專利名稱：日光燈啟動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熒光燈啟動裝置，尤指一種由日光燈鎮(zhèn)流器配上電子起動器和共振性電容器以減少輸入電流的日光燈啟動裝置。
傳統(tǒng)日光燈體系使用普通鎮(zhèn)流器及傳統(tǒng)起動器所遭遇的問題1)遲延起動或啟動。
使用普通的鎮(zhèn)流器和傳統(tǒng)的起動器是日光燈體系起動困難的主要原因。凡使用日光燈的人，總是經(jīng)歷不方便，問題在于傳統(tǒng)的起動器。這是一種機械式的電力開關(guān)器，對于氖氣體所產(chǎn)生的熱度頗為敏感。它一旦感覺熱度，便會彎下來關(guān)閉電路，而使日光管的兩個燈絲提前發(fā)熱。
兩個接觸點關(guān)閉后，電容器內(nèi)的熱度便減少，而立即開啟兩個接觸點。此時，接觸點忽然開啟會使鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很高的電壓，而使日光管內(nèi)的電流開始啟動。
事實上，任何(機械性)移動的，將提早產(chǎn)生機械的缺陷(加重)。因此，這種起動器的壽命將是很短的。
以電力的觀點來看，由于電流所發(fā)出的火花經(jīng)常損傷接觸點的表面，接觸點亦將只有短短的壽命。
這些缺點都是能使日光燈體系產(chǎn)生吃力起動的情形。
2)日光燈管會被提前丟到垃圾箱。
禍?zhǔn)子质莻鹘y(tǒng)的起動器。兩個接觸點若間歇性的有長時間的接觸，將使燈絲熔掉，而使整個電路的連續(xù)性中斷。因此，電燈管不可再如制造廠所指示的全程點燃時間來使用。
3)在低壓電波動時不能起動，這通常發(fā)生在外省。
在低電壓波動之時，農(nóng)村的日光燈體系會閃爍不定，主要的原因是鎮(zhèn)流器有問題。外省的最低限度電壓為160伏特交流電(AC)。日光燈點燃的最低限度電壓為190伏特AC。在這個數(shù)目之下，鎮(zhèn)流器不能達(dá)到或產(chǎn)生所需要的電壓以起動日光燈。
消費者必須使用一種電流因素糾正器，其中的原因有二。然而制造鎮(zhèn)流器的商家并沒有好好的解釋；另方面，消費者因鑒于會為附加的成本或在安裝或裝配日光燈糾正器的復(fù)雜性而煩惱，而根本沒有想到要使用這種裝置。他們以為既然日光燈發(fā)亮點燃起來，又何必使用它呢。
1)每一個日光燈節(jié)省50％的電費。
一個鎮(zhèn)流器能消耗好多電力。據(jù)發(fā)現(xiàn)，如

圖1a所示，一個20瓦特的日光燈FL配上20瓦特的鎮(zhèn)流器B(商標(biāo)為Delta)，屬于220伏特AC線電壓，其中鎮(zhèn)流器B的交流阻抗XL=570Ω，直流阻抗XRL=50Ω，日光燈FL的電阻抗為RFL=166Ω，其電流的計算如方程式I=220(166+50)2+(570)2=0.357amp]]>電流的指示為0.35amp安培。
在輸入線使用3.5μF的電容器C2，如圖1b所示，鎮(zhèn)流器B的交流阻抗XL=570Ω，直流阻抗XRL=50Ω，日光燈FL的電阻抗為RFL=166Ω，電容C2的阻抗為XC=757.8Ω，其電流的計算如方程式I=220(166+50)2+(570+757.8)2=0.163amp]]>電流的指示為0.16安培。因此在每個20瓦特的日光燈可節(jié)省50％的電費，而不致影響它的光度。至于其他瓦特的日光燈也是如此。
2)使用更加安全。
在每一種電器所引起的熱度全在于經(jīng)過電阻的電流，其方程式如下P(熱度)=I2(電流)×R(電阻)每一件器具都有其電阻。很明顯的一個日光燈體系若沒有電容器經(jīng)過輸入線，便有可能會過熱而引起火災(zāi)。
使用電容器經(jīng)過輸入線，將使日光燈體系的安全因素倍增。
發(fā)明日光燈鎮(zhèn)流器附有獨特的電子起動器及共振性的電容器以減少輸入的電流，是前述問題的最好解決辦法。
