專利名稱：高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種霓虹燈，更具體地說(shuō)，涉及一種用高效場(chǎng)效應(yīng)燈管組成的霓虹燈。
背景技術(shù)：
目前，人們所看到的各類霓虹燈基本上都是由電極式燈管和控制器構(gòu)成的。由于組成霓虹燈的燈管為電極式燈管，所以這種霓虹燈必須在高壓狀態(tài)下工作，利用高壓使燈管兩端的電極二次發(fā)射電子束，使燈管發(fā)光，從而使霓虹燈閃爍。因此，這種結(jié)構(gòu)的霓虹燈的缺點(diǎn)是1、安全性差。由于加在燈管兩端的電壓高達(dá)一萬(wàn)多伏，且安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，燈管懸空，電極等帶電部位外露，所以安全性極差，不適宜戶內(nèi)使用。2、耗能大。為了使構(gòu)成霓虹燈的燈管發(fā)光必須產(chǎn)生高壓，所以，這類霓虹燈的控制器多采用漏磁變壓器升壓，其功率達(dá)450瓦，能耗大；即使采用電子變壓器，其功率也達(dá)100～160瓦。3、噪聲大，環(huán)境污染大。由于變壓器的功率大，噪聲也必然大，影響環(huán)境。4、霓虹燈的可靠性低，壽命短。由于構(gòu)成霓虹燈的燈管為電極式燈管，而電極式燈管本身就可靠性低，壽命短，所以由這種燈管構(gòu)成的霓虹燈可靠性低，壽命短，經(jīng)常出現(xiàn)缺字、短筆畫(huà)的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有霓虹燈安全性差、能耗大、噪聲大、可靠性低、壽命短的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種安全性好、能耗低、噪聲小、可靠性高、壽命長(zhǎng)的高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈，它由若干根燈管、控制器和阻燃燈箱構(gòu)成；所述燈管為高效場(chǎng)效應(yīng)燈管，它們彼此并聯(lián)連接；所述燈管根據(jù)霓虹燈所要顯示的內(nèi)容熱塑成不同形狀，組合成不同圖案，通過(guò)具有彈性的阻燃玻璃膠平行粘接在所述阻燃燈箱的表面；所述燈管不帶電部分裸露在所述燈箱的表面，所述燈管帶電的部分穿過(guò)所述燈箱表面隱藏在燈箱內(nèi)部；所述控制器安裝在所述阻燃燈箱內(nèi)，控制器的信號(hào)輸出端與所述燈管的兩端相連，控制燈管的導(dǎo)通與關(guān)斷；所述控制器主要由電源電路、保護(hù)電路、振蕩激勵(lì)電路、高頻開(kāi)關(guān)電路和輸出電路構(gòu)成；
電源電路主要是為所述振蕩激勵(lì)電路和高頻開(kāi)關(guān)電路提供工作電源；保護(hù)電路的輸入接自高頻開(kāi)關(guān)電路的輸出，保護(hù)電路的輸出與振蕩激勵(lì)電路的控制端相連，振蕩激勵(lì)電路的輸出與高頻開(kāi)關(guān)電路的輸入相連，高頻開(kāi)關(guān)電路的輸出通過(guò)輸出電路、導(dǎo)線與所述燈管兩端的導(dǎo)電膜相連，控制燈管的導(dǎo)通與截止。
所述燈管為一玻璃管，在該玻璃管的內(nèi)壁噴涂有不同顏色的熒光粉，在玻璃管的兩端、外壁噴涂有透明導(dǎo)電膜，導(dǎo)電膜上粘接有與所述控制器相連的導(dǎo)線，玻璃管內(nèi)充有惰性氣體。
在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述電源電路由依次串接的電源開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)絲、電磁干擾抑制電路、整流電路和濾波電路構(gòu)成。
所述振蕩激勵(lì)電路由一專用集成芯片構(gòu)成，它可產(chǎn)生雙相方波信號(hào)。
所述高頻開(kāi)關(guān)電路為由開(kāi)關(guān)管、電阻、電容組成的他激半橋式電路，開(kāi)關(guān)管的控制端與所述振蕩激勵(lì)電路的輸出端相連，其輸出端與所述輸出電路相連。
所述保護(hù)電路由取樣電路和晶閘管構(gòu)成；取樣電路接自所述高頻開(kāi)關(guān)電路的輸出回路中，其取樣信號(hào)接晶閘管的控制極，晶閘管的陰極接地，陽(yáng)極經(jīng)反向二極管與所述振蕩激勵(lì)電路的控制端相連。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、安全性好、可靠性高。由于組成霓虹燈的燈管的帶電部分均隱藏在阻燃燈箱內(nèi)部，裸露在阻燃燈箱外面的燈管不帶電，所以，本實(shí)用新型安全性好、可靠性高。
