專利名稱：利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，特別涉及利用高頻功率啟動熒光燈，即使在熒光燈的2個管腳中的1個管腳接觸不良時，也能啟動熒光燈的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置。
如上所述，根據啟動方式，熒光燈的啟動電路分為啟動器式熒光燈啟動電路(Glow starter circuit)、快速啟動式熒光燈啟動電路(Rapid startingcircuit)、瞬時啟動型熒光燈啟動電路(Instant starting circuit)以及半導體啟動式熒光燈啟動電路。
上述啟動器式熒光燈啟動電路如
圖1所示，使用啟動器1對熒光燈2兩邊負電極進行預熱，在啟動器1的接點分離的瞬時，根據扼流線圈3產生高壓脈沖電壓啟動熒光燈2，而點亮熒光燈2后電壓變低，啟動器1停止動作。
上述快速啟動式熒光燈啟動電路如圖2所示，在穩定器上另纏有電極加熱用線圈5，且按開關的同時電極加熱電流開始流通，等到上升至一定程度的電極溫度后啟動電壓變低時，熒光燈7自然點亮。
上述瞬時啟動型熒光燈啟動電路如圖3所示，給熒光燈9加高電壓，在不對燈絲進行預熱的情況下，瞬時點亮熒光燈，而用于瞬時點亮的熒光燈叫作細管，其比普通的預熱啟動型的熒光燈細而長，屬于管末端具有一個管腳的熱負極型，由使用磁漏變壓器11的電路來點燈。
半導體啟動式熒光燈啟動電路如圖4所示，包括啟動用半導體元件13。以啟動用半導體元件13的開關作用或者負極加熱用線圈17對兩端負極進行預熱，并以啟動用半導體元件13的開關作用點亮熒光燈15。在啟動過程中，由熒光燈電流及負極加熱用線圈17對負極進行加熱。
另一方面，上述啟動器式熒光燈啟動電路中使用的預熱啟動型熒光燈如圖5所示，在玻璃管20的兩端有具兩個管腳的基架23，電極是雙重線圈鎢絲25，為使電子發射充分，電極上面涂有Ba、Ca等氧化物。
而且，玻璃管20內密封有少量的水銀和使點燈容易的氬，而且在玻璃管20內壁上均勻涂有薄的熒光體。
具有上述結構的預熱啟動型熒光燈放電時，經放電通路會產生電氣性絕緣破壞，并由自由電子持續放電。
但預熱啟動型熒光燈如圖6所示，當過度預熱燈絲25時，由于燈絲25易被氧化，熒光燈的光輸出會急劇下降。
與此相反，使用于不以高壓預熱電極而啟動燈的瞬時啟動型熒光燈啟動電路的瞬時啟動型熒光燈(細管熒光燈)如圖7所示，將燈絲31的兩端系在一起，管腳33只有一個。這種瞬時啟動型熒光燈不需要預熱電流，瞬時向兩端施加數百伏的電壓而強制放電。
還有，如圖8所示，由于瞬時啟動型熒光燈在點亮時不會因預熱而給燈絲31造成損傷，因此在熒光燈的光輸出初期和末期，其狀態變化很少。
但上述啟動器式熒光燈啟動電路，存在熒光燈啟動器的點燈速度慢及故障頻繁的問題。快速啟動式熒光燈啟動電路，由于是具有負電極預熱線圈的變壓器結構，不僅尺寸較大且重量較重，發熱及功率損耗也大，并且需使用特定的快速專用熒光燈(FLR)，在寒冷地帶存在不宜啟動的問題。
并且，瞬時啟動型熒光燈啟動電路制造成變壓器結構，因此尺寸大又比較重，發熱和功率損耗比較大，而且又必須使用特定的細管熒光燈(FSL)的問題。而半導體啟動式熒光燈啟動電路屬于一般觸發方式的電路，存在因預熱方式及以幾個觸發脈沖長時間啟動不穩定的熒光燈而產生的問題。
而且，上述各啟動電路因為各種現場的特殊性，即在熱、冷、灰塵、地震的情況下、在潮濕的隧道中或工場等地區，經常會出現管腳的接觸不良的情況，由此導致熒光燈不能順利動作的問題。
為達到上述目的，本實用新型提出一種利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，包括電源、熒光燈管，扼流變壓器、整流器、高頻脈沖電壓生成器、保護器，其中扼流變壓器，其一端與交流電源的負極電連接，另一端與所述的燈管及整流器相連，接收所述交流電源供給的交流電源并截止特定頻率以上的高頻，再向所述整流器及熒光燈管輸出。
整流器，其連接在所述熒光燈管的兩端，對經過所述扼流變壓器輸入的交流電進行電波整流后向所述高頻脈沖電壓生成器輸出。
高頻脈沖電壓生成器，其與整流器的正負兩端相連接，在熒光燈管未啟動的狀態下接收所述整流器電波整流后的直流電壓，產生高頻脈沖電壓并啟動熒光燈管，且熒光燈管點亮后停止高頻脈沖電壓的產生。
