CN1224920A - 脉冲式充气灯 - Google Patents

Abstract

运作方案:周期性地馈电给充气灯管/灯泡,每周T的小部分时间Tc内灯功率Pmax为矩形脉冲波形,大部分时间To内灯功率为零或很小即Pmin,使脉冲灯功率远大于灯功率有效值,频率足够高时,其脉冲光通量被人眼感觉且无闪烁感,从而成若干倍地提高光效。据此设计出:有闸流管特性的闸流式充气灯管,大幅度缩小长度的同轴型充气灯管/灯泡,改善电光性能的有隔热层的汞灯管/灯泡,多种电路方案和实用电路,一体化的脉冲式充气灯泡等。

Description

脉冲式充气灯

本发明涉及电光源技术。众所周知，充气灯是一种接通电源后即可独立运作而产生可见光或不可见光的电光源，它包括馈电装置(具有启动或触发、限流或换流等功能的电气装置或电子装置)、电光源器件即充气灯管/灯泡、附件(管座、灯罩等)，电路图可以表示其主要的技术特征，所采用的电路取决于运作方案、充气灯管/灯泡的电光特性、电源的种类(交/直流)和规格(高/低电压)、是否侧重于某些指标如可靠度、经济性、体积等。

对充气灯的改进和创新，国内外进行了大量的研究，具有特点且技术较为成熟者有电子镇流器式荧光灯、采用高效荧光灯管的节能型荧光灯、无电极荧光灯，前二者的电光转换率即发光效率也即光效有所提高，后者寿命极长、使用简便，现有的充气灯的光效最高值为100流明/瓦左右，似乎再难提高。

本发明的目的是，提供采用全新运作方案、光效极高的充气灯和与之配套的闸流式/同轴型/有隔热层的各种充气灯管/灯泡以及一体化的脉冲式充气灯泡。

附图1是本发明的运作方案示意图，附图2是闸流式充气灯管/灯泡的电路图，附图3是5种电路方案的电路图，附图4/5/6/7/8是5种实用电路图，下文将结合附图，详细说明本发明的技术方案。

附图1是本发明的运作方案示意图即灯功率-时间特性图，纵轴为充气灯管的灯功率PG，横轴为时间t，馈电装置周期性地馈电给充气灯管且具有下述特征，即每个周期T的一部分时间Tc内的灯功率波形为矩形脉冲、数值为pmax，另一部分时间To内的灯功率为零或很小即Pmin，周期T=Tc+To，令Tc远小于To，则灯功率有效值远小于脉冲灯功率，即脉冲灯功率远大于灯功率有效值，并产生相应的脉冲光通量等光参数，由于人类的眼睛对这种强光的感觉有时间延迟，故光效得以异乎寻常地提高，显然Tc愈小、To和T愈大则光效愈高，Tc的缩短受充气灯管的电特性和电路等因素的限制，其周期的延长即频率的降低，在普通用途即纯照明的电光源中受人的视觉特性的限制-电影每秒种闪光48次(每秒钟放映24帧，每帧放映2次)，电视每秒钟闪光50/60次(场频50/60Hz)，荧光灯每秒钟闪光100/120次(电网频率50/60Hz，灯管每周导通与截止各2次)，正常情况下人眼均无闪烁感，其原因是，当瞬时光周期性断续地发生时，人眼对一次瞬时光的感觉延续至下次瞬时光发生时，则人眼感觉光是连续而无间歇的即无闪烁感，但是，荧光灯在电网电压很低或/和气温很低或/和灯管衰老时，人眼感觉灯光有相当程度的闪烁，上述三种非常情况发生时，灯管在交流电的每半周内的导通期缩短、截止期延长即灯电流和灯功率及灯光的占空比减小，重复频率未变(电网频率未变)，这表明，要使人眼对周期性断续的瞬时光无闪烁感，一定的灯功率和灯光的占空比要与相当高的频率相配合，其规律是占空比愈大、频率下限愈低(如电影、电视)，占空比愈小、频率下限愈高(如荧光灯)，故本发明中若力图采用极小的灯功率占空比以谋求极高的光效时，还要配以足够高的频率，即频率的下限应以人眼对其灯光无闪烁感为限度，光效的极度提高因此受到限制，虽然如此，相对于现有的充气灯，光效提高数倍以上是容易实现的；此外，有些特殊用途的闪光电光源利用人眼对灯光的闪烁感而制造引人注目的视觉效果，如午厅和午台用的闪光灯、救护车和警车用的闪光武警灯、商业广告灯、交通标识灯和室内安全通道标识灯、导航用的浮标灯和灯塔投射灯等，若采用本发明，其频率上限以人眼对其灯光有闪烁感为限度(与上述的普通用途的照明电光源的频率下限相邻接)，实用的最佳频率依产品的用途而定，有的甚至是极低频；本发明的运作方案利用了充气灯管能瞬时发光且其持续时闻可设法作到极短的特性和人的视觉特性，由于电光源在绝大多数情况下是为人类的眼睛服务的，以现场中的人的视觉感受为最终目的，故本发明应用很广、意义颇大，当然也不排除涉及其他动物的用途，如诱虫、灭蚊用紫外线灯。

上述的无电极荧光灯，又称感应式荧光灯，包括高频振荡电源及其负载感应线圈、荧光灯泡、附件，荧光灯泡按现有的荧光灯管制造技术制造，如在玻璃泡壳内表面涂复荧光粉等，其轴中心位置设置感应线圈，高频振荡电源的零件高密度地组装在园柱形的外壳内，其一个端面电联接和机械联接普通灯头如螺口灯头，另一个端面电联接和机械联接感应线圈和荧光灯泡，成为外形近似于白炽灯泡的一体化电光源，装入普通灯座即可使用，装卸极为简便，其运作方案与普通的充气灯的伏安导电方式截然不同-高频振荡电源馈电给感应线圈产生高频电磁场，电离荧光灯泡内的汞蒸气而产生紫外线，再激发荧光粉而发出可见光，这种新型电光源在技术上已趋成熟，已报道的有E型灯(美国专利产品)和QL灯(飞利浦灯光公司)及长明灯(松下公司)等，因荧光灯泡内没有电极，其寿命只取决于荧光粉的衰退故极长，据称可达2-6万小时，光效与相同功率等级的普通荧光灯相等或稍低，可结合本发明的特征加以改进(参看附图1)-将原高频振荡电源改为周期性断续工作的或周期性调幅的高频振荡电源，每个断续周期或调幅周期T的一部分时间Tc内振幅很大且其包络波形为矩形，另一部分时间To内停止振荡或振幅很小，高频振荡波的包络波形为矩形的部分所占的时间Tc远小于停止振荡或振幅很小的部分所占的时间To，这样就使前者的脉冲灯功率远大于灯功率有效值即大幅度地提高光效，这种脉冲式无电极荧光灯兼有二者的优点，即光效极高、寿命极长、使用极为简便。

与上述的运作方案相比，比较简单有效、易于实施的是直流脉冲电流运作方案(参看附图1)：馈电装置周期性断续地馈给充气灯管直流脉冲电流且具有下述特征，每个断续周期T的一部分时间Tc内的灯电流波形为矩形脉冲，另一部分时间To内停止馈电即灯管截止，灯管的导通期Tc远小于截止期To，这样就使脉冲灯电流与灯电流有效值之比很大，虽然由于灯管的负阻特性，脉冲灯功率与灯功率有效值之比小于脉冲灯电流与灯电流有效值之比，但仍然大于甚至远大于现有的充气灯，即光效得以大幅度地提高。

