專利名稱：一種非放射性物質啟輝器的制作方法
技術領域：
本發明涉及啟輝器領域，具體為一種非放射性物質啟輝器。
背景技術：
啟輝器是日光燈中重要的電子器件，起到點燃燈管的作用。現有技術的啟輝器內部封入了氚水、夜光粉等放射性物質，以便在暗處也能夠很好的起動啟輝器。但放射性物質會對周圍的環境造成破壞，尤其是啟輝器使用壽命結束后，更是會對周圍環境造成放射性污染。目前如歐盟都已出臺相關政策法規規定在照明行業不得使用放射性物質。
發明內容
本發明目的是提供一種非放射性物質啟輝器，來解決現有技術啟輝器中含有放射性物質會對周圍環境造成放射性污染的問題。為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為
一種非放射性物質啟輝器，包括伸入密閉空間中的電極對，其特征在于密閉空間中充有惰性氣體，電極對中至少一個電極上附著有含有堿金屬氧化物的電子發射涂覆層。所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于包括有芯柱、罩在芯柱上并與芯柱連接為一體的外殼，所述芯柱為喇叭形的罩狀，芯柱下端為喇叭口，芯柱上端封閉，所述外殼罩在芯柱上部并連接在芯柱上，外殼與芯柱上部合圍形成密閉空間且密閉空間中充入有惰性氣體，密閉空間中還設置有兩個長短不一分別插接在芯柱頂部的電極，其中較短的電極上連接有繞過該電極頂端并向較長的電極彎曲的雙金屬元件，至少一個電極與芯柱上部外壁結合處附著有含有碳酸鉀的電子發射涂覆層，電子發射涂覆層與對應的電極緊密接觸構成電極的電子發射部，芯柱中設置有從芯柱的喇叭口穿入的排氣管、兩個引線，兩個引線在芯柱中與電極一一對應連接并從芯柱喇叭口引出后與外部激活電路電連接，排氣管上端管口設置在芯柱上部側壁上，以連通排氣管和所述密閉空間。所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于所述電子發射涂覆層由碳酸鉀、有機溶劑、有機粘合劑混合攪拌后組成，其中碳酸鉀優選納米級的堿土碳酸鉀，電子發射涂覆層中各組分的重量配比為
碳酸鉀2%-4%
有機溶劑90%-93%
有機粘合劑5%-6%。所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于外殼下端具有與芯柱喇叭形上部形狀匹配的殼口，外殼下端與芯柱喇叭形上部氣密粘接為一體。所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于兩個電極中，較短的電極為活動電極，較長的電極或者為活動電極，或者為非活動電極；電極通過引線引入高電壓時，電極發生形變，所述雙金屬元件為熱敏元件，雙金屬元件含有一個由22%Ni、45%Mn、16%Ba、 13%Fe、4%Ti構成的主動層和由32%Ni、37%Mn、21%Ba、9%Fe、l%Ti構成的被動層，電極發生形變時，兩個電極通過雙金屬元件連接形成短路。所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于惰性氣體從排氣管下端管口充入外殼與芯柱上部合圍形成的密閉空間中，惰性氣體充入后，排氣管下端管口封閉。所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于充入密閉空間中的惰性氣體為氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣中的一種，或者是多種的混合氣，優選氬氣或者氖氣。所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于將含有碳酸鉀的材料涂敷在喇叭玻璃上，通過高溫500°C以上溫度加熱喇叭上的涂敷材料，使含有碳酸鉀的涂敷材料受熱分解，涂敷材料受熱分解的化學式為K2CO3=K2(HO)2丨，此時CO2氣體被排掉，通過電子激活電路，將喇叭上的涂層K2O激活，使其均勻涂在電子發射極上，進而使電極之間具有良好的電子發射能力。