专利名称：带铁芯电感的电子镇流装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于低压日用照明电器。
传统的日光灯铁芯电感镇流器必需使用启辉器，这种照明装置，在市电电压偏压时，无法使日光灯启辉，并且日光灯和启辉器都极易损坏，因此电网电压不稳定和电压偏低的地区无法正常使用现有低频铁芯电感镇流器和启辉器组装的日光灯照明装置。近几年来发展起来的电子镇流器，不用启辉器，能在偏压的市电压下使日光灯启辉点亮，它已越来越受到人们的重视，它将逐渐取代传统的铁芯电感镇流器和启辉器。目前的电子镇流器有两种类型，一种是高频点燃的电子镇流器，它由晶体三极管、电容、电阻、二极管、高频电感等电子元器件，将市电转变成约20KC的高频电来点燃日光灯的，它发光效率高、损耗低，因此有较好的节电效果，并且能在市电电压偏低的场合正常发光，但由于要用三极管变频，并且要使三极管工作于300伏高压和约20KC高频振荡状态，因此它的成本高，可靠性较差。这在经济尚不发达地区，特别是广大农村目前还很难推广这种高频电子镇流器。另一种是直流点燃的电子镇流器，它由电容、二极管和电阻等元器件组成，将市电倍压和整流成直流供给日光灯点燃照明，由于它没有用三极管，也不工作在高频，使用的是可靠性较高的电容和二极管等元器件，因此可靠性比高频电子镇流器要高，成本也较低，但是它是用电阻作限制通过日光灯的峰值电流的，因此自身功耗也比高频电子镇流器要大得多、不能将此限流电阻安装在日光灯灯座内，或镇流器外壳内。
本实用新型的一个目的是减少直流点燃日光灯的倍压电子镇流装置中的自身有功损耗。
本实用新型的再一个目的是使传统的铁芯电感镇流器能在偏低的市电电压下正常点亮发光、并且可以不用启辉器。
本实用新型提供一种带铁芯电感的倍压式直流电子镇流装置，它由低频铁芯电感、电容、二极管、电阻和灯座组成，其特征在于电容和二极管组成一个倍压整流器，有一个低频铁芯电感与倍压整流器相串联。铁芯电感可以串接在①倍压整流器的直流输出回路中，②倍压整流器的交流输入回路中；③倍压整流器内部二个二极管之间。铁芯电感可以安装在一个日光灯灯座内，倍压整流器可以安装在另一个日光灯灯座内，或者将铁芯电感和倍压整流器安装在一个镇流器的外壳内。本实用提供的倍压式带铁芯电感的电子镇流装置简称为GQS电子镇流装置，它用铁芯电感取代了前面所述的电容式直流电子镇流器中的限制峰值电流的限流电阻，从而降低了镇流器的自身功耗，并且提高了功率因数。它用电容和二及管组成的倍压整流器或GQS模块来获得低电压点燃日光灯所需的高电压，不用启辉器就可使传统电感镇流器在低市电电压下正常启辉点燃日光灯。本实用新型上述点燃日光灯装置的实质都是电子镇流装置中增加有一个带铁芯的低频电感，这个电感可串在交流回路中，也可以串联在直流回路中。它具有限制日光灯峰值电流的作用，提高日光灯的使用寿命。为了提高它的可靠性，能在各种恶劣环境下正常工作，可将其二极管全部或一部分电容和它们的泄启电阻用绝缘胶封装成一个GQS模块.为降低成本和减小体积，本实用新型的倍压整流器和铁芯电感均可与日光灯灯座结合起来设计成GQS灯座，将二极管、电容和它的泄放电阻组装在日光灯的一个灯座之内，将铁芯电感组装在日光灯的另一个灯座之内，或者将电容、二极管和铁芯电感等全部装置在一个上端是自灯灯的插头，下端是日光灯插座的H型日光灯GQS镇流装置内。这样可使结构紧，既降低成本又可缩小体积。
本实用新型用铁芯电感比用电阻作峰值限流器，对于每一只40瓦日光灯来说，可节省有功功率10瓦以上，并且还可提高功率因数。使用本实用新型能使成千上万在低电压下无法点燃的铁芯电感镇流器的日光灯发出正常之光，因此它的经济效益和社会效益都是及显著的。
实施本实用新型最好的结构是镇流装置部件的模块化和一体化，成为GQS模块和GQS灯座。
GQS模块有专用和通用两种类型，它们的内部都有电容和二极管组成的倍压整流器，专用模块内部除了有倍压整流器之外，还有镇定工作电流的电容，它只能为一种规格日光灯所专用。通用GQS模块内部只有倍压整流器，它的工作电流的镇定是由外接铁芯电感，或者外接铁芯电感和电容共同决定，因此通用GQS模块可适用于多种规格的日光灯管，在通用GQS模块交流输入端串联一只交流降压电容，它就具有专用GQS模块的功能。
