專利名稱：兩用熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)光型照明電器，尤其是一種使用普通開關(guān)可以控制其作為正常 照明與弱光照明兩種用途的兩用熒光燈。
背景技術(shù)：
目前，照明用電在我國(guó)約占整個(gè)用電量的12%，發(fā)達(dá)國(guó)家約占18%，節(jié)約照明用 電意義重大。在室內(nèi)照明的應(yīng)用中，人們需要正常照明來(lái)進(jìn)行工作、學(xué)習(xí)、做家務(wù)與談話等 等。然而，當(dāng)人們結(jié)束這些需要明亮照明的事情之后，該處只要維持弱光照明就夠了。這種 弱光照明很省電，卻能夠看清物體與顏色，可以讓人們方便地來(lái)來(lái)往往地路過(guò)以及做倒水、 取物等各種事情。與正常照明相比，這種弱光照明能夠大幅度節(jié)省照明用電；與完全關(guān)燈 “摸黑”相比，則使人感到方便許多；有了這種弱光照明“值班”，將大大減少開亮燈的次數(shù)與 時(shí)間，既大幅度節(jié)約照明用電，又使作為正常照明的熒光燈因減少了開關(guān)次數(shù)而顯著延長(zhǎng) 了壽命。從上所述，開發(fā)一種能夠用普通開關(guān)控制其既可作正常照明又可作弱光照明的二 級(jí)式調(diào)光熒光燈是很有價(jià)值的。目前的各種調(diào)光型熒光燈共同的問題是光輸出不能調(diào)到較低，當(dāng)光輸出調(diào)到額定 值的1/4以下時(shí)，不僅容易有閃爍感，而且由于燈絲溫度隨燈電流的減小而嚴(yán)重偏低，使熒 光燈的壽命大大減短！為解決此問題可特意設(shè)計(jì)自動(dòng)控制加熱燈絲的電路，但這不僅使燈 的電路成本增加很多，且加熱燈絲消耗的功率使弱光照明的光效嚴(yán)重降低。因此，將熒光燈 調(diào)光至弱光照明是不合適的。近十年來(lái)，以白光LED為代表的半導(dǎo)體照明發(fā)展迅速，目前，在IW以下的所有照明 光源中，白光LED的發(fā)光效率最高、壽命最長(zhǎng)、可靠性最好、價(jià)格也便宜，其性價(jià)比之高無(wú)與 倫比。因此以LED作為前述“弱光照明”的光源是最佳的選擇。

發(fā)明內(nèi)容
為了徹底解決已有調(diào)光熒光燈在調(diào)至弱光照明時(shí)發(fā)光效率低、壽命短的問題，本 發(fā)明的方案是選擇直管/環(huán)形/2D形熒光燈FL與小功率LED分別作為正常照明與弱光照 明的兩種光源；將調(diào)光的控制方式設(shè)計(jì)為用普通開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)上述兩種光源的控制當(dāng)關(guān)燈 數(shù)秒鐘之后開燈(例如關(guān)燈3秒/10秒鐘之后開燈)時(shí)，燈中的FL被點(diǎn)亮，或者FL與LED 均被點(diǎn)亮，而作為正常照明；當(dāng)關(guān)燈后立即開燈(例如關(guān)燈后1秒/2秒內(nèi)就開燈)，則僅為 LED被點(diǎn)亮而作為弱光照明。此種控制方式用起來(lái)非常方便，因?yàn)槠綍r(shí)使用總是關(guān)燈之后 要過(guò)一些時(shí)間再開燈的，此時(shí)本發(fā)明的兩用熒光燈就等同于一只普通的電子鎮(zhèn)流熒光燈， 每次開燈都點(diǎn)亮FL，并不因?yàn)槭莾捎脽晒鉄舳枰陂_、關(guān)燈時(shí)增加任何麻煩；當(dāng)需要轉(zhuǎn) 換為弱光照明時(shí)，關(guān)燈后1秒/2秒內(nèi)立即開燈，則僅為L(zhǎng)ED被點(diǎn)亮而作為弱光照明，亦很方 便。此外，這種控制方式的附加電路極為簡(jiǎn)單而價(jià)廉。因?yàn)楸景l(fā)明的上述控制方式的實(shí)現(xiàn)， 設(shè)計(jì)為在常規(guī)的熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路中接入一種限時(shí)觸發(fā)電路來(lái)代替常規(guī)的觸發(fā)電路。 