专利名称：荧光灯闪烁装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子闪烁装置，特别涉及一种荧光灯闪烁装置。
二十世纪三十年代已发明荧光灯，近一、二十年来三基色荧光灯管和电子镇流器已很成熟，大大地提高了荧光灯的工作效率，也丰富了它的色彩。但由于其开关寿命短，长期以来只用在连续照明方面，没能在霓虹灯、广告灯等灯光闪烁领域应用。
本实用新型的目的是提供一种可以克服上述缺点的荧光灯闪烁装置，使各种颜色、各种形状、各种功率的荧光灯能长期稳定地工作在高闪烁频率的状态下。
本实用新型包括整流滤波电路1、振荡与驱动电路2，其特征在于本实用新型还包括闪烁控制电路3、灯丝加热电路4和灯管点燃电路5；灯丝加热电路4两输出端分别与荧光灯管F两端各一个灯丝接线端子并联连接，即每对灯丝接线端子分别各取一端与灯丝加热电路4的输出端单端对应连接；灯管点燃电路5两输出端也分别与荧光灯管F两端的另外一个灯丝接线端子并联连接，即每对灯丝接线端子分别各取另一端与灯管点燃电路5的输出端单端对应连接；闪烁控制电路3通过振荡与驱动电路2按预定的时序关系交替地驱动灯丝加热电路4和灯管点燃电路5，改变着荧光灯管(F)的工作状态。
本实用新型所述的闪烁控制电路3、灯丝加热电路4和灯管点燃电路5可以是在荧光灯管F两灯丝接线端子中分别各取一端并联连接一只启动电容C2和一只双金属片与钨丝加热的开关泡S；取一个灯丝接线端子的悬空端串联连接隔直电容C1后和振荡与驱动电路2的正极输入端一起接至整流滤波电路1正极输出端，再取另一个灯丝接线端子的悬空端串联连接镇流电感L后接至振荡与驱动电路2的正极输出端，振荡与驱动电路2的负极公共输入端与整流滤波电路1负极输出端连接。
本实用新型所述的闪烁控制电路3、灯丝加热电路4和灯管点燃电路5可以是在荧光灯管F两灯丝接线端子中分别各取一端并联连接一只启动电容C2再与一只电阻R和一只控制继电器J的一组触点的串连电路并联连接，继电器J的输入端与通用定时开关外电路连接；一个灯丝接线端子的悬空端串联连接隔直电容C1后和振荡与驱动电路2的正极输入端一起接至整流滤波电路1正极输出端，再取另一个灯丝接线端子的悬空端串联连接镇流电感L后接至振荡与驱动电路2的正极输出端，振荡与驱动电路2的负极公共输入端与整流滤波电路1负极输出端连接。
本实用新型所述的闪烁控制电路3、灯丝加热电路4和灯管点燃电路5可以是在荧光灯管F两灯丝接线端子中分别各取一端并联连接一只启动电容C2；取一个灯丝接线端子的悬空端串联连接隔直电容C1后和振荡与驱动电路2的正极输入端一起接至整流滤波电路正极输出端，再取另一个灯丝接线端子的悬空端串联连接镇流电感L后接至振荡与驱动电路2的正极输出端，振荡与驱动电路2的负极公共输入端与整流滤波电路1负极输出端连接，振荡频率控制电路H在通用开关外电路的有序控制下通过改变振荡与驱动电路(2)的工作频率，改变荧光灯管F的工作状态。
本实用新型所述的闪烁控制电路3、灯丝加热电路4和灯管点燃电路5可以是由电源经变压器T降压给荧光灯管F两灯丝供电，每个灯丝对应一个独立的次级线圈，两个次级线圈分别与两个灯丝连接端并联连接，变压器T的初级线圈一端串接隔直电容C3后与振荡与驱动电路2A的正极输入端一起接至整流滤波电路1正极输出端，另一端串联连接镇流电感L1后接至振荡与驱动电路2A的正极输出端，振荡与驱动电路2A的负极公共输入端与整流滤波电路1负极输出端连接；两对接线端子中每对分别各取一端并联连接启动电容C2，其中一端串联连接隔直电容C1后接至整流滤波电路1正极输出端，另一端串联连接镇流电感L2后接至振荡与驱动电路2B的正极输出端，振荡与驱动电路2B的负极公共输入端与整流滤波电路1负极输出端连接。信号隔离及交替控制电路G在通用开关外电路的有序控制下分别控制两振荡与驱动电路2A和2B交替工作，改变荧光灯管F的工作状态。