GQS灯座也有专用和通用两种类型，专用GQS灯座是在日光灯的一个灯座内装有专用GQS模块，或者专用GQS模块内部的元器件，或者铁芯电感，它们只能和一种规格日光灯管配套使用。通用GQS灯座是在日光灯的灯座内装有通用GQS模块，或者通用GQS模块内的元器件，它可配用不同的铁芯电感，或者电容和铁芯电感，就可与各种规格日光灯管配套使用。
结合附图参阅下面的说明，就很容易认识本实用新型的上述目的，以及本实用新型的优点。其中
图1～5是本实用新型五种典型的实施例线路原理图，它们均由两大部分组成，一部分由电容和二极管组成的倍压整流器，另一部分为限制峰值电流用的铁芯电感，图1、2和5是将限峰电感接在镇流装置的直流回路中，图3和4是将限峰电感接在镇流装置的交流输入回路中。
图6和13(C)是本实用新型的两个实施例中的倍压整流器的印刷电路板图。
图7和8是本实用新型所使用的GQS模块的外形结构示意图。
图9和图10是本实用新型的GQS模块，铁芯电感和日光灯线路联接图。
图11是本实用新型的一种铁芯电感结构示意图。
图12是本实用新型使用白炽灯灯头与市电相连接的全封闭式镇流装置的外形结构示意图。
图13是本实用新型中的倍压整流器和日光灯的一个灯座设计在一起的GQS灯座之一。
图14是本实用新型中的铁芯电感和日光灯的一个灯座设计在一起的GQS灯座之二。
图15是本实用新型中的镇流装置用绝缘胶封装在容器内的全封闭镇流器结构示意图。
图16是本实用新型的镇流装置安装在一个塑料壳或铁壳内的半封闭镇流器结构示意图。
图1是本实用新型的铁芯电感串联在倍压整流器之后的直流回路中的一种实施例线路原理图之一。它由电容降压的特种倍压整流电路、峰值限流铁芯电感，消除干扰的电容以及日光灯管等组成。C1、C2C3电容和D3、D4、D5二极管组成四倍压整流电路，提供日光灯启辉所需的高电压，C0电容和D1～D4四个二极管组成电容降压镇流的桥式整流电路，镇定日光灯所需的正常工作电流，铁芯电感L为限制峰值电流而设的，电容C4为日光灯消除干扰的电容器，它和原来日光灯启辉器中的电容器起着相同的作用，电阻R0、R1、R2为电容泄放电阻，在某些场合也可省去不用，其线路工作原理简述如下1、在日光灯尚未击穿启辉之前，直流输出两端相当于开路，交流降压电容C0两端电压接近于零，相当于电源电压直接加在2和10两端，当电源2端为正，10端为负时，一方面电源通过D2和D5对C3充电，C3获得左正右负电源峰使电压，另一方面电源通过D3对C1充电，C1获得上正下负电源峰值电压。当电源10端为正，2端为负时，电源通过D4对C2充电，C2获得上正下负电源峰值电压。当电源第二次出现2端正，10端负时，C2上的电压就和电源电压正向相叠加通过D5对C3充电，C3获得两倍电源峰值电压。当电源第二次出现10端正，2端负时，直流输出3和6两端就输出电容C1C3和电源三者相叠的电压，其最高峰值电压可达电源峰值电压的四倍，这个电压在正常220伏交流电压下其峰值高达1200伏，即使市电降到140伏时，其峰值电压还高达700多伏，这个电压足以使日光灯击穿启辉。
2、在日光灯启辉之后，日光灯两端的电压很低，它远低于电源直接整流电压，并且正常工作电流也较大，因此在交流输入电路中增加有交流降压电容C0，其容量由日光灯规格所决定，并且在倍压电容C1和C2上各并联二极管D1和D2，使两个直流输出端3和6能够输出经交流电容C0降压的桥式整流电压，二极管D1和D2的加入，可减少电容C1和C2的电容量，有利于提高整流电源的功率因数。由于电容上的电流可以突变，只用电容C。限流来镇定电流会在日光灯中产生很大的峰值电流，使日光灯寿命大大降低，因此必须要有串入限制峰值电流的阻抗，这个阻抗可以使用电阻，也可以使用铁芯电感，40W日光灯使用的限流电阻阻值不得小于70欧、电阻上所损耗的功率至少有12瓦，这样很不经济，因此在15W以上的日光灯中不宜使用电阻作峰值限流。