CN1196170C

CN1196170C - 荧光灯

Info

Publication number: CN1196170C
Application number: CNB001299956A
Authority: CN
Inventors: 大久保和明; 田边吉德; 清水正则; 荒川刚
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2020-10-23
Also published as: JP2001189150A; CN1303120A; EP1094690A2; JP3278429B2; US6504305B1; EP1094690A3

Abstract

一种荧光灯，只要安装到传统的照明装置上，不管该照明装置是否具有调光功能，都能够容易地降低灯的功率消耗。这种荧光灯包括第一电极销、第二电极销、电弧管、电流抑制部分及经该电流抑制部分与第一电极销和第二电极销电连接的灯丝，第一电极销和第二电极销可分别与照明装置的电源侧插座和起辉器侧插座连接，且该电流抑制部分采用两条连接线，这两条连接线分别将灯丝连接至第一电极销和将灯丝连接至第二电极销，且这两条连接线的连接在所有的操作条件下是连续的。所述的电流抑制部分用来在电源接通延迟预定时间以后，以及在荧光灯工作期间，抑制电弧管中流过的电流。

Description

荧光灯

技术领域

本发明涉及一种降低功率消耗的荧光灯。

背景技术

近年来，考虑到全球变暖的问题或者考虑到有效利用能源的问题，人类已经在几乎所有的活动领域作出了许多努力来节约能源。对于荧光灯照明来说，通过用变换电路作点火电路来降低能耗。传统的荧光灯本身没有节能功能，而是利用下列两种方法使荧光灯照明装置节能：(1)关闭某些所用的灯使一部分灯工作；以及(2)使用具有调光功能的照明装置。现在就来解释这两种传统的方法。

(1)关闭某些所用的灯使一部分灯工作

对于公共区域的照明和多单元房屋例如公共住宅的过道的照明，或者在大量使用荧光灯的地方，如办公室、工厂和仓库，都大量使用具有磁性镇流器的荧光灯装置，因为它们比较便宜。用于这些场合的荧光灯本身没有节能功能，因此，当不需要的时候或在不需要的地方将灯关掉，或者，关掉某些灯，使一部分灯工作。

(2)使用具有调光功能的照明装置

利用具有调光功能的荧光灯照明装置，直接抑制荧光灯的工作功率，从而降低荧光灯的工作功率。

方法(1)，即，关闭某些所用的灯使一部分灯工作，可以容易地实现，而不需要在设备方面进行任何附加的投资，例如不需要以能耗较低的灯更换一些现有的照明装置。尽管这种方法在一定程度上达到了节约能源的目的，但是，缺少部分照明会因为照度不均匀而产生环境昏暗的问题，或者会因为照明不足而产生增加危险的问题。

方法(2)，即，使用具有调光功能的照明装置，只能通过用具有调光功能的昂贵照明装置替换上述流行的便宜照明装置，即替换没有调光功能的照明装置，来达到降低功率的目的。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种能耗较低的荧光灯，以达到节约能源的目的。

在本发明的一个方面中，荧光灯，包括：电弧管、第一电极销，第二电极销，电流抑制部分；以及经该电流抑制部分与第一电极销和第二电极销电连接的灯丝，其中：第一电极销和第二电极销如此构成，以致于它们能够分别与照明装置的电源侧插座和起辉器侧插座连接，且该电流抑制部分采用两条连接线，这两条连接线分别将灯丝连接至第一电极销和将灯丝连接至第二电极销，且这两条连接线的连接在所有的操作条件下是连续的，当第一电极销与电源侧插座连接，第二电极销与起辉器侧插座连接时，荧光灯处于第一连接状态，在该第一连接状态中当荧光灯正常工作时，荧光灯消耗第一功率；以及当第一电极销与起辉器侧插座连接，而第二电极销与电源侧插座连接时，荧光灯处于第二连接状态，在该第一连接状态中当荧光灯正常工作时，荧光灯消耗第二功率，第二功率低于第一功率。

在本发明的一个实施例中，该电流抑制部分是一电流抑制电路，该电流抑制电路与第一电极销和第二电极销中的一个电极销电连接。

在本发明的另一个实施例中，该电流抑制部分包括与第一电极销电连接的第一电流抑制电路和与第二电极销电连接的第二电流抑制电路，其中，由第一电流抑制电路所抑制的电流的量和由第二电流抑制电路所抑制的电流的量是不同的。

