專利名稱：一種電壓升壓器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電壓升壓器，尤其是點燃充有惰性氣體燈管或類似器件的電壓升壓器。
通常有兩種類型的電源用于點燃充有惰性氣體的燈管，例如，裝飾用的氖管或儀器發光標記用的氖管。
第一種類型的電源是次級繞組具有較多匝數的一般變壓器。除了功耗和成本問題外，它還帶來重量問題和絕緣問題，前者主要是由疊層磁芯引起的，后者則源于次級繞組的匝數較多。
第二種常用的方法是采用將饋電頻率從50Hz提高到28KHz的元件。這會引出要采取特別的預防措施和連接方法、射頻噪聲、感應和絕緣的問題，相對于上述的變壓器，其體積和重量有所減小。
從DE-4016684 A1得知一種用啟輝器裝置點燃熒光燈管的裝置。
啟輝器裝置會產生這樣的后果，在點燃時，超低電阻和高功耗會在電解電容器中產生反相流動，損傷其極化。此外，這種充氣燈管僅工作幾小時后，便使一側的氣體極化，引起光輻射70％的損失。為了避免所述的反相流動，不得不增加鎮流器的電阻值，這會引起功耗翻倍以及降低光輻射輸出。
EP-A-0041027介紹了另一種點燃熒光燈的裝置，其主要缺點是，當燈管關斷時，電壓倍壓級的電容保持充電，因而阻止在切斷后燈管立即重新點燃。
因此，本發明的主要宗旨是提供一種能夠減小一般解決辦法中電路復雜性的電壓升壓器，尤其是點燃充有惰性氣體的燈管或類似器件的電壓升壓器。
在這個宗旨范圍內，本發明的目的是提供一種能夠消除射頻噪聲的電壓升壓器，尤其是點燃充有惰性氣體的燈管或類似器件的升壓器。
本發明的另一目的是提供一種功耗比一般裝置低得多的電壓升壓器，尤其是點燃充有惰性氣體的燈管或類似器件的升壓器。
本發明的又一個目的是提供一種具有積木式特征、允許讓多個類似器件串聯或并聯的電壓升壓器，尤其是點燃充有惰性氣體的燈管或類似器件的升壓器。
本發明的再一個目的是提供一種可靠性高、比較容易制造的、能夠以競爭價格出售的電壓升壓器，尤其是點燃充有惰性氣體的燈管或類似器件的升壓器。
最后，但并不是說最不重要的，本發明的主要目的是提供在關閉后能夠立即重新點燃的電壓升壓器。
以后將會變得更明顯的，本發明的宗旨、上述諸目的及其它將通過如下技術方案加以實現，本發明的電壓升壓器，尤其是給充有惰性氣體燈管供電的電壓升壓器包括在電路上排列在交流總線與所述燈管之間的電壓整流-倍壓裝置，所述的整流-倍壓裝置由至少一個第一級和一個第二級形成，許多個這樣的級形成一個部分；以相互間對稱排列的形式提供的許多個部分；在所述整流-倍壓裝置與所述燈管之間串聯一個限流電阻，其特征在于所述的電壓升壓器具有足夠多的部分，從而提供足以點燃所述燈管的電壓，并被直接連接到所述的燈管上(不求助于啟輝器裝置)；電阻裝置并聯連接在所述各級的電容器上，在點燃電路切斷時使所述電容器能夠放電。
通過附圖，從以下對本發明一個較佳實施例(但并非是排它的實施例)的詳細介紹，將進一步表明本發明的特征和優點，這里僅僅是以一種非限制性舉例的方式進行說明的，其中，僅有的一幅圖是本發明設備的電路圖。
參照所述的唯一附圖，本發明的裝置包括一個第一電壓整流-倍壓部分100和一個第二電壓整流-倍壓部分200，每個部分適合于對輸入的交流電壓進行整流和倍壓，使每一部分中的直流電壓值大小相等，符號相反。因此，在兩個部分100和200的輸出節點A和B處獲得大小相等、符號相反的電壓值。
在節點A與燈管22的第一陰極之間插入一個電阻21，經整流和倍壓的電壓(出現在節點A和B處的電壓值之和)提供給充有惰性氣體的燈管。
具體說，每個整流-倍壓部分100和200，包含n個(大于1)倍壓級，對于部分100，由二極管9和電容器1-8構成，對于部分200，由二極管19和電容器11-18構成。根據獲得的輸出電壓水平，可以選擇倍壓級的數目，因此，圖中所示的級的數目僅僅是一個例子，因為它必須與被供電的充惰性氣體的燈管的長度相關。
電阻器10與第一部分100中每個電容器1-8以及第二部分200中每個電容器11-18并聯連接。
總線電壓輸入終端20給第一部分100和第二部分200供電。
這兩個部分是相互對稱的，也就是說，對于這兩個部分來說，二極管、電容器以及電阻器的數目及其值必須是相同的。
第一部分100與第二部分200之間的唯一差別是第一部分100中二極管9的取向與第二部分200中二極管19的取向是相反的。因此，由第一部分100產生的電壓與由第二部分產生的電壓是反相的。電容器1-8和11-18的電容值從總線電壓輸入端到兩個部分100和200的輸出端是遞減的。
除了已經介紹的節點A和B外，圖中還示出節點C、D和A’、B’、C’、D’。
根據本發明，圖中所示的裝置具有積木化的特點，因為，根據在一側A、B、C和D節點和在另一側A’、B’、C’和D’節點所提供的連接，它能夠使許多個類似的裝置串聯連接、并聯連接、或串/并聯連接。
參考該圖，以下介紹本發明裝置的工作情況。
將總線的交流電壓提供給這兩個部分100和200，這里，根據所述部分中整流-倍壓級的數目，進行整流和倍壓。
在短路的情況下，為了保護裝置，在兩條交流總線的一條中串聯一個保險絲23。保險絲23的功率必須適合裝置的功率。
