CN1110058C - 冷阴极气体放电电极 - Google Patents
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Abstract
一种大功率冷阴极气体放电电极，每一电极至少包括有二个子电极，每一子电极有至少一个限流电容，该电容可保证各子电极工作于正常放电电流以下，多个子电极可提供很大的放电电流，而不会因电极溅射增加而使灯的寿命下降，从而可用于制造大功率、长寿命的荧光灯和其他气体放电器件。
Description
本发明涉及的是一种大功率、长寿命的冷阴极气体放电电极，可用来制造大功率、长寿命的冷阴极荧光灯和其他大功率气体放电器件，也可用来替代现有技术的热阴极荧光灯的热阴极。
在现有技术中，冷阴极荧光灯均为每一支灯管有一对放电电极，灯管电流一般小于5mA，灯管功率小于5瓦。为了增加灯管的功率，一方面我们可以增加灯管长度，增加灯管的工作电压，但过长的灯管，不仅制造困难，工作电压也会太高，使驱动器的成本和可靠性下降。另一方面，可以增加放电电流，由于冷阴极荧光灯管工作在气体放电的正常辉光放电区，增加电流会导致带电粒子轰击阴极所产生的溅射激烈增加，因而使灯的寿命急剧下降。因此，现有技术的冷阴极荧光灯均限于小功率灯。但它的寿命很长，例如2万至5万小时。另一方面，现有的热阴极荧光灯的功率可以很大，但寿命却一般只有几千小时。
本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种可用来制造大功率、长寿命冷阴极荧光灯和其它大功率气体放电器件的大功率冷阴极气体放电电极。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它包括至少二个子电极，每个子电极都串联有至少一个限流电容。工作时，各子电极均可提供一定的放电电流，并被限制在一定的电流以下，以保证整个电极可提供较大的放电电流，而各子电极又不会因电流过大导致电极溅射增大而使器件寿命缩短。
所述的电容既可以放置在安置电极的器体外，也可以放置在器体内。
所述的串联电容为片状电容，与子电极构成一个整体。
本发明所述的串联电容也可以是圆柱形电容，它由子电极或引线与电介质及导电层构成。
本发明在所述的若干个子电极外有一金属管固定，形成一个整体。
本发明还可在子电极的表面，设置有一金钢石薄膜层，压制电极的溅射。
本发明也可在子电极的放电端设置有一用于压抑电极溅射的不良导电层，此不良导电层可以是陶瓷或玻璃制成。
附图说明如下：
图1是现有技术的冷阴极荧光灯的结构示意图。
图2是本发明构成的气体放电器件的结构示意图。
图3是本发明构成的气体放电器件的另一实施例结构示意图。
图4是本发明的结构示意图。
图5是图4所示电极的等效电路。
图6是本发明的又一实施例结构示意图。
图7是图6所示电极的等效电路。
图8是本发明的子电极一种结构示意图。
图9是本发明的子电极又一结构示意图。
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：
图1是现有技术的冷阴极荧光灯的结构示意图。它包括一个真空密封的放电管1，管内充有放电气体，如汞，氖，氩、氦或其他气体，管壁上有发光粉层2，一对放电电极3及其引线4，还有限流电容5。当电极上加上适当的交流电压，例如30KC，1KV，管内的气体即产生放电，气体放电产生的紫外线可激发管壁上的发光粉使它产生可见光。这种结构的冷阴极荧光灯管的放电电流一般限于5mA以下，增加电流，它的使用寿命将急剧下降，实验证明，寿命与电流的平方成反比，因而它只能限于制造小功率的灯，例如5w以下。
图2是一个有本发明的大功率冷阴极气体放电电极的气体放电器件的实施例结构示意图。它包括一个真空密封的放电管6，管内充有放电气体，如汞，氙，氖，氩，氮或其他气体，管壁上可以有或没有发光粉层7，每一灯管有一对放电电极8a和8b，每一电极至少有二个子电极9，每一个子电极各自串联有至少一个限流电容10，其连接方式如图2所示。当二端11a和11b加上适当的交流电压，例如10--100KC，100V-10KV，放电管即产生气体放电。
