CN101232767A - 宽范围连续调光无频闪节能台灯 - Google Patents

Abstract

一种宽范围连续调光无频闪节能台灯，包括至少一支冷阴极荧光灯管，至少一个固定装置，一个灯罩，一个光反射器，一个灯支架，一个灯座，至少一个驱动器，至少一个开关和至少一个调光和/或调光色的装置，一个电连接线和电连接装置；所述驱动器的输出与冷阴极荧光灯管的电极相连，驱动器的输入经电连接线和电连接装置与外电源相连；所述冷阴极荧光灯管可被宽范围全程连续调光，且该灯管从开到关的光亮度可被调节的范围为＜15％－100％－＜15％；灯管的最大设计功率为该灯管初始正常照明功率的1.5－4倍，且同时具备发光无频闪和在任何时候都可调到使用者最舒适亮度这二个要素，所述冷阴极荧光灯管为“U”型、多“U”型、多“U”桥接型、单或双螺旋型、平板单或双螺旋型灯管中的至少一种；它具有既可宽范围全程连续调光、无频闪、能在整个使用寿命过程中始终可调节到最舒适的亮度、无电磁辐射干扰、更有利于保护视力和人体健康、更舒适、无噪音、更节能、超长寿命、更环保等特点。

Description

宽范围连续调光无频闪节能台灯

技术领域

本发明涉及的是一种可宽范围全程连续调光的节能台灯，尤其是一种既无频闪又能在整个使用寿命过程中、任何时候都可调到最舒适亮度、无电磁辐射干扰的超长寿命节能台灯；用于照明。

背景技术

现有技术的台灯大多用热阴极荧光灯作光源。它具有无频闪、发光效率高、一般大于50lm/W，显色指数高等优点，现已被广泛应用。但其灯管的寿命仅约几千小时，每开关一次、使用寿命将缩短约1--3小时，台灯开关次数较多，灯管的使用寿命一般为半年到一年，维修麻烦、有时会因买不到相同型号的灯管而不得不将整个台灯丢弃；同时，这种台灯还难于连续调光，即使是用复杂高价的电路调光，开灯时亮度必须先到接近最大值的亮度，然后调暗，其最小亮度只能调到最大亮度的约20％，不能在其最小亮度或中间亮度开亮灯，难以推广。

我们知道，作为台灯、最舒适的亮度与无频闪同样重要，光线太亮或太暗都不利于保护视力；而这最舒适的亮度与使用时间、使用时的环境亮度、使用者的年龄和视力情况、被照物或阅读物的性质等有关。这就要求优秀的台灯必须具备可宽范围全程连续调光的功能，而现有热阴极荧光灯台灯不具备这个功能。其次，荧光灯的发光亮度都会随使用时间的增加而衰减，若一个台灯新用时的亮度正好，那末在使用几个月或半年后、亮度衰减30％甚至50％以上，这时灯亮度就太暗，而无法调高亮度，若勉强使用则不利于保护视力。此外，荧光灯的亮度在室温较低时、亮度会明显下降，这时它也无法调高亮度。即不能在整个使用寿命过程中做到始终可调节到最舒适的、最有利于保护视力的亮度。

冷阴极荧光灯由于具有寿命长、开关次数几乎不影响灯寿命、容易调光、调光范围宽、发光效率高、节能等优点，很适合于制造可调光台灯等。现有技术的冷阴极荧光灯台灯的调光方法有二种，一是用可控硅调节输入交流电的导通角来调光；二是脉冲宽度调制法，即调节灯管驱动电压的脉冲占空比、或用一较低频率的脉冲去调制一个高频脉冲。但这些方法存在一些不足，即若要宽范围连续调光、就不能做到发光无频闪，即对于保护视力不利；用脉冲宽度调制法会有100Hz或几百Hz的光频闪，同时还会有噪音。

发明内容

本发明的目的在于克服上述之不足，而提供一种同时具备发光无频闪、又能在整个使用寿命过程中始终可调节到最舒适亮度这二个要素的可宽范围全程连续调光的节能台灯。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它包括至少一支冷阴极荧光灯管，至少一个冷阴极荧光灯管的固定装置，一个灯罩，一个光反射器，一个灯支架，一个灯座，至少一个驱动器，至少一个开关和至少一个调光和/或调光色的装置，一个电连接线和电连接装置；所述驱动器的输出与冷阴极荧光灯管的电极相连，驱动器的输入经电连接线和电连接装置与外电源相连；所述冷阴极荧光灯管可被宽范围全程连续调光，且该灯管从开到关的光亮度可被调节的范围为＜15％-100％-＜15％；灯管的最大设计功率为该灯管初始正常照明功率的1.5-4倍，且同时具备发光无频闪和在任何时候都可调到使用者最舒适亮度这二个要素，所述冷阴极荧光灯管为“U”型、多“U”型、多“U”桥接型、单或双螺旋型、平板单或双螺旋型灯管中的至少一种。