在本发明的又一个实施例中，电流抑制电路设置在固定第一电极销和第二电极销的基体内。

在本发明的再一个实施例中，荧光灯上具有标记，标明荧光灯是处于第一连接状态，还是处于第二连接状态。

在本发明的一个实施例中，电流抑制部分根据表示时间、温度、光能量、电流和电压的至少一个参量来抑制灯电流。

在本发明的又一个实施例中，电流抑制部分包括阻抗变化部分，该阻抗变化部分用来使电流抑制部分的阻抗变化。

在本发明的再一个实施例中，阻抗变化部分包括热敏电阻。

在本发明的再一个实施例中，电流抑制部分包括相位控制部分，该相位控制部分用来控制与灯电流的相位对应的灯电流的大小。

在本发明的再一个实施例中，相位控制部分包括双向闸流晶体管。

在本发明的再一个实施例中，电弧管光源颜色的色度座标满足JIS(日本工业标准)Z9112“以光源色彩和色度对荧光灯的分类”。

在本发明的再一个实施例中，荧光灯的效率为80lm/W或更高。

这里所述的本发明具有这样的优点，即，所提供的荧光灯只要安装到传统的照明装置上，不管该照明装置是否具有调光功能，都能够容易地降低功率消耗。

附图说明

对本领域的普通技术人员来说，在阅读和理解了下面参照附图所作的详细说明的基础上，本发明的这个优点和其它优点将会更加清楚。附图中：

图1是荧光灯点火电路的电路图，表示本发明的原理；

图2是曲线图，表示当荧光灯启动时流过荧光灯电极的电流的瞬时变化；

图3A是表示电流抑制部分5的示意图，其中，用来抑制电流的电阻连接在接点B和D之间；

图3B是曲线图，表示当荧光灯启动时通过电源侧插座流到荧光灯的电流的瞬时变化；

图4A是示意图，表示在接点B和D之间连接电阻，并且在该电阻上进一步并联热敏电阻(正温度系数热敏电阻)的电流抑制部分5；

图4B是曲线图，表示当荧光灯启动时通过电源侧插座流到荧光灯的电流的瞬时变化；

图5A是示意图，表示在接点B和D之间连接半导体继电器12和电容器13的电流抑制部分5；

图5B是曲线图，表示当荧光灯启动时通过电源侧插座流到荧光灯的电流的瞬时变化；

图6是曲线图，表示当居里点温度为80℃、电阻值为10Ω的正温度系数热敏电阻与电阻值为75Ω的电阻并联时的总电阻的环境温度特性；

图7是曲线图，表示在荧光灯启动后灯的功率变化；

图8是曲线图，表示当正温度系数热敏电阻的工作温度变化时荧光灯的总光通量的温度特性；

图9是曲线图，表示当正温度系数热敏电阻的工作温度变化时荧光灯灯功率的温度特性；

图10A是电流抑制部分5的电路图，该电流抑制部分5包括正温度系数热敏电阻和电流抑制电阻；

图10B是一个实例的示意图，其中，正温度系数热敏电阻和电流抑制电阻安装在基体11内；

图10C是表示正温度系数热敏电阻外形的示意图；

图11是示意图，表示在接点A和C之间以及在接点B和D之间分别连接电阻，并且在这些电阻上进一步并联热敏电阻(正温度系数热敏电阻)的电流抑制部分5；

图12是示意图，表示荧光灯上标识功率方式的实例；

图13是表示电流抑制部分的示意图，该电流抑制部分采用连接在接点B和D之间的双向闸流晶体管16和电阻17；

图14A是曲线图，表示当采用一个周期接一个周期控制方法的荧光灯启动时加在电阻17上的电压VR的瞬时变化；

图14B是曲线图，表示当采用一个周期接一个周期控制方法的荧光灯启动时灯电流的瞬时变化；

图15A是曲线图，表示在采用一个周期接一个周期控制方法的荧光灯工作期间加在电阻17上的电压VR的瞬时变化；

图15B是曲线图，表示在采用一个周期接一个周期控制方法的荧光灯工作期间灯电流的瞬时变化；

图16A是曲线图，表示当采用启动支持(start supporting)方法的荧光灯启动时加在电阻17上的电压VR的瞬时变化；

图16B是曲线图，表示当采用启动支持方法的荧光灯启动时灯电流的瞬时变化；

图17A是曲线图，表示在采用启动支持方法的荧光灯工作期间加在电阻17上的电压VR的瞬时变化；

图17B是曲线图，表示在采用启动支持方法的荧光灯工作期间灯电流的瞬时变化。

具体实施方式

现在，参照图1说明本发明的原理。图1是电路图，表示采用磁性镇流器和起辉器(辉光放电管)的荧光灯点火装置。

参照图1，第一电极销1和第二电极销2通过电流抑制部分5与电弧管3中的灯丝4电连接。第一电极销1和第二电极销2如此构成，以致于能够分别插入荧光灯照明装置启动侧插座10和电源侧插座9中。荧光灯照明装置包括开关6、镇流器7和起辉器8。

电流抑制部分5在电源接通预定时间以后以及在荧光灯工作过程中抑制电弧管3中流过的电流。电流抑制部分5设置在固定第一电极销1和第二电极销2的基体11内。

作为电流抑制部分5，可以采用各种形式的装置，例如，图3A所示的电阻型、图4A所示的热敏电阻元件型、图5A所示的继电器型以及图13所示的闸流晶体管型。下面将按下列顺序，就电流抑制部分5，对荧光灯进行说明：(1)传统的没有电流抑制部分的荧光灯；(2)使用图3A所示的电阻型电流抑制部分5的荧光灯；(3)使用图4A所示的热敏电阻元件型电流抑制部分5的荧光灯；(4)使用图5A所示的继电器型电流抑制部分5的荧光灯；以及(5)使用图13所示的闸流晶体管型电流抑制部分5的荧光灯。

