專利名稱：：一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種金屬鹵化物燈，特別是涉及一種一體化的陶瓷金屬鹵化物燈。本發明適合于民用照明和公共照明的一體化的70瓦、IOO瓦陶瓷金屬鹵化物燈。
背景技術：
：所謂"一體化的陶瓷金屬鹵化物燈"是指由EE27標準燈頭、高頻電子鎮流器、金屬鹵化物光源和相應的結構件組成的一體化光源，旋入燈座接通電源即能工作。它必須滿足節能、環保、體積小、重量輕、實用可靠的基本要求，才能成為商品化。民用照明和公共照明的陶瓷金屬鹵化物燈目前存在以下技術問題，1.體積大、重量重金屬鹵化物燈傳統上都采用由電感鎮流器、高壓補償電容和觸發器構成的控制器，所以體積大，要用130毫米X70毫米X50毫米的外殼裝下且份量重，重約1200克，無法制成一體化光源。低頻方式的電子鎮流器線路很復雜、成本高，也難以制成一體化光源，只有采用高頻工作方式的電子鎮流器，線路結構相對簡單，成本低，才有可能制成一體化的陶瓷金屬鹵化物光源，但是在高頻工作條件下，陶瓷金屬鹵化物燈會產生"聲頻振蕩"現象使得電弧光急劇晃動熄滅；2.在高頻工作條件下電弧光長期不穩定自從約20年前高頻電子鎮流器在熒光燈中推廣以來，研究者們對研發高頻金屬鹵化物燈電子鎮流器產生了濃厚興趣，按照"聲諧振"論點，高頻放電產生壓力波是必然的，只需破壞與管殼的諧振條件即可得到穩定放電，研究者們根據這一論點設計了多種方案如采用橢圓形或二端為錐形的電弧管殼，適當調制鎮流器運轉頻率，選擇能穩定運轉的頻率窗口等，雖歷20年努力，但在從數KHz到200KHz的頻率范圍內始終無法根除放電不穩定現象，無法使高頻電子鎮流器在金屬鹵化物燈中推開；3.線路方案復雜舉例，鎮流器除了高壓部分，還需要供集成電路工作的低壓直流電源，傳統的解決方案有四種，設計小功率的開關電源；用電源變壓器降壓；用電容器降壓；采用高壓集成電源芯片，這四種方案均不能用在一體化的陶瓷金屬鹵化物燈中，有體積、發熱、成本、可靠性等問題；4."熱"影響電子產品對工作環境的要求比較苛刻，要保持穩定可靠地工作，必須盡可能地降低熱對電子鎮流器的影響，金屬鹵化物燈的難點在于它是熱光源，光心溫度要達到110(TC以上，和鎮流器接合部的溫度接近20(TC，兩根燈引線(從接近光心的位置引出)又必須直接和電子鎮流器相接，可想而知傳導熱是多么厲害，除了傳導熱外還有光的輻射熱，在周圍形成38t:的小環境(在室溫23'C時)，電子鎮流器根本無法工作，對于電子鎮流器，除了外來的傳導熱和輔射熱的影響外，還有自身的耗散熱，降低自耗產生的溫升也是一個突出的問題，因此，克服熱影響是一個綜合性的問題，是能否成為實用性產品的關鍵。綜上所述，只有在解決了上述的問題，才有可能實現一體化的陶瓷金屬鹵化物燈。
發明內容本發明的目的是要提供一種一體化的陶瓷金屬鹵化物燈，它不但能有效地克服"聲諧振"現象且在160伏到260伏都能正常工作，而且，結構緊湊、體積小、重量輕、散熱隔熱良好及電路簡潔，同時實現一體化的70瓦、100瓦陶瓷金屬鹵化物燈的產品化，適合于民用照明和公共照明。為了實現上述的目的本發明提出如下設計方案本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈具有一陶瓷金屬鹵化物燈泡及燈頭，所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡及燈頭之間依次裝設有一陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭、隔熱片、空氣對流層、下散熱銅箔板、上散熱銅箔板、高頻電子整流器外殼及高頻電子整流器外殼上蓋，所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭呈喇叭形狀，所述的隔熱片上設有陶瓷金屬鹵化物燈泡引線孔，所述的空氣對流層的中央設有一孔，其周壁上還設有空氣對流進出口，所述的下散熱銅箔板上設有焊接點，所述的上散熱銅箔板上設有引線孔，所述的高頻電子整流器外殼的外壁為波紋形狀，其內設有高頻電子整流器，所述的高頻電子整流器包含有左電路板與右電路板，所述的左電路板上的電路由寬頻同步疊加電路、高頻逆變電路、功率驅動電路、3000伏高壓脈沖發生器電路及檢流控制電路所組成且形成電連接，所述的右電路板上的電路由低通濾波器電路、橋式整流和接地電路、有源功率因數校正電路及直流輔助電源電路所組成且形成電連接，所述的高頻電子整流器外殼上蓋呈喇叭形狀，所述的隔熱片、所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭依次固定在所述的空氣對流層的下端底面上，所述的空氣對流層、所述的下散熱銅箔板、所述的上散熱銅箔板、所述的高頻電子整流器外殼及所述的高頻電子整流器外殼上蓋均形成聯接固定，所述的高頻電子整流器外殼內的左電路板與右電路板是通過金屬針并排