保護器，其與整流器及高頻脈沖電壓生成器的兩端相連，檢測所述整流器所輸出的直流電壓，如果檢測出過電壓則停止所述高頻脈沖電壓生成器的動作，從而保護上述高頻脈沖電壓生成器。
所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其所述的整流器由電涌吸收用變壓器、電阻及多個二極管構成的橋式電路所組成，其中，電涌吸收用變壓器的一端連接到燈管的一端，另一端連接到所述橋式電路一臂的中點上；電阻的一端連接到燈管的另一端上，另一端連接到所述橋式電另一臂的中點上。
所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其所述高頻脈沖電壓生成器由晶體管驅動器和晶體管組成，其分別與所述整流器的橋式電路的兩個端點相連接。
所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其所述晶體管是隨著上述晶體管驅動器輸出的高頻信號進行開關動作并產生高頻脈沖電壓，所述晶體管的發射極連接到從所述整流器輸出的直流電源的負端，所述晶體管的集電極連接到從整流器輸出的直流電源的正端。
所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其所述晶體管驅動器，在熒光燈管未啟動的狀態下接收所述整流器供給的直流電壓，為使所述晶體管進行開關動作，將高頻信號供給所述晶體管的基極，若熒光燈管點亮就停止高頻信號的輸出，其由穩壓二極管和高頻生成器組成。
所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其所述晶體管驅動器的穩壓二極管，與所述整流器所輸出的直流電源的正端電連接。
所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其所述的高頻生成器由電阻、高頻振蕩用變壓器及脈沖生成器組成，所述電阻的一端連接到所述晶體管的發射極，另一端通過所述高頻振蕩用變壓器連接到所述晶體管的基極，對晶體管的基極進行保護。
所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其所述脈沖生成器由二端交流開關、電阻及電容器組成，其所述二端交流開關由連接在整流器所輸出的直流電源正端的電阻及連接在負端的電容器的充放電時間常數驅動，向所述晶體管的基極提供連續的脈沖信號。
所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其所述保護器由電壓檢測用電阻、門信號生成器及可控硅組成，其中所述電壓檢測用電阻，連接到所述整流器所輸出的直流電源正端；所述可控硅連接在所述脈沖生成器的電容器的兩端上；所述門信號生成器，由電解質電容器及兩個串聯的分壓電阻并聯組成，可控硅的控制端連接到所述串聯電阻的中間，通過所述電壓檢測用電阻接收直流電壓，將門信號輸入到所述可控硅的控制端。
所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其所述可控硅連接到向所述晶體管的基極提供電壓的所述電容器的兩端。
如上所述，本實用新型是利用高頻功率啟動熒光燈，從而達到與現有的啟動電路不同的效果，即不需使用為得到高壓輸出而使用的變壓式變壓器及隔離高壓為目的的保護裝置。
而且，即使熒光燈的2個管腳中的1個管腳發生接觸不良也能啟動熒光燈，由此可以防止，照明工具的插座因受潮、落灰等產生接觸點部位的彈簧失去彈性或因接觸部位的腐蝕導致熒光燈管腳接觸不良而產生的啟動不良現象，還可以防止熒光燈及穩定器受損。
而且，亮燈后不會產生高頻脈沖電壓，且熒光燈發生不穩定放電、異常電壓現象時，再啟動動作會瞬時完成，因此穩定性得到了提高，且因光度變化小，在節能方面也有很好的效果。
圖4是現有的半導體啟動式熒光燈啟動電路電路圖；圖5是預熱啟動型熒光燈結構圖；圖6是預熱啟動型熒光燈的光速變化曲線圖；圖7是瞬時啟動型(細管)熒光燈結構圖；圖8是瞬時啟動型熒光燈的光速變化曲線圖；圖9是本實用新型的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置電路圖。
