专利名称：冷阴极光源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种灯具光源，特别涉及一种冷阴极光源。
背景技术：
太阳能灯具是一种环保节能的新型灯具，越来越广泛地应用于人们的日常生活照明中，其工作原理是日间将太阳的光能转换成电能储存在蓄电池中，夜晚时蓄电池中的电能通过光源放电亮灯；因为太阳能比较分散，收集转换不易，这就对太阳能灯具的光源提出了更高的要求，要求太阳能灯具的光源比其它光源更节能，电—光转换效率及亮度更高，亮灯时间和使用寿命更长，为了达到这些要求，太阳能光-电行业一直在寻求一种较为理想的光源。现有太阳能灯具主要有以下几种光源可供配置(1)白炽灯；白炽灯价格最便宜，但由于白炽灯耗电量太大，电—光转换效率低，使用寿命又很短，一般较少使用；(2)节能灯；节能灯是一种荧光灯，比一般白炽灯节能3/4左右，节能效果明显，光亮度(＞2000mCD)和光线射角(360°)都能达到太阳能灯具的照明要求；其主要问题是使用寿命太短，实际上很多厂家生产的节能灯只能达到几百或1000小时，使用几个星期至几个月就要更换灯泡，非常不便；(3)LED(发光二极管)；LED是一种节能微型光源，寿命长(可达十万个小时)、光强度高(＞3000mCD)，可用于太阳能灯具；其最大的缺点是方向性强，光射角(θ/2)较小，装在普通灯头内几乎没有反射光；当光射角增大时(θ/2＞30°)，光照度则呈几何级数降低，用于大面积照明不够理想。
在现有的技术中有一种光源是冷阴极光管(CCFL)，该光管与其他荧光管的放电原理不同，它的光管里没有灯丝，不需要预热放电，所以比较节电，也不会出现灯丝烧毁的问题；冷阴极光管的电极是由特制钨合金制成的，钨合金耐高温，长期使用仍能保持电极的物理化学性能的稳定性，上述设计使冷阴极光管的连续使用寿命超过5年以上；目前，冷阴极光管主要用于复印机和扫描仪的扫描光源、笔记本电脑和液晶显示器的背光源等领域，尚未发现其作为太阳能灯具光源的应用技术公开。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有太阳能灯具光源技术的缺点，提供一种节电耐用、光学性能良好的可使用于太阳能灯具的冷阴极光源。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现本冷阴极光源包括冷阴极光管、灯座、控制电路，冷阴极光管安装在灯座上，灯座与控制电路相连接。
所述冷阴极光源还可包括有灯套管，冷阴极光管设置在灯套管内，所述灯套管的壁面加工有凹凸纹以提高光线折射的均匀性。
所述控制电路包括充电模块、放电模块、变频模块三个部分，变频模块分别与充电模块及放电模块电气连接。
所述控制电路还包括有开关电路模块，开关电路模块与充电模块及放电模块相连接。
本冷阴极光源可应用作为太阳能灯具的光源，与太阳能电池相连接，通过太阳能转化为电能发光照明。
本冷阴极光源除可用作太阳能灯具的光源外，还可用作家居生活中的照明光源，以替代现有的白炽灯及节能灯。
本实用新型冷阴极光源的工作原理是输入直流电或交流电，通过控制回路，在冷阴极灯的两端产生高频、高压，促使灯管内气体电离导电，电流发出紫外线，紫外线激励灯管内壁荧光粉发光，以达到照明之目的。冷阴极光源依靠钨极放电，有别于其它的荧光灯管；其电极采用特制合金制成，并涂有特殊物质，以保证有较好的电子发射能力，并能减轻溅散损失，使电极经久不坏，确保了CCFL的长寿命及抗冲击性(连续开关电源二十万次对灯寿命几无影响)，管内采用高质量荧光粉，使灯的光衰降到最低，即使开灯数千小时以后，仍然保持较高的亮度。
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果(1)本冷阴极光源的发光体采用冷阴极光管(CCFL)，该冷阴极光管与其他荧光管的放电原理不同，它的光管里没有灯丝，不需要预热放电，所以比较节电；冷阴极光管的电极是由特制钨合金制成的，钨合金耐高温，长期使用仍能保持电极的物理化学性能的稳定性，不会出现灯丝烧毁的问题；冷阴极光管采用硬玻璃提高耐温性能和减少热胀冷缩，从而进一步延长其使用寿命，上述技术特征使冷阴极光源的连续使用寿命超过5年以上，远高于现有的白炽灯和节能灯光源。
(2)本冷阴极光源采用了特殊设计的钨极和硬玻璃，因此冷阴极光源能够反复快速启动，开/关频率为10秒/次时可使用20万次以上。
