专利名称：高压脉冲式节能镇流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照明装置，具体地说是一种高压脉冲式节能镇流器，适于作气体弧光放电灯启辉镇流装置，尤其适于取代普通感式镇流器和启辉器(俗称跳泡)，与日光灯管配合起来构成比较理想的节能日光灯。
气体弧光放电灯由于其功率大、发光效率高、光线柔和、使用寿命长，所以被广泛用于家庭和公共场所。但是，目前气体弧光放电灯均使用感性镇流器，不仅功率因数低，而且还要消耗近20％的电能，一些启辉电压较高的灯管还要配用启辉器(或触发器)才能启辉点燃，尤其是在电网电压低或环境气温低的条件下使用启辉电压较高的灯管确有困难。为此，人们也在研制一些适于在低电压低气温条件下使用的节能镇流器。安徽科学技术出版社1983年10月出版的《家用电器使用维修问答》一书第598页介绍的一种日光灯电路，采用的是电容降压桥式倍压整流电路。采用这种电路制作的镇流器，在低电压低气温条件下启辉一些启动特性差的日光灯管仍有困难，对于一些触发电压更高的气体弧光放电灯就更是无能为力了。中国专利局1986年6月18日公告了一种气体放电灯调光镇流装置(申请号为85203873)，披露了一种在上述电容降压桥式倍压整流电路的基础上增加倍压级数的镇流器，较好地解决了低电压低气温条件下气体弧光放电灯的启辉点燃问题，也具有较高的节能效果。但是，这种调光镇流装置所用的电路倍压级数每增加一级，所用升压电容的耐压值就必须增加电源电压的2 倍。众所周知，电容的耐压值越高，体积越大，价格也越贵。因此，采用这种电路制作多级倍压(6级以上)镇流器，成本必然要大幅度增加。同时由于每一级升压电容的规格不同，势必要增加生产厂家采购、贮运的麻烦。另一方面，已公开的气体放电灯调光镇流装置所用的倍压整流电路的倍级数是成双增加的(参见申请号为85203873的说明书附图2、3、4、5)，不便于根据灯管启辉电压的要求任意选择倍压级数。
本实用新型提供一种改进型气体弧光放电灯镇流器，旨在实现倍压级数可根据灯管启辉电压要求任意选取，同时降低启辉升压电容的耐压值，削减制作成本，为生产厂家采购、贮运启辉升压电容提供方便。
为了便于说明本实用新型的工作原理及实施方法，以下先对附图加以说明。
图1为本实用新型电原理图，图中代号D1、D2、D3、D4……Dn为半导体二极管，C1、C2、C3、C4……Cn为电容器，L为电感，K为电源开关，A、B、C、D为接线端子。
图2为本实用新型一种具体实施方案的电原理图，图中代号RR为日光灯管，其它代号与图1相同。
图3为本实用新型另一种具体实施方案的电原理图，图中代号RR1、RR2为日光灯管，其它代号与图1相同。
图4为图2所示实施方案的装配示意图，图中编号1－电容C1，2－电容C2，3－电容C3，4－二极管D3，5－二极管D1，6－二极管D2，7－电感L，a、b、c、d为引线。
图5为本实用新型一种具体实施方案的外形图，图中代号a′、b′、c′、d′为接线端子，对应于图4中a、b、c、d。
为了实现如前所述的目的，本实用新型由电容降压桥式倍压整流电路、多级半波倍压整流电路以及电感L三部分构成，其特征在于多级半波倍压整流电路的输入端跨接在二极管D2的两端，且二极管D3的正极和二极管D2的负极相连，电容C3的一端与二极管D2的正极相连(参见附图1)。
本实用新型所述的电容降压桥式倍压整流电路中的电容C1和C2为运行电容，其容量的大小根据灯管的工作电流和工作电压适当选取，一般取2μF以上较大的电容；多级半波倍压整流电路中的电容C3、C4、……Cn为启辉电容，其容量的大小根据灯管的启辉电流适当选取，一般取0.01μF～0.47μF的小电容。采用本实用新型所述的电路制作的镇流器，在灯管启辉前，首先由电容降压桥式倍压整流电路产生约600伏高压脉动直流电(电源电压为220V交流电)，再经接于其后的多级半波倍压整流电路进一步提升，使灯管迅速启辉；灯管启辉后多级半波倍压整流电路所生产的启辉电压全部跌落，由电容降压桥式倍压整流电路给灯管供电；随着灯管电流的增大，整个电路电压跌落至灯管的工作电压，从而满足了气体弧光放电灯高压启辉降压运行的需要。