所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于芯柱為玻璃材料制成。一種非放射性物質啟輝器的激活電路，其特征在于包括有時基電路，引入外部 220V交流電并供電至時基電路的供電電路，由外部220V交流電源供電并受時基電路輸出的脈沖信號驅動將交流電轉換成脈沖交流電的MOS管驅動電路，引入MOS管驅動電路輸出的脈沖交流電以及外部220V交流電并向啟輝器供電的開關控制電路，控制開關控制電路的時間控制器，接入開關控制電路輸出線上并限流開關控制電路輸出的脈沖交流電以及外部220V交流電的限流器；
所述供電電路包括變壓器、二極管整流橋、濾波電容構成的濾波電路、穩壓芯片構成的穩壓電路，外部220V交流電經過變壓器降為低壓后，再依次經過二極管整流橋全橋整流、 濾波電路濾波、穩壓電路穩壓后供電至時基電路；
所述時基電路由型號為NE555的時基芯片及其外圍阻容元件構成，供電電路輸出的低壓通過時基芯片及其外圍阻容元件轉化為低壓脈沖信號，低壓脈沖信號經過時基芯片的輸出引腳輸出至MOS管驅動電路；
所述MOS管驅動電路包括三極管放大電路、MOS管、二極管整流橋，時基電路輸出的低壓脈沖信號經過三極管放大電路放大后輸入至MOS管以驅動MOS管，外部220V交流電源輸送的交流電經過MOS管控制的二極管整流橋后轉換為脈沖交流電輸出至開關控制電路；
所述開關控制電路由時間控制器控制，MOS管驅動電路輸出的脈沖交流電以及外部 220V交流電送入開關控制電路，開關控制電路在時間控制器控制下，按一定時間周期交替輸出脈沖交流電和外部220V交流電，開關控制電路交替輸出的脈沖交流電和外部220V交流電經過限流器限流后送入啟輝器中的電極。本發明中，密閉空間中充有不具有放射性的惰性氣體，電極接電后惰性氣體放電時，將含有碳酸鉀的材料涂敷在喇叭玻璃上，通過高溫500°C以上溫度加熱喇叭上的涂敷材料，使含有碳酸鉀的涂敷材料受熱分解，涂敷材料受熱分解的化學式SK2CO3=K2(HO)2丨，此時(X)2氣體被排掉，通過電子激活電路，將喇叭上的涂層K2O激活，使其均勻涂在電子發射極上，進而使電極之間具有良好的電子發射能力。本發明不使用具有放射性的物質作為激活物質，在密閉空間中充有不具有放射性的惰性氣體作為放電氣體，利用電子發射涂覆層分解成的發射電子增加電子發射能力，進而可起到激活作用。本發明不會對外部環境造成放射性污染，使啟輝器符合環保的要求。
圖1為本發明的結構示意圖。圖2為本發明芯柱部分的結構示意圖，其中
圖h為芯柱部分結構剖視圖，圖2b為芯柱部分結構透視圖。圖3為本發明激活電路原理框圖。圖4為本發明激活電路中供電電路原理圖。圖5為本發明激活電路中時基電路原理圖。圖6為本發明激活電路中MOS管驅動電路原理圖。圖7為本發明開關控制電路部分原理圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示。喇叭形罩狀的芯柱1為玻璃材料制成，芯柱1下端為喇叭口 8， 上端封閉。外殼2罩在芯柱1上部，外殼2上端封閉，下端為殼口，外殼2下端的殼口形狀與芯柱1上部形狀匹配，外殼2下端殼口通過氣密粘接與芯柱1上部連接為一體。由外殼 2內壁、芯柱1上部圍成的密閉空間3中充有作為放電氣體的惰性氣體。惰性氣體采用氦、氖、氬、氪、氙中的一種，或者是多種的混合氣體。尤其適合采用氬氣或者氖氣。對放電氣體的封入量只要能夠保證開始并持續放電即可，通常放電氣體的封入量能使外殼2內壁、芯柱1上部圍成的密閉空間3內部的壓強數處于為3000Ρ Γ8000Ι^ 內。