CN2399899Y

CN2399899Y - 一种气体放电灯电子镇流器的灯丝预热电阻

Info

Publication number: CN2399899Y
Application number: CN 98233299
Authority: CN
Inventors: 高季荪; 李兴友; 李可为
Original assignee: XI AN NO 2 RADIO FACTORY
Current assignee: XI AN NO 2 RADIO FACTORY
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2000-10-04
Anticipated expiration: 2008-12-30

Abstract

本实用新型涉及一种气体放电灯电子镇流器的灯丝预热电阻。它由一个正温度系数延迟型热敏电阻和一个氧化锌压敏电阻串联复合构成。该复合电阻代替了已有的灯丝预热电阻即热敏电阻。本技术根据电子镇流器工作电压变化的特点,利用压敏电阻的伏安特性和热敏电阻到达开关温度所限定的时间,用压敏电阻与热敏电阻的配合,实现了灯丝预热和关断灯丝预热支路的目的,从而消除了已有热敏电阻的动平衡现象,延长了灯管的寿命。

Description

一种气体放电灯电子镇流器的灯丝预热电阻

本实用新型涉及一种气体放电灯电子镇流器的灯丝预热电阻。

在已有技术中，常用的荧光灯和紧凑型电子节能灯等都属于气体放电灯，它们大多采用电子镇流器作为灯管的高压启动器。该电子镇流器大都采用一种LC串联谐振式电路，参见图3，该电路由高频电源1、电感L、电容C和灯管2串联构成，并在电容C上并联了一个灯丝预热电阻。该灯丝预热电阻是一个正温度系数(PCT)延迟型热敏电阻RT(以下简称热敏电阻)。该热敏电阻是一个随温度的升高其电阻值陡然增加的电阻敏感器件，其典型的电阻温度曲线如图5所示，在该曲线中的温度TB点是热敏电阻的开关温度，热敏电阻体温在开关温度以下时，它的阻值很低，当其达到或大于开关温度TB时，它就会呈现高阻值。电子镇流器正是利用了热敏电阻的这一特性，达到了对灯丝预热目的，从而延长了灯管的使用寿命。该电路的工作原理如下：参见图4，当电路接通电源的瞬间(即t0时刻)，高频电源1呈现上千伏左右的开路电压U0加到负载上，此时，由于热敏电阻对谐振回路形成分流，使谐振回路失谐，故在灯管两端不能形成高压而使灯管点亮；随后，高频电流通过电感L、灯丝RF和热敏电阻RT形成回路，对灯丝进行预热，经过t1(t1的行业规定是大于0.4秒)时刻，热敏电阻因流过高频电流其体温上升而呈现高阻值，从而阻断对谐振回路的分流，这时(即t2时刻)，谐振回路起振，谐振电压U2增至千伏左右而把灯管点亮；灯管点亮后(即到t3时刻)，灯管便呈现负阻特性，即灯管电流增大，灯管两端电压U3降到额定的工作电压值。该电路存在的主要问题是：在灯管正常工作期间，热敏电阻RT始终处于动平衡状态，不能真正阻断对灯丝的分流。具体地说：当热敏电阻呈现高阻后，由于没有电流流过它，其体温就会慢慢的降到和电子镇流器壳内温度一样的温度，这时，其阻值就随之下降，阻值一下降，灯丝电流就又流过它，其温度又上升而重现高阻值，如此循环，使热敏电阻始终处于这种动态之中。热敏电阻的这种状态具有以下危害：一是热敏电阻自身要消耗功率，使电子镇流器的流明系数降低。例如：对一个40W荧光灯的电子镇流器来说，其热敏电阻平均要消耗掉1W的功率，这就会损失50多流明(一瓦的功率发出的光通大于50流明)。二是灯丝在灯管点亮后始终有发射电流，使灯丝常期处于溅射状态，影响灯管的寿命。三是热敏电阻自身始终处于高温状态，造成其性能蜕变，使其常温下的电阻值下降，影响灯丝的预热时间。四是对紧凑型节能灯来说，其热敏电阻长期发热，会使灯壳内温度提高，从而影响整灯的寿命。

本实用新型的目的是针对已有气体放电灯电子镇流器的灯丝预热电阻不能完全关断的问题，提供一种具有自关断功能的气体放电灯电子镇流器的灯丝预热电阻。

为实现上述目的，本实用新型的解决方案如下：该灯丝预热电阻由一个正温度系数延迟型热敏电阻和一个氧化锌压敏电阻串联复合构成。

通过上述解决方案可以看出，本实用新型用氧化锌压敏电阻(以下简称压敏电阻)和热敏电阻的串联复合代替了已有的灯丝预热电阻——热敏电阻。其中压敏电阻是一个电压敏感的器件，它具有其电导值随所施加电压的增大而急剧增大的非线性伏安特性。本实用新型根据电子镇流器工作电压变化的特点，利用压敏电阻的伏安特性和热敏电阻到达开关温度所限定的时间，用压敏电阻与热敏电阻的配合，实现了灯丝预热和关断灯丝预热支路的目的，从而消除了已有热敏电阻的动平衡现象。本实用新型的优越性在于设计巧妙、结构简单、效果明显。