2、能耗低、噪聲小。由于構(gòu)成本實(shí)用新型霓虹燈的燈管為高效場(chǎng)效應(yīng)燈管，它是靠導(dǎo)電膜產(chǎn)生電場(chǎng)，從而使燈管內(nèi)壁上的熒光粉發(fā)光，而不是通過(guò)高壓使燈管兩端的電極二次發(fā)射電子束從而使燈管發(fā)光的，而且，燈管與燈管之間是并聯(lián)連接，所以，加載在本實(shí)用新型燈管兩端的電壓低、能耗小、噪聲小。
3、壽命長(zhǎng)。由于組成本實(shí)用新型的燈管不是靠電極而是靠導(dǎo)電膜產(chǎn)生電場(chǎng)的，因此，避免了采用電極帶來(lái)的工藝、質(zhì)量等一系列問(wèn)題，可靠性和壽命都大大提高了。
4、燈管發(fā)光效率高。由于組成本實(shí)用新型的燈管是靠導(dǎo)電膜產(chǎn)生的電場(chǎng)發(fā)光的，所以，通過(guò)改變導(dǎo)電膜的面積即可調(diào)整燈管與振蕩激勵(lì)電路之間的阻抗，使燈管達(dá)到最佳的工作狀態(tài)，使燈管發(fā)光效率提高。


圖1為本實(shí)用新型高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型的主視圖圖3為本實(shí)用新型燈管的結(jié)構(gòu)示意圖圖4和圖5為本實(shí)用新型控制器部分的原理框圖和具體電路圖具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈主要由若干根燈管1、控制器2和阻燃燈箱3構(gòu)成。其中，燈管1為高效場(chǎng)效應(yīng)燈管，它們彼此并聯(lián)連接；而且燈管1可以根據(jù)霓虹燈所要顯示的內(nèi)容(如圖2所示)熱塑成不同形狀后組合成不同圖形如字母、單詞、圖案等，通過(guò)具有彈性的阻燃玻璃膠平行粘接在阻燃燈箱3表面。燈管1不帶電部分裸露在燈箱3的表面，燈管1帶電部分穿過(guò)燈箱3表面隱藏在阻燃燈箱3內(nèi)部?？刂破?安裝在燈箱3內(nèi)，控制燈管1的導(dǎo)通與關(guān)斷。
如圖3所示，組成本實(shí)用新型高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈的燈管1為高效場(chǎng)效應(yīng)燈管。該燈管是在玻璃管11的內(nèi)壁噴涂有不同顏色的熒光粉12，在玻璃管11的兩端、外壁噴涂有二氧化錫透明導(dǎo)電膜13，導(dǎo)電膜13上粘接有與控制器2相連的導(dǎo)線4，玻璃管內(nèi)充有惰性氣體。如圖1所示，與控制器2相連的、噴涂有導(dǎo)電膜13的燈管1帶電部分位于燈箱3的內(nèi)部，而裸露在燈箱3外部的燈管1為不帶電部分。燈管1的發(fā)光原理是通過(guò)使燈管兩端的導(dǎo)電膜13帶電，使燈管內(nèi)部產(chǎn)生靜電場(chǎng)，電離燈管內(nèi)的惰性氣體，產(chǎn)生紫外線，轟擊燈管內(nèi)壁的熒光粉，從而使燈管1發(fā)光。所以，燈管1兩端僅需加2000V左右的電壓即可發(fā)光。
在本實(shí)用新型具體實(shí)施例中，玻璃管11選用硬質(zhì)的鎢組玻璃，應(yīng)力小、不易損壞，噴涂在玻璃管內(nèi)壁的熒光粉選用三基色稀土熒光粉。
圖4為控制燈管1導(dǎo)通與關(guān)斷的控制器2的原理框圖。如圖所示，控制器2主要由電源電路21、保護(hù)電路22、振蕩激勵(lì)電路23、高頻開(kāi)關(guān)電路24和輸出電路25構(gòu)成。電源電路21主要是為振蕩激勵(lì)電路23和高頻開(kāi)關(guān)電路24提供工作電源。保護(hù)電路22的輸入端接自高頻開(kāi)關(guān)電路24的輸出端，保護(hù)電路22的輸出端與振蕩激勵(lì)電路23的控制端相連，振蕩激勵(lì)電路23的輸出端與高頻開(kāi)關(guān)電路24的輸入端相連，高頻開(kāi)關(guān)電路24的輸出端通過(guò)輸出電路25、導(dǎo)線4與燈管1兩端的導(dǎo)電膜13相連，控制燈管1的閃爍。
如圖4、圖5所示，電源電路21由電源開(kāi)關(guān)211(開(kāi)關(guān)K1)、保險(xiǎn)絲212(快融F1)、電磁干擾抑制電路213(電容C1)、整流電路214(二極管整流橋D1～D5)和濾波電路215(電阻R1、電容C2、C3)，依次串接構(gòu)成。電源電路21主要是為振蕩激勵(lì)電路23和保護(hù)電路22提供直流工作電源。
