荧光灯快速预热启动电路的制作方法
【专利摘要】一种荧光灯快速预热启动电路，解决了现有同类技术存在的灯丝预热电流偏小与预热启动时间太长而无法满足新出台的快速预热启动要求的缺点，其特征是由辉光放电管与体积极小的微型PTC串联而成。其中的辉光放电管的作用是阻断灯管点燃后流过PTC的电流，使这种预热启动电路在灯管工作时无功耗，且能够增大流过谐振电容的灯丝预热电流，达到充分预热灯丝的效果；其中的微型PTC因其热容量极小而温升快，电阻变化快，能够有效缩短预热时间，达到快速预热启动的要求。本发明成功解决了当前节能灯与其它荧光灯存在的既要做到充分预热灯丝又要达到快速启动要求的技术难题，取得有效提高产品质量的效果。
【专利说明】荧光灯快速预热启动电路
所属【技术领域】
[0001]本发明涉及一种荧光灯预热启动电路，尤其是一种由辉光放电管与微型PTC组成的荧光灯快速预热启动电路。
【背景技术】
[0002]本发明涉及的荧光灯为热阴极荧光灯，包括节能灯(紧凑型荧光灯)、直管荧光灯与环形荧光灯。这种热阴极荧光灯在其点燃放电(或称启动)的过程中，其阴极(即灯丝电极)必须有足够高的温度能够大量发射电子才有较长的开关寿命。因此，荧光灯在启动时是否实现了充分的灯丝预热，对荧光灯的使用寿命影响很大，荧光灯电子镇流器是否具有良好的预热启动功能十分重要。
[0003]最近国际社会及我国均出台有关节能灯与荧光灯预热启动的新要求，例如欧盟要求10瓦以下的节能灯预热启动时间不能超过1.5秒，10瓦以上的不超过I秒，灯的开关寿命不能少于30000次！也就是说既要做到充分预热灯丝使开关寿命大于30000次，又要做到快速启动，启动时间不能超过I秒-1.5秒。而之前的要求是预热时间不超过4秒，开关寿命大于6000次，可见对节能灯预热启动性能的要求提高了很多。以致我国各大光源公司的节能灯产品均无法达到上述要求。欧盟上述要求从明年(2013)9月I日起执行，对满足不了所述要求的产品将停止采购，这使我国众多的节能灯出口企业压力很大。
[0004]已有的节能灯与荧光灯预热启动技术有如下几种:1.在灯丝之间的电路中接入正温度系数热敏电阻PTC (参阅深圳三宝创业科技有限公司的PTC产品介绍)。但这种技术的预热电流往往偏小，使灯丝预热不充分而开关寿命达不到要求。另外这种技术使用的PTC在工作时有功耗，使整灯光效下降，可靠性也因此有所降低；2.采用由压敏电阻与PTC组合而成的所谓“智能PTC”或称为“可关断软启动器”来替代上述PTC (参阅专利“可关断软启动器”，专利号为CN99257116.2)，此种“智能PTC”或“可关断软启动器”虽然能够做到无附加功耗且预热电流也可以足够大，但此种器件热容量较大，预热启动时间偏长，难以满足上述快速预热启动的要求；3.采用压敏放电开关与PTC组合的预热启动电路(参阅专利“预热启动电路”，专利号为CN200820160786.3)，对大部分细管径节能灯灯管而言，此技术也存在预热电流偏小与预热时间偏长的问题；4.采用启动时升高工作频率的方法。但此种电路成本增加太多，大大限制了应用范围。总之，至今已有的节能灯预热启动技术尚难以满足新的要求。
【发明内容】
[0005]为了满足开关寿命足够长且启动速度足够块的要求，克服上述已有预热启动技术存在的预热电流偏小、预热启动时间过长的缺点，本发明设计了一种由辉光放电管与微型PTC串联而成的荧光灯快速预热启动电路，它连接于节能灯或其他荧光灯电子镇流器电路的输出端的荧光灯灯丝接点之间。本发明中的辉光放电管的点燃电压(常为200V至500V之间)必须低于荧光灯的点燃电压且高于荧光灯点燃后的工作电压的峰值，于是在开灯时首先点燃辉光放电管而使荧光灯进入预热启动状态。而在荧光灯点燃之后，辉光放电管就不会再次点燃，从而使预热启动电路等效于开路而不影响荧光灯的正常点亮；本发明中的与辉光放电管串联连接的微型PTC具有独特的极小体积所对应的极小热容量，能够有效缩短PTC温升至居里点的时间。
[0006]本发明中的辉光放电管设计为一只具有二个片状或丝状的金属电极并充入适当气压惰性气体的气体放电管；本发明中的微型PTC是一只体积为I立方毫米至20立方毫米之间的热容量极小的PTC。
