專利名稱：交流供電熒光燈管交流、直流供電兼容技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于照明領(lǐng)域，特別涉及一種交流供電熒光燈管供電電源。
2.
背景技術(shù)：
現(xiàn)有交流供電熒光燈的照明，都存在光源閃爍，有害眼睛保健。高頻節(jié)能燈、無(wú)極燈的閃爍頻率高，肉眼感覺(jué)不出，但燈管的電磁輻射污染環(huán)境，
有害健康。連續(xù)發(fā)光無(wú)閃爍光源既保護(hù)眼睛又不污染環(huán)境，是人們追求的理想光源。現(xiàn)有交 流供電熒光燈管長(zhǎng)期工作在直流供電狀態(tài)，容易出現(xiàn)電泳暗區(qū)，不如專門直流供電熒光燈 燈管好；直流供電熒光燈燈管需要另行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，不如現(xiàn)有交流供電熒光燈燈管價(jià)廉、普 遍易得。利用現(xiàn)有交流供電熒光燈管，做到交流、直流供電兼容，解決肉眼與光源頻閃的矛 盾為世人關(guān)注。
3.發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的是為交流供電熒光燈管實(shí)現(xiàn)交流、直流供電兼容。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的用甚低頻、重復(fù)周期在十分鐘時(shí)間以上的梯形交變電源對(duì) 現(xiàn)有交流供電熒光燈管供電，消除電泳暗區(qū)，保持燈管原有性能。甚低頻梯形交變電源，可由全橋開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)。在直流供電電源輸出端，插入一對(duì) 換向開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)的狀態(tài)決定直流電源的極性。在重復(fù)周期(十分鐘以上時(shí)間)時(shí)間段，熒光燈由穩(wěn)定的直流電源供電，連續(xù)發(fā)光 無(wú)閃爍、無(wú)電磁污染。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，以一定的速度轉(zhuǎn)換直流供電的電源極性，切換過(guò)程不 影響肉眼視力，人眼無(wú)感覺(jué)；切換時(shí)間，僅占工作時(shí)間的百萬(wàn)分之一。對(duì)交流供電熒光燈管 實(shí)現(xiàn)交流、直流供電兼容。本發(fā)明的效果在于1).實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有交流供電熒光燈管交流、直流供電兼容，消除電泳暗區(qū)。2).采用現(xiàn)有交流供電熒光燈管，得到了連續(xù)發(fā)光無(wú)閃爍光源，既保護(hù)了眼睛，又 極大程度減少了電磁場(chǎng)對(duì)環(huán)境污染，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的綠色要求。
4.


下面通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案作進(jìn)一步地闡述1).自動(dòng)換向；圖1(A)、(B).記憶繼電器接點(diǎn)開(kāi)關(guān)換向；2).被動(dòng)換向；①.圖2.繼電器接點(diǎn)開(kāi)關(guān)換向；②.圖3.繼電器啟動(dòng)，晶體管開(kāi)關(guān)換向；③.圖4.繼電器啟動(dòng)，可關(guān)斷晶閘管開(kāi)關(guān)換向； ④.圖5.繼電器啟動(dòng)，繼電器開(kāi)關(guān)換向。5.
