白炽灯泡延寿节能垫的制作方法

专利名称：白炽灯泡延寿节能垫的制作方法
技术领域：
白炽灯泡延寿节能垫是一种用于照明灯座上的配件。
目前广泛使用白炽灯作电光源，但其寿命不长，在一千小时以内。一般认为其寿命短的原因是电网电压不稳，特别是后半夜由于电压升高而使其严重超负荷，致使灯泡经常损坏。为了解决这个问题，最近市面上推出了一种灯泡节电延寿器，地立新技术公司生产，专利申请号为88202779，其原理是把全波整流成半波以达到节电延寿的目的。在结构上，它由一支半导体二极管、焊在管脚上的二块铜板电极、夹在二个电极之间的绝缘垫片和包在电极外的外壳组成。其外壳呈扁圆形，由底座和压在另一电极上且中心开有圆孔、在圆孔外有一个圆形凸台的上盖组成。把单相交流电压经过半波整流后加在灯丝上，当然节约了电能也延长了灯泡的使用寿命，但是却出现了二个严重后果，一是在节能的同时使灯泡的亮度大大降低；二是半波整流导致了灯光的低频闪动现象，如果用于阅读，则对视力有严重影响。这种通过牺牲使用性能来达到节电延寿目的的做法有较大的局限性，故这种灯泡只适用于需要长时间照明、灯泡经常损坏又不易更换的场所，如施工标志灯、住宅走廊灯等，不宜于作卧室照明和书斋阅读等对于亮度及灯泡的闪烁度要求很高的地方使用。为了解决这个问题，本实用新型提出了一种新型的白炽灯泡延寿节能垫。
本实用新型认为电网电压不稳，特别是后半夜电压上升致使灯泡超负荷运行是导致灯泡损坏的一个重要原因，但根本原因还是灯泡开关时，冲击电流过大所造成的。这是因为灯泡不通电时，钨丝的电阻很小，如以60瓦灯泡为例，只有58欧姆，而接通后正常照明时，电阻要增大十几倍，如60瓦的灯泡此时其电阻会增至800欧姆。这样，在过渡过程中，即灯泡刚接通电源的瞬间，一般为零点几秒，冲击电流很大，可达正常值的10多倍。这才是使灯泡易于损坏的根本原因。其原因就在于钨丝具有正的温度系数，温度越高，电阻越大，发热量也增大，反过来又提高了温度并使电阻继续增大，如此循环反复，最终达到稳定。这样才达到了热和光之间的相互转换，但同时也使打开瞬间的冲击电流大为增加。为了限制其打开瞬间的冲击电流，本实用新型指出如果在照明电路中串上一个具有负温度系数的电阻芯片，就能达到这个目的。其电原理图见


图1。其中，1是灯泡，2是NTC芯片，即具有负温度系数的电阻芯片，二者通过开关3串联于220伏的单相交流电路之中。这个NTC芯片的电阻——温度特性见图2，纵座标R是电阻值，横座标t是温度值。打开的瞬间，NTC芯片起主要作用，其冷态电阻很大，大大限制了冲击电流。在正常运行时，NTC芯片的热态电阻很小，钨丝起主要作用，其热态电阻很大，从而达到了在过渡过程中限制冲击电流、在稳态保证灯泡亮度不下降、灯光频闪度不变的使用目的，既可延长寿命又可节约电能。在结构上，本实用新型的特征在于，它由一个具有负温度系数的电阻芯片，该芯片上的二个电极和包在电极上的外壳组成。只要把它装在灯座和灯泡之间，就能达到上述预期的目的。
在详细介绍实施以前，先把本申请文件所使用的附图名称及编号申述如下
图1——白炽灯泡延寿节能垫的电原理图。
图2——具有负温度系数的电阻芯片的电阻——温度特性。
图3——白炽灯泡延寿节能垫的结构图。
图4——安装图。
实施例见图3。其中，4是由具有负温度系数的半导体热敏材料构成的电阻芯片，5是铜板电极(1)，6是铜板电极(2)，7是电木壳，8是电木垫圈。把5和6用焊接或者用引线的方式分别把它们和4联接起来，然后再把它放在7上，接着用胶把8粘在铜板电极(2)之上即成。其安装方式见图4，其中，9是灯泡，10是灯泡延寿节能垫，11是灯座。安装时，使5的凸出部分与灯泡座中央的接点接触，然后将灯泡装上，使其尾部的锡触点与6相接触。
试验结果，本实用新型能延长灯泡寿命，而且又可节省电能，同时保持了灯泡原有的亮度和频闪度。
其实验数据如下
使用武汉生产的具有负温度系数的半导体热敏电阻芯片，其冷态电阻为230欧姆，热态电阻则随灯泡瓦数而调整其工作点。灯泡为220伏，60瓦，冷态电阻为58欧姆，热态电阻为800欧姆。其冲击电流为0.76安(如果把60瓦灯泡直接接于220伏电源，则冲击电流为3.9安)，二者相差5.1倍，灯丝寿命得以延长，能耗也相应降低。其稳态(额定)电流为0.278安，芯片压降为3.67伏，芯片电阻为13.2欧姆，芯片上消耗功率为1.02瓦。
权利要求1.一种白炽灯泡延寿节能垫，其特征在于，它由一个具有负温度系数的电阻芯片，该芯片上的二个电极和包在电极上的外壳组成。
2.根据权利要求1的白炽灯泡延寿节能垫，其特征在于，所说的电阻芯片是具有负温度系数的半导体热敏电阻。
3.根据权利要求1的白炽灯泡延寿节能垫，其特征在于，所说的电极是呈薄片状的铜电极。
专利摘要白炽灯泡延寿节能垫是一种放在灯泡与灯座之间的照明灯具上的配件。它由具有负温度系数的电阻芯片，芯片电极和外壳构成。其特点是，它能在不降低灯光亮度，保持原有的灯光频闪度的条件下起到延长灯泡寿命和节约电能的作用。
文档编号H01K1/62GK2052954SQ8921576
公开日1990年2月14日 申请日期1989年9月4日 优先权日1989年9月4日
发明者李荣厚 申请人:北京工业大学民用益电器厂