(1)传统的没有电流抑制部分的荧光灯

首先，参照图1和2，说明没有电流抑制部分的传统荧光灯的启动情况。这就是图1所示的荧光灯中接点A和C以及接点B和D之间都短路的情形。

图2是曲线图，表示当荧光灯启动时通过电源侧插座9流入荧光灯的电流的瞬时变化。当电源开关6接通时，接近电源电压的电压被加在起辉器8中的双金属电极上。然后，在起辉器8中的双金属电极之间产生辉光放电(辉光工作期间)。这种放电提高了双金属电极的温度，从而，双金属电极之间相互越来越靠近，并最终相互接触(双金属电极接通)。当双金属电极接通时，一个大电流(在FL20荧光灯的情况下，大约为700mA)从电源侧插座9流过第二电极销2、灯丝4、第一电极销1、起辉器8和灯丝4′，因此，灯丝4和4′发热变红，而沉积在灯丝4和4′上的电子发射材料(即，发射器)发射热离子。在这个瞬间，起辉器8的辉光放电已经停止，因此，双金属电极的温度逐渐降低，并且双金属电极最终分开。在这个瞬间，比电源电压(即，启动电压)高的电压被加在起辉器8中的双金属电极上，并加在电弧管3中相对的灯丝4和4′之间。如果在灯丝4和4′附近热离子的数量足够大，那么，电弧管3内开始放电(灯开始工作)。这时，电流从电源侧插座9流过第二电极销2、灯丝4、在电弧管3内放电、然后流过对面的灯丝4′。这时，起辉器8中没有电流流过，起辉器8的工作中止。在这个时刻由于放电而在电弧管3中流过的电流称为灯电流。在FL20荧光灯的情况下，灯电流的大小大约为350mA。如果灯丝4和4′的预热不充分，并且在电弧管3中不维持放电，那么，在起辉器8中重新开始辉光放电。在本实施例中，如果流过灯丝4和4′的电流较小，那么，由于发射的热离子较少，因而预热时间较长。这会使灯丝4和4′受损，并由此缩短灯的寿命。

(2)使用图3A所示的电阻型电流抑制部分5的荧光灯

如图3A所示，在这种荧光灯中，在电流抑制部分5的接点B和D之间连接一个电阻，用来抑制灯电流。

图3B表示使用这种电流抑制部分后当荧光灯启动时通过电源侧插座9(图1)流入荧光灯的电流的瞬时变化。由于电阻使流入的电流减小了，因而，会延长灯丝的预热时间。然而，与图2所示的没有电流抑制部分5的传统荧光灯不同，在接通电源(这种情况下为电源接通后的瞬间)预定时间以后以及在荧光灯工作过程中，电流抑制部分5抑制了灯电流，从而，降低了功率消耗。

(3)使用图4A所示的热敏电阻元件型电流抑制部分5的荧光灯

在这种电流抑制部分5中，在接点B和D之间连接一个电阻，并将一个热敏电阻(正温度系数热敏电阻)并联到该电阻上。正温度系数热敏电阻用来作为改变电流抑制部分5阻抗的装置，并且以正温度系数热敏电阻的温度作为一个参量来抑制灯电流。如果在启动时没有供给足够的电流，那么，灯丝的预热时间就会延长，这会降低灯的启动能力，缩短灯的寿命。因此，在这种电流抑制部分5中，从电源接通到灯开始工作，由正温度系数热敏电阻来限制电流抑制电路(在这种情况下，为一个电阻)的电流抑制功能。在灯开始工作后，电流抑制电路才开始起作用，抑制荧光灯的功率消耗。

图6是曲线图，表示当居里点温度为80℃、电阻值为5Ω的正温度系数热敏电阻与电阻值为75Ω的电阻并联时的组合电阻的环境温度特性。居里点温度是这样一个温度，即，在这个温度上物质的电阻值变成25℃时的电阻值的两倍。如图1所示，这样组合构成的电路可以装入FL20SSW/18荧光灯的基体11中。当灯启动时，基体11内的温度低于80℃，因此，在电阻值大约为5Ω的电阻接入灯丝4和第二电极销2之间的条件下，也就是说，在基本上没有对电流进行抑制的条件下，将灯点燃。图4B表示当荧光灯启动时通过电源侧插座9流入荧光灯的电流的瞬时变化。从图4B中可以明显地看出，由于灯丝的预热电流与电流没有被抑制时基本相同，因此，预热时间与传统的实例一样短，并且可以在点燃时不使灯丝受损多少。

在灯点燃后，电弧管3内开始稳定放电，这时，由于灯的放电以及流过电阻和热敏电阻的电流而会产生热。因为正温度系数热敏电阻被密封在基体11内，所以，所产生的热会使正温度系数热敏电阻的温度升高，从而增大了正温度系数热敏电阻的阻值。这会使灯电流通过电阻供给电弧管3，从而使灯在灯功率被抑制的条件下工作。

图7是曲线图，表示在荧光灯启动后灯功率的变化。如图7所示，在灯启动后大约3分钟，基体11内的正温度系数热敏电阻的温度就会超过居里点，从而，灯电流流过电阻。灯功率保持在一个大约为14.5W的恒定值上，其中包括了电流抑制电阻的功率消耗。这意味着灯功率为18W的荧光灯实际工作时的灯功率为14.5W(这个值包括了电流抑制电阻的功率消耗)。

当使用磁性镇流器时，灯电流的减小还会使镇流器的铜耗降低。因此，根据本发明，包括镇流器的功率损失在内的功率消耗为17.2W，而在相对应的传统实例中，功率消耗为21.3W。受抑制的功率消耗可以按照要求通过改变电阻的阻值而改变。如果灯在关闭后立即启动，那么，灯必定是在正温度系数热敏电阻的温度较高的条件下启动。但是，在这种情况下，荧光灯本身的温度足够高，并且灯内的汞蒸汽压力也足够高，因此，灯丝的预热时间短，并且，启动能力不会降低。