(3)本冷阴极光源的硬玻璃耐温高，可达800℃，比普通玻璃高22％、膨胀系数低(只有40×10-7)，比普通玻璃低40％，光管不易漏气，所以冷阴极光源的寿命可以达到普通荧光管的几倍至十几倍。
(4)本冷阴极光源硬玻璃中的钠、铅等杂质含量极低，故而透光率高，管内充入的是目前世界上公认质量最好的日本三基色荧光粉，发光强度高，光衰小，色温性能好，光管的光学性能优于普通荧光管。
(5)本冷阴极光源光线射角可达360度(整个圆周)，通过灯头内反射面可使光线均匀地散布在范围较广的地面上，较适合用作照明光源。
图1是本实用新型冷阴极光源的结构示意图。
图2是图1所示冷阴极光源的控制电路图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1本实用新型的具体结构如图1所示，由图1可见，本冷阴极光源包括冷阴极光管1、灯套管2、灯座4及控制电路板(图1中未示出)，冷阴极光管1位于壁面加工有凹凸纹2-1的灯套管2内，其两极1-1从灯头3两侧伸出，灯头3另两侧设置有凸块3-1，所述凸块3-1可与灯座4内孔内的凹槽4-1相配合连接固定冷阴极光管1于灯座4内，冷阴极光管1与灯座4连接的同时，其两极(或四极，即设置有两根冷阴极光管1)1-1亦可插入灯座4上的两个(或四个)插孔4-2与连线5导通，灯座4通过连线5、插头6与控制电路板相连接；所述控制电路板的电路如图2所示，包括充电模块、放电模块、变频模块三个部分，变频模块分别与充电模块及放电模块电气连接；其中充电模块由D2与蓄电池(Battery)连接而成，放电模块由蓄电池(Battery)与D1、C1、L1连接而成，变频模块由L2、L3、L4构成；整个充放电过程由三极管Q1、Q2组成的开关电路控制，其关键电参数为R1的阻值。整个电路的工作原理是白天太阳光辐射在太阳电池(SolarBattery)上，通过光电转换，产生电能，经D2存贮在蓄电池(Battery)里，当外界光线很暗时(晚上)，太阳电池(Solar Battery)不产生电压降，蓄电池经Q1、Q2组成的控制电路对外放电，通过C1滤波，经由L1、L2、L3振荡，在L4上产生高频电压，通过C3的过高频，最终在冷阴极光源(CCFL)两端产生高频高压，促使CCFL导电发光。
本冷阴极光源可应用作为太阳能灯具的光源，与太阳能电池相连接，通过太阳能转化为电能发光照明。本冷阴极光源除可用作太阳能灯具的光源外，还可用作家居生活中的照明光源，以替代现有的白炽灯及节能灯。
根据测试，同样是5W功率的光源，本冷阴极灯比节能灯和LED具有节能效果好(比节能灯还节能3％左右)、亮度高(管面亮度＞16000mCD)、光线射角大(360°)、光通量高(＞170流明)和使用寿命长(＞15000小时)等特点，可以满足太阳能灯具的特殊要求，具体性能和指标见表1。
表1 通过表1可以看出，三种光源中冷阴极灯的综合性能比较好，虽然在使用寿命方面比LED略逊一筹，但以每天使用10小时计，冷阴极灯仍然可用4年多，比节能灯高出18倍以上。在光通量方面节能灯虽然比冷阴极灯高出5％左右，但冷阴极灯的功率比节能灯低了8％，在其它方面都是冷阴极灯性能较优。
权利要求1.一种冷阴极光源，其特征在于包括冷阴极光管、灯座、控制电路，冷阴极光管安装在灯座上，灯座与控制电路相连接。
2.根据权利要求1所述的冷阴极光源，其特征在于包括有灯套管，冷阴极光管设置在灯套管内。
3.根据权利要求2所述的冷阴极光源，其特征在于所述灯套管的壁面加工有凹凸纹。
4.根据权利要求1所述的冷阴极光源，其特征在于所述控制电路包括充电模块、放电模块、变频模块三个部分，变频模块分别与充电模块及放电模块电气连接。
5.根据权利要求4所述的冷阴极光源，其特征在于所述控制电路包括有开关电路模块，开关电路模块与充电模块及放电模块相连接。
专利摘要本实用新型提供一种冷阴极光源，包括冷阴极光管、灯座、控制电路，冷阴极光管安装在灯座上，灯座与控制电路相连接；本冷阴极源作为太阳能灯具的光源，与太阳能电池相连接，通过太阳能转化为电能发光照明。本冷阴极光源使用寿命长，发光强度高，光衰小，色温性能好，光线放射均匀，散布范围广，较适合用作照明光源，其性能优于现有的白炽灯和节能灯光源，市场前景较广。
文档编号F21S6/00GK2603503SQ0322458
公开日2004年2月11日 申请日期2003年3月28日 优先权日2003年3月28日
发明者李仲吉, 许卫华 申请人:李仲吉, 许卫华