一种双电极变光荧光灯照明系统及灯泡的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可改变发光亮度的变光荧光灯，尤其涉及灯管内设置有双电极(即一对热阴极和一对冷阴极)的变光荧光灯。本发明还涉及与所述变光荧光灯配合操作的变光控制电路及二者共同形成的双电极变光荧光灯照明系统。
【背景技术】
[0002]荧光灯调光问题一直被业内关注。尽管荧光灯调光装置难以与普通白炽灯的调光器兼容，但业内的技术人员仍然长期按照普通白炽灯调光器的可寻思路来设计调整荧光灯的输出光亮度的调光电路，例如针对热阴极荧光灯(HCFL )采用大量的复杂电路设计进行连续或分档的调光操作(例如公开文件CN2859993Y、CN201682686U、CN203181388U中公开的技术方案)，不仅效果有限而且多以牺牲荧光灯的使用寿命为代价，故而仅有实验室试验结果的意义。例如，上述文件公开的调光器把导入阴极的电流调小之后，阴极失去热点，溅射和蒸发很快，所以存在几个方面的问题:一、调光的幅度受到很大的限制，为了尽量减少阴极溅射的程度，不能把导入灯管阴极的电流调得太低，所以最低的光输出至少在全光通的30%以上；二、为了维持阴极温度，增大了导入灯丝的电流的无功消耗，降低了光效；三、线路原理与结构脱离经典成熟的设计，故障多。总之，现有技术的调整荧光灯的输出光亮度的调光电路其调光效果差、不节能、燃点不可靠，无法走向市场。
[0003]采用上述已有技术的调光电路对冷阴极荧光灯(CCFL)进行调光其效果会好于对热阴极荧光灯进行调光的情况，但是由于通常被消费者接受的荧光灯局限于使用与普通15?1W白炽灯对应的A60的泡壳，冷阴极荧光灯的灯管在这种A60泡壳内最多也仅能够做到8W，增加调光线路后最高光效不足401m/W，即300流明的光通，远远低于一支40W白炽灯接近500流明的光通，所以失去了真正可调光的意义。
[0004]由于HCFL与CCFL的发光机理的不同，所以上述已有技术试图通过调光装置的设计来一揽子解决荧光灯的调光问题的努力始终没有成功的结果。面对上述问题，本申请人通过多年的研究，提供一种全新思路的解决方案来实现HCFL与CCFL的统一“调光”装置的设计，其能够满足一般的使用需要。
【发明内容】
[0005]通过大量的调查和实践，本申请人认识到这样的事实，即，大多数使用者使用带有调光装置的照明系统的情况是在正常发光状态和一个低亮度发光状态之间进行“切换”。这里所说的“低亮度发光状态”实际上是指接近仅供视线识别最低需要的基本的背景亮度。如果在正常发光状态希望有500流明的光通量以供例如阅读的需要，则在低亮度发光状态仅需要50流明甚至更低的光通量，以供例如家庭的起居室的夜间睡眠指示地灯的需要。至于在这两个状态之间的其它中间值的发光通量一般并不被迫切地需要。也就是说，人们对于调光的心理需求和实际需求可以通过一种“变光”操作而被完全满足。
[0006]针对已有技术的缺陷和上述的调查和实践的总结，本发明提供一种双电极变光荧光灯照明系统，其核心技术特征是在同一个突光灯中提供双电极，即一对热阴极和一对冷阴极，一对热阴极在正常发光状态下提供充分的照明光通量，另一对冷阴极在低亮度发光状态下提供大为降低的照明光通量；同时设计能够工作在上述两个状态的驱动电路，其受控于控制器件提供的控制信号的输入而分别在对应上述发光状态的两个供电状态之间进行切换，以在正常发光状中驱动一对热阴极而进行正常发光，而在低亮度发光状态中驱动一对冷阴极而进行低亮度发光。
[0007]根据本发明的一个技术方案，提供一种双电极变光突光灯照明系统，其特征在于，包括:容纳在同一灯管FL中的一对冷阴极CC和一对热阴极HC ；以及驱动电路D，其工作在第一状态Ja和第二状态Jb，用于在第一状态Ja驱动所述一对冷阴极CC而在第二状态Jb驱动所述一对热阴极HC。
[0008]根据本发明的上述技术方案的双电极变光荧光灯照明系统，其中，所述驱动电路D包括:切换开关J，用于将所述驱动电路D在所述第一状态Ja和所述第二状态Jb之间切换；和调节装置R，通过调节所述驱动电路D的电路参数来控制所述切换开关J的切换操作。
[0009]根据本发明的双电极变光荧光灯照明系统的一个实施例，所述驱动电路D中的切换开关J是一个继电器Jtl,并且所述调节装置R是可至少在一个高阻值Rh和一个低阻值&之间进行调节的变阻器Rtl，通过所述变阻器Rtl的变阻操作来调节所述继电器Jtl承载的电压，以使所述继电器Jtl在对应所述驱动电路的第一状态Ja的常闭状态和对应所述驱动电路的第二状态Jb的常开状态之间进行切换。
