专利名称：稀土节能荧光灯电子启辉镇流器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种稀土节能荧光灯的电子启动——运行装置，即电子镇流器。
稀土节能荧光灯又称H型节能灯，是一种具有单灯头的，低气压汞放电灯。本实用新型实施之前，通常是由启辉器、电感式镇流器和H型灯管构成灯具的主电路，完成启动和运行。当电源接通时，电压加在启辉器两极，使启辉器辉光放电，导致金属接触片热胀，使接触点闭合，电流通过灯丝将其预热，此时启辉器内辉光停息，待接触片冷缩，即切断预热灯丝的电流，在此瞬间，镇流器线圈两端产生自感脉冲高压加于两灯丝间，迫使灯管内氩气电离，引起弧光放电，管内温度逐渐升高，电子撞击水银蒸气，辐射出的紫外线激发管内的稀土元素荧光粉层而产生可见光。由于灯管运行中须维持比电源低的电压，故串联在电路中的镇流器则起到电抗和扼流作用。这种电路存在的缺点是(1)灯具不能在低温环境中启动，当气温低于－2℃时灯管不能启辉；(2)灯具不能在低电压状态下启动，当电源低于190V时灯管不能启辉；(3)灯管的启辉时间长约8～10秒，不能实现瞬间启动运行；(4)启辉时两灯丝间产生脉冲大电流和高电压，电子朿对灯丝骤然轰击，造成灯丝氧化物大量飞溅缩短灯管寿命；(5)电感式镇流器由硅钢片和电磁线金属材料制成，体积和重量大，不利于灯具向小型化、轻便化、袖珍化发展；(6)不能将已断丝的灯管点燃复明，无利废功能。
本实用新型目的在于提供一种无须启辉器，不用电感式镇流器的与稀土节能灯相配套的电子启动运行装置。针对原来稀土节能灯与启辉器和电感式镇流器配套所存在的上述缺点于以克服。以实现灯具在低温、低压状态下能瞬间启辉运行，改善灯具工作条件与性能，延长灯具使用寿命，缩小和减轻灯具体积和重量，达到节电、节材(金属材料)、利废(断丝灯管复明)、降低灯具设备造价成本、普及稀土节能荧光灯这一照明光源的采用为设计目的。
本实用新型的主电路是根据晶体管单向导电的整流原理，由电容叠加、产生倍压、勿须对灯丝进行预热，使倍压加在灯管两丝极间迫使管内低压汞瞬间弧光放电，达到启辉目的。启辉后，因灯管导通，管内两丝极的电压即自动降达正常的管压降值，进入正常运行。
现以本实用新型的电路结线图阐述其实施原理。
电源零线接于晶体二极管D1阳极与D2阴极相串联的W点，晶体二极管D3与D4相串联后，D3阴极与D4阴极相并联，D4阳极与D2阳极相并联，构成桥式整流电路。电容器C1和C2相串联后其一端与D1和D3的阴极H点联结，而另一端与D2和D4的阳极G点相联结。电源相线接于C1和C2的相串联点S，构成全波整流倍压回路。电容器C2的一端联结于二极管D3与D4的串联点E处，而C3的另端与C1和C2的串联点S处联结，构成通感补偿电路，电阻器R通过换向开关K与灯管形成串联回路。
当由P——N点输入市电时设某一瞬间电源P点为交流正半周，D1导通，D2、D3截止，电源对电容器C1充电，则H点为正S点为负。此时H——S间的电压值应是电源电压的
倍。
当电源N点为正半周时，D2导通，D1、D4截止，电源对电容器C2充电，此时S点为正G点为负。此时S——G间的电压值亦为电源电压值的
倍。但由于电容器C1与C2相串联，故在H——G两点间的叠加电压为电源电压值的2
倍若电源为220V，则H——G间的电压则为622.25V。该电压加在灯管两丝极间形成高势能电场，迫使管内氩气电离灯管导通。灯管导通启动后，由于负载电阻的变化，H——G两点间的电压瞬即降达灯具的管压降值。稀土节能灯即在交流和直流相叠供电的状态下进入正常的运行状态。
补偿电路由晶体管D3、D4和电容器C3构成，在电路无负载时D3、D4起截流作用，它们和C3均无电流通过，不参与电路效应。但当接通负载，灯管导通后，因开通负载回路D3、D4和C3才参与电路工作。C3随电路E点与S点的电位差和电极性的交变进行充电和放电，向负载补偿电流，以维持灯管足够的电流强度。