圖9是本實用新型的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置。利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置由交流電源40、扼流變壓器L1、整流器50、高頻脈沖電壓生成器60、保護器70及熒光燈管80所組成。
上述扼流變壓器L1，其一端與交流電源40的負(N)極電連接，另一端與所述的燈管及整流器相連，且接收上述交流電源40供給的交流電源并截止特定頻率以上的高頻，再向上述整流器50及熒光燈管80輸出。
上述整流器50，其連接在所述熒光燈管的兩端，對經過上述扼流變壓器L1輸入的交流電進行電波整流后向上述高頻脈沖電壓生成器60輸出，且由電涌吸收用變壓器L2、電阻R1及多個二極管D1、D2、D3、D4組成，而該多個二極管D1、D2、D3、D4構成一橋式電路，其中，電涌吸收用變壓器L2的一端連接到燈管的一端，另一端連接到所述橋式電路一臂的中點上；電阻R1的一端連接到燈管的另一端上，另一端連接到所述橋式電路另一臂的中點上。
上述電涌吸收用變壓器L2可以吸收經過上述扼流變壓器L1輸入的交流電中的電涌成份，而上述多個二極管D1、D2、D3、D4是對經過上述電涌吸收用變壓器L2清除電涌成份后輸入的交流電進行電波整流后輸出，上述電阻為緩沖用電阻。
另外，上述高頻脈沖電壓生成器60，其與整流器的正負兩端相連接，在熒光燈80未啟動的狀態下接收上述整流器50電波整流后的直流電壓，產生高頻脈沖電壓并啟動熒光燈80，且熒光燈80的點亮后停止高頻脈沖電壓的產生，其由晶體管驅動器62和晶體管TR組成。
上述晶體管驅動器62，在熒光燈80未啟動的狀態下接收上述整流器50供給的直流電壓，為使上述晶體管TR進行開關動作，將高頻信號供給上述晶體管TR的基極B，若熒光燈80點亮就停止高頻信號的輸出，其由穩壓二極管ZD和高頻生成器64組成。
晶體管TR是隨著上述晶體管驅動器62輸出的高頻信號進行開關動作并產生高頻脈沖電壓，而上述晶體管TR的發射極E連接到從整流器50輸出的直流電源的-端，上述晶體管TR的集電極C連接到從整流器50輸出的直流電源的+端。
另外，上述晶體管驅動器62的穩壓二極管ZD，與上述整流器50所輸出的直流電源的+端電連接，其在熒光燈80未啟動的狀態下，將上述整流器50所輸出的直流電壓引入高頻生成器64，使高頻生成器64輸出高頻信號；如果熒光燈80被點亮并且上述整流器50所輸出的直流電壓降為穩定電壓，則切斷正在向上述高頻生成器64引入的直流電壓，使上述高頻生成器64不輸出高頻信號。
上述高頻生成器64，通過上述穩壓二極管ZD接收上述整流器50所輸出的直流電壓，且為使上述晶體管TR進行開關動作，向晶體管TR的基極B提供高頻信號。
另外，高頻生成器64由電阻R2、高頻振蕩用變壓器L3及脈沖生成器66組成，而上述電阻R2連接到上述晶體管TR的基極B，對晶體管TR的基極進行保護。
上述脈沖生成器66通過上述穩壓二極管ZD接收直流電壓，且根據電阻R3及電容器C1的充放電時間常數可連續輸出脈沖信號，上述高頻振蕩用變壓器L3從上述脈沖生成器66輸入脈沖信號并進行高頻振蕩，并向上述晶體管TR的基極B提供高頻信號。
上述脈沖生成器66由二端交流開關DA、電阻R3及電容器C1組成，而上述二端交流開關DA根據連接在整流器50所輸出的直流電源+端的電阻R3及連接在-端的小電容器C1充放電時間常數被驅動，向上述晶體管TR的基極B提供連續的脈沖信號。
此外，上述保護器70，其與整流器及高頻脈沖電壓生成器的兩端相連，是檢測上述整流器50所輸出的直流電壓，如果檢測出過電壓則停止上述高頻脈沖電壓生成器60的動作，從而保護上述高頻脈沖電壓生成器60，其由電壓檢測用電阻R6、門信號生成器72及可控硅SD組成。
上述電壓檢測用電阻R6，連接到上述整流器50所輸出的直流電源+端，檢測上述整流器50所輸出的直流電壓的過電壓，當檢測出過電壓時，將電壓輸入到上述門信號生成器72。
上述門信號生成器72，通過上述電壓檢測用電阻R6接收直流電壓，將門信號輸入到上述可控硅SD的控制端，其由電解質電容器C2及分壓電阻R5、R4組成。
上述電解質電容器C2通過上述電壓檢測用電阻R6接收直流電壓而充電，而上述分壓電阻R5，R4分壓電解質電容器C2的電壓后，作為上述可控硅SD的控制信號輸入。
