CN109121272B - 一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灯管驱动领域，公开了一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯，包括电源、灯管、与电源连接的初级电路、与灯管连接的次级电路、用于连接初级电路和次级电路的变压器，所述初级电路与变压器的输入端连接，所述次级电路与变压器的输出端连接，所述次级电路包括用于灯管通电发光工作的工作电路、连接在工作电路上的延时电路、分别连接在灯管两端电极的第一预热电路和第二预热电路，通过预热电路对电极进行预热，当电极充分预热后，工作电路接通，灯管两端的电极产生电压，从而产生电流，灯管发光，在此过程中，通过预热电路对电极进行预热，通过电极的电流较小，使电极的损耗量减小，从而延长灯管的使用寿命。

Description

一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯

技术领域

本发明涉及灯管驱动领域，具体涉及一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯。

背景技术

随着社会的发展，灯管被用于各种各样的应用中，传统灯管的工作原理是通过在灯管两端施加足够大小的电流，使通过灯管的瞬时电流达到灯管的击穿电流，从而使灯管中产生电子运动，使灯管内部产生电流，灯管发光，这种直接启动式的灯管需要在灯管两端的电极施加的瞬间电流足够大才能实现灯管的正常工作，灯管在驱动过程中，电极在大电流的作用下会产生大量的热量，在此过程中电极处于高温环境中，电极材料会出现升华现象，使电极损耗较大，从而使灯管的使用寿命大大降低，在某些应用中，灯管配备有通过电感耦合的电力连接，这消除了直接电连接的需要，并且还提供了在电源与灯管之间一定程度的隔离。虽然电感耦合提供了优于直接电连接的各种各样的好处，但电感耦合的使用使得启动过程复杂化。控制电感系统中的启动器电路工作的一个方法是提供磁控簧片开关，该开关可被用于提供在电极之间的选择性直接电连接。虽然是可靠的，但这个启动器配置需要电磁铁与簧片开关紧密靠近。还需要在该两个部件之间特定的取向。总体来说，这些要求会对电源电路和整体的灯电路的设计和配置产生很大的限制，并且整体电路的成本较高，不便于各行业的应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯，包括电源、灯管、与电源连接的初级电路、与灯管连接的次级电路、用于连接初级电路和次级电路的变压器，所述初级电路与变压器的输入端连接，所述次级电路与变压器的输出端连接，所述次级电路包括用于灯管通电发光工作的工作电路、连接在工作电路上的延时电路、分别连接在灯管两端电极的第一预热电路和第二预热电路。

在本发明中，所述变压器包括主线圈、第一副线圈、第二副线圈和第三副线圈，所述主线圈连接在初级电路上，所述第一预热电路、第二预热电路与工作电路连接，所述第一副线圈、第二副线圈、第三副线圈分别连接在工作电路、第一预热电路、第二预热电路上。

在本发明中，所述的工作电路包括常开开关、工作电容器，所述第一副线圈、常开开关、灯管、工作电容器依次串联连接形成电流回路。

在本发明中，所述第一预热电路包括第一预热电容器，所述第二副线圈、第一预热电容器、灯管一端电极、工作电容器依次串联连接形成电流回路，第二预热电路包括第二预热电容器，所述第三副线圈、第二预热电容器、灯管另一端电极依次串联连接形成电流回路。

在本发明中，所述第二副线圈、第一副线圈、常开开关和第三副线圈依次串联连接。

在本发明中，所述变压器为升压变压器，所述第一副线圈、第二副线圈和第三副线圈的线圈匝数均大于主线圈的线圈匝数。

在本发明中，所述初级电路包括总开关、直流变换电路，所述电源为直流电源，所述电源、总开关、直流变换电路、主线圈依次串联连接形成电流回路，所述直流转换电路的输入端与电源连接，所述直流转换电路的输出端与主线圈连接。

在本发明中，所述常开开关为时间继电器，所述电源、总开关、常开开关依次串联连接形成延时电路。

在本发明中，所述时间继电器的输入端通过总开关与电源连接，所述时间继电器的输出端与工作电路连接。

在本发明中，所述直流变换电路包括电阻、NPN三极管、用于形成交流电的第一电容器和第二电容器，所述电源、电阻、NPN三极管的基极、NPN三极管的发射极、总开关依次连接形成电流回路，所述第一电容器和第二电容器并联连接在NPN三极管的基极和NPN三极管的集电极上，所述主线圈与第二电容器并联连接。

