专利名称:电极型日光灯配套装置及其联接电路的制作方法
本实用新型涉及一种照明用日光灯配套装置及其联接电路。
目前世界各国使用的日光灯都是采用加热灯丝使其在短时间达到白 而点燃的方式点灯。日光灯(1′)、起辉器(S)、镇流器(L)、开关(K)等按图1所示电路联接。其工作过程是起辉器(S)的双金属片在灯丝(5′、5′)预热达到白炽后断开电路，镇流器产生自感电动势并和电源电压叠加后所产生的高电压、大电流使日光灯点亮。这种常规加热灯丝点灯方式，决定了灯丝(5′、5′)一定要用贵重的耐高温的钨丝，因为灯丝(5′、5′)无论在日光灯(1)的启动过程和工作过程中，都因有较大的电阻而产生高温。因此，日光灯(1)容易老化，灯丝(5′、5′)容易蒸发或断裂，影响日光灯的使用寿命，一般这种日光灯的使用寿命最长只有2000～3000小时；这种日光灯启动较难，启动电压高，瞬时值达600V以上，电源电压偏低时就不能正常点亮；这种日光灯启动较慢，一般需要2～3秒种；这种日光灯必须使用起辉器，而起辉器又容易损坏，使用也不方便；使用这种日光灯功率因素低，一般只有0.6左右，浪费电能。
本发明的任务就是利用不完全的电压共振和电流共振相结合的原理，提供一种新型的电极形日光灯配套装置及其联接电路。采用这种配套装置及其电路能使日光灯在电压共振所产生的高压(300V～500V)下在0.01秒时间内启动，并在启动后的电流共振情况下工作。显然，该装置的启动电压。启动电流及工作电流均可小于目前使用的常规日光灯。而且使用新装置可将功率因素提高到0.8以上，有利于节约电能；节约贵重的钨金属，有利于降低成本；延长日光灯的使用寿命。
本实用新型包括可变档镇流器、电极型日光灯、可变档电容器和可变档开关，将这些元器件按电压三角形、阻抗三角形、导纳三角形、电流三角形等联接而成。也可将好的或灯丝虽断，但尚能有效地发射电子的坏的常规日光灯管的两端之两个引出线插头短路后装到本装置中，可使常规日光灯管延长寿命并节电。下面结合具体实施例的结构和电路原理图对本实用新型详细介绍。
图1是普通日光灯电路原理图。
图2是本实用新型的电极型日光灯高压型电路原理图。
图3是本实用新型的稳压型电路原理图之一。
图4是本实用新型的改型稳压型电路原理图图5是本实用新型灯丝型电极型日光灯稳压型电路原理图。
图6是本实用新型可变档镇流器结构示意图。
图7是本实用新型电极型日光灯结构示意图。
图8是除“－”字形以外的几种电极型日光灯之外形图。
图9是可变档开关结构示意图。
本发明可变档镇流器的结构示意图如图6所示。它用硅钢片做铁芯(17)，铁芯(17)的横截面及装线圈的窗口尺寸按其功率大小和档次多少设计。以8瓦至40瓦为例，铁芯的横截面积通常取200～600mm2，两铁芯合拢窗口，长度取40～60MM，宽取6～10MM。用绝缘漆包线绕制两个大小约相等的线包(18)，使这两个线包中都既有启动线圈L2部分，又有限流线圈L1部分；限流线圈的感抗数值取450～1200Ω，线圈上要有两个或两个以上抽头及接线头；启动线圈L2的感抗数值取40～400Ω。限流线圈的匝数N1通常为1200～1800匝，启动线圈的匝数N2通常为300～1200匝，且N2N1为15至52。绝缘漆包线的线径大小是限流线圈的线径取0.2～0.35MM，启动线圈的线径略大于启动线圈的，一般增大0～0.1MM。
本发明的电极型日光灯(1)的结构示意图如图7所示。它与常用日光灯的不同之处是管内两端各有一个用能够有效地发射电子的金属做成的电极(5、5)在电极表面最好涂复一层容易发射电子的金属氧化物(如氧化、锶、钙)。电极再通过引线(6)和管外的引出插头(7、7)相接与铝护罩(8、8)一起固定在灯头上。
本实用新型的可变档电容器(3)是将一个或两个以上电容量相等或不等、耐电压值不小于400V的小电容器装在一个小铁盒中，组成可变档电容器，利用串、并联接法的变化，通过可变档开关变换电容量，小电容的数目越多，可变换的档次越多。