一个存贮有相当高的电压的电容器即贮能电容器对具有负阻特性的充气灯管放电，即产生峰值很大、持续时间很短的直流脉冲电流、脉冲灯功率、脉冲光通量，照相机电子闪光灯即如此；大部分充气灯管/灯泡在很大的电流范围内，其伏安特性表现为电流增大时管压降减小、电流减小时管压降增大，即负阻特性；众所周知，由直流电源供电，电阻器、电容器、二端或三端负阻器件可组成驰张振荡器，常用作晶闸管SCR的触发器，若用于本发明，由于电阻器损耗较大，则用低频扼流圈或晶体管变换器取代电阻器而与贮能电容器、具有负阻伏安特性的充气灯管组成驰张振荡器，灯管既是构成驰张振荡器的三要素之一的具有击穿电压值的负阻器件，导通时又是电光转换器件即电光源器件，且导通期远小于其截止期、直流脉冲电流数值很大，成为上述的直流脉冲电流运作方案的一种简单而有效的实施方案，应当指出，贮能电容器应采用无分布电感的电容器，否则灯电流的波形将偏离矩形波而趋向正弦波，此外，充气灯管还必须配置触发器予以触发。假设在上述的驰张振荡器中采用现有的充气灯管，由于灯电流有效值远小于额定值，对于低压汞灯管，将不能产生热电子发射故不能采用，对于氙灯管等，将使热电子发射严重不足，导致电光特性和动态范围极不稳定，难以实用，此外，由于现有的充气灯管均为电极闻距很大的充气二极管，故难以启动与调控，根据上述的分析和相关的实验结果，表明现有的充气灯管不能用于直流脉冲电流运作方案和驰张振荡器电路，必须加以改进；改进的办法是吸取闸流管的特点，从原充气二极管结构改进为充气三极管结构即闸流式充气灯管，其结构特征是，灯管内空间的一端、从端顶部起顺序设置热丝和旁热式阴极组件、栅极即控制极并分别用导线引出管外，管内的栅极引出线的外表面应妥为绝缘以防止接触气体即保证其设定的栅极特性，灯管内空间的另一端设置阳极并用导线引出管外，附图2a为闸流式充气灯管的电路图，A为阳极，G为栅极即控制极，K为阴极，H为热丝，圆点表示充气管以区别于真空管，通电热丝而电加热阴极即产生充足而稳定的热电子发射，馈给栅极正脉冲电压(相对于阴极)而触发灯管使之导通的峰压值将比现有的充气灯管小1～3个数量级，加之栅流很小，故触发功率很小，二者有天壤之别，充足而稳定的热电子发射和栅极的灵敏而可靠的控制性能使其动态范围很大并可随意设定，灯管和驰张振荡器的工作状态的稳定性大为提高，灯管导通后的电流上升率很高即使脉冲灯电流波形趋向矩形、导通期可压缩至极短，灯管内电流电路不存在电阻(相对于荧光灯管而言)故可运行至饱和区并具有纯粹的负阻特性即充分地满足驰张振荡器的要求，为最大程度地提高光效准备了无可挑剔的条件；附图2a中，为使阳极击穿电压足够低，阳极与栅极间距应足够小，附图2b中则可以大得多(即饱和管压降和灯功率可大得多)，灯管内增设一个按阳极A-栅极G方向布置的、电阻层暴露的即可与管内气体接触的、首端距栅极G相当近而末端距阳极A相当近且后二者电联接的电阻R，触发时，栅极与阴极间先导通，电阻R的首端与栅极间随后击穿且击穿区顺延至电阻末端直至阳极，此过程爆炸似地迅速完成，故阳极击穿电压仍然相当低，所以用电阻R而不用无电阻值的电极，是为了避免短路轴向的电离气体；若灯管内置某卤化物或硫等常温固态物并要求工作时用电加热使之气化，则可在灯管内的适当位置设置不少于1组的热丝并用导线将其两端引出管外或与旁热式阴极组件中的热丝并联后引出管外，附图2c/d分别对应于附图2a/b，一组热丝H1用作电加热阴极K，另一组热丝H2用作电加热硫等常温固态物；附图2b/c/d所示的三种闸流式充气灯管可视作附图2a所示的闸流式充气灯管的系列产品，对电路的要求均相同，它们将以附图2a的电路图为代表出现在下文涉及的各电路图中。

上述的闸流式充气灯管若采用同轴结构，将具有某些优点，其结构特征是，其管体由一根直形玻璃内管与不少于1根的直径逐渐增大的直形玻璃外管按相同轴中心的结构和直径由小到大的顺序套装而成(其横截面为同心圆)，内外管的管口均对外部空间封闭，其内空间具有下述特征，内管的一端设为左端、从端顶部起顺序设置热丝和旁热式阴极组件、栅极并分别用导线引出管外，管内的栅极引出线的外表面妥为绝缘，内管的另一端设为右端的管口与第1根外管的右端管口相通，第1、2根外管的左端管口相通，第2、3根外管的右端管口相通……最后一根外管的余下的一端设置阳极并用导线引出管外，为使内外管的电流密度相等，内管的横截面面积与各外管的横截面净面积相等；这种同轴型闸流式充气灯管的直接结果是成若干倍地缩短管长，若其长径比缩小到某种程度，即变成了管形灯泡，其离子流长度将大于甚至远大于现有的充气灯泡如高压汞灯泡，其饱和压降和灯功率也相应地增长，若是氙灯泡，因其功率密度大，将成为光通量极大的点光源，可用于投光灯、脉冲激光器等。

本发明中的灯功率有效值远小于其脉冲值，故充气灯管的热功耗和管体温升也相当小，这对于氙灯管，其寿命将有所延长，不需要人工冷却，但对于汞灯管，则会相当程度地降低光效，必须增设一个隔热层，即在充气灯管或充气管状灯泡体外按相同轴中心的结构套装一根直径较大的直形玻璃外管或一个体形较大的外玻璃泡壳，其两端管口或泡壳端部均对充气灯管/灯泡和外部空间封闭并与充气灯管/灯泡的相应端部熔融成一体且留抽气咀，其内空间抽成真空，此方案可用于紫外线汞灯管/灯泡等，若在直形玻璃外管或外玻璃泡壳的内表面涂复荧光粉，即成荧光灯管/灯泡；隔热层的设置可减免充气灯管/灯泡的热量散失、提高充气管体的温升和光效、减免气温和气流等外部因素对光效的消极影响，为应用于户外创造条件，并从根本上消除现有的荧光灯管在低气温和直流脉冲电流运行时容易发生的灯管两端亮度不匀的一类弊病。

