专利名称：一种可分级调光的节能灯供电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种节能灯供电装置，尤其是一种能够进行分级调光的节能灯供电装置。
背景技术：
目前，市场上出现一种三档(三级)调光的白炽灯，该白炽灯如图4所示。在图4中，H表示火线，N表示中线(零线)，中线N与白炽灯的灯座连接。在该图中，虚线所框部分表示使用于该三档调光白炽灯中的电压分配开关1-1，该电压开关1-1具有三档即1、2、3档(另外，0档表示不接通电源)以及两个输出端A、B。该白炽灯具有功率分别为20W、40W的二根灯丝A’、B’，它们的一端同时与中线N连接、各自的另一端分别与上述电压分配开关1-1的两输出端A、B连接。火线H向电压分配开关1-1输入交流电压并且由该电压分配开关1-1将该交流电压分配给其输出端A、B。当电压分配开关1-1位于1档时，如该图所示通过电压分配开关1-1的分配从其一输出端A输出交流电压，则与该输出端A连接的功率为20W的灯丝A’发光；当该电压分配开1-1关位于2档时，通过电压分配开关1-1的分配从其另一输出端B输出交流电压，则与该输出端B连接的功率为40W的灯丝B’发光；当该电压分配开关1-1位于3档时，通过电压分配开关1-1的分配同时从两输出端A、B输出交流电压，因而，同时接通灯丝A’、B’，两者同时发光，使得总共功率达到60W。由此，能够简单地实现照明功率为1∶2∶3的白炽灯的三级调光。
上述的三级调光技术只能够应用于一般的白炽灯，而不能够直接应用于节能灯。虽然，在节能灯领域中，也已经存在一些调光技术，但在这些技术中一般采用集成块，线路较为复杂，所以相应地成本较高。
发明内容
本实用新型提供一种结构简单、成本低廉的可分级调光的节能灯供电装置，它包括输入端接交流电压并对至少两输出端进行交流电压分配的电压分配开关，并且还包括整流/倍压整流部分；高频振荡部分；串联谐振电路部分；继电器控制部分，所述整流/倍压整流部分接受所述电压分配开关的至少两输出端的输出并且当其中一输出端输出交流电压时对所述交流电压进行整流、当另一输出端或者两输出端同时输出交流电压时对所述交流电压进行倍压整流，所述高频振荡部分以所述整流/倍压整流部分整流或者倍压整流后的电压为工作电压进行高频振荡并将振幅对应于所述工作电压的高频振荡电压输出到所述串联谐振电路部分，所述继电器控制部分接受所述电压分配开关的至少两输出端的输出并且当所述两输出端同时输出交流电压时控制使得所述串联谐振电路部分的电抗发生变化，所述高频谐振部分的输出与所述串联谐振电路串联连接后向外部的节能灯供电。
上述可分级调光的节能灯供电装置是以白炽灯调光装置中的电压分配开关为基础进行改进后的一种节能灯的供电装置。本实用新型的可分级调光的节能灯供电装置具有结构简单、容易实现、生产成本低的优点。因此，本实用新型的可分级调光的节能灯供电装置可以广泛地适用于节能灯领域，通过对节能灯进行分级调光，能够更进一步地节省电能。
图1表示本实用新型一实施例的可分级调光的节能灯供电装置1与节能灯灯管2配合使用时的结构框图。
图2表示本实用新型一实施例的可分级调光的节能灯供电装置1与节能灯灯管2配合使用时的电路原理图。
图3(a)～(d)表示构成串联谐振电路部分1-4的几种不同的电路结构。
图4表示以往使用于白炽灯三级调光技术的线路示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对于本实用新型的可分级调光的节能灯供电装置1进行说明。
如图1所示，本实用新型一实施例的可分级调光的节能灯供电装置1与节能灯灯管2构成一个节能灯整体，其中该可分级调光的节能灯供电装置1(虚线所框)可以作为一个独立产品与节能灯灯管2配合使用。作为可分级调光的供电装置，对于白炽灯可以仅由如图4所示的电压分配开关1-1构成，而本实用新型的可分级调光的节能灯供电装置1除了现有技术中的电压分配开关1-1之外，还包括整流/倍压整流部分1-2、高频振荡部分1-3、串联谐振电路部分1-4、继电器控制部分1-5。