本实用新型所述的信号隔离及交替控制电路G，由R1、R2、D1、G5、G6、G7连接组成，R1的一端接电源正极，另一端连接G7的集电极和D1的正极，D1的负极连接G6的基极，G6的集电极连接G4的基极，G6的发射极连接电源负极，G7发射极连接G5的基极，G5的集电极连接G2的基极，G5的发射极连接电源负极，R2串接于G7的发光二极管正极，G7的两个输入端与通用开关外电路连接。
本实用新型所述的振荡频率控制电路H由IC、G3、CT’、CT、RT连接组成；IC的1、2、4端子短接后接逻辑地，3端子悬空，5端子连接CT’和CT的一端，CT’的另一端连接G3的一个输出端，G3的另一个输出端接逻辑地，G3的两个输入端a、b与通用定时开关外电路连接，CT的另一端接逻辑地，6端子连接RT的一端，RT的另一端接逻辑地，7端子接逻辑地，8、端子同时连接R1、C5、D4，9、10端子与变压器T的初级线圈并联连接，11、12端子连接8端子，13、14端子短接，15、16端子短接后接逻辑地。
本实用新型的优点是控制电路简单、多样化且成本低；闪烁频率高、使用方便且应用广泛，代替白炽灯闪烁后可节省大量电能。
以下结合附图，对本实用新型的实施例进行说明附
图1为本实用新型实施例的电路方框示意图附图2为本实用新型实施例的非控制型电路示意图附图3为本实用新型实施例的简单控制Ⅰ型电路示意图附图4为本实用新型实施例的简单控制Ⅱ型电路示意图附图5为本实用新型实施例的典型控制型电路示意图附图6为本实用新型实施例的典型控制型电路原理图附图7为本实用新型实施例的简单控制Ⅱ型电路原理图附图1中方框1为整流滤波电路，方框2为振荡与驱动电路，方框3为闪烁控制电路、方框4为灯丝加热电路、方框5为灯管点燃电路、方框F为荧光灯管。图中揭示了本实用新型实施例的基本构思就是基于电子管的工作原理，只要合理加热灯管灯丝，使其随时提供热电子，保证加电即导通点亮，这样可大幅度提高开关频率并延长灯管寿命。图中还描述了各模块电路之间的基本关系，在实施例中这些电路可以有许多变化和差异，但其基本功能却是始终保持在其中的。
附图2所示实施例是在启动电容C2两端并联一只双金属片与钨丝加热的开关泡S。开始时双金属片接通，钨丝上通有电流加热，同时电流也给荧光灯管的两个灯丝加热，由于钨丝两端电压较低，所以这时荧光灯管不亮，几秒钟后双金属片受热弯曲，离开触点时，荧光灯管在C2两端的较高电压作用下点燃。此后，S中的钨丝和双金属片逐渐冷却，最终双金属片又与触点相接，这样周而复始，荧光灯一亮一暗地闪烁，闪烁频率取决于S的特性。
附图3所示实施例是在启动电容C2两端并联一只继电器J的一组触点与电阻R的串连电路。电阻R起保护继电器触点和限流作用。继电器可选用电磁继电器、干簧继电器、固体继电器等等。由外电路控制继电器的通和断，继电器接通时荧光灯管不亮，同时加热两端灯丝，继电器断开时荧光灯管点亮。这种装置适合闪烁频率较低的场合。
附图4所示实施例是由外电路控制振荡与驱动电路的振荡频率，当工作在较高频率时，C2容抗较小，L感抗较大，C2上的高频电压较小，荧光灯不亮，灯丝处于加热状态。当外电路控制使振荡与驱动电路的振荡频率恢复到较低的正常频率时，荧光灯管点亮。这个闪烁装置可用于较高的闪烁频率下。
附图5所示实施例是典型的控制型电路，荧光灯管F的灯丝由单独电路加热，也可由电源经变压器降压单独供电，但每个灯丝必须有一个独立的次级线圈。如图所示，由变压器T的两个次级线圈分别加热两个灯丝，点亮荧光灯仍采用振荡与驱动电路。C3、C1是隔直电容，C2是启动电容，L1、L2、是镇流电感。由外电路来的控制信号经隔离及交替控制电路G分别控制振荡与驱动电路2A和振荡与驱动电路2B，使其交替工作。当振荡与驱动电路2A工作时，荧光灯管F的灯丝加热，灯管不亮。当振荡与驱动电路2B工作时，灯管F点亮，而灯丝则停止外加热。这个闪烁装置适合快速及慢速的闪烁变化。
