专利名称：日光灯延寿速辉器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种日光灯用的启辉器，特别是一种具有较好的低压低温启辉特性和可直接与常用品互换使用的启辉器。
常用的日光灯启辉器，一般存在触点因频繁的跳闪容易造成灯管过早地发黑而缩短其使用寿命，以及在低压低温下灯管难启辉的现象。而采用通过降低镇流器的感抗借以成倍地提高灯管启动电流的方法，虽然能有效地促使灯管在低压低温下正常启辉，但当电网电压稍为正常或偏高时，灯管黑化的速度会随之明显加快，并且当灯管无法启亮而处于长明的状态时，镇流器的温升会急剧地上增乃至因过热而烧毁，这种方法因在安全使用上难以得到保障，其结果就无法实现技术的商品化了。
本发明的目的，在于提供一种改进后的启辉器，使其在完成启辉任务的同时，还可在一定程度上明显和有效地克服上述现有商品和技术所存在的现象，并使其能够冲破技术障碍而实现技术商品化。
图1为本发明的其中一个电路图;
图2为本发明的另外一个电路图。
本发明由壳体内装主开关无触点启辉电路和触点式辅助开关组成，其主开关电路由零压开关电路[A]部份、零压触发电路[B]部份、控流电路[C]部份组成，电路间的结构是电路[B]连结并且监察控制电路[A]，电路[C]连结并且控制电路[A]，主开关电路与辅助开关相互串联后共同组成一个完整的启辉器总开关。所述电路的特点是电路[A]包括可控硅CR、三极管T、电阻R6、电阻R7、电容C3。电路[B]包括了电容C1、电阻R1、电阻R2、二极管D1。电路[C]包括电容C2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D2。辅助开关包括常闭式触点开关K1、常开式触点开关K2、电容C4，K1和K2是一种三脚式和二脚式的玻璃真空充气热双金属片触点开关。本器是一种以无触点开关作为常态主开关，以触点开关作为辅助开关的混合开关式启辉器，本器由AB两端输出，其中A端经负载灯管2镇流器1和电源开关K后接到电源的火线上，B端也经灯管2后接到电源的地线上。
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述参照附图1，闭合K，CR管导通，灯管启亮。当灯管无法启亮，K1因a、c两脚间放电而促使a、b两触点分离，强迫灯管启亮。
参照附图2，闭合K，K2因a，b两触点放电而闭合，CR管导通，灯管启亮。当灯管无法启亮，K2重复地跳动强迫灯管启亮。
构成其中的电路[A]是一种单向可控硅零压开关电路，当闭合K且A端处于电源正半周时，R6向T提供工作电流并促使T导通而钳制CR管截止，只有当电源电压过零点时T才能截止，CR管也因此才有机会被触发导通，流过负载的电流也只会由零值开始逐渐达到最大值，负载灯管也因此而有效地避免了数倍到超十倍的启动电流引致的“热”冲击现象，灯管的寿命因此而明显地得到延长。
构成其中的电路[B]是一种零压触发电路，其中因C1的储能作用，使R2两端建立起电压Ur2，该Ur2在电源电压过零点时并不会随之消失，当Ur2足以促使D1导通时，CR管就被触发，灯管随之启亮。灯管启亮后，A、B间电压下降，Ur2也降到无法促使D1导通的程度，电路[A]中的CR管被迫截止，灯管启辉过程也随之完成。电路[B]在启辉过程中起到监察和控制电路[A]的作用。
当把以上两电路相互连结后就构成一个零压启辉开关电路，在该电路中，因CR管一旦被触发导通，其效果就等效于整流二极管的作用，流过负载的启动电流会随着电源电压的上升而增大，在常压和高压下，当灯管因无法启亮而出现长明现象时，镇流器就会因电流过大而发热，最终导致过热烧毁，其结果一则影响了正常使用，二则波及环境安全。这个电路固有的缺陷，一直成为实现技术商品化的一大较难突破的技术障碍，按本发明的方法在该电路增设控流电路[C]后，就会发生本质的变化和明显不同的效果，其所存在的缺陷也会随之克服。