附图3a中，直流电源DC串联低频扼流圈LFC后接贮能电容器C和闸流式充气灯管TG，其接法应使后者(TG)得到阳极A为正、阴极K为负的电压，设置振荡触发器T和栅负压电源-UG，前者(T)的输出电路(一般是线圈)与后者(-UG)分别联接或二者串联后再联接灯管TG的栅极G与阴极K(图中为串联接法)，其接法应使振荡触发器T输出的脉冲电压的正极和栅负压电源-UG的负极接至或延伸至灯管TG的栅极G，灯管TG的热丝H一般由低电压交/直流电源供电；通电后，DC经LFC对C充电(充电期间，由-UG提供栅负压而使TG截止)，经过设定时间(即TG的截止期To)，C的电压达设定值，T输出脉冲电压抵消栅负压而触发TG使之导通(设其热电子发射已达正常)，C即对TG放电直至结束，由于TG的导通期远小于其截止期即C的充电期，故C的再充电电流和电压来不及增大，于是TG转为截止，而后C再充电、T再触发TG、TG再导通、C再放电、TG再截止……周而复始，形成驰张振荡；此电路可称为L.C.T.T电路/驰张振荡器(LFC.C.TG.T)，是本发明的直流脉冲电流运作方案的典型电路方案之一。附图3b中，直流电源DC对变换器即非对称振荡波形的单端型间歇振荡器B0供电，后者(B0)的使用铁氧体的换能变压器T中设置脉冲电压输出线圈即充电线圈L3，其脉冲电压正极端(圆点标记)顺序串联二极管D的正极、负极后接贮能电容器C和闸流式充气灯管TG的阳极A，另一端接贮能电容器C的另一端和灯管TG的阴极K，振荡触发器T和栅负压电源-UG前文已述，从略；通电后，B0产生间歇振荡，其截止期间，L3产生脉冲电压，经D整流而给C充电，经若干个周期后，C的电压达设定值，T输出脉冲电压抵消栅负压而触发TG使之导通(设其热电子发射已达正常)，C即对TG放电，结束时TG转为截止，而后C再充电、T再触发TG、TG再导通、C再放电、TG再截止……周而复始，形成驰张振荡，设定变换功率的B0将C充电至设定电压值的充电时间即C的充电期也即TG的截止期To,To远大于C对TG的放电时间即TG的导通期TC，由于C对TG的放电是在B0截止期间进行的，故对B0的间歇振荡无直接的影响，这也是不能采用对称振荡波形的推挽型振荡器而必须采用单端型间歇振荡器的原因；此电路可称为B.C.T.T电路/驰张振荡器(B0.C.TG.T)，是本发明的直流脉冲电流运作方案的典型电路方案之一。附图3C是附图3b的一个特例，直流电源DC为低电压(如12V)且接闸流式充气灯管TG的热丝H，间歇振荡器B0的使用铁氧体的换能变压器T中增设一个脉冲电压输出线圈即触发线圈L4，其脉冲电压正极端(圆点标记)串电阻器R后接灯管TG的栅极G，另一端接直流电源DC的负极，灯管TG的阴极K接直流电源DC的正极，充电线圈L3等充电电路前文已述，从略；B0的截止期间，L3的脉冲电压经D整流而给C充电，经过若干个周期后，C的电压逐渐升高，在某个B0截止期，C的电压升高至设定值，L4的脉冲电压也达设定值(波形如图所示，To为TG的截止期)，抵消栅负压而触发TG使之导通(R限制触发栅流，此前TG因DC提供栅负压而截止)，C即对TG放电，放电结束后TG截止，而后周而复始地重复上述过程，形成驰张振荡，电路特点是灯管的热丝和栅负压均由直流电源供电、换能变压器兼作灯管的振荡触发器而最大程度地简化电路。若闸流式充气灯管的截止栅负压较大，则必须单独设置栅负压电源，附图3d中，上述的换能变压器T再增设一个脉冲电压输出线圈即栅负压线圈L5，其脉冲电压正极端(圆点标记)接闸流式充气灯管TG的阴极K，另一端顺序串联二极管D2的负极、正极、电阻器R2后接灯管TG的阴极K，二极管D2的正极与电阻器R2的串联点分别接触发线圈L4的脉冲电压负极端/接电容器C2后接灯管TG的阴极K，其他电路同于附图3C，从略；L5的脉冲电压经D2整流、C2滤波后成为TG的栅负压，R2和C2提供触发栅流通路。附图3b/c/d电路中的直流电源若是电池，则其电压较为稳定，单端型间歇振荡器B0的变换功率基本不变(设负载情况不变)，若直流电源是高电压的直流电网或由交流电网的电压经整流、滤波而得，其电压值可能波动较大，B0必须采用负反馈的取样、误差放大器进行调控，为此优化附图3d的电路而得到附图3e的电路，上述的使用铁氧体的换能变压器T中设置3个脉冲电压输出线圈即充电线圈L3、触发线圈L4、栅负压线圈L5，充电线圈L3的脉冲电压负极端接地(GND)，另一端顺序串联二极管D1的正极、负极后接闸流式充气灯管TG的阳极A和贮能电容器C1，后者(C1)的另一端分别接灯管TG的阴极K/电解电容C4的正极/电阻器R3，后2者(C4、R3)的另一端均接地，栅负压线圈L5的脉冲电压正极端(圆点标记)接地，另一端顺序串联二极管D2的负极、正极、电阻器R2、电容器C3后接地，二极管D2的正极与电阻器R2的串联点接电容器C2后接地，电阻器R2与电容器C3的串联点分别接稳压二极管D3的正极且其负极接地/接触发线圈L4的脉冲电压负极端，后者(L4)的另一端串电阻器R1后接灯管TG的栅极G；L5的脉冲电压经D2整流、C2滤波后，再由R2、D3稳压后供绐TG栅负压，使L4对TG的栅极的触发导通电压峰值稳定不变(设TG的栅极特性不变)，TG被触发而导通时C1达到的电压值也稳定不变，从而使TG的导通期TC、脉冲灯电流、脉冲灯功率、脉冲光通量均稳定不变，设TG的截止期To即C1的充电期、充电电流有效值及其在R3上的电压降(C4滤除纹波)稳定不变，则周期、频率、灯功率有效值即B0的变换功率也稳定不变，若有变动，R3的电压降随之变动，故将R3的电压降作为B0中的负反馈误差放大器NFA的取样电压，进行负反馈自动调节，就可使B0保持输出的恒功率特性，避免电源电压波动而使电光性能发生变动，对气温和灯管特性的变化也有相当程度的补偿；在开灯后即通电后，要经过相当长的时间后TG的阴极才产生热电子发射并逐渐趋向正常，其间，C1充电后因TG尚不能导通而不能放电，充电电流趋向零，R3电压降也趋向零，NFA将失控，若TG等元器件损坏时也会发生同样的情况，其结果是，B0轻载且失控地运行，T的各线圈的脉冲电压均大幅度地超过设定值，会造成B0中的振荡管击毁等恶劣后果，故图中将栅负压线圈L5的脉冲电压经D2整流、C2滤波而得到的直流电压作为负反馈误差放大器NFA的取样电压(从T的其他线圈或单设一个线圈取样亦可)，使B0在TG的预热时间内或TG损坏等非常情况时，按开关式稳压电源的状态运行。

彩色电视接收机的开关式稳压电源有许多种电路，均采用带换能变压器的单端型间歇振荡器，其主要差别在于振荡管基极电路的设计不同，各有长短，难分伯仲，附图3的5种电路方案中的振荡触发器T与单端型间歇振荡器B0也可有许多种设计，难以穷举，B0可用彩色电视接收机的某些开关式稳压电源电路甚至厚膜集成电路略加修改而成，故只将B0的换能变压器的脉冲电压输出电路给出，在下文的实用电路中，T和B0各有一例电路。

