CN100594755C

CN100594755C - 电子点灯器及荧光灯的预热方法

Info

Publication number: CN100594755C
Application number: CN200510090105A
Authority: CN
Inventors: 刘晨阳; 胡小巨; 锺媛媛; 应建平
Original assignee: Delta Optoelectronics Inc
Current assignee: Delta Electronics Inc; Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2005-05-06
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2025-08-08
Also published as: TWI270096B; CN1859822A; US20060250094A1; US7199526B2; TW200639899A

Abstract

本发明是有关于一种电子点灯器，是一种能延长荧光灯寿命的电子点灯器。本发明的电子点灯器包括一直流电/交流电转换器、一荧光灯、一变压器、一预热变压器和一交流开关。其中，在荧光灯的预热期时间内，该交流开关被关闭。由于本发明的电子点灯器采用了在二次侧的一预热变压器和一交流开关，因而在预热期时间内荧光灯两端的电压降将减少，并且没有环流出现。因此，荧光灯的寿命能够被有效地延长。

Description

电子点灯器及荧光灯的预热方法

技术领域

本发明涉及一种电子点灯器，特别是涉及一种能延长荧光灯寿命的电子点灯器。

背景技术

荧光灯是其内装有少量水银的真空玻璃管，且其管壁上衬贴着磷化物混合物(mixture of phosphors)的涂布层。在低压的情况下管内部份水银会蒸发，并且，灯管各端的灯丝(filament)或阴极(cathode)被加热后会于管内放射电子，以离子化气体。而灯丝间的高电压会促使水银离子传导电流，导致放射紫外线的辉光放电(glow discharge)。最后紫外线被磷化物吸收并以可见光的形式再次发出。

一般，荧光灯是由电子点灯器驱动。请参照图1，其绘示习知一种电子点灯器的电路图。习知的电子点灯器的电路包括一主电路和一预热电路。在点燃荧光灯之前，灯丝必需先加以预热，以促使电子的放射。请再参照图1，变压器L3的二次侧包括线圈L3D、线圈L3E和线圈L3F。当上述变压器L3的一次侧开始接收交流电时，线圈L3D、L3E和L3F会同时感应出电压和对应产生的电流。并且，这三个线圈是用以提供施加在荧光灯的灯丝的预热。

如上述，图1所绘示的电子点灯器的电路图系用来驱动荧光灯，然而，此习知的电子点灯器有着如下的问题。参照图1，在利用线圈L3D、L3E和L3F完成预热后，电子点灯器驱动灯管时，仍然会有电流(即环流)流过荧光灯的灯丝。此环流会不断地加热灯管的灯丝，因而导致灯管寿命的损伤。

为解决上述中图1的用于驱动荧光灯的习知电子点灯器的问题，有人提出了一种灯管电路(公开于专利号CN.1400852A之中)。如图2所示，其绘示了习知另一种电子点灯器的电路图。请参照图2，一变压器T2被用于预热灯管。当电路启动时，上述变压器T2的一次侧T22所接收的交流电以二极管D1予以整流。并且，整流后的电压以电阻R1和R2分压并输出至电容C2。上述的电容C2和电阻R1、R2是特别设计以提供灯管所需的预热期时间。当电容C2被充电至一预定电压值时，也就是预热完成时，硅控整流器SCR就会被触发而关闭变压器T2。因此，由于变压器T2处于截断的状态，并不会有环流流过灯管灯丝。如此一来，图1中电子点灯器的缺点就能被解决。

不过，上述的电子点灯器仍有缺点。通常，由于成本效益上的考量，自激谐振电路(self-excitement oscillating resonant circuit)被广泛地采用；换言之，利用变压器的辅助绕组，来驱动晶体管Q1和Q2(如图1中所示)。然而，由于变压器T2的使用，使得Q1和Q2的驱动电路很难同时满足在预热状态和稳定状态时的需要。除非再加以额外的辅助电路，但如此又会造成电路成本的增加。因此，要设计出能驱动晶体管Q1和Q2，并符合荧光灯的预热期时间且在之后仍能保持稳态的电路，将十分的困难和复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能延长荧光灯寿命的电子点灯器。

本发明的目的在于提供另一种能延长荧光灯寿命的电子点灯器。

本发明的目的在于提供一种荧光灯的预热方法。本发明的电子点灯器包括一直流电/交流电转换器、一荧光灯、一变压器、一预热变压器和一交流开关。变压器包括一次侧线圈和二次侧线圈。预热变压器包括一第一线圈和一第二线圈。此直流电/交流电转换器用于接收输入的直流电，并将该输入的直流电转换成交流电。荧光灯包括一第一灯丝和一第二灯丝。

