CN1055369C - 电子电感热阴极镇流器 - Google Patents

Abstract

电子电感热阴极镇流器，是由晶体二极管、无极电容、电感等部件经交直流转换开关合理组合而成。特征：热阴极高压直流启动，进入工作后根据灯管是否断灯丝，可采用交直流两种方式低压供电。灯丝断否，启动时都能使之发光发热，转为热阴极。因而启动快、效率高，即是在电压偏低的情况下，仍能将两端全烧断灯丝的灯管，顺利点亮，并且通光量好，具有弧光辉光放电两种功能。

Description

电子电感热阴极镇流器

本发明是一种由晶体二极管、无极电容、电感等部件组合而成的电子电感热阴极镇流器(以下晶体二极管称二极管，无极电容称电容)。

目前现有技术中，荧光灯镇流器有：电感镇流器：如上海产的电感镇流器(yz2-220/40)型等；电子镇流器：如高效节能电子镇流器(HF-1)型等。电感镇流器优点是经久耐用，通光量好，目前仍占领市场。缺点是电压偏低不能使用，对断灯丝灯管无能为力。电子镇流器属近年来的新产品，类型多，规格不一，优缺点总之与电感镇流器成互补，目前还未占领市场。

本发明的任务是：研制一种兼电感、电子镇流器双重优点，结构简单，电路原理易懂，使用方便的电子电感镇流器，即是断灯丝，电压偏低仍能将灯管点亮光能量好。

本发明的电子电感热阴极镇流器在串联电路里，有一个负极接未断灯丝脚的二极管D2，它能使未断灯丝在灯管启动时恒定为热阴极。对于两端均未断丝的灯管，及一端未断另一端断丝的灯管，采用直流启动、交流维持灯管照明均能适用。这一电路是：将电感L、未断灯丝da、负极接未断灯丝脚a的二极管D2、带触及开关K’的启动器Q，以及另一端可短路的来断丝cb或断灯丝c、b，串接在交流电源上。电源接通后，启动器Q发生辉光放电，发热使双金属片接触，通过这一串联电路的单向电流，使未断灯丝da转化为热阴极。双金属片接触后受冷断开，电感L产生一高电压，推动热阴极周围的电子云，使灯管导通点亮。如果启动器Q损坏，手按下触及开关K’快速使灯管点亮。本发明在混联电路里特设有适用于双断灯丝，当然也适用单断灯丝灯管的高压直流启动电路。该电路是：值约为0.1uf的电容C1与二极管D4的正极相接，再一起与二极管D1并联。电容C1与二极管D1的负极相接点接电源接线端A，为输入端；电容C1与二极管D4的正极相接点接断灯丝脚c，为输出端；电容C2与电源接线端B相接为促发端。与电容C1两端并联的电路还有：接断灯丝脚b的携带触及开关K’的启动器Q。电源接通后，若输入端为阴极，电源通过二极管D1给电容C2充电。过半个周期输入端转为阳极，二极管D1不能导通，电源的另一端B促发端转为阴极，电容C2受迫所带的负电荷通过二极管D4强加到电容C1上，由于电容C1的值很小，为此电容C1的两端产生一个很高的电压。因为接断灯丝脚b带触及开关K’的启动器Q与电容C1两端并联，并且断灯丝c、b与启动器Q双金属片之间的性质相似。所以它们之间同时产生辉光放电。双金属片受热接触，断灯丝c，b之间的放电更加激烈，即刻转化为热阴极。双金属片接触后受冷断开，电容C1两端又恢复原来的高电压，高电压推动热阴极周围的电子云，使灯管导通点亮。因电容C2的值约有1uf，提供的电量太小，这时灯管只能处于微弱的辉光放电状态。假若断灯丝c，b间断缝较宽，启动器Q又不能进入正常工作，手按下触及开关K’可促使灯管点亮。为了促使灯管产生弧光放电，在本发明的技术解决方案中，增设有辅助供电电路。这条电路是：以负极与电源接线端B相接的二极管D3为开端，经辅助开关K0、电感L串接在断灯丝脚c上。在以上辉光放电的基础上，闭合辅助开关ko，灯管立刻会由辉光放电转入弧光放电。使用高压直流启动、直流维持灯管照明这一电路，必须将灯管的断丝脚c接在电路中的输出端上，灯管的另一端可以是断灯丝d，a，也可以是未断灯丝da。直流启动交流照明与高压直流启动，直流照明这两条电路，由收录音机的六键转换开关，这里称交直流转换开关，将它们组合成一个有机的完整体，对不同灯管可以灵活的选择使用。

