專利名稱：節(jié)能延壽日光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及日光燈。
現(xiàn)有的日光燈，一般由燈管、鎮(zhèn)流器、起動器組成，雖然結(jié)構(gòu)簡單、發(fā)光效率高、光度柔和，但也存在如下幾個問題。
1、起動器是由一個充氣管內(nèi)裝一個靜觸點(diǎn)和一個由雙金屬片制成的動觸點(diǎn)開關(guān)。只有達(dá)到起輝電壓時，管內(nèi)氣體才會放電，輝光放電電流加熱雙金屬片變形伸張與靜觸點(diǎn)相接，而接通燈絲進(jìn)行預(yù)熱。雙金屬片受熱后與靜觸點(diǎn)接觸的時間，即燈絲預(yù)熱時間的長短，與電源電壓存在如下關(guān)系，即當(dāng)電壓高時，輝光放電電流大，雙金屬片受熱溫度高，使其與靜觸點(diǎn)接觸的時間長，燈絲預(yù)熱的時間也長；燈絲在大電流、長時間預(yù)熱狀況下，將造成燈絲上涂敷的電子粉易于脫落，加速燈絲老化。反之，當(dāng)電壓低時，輝光放電電流小，雙金屬片受熱溫度低，與靜觸點(diǎn)接觸時間短，燈絲預(yù)熱時間短，預(yù)熱電流也小，有時達(dá)不到預(yù)熱起輝要求而重復(fù)起動幾次才能使燈管點(diǎn)燃。對于預(yù)熱不充分多次的起跳對燈絲電子粉也會造成脫落。當(dāng)電壓低于起動器輝光放電電壓時，則燈根本不能點(diǎn)燃。
2、日光燈正常工作時，由于燈管處于單腳供電狀態(tài)，即燈管內(nèi)的二組燈絲分別只有一端的引腳接有供電電源，因此使燈絲與供電端引腳連接處形成一個“熱點(diǎn)”。其熱點(diǎn)處的電流強(qiáng)度為日光燈的額定電流，而燈絲的另一端與燈絲引腳連接處的電流強(qiáng)度為零。由于燈絲發(fā)熱不均勻，致使燈絲供電一端的“熱點(diǎn)”過熱而發(fā)紅，加速燈絲表層電子粉的脫落及燈絲老化、斷裂。燈絲的鎢分子蒸發(fā)擴(kuò)散使燈管兩端變黑，同時也擴(kuò)散到水銀氣體里，使燈管照度降低。由于過熱還損耗了電能。
3、日光燈管的燈絲冷態(tài)電阻遠(yuǎn)小于其熱態(tài)電阻，在起動時燈絲將受到大電流的沖擊，容易使燈絲斷裂，而且也損耗了電能。實(shí)驗(yàn)證明，每起動一次，將縮短燈管額定壽命1至2小時。
為解決上述問題，國內(nèi)外曾設(shè)計研制了多種日光燈節(jié)能延壽電路及裝置。如法國第008413號專利、英國第017472號專利以及中國85201206號專利等。但它們都只解決了燈起動時的過電流問題。本人的第86102075號專利實(shí)現(xiàn)了燈絲的節(jié)能和燈管延壽，但還是采用了常規(guī)的起動器。
本實(shí)用新型的目的是，提供一種節(jié)能延壽日光燈，通過日光燈啟動和工作時的特定工作電路，使日光燈能隨供電電壓的高低自動調(diào)節(jié)燈絲電流的預(yù)熱時間，使燈管預(yù)熱至最佳狀態(tài)而起動點(diǎn)燃，并可消除大電流的沖擊對燈絲的危害；還使日光燈在正常照明時處在節(jié)能延壽狀態(tài)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，它有構(gòu)成工作回路的開關(guān)K、鐵芯電感L、日光燈D，其特征是，所述鐵芯電感有抽頭，由該帶抽頭的鐵芯電感L、整流橋Z、濾波電容C1、電阻R1與R2、電容C2、晶體三極管BG、繼電器J構(gòu)成起動鎮(zhèn)流器SL，電容C2和電阻R1串聯(lián)后其電容一端接在整流橋Z的“－”極端而其電阻端接在整流橋Z的“＋”極端，整流橋Z交流輸入端的一端接于所述電感L的抽頭而其另一端與電感L和繼電器常開觸點(diǎn)J4靜觸點(diǎn)公共端(1)連接，繼電器J的常開觸點(diǎn)J1同電容C2并聯(lián)，電阻R2接在晶體三極管BG的基極與電容C2同電阻R1的公共接點(diǎn)之間，繼電器J的常開觸點(diǎn)J2并聯(lián)在晶體三極管BG的集電極與發(fā)射極之間且所述發(fā)射極接至整流橋Z的“－”極端，繼電器J的線圈一端接在晶體三極管BG的集電極而其另一端同整流橋Z的“＋”極相接，電容C1兩端分別同整流橋Z的輸出端相接，日光燈管D的管腳(1)(4)并聯(lián)有繼電器J常開觸點(diǎn)J4而其管腳(2)(3)并聯(lián)有其常開觸點(diǎn)J3，繼電器J的常閉觸點(diǎn)J5同電阻R0串聯(lián)后接在所述管腳(3)(4)上。
以下結(jié)合附圖做出進(jìn)一步說明。


圖1是實(shí)際電路結(jié)構(gòu)，圖2是將起動鎮(zhèn)流器做成整體件時的電路連接圖。
