專利名稱：高效多功能熒光燈電子啟輝鎮(zhèn)流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及熒光燈領(lǐng)域，是一種高效多功能熒光燈電子啟輝鎮(zhèn)流裝置。
常用的日光燈預熱啟輝式電路普遍存在以下問題1、需在硅鋼片疊成的鐵芯上用銅漆包線繞制的電感式鎮(zhèn)流器，不僅自身耗電多，而且耗費大量的銅金屬和鋼材料。
2、啟輝速度慢，易出故障，裝配和維護使用不便，且當電源電壓低于180伏或氣溫較低時啟輝困難，甚至不能啟輝，嚴重影響燈管使用壽命。
3、頻閃嚴重，有蜂音，不僅加重人眼疲勞，而且影響人們正常的工作與學習。
4、不能調(diào)光5、燈管斷絲，燈管就不能使用。
有資料表明，利用倍壓整流冷陰極啟輝日光燈電路顯示出了它的特有的優(yōu)點，但仍有以下技術(shù)問題需要解決1、如何既能最大限度地發(fā)揮燈管的發(fā)光效能，又能大幅度地降低裝置的生產(chǎn)成本，以便得以迅速的推廣和應用。
2、YZ系列燈管改用直流供電后，如何有效地消除陽極暗區(qū)效應的影響，確保燈管長期穩(wěn)定地發(fā)光。
本實用新型的目的在于通過改變燈管的啟輝鎮(zhèn)流方法，解決使用熒光燈照明時存在的以上問題，為倍壓直流型日光燈的迅速推廣進入實用階段提供一種新的供電電路。
本實用新型的解決方案是采用倍壓整流電路，使電路直流輸出端產(chǎn)生1000伏左右的啟輝電壓，促使燈管可靠啟輝；燈管啟輝后利用阻容鎮(zhèn)流，改善了光通量的波形，從而克服了頻閃現(xiàn)象；由于公用穩(wěn)流電容的接入，既能方便地實現(xiàn)調(diào)光，又能降低裝置的成本；變極開關(guān)的應用，不僅消除了陽極暗區(qū)效應的影響，而且對延長燈管壽命起到了積極的作用。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
附圖為本裝置所設計的最佳實施方案，K1是電源開關(guān)，K2是變極性開關(guān)，R1、R2是穩(wěn)流電阻，G是燈管。實際安裝時可將電路元件裝在兩端有電線引出孔的絕緣外殼內(nèi)或裝在調(diào)光、變極開關(guān)盒內(nèi)，形成統(tǒng)一的整體。
設電源電壓在150伏～260伏之間時，當開關(guān)K1閉合的瞬間，由C1、C3、C4、D1、D2、D3組成的倍壓整流電路，在電路直流輸出端A、B間可產(chǎn)生635伏到1000伏左右的脈沖電壓，促使燈管迅速可靠起輝，起輝后燈管兩端電壓隨之降至正常值。C1、C3、C4容量的大小及其相互間關(guān)系對啟輝性能有決定性的作用。燈管起輝后的供電電路主要由C1、C2、C3、R1、R2組成，電源經(jīng)供電電路及K2向燈管供電，維持燈管正常發(fā)光。C2是公用穩(wěn)流電容，它是通過二極管D4與D5接入電路的，其一端接C1、C3的公共端M點，另一端接二極管D4與D5的交點N上。實驗表明，C2電容量的大小對啟輝性能沒有影響，但它能有效地控制燈管電流的大小。通常的倍壓直流型日光燈電路為保證燈管穩(wěn)定發(fā)光而不閃爍，C1、C3的電容量應相等。以40瓦燈管為例為發(fā)揮燈管的發(fā)光效能，C1、C3的電容均應在8μF左右，這將會使裝置的產(chǎn)品價格上升，所以一般都將C1、C3的電容量限制在4μF以下。本實用新型由于C2起到了公用穩(wěn)流電容的作用，使裝置的成本和體積都有較大幅度的下降，從而提高了本電路和裝置的實用性和新穎性。
穩(wěn)流電阻R1、R2主要有以下兩個作用一是與電容C1、C2、C3共同組成阻容鎮(zhèn)流器，達到完全取代現(xiàn)有的電感式鎮(zhèn)流器的目的，二是改善光通量的波形，使燈管能發(fā)出柔和穩(wěn)定的光，實測表明當R1、R2的總阻值在150歐～200歐時，燈管電流波形最佳，實際應用時可用電阻率較高的兩條等長的細電阻絲穿入柔軟、絕緣、耐熱的細套管內(nèi)，將兩端分別固定并引出電線來代替線繞電阻R1、R2。
