CN103502728A - 使用现有镇流器和灯具的管形灯翻新插头安全实施 - Google Patents

Abstract

电灯(1)具有两对外部连接插头(5)，适于将灯连接至用于给内部照明模块(3)供电的电压电源。每一对插头通过开启式开关(6)从照明模块断开，除非非零电压被用于该对插头并且造成开关的闭合。因此即使在一对插头连接而另一对未连接的情况下，该灯可以安全的操作。该灯可被安装于开关启动型灯具中而在不同对中的两个插头之间提供欧姆连接，以及安装于快速启动型灯具中而具有电容连接。

Description

使用现有镇流器和灯具的管形灯翻新插头安全实施

技术领域

本发明大体上涉及在电子翻新装置中的安全装置。更确切地说，涉及一种具有用于防止在外部连接插头处出现有害电压的管形灯翻新。

背景技术

在稳态操作中，典型的在灯管的每个端部具有一个双插头连接器的传统的管形灯(荧光灯)，由在连接器之间流动的DC或者AC电流供电。该连接器为电切断，直到灯管内产生电弧。为了这一目的，包括电极预热的起动程序可以由专用启动电路来执行，只有当灯被正确插入到灯具中时，该启动程序才能被内在安全地完成，因此总是防止接触到带电的电气零件。该启动电路的类型可以是开关启动／预热型，快速启动或者其它类型，并且通常被集成在灯具中。

期望的是用和其替换的管形灯一样的方式来给管形灯翻新供电，也就是说，通过在其端连接器之间流动的电流来供电。取决于灯管的内部电路，当灯被部分地插入或者部分地从灯具被移出时，潜在地危险状态可能出现。在解决这一问题的各种尝试中，CN101737664A提出了一种具有保护开关的灯，该保护开关由位于一对外部连接插头旁边的外部按钮致动。当按钮被按下时，一般说来仅仅发生在连接插头被正确插入到插座内时，该保护开关连接插头中的一个至灯中的电子部件。然而，这种外部按钮可以轻易地在使用日常物品时篡改。

发明内容

本发明的一个目的是为了克服这一问题，并且提供一种内生安全的电灯以安装在管形灯灯具之内。特定目的是提供一种电灯，其中可接触到的外部连接插头在正常使用状态下决不会带电。

因此，本发明提供一种具有在独立权利要求所描述特征的电灯以及操作这种灯的方法。从属权利要求限定了本发明的有益实施例。

在本发明的第一方面中，提供了一种电灯，包括具有两个或更多端子的照明模块并且进一步包括至少四个成对设置的外部连接插头。本发明实现其提供一种内生安全的电灯的目的基于下述事实：自动开关可操作为将在每一对插头中的连接插头与照明模块上的对应端子相连接，以及所述自动开关适配成响应于一对连接插头处的非零电压而关闭。由此，在属于不同对的任意两个连接插头之间没有永久连接，并且它们并非永久地连接至照明模块(所述照明模块在一些情况下可能用作电连接)。在正常使用的情况下，非零电压仅仅当该对插头插入电源插座(或者插头)中时才存在。因此，当两对插头被同时插入到各自的插座时，也就是说，当两对插头都没有暴露为可接触时，该照明模块才能用作属于不同对的插头之间的电连接。

可以配置自动开关仅在电压超过预定阈值电平时起作用，例如与灯管预定的电源电压在同一量级上的电压。这进一步提高了装置的安全性。自动开关优选地是适于在相关联的连接插头对处的电压减小至零时断开电路，并且可通过中断连接插头和端子之间的连接来实现。类似地，自动开关可以同样适于当电压低于预定电压时断开电路。适合地，自动开关在短时间内对压降作出反应。该自动开关可以与常见残余电流电路断路器一样快而起作用，也就是说，在不起过数十毫秒之后，接触未插入的连接插头对就会是安全的。

本发明的实施例可以包括电操作自动开关。因而，它们可以包括布置在成对的连接插头之间的电压检测装置，开关与连接插头是相关联的。电压检测装置可以适于检测DC和／或AC电压，取决于想要使用的灯。一个电压传感单元可以控制开关可操作地连接两个或更多连接插头和端子的组合。选择可以明显防止插头之间流动的电流的高内阻抗元件作为电压检测装置是有利的保护方法。从能量效率的观点来看，这同样是通常可期望的。