由于本发明电子电感热阴极镇流器，适合于未断丝的好灯管，单断丝的废灯管，双断丝的报废灯管，并且启动快、通光量好，相比之下，延长了现有灯管的使用寿命。

下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步的详细说明：图1是直流启动交流维持照明，适用于好灯管和单断丝灯管的串联电路原理图；图2是高压直流启动、直流供电维持灯管照明，适用于双断丝或单断丝灯管的混联电路原理图；图3是由六键交直流转换开关将图1、图2有机的组合成一个完整整体的集成电路；图4为冷阴极、热阳极永远不能启动的实验电路；图5是热阴极、冷阳极即刻将灯管启动点亮的实验电路图。

在图1所示的串联电路中，220伏交流电源的两个接线端为A和B，阴极呈现在电源接线端A时，负电荷沿电感L，未断灯丝da，二极管D2，启动器Q，荧光灯另一端的灯丝cb，通过，与电源的另一接线端B构成回路。过半周期后，电源接线端A转为阳极，从电源接线端B过来的负电荷不能通过二极管D2，这一电路具有单向导电性。在这种条件下，启动器Q中有负电荷通过，辉光放电发生，双金属片受热接触，流过未断灯丝da的直流电流增大，促使它转化为热阴极。双金属片接触受冷而断开，电感L产生一个高电压，由于热阴极周围有层电子云，高电压推动电子云，使灯管导通点亮。当灯管进入稳定工作后，通过灯管的是交流电。假如灯丝脚a上没串入二极管，通过灯丝da的是交流电，启动器Q的双金属片接触断开，断开又接触，再断开，电感L产生的高压电方向不能确定。当未断灯丝da为热阴极时，灯管可以导通点亮；为热阳极时就很难导通点亮。这一规律可以用图4、图5所示的电路，通过实验来证实。在图4所示的电路中，用导线把灯丝cb从外部短路，由于二极管D2的作用其正极接灯丝脚a，通过的是单向直流电，灯丝da为热阳极。启动器Q的双金属片接触断开，断开再接触后再断开，不管反复多少次，阳极热到什么程度，灯管始终不能导通点亮。将图4中的二极管D2调换一下头，让负极接灯丝脚a变成图5所示的电路重做上述实验，启动器Q的双金属片只一次性的接触、断开，灯管立即被导通点亮，原因是未断灯丝da恒处于热阴极状态。现有技术中的电感镇流器，因两端均是未断灯丝，全处于热状态，启动器闪烁几次后灯管才被点亮，它靠的完全是机遇性。电压偏低或烧断灯丝，电感镇流器单独使用就无能为力了。按照图5所示的电路，只要将灯管另一端的单断灯丝c、b或未断灯丝cb，从灯管外部用导线将其短路。图1对未断灯丝、或单断灯丝的两种灯管都适用。使用时，启动器Q损坏，人工可触及一下触及开关K’。