在芯柱1上部開有一對開口，開口中分別插入兩個電極構成的電極對，兩個電極長度不同，較短的電極4為活動電極，較長的電極5可為活動電極，也可以不是活動電極，活動電極是指含有鎳鐵合金的基金屬構成的導體。在較短的電極4中間連接有作為熱敏元件的雙金屬元件6，雙金屬元件6繞過較短的電極4頂端后向較長的電極5彎曲，并伸入兩個電極4、5之間，當電極4、5上施加的電壓過高時，活動插接的電極發生形變，雙金屬元件6 與較長的電極5接觸，從而使較長的電極5與較短的電極4電連接形成短路。雙金屬元件為彎曲的片狀，雙金屬元件含有一個由22%Ni、45%Mn、16%Ba、13%Fe、 4%Ti構成的主動層和由32%Ni、37%Mn、21%Ba、9%Fe、l%Ti構成的被動層。電極對中兩個電極4、5，或者是其中一個電極與芯柱1上部外壁結合處粘附有電子發射涂覆層，電子發射涂覆層須與電極緊密接觸，從而構成電子發射部7。電子發射涂覆層由碳酸鉀、有機溶劑、有機粘合劑經過混合攪拌后形成，其中碳酸鉀優選納米級的堿土碳酸鉀，電子發射涂覆層中各組分的重量配比為
碳酸鉀2%-4%
有機溶劑90%-93%
有機粘合劑5%-6%。激活電路給啟輝器供電時，電極4、5分別交替引入脈沖交流電和外部220V交流電，對惰性氣體放電。將含有碳酸鉀的材料涂敷在喇叭玻璃上，通過高溫500°C以上溫度加熱喇叭上的涂敷材料，使含有碳酸鉀的涂敷材料受熱分解，涂敷材料受熱分解的化學式為 K2CO3=K2(HO)2丨，此時(X)2氣體被排掉，通過電子激活電路，將喇叭上的涂層K2O激活，使其均勻涂在電子發射極上，進而使電極之間具有良好的電子發射能力。在密閉容器的內部具有活動電極4和上述活動電極4成對的電極5，以及放電氣體。激活電路給啟輝器供電時，電極4、5分別交替引入脈沖交流電和外部220V交流電，對惰性氣體放電。此放電容器填充的氣體成分是由9%氦、23%氖、58%氬、10%氙經過混合組成的可電離的煤質，在室溫的情況下，可電離的煤質的壓力為3000帕斯卡，此電導體含有由鐵鎳(NiFe)合金構成的芯柱體。電子發射部7與含有配方數值為2%-4%堿土碳酸鉀、90%-93% 的有機溶劑、5%_6%的有機粘合劑經過混合攪拌后組成的含有鉀物質的電子發射涂覆層相接觸，通過對上述一對電極4、5施加脈沖狀的直流電壓，電子發射部7被激活；將含有碳酸鉀的材料涂敷在喇叭玻璃上，通過高溫500°C以上溫度加熱喇叭上的涂敷材料，使含有碳酸鉀的涂敷材料受熱分解，涂敷材料受熱分解的化學式為K2CO3=K2(HO)2丨，此時CO2氣體被排掉，通過電子激活電路，將喇叭上的涂層K2O激活，使其均勻涂在電子發射極上，進而使電極之間具有良好的電子發射能力。從芯柱1的喇叭口 8向芯柱1中插入有排氣管9、兩個引線10。弓丨線10在芯柱1 內與電極4、5分別一一對應連接，并從芯柱1的喇叭口 8引出與激活電路電連接。排氣管9 上端管口 11設置在芯柱1上部側壁上，使排氣管9與外殼2內壁、芯柱1上部圍成的密閉空間3連通。芯柱1與排氣管9、兩個引線10裝配時，從外側擠壓芯柱1上部外側，從而使芯柱 1內部的排氣管9、兩個引線10緊密排布在芯柱1中。擠壓芯柱1的同時，從排氣管9下端向芯柱1上部側壁吹氣，使芯柱1側壁軟化以形成供排氣管9上端管口 11安裝的開孔，然后將排氣管9上端管口 11安裝在芯柱1上部側壁上形成的開孔中，這樣就可以在不堵塞排氣管9上端管口 11的情況下，將排氣管9上端管口 11設置在芯柱1上部側壁上。外殼2內壁、芯柱1上部圍成的密閉空間3充入惰性氣體前，通過排氣管9排出密閉空間3中的空氣，然后再通過排氣管9向密閉空間3中充入惰性氣體，最后將排氣管9下端封閉，使密閉空間3處于密閉狀態。如圖3所示。一種非放射性物質啟輝器的激活電路，包括有時基電路，引入外部 220V交流電并供電至時基電路的供電電路，由外部220V交流電源供電并受時基電路輸出的脈沖信號驅動將交流電轉換成脈沖交流電的MOS管驅動電路，引入MOS管驅動電路輸出的脈沖交流電以及外部220V交流電并向啟輝器供電的開關控制電路，控制開關控制電路的時間控制器，接入開關控制電路輸出線上并限流開關控制電路輸出的脈沖交流電以及外部220V交流電的限流器；
