CN2183650Y - 荧光灯预热启动器件 - Google Patents

Abstract

一种荧光灯预热启动器件，用于荧光灯的预热启 动。它由温度灵敏电阻层(片)和电压灵敏开关电阻 层(片)热合在一起，外面用包封膜封闭，所述两层不 同特性的电阻表面电极各连接一个引出线。使用时 将本装置(器件)与电子镇流器中谐振电容C并联， 同时串联于灯丝回路中。本装置既保持了温阻特性， 又兼有电压开关作用，灯管在正常工作时其功耗仅有 普通PTC启动装置的0.4—5％，且本身温升低，起 动时间适中。

Description

本实用新型涉及一种充气灯启动技术，特别涉及荧光灯预热启动器件。

众所周知，荧光灯作为一种高效照明灯具得到广泛的使用。其正常工作需有配套附件，限流和启动装置，其中限流装置（镇流器），目前已从传统的电感型发展到电子型（高频点灯），并以达到广泛应用。市场上的电子镇流荧光灯其启动方式，仍多数为高压快速冷启动型，但所配套的灯管多数为预热式阴极灯（热启动型灯），在启动过程中，同时伴有大电流的冲击（约为灯工作电流的2.5倍）。这种高电压快速冷启动可直接造成灯丝，电子粉的损伤，还会出现发射电子不对称的“整流效应”，这都会影响灯管的寿命。

事实上，目前多数荧光灯属于预热阴极型气体放电灯，要想延长其使用寿命，一个重要的措施是使灯管在预热条件下做“热启动”即先经过一段预热灯丝的延时，在不太高的开路电压下（比如300至400伏瞬时峰值启动电压），将灯丝“点燃”，有利于防止灯丝及其表面的电子发射物质的“溅射”，从而可延长灯管的寿命。

目前较多采用热敏电阻器做预热型启辉装置。这是一种具有正温度系数的元件（通称PTC）。PTC热敏电阻具有温度灵敏特性，因此可直接用于电子电路中，补偿输入电压的变化，提供稳定的电流通过电路负载（详见美国专利US3，444，399）。中国实用新型专利CN92219487即公开了一种将PTC用于荧光灯启辉预热的技术方案。这是一种荧光灯启动预热器，它具有正温度系数并存在居里点或开关温度的热敏电阻器，预热器的两端与电子镇流器的两端分别与荧光灯两个灯丝之间的主振荡电路的两端相连（见图1）。利用PTC作预热器件，必须使PTC的参数及体积与灯管电参数相匹配，难度较大，而且PTC本身也要耗功，其温升也高，启动时间较长（3秒左右）。

本实用新型的目的在于提供一种具有温阻特性，又有电压开关作用的荧光灯预热启动器件。

上述任务是以如下方式实现的，将以氧化锌为主的钴、秘、锰等金属氧化物材料及以碳酸钡为主的氧化钛等材料，分别混合压成直径4－7毫米的圆片，并烧结成型，双面涂敷银导电层，再将两片热合成一体（芯片），以碳酸钡为主的为T层，以氧化锌为主的为V层。两层表面分别引出连接线，作为接入照明电路用。整个器件的芯片封入阻燃环氧粉末，加温固化，组成一个完整器件。其中V层相当一个压敏电阻器，作用为电压敏感开关，同时增加初始电流，加速T层阻值变化，提高灯的启动速度。T层相当一个“PTC”，它的作用是延迟灯电路中高电压上升，保护V层的过电流。上述组成的荧光灯预热启动器件（称为VT）通过两条引出线与谐振电容并联后，串接于荧光灯管的灯丝回路中（见图2）。以上参数的范围与各类灯的特性有关。

当电压施加到荧光灯两端，因灯管冷态导通电压大于600伏，而VT器件导通电压只有150伏左右，所以VT器件先导通，于是VT器件两端消耗了高峰值电压。由于这时灯管两端的电压仅维持在VT器件的电压灵敏开关电压值，即180伏左右，所以无法导通。这段时间内整个电路中流过VT器件的电流（约80毫安左右），以及谐振电容C充放电电流，使灯丝加热，同时VT器件也随之被加热。VT器件内的温度灵敏器件的电阻值随温度升高而增大，则VT两端的压降，也即灯管两端的电压值不断增大（V＝IR），最终当该电压达到灯管热导通电压值，即300至400伏时，灯管导通，管内气体放电，则灯管两端，也即VT两端电压值降至灯管的工作电压，即70－90伏左右，于是VT器件转而处于关闭状态。这样尽管VT器件内存在电容量（约350皮法），再加上约1千欧姆的内阻值，在高频供电下仍有微弱电流，电流在通过VT过程中仍有约0.015瓦特的功耗，但已远低于现有技术中PTC的功率（约0.4瓦特）。

采用本实用新型的荧光灯预热启动器件，既保持了普通PTC的温控阻抗特性，还具有电压开关的作用，因此使本实用新型的荧光灯预热启动器件，在荧光灯正常工作时，它的耗功只有PTC耗功的0.4～5％。随之而来的即是本装置自身温升低，匹配容易，有利于灯管工作的可靠性及提高灯管的使用寿命。