附图4是根据附图3a的电路方案而设计的实用电路图：2根交流电源(AC)进线串联灯开关S和熔丝F后分别联接桥式整流器D1-D4的输入端/热丝变压器HT的主线圈且其付线圈接闸流式充气灯管TG的热丝H，桥式整流器(D1-D4)的输出端串联限峰流电阻器R1后接滤波用电解电容器C1的两端，电容器(C1)的正极分别接电阻器R2/低频扼流圈LFC，后者(LFC)的另一端分别接灯管TG的阳极A/贮能电容器C3，电容器(C3)的另一端接灯管TG的阴极K且接地(GND)，电阻器R2的另一端分别接电阻器R3/R6/电容器C6/脉冲变压器T的主线圈L1，后者(L1)的另一端接晶闸管SCR的阳极且其阴极接地，其控制极与阴极间接电阻器R5，电容器C6的另一端接地，电阻器R6的另一端顺序串联二极管D13的负极、正极、电阻器R7、电容器C8后接地，二极管D13的正极与电阻器R7的串联点接电容器C7后接地，电阻器R7与电容器C8的串联点分别接脉冲变压器T的付线圈L2/接稳压二极管D14的正极且其负极接地，脉冲变压器T的付线圈L2的另一端即脉冲电压正极端串联电阻器R8后接灯管TG的栅极G，电阻器R3的另一端顺序串联二极管D9的正极、负极与稳压二极管D10的负极、正极后分别接电容器C4/稳压二极管D11的负极/双向触发二极管D12，后者(D12)的另一端接晶闸管SCR的控制极，电容器C4的另一端接电解电容器C1的负极，稳压二极管D11的正极接NPN型三极管Q的集电极，其基极串保护用电阻器R4后接地，其发射极接电解电容器C1的负极，接地(GND)与电解电容器C1的负极之间，分别并联电容器C5/两个串联的正向二极管D15和D16/反向二极管D17；接通交流电源后，得到直流电压U2，经LFC对C3充电，同时经R2对C6充电，C6电压升至某数值后D10击穿，经R3、D9、D10对C4充电，前二者的充电电流在D15、D16上的电压降使Q导通并饱和，C4的电压被钳制在D11的击穿电压值，后者比双向触发二极管D12的击穿电压值稍低，C3、C6的充电均结束后，Q截止，C4的电压迅速上升至击穿D12，触发SCR(R5分流二者的漏电流)，通过SCR,C6对L1放电，峰值很大的谐振电流流经L1,L2输出脉冲电压抵消栅负压而触发TG(R8限制栅流)使之导通，C3即对TG放电，结束后TG转为截止，C6与L1谐振半周后，C6被反向充电，SCR受反向电压而截止，C6的对地负压经D13整流(R6限流)、C7滤波后再经R7、D314稳压而供给TG稳定的栅负压UG,D14、C8为触发栅流提供通路，C5、D17改善瞬态特性，此后电路周而复始地重复上述过程，形成驰张振荡；一般设定为LFC与C3的充电期大于R2与C6的充电期且为TG的截止期(C4从D11的击穿电压值上升至D12的击穿电压值费时很少)，因经LFC对C3的充电具有谐振特性，较少受外因的影响，故TG的截止期和驰张振荡的周期和频率的稳定性较好；L1的等效电感与C6、SCR等组成的驰张振荡器作TG的振荡触发器，其优点是能在极短的时间内输出较大的脉冲功率(SCR的瞬闻过流倍数很大)，此点优于其他类型的振荡器，但因L1、C6的回路Q值相对较低，若在C6的电压较低时SCR导通，会发生C6没有反向电压的情况，此时SCR导通而不截止，整个电路被梗阻而不能运行，在关灯后立即开灯或交流电源瞬间断续时即如此，故插入D10，在C6的电压相当高时D10才被击穿而对C4充电、SCR才被触发，避免了上述弊病。

附图5是根据附图3e的电路方案而设计的实用电路图，2根交流电源(AC)进线串联灯开关S和熔丝F后接桥式整流器D1-D4的输入端，后者(D1-D4)的输出端串联限峰流电阻器R1后接滤波用电解电容器C1且后者的负极接地(GND)，采用铁氧体的换能变压器T有7个线圈即主线圈L1、反馈线圈L2、取样线圈L3、充电线圈L4、触发线圈L5、栅负压线圈L6、热丝线圈L7，主线圈L1的一端接启动电阻器R2和电解电容C1的正极，另一端即脉冲电压正极端(园点标记)分别接NPN型振荡三极管Q1的集电极/电容器C4/电容器C3且后者的另一端接地，电容C4的另一端接电阻器R4后接地，反馈线圈L2的脉冲电压正极端接地，另一端顺序串联电阻器R3、电容器C2后分别接电阻器R2的另一端/振荡管Q1的基极/PNP型电流放大三极管Q2的发射极/二极管D5的负极且其正极接地，电流放大管Q2的集电极和振荡管Q1的发射极均接地，取样线圈L3的脉冲电压正极端接地，另一端顺序串联二极管D7的负极、正极后分别接稳压二极管D6的正极/电阻器R7/电解电容器C5的负极且其正极接地，二极管D6的负极分别接NPN型误差放大三极管Q3的发射极/电阻器R5且其另一端接地，误差放大管Q3的集电极串电阻器R6后接电流放大管Q2的基极，电阻器R7的另一端分别接误差放大管Q3的基极/电阻器R8，充电线圈L4的一端接地，另一端即脉冲电压正极端顺序串联电感器L01、二极管D8的正极、负极、电感器L02、低频扼流圈LFC1后分别接闸流式充气灯管TG的阳极A/贮能电容器C9，电容器(C9)的另一端分别接灯管TG的阴极K/电阻器R8的另一端/电解电容器C10的正极/电阻器R10，后2者(C10、R10)的另一端均接地，二极管D8并联电容器C6以改善瞬态特性，二极管D8的负极与电感器L02的串联点接电容器C7后接地，电感器L02与低频扼流圈LFC1的串联点接电容器C8后接地，触发线圈工L5的脉冲电压正极端串电阻器R11后接灯管TG的栅极G，栅负压线圈L6的脉冲电压正极端接地，另一端顺序串联二极管D9的负极、正极、电阻器R9、电容器C11后接地，二极管D9的正极与电阻器R9的串联点接电解电容器C12的负极且其正极接地，电阻器R9与电容器C11的串联点分别接触发线圈L5的脉冲电压负极端/稳压二极管D10的正极且其负极接地，热丝线圈L7的脉冲电压正极端顺序串联二极管D11的正极、负极、电阻器R12后接灯管TG的热丝H，热丝(H)的另一端接热丝线圈L7的另一端；接通交流电源AC后，得到直流电压U2,Q1由R2提供偏流而导通，并因L2与L1的正反馈而饱和，其集电极电流线性增长，但其基极电流却因C2的充电而逐渐减小，致使集电极电流停止增长并迅速减小至零(此前为导通期，此后为截止期)，T的所有线圈的电压均反向并产生相当大的脉冲电压，C3、C4和R4吸收L1产生的过冲电压以保护Q1，L2的脉冲电压使C2经D5、R3放电并反向充电，D5压降为Q1的反偏压，L3的脉冲电压经D7整流、C5滤波而得到取样电压U3，L4的脉冲电压经D8整流而给C7、C8、C9充电，L6的脉)中电压经D9整流、C12滤波并经R9、D10稳压后供给TG栅负压，L7的脉冲电压经D11整流、R12限流而绐TG的热丝H供电，Q1导通期间D11不导通，以免Q1承载而难以起振，当C2的反向充电结束时，由R2提供偏流而使Q1再导通……周而复始地重复上述间歇振荡过程，经相当长的时间后TG产生热电子发射并趋向正常，其间，取样电压U3供给误差放大级Q3，其误差放大后的集电极电流再经Q2的电流放大，对Q1导通期间的基极电流进行分流，对其导通期和集电极电流峰值进行负反馈调控，从而控制各线圈的脉冲电压不超过设定最高值，C7、C8、C9均先后充电至电压设定最高值，待TG产生热电子发射后，在Q1的某一截止期，L5的脉冲电压抵消栅负压而触发TG(R11限制触发栅流，D10、C11提供栅流通路)，C9即对TG放电，结束后TG转为截止，而后C9再充电、再触发TG、C9再放电、TG再截止……周而复始，形成驰张振荡，C9的充电电流有效值在R10上的电压降(C10滤除纹波)即U4与取样电压U3迭加后馈入Q3，共同对间歇振荡器的变换功率进行负反馈调控、使其维持设定值，从而调控TG的截止期、导通期、脉冲灯电流和驰张振荡的周期和频率使之维持设定值，不随交流电源电压而波动，对TG的衰老程度、气温、管温的影响也有相当程度的补偿，由于C9的最高电压值与其最低电压值(即TG饱和管压降)之比可能在10倍以上，故设置L02、C8/LFC1、C9两个LC时间延迟电路，以减轻对间歇振荡器的影响；TG的热丝由L7供电，可省去一个热丝变压器，为一体化的脉冲式充气灯泡创造条件。