构成其中的电路[C]是一种控流电路，该电路是与电路[A]连结后实现其作用的。其作用是控制着流过负载的启动电流不会随着电源电压的大幅度上升而线性地同步增大，而是可以比较平稳地维持在一个基本稳定近似于“恒流”的启动状态。控流过程如下闭合K，C2经R3、R4、R5回路充电并在R5两端建立起Ur5，该Ur5促使T导通而钳制CR截止，随着C2两端电压的不断提高，R5两端电压相应减小，当减小到无法促使T导通的程度，T由导通转变为截止，其CR被触发导通。随着CR导通，C2经CR、D2、R3形成回路放电，当C2放电后又重复上述充电过程，于是CR就随着C2的充电而截止，随着C2的放电而导通。当改变C2R3的大小时，CR的导通频率也随之变化，随着C2R3的不断减小，CR的导通次数随之下降乃至截止，流过负载的电流也随之由较大值逐渐下降乃至到零。当C2R3调定后，在电源的常压和高压端，其充放电速度加快，单位时间内CR的导通次数减少，流过负载的电流随之也大幅度下降;在低压端，C2R3充放电速度减慢，CR的导通时间延长，流过负载的电流相对可大幅度提高。D2的作用，促使负载电流在高低压端得到进一步的平衡。其中的Ur5也会随着电源电压的大幅度上升而相应提高，T的压降相应减小，当减小到一定程度时，CR被逼进入放大区，随着CR内阻的增加，负载电流在一定程度上进一步被减小。这样，电路在常压和高压端的输出电流被大幅度削减，在低压端的输出电流相对得到明显的提高，高低压端的电流就几乎趋近于平衡，流过负载的电流从低压区过度到高压区都能保持基本稳定而近似于“恒流”的状态。电路[A]也由此而实现了对电路[B]所起的控流作用。
构成其中的辅助开关K1和K2，是一种可由玻璃壳封装的真空充气式热双金属片触点开关。其中的K1在常态下两触点a、b是相互闭合的，当负载灯管2未能启亮时，a、c两脚间会进行放电并促使双金属片a受热膨胀从而把a、b两触点分离，当灯管启亮后，a、c两脚间的放电会停止。其中K2在常态下两触点是相互分离的，当灯管未能启亮时，a、b两触点间会进行放电并促使双金属片a受热膨胀从而把两触点闭合，闭合后又因失电而重新分离相互隔开，当灯管启亮后，a和b两触点间的放电会停止。电路中C4是起到当K1K2动作时消除电火花的作用。C3R7是阻容吸收电路，起保护可控硅CR管作用。
本发明中的日光灯延寿速辉器，就是象以上所述的那样组成。图1和图2中的所有元器件可集装于一块印刷电路板上，并把其中的输出端A和B焊接在启辉器座的两铜脚中，再外加罩壳即可使用。本器的体积和使用方法以及安装方法可跟普通常用的启辉器相同。
按本发明提供的方法制造出的启辉器，其各项主要技术指标都明显优于目前同类的技术商品，下面给出实测例予以说明和比较。
低压低温启辉特性在寒冻期，当室温降至9℃时，本器能使多支20-40瓦的灯管在150伏的极低电压下顺利启亮，当把K1和K2短路其测试效果相同。这表明电路[C]在低压端并没有成比例地大幅度削减负载的启动电流而引致负载出现难启亮或无法启亮的现象。
电压范围配用本器的灯管在160-250伏左右的电压范围内可正常地启亮。表明本器特别在低压端的工作范围比常规产品宽。
启辉速度1-4秒，常压下快如开灯泡。图1电路的启辉速度比图2电路快。这表明本器的启辉速度比常规产品快得多。
安全系数常温，220伏，40瓦镇流器中串入电阻负载后通电30分钟(模似灯管长明现象)，测得镇流器温度为79℃;串入本器后(把K1K2短路)，测得温度为58℃。这表明配用本器的镇流器的温升比常规产品低，电路[C]在其中发挥了明显的降流作用。