前面曾指出附圖中C2電容量的大小對啟輝性能沒有影響，但它能有效地控制燈管電流的大小。因此改變C2電容的容量、數(shù)量并增設調(diào)光開關(guān)即可方便地構(gòu)成多檔調(diào)光裝置，并且各檔啟輝性能相同。它的特點是①調(diào)光方便。②所增設的電容數(shù)量可減少3／4，增加的電容量雖小，但產(chǎn)生的效益卻比較大。以四檔調(diào)光裝置為例只要在附圖中原C2支路上增加一個C2′＝2μF的電容和一個單刀多擲旋扭調(diào)光開關(guān)K3即可實現(xiàn)四檔調(diào)光目的。K3是控制在D4、D5的交點之間的。設原C2＝4μF、C1＝C3＝2μF，本實施例是這樣實現(xiàn)調(diào)光的當調(diào)光開關(guān)K3斷開時為一檔，當K3接通C2′時為二檔，當K3同時接通C2、C2′時(相當于C2、C2′并聯(lián)后接入電路)為三檔，當K3接通C2時為四檔調(diào)光。
本實用新型電路和裝置經(jīng)反復實驗證明性能穩(wěn)定可靠，適用范圍廣，壽命長，結(jié)構(gòu)簡單合理。對改進已有的日光燈時，原日光燈裝置可不做任何改動，只要將燈架上原有的啟輝器拿掉，將本裝置直接接入，即可構(gòu)成高效節(jié)電延壽的新型燈具，因此推廣應用極其方便。(由于原鎮(zhèn)流器電感和本裝置中電容的共同作用，還具有增流和提高光通量的效果)理論和實驗還表明，當本裝置的直流輸出端A、B發(fā)生短路時，對裝置本身和整個電路無影響是安全的。本實用新型與現(xiàn)有預熱啟輝型日光燈相比，具有如下優(yōu)點1、由于不采用電感式鎮(zhèn)流器，為國家節(jié)約了大量的銅金屬和鋼材料。
2、工作電源電壓范圍寬，可在140伏～260伏之間和低溫下一次性快速啟輝日光燈，不僅能滿足低電源電壓地區(qū)用戶使用要求，而且也適用于電源電壓不穩(wěn)定的地區(qū)使用。
3、相同參數(shù)的裝置具有通用性，即適用于15瓦、20瓦30瓦、40瓦等不同規(guī)格的燈管。
4、無頻閃，無蜂音，重量輕，體積小，裝配維護方便。
5、對斷絲報廢的燈管有再生復明的功能。
6、可實現(xiàn)調(diào)光功能，不僅能方便地使人們得到合適的光照度，還能節(jié)約大量的電能。
7、本電路和裝置屬于容性負載，廣泛推廣使用對提高整個電網(wǎng)的功率因素將起積極的作用。
8、由于采用了快速啟輝、改變電極極性，燈管燈絲短路等一系列措施，大大延長了燈管的使用壽命。
本裝置與目前的倍壓直流型日光燈相比，具有盡可能大地發(fā)揮燈管的發(fā)光效能，又能較大幅度地降低裝置的成本，從而為倍壓直流型日光燈的迅速推廣開創(chuàng)了一條新的路子，這正是本實用新型最突出的優(yōu)點之一。
本實用新型在倍壓整流電路直流輸出端與燈管之間設置變極性開關(guān)K2的目的在于消除由于直流供電所產(chǎn)生的陽極暗區(qū)效應。實驗表明燈管在氣溫－5℃時累計點亮38小時左右，接直流輸出端正極的一端燈管亮度開始下降。20℃左右時，燈管累計點亮達到60小時以上才開始逐漸出現(xiàn)暗區(qū)，這是由于電泳現(xiàn)象所產(chǎn)生的汞遷移，是正?，F(xiàn)象，因此只要改變電極電源極性，燈管暗區(qū)立即可恢復正常亮度，對燈管壽命沒有影響。用戶可隨時撥動或拉動變極開關(guān)，即可達到消除陽極暗端效應的影響，保證燈管穩(wěn)定地發(fā)光；設置變極開關(guān)的另一個目的是充分利用現(xiàn)有日光燈管的各個電極，能進一步延長熒光燈的使用壽命，就實現(xiàn)這個目的來說，每開關(guān)一次電源開關(guān)就轉(zhuǎn)換燈管極性一次不是最佳方案，建議采用本人為實現(xiàn)上述兩個目的而設計的多功能拉線變極開關(guān)，它同時可實現(xiàn)通斷電源和適時改變極性的任務，并將所有電路元件安裝在開關(guān)盒內(nèi)，這種開關(guān)已準備申報專利。