這種限時(shí)觸發(fā)電路只在預(yù)定時(shí)間產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)將其設(shè)計(jì)為在關(guān)斷電源數(shù)秒鐘(例如3秒/10秒)之后再接通電源時(shí)，此限時(shí)觸發(fā)電路能夠產(chǎn)生并輸出觸發(fā)信號(hào)去觸發(fā)電子鎮(zhèn)流器 電路產(chǎn)生高頻振蕩而點(diǎn)亮FL ；當(dāng)關(guān)斷電源1秒/2秒內(nèi)又立即接通電源時(shí)，此觸發(fā)電路不能 輸出觸發(fā)信號(hào)，從而使電子鎮(zhèn)流器不能產(chǎn)生高頻振蕩而不能點(diǎn)亮FL。所述限時(shí)觸發(fā)電路的 限時(shí)性能主要基于RC電路的充、放電時(shí)間特性，電路很簡(jiǎn)單且價(jià)廉，可以有許多種電路結(jié) 構(gòu)，此處無(wú)需一一例舉。本發(fā)明的LED的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)為串聯(lián)連接電容器的全波整流濾波電路，此串聯(lián)電容器很好地將LED的工作電流限制為所需值，只要接通電源此驅(qū)動(dòng)電路就點(diǎn)亮LED，因此， 在關(guān)斷電源數(shù)秒之后再接通電源時(shí)，F(xiàn)L與LED均被點(diǎn)亮而作為正常照明；當(dāng)關(guān)斷電源1秒 /2秒內(nèi)又立即接通電源時(shí)則僅為L(zhǎng)ED被點(diǎn)亮而作為弱光照明。由于LED的壽命極長(zhǎng)，且發(fā)光效率較高，故一般可選擇同時(shí)點(diǎn)亮FL與LED來(lái)作為 正常照明(起主要作用的當(dāng)然是FL)，電路原理圖如圖1所示。當(dāng)要求在點(diǎn)亮FL時(shí)必須熄滅 LED,以減少LED不必要的壽命消耗，可在LED驅(qū)動(dòng)電路中接入用于熄滅LED的自動(dòng)開關(guān)，此 時(shí)前述限時(shí)觸發(fā)電路的觸發(fā)信號(hào)在觸發(fā)點(diǎn)亮FL的同時(shí)，亦觸發(fā)這個(gè)自動(dòng)開關(guān)去熄滅LED ； 或者從FL電子鎮(zhèn)流器電路中取出高頻信號(hào)來(lái)觸發(fā)這個(gè)自動(dòng)開關(guān)去熄滅LED。本發(fā)明的又一重要特征是其中作為弱光照明的LED設(shè)計(jì)為2只至20只串聯(lián)連接 的功率不大于0. 2W的小功率LED，例如額定電流為20mA的功率為0. 04W-0. 08W的LED ；或 者額定電流為60mA的功率為0. 12W-0. 20W的LED。LED的數(shù)量根據(jù)弱光照明的需求情況 而定，且將它們安裝在熒光燈的支架/外殼/電子鎮(zhèn)流器的電路板(或外殼)上；LED的驅(qū) 動(dòng)電路設(shè)計(jì)為效率很高且成本很低的串聯(lián)電容器限流的全波整流、濾波電路。本發(fā)明采用 小功率LED有如下三大優(yōu)點(diǎn)1.可以大幅降低LED驅(qū)動(dòng)電路與LED的成本因?yàn)楣ぷ麟娏?小，使驅(qū)動(dòng)電路中起限流作用的串聯(lián)電容器的容量對(duì)應(yīng)很小，此電容器的價(jià)格也相應(yīng)很低， 體積亦很小。例如，對(duì)于220V/227V/230V/240V的輸入電壓而言，此電容(1)的容量?jī)H為 0. 1 μ F至0. 33 μ F (采用功率不大于0. Iff的LED時(shí))，或?yàn)?. 22 μ F至0. 68 μ F (采用功率 為0. IW至0. 2W的LED時(shí))；對(duì)于100V/110V/120V/127V的輸入電壓而言，此電容的容量也 不過(guò)是0. 15 μ F至0. 47 μ F (采用功率不大于0. Iff的LED時(shí))，或?yàn)?. 47 μ F至1. 50 μ F (采 用功率為0. Iff至0. 2W的LED時(shí))；2.因這種LED的功率很小，不用任何散熱裝置也不會(huì)溫 升過(guò)高而降低LED的發(fā)光效率與壽命，完全避免了安裝散熱裝置所造成的成本升高3.可 以將這多只小功率LED合理地分布安裝，改善弱光照明效果綜上所述，一種既可作為正常照明又可作為弱光“值班”照明的兩用熒光燈將翻開 熒光燈節(jié)能照明新的一頁(yè)，僅使用原有的普通開關(guān)就可以賦予電子鎮(zhèn)流熒光燈增添LED高 光效弱光照明的新功能，為用戶、為社會(huì)取得大幅度節(jié)約照明用電的突出效果，真正打開了 LED大批量進(jìn)入千家萬(wàn)戶及所有室內(nèi)照明領(lǐng)域的突破口 ！


