專利名稱：一種氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的燈絲預(yù)熱電阻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的燈絲預(yù)熱電阻。
在已有技術(shù)中，常用的熒光燈和緊湊型電子節(jié)能燈等都屬于氣體放電燈，它們大多采用電子鎮(zhèn)流器作為燈管的高壓啟動器。該電子鎮(zhèn)流器大都采用一種LC串聯(lián)諧振式電路，參見圖3，該電路由高頻電源1、電感L、電容C和燈管2串聯(lián)構(gòu)成，并在電容C上并聯(lián)了一個燈絲預(yù)熱電阻。該燈絲預(yù)熱電阻是一個正溫度系數(shù)(PCT)延遲型熱敏電阻RT(以下簡稱熱敏電阻)。該熱敏電阻是一個隨溫度的升高其電阻值陡然增加的電阻敏感器件，其典型的電阻溫度曲線如圖5所示，在該曲線中的溫度TB點是熱敏電阻的開關(guān)溫度，熱敏電阻體溫在開關(guān)溫度以下時，它的阻值很低，當(dāng)其達到或大于開關(guān)溫度TB時，它就會呈現(xiàn)高阻值。電子鎮(zhèn)流器正是利用了熱敏電阻的這一特性，達到了對燈絲預(yù)熱目的，從而延長了燈管的使用壽命。該電路的工作原理如下參見圖4，當(dāng)電路接通電源的瞬間(即t0時刻)，高頻電源1呈現(xiàn)上千伏左右的開路電壓U0加到負(fù)載上，此時，由于熱敏電阻對諧振回路形成分流，使諧振回路失諧，故在燈管兩端不能形成高壓而使燈管點亮；隨后，高頻電流通過電感L、燈絲RF和熱敏電阻RT形成回路，對燈絲進行預(yù)熱，經(jīng)過t1(t1的行業(yè)規(guī)定是大于0.4秒)時刻，熱敏電阻因流過高頻電流其體溫上升而呈現(xiàn)高阻值，從而阻斷對諧振回路的分流，這時(即t2時刻)，諧振回路起振，諧振電壓U2增至千伏左右而把燈管點亮；燈管點亮后(即到t3時刻)，燈管便呈現(xiàn)負(fù)阻特性，即燈管電流增大，燈管兩端電壓U3降到額定的工作電壓值。該電路存在的主要問題是在燈管正常工作期間，熱敏電阻RT始終處于動平衡狀態(tài)，不能真正阻斷對燈絲的分流。具體地說當(dāng)熱敏電阻呈現(xiàn)高阻后，由于沒有電流流過它，其體溫就會慢慢的降到和電子鎮(zhèn)流器殼內(nèi)溫度一樣的溫度，這時，其阻值就隨之下降，阻值一下降，燈絲電流就又流過它，其溫度又上升而重現(xiàn)高阻值，如此循環(huán)，使熱敏電阻始終處于這種動態(tài)之中。熱敏電阻的這種狀態(tài)具有以下危害一是熱敏電阻自身要消耗功率，使電子鎮(zhèn)流器的流明系數(shù)降低。例如對一個40W熒光燈的電子鎮(zhèn)流器來說，其熱敏電阻平均要消耗掉1W的功率，這就會損失50多流明(一瓦的功率發(fā)出的光通大于50流明)。二是燈絲在燈管點亮后始終有發(fā)射電流，使燈絲常期處于濺射狀態(tài)，影響燈管的壽命。三是熱敏電阻自身始終處于高溫狀態(tài)，造成其性能蛻變，使其常溫下的電阻值下降，影響燈絲的預(yù)熱時間。四是對緊湊型節(jié)能燈來說，其熱敏電阻長期發(fā)熱，會使燈殼內(nèi)溫度提高，從而影響整燈的壽命。
本實用新型的目的是針對已有氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的燈絲預(yù)熱電阻不能完全關(guān)斷的問題，提供一種具有自關(guān)斷功能的氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的燈絲預(yù)熱電阻。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的解決方案如下該燈絲預(yù)熱電阻由一個正溫度系數(shù)延遲型熱敏電阻和一個氧化鋅壓敏電阻串聯(lián)復(fù)合構(gòu)成。
