專利名稱：具有鎮(zhèn)流及無損耗電阻性能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種可用于鎮(zhèn)流和變壓的裝置現(xiàn)有的日光燈鎮(zhèn)流器，是由閉合鐵心繞上線圈制成的，在接通電流后，鎮(zhèn)流器在起動(dòng)器的輔助下，利用自感產(chǎn)生一個(gè)400V～500V的高壓來點(diǎn)燃日光燈，隨后又阻礙流過日光燈的電流，使日光燈正常工作，由于日光燈正常工作時(shí)，鐵心線圈也參與工作，整個(gè)電路便表現(xiàn)為電感性電路，因而會(huì)降低電源的功率因數(shù)，并且由于鐵心的鐵耗、渦流、線圈的電阻而造成電功率的極大浪費(fèi)，更特別是需經(jīng)常更換起動(dòng)器，且啟動(dòng)光管的大電流又常常燒斷光管的燈絲，此外現(xiàn)有的鎮(zhèn)流器一般不能通過調(diào)節(jié)電流大小以調(diào)節(jié)光的亮度，而且大部份使用金屬材料制成，成本高、笨重。
本實(shí)用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種既可以阻礙電流，又可以整流和升壓，不改變電流、電壓相位的無損耗電阻裝置。
本實(shí)用新型所提供的裝置，其特征在于電容與一個(gè)觸發(fā)電路開關(guān)連接，利用電容在交流電里時(shí)而充電，時(shí)而放電而產(chǎn)生一個(gè)電容電勢，通過觸發(fā)電路開關(guān)的控制，使電容放電時(shí)的電勢與交流電源電勢方向相同時(shí)才放電，這時(shí)通過電容和觸發(fā)電路開關(guān)的電流，以及交流電源電壓的相位相同，電容不再做無功功率而單純只起限流作用，于是電容和觸發(fā)電路開關(guān)就組成一個(gè)無損耗電阻電路。電容放電的電勢和電源電勢因方向相同而疊加作用到電路上，使得電路的瞬時(shí)電壓升高，從而起到鎮(zhèn)流作用。
本實(shí)用新型的解決方案，可進(jìn)一步用以下附圖進(jìn)行說明。


圖1是本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的基本電路圖。
圖2是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的基本電路圖。
圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例“振蕩式變壓器”的電路圖。
圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例“可調(diào)光節(jié)能日光燈”的線路圖。
如圖1所示，觸發(fā)電路開關(guān)由雙向觸發(fā)二極管DIAC，按鈕開關(guān)K和二極管D1串聯(lián)而成，該觸發(fā)電路開關(guān)與電容C串聯(lián)，其中雙向觸發(fā)二極管DIAC的額定電壓取値范圍是大于一倍電容C所能獲得的最大反電動(dòng)勢絕對値而小于或等于兩倍電容C所能獲得的最大反電動(dòng)勢絕對値。電路的工作過程是按一下按鈕開關(guān)K，電源BA方向供電時(shí)，電容C極化獲得一個(gè)反電動(dòng)勢UCB′，當(dāng)電源AB方向供電時(shí)，UAB與UCB′方向相同而疊加在雙向觸發(fā)二極管DIAC兩極，疊加電壓升至DIAC的額定電壓値時(shí)，DIAC在AB單方向?qū)ǎ娙軨在AB方向放電，然后充電，得到一個(gè)與UAB方向相反的電勢U′CA并貯存起來；當(dāng)電流再次變?yōu)锽A方向供電時(shí)，電容C貯存的電勢U′CA與電源電勢UBA疊加在DIAC兩極，當(dāng)疊加電壓達(dá)到DIAC的額定電壓時(shí)，DIAC在BA單方向?qū)ǎ娙軨放電然后再次充電，得到一個(gè)反電動(dòng)勢U″CB并貯存起來，如此循環(huán)往復(fù)。整個(gè)過程，只需在初始狀態(tài)下按一次按鈕開關(guān)K即可。每次通過電容C、DIAC的電流與電源電壓相位一致，而電流大小卻受電容C嚴(yán)格限制，電容不做無功功率，因此電路呈現(xiàn)出無損耗電阻性。