上述变压器的一次侧线圈用于接收交流电。二次侧线圈包括一第一接线端和一第二接线端，其中该第一接线端连接至上述第一灯丝的一个接线端。第一线圈包括连接至上述第二灯丝的一个接线端的一第三接线端，和连接至上述第二接线端的一第四接线端。第二线圈包括连接至上述第一灯丝的另一接线端的一第五接线端，和连接至上述第一接线端的一第六接线端。交流开关的一接线端连接至第三接线端，而该交流开关的另一接线端连接至第四接线端。其中，在荧光灯的预热期时间内，该交流开关被关闭，并于预热完成时，开启该交流开关。

上述预热变压器可再包括一第三线圈，其包括连接至上述第三接线端的一第七接线端，和连接至上述第二灯丝的另一接线端的一第八接线端。

上述电子点灯器可再包括连接至上述第一接线端和第三接线端之间的一谐振电容。

本发明的电子点灯器包括一直流电/交流电转换器、一输出装置、一主变压器、一预热变压器和一交流开关。此直流电/交流电转换器用于接收输入的直流电，并将该输入的直流电转换成交流电，且上述输出装置包括一输出电容和一灯管，其中该灯管包括一第一灯丝和一第二灯丝。另外，上述的主变压器包括用于接收交流电的一次侧线圈和用于提供灯管电压的二次侧线圈。预热变压器被连接于主变压器的二次侧线圈和输出装置之间，且其中该预热线圈包括与上述输出装置串联连接的一次线圈和连接至上述第一灯丝或第二灯丝的二次线圈。此外，交流开关与预热变压器的一次线圈并联连接。其中，在灯管的预热期时间内，该交流开关被关闭，并于预热完成时，开启该交流开关。

本发明的荧光灯的预热方法包括如下步骤：提供具有二次侧线圈的一变压器；提供具有一第一线圈和至少一第二线圈的一预热变压器，其中上述第一线圈的一接线端连接至上述变压器的二次侧线圈；在预热期内以流至第一线圈的电流和第二线圈的感应电流来预热荧光灯，其中的感应电流是对应流经二次侧线圈至第一线圈的电流；以及当预热完成时，以一可控制的导通装置(controllable conducting device)导通第一线圈的两个接线端间的一导通路径。

本发明的荧光灯的预热方法可再包括一降低荧光灯两端的电压降的步骤，其中在预热时间内，以第一线圈和荧光灯的组合对电压降进行分压。此外，上述的预热期时间可以交流开关决定。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是习知一种电子点灯器的电路图。

图2是习知另一种电子点灯器的电路图。

图3是依照本发明一实施例的电子点灯器的电路图。

图4是依照本发明的另一实施例的电子点灯器的电路图。

图5是用于本发明实施例(包括图3和图4的实施例)中一示范性的交流开关的电路图。

图6是依照本发明的荧光灯的预热方法流程图。

L3：变压器 L3D、L3E、L3F：线圈

T2：变压器 T22：一次侧

D1：二极管 R1、R2：电阻

C2：电容 Q1、Q2：晶体管

300：直流电/交流电转换器 302：变压器

304：荧光灯 305：预热变压器

306：交流开关 T11：一次侧线圈

T12：二次侧线圈 F1、F2：灯丝

T21、T22、T23、T24：线圈 D1：二极管

C1：电容 A、B、C、D：接线端

S500：提供具有二次侧线圈的一变压器

8502：提供一预热变压器

8504：在预热期内，以流至第一线圈的电流和第二线圈内的感应电流预热荧光灯

S506：当预热完成时，以一可控制的导电装置导通第一线圈的两个接线端间的一导通路径

S508：于预热期时间内，以第一线圈和荧光灯的组合对该电压降进行分压，降低荧光灯两端的电压降

具体实施方式

图3是依照本发明实施例的电子点灯器的电路图。请参照图3，上述电子点灯器包括一直流电/交流电转换器300、一变压器302、一荧光灯304、一预热变压器305和交流开关306。在本实施例中，直流电/交流电转换器300和变压器302被用于提供自激谐振交流电压以驱动荧光灯304。有许多类型的转换器可供熟习此技术的人员容易地加以采用，例如推挽式(push-pull)转换器、半桥式(half-bridge)转换器或全桥式(full-bridge)转换器。本发明的实施例使用的是推挽式转换器，而对于其他类型的转换器在此不再加以论述。另外，本发明的电子点灯器可适用于驱动两个或两个以上的荧光灯。

