CN101635247B - 一种一体化高频无极灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一体化高频无极灯，具有作为头部的高频发生器和安装在高频发生器上的高频无极灯泡，其中，所述的高频发生器进一步依次包括了用于安装高频无极灯的下部外壳、中部隔热座、上部外壳和安装在上部外壳上的用于连接外部电源的灯头，中陪隔热座与上部外壳形成一个能容置电源散热底座的腔，在电源散热底座上安置有高频发生器的电路模块，电路模块上的场效应管紧贴电源散热底座上的引接脚。本发明将高频发生器与高频无极灯泡壳一体设计，节省了所占的体积，并易于安装。

Description

一种一体化高频无极灯

技术领域

本发明涉及一种一体化高频无极灯。

背景技术

目前市面上的高频无极灯泡与高频发生器都是分体设计，这样，不仅占用空间体积，而且安装不方便，并与传统的灯具头不匹配、造价高。对于高频无极灯泡这一部分，传统的高频无极灯泡均具有排气管和汞齐存放管，这两个管分别位于放电腔的底部两侧，为了使放电腔底部两则能够安装排气管和汞齐存放管，这就要求了高频无极灯必须具有足够大的体积，这不仅增加制造高频无极灯的成本，也限制了高频无极灯的往更广泛的方向发展。目前的高频无极灯大多采用导热棒和底座进行散热，其散热效果不佳，而高频无极灯的功率较大，产生的热量也较多，散热欠佳的高频无极灯将因此严重影响其寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服上面所述的技术缺陷，提供一种一种体积较小、安装方便、散热性能好、能与传统的灯具灯相匹配、造价低的一体化高频无极灯。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：

本发明提供了一种一体化高频无极灯，具有作为头部的高频发生器和安装在高频发生器上的高频无极灯泡，其中，所述的高频发生器进一步依次包括了用于安装高频无极灯的下部外壳、中部隔热座、上部外壳和安装在上部外壳上的用于连接外部电源的灯头，中陪隔热座与上部外壳形成一个能容置电源散热底座的腔，在电源散热底座上安置有高频发生器的电路模块，电路模块上的场效应管紧贴电源散热底座上的引接脚。

其中，所述的高频无极灯泡进一步具有泡壳和安装有导热棒的底座，泡壳以气密方式封闭一个内壁涂荧光粉层的具有凹腔的放电腔，放电腔装有排气管与汞齐存放管为一体设计的一端开口的芯管，所述芯管的开口端与放电腔顶部连通，芯管置于凹腔中并自凹腔顶部向下延伸，其闭口端存放有汞齐，底座与泡壳装配好后，导热棒置于凹腔内。

底座上的导热棒为中空的导热棒，底座与泡壳装配好后，芯管容置在中空的导热棒中。

所述的高频无极灯还包括有中空无端面的柱型散热座，柱型散热座的一端口与底座装配连接，柱型散热座的另一端口抵接泡壳外壁。该柱型散热座可以为圆柱型散热座，也可以为梯柱型散热座。

作为一种优选方式，所述的柱型散热座的一端口与底座通过阴阳螺纹装配连接。所述的柱型散热座的另一端口与泡壳外壁粘接。

所述的柱型散热座的侧壁开设有若干个透孔、栅格或栅槽。

其中，对于高频发生器部分，上部外壳头部具有第一通气孔和第二通气孔。巾部隔热座开设有若干个散热透孔。

所述的电路模块进一步包括有电源输入-EMI-整流电路部分；电源PFC电路部分；放电、欠压检测电路部分；点灯逆变电路部分；和异常保护电路部分。

本发明将高频发生器与高频无极灯泡壳一体设计，节省了所占的体积，并易于安装；同时通过将排气管和汞齐存放管合一设计成存放汞齐的芯管，将芯管置于放电腔的顶部，并伸时中空的导热棒中，不仅造型美观，而且节大大地节约高频无极灯的体积，可以使高频无极灯在制造时不限制其大小。中空的导热棒不仅可以用来容置芯管，当高频无极灯工作时，通过该中孔与底座上与之相配的透孔，可以与外部空气进行对流，以达到更优的散热效果。散热座与底座的连接，大大地增加了散热面积，使高频无极灯更为有效地散热，提高了高频无极灯的使用寿命。

附图说明

图1为是本发明一体化高频无极灯的剖视图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的高频无极灯泡的剖视图。