[0007]本发明快速预热启动电路的工作过程如下:接通电源，当加在辉光放电管上的电压等于或大于其点燃电压时，辉光放电管内二个电极之间立即点燃辉光放电，并维持一定的辉光放电工作电压，此时流过辉光放电管的放电电流亦流过与其串联连接的微型PTC，由于微型PTC热容量极小，便迅速温升至居里点而电阻值猛增至几乎开路，使电子镇流器的输出电路近似谐振而在荧光灯两端产生高压点燃荧光灯。显然，通过控制微型PTC的热容量就可以达到快速启动的要求。在此荧光灯点燃过程的较短时间内，流过荧光灯灯丝的预热电流由两部分组成，一部分是流过辉光放电管与微型PTC的辉光放电管的放电电流?’另一部分是流过谐振电容的电流，此部分电流是灯丝预热电流的主要部分，显然，此预热电流的主流将正比于谐振电容上的电压，即正比于辉光放电管的电压与微型PTC电压之和。由于辉光放电管的工作电压较高，常为150V-200V，故可产生较大的灯丝预热电流，使灯丝得到充分预热而使突光灯有较长的开关寿命。在突光灯点燃之后，由于突光灯工作电压的峰值显著低于辉光放电管的点燃电压，辉光放电管不会再次点燃导通，从而阻断了流过微型PTC的电流，使放电管与PTC均无功耗，这不仅使此预热启动电路不产生附加功耗，有利于提闻系统光效，还能有效提闻预热启动电路工作的可罪性与工作寿命。
[0008]采用本发明的荧光灯快速预热启动电路之后，不仅使节能灯与其他荧光灯在启动时有充分的灯丝预热而具有很长的开关寿命，还具有可以控制到少至0.5秒的快速预热启动时间，从而能够轻松达到国际社会与我国对节能灯预热启动的新要求。因而本发明是一种有利于我国继续保持占有全球80%产量的世界节能灯生产大国地位的重要技术！
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图与实施例对本发明进一步加以说明。
[0010]图1.是本发明的电路原理图。
[0011]图2、是本发明中的具有片状金属电极的辉光放电管的结构原理图。
[0012]图3、图4分别是本发明中的具有二种丝状金属电极的辉光放电管的结构原理图。
[0013]图5、图6分别是本发明的微型PTC的片式结构与直插式结构的示意图。
[0014]图中I为辉光放电管；2为微型PTC ；3为荧光灯的灯管；4为连接在荧光灯灯丝之间的电容，俗称为谐振电容；5为辉光放电管的二个金属电极；6为辉光放电管的泡壳；7为辉光放电管的引线；8为片式PTC的涂覆导电层的焊接端；9为片式PTC的基体。
[0015]此外，图中H表示片式PTC的厚度或高度；胃表示片式PTC的宽度山表示片式PTC的长度。
【具体实施方式】[0016]本发明的实施例1为5W节能灯的快速预热启动电路，如图1所示。图中辉光放电管(I)与微型PTC(2)串联连接所组成的电路就是本发明的快速预热启动电路。它连接于电子镇流器电路的输出端与谐振电容(4)并联。其中辉光放电管的点燃电压为200V至250V，其辉光放电维持电压为150V;辉光放电管的电极为图2所示的片状金属电极，也可以是图
3、图4所示的丝状金属电极；其中的微型PTC为图5所示的片式结构PTC，其厚度H为2.0毫米、宽度W为2.0毫米、长度L为3.0毫米，其居里温度为75 °C，室温电阻值为4000欧姆。
[0017]本发明的实施例2为15W节能灯的快速预热启动电路。与实施例1不同的是其中的辉光放电管的点燃电压为250V至300V ;其中的微型PTC为类似于常规结构的微型直插式PTC，图6为其结构原理图。其圆块形PTC基体的直径为2.5毫米，厚度为2.5毫米，居里温度为75°C，室温电阻值为1000欧姆。
【权利要求】
1.一种荧光灯快速预热启动电路，连接在电子镇流器电路输出端的荧光灯灯丝接点之间，其特征是由辉光放电管与微型PTC串联连接而成，且其中的辉光放电管的点燃电压在150V至500V之间，其中的微型PTC的不包含外包封与引脚的体积在I立方毫米至20立方毫米之间。
2.如权利要求1所述的一种荧光灯快速预热启动电路，其特征是其中的辉光放电管是一只具有二个电极并充入惰性气体的气体放电管，放电管的二个电极为金属片、金属杆或金属丝所构成。
3.如权利要求1所述的一种荧光灯预热启动电路，其特征是其中的微型PTC为片式结构，其厚度为0.5毫米至3毫米之间；宽度为I毫米至4毫米之间；长度为2毫米至8毫米之间。
4.如权利要求1所述的一种荧光灯预热启动电路，其特征是其中的微型PTC为直插式结构，其圆块形PTC基体的直径为I毫米至2.5毫米之间。
【文档编号】H05B41/36GK103491695SQ201210190689
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2012年6月12日
【发明者】李先栗, 李博 申请人:李博