專利名稱：一體化氣體放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體放電燈技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是涉及一種危氣燈。
背景技術(shù)：
HID (High Intensity Discharge)高壓氣體放電燈，亦稱氙氣燈，它的 工作原理是在(UV-CUT)抗紫外線水晶石英玻璃管內(nèi)，以氙氣(XENON) 與碘化物等惰性氣體填充，然后經(jīng)過安定器(也稱增壓器)，將普通民用 市電經(jīng)變頻轉(zhuǎn)換瞬間增壓至23000V左右的脈沖振蕩電能，經(jīng)過高壓振蕩 激發(fā)石英管內(nèi)的氙氣電'子游離在兩電極之間產(chǎn)生跳電弧光完成點亮過程， 接著提供能自適應(yīng)燈管管壓的脈寬周期為毫秒的方波電壓維持氙氣 燈管正常發(fā)光。HID高壓氣體放電燈的色溫非常寬，達(dá)2700 18000K，還 有彩色光的。具有很好的照明和穿透力；光效非常高，輸出每瓦達(dá)到80 流明以上，色溫在4300K 6000K的可達(dá)到輸出每瓦接近100流明或以上。 可迎合全世界都推行的節(jié)能理念；自身發(fā)熱量底，能很好的應(yīng)用在有特殊 要求的場合。而且使用壽命比傳統(tǒng)的鹵素?zé)簟?白熾燈泡更長。但目前市面 上使用的HID照明系鐵都使用低壓直流電源供電，并只應(yīng)用在汽車照明 和一小部份的工業(yè)照明，應(yīng)用范圍非常窄。就算有一些采用民用市電供 電的產(chǎn)品，但目前比較常用的(HID)照明系統(tǒng)的控制器(鎮(zhèn)流器) 都使用低頻方波輸出，這樣就齊在電路比較復(fù)雜，要使用的元件非常 多，這種情況下，這類照明系統(tǒng)的控制器(鎮(zhèn)流器)的造價都很高昂， 體積也偏大。在一般民用照明場合是很難被接受的，在推廣應(yīng)用上造 成很大的制約。同時目前比較特殊的民用照明也有一大部份使用普通金鹵燈，如在商
場里使用的杯燈等。它的發(fā)光效率也很高，光色也能達(dá)到6000K。在結(jié)構(gòu) 上，通常是在燈具或在其供電電源系統(tǒng)內(nèi)安裝安定器，然后將低壓鹵素?zé)?插入燈座使用。由于燈具或供電電源系統(tǒng)中增設(shè)了與普通金鹵燈配套使用 的安定器，該系統(tǒng)只適用于鹵素?zé)?，若在燈具上更換普通白熾燈泡則無法 正常工作，不符合環(huán)保要求。而且它也存在一個比較大的問題，不能熱啟 動，頻繁的點亮與熄滅會大大縮短使用壽命，所以不能實現(xiàn)反復(fù)開一關(guān)一 關(guān)一開的操作，這種情況在一般民用照明場合是不能接受的，在推廣應(yīng)用 上造成很大的制約。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種不僅結(jié)構(gòu) 簡單，適用范圍廣、高效節(jié)能，并能實現(xiàn)熱啟動，隨心所欲的開關(guān)操作， 而且能很好的使用在民用場合的一體化氣體放電燈。
本發(fā)明是采用如下技術(shù)解決方案來實現(xiàn)上述目的 一種一體化氣體放 電燈，包括燈頭、燈罩、管座及其上設(shè)置的氙氣燈管，其特征在于所述 管座內(nèi)設(shè)置有與燈頭連接的鎮(zhèn)流器，氙氣燈管的兩電極分別插入管座并與 鎮(zhèn)流器電連接。
作為上述方案的進(jìn)一步說明，所述管座內(nèi)設(shè)置有與燈頭匹配的陶瓷隔 熱筒，鎮(zhèn)流器裝嵌在燈頭與陶瓷隔熱筒緊固連接后形成的內(nèi)腔內(nèi)，'鎮(zhèn)流器 引出引腳穿過陶瓷隔熱筒與氙氣燈管的兩電極連接，該陶瓷隔熱筒的筒身 開有一組散熱孔，其底部與燈罩連接。
所述鎮(zhèn)流器為氙氣燈高頻電子鎮(zhèn)流器，該鎮(zhèn)流器主要由依次連接設(shè) 置的主要由功率晶體管以及電解電容組成的整流濾波電路、高頻自激振蕩的半橋開關(guān)電路及保護(hù)電路、主要由扼流電感及電容組成的耦合 電路以及超高壓脈沖啟動電路，整流濾波電路中設(shè)置有電容并接在功 率晶體管的集電極與發(fā)射極兩端。
