专利名称：无灯丝节能灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种无灯丝的节能灯的工作原理和制造工艺。
背景技术：
作为“冷光源”的日光灯，因其发热小，亮度高，成本低和节能等优点早已成为照明 行业的主导者。日光灯通常主要有两部分镇流器和光管，镇流器又分为电感镇流器和电子 镇流器两种，电感镇流通常要与启辉器配合使用，电感镇流器虽然寿命长，但它是一个限流 功率器件，本身是一个发热体，因此用它给日光灯镇流并不节能，所以，这种镇流器自然就 被电子镇流器取代了。电子镇流器具有体积小、重量轻、发热少和成本低等特点，因此被广 泛地应用于各种节能灯中。目前，包括日光灯在内的各种节能灯，其发光体即灯管具有固定的结构和生产工 艺。从结构上看，灯管是一根两端封闭的玻璃管，两端分别嵌入两根电极，电极之间是一根 灯丝，所以，一根光管内有两根灯丝，两端共有四个电极；管壁内侧涂有荧光粉等发光材料 后抽成真空并密封。工作时，电流经过灯丝，灯丝发热并释放电子，在两端高压电场的激化 下，真空管被击穿，高能电子打在荧光粉上，使荧光粉发光。这种发光灯必须依赖于两端灯丝的存在才能正常工作，由于灯丝长期工作于较大 的电流和较高的电压下，发热严重，灯丝材料逐渐挥发甚至断裂，使灯管两端逐渐变黑，亮 度变小，直到不亮。因此，灯丝的品质直接影响灯管的发光品质和寿命。能不能制造一种没有灯丝的节能灯管，这样灯管的品质就不会因为灯丝的衰老而 变差，也不会因为灯丝的烧断而报废？
发明内容
本发明的目的在于制造出一种无灯丝的节能灯，这种节能灯的灯管内没有灯丝， 灯管的两端分别有一个电极，这两个电极接在一个串联的高频LC谐振回路中，利用谐振时 产生的高压来启动灯管发光，同时利用谐振回路中的电感来限流。当灯管启亮后，灯管变成 了一个内阻较小的电阻，取代了 LC谐振回路中的电容C，谐振被破坏，这时，原来谐振回路 中的电感L就变成了一个镇流器，限制了流过灯管的电流，从而稳定了光管的工作状态。无灯丝节能灯的灯丝可以做成多种形状，如条状、片状、螺旋状等；灯管的形状也 可多样化，如直条形、圆形、回形、螺旋形、阵列形和H形等等。所用高频LC谐振回路的驱动 器可以是自激式，也可以是他激式，工作频率在20KHz-100KHz之间。本发明的有益效果无灯丝节能灯由于灯管内没有灯丝，所以灯管的寿命长、光衰 小、光效高，也不会出现灯管两端变黑的现象；其驱动电路工作于高频交流状态，具有体积 小、成本低、重量轻、功耗小、能效高等优点，特别是采用了 LC谐振原理来启动灯管工作，确 保了灯管在瞬间启动发光。
图1是无灯丝节能灯的工作原理图。图2是无灯丝节能灯的灯管的结构示意图。图3是无灯丝节能灯的一个应用实例。图1中，Ll为高频电感，Cl为谐振电容，B为灯管，C3和C4为桥路电容，Ql和Q2 为输出三极管，D为驱动器。图2中，G为灯管的玻璃管，El和E2分别是灯管两端的电极。图3中，Ll为高频电感，Cl为谐振电容，B为灯管，C3和C4为桥路电容，Ql和Q2 为输出三极管，BIRG为全桥整流器，C2为电源滤波电容，Bl为自耦变压器，Rl和R2为限流 电阻，R3和R4为反偏电阻，R5为触发电阻，C5为触发电容，R6为Ql的正偏电阻，Dl和D2
为反偏二极管。
具体实施例方式工作原理如图1所示，高频电感Ll和电容Cl组成一个LC谐振回路，灯管B与谐 振电容Cl并联，回路的一端串联在由电容C3和C4的中点，另一端串联在由输出三极管Ql 和Q2的中点，形成了一个8字形的电流桥路，输出三极管Ql和Q2处于异步导通状态，即， 当Ql导通时，Q2截止；当Ql截止时，Q2导通；Ql和Q2的通断由驱动器决定，驱动器可以是 自激式，也可以是他激式，工作频率在20KHz-100KHz之间。