所述振蕩激勵(lì)電路23由一專用集成芯片IC1(型號(hào)IR2153)、D6、C5、R2、C4構(gòu)成；產(chǎn)生占空比為50％、時(shí)間間隔約1.2微妙的雙相方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)高頻開(kāi)關(guān)24(開(kāi)關(guān)管Q1、Q2)交替導(dǎo)通與截止。其中，專用集成芯片IC1具有高壓隔離功能。
高頻開(kāi)關(guān)電路24為由開(kāi)關(guān)管Q1、Q2、電阻R3、R4、R5、電容C6、C7組成的他激半橋式電路，穩(wěn)定性好。高頻開(kāi)關(guān)電路24中的開(kāi)關(guān)管Q1、Q2串聯(lián)后并聯(lián)在電源電路21輸出的電源兩端，其控制端分別與振蕩激勵(lì)電路23中IC1的信號(hào)輸出引腳7、6、5相連，控制Q1、Q2的導(dǎo)通與截止。
高頻開(kāi)關(guān)電路24的信號(hào)輸出端通過(guò)輸出電路25(變壓器B1)與燈管1相連。變壓器B1采用環(huán)氧灌封、相互隔離和磁飽和限流等措施，有效地將高頻方波信號(hào)的基波分量傳輸?shù)綗艄苌稀?br> 保護(hù)電路22由取樣電阻R5、R6、R7、D7和晶閘管MCR1構(gòu)成；其中，電阻R5、R6、R7接在高頻開(kāi)關(guān)電路24的輸出回路中，作為取樣電路，其取樣信號(hào)接晶閘管MCR1的控制極，MCR1的陰極接地，陽(yáng)極經(jīng)反向二極管D7接振蕩芯片IC1的控制端3。保護(hù)電路22設(shè)計(jì)成截止式保護(hù)方式，當(dāng)負(fù)載或電路本身發(fā)生異常時(shí)，晶閘管MCR1導(dǎo)通，振蕩芯片IC1停振，切斷輸出電壓，燈管1關(guān)斷。
其工作過(guò)程如下接通電源開(kāi)關(guān)K1，經(jīng)整流橋D1～D4、電容C3整流濾波后，直流高壓加到高頻開(kāi)關(guān)Q1、Q2上；同時(shí)，交流電源經(jīng)D5、R1、C2整流、降壓濾波后將12V直流電提供給振蕩芯片IC1和晶閘管MCR1。IC1接通電源后，開(kāi)始振蕩，調(diào)整IC1外圍電路R2、C4的數(shù)值可改變IC 1的振蕩頻率，使IC1的引腳5和7輸出占空比為50％、時(shí)間間隔約1.2微秒的雙相高頻方波信號(hào)經(jīng)R2、R4加到開(kāi)關(guān)管Q1、Q2的柵極上。開(kāi)關(guān)管Q1、Q2在此激勵(lì)信號(hào)的作用下，交替導(dǎo)通與截止。再經(jīng)輸出電路25中的變壓器B1將高頻開(kāi)關(guān)電路輸出的高頻方波信號(hào)的基波分量加到燈管1的導(dǎo)電膜上，在燈管內(nèi)產(chǎn)生靜電場(chǎng)，電離燈管內(nèi)的惰性氣體，產(chǎn)生紫外線，轟擊燈管內(nèi)壁的熒光粉發(fā)光。
如果電路本身或負(fù)載發(fā)生異常，使高頻開(kāi)關(guān)管Q1、Q2電流增大，保護(hù)電路中的取樣電阻R5上的取樣電壓將增大。當(dāng)電流增大到使分壓電阻R7上的電壓達(dá)到晶閘管MCR1閥值電壓0.7伏時(shí)，晶閘管MCR1觸發(fā)導(dǎo)通，其陽(yáng)極呈低電平，經(jīng)D7加到IC1的引腳3上，使IC1停振，切斷輸出電壓，使整個(gè)霓虹燈停止閃爍，避免意外事故的發(fā)生。若要恢復(fù)電路正常工作，必須在斷開(kāi)交流電源、檢查負(fù)載和電路正常后，才能重新開(kāi)始，否則電路仍有效實(shí)施保護(hù)，無(wú)輸出電壓。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，改變不同直徑和長(zhǎng)度燈管導(dǎo)電膜的有效面積和結(jié)構(gòu)形式可以改變燈管的阻抗特性，達(dá)到與電路的有效匹配，使電路效率高，應(yīng)力小，可靠性高。經(jīng)測(cè)定，每10米Φ12燈管的能耗僅為40W，節(jié)能效果明顯；加在燈管上的高頻電壓僅為兩千伏左右，安全性好。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此。