根据本实施例，即使灯在低温时启动，灯的工作也不会因对供给灯的电流抑制而延迟。这是因为，在灯稳定放电前，正温度系数热敏电阻的温度没有升高。而且，通过选择正温度系数热敏电阻的居里点温度，可以容易地改变灯的工作条件。例如，限制正温度系数热敏电阻在5℃或更低的温度下工作，以致于不抑制供给灯的电流，由此，可以使灯在5℃或更低的温度下工作。另一方面，在高于5℃时，可以降低灯的工作功率。因此，这有效地解决了荧光灯固有的在低温下光通量减少的问题。作为一个实施例，如图8所示，通过使正温度系数热敏电阻的工作温度变化，来比较荧光灯的总光通量的温度特性。图9是曲线图，表示图8中的灯的灯功率的温度特性。图8表示在环境温度为25℃时总光通量相同的几个特性曲线。图中，曲线A代表具有正温度系数热敏电阻的灯，当环境温度为5℃或更低时，其温度不超过居里点；曲线B代表具有正温度系数热敏电阻的灯，当环境温度为20℃或更低时，其温度不超过居里点。在这两种情况下，总光通量随环境温度的变化比通常的FL20SSW/18灯的变化小。通过选择正温度系数热敏电阻可以改变温度特性。如图9所示，在低温时，传统荧光灯的灯功率也随环境温度降低而减小。因此，即使热敏电阻不工作，功率消耗也会足够地小。

尽管在图4A的实施例中使用电阻作为直接抑制灯电流的元件，但是，请注意，也可以使用电容或线圈(电感)，或者由它们组合成的元件。

(4)使用图5A所示的继电器型电流抑制部分5的荧光灯

如图5A所示，根据本实施例，包括半导体继电器12和电容13的电流抑制电路连接在电流抑制部分5的接点B和D之间。这种电流抑制部分5包括改变电流抑制部分5的阻抗的装置，并且以流过电流抑制部分5的电流作为参量，抑制灯电流。

参照图5A，电容13连接在电流抑制部分5的接点B和D之间。半导体继电器12的继电点并联在电容13上，以致于能够使接点B和D之间短路。电阻14和二极管15连接在接点A和C之间，以便在灯启动时检测起辉器8(图1)中流过的电流。检测的电流被转换成电压信号，用来作为半导体继电器12的驱动信号。利用这种结构，当灯启动时，由于流过起辉器8的电流而使继电器接点短路，从而，灯电流不通过电流抑制电路(在这种情况下为电容13)。所以，灯电流被直接供给灯，而没有被抑制，并且，灯容易启动。在启动以后，灯电压降低到起辉器开始放电时的电压或更低，以致于起辉器8中没有电流流过。这就终止了半导体继电器12的驱动信号，从而打开继电器接点，使电流流过电流抑制电路。因此，灯在功率消耗被抑制的条件下工作。由于半导体继电器如固态继电器的驱动信号通常是直流电流，因此，流过起辉器8的交流电流的负分量被二极管15切掉，并由电阻14转换成电压，用来驱动半导体继电器12。在这种状态下，继电器点仅仅对应于交流灯电流的正半波而闭合。为了在电流流过电阻14的同时，也就是在电流流过起辉器8的同时，使继电点对应于交流灯电流的全波而闭合，使用一个具有延迟功能的半导体继电器，该继电器相对于驱动信号将继电器接点闭合时间延迟16.7毫秒或更长。也可以将电容并联到二极管上使驱动电压波形变得平滑，而达到上述目的。

图5B表示当荧光灯启动时通过电源侧插座9流入荧光灯的电流的瞬时变化。根据本方法，在预热灯丝4和4′期间，半导体继电器12的继电点接通，从而，灯丝4和4′以类似于电流没有被抑制时的电流预热。因此，预热时间象传统的实例中那样短，而且，可以在点燃时不使灯丝受损多少。在灯开始工作后电流停止流入起辉器8中时，灯电流立即开始流入电容13，从而立即使荧光灯进入降低功率的工作状态。

尽管图5A所示的实施例使用电容作为直接抑制灯电流的元件，但是，请注意，也可以使用电阻或线圈(电感)，或者由它们组合成的元件。

(5)使用图13所示的闸流晶体管型电流抑制部分5的荧光灯

根据这种电流抑制部分5，包括双向闸流晶体管16(也称为双极双向双端闸流晶体管，或SSS(硅对称开关)元件)和电阻17的电流抑制电路连接在电流抑制部分5的接点B和D之间。这种电流抑制部分5包括抑制灯电流量的装置，该装置对应于灯电流的相位来抑制灯电流的量，也就是说，以灯电流的相位作为参量来抑制灯电流。这种电流抑制部分5既可以用于20W的荧光灯(FL20荧光灯)中，又可以用于40W的荧光灯(FL40荧光灯)中。

