专利名称：混合式调光节能灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调光、节能的日光灯或荧光灯，属于电子和电光源技术领域。所述节能灯包括灯管、电源、功率调节器三部分。该发明特征是采用直流、交流混合激励的方法使荧光灯发光，借以解决目前日光灯或荧光灯存在的不能大范围调光或大范围调光降低灯管寿命的问题，本发明还用限压技术解决了目前电子镇流器过压烧坏的技术问题，使节能灯技术真正实用化。
目前市售电子镇流器控制的节能灯普遍存在三大技术缺陷使其不能大面积推广使用。这三大技术缺陷是1.冷启动，灯丝初始激励不正常，造成灯丝附近灯管壁变黑;
2.当采用调压调光时，低压启动不仅不稳定而且更容易使初始激励失常，造成所述灯管壁变黑;
3.当电网过压时，经常烧毁晶体三极管或场效应管。
本发明目的就在于采用一系列新技术方法克服上述缺陷，使新型荧光灯有更长的使用寿命，能大范围调光、避免过压烧毁元器件。这一系列新技术方法是1.建立专门的加热灯丝的电路，不仅可以在常压下实现热启动而且在功率调至最低时仍能得到相同的初始灯丝加热实现热启动，从而较好地解决了常压和低压下灯管变黑问题，有效地提高了节能灯的使用寿命，尤其是为调节功率调光提供了实用化的可能性。
这种专门的加热灯丝的电路特点是A.在灯丝外侧的负载电容旁并接一个二极管与电容串联的电路，该电容比负载电容大得多，在启动时它将负载电容短路，使灯丝得到足够的瞬时加热电流。这个电容称之为灯丝加热电容，它解决了灯丝加热启动问题，将大大提高灯管寿命。
B.为上述灯丝加热电容提供一个直流源，这个直流源不随交流调压而改变。
2.上述直流源除了启动时加热灯丝外，还在启动后给两个灯丝之间施加一个直流激励电场，该电场与电子镇流器提供的交流激励电场迭加，形成了混合式激励发光新方法。所以该直流源既是灯丝加热源又是直流激励源。该方法使交流激励功率大幅度变化时灯管发光可调且稳定。
3.在所述电子镇流器整流桥的直流侧并接一只压敏电阻，防止在过压情况下烧毁功率管。
至于电子镇流器功率调节器的构成方法则是既多又容易，例如交流调压法、功率管控制信号调节法、占空比调节法、扼流电感调节法等等。
下面结合实施例具有说明上述发明的技术细节。
图1是上述发明的第1实施例示意图，功率调节器是交流调压器。
图2是上述发明的第2实施例示意图，功率调节器是功率管控制器。
图3是上述发明的第3实施例示意图，功率调节器是占空比调节器。
图4是上述发明的第4实施例示意图，功率调节器是电感调节器。
图5是上述发明的第5实施例示意图，功率调节器是斩波器。
参看图1，实施例1中功率调节器是交流调压器[8]。直流电源[1]输入端与所述调压器[8]的输入端并联，直流电源[1]的直流输出端串接一只启动电阻[9]之后并接到灯管[3]灯丝的内侧，调压器[8]的输出端是电子镇流器[2]的交流输入端。负载电容[4]在灯管[3]的外侧串接在灯丝之间，定极二极管[5]与灯丝加热电容[6]串联之后并联在电容[4]两端，所述加热电容[6]的两端又并接有放电电阻[7]。显然，灯丝加热具有一个独立的电路，不管所述电子镇流器[2]的功率如何变化，启动瞬时灯丝的加热强度都是一样的。这就保证了在任何情况下都避免冷启动。除此之外，在热启动结束之后，直流电源[1]在两个灯丝之间形成了一个直流激励电场，它与电子镇流器[2]所形成的交流激励电场互相耦合。实验证明，在交直流电场强度弱到都不能单独使灯管正常发光情况下，两个电场迭加耦合后就可以正常发光。这种正常发光随交流电场强度的变化而改变亮度，从而达到了调光目的。在这里，视加热强度电阻[9]可以取消。调压器[8]可以是可控硅移相调压，也可以是自耦变压器调压，调压可以手动也可以遥控。
参考图2，实施例2中的功率调节器是功率管控制器[10]，其调节方法是当电子镇流器功率管是晶体三极管[11]时，可以在三极管基极输入端串接一只电位器[12]或在基射极间并接一只电位器[13]，电位器还可以是非连续的具有电子或机械开关控制的电阻并联器[14]，用这些方法来调节基极电流借以调节功率;当功率管是场效应管[15]时，可以在管[15]的栅源极间并接电位器[13]而在栅极输入端接一只固定电阻[16]，或者[13]与[16]替换过来，利用分压比可调的方法来调节栅源电压，为了安全尚需利用稳压二极管[17]来限制[13]、[16]压降和。同样地，电位器[13]可以是上述的具有开关控制的电阻并联器[14]。还有一种办法是在栅源极间并接一个具有机械或电子开关控制的稳压管并联器[18]，借以调节栅源压。用这些调栅源电压方法来调节电子镇流器功率。所述开关可以手控也可以遥控。
