專利名稱：放電燈用不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用在放電燈上的不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器，尤其是涉及在通常的放電燈上施加電力的過程中，利用由將直流電或交流電轉(zhuǎn)換成直流電的整流電路、產(chǎn)生不連續(xù)信號的控制電路、以及根據(jù)該控制電路所產(chǎn)生的信號對放電燈施加交流電的電力電路所組成的不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器，在被施加到放電燈上的交流電的(+)(-)轉(zhuǎn)換點(diǎn)處，按所定時間暫時停止電源的提供，從而防止不必要的電源損失的一種放電燈用不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器。
背景技術(shù)：
通常，為了延長顯光燈、水銀燈、氖光燈等放電燈的壽命及維持其連續(xù)發(fā)光狀態(tài)而布設(shè)了穩(wěn)定器，并施加交流電，這些放電燈接通交流電后即會發(fā)光。
圖4是表示現(xiàn)有技術(shù)中放電燈的連續(xù)交流電與等離子體運(yùn)動的概念圖；圖5是表示現(xiàn)有技術(shù)中放電燈的連續(xù)交流電的波形圖，首先，參照圖4說明一下現(xiàn)有技術(shù)中的放電燈用穩(wěn)定器提供的連續(xù)交流電、以及被施加該交流電后的放電燈內(nèi)部等離子體的電子與陽離子之間的運(yùn)動關(guān)系。
如圖中的(a)階段，在放電燈(lamp)(4)的兩端電極上施加(+)(-)電力后，由于電場的作用，電子 會向陽極(+)方向做加速運(yùn)動，而陽離子 會向陰極(-)方向做加速運(yùn)動。
其后，繼續(xù)如圖中的(b)階段，在放電燈的兩端電極上以與(a)階段相反方向施加(+)(-)電力后，由于與(a)階段相反方向的電場的作用，電子 會向著轉(zhuǎn)變到相反方向的陽極(+)方向做加速運(yùn)動，而陽離子 也會向轉(zhuǎn)變到相反方向的陰極(-)方向做加速運(yùn)動。
就這樣將交流電連續(xù)施加到放電燈(4)上的結(jié)果如圖5所示，在電場轉(zhuǎn)變的始點(diǎn)處會出現(xiàn)電力損失區(qū)域(11)。
即，該電力損失區(qū)域(11)是指由于施加到放電燈(4)上的電源陽極(+)與陰極(-)的方向轉(zhuǎn)變，使得往一個方向加速運(yùn)動的電子 或陽離子 其運(yùn)動方向往相反方向轉(zhuǎn)變的區(qū)間。
然而，在所述電力損失區(qū)域(11)除了消耗放電燈點(diǎn)燈時所需的電力之外，還會額外消耗電子 及陽離子 的運(yùn)動方向轉(zhuǎn)變時所需的電力，而且，為了使轉(zhuǎn)變方向的電子 具備發(fā)光時所需的能量而加速其運(yùn)動，還需要提供超過在電場轉(zhuǎn)變處所消耗的能量的電力，因而實(shí)際上會產(chǎn)生很多的電力損失。
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)中被施加連續(xù)交流電的穩(wěn)定器，不會把提供的所有電力使用到放電燈的發(fā)光上，而在電場轉(zhuǎn)變時會損失大量電力，因此消耗了不必要的電力導(dǎo)致低能效等問題。
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種通過在電路中布置對不連續(xù)交流電的施加進(jìn)行控制的控制電路，從而可以防止電場轉(zhuǎn)變時所發(fā)生的電力損失的放電燈用不連續(xù)交流電穩(wěn)定器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種放電燈用不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器，其由將直流電或交流電轉(zhuǎn)換成直流電的整流電路、產(chǎn)生不連續(xù)信號的控制電路、以及根據(jù)該控制電路所產(chǎn)生的信號對放電燈施加交流電的電力電路所組成，通過該穩(wěn)定器提供了在電場轉(zhuǎn)變時中止施加電力的暫停區(qū)間。
