专利名称：一种电压升压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电压升压器，尤其是点燃充有惰性气体灯管或类似器件的电压升压器。
通常有两种类型的电源用于点燃充有惰性气体的灯管，例如，装饰用的氖管或仪器发光标记用的氖管。
第一种类型的电源是次级绕组具有较多匝数的一般变压器。除了功耗和成本问题外，它还带来重量问题和绝缘问题，前者主要是由叠层磁芯引起的，后者则源于次级绕组的匝数较多。
第二种常用的方法是采用将馈电频率从50Hz提高到28KHz的元件。这会引出要采取特别的预防措施和连接方法、射频噪声、感应和绝缘的问题，相对于上述的变压器，其体积和重量有所减小。
从DE-4016684 A1得知一种用启辉器装置点燃荧光灯管的装置。
启辉器装置会产生这样的后果，在点燃时，超低电阻和高功耗会在电解电容器中产生反相流动，损伤其极化。此外，这种充气灯管仅工作几小时后，便使一侧的气体极化，引起光辐射70％的损失。为了避免所述的反相流动，不得不增加镇流器的电阻值，这会引起功耗翻倍以及降低光辐射输出。
EP-A-0041027介绍了另一种点燃荧光灯的装置，其主要缺点是，当灯管关断时，电压倍压级的电容保持充电，因而阻止在切断后灯管立即重新点燃。
因此，本发明的主要宗旨是提供一种能够减小一般解决办法中电路复杂性的电压升压器，尤其是点燃充有惰性气体的灯管或类似器件的电压升压器。
在这个宗旨范围内，本发明的目的是提供一种能够消除射频噪声的电压升压器，尤其是点燃充有惰性气体的灯管或类似器件的升压器。
本发明的另一目的是提供一种功耗比一般装置低得多的电压升压器，尤其是点燃充有惰性气体的灯管或类似器件的升压器。
本发明的又一个目的是提供一种具有积木式特征、允许让多个类似器件串联或并联的电压升压器，尤其是点燃充有惰性气体的灯管或类似器件的升压器。
本发明的再一个目的是提供一种可靠性高、比较容易制造的、能够以竞争价格出售的电压升压器，尤其是点燃充有惰性气体的灯管或类似器件的升压器。
最后，但并不是说最不重要的，本发明的主要目的是提供在关闭后能够立即重新点燃的电压升压器。
以后将会变得更明显的，本发明的宗旨、上述诸目的及其它将通过如下技术方案加以实现，本发明的电压升压器，尤其是给充有惰性气体灯管供电的电压升压器包括在电路上排列在交流总线与所述灯管之间的电压整流-倍压装置，所述的整流-倍压装置由至少一个第一级和一个第二级形成，许多个这样的级形成一个部分；以相互间对称排列的形式提供的许多个部分；在所述整流-倍压装置与所述灯管之间串联一个限流电阻，其特征在于所述的电压升压器具有足够多的部分，从而提供足以点燃所述灯管的电压，并被直接连接到所述的灯管上(不求助于启辉器装置)；电阻装置并联连接在所述各级的电容器上，在点燃电路切断时使所述电容器能够放电。
通过附图，从以下对本发明一个较佳实施例(但并非是排它的实施例)的详细介绍，将进一步表明本发明的特征和优点，这里仅仅是以一种非限制性举例的方式进行说明的，其中，仅有的一幅图是本发明设备的电路图。
参照所述的唯一附图，本发明的装置包括一个第一电压整流-倍压部分100和一个第二电压整流-倍压部分200，每个部分适合于对输入的交流电压进行整流和倍压，使每一部分中的直流电压值大小相等，符号相反。因此，在两个部分100和200的输出节点A和B处获得大小相等、符号相反的电压值。
在节点A与灯管22的第一阴极之间插入一个电阻21，经整流和倍压的电压(出现在节点A和B处的电压值之和)提供给充有惰性气体的灯管。
具体说，每个整流-倍压部分100和200，包含n个(大于1)倍压级，对于部分100，由二极管9和电容器1-8构成，对于部分200，由二极管19和电容器11-18构成。根据获得的输出电压水平，可以选择倍压级的数目，因此，图中所示的级的数目仅仅是一个例子，因为它必须与被供电的充惰性气体的灯管的长度相关。
电阻器10与第一部分100中每个电容器1-8以及第二部分200中每个电容器11-18并联连接。
总线电压输入终端20给第一部分100和第二部分200供电。
这两个部分是相互对称的，也就是说，对于这两个部分来说，二极管、电容器以及电阻器的数目及其值必须是相同的。
第一部分100与第二部分200之间的唯一差别是第一部分100中二极管9的取向与第二部分200中二极管19的取向是相反的。因此，由第一部分100产生的电压与由第二部分产生的电压是反相的。电容器1-8和11-18的电容值从总线电压输入端到两个部分100和200的输出端是递减的。
除了已经介绍的节点A和B外，图中还示出节点C、D和A’、B’、C’、D’。
根据本发明，图中所示的装置具有积木化的特点，因为，根据在一侧A、B、C和D节点和在另一侧A’、B’、C’和D’节点所提供的连接，它能够使许多个类似的装置串联连接、并联连接、或串/并联连接。
参考该图，以下介绍本发明装置的工作情况。
将总线的交流电压提供给这两个部分100和200，这里，根据所述部分中整流-倍压级的数目，进行整流和倍压。
在短路的情况下，为了保护装置，在两条交流总线的一条中串联一个保险丝23。保险丝23的功率必须适合装置的功率。