所述驱动器包括有至少一个输出的直流电压高低可调的开关电源和至少一个DC/AC变换器；所述DC/AC变换器把开关电源输出的直流电转变成适合于所述冷阴极荧光灯管工作的交流电、以点亮所述至少一支冷阴极荧光灯管；调节至少一个开关电源输出的直流电压的高低、即可调节所述台灯的输出光亮度，可宽范围全程连续调光，即接通灯电源后、台灯亮度可从某一最小值、例如最大亮度的0-15％、连续调节到最大亮度、即100％，并可停留在其中间的任一亮度稳定工作；反之、从100％下调至最小值、例如最大亮度的0-15％，也是连续可调、也可停留在其中间的任一亮度稳定工作。所述驱动器的至少一个开关可与至少一个调光亮度和/或光色装置安装在一起，也可分开安装；前者开和关都经过亮度最小值，后者则可在任何调定的亮度开和关。同时，由于灯管的设计功率为初始正常照明功率的1.5-4倍，即使灯管的光亮度随使用时间的增加而衰减、或因室温较低亮度会下降，台灯仍可调节到所需要的最舒适的亮度。此外，本发明的台灯、大部分使用时间是工作于灯设计功率的几分之一，灯管和驱动电路的使用寿命长，灯管亮度衰减后仍可调节到所需要的最舒适的亮度，使灯的寿命更长。同时，本发明的台灯的光输出与灯功率基本上为线性关系，灯工作于灯的全设计功率或几分之一都高效节能。

所述灯罩或光反射器上有导电层，所述导电层屏蔽接地，同时，在灯罩的光出射窗口上还设有接地的导电格栅板或透光导电板，所述驱动器的驱动电路也屏蔽接地，以屏蔽驱动电路和灯管发出的高频电磁辐射干扰，保护人体健康。

所述的驱动器全部安装在台灯的底座或支架内，或一部分安装在台灯的底座或支架内、另一部分安装在靠近冷阴极荧光灯管的灯罩内，且这另一部分驱动器与所述冷阴极荧光灯管安装成一个整体并构成一个可装卸的灯管。

所述冷阴极荧光灯管由硬玻璃或软玻璃制成。

所述的另一部分驱动器为至少一个高压变压器，或由至少一个高压变压器及其电容、电感构成的附件组成。

所述的冷阴极荧光灯管为至少二支相同发光色的或不同发光色的；在至少二支不同发光色的灯管时、调节不同发光色灯管的亮度即可调节台灯输出光的发光色或色温。

所述的灯座为可放在桌上以构成阅读台灯或茶几上台灯，或可放置地面上以构成落地式台灯或落地式朝天灯。

所述灯罩为圆角长方形或圆形，所述灯罩为一可转动、使光照向不同方向，或为固定朝向天花板的灯罩。

所述灯罩的光出射窗口上有透光罩，所述透光罩为平面的、曲面的或带有一系列小透镜或小棱镜的透光罩。

本发明与现有技术相比，具有可宽范围全程连续调光、无频闪、能在整个使用寿命过程中始终可调节到最舒适的亮度、无电磁辐射干扰、更有利于保护视力和人体健康、更舒适、无噪音、更节能、超长寿命、更环保等优点。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的驱动电路的一个实施例的示意图。

图3为本发明的另一个实施例的结构示意图。

图4为图3的A-A剖面图。

图5为本发明的又一个实施例的结构示意图。

图6为本发明的再一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍。图1为本发明的宽范围连续可调光无频闪节能台灯的一个实施例的结构示意图。它包括有至少一支冷阴极荧光灯管1及其固定装置2、一个灯罩3、一个光反射装置4、一个台灯支架5和底座6、至少一个驱动器7、至少一个开关8和至少一个调光亮度、调发光色或调发光色温装置9，一个电连接器10及其电连接线11。所述台灯支架把所述冷阴极荧光灯管1及其固定装置2、灯罩3、光反射装置4、底座6、驱动器7、开关和调光、调光色或色温的装置9、电连接器10及其电连接线11相互连接成一个整灯。所述驱动器7可全部安装在台灯底座6或支架内，也可一部分7a与灯管1安装在一起，另一部分7b分开安装在台灯底座6内，图1所示为分开安装的例子，所述二部分驱动器之间有连接线12相互连接；所述驱动器7的输入经电连接器10及其电连接线11以连接外电源；其输出经引线13与所述灯管1的电极14相连。连通外电源、驱动器7的输出即可点亮所述冷阴极荧光灯管1；调节调光亮度、调发光色或调发光色温装置9、即可调节冷阴极荧光灯管1的发光亮度、发光色或发光色温。