發(fā)明效果與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的不連續(xù)交流電穩(wěn)定器可以節(jié)省30-50％的在電場轉(zhuǎn)變時為了改變電子及陽離子的加速方向而損耗的電力，從而提高了能量效率，而且阻止了在電場轉(zhuǎn)變處由于不必要的電力供給而引起的發(fā)熱現(xiàn)象，從而避免發(fā)生電極損傷，可以延長放電燈的使用壽命。


圖1是表示本發(fā)明提供的穩(wěn)定器的不連續(xù)交流電及等離子體運(yùn)動的概念圖。
圖2是概括地表示本發(fā)明提供的穩(wěn)定器電路組成的模塊圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的穩(wěn)定器的電路圖。
圖4是表示現(xiàn)有技術(shù)中的放電燈的連續(xù)交流電及等離子體運(yùn)動的概念圖。
圖5是現(xiàn)有技術(shù)中的放電燈的連續(xù)交流電的波形圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖具體說明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明提供的穩(wěn)定器的不連續(xù)交流電及等離子體運(yùn)動的概念圖，以下參照該圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例中的穩(wěn)定器所提供的不連續(xù)交流電及放電燈內(nèi)部的等離子體的電子與陽離子的運(yùn)動關(guān)系。
如圖1所示，在放電燈(4)的兩端電極上施加(+)(-)電力后，由于電場的作用，電子 會向陽極(+)方向做加速移動，而陽離子 會向陰極(-)方向做加速移動，以此電子及陽離子朝著所定方向運(yùn)動的同時該放電燈(4)被點(diǎn)燈。
其后，在放電燈(4)的兩端電極上相反地施加(+)(-)電力之前，如同圖中的(d)階段所示，若不在放電燈(4)的兩端電極上施加電力的話，就會使在(c)階段中由于電場作用而向單一方向加速運(yùn)動的電子 及陽離子(-)處于電場解除狀態(tài)，因而這些電子及陽離子會做自由運(yùn)動并相互沖撞，導(dǎo)致各自具有的單一方向性被破壞并逐漸失去自身的能量。
此時，如(e)階段，在放電燈(4)的兩端電極上以與(c)階段相反的方向施加(+)(-)電力后，由于與(c)階段相反方向形成的電場的作用，電子 會向與(c)階段相反的方向轉(zhuǎn)變的陽極(+)方向做加速移動，而陽離子 也會向與(c)階段相反的方向轉(zhuǎn)變的陰極(-)方向做加速移動，結(jié)果陽離子與陰離子均以與(c)階段相反的方向做加速運(yùn)動的同時該放電燈(4)被點(diǎn)燈。
在此狀態(tài)下，再次如同圖中的(f)階段所示，不在放電燈(4)的兩端電極上施加電力的話，就會使在(e)階段中由于電場作用而向單一方向加速運(yùn)動的電子 及陽離子(-)處于電場解除狀態(tài)，從而這些電子及陽離子做自由運(yùn)動并相互沖撞，導(dǎo)致各自具有的方向性被破壞并逐漸失去自身的能量。
結(jié)果，可以避免損耗在電場的轉(zhuǎn)變處即在被施加的交流電的(+)(-)電力方向轉(zhuǎn)變點(diǎn)附近發(fā)生的，將按一定方向加速的那些電子 及陽離子 向其他方向轉(zhuǎn)換并移動時所需的電力，從而可以防止電力浪費(fèi)，提高發(fā)光所需的能量效率。
此時，優(yōu)選的，不施加電力的(d)階段及(f)階段的持續(xù)時間少于將放電燈(4)內(nèi)部等離子體中的電子 能量維持在超過發(fā)光時所需能量時的時間。
即，通過電場作用具有充足能量而發(fā)光的電子 與電場的方向轉(zhuǎn)變一同失去方向性并導(dǎo)致能量的遞減，在能量減少的某個點(diǎn)開始不發(fā)光。
其次，優(yōu)選的，把未施加電力的施加電力暫停時間設(shè)定在短于電場轉(zhuǎn)變點(diǎn)到電子 不發(fā)光點(diǎn)為止的時間的范圍內(nèi)，從而可以在不連續(xù)地施加交流電的情況下也能維持放電燈(4)的點(diǎn)燈狀態(tài)，而施加電力暫停時間根據(jù)存在于放電燈(4)內(nèi)部的氣體組成各不相同，通過對各種組成進(jìn)行的反復(fù)實(shí)驗(yàn)可以獲得最適合的時間段。