具體實(shí)施例方式1).參照附圖一(A).記憶繼電器接點(diǎn)換向開(kāi)關(guān)㈧由續(xù)流電感、充電二極管、儲(chǔ)能 電容、記憶繼電器、熒光燈管等組成。用具有記憶功能的繼電器(如磁保持繼電器、雙位置繼電器、步進(jìn)式繼電器等) 繼電器接點(diǎn)開(kāi)關(guān)接成全橋換向開(kāi)關(guān)，電源由+、-端接入。繼電器常閉接點(diǎn)Jbi與常開(kāi)接點(diǎn) Jki串聯(lián)，中間結(jié)點(diǎn)η接熒光燈N極(隨意)；常開(kāi)接點(diǎn)Jk2與常閉接點(diǎn)Jb2串聯(lián)，中間結(jié)點(diǎn)m 接熒光燈M極(另一端)。兩串聯(lián)電路并聯(lián)接成全橋換向開(kāi)關(guān)。在續(xù)流電感L1上并聯(lián)儲(chǔ)能控制電路，該電路由充電二極管D、儲(chǔ)能電容C和記憶 繼電器ΖΛ、Z丫線圈、接點(diǎn)等組成。T^的常閉接點(diǎn)Jb/與常開(kāi)接點(diǎn)Jk/串聯(lián)；常開(kāi)接點(diǎn) JK2'與常閉接點(diǎn)Jb2‘串聯(lián)，組成全橋換向開(kāi)關(guān)。、、z;線圈并聯(lián)接入換向開(kāi)關(guān)的輸出端。 換向開(kāi)關(guān)的輸入由控制繼電器(未畫(huà)入)的常閉接點(diǎn)^控制，接在儲(chǔ)能電容C上。關(guān)燈斷電期間，JB1、JB2, J3b閉合，JK1、JK2、斷開(kāi)。儲(chǔ)能電容C通過(guò)J3B、Jb2'、Zjy, Zjy 、JBI ‘放電。接通電源，電源“ + ”端經(jīng)續(xù)流電感L1、接點(diǎn)Jb2、熒光燈M極，熒光燈N極通過(guò)接點(diǎn) Jbi進(jìn)入電源“_”端，熒光燈啟輝。L1上的電壓降通過(guò)充電二極管D對(duì)儲(chǔ)能電容C充電；同 時(shí)控制繼電器吸合，斷開(kāi)，記憶繼電器&y、Zjy'保持不變。熒光燈在直流供電中連續(xù)發(fā) 光。關(guān)燈斷電時(shí)，控制繼電器失電釋放，^閉合，儲(chǔ)能電容C通過(guò)J3B、Jb2‘ ,Zjy^Zjy'、 Jbi'放電，記憶繼電器 &y、得電切換，JB1、JB2、Jb/、Jb2 ‘?dāng)嚅_(kāi)；JK1、JK2、Jk/、JK2'閉 合，全橋換向開(kāi)關(guān)換向。為下次熒光燈啟輝、供電和記憶繼電器&y、&y'換向作準(zhǔn)備。熒光燈在直流供電狀態(tài)工作，關(guān)燈操作完成換向。再次啟輝時(shí)，熒光燈管的供電極 性對(duì)調(diào)，但依然工作在直流狀態(tài)。由于工作時(shí)間有限，不會(huì)出現(xiàn)電泳暗區(qū)。2).參照附圖一(B).記憶繼電器接點(diǎn)換向開(kāi)關(guān)⑶由控制繼電器、延時(shí)電容、記憶 繼電器、熒光燈管等組成。用具有記憶功能的繼電器(如磁保持繼電器、雙位置繼電器、步進(jìn)式繼電器等) 繼電器接點(diǎn)開(kāi)關(guān)接成全橋換向開(kāi)關(guān)，電源由+、-端接入。繼電器常閉接點(diǎn)Jbi與常開(kāi)接點(diǎn) Jki串聯(lián)，中間結(jié)點(diǎn)η接熒光燈N極(隨意)；常開(kāi)接點(diǎn)Jk2與常閉接點(diǎn)Jb2串聯(lián)，中間結(jié)點(diǎn)m 通過(guò)控制繼電器4常開(kāi)接點(diǎn)J 接熒光燈M極(另一端)。