任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案上的等效變換均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈，它由若干根燈管、控制器和阻燃燈箱構(gòu)成，其特征在于所述燈管為高效場(chǎng)效應(yīng)燈管，它們彼此并聯(lián)連接；所述燈管根據(jù)霓虹燈所要顯示的內(nèi)容熱塑成不同形狀，組合成不同圖案，通過(guò)具有彈性的阻燃玻璃膠平行粘接在所述阻燃燈箱的表面；所述燈管不帶電部分裸露在所述燈箱的表面，所述燈管帶電的部分穿過(guò)所述燈箱表面隱藏在燈箱內(nèi)部；所述控制器安裝在所述阻燃燈箱內(nèi)，控制器的信號(hào)輸出端與所述燈管的兩端相連，控制燈管的導(dǎo)通與關(guān)斷；所述控制器主要由電源電路、保護(hù)電路、振蕩激勵(lì)電路、高頻開(kāi)關(guān)電路和輸出電路構(gòu)成；所述電源電路主要是為所述振蕩激勵(lì)電路和高頻開(kāi)關(guān)電路提供工作電源；保護(hù)電路的輸入接自高頻開(kāi)關(guān)電路的輸出，保護(hù)電路的輸出與振蕩激勵(lì)電路的控制端相連，振蕩激勵(lì)電路的輸出與高頻開(kāi)關(guān)電路的輸入相連，高頻開(kāi)關(guān)電路的輸出通過(guò)輸出電路、導(dǎo)線與所述燈管兩端的導(dǎo)電膜相連，控制燈管的導(dǎo)通與截止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈，其特征在于所述燈管為一玻璃管，在該玻璃管的內(nèi)壁噴涂有不同顏色的熒光粉，在玻璃管的兩端、外壁噴涂有透明導(dǎo)電膜，導(dǎo)電膜上粘接有與所述控制器相連的導(dǎo)線，玻璃管內(nèi)充有惰性氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈，其特征在于所述電源電路由依次串接的電源開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)絲、電磁干擾抑制電路、整流電路和濾波電路構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈，其特征在于所述振蕩激勵(lì)電路由一專用集成芯片構(gòu)成，它可產(chǎn)生雙相方波信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈，其特征在于所述高頻開(kāi)關(guān)電路為由開(kāi)關(guān)管、電阻、電容組成的他激半橋式電路，開(kāi)關(guān)管的控制端與所述振蕩激勵(lì)電路的輸出端相連，其輸出端與所述輸出電路相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈，其特征在于所述保護(hù)電路由取樣電路和晶閘管構(gòu)成；取樣電路接自所述高頻開(kāi)關(guān)電路的輸出回路中，其取樣信號(hào)接晶閘管的控制極，晶閘管的陰極接地，陽(yáng)極經(jīng)反向二極管與所述振蕩激勵(lì)電路的控制端相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高效場(chǎng)效應(yīng)標(biāo)牌霓虹燈，它由若干根燈管、控制器和阻燃燈箱構(gòu)成。所述燈管為高效場(chǎng)效應(yīng)燈管，它們彼此并聯(lián)連接；并且，可根據(jù)霓虹燈所要顯示的內(nèi)容熱塑成不同形狀，組合成不同圖案，通過(guò)阻燃玻璃膠平行粘接在阻燃燈箱的表面。燈管不帶電部分裸露在燈箱的表面，帶電的部分穿過(guò)燈箱表面隱藏在燈箱內(nèi)部。在燈箱內(nèi)部還安裝有控制燈管導(dǎo)通和關(guān)斷的控制器。由于構(gòu)成本實(shí)用新型的燈管為高效場(chǎng)效應(yīng)燈管，它是靠導(dǎo)電膜產(chǎn)生電場(chǎng)，從而使燈管內(nèi)壁上的熒光粉發(fā)光的，從而避免了采用電極所帶來(lái)的工藝、質(zhì)量等方面一系列問(wèn)題，具有能耗低、噪聲小、安全性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G09F9/00GK2616002SQ0324444
公開(kāi)日2004年5月12日 申請(qǐng)日期2003年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月2日
發(fā)明者葛瑞柱, 蔡茂林, 詹才啟, 楊仁和, 賈廟管 申請(qǐng)人:葛瑞柱, 蔡茂林, 詹才啟, 楊仁和, 賈廟管