参照图13，电阻17连接在电流抑制部分5的接点B和D之间，并且双向闸流晶体管16并联在电阻17上。

作为这种电流抑制部分5的工作方法，既可以使用一个周期接一个周期的控制方法(cycle-by-cycle control method)，也可以使用启动支持方法(start supporting method)。一个周期接一个周期的控制方法采用满足条件VB0＜VP2＜VP1的双向闸流晶体管16。启动支持方法采用满足条件VP2＜VB0＜VP1的双向闸流晶体管16。这里，VB0表示双向闸流晶体管16的击穿电压，VP1表示在荧光灯启动时加在电阻17上的峰值电压，VP2表示在荧光灯工作过程中加在电阻17上的峰值电压。峰值电压VP1和VP2由电阻17的阻值来决定。

现在，参照图14A、14B、15A和15B，说明一个周期接一个周期的控制方法。图14A表示当采用一个周期接一个周期的控制方法的荧光灯启动时加在电阻17上的电压VR的瞬时变化。图15A表示在采用一个周期接一个周期控制方法的荧光灯的工作过程中加在电阻17上的电压VR的瞬时变化。

在图14A和15A中，各虚线分别代表比较数据，表示在未连接双向闸流晶体管16的情况下加在电阻17上的电压VR的瞬时变化。如果未连接双向闸流晶体管16，那么，加在电阻17上的电压VR随着时间的推移而周期性地变化。如图14A所示，VB0＜VP1，而且，如图15A所示，VB0＜VP2。

当电压VR超过双向闸流晶体管16的击穿电压VB0时，双向闸流晶体管16就接通，使电阻17的两个端点之间短路。因此，电压VR变成零。当电压VR的极性改变时，双向闸流晶体管16就关闭。

所以，双向闸流晶体管16对应于电源电压的周期而进行开和关。这样就能够对应于灯电流的相位而控制灯电流。

当荧光灯启动时，加在电阻17上的电压大约是荧光灯工作过程中所加电压的两倍。因此，在起辉过程中对启动电流的相位控制小，而且荧光灯的启动能力没有降低。

图14B表示当采用一个周期接一个周期控制方法的荧光灯启动时灯电流的瞬时变化。当荧光灯启动时，由于起辉器8在工作，因此在灯中没有电流流过。

在图15B中，实线代表在采用一个周期接一个周期控制方法的荧光灯工作期间灯电流的瞬时变化。虚线代表比较数据，表示按照传统实例没有电流抑制部分5时的灯电流。从图15B中可以看出，在荧光灯工作过程中，双向闸流晶体管16使灯电流减小了。

现在，参照图16A、16B、17A和17B说明启动支持方法。

在图16A中，实线代表当采用启动支持方法的荧光灯启动时加在电阻17上的电压VR的瞬时变化。在图17A中，实线代表在采用启动支持方法的荧光灯工作期间加在电阻17上的电压VR的瞬时变化。

根据启动支持方法，当荧光灯启动时双向闸流晶体管16的工作过程与采用一个周期接一个周期控制方法时相同。如上所述，当荧光灯启动时双向闸流晶体管16接通，从而，促使荧光灯启动。

根据启动支持方法，在荧光灯工作期间双向闸流晶体管16的工作过程与采用一个周期接一个周期控制方法时不同。按照启动支持方法，建立|VR|＜|VB0|的关系，因此，在荧光灯工作期间双向闸流晶体管16不工作。

图16B表示当采用启动支持方法的荧光灯启动时灯电流的瞬时变化。当荧光灯启动时，由于起辉器8在工作，因此在灯中没有电流流过。

在图17B中，实线代表在采用启动支持方法的荧光灯工作期间灯电流的瞬时变化。虚线代表比较数据，表示按照传统实例没有电流抑制部分5时的灯电流。根据这种闸流晶体管型电流抑制部分5，在荧光灯启动时，通过电源侧插座9流入荧光灯的灯电流的瞬时变化与图5B所示的电流的瞬时变化(即，在继电器型时的电流的瞬时变化)相同。

根据图13所示的实施例，用电阻17作为并联到双向闸流晶体管16上的元件。由于电阻的尺寸能容易地减小，以致于能容易地封装在基体11中(见图1)，而且电阻的耐热性强，因此，最好使用电阻。

作为并联到双向闸流晶体管16上的元件，也可以采用电阻之外的其它元件。这些元件是，例如，电容、线圈(电感)，或者由它们组合成的元件。例如，在用电容作为并联到双向闸流晶体管16上的元件时，由电容和镇流器7(见图1)的电感构成LC谐振电路。LC谐振电路使得能够在双向闸流晶体管16的两端加较高的电压。因此，可以使用具有较高击穿电压VB0的双向闸流晶体管16。

在用电容作为并联到双向闸流晶体管16上的元件时，最好将电阻串联到双向闸流晶体管16上，以防止过量电流流过双向闸流晶体管16。电容最好并联到双向闸流晶体管16和电阻的串联电路上。这种结构防止了在双向闸流晶体管16接通时电容的放电电流立即流入双向闸流晶体管16中。从而使双向闸流晶体管16免受放电电流的影响。

在上述实施例中，电流抑制部分5以温度或电流作参量来抑制灯电流。但是，请注意，参量的类型不局限于温度和电流。电流抑制部分5可以根据至少一个参量来抑制灯电流。这些参量包括，例如，时间、温度、光能量、电流和电压。

(安装电流抑制部分5的方法)