本发明的有益效果是：本发明的一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯，通过在灯管的两端连接预热电路，使灯管在接通电源后，由于时间继电器的作用，工作电路尚未接通，预热电路接通，通过预热电路对电极进行预热，使灯管两端的电极上产生大量游离态的电子，当电极充分预热后，时间继电器闭合，工作电路接通，灯管两端的电极产生电压，使电极周围产生的游离态电子向一端运动，从而产生电流，灯管发光，在此过程中，通过预热电路对电极进行预热，通过电极的电流较小，使电极的损耗量减小，从而延长灯管的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明：

图1为本实施例的整体电路连接示意图；

图2为本实施例工作电路的连接示意图；

图3为本实施例延时电路的连接示意图；

图4为本实施例次级电路的连接示意图；

图5为本实施例初级电路的连接示意图；

图6为本实施例变压器的电路连接示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：

一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯，包括电源1、灯管2、与电源1连接的初级电路3、与灯管2连接的次级电路4、用于连接初级电路3和次级电路4的变压器5，所述变压器5包括主线圈51、第一副线圈52、第二副线圈53和第三副线圈54，所述主线圈51连接在初级电路3上，所述次级电路4包括用于灯管2通电发光工作的工作电路41、连接在工作电路41上的延时电路42、分别连接在灯管2两端电极的第一预热电路43和第二预热电路44，所述第一预热电路43、第二预热电路44与工作电路41连接，所述第一副线圈52、第二副线圈53、第三副线圈54分别连接在工作电路41、第一预热电路43、第二预热电路44上。本发明的工作原理为：灯管2在接通电源1的短时间内，在此过程中的短时间单位为毫秒级，对灯管2的实际使用影响不大，通过连接在工作电路41上的延时电路42的作用，使工作电路41短时间内不接通，而连接在灯管2两端电极上的第一预热电路43和第二预热电路44接通，使电流流过电极达到预热电极的作用，预热电极的电流较直接启动灯管2的电流大大减小，对电极的损耗降低，电路中的电流通过电极时，电极的电阻321导致电子激励，在电极的周围产生大量的游离态或半游离态的电子，使灯管2启动时需要的瞬间电流大大减小，延时电路42作用完成后，电极充分预热，工作电路41接通，灯管2两端的电极产生电位差，使位于电极周围的电子跨电极触发电弧，从而使灯管2发光工作，结合预热电极的作用和工作电路41接通的延时作用，使灯管2启动的瞬间电流大大减小，瞬间启动电流只需要达到1.2A左右即可，对灯管2的电极损耗极小，从而延长灯管2的使用寿命，并且对驱动电路的电子元件的要求大大减低，降低驱动电路的成本。

作为优选的实施方式，所述的工作电路41包括常开开关411、工作电容器412，所述第一副线圈52、常开开关411、灯管2、工作电容器412依次串联连接形成电流回路，常开开关411作为工作电路41的控制开关，通过连接延时电路42，使整个工作电路41的连通受延时电路42的控制，通过延时电路42的时间调节使电极得到充分的预热后再进行启动工作，通过预热电极的方式，使灯管2启动所需的瞬间电流大大减小。

作为优选的实施方式，所述第一预热电路43包括第一预热电容器431，所述第二副线圈53、第一预热电容器431、灯管2一端电极、工作电容器412依次串联连接形成电流回路，第二预热电路44包括第二预热电容器441，所述第三副线圈54、第二预热电容器441、灯管2另一端电极依次串联连接形成电流回路，通过第一预热电容器431和第二预热电容器441的作用使灯管2电极的电压和电流更为稳定。

作为优选的实施方式，所述第二副线圈53、第一副线圈52、常开开关411和第三副线圈54依次串联连接。所述变压器5为升压变压器，所述第一副线圈52、第二副线圈53和第三副线圈54的线圈匝数均大于主线圈51的线圈匝数。