兩串聯(lián)電路并聯(lián)接成全橋換向 開(kāi)關(guān)。記憶繼電器\線圈經(jīng)控制繼電器4常閉接點(diǎn)Jot串聯(lián)，再與4的常開(kāi)接點(diǎn)Jrai并 聯(lián)，接入主回路。關(guān)燈斷電期間，JB1、JB2、Job閉合，JK1、JK2、Jok斷開(kāi)。(記憶繼電器Zjy的JB、Jk不是 固定的常閉常開(kāi)接點(diǎn))接通電源，電源“ + ”端經(jīng)控制繼電器4通過(guò)接點(diǎn)Jb2、常閉接點(diǎn)J 和記憶繼電器 Zjy線圈接入熒光燈M極，熒光燈N極通過(guò)接點(diǎn)Jbi進(jìn)入電源“_”端，熒光燈啟輝。記憶繼電 器Zjy得電換向，JB1、Jb2斷開(kāi)，JK1, Jk2閉合。電源“ + ”端改經(jīng)Zk通過(guò)接點(diǎn)Jki接入熒光燈N 極，熒光燈M極通過(guò)記憶繼電器線圈、接點(diǎn)Jffi、Jk2進(jìn)入電源“_”端，熒光燈電極換向，發(fā)
光。通過(guò)記憶繼電器Zjy的電流反向，Zjy將再次換向.......(記憶繼電器Zjy上并聯(lián)電容
C，抑制震蕩。)與此同時(shí)，控制繼電器&得電吸合，常閉接點(diǎn)Jot斷開(kāi)，常開(kāi)接點(diǎn)Jrai閉合，記憶繼電器失電斷開(kāi)，穩(wěn)定在熒光燈換向狀態(tài)，熒光燈管在直流供電狀態(tài)發(fā)光，直到 關(guān)燈?？刂评^電器延時(shí)吸合，切斷記憶繼電器線圈供電，保持熒光燈自動(dòng)換向。記憶繼電器關(guān)燈斷電時(shí)保持不變，開(kāi)燈通電時(shí)切換換向，確保熒光燈管工作在 電源極性交變的供電狀態(tài)，規(guī)避電泳暗區(qū)。3)參照附圖二.繼電器接點(diǎn)換向開(kāi)關(guān)由繼電器(或具有記憶功能的繼電器)、甚 低頻振蕩器組成的控制電源、熒光燈管組成。將繼電器或具有記憶功能的繼電器(如磁保持繼電器、雙位置繼電器、步進(jìn)式 繼電器等)的兩組繼電器接點(diǎn)開(kāi)關(guān)接成全橋換向開(kāi)關(guān)，電源由+、_端接入。繼電器常閉接點(diǎn) Jbi與常開(kāi)接點(diǎn)Jki串聯(lián)，中間結(jié)點(diǎn)η接熒光燈N極(隨意)；常開(kāi)接點(diǎn)Jk2與常閉接點(diǎn)Jb2串 聯(lián)，中間結(jié)點(diǎn)m通過(guò)Jrai接熒光燈M極(另一端)。兩串聯(lián)電路分別并聯(lián)接入電源+、_端。繼電器、由控制電源Q驅(qū)動(dòng)。Q為甚低頻振蕩器，振蕩周期設(shè)定在十分鐘時(shí)間以 上。采用記憶繼電器能在啟輝時(shí)對(duì)熒光燈電極換向啟輝。普通繼電器只能對(duì)固定電極啟輝。接通電源，電源“ + ”端通過(guò)接點(diǎn)Jb2接入熒光燈M極，熒光燈N極通過(guò)接點(diǎn)Jbi進(jìn)入 電源“_”端，熒光燈啟輝。繼電器線圈在控制電源Q的驅(qū)動(dòng)下得電，接點(diǎn)JB1、Jb2斷開(kāi)， Jki> Jk2閉合，電源“+”端通過(guò)接點(diǎn)Jki接入熒光燈N極，熒光燈M極通過(guò)接點(diǎn)Jk2進(jìn)入電源 “_”端。熒光燈L換向、發(fā)光?？刂齐娐稱經(jīng)過(guò)設(shè)定時(shí)間(如一小時(shí))讓繼電器線圈Zjy反向通電，接點(diǎn)JK1、Jk2 斷開(kāi)，接點(diǎn)JB1、JB2閉合。