专利名称：紧凑型低压电子节能荧光灯的制作方法
技术领域：
本实用新型属于灯具，特别涉及一种紧凑型低压电子节能荧光灯。
背景技术：
传统的低压荧光灯(车、船用及应急灯等)都是用所谓斩波器或电子变压器形式来升高电压，然后点燃灯管，这样做效率仅有40～50％，而且这些电路没有灯丝预热措施，属硬启动方式。由于灯丝没有预热，钨制灯丝表面碳酸盐电子发射涂层在大电流冲击下，会气化蒸发，并溅射到灯壁上，使灯管两端很快发黑，此时，灯虽还能继续点亮，但光通量已大大减低，造成电能浪费，等灯丝变细、断裂，这个灯具也就寿终正寝了。
发明内容
本实用新型所要解决的就是以上现有低压荧光灯效率低，电路没有灯丝预热措施等问题，而提供的一种高效节能、高功率因数、光色自然、无频闪、无噪声且安全可靠、使用寿命长的新型灯具。
本实用新型的技术解决方案是这样实现的。紧凑型低压电子节能荧光灯，包括灯管、装在灯座塑壳内的电源电路、启动电路、振荡电路，该电源电路由二极管D1、D2、D3、D4，电容器C1、C2、C3、C4组成，二极管D3、D4串联后接入电源输出C端，二极管D1、D2串联后接入电源输入的B端，电容器C2的负极与二极管D2的正极相连，电容器C2的正极接入电源输入的B端，电容器C4的正极与二极管D4的负极相连，电容器C4的负极接入电源输入的B端，电容器C1的负极与二极管D2的负极相连，电容器C1的正极接入电源输入的A端，电容器C3的正极与二极管D4的正极相连，电容器C3的负极接入电源输入的A端；启动电路包括三极管BG1、BG2，二极管D5、D6以及由电阻R1、电容器C5串联组成的积分电路，电阻R1的一端接入电源输出C端，电容器C5的另一端接入电源输出的D端，二极管D5的正极与二极管D6的一端分别接入电路的E端，二极管D5的负极经脉冲变压器T的绕组n3与镇流线圈L串联后接入下部灯丝的左端，二极管D6的另一端与三极管BG2的基极相连，BG2的发射极接入电源输出的D端，BG2的集电极与三极管BG1的发射极相连，BG1的集电极接入电源输出的C端，BG1的基极经电阻R3与脉冲变压器T的绕组n1串联后与脉冲变压器T的绕组n3相连；振荡电路由三极管BG1、BG2，隔直电容器C7、谐振电容器C8，脉冲变压器T及镇流线圈L组成，隔直电容器C7的一端与电源输出的C端相连，隔直电容器C7的另一端与上部灯丝的左端相连，上部灯丝的右端经谐振电容器C8与下部灯丝的右端相连，下部灯丝的左端与镇流线圈L相连，脉冲变压器T的绕组n2的一端通过电阻R4接入三极管BG2的基极，n2的另一端接入电源输出的D端。
本实用新型一反传统低压荧光灯电路的程式，先对输入低电压进行无损耗提升(效率可达99％)，然后采用先进的半桥逆变电路，使低压荧光灯具有高压荧光灯的所有优点。
本实用新型还可用于机床用灯，与白炽灯相比其显而易见的优点如下1、36v灯的适应电压为32v～40v，灯丝预热时间为1秒～2秒，实现真正的软启动。
2、白炽灯在低压大电流下效率很低，电能只有极少一部分产生可见光，大部分变成热损耗，荧光灯属气体放电光源，灯管内分子受电子撞击而电离，产生的紫外线激活灯管壁上的荧光物质而产生可见光，因此效率极高。
3、白炽灯把电能都损耗在灯丝产生的高温上，其灯丝温度超过2000℃，致使灯泡玻壳温度也极高，此时，一旦溅到冷却度，灯泡会爆裂，而荧光灯属“冷光源”，灯管升温仅40～50℃左右，因而荧光灯管不怕有冷却液溅浸，大大减少灯管爆裂的危险。
4、本低压电子荧光灯的电路结构正好补偿36v变压器的功率因数，使机床的照明系统功率因数大大提高。