本实用新型一实施例的可分级调光的节能灯供电装置1采用上述图4所示的电压分配开关1-1，当电压分配开关1-1其一输出端A输出交流电压时，整流/倍压整流部分1-2对电压分配开关1-1输出的交流电压进行整流，当电压分配开关1-1另一输出端B输出电压或者两输出端A、B同时输出交流电压时，整流/倍压整流部分1-2对电压分配开关1-1输出的交流电压进行倍压整流。高频振荡部分1-3以该整流/倍压整流部分1-2整流或者倍压整流后的电压为工作电压进行高频振荡并将振幅正比于该工作电压的高频振荡电压输出到串联谐振电路部分1-4。高频振荡部分1-3的输出与串联谐振电路部分1-4串联连接而向节能灯灯管2供电，高频振荡部分1-3根据电压分配开关1-1两输出端A、B的输出状态，能够向节能灯灯管2供给不同振幅的高频振荡电压。继电器控制部分1-5接受电压分配开关1-1两输出端A、B的输出并当两输出端A、B同时输出交流电压时通过继电器控制部分1-5的触点控制使得所述串联谐振电路部分1-4的电抗发生变化，从而进一步改变供给节能灯灯管2的工作电流。这样，本实用新型的可分级调光的节能灯供电装置1根据电压分配开关1-1处于不同的档位，可以向节能灯灯管2供给不同大小的电压以及电流，由此，也能够实现如上述白炽灯那样的照明功率为1∶2∶3的三级调光。
以下，参照图2，首先对于本实用新型一实施例的可分级调光的节能灯供电装置1与节能灯灯管2配合使用时的电路构造进行说明，然后，再对其工作过程进行详细说明。
在图2中，采用了图4所示的电压分配开关1-1，但没有图示该电压分配开关1-1，仅表示出它的输出端A、B。另外，N同样地表示交流电压的中线，在O1～O4之间连接节能灯灯管2。整流/倍压整流部分1-2由串联连接的二极管D1～D2所构成的串联二极管支路(第1串联二极管支路)、串联连接的二极管D3～D4所构成的串联二极管支路(第1串联二极管支路)、串联连接的电容C5～C6所构成的串联电容支路并联构成并且向高频振荡部分1-3供给电压，其中二极管D1、D2的不同极性端相互连接(即二极管D1的正极与二极管D2的负极相互连接)，同样地二极管D3、D4的不同极性端相互连接(即二极管D3的正极与二极管D4的负极相互连接)。二极管D1、D2的相互连接点与电压分配开关1-1的输出端A连接、二极管D3～D4的相互连接点与交流电压的中线N耦连、电容C5～C6的相互连接点与电压分配开关1-1的输出端B连接。其中二极管D1～D4构成桥式整流电路，电容C5、C6与二极管D3、D4构成倍压整流电路。当然，对于上述D1～D4构成的桥式整流电路也可以另外采用全波整流电路、半波整流电路等。图中上方虚线所框部分为高频振荡部分1-3，由电阻R3～R8、金属膜电阻R1～R2，R9、二极管D11～D16、三极管Q1～Q2、触发管D17、电容C8，C9以及电感L10、L11构成，这些元件构成他激式振荡电路，由于高频振荡电路为节能灯技术中的常规技术，这里省略对其的详细说明(作为高频振荡部分还可以采用各种常用自激式振荡电路如LC振荡电路、RC振荡电路以及互感式振荡电路等，只要能输出高频振荡电压即可)。继电器控制部分1-5主要包括电容C3、C4、继电器J、由二极管D7～D10构成的桥式整流部分，另外，继电器控制部分1-5还具备与该桥式整流电路的输出并联的滤波电容C7。由于继电器J的线圈本身也具有滤波作用，故也可以省略电容C7，而这里配置电容C7仅为了获得更好的滤波作用。而且继电器J具有与下述串联谐振电路部分1-4连接的常开触点E与常闭触点F。串联谐振电路部分1-4包括电感L1(第1电感)、L2(第2电感)、L3(第3电感)以及电容C11(第1电容)、C12(第2电容)。电感L1、电感L2、电容C11、电容C12为串联连接，并且电感L3的一端连接在电感L1与电感L2之间、另一端与继电器J的常开触点E连接，电容C11的两端与继电器J的常闭触点F的两端连接。高频振荡部分1-3的输出即电容C9两端与该串联谐振电路部分1-3串联连接向连接在O1～O4之间的节能灯灯管2供电。
另外，在图2的电路中还设有滤波电容C1～C2、保险丝FU、电感L0，它们作为一般供电装置中常规的保护元件。再者，电容C13相当于启辉器而并联外接于节能灯灯管2的两端。
以下，参照图2，对于本实用新型的可分级调光的节能灯供电装置1的工作过程进行详细描述。