根据附图3a的电路方案而设计的实用电路(如附图4的电路)，其贮能电容器的充放电电路中没有使用半导体三端器件，在用交流电源供电时，可采用单相全波倍压整流—滤波器，附图6中，交流电源(AC)的一根进线串联灯开关S后接热丝变压器HT的主线圈和限峰流电阻器R1，后者(R1)的另一端接二极管D1的正极和二极管D2的负极，另一根电源进线串联熔丝F后分别接热丝变压器HT的主线圈的另一端且其付线圈接上述的闸流式充气灯管的热丝H/接电解电容器C1的正极/接电解电容器C2的负极，二极管D1的负极联接电解电容器C2的正极，二极管D2的正极联接电解电容器C1的负极，其半波整流—滤波输出电压U1或U2供给上述的振荡触发器，其全波倍压整流—滤波输出电压U3供给上述的贮能电容器的充电电路；贮能电容器的最高充电电压提高到2倍(与桥式整流器相比较，下同)，若贮能电容器的电容量减为1/4，即存贮的电能不变，但脉冲灯功率却因闸流式充气灯管的导通期缩短而增大，即光效比用桥式整流器又有相当大的提高，这是追求极高的光效的简单而有效的手段。在功耗较大时，可采用三相全波倍压整流—滤波器，附图7中，相线A串联熔丝F1和三相灯开关S中的一刀开关后接二极管D1的正极和二极管D2的负极，相线B串联熔丝F2和三相灯开关S中的一刀开关后接二极管D3的正极和二极管D4的负极，相线C串联熔丝F3和三相灯开关S中的一刀开关后接二极管D5的正极和二极管D6的负极，二极管D1、D3、D5的负极均接电解电容器C2的正极，二极管D2、D4、D6的正极均接电解电容器C1的负极，电解电容器C2的负极与电解电容器C1的正极联接且串联限峰流用低频扼流圈LFC2后接零线Z，在串联熔丝和灯开关后的相线A或相线B或相线C与零线Z之间联接热丝变压器HT的主线圈，其付线圈接闸流式充气灯管的热丝H，三相半波整流—滤波输出电压U1或U2供给上述的振荡触发器，三相全波倍压整流—滤波输出电压U3供给上述的贮能电容器的充电电路；电路特点是三相负载均衡，这对于在一个场所(如体育馆场)同时使用若干个电光源有意义，电解电容器的电容量可较小(纹波频率提高至3倍)，三根相线中若有菜一相或某两相断路仍可运作。

在高压直流电源(直流电网、电机车等)供电时，可用附图8所示的晶体管换流器给闸流式充气灯管/灯泡的热丝供电，换能变压器TH采用具有矩形磁滞曲线特性的铁芯或磁芯，共有4个线圈即主线圈L1、反馈线圈L2与L3、输出线圈L4且后者接闸流式充气灯管/灯泡TG的热丝H，反馈线圈L2的一端接NPN型振荡三极管Q1的基极，另一端分别接电阻器R1/顺序串联二极管D1的负极、正极后接振荡管Q1的发射极，直流电源DC的正极接电阻器R1的另一端和振荡管Q1的集电极，振荡管Q1的发射极分别联接NPN型振荡三极管Q2的集电极/电阻器R2/电容器C1，电容器C1的另一端分别接主线圈L1/瞬态过压吸收电容器C2，后2者(L1、C2)的另一端均接直流电源DC的负极，反馈线圈L3的一端分别接电阻器R2的另一端/顺序串联二极管D2的负极、正极后接直流电源DC的负极，另一端接振荡管Q2的基极，振荡管Q2的发射极接直流电源DC的负极，各线圈的接法应满足正反馈的相位条件(图中各线圈的圆点标记端为同相位端)；这实际上是一个磁饱和推挽振荡器作成的换流器，两个振荡管串联工作以适应高压直流电源，输出低压的交变的矩形波作热丝电源。

在上述的技术方案和同轴型闸流式充气灯泡及有隔热层的充气灯泡的基础上，可作成一体化的脉冲式充气灯泡—将馈电装置的零件高密度地组装在圆柱形的外壳内，其一个端面电联接和机械联接普通灯头如螺口灯头，另一个端面电联接和机械联接上述的同轴型闸流式充气灯泡或有隔热层的充气灯泡，装入普通灯座即可使用，与充气灯管相比，具有占用空间较小、容易固定且较牢固、装卸简便、聚光效果好等优点。上述的一体化方案，若馈电装置中有体积和重量较大的零件如低频扼流圈，将无法实施，但实用中充气灯泡要便于装卸的问题仍须解决，可采用二单元的一体化方案—将馈电装置中体积和重量较大的零件(如低频扼流圈)与电源输入电路的零件(如限峰流电阻器、熔断器、整流器、滤波用电解电容器等)组装在一个外壳内，即成电源组件，电源进线接入于此，另将馈电装置的其他零件高密度地组装在圆柱形的外壳内，其一个端面电联接和机械联接上述的同轴型闸流式充气灯泡或有隔热层的充气灯泡，另一个端面电联接和机械联接带管腰的电子管管脚，即成形似电子管的准一体化的脉冲式充气灯泡，电源组件用导线电联接一个与上述的电子管管脚配套的电子管管座，管座有供固定于支撑物用的装置，电子管管脚/管座各有对正键槽和机械锁紧装置以防止现场中二者松脱，准一体化的脉冲式充气灯泡插入电子管管座、也可拔出，体积和重量较大的电源组件可固定于与灯泡有距离的位置，此种二单元的脉冲式充气灯可用于路灯等。除了上述的两种一体化方案外，应当允许同轴型闸流式充气灯泡作为独立的个体存在，即其各电极引出线分别引入带管腰的电子管管脚的各管脚且施焊，充气灯泡的端面与管腰间用粘合剂粘合，管腰的管脚伸出的端面的中心位置设置一个中空的圆柱形凹室，装入上述的贮能电容器且将其两端焊接于阳极管脚与阴极管脚，假设采用常规的电子管管脚—管座插接配合、贮能电容器装在管座一侧，其阳极和阴极的接触电阻产生的电压降将相当大(贮能电容器的放电电流即脉冲灯电流少则数十安、多达数百安以上)，可能与充气灯泡的饱和管压降相比拟，这当然是不允许的，故用上述的设计。

本发明的电路方案和实用电路可分为三类：低电压直流电源(包括电池)供电者，必须使用带换能变压器的单端型间歇振荡器作变换器，别无选择，高电压的交/直流电源供电者，分为使用低频扼流圈或带换能变压器的单端型间歇振荡器的两种电路，前者的现场故障率较低即可靠度较好，但体积和重量较大，多用于较大功率的电光源，后者的体积和重量较小，可采用负反馈调控而使电光性能较为稳定，可构成一体化的脉冲式充气灯泡，但可靠度相对较差，可用于较小功率的电光源，二者各有长短，各得其所，无所谓最佳实施方案；此外，由于闸流式充气灯管/灯泡的可控性能，可以实现多盏灯的程序控制且为无触点控制，如将多盏灯组成文字、数字、符号、图形作动态显示，其光效远高于现有的灯系统。

