就工作，燈管啟動后就有電流通過鎮(zhèn)流器，這時場效應(yīng)管(BG2)就使三極管(BG1)截止，從而使變壓器[1]停止工作。
參照圖4本圖為D型接線機(jī)，由4個在柵極反向串聯(lián)二極管的耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管①②③④組成一個橋式換向器(BT)，此件的電源由變壓器[1]的次級線圈(1-5)及整流濾波元件組成，它接在直流輸入端X、Y上。它的換向輸出端a和b接在起開關(guān)作用的三極管(BG1)的基極和發(fā)射極上。場效應(yīng)管①③的反向柵壓由與氖管(2-N)串聯(lián)的變壓器(B)及整流濾波元件提供，②④的反向柵壓由鎮(zhèn)流器[4]的兩個副線圈(2-4-a)(2-4-b)及整流濾波元件提供。
換向器(BT)還可用其他型號的場效應(yīng)管及三極管做。
開關(guān)器(KT)和A型接線機(jī)上的一樣，在換向器(BT)的作用下使變壓器[1]只有在螢光燈預(yù)熱和啟動時工作。這種接線機(jī)工作最可靠。
參照圖5結(jié)合圖4將分立元件做的換向器(BT)和開關(guān)器(KT)做成集成電路后其原理圖依次是A圖和B圖所示，換向器(BT)的集成件由X和Y兩端加正向直流電壓后，輸出端a和b所輸出的電流的方向由輸入的控制信號來決定。
開關(guān)器(KT)的集成件是用直流阻礙交流的部件，阻礙作用的大小決定于加在bb和e這兩端的電壓的方向及大小。
D型接線機(jī)用集成元件組裝，使整個電路效果更好。
參照圖6本圖為E型接線機(jī)，它的繼電器線圈(2-2)與電容器(C)并聯(lián)后再和二極管(D)、電阻(я)及啟動器(2-T)串聯(lián)后兩端再分別接鎮(zhèn)流器「4」及電源。
繼電器的常開觸頭(2-K)與變壓器[1]的初級線圈(1-1)串聯(lián)后再接在電源上，在啟動器(2-T)接通時變壓器[1]就工作，燈啟動后就自動停止。
參照圖7A圖是F型接線機(jī)電路，并聯(lián)電容的兩個線圈(2-2)(2-3)各自與一個二極管串聯(lián)后再并聯(lián)然后再和鎮(zhèn)流器[4]串聯(lián)，這兩個二極管的作用是讓正半周的電流和負(fù)半周的電流分別通過兩個線圈。
繼電器的常閉觸頭(2-M)與變壓器[1]的初級線圈(1-1)串聯(lián)后又接電源。電路中無啟動器，(指現(xiàn)有的)，合上電源開關(guān)變壓器[1]就工作，燈管啟動后常閉觸頭就在繼電器線圈(2-2)(2-3)的作用下斷開，使變壓器[1]停止工作。(這兩個線圈套在一個鐵心上)。
BC圖是可以配備F型和C型接線機(jī)的10W以下的螢光燈電路，因燈管的電壓降很小，所以鎮(zhèn)流器[4]附設(shè)一個降壓器(4-2)，它和鎮(zhèn)流線圈(4-1)用一個便于各自獨(dú)立工作的鐵心。(B)是為配備C型接線機(jī)所設(shè)的提供控制電流的小變壓器。(C)是C型接線機(jī)應(yīng)該聯(lián)接的有關(guān)線頭。
參照圖8本發(fā)明吊燈式外殼呈馬鞍狀，A圖所示。起罩夾作用的下底(8-2)上設(shè)有兩個“U”形燈托(8-3)及管外電極的臂(8-4)，起罩夾作用的上蓋(8-1)用螺母固定。殼的兩側(cè)都有插入座橋(8-6)用的卡孔(8-K)。
B圖是簡易燈座，座殼(8-5)是可以抽開的，里面有兩個往燈管腳上套的銅零件，上部附設(shè)一個可將一端插入卡孔(8-K)條形座橋(8-6)。此吊燈式外殼既能配現(xiàn)有燈罩，也能配簡易燈罩和藝術(shù)燈罩。
簡易燈罩是用兩支廢燈管卡在罩臺上再蒙上塑料膜、布、紙等經(jīng)濟(jì)材料做成。
藝術(shù)燈罩的上罩呈橢圓狀，下罩有濾光作用。
這些罩和燈托都可用有適當(dāng)透明度的材料做，在晚上更體現(xiàn)出那光彩奪目的藝術(shù)效果。