所述半橋開關(guān)電路由晶體管Ql、 Q2及外圍元件組成，其保護(hù)電 路由可控硅T1、電解電容EC2、 二極管D9、 D10以及電阻R7、 R8、 R9、 R10連接組成，電阻R7連接可控硅Tl ， Q2的發(fā)射極依次連接二 極管D9、電阻R8，經(jīng)過電解電容EC2、電阻R10連接T1可控硅。
所述耦合電路包括扼流電感L3、電容C6、 C7、 C9，由高頻自激 震蕩的半橋開關(guān)電路經(jīng)電感L3、電容C6、 C7、 C9諧震耦合后形成 65V 450V的高頻正玄波交流電源。
所述耦合電路的扼流電感的電感量為可調(diào)的，該扼流考感還連接 有扼流圈電感量適時控制電路，該適時控制電路包括控制調(diào)節(jié)電感狀 態(tài)的繼電器RY1、 二極管D12、晶體管Q3、 Q4、電解電容EC3和多 個電阻。
所述超髙壓啟動電路其結(jié)構(gòu)由高壓包L2、放電管ZD1，以及二 極管Dll、電阻Rll、電容C8、電阻R12組成，耦合電路的輸出端 連接二極管Dll經(jīng)電阻Rll限流后給電容C8充電，高壓包L2的繞 組N1連接放電管ZD1，驅(qū)使該放電管ZD1導(dǎo)通的電壓為,350V。 本發(fā)明采用上述技術(shù)解決方案所能達(dá)到的有益效果是 1、本發(fā)明采用將氙氣燈管與其啟動電路整合為一體化結(jié)構(gòu)，無需在
其燈具或電源電路中加裝鎮(zhèn)流ii，便可以在現(xiàn)有的各種燈具中使用，與現(xiàn)
有的鹵素?zé)粝啾?，其使用成本低，適用范圍廣，使用方便，高效節(jié)能、 高穩(wěn)定、高安全性。2、 本發(fā)明采用高頻自激震蕩來實現(xiàn)能自適應(yīng)氙氣燈管壓的高頻 正玄波電能輸出，達(dá)到無頻閃、高效率；采用獨特的輸出濾波技術(shù)解 決方案來實現(xiàn)輸出的高頻正玄波的失真降到最低，從而使氙氣燈不會 出現(xiàn)頻閃的現(xiàn)象，更不會出現(xiàn)聲共震的致命情況，使得氙氣燈的使用 壽命長達(dá)到更好的保證。
3、 本發(fā)明還設(shè)有提高氙氣燈燈管熱態(tài)時啟動性能的專用電路， 從而達(dá)到讓氙氣燈高頻電子鎮(zhèn)流器完美的實現(xiàn)熱啟動功能,拓寬氙氣 燈高頻電子鎮(zhèn)流器的適用范圍，讓其能更好的使用在民用場合，這樣 對推廣使用帶來很大的便利。


圖1為本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的HID氤氣燈高頻鎮(zhèn)流器流程及結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明的HID氙氣燈高頻鎮(zhèn)流器原理圖4為本發(fā)明的HID氤氣燈高頻鎮(zhèn)流器的保護(hù)電路圖5為本發(fā)明的HID氙氣燈高頻鎮(zhèn)流器的高壓啟動電路圖6為HID氙氣燈高頻鎮(zhèn)流器燈管熱態(tài)時啟動輔助電路圖。
附圖標(biāo)記說明1、燈頭2、燈罩3、管座4、氙氣燈管5、鎮(zhèn)
流器5-1、整流濾波電路5-2、半橋開關(guān)電路及保護(hù)電路5-3、耦
合電路6、陶瓷隔熱筒7、散熱孔
具體實施例方式
如圖1 圖6所示，本發(fā)明一種一體化氣體放電燈，包括燈頭1、燈罩 2、管座3及其上設(shè)置的氙氣燈管4，氙氣燈管4包括燈管4-l以及設(shè)置在 燈管內(nèi)的發(fā)光管，管座3內(nèi)設(shè)置有與燈頭1連接的鎮(zhèn)流器5，管座3內(nèi)設(shè)置有與燈頭1匹配的陶瓷隔熱筒6，鎮(zhèn)流器5裝嵌在燈頭1與陶瓷隔熱筒 6緊固連接后形成的內(nèi)腔內(nèi)，鎮(zhèn)流器5引出引腳穿過陶瓷隔熱筒6與氤氣 燈管4的兩電極連接，該陶瓷隔熱筒的筒身開有一組散熱孔7，其底部與 燈罩2連接。本實施例中，鎮(zhèn)流器5為氙氣燈高頻電子鎮(zhèn)流器，該鎮(zhèn)流 器主要由依次連接設(shè)置的主要由功率晶體管以及電解電容組成的整流 濾波電路5-l、高頻自激振蕩的半橋開關(guān)電路及保護(hù)電路5-2、主要由 扼流電感及電容組成的耦合電路5-3以及超高壓脈沖啟動電路5-4。 整流濾波電路5-1中設(shè)置有電容并接在功率晶體管的集電極與發(fā)射極 兩端，采用該獨特的輸出濾波技術(shù)后，驚氣燈不會出現(xiàn)頻閃的現(xiàn)象， 更不會出現(xiàn)聲共震的致命情況。