本实用新型使用的是铁芯电感，使用电感限制峰值电流不但损耗低，而且由于串在直流回路中的电感有续流回路，在电源电压低于日光灯两端放电所要维持的电压时，可利用电感所储存的磁能通过续流二极管D3、D4和D5继续给日光灯供电，使日光灯导通时间增加，它的串入可减少串联电容C0的容量，提高电路的功率因数，还应该指出，由于日光灯的工作电流的镇定已由降压电容C0担任，铁芯电感L就可以只用作峰值电流的限制，因此，它对基波的阻抗只要大于70欧即可，这样铁芯电感的用铜和用铁量就很少，用8瓦传统铁芯电感镇流器所需的铜和铁制造40瓦日光灯峰值限流电感已足足有余，因此，它的广泛使用可为国家节省大量的铜材和钢材，由于日光灯是直流燃点，其灯光频闪效应远低于传统的电感镇流器，它对视力有保护作用。
图2是本实用新型的铁芯电感串联在两个整流桥臂的直流回路中的一种实施例线路原理图，其铁芯电感带有一个中间抽头，中间抽头2将电感分成两部分，其工作原理和图1相类似，在此不作详细说明，当电源1端为正，2端为负时，2和8两端之间的电感限制峰流，当电源2端为正、1端为负时，2和7两端之间的电感限制峰流，而续流回路为D3、日光灯管、D5、D4和全部铁芯电感L。图2中的铁芯电感的总电感量比图1的电感量大一倍，但是图2中的铁芯电感线圈中流过的电流只有图1的一半，因此，它们的安匝数是相同的。应该指出，图2中的铁芯电感还可以连接在整流桥的另外两个整流臂上，这时只要将D3阴极和D4阳极连接在电源2端上，将D1、D2和C0三个元器件连接点10分开，并将铁芯电感的中心抽头改接在C0右端上，铁芯电感上端7连接在D4的阴极，铁芯电感下端8连接在D2的阳极上即可。
图3是本实用新型的铁芯电感串联在倍压整流电路的交流电源输入端的实施例线路原理图之一，其工作原理和图1相类似，只是镇定日光灯的工作电流和限制日光灯的峰值电流都由串联在交流回路中的铁芯电感L担任，日光灯的启辉电压是用四倍整流电路来获得高压，图3的铁芯电感与传统日光灯镇流器一样，因此可用图3来改造传统的日光灯镇流装置，使它们也能在低电压下启辉工作。成为本实用新型的实施例。
图4是本实用新型的铁芯电感和限流电容都串在倍压整流交流电源输入端的实施例线路原理图之一，其工作原理和图1相类似，由铁芯电感L限制峰值电流，降压电容C0镇定工作电流，因此铁芯电感量比图3小得多。另外还可将铁芯电感L串在电源的1端，将降电容C0串在电源2端，它们的另一端分别接倍压整流电路的交流输入端。
图5是本实用新型的铁芯电感串在直流输出回路中的另一实施例线路原理图，它是用倍压整流电容C1和C2直接作日光灯的镇定电流(C1和C2上没有并联二极管)，铁芯电感L作峰值电流限制器，它较适用于较低的市电供电电压，例如127伏矿用日光灯。
应该指出，为了减少与日光灯的连接线，图2、3和4中的2和3两端可以并联为一端，5和6两端也可以并联为一端，图1和5中的5和6两端也可以并联为一端，因此，本实用新型的镇流装置至少有四个接线端，其中二个为交流输入端，另二个为直流输出端。下面所述的GQS模块和GQS灯座的引线也可作相应的减少。
图6是本实用新型的印刷电路板图，图6中整个印刷板是图2虚线柜内所示电路的印刷板图。将图6印刷板中的2、7和8三点相连接在一起，它就是图1和3虚线柜内所示电路的印刷板图。图6虚线柜内的印刷板图，将2、7和8三点相连接它就是图3虚线柜内所示电路的印刷板图。再将图6中的二极管D1和D2不焊上去，它就是图5虚线柜内所示的电路印刷板图。
图7是本实用新型的部件GQS模块外形结构示意图，它的内部元器件按图1虚线内所示的元器件连接好后封装于容器内，1和2为交流输入端，3和6为直流输出端，4和5为消除干扰电容接线端。它是一种专用GQS模块，其镇定电流决定于内部电容C0的容量。若内部不接电容C0，模块内部元器件按图3虚线柜内所示的元器件连接后封装于容器内，交流输入端为2和10，它就成为一个通用GQS模块，它通过外接不同铁芯电感，或者不同电容和铁芯电感就可与各种规格日光灯配套使用。