參照圖9本發(fā)明臺燈式外殼主要有抽拉燈柱式和折疊燈撐式兩種，A圖是抽拉燈柱式的，燈管放下時它啟倒“L”狀，此外殼(9-A-1)用玻璃、瓷、塑料等材料做成，下面設(shè)有文具洞、附件室及燈的力學(xué)裝置，上面設(shè)有可抽拉的兩個燈柱(9-A-2)(9-A-3)，帶燈罩(9-A-4)和燈管的條狀燈架由這兩個燈柱平著支撐。
B圖是燈柱和力學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，帶扭轉(zhuǎn)彈簧(B-4)和(B-5)的撥桿(B-3)的兩端分別連著軸桿(9-B-1)和燈柱的內(nèi)套筒(B-1)的下端，外套筒(B-2)的一側(cè)開有一條向里伸撥桿的寬縫，它的上端一側(cè)還設(shè)有與燈架上的插孔(B-A)配套的推壓開關(guān)(B-b)。
推壓開關(guān)(B-b)上有一個帶折回槽(C-1-a)和電觸頭(C-7)的滑動槽板(C-1)，帶彈簧和轉(zhuǎn)軸的“T”狀插銷(B-a-1)的一端伸到折回槽內(nèi)，另一端伸出殼外以便和燈架上的插孔(B-a)結(jié)合。插銷伸出的長度由槽底的深度來決定，它與插銷的一端作滑動磨擦的變化規(guī)率由D圖所示按由A-B-C定下一次，再壓槽板時又由C-D-A返回。這樣，此開關(guān)的性質(zhì)是推壓一下槽板插銷就伸出，再推壓一下槽板插銷就抽回而且將電觸頭接通。燈架在動作上與此對應(yīng)的是不用時用手將燈罩向下壓到底燈柱就縮回而且燈罩也蓋在文具洞口上，再次使用時用手向下一壓燈又在彈力的作用下由伸出的燈柱平著舉起并開燈。
P圖是折疊燈撐式外殼，燈收起時 此殼(9-P-1)呈長方體狀，燈罩(9-P-2)起上蓋和開關(guān)的傳動裝置的作用。使用方法及效果都和抽拉燈柱式的一樣。
Q圖是折疊燈撐(9-Q)及力學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，燈撐是由多條帶軸的金屬片(Q-1)按平行四邊形原理裝在，它上面撐燈用的彈簧(Q-2)，它的上端連著帶燈罩(9-P-2)和插孔(B-a)的燈架，上端與帶推壓開關(guān)(B-b)的外殼相連。燈撐也是一對，展開時就將燈平著舉起，縮回時就將燈平著放下而且關(guān)燈，它用的也是推壓開關(guān)。
為了使用方便和簡化桌面，豪華型外殼的正面設(shè)有收錄機(jī)、較大鍵盤的計算機(jī)及指示時間的表，一側(cè)附設(shè)文具洞。
結(jié)合以上所有附圖及說明可以看出本發(fā)明的電路已大大減少了使燈發(fā)生故障的因素和便于節(jié)電，便于使現(xiàn)有燈管和長壽螢光燈管通用;在外殼及機(jī)械裝置方面，很便美化室內(nèi)和用起來極方便。因此，由此無損啟動裝置所組裝的螢光燈最適于居民、辦公室、教室和新婚家庭。
圖9中的B圖上的(B-f)是阻尼活塞，它處在帶單向閥和漏氣孔的內(nèi)套筒(B-1)內(nèi)，它的推桿連在外套筒下端中心處的外殼上，它的作用是開燈時使燈慢慢升起。P圖上的阻尼活塞(P-f)的構(gòu)造及作用都和(B-f)的基本上一樣。A圖中的兩個[3]是一對管外電極。
圖1、2、3、4中的A、B、C、D型接線機(jī)[2]都是電子式的，因整個電路無觸頭，所以工作非常的可靠。圖6、7中的E、F型接線機(jī)[2]是電磁式的，僅一個觸頭，電路非常的簡單。再是圖1中的亮度開關(guān)(4-K)和電容(C-4)很便于提高發(fā)光效率和節(jié)電，經(jīng)大量試驗及研究已表明小電流通過長燈管時光效提高很突出，20w燈管耗電15w時光效比15w的燈管高20%以上，比60w燈的光通量還大，但只有用這種啟動方式的電路才能取得最好的效果，這比用提高電源頻率的節(jié)電方式經(jīng)濟(jì)得多。
螢光燈的使用壽命主要由陰極決定，因用這種方式啟動就杜絕了高能離子對陰極的強(qiáng)烈沖擊，所以使燈極耐啟動，在制燈管時使用高光效的螢光粉更能發(fā)揮它的作用，現(xiàn)有燈管和長壽螢光燈管配上此啟動裝置后就會在光通量充足的前提下使電費(fèi)和燈的折舊費(fèi)的總數(shù)比同額定功率的其他燈都低。