圖2是概略地表示本發(fā)明提供的穩(wěn)定器電路組成的模塊圖，如圖所示，該電路包括將常用交流電(10)轉(zhuǎn)換成直流電的整流電路(1)、對該整流電路(1)施加的電力產(chǎn)生控制信號的控制電路(2)、根據(jù)該控制電路(2)發(fā)出的信號產(chǎn)生不連續(xù)交流電的電力電路(3)、以及被施加來自該電力電路(3)的不連續(xù)交流電而發(fā)光的放電燈(4)，此時，如果對所述控制電路(2)及電力電路(3)直接提供直流電源的話，就可以省略所述整流電路(1)。
基于這樣的技術(shù)方案思想，如圖3的實(shí)施例可以更加具體地設(shè)計(jì)本發(fā)明涉及的電路組成。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例涉及的穩(wěn)定器的電路圖，該圖只是為了在放電燈(4)的電場轉(zhuǎn)變處不施加電力而提供不連續(xù)交流電的一種實(shí)施例的電路圖，而本發(fā)明并不限定于此。
參照圖3，本實(shí)施例中的電路包括將交流電(10)轉(zhuǎn)換成所需直流電并以此給放電燈(4)提供不連續(xù)交流電的整流電路(1)、產(chǎn)生控制信號的控制電路(2)、以及轉(zhuǎn)換成不連續(xù)交流電并把該不連續(xù)交流電施加到放電燈(4)的電力電路(3)。
所述整流電路(1)是把常用交流電(A.C.)轉(zhuǎn)換成直流電(D.C.)時使用的普通電路，其能穩(wěn)定地給所述控制電路(2)提供必要的驅(qū)動電壓(VCC2)以及能穩(wěn)定地給所述電力電路(3)提供必要的驅(qū)動電壓(VCC1)，當(dāng)然，提供直流電時如上所述可以省去整流電路(1)。
從所述整流電路(1)中接收了所提供電力的控制電路(2)，可以產(chǎn)生用于控制提供給放電燈(4)的電力的控制信號，并以此控制電力電路(3)中的FET1、FET2、FET3及FET4、以及電容器(C7)。
更具體地說，振蕩器(5)發(fā)出高頻信號并將其提供給移位寄存器(7)，而從振蕩器(5)中接收高頻信號的移位寄存器(7)將把不連續(xù)信號依次提供到分支的驅(qū)動器(8)、(9)中。
而且，從移位寄存器(7)中接收了信號的兩側(cè)驅(qū)動器(8)、(9)將分別使場效應(yīng)晶體管(Field-Effect Transistor)FET1與FET4、以及FET2與FET3成為一組并進(jìn)行ON/OFF操作的控制信號提供到電力電路(3)中。
一方面，附加在所述控制電路(2)內(nèi)的定時器(6)給放電燈(4)提供點(diǎn)燈時需要的高電壓后，再經(jīng)過所定時間就能把控制信號提供到電力電路(3)中，該控制信號使正常電壓提供到放電燈(4)中。
這樣，從所述控制電路(2)中接收控制信號，并從所述整流電路(1)中接收驅(qū)動電壓(VCC1)的電力電路(3)，可以把放電燈(4)點(diǎn)燈時所需的不連續(xù)交流電供應(yīng)給放電燈(4)。
即，從控制電路(2)的驅(qū)動器(8)、(9)中接收信號的FET1、FET2、FET3、FET4將整流電路(1)提供的直流驅(qū)動電壓(VCC1)轉(zhuǎn)換成不連續(xù)交流電并供應(yīng)到放電燈(4)中。
然而，通常情況下由于放電燈點(diǎn)燈時的電壓高于維持點(diǎn)燈狀態(tài)的電壓，因而點(diǎn)燈初期要利用變壓器(T1)與電容器(C7)給放電燈(4)提供點(diǎn)燈時所需的高電壓，以此使該放電燈(4)進(jìn)行ON操作，之后立即根據(jù)控制電路(2)發(fā)出的信號進(jìn)行電容器(C7)的OFF操作，并把維持點(diǎn)燈所需的電壓供應(yīng)給放電燈(4)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如以上說明，根據(jù)本發(fā)明提供的不連續(xù)交流電穩(wěn)定器，可以節(jié)省30-50％的在電場轉(zhuǎn)變時為了改變電子及陽離子的加速