图4为本发明的电路模块的电路原理图。

具体实施方式

请一并参照图1至图3，图1为本发明一体化高频无极灯的剖视图，图2为本发明的俯视图，图3为本发明的高频无极灯的剖视图。如图所示，一体化高频无极灯具有作为头部的高频发生器和安装在高频发生器上的高频无极灯泡，其中，所述的高频发生器进一步依次包括了用于安装高频无极灯的下部外壳13、中部隔热座10、上部外壳14和安装在上部外壳14上的用于连接外部电源的灯头19，中陪隔热座10与上部外壳14形成一个能容置电源散热底座15的腔，在电源散热底座15上安置有高频发生器的电路模块17，电路模块17上的场效应管18紧贴电源散热底座15上的引接脚16；上部外壳14头部具有第一通气孔20和第二通气孔21，中部隔热座10开设有若干个散热透孔22；高频无极灯泡具有泡壳11和安装有导热棒4的底座1，泡壳11以气密方式封闭一个内壁涂荧光粉层的具有凹腔3的放电腔2，放电腔2安装有铺助汞齐9和将排气管与汞齐存放管一体设计的芯管7，所述芯管7的开口端与放电腔2顶部连通，芯管7置于凹腔3中并自凹腔3顺部向下延伸，其闭口端存放有汞齐8；底座1上的导热棒4为中空的导热棒，在导热棒4的上部装有具有线圈6的磁环5；高频无极灯的柱型散热座12为具有栅槽的柱型散热座，该柱型散热座12的一端口通过连接底座1，另端口通过硅胶与泡壳11外壁粘接；将底座1与泡壳11装配好后，导热棒4置于凹腔3内，芯管7容置于中空的导热棒中。

图4为本发明选用165W无极灯的电路模块的电路原理图。电磁感应荧光灯又称无极荧光灯或电子灯泡(EBLamp)，该灯由高频发生器(灯电源)、高频祸合器和涂有三基色荧光粉的灯泡三部分组成。它的工作原理是：首先把市电转换为直流电，再变换成高频电能，高频电能通过灯泡中心部位的感应线圈(藕合器)产生强磁场，磁场能感应进灯泡内，使灯泡内气体雪崩电离形成等离子体，等离子体中的受激汞原子在返回基态过程中辐射出254nm的紫外线，灯泡内壁荧光粉受到紫外线照射而转换成可见光。在如图4所示的本发明的电路模块具有电源输入-EMI-整流电路部分；电源PFC电路部分；放电、欠压检测电路部分；点灯逆变电路部分；和异常保护电路部分。

电源输入-EMI-整流电路部分具有两种作用：其一，是防止灯电源噪声窜人电力网，干扰其他用电设备；其二，可阻止电力网中的噪声输人灯电源，影响灯的正常工作。其电路是由电感和电容组成的两级式电源滤波网络，所要抑制的频率主要是PFC的工作频率约50kHz和DC/AC开关频率2.65MHz，以及这两个频率的高次谐波；C1、C2也叫X电容，把差模干扰噪声旁路掉。T1、T2为共模扼流圈，抑制共模噪声；R1、R2是X电容的泄放电阻。

电源PFC电路部分：市电经电源滤波器和整流器得到脉动直流电，电流通过启动电阻R5、R6向E1充电至10V时，芯片IC开始工作。整流后的直流脉动电压在R10的分压作为取样信号经芯片IC的3脚输人乘法器；直流输出电压在R11分压经1脚输至误差放大器的反相输入端，与2.5V的参考电压比较放大后输出一个直流误差电压，同时也输入到乘法器；通过功率开关MOSFET的电流在源极电阻R13上转换为电压信号，输入到芯片IC的4脚，并与乘法器的输出电压进行比较；随AC电压从零到峰值正弦地通过，乘法器的输出电压控制芯片IC脚的阀值，从而使Q1的峰值电流跟踪AC输入电压，致使校正电路的负载呈电阻性。

放电、欠压检测电路部分：接通电源后PFC输出直流电压通过电感L1，经R17和R19分压检测PFC电压；当PFC电压达到设定电压时，Q2导通，Q3截止，电压向触发电路供电；当PFC电压未到达设定电压时，Q3导通，Q2截止，电压不能向触发电路供电，后面电路无法工作，从而达到欠压保护的目的；当关掉电源后，此电路可以放掉电源E2的电压。