5、本节能灯一旦玻壳损坏，电路立即停止工作，自动进入保护状态，电压、电流不会外泄，如有切削金属丝等碰绕，短路灯芯柱，也不会损坏变压器及照明线路。
6、本节能电路制成模块形式，使本节能灯更耐振，密封性更好，遇有水汽溅入，也不会损坏本灯。
7、本节能灯采用“三基色”荧光灯管，由于“三基色”灯管的高显色性，如作为机床的照明光源，能使工件的细微部分看得更真切、更有层次，使测量工具的刻度看得更清晰，大大减小测量误差。
图1为本实用新型外形图。
图2为本实用新型电原理图。
图3为本实用新型三极管BG1、BG2交替工作时的电原理图。
具体实施方式
参见图1所示，本实用新型荧光灯采用“三基色”荧光灯管1，其阻燃塑壳座2内装有电源电路、启动电路、振荡电路及保护电路，为使本节能灯更耐振，密封性好，这些电路可以制成模块形式。其电路连接如前所述，这里就不再赘述。现结合图2、图3对实用新型的具体工作原理作详细描述。
参见图2所示，本实用新型电源电路由二极管D1、D2、D3、D4，电容器C1、C2、C3、C4组成，低压交流电接在电源输入的A、B两端，经升压、整流、滤波后，输出高压直流电供镇流器使用。为了获得较大的电流，将二极管D1、D2，电容器C1、C2和二极管D3、D4，电容器C3、C4各为一路，分别进行整流、滤波。现用一路阐明其原理假设36v电源为E，电源正半周时，二极管D1导通，电容器C1充电至 电源负半周时，电容器C1上的电压UC1与电源电压相加，因此电容器C2上的电压是2E+2E=22E,]]>第三个半周又对电容器C1充电，第四个半周同样对电容器C2充电，周而复始……；另一路同样如此进行，这样正负半周得到 高电压。然后经电源输出的C、D端输出直流电。
启动电路包括三极管BG1、BG2，二极管D5、D6以及由电阻R1、电容器C5串联组成的积分电路。电源开启，积分电路充电，当电容器C5上的电压达到触发二极管D6转折电压时，二极管D6击穿导通，电容器C5上的电压经触发二极管D6向三极管BG2基极放电，使三极管BG2导通。
本实用新型是利用电源电路的电容充电特性来达到软启动的目的。由于电容上的电压不能突变，它的充放电都是一个缓慢的过程。当开启36v电源时，灯内高压渐渐升高，到电容器C5充电至20～30v时，电路起振，灯丝点燃，此时，高电压还不足以启辉灯管，而要等高压升至灯管启辉电压时，灯管才启辉，这段时间约1～2秒，真正达到软启动的目的。
启动电路只是在三极管BG2导通之前，靠它来激励三极管BG2导通，一旦三极管BG2工作，启动电路应立即退出工作，不然会发生“撞车事故”，三极管BG2立刻烧毁。所以电路还设置了由二极管D5和三极管BG2组成的放电回路，当三极管BG2导通后，电容器C5中存贮的电荷通过二极管D5泄放掉。
振荡电路由三极管BG1、BG2，隔直电容器C7、谐振电容器C8，脉冲变压器T及镇流线圈L组成，它是用一个振荡电路来使直流电变成高频交流电的。当启动电路使三极管BG2导通时，电流回路正端直流电压经隔直电容器C7、荧光灯管上部灯丝、谐振电容器C8、荧光灯管下部灯丝、镇流线圈L，脉冲变压器T的绕组n3、三极管BG2的CE极至负端电压。由于脉冲变压器T的绕组n1和n2两绕组相位相反，当电容器C7、C8充电结束时，回路的电流减小，n1和n2促使电路翻转，变为三极管BG1导通，BG2截止，其回路电流经三极管BG1的C极、隔直电容器C7、荧光灯管上部灯丝、谐振电容器C8、荧光灯管下部灯丝、镇流线圈L，脉冲变压器T的绕组n3、三极管BG1的E极。电容器C7、C8放电完毕后，电路又将进入新一周振荡。
