專利名稱：熒光燈開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種用于控制傳統(tǒng)熒光燈的電工產(chǎn)品。
從有熒光燈以來，人們用來開啟或關(guān)閉熒光燈的開關(guān)，都是一種單一功能的開關(guān)，即只是起到一種接通電源或者關(guān)閉電源的作用，如拉線開關(guān)，暗開關(guān)等，從結(jié)構(gòu)上講，它們都是利用兩個機械觸片的相碰或分離達到開與關(guān)的目的。
本實用新型的目的是改變這種開關(guān)功能的單一性，提出一種不但可以開關(guān)熒光燈，而且還可以轉(zhuǎn)換熒光燈的亮度，方便用戶根據(jù)不同場合、環(huán)境的需要來選擇燈的照明度的節(jié)能型熒光燈開關(guān)。
本實用新型是通過如下結(jié)構(gòu)實現(xiàn)它是由開關(guān)盒1，盒固定螺孔2，指示燈3，電源開關(guān)4，亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)5，開關(guān)固定螺釘6，｀印制板7，印制板固定螺釘8，開關(guān)接線9、10，電容11，整流器12，可控硅13，三極管14，電阻15、16、19，電容17和壓敏電阻18等所組成。電容11和壓敏電阻18并聯(lián)后，其一端與整流器的一輸入端、電源開關(guān)4的一端一起相聯(lián)，其另一端與整流器的另一輸入端和開關(guān)接線9一起相聯(lián)，電源開關(guān)4的另一端與開關(guān)接線10相聯(lián)。整流器的正極輸出端與可控硅的陽極、電組15的一端、電阻16的一端、指示燈3的正極一起相聯(lián)，整流器的負極輸出端與可控硅的陰極、三極管的發(fā)射極、電容17的負極、亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)5的一端、電阻19的一端一起相聯(lián)?？煽毓璧拈T極與三極管的集電極、電阻15的另一端一起相聯(lián)，三極管的基極與電阻16的另一端、電容17的正極、亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)的另一端一起相聯(lián)，指示燈3的負極與電阻19的另一端相聯(lián)，以此構(gòu)成一個熒光燈開關(guān)電路。將熒光燈開關(guān)通過開關(guān)接線9、10接入熒光燈線路中，當(dāng)接通電源開關(guān)4時，交流220V通過熒光燈鎮(zhèn)流器、燈絲、啟輝器和電源開關(guān)加到整流器的輸入端，經(jīng)整流器整流，輸出脈動直流電壓加在三極管和可控硅上，在加電的瞬間，由于三極管的基極電容17的兩端電壓不能突變，因而使三極管基極偏置電壓為零，三極管截止，其集電極輸出一高電平，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，形成直流回路，直流電流由整流器正極輸出，經(jīng)可控硅陽極、陰極流入整流器的負極，同時在熒光燈電路中，交流電流通過熒光燈鎮(zhèn)流器、燈絲、啟輝器、整流器電源開關(guān)，最后流回到電源，形成交流回路，使燈絲加熱，啟輝器起跳，將燈管點亮。經(jīng)過數(shù)秒鐘后，三極管的基極電容17通過電阻16充電已到一定的電位，使三極管導(dǎo)通，其集電極跳變?yōu)榈碗娢?，使可控硅很快關(guān)斷，整流器的輸出直流回路被阻斷，形成開路，這時整流器相當(dāng)于一個被斷開的無觸點開關(guān)，使熒光燈的交流無法從整流器中通過，因此改由從電容11中流過，使熒光燈繼續(xù)工作。由于電容11的限流作用，使熒光燈的回路電流減小，流過燈管的電流也變小，燈光變暗。當(dāng)亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)5由剛才的斷開狀態(tài)板到接通狀態(tài)時，三極管的基極被短路，三極管截止，其集電極跳變?yōu)楦唠娢唬煽毓璞挥|發(fā)導(dǎo)通，形成直流回路，啟動整流器工作，使整流器這個無觸點開關(guān)接通，電容11被短路，熒光燈的回路電流轉(zhuǎn)為由整流器中通過，回路電流增大，燈光變亮，這時熒光燈即處于正常發(fā)光狀態(tài)。而當(dāng)亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)5板回到斷開狀態(tài)時，三極管的基極電容17又重新開始充電，接下去又重復(fù)前面的過程，直到使燈光變暗。如此，只要改變亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)5的工作狀態(tài)，就可以方便地改變熒光燈的發(fā)光亮度。