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明兩用熒光燈的電路原理方框圖。圖2是實(shí)施例1 “兩用環(huán)形熒光燈”拿掉透明燈罩后的結(jié)構(gòu)示意圖的正視圖；圖3 為其仰視圖。圖4是實(shí)施例2 “兩用直管熒光燈”的結(jié)構(gòu)示意圖的正視圖；圖5為其仰視圖。
圖中1. LED驅(qū)動(dòng)電路的串聯(lián)電容器；2. LED驅(qū)動(dòng)電路的整流、濾波電路；3.小功 率LED ；4. FL電子鎮(zhèn)流器電路中的電磁兼容、整流及濾波電路，或者還包括功率因素校正電 路；5. FL電子鎮(zhèn)流器電路中的限時(shí)觸發(fā)電路；6. FL電子鎮(zhèn)流器電路中的振蕩及輸出電路； 7.直管/環(huán)形/2D形FL ；8.直管FL的支架；9.直管FL的燈座；10. 二種光源的驅(qū)動(dòng)器； 11.環(huán)形FL燈具外殼的底盤；12.環(huán)形FL的燈頭。
具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例1為“兩用環(huán)形熒光燈”。圖1是電路原理方框圖；圖2與圖3是 拿掉透明燈罩后的結(jié)構(gòu)示意圖的正視圖與仰視圖。本實(shí)施例1適用于220V交流電源電壓， 采用的兩種光源分別是一只20W的環(huán)形FL與8只額定電流為20mA、功率不大于0. Iff的小 功率LED。環(huán)形FL的電子鎮(zhèn)流器電路為常規(guī)電路，只是將其中的常規(guī)觸發(fā)電路改變?yōu)橄迺r(shí) 觸發(fā)電路，調(diào)節(jié)其中RC電路的時(shí)間常數(shù)，使其在關(guān)斷電源3秒/10秒之后再接通電源時(shí)能 夠產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)并觸發(fā)電子鎮(zhèn)流器電路產(chǎn)生高頻振蕩而點(diǎn)亮環(huán)形FL ；在關(guān)斷電源1秒/2 秒內(nèi)又立即接通電源時(shí)，限時(shí)觸發(fā)電路不能產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，而使環(huán)形FL不被點(diǎn)亮。LED的 驅(qū)動(dòng)電路為串聯(lián)電容器限流的全波整流、濾波電路，安裝在FL電子鎮(zhèn)流器電路板上，一開 燈就能點(diǎn)亮LED。本實(shí)施例中8只小功率LED串聯(lián)連接，其驅(qū)動(dòng)電路的串聯(lián)電容的容量為 0.22yF，耐壓值不低于400V，此電容的兩端并聯(lián)了一只阻值為3.3ΜΩ的泄放電阻。所述8 只LED及其驅(qū)動(dòng)電路均安裝在LED及環(huán)形FL 二種光源的驅(qū)動(dòng)電路的電路板上，驅(qū)動(dòng)器的外 殼上開了 8個(gè)圓孔分別露出8只LED。此20W兩用環(huán)形熒光在常規(guī)使用時(shí)就等同一只20W 的電子鎮(zhèn)流環(huán)形熒光燈，即開燈時(shí)均點(diǎn)亮環(huán)形FL，此時(shí)雖然LED也被點(diǎn)亮但不起主要作用； 當(dāng)只需要弱光照明時(shí)，就在關(guān)燈后1秒/2秒內(nèi)又迅速開燈，則環(huán)形FL不亮，僅為L(zhǎng)ED亮，可 產(chǎn)生很好的弱光“值班”照明的效果，此時(shí)耗電只有0. 5W，比點(diǎn)亮環(huán)形FL時(shí)節(jié)電97. 5% ！實(shí)施例2為“兩用直管熒光燈”，圖4、圖5是結(jié)構(gòu)示意圖的正視圖與仰視圖。與實(shí) 施例1不同的是其中FL為直管FL ；其中的8只LED安裝在直管熒光燈支架上。其他均與 實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