如圖4所示。供電電路包括變壓器TFl、二極管整流橋、濾波電容C7構成的濾波電路、 穩壓芯片U2構成的穩壓電路，外部220V交流電經過連接器J4送入變壓器TF1，經過變壓器TFl降為低壓后，再依次經過二極管整流橋全橋整流、濾波電路濾波、穩壓電路穩壓后供電至時基電路；
如圖5所示。時基電路由型號為NE555的時基芯片U5及其外圍阻容元件構成，供電電路輸出的低壓通過時基芯片U5及其外圍阻容元件轉化為低壓脈沖信號，低壓脈沖信號經過時基芯片的輸出引腳OUT輸出至MOS管驅動電路；
如圖6所示。MOS管驅動電路包括三極管放大電路、MOS管Q7、二極管整流橋，時基電路輸出的低壓脈沖信號經過三極管放大電路放大后輸入至MOS管Q7以驅動MOS管Q7，外部220V交流電源輸送的交流電經過MOS管Q7控制的二極管整流橋后轉換為脈沖交流電輸出至開關控制電路；
如圖7所示。開關控制電路由時間控制器控制，MOS管驅動電路輸出的脈沖交流電以及外部220V交流電送入開關控制電路，開關控制電路在時間控制器控制下，按一定時間周期交替輸出脈沖交流電和外部220V交流電，開關控制電路交替輸出的脈沖交流電和外部 220V交流電經過限流器限流后送入啟輝器中的電極。 時基芯片對MOS管驅動電路中的MOS管控制，時間控制器亦對MOS管控制。時基電路產生脈沖，通過MOS管驅動電路放大驅動大功率MOS管帶動二極管整流橋以控制50Hz 交流電得到交流脈沖電壓。回路中串入限流器，使電流無法超出限定值，避免電流過大造成的危害，增加了系統安全性和穩定性。時基電路通過MOS管驅動電路得到交流脈沖電壓，且脈沖的寬度和周期通過時基電路進行控制。
權利要求
1.一種非放射性物質啟輝器，包括伸入密閉空間中的電極對，其特征在于密閉空間中充有惰性氣體，電極對中至少一個電極上附著含有堿金屬氧化物的電子發射涂覆層。
2.根據權利要求1所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于包括有芯柱、罩在芯柱上并與芯柱連接為一體的外殼，所述芯柱為喇叭形的罩狀，芯柱下端為喇叭口，芯柱上端封閉，所述外殼罩在芯柱上部并連接在芯柱上，外殼與芯柱上部合圍形成密閉空間且密閉空間中充入有惰性氣體，密閉空間中還設置有兩個長短不一分別插接在芯柱頂部的電極， 其中較短的電極上連接有繞過該電極頂端并向較長的電極彎曲的雙金屬元件，至少一個電極與芯柱上部外壁結合處附著有含有碳酸鉀的電子發射涂覆層，電子發射涂覆層與對應的電極緊密接觸構成電極的電子發射部，芯柱中設置有從芯柱的喇叭口穿入的排氣管、兩個引線，兩個引線在芯柱中與電極一一對應連接并從芯柱喇叭口引出后與外部激活電路電連接，排氣管上端管口設置在芯柱上部側壁上，以連通排氣管和所述密閉空間。
3.根據權利要求1所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于所述電子發射涂覆層由碳酸鉀、有機溶劑、有機粘合劑混合攪拌后組成，其中碳酸鉀優選納米級的堿土碳酸鉀，電子發射涂覆層中各組分的重量配比為碳酸鉀2%-4%有機溶劑90%-93%有機粘合劑5%-6%。
4.根據權利要求1所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于外殼下端具有與芯柱喇叭形上部形狀匹配的殼口，外殼下端與芯柱喇叭形上部氣密粘接為一體。