而間隔固定聯接且封裝在高頻電子整流器外殼內，所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡是焊接在所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭的下端端部上，所述的燈頭的下端端部是焊接固定在所述的高頻電子整流器外殼上蓋的上端端部上，所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡的燈絲引線的另一端是依次穿過所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭、隔熱片上的陶瓷金屬鹵化物燈泡引線孔、空氣對流層上中央的孔并與所述的下散熱銅箔板上的焊接點形成焊接電連接，所述的左電路板上的電路中的接點GND、接點M、接點DC400V、接點DC15V與右電路板上的電路中的接點GND、接點M、接點DC400V、接點DC15V分別通過金屬針一一形成焊接電連接，所述的左電路板上的電路中的3000伏高壓脈沖發生器電路的輸出端LAMP通過穿過所述的上散熱銅箔板上的引線孔的引線與所述的下散熱銅箔板上的悍接點焊接電連接，所述的右電路板上電路中的市電電源輸入端AV220通過引線且穿過所述的高頻電子整流器外殼上蓋與所述的燈頭上的焊接點形成焊接電連接，所述的3000伏高壓脈沖發生電路中的C23是焊接電連接在所述的下散熱銅箔板的焊接點上，且為并聯在燈絲的兩端。由于本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈采用的直流輔助電源電路、3000伏高壓脈沖發生電路簡潔有效，寬頻同步疊加控制電路也解決了一體化的陶瓷金屬鹵化物燈在高頻工作條件下產生"聲諧振"現象，確保了電弧光長期穩定工作，另外，結構件具有良好的隔熱、散熱效果，以解決高溫光源(光心溫度達到IIOO'C，電子鎮流器連接部位溫度達18(TC)對電子鎮流器的傳導熱和光輻射影響，并成功實現了產品化。本發明將陶瓷金屬鹵化物燈光源、高頻電子整流器、標準燈頭和相應的結構件組合在一起且形成一體化的陶瓷金屬鹵化物燈，既體積小，整個一體化的陶瓷金屬鹵化物燈總長度為255ram，橫向尺寸59mm，又重量輕，400克左右，使用方便，旋入燈座即可使用，性能優良，節電20%，功率因數達0.99%以上，啟動電流小于0.15A，160伏到260伏都能正常工作。本發明的具體結構由以下的實施例及其附圖給出。圖1是本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的結構裝配的示意圖。圖2是本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的隔熱片的示意圖。圖3是本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的空氣對流層的示意圖。圖4是本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的下散熱銅箔板的示意圖。圖5是本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的上散熱銅箔板的示意圖。圖6是本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的高頻電子整流器的電路板的結構的示意圖。圖7是本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的高頻電子整流器的結構的示意圖。圖8是本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的高頻電子整流器的左電路板上的電路的電氣原理圖。圖9是本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的高頻電子整流器的右電路板上的電路的電氣原理圖。圖10是本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的高頻電子整流器的寬頻同步疊加電路的電氣原理圖。圖11是本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的高頻電子整流器的3000伏高壓脈沖發生器電路的電氣原理圖。圖12是本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈的高頻電子整流器的直流輔助電源電路的電氣原理圖。具體實施方式-以下將結合附圖對本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈作進一步的詳細描述。