在图3中，荧光灯304包括一灯丝F1和一灯丝F2。变压器302包括一次侧(primary-side)线圈T11和二次侧(secondary-side)线圈T12，而预热变压器305包括一线圈T21、一线圈T22和一线圈T23。变压器302的一次侧线圈T11被用于接收来自直流电/交流电变压器300的交流电。变压器302的二次侧线圈T12包括与灯丝F1、线圈T22电性连接的一接线端A，以及一接线端B。另外，线圈T23的一个接线端电性连接至荧光灯304的灯丝F2，并且其另一接线端电性连接至接线端C。线圈T22的一个接线端电性连接至接线端A，并且其另一接线端电性连接至灯丝F1。再者，上述交流开关306和线圈T21的一个接线端电性连接至接线端C，并且其另一接线端电性连接至接线端D。

请参照图3所示的右侧电路，即变压器302的二次侧。可以看出，图1所示的传统的电子点灯器和图3所示的本发明的实施例，皆采用为了预热且分别连接至荧光灯灯丝的线圈T22和T23。然而，它们之间的差异在于本发明的电子点灯器还包括了一交流开关306且其与线圈T21并联连接。在预热期时间内，该交流开关306被关闭。上述预热变压器305的线圈T21接收二次侧线圈T12的电流，且线圈T22和T23的感应电流出现并流过灯丝F1和F2。在交流开关306于开启状态下，当预热完成时，没有电流会流过这些线圈T21、T22和T23。因此，不会有环流流过荧光灯304的灯丝F1和F2。如此一来，荧光灯的寿命便能被有效地延长。

同样参照图3，当电子点灯器被启动时，输入的直流电将被DC/AC转换器300转换成交流电，并且此交流电被输入至变压器302的一次侧线圈T11。与此同时，当荧光灯304处于预热状态且交流开关306为关闭时，变压器302的二次侧线圈T12和预热变压器305的线圈T22和T23会感应出一交流电。因此，线圈T22和T23会施加一预热来加热灯丝，以促使电子的放射。

此时，由于附加使用线圈T21，荧光灯304两端的电压，亦即接线端A和接线端C之间的电压遵循以下公式。

V_{AC} = \frac{Z_{C_{O}}}{Z_{C_{O}} + Z_{T 21}} \times V_{AB}

从上面的公式可知，灯管304两端的电压等于接线端A、接线端B两端电压VAB经谐振电容Co和上述线圈T21的阻抗分压而得。因此，在整个预热完成之前，透过灯光304两端相对较低的电压，灯管304的寿命能被有效地延长。

图4是依照本发明的另一实施例的电子点灯器的电路图。由于图4中电子点灯器的电路与图3中电子点灯器的电路的唯一不同之处是其采用半桥式转换器作为直流电/交流电转换器，且两个电路基于相同原理，本技术领域的技术人员可容易地理解，因而有关的说明不再重复叙述。

图5是用于本发明实施例(包括图3和图4的实施例)中一示范性的交流开关的电路图。请同时参照图3、图4和图5，交流开关306包括线圈T24、二极管D1、电阻R1和R2、电容C1、双向触发二极管(Diac)和三端双向可控硅开关(Triac)。在线圈T24的感应电流经二极管D1半波整流和伴随的感应电压经电阻R1和R2分压后，电容C1会被充电。在此，电阻R1、R2和电容C1是用来特别地设计提供灯管所需的预热期时间。当电容C1被充电至一预定的电压值时，表示预热完成，因而双向触发二极管Diac便被导通以触发三端双向可控硅开关Triac，并接着开启交流开关306。因此，由于交流开关306处于开启状态，线圈T22、T23和T24不会有感应电压和对应产生的电流的出现。

图6是依照本发明的荧光灯的预热方法流程图。请参照图6，荧光灯的预热方法包括如下步骤。首先，步骤S500提供一具有二次侧线圈的变压器。下一步的步骤S502，提供一预热变压器，其中该预热变压器包括一第一线圈和至少一第二线圈，且该第一线圈的一个接线端连接至变压器的二次侧线圈。在此荧光灯的预热方法中，所需的预热期时间可藉由特别设计的交流开关来予以决定。