在第1种情况下即从没有图示的电压分配开关1-1的输出端A输出220V交流电压，如图2所示，此时由D1～D4构成的桥式整流电路对输入的交流电压进行整流，经整流后的工作电压输入高频振荡部分1-3，经过高频振荡在电容C9两端输出高频工作电压。在继电器控制部分1-5中，电容C3、C4的一端分别与电压分配开关1-1的两输出端A、B连接并且它们的另一端同时与D7～D10构成的桥式整流部分的输入端连接，该桥式整流部分对于通过电容C3或者/以及电容C4的交流电压进行整流并提供给并联在其输出端上的电容C7、继电器J。由于此时仅输出端A输出交流电压，故仅接通电容C4，电容C4与电容C7处于串联分压状态，电容C7两端的电压经过上述D7～D10构成的桥式整流电路整流后还不能到达继电器J的工作电压，继电器J不吸合。此时，继电器J保持常闭触点F为闭合状态、常开触点E为开路状态，故电容C11被短路，且电感L3悬空，此时串联谐振电路部分1-4由电感L1、L2与电容C12串联构成即相当于图3(a)所示的电路结构。设此时从高频振荡部分1-3供给节能灯灯管2的高频振荡电压(电容C9两端的电压)为U、通过串联谐振电路部分1-4供给节能灯灯管2的工作电流为I，节能灯的功率为P1＝UI＝P。
在第2种情况下即从电压分配开关1-1的输出端B输出交流电压，如图2所示，由二极管D3、D4与电容C5、C6构成的倍压整流电路对输入的交流电压进行倍压整流。经过倍压整流后的振幅为整流电压的2倍，然后高频振荡部分1-3以该交流电压为工作电压进行高频振荡，故在电容C9两端输出高频振荡电压的振幅是第1种情况下2倍即为2U。又，此时，由于仅从输出端B输出交流电压，同样地，没有接通电容C4，仅电容C3与电容C7串联分压，故继电器J的两端也不能到达一定电压，继电器J也不吸合。与第1种情况相同，继电器J依然位于常闭触点F，由于此时串联谐振电路部分1-4的结构与第1种情况相同，故其电抗没有变化，供给节能灯灯管2的工作电流也为I，根据公式P＝UI，此时节能灯的功率即P2＝2U·I＝2P。
在第3种情况下即从电压分配开关1-1的输出端A、B同时输出交流电压，由于输出端A、B都输出交流电压，同时接通电容C3、C4，电容C3、C4并联后再与电容C7串联。由于电容C3、C4并联后的容抗小于它们任意之一，因此，在电容C7两端获得的电压比电容C3、电容C4各自分别与电容C7串联联时要大，则继电器J的两端电压升高而达到一定电压，此时继电器J吸合，继电器J原有的触点状态发生反转，即常闭触点F为开路状态、常开触点F为闭合状态。因此，电感L2与电感L3并联后再与电感L1、电容C11、C12串联构成串联谐振电路部分1-4，即相当于图3(b)所示的电路结构。此时，串联谐振电路部分1-4的电抗显然与上述2种情况不同，故通过继电器控制部分1-5中继电器J的触点控制，改变了串联谐振电路部分1-4的电抗。另外，由于输出端B也输出交流电压，故整流/倍压整流部分1-2为倍压整流状态，与第2种情况相同地电容C9两端的高频电压为2U。我们可以预先适当地选择电感L3与电容C11的数值，使得流过串联谐振电路部分1-4的工作电流为第1、2种情况下I的3/2I，则根据公式P＝UI，此时节能灯的功率为P3＝2U·3/2I＝3UI＝3P。
如上所述，在本实施形态中，在上述3种情况下，节能灯的功率P1∶P2∶P3＝P∶2P∶3P＝1∶2∶3，因此，根据上述实施例的电路构造，能够简单地实现对节能灯进行三级调光。再者，对于由二极管D1～D4以及电容C5～C6构成的整流/倍压整流部分1-2，由于该部分中的倍压整流电路兼用了构成其桥式整流电路的二极管D1～D4中的两个二极管D3、D4，显然地能够节省元件、简化电路。
作为其他实施形态，还可以通过增加电压分配开关1-1的输出端以及继电器J的触点数，实现节能灯的多级调光。
又，本实用新型的可分级调光的节能灯供电装置1并不仅限于上述的电路，还可以作变换。例如，继电器控制部分1-5中的电容C3、C4可用电阻替代，其缺点是增加了消耗功率。再者，继电器控制部分1-5中除了继电器外的其它电路可改用逻辑控制电路。具体地，可以将电压分配开关1-1的输出端A、B输出交流电压时作为“1”，反之为“0”，仅当其两输出端A、B都输出交流电压时(即满足与的逻辑)逻辑与门输出为“1”，此时使得继电器J吸合，上述输出端A、B只要有一端没有输出交流电压时，继电器J保持不吸合。这样，也可以获得与上述实施例相同的效果。而在上述实施例中采用电容C3、C4是为了使得本实用新型的可分级调光的节能灯供电装置1的线路更为省电。