因此，本實用新型的目的就在于提供一種日光燈啟動裝置，它是一種獨特的熒光器具，可減少輸入的電流，簡化整個系統(tǒng)，解決與日光燈啟動系統(tǒng)有關(guān)的問題，同時能最大限度地節(jié)省電力消耗。并且，它可以成為快捷的起動體系；延長日光燈的壽命；另外，此裝置在電力不足的外省使用異常方便和實用。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種日光燈啟動裝置，由日光燈鎮(zhèn)流器配上電子起動器和共振性電容器構(gòu)成；其中有一個主要線圈，該主要線圈的一個電極直接與電線銜接；一個次要線圈系列的與主要線圈銜接，該主要線圈與次要線圈之間直接與日光燈的燈絲F1連接，次要線圈的另一端與次要電路連接，構(gòu)成電子起動器。
所述的電子起動器并入整個電器內(nèi)，成為一種電容器與次要的線圈連接在一起；電容器的另一端與一個半導(dǎo)體開關(guān)器系列的連在一起；半導(dǎo)體開關(guān)器的另一端直接與日光燈另一燈絲F2連接，觸動組件驅(qū)動半導(dǎo)體開關(guān)器，該觸動組件是唯一的電阻器。
本實用新型所提供的日光燈啟動裝置，具有以下的效果1)可成為快捷的起動體系。
半導(dǎo)體的開關(guān)器一旦觸動，電流便開始流入電容器。它會有一系列的電感反應(yīng)，結(jié)果便會在電容器及在電荷本身造成高電壓，進入日光燈。
造成高電壓是即時便有的，不像傳統(tǒng)的起動器將經(jīng)過一系列的階段，然后才產(chǎn)生電感而造成高電壓進入日光燈。
2)可延長日光燈的壽命。
一個燈絲或兩個燈絲一旦切斷，電路便不完全，而日光燈需要更換。
要以傳統(tǒng)的起動器為每一個燈絲的兩極找出捷徑是不可能的；如此鎮(zhèn)流器會在短期間過熱，而電線圈會與負(fù)電心線接觸，而成為無用。
發(fā)明日光燈鎮(zhèn)流器配上電路及共振性電容器以減少輸入的電流，能延長日光燈的壽命，使其達(dá)到最長久的點燃時間。
由于電容器本身通過電荷能產(chǎn)生所需要的高電壓，以發(fā)動里面的電子，而使日光燈開始點燃，如此便不需要燈絲的事前發(fā)熱。
3)在外省使用異常方便和有用。
由于不再使用鎮(zhèn)流器作為起動日光燈所需要的高電壓來源，那么低限度的160V直線電壓已不再能阻礙日光燈的啟動，因為通過電容器所產(chǎn)生的高電壓，足以啟動日光燈。
這種體系綜合特別設(shè)計的鎮(zhèn)流器與電子起動器和一個電容器，以與鎮(zhèn)流器共振。
鎮(zhèn)流器已不再用作高電壓的感生器，但它的一半是用于控制電流的流動，另一半則在一系列與電容器銜接，如圖2所示，以增加起動的電壓，用于起動日光燈。這種電子起動器利用電感應(yīng)阻抗，以使經(jīng)過電容的電壓產(chǎn)生特別高的電壓作用；而電容則與電感并在一路。
電容器由一個半導(dǎo)體開關(guān)器來開關(guān)，以在起動的情形下充電與放電。日光燈一旦開動，半導(dǎo)體的開關(guān)器將因經(jīng)過日光燈的電壓下降而關(guān)掉。
這種獨特設(shè)計的鎮(zhèn)流器所造成的電容器系列額外電感，確保最新的日光燈管有啟動的能力。
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型再作進一步詳細(xì)的說明。
圖1a為現(xiàn)有鎮(zhèn)流器工作電路示意圖。
圖1b為現(xiàn)有電路中加入一電容器后的電路示意圖。
圖2為本實用新型的電路示意圖。
本實用新型利用一個主要線圈來控制輸入的電流，它直接與電路L1端銜接；此外，又有一個次要線圈，一系列的與主要線圈銜接，這將有助于提高電感，以便產(chǎn)生高電壓經(jīng)過電容器C1；又有一個次要電路帶著電容器C1，以供充電和放電；及一個半導(dǎo)體開關(guān)器(Quadrac)以供在電容器充電和放電時作為開關(guān)之用。這些一系列的與次要線圈銜接起來；在主要線圈和次要線圈之間有一條分配線DL1，與燈絲F1銜接；次要電路的另一端直接與電路L2端銜接；而分配線DL2則與日光燈的燈絲F2銜接；第三電路只包括一個電容器，能減少輸入的電流，而節(jié)省用電，其平行的與電路L1和L2端銜接。