下面说明安装本发明的电流抑制部分5的方法。关于电流抑制部分5，采用前面所述的热敏元件。

图10 是包括正温度系数热敏电阻和电流抑制电阻的电流抑制部分5的电路图。图10B表示一个实例，其中，正温度系数热敏电阻和用来抑制电流的电阻安装在基体11中。图10C表示正温度系数热敏电阻的外形尺寸和厚度。

关于正温度系数热敏电阻，可以使用Murata制造有限公司生产的PTH8L大功率热敏电阻(Posistor)。这种热敏电阻在25℃时的阻值为5Ω，居里温度为80℃。如图10所示，大功率热敏电阻是一个盘形元件，其外径为7mm，厚度为4mm。用来抑制灯电流的电阻的阻值大约为70Ω。

根据图10B所示的实例，考虑到灯电流为200mA时功率消耗为3W，并考虑到基体11内的空间，将两个功率为2W、阻值为150Ω的电阻并联(并联后的功率为4W)。但是，也可以将上述图3A或5A所示类型的电流抑制部分5、或者稍后所述的图11所示类型的电流抑制部分5安装在基体11中。

尽管示出了将电流抑制部分5安装在基体11中的实例，但也可以将电流抑制部分5封装在电弧管3内。

或者，将电流抑制部分5作为一个分离的装置，即，适配器，将电流抑制部分5安装在灯电极和照明装置的电极插座之间。用于电流抑制部分5中的电子元件的寿命比灯管本身的寿命长。从而，当灯管的寿命期满时，可以只换灯管。因此，降低了更换荧光灯的成本。

(连接荧光灯的方法)

现在说明连接本发明的荧光灯的方法。在使用图4A所示的热敏元件型电流抑制部分5的情况下，通过转换第一电极销1和第二电极销2与电源侧插座9和起辉器侧插座10的连接关系，可以使荧光灯以不同方式工作。换句话说，当第一电极销1与电源侧插座9连接，而第二电极销2与起辉器侧插座10连接时，即，在第一连接状态下，荧光灯以第一功率方式工作，其中，荧光灯消耗第一功率。当第一电极销1与起辉器侧插座10连接，而第二电极销2与电源侧插座9连接时，即，在第二连接状态下，荧光灯以第二功率方式工作，其中，荧光灯消耗第二功率。

下面将更详细地说明上述采用热敏元件型电流抑制部分5的实施例。图1所示的连接状态为第二功率方式。当荧光灯以这种方式工作时，灯的功率将是14.5W。当第一电极销1与电源侧插座9连接，第二电极销2与起辉器侧插座10连接时，同样的荧光灯就能够以第一功率方式工作。在这种方式中，用于抑制灯电流的电阻连接在接点A和C之间，而热敏电阻(正温度系数热敏电阻)并联到该电阻上。当荧光灯启动时，正温度系数热敏电阻的温度低，因而，在灯丝4中流过足够的预热电流，所以，荧光灯容易启动。当灯开始工作时，由于电流没有被抑制，因此，运行功率为18W。如上所述，根据本发明的荧光灯，用户可以通过改变荧光灯和照明装置的连接方式来选择两种不同的功率方式，即，灯的功率为14.5W的方式和灯的功率为18W的方式。例如，在直管荧光灯的情况下，可以在将荧光灯安装到荧光灯照明装置时，通过将灯管绕灯管轴转动180°来选择功率方式。

下面参照图11说明另一种荧光灯，其中，电流抑制部分5包括与第一电极销1连接的第一电流抑制电路和与第二电极销2连接的第二电流抑制电路。

如图11所示，第一电阻R1连接在接点B和D之间，第一热敏电阻PTC1并联到第一电阻R1上。第二电阻R2连接在接点A和C之间，第二热敏电阻PTC2并联到第二电阻R2上。第一电阻R1形成第一电流抑制电路，而第二电阻R2形成第二电流抑制电路。

当安装荧光灯，使第一电极销1连接到电源侧插座9上时，荧光灯以第一功率方式启动，通过电阻R2对电流进行抑制。当安装荧光灯，使第二电极销2连接到电源侧插座9上时，荧光灯以第二功率方式启动，通过电阻R1对电流进行抑制。如果R1不等于R2，那么，由第一电流抑制电路所抑制的电流的量和由第二电流抑制电路所抑制的电流的量是不同的。因此，用户可以通过选择安装灯的方式来选择功率方式。而且，如果PTC1和PTC2的居里点(工作温度)不同，那么，还可以选择总光通量的温度特性。

在图11的结构中，如果设定R1和R2相等，并且PTC1和PTC2采用相同类型的元件，那么，由第一电流抑制电路所抑制的电流的量和由第二电流抑制电路所抑制的电流的量则变得基本上相同。在这种情况下，第一电极销1不管是连接到电源侧插座9上，还是连接到起辉器侧插座10上，功率方式总是相同的。因此，不管用户如何转换第一电极销1和第二电极销2与电源侧插座9和起辉器侧插座10的连接关系，灯都以同样的功率方式工作。

(给荧光灯加标记)

下面说明如何给荧光灯加标记。荧光灯上可以加标记，用来标明上述功率方式。图12表示第一功率方式为18W和第二功率方式为15W的情形。当荧光灯安装到照明装置上时，标记呈现在照明装置的前侧，以表示当前工作的功率方式。根据本实施例，电弧管3上标有字符，如图12所示，基体11上标有箭头，表示图1所示的第二电极销2的位置。基体11在其内部包括一个上面所述的电流抑制部分5。

