专利名称：荧光灯功能扩充装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一套萤光灯的功能扩充装置，它有多个部件，最适合与长寿萤光灯配套。
现有萤光灯的镇流器在启动和照明时都工作，它的阻抗与灯管是严格配套的，因此，难以调节亮度和保护阴极、无法进一步提高启动能力，再是灯管压降都很低，这对节电也不利。
本发明的任务是提供一套使萤光灯尤其长寿萤光灯进一步节电和使用方便的装置，此装置的主要部件是经济节电的镇流器、长寿命高效率的灯管、灯路中的开关器、延时器及多能开关和亮度还原器。
本发明的任务是以如下方式完成的将镇流器的线圈设多个抽头，将铁芯的气隙消除，将灯管做得细长和发挥管外电极的作用。这样就提高了灯管的电压降和发光效率，同时也便于减小镇流器的体积和提高灯的功率因数。镇流器的抽头与亮度开关的配合就实现了亮度调节。
本发明使长寿萤光灯更加完善，当采用下面详细描述的实施例结构时，可得到特好的使用及节电效果。
以下结合附图对本发明做详细描述。
图1是配有本发明的A种电路的长寿萤光灯电路图。
图2是配有本发明的B种电路的长寿萤光灯电路图。
图3是配有本发明的C种电路的长寿萤光灯电路图。
图4是配有本发明的D种电路的长寿萤光灯电路图。
图5是灯管座和直管型吊灯的外形。
图6是长寿阴极的构造和长寿高效灯管的外形。
参照图1.[1]是镇流器，有与亮度开关联接的多个抽头和一个低压线圈(1-1)。变动亮度开关(K-2)的档位就使镇流器的阻抗有所改变。另一种镇流器是无抽头也无低压线圈，用于C种电路的长寿萤光灯。
它的铁芯都和常用小型变压器的“日”状铁芯一样，都不留气隙而且用较薄的硅钢片做，这样可减少磁阻和涡流。是灯管支路的开关器，双向可控硅(2-F)的初始触发靠延时器[3]，工作中是靠镇流器的低压线圈(1-1)及电容器(2-C)提供触发电流，另外还可用高频电流触发，能量由镇流器的低压线圈提供。是延时器，(3-T)是放大管。另外两种是由两个三极管与相应元件构成的“单稳态触发器”及“施密特触发器”。[4]是变压器支路开关器，双向可控硅(4-F)受氖管(4-N)控制。触发电流还可在电容器(4-C)处串接一个小变压器取得。[5]是与灯管[7]和管外电极[6]联接的变压器。[6]、[7]是管外电极极及灯管。
本发明，这“A”种电路 已在长寿萤光灯上后，就使灯增加了“亮度可调”和“节电”的功能。
参照图2结合图1多能开关(K-1)的常闭触头(K-1-b)和常开触头(K-1-c)都受触头(K-1-a)的拉杆的带动，每拉动一次开关(K-1)这三个触头就动作一次。是有三个触头(2-a)(2-b)(2-c)的继电器，都由延时器[3]的线圈(2-L)制。这前两个触头是调节灯管的阴极环流;后一个触头是启动专用。支路中的灯泡(Q)
也起电阻作用，启动器(S)一般不工作，只是在停电长时间后再来电时帮助启动。
这种配套方式构成的长寿萤光灯的“B”种电路最简单，工作也很可靠。独有特点是镇流器和变器[5]合为一体。
参照图3结合图1这“C”种接法的长寿萤光灯所用本发明的部件及电路结构形式和“A”种的基本一样，不同之处是变压器支路的开关器[4]是用带桥式整流电路的单向可控硅(4-S)及触发电流来自与氖管(4-N)串联的小型变压器(4-B)的次级线圈。灯管支路的开关器[2]也是用与桥式整流电路相联的单向可控硅(2-S)，它的初始触发电流来自延时器[3]，维持电流来自与(2-S)单向可控硅并联的电容器(2-C)。
这种配套方式及电路的特点是可控硅的触发不受电流相位的影响，还可删掉镇流器的低压线圈。(与灯管相联的线圈为省事起见没有画出，灯管也没画。)参照图4结合图3这用本发明的部件所接的“D”种电路的长寿萤光灯的变压器支路的开关器「4」的构造与“C”种的一样。灯管支开关器[2]由延时器[3]的线圈(2-L)制的常闭式触头(2-a)和多能开关(K-1)的常闭触头(K-1-)构成。拉动开关时灯就很好地实现先预热后启动。[8]是亮度还原器，它由可控硅(8-S)、与延时器上的线圈(2-L)同铁芯的线圈(8-L)、氖管(8-N)、电容(8-C)、电阻(8-R)及相应的机械装置构成。在电源电压很低时将亮度开关拔到最大亮度档位，触头(K-2-b)就将电路接通，当电源电压回升到一定数值时，氖管(8-N)的导电就使亮度开关退回次亮度档位。调整亮度的电路很多，但都需管。这种灯路最适合于电压不稳地区的居民。