如圖2所示，觸發(fā)電路開關(guān)包括雙向可控硅TRIAC，雙向觸發(fā)二極管DIAC1、電容C1、電阻R，其中C1一端與R串聯(lián)，另一端與TRIAC的一極并聯(lián)，TRIAC的另一極與電容C串聯(lián)，DIAC1一端接在C1與R之間，另一端與TRIAC之控制極相接，R另一端可與電容C的任一端連接，本例中R的上述端接在電容C尚未接的那一端，初始時(shí)，若AB方向供電，同步觸發(fā)電路開關(guān)只能使TRIAC的AB方向?qū)?，電容C充電，得到一個(gè)與UAB反向的電勢U′CA，并將U′CA貯存其中。當(dāng)BA方向供電時(shí)，觸發(fā)電路只能使TRIAC的BA方向?qū)ǎ娙軨在同一電動(dòng)勢UBA方向放電，然后充電，并將充電電勢貯存起來。此時(shí)，電流相位與電源電勢的相位相同；當(dāng)電路再次AB方向供電，觸發(fā)電路開關(guān)再次使TRIAC的AB方向?qū)ǘ鳥A方向截止，電容C在AB方向放電，然后再充電，得到一個(gè)與電源電勢UAB相位相同的電流。如此循環(huán)往復(fù)，通過TRIAC，電容C的電流的相位總是與電源電勢相位一致，即電路總電流、電壓的相位永遠(yuǎn)保持相同，但流過的電流是受電容C嚴(yán)格限制，于是電路就表現(xiàn)出無損耗電阻性，而每次電容貯存的電勢與電源的電勢是疊加的，從而使電路的瞬時(shí)電壓升高。
這種具有無損耗電阻性和鎮(zhèn)流作用的裝置可以廣泛應(yīng)用到需高電壓啟動(dòng)而又低電流工作的電器上。
通常，由于小功率變壓器受到伏安特性的影響而不能造得太小，但如圖3加入本新用新型提供的無損耗電阻而組成一個(gè)振蕩式變壓器時(shí)，該振蕩式變壓器不再受伏安特性限制，可以做得任意小，而同樣能得到輸入電路的全部功率。其中變壓器工作電壓取低于電源10倍或100倍的電壓，觸發(fā)二極管DIAC取稍大于單純電容與變壓器串聯(lián)時(shí)電容的最大反電動(dòng)勢的絕對値，此時(shí)極化二極管可以省略，電容値只要采用大于該觸發(fā)二極管的電壓就可以了，須注意的是本實(shí)施例中，觸發(fā)二極管不能用可控硅代替，否則會(huì)產(chǎn)生諧振而擊穿電容。
利用本實(shí)用新型提供的裝置所具有的無損耗電阻性和升壓作用，可制造出“可調(diào)光日光燈鎮(zhèn)流器”及“可調(diào)光節(jié)能日光燈”，如圖4，電容C采用可變電容，觸發(fā)二極管DIAC取稍大于一倍電源峰値電壓?？烧{(diào)光節(jié)能日光燈的開關(guān)有六個(gè)檔，開關(guān)每次僅能接觸一個(gè)檔。使用時(shí)，把開關(guān)依次由零檔推到5檔，其工作過程如下0檔，電路處于斷路狀態(tài)，整個(gè)電路不工作。
1檔，使光管一端燈絲充分發(fā)熱而發(fā)射出自由電子。
2檔，二極管使電容極化而產(chǎn)生一個(gè)約等于峰値電勢的電勢。
3檔，使電容與交流電源的電勢絕對疊加在日光燈L的兩端，啟動(dòng)日光燈(因?yàn)槿展鉄魡?dòng)瞬間就相當(dāng)于一個(gè)4～5百伏的觸發(fā)二極管，故電路無需另加觸發(fā)管)。啟動(dòng)后的光管再也不起觸發(fā)二極管的作用，僅相當(dāng)于一個(gè)負(fù)載，由于電容做無功功率而分去了一部份電路的功率，因此日光燈得不到足夠的亮度。以下各檔是為了解決這個(gè)問題而利用本實(shí)用新型的無損耗電阻性，使電容不做功。