利用这些标记，在将荧光灯安装到照明装置上时，一眼就可以准确无误地选择所需要的功率方式。

尽管图12所示的实施例中既在电弧管3上加了标记，又在基体11上加了标记，但是，也可以只在电弧管3上加标记，或者只在基体11上加标记。

(用于荧光灯的荧光材料)

下面说明用于本发明的荧光灯的荧光材料。JIS(日本工业标准)Z9112“以光源色彩和色度对荧光灯的分类”提供了一个标准，该标准确定了普通用途的荧光灯的色度范围。根据这个标准，使用卤磷酸钙荧光材料的白光荧光灯广泛地用于传统多单元房屋、马路、工厂和仓库的公共场所的照明。这些主要采用卤磷酸钙荧光材料的灯的照明效率在70-80lm/W的范围内。如果在具有这些光色彩的荧光灯中安装前面所述的电流抑制部分5，那么，灯的效率不会改变，从而，由于灯的功率降低20％，因此，灯的总光通量降低20％。这样，只要安装这种荧光灯，就可以降低功率消耗，而传统的灯需要使一部分工作，才能降低功率消耗。

另外，通过一种荧光灯，这种荧光灯根据完备的颜色感觉理论，采用一种将对应于灯的用途的色彩限定到柔和的程度，同时提高发光效率的荧光材料，由此可以使同样功率的灯的总光通量增加20到30％(见Simizu等人的文章“双光谱带型荧光灯(Two-Band Type Fluorescent Lamp)”，松下技术报告(National Technical Report)，1997年，第34卷，第2号，第174-178页)。通过采用基于上述完备颜色感觉理论的荧光材料，这样的荧光灯的灯效率可以达到80lm/W或更高。为便于讲解，这里引用和参考上述出版物的内容。将这种荧光灯与前述电流抑制部分5结合，可以使灯的功率与传统的实例相比降低20％，同时总光通量保持相等或者高于传统实例中的总光通量。因此，只要将本发明的荧光灯安装到传统的荧光灯照明装置上，就可以降低照明时的功率消耗，而不会影响照明条件，例如，亮度和光线分布。

例如，如果功率为20W的FL20荧光灯安装到荧光灯照明装置上，以20W的功率工作，那么，与传统的实例相比，总光通量可以提高20-30％。利用这个优点，本发明可以提供一种荧光灯，它的总光通量与同样功率标准的传统白光荧光灯相同，同时，与传统的实例相比，它抑制了20-30％的功率，而且，它还能够用带有磁性镇流器的传统照明装置启动。

表1表示FL20SSW/18荧光灯的光电特性，其中，通过上述实施例中各实施例的电流抑制部分5供给电源来使荧光灯启动。

例如，图4A所示的热敏元件型电流抑制部分5包括在其内部的一个正温度系数热敏电阻和一个电阻，其中，电阻用来抑制荧光灯的功率消耗。与此类似，图3A所示的电阻型电流抑制部分5的内部仅包括一个电阻，该电阻用来抑制荧光灯的功率消耗。表1中，在有电阻型电流抑制部分5的荧光灯实施例中，灯功率不包括电阻本身的功率消耗(大约为2W)，如果将电阻的功率消耗包括在内，那么，在有电阻型电流抑制部分5的荧光灯实施例中，灯功率将是14.5W。

观察表1中的“系统功率”栏，可以看出，通过利用本发明的较佳实施例中所述的各电流抑制部分5的实施例，使功率消耗与传统的实例(即，没有使用电流抑制部分)相比有所降低。

在表1的“成本”栏中，“◎”表示最低的成本，“○”表示比较低的成本，“×”表示成本最高。

在表1的“安装容易程度”栏中，“○”表示电流抑制部分5既能封装到功率为20W的荧光灯(FL20荧光灯)的基体中，又能封装到功率为40W的荧光灯(FL40荧光灯)的基体中。“△”表示电流抑制部分5能封装到功率为40W的荧光灯(FL40荧光灯)的基体中，但不能封装到功率为20W的荧光灯(FL20荧光灯)的基体中。“×”表示电流抑制部分5既不能封装到功率为20W的荧光灯(FL20荧光灯)的基体中，又不能封装到功率为40W的荧光灯(FL40荧光灯)的基体中。

考虑到“成本”和“安装容易程度”，热敏元件型和闸流晶体管型(一个周期接一个周期的控制方法)电流抑制部分5是非常好的。

当使用电容时，降低系统功率的效果好。由于具有低耐压的电容可用于一个周期接一个周期的控制方法中，因此，可降低电流抑制部分5的尺寸。尽管表1中未列出，但考虑到电源的起伏特性，由双向闸流晶体管和电容并联所构成的闸流晶体管型电流抑制部分5(启动支持方法)以及继电器型电流抑制部分5都是非常好的。

从以上说明可以看出，根据本发明的荧光灯，通过转换第一电极销和第二电极销与电源侧插座和起辉器侧插座的连接关系，可以使荧光灯以不同的方式工作。

根据本发明，荧光灯上有标记，标明荧光灯是以第一功率方式工作，还是以第二功率方式工作。因此，用户利用荧光灯上的标记，在将荧光灯安装到照明装置上时，一眼就可以准确无误地选择所需要的功率方式。