方向而損耗的電力，從而提高了能量效率，而且，還阻止了在電場轉(zhuǎn)變處由于不必要的電力供給而導(dǎo)致的熱發(fā)生現(xiàn)象，進(jìn)而避免發(fā)生電極損傷，可以延長放電燈的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種放電燈用不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器，其特征在于包括被施加直流電，產(chǎn)生不連續(xù)信號的控制電路(2)；根據(jù)所述控制電路(2)產(chǎn)生的信號，將所述被施加的直流電轉(zhuǎn)換為不連續(xù)交流電的電力電路(3)以及通過施加了所述電力電路(3)的不連續(xù)交流電而被點(diǎn)燈的放電燈(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的放電燈用不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器，其特征在于施加到所述控制電路(2)中的直流電是通過整流電路(1)被轉(zhuǎn)換為交流電的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的放電燈用不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器，其特征在于不連續(xù)交流電的施加電力暫停點(diǎn)是，施加到所述放電燈(4)上的(+)、(-)極的方向轉(zhuǎn)換點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的放電燈用不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器，其特征在于所述施加電力暫停時間，少于將所述放電燈(4)內(nèi)部等離子體中的電子 能量維持在超過發(fā)光時所需能量時的時間。
5.如權(quán)利要求1或2所述的放電燈用不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器，其特征在于所述控制電路(2)包括一對分支的驅(qū)動器(8)、(9)；所述電力電路(3)包括場效應(yīng)晶體管FET1-FET4；其中所述一對驅(qū)動器(8)、(9)提供分別使FET1與FET4、以及FET2與FET3成為一組而進(jìn)行ON/OFF操作的控制信號。
6.如權(quán)利要求1或2所述的放電燈用不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器，其特征在于所述控制電路(2)包括定時器(6)所述電力電路(3)包括變壓器(T1)及電容器(C7)，其中所述定時器(6)在點(diǎn)燈開始時利用所述變壓器T1)及電容器(C7)向放電燈(4)提供高電壓使得該放電燈(4)進(jìn)行ON操作，之后通過進(jìn)行電容器(C7)的OFF操作來控制時間，使得向該放電燈(4)提供點(diǎn)燈維持電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于放電燈的不連續(xù)交流電穩(wěn)定器，詳細(xì)地說，本發(fā)明提供一種以進(jìn)一步提高能效為目的的放電燈用不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器，該穩(wěn)定器包括將直流電或交流電轉(zhuǎn)換成直流電的整流電路(1)、產(chǎn)生不連續(xù)信號的控制電路(2)、以及根據(jù)該控制電路所產(chǎn)生的信號對放電燈施加交流電的電力電路(3)，通過在放電燈(lamp)上施加不連續(xù)交流電來防止電力方向轉(zhuǎn)變處發(fā)生的能量損失，此種穩(wěn)定器是一種可以防止如以往穩(wěn)定器所發(fā)生的能量損失的新概念上的放電燈用不連續(xù)交流電源穩(wěn)定器。
文檔編號H05B41/14GK101077038SQ200580042698
公開日2007年11月21日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者崔俊 申請人:崔俊