特别地，自动开关可以提供为继电器的形式。如上所述，继电器可以根据单一测量电压控制多个潜在的电连接；因此，继电器可以用作本发明实施例中的多个自动开关。继电器的输入端子可欧姆连接至一对中的连接插头。该继电器本身可以是已知的类型，例如电机的，电磁的(例如，簧片继电器)，电热的(例如，双金属)或者固态的类型。为了安全性，继电器优选的是常开型，也就是说，在其非激励状态下其作为断开电路。

对于设计成连接管形灯(荧光灯)的灯具，优选地开关启动类型的灯具，根据本发明的电灯可以给予改进的兼容性，。通常，这种灯具的电气特性适配成适合管形灯的点亮电压(标称的点亮电压)，即，在灯在稳定状态下可操作的最低激励电压。另外，该灯具可通过代入虚拟启动器而被改进，该虚拟启动器提供了欧姆连接，代替了设置在插座端子之间用于接收属于管形灯的相对端部的两个插头的(辉光)启动器。因此，在那些未通过该虚拟启动器连接的连接插头之间，电流以两种并列方式流动：第一，在第一端处的未连接插头-第一继电器-在第一端处的连接插头-虚拟启动器-在第二端处的连接插头-第二继电器-在第二端处的未连接的插头；以及第二，在第一端处的未连接插头-端子-照明模块-端子-在第二端处的未连接插头。因此，第一和第二继电器实际上是串联的。假定照明模块适于在点亮电压或更高电压工作。照明模块将会在这一范围内被提供电压，如果选择第一和第二继电器的线圈电压(吸合电压)以使它们的总和是(标称的)点亮电压的话。特别地，每个继电器的线圈电压可被选择为(标称的)点亮电压的一半。

进一步，就管形灯(荧光灯)翻新而言，该连接插头被成对地设置，其每个适于装配到插座之中。为此，一对中的插头可具有固定的空间构型，包括固定间隔以及相对方位。进而，该对被刚性地设置在灯管的相对端，以使四个连接插头具有空间刚性构型。从安全性观点考虑这是有益的，因为灯可以仅仅在其被正确地插入到专门的适配灯具时才能充分地连接。这意味着，在内部，照明模块仅仅在被正确的插入灯中时才能充分地与连接插头连接。因此，在外部，仅仅在正确的插入灯具期间，位于灯的相对端部的两个插头可能通过照明模块而处于电接触状态。因此，未插入插头一直与灯管另一端处的所有插头电隔离。

电灯可以包括壳体，其优选地是电绝缘的。照明模块的端子随后可以被设置在壳体内部，在那里可以保护端子不被接触。外部连接插头贯穿壳体以接触端子，在某种意义上外部插头部分与内部插头部分通过导电段而电连接。可替换的，该外部和内部部分以及导电段被实施为一个单独的结构件。该照明模块可以部分地被装入壳体中。其可以被完全地设置在壳体内部，如果后者足够透光的话。壳体可以包括多个壳体子部分。

一对连接插头可以包括多于一个的连接插头，其与照明装置的端子连接。两个插头可以与照明模块的各自的端子连接。可替换的，两个插头可以与照明模块的公共端子连接。如果一对中另一连接插头被设置为与端子连接，自动开关可以操作这一电连接。作为连接第一连接插头至(公共或者不同)端子的自动开关，该自动开关可以响应于相同的测量。特别地，与一对相关的两个自动开关可以被用作双极继电器。

进一步的，该灯管可以包括四个连接插头并且照明模块可具有四个端子，其中在提供四个自动开关的情况下，每个开关可操作用于响应相关插头所属的一对插头处的非零电压而连接插头和端子。需要重复的是提到的自动开关的特定数量应从功能水平上理解，所述开关可以在结构上实施为更少数量的物理单元。

此外，本发明提供一套部件，包括具有上文描述特征的灯以及用于替换在开关启动型灯具中的启辉器的虚拟启动器。功能上，该虚拟启动器在用于接收启辉器的连接点之间建立电连接。该虚拟启动器可被构造为具有低阻抗的导体。其可以同样被设计成能作为镇流器使用，具有关于某些电性能而言合适的电阻和／或电抗，特别是给予灯和灯具组合期望的功率系数。

在第二方面，本发明提供一种安全操作电灯的方法，其中设置了具有至少两个端子的照明模块并且在其外部有四个成对设置的外部连接插头，每一对插头与各自的电源插座(或者插口)连接。该方法包括监控每一对连接点处的电压。如果在一对连接插头处出现非零(或者阈值以上)电压，那么至少一个插头与照明模块的端子连接。