熒光燈開關(guān)與原普通開關(guān)相比，具有以下優(yōu)點1.增加了調(diào)光功能，可以獲得顯著的節(jié)電效益，2.用串聯(lián)電容法實現(xiàn)對熒光燈調(diào)光，不但自身不消耗功率，而且可以提高功率因數(shù)，3.方便廣大用戶根據(jù)不同場合的需要，可利用同一盞熒光燈來選擇不同的照明度。
本實用新型所涉及的附圖有

圖1.熒光燈開關(guān)面板圖；圖2.熒光燈開關(guān)結(jié)構(gòu)圖；圖3.帶熒光燈開關(guān)的熒光燈電原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細描述圖1.和圖2.給出了熒光燈開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖，開關(guān)盒1采用阻燃材料注成，其上面分別設(shè)有盒固定螺孔2，電源開關(guān)4和亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)5的按鈕孔，指示燈3的透光孔，開關(guān)接線引出孔，盒的內(nèi)側(cè)分別注有用來安裝固定電源開關(guān)，亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)和印制板的柱，通過固定螺釘6和螺釘8分別將其固定在盒內(nèi)。
圖3.給出了帶有熒光燈開關(guān)的熒光燈電原理圖，其中虛線框內(nèi)為熒光燈開關(guān)接線圖，通過開關(guān)接線9和10與熒光燈電路相聯(lián)接。熒光燈亮度的變換是通過串聯(lián)在熒光燈回路中的整流器12和電容11的輪換工作來實現(xiàn)的。這里的整流器12在本電路中相當(dāng)于一個無觸點開關(guān)。當(dāng)它導(dǎo)通時，其內(nèi)阻非常小，與之相并聯(lián)的電容11即被短路，熒光燈的交流回路電流就從整流器中通過，使熒光燈處于正常發(fā)光狀態(tài)。當(dāng)整流器開路時，其內(nèi)阻很大，熒光燈的交流回路電流則改由電容11中通過。由于電容11的限流作用，使回路電流減小，這時熒光燈的亮度就變暗。根據(jù)不同瓦數(shù)的熒光燈，選擇不同容量的電容11，就可以使該熒光燈轉(zhuǎn)換到變暗狀態(tài)時的各種不同發(fā)光亮度。例如，一支40W的熒光燈，如果選用電容量為2微法時，那么轉(zhuǎn)換到變暗狀態(tài)時，其光通量約為1200流明，比正常發(fā)光時的2200流明減小近一半，其功耗則由正常時49W減小到24W，可節(jié)電25W。雖然光通量減小了一半，但由于熒光燈的發(fā)光效率是白熾燈的4-5倍，所以這時40W熒光燈的照明度仍然相當(dāng)于一個60W以上的白熾燈泡，其效果是顯而易見的。下面繼續(xù)描述整流器這個無觸點開關(guān)的轉(zhuǎn)換過程，整流器的導(dǎo)通和開路是完全受可控硅的控制，而可控硅的導(dǎo)通與關(guān)斷又受三極管及接在其基極電路中的亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)的工作狀態(tài)控制，當(dāng)亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)板到接通狀態(tài)時，三極管基極被短路，基極電容17通過亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)放電，基極電位變?yōu)榱?，使三極管截止，其集電極輸出一高電平，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，給整流器提供直流輸出回路，啟動整流器導(dǎo)通工作，熒光燈回路電流通過整流器，使熒光燈正常發(fā)光。當(dāng)亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)板到斷開位置時，直流電流通過電阻16開始對基極電容17充電，到基極電容17兩端的電壓充電到約0.6V時，三極管開始導(dǎo)通，其集電極輸出為低電平，使可控硅自動關(guān)斷，整流器的輸出回路被切斷，整流器無輸出而形成開路，這時只有極小的電流通過指示燈3和電阻19，使指示燈點亮。由于這時的整流器內(nèi)阻很大，熒光燈回路電流無法從中通過，所以改由電容11中通過，由于電容11的限流作用，使燈管電流減小，燈光變暗。由此可知，只要改變亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)的工作狀態(tài)，就可以方便地實現(xiàn)對熒光燈的亮度控制。