再参照图1图2图3图4这4个图的共同特点是靠本发明的作用及电路联接方式实现先预热后启动，按此原理及电器元件的特性还可构成多种灯路，上述这4种接法中的电子电路可以做成集成电路，这就更加完善。
参照图5由直条状灯架(5-1)、V状灯罩(5-2)、附件箱(5-3)、灯管座(5-4)等本发明的部件与灯管「7」所构成的直管型长寿萤光灯，管外电极「6」也设在灯架上。灯管座(5-4)有一个弹簧片做的心片(5-4-2)和定在筒状金属上的一对边片(5-4-3)，它们分别与灯管的心脚及边脚接触。动座的上方设有弹簧和滑杆，以便更换灯管。
对于其他形状灯管的灯罩和灯架，灯罩灯架是随灯管的形状做相应的变动，但管外电极都设在灯架上。
参照图6上图是长寿阴极结构，(6-1)是用耐离子轰击的材料做成的一对呈“L”状的阴极罩，是焊接在灯丝-也就是原来阴极引线上并且和灯丝处在一个平面上。灯丝结构及电子粉都和原来一样，灯丝直径的增加会大幅度延长阴极的使用寿命，电子粉耗光后可靠增大阴极环流来实现热发射。为了接触良好及降低成本，灯管头分两种，一种是现有的，另一种是圆头的。它的边脚就是灯箍，(6-3)，心脚(6-2)是圆形绝缘板中心的空心铆钉。灯丝引线的另一端就焊在这两个零件上。
下图是长寿高效萤光灯管(直形)外形，它分两种，另一种是没设阴极罩。这些灯管内的气体和现有的一样，这些灯管共同特点是比现有灯管细而长。(a)(b)是中功率的，(c)(d)是小功率及大功率的。这大功率的直形灯最适合于教室和车间。
为了美观和光线集中，灯管可做成V、U、M、N、W、S、C、D、O、及龙形。靠这多种形状和彩色萤光粉可组成多种很美丽的图案，可与相应的灯架、灯罩及电路组成很豪华的长寿萤光灯。
大量试验已证明灯管做的细而长可很有效地提高灯管的电压降和发光效率，灯管有大的电压降这一特点，又可将镇流器的阻抗设得较小-也就是将镇流器的体积减小。这样，又使镇流器进一步经济和节电，使灯的功率因教和发光效率再进一步提高。
这种细而长的灯管用现有萤光灯电路是难以启动，而靠管外电极从中部启动是很容易的。这套萤光灯功能扩充装置可使灯的发光效率比现有萤光灯提高20%以上，功率因数提高40%以上，一般灯管的使用达原来3倍以上，长寿高效灯管的使用寿命可达现有灯管的3-10倍，镇流器的成本可下降到原来的80-50%。灯的启动电压和环境温度比现有的大幅度放宽。灯的功能远远比现有的齐全。
再结合以上附图图1中所用的变压器[5]的初级线圈(5-1)与电容器并联后再与开关器[4]串联，两个同样的次级线圈(5-3)(5-4)的中心抽头分别接开关器[2]和电源，线圈两端分别都接灯管的灯管脚。高压线圈(5-5)直接联在管外电极[6]上，管外电极的数量可按灯管长度、和线圈电压而定，一般是用4个管外电极，高压线圈的输出电压要450V以上。低压线圈(5-2)是为延时器及继电器提供电能的。
图3中的小型变压器(4-B)的次级线圈上设有整流虑波电路。
图4中的灯管及变压器[5]的部分线圈没画出，图3也这样，这两个部件的构造及接法都和图1一样。
图6中的另一种灯管是用现有阴极，但灯管做的细而长，工作时它也有较大的电压降(指灯管两端)。
新发明的这长寿高效灯管，因灯管细而长，所以能提高发光效率和功率因数，但用现有萤光灯电路是难以启动。
图3中(K3)是弱光开关。
图4中线圈(8-L)与(2-L)套在同一个铁芯上。
图6中图是长寿阴极的电路符号。
权利要求
1.一套由经济节电的镇流器[1]、灯管支路的开关器[2]、变压器支支路的开关器[4]、延时器[3]、多能开关[K-1]、亮度开关[K-2]及亮度还原器[8]和灯架灯罩等构成的荧光灯功能扩充装置的电路和机械部分，其特征在于设有多个独立线圈的变压器[5]的长寿萤光灯加此装置后能更可靠地实现预热启动及增加功能个数，可参照图1、2、3、4、5。