有利地是，在插头当前正与端子连接的情况下该方法进一步包括以下步骤。在连接的连接插头所属的一对插头处的电压被连续地监视。如果电压降低到零(或者阈值以下)，这意味着连接插头被从插座上移开，则保证在所述对中不存在与任意端子连接的连接插头。

应当注意到本发明涉及列举在权利要求中的特征的所有可能组合。

附图说明

现在将参考本发明实施例的附图对本发明的这些及其他方面进行更详细的描述。在附图中，

图1是根据本发明第一实施例的电灯的部分示意性纵截面；

类似于图1，图2所示的是根据本发明第二实施例的电灯；

图3和4所示的是使用中的根据本发明实施例电灯的电路图。

除非另外指出，否则相同的附图标记在附图中表示在相同的零件。

具体实施方式

图1所示的是本发明第一实施例的电灯1，其具有圆柱形形状，特别地是管式形状。外表上，灯1包括透光且电绝缘的的壳体2，两个连接插头5在每一侧上延伸。通过被嵌入到壳体2的材料中，每一侧上的插头5保持了固定间隔和相对方位，并且可以因此被认为形成一对。每一侧上的一对插头5适于被电插座接收。照明模块3，其负责产生灯管待发出的光线，被设置在壳体内部并且包括两个端子4。照明模块3例如可以是LED模块，用于使电灯1能够翻新传统的荧光灯，象TL灯管。所述LED模块3可以包括无机LED，多个LED，OLED或者其它类型的固态光源。照明模块同样可以实施为白炽灯，荧光灯，HID灯管，或者任何其它的类型。在这一实施例中，照明模块3由施加在两个端子之间的电压供电，类似于在稳态运行的传统管形灯。为此，自动开关6被设置在每个端子4和相关的一对连接插头5之间。每个自动开关6被可操作连接的电压传感器7控制，进而在该传感器的输入侧，传感器被电连接在与其相关联的一对插头中的插头5之间，由此传感器测量这些连接插头5的各自的电压V_a，V_b。当左侧传感器7a确定左侧电压V_a已经上升到大于0(或者大于预定阈值)，左侧自动开关6a闭合左侧的端子4a和左侧的插头5aa的一个之间的连接。当左侧的电压V_a再次下降到0，左侧的开关6a重新打开该连接。右侧元件被类似地配置。明显地，灯1实现了被提供外部电压的外部连接插头5和没有被施加外部电压的插头之间的电隔离。

图2表示第二实施例，其与图1的灯的主要不同点在于照明模块3的端子4的数量，并且因此提供的用于与这些对应的外部连接插头5连接的自动开关6的数目也不同。更确切地说，照明模块3包括四个端子4，其在模块3内可以被宽范围的合适电力网连接。在外部，本实施例实现了每个端子4到各自的连接插头5(并且更进一步的，当插头被插入到相应的插座中时，到插座中各自的插座端子(未示出))的非永久性电连接。因此，照明模块3既可以由位于相反侧的两个端子4也可以被相同侧的两个端子4或者它们的组合供电。未用于供电的端子4可以向照明模块3提供一个或多个控制信号。

至于外部连接插头5和端子4之间的电连接，提供了四个自动开关6。左右电压传感器7被设置在属于相同对的插头5之间。左侧的传感器7a控制两个左侧开关6a，6a′，其与左侧的一对连接插头5aa，5ab相关联并且在开关6a，6a′的闭合位置下将插头5aa，5ab连接至各自的端子4a，4a′。右侧传感器7b和开关6b，6b′被类似地配置。图3表示根据本发明一个实施例的安装在快速启动型的AC供电灯具中的两个灯1。该灯具包括用于欧姆接触每个灯1上的四个外部连接插头的插座端子。加热线圈L₁₂，L₃，L₄将允许小的AC电流在灯管1的相同端处的连接插头之间流动，以便获得对电极的必要加热。当电弧已经建立起来时，电流同样可以在灯管的相对端上的插头之间流动。在没有电弧的情况下，位于灯管相对端部的任何插座端子都不是欧姆连接的，而仅仅经过一个或者两个电容器C₁，C₂连接。根据本发明的灯1中的自动开关6，响应于灯具施加在相同端插头的AC电压，将每一端上的至少一个外部插头5连接至照明模块3。一旦每一端的插头5连接至照明模块3，灯的端部之间的电连接将可以实现，这类似于传统管形灯中的电弧，并且照明模块3被供电。开关6被正常驱动通过电极的小加热电流的电压保持闭合。

