专利名称：荧光灯开关的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于控制传统荧光灯的电工产品。
从有荧光灯以来，人们用来开启或关闭荧光灯的开关，都是一种单一功能的开关，即只是起到一种接通电源或者关闭电源的作用，如拉线开关，暗开关等，从结构上讲，它们都是利用两个机械触片的相碰或分离达到开与关的目的。
本实用新型的目的是改变这种开关功能的单一性，提出一种不但可以开关荧光灯，而且还可以转换荧光灯的亮度，方便用户根据不同场合、环境的需要来选择灯的照明度的节能型荧光灯开关。
本实用新型是通过如下结构实现它是由开关盒1，盒固定螺孔2，指示灯3，电源开关4，亮度转换开关5，开关固定螺钉6，｀印制板7，印制板固定螺钉8，开关接线9、10，电容11，整流器12，可控硅13，三极管14，电阻15、16、19，电容17和压敏电阻18等所组成。电容11和压敏电阻18并联后，其一端与整流器的一输入端、电源开关4的一端一起相联，其另一端与整流器的另一输入端和开关接线9一起相联，电源开关4的另一端与开关接线10相联。整流器的正极输出端与可控硅的阳极、电组15的一端、电阻16的一端、指示灯3的正极一起相联，整流器的负极输出端与可控硅的阴极、三极管的发射极、电容17的负极、亮度转换开关5的一端、电阻19的一端一起相联。可控硅的门极与三极管的集电极、电阻15的另一端一起相联，三极管的基极与电阻16的另一端、电容17的正极、亮度转换开关的另一端一起相联，指示灯3的负极与电阻19的另一端相联，以此构成一个荧光灯开关电路。将荧光灯开关通过开关接线9、10接入荧光灯线路中，当接通电源开关4时，交流220V通过荧光灯镇流器、灯丝、启辉器和电源开关加到整流器的输入端，经整流器整流，输出脉动直流电压加在三极管和可控硅上，在加电的瞬间，由于三极管的基极电容17的两端电压不能突变，因而使三极管基极偏置电压为零，三极管截止，其集电极输出一高电平，触发可控硅导通，形成直流回路，直流电流由整流器正极输出，经可控硅阳极、阴极流入整流器的负极，同时在荧光灯电路中，交流电流通过荧光灯镇流器、灯丝、启辉器、整流器电源开关，最后流回到电源，形成交流回路，使灯丝加热，启辉器起跳，将灯管点亮。经过数秒钟后，三极管的基极电容17通过电阻16充电已到一定的电位，使三极管导通，其集电极跳变为低电位，使可控硅很快关断，整流器的输出直流回路被阻断，形成开路，这时整流器相当于一个被断开的无触点开关，使荧光灯的交流无法从整流器中通过，因此改由从电容11中流过，使荧光灯继续工作。由于电容11的限流作用，使荧光灯的回路电流减小，流过灯管的电流也变小，灯光变暗。当亮度转换开关5由刚才的断开状态板到接通状态时，三极管的基极被短路，三极管截止，其集电极跳变为高电位，可控硅被触发导通，形成直流回路，启动整流器工作，使整流器这个无触点开关接通，电容11被短路，荧光灯的回路电流转为由整流器中通过，回路电流增大，灯光变亮，这时荧光灯即处于正常发光状态。而当亮度转换开关5板回到断开状态时，三极管的基极电容17又重新开始充电，接下去又重复前面的过程，直到使灯光变暗。如此，只要改变亮度转换开关5的工作状态，就可以方便地改变荧光灯的发光亮度。
荧光灯开关与原普通开关相比，具有以下优点1.增加了调光功能，可以获得显著的节电效益，2.用串联电容法实现对荧光灯调光，不但自身不消耗功率，而且可以提高功率因数，3.方便广大用户根据不同场合的需要，可利用同一盏荧光灯来选择不同的照明度。
本实用新型所涉及的附图有
图1.荧光灯开关面板图；图2.荧光灯开关结构图；图3.带荧光灯开关的荧光灯电原理图。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述图1.和图2.给出了荧光灯开关的结构示意图，开关盒1采用阻燃材料注成，其上面分别设有盒固定螺孔2，电源开关4和亮度转换开关5的按钮孔，指示灯3的透光孔，开关接线引出孔，盒的内侧分别注有用来安装固定电源开关，亮度转换开关和印制板的柱，通过固定螺钉6和螺钉8分别将其固定在盒内。
