专利名称：高频无极光源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气体放电光源，特别涉及电磁感应的高频无极光源。
技术背景从2004年6月23日公开的公告号为CN1155049C的中国专利(专利号为96191079. 8) 巳知这种放电光源。该种气体放电光源，包括 一个无电极放电腔，它包括充有充填物质为 汞和惰性气体的管状灯壳，所述灯壳包括两个平行配置的管，在平行管一端或其附近与第一 侧边管相连，在平行管另一端或其附近与第二侧边管相连，从而构成闭合环；环绕在所述灯 壳的第一侧边管上放置的第一磁芯；环绕在所述灯壳的第二侧边管上放置的第二磁芯； 一个 输入绕组，由设置在所述第一磁芯上的第一感应绕组和设置在所述第二磁芯上的笫二感应绕 组所构成； 一个与所述输入绕组连接的射频电源，用于把足够的高频能量供给所述汞蒸汽和 所述惰性气体，以便在所述灯壳内产生放电电流等于或大于2A的放电；并且其中所述射频电 源的频率在50KHz至3MHz的范围内。该种放电光源的结构较为复杂，有待进一步改进。 发明内容本实用新型的目的是要提供一种结构和工艺简单、并具有较高启动性能的高频无极光源。 为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案高频无极光源，包括 一个无电极放电腔，它包括构成闭合环路的管状灯壳，灯壳内含有可电离的充填物质，灯壳的内表面设置有荧光涂层，所述灯壳包括相隔一间距而平行配置的两段直管；一个围绕所述两段直管设置的双孔磁芯，其两段直管分别置于双孔磁芯的两个孔位中； 一个输入绕组，由巻绕于所述双孔磁芯上的感应绕组和巻绕于所述灯壳上的两个启动绕组所构成，所述的感应绕组与所述的两个启动绕组串接连接，所述的感应绕组串接于所述的两个启动绕组之间；一个与所述的输入绕组进行连接的射频电源，用于提供射频能量。所述的巻绕于双孔磁芯上的感应绕组，有多种巻绕设置方案。其感应绕组可以全部巻绕 于所述的双孔磁芯两个孔位之间的磁体上；也可以使其感应绕组中的部分绕组巻绕于所述的 双孔磁芯两个孔位之间的磁体上；还可以使其感应绕组不巻绕于所述的双孔磁芯两个孔位之 间的磁体上。所述的感应绕组的圈数通常位于1圈至40圈之间。所述的构成闭合环路的管状灯壳可以由两个U型管状灯壳在U型开口处相互连接而成， 并使两个U型管状灯壳处在同一平面内；所述的构成闭合环路的管状灯壳也可以由两个U型管状灯壳和连通两个U型管状灯壳的两段直管所构成，并使两个U型管状灯壳不处在同一平 面内，这样无电极放电腔就具有闭合的立体造型。设置在所述灯壳上的两个启动绕组，可以都巻绕于所述的两段直管之一的同一段直管上， 也可以分别巻绕于所述的两段直管上，还可以巻绕于所述的两段直管之外的管状灯壳上。所 述的启动绕组的圈数通常位于l圈至20圈之间，优选地在2圈至6圈之间。所述的两段直管相隔的间距可选在5mm至80mm之间，优选地在lOmra至60mm之间。所述的射频电源的频率通常在50KHz至3MHz之间，优选地在lOOKHz至400KHz之间。所述的可电离的充填物质为汞和惰性气体。其汞可为液态的汞，也可为固态的汞，如汞 齐，其汞齐可设置在排气管内；其惰性气体可以是氩、氪等惰性气体及它们的混合物。在所述的构成闭合环路的管状灯壳上可设置外露尺寸较小的内置式排气管，也可设置制 作工艺较简单的外置式排气管。所述的双孔磁芯通常用铁氧体材料构成，最好选用锰锌铁氧体材料，也可选用镍锌铁氧 体材料；双孔磁芯最好被切成两块，使切开后磁芯的两个孔位都敞开，以使所述的两段直管 能方便放入磁芯的两个孔位中，被切开的磁芯的各端部被研磨平滑。本实用新型具有如下积极效果在本实用新型的装置中，输入绕组由巻绕于所述双孔磁芯上的感应绕组和巻绕于所述灯 壳上的两个启动绕组所构成，其输入绕组与所述的双孔磁芯构成了光源的功率耦合装置。与 现有技术相比，首先是本实用新型的功率耦合装置的结构与制造工艺大为简化，制造效率大 为提高；其次是输入绕组中所包含的制作简单和成本很低的两个启动绕组使光源具有很高的 启动能力，而无需专门配置用于光源启动的较为复杂的辅助启动装置；另外本实用新型的功 率耦合装置易于单端固定或一处固定，拓宽了其使用范围。