以下结合附图，通过对本实用新型荧光灯预热启动器件具体实施方式的描述，更好地理解本实用新型。

图1为现有技术使用PTC型预热启动器件的电路图；

图2为使用本实用新型VT型预热启动器件的电路图；

图3为本实用新型VT型预热启动器件结构示意图；

图4为本实用新型VT型预热启动器件结构变型示意图。

对照图2，其中标有VT记号的器件，即本实用新型荧光灯预热启动器件，亦称自动启辉／开关器件，它与电子镇流器、灯丝组成串联电路，并与谐振电容C并联。

对照图3，给出本实用新型荧光灯预热启动器件结构示意图。其中温度灵敏电阻层（片）1系由70％以上碳酸钡和氧化钛的混合材料组成的，其具有热敏电阻特性和导电层（其居里点为65℃至100℃，常温电阻为700欧姆至1200欧姆），相当于一个MZ11型的PTC热敏电阻器。电压灵敏开关电阻层（片）2系由大于80％的氧化锌及钴、铋、锰等金属氧化物组成的压敏电阻层，压敏电压值120－160伏特，其主要特性类似MYD－07K95压敏电阻器。用附有D4D－87银环氧导电胶，银层厚度0.06毫米，耐温300℃的钎焊导电层的镀锡铜丝焊料4将上述的温度灵敏电阻层（片）1和电压灵敏开关电阻层（片）2热合成一体，分别接有引出线3。将上述装置用由环氧树脂粉末制成的包封膜5封闭起来，即组成既有温控阻抗特性，又有电压开关特性的自动启辉／开关器件（VT）。该自动启辉／开关器件（VT）的主要电参数如下：

1.开关电压：120伏特－－160伏特

2.居里点：65℃－－100℃

3.内阻：（常温）700－－1200欧姆

4.温度系数：＞（R－700）10％／1℃（正特性）

5.功耗：＜0.03瓦特（灯正常工作后）

6.灯启动时间：0.6－－1.5秒（常温下）

7.开关寿命：100，000次（常温下）

8.耐压：＞1000伏特

9.静态电容量：＜350皮法

做为变型，图4给出本实用新型荧光灯预热启动器件的又一种结构的具体设计方案。它是在前述的VT器件基本结构基础上，在温度灵敏电阻层（片）1外围涂敷一层即并联限流电阻膜6，阻值为12千欧姆至20千欧姆间。

本实用新型VT器件的又一种可能的实现方式，是也可将前述结构中的电压灵敏开关电阻层（片）2及温度灵敏电阻层（片）1，作成分立式的，只需用导线将它们串联起来，并串接于如图2所示的VT位置，即可起到同样的作用（但可靠性比VT器件差）。同样可在热敏电阻器上并联一只电阻，起类似限流电阻膜6的作用。

Claims (7)

1、一种荧光灯预热启动器件，包括由氧化锌为主的钴、秘、锰等金属氧化物材料组成的电压灵敏开关电阻层(片)(2)及以碳酸钡为主的氧化钛等材料组成的温度灵敏电阻层(片)(1)，分别混合压成直径4-7毫米的圆片，并烧结成型，双面涂敷银导电层，再将两片热合成一体(芯片)，以碳酸钡为主的为T层，以氧化锌为主的为V层。再分别加装引出线，并将它们封闭在包封膜中，组成自动预热/开关器件。

2、一种如权利要求1所述的荧光灯预热启动器件，其特征在于所述的电压灵敏开关电阻层（片）（2）和温度灵敏电阻层（片）（1）组成的荧光灯预热启动器件，也可分别由分立的压敏电阻器和热敏电阻器组成，在两者之间以导线串接代替。

3、一种如权利要求1或2所述的荧光灯预热启动器件，其特征在于所述的温度灵敏电阻层（片）（1）周围涂敷，即并联限流电阻膜（6）或在热敏电阻器上并联一只电阻器。

4、一种如权利要求1或2所述的荧光灯预热启动器件，其特征在于所述电压灵敏开关电阻层（片）（2）或压敏电阻器成份含量氧化锌比例大于80％，压敏电压值为120伏特－160伏特。

5、一种如权利要求2所述的荧光灯预热启动器件，其特征在于所述的电压灵敏开关电阻层（片）（2）或压敏电阻器成份含量氧化锌比例大于80％，压敏电阻值120伏特－160伏特。

6、一种如权利要求1所述的荧光灯预热启动器件，其特征在于所述的温度灵敏电阻层（片）（1）是由70％以上的碳酸钡以及氧化钛等材料组成，其居里点为65℃至100℃，常温电阻为700欧姆至1200欧姆。

7、一种如权利要求2所述的荧光灯预热启动器件，其特征在于所述的温度灵敏电阻层（片）（1）是由70％以上的碳酸钡以及氧化钛等材料组成，其常温电阻为700欧姆至1200欧姆，居里点为65℃至100℃。

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