在灯管B没有点亮之前，相当于灯管B的两个电极El和E2完全开路，电阻为无穷 大，电感Ll和电容Cl组成一个串联的LC谐振回路，在电感Ll放电时，电容Cl上产生高压， 这个高压直接加在灯管B的两个电极El和E2上，释放高能电子，将灯管内的气体击穿，同 时，高能电子撞击管壁上的荧光粉发光；灯管点亮后，由于灯管的击穿，电极El和E2之间的 电阻急剧下降，相当于在谐振电容Cl的两端加了一个阻值较小的电阻，Cl被短路失效，由 电感Ll和电容Cl组成的串联谐振电路的谐振状态被破坏，不再谐振，这时，电感Ll就成了 一个限流器，限制了流经灯管B的电流，从而稳定了灯管的功率状态。灯管结构无灯丝节能灯的灯丝可以做成多种形状，如条状、片状、螺旋状等，材料 必须是耐高温不易挥发的金属如钨等；灯管的形状也可多样化，如直条形、圆形、回形、螺旋 形、阵列形和H形等等，灯管的截面可大可小。灯管的结构、材料和工艺决定了灯管的主要 参数，包括功率、色温、光效等。举例说明如下如图3所示，这是一个自激式驱动的无灯丝节能灯的工作原理图。高频电感Ll和 电容Cl组成一个LC谐振回路，灯管B与谐振电容Cl并联，回路的一端串联在由电容C3和 C4的中点，另一端经自耦变压器Bl的输入绕组后串联在由输出三极管Ql和Q2的中点，形 成了一个8字形的电流桥路，Bl的两个输出绕组处于反相状态，因此，输出三极管Ql和Q2 处于异步导通状态，即，当Ql导通时，Q2截止；当Ql截止时，Q2导通。在灯管B没有点亮之前，相当于灯管B的两个电极El和E2完全开路，电阻为无穷 大，电感Ll和电容Cl组成一个串联的LC谐振回路，在电感Ll放电时，电容Cl上产生高压， 这个高压直接加在灯管B的两个电极El和E2上，释放高能电子，将灯管内的气体击穿，同 时，高能电子撞击管壁上的荧光粉发光；灯管点亮后，由于灯管的击穿，电极El和E2之间的
4电阻急剧下降，相当于在谐振电容Cl的两端加了一个阻值较小的电阻，Cl被短路失效，由 电感Ll和电容Cl组成的串联谐振电路的谐振状态被破坏，不再谐振，这时，电感Ll就成了 一个限流器，限制了流经灯管B的电流，从而稳定了灯管的功率状态。
在灯管的材料和工艺方面，可以采用无极灯的材料和工艺，制成无灯丝的单极灯， 这样的节能灯，具有无极灯的高亮度、长寿命的特点，又可以使用上述驱动和输出电路，这 种电路的工作电压低、对元器件的要求比无极灯的低得多，因此，具有成本低、发热小、能效 高、寿命长等优点。
权利要求
1.一种无灯丝的节能灯，它的灯管内没有灯丝，两端分别有一个电极，这两个电极接在 一个串联的高频LC谐振回路中，利用谐振时产生的高压来瞬间启动灯管发光；当灯管启亮 后，灯管变成了一个内阻较小的电阻，取代了 LC谐振回路中的电容Cl，谐振被破坏，这时， 原来谐振回路中的电感Ll就变成了一个镇流器，限制了流过灯管的电流，从而稳定了光管 的工作状态。
2.无灯丝节能灯的灯丝可以做成多种形状，如条状、片状、螺旋状等，材料必须是耐高 温不易挥发的金属如钨等。
3.无灯丝节能灯的灯管形状也可多样化，如直条形、圆形、回形、螺旋形、阵列形和H形 等等，灯管的截面可以根据功率大小的要求来调整。
4.无灯丝节能灯所用高频LC谐振回路的驱动器可以是自激式，也可以是他激式，工作 频率在20KHz-100KHz之间。
全文摘要
一种无灯丝的节能灯，它的灯管B内没有灯丝，两端分别有一个电极，这两个电极接在一个串联的高频LC谐振回路中，利用谐振时产生的高压来瞬间启动灯管发光；当灯管启亮后，灯管变成了一个内阻较小的电阻，取代了LC谐振回路中的电容C1，谐振被破坏，这时，原来谐振回路中的电感L1就变成了一个镇流器，限制了流过灯管的电流，从而稳定了光管的工作状态。无灯丝节能灯的灯丝可以做成多种形状，灯管的形状也可多样化。所用高频LC谐振回路的驱动器D可以是自激式，也可以是他激式，工作频率在20KHz-100KHz之间。无灯丝节能灯，灯管的寿命长、光衰小、光效高，不发黑；其驱动电路工作于高频交流状态，具有体积小、成本低、重量轻、功耗小、能效高等优点。
文档编号H05B41/14GK101998737SQ20091016846
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月21日 优先权日2009年8月21日
发明者朱斯忠 申请人:余明月