为了提高光效，电子镇流器和节能型荧光灯都是在传统的串联低/高频扼流圈的运作方案和二极管结构的灯管的圈子内进行改良革新，收效不大，无电极荧光灯在上述两方面均属大胆突破、锐意创新，但其发明目的和技术效果却不在于提高光效，令人遗憾，本发明从电光源在绝大多数情况下是为人类的眼睛服务的、人类的视觉的开关速度不高即存在相当大的延时的认识出发，跳出传统的运作方案和二极管结构的灯管的圈子，构思了适用于汞灯、氙灯等各类充气灯的脉冲式运作的新方案，开辟了一条不是百分之几十而是若干倍地提高光效的新途径，并将充气灯管从二极管推进到三极管，完成了类似电子管、晶体管的技术进步，谓之构思新颖、效果优异或为不过；突破传统的充气灯管/灯泡的结构，设计了同轴结构的与有隔热层的充气灯管/灯泡；设计了一体化的脉冲式充气灯泡，打破了无电极荧光灯泡的独一无二的格局；设计了多种电路方案和实用电路，且各有特点，可供各种选择；本发明主要用作大、中光通量电光源(本发明实施后，以功耗来界定电光源及其器件的规格已部分地失去意义，必须用光通量等光参数才有可比性)，其用途和应用场所涉及路灯、投光灯、码头、车站、灯塔、体育馆场、道路枢纽、商厦的外部照明等，节约电能的绝对值很大，有显著的经济效益和社会效益，且顺应绿色照明的国际潮流。

Claims (24)

1、脉冲式充气灯，包括馈电装置、充气灯管/灯泡、附件，本发明的特征是，所述的馈电装置周期性地馈电给充气灯管/灯泡且具有下述特征，每个周期(T)的一部分时间(Tc)内的灯功率波形为矩形脉冲，另一部分时间(To)内的灯功率为零或很小，前者(Tc)远小于后者(To)，使前者(Tc)内的脉冲灯功率远大于灯功率有效值。

2、根据权利要求1所述的脉冲式充气灯而设计的脉冲式无电极荧光灯，包括高频振荡电源及其负载感应线圈、荧光灯泡、附件，荧光灯泡按现有的荧光灯管制造技术制造如在玻璃泡壳内表面涂复荧光粉等，其轴中心位置设置感应线圈，高频振荡电源的零件高密度地组装在圆柱形的外壳内，其一个端面电联接和机械联接普通灯头，另一个端面电联接和机械联接感应线圈和荧光灯泡，本发明的特征是，所述的高频振荡电源为周期性断续工作的或周期性调幅的高频振荡电源，每个断续周期或调幅周期(T)的一部分时同(Tc)内振幅很大且其包络波形为矩形，另一部分时间(To)内停止振荡或振幅很小，前者(Tc)远小于后者(To)，使矩形包络的高频振荡波的部分的脉冲灯功率远大于灯功率有效值。

3、根据权利要求1所述的脉冲式充气灯而设计的直流脉冲电流式充气灯，其特征是，所述的馈电装置周期性断续地馈给充气灯管/灯泡直流脉冲电流且具有下述特征，每个断续周期(T)的一部分时间(Tc)内的灯电流波形为矩形脉冲，另一部分时闻(To)内停止馈电即充气灯管/灯泡截止，前者(Tc)远小于后者(To)，使前者(Tc)内的脉冲灯功率远大于灯功率有效值。

4、按照权利要求3所述的直流脉冲电流式充气灯，其电路特征是，由直流电源供电，用低频扼流圈或晶体管变换器、无分布电感的贮能电容器、具有负阻伏安特性的充气灯管/灯泡及其触发器组成驰张振荡器。

5、根据权利要求4所述的直流脉冲电流式充气灯的需求和特征而设计的闸流式充气灯管，其结构特征是，灯管内空间的一端、从端顶部起顺序设置热丝(H)和旁热式阴极(K)组件及栅极即控制极(G)并分别用导线引出管外，管内的栅极(G)引出线的外表面妥为绝缘，灯管内空间的另一端设置阳极(A)并用导线引出管外。

6、按照权利要求5所述的闸流式充气灯管，其结构特征是，灯管内增设一个按阳极(A)—栅极(G)方向布置的、电阻层暴露的即可与管内气体接触的、首端距栅极(G)相当近而束端距阳极(A)相当近且后二者电联接的电阻(R)。

7、按照权利要求5所述的闸流式充气灯管，其结构特征是，灯管内置菜常温固态物，并在灯管内的适当位置设置为它电加热用的不少于一组的热丝(H2)且用导线将其两端引出管外或与所述的旁热式阴极组件中的热丝(H1)并联后引出管外。

8、按照权利要求6所述的闸流式充气灯管，其结构特征是，灯管内置菜常温固态物，并在灯管内的适当位置设置为它电加热用的不少于一组的热丝(H2)且用导线将其两端引出管外或与所述的旁热式阴极组件中的热丝(H1)并联后引出管外。

9、根据权利要求5所述的闸流式充气灯管而设计的同轴型闸流式充气灯管/灯泡，其结构特征是，其管体由一根直形玻璃内管与不少于一根的直径逐渐增大的直形玻璃外管按相同轴中心的结构和直径由小到大的顺序套装而成，内外管的管口均对外部空间封闭，其内空闻具有下述特征，内管的一端设为左端、从端顶部起顺序设置热丝和旁热式阴极组件、栅极并分别用导线引出管外，管内的栅极引出线的外表面妥为绝缘，内管的另一端、设为右端的管口与第1根外管的右端管口相通，第1、2根外管的左端管口相通，第2、3根外管的右端管口相通……最后一根外管的余下的一端设置阳极并用导线引出管外，内管的横截面面积与各外管的横截面净面积相等。

10、按照权利要求9所述的同轴型闸流式充气灯泡，其结构特征是，所述的充气灯泡的各电极引出线分别引入带管腰的电子管管脚的各管脚且施焊，充气灯泡的端面与管腰间用粘合剂粘合，管腰的管脚伸出的端面的中心位置设置一个中空的圆柱形凹室，装入所述的贮能电容器且将其两端焊接于阳极管脚与阴极管脚。

11、根据权利要求1所述的脉冲式充气灯的需求和特征而设计的有隔热层的充气灯管/灯泡，其结构特征是，在充气灯管/灯泡的体外按相同轴中心的结构套装一根直径较大的直形玻璃外管或一个体形较大的外玻璃泡壳，其两端管口或泡壳端部均对充气灯管/灯泡和外部空间封闭且与充气灯管/灯泡的相应端部熔融成一体并留抽气咀，其内空间抽成真空。

12、按照权利要求11所述的有隔热层的充气灯管/灯泡，其特征是，所述的直形玻璃外管或外玻璃泡壳的内表面涂复荧光粉。

13、根据权利要求4-10所述的技术方案及其所用的闸流式充气灯管/灯泡而设计的直流脉冲电流武充气灯，其电路特征是，使用单相全波倍压整流—滤波器，交流电源(Ac)的一根进线串联灯开关(S)后接热丝变压器(HT)的主线圈和电阻器(R1)，后者(R1)的另一端接二极管(D1)的正极和二极管(D2)的负极，另一根电源进线串联熔丝(F)后分别接热丝变压器(HT)的主线圈的另一端且其付线圈接所述的闸流式充气灯管/灯泡的热丝(H)/接电解电容器(C1)的正极/接电解电容器(C2)的负极，二极管(D1)的负极联接电解电容器(C2)的正极，二极管(D2)的正极联接电解电容器(C1)的负极，其半波整流一滤波输出电压(U1/U2)供给所述的充气灯管/灯泡的触发器，其全波倍压整流—滤波输出电压(U3)供给所述的贮能电容器的充电电路。