電源“+”端轉(zhuǎn)由接點(diǎn)Jb2接入熒光燈M極，從熒光燈N極通過(guò)接點(diǎn) Jbi進(jìn)入電源“_”端。熒光燈M、N端的供電電源極性再次更換.......控制電路Q由振蕩器和計(jì)時(shí)器電路組成，再過(guò)相同時(shí)間，繼電器又得電切換如此 反復(fù)進(jìn)行。熒光燈在電源極性不變的甚低頻直流段供電期間，連續(xù)發(fā)光無(wú)閃爍，無(wú)電磁污 染；在極性轉(zhuǎn)換過(guò)程，轉(zhuǎn)換時(shí)間小于肉眼的分辨時(shí)間，又大于電磁波的發(fā)射周期，(設(shè)定在 0. 1 IOms合適)既不讓肉眼感覺(jué)閃爍，又盡量減少電磁波污染。真正做到無(wú)閃爍護(hù)眼，無(wú) 電磁污染保護(hù)環(huán)境。交流供電熒光燈管工作電源極性不斷交替更換，保持原有性能。不出現(xiàn)電泳暗區(qū)。4).參照附圖三.繼電器啟動(dòng)，晶體管換向開(kāi)關(guān)由繼電器、晶體管、甚低頻振蕩器 組成的控制電源、熒光燈管組成。用晶體管代替繼電器接點(diǎn)開(kāi)關(guān)，晶體管BJ1代替Jki ；BJ2代替Jbi ；BJ3代替Jb2 ；BJ4 代替Jk2，提高切換速率；用繼電器接點(diǎn)開(kāi)關(guān)JKK、Jkb啟動(dòng)熒光燈，降低晶體管的耐壓要求。控制繼電器的常閉接點(diǎn)Jkb分別將熒光燈M、N端接入電源“ + ”、“_”極，常開(kāi)接點(diǎn) Jkki接在“ + ”電源與晶體管BJ1JJ3的集電極之間，Jkk2接在m點(diǎn)與M點(diǎn)之間。晶體管基極由控制電路Q驅(qū)動(dòng)，Q為甚低頻梯形波振蕩器，振蕩周期設(shè)定在十分鐘 時(shí)間以上。斷電時(shí)，控制繼電器常閉接點(diǎn)Jkb閉合，常開(kāi)接點(diǎn)Jffi斷開(kāi)，控制電源無(wú)輸出。接通電源，電源通過(guò)Jkb將熒光燈L啟輝，晶體管被Jkb短路保護(hù)。電源電壓由啟輝高壓降為熒光燈管的工作電壓?？刂齐娫垂ぷ?，BJpBJ4在基極高電平控制下導(dǎo)通；BJ2、BJ3 在基極低電平控制下關(guān)斷?？刂评^電器得電吸合，Jkb斷開(kāi)，Jkk接通，電源“+”端通過(guò)BJ1接 入熒光燈M極；熒光燈N極通過(guò)BJ4進(jìn)入電源“-”端。熒光燈L發(fā)光。控制電路Q經(jīng)過(guò)設(shè)定時(shí)間(如一小時(shí))基極控制電平轉(zhuǎn)變；BJpBJ4晶體管的基極 由高電平轉(zhuǎn)變到低電平，BJ1, BJ4截止；BJ2、BJ3的基極由低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖?，BJ2, BJ3導(dǎo) 通。電源“ + ”端改由BJ3接入熒光燈N極；熒光燈M極通過(guò)BJ2進(jìn)入電源“_”端。熒光燈M、N端的供電電源極性更換一次?？刂齐娐稱由振蕩器和計(jì)時(shí)器電路組成，再過(guò)相同時(shí)間，基極控制電平轉(zhuǎn)變，如此 反復(fù)進(jìn)行。交流供電熒光燈管工作在交變電源供電系統(tǒng)中。保持原有性能。不出現(xiàn)電泳暗 區(qū)。熒光燈在電源極性不變的甚低頻梯形波直流段供電期間，連續(xù)發(fā)光無(wú)閃爍，無(wú)電 磁污染；在極性轉(zhuǎn)換期間，轉(zhuǎn)換時(shí)間小于肉眼的分辨時(shí)間，又大于電磁波的發(fā)射周期，(設(shè) 定在0.1 IOms合適)既不讓肉眼感覺(jué)閃爍，又盡量減少電磁波污染。