所述至少一支冷阴极荧光灯管1为“U”型、多“U”型、多“U”桥接型、单或双螺旋型、平板单或双螺旋型；图1所示为平板单螺旋型的例子，即灯管一前一后绕制的平板单螺旋型灯管。所述灯管的功率为初始正常照明功率的1.5-4倍。

所述可宽范围全程连续调光即接通灯电源后、台灯亮度可从一最小值、例如最大亮度的0-15％、连续调到最大亮度、即100％，并可停留在其中间的任一亮度稳定工作；反之、从100％下调至最小值、例如最大亮度的0-15％，也是连续可调、也可停留在其中间的任一亮度稳定工作，在整个使用过程中可始终保持在最舒适的亮度。

所述驱动器的至少一个开关8可与至少一个调光亮度和/或光色装置9安装在一起，也可分开安装；前者开和关都经过亮度最小值，后者则可在任何调定的亮度、色温或发光色开和关；图1所示为分开安装的例子。

所述灯管1、灯管固定装置2、驱动器的一部分7a及其外壳15和电连接装置16相互固定构成一个一个可装卸的灯管17。

所述光反射装置4由高光反射率的金属或塑料制成。

所述至少一支冷阴极荧光灯管1为相同发光色的。

所述至少一支冷阴极荧光灯管1也可为不同发光色的。调节不同发光色灯管的亮度即可调节输出光的光色和色温。

图2为本发明的宽范围连续调光无频闪节能台灯的驱动电路的一个实施例的示意图。所述的驱动器7由7a和7b二部分组成，其中7b包括至少一个输出的直流电压高低可调的开关电源18和至少一个DC/AC变换器19；所述DC/AC变换器19可把开关电源18输出的直流电转变成适合于所述冷阴极荧光灯管1工作的频率的交流电、再经驱动器的7a中的高压变压器升压与冷阴极荧光灯管的电极14相连、以点亮所述灯管1。

所述开关电源18还可包括有保险丝、抗电磁干扰电路、功率因数校正电路、输入电路20；镇流电路21，低压电源22，高频发生和镇流器23和调节其输出直流电压高低的调节装置24。

所述驱动器7可全部安装在台灯的底座6或支架5内、也可一部分安装在台灯的底座6或支架6内、另一部分安装在靠近冷阴极荧光灯管1的灯罩3内，所述这另一部分驱动器7a例如为至少一个高压变压器25，也可带有必要的附件，所述附件例如为电感、电容等，所述电感、电容可串联在高压变压器初级线圈的一端，也可把电容并联在高压变压器的初级线圈二端，图2所示为并联电容26的例子；需要时、高压变压器的输出端的一端也可串联一个电容。

所述DC/AC变换器19可为自激式或它激式变换器。

图2中27为外电源，28为开关。

所述灯的设计功率为所述灯初始亮度所需功率的1.1-3倍，以保证灯随使用时间的增加亮度自然衰减时、使用环境温度较低亮度下降时、始终可调节到最舒适的亮度；在夜间开灯则可调到足够低的亮度。由于本发明的节能台的输出光通量与灯功率近线性关系，因而更节能。

图3为本发明的连续调光无频闪节能台灯的又一个实施例的结构示意图。其特征在于所述的驱动器的一部分7b被安装在灯支架5内，开关8和调光亮度和/或调光色装置9也被安装在灯支架5上；所述支架5被设计成二部分，一部分5a固定在灯底座6上，另一部分5b用于连接灯管1和灯罩3部分，支架5b二端有可让灯管1和灯罩3转到所需的位置和方向的活动关节29。图3中其它数字所代表的意义与图1中的相同。

图4为图3的A-A剖面图。所述的台灯光输出窗口上设有接地的导电格栅板30，由金属或塑料镀复高光反射率金属层31制成。所述导电层31屏蔽接地，所述驱动电路7也可屏蔽接地，以屏蔽灯管和驱动电路发出的高频电磁辐射干扰，保护人体健康。所述台灯光输出窗口上的导电格栅板30可为平面或曲面，也可以是透明导电板。

图5为本发明的连续调光无频闪节能台灯的又一个实施例的结构示意图。其特征在于所述的台灯为落地灯，所述冷阴极荧光灯1包括有二支不同发光色的灯管1a和1b，例如一支1a为低色温的、另一支1b为蓝绿色的或高色温的，调节不同发光色灯管的亮度即可调节输出光的光色和色温；所述二支灯管可排列在同一平面上、或前后排列、或不同色的灯管交替排列。图5中9a用于调色温，9b用于调亮度；灯支架5由5c、5d、5e三部分组成，其中5c为可调灯管部分的位置和方向的软支架，5d插在5e内、可上下移动以调节灯管部分的高度，32为固定5d的螺丝。图5中其它数字所代表的意义与图1和3中的相同。