附图6是附图5的具体实施电路。当没有控制信号输入时，光隔离管G7不工作，a点无电压，这时整流滤波后的电源正极经电阻R1(约200KΩ)和二极管D1至b点再经过三极管G6的基极与发射极到电源负极，产生约1.5mA电流，使G6饱和导通，迫使三极管G3、G4不工作，荧光灯不亮，此时三极管G1、G2正常工作，有交变电流通过电容C3，变压器T的初级线圈和电感L1等。变压器T的次级线圈分别给荧光灯管的两个灯丝加热。当约5V的直流控制信号加在光电隔离管G7的输入端时，光电隔离管G7的三极管饱和导通。通过电阻R1的电流由a点注入三极管G5的基极，G5处于饱和导通，迫使G1、 G2不工作，荧光灯管的灯丝加热停止。同时由于三极管G6的b点得不到电压而处于截止状态，而三极管G3、G4恢复正常工作，使荧光灯点亮。
附图6的上半部分电路是荧光灯的灯丝加热电路，下半部分电路是荧光灯的点燃电路。控制信号只要在0或5V上变化即可控制荧光灯的暗或亮。附图6中所有二极管都是IN4007；G1、G2、G3、G4为DK55；G5、G6为3DK7；G7为3EDK62G；D4、D5为DB3；荧光灯管F为40W。
附图7是附图4的具体实施电路。当光电耦合管G3无输入电流时，G3的输出端为开路，定时电容CT’不起作用，此时集成电路IC的内部振荡频率为f=1.1/(RT·CT)≈100KHz，而IC的两个输出端9脚和10脚时交替输出正脉冲的，所以通过脉冲变压器T的输出则变为50KHz，因频率较正常频率高，镇流电感L阻抗较大，而启动电容C2的容抗变小，端电压也小，不足以使荧光灯管点亮，电流只使灯丝加热。当光电耦合管G3的a、b端输入5～10mA电流，是双向可控硅导通，G3的输出端短接，这时CT与CT’成为并联，定时电容的容量加倍，所以振荡频率减半，约为50KHz，输出频率相应为25KHz，降为正常频率，此时L与C2处于接近谐振状态，C2上的电压很高使荧光灯管点亮。
附图7中所有二极管都是IN4007；D4、D5、D6、D7、D8为12V稳压管，C3、C4滤波电解电容250V/10μ,C5滤波电解电容25V/10μ,R1降压电阻3KΩ,R2、R3、R4保护电阻20Ω,C1隔直电容400V/0.1μF,C2启动电容630V/4700PF,L镇流电感，G1、G2为IRF830场效应管，IC为集成电路TL494,G3为双向光电耦合管TLP525G,T时脉冲变压器，IC的振荡频率f=1.1/(RT·CT)或f=1.1/RT(CT’+CT),RT=5.1KΩ为定时电阻，CT、CT’皆为2200PF为定时电容，F是40W的荧光灯管。
权利要求1．一种荧光灯闪烁装置，包括整流滤波电路(1)、振荡与驱动电路(2)，其特征在于所述装置还包括闪烁控制电路(3)、灯丝加热电路(4)和灯管点燃电路(5)；灯丝加热电路(4)两输出端分别与荧光灯管(F)两端各一个灯丝接线端子并联连接，即每对灯丝接线端子分别各取一端与灯丝加热电路(4)的输出端单端对应连接；灯管点燃电路(5)两输出端也分别与荧光灯管(F)两端的另外一个灯丝接线端子并联连接，即每对灯丝接线端子分别各取另一端与灯管点燃电路(5)的输出端单端对应连接；闪烁控制电路(3)通过振荡与驱动电路(2)按预定的时序关系交替地控制灯丝加热电路(4)和灯管点燃电路(5)改变着荧光灯管(F)的工作状态。
2．根据权利要求1所述的荧光灯闪烁装置，其特征在于所述的闪烁控制电路(3)、灯丝加热电路(4)和灯管点燃电路(5)可以是在荧光灯管(F)两灯丝接线端子中分别各取一端并联连接一只启动电容(C2)和一只双金属片与钨丝加热的开关泡(S)；取一个灯丝接线端子的悬空端串联连接隔直电容(C1)后和振荡与驱动电路(2)的正极输入端一起接至整流滤波电路(1)正极输出端，再取另一个灯丝接线端子的悬空端串联连接镇流电感(L)后接至振荡与驱动电路(2)的正极输出端，振荡与驱动电路(2)的负极公共输入端与整流滤波电路(1)负极输出端连接。