5).參照附圖四.繼電器啟動(dòng)，可關(guān)斷晶閘管換向開(kāi)關(guān)由繼電器、可關(guān)斷晶閘管、 甚低頻振蕩器組成的控制電源、熒光燈管組成。用可關(guān)斷晶閘管GTO1 ；GTO2 ；GTO3 ；GTO4分別對(duì)應(yīng)代替繼電器接點(diǎn)開(kāi)關(guān)Jki Jbi Jb2 ； JK2。提高切換速率，用繼電器接點(diǎn)開(kāi)關(guān)Jkk、JKB啟動(dòng)熒光燈，降低晶閘管的耐壓要求，控制繼電器的常閉接點(diǎn)Jkb分別將熒光燈M、N端接入電源“ + ”、“_”極，常開(kāi)接點(diǎn) Jkki接在“ + ”電源與晶閘管GTO1 ；GTO3的陽(yáng)極之間，Jkk2接在m點(diǎn)與M點(diǎn)之間。斷電時(shí)，控制繼電器常閉接點(diǎn)Jkb閉合，常開(kāi)接點(diǎn)Jffi斷開(kāi)，控制電源無(wú)輸出。接通電源，電源通過(guò)Jkb將熒光燈L啟輝，晶閘管被Jkb短路保護(hù)。電源電壓由啟輝 高壓降為熒光燈管的工作電壓?？刂齐娫垂ぷ鳌Ｔ诳刂茦O開(kāi)通觸發(fā)信號(hào)作用下，可關(guān)斷晶 閘管GTOp GTO4導(dǎo)通；在控制極關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)作用下，可關(guān)斷晶閘管GTO2 ；GTO3關(guān)斷?？刂?繼電器得電吸合，Jkb斷開(kāi)，Jkk接通，電源“ + ”端通過(guò)GTO1接入熒光燈M極；熒光燈N極通 過(guò)61~04進(jìn)入電源“-”端。熒光燈L發(fā)光。控制電路Q經(jīng)過(guò)設(shè)定時(shí)間(如一小時(shí))控制極觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)變；晶閘管GTCVGTo4關(guān) 斷；GTO2 ；GTO3導(dǎo)通；電源“ + ”端通過(guò)GTO3接入熒光燈N極；熒光燈M極通過(guò)GTO2進(jìn)入電源 “-”端。熒光燈M、N端的供電電源極性更換一次?？刂齐娐稱由振蕩器和計(jì)時(shí)器電路組成，再過(guò)相同時(shí)間，控制極觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)變，如 此反復(fù)進(jìn)行。交流供電熒光燈管工作在交變電源供電系統(tǒng)中。保持原有性能。不出現(xiàn)電泳 暗區(qū)。在電源極性不變的甚低頻梯形波直流段供電期間，連續(xù)發(fā)光無(wú)閃爍，無(wú)電磁污 染；在極性轉(zhuǎn)換期間，轉(zhuǎn)換時(shí)間小于肉眼的分辨時(shí)間，又大于電磁波的發(fā)射周期，(設(shè)定在 0. 1 IOms合適)既不讓肉眼感覺(jué)閃爍，又盡量減少電磁波污染。本方案實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有交流供電熒光燈管交流、直流供電兼容，消除電泳暗區(qū)。采用現(xiàn) 有交流供電熒光燈管，得到了連續(xù)發(fā)光無(wú)閃爍光源，既保護(hù)了眼睛，又極大程度減少了電磁 場(chǎng)對(duì)環(huán)境污染，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的綠色要求。