由圖1可知本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理。當(dāng)電源開關(guān)K閉合后，燈管D燈絲開始預(yù)熱。燈絲預(yù)熱回路為電源一端經(jīng)開關(guān)K、電感L、與J4并聯(lián)的燈絲、電阻R0、觸點(diǎn)J5、與J3并聯(lián)的燈絲至電源另一端。同時由電感L的抽頭與另一端取得的交流電壓，經(jīng)整流橋Z整流，電容C1濾波的直流電壓，供給起動時間控制電路電源。工作過程是，電流經(jīng)R1、常開觸點(diǎn)J1向電容C2充電，經(jīng)一段時間延時充電電壓達(dá)到三極管BG導(dǎo)通而繼電器J吸合時，其常閉觸點(diǎn)J5斷開預(yù)熱回路使燈點(diǎn)燃。同時其常開觸點(diǎn)J4、J3閉合，分別將兩組燈絲短接，燈絲雙腳同時供電工作。常開觸點(diǎn)J2閉合使繼電器J自鎖。常開觸點(diǎn)J1閉合使C2迅速放電。當(dāng)一次燈絲預(yù)熱不足未能使燈點(diǎn)燃時，則繼電器因交流回路斷電而失電復(fù)位，立即又重復(fù)上述工作過程，直至使燈點(diǎn)燃為止。燈絲的預(yù)熱時間由R1C1時間常數(shù)決定，并與電源電壓存在這樣的關(guān)系，即當(dāng)電壓高時，時間控制電路的直流供電電壓也高，電容C2充電時間短，晶體三極管BG導(dǎo)通，繼電器J吸合，J5斷開的時間也短，燈絲預(yù)熱時間也短。反之，當(dāng)電源電壓低時，燈絲預(yù)熱時間就長。以而實(shí)現(xiàn)了隨著電源電壓的高低對燈絲預(yù)熱時間進(jìn)行自動控制，從額定電壓220伏電源工作的日光燈，當(dāng)電壓低至150伏時也能使燈絲預(yù)熱而點(diǎn)燃工作。R0限制起動沖擊大電流對燈絲的損害，C0為功率因素補(bǔ)償電容。
由于日光燈工作狀態(tài)的改變，照明工作時實(shí)現(xiàn)了燈管每端雙腳同時供電，使燈絲與兩個引腳連接部位形成二個“熱點(diǎn)”，其熱點(diǎn)處的電流強(qiáng)度為額定電流的一半。不難看出，日光燈采用雙腳供電方式后，燈絲與每個引腳連接處，因電流熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱量為單腳供電時的四分之一。因此有效地防止燈絲過熱。使燈絲不易老化、斷裂，較好解決了燈管過早發(fā)黑等問題，延長了燈管的額定使用壽命。
由以上可知，由于本實(shí)用新型降低了日光燈管內(nèi)燈絲的熱損耗和避免了日光燈起動時大電流的沖擊，故能使日光燈起動過程中和正常工作時有效地節(jié)省電能，節(jié)電率達(dá)18％至25％，并可延長燈管的額定使用壽命四倍以上。因?yàn)闊艚z預(yù)熱時間隨供電電壓的高低實(shí)現(xiàn)了自動控制，故能使日光燈在低于額定電壓(例如額定電壓220伏而低至150伏)時也能可靠地起動點(diǎn)燃工作，從而有效地實(shí)現(xiàn)了設(shè)計目的。
實(shí)施例按照附圖和上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型，采用220伏市電電源，日光燈管為40瓦，繼電器J采用微型繼電器，并將起動鎮(zhèn)流器SL做成整體件，如圖2所示連接安裝構(gòu)成本實(shí)用新型之節(jié)能延壽日光燈產(chǎn)品，它可用常規(guī)燈架組裝成套的日光燈，也可用于現(xiàn)有的燈具改裝。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能延壽日光燈，構(gòu)成工作回路的開關(guān)K、鐵芯電感L、日光燈D，其特征是，所述鐵芯電感有抽頭，由該帶抽頭的鐵芯電感L、整流橋Z、濾波電容C1、電阻R1與R2、電容C2、晶體三極管BG、繼電器J構(gòu)成起動鎮(zhèn)流器SL，電容C2和電阻R1串聯(lián)后其電容一端接在整流橋的“-”極端而其電阻端接在整流橋Z的“+”極端，整流橋Z交流輸入端的一端與所述電感L的抽頭連接而其另一端與電感L和繼電器常開觸點(diǎn)J4靜觸點(diǎn)公共端(1)連接，繼電器J的常開觸點(diǎn)J1同電容C2并聯(lián)，電阻R2接在晶體三極管BG的基極與電容C2同電阻R1的公共接點(diǎn)之間，繼電器J的常開觸點(diǎn)J2并聯(lián)在晶體三極管BG的集電極與發(fā)射極之間且所述發(fā)射極接至整流橋Z的“-”極端，繼電器J的線圈一端接于晶體三極管BG的集電極而其另一端同整流橋Z的“+”極端相接，電容C1兩端分別同整流橋Z的輸出端相接，日光燈管D的管腳(1)(4)并聯(lián)有繼電器J常開觸點(diǎn)J4而其管腳(2)(3)并聯(lián)有其常開觸點(diǎn)J3，繼電器J的常閉觸點(diǎn)J5同電阻R0串聯(lián)后接在所述管腳(3)(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能延壽日光燈，其特征是，將構(gòu)成所述起動鎮(zhèn)流器SL的鐵芯電感L、整流橋Z、電容C1、C2、電阻R1、R2、晶體三極管BG及繼電器做成一個整體件。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種節(jié)能延壽日光燈。它的主要結(jié)構(gòu)是，由開關(guān)K、鐵芯電感L、日光燈管D組成工作回路，日光燈管D兩端的管腳各并聯(lián)了一只繼電器J的常開觸點(diǎn)J
文檔編號H05B41/16GK2181792SQ9422621
公開日1994年11月2日 申請日期1994年2月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月4日
發(fā)明者金忠省 申請人:金忠省