图3.给出了带有荧光灯开关的荧光灯电原理图，其中虚线框内为荧光灯开关接线图，通过开关接线9和10与荧光灯电路相联接。荧光灯亮度的变换是通过串联在荧光灯回路中的整流器12和电容11的轮换工作来实现的。这里的整流器12在本电路中相当于一个无触点开关。当它导通时，其内阻非常小，与之相并联的电容11即被短路，荧光灯的交流回路电流就从整流器中通过，使荧光灯处于正常发光状态。当整流器开路时，其内阻很大，荧光灯的交流回路电流则改由电容11中通过。由于电容11的限流作用，使回路电流减小，这时荧光灯的亮度就变暗。根据不同瓦数的荧光灯，选择不同容量的电容11，就可以使该荧光灯转换到变暗状态时的各种不同发光亮度。例如，一支40W的荧光灯，如果选用电容量为2微法时，那么转换到变暗状态时，其光通量约为1200流明，比正常发光时的2200流明减小近一半，其功耗则由正常时49W减小到24W，可节电25W。虽然光通量减小了一半，但由于荧光灯的发光效率是白炽灯的4-5倍，所以这时40W荧光灯的照明度仍然相当于一个60W以上的白炽灯泡，其效果是显而易见的。下面继续描述整流器这个无触点开关的转换过程，整流器的导通和开路是完全受可控硅的控制，而可控硅的导通与关断又受三极管及接在其基极电路中的亮度转换开关的工作状态控制，当亮度转换开关板到接通状态时，三极管基极被短路，基极电容17通过亮度转换开关放电，基极电位变为零，使三极管截止，其集电极输出一高电平，触发可控硅导通，给整流器提供直流输出回路，启动整流器导通工作，荧光灯回路电流通过整流器，使荧光灯正常发光。当亮度转换开关板到断开位置时，直流电流通过电阻16开始对基极电容17充电，到基极电容17两端的电压充电到约0.6V时，三极管开始导通，其集电极输出为低电平，使可控硅自动关断，整流器的输出回路被切断，整流器无输出而形成开路，这时只有极小的电流通过指示灯3和电阻19，使指示灯点亮。由于这时的整流器内阻很大，荧光灯回路电流无法从中通过，所以改由电容11中通过，由于电容11的限流作用，使灯管电流减小，灯光变暗。由此可知，只要改变亮度转换开关的工作状态，就可以方便地实现对荧光灯的亮度控制。
电路中电容17的作用主要是当荧光灯刚开启时，不管亮度转换开关处于何种状态，都能保证可控硅在初始状态导通，从而使荧光灯回路电流流通，使荧光灯顺利起跳点亮。其充电时间常数由电阻16和电容17的乘积确定，为确保荧光灯有充分的启动时间，时间常数应取稍大一些，即应满足三极管的截止延迟时间大于10秒。压敏电阻18的作用是保护电容11和可控硅不被镇流器所产生的感应电动势所击穿，其压敏电压一般取400V到500V之间。电容11应选用耐压为400V的金属化聚脂膜电容器，可控硅和整流器用的二极管要求耐压不小于600V，平均电流不小于1A。指示灯可用一般的发光二极管，三极管选用放大倍数较高，导通压降＜0.3V的开关管。其它元器件的选用应根据电路参数的要求而确定，以确保电路长期可靠工作为宜。
权利要求1.一种荧光灯开关，其特征在于它是由开关盒(1)、盒固定螺孔(2)、指示灯(3)、电源开关(4)、亮度转换开关(5)、开关固定螺钉(6)、印制板(7)、印制板固定螺钉(8)、开关接线(9)、开关接线(10)、电容器(11)、整流器(12)、可控硅(13)、三极管(14)、电阻(15)、电阻(16)、电容(17)、电阻(19)、和压敏电阻(18)所组成，电容(11)和压敏电阻(18)并联后，其一端与整流器的一输入端、电源开关(4)的一端一起相联，其另一端与整流器的另一输入端和开关接线(9)一起相联，电源开关(4)的另一端与开关接线(10)相联，整流器的正极输出端与可控硅的阳极、电阻(15)的一端、电阻(16)的一端、指示灯(3)的正极一起相联，整流器的负极输出端与可控硅的阴极、三极管的发射极、电容(17)的负极、亮度转换开关(5)的一端、电阻(19)的一端一起相联，可控硅的门极与三极管的集电极、电阻(15)的另一端一起相联，三极管的基极与电阻(16)的另一端、电容(17)的正极、亮度转换开关(5)的另一端一起相联，指示灯(3)的负极与电阻(19)的另一端相联，最后通过开关接线(9)与开关接线(10)接入到荧光灯的开关电路中。
2.根据权利要求1.所述的荧光灯开关，其特征还在于，上述开关盒(1)是用阻燃材料注成，其上面设有电源开关和亮度转换开关的按钮孔，指示灯的透光孔，开关接线引出孔，开关盒的内侧，分别注有用来安装固定电源开关、亮度转换开关和印制板的柱，通过开关固定螺钉(6)和印制板固定螺钉(8)分别将它们固定在开关盒内。
专利摘要一种荧光灯开关,它是由开关盒,电源开关,亮度转换开关,指示灯,印制板及其电路元件等所组成。利用在普通开关的基础上增设亮度转换开关及其相应的控制电路,来实现可使荧光灯亮度变换的荧光灯开关,取代荧光灯用的传统的单功能开关,可满足广大用户根据不同场合的需要,利用同一盏荧光灯即可用来选择不同的照明度,以调节室内的合适光线和实行节电。
文档编号H05B41/42GK2289371SQ9520711
公开日1998年8月26日 申请日期1995年4月3日 优先权日1995年4月3日
发明者欧阳欣 申请人:欧阳欣