參見圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11和圖12，該發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈由陶瓷金屬鹵化物燈泡(l)、陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)、隔熱片(3)、空氣對流層(4)、下散熱銅箔板(5)、上散熱銅箔板(6)、高頻電子整流器外殼(7)及高頻電子整流器外殼上蓋(8)及燈頭(9)所組成。所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡(1)及燈頭(9)之間依次安裝有一陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)、隔熱片(3)、空氣對流層(4)、下散熱銅箔板(5)、上散熱銅箔板(6)、高頻電子整流器外殼(7)及高頻電子整流器外殼上蓋(8)，所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)呈喇叭形狀，且采用鋁質材料制成，所述的隔熱片(3)為硅酸鋁隔熱片，其上設有陶瓷金屬鹵化物燈泡引線孔(301)、(302)，所述的空氣對流層(4)的中央設有一孔(401)，其周壁上還設有空氣對流進出口(402)，所述的下散熱銅箔板(5)上設有焊接點(501)、(502)、(503)、(504)、(505)、(506)，所述的上散熱銅箔板(6)上設有引線孔(601)、(602)，所述的高頻電子整流器外殼(7)由鋁型材制成，其外壁為波紋形狀，其內設有高頻電子整流器，所述的高頻電子整流器外殼上蓋(8)呈喇叭形狀，所述的高頻電子整流器包含有左電路板(10)與右電路板(11)，所述的左電路板(10)上的電路由寬頻同步疊加電路(101)、高頻逆變電路(102)、功率驅動電路(103)、3000伏高壓脈沖發生器電路(104)及檢流控制電路(105)所組成并形成電連接，所述的寬頻同步疊加電路(101)由R17、R33、R34、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C26、IC3及右電路板(11)上的電路中的R2、R3所組成，所述的3000伏高壓脈沖發生器電路(104)由R21、R22、R23、R24、R25、R30、R31、C21、C22、C23、L4、D17、Q5、Q6及Q7所組成，所述的右電路板(11)上的電路由低通濾波器電路(111)、橋式整流和接地電路(112)、有源功率因數校正電路(113)及直流輔助電源電路(114)所組成并形成電連接，所述的直流輔助電源電路(114)由R6、C6、C8、C9、C13、D4、D5、D7、IC1、IC2及L2所組成。所述的隔熱片(3)、所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)依次固定在所述的空氣對流層(4)的下端底面上，所述的空氣對流層(4)、所述的下散熱銅箔板(5)、所述的上散熱銅箔板(6)、所述的高頻電子整流器外殼(7)及所述的高頻電子整流器外殼上蓋(8)—一形成聯接固定，所述的高頻電子整流器外殼(7)內的左電路板(10)與右電路板(11)是通過金屬針(12)、(13)、(14)、(15)并間隔排而固定聯接，且還封裝在高頻電子整流器外殼(7)內，所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡(1)是焊接在所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)的下端端部上，所述的燈頭(9)的下端端部是焊接固定在所述的高頻電子整流器外殼上蓋(8)的上端端部上，所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡(1)的燈絲引線的另一端是依次穿過所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)、隔熱片(3)上的陶瓷金屬鹵化物燈泡引線孔(301)、(302)、空氣對流層(4)上中央的孔(401)并與所述的下散熱銅箔板(5)上的焊接點(503)、(504)形成焊接電連接，所述的左電路板(10)上的電路中的接點GND、接點M、接點DC400V、接點DC15V與右電路板(11)上的電路中的接點GND、接點M、接點DC400V、接點DC15V分別通過金屬針(12)、(13)、(14)、(15)形成焊接電連接，所述的左電路板(10)上的電路中的3000伏高壓脈沖發生器電路(104)的輸出端LAMP通過穿過所述的上散熱銅箔板(6)上的引線孔(601)、(602)的引線與所述的下散熱銅箔板(5)上的焊接點(505)、(506)焊接電連接，所述的右電路板(11)上電路中的市電電源輸入端AV220通過引線且穿過所述的高頻電子整流器外殼上蓋(8)與所述的燈頭(9)上的焊接點形成焊接電連接，所述的3000伏高壓脈沖發生電路(104)中的C23是焊接電連接在所述的下散熱銅箔板(5)的焊接點(501)、(502)上，且為并聯在燈絲的兩端。