4檔，二極管使電容再次絕對極化，以使得觸發(fā)二極管DIAC能迅速工作。
5檔，在觸發(fā)二極管的作用下，電容不再做任何功而只起限流作用，日光燈發(fā)出足夠的亮度。
此外，通過調(diào)節(jié)可變電容來控制電路中電流的大小，以達(dá)到調(diào)光的目的。
振蕩式變壓器因?yàn)闊o需考慮伏安特性，所以可做得很小，而利用本實(shí)用新型提供的裝置制成的鎮(zhèn)流器不再需用傳統(tǒng)的線圈和鐵心，可節(jié)約大量的銅、鐵原材料，本裝置的獨(dú)特設(shè)計(jì)使光管既使燒壞一端，仍可以反接另一端繼續(xù)使用，而電容對電流的嚴(yán)格限制，又使燈絲燒斷的概率很小，因此使光管的壽命大大增加。實(shí)驗(yàn)表明，消除鐵心、鐵損可節(jié)電10％，提高功率因素可節(jié)電20％以上，絕對增大電壓有效値可節(jié)電10％以上，因此利用本裝置制成的鎮(zhèn)流器可節(jié)電40％以上，而其成本比傳統(tǒng)的鎮(zhèn)流器低得多。此外，串入電容的電路，盡管有晶閘管存在，卻不會(huì)發(fā)生射頻干攏，開關(guān)處也不會(huì)產(chǎn)生火花。
權(quán)利要求1.具有鎮(zhèn)流及無損耗電阻性能裝置，是由觸發(fā)電路開關(guān)與電容C組成，其特征在于電容C與一個(gè)觸發(fā)電路開關(guān)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有鎮(zhèn)流及無損耗電阻性能裝置，其特征在于觸發(fā)電路開關(guān)由雙向觸發(fā)二極管DIAC，按鈕開關(guān)K和二極管D1串聯(lián)而成，該觸發(fā)電路開關(guān)與電容C串聯(lián)，其中雙向觸發(fā)二極管DIAC的額定電壓取値范圍是大于1倍電容C所能獲得的最大反電動(dòng)勢絕對値而小于或等于兩倍電容C所能獲得的最大反電動(dòng)勢絕對値。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有鎮(zhèn)流及無損耗電阻性裝置，其特征在于觸發(fā)電路開關(guān)包括雙向可控硅TRIAC，雙向觸發(fā)二極管DIAC1、電容C1、電阻R，其中C1一端與R串聯(lián)，另一端與TRIAC的一極并聯(lián)，TRIAC的另一極與電容C串聯(lián)，DIAC1一端接在C1與R之間，另一端與TRIAC之控制極相接、R另一端可與電容的任一端連接。
專利摘要一種可用于鎮(zhèn)流和變壓的裝置，其特征在于電容與一個(gè)觸發(fā)電路開關(guān)連接。利用電容在交流電里時(shí)而充電，時(shí)而放電而產(chǎn)生一個(gè)電容電勢，通過觸發(fā)電路開關(guān)的控制，使通過電容的電流和交流電源電勢的相位保持一樣，電容放電電壓與交流電壓疊加，從而起到升壓、阻流作用。利用本電路設(shè)計(jì)的“可調(diào)光鎮(zhèn)流器”或“振蕩式變壓器”，與傳統(tǒng)的同類產(chǎn)品相比，在原理上或構(gòu)造上具有全新的突破，其成本低、節(jié)電達(dá)40％以上，具有很高的推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)H02J3/18GK2149742SQ9222486
公開日1993年12月15日 申請日期1992年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月9日
發(fā)明者唐榮才 申請人:唐榮才