图8是本实用新型所使用的GQS模块的外形结构示意图。它是按图2虚线内所示的元器件连接好后封装的模块，它也是一种专用GQS模块，交流输入为1和2两端，7和8两端连接铁芯电感的两个非中心抽头，3和4接日光灯的一组灯丝，5和6接日光灯的另一组灯丝。
图9是本实用新型使用专用GQS模块、铁芯电感和日光灯之间的线路联接图，它是将铁芯电感串在直流输出回路中的一个实施例。
图10是本实用新型使用通用GQS模块和铁芯电感的日光灯线路连接图，它是将铁芯电感串在交流输入回路中，图中铁芯电感就是传统的铁芯镇流器，它具有镇定工作电流和限制峰值电流的双重功能。
图12是本实用新型使用自炽灯头与市电相连接的全封闭式镇流装置的外形结构示意图。它是将电源引线，铁芯电感和倍压整流器设计在一起的带铁芯电感的电子镇流器，其中1和2为接电源的灯头，3和4接日光灯的一组灯丝而5和6接日光灯的另一组灯丝。
由于H型日光灯管两组灯丝的四个引出头为一四芯插头，因此和它相配接的四芯日光灯插座就可以直接设计在图12结构中，用插座取代图12中的3、4、5和6四条引线。
图13是本实用新型的一个通用GQS灯座结构示意图，它是将倍压整流器和一个日光灯座设计在一起，图13(C)为其内部印刷电路板图，它上面焊接有图3虚线柜内所示的倍压整流的元器件，以及两片能和日光灯灯丝触头相接触的弹簧片5和6，印刷板上引出有2、3、4和10编号的四条引出线，印刷板用自攻螺丝安装在灯座内如图13(b)所示的位置，印刷板上四条引线引出外面，它就是通用GQS灯座四条引出线。
图14是本实用新型的一个专用GQS灯座结构示意图。图14(b)示出在日光灯灯座内装有一个图11所示的铁芯电感的专用GQS—L灯座。若将图14(C)所示的印刷板(印刷板上焊有图1虚线柜内所示的全部电容和二极管)安装于图14(b)铁芯电感的位置而取代铁芯电感L即成为另一种专用GQS—C灯座。GQS—L灯座和GQS—C灯座配套成本实用新型的日光灯镇流装置。
图15是本实用新型的半封式镇流装置的一种结构示意图。它是在金属或塑料外亮的容器内安装有铁芯电感和GQS模块。
图16是本实用新型的全封式镇流装置的一种结构示意图。它是用绝缘胶将铁芯电感和GQS模块胶在一个金属外壳的容器内的镇流器。
应该指出，图1～5的线路图中，还可以使用日光灯启辉器来取代电容C4，以达到日光灯灯丝有预热一次启动日光灯的目的。
以上描述了本实用新型的较佳实施例，对于那些本技术领域内的熟练者来说，很显然还可作出其它的多种变化而不背离本实用新型的精神。
权利要求1.一种带铁芯电感的电子镇流装置、它由低频铁芯电感(L)、电容、二极管、电阻和灯座组成，其特征在于电容和二极管组成1个倍压整流器，1个低频铁芯电感(L)与倍压整流器串联。
2.根据权利要求1所述的带铁芯电感的电子镇流装置，其特征在千有1个低频铁芯电感串接在倍压整流器的直流输出回路中。
3.根据权利要求1所述的带铁芯电感的电子镇流装置，其特征在于有1个低频铁芯电感串接在倍压整流器的交流输入回路中。
4.根据权利要求1所述的带铁芯电感的电子镇流装置，其特征在于镇流装置中的倍压整流器安装在日光灯的一个灯座内。
5.根据权利要求1所述的带铁芯电感的电子镇流装置、其特征在于镇流装置中的低频铁芯电感安装在日光灯的一个灯座内。
6.根据权利要求1所述的带铁芯电感的电子镇流装置、其特征在于镇流装置中的低频铁芯电感和倍压整流器安装在一个镇流器外壳内。
专利摘要本实用新型属于照明电器中的日光灯电子镇流装置，由铁芯电感、电容、二极管、电阻和灯座等组成，它以铁芯电感取代了现有电子镇流装置中，用于限制日光灯峰值电流的限值电阻，解决了用电容倍压电子镇列装置中限制峰值电流使用电阻功耗大，不能将此限流电阻安装在灯座内或镇流器外壳内的问题。其特征在于有一个低频铁芯电感与倍流整流器相串联，该装置用于日光灯具有可靠性好和成本低等优点。
文档编号H05B41/16GK2222990SQ93212410
公开日1996年3月20日 申请日期1993年5月8日 优先权日1993年5月8日
发明者龚秋声, 蔡方英, 龚颖臻, 龚颖波 申请人:龚秋声