另外，上述可控硅SD，連接到向上述晶體管TR的基極B提供電壓的上述電容器C1的兩端，且當檢測過電壓時，由上述門信號生成器72輸入控制信號而導通，從而停止向上述晶體管TR的基極B提供電源的上述電容器C1的動作，電源被切斷，直到恢復正常為止一直停止上述高頻脈沖電壓生成器60的動作，從而保護上述高頻脈沖電壓生成器60。
具有如上構成的本實用新型的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，對其作用及效果進行詳細說明如下。
從交流電源40輸入的交流電源，由扼流變壓器L1截止特定頻率以上的高頻，再輸入到整流器50及熒光燈80，且由上述扼流變壓器L1截止特定頻率以上的高頻后輸入的交流電源，再經由上述整流器50的電波整流后輸出到高頻脈沖電壓生成器60。
即，上述通過扼流變壓器L1輸入的交流電源，由上述整流器50的電涌吸收用變壓器L2吸收電涌成份，而通過上述電涌吸收用變壓器L2消除電涌成份后輸入的交流電源，經由多個二極管D1、D2、D3、D4進行電波整流后輸出。
此外，上述高頻脈沖電壓生成器60在熒光燈80未啟動的狀態下，從上述整流器50接收直流電壓并產生高頻脈沖電壓，從而點亮熒光燈80，而若點亮熒光燈80則會中斷高頻脈沖電壓的產生。
即，在熒光燈80未啟動的狀態下，從上述整流器50所輸出的直流電壓會大于穩定電壓，若如上所述從整流器10輸出的直流電壓大于穩定電壓，則晶體管驅動器62的穩壓二極管ZD將直流電壓引入到晶體管驅動器62的高頻生成器64。
如上所述，若經過穩壓二極管ZD將直流電壓引入到高頻生成器64，高頻生成器64的脈沖生成器66根據電阻R3及電容器C1的充放電時間常數產生連續的脈沖信號，再引入到高頻振蕩用變壓器L3。
此外，上述高頻振蕩用變壓器L3接收由上述脈沖生成器66輸出的脈沖信號，且為使晶體管TR進行開關動作，向晶體管TR的基極B提供高頻信號，從而使上述晶體管TR進行開關動作。
如上所述，當晶體管TR進行開關動作時，會產生高頻脈沖電壓，由此生成的高頻脈沖電壓與上述扼流變壓器L1的電壓疊加，當達到熒光燈80的放電電壓的瞬間，熒光燈80則點亮。
另一方面，如上所述若熒光燈80點亮，扼流變壓器L1適當限制電流，從上述整流器50輸出的直流電壓降為穩定電壓。
如上所述，若整流器50所輸出的直流電壓降為穩定電壓，穩壓二極管ZD則會切斷引入高頻生成器64的直流電壓。
因此，高頻生成器64的脈沖生成器66不輸出脈沖信號，且因高頻振蕩用變壓器L3不產生高頻信號，熒光燈80維持其亮燈狀態。
如上所述，當熒光燈80的電壓從放電電壓降為穩定電壓時，穩壓二極管ZD的后端的直流電壓被切斷，從而使高頻生成器64停止高頻脈沖電壓的產生。當發生異常情況(如過電壓)，使熒光燈80的電壓變為放電電壓狀態時，在穩壓二極管ZD的后端繼續存在直流電壓，由此高頻生成器64動作并產生高頻脈沖電壓，給高頻脈沖電壓生成器60即晶體管TR帶來不良影響。
此時，保護器70的上述電壓檢測用電阻R6檢測從上述整流器50輸出的直流電壓，如果檢測出過電壓，則向門信號生成器72引入直流電壓，而若門信號生成器72的電解質電容器C2結束充電，則通過分壓電阻R4，R5向可控硅SD的控制端輸入控制信號。
此外，上述可控硅SD接收從上述門信號生成器72輸入的控制信號而導通，并停止向晶體管TR的基極B供應電源的電容器C1的工作，從而切斷電源，并且直到恢復正常為止一直中斷高頻脈沖電壓生成器60的動作，由此保護高頻脈沖電壓生成器60。
權利要求1.一種利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，包括電源、熒光燈管，其特征在于還包括扼流變壓器、整流器、高頻脈沖電壓生成器、保護器，其中扼流變壓器，其一端與交流電源的負極電連接，另一端與所述的燈管及整流器相連，接收所述交流電源供給的交流電源并截止特定頻率以上的高頻，再向所述整流器及熒光燈管輸出；整流器，其連接在所述熒光燈管的兩端，對經過所述扼流變壓器輸入的交流電進行電波整流后向所述高頻脈沖電壓生成器輸出；高頻脈沖電壓生成器，其與整流器的正負兩端相連接，在熒光燈管未啟動的狀態下接收所述整流器電波整流后的直流電壓，產生高頻脈沖電壓并啟動熒光燈管，且熒光燈管點亮后停止高頻脈沖電壓的產生；保護器，其與整流器及高頻脈沖電壓生成器的兩端相連，檢測所述整流器所輸出的直流電壓，如果檢測出過電壓則停止所述高頻脈沖電壓生成器的動作，從而保護上述高頻脈沖電壓生成器。