權(quán)利要求
1.一個由變壓器[1]、接線機(jī)[2]、管外電極[3]、鎮(zhèn)流器[4]、長壽開關(guān)[5]、組合開關(guān)[6]及外殼等組成的燈的啟動裝置，其特征在于由接線機(jī)[2]制變壓器[1]來實(shí)現(xiàn)預(yù)熱啟動，接線機(jī)[2]主要有A、B、C、D、E、F6種形式及外殼有吊燈式和燈式這兩種形式。
2.按權(quán)利要求1規(guī)定的燈的啟動裝置，其電路特征在于a.橋式整流器(2-1)的直流輸出端接起開關(guān)作用的三極管(BG1)，交流輸入端外接變壓器[1]的初級線圈(1-1)和電源，b.變壓器[1]的低壓線圈(1-3)(1-4)分別接燈管[8]的管腳和鎮(zhèn)流器[4]及電源，高壓線圈(1-2)接管外電極[3]，c.A型接線機(jī)的控制電流來自與氖管(2-N)串聯(lián)的變壓器(B)的次級線圈，氖管放電時三極管(BG1)就導(dǎo)通，變壓器[1]就工作，可參照圖1。
3.按權(quán)利要求1和2規(guī)定的燈的啟動裝置，B型接電機(jī)的特征在于a.一個pnp型和一個npn型三極管(BGa)(BGb)都在發(fā)射極正向串聯(lián)二極管后再反向并聯(lián)，這兩個三極管用一條基極電流回路，b.氖管(2-N)放電時這兩個三極管(BGa)(BGb)就導(dǎo)通，變壓器[1]就工作，可參照圖2。
4.按權(quán)利要求1和2規(guī)定的燈的啟動裝置，C型接電機(jī)的特征在于a.變壓器[1]增設(shè)給三極管(BG1)的基極提供正向電壓的線圈(1-5)，鎮(zhèn)流器[4]增設(shè)給耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管(BG2)的柵極提供反向電壓的線圈(2-4)，b.絕緣柵場效應(yīng)管(BG2)處在三極管(BG1)的基極電流回路中，在鎮(zhèn)流器內(nèi)有工作電流通過時，三極管(BG1)就截止，使變壓器[1]停止工作，可參照圖3。
5.按權(quán)利要求1和2規(guī)定的燈的啟動裝置，D型接線機(jī)的特征在于a.由4個在柵極反向串聯(lián)二極管耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管①②③④組成一個橋式換向器(BT)，此件的電源由變壓器[1]的次級線圈(1-5)及整流濾波元件組成，它接在直流輸入端X、Y，它的換向輸出端a和b接在起開關(guān)作用的三極管(BG1)的基極和發(fā)射極上，場效應(yīng)管①③的反向柵壓由與氖管(2-N)串聯(lián)的變壓器(B)及整流濾波元件提供，②④的反向柵壓由鎮(zhèn)流器[4]的兩個副線圈(2-4-a)(2-4-b)及整流濾波元件提供，b.換向器(BT)可用其他型號的場效應(yīng)管及三極管做，c.開關(guān)器(KT)由由橋式整流器(2-1)和三極管(BG1)組成，它在換向器(BT)的制下使變壓器[1]只有在螢光燈預(yù)熱和啟動時工作，可參照圖4。
6.按權(quán)利要求1和2規(guī)定的燈的啟動裝置，E型接線機(jī)的特征在于a.繼電器線圈(2-2)與電容器(C)并聯(lián)后再和二極管(D)、電阻(R)及啟動器(2-T)串聯(lián)而且兩端分別再接鎮(zhèn)流器[4]及電源，b.繼電器的常開觸頭(2-K)與變壓器[1]的初級線圈(1-1)串聯(lián)后接在電源上，在啟動器(2-T)接通時變壓器「1」就工作，可參照圖6。
7.按權(quán)利要求1和2規(guī)定的燈的啟動裝置，F(xiàn)型接線機(jī)的特征在于a.并聯(lián)電容的兩個線圈(2-2)(2-3)各自與一個二極管串聯(lián)后再并聯(lián)然后再和鎮(zhèn)流器[4]串聯(lián)，這兩個二極管的作用是讓正半周的電流和負(fù)半周的電流分別通過兩個線圈，b.繼電器的常閉觸頭(2-M)與變壓器[1]的初級線圈串聯(lián)后又接電源，電路中無現(xiàn)有啟動器，合上電源開關(guān)變壓器[1]就工作，螢光燈啟動后變壓器就停止工作，可參照圖7。