由于本實用新型在啟輝熒光燈時無需對燈絲加熱，所以在實際安裝時，可將燈管兩端燈絲分別短路后與本裝置的直流輸出引線相連，這樣可提高燈絲發(fā)射面積，也能延長燈管使用壽命。


圖中E點接電源火線，M點接電源零線。元件參考表二級管D1～D5，1N4007。無極性電容C1、C3400V、1μF～2μF(可選2μF)C2400V，2μF～8μF(可選4μF)C4630V，0.01μF～0.068μF(可選0.022uF)穩(wěn)流電阻R1＝R2＝50歐～100歐；K1單刀單擲開關(guān)，K2雙刀雙擲撥檔開關(guān)或其它改變極性開關(guān)。
權(quán)利要求1.一種高效多功能熒光燈電子啟輝鎮(zhèn)流裝置，包含有開關(guān)、限流元件和燈管等，其特征在于倍壓整流電路主要由二極管、電容構(gòu)成；電容C2的一端接C1、C3的公共端M點，另一端接二級管D4與D5的交點N上；C4的一端接D1與D2的交點上，另一端與D3的正極相接；倍壓整流電路直流輸出端接有變極性開關(guān)K2和穩(wěn)流電阻R1、R2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是公用穩(wěn)流電容C2是通過二極管D4與D5接入電路的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是電容C2至少為一個，改變電容C2的電容量大小或電容個數(shù)，并增設調(diào)光開關(guān)可構(gòu)成多檔調(diào)光裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是調(diào)光開關(guān)K3控制在C2和D4與D5的交點N之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是穩(wěn)流電阻R1、R2可以是線繞電阻、電感或電阻絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是燈管極性改變開關(guān)K2是并接在燈管G與電路直流輸出端之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是電路元件可裝在兩端有電線引出的絕緣外殼內(nèi)或裝在調(diào)光、變極開關(guān)盒內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是電路直流輸出端還可以選擇C1與D5的交點和A點作為直流輸出端，此時可以免去C4和D3。
專利摘要本實用新型涉及熒光燈領(lǐng)域，一種主要由二極管、電容、電阻及開關(guān)等組成的高效多功能熒光燈電子啟輝鎮(zhèn)流器，完全取代了現(xiàn)有的電感式鎮(zhèn)流器和啟輝器，采用了一種新穎高效的供電電路，使本裝置性能更加穩(wěn)定可靠，不僅能方便地實現(xiàn)多擋調(diào)光，而且大大降低了產(chǎn)品的價格，本裝置可使日光燈管在低溫低壓下快速起輝，節(jié)電、延壽、無頻閃、無蜂音、重量輕、體積小、裝配使用方便，對斷絲老化的燈管還具有再生復明的功能。
文檔編號H05B41/16GK2135894SQ92203840
公開日1993年6月9日 申請日期1992年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月28日
發(fā)明者葉劍輝 申請人:葉劍輝