專利名稱:無頻閃節(jié)能熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型屬一種熒光燈,特別是一種無頻閃節(jié)能熒光燈。
目前使用的普通熒光燈一般包括熒光燈管、鎮(zhèn)流器和起輝器三個部分。熒光燈管由玻璃管內(nèi)壁涂上一層熒光粉、兩端各封上一個燈絲電極、排氣后充以適量的氬氣和汞蒸氣而成。兩端均有兩個接點。鎮(zhèn)流器有電感式和電子式兩種,電感鎮(zhèn)流器的熒光燈由于交流電頻率每秒50周,每周又分正半周和負(fù)半周,因此每秒鐘就要閃光100次。這種頻閃現(xiàn)象對人們的視力有很大影響。目前,國內(nèi)外電光源專家們正在尋求解決熒光燈頻閃現(xiàn)象的辦法。例如,有人提出在若干個熒光燈同時使用時,把燈接在電源不同的相線上,利用相位差來減弱頻閃現(xiàn)象。但這要增加設(shè)備,而且給使用帶來不便。電子鎮(zhèn)流器通過高頻振蕩提高電流頻率的辦法減弱頻閃現(xiàn)象對視力的影響。但這種熒光燈成本較高,另外,熒光燈管有一個最佳發(fā)光效率的電流值,由于交流電的周期變化,有一部分電流超過這最佳電流值,造成電能的浪費(fèi)。
本實用新型的目的是對通常的熒光燈加以改革,使通過燈管的電流由原來的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏髌椒€(wěn)的直流電,從而提供一種無頻閃節(jié)能熒光燈。
這種熒光燈包括熒光燈管與觸發(fā)穩(wěn)流源兩個部分。所說的觸發(fā)穩(wěn)流源是一個組合電路(如附圖
所示),它包括倍壓整流電路、橋式整流電路、恒流電路。倍壓整流電路與恒流電路之間串聯(lián)電阻R2,作為連結(jié)熒光燈電極的起輝通道。倍壓整流電路與橋式整流電路之間接有隔離二極管D5,防止倍壓整流電路的高壓流入橋式整流電路而使高壓降低,同時為橋式整流電路的電壓加到熒光燈兩端電極提供通路。橋式整流電路與濾波電容C5連結(jié)后,負(fù)極接熒光燈管一端電極,正極經(jīng)恒流電路后接熒光燈管另一電極。或者正極接熒光燈管一端電極,負(fù)極經(jīng)恒流電路后接熒光燈管另一端電極。觸發(fā)穩(wěn)流器實現(xiàn)對燈管電極產(chǎn)生高壓觸發(fā)起輝和將交流電向平穩(wěn)的直流電的轉(zhuǎn)換。其工作原理如下倍壓整流電路產(chǎn)生高壓后加到熒光燈管兩端,使燈管起輝。由于該電路內(nèi)阻很大,熒光燈一旦起輝,就失去繼續(xù)施加高壓的作用,緊接著由橋式整流電路通過恒流電路供熒光燈管用電。原來的交流電經(jīng)過橋式整流和經(jīng)電容C5濾波后已轉(zhuǎn)換成工作電壓平穩(wěn)的直流電,再經(jīng)過恒流電路,加到燈管的已是平穩(wěn)的直流電流。因而避免了頻閃現(xiàn)象的發(fā)生。
上述觸發(fā)穩(wěn)流源中的倍壓整流電路可由多個電容和相應(yīng)的二極管連結(jié)而成。附圖中給出的是由三個電容C1、C2、C3和相應(yīng)的二極管D1、D2、D3連結(jié)而成的三倍壓整流電路,它可將電源電壓升高至原來的三倍,達(dá)900多伏。根據(jù)熒光燈管起輝電壓的不同,可將倍壓整流電路設(shè)計成二倍壓、四倍壓或多倍壓整流電路。若熒光燈管的起輝電壓能夠低于300伏(如冷陰極熒光燈管),則倍壓整流電路可以省略。上述的橋式整流電路可由四個二極管連結(jié)而成。上述恒流電路可由晶體三極管BG1、電阻R3和R4、穩(wěn)壓管D6和電容C6連結(jié)而成。在工作電流較小的情況下,該電路可由一個電阻來代替。