本实用新型还设有过压保护电路。当三极管BG2由导通变为截止时，镇流线圈L上的电压将与电源电压一起加到三极管BG2，使BG2承受近千伏电压，这样高的电压将会使三极管BG2击穿烧毁，镇流线圈L上的高压是由于在L中电流突然中断，镇流线圈L本身的自感电动势与外加电压叠加产生的。为了不让镇流线圈L中电流突然中断，在电路中设置了电容器C6，给镇流线圈L提供一个泄放电流的通路，使镇流线圈L中的电流缓慢变化。电阻R2则构成三极管BG1的保护电阻，在BG1截止关闭期间产生的反峰压通过电阻R2泄放掉。
荧光灯启辉后，由于荧光灯管内阻降低，使串联谐振回路的Q值急剧降低，谐振回路失谐，电容器C8不再是谐振电容，仅相当一只电阻，镇流线圈L只起到镇流作用。
参见图3所示，本实用新型节能灯一旦灯管破碎，电路立即进入保护状态，三极管BG1、BG2等于两只开关，在电路正常时，两开关交替开与关，产生的高频交流电供给灯管应用。当灯管破损后，灯丝遇空气，立即氧化断裂，电路立即停振，三极管BG1、BG2都呈关断状态。隔直电容器C7又阻断电流输向灯芯柱，因此裸露在外的灯芯柱也不会带电。
权利要求1.一种紧凑型低压电子节能荧光灯，包括灯管、装在灯座塑壳内的电源电路、启动电路、振荡电路，其特征在于该电源电路由二极管D1、D2、D3、D4，电容器C1、C2、C3、C4组成，二极管D3、D4串联后接入电源输出C端，二极管D1、D2串联后接入电源输入的B端，电容器C2的负极与二极管D2的正极相连，电容器C2的正极接入电源输入的B端，电容器C4的正极与二极管D4的负极相连，电容器C4的负极接入电源输入的B端，电容器C1的负极与二极管D2的负极相连，电容器C1的正极接入电源输入的A端，电容器C3的正极与二极管D4的正极相连，电容器C3的负极接入电源输入的A端；启动电路包括三极管BG1、BG2，二极管D5、D6以及由电阻R1、电容器C5串联组成的积分电路，电阻R1的一端接入电源输出的C端，电容器C5的另一端接入电源输出的D端，二极管D5的正极与二极管D6的一端分别接入电路的E端，二极管D5的负极经脉冲变压器T的绕组n3与镇流线圈L串联后接入下部灯丝的左端，二极管D6的另一端与三极管BG2的基极相连，BG2的发射极接入电源输出的D端，BG2的集电极与三极管BG1的发射极相连，BG1的集电极接入电源输出的C端，BG1的基极经电阻R3与脉冲变压器T的绕组n1串联后与脉冲变压器T的绕组n3相连；振荡电路由三极管BG1、BG2，隔直电容器C7、谐振电容器C8，脉冲变压器T及镇流线圈L组成，隔直电容器C7的一端与电源输出的C端相连，隔直电容器C7的另一端与上部灯丝的左端相连，上部灯丝的右端经谐振电容器C8与下部灯丝的右端相连，下部灯丝的左端与镇流线圈L的一端相连，脉冲变压器T的绕组n2的一端通过电阻R4接入三极管BG2的基极，n2的另一端接入电源输出的D端。
专利摘要一种紧凑型低压电子节能荧光灯，主要解决现有低压荧光灯效率低，电路没有灯丝预热措施等问题。该荧光灯包括灯管、装在灯座塑壳内的电源电路、启动电路、振荡电路及保护电路。本实用新型一反传统低压荧光灯电路的程式，先对输入低电压进行无损耗提升(效率可达99％)，然后采用先进的半桥逆变电路，使低压荧光灯具有高压荧光灯的所有优点。是一种高效节能、高功率因数、光色自然、无频闪、无噪声且安全可靠、使用寿命长的新型灯具。
文档编号H01J61/56GK2669365SQ20032010670
公开日2005年1月5日 申请日期2003年10月29日 优先权日2003年10月29日
发明者严金鸽 申请人:严金鸽