由于兩個部分100和200的對稱性以及二極管9與二極管19具有不同的取向，在第一部分100的節點A處形成的電壓與在第二部分200的節點B處形成的電壓，其大小相等，但符號相反，因此，將這兩個節點間所提供的電壓之和饋送到充惰性氣體的燈管上。
二極管9與19取向不同的取向可以消除電容器1-8和11-18產生的頻閃效應，電容器的頻閃效應會使充惰性氣體的燈管22產生光閃爍。
僅僅在
圖1所例舉的級數的情況下，采用220V的總線電源電壓時，節點A處的電壓約為正2000V，節點B處的電壓約為負2000V。于是，在空載時可提供4000V的直流電壓。在個電壓可以點燃長度約為3米的氬燈管22，在穩態下其陰極上產生1800V電壓，這個電壓是由電容1、2、3和11、12、13維持的。
由于低電容量的電容器4-8和14-18是串聯連接的，它們釋放其電荷直至最后的電容器(8和18)上存在零至幾伏的電壓。這個特性會導致在電阻21上有幾伏的壓降。
如果電路不與負載斷開的話，電阻器10使電容器1-8和11-18放電。
本發明裝置在上述電路結構上的積木式特性，使其能夠在輸出端獲得所需的電壓和電流。事實上，將N個本發明的裝置串聯連接，在輸出端能夠獲得比總線電源電壓提高N倍的電壓。若將N個裝置并聯連接，則能夠在輸出端獲得N倍的電流。最后，也可以提供串/并聯連接。
實際上，已經看到，本發明的裝置完全達到了預期的目的，因為它能夠給充惰性氣體的燈管提供合適電壓的直流電源，不依靠變壓器或升頻器件，因此在安全性、體積、重量、成本和功耗方面具有優勢。
因此，允許對所設想的裝置作多方面改進和變化，所有的改進和變化應落在本發明構思的范圍內；所有的元件可以由其它的在技術上等效的元件進一步代替。
實際上，根據需要和工藝技術水平，所用的材料，只要與具體應用以及尺寸相兼容，可以是任意的。
權利要求
1.一種電壓升壓器，尤其是給充惰性氣體燈管供電的電壓升壓器，包括在電路上排列在交流總線與所述燈管(22)之間的電壓整流-倍壓裝置，所述的整流-倍壓裝置至少由一個第一級和一個第二級形成，許多個這樣的級形成一個部分；以相互對稱排列的形式提供的許多個部分，從電路上串接在所述整流-倍壓器與所述燈管(22)之間的限流電阻(21)，其特性在于所述的電壓升壓器具有足夠的部分，以提供足以點燃所述燈管(22)的電壓，并直接連接于所述的燈管(22)(不依靠啟輝器裝置)上；電阻裝置(10)并聯連接于所述級的電容(1、2、3、4、5、6、7、8；11、12、13、14、15、16、17、18)上，在切斷點燃電路時能夠使所述電容(1、2、3、4、5、6、7、8；11、12、13、14、15、16、17、18)放電。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述兩個部分的每一個部分中，至少一個所述電壓整流-倍壓級包含二極管(9；19)和電容器(1、2、3、4、5、6、7、 8；11、12、13、14、15、16、17、18)。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于在所述第一整流-倍壓部分(100)的輸出端與所述充有惰性氣體燈管(22)的第一陰極之間直接插入一個電阻(21)。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述第一部分(100)的整流-倍壓級的數目與所述第二部分(200)的整流-倍壓級的數目是相等的。
5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述第一部分(100)的每個整流-倍壓級，其二極管(9；19)、電容器(1、2、3、4、5、6、7、8；11、12、13、14、15、16、17、18)和電阻器的值與所述第二部分(200)相應整流-倍壓級的相同元件的值是相等的。
6.如權利要求2所述的裝置，其特征在于從所述第一部分(100)和所述第二部分(200)的輸入端到輸出端，其所述整流-倍壓級的電容器的值是遞減的。
7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于它包含許多個串聯連接的第一部分(100)和第二部分(200)。
8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于它包含許多個并聯連接的第一部分(100)和第二部分(200)。
9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于它包含許多個串/并聯連接的第一部分(100)和第二部分(200)。
全文摘要
一種電壓升壓器,尤其是給充惰性氣體燈管供電的電壓升壓器,至少包括對交流電源電壓進行整流和倍壓的一個第一部分(100)和一個第二部分(200),部分(100,200)用于對交流電壓進行整流和倍壓,第一和第二部分(100,200)的輸出電壓之和提供給充有惰性氣體的燈管(22)。
文檔編號H05B41/232GK1179257SQ96192721
公開日1998年4月15日 申請日期1996年3月11日 優先權日1996年3月11日
發明者盧西奧·法萊斯, 羅薩里奧·托爾托拉 申請人:聯合光電子學有限公司