3．根据权利要求1所述的荧光灯闪烁装置，其特征在于所述的闪烁控制电路(3)、灯丝加热电路(4)和灯管点燃电路(5)可以是在荧光灯管(F)两灯丝接线端子中分别各取一端并联连接一只电阻(R)与一只控制继电器(3)的串连电路和一只启动电容(C2)，继电器的输入端与通用定时开关外电路连接；一个灯丝接线端子的悬空端串联连接隔直电容(C1)后和振荡与驱动电路(2)的正极输入端一起接至整流滤波电路(1)正极输出端，再取另一个灯丝接线端子的悬空端串联连接镇流电感(L)后接至振荡与驱动电路(2)的正极输出端，振荡与驱动电路(2)的负极公共输入端与整流滤波电路(1)负极输出端连接。
4．根据权利要求1所述的荧光灯闪烁装置，其特征在于所述的闪烁控制电路(3)、灯丝加热电路(4)和灯管点燃电路(5)可以是在荧光灯管(F)两灯丝接线端子中分别各取一端并联连接一只启动电容(C2)；取一个灯丝接线端子的悬空端串联连接隔直电容(C1)后和振荡与驱动电路(2)的正极输入端一起接至整流滤波电路正极输出端，再取另一个灯丝接线端子的悬空端串联连接镇流电感(L)后接至振荡与驱动电路(2)的正极输出端，振荡与驱动电路(2)的负极公共输入端与整流滤波电路(1)负极输出端连接，振荡频率控制电路(H)通过改变振荡与驱动电路(2)的工作频率，控制荧光灯管(F)的工作状态。
5．根据权利要求1所述的荧光灯闪烁装置，其特征在于所述的闪烁控制电路(3)、灯丝加热电路(4)和灯管点燃电路(5)可以是由电源经变压器(T)降压给荧光灯管(F)两灯丝供电，每个灯丝对应一个独立的次级线圈，两个次级线圈分别与两个灯丝连接端并联连接，变压器(T)的初级线圈一端串接隔直电容(C3)后与振荡与驱动电路(2A)的正极输入端一起接至整流滤波电路(1)正极输出端，另一端串联连接镇流电感(L1)后接至振荡与驱动电路(A)的正极输出端，振荡与驱动电路(2A)的负极公共输入端与整流滤波电路(1)负极输出端连接；两对接线端子中每对分别各取一端并联连接启动电容(C2)，其中一端串联连接隔直电容(C1)后接至整流滤波电路(1)正极输出端，另一端串联连接镇流电感(L2)后接至振荡与驱动电路(2B)的正极输出端，振荡与驱动电路(2B)的负极公共输入端与整流滤波电路(1)负极输出端连接。两振荡与驱动电路(2A)和(2B)由信号隔离及交替控制电路(G)分别控制、交替工作。
6．根据权利要求5所述的荧光灯闪烁装置，其特征在于所述的信号隔离及交替控制电路(G)，由(R1)、(R2)、(D1)、(G5)、(G6)、(G7)连接组成，(R1)的一端接电源正极，另一端连接(G7)的集电极和(D1)的正极，(D1)的负极连接(G6)的基极，(G6)的集电极连接(G4)的基极，(G6)的发射极连接电源负极，(G7)发射极连接(G5)的基极，(G5)的集电极连接(G2)的基极，(G5)的发射极连接电源负极，(R2)串接于(G7)的发光二极管正极，(G7)的两个输入端与通用定时开关外电路连接。
7．根据权利要求4所述的荧光灯闪烁装置，其特征在于所述的振荡频率控制电路(H)由(IC)、(G3)、(CT’)、(CT)、(RT)连接组成；(IC)的1、2、4端子短接后接逻辑地，3端子悬空，5端子连接(CT’)和(CT)的一端，(CT’)的另一端连接(G3)的一个输出端，(G3)的另一个输出端接逻辑地，(G3)的两个输入端(a)、(b)与通用定时开关外电路连接，(CT)的另一端接逻辑地，6端子连接(RT)的一端，(RT)的另一端接逻辑地，7端子接逻辑地，8、端子同时连接(R1)、(C5)、(D4)，9、10端子与变压器(T)的初级线圈并联连接，11、12端子连接8端子，13、14端子短接，15、16端子短接后接逻辑地。
专利摘要一种荧光灯闪烁装置,包括整流滤波电路1、振荡与驱动电路2、闪烁控制电路3、灯丝加热电路4和灯管点燃电路5。该装置对荧光灯管的灯丝进行合理加热,有序控制荧光灯管的点燃,使其长期、稳定、高频率闪烁发光。克服了荧光灯管开关寿命低,只能用于连续照明领域的缺点,可广泛用于霓虹灯、广告灯等灯光闪烁领域。
文档编号H05B41/28GK2444378SQ0021541
公开日2001年8月22日 申请日期2000年7月8日 优先权日2000年7月8日
发明者孙强, 孙原, 孙志楷 申请人:青岛通广电子技术开发有限公司