参看图3，实施例3中的功率调节器是占空比调节器[19]。其方法是在电子镇流器功率管[20]的控制端[21]上接占空比调节器[19]的输出端，施加占空比可调的控制信号。在一个振荡周期内，利用占空比的调节，可以调节功率管的导通时间，借以调节功率。显然，一个周期内，“空”与“占”调节的极限应是各为50%(功率最大情况)。占空比调节器是一个特定周期的占空比可调的方脉冲发生器，这样的发生器在数字电路技术中可列举许多，这里不必赘述。所述特定周期最好的是由电子镇流器电容、电感形成的固有振荡频率所决定的周期，以利于达到最佳节能效果。
参照图4，实施例4中的功率调节器是电感调节器[22]。其方法是调节电子镇流器扼流圈的电感，借以调节功率。调节器有漏磁调节器[24]、线圈调节器[25]两种类型，所述漏磁调节器是利用调节动铁芯[26]与静铁芯[27]之间的相对位置借以调节漏磁来实现调节扼流圈电感，图中[23]是线圈。所述线圈调节器[25]是利用短接和串接不同线圈借以改变总线圈匝数的办法来改变扼流圈的电感的。例如开关[28]可以使总匝数由N1+N2改变为N1。开关[28]可以是机械的也可以是电子的，可以是一个也可以是多个，N1、N2这样的分线圈也可以是多个。开关[28]可手控也可遥控。
参看图5，实施例5中的功率调节器是一个电流斩波器。图中[29]是一个开关管，其控制极[30]接有占控比可调的振荡器[31]，调节占空比，就可以调节开关管输出电流的大小，借以调节电子镇流器的输出功率，本实施例与实施例3的不同之处在于开关管直接将整流桥[32]输出的直流斩波成方波脉冲后直接施加到灯丝上，而没有电容的充放电振荡过程。图中[33]是所述压敏电阻，象前述电子镇流器一样，它并接在所述有电子镇流器的直流电源正负极间，借以保护功率管和其它元器件。图中[34]、[35]分别为限流电阻和稳压管，以便给振荡器[31]提供一个合适的电源。图中电容[36]一端接所述合适电源的正极，另端通过二极管[39]接开关管[29]的控制极[30](例如场效应管的栅极)，在电容[36]的正极上分别接有放电电阻[37]和放电二极管[38]，它们的另一端则都接在电源负极上。当电源开关打开以后，电容[36]充电使开关管[29]全相角打开，充电完毕后开关管[29]则受控于占空比可调的振荡器[31]，从而对直流源斩波供电。全相角打开时是直流启动加热灯丝，斩波供电是交直流混合激励。当然，灯管内侧两灯丝间仍可再施加一个另外的直流电源[1]。即这是一种交直流激励的占空比可调的斩波逆变电源。
上述2～4实施例中只叙述了功率调器，在这些实施例中的电子镇流器[2]作为交流激励源其输出均与一个独立的直流激励源[1]输出并联，灯管外侧的负载电容器[4]均并联有二极管[5]定极的灯丝加热电容[6]。因这些内容与实施例1相同，故没有一一交付。
所述直流激励源[1]可以是任何形式的交流变直流的整流源，尤其是倍压整流源。
上述实施例中最佳实施例是调压器类功率调节器组成的交直流混合激励电源。
实验表明，本发明技术是有效的。
权利要求
1.一种混合式调光节能灯，包括灯管、激励电源、功率调节器三部分，其特征是所述激励电源由输入、输出分别并联的交、直流激励源混合构成，所述灯管的灯丝外侧并接一只经二极管定极的灯丝加热电容，所述功率调节器设在交流激励源系统中，用改变所述交流源功率的办法调光。
2.根据权利要求1所述节能灯，其特征是所述交流、直流激励源输出端并接在所述灯管灯丝的内侧，其外侧的所述灯丝加热电容还并接一只放电电阻。
3.根据权利要求1所述节能灯，其特征是所述直流激励源是一个倍压整流源，其直流侧中串有一只启动电阻。
4.根据权利要求1所述节能灯，其特征是所述交流激励源是整流桥直流侧并接压敏电阻的电子镇流器。
5.根据权利要求1和4所述节能灯，其特征是所述功率调节器是一个给所述电子镇流器提供交流输入的调压器。
6.根据权利要求1和4所述节能灯，其特征是所述功率调节器是所述电子镇流器的晶体三极管基极电流调节器或所述电子镇流器的场效应管栅源电压调节器。
7.根据权利要求1和4所述节能灯，其特征是所述功率调节器是一个控制电子镇流器功率管的占空比调节器。
8.根据权利要求1所述节能灯，其特征是所述交直流混合激励源和功率调节器是一个直流启动、交直流激励的占空比可调的斩波逆变电源。
9.根据权利要求1所述节能灯，其特征是所述功率调节器是一个电子镇流器的扼流圈电感调节器。
10.根据权利要求1、5、6、7、8所述节能灯，其特征是所述功率调节器的控制可以手控也可以遥控。
全文摘要
本发明提出了一种新型节能灯。这种节能灯可以进行大范围的调光。该发明特点是采用交流、直流两种电场混合激励发光技术、软启动灯丝加热技术和功率调节技术，达到了节能、延长寿命和调光三个目的。
文档编号H05B41/00GK1087978SQ9211402
公开日1994年6月15日 申请日期1992年12月10日 优先权日1992年12月10日
发明者蔡礼君, 邓警玲 申请人:蔡礼君