图2所示为每个放电电极有二个子电极9的实施例，由于每个子电极各自分别串联有限流电容，因而可保证每一子电极工作于正常工作电流以下，例如小于5mA，则二个子电极即可提供10mA的电流，即所述的放电管的功率可增大一倍。如此类推，若每一电极用n个子电极，电流即可增加n倍。上述多子电极的电极，可称之为多极放电电极。
图3是又一个有本发明的大功率冷阴极气体放电电极的气体放电器件的实施例的示意图。它是将限流电容12装于灯管内，其它结构则与图2所示的结构相同。图3所示的子电极9和电容12可以是分立元件，也可以构成一个整体。
图4为电容与子电极构成一个整体的电极的一个实施例的结构示意图。其中包括有放电电极13及其引线14，片状的电容介质15。该电容介质的二面有导电层16，它们分别与电极引线14和引出线17相连。图5为所述电极的等效电路，电容18是由电介质15和导电层16构成的。
图6是电容与子电极构成一个整体的电极的又一个实施例的横截面结构示意图。图中的中央为引出线19，其他包括子电极20，电容介质21，导电层22。子电极20，导电层22，引线19与电容介质21各自构成电容，整个电极的固定金属件23使整个电极固定并形成一个牢固的整体。图6所示为每个电极有6个子电极的的例子。图7是图6的等效电路。电容24和25分别是电容介质21和导电层22及和引线19构成的。图7中的电容25也可以不用，即图6所示的中央为引出线19上可以不用电容介质层21。图6所示的电极也可以多个组合在一起，例如6个组合在一起，即有6×6个子电极，可得6×6×5＝180mA的电流。固定金属件则可使整个电极只用一个。这样的结构，容易制成可提供几百mA甚至1A以上的的电流的冷电极，从而可代替现有技术的热阴极而制成很大功率的长寿命冷阴极荧光灯和其他大功率的气体放电器件。
为了进一步增加放电器件的使用寿命，所述的子电极9、13、20可以加上一层金钢石薄膜层27，如图8所示。它可以减少子电极因带电粒子的轰击产生的溅射，因而可提高每一子电极的容许最大放电电流和工作寿命。
图9是本发明的有一个子电极的结构示意图。它是在所述的子电极的放电端有一不良导电层28，以压制子电极的溅射。所述的不良导电层28可以是用陶瓷或玻璃，例如MgO，Al2O3等的高温陶瓷胶或低熔点玻璃等制成，从而可提高子电极的工作寿命。
本发明与现有技术相比，具有结构简单、合理、紧凑，能提供一种大功率、长寿命的放电电极，兼具现有技术中热阴极荧光灯的功率大和冷阴极荧光灯使用寿命很长的优点等特点。
Claims (8)
1、一种冷阴极气体放电电极，其特征在于它包括至少二个子电极(8a、8b)，每个子电极都串联有至少一个限流电容(10)。
2、如权利要求1所述的冷阴极气体放电电极，其特征在于所述的电容(10)放置在安置电极的器体外。
3、如权利要求1所述的冷阴极气体放电电极，其特征在于所述的电容(10)放置在安置电极的器体内。
4、如权利要求1所述的冷阴极气体放电电极，其特征在于所述的电容(18)为片状电容，与子电极构成一个整体。
5、如权利要求1所述的冷阴极气体放电电极，其特征在于所述的电容(24、25)为圆柱形电容，它由子电极(20)或引线条(19)与电介质(21)及导电层(22)构成。
6、如权利要求5所述的冷阴极气体放电电极，其特征在于所述的子电极外有一金属件(23)固定，形成一个整体。
7、如权利要求2或4或5或6所述的冷阴极气体放电电极，其特征在于所述的子电极的表面，可设置有一金钢石薄膜层(27)，以压制电极的溅射。
8、如权利要求2或4或5或6所述的冷阴极气体放电电极，其特征在于所述的子电极的放电端可设置有一用于压抑电极溅射的不良导电层(28)，此不良导电层(28)是陶瓷或玻璃制成。
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