为了使本实用新型所述的多级半波倍压整流电路中各级电容端电压不随倍压级数的增加而增加，本实用新型所述的启辉电路采用各级启辉升压电容端电压相等的多级半波倍压整流电路。本实用新型所述的镇流器的各级升压电容(包括运行电容C1、C2)的端电压在灯管启辉前最高，C1、C2的端电压为电源电压的 倍，C3、C4、……Cn的端电压为电源电压的2 倍。因此，C1、C2的耐压值选择原则是大于或等于电源电压的 倍，C3、C4、……Cn的耐压值选择原则是大于或等于电源电压的2 倍。例如电源电压为220V交流电时，C1、C2应选用耐压值大于220V的交流电容，C3、C4、……Cn应选用耐压值大于440V的交流电容。由于设计时要考虑足够的安全系数，所以C1、C2的耐压值取250V～400V·AC为宜，C3、C4……Cn的耐压值取450V～630V·AC为宜。
本实用新型所述多级半波倍压整流电路的倍压级数每增加一级启辉电压将增加电源电压的 倍，但是随意增加倍压级数势必要增加成本，造成浪费，因此倍压级数要根据灯管最高启辉电压来确定。例如40W日光灯单灯工作镇流器，所述的启辉电路只需设一级倍压整流(参见附图2)；40W日光灯双灯串联工作镇流器，所述的启辉电路只需设四级倍压整流(参见附图3)。
为了进一步降低成本，减小体积，提高产品的安全可靠性，消除电感的电磁噪声，本实用新型所述的电容C1、C2、C3、C4……Cn均选用金属化纸介质电容芯子(半成品)或有机薄膜电容芯子(半成品)，全部元件焊接组装后放入一只塑料盒内，用环氧树脂密封起来，采用一体化封装(参见图4和图5)。
本实用新型除了具有采用倍压整流原理制作的镇流器的节能、低压启动特性好、运行稳定不灭弧、延长灯管寿命、能启用断丝灯管等优点外，还具有升压级数可以自由选择，启辉电容耐压值要求不高，规格单一，制作者采购贮运方便，成本低廉，体积小，无电磁噪声，安全可靠等一系列独特优点。
以下将结合实施例对本实用新型作更进一步详细描述，但本实用新型不受所述实施例限制。
实施例1本实用新型为40W日光灯管单灯工作镇流器。参照图2，C1、C2取容量为4.5μF、耐压值为400V·AC的交流电容；C3取容量为0.1μF、耐压值为630V·AC的交流电容；D1、D2、D3采用1N4007整流二极管。电感L选用φ0.35mm漆包线，按公知的方法绕制，其电感量为普通40W镇流器的 1/2 。参照图4，将所有的元件焊接组装好，并将各电子元件用青壳纸隔开，然后放进一只内腔为90×46×40mm3(长×宽×高)的塑料盒内，再用环氧树脂密封并烘干。其外形参见图5。
实施例2本实施例为两根40W日光灯管串联工作镇流器。参照图3，C1、C2选用容量为8μF、耐压值为400V·AC的交流电容，C3、C4、C5、C6均选用容量为0.1μF、耐压值为630V·AC的交流电容。其它电子元件的选用以及制作实施方法均与例1相同。
权利要求1.一种高压脉冲式节能镇流器，主要由电容降压桥式倍压整流电路、多级半波倍压整流电路以及电感三部分构成，其特征在于多级半波倍压整流电路的输入端跨接在二极管D2的两端，且二极管D3的正极和二极管D2的负极相连，电容C3的一端与二极管D2的正极相连。
2.根据权利要求1所述的高压脉冲式节能镇流器，其特征在于电容C1、C2为2μF以上的大电容，电容C3、C4……Cn为0.01μF～0.47μF的小电容。
3.根据权利要求1所述的高压脉冲式节能镇流器，其特征在于多级半波倍压整流电路采用各级电容端电压相等的多级半波倍压整流电路。
4.根据权利要求3所述的高压脉冲式节能镇流器，其特征在于多级半波倍压整流电路中启辉电容C3、C4、……Cn的耐压值大于或等于2 倍电源电压。
5.根据权利要求1所述的高压脉冲式节能镇流器，其特征在于所述的电容C1、C2、C3、C4、……Cn均采用金属化纸介质电容芯子(半成品)或有机薄膜电容芯子(半成品)。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的高压脉冲式节能镇流器，其特征在于所有的电子元件都装入一只塑料盒内，并用环氧树脂密封。
专利摘要本实用新型提供一种高压脉冲式节能镇流器，适于作气体弧光放电灯启辉镇流装置，本实用新型的启辉电路采用了升压电容端电压相等的多级半波倍压整流电路以及一体化密封装配方法，因此不仅具有节约电能、低电压低气温条件下启动特性好、运行稳定不灭弧、延长灯管寿命、能启用断灯丝灯管等优点，还具有启辉电容耐压值要求不高，成本低廉、体积小、无电磁噪声、安全可靠等一系列独特的优点。
文档编号H05B41/16GK2096192SQ9120382
公开日1992年2月12日 申请日期1991年3月13日 优先权日1991年3月13日
发明者胡济元 申请人:胡济元