作为优选的实施方式，所述初级电路3包括总开关31、直流变换电路32，所述电源1为12V/24V直流电源，使电灯的驱动电路的安全性更高，所述电源1、总开关31、直流变换电路32、主线圈51依次串联连接形成电流回路，所述直流转换电路的输入端与电源1连接，所述直流转换电路的输出端与主线圈51连接，通过在初级电路3中设置直流交换电路，使通过的电流有直流变为交流，再通过变压器5的作用使电压分别变为灯管2的工作电压和预热电压。

作为优选的实施方式，所述常开开关411为时间继电器，所述电源1、总开关31、常开开关411依次串联连接形成延时电路42，所述时间继电器的输入端通过总开关31与电源1连接，所述时间继电器的输出端与工作电路41连接。

作为优选的实施方式，所述直流变换电路32包括电阻321、NPN三极管322、用于形成交流电的第一电容器323和第二电容器324，所述电源1、电阻321、NPN三极管322的基极、NPN三极管322的发射极、总开关31依次连接形成电流回路，所述第一电容器323和第二电容器324并联连接在NPN三极管322的基极和NPN三极管322的集电极上，所述主线圈51与第二电容器324并联连接，通过NPN三极管322对电流的放大和开关作用，结合第一电容器323、第二电容器324的充放电作用，使工作电路41中的直流电流变换为交流电流。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯，其特征在于：包括电源（1）、灯管（2）、与电源（1）连接的初级电路（3）、与灯管（2）连接的次级电路（4）、用于连接初级电路（3）和次级电路（4）的变压器（5），所述初级电路（3）与变压器（5）的输入端连接，所述次级电路（4）与变压器（5）的输出端连接，所述次级电路（4）包括用于灯管（2）通电发光工作的工作电路（41）、连接在工作电路（41）上的延时电路（42）、分别连接在灯管（2）两端电极的第一预热电路（43）和第二预热电路（44）；

所述变压器（5）包括主线圈（51）、第一副线圈（52）、第二副线圈（53）和第三副线圈（54），所述主线圈（51）连接在初级电路（3）上，所述第一预热电路（43）、第二预热电路（44）与工作电路（41）连接，所述第一副线圈（52）、第二副线圈（53）、第三副线圈（54）分别连接在工作电路（41）、第一预热电路（43）、第二预热电路（44）上；

所述的工作电路（41）包括常开开关（411）、工作电容器（412），所述第一副线圈（52）、常开开关（411）、灯管（2）、工作电容器（412）依次串联连接形成电流回路；

所述第一预热电路（43）包括第一预热电容器（431），所述第二副线圈（53）、第一预热电容器（431）、灯管（2）一端电极、工作电容器（412）依次串联连接形成电流回路，第二预热电路（44）包括第二预热电容器（441），所述第三副线圈（54）、第二预热电容器（441）、灯管（2）另一端电极依次串联连接形成电流回路；

所述第二副线圈（53）、第一副线圈（52）、常开开关（411）和第三副线圈（54）依次串联连接；

所述初级电路（3）包括总开关（31）、直流变换电路（32），所述电源（1）为直流电源，所述电源（1）、总开关（31）、直流变换电路（32）、主线圈（51）依次串联连接形成电流回路，所述直流转换电路的输入端与电源（1）连接，所述直流转换电路的输出端与主线圈（51）连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯，其特征在于：所述变压器（5）为升压变压器，所述第一副线圈（52）、第二副线圈（53）和第三副线圈（54）的线圈匝数均大于主线圈（51）的线圈匝数。

3.根据权利要求1所述的一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯，其特征在于：所述常开开关（411）为时间继电器，所述电源（1）、总开关（31）、常开开关（411）依次串联连接形成延时电路（42）。

4.根据权利要求3所述的一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯，其特征在于：所述时间继电器的输入端通过总开关（31）与电源（1）连接，所述时间继电器的输出端与工作电路（41）连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有低压智能式启动镇流电路的放电灯，其特征在于：所述直流变换电路（32）包括电阻（321）、NPN三极管（322）、用于形成交流电的第一电容器（323）和第二电容器（324），所述电源（1）、电阻（321）、NPN三极管（322）的基极、NPN三极管（322）的发射极、总开关（31）依次连接形成电流回路，所述第一电容器（323）和第二电容器（324）并联连接在NPN三极管（322）的基极和NPN三极管（322）的集电极上，所述主线圈（51）与第二电容器（324）并联连接。