整流濾波電路5-1包括由四個二極管組成的全橋電路以及連接于該 全橋電路輸出端的電解電容EC1，該濾波電路輸出0~300V的直流電 源。半橋開關(guān)電路5-2由晶體管Q1、 Q2及外圍元件組成，其保護(hù)電 路由可控硅T1、電解電容EC2、 二極管D9、 D10以及電阻R7、 R8、 R9、 R10連接組成。具體工作原理由晶體管Q2發(fā)射極的對地電阻 取樣，該電阻因在工作時流過的電流大小兩端的電壓差也在變化。二 極管D9是采用鍺二極管，以達(dá)到導(dǎo)通壓降低的要求。當(dāng)取樣點的電 壓達(dá)到一定高時就會通過二極管D9、電阻R8，再經(jīng)電解電容EC2 濾波和作一定的延時(延時作用于能正常啟動點亮HID氙、燈)，當(dāng) 電壓達(dá)到一定高是就會經(jīng)電阻R10觸發(fā)可控硅T1導(dǎo)通。二極管DIO 在可控硅T1導(dǎo)通后就近似于直接對地，把通過電阻R6供給晶體管 Ql基極的激勵能量吸收掉，達(dá)到關(guān)斷整個高頻震蕩電路的工作。電 阻R7是提供能量在T1導(dǎo)通后起一直維持導(dǎo)通的作用，直到關(guān)斷后在重新啟動后方可停止導(dǎo)通。
耦合電路5-3包括扼流電感L3、電容C6、 C7、 C9，由高頻自激 震蕩的半橋開關(guān)電路經(jīng)電感L3、電容C6、 C7、 C9諧震耦合后形成 65V 450V的高頻正玄波交流電源，耦合電路的扼流電感的電感量為 可調(diào)的，該扼流電感還連接有扼流圈電感量適時控制電路，該適時控 制電路包括控制調(diào)節(jié)電感狀態(tài)的繼電器RY1、 二極管D12、晶體管 Q3、 Q4、電解電容EC3和多個電阻。
超高壓啟動電路5-4其結(jié)構(gòu)由高壓包L2、放電管ZD1，以及二 極管Dll、電阻Rll、電容C8、電阻R12組成，耦合電路的輸出端 連接二極管Dll經(jīng)電阻Rll限流后給電容C8充電，高壓包L2的繞 組N1連接放電管ZD1，驅(qū)使該放電管ZD1導(dǎo)通的電壓為350V。工 作原理IN端輸入的高頻正玄波交流電源經(jīng)二極管Dll整流后再經(jīng) 電阻Rll限流后給電容C8充電，當(dāng)電容兩端的電壓達(dá)到350V時通 過高壓包繞組N2使放電管ZD1導(dǎo)通，將電容C8的能量瞬間放掉， 電阻Rll限流后持續(xù)給電容C8充電，達(dá)到350V時通過高壓包繞組 使放電管ZD1導(dǎo)通，周而復(fù)始。每個周期得到一個脈沖電動能，偶 合到繞組N2后得到足以點亮HID氙氣燈超高電壓的脈沖電能供點亮 氙氣燈用。當(dāng)HID氙氣燈正常點亮后氙氣燈燈管管壓降至85-130V 左右，因為放電管ZD1要在300V以上才可以導(dǎo)通，所以HID氙氣 燈高頻鎮(zhèn)流器超高壓啟動電路在氙氣燈正常點亮后馬上停止工作。
使用過程中，將l 備有氙氣燈高頻鎮(zhèn)流器的氙氣燈安裝于普通燈 座上，普通民用市電經(jīng)保險(FUSE)再由D1 D4二極管組成的全橋 整流為直流后再由EC1電解濾波成 300V左右的直流電源供后級電路；由Q1、 Q2晶體管及外圍元件組成高頻自激震蕩的半橋開關(guān)電路 經(jīng)L3、 C6、 C7、 C9諧震偶合后，得到65V 450V并可自適應(yīng)燈管 管壓所需的高頻正玄波交流電源；后經(jīng)由L2、 ZD1為主再加相關(guān)的 外圍元件組成的啟動電路輸出供HID氤氣燈點亮及維持正常發(fā)亮。
本發(fā)明并不局限于上述實施例，它還可以采用其它形式的電子鎮(zhèn)流 器；整流濾波電路中還可以針對一些要求高的應(yīng)用場合，加入PFC有 源功率因數(shù)較正電路，這樣就可把功率因數(shù)提高到0.9以上，將諧波 降到非常低；同時可實現(xiàn)寬電壓(85V-263V)輸入。本領(lǐng)域技術(shù)人員 還可做多種修改和變化，在不脫離發(fā)明的精神下，都在本發(fā)明所要求保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