在图2所示的混联电路中，电源接线头A称输入端；电源接线头B称促发端；电容C1与二极管D4正极的接点称输出端。当输入端为阴极时，电源通过二极管D1给电容C2充电。过半个周期，输入端为阳极，阴极转向促发端，由于二极管D1不能导通，二极管D4是导通的，在促发端的作用下，电容C2受迫使大量的负电荷穿过二极管D4强加到电容C1上。设C2＝1uf：C1＝0.1uf，由公式q＝cu推出，电容C1两端电压为2200伏。从图2中进一步观察，接断灯丝脚b的带触及开关K’的启动器Q，同电容C1两端并联，由于断灯丝c，b之间的性质与启动器Q双金属片之间的性质相似，在高压电的作用下，同时产生辉光放电，双金属片受热接触，断灯丝c，b间的放电现象更加激烈，使之转为热阴极。双金属片接触后受冷断开，电容C1两端又恢复原来的高电压，高电压推动热阴极周围的电子云使灯管导通点亮。因电容C2的值约有1uf，提供的电量不大，灯管导通只能属辉光放电。为促使灯管弧光放电，图2特增设有辅助供电电路。闭合辅助开关Ko大量负电荷就会从电源的另一接线头B促发端，沿二极管D3，辅助开关K0，电感L源源不断供给转化为热阴极的断灯丝c、b，这时灯管就会由辉光放电，转为弧光放电。若断灯丝c、b的断缝较宽影响启动器Q的正常工作，人工可手触及一下触及开关K’。在图2所示的电路中，必须注意的是，无论是双断灯丝，或是单断灯丝的灯管，断灯丝的一端，一定要接在电路里的输出端c，b上，另一端的灯丝可为断灯线d、a也可为不断灯丝da。

在图3所示的集成电路中，220伏交流电源的两个接头为A和B；灯管两端灯丝的接头为d，a和c，b；六键交直流供电转换开关为123456；电感L、辅助开关K0、带触及开关K’的启动器Q按照图3所示接入；其余的电子元件是集成电路板上的固定元件。(1)直流启动交流维持灯管照明，适用于未断丝的好灯管或单断丝的废灯管。如图3所示，将交直流转换开关123456推入，使每一键的中片与各自的内片<或称上片>相接。启动时负电荷从电源的接线头A沿键2、键3、电感L、辅助开关K0、键4、未断灯丝da、二极管D2、启动器Q、键6、未断灯丝或短路的断灯丝cb，至键5与电源的另一接线头B构成回路。启动器Q的双金属片受热接触，未断灯丝da变成热阴极。双金属片接触受冷断开，电感L产生一个高电压，推动热阴极周围的电子云，使灯管导通点亮。灯管进入稳定工作后，通过的是交流电。如果启动器Q损坏，人工可触及一下触及开关K’。(2)直流高压启动，直流维持灯管照明，适用于双断灯丝或单断灯丝灯管。如图3所示：将六键交直流供电转换开关123456拉出。使每一键的中片与各自的外片(或称下键片)相接。这时称电源的接线头A为输入端。电源的接线头B为促发端，电容C1与二极管D4的正极接点为输出端。装灯管时，接头c，b一定要接断灯丝；接头d，a可接断灯丝，也可接未断灯丝。电源接通后，当输入端为阴极时，负电荷由电源的接线输入端A，沿键2、键1、二极管D1、电容C2至电源的另一接线促发端B构成回路。这一阶段称：电源经二极管D1给电容C2充电阶段。过半周期输入端转为阳极，促发端变成阴极。这时负电荷由促发端，迫使电容C2将大量的负电荷沿二极管D4，断灯丝c，b、键6、启动器Q、键2到电源另一接线输入端A构成回路。这一阶段称放电阶段。放电阶段，启动器Q的双金属片接触使断灯丝c，b转化为热阴极。双金属片接触后受冷而断开，电容C1两端恢复原高电压，在高电压的推动下，热阴极断灯丝c，b周围的电子云，高速飞向灯管的另一端，促使灯管导通点亮，这一阶段称为导通阶段，在导通阶段灯管只能微弱的发出辉光放电。如果将辅助供电开关K0闭合，大量的负电荷还能由促发端B，沿键5、二极管D3、键4、辅助开关K0、电感L源源不断的供给热阴极断灯丝c、b。这时灯管由辉光放电转为弧光放电。无论是辉光放电，还是弧光放电，通过灯管的电流，都得经过晶体二极管D2才能与电源输入端A构成回路。在这种情况下，维持灯管照明的只能是直流电。

