CN1032095A - 一种新颖直流荧光灯装置 - Google Patents

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余希湖
孙志楷
庞淑贞
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Abstract

一种新颖直流荧光灯装置,它包括灯管及其控制 器,该控制器是由一个与灯管并联的启辉器,一个晶 体管和电感线圈等有限几个元件构成的控制电路,启 辉器的热丝为晶体管发射回路负载,由电阻R2、R3 和稳压管D2调整和控制荧光灯管的预热电流,该 发明的特点是无干扰,无频闪效应,寿命长,发光效率 可提高10%以上,其控制电路简单可靠,容易起动。 电压波动时灯管电流也相当稳定,它适合于车厢、矿 井以及要求无频闪等场合使用。

Description

本发明是涉及照明的一种新颖直流萤光灯装置。
已有的直流萤光灯,如匈牙利TUNGSRAM出品的F-TR直流萤光灯,其灯管内弧光放电的稳定是依靠外加串联电阻(白炽灯和线性电阻),故消耗较大能量,效率较低,又直流萤光灯的启点是关键问题之一,上述类型的辉光放电管在较低的直流电压下(约60V左右),便失去效应或产生复跳现象,复跳时灯管不断被启点和熄灭,严重地影响着灯管的寿命。
另外一种所谓直流萤光灯装置,如火车车厢的照明是采用一直流变换器将44~60伏直流电源变换为33KHz左右的高频后加至萤光灯管上,其缺点是变换器需用较多的元件,成本较高,且易损坏;又萤光灯没有予热,故寿命较短;且经频率变换其效率降低,工作频率也对其它电气设备产生干扰等。
本发明的目的在于克服以上缺点,提供一种勿需频率变换,在相当低的直流电压下(如电压40伏左右),也可启点的高效经济的直流萤光灯装置。
附图说明:
图1是低压直流萤光灯控制器电路原理图;
图2是低压电流加热式启辉器结构示意图;
图3是低压直流萤光灯结构示意图。
其中,1、启辉器;2、萤光灯管;3、泡壳;4、热丝;5、双金属片;6、引线;7、开关引线;8、支架;9、阳极引线;10、阳极(p);11、玻壳;12、灯丝或阴极(K);13、阴极引线;14、荧光粉。
本发明由萤光灯管(灯管)〔2〕和萤光灯控制器两部分组成,如图1所示,萤光灯管〔2〕是由阳极P〔10〕和阴极K或灯丝〔12〕密封在充惰性气体的玻壳〔11〕内构成;控制器是由与萤光灯管〔2〕并联的一个电流加热式启辉器〔1〕,一个电感线圈L,一只晶体管,两个稳压管三个电阻等有限几个元件构成的晶体管稳流电路,控制和稳定通过萤光灯管〔2〕的电流。
下面作为一个实施例结合附图详细说明。
如图1所示,该发明装置的控制器是由一个与灯管并联连接的电流加热式启辉器〔1〕(热启辉器)及一个晶体管和电感线圈L等构成。晶体管BG发射回路中的a-b间串接启辉器〔1〕的热丝〔4〕,而集电极回路中串有灯管〔2〕的灯丝K〔12〕等。为了使灯管〔2〕的启动电流大于灯管的工作电流,设置了由电阻R2、R3和稳压管D2组成的灯管予热电路,改变R2可以控制或调整灯管的予热电流,实现在2-3秒内启辉萤光灯。上述电感L的一端与直流电源E相连,另一端与灯管〔2〕的阳极P〔10〕和启辉器〔1〕内的常闭开关接点C相接,启辉器〔1〕内的d点与灯管〔2〕的阴极K(灯丝)的一端及稳压管D2的负端相连。
考虑到灯管〔2〕电流的稳定,灯管〔2〕的电流大小由晶体管BG、电阻R1、启辉器〔1〕的加热丝〔4〕及稳压管D1所稳定的电压等元件控制。
上述启辉器〔1〕如图2所示,是在密封真空或充惰性气体(氩-氮混合气)的玻壳〔3〕内设置热丝〔4〕和双金属片〔5〕,U型双金属片置于热丝上方,两者相距一间隙,并由支架〔8〕和引线〔6〕,开关引线〔7〕支撑并引出,热启辉器〔1〕其实质是一个延迟式常闭热开关。通常可选用5J18型双金属片和一小段加热钨丝制作。在其结构的形状和位置上应注意热启动的灵敏性。
萤光灯管〔2〕,若考虑到直流低管压降的情况,其在结构上一端为阳极〔10〕,另一端为阴极K;阳极〔10〕选用宽为6mm,长为50~55mm的镍带或复镍铁带,并在该带的一面涂Ti-Hg合金,另一面涂复Er-Al16消气剂,阳极〔10〕的形状为椭圆形,焊接在芯柱的两根镍引线上,待灯管排气后(图中排气管略去未画)再进行热处理。这样可克服灯管的电泳现象。
为适应直流低压下工作,要求灯管〔2〕的管压降至少低于电源电压4~5伏(如电源E=44伏,管压降≤40伏,而普通15W萤光灯管压降为52伏),在充、排气工艺上,在玻壳〔11〕内应充氩-氪混合气体,且管压降的大小除和氩-氪气体总压强有关外,还与两种气体的比例有关,作为一个典型的例子,如15W灯管欲使管压降小于40伏,可充含氪36%的压强为2±0.1托的氩-氪混合气体,同上灯管〔2〕的外观尺寸与轻工部颁发的QB724-79标准中YE    15    RR系列相同,其他制造工艺和普通萤光灯相类似。
上述萤光灯装置,由于灯管灯丝K经2~3秒予热,这不仅大大降低灯管启辉电压,容易启动,同时予热启动也延长了灯管的寿命。
该发明光线柔和,无干扰,无频闪效应,发光效率提高10%以上,其控制电路元件少,简单可靠,成本低。且当电源电压波动时,灯管电流相当稳定,适于火车车厢和矿井及要求无频闪效应等场合照明使用。

Claims (4)

1、一种新颖直流萤光灯装置,它包括萤光灯管[2]和萤光灯控制器,其特征在于控制和稳定萤光灯管[2]电流的萤光灯控制器是由一个与萤光灯管[2]并联的启辉器[1]及晶体管和电感线圈等构成的控制电路,且启辉器[1]的热丝[4]为晶体管发射回路负载,萤光灯管[2]为低管压降萤光灯。
2、根据权利要求1所述的装置,其特征是上述启辉器〔1〕是由密封真空或充氩-氮混合气体的泡壳〔3〕内设置的热丝〔4〕和U型双金属片〔5〕组成的热启辉器。
3、根据权利要求1所述的装置,其特征是上述萤光灯管〔2〕是由管状玻壳〔11〕内按比例充氩-氪混合气体并在其两端分别设置阳极、阴极(灯丝)构成的萤光灯。
4、根据权利要求1所述的装置,其特征是萤光灯控制器中控制和调整萤光灯管〔2〕予热电流的予热电路是由电阻R2、R3和稳压管D2组成。
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