下面根据实施例详细说明本实用新型的工作原理。

图1、本实用新型的电路原理图。

图2、压敏电阻伏安特性曲线图。

图3、已有电子镇流器的电路原理图。

图4、已有电子镇流器的工作电压波形变化图。

图5、热敏电阻阻值随温度变化的曲线图。

参见图1，由高频电源1、电感L、电容C和灯丝RF接成所述的串联谐振式电路，其中电感L除了用于构成LC串联谐振回路，还有限定灯管的工作电流的作用，所述的灯丝预热电阻2与该电路中的电容C并联，它由压敏电阻RZ和热敏电阻RT串联复合构成一个独立的器件。

下面以40W荧光灯为例对该复合器件中主要参数的选取做进一步说明，该主要参数包括压敏电阻的压敏电压V_1MA、压敏电阻的直径、热敏电阻的开关温度TB。对于一个40W荧光灯的电路来说，上述串联谐振式电路的已知参数为：开路电压U0约为1000伏，灯管工作电压U3为110伏，灯丝的额定预热电流I0为0.6A，灯丝预热时间t1大于0.4秒。要使该复合器件满足灯丝预热支路开关的要求，压敏电阻的压敏电压V_1MA(即电敏电阻的漏电流为1MA时其两端所施加电压)应高于工作电压U3而低于开路电压U0。参见图2，从该曲线中可以看出，压敏电阻是一个电压敏感器件，它具有电流通流量随所施加电压的增大而急剧增大的特性。如果其压敏电压V_1MA选在高于工作电压而低于开路电压范围之间，那么在上述谐振电路出现上千伏的开路电压U0加于复合器件时，压敏电阻通流量增大，相当于灯丝的预热支路打开，此时，热敏电阻还处于低阻状态，则灯丝预热电流通过该复合器件，对灯丝进行预热；当达到预热时间后，热敏电阻呈现高阻值，LC振荡回路振荡幅度急剧增大，使灯管点亮而呈现负阻特性，此时，复合器件所加的电压为灯管的工作电压U3，该电压远低于压敏电阻的压敏电压，压敏电阻相当于关断，从而实现了灯丝预热支路关断的功能。所述压敏电阻的压敏电压值除了要满足高于工作电压U3而低于开路电压U0条件，还要满足灯丝预热电流通流量的要求，这样才能使所选取的参数较为适当。根据压敏电阻荷载率(U0/V_1MA)越大、其通流量也越大的变化趋势，用试值的方法使压敏电阻在开路电压U0作用下的通流量等于灯管额定的预热电流0.6A±10％，最终本例确定压敏电压V_1MA的值为150V_1MA。该复合器件通过较大灯丝预热电流的安全保障之一，是要根据压敏电阻的电流耐冲击性确定压敏电阻的直径，用试值的方法使压敏电阻在多次灯丝预热电流的冲击下不受损坏，最终本例确定该压敏电阻的直径为φ7。该复合器件通过大电流的另一个安全保障是：灯丝预热通流的时间在满足大于0.4秒的情况下尽量要短，本器件把其上限值限定为1秒，通过这一时间的限定，使预热电流在预热期间的能量被限定在压敏电阻能容忍的耐电能力之内。根据这一原则，用试值的方法选择热敏电阻的开关温度TB，使其到达开关温度的时间在大于0.4秒而小于1秒之间。关于热敏电阻其它参数的选择原则与已有技术相同，即要根据灯丝预热电流，确定其常温下的电阻值和体积的大小。

在压敏电阻和热敏电阻的参数选定后，再用实验最终审验复合器件的参数。实验中，主要是看复合器件的漏电流是否满足灯丝预热电流的流通量，灯丝的预热时间是否能在指定的时间内，如还有不适合之处，再在参数上稍做调整。

本实用新型与已有技术各用10支灯作了通断对比试验，经过9000次后，已有技术组中有8支灯管端部严重发黑，而且热敏电阻常温下的阻值下降了30％，本实用新型组仍完好，经过15000次后，本实用新型组中有3支灯管端部发现发黑现象。通过对比实验，其延长灯管的寿命的效果是很明显的。

Claims

1、一种气体放电灯电子镇流器的灯丝预热电阻，其特征是：它由一个正温度系数延迟型热敏电阻和一个氧化锌压敏电阻串联复合构成。

2、如权利要求1所述的气体放电灯电子镇流器的灯丝预热电阻，其特征是：所述压敏电阻的压敏电压V_1MA大于电子镇流器的工作电压U3、小于电子镇流器的开路电压U0，并且压敏电阻在所述开路电压U0作用下的通流量等于灯管额定的预热电流I0±10％，所述热敏电阻到达开关温度点TB的时间为0.4～1秒。