图1是现有的高频无极光源的结构图； 图2是本实用新型的高频无极光源的示意图； 图3是本实用新型的高频无极光源的第二个实施例的示意图； 图4是本实用新型的高频无极光源的又一个实施例的示意图。
具体实施方式
图1示出了现有技术的高频无极光源的结构示意图。无电极放电腔1包括两个平行设置 的直管2、 3和两个侧边管4、 5。两个侧管4、 5使直管2和直管3之间的气体相连通，借此 构成闭环的结构。两个设置在侧管4和侧管5上的单孔磁芯6、 7及圈绕在单孔磁芯6、 7上的两个感应绕组8、 9其相距的距离甚远，其两个感应绕组8、 9至少有四条引出线，通过引 出线与射频电源10相连。很显然，两个感应绕组8、 9需要分别绕制，其两个单孔磁芯6、 7 需要分别进行固定安装。从图中可见，两个感应绕组8、 9的引出线较多，他们与射频电源 IO的连接较为复杂，而且有较长的连接线暴露在外，这将影响其产品的美观并可能产生严重 的电磁干扰。图2示出了本实用新型的高频无极光源的第一个实施例。无电极放电腔1包括两个U型 的管状灯壳17、 18，两个U型的管状灯壳在U型开口处相互连接而构成闭环的结构，这两个 U型管状灯壳处在同一平面内。灯壳内含有可电离的充填物质汞和惰性气体氩，灯壳的内表 面设置有荧光涂层。从图中可见，在构成闭合环路的管状灯壳中包括两段直管13、 14，它们 相隔一间距而平行设置；双孔磁芯11设置在所述的两段直管13、 14上，其两个孔位分别放 置了所述的两段直管13、 14;在双孔磁芯11上设置了一个感应绕组12，该感应绕组全部巻 绕于双孔磁芯ll两个孔位之间的磁体上；两个启动绕组15、 16直接巻绕于一段直管14上； 由感应绕组12和两个启动绕组15、 16串联构成了输入绕组，其中感应绕组12串接于两个启 动绕组15、 16之间；射频电源10与由感应绕组12和两个启动绕组15、 16所构成的输入绕 组进行电连接。当电源接通时，射频电源10的输出提供一起始的高压，该高压施加在两个启动绕组15、 16上，使该两个启动绕组附近的灯壳内的气体电离击穿，即引起电容性发电，然后过渡到感 应耦合放电。该两个启动绕组，其制作简单、成本很低。工作时，由双孔磁芯11和感应绕组12及两个启动绕组15、 16所构成的功率耦合装置把 射频电源IO所提供的能量耦合到无电极放电腔1中，以驱动无电极放电腔1进行放电。本实 施例的感应绕组12全部巻绕于两个孔位之间的磁体上，恰巧能在构成闭合环路的管状灯壳的 两处同相驱动其无电极放电腔1进行放电工作。无电极放电腔1的放电所发射出的紫外光通 过设置在灯壳内表面的荧光涂层转换为可见光。关于双孔磁芯的两个孔的形状，可以是圆形，也可以其它形状。为了便于双孔磁芯设置 或固定于灯壳上，双孔磁芯最好被切成两块，使切开后的两个孔位都敞开，以使所述的两段 直管13、 14能方便地放入双孔磁芯的两个孔位中，被切开的磁芯的各端部最好被研磨平滑， 以使磁芯安装后各切割端之间的间隙最小；当被切开的磁芯进行固定安装时，可选用金属材 料包裹磁芯，以使其两部分磁芯紧紧固定在一起；为了抑制可能的电磁干扰，可以使用导电 体把包裹用的金属材料连接到电源线的两极之一上，其导电体中包括有一个电容器或串联连 接的多个电容器。关于所述的可电离的充填物质汞的选择与设置。其汞可为液态的汞，也可为固态的汞， 如可选用被称为汞齐的含汞合金，为了使灯启动后能很快达到较高的光输出，也可附加选用 一种被称为铟网的含汞合金，其选用的汞通常放置在排气管内，也可选择腔内的其它地方放 置，主要要考虑其温度的影响，这是大家所知道的。图3示出了本实用新型的高频无极光源的第二个实施例。该实施例与图2所示的第一个 实施例相似，只是两个启动绕组15、 16所设置的位置有所不同。