图4示出开关启动型灯具，如通常实践中那样，其包括，镇流器电感L_B，补偿电容器C_comp，但是其中传统的启辉器(其可操作的与管1的相对端上的两个连接插头连接)已经被虚拟启动器40替代。虚拟启动器40可以是短路(或者通路)。可替换的，其可以包括任意已知类型的电流限制装置，以便避免在继电器或者类似用作自动开关6的装置中过多的电流通过该功率检测装置7。当被正确地插入开关启动型灯具中，灯1的运行包括短的初始阶段，所述短的初始阶段在开关6闭合并且将照明模块连接至灯1的外部连接插头5时终止。在初始阶段之后，接着是稳态阶段，其中电流以两种并列的方式流过灯具。这些事实在上面已经被描述，并且已经给出了用于选择具有合适绕组电压继电器以用作自动开关6的规则。

所属技术领域的专业人员能够意识到，本发明决不应限于上面描述的优选实施例。相反地，在所附权利要求范围内可以有许多修改和变化。例如，本发明可以应用到具有不同数量的外部连接插头的灯以在供电的和未被供电的连接插头之间产生电隔离。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为是对范围的限制。

Claims (15)

1.一种电灯(1)，包括：

具有至少两个端子(4a，4b)的照明模块(3)；以及

成对布置的四个外部连接插头(5aa，5ab，5ba，5bb)，其中每对连接插头与可操作用于将该对连接插头中第一连接插头连接至端子的自动开关(6a，6b)相关联，每个开关适合于响应于在其相关联的成对的连接插头处的非零电压(V_a，V_b)而闭合。

2.根据权利要求1所述的电灯，包括另外的自动开关(6a′，6b′)，其可操作用于将一对连接插头中的第二连接插头连接至所述照明模块上的所述至少两个端子的一个端子，所述另外的开关适合于响应于在其相关联的成对的连接插头处的非零电压而闭合。

3.根据权利要求1所述的电灯，进一步包括另外的自动开关(6a′，6b′)，其可操作用于将一对连接插头中的第二连接插头连接至所述照明模块上的另外的端子(4a′，b′)，所述另外的开关适合于响应于在其相关联的成对的连接插头处的非零电压而闭合。

4.根据权利要求3所述的电灯，其中：

所述照明模块具有四个端子(4a，4a′，4b，4b′)；

所述灯包括自动开关(6a，6a′，6b，6b′)，其可操作用于以一对一的关系连接端子和连接插头，每个开关适合于响应于在其相关联的成对的连接插头处的非零电压而闭合。

5.根据权利要求1所述的电灯，进一步包括壳体(2)，其中：

所述照明模块的所述端子和所述自动开关容纳在所述壳体中；并且

所述四个插头延伸穿过所述壳体。

6.根据权利要求1所述的电灯，其中所述四个插头的空间构型是刚性的。

7.根据权利要求1所述的电灯，其中所述自动开关适合于响应于在其相关联的成对的连接插头处的零电压而打开。

8.根据权利要求1所述的电灯，其中所述自动开关是电操作开关。

9.根据权利要求8所述的电灯，包括用作一个或多个所述自动开关的至少一个继电器，其中每个继电器的输入端子连接到成对的连接插头中的所述连接插头。

10.根据权利要求9所述的电灯，其中所述至少一个继电器是常开型继电器。

11.根据权利要求10所述的电灯，适合于替换与标称点亮电压相关联的管形荧光灯，

其中两个继电器用作所述自动开关并且它们的线圈电压的总和近似等于所述标称点亮电压。

12.根据前述任一项权利要求所述的电灯，其特征在于所述照明模块(3)是LED模块，以用于使所述电灯能够翻新传统的荧光灯。

13.一套部件，包括：

根据权利要求1所述的电灯；以及

虚拟启动器(40)，用来替换开关启动电路灯具中的启动器，以用于将所述灯连接至电源电压，其中所述虚拟启动器从包括下列部件的组中选出：

贯穿部件；以及

限流部件。

14.一种安全地操作电灯(1)的方法，所述电灯包括具有至少两个端子的照明模块(3)并且进一步包括四个外部连接插头(5)，所述四个外部插头布置为可连接至相应电源电压插座的两对，

所述方法包括：

监控每对连接插头处的电压(V_a，V_b)；以及

响应于在成对的连接插头处的非零电压，将该对连接插头中的第一连接插头连接至端子。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：

连续地监控在其中插头被连接到端子的所述成对的连接插头处的电压；以及

响应于在所述成对的连接插头处的零电压，从任何端子断开该连接插头。

Images