通過上述解決方案可以看出，本實用新型用氧化鋅壓敏電阻(以下簡稱壓敏電阻)和熱敏電阻的串聯(lián)復(fù)合代替了已有的燈絲預(yù)熱電阻——熱敏電阻。其中壓敏電阻是一個電壓敏感的器件，它具有其電導(dǎo)值隨所施加電壓的增大而急劇增大的非線性伏安特性。本實用新型根據(jù)電子鎮(zhèn)流器工作電壓變化的特點，利用壓敏電阻的伏安特性和熱敏電阻到達開關(guān)溫度所限定的時間，用壓敏電阻與熱敏電阻的配合，實現(xiàn)了燈絲預(yù)熱和關(guān)斷燈絲預(yù)熱支路的目的，從而消除了已有熱敏電阻的動平衡現(xiàn)象。本實用新型的優(yōu)越性在于設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、效果明顯。
下面根據(jù)實施例詳細(xì)說明本實用新型的工作原理。


圖1、本實用新型的電路原理圖。
圖2、壓敏電阻伏安特性曲線圖。
圖3、已有電子鎮(zhèn)流器的電路原理圖。
圖4、已有電子鎮(zhèn)流器的工作電壓波形變化圖。
圖5、熱敏電阻阻值隨溫度變化的曲線圖。
參見圖1，由高頻電源1、電感L、電容C和燈絲RF接成所述的串聯(lián)諧振式電路，其中電感L除了用于構(gòu)成LC串聯(lián)諧振回路，還有限定燈管的工作電流的作用，所述的燈絲預(yù)熱電阻2與該電路中的電容C并聯(lián)，它由壓敏電阻RZ和熱敏電阻RT串聯(lián)復(fù)合構(gòu)成一個獨立的器件。
下面以40W熒光燈為例對該復(fù)合器件中主要參數(shù)的選取做進一步說明，該主要參數(shù)包括壓敏電阻的壓敏電壓V1MA、壓敏電阻的直徑、熱敏電阻的開關(guān)溫度TB。對于一個40W熒光燈的電路來說，上述串聯(lián)諧振式電路的已知參數(shù)為開路電壓U0約為1000伏，燈管工作電壓U3為110伏，燈絲的額定預(yù)熱電流I0為0.6A，燈絲預(yù)熱時間t1大于0.4秒。要使該復(fù)合器件滿足燈絲預(yù)熱支路開關(guān)的要求，壓敏電阻的壓敏電壓V1MA(即電敏電阻的漏電流為1MA時其兩端所施加電壓)應(yīng)高于工作電壓U3而低于開路電壓U0。參見圖2，從該曲線中可以看出，壓敏電阻是一個電壓敏感器件，它具有電流通流量隨所施加電壓的增大而急劇增大的特性。如果其壓敏電壓V1MA選在高于工作電壓而低于開路電壓范圍之間，那么在上述諧振電路出現(xiàn)上千伏的開路電壓U0加于復(fù)合器件時，壓敏電阻通流量增大，相當(dāng)于燈絲的預(yù)熱支路打開，此時，熱敏電阻還處于低阻狀態(tài)，則燈絲預(yù)熱電流通過該復(fù)合器件，對燈絲進行預(yù)熱；當(dāng)達到預(yù)熱時間后，熱敏電阻呈現(xiàn)高阻值，LC振蕩回路振蕩幅度急劇增大，使燈管點亮而呈現(xiàn)負(fù)阻特性，此時，復(fù)合器件所加的電壓為燈管的工作電壓U3，該電壓遠低于壓敏電阻的壓敏電壓，壓敏電阻相當(dāng)于關(guān)斷，從而實現(xiàn)了燈絲預(yù)熱支路關(guān)斷的功能。所述壓敏電阻的壓敏電壓值除了要滿足高于工作電壓U3而低于開路電壓U0條件，還要滿足燈絲預(yù)熱電流通流量的要求，這樣才能使所選取的參數(shù)較為適當(dāng)。根據(jù)壓敏電阻荷載率(U0/V1MA)越大、其通流量也越大的變化趨勢，用試值的方法使壓敏電阻在開路電壓U0作用下的通流量等于燈管額定的預(yù)熱電流0.6A±10％，最終本例確定壓敏電壓V1MA的值為150V1MA。