接着，如图6中所示的步骤S504，预热期中荧光灯的预热以流至第一线圈的电流和第二线圈的感应电流来完成。在此，此感应电流是对应流经二次侧线圈且流至第一线圈的电流。最后，当预热完成时，以一个可控制的导通装置(controllable conducting device)导通第一线圈的两个接线端。也就是说，在步骤S506预热完成后将第一线圈的两个接线端连接。另外，还可以包括一步骤S508，此步骤S508是为了减少荧光灯两端的电压降。即在预热期时间内，以第一线圈和荧光灯的组合来对电压降做分压。

简言之，由于本发明的电子点灯器在二次侧采用预热变压器并采用交流开关，因此在预热期时间内荧光灯两端的电压降将降低，且不会有环流发生。因此，电子点灯器的寿命能够被有效地延长。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求为准。

Claims

1.一种电子点灯器，其特征在于其包括：

一直流电/交流电转换器，其用于接收一输入的直流电和将该输入的直流电转换成一交流电；

一荧光灯，包括一第一灯丝和一第二灯丝；

一变压器，包括：

一接收该交流电的一次侧线圈；以及

一具有一第一接线端和一第二接线端的二次侧线圈，其中该第一接线端连接至该第一灯丝的一接线端；

一预热变压器，包括：

一第一线圈，包括连接至该第二灯丝的一接线端的一第三接线端以及连接至该第二接线端的一第四接线端；以及

一第二线圈，包括连接至该第一灯丝的另一接线端的一第五接线端以及连接至该第一接线端的一第六接线端；以及

一交流开关，该交流开关的一接线端连接至该第三接线端且另一接线端连接至该第四接线端；

其中，于该荧光灯的一预热期时间内该交流开关被关闭，并于预热完成时，开启该交流开关。

2.根据权利要求1所述的电子点灯器，其特征在于其中所述的预热变压器更包括一第三线圈，其具有连接至该第三接线端的一第七接线端和连接至该第二灯丝的另一接线端的一第八接线端。

3.根据权利要求1所述的电子点灯器，其特征在于其更包括连接于该第一接线端和该第三接线端之间的一谐振电容。

4.根据权利要求1所述的电子点灯器，其特征在于其中所述的直流电/交流电转换器包括半桥式转换器。

5.根据权利要求1所述的电子点灯器，其特征在于其中所述的直流电/交流电转换器包括推挽式转换器。

6.根据权利要求1所述的电子点灯器，其特征在于其中所述的直流电/交流电转换器包括全桥式转换器。

7.根据权利要求1所述的电子点灯器，其中该交流开关包括一双向触发二极管、一三端双向可控硅开关、一二极管、一第四线圈、一第一电阻、一第二电阻和一电容。

8.一种电子点灯器，其特征在于其包括：

一输出装置，其包括一输出电容和一灯管，其中该灯管包括一第一灯丝和一第二灯丝；

一主变压器，包括：

一接收该交流电的一次侧线圈；以及

一提供该灯管电压的二次侧线圈；

一预热变压器，其连接于该主变压器的该二次侧线圈和该输出装置之间，其中该预热变压器包括：

一与上述该输出装置串联的一次线圈；以及

一连接至该第一灯丝或该第二灯丝的二次线圈；以及

一交流开关，与该预热变压器的该一次线圈并联；

其中，在该灯管的一预热期时间内该交流开关被关闭，并于预热完成时，开启该交流开关。

9.一种荧光灯的预热方法，其特征在于其包括如下步骤：

提供具有二次侧线圈的一变压器；

提供具有一第一线圈和至少一第二线圈的一预热变压器，其中该第一线圈的一接线端连接至该变压器的二次侧线圈；

在一预热期内，以流至该第一线圈的电流和该第二线圈内的一感应电流预热该荧光灯，其中该感应电流是对应流经二次侧线圈到该第一线圈的电流；以及

当预热完成时，以一可控制的导通装置导通该第一线圈的两个接线端间的一导通路径。

10.根据权利要求9所述的荧光灯的预热方法，其特征在于其更包括一降低该荧光灯两端的一电压降的步骤，其中，在预热期时间内以该第一线圈和该荧光灯的组合对该电压降进行分压。

11.根据权利要求9所述的荧光灯的预热方法，其特征在于其中所述的预热期时间由一交流开关决定。