此外，即使在用户改变第一电极销和第二电极销与电源侧插座和起辉器侧插座的连接关系时，荧光灯也可以以同样的功率方式工作。

而且，在电源接通延迟预定时间以后，以及在荧光灯工作期间，电流抑制部分对电弧管中流过的电流进行抑制，从而，降低了灯的功率消耗。

对本领域的普通技术人员来说，很明显，在不超出本发明的范围以及不背离本发明的精神的前提下，可以容易地进行各种其它的改进。因此，所附的权利要求的范围不局限于前面的说明，而是要对权利要求作广义的解释。

表1 (用市面上的镇流器，常温)

电流抑制部分		系统功率(灯+点火装置)[W]	灯电压(点火管电压)[V]	灯电流[A]	灯功率[W]	光通量比	效率光通量比系统功率	成本	安装容易程度
电流抑制部分		系统功率(灯+点火装置)[W]	灯电压(点火管电压)[V]	灯电流[A]	灯功率[W]	光通量比	效率光通量比系统功率	成本	安装容易程度	未提供		21.3(1.00)	67.6	0.332	18.0(1.00)	1.00	1.00
C＝3.9μF		13.5(0.63)	71.9	0.219	11.8(0.66)	0.67	1.06			未提供		21.3(1.00)	67.6	0.332	18.0(1.00)	1.00	1.00
C＝3.9μF		13.5(0.63)	71.9	0.219	11.8(0.66)	0.67	1.06			R＝68Ω		17.2(0.81)	72.7	0.217	12.5(0.69)	0.71	0.88
热敏元件型	PTC热敏电阻+电阻	17.4(0.88)	74.1	0.236	15.7(0.87)	0.81	0.99	◎	○	R＝68Ω		17.2(0.81)	72.7	0.217	12.5(0.69)	0.71	0.88
热敏元件型	PTC热敏电阻+电阻	17.4(0.88)	74.1	0.236	15.7(0.87)	0.81	0.99	◎	○	继电器型	IC继电器+电容	16.1(0.81)	67.8	0.265	14.9(0.83)	0.86	1.06	×	×
闸流晶体管型	SSS+电容(一个周期接一个周期控制法)	15.3(0.77)	73.7	0.238	14.4(0.80)	0.81	1.05	○	△	继电器型	IC继电器+电容	16.1(0.81)	67.8	0.265	14.9(0.83)	0.86	1.06	×	×
	SSS+电容(一个周期接一个周期控制法)	15.3(0.77)	73.7	0.238	14.4(0.80)	0.81	1.05	○	△	SSS+电容(启动支持法)	16.1(0.81)	67.8	0.265	14.9(0.83)	0.86	1.06	○	×

符号说明：◎优秀 ○良好 △中等 ×不好

Claims

1.一种荧光灯，包括：

电弧管

第一电极销，

第二电极销，

电流抑制部分；以及

经该电流抑制部分与第一电极销和第二电极销电连接的灯丝，

其中：第一电极销和第二电极销如此构成，以致于它们能够分别与照明装置的电源侧插座和起辉器侧插座连接，且该电流抑制部分采用两条连接线，这两条连接线分别将灯丝连接至第一电极销和将灯丝连接至第二电极销，且这两条连接线的连接在所有的操作条件下是连续的，

当第一电极销与电源侧插座连接，第二电极销与起辉器侧插座连接时，荧光灯处于第一连接状态，在该第一连接状态中当荧光灯正常工作时，荧光灯消耗第一功率；以及

当第一电极销与起辉器侧插座连接，而第二电极销与电源侧插座连接时，荧光灯处于第二连接状态，在该第二连接状态中当荧光灯正常工作时，荧光灯消耗第二功率，第二功率低于第一功率。

2.根据权利要求1所述的荧光灯，其中，该电流抑制部分是一电流抑制电路，所述的电流抑制电路与第一电极销和第二电极销中的一个电极销电连接。

3.根据权利要求1所述的荧光灯，其中，该电流抑制部分包括与第一电极销电连接的第一电流抑制电路和与第二电极销电连接的第二电流抑制电路，其中，由第一电流抑制电路所抑制的电流的量和由第二电流抑制电路所抑制的电流的量是不同的。

4.根据权利要求2所述的荧光灯，其中，电流抑制电路设置在固定第一电极销和第二电极销的基体内。

5.根据权利要求1所述的荧光灯，其中，荧光灯上具有标记，标明荧光灯是处于第一连接状态，还是处于第二连接状态。

6.根据权利要求1所述的荧光灯，其中，电流抑制部分根据表示时间、温度、光能量、电流和电压的至少一个参量来抑制灯电流。

7.根据权利要求1所述的荧光灯，其中，该荧光灯的效率为80lm/W或更高。

8.根据权利要求1所述的荧光灯，其中，电流抑制部分包括阻抗变化部分，所述的阻抗变化部分用来使电流抑制部分的阻抗变化。

9.根据权利要求8所述的荧光灯，其中，阻抗变化部分包括热敏电阻。

10.根据权利要求1所述的荧光灯，其中，电流抑制部分包括相位控制部分，所述的相位控制部分用来控制与灯电流的相位对应的灯电流的大小。

11.根据权利要求10所述的荧光灯，其中，相位控制部分包括双向闸流晶体管。

12.根据权利要求1所述的荧光灯，其中，该电弧管光源颜色的色度座标满足日本工业标准Z9112“以光源色彩和色度对荧光灯的分类”。