14、根据权利要求4-10所述的技术方案及其所用的闸流式充气灯管/灯泡而设计的直流脉冲电流式充气灯，其电路特征是，采用三相全波倍压整流—滤波器，相线A串联熔丝(F1)和三相灯开关(S)中的一刀开关后接二极管(D1)的正极和二极管(D2)的负极，相线B串联熔丝(F2)和三相灯开关(S)中的一刀开关后接二极管(D3)的正极和二极管(D4)的负极，相线C串联熔丝(F3)和三相灯开关(S)中的一刀开关后接二极管(D5)的正极和二极管(D6)的负极，3个二极管(D1、D3、D5)的负极均接电解电容器(C2)的正极，另3个二极管(D2、D4、D6)的正极均接电解电容器(C1)的负极，电解电容器(C2)的负极与电解电容器(C1)的正极联接且串低频扼流圈(LFc2)后接零线Z，在串联熔丝和灯开关后的相线A或相线B或相线C与零线Z间联接热丝变压器(HT)的主线圈且后者的付线圈接所述的闸流武充气灯管/灯泡的热丝(H)，三相全波倍压整流—滤波输出电压(U3)与三相半波整流—滤波输出电压(U1/U2)分别供给所述的贮能电容器的充电电路与所述的充气灯管/灯泡的触发器。

15、根据权利要求4-10所述的技术方案及其所用的闸流式充气灯管/灯泡而设计的直流脉冲电流武充气灯，其电路特征是，采用晶体管换流器给所述的闸流式充气灯管/灯泡的热丝供电，晶体管换流器即磁饱和推挽振荡器的电路是，换能变压器(TH)采用具有矩形磁滞曲线特性的铁芯或磁芯，共有4个线圈即主线圈(L1)、2个反馈线圈(L2、L3)、输出线圈(L4)且后者接所述的闸流式充气灯管/灯泡(TG)的热丝(H)，反馈线圈(L2)的一端接NPN型振荡三极管(Q1)的基极，另一端分别接电阻器(R1)/顺序串联二极管(D1)的负极、正极后接振荡管(Q1)的发射极，直流电源(Dc)的正极接电阻器(R1)的另一端和振荡管(Q1)的集电极，振荡管(Q1)的发射极分别联接NPN型振荡三极管(Q2)的集电极/电阻器(R2)/电容器(C1)，电容器(C1)的另一端接主线圈(L1)和电容器(C2)，后2者(L1、C2)的另一端均接直流电源(Dc)的负极，反馈线圈(L3)的一端分别接电阻器(R2)的另一端/顺序串联二极管(D2)的负极、正极后接直流电源(Dc)的负极，另一端接振荡管(Q2)的基极，振荡管(Q2)的发射极接直流电源(Dc)的负极，各线圈的接法应满足正反馈的相位条件。

16、根据权利要求4-10所述的技术方案及其所用的闸流式充气灯管/灯泡而设计的直流脉冲电流式充气灯，其电路特征是，直流电源(Dc)串联低频扼流圈(LFc)后接贮能电容器(C)和闸流式充气灯管/灯泡(TG)，其接法应使后者(TG)得到阳极(A)为正、阴极(K)为负的电压，设置振荡触发器(T)和栅负压电源(-UG)，前者(T)的输出电路与后者(-UG)分别联接或二者串联后再联接灯管/灯泡(TG)的栅极(G)与阴极(K)，其接法应使振荡触发器(T)输出的脉冲电压的正极和栅负压电源(-UG)的负极接至或延伸至灯管/灯泡(TG)的栅极(G)；灯管/灯泡(TG)的热丝(H)由低压交/直流电源供电。

17、根据权利要求4-10所述的技术方案及其所用的闸流式充气灯管/灯泡而设计的直流脉冲电流式充气灯，其电路特征是，直流电源(DC)对变换器即非对称振荡波形的单端型间歇振荡器(B0)供电，后者(B0)的使用铁氧体的换能变压器(T)中设置脉冲电压输出线圈即充电线圈(L3)，其脉冲电压正极端顺序串联二极管(D)的正极、负极后接贮能电容器(C)和所述的闸流式充气灯管/灯泡(TG)的阳极(A)，另一端接贮能电容器(C)的另一端和灯管/灯泡(TG)的阴极(K)，设置振荡触发器(T)和栅负压电源(-UG)，前者(T)的输出电路与后者(-UG)分别联接或二者串联后再联接灯管/灯泡(TG)的栅极(G)与阴极(K)，其接法应使振荡触发器(T)输出的脉冲电压的正极和栅负压电源(-UG)的负极接至或延伸至灯管/灯泡(TG)的栅极(G)；灯管/灯泡(TG)的热丝(H)由低压交/直流电源供电。

18、根据权利要求4-10所述的技术方案及其所用的闸流式充气灯管/灯泡而设计的直流脉冲电流式充气灯，其电路特征是，低电压直流电源(DC)对变换器即非对称振荡波形的单端型间歇振荡器(B0)供电且联接所述的闸流式充气灯管/灯泡(TG)的热丝(H)，间歇振荡器(B0)的使用铁氧体的换能变压器(T)中设置2个脉冲电压输出线圈即充电线圈(L3)和触发线圈(L4)，充电线圈(L3)的脉冲电压正极端顺序串联二极管(D)的正极、负极后接贮能电容器(C)和灯管/灯泡(TG)的阳极(A)，另一端接贮能电容器(C)的另一端和灯管/灯泡(TG)的阴极(K)且接直流电源(DC)的正极，触发线圈(L4)的脉冲电压正极端串电阻器(R)后接灯管/灯泡(TG)的栅极(G)，另一端接直流电源(DC)的负极。

19、根据权利要求4-10所述的技术方案及其所用的闸流式充气灯管/灯泡而设计的直流脉冲电流式充气灯，其电路特征是，低电压直流电源(DC)对变换器即非对称振荡波形的单端型间歇振荡器(B0)供电且联接所述的闸流式充气灯管/灯泡(TG)的热丝(H)，间歇振荡器(B0)的使用铁氧体的换能变压器(T)中设置3个脉冲电压输出线圈即充电线圈(L3)、触发线圈(L4)、栅负压线圈(L5)，充电线圈(L3)的脉冲电压正极端顺序串联二极管(D1)的正极、负极后接贮能电容器(C1)和灯管/灯泡(TG)的阳极(A)，另一端接贮能电容器(C1)的另一端和灯管/灯泡(TG)的阴极(K)，栅负压线圈(L5)的脉冲电压正极端接灯管/灯泡(TG)的阴极(K)，另一端顺序串联二极管(D2)的负极、正极、电阻器(R2)后接灯管/灯泡(TG)的阴极(K)，二极管(D2)的正极与电阻器(R2)的串联点分别接触发线圈(L4)的脉冲电压负极端/接电容器(C2)后再接灯管/灯泡(TG)的阴极(K)，触发线圈(L4)的脉冲电压正极端串电阻器(R1)后接灯管/灯泡(TG)的栅极(G)。

20、根据权利要求4-10所述的技术方案及其所用的闸流式充气灯管/灯泡而设计的直流脉冲电流式充气灯，其电路特征是，直流电源(DC)对变换器即非对称振荡波形的单端型间歇振荡器(B0)供电，后者(B0)包括负反馈误差放大器(NFA)和使用铁氧体的换能变压器(T)，后者(T)中设置3个脉冲电压输出线圈即充电线圈(L3)、触发线圈(L4)、栅负压线圈(L5)，充电线圈(L3)的脉冲电压负极端接地(GND)，另一端顺序串联二极管(D1)的正极、负极后接所述的闸流式充气灯管/灯泡(TG)的阳极(A)和贮能电容器(C1)，后者(C1)的另一端分别接灯管/灯泡(TG)的阴极(K)/电解电容器(C4)的正极/电阻器(R3)，后2者(C4、R3)的另一端均接地，栅负压线圈(L5)的脉冲电压正极端接地，另一端顺序串联二极管(D2)的负极、正极、电阻器(R2)、电容器(C3)后接地，二极管(D2)的正极与电阻器(R2)的串联点接电容器(C2)后接地，电阻器(R2)与电容器(C3)的串联点分别接触发线圈(L4)的脉冲电压负极端/接稳压二极管(D3)的正极且其负极接地，触发线圈(L4)的脉冲电压正极端串电阻器(R1)后接灯管/灯泡(TG)的栅极(G)；电阻器(R3)的电压降(U4)作为取样电压馈入所述的负反馈误差放大器(NFA)；将换能变压器(T)中的某一个线圈的脉冲电压经整流、滤波后的直流电压作为取样电压馈入负反馈误差放大器(NFA)；灯管/灯泡(TG)的热丝(H)由低压交/直流电源供电。

