专利名称：低压无频闪机床安全节能荧光灯的制作方法
一种低压无频闪机床安全节能荧光灯。
已有交流荧光灯有低耗、安全和长寿命等许多明显的优点，但是它的频闪会引起头痛和疲劳，使一些人心率加速。因此，剑桥大学的阿诺德·威尔金斯博士警告说荧光灯每秒闪100次，眼睛虽看不见，但是影响大脑和眼睛的神经细胞。因此，交流荧光灯在一些场合受到应用限制，特别是在与荧光灯电源具有相同频率或整数倍的电机工作场所的照明，如各类车床等的照明，为防止事故的发生，是不能用交流荧光灯这就是一直沿用以市电220V，50HZ，降至36V作为供电电压的白炽灯照明的原因。众所周知，白炽灯虽然频闪较弱，但仍有频闪，作为热光源其发光效率又很低，耗能大，寿命短。
本发明的目的在于克服以上缺点，提供一种低压安全，完全无频闪，适合机床的安全节能的新型荧光照明装置。
本发明是这样实施的专门设计的一直流低管压降的荧光灯管，在总体结构上保证其管压降与电源输入直流电压值仅偏低几伏范围内。配合相应的荧光灯控制器实现高频启辉，稳定直流工作，产生无频闪光。
下面结合附图详细给出本发明的具体实施例。
图1、本发明的总体结构示意图。
图2、荧光灯管结构示意图。
图3、荧光灯控制器电路原理图。
其中，1灯罩，2荧光灯管，3控制器，4灯头，5连接孔，6荧光粉，7玻管壳，8阳极(P)，9阳极引线，10阴极(灯丝)K，11阴极引线，12磁座。
如图1所示，本发明主要由照明灯体的直流低管压降的荧光灯管2，与之相适应的荧光灯控制器3，作为护套和电连接的灯头4，可附设在其上的磁座12，以及有反光聚光作用的灯罩1，共五部分组成。
如图2所示，荧光灯管2由阳极(P)8和阴极K10，密封在抽成高真空并充有惰性气体和少量汞的玻管壳7内构成且玻管壳7的内壁上涂有稀土三基色荧光粉6。在结构、充气种类及压强上保证灯管2的直流管压降足够低且控制在较小的偏差范围内，即灯管2的直流管压降的额定值比输入交流电源电压额定值低3V左右，其直流管压降的最大值不超过输入交流电压额定值。作为一个例子，见表1，一只功率为10W的灯管，其直流管压降应控制在额定值±3V的范围内。相应的对灯管2的外形尺寸、管内结构等有一定的要求。通常10W灯管的管内径为φ17.5±1MM，管长230～250MM。灯管长度和直径比约保持在12～14范围内，特别设计的阳极8，是用钛汞齐带制成表面积充分大的形状，如圆环等形状，即当灯管直径允许时，阳极圆环直径或阳极接收电子的表面尽可能大一些。灯管阴极10可与交流荧光灯管的双螺旋灯丝相同。为了提高灯丝10的寿命，可将它绕成三螺旋状。而灯管2的外形，可根据需要制成直管型、紧凑型或π型各种形式，图1所示为π型管形。
表1
灯管2内的惰性气体最好为氪-氩混合气体，总压强在300～400PA范围内，氪-氩气体比在2∶1～5∶1之间选定，以保证灯管直流管压降在额定电流下满足在限定范围内。
灯管2的注汞量应比相应的交流灯管稍多数毫克，而且工艺上应从灯管的阳极端注入。
玻管壳7内壁上涂有稀土三基色荧光粉，其色温控制在2700～3200°K，要求足够的光通量，如10W荧光灯光通量为600LM以上。
跟灯管2适配以保证灯管2电子启辉、直流稳定状态下工作的荧光灯控制器3，是由整流滤波、电子稳流电路和电子启辉电路三部分组成，并可置于灯头4内。如图3所示，即由四只整流管D1-4和电容C1构成桥式整流或滤波;晶体管BG1、电阻R1、电珠Z和四只二极管D6-9构成电子稳流，以控制和稳定流过灯管2的工作直流。晶体管BG2、振荡变压器B、电阻R3、电容C2、二极管D10和发光管D5则构成电子启辉电路该变压器B设有初级绕组L1和两组次级绕组L2和L3，且L2的一端与阳极P连接，另一端与初级绕组L1相串联，而绕组L3与阳极K相串联，提供予热灯丝电压。
当电源接通后而灯管尚未点燃时，晶体管BG2产生几十KHZ的高频振荡，随着灯丝的予热，绕组L2上的高压也逐渐加大而使灯管2击穿启辉，随之直流经由L1，L2流过灯管2。此时BG1集电极上，致使BG2截止;振荡即停止。
考虑到一只10瓦灯相当于60瓦白炽灯的照明，上述灯头4上可以设置能安装两根灯管2的插座(图中未画出)，以便根据需要加大照度。内壁镀高反光层的灯罩1是用塑料制成，装配在灯头4上，为便于移动照明，在灯头4或其底座上可以设置一磁座12。
综上所述，本发明的优点是显而易见的，具有低耗低压安全和无频闪等特点，是新一代机床照明的理想光源。
权利要求
1.低压无频闪机床安全节能荧光灯，它包括照明灯、灯罩[1]和灯头[4]，其特征在于它还包括设置在灯头[4]上的磁座[12]，且照明灯为一直流工作状态下的低管压降的荧光灯管[2]和与之相适应的荧光灯控制器[3]所组成，其中，A)荧光灯管[2]是由分别设置在玻管壳[7]两端上的圆环状阳极[8]，双螺旋或三螺旋状阴极[10]并被密封在抽成高真空又充有氪--氩混合惰性气体和少量汞的玻管壳[7]内构成且玻管壳[7]的长度和直径比在12～14范围内，并在其内壁上涂有稀土三基色荧光粉[6]；其内所充氪-氩气体的比例在5∶1至2∶1范围内，总压强保持在300PA～400PA之间；B)保证荧光灯管[2]电子启辉稳定，直流状态下工作的荧光灯控制器[3]，由整流滤波、电子稳流电路和电子启辉电路三部分组成，四只整流管D1-4和电容C1构成桥式整流和滤波晶体管BG1、电阻R1、电珠Z和四只二极管D6-9构成控制和稳定流过灯管[2]的工作直流，晶体管BG2，振荡变压器B，电阻R3电容C2、二极管D10和发光管D5构成电子启辉电路，该变压器B设有初级绕阻L1和两组次级绕组L2和L3，且L2的一端与阳极P连接；另一端与初级绕组L1相连接；绕组L3提供灯丝[10]予热电压。
2.根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于上述灯头[4]上可以设置能安装两根灯管[2]的插座。
3.根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于上述阳极[8]，是用钛汞齐带制成表面积充分大的形状，如圆环状等。
全文摘要
本发明涉及一种安全节能的机床用灯—低压无频闪机床安全节能灯。它由专门设计的低压荧光灯管，与之相应的控制器，灯头和灯罩组成。荧光灯控制器由整流滤波、电子稳流和电子启辉电路构成。实现了灯管高频启辉，稳定直流工作、无频闪。还可根据需要在灯头上再加装一只灯管照明或设置磁座以方便随处移动。本发明的特点是发光效率高、节能、低压安全、寿命长，是新一代机床照明的理想光源。
文档编号H05B41/232GK1110830SQ9411055
公开日1995年10月25日 申请日期1994年4月18日 优先权日1994年4月18日
发明者余希湖, 孙志楷 申请人:青岛海洋大学