本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈組合了EE27標準燈頭、高頻電子整流器、陶瓷金屬鹵化物光源及相應的隔熱結構件且成為成一體化光源，旋入燈座接通電源就能工作。本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈將110個電子元器件所構成的高頻電子鎮流器壓縮在52毫米X52毫米X49毫米的空間里，整個一體化光源總長度在255毫米，重量400克。利用"有源功率因數校正電路"(簡稱APFC)中的"零電流檢測"副線圈做成直流輔助電源，并且解決了紋波、滯后、穩壓、功率等一系列問題后，將這種方案演變成可供多芯片同時使用的直流輔助電源，簡單可靠成本低，簡潔有效。3000伏高壓脈沖發生器，尤其是寬頻同步疊加控制電路，解決了在高頻工作條件下保10持電弧光長期穩定的難題，同時，也使體積壓縮、重量減輕，完全符合了國家對陶瓷金屬鹵化物燈向節能、環保、體積小、重量輕、實用可靠發展方向，本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈隔熱結構件的特點如下高溫的陶瓷金屬鹵化物燈泡(1)燒結在陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)上，陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)和高頻電子整流器外殼(7)之間通過空氣對流層(4)、下散熱銅箔板(5)和上散熱銅箔板(6)降低高溫，為了有助于降低空氣對流層(4)的溫度，陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)和空氣對流層(4)之間墊入隔熱片(3);從光源中心引出的兩根引線和高頻電子鎮流器的輸出引線分別焊接在下散熱銅箔板(5)上，使它們盡可能錯開距離，下散熱銅箔板(5)起到既導電又散熱的作用，一體化的金屬鹵化物燈的高頻電子鎮流器的電子線路結構相應分別安裝在一體化的金屬鹵化物燈的左電路板(10)與右電路板(11)上，左電路板(10)上的電路由四部分組成1、為了穩定高頻電弧光所采用的"寬頻同步疊加技術"的相關電路，包括高頻逆變電路；2、功率驅動電路和鎮流電感；3、3000伏高壓觸發脈沖發生器電路，4、檢流控制電路，左電路板(10)上輸出2個接點LAMP，直接和兩根燈引線相連，右電路板(11)由三部分構成1、抑制高頻電磁波的低通濾波電路；2、功率因數校正電路，包括整流接地，產生直流400伏；3、15伏直流輔助電源，輸入2個接點AC220伏，輸出接點DC400伏、接點DC15伏、用于調制的小幅度整流波接點M、接4個接點"GND"和左電路板(10)上對應的4個接點用金屬針對焊連接。本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈具有明顯的新穎性和廣泛的應用性，特別是對70瓦、IOO瓦的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈商品化更具有開拓性。本發明的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈和用傳統電感鎮流器構成的金屬鹵化物燈系統作比較，如下表所示-(在光通量均為5000流明的條件下比較)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權利要求1、一種一體化的陶瓷金屬鹵化物燈，它包括一陶瓷金屬鹵化物燈泡(1)及燈頭(9)，其特征在于所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡(1)及燈頭(9)之間依次裝設有一陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)、隔熱片(3)、空氣對流層(4)、下散熱銅箔板(5)、上散熱銅箔板(6)、高頻電子整流器外殼(7)及高頻電子整流器外殼上蓋(8)，所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)呈喇叭形狀，所述的隔熱片(3)上設有陶瓷金屬鹵化物燈泡引線孔(301)、(302)，所述的空氣對流層(4)的中央設有一孔(401)，其周壁上還設有空氣對流進出口(402)，所述的下散熱銅箔板(5)上設有焊接點(501)、(502)、(503)、(504)、(505)、(506)，所述的上散熱銅箔板(6)上設有引線孔(601)、(602)，所述的高頻