2.如權利要求1所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其特征在于所述的整流器由電涌吸收用變壓器、電阻及多個二極管構成的橋式電路所組成，其中，電涌吸收用變壓器的一端連接到燈管的一端，另一端連接到所述橋式電路一臂的中點上；電阻的一端連接到燈管的另一端上，另一端連接到所述橋式電路另一臂的中點上。
3.如權利要求1所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其特征在于所述高頻脈沖電壓生成器由晶體管驅動器和晶體管組成，其分別與所述整流器的橋式電路的兩個端點相連接。
4.如權利要求3所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其特征在于所述晶體管是隨著上述晶體管驅動器輸出的高頻信號進行開關動作并產生高頻脈沖電壓，所述晶體管的發射極連接到從所述整流器輸出的直流電源的負端，所述晶體管的集電極連接到從整流器輸出的直流電源的正端。
5.如權利要求3所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其特征在于所述晶體管驅動器，在熒光燈管未啟動的狀態下接收所述整流器供給的直流電壓，為使所述晶體管進行開關動作，將高頻信號供給所述晶體管的基極，若熒光燈管點亮就停止高頻信號的輸出，其由穩壓二極管和高頻生成器組成。
6.如權利要求5所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其特征在于所述晶體管驅動器的穩壓二極管，與所述整流器所輸出的直流電源的正端電連接。
7.如權利要求5所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其特征在于所述的高頻生成器由電阻、高頻振蕩用變壓器及脈沖生成器組成，所述電阻的一端連接到所述晶體管的發射極，另一端通過所述高頻振蕩用變壓器連接到所述晶體管的基極，對晶體管的基極進行保護。
8.如權利要求7所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其特征在于所述脈沖生成器由二端交流開關、電阻及電容器組成，其所述二端交流開關由連接在整流器所輸出的直流電源正端的電阻及連接在負端的電容器的充放電時間常數驅動，向所述晶體管的基極提供連續的脈沖信號。
9.如權利要求1所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其特征在于所述保護器由電壓檢測用電阻、門信號生成器及可控硅組成，其中所述電壓檢測用電阻，連接到所述整流器所輸出的直流電源正端；所述可控硅連接在所述脈沖生成器的電容器的兩端上；所述門信號生成器，由電解質電容器及兩個串聯的分壓電阻并聯組成，可控硅的控制端連接到所述串聯電阻的中間，通過所述電壓檢測用電阻接收直流電壓，將門信號輸入到所述可控硅的控制端。
10.如權利要求9所述的利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其特征在于所述可控硅連接到向所述晶體管的基極提供電壓的所述電容器的兩端。
專利摘要本實用新型提供一種利用高頻功率的瞬時啟動型熒光燈裝置，其包括熒光燈管；接收外部提供的交流電，截止特定頻率以上的高頻后輸出的扼流變壓器；對通過扼流變壓器輸入的交流電進行電波整流后輸出的整流器；在未啟動熒光燈的情況下，接收整流部供應的直流電壓，由此生成高頻脈沖電壓并啟動熒光燈，若熒光燈點亮后停止高頻脈沖電壓的生成的高頻脈沖電壓生成器；及對整流器輸出的直流電壓進行檢波后，若檢測出過電壓，則停止高頻脈沖電壓生成器的動作，從而保護高頻脈沖電壓生成器的保護器，本實用新型利用高頻啟動熒光燈，具有即便熒光燈的2個管腳中的1個管腳發生接觸不良，也能順利啟動熒光燈的效果。
文檔編號H05B41/16GK2560187SQ0220120
公開日2003年7月9日 申請日期2002年1月8日 優先權日2002年1月8日
發明者李晴雨 申請人:金勇三