再者，对于串联谐振电路部分1-4也可以作种种变化。例如，通过改变图2电路中电感L1、L2、L3以及电容C11、C12与继电器J的常开触点E、常闭触点F之间的连接关系，能够构成不同的串联谐振电路。在图3(c)、(d)中表示改变图2中串联谐振电路部分1-4与继电器J的触点E、F的连接关系之后当继电器J吸合前(图3(c))和吸合后(图3(d))串联谐振电路部分1-4的其他的电路结构例。
虽然，已经参照附图及实施例描述了本实用新型的可分级调光的节能灯供电装置1，然而，这些仅仅是为了方便于实施本实用新型而进行的说明性描述。事实上，在不背离本实用新型原理的条件下，如上所述，还可以对本实用新型进行各种形式的修改。因此，上述实施例中所描述的电路细节不能用于限定本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应由所附权利要求书来限定。
权利要求1.一种可分级调光的节能灯供电装置，包括输入端接交流电压并对至少两输出端进行交流电压分配的电压分配开关，其特征在于，还包括整流/倍压整流部分；高频振荡部分；串联谐振电路部分；继电器控制部分，所述整流/倍压整流部分接受所述电压分配开关的至少两输出端的输出并且当其中一输出端输出交流电压时对所述交流电压进行整流、当另一输出端或者两输出端同时输出交流电压时对所述交流电压进行倍压整流，所述高频振荡部分以所述整流/倍压整流部分整流或者倍压整流后的电压为工作电压进行高频振荡并将振幅对应于所述工作电压的高频振荡电压输出到所述串联谐振电路部分，所述继电器控制部分接受所述电压分配开关的至少两输出端的输出并且当所述两输出端同时输出交流电压时控制使得所述串联谐振电路部分的电抗发生变化，所述高频谐振部分的输出与所述串联谐振电路串联连接后向外部的节能灯供电。
2.如权利要求1所述的可分级调光的节能灯供电装置，其特征在于，所述整流/倍压整流部分由第1串联二极管支路、第2串联二极管支路以及电容支路并联构成向所述高频振荡部分供给电压，所述第1、第2串联二极管支路各由两个二极管通过它们的不同极性端相互连接构成、所述串联电容支路由两个电容相互连接构成，所述第1串联二极管支路中两个二极管的相互连接点与所述电压分配开关的一输出端连接、所述第2串联二极管支路中两个二极管的相互连接点与所述交流电压的中线耦连、串联电容支路中两个电容的相互连接点与所述电压分配开关的另一输出端连接。
3.如权利要求1或2所述的可分级调光的节能灯供电装置，其特征在于，所述继电器控制部分包括两个电容、继电器以及桥式整流部分，所述两个电容的一端分别与所述电压分配开关的两输出端连接且所述两个电容的另一端同时与所述桥式整流部分的输入端连接，所述桥式整流部分的输出端与所述继电器并联连接向所述继电器供电。
4.如权利要求1或2所述的可分级调光的节能灯供电装置，其特征在于，所述串联谐振电路部分包括第1、第2电容以及第1、第2、第3电感，当所述电压分配开关仅一输出端输出交流电压时通过所述继电器触点控制使得所述串联谐振电路部分由第1电感、第2电感、第2电容串联构成，当所述电压分配开关两输出端同时输出交流电压时通过所述继电器触点控制使得所述串联谐振电路部分由第2电感与第3电感并联后同第1电感、第1电容、第2电容串联构成。
专利摘要本实用新型提供一种可分级调光的节能灯供电装置,包括输入端接交流电压并对至少两输出端进行交流电压分配的电压分配开关,还包括:整流/倍压整流部分;高频振荡部分;串联谐振电路部分;继电器控制部分。本实用新型的可分级调光的节能灯供电装置能够实现节能灯的分级调光,具有结构简单、成本低廉的优点。
文档编号H05B41/38GK2514620SQ0125355
公开日2002年10月2日 申请日期2001年9月10日 优先权日2001年9月10日
发明者俞志龙 申请人:上海威廉照明电气有限公司