該復(fù)合器件通過較大燈絲預(yù)熱電流的安全保障之一，是要根據(jù)壓敏電阻的電流耐沖擊性確定壓敏電阻的直徑，用試值的方法使壓敏電阻在多次燈絲預(yù)熱電流的沖擊下不受損壞，最終本例確定該壓敏電阻的直徑為φ7。該復(fù)合器件通過大電流的另一個安全保障是燈絲預(yù)熱通流的時間在滿足大于0.4秒的情況下盡量要短，本器件把其上限值限定為1秒，通過這一時間的限定，使預(yù)熱電流在預(yù)熱期間的能量被限定在壓敏電阻能容忍的耐電能力之內(nèi)。根據(jù)這一原則，用試值的方法選擇熱敏電阻的開關(guān)溫度TB，使其到達開關(guān)溫度的時間在大于0.4秒而小于1秒之間。關(guān)于熱敏電阻其它參數(shù)的選擇原則與已有技術(shù)相同，即要根據(jù)燈絲預(yù)熱電流，確定其常溫下的電阻值和體積的大小。
在壓敏電阻和熱敏電阻的參數(shù)選定后，再用實驗最終審驗復(fù)合器件的參數(shù)。實驗中，主要是看復(fù)合器件的漏電流是否滿足燈絲預(yù)熱電流的流通量，燈絲的預(yù)熱時間是否能在指定的時間內(nèi)，如還有不適合之處，再在參數(shù)上稍做調(diào)整。
本實用新型與已有技術(shù)各用10支燈作了通斷對比試驗，經(jīng)過9000次后，已有技術(shù)組中有8支燈管端部嚴(yán)重發(fā)黑，而且熱敏電阻常溫下的阻值下降了30％，本實用新型組仍完好，經(jīng)過15000次后，本實用新型組中有3支燈管端部發(fā)現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象。通過對比實驗，其延長燈管的壽命的效果是很明顯的。
權(quán)利要求1.一種氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的燈絲預(yù)熱電阻，其特征是它由一個正溫度系數(shù)延遲型熱敏電阻和一個氧化鋅壓敏電阻串聯(lián)復(fù)合構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的燈絲預(yù)熱電阻，其特征是所述壓敏電阻的壓敏電壓V1MA大于電子鎮(zhèn)流器的工作電壓U3、小于電子鎮(zhèn)流器的開路電壓U0，并且壓敏電阻在所述開路電壓U0作用下的通流量等于燈管額定的預(yù)熱電流I0±10％，所述熱敏電阻到達開關(guān)溫度點TB的時間為0.4～1秒。
專利摘要本實用新型涉及一種氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的燈絲預(yù)熱電阻。它由一個正溫度系數(shù)延遲型熱敏電阻和一個氧化鋅壓敏電阻串聯(lián)復(fù)合構(gòu)成。該復(fù)合電阻代替了已有的燈絲預(yù)熱電阻即熱敏電阻。本技術(shù)根據(jù)電子鎮(zhèn)流器工作電壓變化的特點,利用壓敏電阻的伏安特性和熱敏電阻到達開關(guān)溫度所限定的時間,用壓敏電阻與熱敏電阻的配合,實現(xiàn)了燈絲預(yù)熱和關(guān)斷燈絲預(yù)熱支路的目的,從而消除了已有熱敏電阻的動平衡現(xiàn)象,延長了燈管的壽命。
文檔編號H05B41/14GK2399899SQ98233299
公開日2000年10月4日 申請日期1998年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月30日
發(fā)明者高季蓀, 李興友, 李可為 申請人:西安無線電二廠