本实用新型的可变档开关的结构示意图如图9所示。它由底座(21)和护圈(38)及旋钮和盖(23)两大部分组成。旋钮在竖直位置为“关”。旋钮左右各分别担负两条电路的接通和变档任务。旋钮和盖(23)上有Ω型铜片(24、25)、转动杆(33)、固定拉紧弹簧(36)、固定铜座(35)、固定杆(37)。转动杆(33)在旋钮的中心穿过，上端用螺帽(34)紧固或将转动杆直接固定在旋钮上，固定拉紧弹簧(36)置于铜座(35)的里面和转动杆(33)的外面，将转动杆(33)与铜座(35)拉紧并能转动自如。铜座(35)底部中心有螺纹孔，通过固定杆(37)与底座(21)紧密联接。底座(21)边缘有护圈(38)防尘，下端通过螺纹与底座(21)固定，上端套住旋钮和盖(23)，底座(21)分左右两边，左边内侧有两个环形铜片(26)、(27)，其外侧至少有两个长度不一样的弧形铜片(28)、(29)等；右边内侧有弧形铜片(30)，其外侧按设计档次多少安装两个以上铜片(31)、(32)。每块铜片均用带接线柱的螺杆从下往上固定在底座(21)上。因此，底座的背面至少有七个铜接线柱，可按线路需要接线。
本发明的偏电压共振、电流共振的电路有两种类型联接法。下面结合具体电路详细说明。
图2是本发明的高压型电路原理图。将可变档镇流器(2)的启动线圈L2的一头与电极型日光灯(1)的电极(5)的引出端(7)［也可将普通日光灯(好的或坏的均可)两端的两个引出头短路作电极］相接，L2的另一端通过可变档开关(4)与可变档电容器(3)相接。日光灯(1)的另一个电极引出端与可变电容器(3)的另一头都与电源零线相接；镇流器(2)的限流线圈L1的一头及其中间各抽头可通过可变档开关分别与电源火线相接；L1的另一头与L2同向联接后也和电极型日光灯(1)的同一电极引出端相接。日光灯(1)起动时，电容器(3)与L2相接，可选取较小的电容，与L2、L1串联，因电压共振可产生较高的启动电压；日光灯(1)启动后，通过可变档开关(4)使电容器(3)与电源火线相接，并可选取与L1配套的电容与L1并联工作，可保护日光灯并提高功率因素，还能使日光灯两端的电压立即恢复到正常值。这种电路适宜于电压偏低地区使用。
图3是稳压型电路原理图。这种联接电路是在高压型电路的基础上，将启动线圈L2的一端通过可变档开关(4)与电源火线相接，另一端与限流线圈L1同向联接后再与可变档电容器(3)相接。这种接法的特点是启动电压比高压型要低(一般为300V～400V)，日光灯未点亮时，其两端维持一个稳定的电压和电流值；日光灯点亮后，其两端电压又稳定在一个额定数值上，总电流和日光灯内电流也稳定在某个数值上，且日光灯内通过的电流比总电流大三分之一以上，这种接法，可变档电容器在启动工作时，无需变动联接，适宜在电源电压稳定的地区使用，其特性优于图2电路。
图4是稳压型电路的改型联接原理图。主要是将可变档开关上接限流线圈抽头的地方换上接其他不同功率的电极型日光灯，这时可将几个日光灯分别安装在远离可变档镇流器(2)的地方，通过可变档开关(4)能分别使这几个日光灯工作，并能分别满足这几个日光灯各自的额定功率。
本实用新型的一个实施例是用一个铁芯横截面积为480MM，在频率为50赫时启动线圈感抗为425Ω，启动线圈和限流线圈总感抗为750Ω的可变档镇流器，如图4的电路联接法，取可变档电容值4uF，用三联开关代替可变档开关，在220伏电源电压下，分别使现有灯丝型40瓦、30瓦、20瓦灯管启动和工作，结果40瓦的灯管达到有效功率37.2瓦；30瓦的灯管有效功率为33瓦；20瓦的灯管有效功率为19.1瓦，电压用调压变压器降至150伏，还分别保持视在功率29.3瓦、24瓦、21瓦，有效功率分别为26瓦、20.24瓦、13.73瓦，再降至100伏三个灯均能分别工作，且平均功率因素达到0.9以上。
另外使用图2的电路，用同上的镇流器，取3.75uF电容，用普通的两个开关，使一根灯丝一端已炸断，灯管两端严重变黑的废灯管重新工作，又启动了1000多次，工作了3000多小时，这根废灯管，仍然点亮和工作。
本实用新型与目前通用的日光灯配套装置相比，具有如下优点1.电极型日光灯不用加热灯丝，避免了普通日光灯启动时和工作中的高温，能够承受较高的电压和较大的电流，因此使用寿命长。
2.提高了电力线路的功率因素，有利于节约电能。
3.用其他金属作电极取代了原日光灯中的灯丝，可节约贵重金属钨，如仍用灯丝做电极，制作也简便得多，有利于降低成本。
4.电极型日光灯可根据使用需要和增加美感制成各种形状。如图8所示的U形、环形、葫芦形等等，可象白炽灯一样装在灯座上，使用方便。
5.可变档镇流器不需要起辉器配合就能分别使几个(三个以上)不同功率的日光灯点亮和正常工作。