根據(jù)上述的觸發(fā)穩(wěn)流源的電路原理,配合不同類型的熒光燈管,可做成各種不同類型的無頻閃節(jié)能熒光燈。舉例說明如下高壓熱陰極熒光燈。燈管電極采用熱陰極結(jié)構(gòu),工作電壓在220~280伏之間,觸發(fā)穩(wěn)流源采用三倍壓或四倍壓整流電路。這種熒光燈的特點是發(fā)光效率高,成本低。
低壓熱陰極熒光燈。燈管電極采用熱陰極結(jié)構(gòu),工作電壓在60~110伏之間。這時,觸發(fā)穩(wěn)流源中原來直通的橋式整流電路與220伏市電之間接入并聯(lián)的電容C4和電阻R1,如附圖中點線所示。C4的主要作用是把220伏交流電壓降低后進(jìn)行橋式整流,使整流后加到熒光燈管兩端的電壓附合燈管工作電壓的要求,同時也起限流作用。R1是為倍壓整流電路的負(fù)極提供通路,使負(fù)高壓經(jīng)橋式整流電路中的一個二極管加到熒光管的一端。根據(jù)熒光燈管的不同功率,電容C4和電阻R1可選取不同的值,一般C4在2~10微法之間,R1在30~300K之間。這種熒光燈的特點是可利用目前市售的熒光燈管,配上本觸發(fā)穩(wěn)流源即可,簡便易行。
上述所謂熱陰極指熒光燈管的兩端是用鎢絲繞成螺旋狀的陰極燈絲,表面涂有電子發(fā)射物質(zhì)。這里的熱陰極實際上已失去通常熱陰極的意義,只保留熱陰極的構(gòu)造,就是熱陰極燈絲不通電流而進(jìn)行冷起輝。經(jīng)試驗,這種冷起輝不僅不會縮短熒光燈管的壽命,反而可延長燈管的壽命,鎢絲表面涂的電子發(fā)射物質(zhì)不易揮發(fā)到玻璃管壁上而使兩頭發(fā)黑。這與工作電流比普通鎮(zhèn)流器的工作電流小也有關(guān)系。
冷陰極熒光燈。即燈管采用冷陰極,觸發(fā)穩(wěn)流源中的倍壓整流電路可省去。目前,冷陰極熒光燈只有3W,原因在于冷陰極熒光燈的工作電壓較高,通常的220伏市電不能使冷陰極燈的功率提高。而觸發(fā)穩(wěn)流源的輸出工作電壓為300伏左右,可以點亮較大功率的冷陰極燈管。由于冷陰極熒光燈管的起輝電壓與工作電壓相接近,不用高壓觸發(fā),即能起輝。故可省去觸發(fā)穩(wěn)流源中的倍壓整流電路。這種熒光燈的特點是壽命長、兩端不易發(fā)黑、成本低。
本觸發(fā)穩(wěn)流源可用于各種直管或異型管熒光燈,也可用于改進(jìn)后的霓虹燈。
本實用新型由于設(shè)計了觸發(fā)穩(wěn)流源代替原來熒光燈的鎮(zhèn)流器和起輝器,因而可將工作電流由原來的交流電轉(zhuǎn)換成平穩(wěn)的直流電,消除了使人煩惱的頻閃現(xiàn)象。此外,節(jié)電效果也十分明顯。其原因在于直流電流能調(diào)到熒光燈管最佳發(fā)光效率的電流值附近,減少了電流的浪費(fèi),穩(wěn)流源本身消耗的功率比普通鎮(zhèn)流器要小得多。用同樣的一根燈管進(jìn)行測試用40W電感式鎮(zhèn)流器,40W熒光燈管的電流為410mA,用本觸發(fā)穩(wěn)流源,該40W熒光燈管的電流只需要250mA即可達(dá)到同樣的亮度;用8W電感式鎮(zhèn)流器,8W熒光燈管的電流為150mA,用本觸發(fā)穩(wěn)流源,該8W熒光燈管的電流只需要100mA就可達(dá)到同樣的亮度,節(jié)電30%以上。
附圖為無頻閃節(jié)能熒光燈的電路圖。其中虛線框1為倍壓整流電路,虛線框2為橋式整流電路,虛線框3為恒流電路。點線連結(jié)的C4和R1表示除低壓熱陰極燈管外可省略,市電與橋式整流電路直通。
實施例1。二極管D1、D2、D3、D5為1N4006,D4為四只1N4004,穩(wěn)壓管D6為2CW62,三極管BG1為3DD15B,電容C1、C2、C3為0.015μF630V,C4為8μFAC220V,電解電容C5為47μF300V,C6為100μF16V,電阻R1、R2為51K,R3為4.7K,R4為3.6K,燈管為40W。
實施例2。電容C4為2μFAC220V,電解電容C5為22μF300V,BG1、R3、R4、D6、C6可用一個510Ω4W的電阻代替,燈管為8W,其余同實施例1。
權(quán)利要求1.一種無頻閃節(jié)能熒光燈,包括熒光燈管和觸發(fā)穩(wěn)流源兩個部分,其特征在于上述觸發(fā)穩(wěn)流源包括倍壓整流電路、橋式整流電路和恒流電路,倍壓整流電路與橋式整流電路之間接有隔離二極管D5,橋式整流電路接濾波電容C5后,一極接熒光燈管一端電極,另一極經(jīng)恒流電路后接熒光燈管另一端電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的無頻閃節(jié)能熒光燈,其特征在于上述的倍壓整流電路由多個電容和相應(yīng)的二極管連結(jié)而成,橋式整流電路由四個二極管連接而成,恒流電路由晶體三極管BG1、電阻R3和R4、穩(wěn)壓管D6和電容C6連接而成,或者由一個電阻代替。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的無頻閃節(jié)能熒光燈,其特征在于(1)上述熒光燈管是工作電壓為220~280伏、電極采用熱陰極結(jié)構(gòu)的熒光燈管;(2)上述觸發(fā)穩(wěn)流源中的倍壓整流電路是三倍壓或四倍壓整流電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的無頻閃節(jié)能熒光燈,其特征在于(1)上述熒光燈管是工作電壓為60~110伏、電極采用熱陰極結(jié)構(gòu)的熒光燈管;(2)上述觸發(fā)穩(wěn)流源中的橋式整流電路與市電之間有并聯(lián)的電阻R1和電容C4,R1值在30~300K之間,C4在2~10微法之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的無頻閃節(jié)能熒光燈,其特征在于(1)上述熒光燈管為冷陰極熒光燈管;(2)上述觸發(fā)穩(wěn)流源中省去倍壓整流電路。
專利摘要一種無頻閃節(jié)能熒光燈,由觸發(fā)穩(wěn)流源和熒光燈管組成。觸發(fā)穩(wěn)流源包括倍壓整流電路、橋式整流電路和恒流電路,實現(xiàn)對燈管電極的高壓觸發(fā)起輝和將交流電向平穩(wěn)的直流電的轉(zhuǎn)換,使加到燈管的工作電流是平穩(wěn)的直流電。熒光燈管的兩端電極均為一個接點,燈管電極可采用熱陰極結(jié)構(gòu),也可采用冷陰極。上述電源可配通常使用的各種功率的熒光燈管。本熒光燈沒有頻閃現(xiàn)象,有利于保護(hù)視力,并有明顯的節(jié)能效果,可替代目前通用的各種直管或異形管的熒光燈。
文檔編號H05B41/16GK2039890SQ8821753
公開日1989年6月21日 申請日期1988年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月21日
發(fā)明者陸鎮(zhèn)平 申請人:陸鎮(zhèn)平