21、根据权利要求4-10所述的技术方案及其所用的闸流武充气灯管/灯泡而设计的直流脉冲电流式充气灯，其电路特征是，2根交流电源(AC)进线串联灯开关(S)和熔丝(F)后分别接桥式整流器(D1-D4)的输入端/热丝变压器(HT)的主线圈且其付线圈接所述的闸流式充气灯管/灯泡(TG)的热丝(H)，桥式整流器(D1-D4)的输出端串联电阻器(R1)后接电解电容器(C1)的两端，电容器(C1)的正极接电阻器(R2)和低频扼流圈(LFC)，后者(LFC)的另一端接灯管/灯泡(TG)的阳极(A)和贮能电容器(C3)，电容器(C3)的另一端接灯管/灯泡(TG)的阴极(K)且接地(GND))，电阻器(R2)的另一端分别接2个电阻器(R3、R6)/电容器(C6)/脉冲变压器(T)的主线圈(L1)，后者(L1)的另一端接晶闸管(SCR)的阳极且其阴极接地，其控制极与阴极间接电阻器(R5)，电容器(C6)的另一端接地，电阻器(R6)的另一端顺序串联二极管(D13)的负极、正极、电阻器(R7)、电容器(C8)后接地，二极管(D13)的正极与电阻器(R7)的串联点接电容器(C7)后接地，电阻器(R7)与电容器(C8)的串联点分别接脉冲变压器(T)的付线圈(L2)/接稳压二极管(D14)的正极且其负极接地，脉冲变压器(T)的付线圈(L2)的另一端即脉冲电压正极端串电阻器(R8)后接灯管/灯泡(TG)的栅极(G)，电阻器(R3)的另一端顺序串联二极管(D9)的正极、负极与稳压二极管(D10)的负极、正极后分别接电容器(C4)/稳压二极管(D11)的负极/双向触发二极管(D12)，后者(D12)的另一端接晶闸管(SCR)的控制极，电容器(C4)的另一端接电解电容器(C1)的负极，稳压二极管(D11)的正极接NPN型三极管(Q)的集电极，其基极串电阻器(R4)后接地，其发射极接电解电容器(C1)的负极，接地(GND)与电解电容器(C1)的负极之间，分别并联电容器(C5)/两个串联的正向二极管(D15、D16)/反向二极管(D17)；稳压二极管(D11)的击穿电压值稍低于双向触发二极管(D12)的击穿电压值。

22、根据权利要求4-10所述的技术方案及其所用的闸流式充气灯管/灯泡而设计的直流脉冲电流式充气灯，其电路特征是，2根交流电源(Ac)进线串联灯开关(S)和熔丝(F)后接桥式整流器(D1-D4)的输入端，后者(D1-D4)的输出端串电阻器(R1)后接电解电容器(C1)且后者的负极接地(GND)，采用铁氧体的换能变压器(T)有7个线圈即主线圈(L1)、反馈线圈(L2)、取样线圈(L3)、充电线圈(L4)、触发线圈(L5)、栅负压线圈(L6)、热丝线圈(L7)，主线圈(L1)的一端接电阻器(R2)和电解电容器(C1)的正极，另一端即脉冲电压正极端分别接NPN型振荡三极管(Q1)的集电极/电容器(C4)/电容器(C3)且后者的另一端接地，电容器(C4)的另一端接电阻器(R4)后接地，反馈线圈(L2)的脉冲电压正极端接地，另一端顺序串联电阻器(R3)、电容器(C2)后分别接电阻器(R2)的另一端/振荡管(Q1)的基极/PNP型三极管(Q2)的发射极/二极管(D5)的负极且其正极接地，三极管(Q2)的集电极和振荡管(Q1)的发射极均接地，取样线圈(L3)的脉冲电压正极端接地，另一端顺序串联二极管(D7)的负极、正极后分别接稳压二极管(D6)的正极/电阻器(R7)/电解电容器(C5)的负极且其正极接地，二极管(D6)的负极分别接NPN型三极管(Q3)的发射极/电阻器(R5)且其另一端接地，三极管(Q3)的集电极串电阻器(R6)后接三极管(Q2)的基极，电阻器(R7)的另一端接三极管(Q3)的基极和电阻器(R8)，充电线圈(LA)的一端接地，另一端即脉冲电压正极端顺序串联电感器(L01)、二极管(D8)的正极、负极、电感器L02、低频扼流圈(LFC1)后分别接闸流式充气灯管/灯泡(TG)的阳极(A)/贮能电容器(C9)，电容器(C9)的另一端分别接灯管/灯泡(TG)的阴极(K)/电阻器(R8)的另一端/电解电容器(C10)的正极/电阻器(R10)，后2者(C10、R10)的另一端均接地，二极管(D8)并联电容器(C6)，二极管(D8)的负极与电感器(L02)的串联点接电容器(C7)后接地，电感器(L02)与低频扼流圈(LFC1)的串联点接电容器(C8)后接地，触发线圈(L5)的脉冲电压正极端串电阻器(R11)后接灯管/灯泡(TG)的栅极(G)，栅负压线圈(L6)的脉冲电压正极端接地，另一端顺序串联二极管(D9)的负极、正极、电阻器(R9)、电容器(C11)后接地，二极管(D9)的正极与电阻器(R9)的串联点接电解电容器(C12)的负极且其正极接地，电阻器(R9)与电容器(C11)的串联点分别接触发线圈(L5)的脉冲电压负极端/稳压二极管(D10)的正极且其负极接地，热丝线圈(L7)的脉冲电压正极端顺序串联二极管(D11)的正极、负极、电阻器(R12)后接灯管/灯泡(TG)的热丝(H)，热丝(H)的另一端接热丝线圈(L7)的另一端。

23、根据权利要求4/9/11/12所述的技术方案和各种充气灯泡而设计的一体化的脉冲式充气灯泡，其结构特征是，将所述的馈电装置的零件高密度地组装在园柱形的外壳内，其一个端面电联接和机械联接普通灯头，另一个端面电联接和机械联接所述的同轴型闸流式充气灯泡或有隔热层的充气灯泡。

24、根据权利要求4、9-12所述的技术方案和各种充气灯泡而设计的二单元脉冲式充气灯，其结构特征是，将所述的馈电装置中体积和重量较大的零件与电源输入电路的零件组装在一个外壳内，即成电源组件，电源进线接入于此，将馈电装置的其他零件高密度地组装在园柱形的外壳内，其一个端面电联接和机械联接所述的同轴型闸流式充气灯泡或有隔热层的充气灯泡，另一个端面电联接和机械联接带管腰的电子管管脚，即成准一体化的脉冲式充气灯泡，电源组件用导线电联接一个与上述的电子管管脚配套的电子管管座，管座有供固定于支撑物用的装置，电子管管脚/管座各有对正键槽和机械锁紧装置，准一体化的脉冲式充气灯泡插入电子管管座并锁紧之。

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