[0010]本发明还提供了一种采用双电极的变光荧光灯泡，包括:灯头20，其接入市电；上盖30和中盖40，二者形成容纳带有驱动电路D的电路板B的空间S ;与所述中盖40固定的螺旋灯管10 ;和泡壳50，其与所述上盖30结合形成封闭所述螺旋灯管10的密闭泡体C，其特征在于，所述螺旋灯管10带有由所述驱动电路D驱动的一对冷阴极CC和一对热阴极HC，其中，所述驱动电路D用于在第一状态Ja驱动所述一对冷阴极CC而在第二状态Jb驱动所述一对热阴极HC。
[0011 ] 根据本发明的上述技术方案的采用双电极的变光荧光灯泡，其中，所述驱动电路D包括:切换开关J，用于将所述驱动电路D在所述第一状态Ja和所述第二状态Jb之间切换；和调节装置R，通过调节所述驱动电路D的电路参数来控制所述切换开关J的切换操作。
[0012]根据本发明的采用双电极的变光荧光灯泡的一个实施例，所述驱动电路D中的切换开关J是一个继电器Jtl,并且所述调节装置R是可至少在一个高阻值Rh和一个低阻值&之间进行调节的变阻器Rtl，通过所述变阻器Rtl的变阻操作来调节所述继电器Jtl承载的电压，以使所述继电器Jtl在对应所述驱动电路的第一状态Ja的常闭状态和对应所述驱动电路的第二状态Jb的常开状态之间进行切换。
[0013]根据上述实施例的采用双电极的变光荧光灯泡，其中，所述上盖30的外表面带有控制部件CK，其与所述上盖30内部的所述驱动电路D的电路板B连接，用于控制作为所述调节装置R的所述变阻器R0的变阻操作。
[0014]根据本发明的上述采用双电极的变光荧光灯泡的一个实施例，其中所述控制部件CK是一个奇偶开关(例如一个按键开关)，其开/关状态控制所述变阻器Rtl呈现一个高阻值Rh或一个低阻值Ry使所述继电器Jtl分别处在对应所述驱动电路D的第一状态Ja的常闭状态和对应所述驱动电路的第二状态Jb的常开状态。
[0015]根据本发明的上述采用双电极的变光荧光灯泡的另一个实施例，其中所述控制部件CK是一个遥控信号接收器(例如一个红外遥控信号接收器)，通过接收的遥控器发送的控制信号来控制所述变阻器Rtl呈现一个高阻值Rh或一个低阻值&，使所述继电器Jtl分别处在对应所述驱动电路D的第一状态Ja的常闭状态和对应所述驱动电路的第二状态Jb的常开状态。
[0016]根据本发明的上述采用双电极的变光荧光灯泡的又一个实施例，其中所述控制部件CK是一个插口，将一个外置的所述变阻器Rtl通过所述插口连接到所述上盖30内部的所述驱动电路D的电路板B，使得使用者能够直接通过调节所述变阻器Rtl来使得所述继电器J0分别处在对应所述驱动电路D的第一状态Ja的常闭状态和对应所述驱动电路的第二状态Jb的常开状态。
[0017]根据本发明的技术方案的双电极变光荧光灯照明系统及采用该系统制作的荧光灯泡由于采用同一驱动电路以不同状态分别驱动容纳在同一灯管中的一对冷阴极和一对热阴极，使得其在不同状态下分别作为冷阴极荧光灯和热冷阴极荧光灯发光，实现了一只荧光灯的两种照度的变光照明，从而提供了一种简单、可靠的荧光灯“调光”途经。
【附图说明】
[0018]将根据下面的附图来描述本发明的实施例，附图中:
[0019]图1是根据本发明的基本构思的双电极变光荧光灯照明系统的原理框图；
[0020]图2是实现图1的基本构思的双电极变光荧光灯照明系统的电路原理图；
[0021]图3是本发明采用的包括冷阴极和热阴极的双电极部件的结构示意图；
[0022]图4是采用图3示出的双电极部件的螺旋荧光灯管的示意图；
[0023]图5是采用图2的电路和图4的螺旋荧光灯管制作的双电极变光荧光灯泡的示意图；
[0024]图6示出了三种优选的调光操作电路；
[0025]图7是现有技术中通常采用的一种ACllO?220V冷阴极CCFL驱动电路的原理示意图。
【具体实施方式】
[0026]图1是根据本发明的基本构思的双电极变光荧光灯照明系统的原理框图。本发明的基本构思的双电极变光荧光灯照明系统包括相互对应的两个部分(即驱动电路D和被驱动的荧光灯管FL)，其核心在于在所述荧光灯管FL中设置了两对电极，S卩，一对冷阴极CC和一对热阴极HC。其中，在一个给定时刻，只有一对阴极在工作。根据本发明的实施例的设计，当冷阴极CC工作时，即作为冷阴极荧光灯CCFL工作时，呈现低亮度发光状态，而当热阴极HC工作时，即作为热阴极荧光灯HCFL工作时，呈现高亮度发光状态。
[0027]很显然，由于冷阴极荧光灯CCFL和热阴极荧光灯HCFL的工作机理的不同，必需有对应的驱动电路来提供相适应的驱动电压和电流