由于两个部分100和200的对称性以及二极管9与二极管19具有不同的取向，在第一部分100的节点A处形成的电压与在第二部分200的节点B处形成的电压，其大小相等，但符号相反，因此，将这两个节点间所提供的电压之和馈送到充惰性气体的灯管上。
二极管9与19取向不同的取向可以消除电容器1-8和11-18产生的频闪效应，电容器的频闪效应会使充惰性气体的灯管22产生光闪烁。
仅仅在
图1所例举的级数的情况下，采用220V的总线电源电压时，节点A处的电压约为正2000V，节点B处的电压约为负2000V。于是，在空载时可提供4000V的直流电压。在个电压可以点燃长度约为3米的氩灯管22，在稳态下其阴极上产生1800V电压，这个电压是由电容1、2、3和11、12、13维持的。
由于低电容量的电容器4-8和14-18是串联连接的，它们释放其电荷直至最后的电容器(8和18)上存在零至几伏的电压。这个特性会导致在电阻21上有几伏的压降。
如果电路不与负载断开的话，电阻器10使电容器1-8和11-18放电。
本发明装置在上述电路结构上的积木式特性，使其能够在输出端获得所需的电压和电流。事实上，将N个本发明的装置串联连接，在输出端能够获得比总线电源电压提高N倍的电压。若将N个装置并联连接，则能够在输出端获得N倍的电流。最后，也可以提供串/并联连接。
实际上，已经看到，本发明的装置完全达到了预期的目的，因为它能够给充惰性气体的灯管提供合适电压的直流电源，不依靠变压器或升频器件，因此在安全性、体积、重量、成本和功耗方面具有优势。
因此，允许对所设想的装置作多方面改进和变化，所有的改进和变化应落在本发明构思的范围内；所有的元件可以由其它的在技术上等效的元件进一步代替。
实际上，根据需要和工艺技术水平，所用的材料，只要与具体应用以及尺寸相兼容，可以是任意的。
权利要求
1.一种电压升压器，尤其是给充惰性气体灯管供电的电压升压器，包括在电路上排列在交流总线与所述灯管(22)之间的电压整流-倍压装置，所述的整流-倍压装置至少由一个第一级和一个第二级形成，许多个这样的级形成一个部分；以相互对称排列的形式提供的许多个部分，从电路上串接在所述整流-倍压器与所述灯管(22)之间的限流电阻(21)，其特性在于所述的电压升压器具有足够的部分，以提供足以点燃所述灯管(22)的电压，并直接连接于所述的灯管(22)(不依靠启辉器装置)上；电阻装置(10)并联连接于所述级的电容(1、2、3、4、5、6、7、8；11、12、13、14、15、16、17、18)上，在切断点燃电路时能够使所述电容(1、2、3、4、5、6、7、8；11、12、13、14、15、16、17、18)放电。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述两个部分的每一个部分中，至少一个所述电压整流-倍压级包含二极管(9；19)和电容器(1、2、3、4、5、6、7、 8；11、12、13、14、15、16、17、18)。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于在所述第一整流-倍压部分(100)的输出端与所述充有惰性气体灯管(22)的第一阴极之间直接插入一个电阻(21)。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述第一部分(100)的整流-倍压级的数目与所述第二部分(200)的整流-倍压级的数目是相等的。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述第一部分(100)的每个整流-倍压级，其二极管(9；19)、电容器(1、2、3、4、5、6、7、8；11、12、13、14、15、16、17、18)和电阻器的值与所述第二部分(200)相应整流-倍压级的相同元件的值是相等的。
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于从所述第一部分(100)和所述第二部分(200)的输入端到输出端，其所述整流-倍压级的电容器的值是递减的。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于它包含许多个串联连接的第一部分(100)和第二部分(200)。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于它包含许多个并联连接的第一部分(100)和第二部分(200)。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于它包含许多个串/并联连接的第一部分(100)和第二部分(200)。
全文摘要
一种电压升压器,尤其是给充惰性气体灯管供电的电压升压器,至少包括对交流电源电压进行整流和倍压的一个第一部分(100)和一个第二部分(200),部分(100,200)用于对交流电压进行整流和倍压,第一和第二部分(100,200)的输出电压之和提供给充有惰性气体的灯管(22)。
文档编号H05B41/232GK1179257SQ96192721
公开日1998年4月15日 申请日期1996年3月11日 优先权日1996年3月11日
发明者卢西奥·法莱斯, 罗萨里奥·托尔托拉 申请人:联合光电子学有限公司