在H——G处输出供灯具工作的电源该线路上设有附加电路由电阻器和换向开关组成，电阻器R其作用是保护D1和D2在启动瞬间不遭浪涌电流所“击穿”，起限流扼流作用，并使进入负载的电流更趋平稳，防止灯管频闪效应。为使稀土节能灯在长时间连续运行的状态下，始终保持良好的发光效果，防止长期单向供电易造成灯管内丝极和荧光粉层的“疲劳”，产生光衰退现象，故在电源进入灯管前设有换向开关K，该开关的作用可改变灯管内直流组分电荷的运动方向，用户可依实情随意拨动换向开关，以保持充足的光源并利于延长灯管的寿命。
实施本实用新型的条件要求是应采用非内启动的稀土节能荧光灯管(该灯管可分为内启动和非内启动两大类，而非内启动灯管其燃点损坏率不但比内启动灯管低，并且造价成本也低)，其它元件规格应依不同功率灯管的要求，晶体二极管选用反向峰值电压800～1000伏，正向电流为0.5～1安培，电容器C1和C2均采用容量0.45～2微法，其耐压应高于C3，电容器C3容量为1～4微法，其耐压可低于C1和C2。电阻器的电阻值为20～250欧姆。
本实用新型与现有技术相比其优点如下1、将启辉器、镇流器的功能汇合设计于一体，与电感式镇流器相比设备体积缩小1.5倍，重量减轻5倍，简化结线，便于安装，利于灯具向微型、袖珍发展。
2、制造工艺简单，由较少的电子元件构成的简单电路能实现多种技术功能。与电感式镇流器相比其造价成本下降1倍。故易于为用户接受，利于推广普及稀土节能荧光灯这一新的电光源。
3、因采用非预热无接触式倍压启动，而启动时电流并不经灯丝自身构成回路，其启动电流比电感式镇流器小，避免大电流通过灯丝时造成灯丝氧化物加速挥发、飞溅之弊，故比现有技术更有利于延长灯管的使用寿命。
4、应采用交、直流相叠供电方式，比电感式镇流器的交流供电更适应稀土节能荧光灯的发光特性。经测试其光效比交流供电提高为5.2％。
5、具有电感式镇流器所不具备的低电压和低气温启动功能。当电源电压不低于150伏或气温不低于零下10摄氏度，均可实现瞬间启动。
6、具有电感式镇流器所不具备的废灯复明功能。可使已断丝报废的灯管重新复明，继续使用。
7、无电感式镇流器运行中发生的蜂呜噪音。灯具无频闪效应，无涉外电磁波，对周围的无线电广播和电视讯号不发生干扰。
权利要求1.本实用新型是一种稀土节能荧光灯电子启辉镇流器，本镇流器可直接启动该灯照明，其特征在于该电子镇流器是由晶体二极管D1和D2；D3和D4；电容器C1和C2分别串联后再行并联，电容器C3的一端联结于D3和D4的串联处，另端与C1和C2的串联处联结，构成晶体二极管与电容器相混联的闭合电路，市电零线由D1和D2相串联处输入，相线则由C1和C2的串联处输入，而由D1、D3、C1的并联处及D2、D4、C2的并联处同时输出交、直流相叠供该灯启动和运行的电源。
2.按权利要求1所述的电子镇流器其特征在于在输出的电路上串联电阻器R，构成附加电路，使通过灯管的电压和电流受到R的调控。
3.按权利要求1所述的电子镇流器其特征在于所采用D1、D2、D3、D4电参数的反向峰压为800～1000V，正向整流电流为05～1A，C1和C2的容量应同值，误差不大于±5％，为045～2μf，其耐压应高于C3。C3的容量应大于C1和C2，为1～45μf。
4.按权利要求2所述的电子镇流器附加电路其特征在于所采用的电阻器应是金属线电阻以保证通过足够的电流，其电阻值为20～250Ω。
5.按权利要求1所述的电子镇流器其特征在于在输出电路上安装有换向开关K，构成附加电路，利用K可任意调控改变灯管内直流组分电流的运动方向，使灯具在长期连续不间歇的运行中不发生光衰退。
专利摘要稀土节能荧光灯电子启辉镇流器是一种稀土节能荧光灯的配套设备。它将启辉器和镇流器的各自功能组成一体。采用整流、电容叠加产生倍压的瞬间高压激励灯管内氩气电离，使灯启辉。并将交流与直流相叠的电源输入灯内。使该灯能在低电压、低气温状态下瞬间启辉。实现无频闪、无涉外电磁波、无噪音照明。达到节电、延长该灯寿命效果。还能使已断丝的废灯管重新如常复明。改善了该灯的工作性能和照明的环境条件，降低该灯的设备造价。
文档编号H05B41/16GK2084269SQ9021625
公开日1991年9月4日 申请日期1990年7月13日 优先权日1990年7月13日
发明者刘啸 申请人:刘啸