5.根據權利要求1所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于兩個電極中，較短的電極為活動電極，較長的電極或者為活動電極，或者為非活動電極；電極通過引線引入高電壓時，電極發生形變，所述雙金屬元件為熱敏元件，雙金屬元件含有一個由22%Ni、45%Mn、 16%Ba、13%Fe、4%Ti構成的主動層和由32%Ni、37%Mn、21%Ba、9%Fe、l%Ti構成的被動層，電極發生形變時，兩個電極通過雙金屬元件連接形成短路。
6.根據權利要求1所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于惰性氣體從排氣管下端管口充入外殼與芯柱上部合圍形成的密閉空間中，惰性氣體充入后，排氣管下端管口封閉。
7.根據權利要求1所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于充入密閉空間中的惰性氣體為氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣中的一種，或者是多種的混合氣，優選氬氣或者氖氣。
8.根據權利要求1所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于將含有碳酸鉀的材料涂敷在喇叭玻璃上，通過高溫500°C以上溫度加熱喇叭上的涂敷材料，使含有碳酸鉀的涂敷材料受熱分解，涂敷材料受熱分解的化學式為K2CO3=K2(HO)2丨，此時(X)2氣體被排掉，通過電子激活電路，將喇叭上的涂層K2O激活，使其均勻涂在電子發射極上，進而使電極之間具有良好的電子發射能力。
9.根據權利要求1所述的一種非放射性物質啟輝器，其特征在于芯柱為玻璃材料制成。
10.一種非放射性物質啟輝器的激活電路，其特征在于包括有時基電路，引入外部 220V交流電并供電至時基電路的供電電路，由外部220V交流電源供電并受時基電路輸出的脈沖信號驅動將交流電轉換成脈沖交流電的MOS管驅動電路，引入MOS管驅動電路輸出的脈沖交流電以及外部220V交流電并向啟輝器供電的開關控制電路，控制開關控制電路的時間控制器，接入開關控制電路輸出線上并限流開關控制電路輸出的脈沖交流電以及外部220V交流電的限流器；所述供電電路包括變壓器、二極管整流橋、濾波電容構成的濾波電路、穩壓芯片構成的穩壓電路，外部220V交流電經過變壓器降為低壓后，再依次經過二極管整流橋全橋整流、 濾波電路濾波、穩壓電路穩壓后供電至時基電路；所述時基電路由型號為NE555的時基芯片及其外圍阻容元件構成，供電電路輸出的低壓通過時基芯片及其外圍阻容元件轉化為低壓脈沖信號，低壓脈沖信號經過時基芯片的輸出引腳輸出至MOS管驅動電路；所述MOS管驅動電路包括三極管放大電路、MOS管、二極管整流橋，時基電路輸出的低壓脈沖信號經過三極管放大電路放大后輸入至MOS管以驅動MOS管，外部220V交流電源輸送的交流電經過MOS管控制的二極管整流橋后轉換為脈沖交流電輸出至開關控制電路；所述開關控制電路由時間控制器控制，MOS管驅動電路輸出的脈沖交流電以及外部 220V交流電送入開關控制電路，開關控制電路在時間控制器控制下，按一定時間周期交替輸出脈沖交流電和外部220V交流電，開關控制電路交替輸出的脈沖交流電和外部220V交流電經過限流器限流后送入啟輝器中的電極。
全文摘要
本發明公開了一種非放射性物質啟輝器，在密閉空間中采用惰性氣體作為放電氣體，電極對中至少一個電極上附著有含有碳酸鉀的電子發射涂覆層。本發明不使用具有放射性的物質作為激活物質，不會對外部環境造成放射性污染，使啟輝器符合環保的要求。
文檔編號H05B41/24GK102573246SQ201210001159
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月5日 優先權日2012年1月5日
發明者方利國 申請人:黃山市高立亞照明電器有限責任公司