在本实施例中，其中的一个 启动绕组15设置在一段直管13上，另一个启动绕组16设置在另一段直管14上。这样设置 两个启动绕组也能使本实用新型装置安全启动。图4示出了本实用新型的高频无极光源的又一个实施例。在该实施例中，无电极放电腔 1包括两个U型的管状灯壳17、 18和连通两个U型管状灯壳的两段直管13、 14，两个U型管 状灯壳17、 18不在同一平面内，因此无电极放电腔1具有立体造型；灯壳内含有可电离的充 填物质汞和惰性气体氩，灯壳内表面设置有荧光涂层；感应绕组12被设置在双孔磁芯11上; 两段直管13、 14放置于双孔磁芯11的两个孔位中；在一段直管13上设置了启动绕组15， 在另一段直管14上设置了启动绕组16，其中感应绕组12串接于两个启动绕组15、 16之间。 该种立体造型的高频无极光源容易在双孔磁芯11所在端进行单端固定，例如可以把射频电源 IO放置于一灯座内，把拥有双孔磁芯11的一端固定于灯座上，再利用固定在灯座上的灯头 接到电源线上，这与普通的双U型节能灯一样具有美观形状及方便使用。尽管已经展示和描述了目前认为是优选的本实用新型的实施例，但显而易见，本领域的 技术人员可以进行各种改变和改进，而不背离由所附权利要求书所限定的范围。
权利要求1. 高频无极光源，包括一个无电极放电腔(1)，它包括构成闭合环路的管状灯壳，灯壳内含有可电离的充填物质，灯壳的内表面设置有荧光涂层，所述灯壳包括相隔一间距而平行配置的两段直管(13、14)；一个围绕所述两段直管(13、14)设置的双孔磁芯(11)，其两段直管(13、14)分别置于双孔磁芯(11)的两个孔位中；一个输入绕组，由卷绕于所述双孔磁芯上的感应绕组(12)和卷绕于所述灯壳上的两个启动绕组(15、16)所构成，所述的感应绕组与所述的两个启动绕组串接连接，所述的感应绕组串接于所述的两个启动绕组之间；一个与所述的输入绕组进行连接的射频电源(10)，用于提供射频能量。
2、 如权利要求1所述的高频无极光源，其特征在于，所述的感应绕组至少有部分绕组巻 绕于所述的双孔磁芯两个孔位之间的磁体上。
3、 如权利要求1所述的高频无极光源，其特征在于，所述的感应绕组的圈数位于1圈至 40圈之间。
4、 如权利要求1所述的高频无极光源，其特征在于，所述的启动绕组的圈数位于1圈至 20圈之间。
5、 如权利要求1所述的高频无极光源，其特征在于，所述的构成闭合环路的管状灯壳由 两个U型管状灯壳(17、 18)在U型开口处相互连接而成，并使两个U型管状灯壳处在同 一平面内。
6、 如权利要求1所述的高频无极光源，其特征在于，所述的构成闭合环路的管状灯壳由 两个U型管状灯壳(17、 18)和连通两个U型管状灯壳的两段直管所构成，并使两个U型 管状灯壳不处在同一平面内。
7、 如权利要求1所述的高频无极光源，其特征在于，所述的两个启动绕组都巻绕于所述 的两段直管(13、 14)之一的同一段直管上。
8、 如权利要求1所述的高频无极光源，其特征在于，所述的两个启动绕组分别巻绕于所 述的两段直管(13、 14)上。
9、 如权利要求1至8之一所述的高频无极光源，其特征在于，所述的射频电源的频率在 50KHz至3MHz之间。
专利摘要高频无极光源，包括一个无电极放电腔，它包括构成闭合环路的管状灯壳，灯壳内含有可电离的充填物质，灯壳的内表面设置有荧光涂层，所述灯壳包括相隔一间距而平行配置的两段直管；一个围绕所述两段直管设置的双孔磁芯，其两段直管分别置于双孔磁芯的两个孔位中；一个输入绕组，由卷绕于所述双孔磁芯上的感应绕组和卷绕于所述灯壳上的两个启动绕组所构成，所述的感应绕组与所述的两个启动绕组串接连接，所述的感应绕组串接于所述的两个启动绕组之间；一个与所述的输入绕组进行连接的射频电源，用于提供射频能量。本实用新型具有结构和工艺简单、启动性能高等特点。
文档编号H05B41/02GK201117633SQ20072012717
公开日2008年9月17日 申请日期2007年7月31日 优先权日2007年7月31日
发明者任文华 申请人:任文华