Claims (3)

1、电子电感热阴极镇流器，与电感镇流器、电子镇流器属同类产品，它们的功能是：满足荧光灯启动时所需的高电压，正常照明维持一定的低电压；电子电感热阴极镇流器，其特征之一是：在串联电路里，有一个负极接灯管末断灯丝脚(a)的二极管[2]，它能使未断灯丝或一端未断另一端断灯丝的灯管，在采用直流启动、交流维持灯管照明时，使未断灯丝(da)恒定为热阴极；这一电路是：将电感(L)，未断灯丝(da)，负极接未断灯丝脚(a)的二极管[2]、带触及开关(K’)的启动器(Q)以及灯管另一端可短路的未断灯线(cb)或断灯丝(c、b)串接在交流电源上；电源接通后，启动器(Q)发生辉光放电，双金属片受热接触，通过这一串联电路的单向电流，使未断灯丝(da)变成热阴极；双金属片接触受冷断开，电感(L)产生一高电压推动热阴极周围的电子云，使灯管导通点亮；其特征之二：在混联电路里，有一个直流高压输出端，恒接在双断灯丝或单断灯丝灯管断丝一端的一个断灯丝脚(c)上；在直流高压启动、直流维持灯管照明中，使断灯丝(c，b)能转化为热阴极；该电路是：值约0.1uf的电容[1]与二极管[4]正极相接，再一起与负极接电源接线端(A)的二极管[1]并联，最后共同与值约为1uf的电容[2]串接在交流电源另一端的接线端(B)上；电容[1]与二极管[1]的负极相接点，也是电源接线端(A)称输入端，电容[1]与二极管[4]的正极相接点称输出端；电容[2]与电源另一接线端(B)相接点称促发端；与电容[1]两端并联的电路还有：接断灯丝脚(b)的带触及开关(K’)的启动器(Q)；电源接通后，若输入端为阴极，电源通过二极管[1]给电容[2]充电；过半个周期，输入端转为阳极，二极管[1]不能导通，这时促发端为阴极促发电容[2]所带的负电荷通过二极管[4]强加给电容[1]，由于电容[1]的值很小，电容[1]的两端产生一个很高的电压；因为接断灯丝脚(b)的带触及开关(K’)的启动器(Q)与电容[1]两端并联，并且断灯丝(c，b)的性质与启动器(Q)双金属片之间的性质相似，它们之间同时产生辉光放电，双金属片受热接触，断灯丝(c，b)之间的放电更加激烈，于是就转化为热阴极；双金属片接触后变冷断开，电容[1]两端又恢复原来的高电压，高电压推动热阴极周围的电子云，使灯管导通点亮；因电容[2]的值为1uf，提供的电量太小，灯管只处于辉光放电状态；二极管[3]的负极与电源的接线端(B)相接，二极管[3]又串接辅助开关(K0)、电感(L)、断灯丝脚(c)；在辉光放电的基础上，闭合辅助开关(K0)，灯管由辉光放电即刻转入弧光放电。

2、根据权利要求书1所述的电子电感热阴极镇流器，其特征是：在串联电路里有一个负极按灯管未断灯丝脚(a)的二极管[2]，它能使未断的灯丝(da)在灯管启动时恒为热阴极。

3、根据权利要求书1所述的电子电感热阴极镇流器，其特征是：在混联电路里，值为0.1uf的电容[1]与二极管[4]的正极相接后，再一起与负极接电源接线端(A)的二极管[1]相并联，最后共同与值为1uf的电容[2]串接在交流电源上；电容[1]与二极管[1]的负极相接点为输入端，电容[1]与二极管[4]的正极相接点为直流高压输出端，直流高压输出端恒接在断灯丝脚(c)上，在直流高压启动时保证断灯丝(c，b)为热阴极。

Images