2.本发明按照独立权利要求1规定的电路装置，其配套灯的特征是a.在镇流器[1]和灯管[7]这两个部件串联的电路里再串接支路开关器[2]，它的初始导通由延时器[3]提供能量，此开关器有两种，电子式的开关元件是可控硅，电磁式的是继电器和触头，b.在变压器[5]的初级线圈(5-1)与电源联接的电路里串接一个开关器[4]，一种是受灯管旁路里的氖管(4-N)控制，另一种是受延时器[3]控制，前种开关元件是可控硅，后种开关部件是继电器和触头，c.延时器[3]靠电阻电容的充电及放电能力实现延时，电能由变压器[5]的低压线圈(5-2)提供，d.本扩充装置的电路有多种，A种电路的灯管支路开关器[2]的双向可硅(2-F)在初始触发后所用的触发电流靠镇流器的低压线圈(1-1)再加相应元件来提供，变压器支路的开关器[4]的双向可控硅(4-F)所用的触发电流靠通过氖管(4-N)和相应元件直接由镇流器上引入，e.扩充装置的B种电路是触头(K-1-b)(K-1-c)(2-c)做为开关器[2][4]，触头(2-a)(2-b)调节阴极环流，用变压器[5]的初级线圈(5-1)做镇流器，这些触头靠延时器[3]的线圈(2-L)及多能开关(K-1)的拉杆来控制，f.扩充装置的C种电路和A种的接近，不同之处是灯管支路开关器[2]用与桥式整流电路相联的单向可控硅(2-S)，维持电流靠与它本身并联的电容器(2-C)提供，变压器支路的开关器[4]也用与另一桥式整流电路相联的单向可控硅(4-S)，它的触发电流由灯管旁路中与氖管(4-N)串联的小型变压器(4-B)的次级线圈加设整流虑波器后提供，g.扩充装置的D种电路中，变压器支路的开关器[4]和C种的一样，灯管支路的开关器[2]是触头两个，这两个触头分别受延时器[3]的线圈(2-L)及多能开关(K-1)的拉杆的控制，可参照图1、2、3、4。
3.本发明按照独立权利要求1规定的装置，其特征在于a.经济节电的镇流器[1]的铁芯不留气隙，线圈有两种，一种设有多抽头，以便与亮度开关(K-2)联接及改变亮度，另一种无中间抽头，b.多能开关(K-1)内设有受拉杆控制的常闭式触头(K-1-b)和常开式触头(K-1-c)，c.亮度还原器[8]由氖管(8-N)、可硅及相应元件构成，电源电压达一定数值时就氖管的导电作用将可控硅触发，使亮度开关(K-2)处次亮度档次，d.A、C、D这三种电中的开关器及延时器可做成集成电路，e.灯管座(5-4)中设有与灯管的心脚对应的而有弹性的心片(5-4-2)和与边脚对应的而还与套筒联接的边片(5-4-3)，f.直形灯管的灯架呈长条状，附件箱(5-3)、灯罩(5-2)、灯管座(5-4)及管外电极都设在灯架(5-1)上，形灯管的灯罩灯架都要随灯管的形状做相应的变动，可参照图1、2、3、4、5。
4.长寿高效萤光灯管是这套装置中作用别致的部件，其特征是灯管细而长及有长寿阴极，可参照图6。
5.本发明按照独立权利要求4规定的灯管，其特征在于a.灯管阴极的灯丝引线上焊接一对用耐离子轰击的材料做的“L”状的阴极罩(6-1)，它与灯丝处在同一平面上，b.灯管头有两种，一种是现有的，另一种是圆头的，它是一个处在中心的圆顶心脚(6-2)，一个是灯箍-称它为边脚(6-3)，可参照图6。
6.本发明按权利要本4规定的灯管，其特征是灯管细而长，工作时有较高的电压降，有直形和多种弯形，可参照图6。
全文摘要
该装置由镇流器、灯管支路开关器、变压器支路开关器延时器、多能开关、亮度开关、亮度还原器及灯架、灯罩等组成。它能使灯的光效提高20％以上、使镇流器的成本降到原来80％以下，而且使灯的亮度可调及使功率因数提高40％以上，最适合与长寿荧光灯配套。
文档编号H01J61/02GK1059064SQ9010536
公开日1992年2月26日 申请日期1990年8月11日 优先权日1990年8月11日
发明者朱先利 申请人:朱先利