1、一種一體化氣體放電燈，包括燈頭、燈罩、管座及其上設(shè)置的氙氣燈管，其特征在于所述管座內(nèi)設(shè)置有與燈頭連接的鎮(zhèn)流器，氙氣燈管的兩電極分別插入管座并與鎮(zhèn)流器電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化氣體放電燈，其特征在于所述管 座內(nèi)設(shè)置有與燈頭匹配的陶瓷隔熱筒，鎮(zhèn)流器裝嵌在燈頭與陶瓷隔熱筒緊 固連接后形成的內(nèi)腔內(nèi)，鎮(zhèn)流器引出引腳穿過陶瓷隔熱筒與氤氣燈管的兩 電極連接，該陶瓷隔熱筒的筒身開有一組散熱孔，其底部與燈罩連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化氣體放電燈，其^T征在于所 述鎮(zhèn)流器為氙氣燈高頻電子鎮(zhèn)流器，該鎮(zhèn)流器主要由依次連接設(shè)置的主 要由功率晶體管以及電解電容組成的整流濾波電路、高頻自激振蕩的半橋開關(guān)電路及保護(hù)電路、主要由扼流電感及電容組成的耦合電路以 及超高壓脈沖啟動電路，整流濾波電路中設(shè)置有電容并接在功率晶體 管的集電極與發(fā)射極兩端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化氣體放電燈，其特征在于所述半橋開關(guān)電路由晶體管Q1、 Q2及外圍元件組成，其保護(hù)電路由可控硅 Tl、電解電容EC2、 二極管D9、 D10以及電阻R7、 R8、 R9、 R10 連接組成，電阻R7連接可控硅Tl ， Q2的發(fā)射極依次連接二極管D9、 電阻R8，經(jīng)過電解電容EC2、電阻R10連接T1可控硅。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化氣體放電燈，其特征在于所述耦 合電路包括扼流電感L3、電容C6、 C7、 C9，由高頻自激震蕩的半 橋開關(guān)電路經(jīng)電感L3、電容C6、 C7、 C9諧震耦合后形成65V 450V 的高頻正玄波交流電源。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化氣體放電燈，其特征在于戶萬述耦 合電路的扼流電感的電感量為可調(diào)的，該扼流電感還連接有扼流圈電 感量適時控制電路，該適時控制電路包括控制調(diào)節(jié)電感狀態(tài)的繼電器RY1、 二極管D12、晶體管Q3、 Q4、電解電容EC3和多個電阻。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化氣體放電燈，其特征在于戶萬述超 高壓啟動電路其結(jié)構(gòu)由高壓包L2、放電管ZD1，以及二極管Dll、 電阻Rll、電容C8、電阻R12組成，耦合電路的輸出端連接二極管 Dll經(jīng)電阻Rll限流后給電容C8充電，高壓包L2的繞組Nl連接 放電管ZD1，驅(qū)使該放電管ZD1導(dǎo)通的電壓為350V。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一體化氣體放電燈，包括燈頭、燈罩、管座及其上設(shè)置的氙氣燈管，其特征在于所述管座內(nèi)設(shè)置有與燈頭連接的鎮(zhèn)流器，氙氣燈管的兩電極分別插入管座并與鎮(zhèn)流器電連接。本發(fā)明可取代現(xiàn)有的白熾燈泡并適用于現(xiàn)廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)燈座及燈具，具有造價低、小體積、高穩(wěn)定、高效節(jié)能、高安全性等優(yōu)點。
文檔編號F21V23/00GK101561084SQ20091003734
公開日2009年10月21日 申請日期2009年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日
發(fā)明者寧勤勝 申請人:寧勤勝