图6为本发明的连续调光无频闪节能台灯的又一个实施例的结构示意图。其特征在于所述的台灯为落地朝天灯，所述冷阴极荧光灯1包括有至少一支相同发光色的灯管或至少二支不同发光色的灯管1a和1b，灯罩3和光反射器4朝向上方，灯罩3上方的光出射窗口上有透光罩33；例如平面的、曲面的、透明或漫射的或带有一系列小透镜或小棱镜的透光罩，由玻璃或塑料制成。图6中其它数字所代表的意义与图3、5中的相同。

本发明要求保护的范围不限于本文中介绍的各实施例，涉及的专门技术是本专业一般人员所熟悉的，因此只要了解本发明的内容和特性，可以做各种形式的变换和代换。

Claims (10)

1.一种宽范围连续调光无频闪节能台灯，包括：至少一支冷阴极荧光灯管，至少一个冷阴极荧光灯管(1)的固定装置(2)，一个灯罩(3)，一个光反射装置(4)，一个灯支架(5)，一个灯座(6)，至少一个驱动器(7)，至少一个开关(8)和至少一个调光和/或调光色的装置(9)，一个电连接器(10)和电连接线(11)；所述驱动器(7)的输出与冷阴极荧光灯管(1)的电极(14)相连，驱动器(7)的输入经电连接器(10)和电连接线(11)与外电源相连；其特征在于：所述冷阴极荧光灯管(1)可被宽范围全程连续调光，且该灯管(1)从开到关的光亮度可被调节的范围为＜15％-100％-＜15％；灯管(1)的最大设计功率为该灯管(1)初始正常照明功率的1.5-4倍，且同时具备发光无频闪和在任何时候都可调到使用者最舒适亮度这二个要素，所述冷阴极荧光灯管为“U”型、多“U”型、多“U”桥接型、单或双螺旋型、平板单或双螺旋型灯管中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的宽范围连续调光无频闪节能台灯，其特征在于所述驱动器(7)由至少一个输出的直流电压高低可调的开关电源(18)和至少一个DC/AC变换器(19)构成。

3.根据权利要求1所述的宽范围连续调光无频闪节能台灯，其特征在于所述灯罩(3)或光反射装置(4)上有导电层(31)，所述导电层(31)屏蔽接地，同时，在灯罩的光出射窗口上还设有接地的导电格栅板(30)或透光导电板，所述驱动器(7)的驱动电路也屏蔽接地。

4.根据权利要求1或3所述的宽范围连续调光无频闪节能台灯，其特征在于所述的驱动器(7)全部安装在台灯的底座(6)或支架(5)内，或一部分安装在台灯的底座(6)或支架(5)内、另一部分安装在靠近冷阴极荧光灯管的灯罩(3)内，且这另一部分驱动器(7)与所述冷阴极荧光灯管(1)安装成一个整体并构成一个可装卸的灯管(1)。

5.根据权利要求4所述的宽范围连续调光无频闪节能台灯，其特征在于所述冷阴极荧光灯管(1)由硬玻璃或软玻璃制成。

6.根据权利要求4所述的宽范围连续调光无频闪节能台灯，其特征在于所述的另一部分驱动器(7a)为至少一个高压变压器(25)，或由至少一个高压变压器(25)及其电容(26)、电感构成的附件组成。

7.根据权利要求1所述的宽范围连续调光无频闪节能台灯，其特征在于所述的冷阴极荧光灯管(1)为至少二支相同发光色的或不同发光色的；在至少二支不同发光色的灯管(1)时、调节不同发光色灯管的亮度即可调节台灯输出光的发光色或色温。

8.根据权利要求1所述的宽范围连续调光无频闪节能台灯，其特征在于所述的灯座为可放在桌上以构成阅读台灯或茶几上台灯，或可放置地面上以构成落地式台灯或落地式朝天灯。

9.根据权利要求1和3所述的宽范围连续调光无频闪节能台灯，其特征在于所述灯罩(3)为圆角长方形或圆形，所述灯罩(3)为一可转动、使光照向不同方向，或为固定朝向天花板的灯罩(3)。

10.根据权利要求9所述的宽范围连续调光无频闪节能台灯，其特征在于所述灯罩(3)的光出射窗口上有透光罩(33)，所述透光罩(33)为平面的、曲面的或带有一系列小透镜或小棱镜的透光罩。

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