开关寿命选取电压220伏，室温27℃，灯管功率40瓦，在保证灯管每次都是处于冷态启动和可靠启辉的前提下，K2的有效开关次数达1.3万次，以日用3次算，预计可使用12年之久。电路中K1比K2寿命长，主开关比辅助开关寿命长。可见本器比常规产品耐用。
延寿效果常温，220伏，选取两支相同的20瓦新灯管和参数一致的镇流器，在保证灯管每次都处于冷态启动和可靠启亮的前提下，可见当配用普通启辉器的灯管一端已严重发黑时，配用本器的灯管两端未见任何发黑迹象。把发黑灯管两端对换，当该灯管两端都已极为严重发黑时，配用本器的灯管其中一端只见有轻微发黑，另一端还是未见黑化。在250伏高压下测试，可见对比效果还会相应地提高(若把本器的电路[C]省略，则延寿效果就会大为逊色)。再取两组40瓦的灯管分别在180伏和250伏的情况下测试，其对比效果也显而易见。试验表明了本器在高压、常压、低压下都有延寿效果，控流电路[C]在其中起了明显重要的作用。
权利要求
1.一种照明日光灯用的混合开关式启辉器，由壳体及其内装主开关无触点启辉电路和触点式辅助开关相互组成，其特征在于内装主开关电路由零压开关电路[A]部份、零压触发电路[B]部份、控流电路[C]部份组成，其结构是电路[B]连结并且监控电路[A]，电路[C]连结并且控制电路[A]，主开关与辅助开关串联组成一个总开关，该器是一种以无触点开关作为常态主开关，以触点开关作为辅助开关的混合开关式启辉器，负载接在其输出的A、B两端上。
2.根据权利要求1所述的启辉器，其特征在于，所述的零压开关电路[A]部份由可控硅CR、三极管T、电阻R6、电阻R7、电容C3组成。
3.根据权利要求2所述的零压开关电路[A]，其特征在于该电路中的CR管，只有当电源电压过零点时才有可能被触发而导通。
4.根据权利要求1所述的启辉器，其特征在于，所述的零压触发电路[B]部份由电容C1、电阻R1、电阻R2、二极管D1组成。
5.根据权利要求4所述的零压触发电路[B]，其特征在于当负载灯管2未能启亮时，电阻R2两端的电压Ur2足以促使二极管D1导通，CR管也因此而能被触发;当灯管2启亮后，其Ur2随之而下降到无法促使D1导通的程度，CR管因之而截止。
6.根据权利要求1所述的启辉器，其特征在于，所述的控流电路[C]部份由电容C2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D2组成。
7.根据权利要求6所述的控流电路[C]，其特征在于当改变电路中C2R3的大小时，CR管的导通频率也随之变化，随着C2R3的不断减小，CR管的导通次数也随之下降乃至截止;流过负载的电流也随之由较大值逐渐下降乃至到零。
8.根据权利要求1-7所述的启辉器，其特征在于流过负载的启动电流，不会随着电源电压的大幅度上升而线性地同步上增，而是可以比较平稳地维持在一个近似“恒流”的状态。
9.根据权利要求1所述的启辉器，其特征在于，所述的附助开关K1和K2，是一种玻封的真空充气式热双金属片触点开关，其K1在常态下两触点a、b是相互闭合的，当负载灯管2未能启亮时，a、c两脚间会进行放电并且促使双金属片a受热膨胀从而把a、b两触点分离，当灯管启亮后，a、c两脚间的放电会停止;其K2在常态下两触点是相互分离的，当灯管未能启亮时，a、b两触点间会进行放电并且促使双金属片a受热膨胀从而把两触点闭合，闭合后又因失电而重新分离相互隔开，当灯管启亮后，a、b两触点间的放电会停止。
全文摘要
本发明涉及一种日光灯用的启辉器。该器由主开关无触点启辉电路和触点辅助开关组成。该器在一定程度上可明显和有效地解决日光灯在启辉过程中所存在的各种不良因素，并可明显地成倍延长日光灯的使用寿命和提高电能的利用率。该器使用方法跟普通启辉器相同。
文档编号H05B41/04GK1075049SQ9210070
公开日1993年8月4日 申请日期1992年1月28日 优先权日1992年1月28日
发明者黄照朝 申请人:黄照朝