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為發(fā)明的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種讓交流供電熒光燈管交流、直流供電兼容技術(shù)。其特征在于采用重復(fù)周期在 十分鐘以上時(shí)間、轉(zhuǎn)換過(guò)程時(shí)間在0. Ims與IOms的范圍內(nèi)的甚低頻梯形交變電源供電。
2.一種將直流電源轉(zhuǎn)換成甚低頻的梯形交變電源，由直流電源、記憶繼電器和儲(chǔ)能電 容組成。其特征在于記憶繼電器接點(diǎn)組成全橋功率開(kāi)關(guān)，在關(guān)燈斷電時(shí)，利用儲(chǔ)能電容驅(qū) 動(dòng)記憶繼電器切換，完成關(guān)燈換向。
3.按照權(quán)利要求2所述的甚低頻梯形交變電源，由直流電源、記憶繼電器和控制繼電 器組成。其特征在于記憶繼電器接點(diǎn)組成全橋功率開(kāi)關(guān)，記憶繼電器線圈受控制繼電器延 時(shí)控制，完成開(kāi)燈換向。
4.按照權(quán)利要求2所述的甚低頻梯形交變電源，由直流電源、記憶繼電器和控制電源 組成。其特征在于記憶繼電器接點(diǎn)組成全橋功率開(kāi)關(guān)，記憶繼電器線圈受控制電源控制。
5.按照權(quán)利要求2所述的甚低頻梯形交變電源，由直流電源、控制繼電器和控制電源 組成。其特征在于控制繼電器接點(diǎn)組成全橋功率開(kāi)關(guān)，控制繼電器線圈受控制電源控制。
6.按照權(quán)利要求2所述的甚低頻梯形交變電源，由直流電源、繼電器、半導(dǎo)體晶體管 (包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管、IGBT復(fù)合功率管)和控制電源組成。其特征在于繼電器常閉接點(diǎn)與 晶體管并聯(lián)啟動(dòng)，半導(dǎo)體晶體管組成全橋換向功率開(kāi)關(guān)，晶體管由控制電源驅(qū)動(dòng)。
7.按照權(quán)利要求2所述的甚低頻梯形交變電源，由直流電源、繼電器、可關(guān)斷晶閘管和 控制電源組成。其特征在于繼電器常閉接點(diǎn)與晶閘管并聯(lián)啟動(dòng)，可關(guān)斷晶閘管組成全橋換 向功率開(kāi)關(guān)，晶閘管由控制電源驅(qū)動(dòng)。
8.按照權(quán)利要求2所述的甚低頻梯形交變電源，由直流電源、繼電器、和控制電源組 成。其特征在于控制繼電器常閉接點(diǎn)與換向繼電器接點(diǎn)并聯(lián)啟動(dòng)，換向繼電器接點(diǎn)組成全 橋換向功率開(kāi)關(guān)，由控制電源驅(qū)動(dòng)。
9.按照權(quán)利要求4所述的甚低頻梯形交變電源。其特征在于控制電源的信號(hào)由電子 時(shí)鐘設(shè)定。
全文摘要
利用現(xiàn)有交流供電熒光燈管做發(fā)光體，由甚低頻準(zhǔn)梯形電源供電，構(gòu)成準(zhǔn)直流(連續(xù))發(fā)光無(wú)閃爍照明光源。既消除電泳暗區(qū)，保持燈管原有性能，又獲得少污染、連續(xù)發(fā)光無(wú)閃爍照明效果。
文檔編號(hào)H05B41/16GK102111944SQ20091018919
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者朱福如 申請(qǐng)人:朱福如