6.可变档电容的耐电压值和电容量可在一定范围内选用，只要改变接线方法，就能和不同功率的镇流器及不同功率的日光灯配套使用。
7.可变档开关能同时接通和断开两条电路，能变换档次和改变线路接法以满足电极型日光灯启动和工作的不同需要。
8.能使废日光灯重新点亮正常工作，经济和社会效益很大。
图中说明1′ 普通日光灯 S 起辉器 L 镇流器 K 开关 5 灯丝 C 电容 1 电极型日光灯 2 可变档镇流器 3 可变档电容 4 可变档开关 5 电极 6 引线 7 引出插头 8 铝护罩 9 玻壳 10荧光粉
11 氩气 12 汞蒸气 14 铁壳 15 启动线圈抽头 16 限流线圈抽头 17 铁芯 18线包 L1 限流线圈 L2 启动线圈 21 底座 23 旋钮和盖 24 Ω型铜片 25 Ω型铜片 26 环形铜片 27 环形铜片 28、29、30弧形铜片 31 铜片 32 铜片 33 转动杆 34 螺帽 35 固定铜座 36 固定拉紧弹簧 37 固定杆 38 护圈
权利要求
1.一种电极型长寿命节能日光灯配套装置，由镇流器、日光灯、电容器、开关组成，其特征在于镇流器由铁芯、启动线圈限流线圈组成，它具有三个以上接线头并采用偏电压共振、电流共振相结合的电路联接法；日光灯的两端各有一个电极和引出插头。
2.根据权利要求
1所述的装置，其特征在于其镇流器的铁芯用硅钢片制成，铁芯的横截面积及装线圈的窗口尺寸按功率大小和档次多少设计，通常用的8瓦至40瓦的铁芯横截面积选用200～600MM2，两铁芯合拢安装线圈的窗口长度选用40～60MM，宽度选用6～10MM。
3.根据权利要求
1或2所述的装置，其特征在于将启动线圈和限流线圈绕制成大小相等的两个线包，每个线包都包含有启动线圈部分和限流线圈部分，绕制两种线圈的绝缘漆包线的线径应按功率大小选择，一般限流线圈的线径选用0.2～0.35MM，而启动线圈的线径要略大于限流线圈的线径，通常大0～0.1MM；启动线圈与限流线圈制匝数比为15至52，通常限流线圈绕1200～1800匝，启动线圈绕300～1200匝，限流线圈上至少有两个抽头及接线头。
4.根据权利要求
1所述的装置，其特征在于电极型日光灯的电极是采用能有效地发射电子的金属制成或再在金属表面涂复一层易发射电子的物质如金属氧化物等。
5.根据权利要求
1所述的装置，其特征在于也可将普通日光灯(好的或坏的均可)的两端加热灯丝在管外短路改制成电极型日光灯的电极。
6.根据权利要求
1所述的装置，其特征在于所用的电容器是由多个耐电压不低于400V，电容量相等或不等的小电容装在铁盒中制成的可变档电容器，它具有多对引出接头，可将这些引出接头用各种串、并联方式联接以得到多个档次的总电容量。
7.根据权利要求
1所述的装置，其特征在于所用的开关是可变档开关。它由底座和护圈及旋钮和盖两大部分组成，旋钮上有两个Ω形铜片，能与底座上相应的一对铜片接通或断开从而控制两条电路接通或断开。
8.一种日光灯的联接电路，其特征在可变档镇流器的启动线圈的一头与电极型日光灯的一个电极相接，另一头通过可变档开关与接在电源零线上的可变档电容器相接，可变档镇流器的限流线圈一头通过可变档开关与电源火线相接，另一头与启动线圈同向联后也与日光灯的同一电极联接；限流线圈上的抽头都可接到可变档开关上；可变电容器的另一头与日光灯的另一电极都与电源零线相接。
9.根据权利8所述的电路，其特征在于将启动线圈一头经可变档开关与电源火线相接，另一端与限流线圈同向联接后再与可变档电容器相接。
10.根据权利要求
8或9所述的电路，其特征是可变档开关上接限流线圈各抽头的接线头上可用于接其他不同功率的电极型日光灯的一个电极，另一个电极直接到电源零线上。
专利摘要
本实用新型提供了一种电极型日光灯配套装置。采用由铁芯、启动线圈、限流线圈(其上有两个以上抽头)组成的可变挡镇流器；灯管两端各有一个电极的新型日光灯及可变挡电容器、可变挡开关，按电压三角形、阻抗三角形、导纳三角形、电流三角形等联接成偏电压共振和电流共振电路。这套装置可大大增加日光灯的使用寿命，也可使已废的普通日光灯重新点亮正常工作。
文档编号H05B41/14GK87200960SQ87200960
公开日1987年11月4日 申请日期1987年1月27日
发明者肖治国 申请人:肖治国导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan