专利名称：无极感应钠灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无极感应钠灯，该灯通过电磁感应点燃。
众所周知，最理想的光源应单纯地辐射人类视觉最敏感的的黄绿光(波长5550埃)。但要使气体放电单纯地产生一种光波极难实现，而钠蒸汽的谐振波长与5550埃非常接近，(在分光镜中钠蒸汽的谐振波长是5890埃和5896埃)，因此，钠灯视觉光效最佳。
当放电电流密度为某一值及钠蒸汽压强为某一汞柱时，钠蒸汽中产生最有效的谐振辐射。在此种条件下发光的钠灯效率最高。
普通钠灯使用直热式氧化物阴极，这种有极钠灯的寿命直接受直热式氧化物阴极影响，寿命短，从而成本较高，所输入的电能中有大部分转化为热能，白白消耗，致使光效较低，且易受外界环境温度的影响。
本实用新型的目的是提供一种无极无极感应钠灯，和有极钠灯相比，其寿命较长，光输出大，成本较低，使用温度不受外界热交换与四周空气对流的影响。
本实用新型的目的是这样实现的一种无极感应钠灯，该灯通过电磁感应点燃，其特征在于其构造为在一以真空密封形式封闭的温度隔离罩(1)内装置有一以真空密封形式封闭的放电泡(2)，该放电泡(2)用不与钠蒸汽起反应的玻璃制成，在该放电泡(2)内充有供电离的钠、钠蒸汽和稀有气体，放电泡(2)的中心有一个连通底端的凹进的空腔(3)，在该空腔(3)内放置有功率藕合器；功率藕合器的构造包括一个由软磁材料制成的管状铁芯(6)，其外径套装有由合成材料制成的套筒(4)，在套筒(4)的外径上卷绕有感应线圈(5)；在功率藕合器的下端装有吸热液芯热管(9)，该吸热液芯热管(9)为密闭管状容器，内部装有液体，其上端插入管状铁芯(6)；所述温度隔离罩(1)，放电泡(2)均连接于支架(8)，所述吸热液芯热管(9)的下端与套筒(4)一起伸出凹腔(3)外与散热支架(8)的凸缘固连，所述功率藕合器的输出端用同轴电缆(10)连接与感应线圈相连的高频电子源(7)。
本实用新型的目的还可以通过以下措施实现在所述功率藕合器的感应线圈(5)的外围反方向缠绕有一次级线圈用于减少极限电压干扰，该次级线圈一端与感应线圈(5)相连，另一端放空。
所述温度隔离罩(1)的外形呈球头圆柱形，所述放电泡(2)，所述内凹空腔(3)均呈依次减小的球头圆柱形。
本实用新型有以下积极有益的效果1、寿命长放电泡用不与钠蒸汽起反应的玻璃制成，因此不存在灯管烧坏的问题，灯的理论寿命仅决定于电源。为有效放电与保证寿命，放电泡内还充有一定的稀有气体。这种稀有气体既有助于点燃瞬时的放电和导电，且在整个放电过程中参与放电，改善了灯的色温和显色指数。
2、该灯具有很大的光输出，达到110-150流明/瓦。
3、成本低无极灯中没有普通钠灯的直热式氧化物阴极，从而大大降低制造成本，简化生产工艺，也从根本上解决了有极钠灯寿命受直热式氧化物阴极影响的弱点。
4、使用温度范围大放电泡封在以真空形式封闭的温度隔离罩中，内部温度保持在一定区间内，保证了钠蒸汽的饱和气压对应于最佳辐射状态，不受外界热交换与四周空气对流的影响。
本实用新型有以下附图
图1是本实用新型的结构示意图，为剖截视图。
图2是
图1中有凹腔的放电泡和温度隔离罩的结构示意图，为剖截视图。
图3是
图1中功率藕合器及其连接组件的结构示意图。
一、本实用新型的无极感应放电钠灯由三部分构成(见
图1)1.带凹腔的放电泡2和外封的真空隔离罩1(详见图2)。
2.功率藕合器(功率倍增器)(详见图3)。
3.高频电子源7，频率为2.6--2.65MHz。
带凹腔的放电泡2，用不与钠蒸汽起反应的玻璃制成，是以真空密闭形式封闭的，其内充有供电离的钠、钠蒸汽和稀有气体。放电泡底端有一个凹进的空腔3。放电泡外面罩有以真空密封方式封闭的温度隔离罩。
功率藕合器由一个带铁芯6的线圈5组成，铁芯6用于强化感应磁场。功率藕合器的内部有一个吸热液芯热管9，用于把热传递给支架8、10凸缘，进而散发出去。电流通过线圈时产生感应磁场H和诱发电场E。触发产生的电子在电场中被加速，加速电子与钠原子碰撞，小部分被离子化，形成等离子体，以维持电流，大部分被激发到高能级上。当电子从高能级返回到低能级时放出光子，产生可见光。
二、高频电子源由下列部分组成
该电源关键在于以下几点