電路中電容17的作用主要是當(dāng)熒光燈剛開啟時，不管亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)處于何種狀態(tài)，都能保證可控硅在初始狀態(tài)導(dǎo)通，從而使熒光燈回路電流流通，使熒光燈順利起跳點亮。其充電時間常數(shù)由電阻16和電容17的乘積確定，為確保熒光燈有充分的啟動時間，時間常數(shù)應(yīng)取稍大一些，即應(yīng)滿足三極管的截止延遲時間大于10秒。壓敏電阻18的作用是保護電容11和可控硅不被鎮(zhèn)流器所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢所擊穿，其壓敏電壓一般取400V到500V之間。電容11應(yīng)選用耐壓為400V的金屬化聚脂膜電容器，可控硅和整流器用的二極管要求耐壓不小于600V，平均電流不小于1A。指示燈可用一般的發(fā)光二極管，三極管選用放大倍數(shù)較高，導(dǎo)通壓降＜0.3V的開關(guān)管。其它元器件的選用應(yīng)根據(jù)電路參數(shù)的要求而確定，以確保電路長期可靠工作為宜。
權(quán)利要求1.一種熒光燈開關(guān)，其特征在于它是由開關(guān)盒(1)、盒固定螺孔(2)、指示燈(3)、電源開關(guān)(4)、亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)、開關(guān)固定螺釘(6)、印制板(7)、印制板固定螺釘(8)、開關(guān)接線(9)、開關(guān)接線(10)、電容器(11)、整流器(12)、可控硅(13)、三極管(14)、電阻(15)、電阻(16)、電容(17)、電阻(19)、和壓敏電阻(18)所組成，電容(11)和壓敏電阻(18)并聯(lián)后，其一端與整流器的一輸入端、電源開關(guān)(4)的一端一起相聯(lián)，其另一端與整流器的另一輸入端和開關(guān)接線(9)一起相聯(lián)，電源開關(guān)(4)的另一端與開關(guān)接線(10)相聯(lián)，整流器的正極輸出端與可控硅的陽極、電阻(15)的一端、電阻(16)的一端、指示燈(3)的正極一起相聯(lián)，整流器的負極輸出端與可控硅的陰極、三極管的發(fā)射極、電容(17)的負極、亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)的一端、電阻(19)的一端一起相聯(lián)，可控硅的門極與三極管的集電極、電阻(15)的另一端一起相聯(lián)，三極管的基極與電阻(16)的另一端、電容(17)的正極、亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)(5)的另一端一起相聯(lián)，指示燈(3)的負極與電阻(19)的另一端相聯(lián)，最后通過開關(guān)接線(9)與開關(guān)接線(10)接入到熒光燈的開關(guān)電路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的熒光燈開關(guān)，其特征還在于，上述開關(guān)盒(1)是用阻燃材料注成，其上面設(shè)有電源開關(guān)和亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)的按鈕孔，指示燈的透光孔，開關(guān)接線引出孔，開關(guān)盒的內(nèi)側(cè)，分別注有用來安裝固定電源開關(guān)、亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)和印制板的柱，通過開關(guān)固定螺釘(6)和印制板固定螺釘(8)分別將它們固定在開關(guān)盒內(nèi)。
專利摘要一種熒光燈開關(guān),它是由開關(guān)盒,電源開關(guān),亮度轉(zhuǎn)換開關(guān),指示燈,印制板及其電路元件等所組成。利用在普通開關(guān)的基礎(chǔ)上增設(shè)亮度轉(zhuǎn)換開關(guān)及其相應(yīng)的控制電路,來實現(xiàn)可使熒光燈亮度變換的熒光燈開關(guān),取代熒光燈用的傳統(tǒng)的單功能開關(guān),可滿足廣大用戶根據(jù)不同場合的需要,利用同一盞熒光燈即可用來選擇不同的照明度,以調(diào)節(jié)室內(nèi)的合適光線和實行節(jié)電。
文檔編號H05B41/42GK2289371SQ9520711
公開日1998年8月26日 申請日期1995年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月3日
發(fā)明者歐陽欣 申請人:歐陽欣