電子整流器外殼(7)的外壁為波紋形狀，其內設有一高頻電子整流器，所述的高頻電子整流器包含有左電路板(10)與右電路板(11)，所述的左電路板(10)上的電路由寬頻同步疊加電路(101)、高頻逆變電路(102)、功率驅動電路(103)、3000伏高壓脈沖發生器電路(104)及檢流控制電路(105)所組成且形成電連接，所述的右電路板(11)上的電路由低通濾波器電路(111)、橋式整流和接地電路(112)、有源功率因數校正電路(113)及直流輔助電源電路(114)所組成且形成電連接，所述的高頻電子整流器外殼上蓋(8)呈喇叭形狀，所述的隔熱片(3)、所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)依次固定在所述的空氣對流層(4)的下端底面上，所述的空氣對流層(4)、所述的下散熱銅箔板(5)、所述的上散熱銅箔板(6)、所述的高頻電子整流器外殼(7)及所述的高頻電子整流器外殼上蓋(8)均形成聯接固定，所述的高頻電子整流器外殼(7)內的左電路板(10)與右電路板(11)是通過金屬針(12)、(13)、(14)、(15)并排而間隔固定聯接且封裝在高頻電子整流器外殼(7)內，所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡(1)是焊接在所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)的下端端部上，所述的燈頭(9)的下端端部是焊接固定在所述的高頻電子整流器外殼上蓋(8)的上端端部上，所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡(1)的燈絲引線的另一端是依次穿過所述的陶瓷金屬鹵化物燈泡接頭(2)、隔熱片(3)上的陶瓷金屬鹵化物燈泡引線孔(301)、(302)、空氣對流層(4)上中央的孔(401)并與所述的下散熱銅箔板(5)上的焊接點(503)、(504)形成焊接電連接，所述的左電路板(10)上的電路中的接點GND、接點M、接點DC400V、接點DC15V與右電路板(11)上的電路中的接點GND、接點M、接點DC400V、接點DC15V分別通過金屬針(12)、(13)、(14)、(15)一一形成焊接電連接，所述的左電路板(10)上的電路中的3000伏高壓脈沖發生器電路(104)的輸出端LAMP通過穿過所述的上散熱銅箔板(6)上的引線孔(601)、(602)的引線與所述的下散熱銅箔板(5)上的焊接點(505)、(506)焊接電連接，所述的右電路板(11)上電路中的市電電源輸入端AV220通過引線且穿過所述的高頻電子整流器外殼上蓋(8)與所述的燈頭(9)上的焊接點形成焊接電連接，所述的3000伏高壓脈沖發生電路(104)中的C23是焊接電連接在所述的下散熱銅箔板(5)的焊接點(501)、(502)上，且為并聯在燈絲的兩端。2、根據權利要求1所述的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈，其特征在于所述的寬頻同步疊加電路(101)由R17、R33、R34、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C26、IC3及右電路板(11)上的電路中的R2、R3所組成。3、根據權利要求1所述的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈，其特征在于所述的3000伏高壓脈沖發生器電路(104)由R21、R22、R23、R24、R25、R30、R31、C21、C22、C23、L4、D17、Q5、Q6及Q7所組成。4、根據權利要求1所述的一體化的陶瓷金屬鹵化物燈，其特征在于所述的直流輔助電源電路(114)由R6、C6、C8、C9、C13、D4、D5、D7、IC1、IC2及L2所組成。全文摘要一種一體化的陶瓷金屬鹵化物燈，它包括燈泡及燈頭之間依次裝設有呈喇叭形狀的燈泡接頭、設有燈泡引線孔的隔熱片、中央設有孔的且其周壁上還設有空氣對流進出口的空氣對流層、設有焊接點的下散熱銅箔板、設有引線孔的上散熱銅箔板、其內設有高頻電子整流器的且外壁為波紋形狀的高頻電子整流器外殼及呈喇叭形狀的外殼上蓋，高頻電子整流器包含有由寬頻同步疊加電路、高頻逆變電路、功率驅動電路、3000伏高壓脈沖發生器電路及檢流控制電路組成的左電路板與由低通濾波器電路、橋式整流和接地電路、有源功率因數校正電路及直流輔助電源電路組成的右電路板，左電路板與右電路板是由金屬針并排而間隔聯接且封裝在高頻電子整流器外殼內。本發明體積小、重量輕、散熱隔熱良好及電路簡潔，適合于民用照明和公共照明。文檔編號H01J61/52GK101165850SQ20061011717公開日2008年4月23日申請日期2006年10月16日優先權日2006年10月16日發明者張家訓申請人:張家訓