点灯逆变电路部分：它将PFC电路输出的高压直流变换为供无极灯使用的高频交流电(国际电工委员会CISPR巧允许对磁场感应标准的频率范围为2.2MHz-3.OMHz，其中心频率为2.6MHz。)。接通电源后PFC输出直流电压，通过欠压保护电路检测达到设定电压时，Q2导通，Q3截止，电压经R25、R26给触发电路供电，Q4、Q5、C18、C17、R27、R28、D4、D3组成的触发电路，从D3输出场效应管Q6栅极T4(5-6脚)使Q6导通时Q7被强迫关断截止，Q7导通时，Q6又被强迫关断截止。逆变电路的振荡频率由T4绕组(5-6脚)和T4(1-2脚)的电感量与场效应管Q6、Q7的输人电容共同决定，灯回路网络的谐振频率必须与输人回路的谐振频率相同。利用反向恢复时间的反向电流为振荡变压器输人激励信号。L2、C26、C27为谐振电感和谐振电容，在启动阶段，灯泡的等效电阻很大，L2、C26、C27发生串联谐振，谐振电路可以在灯两端形成很高(约3000V)的点火电压。无极灯引燃后，进入正常运行阶段，泡体内电弧等效电阻在数百欧姆，当灯电流生成后，谐振回路失谐，C26、C27上的谐振电压降到灯的工作电压。灯点亮后由L2稳定灯的电弧电流。与此同时，由于输出回路的选频滤波作用，点灯电能为一余弦波的电压和电流，其频率为激励信号的基频。

异常保护电路部分：当出现灯泡接线脱落或者灯泡漏气等异常状态时，无极灯不能正常启动，谐振引火电路一直处于谐振状态，逆变器输出的电流增大到正常电流的3-5倍。如果不采取有效的保护措施，就会造成点灯逆变器以及前级单元电路因过载而烧毁，甚至引起冒烟、爆裂等事故。在异常状态时：在谐振电容C26、C27的中点引出异常保护采样电压，通过电容C23、R44、R45的分压和D8、R450、R24整流后成为控制电压，在C30上得到随时间上升的直流电压，当此电压大于ZD6的稳压值时便被击穿，可控硅MCR导通，将Q7栅极与地短路，迫使半桥逆变电路停止工作。而在正常状态下，C20.1上的电压还未上升到ZD6的稳压值，灯就点亮了。

Claims (10)

1.一种一体化高频无极灯，其特征在于：具有作为头部的高频发生器和安装在高频发生器上的高频无极灯泡，其中，所述的高频发生器进一步依次包括了用于安装高频无极灯的下部外壳(13)、中部隔热座(10)、上部外壳(14)和安装在上部外壳(14)上的用于连接外部电源的灯头(19)，中部隔热座(10)与上部外壳(14)形成一个能容置电源散热底座(15)的腔，在电源散热底座(15)上安置有高频发生器的电路模块(17)，电路模块上的场效应管(18)紧贴电源散热底座(15)上的引接脚(16)。

2.如权利要求1所述的一体化高频无极灯，其特征在于：所述的高频无极灯泡进一步具有泡壳(11)和安装有导热棒(4)的底座(1)，泡壳(11)以气密方式封闭一个内壁涂荧光粉层的具有凹腔(3)的放电腔(2)，放电腔装有排气管与汞齐存放管为一体设计的一端开口的芯管(7)，所述芯管(7)的开口端与放电腔(2)顶部连通，芯管(7)置于凹腔(3)中并自凹腔(3)顶部向下延伸，其闭口端存放有汞齐(8)，底座(1)与泡壳(11)装配好后，导热棒(4)置于凹腔(3)内。

3.如权利要求2所述的一体化高频无极灯，其特征在于：底座(1)上的导热棒(4)为中空的导热棒，底座(1)与泡壳(11)装配好后，芯管(7)容置在中空的导热棒中。

4.如权利要求2所述的一体化高频无极灯，其特征在于：所述的高频无极灯还包括有中空无端面的柱型散热座(12)，柱型散热座(12)的一端口与底座(1)装配连接，柱型散热座(12)的另一端口抵接泡壳(11)外壁。

5.如权利要求4所述的一体化高频无极灯，其特征在于：所述的柱型散热座(12)的一端口与底座(1)通过阴阳螺纹装配连接。

6.如权利要求4所述的一体化高频无极灯，其特征在于：所述的柱型散热 座(12)的另一端口与泡壳(11)外壁粘接。

7.如权利要求4所述的一体化高频无极灯，其特征在于：所述的柱型散热座(12)的侧壁开设有若干个透孔、栅格或栅槽。

8.如权利要求1所述的一体化高频无极灯，其特征在于：所述的上部外壳头部具有第一通气孔和第二通气孔。

9.如权利要求1所述的一体化高频无极灯，其特征在于：所述的中部隔热座开设有若干个散热透孔(22)。

10.如权利要求1所述的一体化高频无极灯，其特征在于：所述的电路模块(17)进一步包括有电源输入-EMI-整流电路部分；电源PFC电路部分；放电、欠压检测电路部分；点灯逆变电路部分；和异常保护电路部分。 

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