(1)系统电路的工作方式与变压器原理类似。功率藕合器(倍增器)的线圈可看成初级线圈，次级线圈由放电腔内的放电电流构成。与变压器的不同之处在于次级线圈(即放电腔内气体)的初始击穿，即灯的点燃，是由倍增器线圈产生的轴向电场Ez引起的，而驱动放电泡内气体及金属蒸汽放电的，则是由线圈中变化磁通产生的水平部分电场E。E必须大于过渡时期所需的每一个电子密度值的螺线放电以维持电场。
(2)钠灯与一切卤化物灯一样，从激发到稳定瞬态过程中阻抗变化很大。该电路原理适用于具有放电通道的其他多种金属卤化物灯。
(3)高频转换高频高压HF发生器是电路核心，它是一个半桥电路。这个半桥电路的两个MOS管轮流开和关，占空比为50％，给输入网络提供一个方波。输入网络由灯和线圈及一个附加匹配藕合谐振回路组成，其谐振频率设计成稍低于开关频率，从而使输出电流成正弦波。
由于该灯有全开和全关的特性，因此能获得非常高的效率。线路在高频时会增加开关损耗，本电路采用过渡谐振零电压开关技术。在一个过渡时期两个功率器件都保持关闭状态的停滞时间内，功率器件的输出电容放电以减少损耗。
三、抗干扰措施干扰可分为两种辐射干扰(电磁场干扰)和传导干扰(极限电压干扰)。
辐射干扰(1)该钠灯系统的高频电子源装置放在一个矩形金属盒内，以屏蔽高频电场。(2)本放电灯(
图1)把感应线圈放置在放电泡凹腔内，即设计成内激励，其好处之一是恰好利用了放电泡中气体放电时形成的等离子体层，对电磁场辐射起了屏蔽作用。因此，磁泄漏完全符合国际标准EMI抑制中LISPR15规定。如用户对磁泄漏有特殊要求，本灯采取的措施是在放电泡外涂覆一层透明导电膜并调整放电腔内感应线圈位置。
传导干扰对于所有无极放电灯，较难办的是对极限电压干扰(TVD处理基准)的处置。本灯通过一个交替绕在初级线圈(功率藕合器上线圈)上的次级线圈减少TVD。次级线圈与初级线圈反向绕制，其一端与初级线圈相接，另一端放空。高压情况下，感应电压通过这个次级线圈消除了初级线圈的部分电场，但毫不影响初级线圈的磁场。
方框图中的电磁干扰滤波器包含常模和共模抑制电路，作用是防止高频电子源中产生的高频进入电网。
权利要求1.一种无极感应钠灯，该灯通过电磁感应点燃，其特征在于其构造为在一以真空密封形式封闭的温度隔离罩(1)内装置有一以真空密封形式封闭的放电泡(2)，该放电泡(2)用不与钠蒸汽起反应的玻璃制成，在该放电泡(2)内充有供电离的钠、钠蒸汽和稀有气体，放电泡(2)的中心有一个连通底端的凹进的空腔(3)，在该空腔(3)内放置有功率藕合器；功率藕合器的构造包括一个由软磁材料制成的管状铁芯(6)，其外径套装有由合成材料制成的套筒(4)，在套筒(4)的外径上卷绕有感应线圈(5)；在功率藕合器的下端装有吸热液芯热管(9)，该吸热液芯热管(9)为密闭管状容器，内部装有液体，其上端插入管状铁芯(6)；所述温度隔离罩(1)，放电泡(2)均连接于支架(8)，所述吸热液芯热管(9)的下端与套筒(4)一起伸出凹腔(3)外与散热支架(8)的凸缘固连，所述功率藕合器的输出端用同轴电缆(10)连接与感应线圈相连的高频电子源(7)。
2.如权利要求1所述的无极感应钠灯，其特征在于在所述功率藕合器的感应线圈(5)的外围反方向缠绕有一次级线圈用于减少极限电压干扰，该次级线圈一端与感应线圈(5)相连，另一端放空。
3.如权利要求1所述的无极感应钠灯，其特征在于所述温度隔离罩(1)的外形呈球头圆柱形，所述放电泡(2)，所述内凹空腔(3)均呈依次减小的球头圆柱形。
专利摘要一种无极感应钠灯，在一以真空密封形式封闭的温度隔离罩内装置有一以真空密封形式封闭的放电泡，在该放电泡内充有供电离的钠、钠蒸汽和稀有气体，放电泡中心凹进的空腔内放置有功率耦合器；在功率耦合器的感应线圈的外围反方向缠绕有一次级线圈，在功率耦合器的下端装有吸热液芯热管，所述功率耦合器的输出端用同轴电缆连接与感应线圈相连的高频电子源。本实用新型具有寿命较长，光输出大，成本较低，使用温度不受外界热交换与四周空气对流的影响。
文档编号H01J65/04GK2265594SQ96244818
公开日1997年10月22日 申请日期1996年11月28日 优先权日1996年11月28日
发明者曹江, 李菁 申请人:曹江, 李菁