在圖2的機制圖解，關(guān)于字母兼數(shù)碼的標(biāo)貼，指明電路相同的部分，顯示有一個日光燈，具帶燈絲F1和F2，與分配電線DL1和DL2銜接，分別從主要電路分配電線DL1和DL2銜接。主要電路包括電容器C1，一系列的與半導(dǎo)體開關(guān)器(Quadrac)連接；電容器C1的另一電極與鎮(zhèn)流器的第二線圈銜接起來；在鎮(zhèn)流器線圈Coil1和線圈Coil2的中間與分配電線DL1銜接；半導(dǎo)體開關(guān)器的另一電極MT2與分配電線DL2連接；半導(dǎo)體開關(guān)器的唯一引動組件為一個電阻器，其中一個電極與半導(dǎo)體開關(guān)器的第二個電極MT2和分配線DL2連接起來。
特別設(shè)計的鎮(zhèn)流器是獨特的，有兩個線圈線圈Coil1和Coil2。這兩個線圈有不同的用途。線圈Coil1主要是為了控制經(jīng)過日光燈的電流，但主要是為有助于在電容器C1產(chǎn)生高電壓。第二個線圈Coil2是與第一個線圈Coil1系在一起，第二個線圈Coil2是為與電容器C1配合產(chǎn)生更多電感，以確保通過日光燈能達(dá)到所需要的開電路電壓。
鎮(zhèn)流器有三個電極，即B1、B2和B3。第一個電極B1直接與電線L1銜接，并與電容器C2的第一個電極銜接；鎮(zhèn)流器B2的第二個電極是直接與第一個分配電線DLI銜接；鎮(zhèn)流器的第三個電極B3是直接與電容器C1的第一個電極銜接。
第二個電路全部由電容器C2組成，目的是為減少輸入的電流達(dá)一半，這是指與鎮(zhèn)流器共振之時減少輸入的電流電容器C2的電極，標(biāo)為C2b與電線的電極L2、半導(dǎo)體開關(guān)器的電極MT2和分配電線DL2銜接。
整個電路的運作是這樣的假定一個開關(guān)器與電線電極L1或L2銜接，而電力是開著的，請看圖2所示。每一個半周波我們假定為負(fù)極，將經(jīng)過鎮(zhèn)流器的兩個線圈Coil1和Coil2，從電線L1進入主要的電容器C1，使電容器的板子充陰電，而相對的板子則充陽電，因為另一電線電極L2以正電流入里面，而進入半導(dǎo)體開關(guān)器的第二個電極MT2。
在觸動半導(dǎo)體開關(guān)器所使用的唯一電阻，會感應(yīng)到電流進入到它的里面，而立即觸發(fā)雙方向的組件，而這組件是并入半導(dǎo)體的開關(guān)器里面，使半導(dǎo)體的開關(guān)器打開，這便使電容器的板子充電，而電容器是與半導(dǎo)體開關(guān)器的第一個電極MT1在陽極方面銜接。
在此時，分配電線DL1和DL2與燈絲F1和F2連接上了，還是開電路，而電容器和電感器則在加增電壓，以達(dá)到所需要的開電路電壓，才能使日光燈啟動。
下半周波進入此一體系的，將在電線的L1電極成為陽極，而在電線的L2電極成為陰電。
此時，電感與電容器的反應(yīng)，因電流的倒流而產(chǎn)生，因此在分配電線DL1和DL2產(chǎn)生高電壓的情形。
與此同時，日光燈因燈里的電子由高電壓發(fā)起，日光燈就會啟動。此時，即日光燈啟動的時候，它會形成電流的奔流，這是因為在燈內(nèi)的電阻大告減少，使日光燈的電壓下降。
電壓下降的情形，藉著半導(dǎo)體開關(guān)器使電容器C1失去銜接，因為通過電阻的電流不再能觸動半導(dǎo)體開關(guān)器內(nèi)的雙向二極管。
在緊迫時分，鎮(zhèn)流器的線圈Coil1會來控制日光燈內(nèi)急馳的電流。
況且，另一個電容器C2綜合在一起，成為一個體系，以策安全，并節(jié)省許多電力，使電流減少，但不影響日光燈的明亮度。
圖2所見的電容器C2，是通過電線L1和L2而銜接。茲解釋本電容器如何減少用電在作業(yè)時，電容器C1不再與此一系統(tǒng)一同運作，而只有電容器C2與鎮(zhèn)流器線圈Coil1平行作業(yè)，鎮(zhèn)流器與日光燈銜接在一系列。請參看圖1以作比較。