一種兩用熒光燈，由兩種光源、兩種光源的驅(qū)動(dòng)電路以及燈的外殼/支架所組成，其特征是包含了直管/環(huán)形/2D形熒光燈FL(7)與LED(3)兩種光源；可以用普通開關(guān)控制其作為正常照明與弱光照明兩種用途當(dāng)關(guān)燈數(shù)秒鐘之后開燈，例如關(guān)燈3秒/10秒鐘之后開燈，燈中的FL(7)被點(diǎn)亮，或者燈中的FL(7)與LED(3)均被點(diǎn)亮，而作為正常照明；當(dāng)關(guān)燈后立即開燈，例如關(guān)燈后1秒/2秒內(nèi)就開燈，則僅為燈中的LED(3)被點(diǎn)亮而作為弱光照明；所述控制方式的實(shí)現(xiàn)是在FL(7)的驅(qū)動(dòng)電路即電子鎮(zhèn)流器電路中接入限時(shí)觸發(fā)電路(5)以替換常規(guī)的觸發(fā)電路；其特征還在于其中的LED(3)由2只至20只功率不大于0.2W的小功率LED串聯(lián)連接所組成，LED(3)的驅(qū)動(dòng)電路是一種串聯(lián)連接限流電容器(1)的全波整流、濾波電路(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種兩用熒光燈，其中的FL(7)的驅(qū)動(dòng)電路即電子鎮(zhèn)流器電路 的限時(shí)觸發(fā)電路(5)具有如下特征在關(guān)斷電源數(shù)秒鐘之后再接通電源時(shí)，例如關(guān)斷電源3 秒/10秒之后再接通電源時(shí)，限時(shí)觸發(fā)電路(5)輸出觸發(fā)信號(hào)，從而觸發(fā)電子鎮(zhèn)流器的振蕩 電路產(chǎn)生高頻振蕩；在關(guān)斷電源1秒/2秒內(nèi)又立即接通電源時(shí)，限時(shí)觸發(fā)電路(5)不輸出 觸發(fā)信號(hào)，因而不能觸發(fā)電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)生高頻振蕩。
3.如權(quán)利要求1所述的一種兩用熒光燈，其特征是其中的LED (3)由2只至20只功率 不大于0. Iff的小功率LED串聯(lián)而成，LED驅(qū)動(dòng)電路的串聯(lián)電容器(1)的容量為0. 10 μ F至 0. 68 μ F。
4.如權(quán)利要求1所述的一種兩用熒光燈，其特征是其中的LED (3)由2只至20只功率 為0. IW至0. 2W的小功率LED串聯(lián)而成，LED驅(qū)動(dòng)電路的串聯(lián)電容器(1)的容量為0. 22 μ F 至 1. 50 μ F。
5.如權(quán)利要求1所述的一種兩用熒光燈，其特征是其中的FL(7)為直管型熒光燈；其 中的LED(3)由2只至20只功率不大于0. 2W的小功率LED串聯(lián)而成且安裝在直管熒光燈 的支架(8)或二種光源驅(qū)動(dòng)器的電路板上。
6.如權(quán)利要求1所述的一種兩用熒光燈，其特征是其中的FL (7)為環(huán)形/2D形熒光燈， 其中的LED(3)由2只至20只功率不大于0. 2W的小功率LED串聯(lián)而成且安裝于環(huán)形/2D 形熒光燈的外殼底盤(11)或二種光源驅(qū)動(dòng)器(10)的電路板上。
全文摘要
一種兩用熒光燈，包含直管/環(huán)形/2D形熒光燈FL與小功率LED兩種光源，用普通開關(guān)可以控制其作為正常照明與弱光照明兩種用途當(dāng)關(guān)燈數(shù)秒鐘之后開燈，燈中的FL被點(diǎn)亮而作為正常照明；當(dāng)關(guān)燈后立即開燈，則僅為燈中的LED被點(diǎn)亮而作為弱光照明。此種控制方式使用方便且電路成本很低；其中的LED由2只至20只功率不大于0.2W的小功率LED所組成，LED的驅(qū)動(dòng)電路為串聯(lián)限流電容器的全波整流濾波電路，使LED及其驅(qū)動(dòng)電路的成本降至最低。用戶在僅需弱光照明時(shí)以小功率LED照明來(lái)代替FL照明，節(jié)電率高達(dá)98％。本發(fā)明可廣泛用于室內(nèi)照明而取得突出的節(jié)能效果。
文檔編號(hào)F21Y113/02GK101808441SQ20091002477
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者李先栗, 李博 申請(qǐng)人:李博