8.按權(quán)利要求1和5規(guī)定的燈的啟動裝置，D型接線機(jī)的換向器(BT)和開關(guān)器(KT)做成集成電路的特征在于aa.換向器(BT)的集成件由X、Y兩端加正向直流電壓后，輸出端a和b所輸出電流的方向由輸入的控制信號來決定，b.開關(guān)器(KT)的集成件是用直流阻礙交流，阻礙作用的大小決定于加在b和e這兩端的電壓的方向及大小，可參照圖5。
9.按權(quán)利要求1規(guī)定的燈的啟動裝置，吊燈式外殼的特征在于a.外殼呈馬鞍狀，它的下底(8-2)設(shè)有罩臺，底面有管外電極的條狀極臂(8-4)，它的上蓋(8-1)可起罩
的作用，用此外殼可配上簡易燈罩和藝術(shù)燈罩以及現(xiàn)有燈罩，可使燈管使用簡易燈座，b.藝術(shù)燈罩的上罩呈橢圓狀，c.簡易燈座的座殼(8-5)可以抽開，里面有兩個可往燈管腳上套的銅零件，可參照圖8。
10.按權(quán)利要求1規(guī)定的燈的啟動裝置，臺燈式的外殼特征在于a.外殼主有抽拉燈柱式和折疊燈撐式，b.抽拉燈柱式外殼呈倒“L”狀，它的下部設(shè)有文具洞，上面設(shè)有可抽拉的套筒式燈柱(9-A-2)(9-A-3)，燈柱拉出時就將燈罩(9-A-4)平著舉起，燈柱抽回時燈罩就蓋在前面的文具洞口上，燈的舉起和放下都是用手將燈柱上端向下一壓即可，設(shè)有燈管和燈罩(9-A-4)的橫梁狀燈架設(shè)在兩個燈柱的上端，c.帶扭轉(zhuǎn)彈簧(B-4)和(B-5)的撥桿(B-3)的兩端分別連著軸桿(9-B-1)和燈柱的內(nèi)套筒(B-1)的下端，外套筒(B-2)的一側(cè)開有一條向里伸撥桿的寬縫，上端一側(cè)設(shè)有與燈架上的插孔配套的推壓開關(guān)，d.推壓開關(guān)(B-b)上有一個帶折回槽(C-1-a)和電觸頭(C-7)的潤動槽板(C-1)，帶彈簧和轉(zhuǎn)軸的“T”狀插銷(B-a-1)的一端伸到折回槽內(nèi)，另一端伸出殼外，以便和燈架上的插孔(B-a)結(jié)合，插銷伸出的長度由槽底的深度來決定，此開關(guān)的性質(zhì)是推壓一下槽板插銷就伸出而且將電觸頭斷開，再推壓一下槽板插銷就抽回而且電觸頭就接通，f.折疊燈撐式外殼(9-P-1)呈長方體狀，燈罩(9-P-2)起上蓋和開關(guān)的傳動裝置的作用，使用時也是將燈罩上部用手壓一下燈就被燈撐平著舉起，再將燈罩壓到底燈又穩(wěn)定地處在低位置，g.折疊式燈撐(9-Q)由多條帶軸的金屬片(Q-1)按平行四邊形原理裝成，上面設(shè)有撐燈用的彈簧(Q-2)，它的上端連著帶燈罩(9-P-2)和插孔(B-a)的燈架，下端與帶推壓開關(guān)(B-b)的外殼相連，燈撐是一對，展開時就將燈平著舉起，縮回時就將燈放下而且關(guān)燈，它用的推壓開關(guān)和抽拉燈柱式的一樣，q.豪華型的外殼正面設(shè)有收錄機(jī)、計算器及指示時間的表，一側(cè)附設(shè)文具洞(9-P-3)，可參照圖9。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使熒光燈的壽命無啟動損耗的裝置，由接線機(jī)[2]控制變壓器[1]并通過管外電極[3]將燈預(yù)熱啟動。接線機(jī)有6種，電磁式的僅一個觸頭，所裝的燈有強(qiáng)、中、弱三個亮度，電子式的無觸頭?？裳娱L燈管壽命和提高發(fā)光效率及繼續(xù)使用現(xiàn)有廢燈管，適合與現(xiàn)有燈管和長壽熒光燈管配套。工作可靠。
文檔編號H05B41/16GK1054697SQ9010524
公開日1991年9月18日 申請日期1990年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月7日
發(fā)明者朱先利 申請人:朱先利