如果我們依照任何電力學(xué)書籍所規(guī)定的方程式，使用平行電路的等式，結(jié)果將與實際的衡量有極大的不同。
正如圖1所示，交流電壓為220V，鎮(zhèn)流器B的交流阻抗為XL，直流阻抗為XRL，日光燈FL的電阻抗為RFL，電容C2的阻抗為XC，其電流的計算如方程式I=220(RFL+XRL)2+(XL+XC)2]]>其不是使用平行電路的方程式，而是修改及正確的使用系列的方程式，先前的系列方程式有其反應(yīng)性的電容XC，減去反應(yīng)性的電感XL。
真正的方程式可以由實地的衡量來證明，有反應(yīng)性的電容XC加在反應(yīng)性的電感XL，因此，這一個電容器C2的電應(yīng)通過電線L1和L2，實際上是鎮(zhèn)流器和電荷的電感反應(yīng)的一系列反應(yīng)。
這種現(xiàn)象可以用“共振性作用”的理論來解釋，而這是指電容器和電容器之間的“共振性作用”，使用著名的寧斯定律(Lenz)。寧斯定律指出“在各種電磁感應(yīng)的情形下，電感的電壓能產(chǎn)生一種方向，以致它們所產(chǎn)生的電流抵抗產(chǎn)生它們的作用?！蔽覀儾槐卦僭敿?xì)討論共振性的周率如何減少電流。對于此一理論的膚淺理解，可以透過整體的鳥瞰來解釋。
首先，線圈抵抗進入的電流，因此控制經(jīng)過日光燈的電流。電容器從最高的電壓減至零，向線圈放電，致力使線圈的電壓不致減少。
線圈一旦達(dá)到零數(shù)的電壓，線圈還有從上次磁場方向所貯存的磁場。因此，電流的方向與進入的第一周波是一樣的。
這時候，下一周波在另一個方向正從零電壓場至最高峰的電壓。由于前次的電流是相反的方向，并且來自貯存的磁場，在下一周波的電流受到阻擋，因此進入體系的電流大告減少，減至一半，如果共振性的周波相等電線的周波，即60Hz。
因此，電感的反應(yīng)主要在控制流入日光燈內(nèi)的電流，這是基于寧斯定律的運行。但從電容器來的額外電流流入線圈，正解釋電容性的反應(yīng)實際上與線圈的電感反應(yīng)一系列的連接在一起。
權(quán)利要求1.一種日光燈啟動裝置，其特征在于由日光燈鎮(zhèn)流器配上電子起動器和共振性電容器構(gòu)成；其中有一個主要線圈，該主要線圈的一個電極直接與電線銜接；一個次要線圈系列的與主要線圈銜接，該主要線圈與次要線圈之間直接與日光燈的燈絲(F1)連接，次要線圈的另一端與次要電路連接，構(gòu)成電子起動器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日光燈啟動裝置，其特征在于所述的電子起動器并入整個電器內(nèi)，成為一種電容器與次要的線圈連接在一起；電容器的另一端與一個半導(dǎo)體開關(guān)器系列的連在一起；半導(dǎo)體開關(guān)器的另一端直接與日光燈另一燈絲(F2)連接，觸動組件驅(qū)動半導(dǎo)體開關(guān)器，該觸動組件是唯一的電阻器。
專利摘要一種日光燈啟動裝置,包含一主要線圈,直接與電極(L1)銜接;一次要線圈與主要線圈系列的銜接,以提高電感,并通過電容器(C1)產(chǎn)生電壓;一次要電路配帶電容器(C1),以充放電,以及一個半導(dǎo)體以在電容器充放電時作開關(guān)之用,這些與次要線圈系列的連接在一起;主要線圈和次要線圈間有分配電線(DL1),與燈絲(F1)連接;次要電路的另一端直接與電線的電極(L2)連接;而分配電線(DL2)與日光燈的燈絲(F2)連接;第三個電路僅含電容器,能減少輸入的電流,其平行的與電線電極(L1)和(L2)銜接。
文檔編號H05B41/04GK2420813SQ0020960
公開日2001年2月21日 申請日期2000年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月21日
發(fā)明者戴捷滿, 伍長榮 申請人:戴捷滿, 伍長榮