專利名稱：一種諧振節(jié)能可變亮度熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種通過(guò)電容、電感、電阻的諧振達(dá)到節(jié)能的熒光燈。
普通日光燈為了限流和燈管啟動(dòng)都要加上鎮(zhèn)流器，燈管才能正常工作。但鎮(zhèn)流器在電路中消耗電能，如20W日光燈無(wú)功損耗占總功率的27％，耗電大，電壓低時(shí)不能正常啟動(dòng)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種既節(jié)電又經(jīng)濟(jì)的20W諧振型節(jié)能日光燈，它能克服鎮(zhèn)流器的功率損耗，節(jié)電25％以上，諧振電路的電流與電壓同相位，功率因數(shù)≈1，減輕了供電系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。電壓偏低地區(qū)也可正常使用；加啟動(dòng)開(kāi)關(guān)后電壓在170伏以上即可啟動(dòng)。根據(jù)需要可改變亮度分為10－20W兩檔，工作穩(wěn)定無(wú)閃爍。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)電容、電感和燈管串聯(lián)產(chǎn)生諧振的辦法實(shí)現(xiàn)的。電容C與電感L與燈管R1依次串聯(lián)，并與電源頻率諧振，電容C由電容C2與電容C3通過(guò)開(kāi)關(guān)K1并聯(lián)，借開(kāi)關(guān)K1調(diào)整電容值以調(diào)整通過(guò)燈管的電流，電感L上通過(guò)常閉開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)一電阻R2以改電感L的Q值。
結(jié)合附圖加以說(shuō)明。
圖1是電壓諧振原理圖。
圖2是20W諧振節(jié)能可變亮度熒光燈結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖1中，電容(C1)1、電感(L1)2和燈管(R1)3組成串聯(lián)諧振電路，必須按照?qǐng)D1所示順序聯(lián)接才能保證加在燈管(R1)3兩端的諧振電壓的波形要求。當(dāng)電容(C1)1和電感(L1)2滿足電源頻率(50周)的要求時(shí)，電路便產(chǎn)生諧振。
在設(shè)計(jì)諧振電路時(shí)要考慮滿足20W燈管的各項(xiàng)工作條件1、工作電流300－330mA。2、燈管端電壓>60伏(平均值)。
3、啟動(dòng)電壓≥190伏。
根據(jù)串聯(lián)諧振電路的原理，當(dāng)串聯(lián)電路的固有頻率等于電源的頻率時(shí)便產(chǎn)生諧振。諧振時(shí)總電流與總電壓同相位，整個(gè)電路表現(xiàn)為純電阻性，這時(shí)便滿足以下公式I＝
Z是電路的復(fù)數(shù)阻抗，它的模Z＝
當(dāng)ωL1＝
時(shí)，電路便產(chǎn)生諧振，這時(shí)Z＝R1。
根據(jù)上面推導(dǎo)的結(jié)果，說(shuō)明電路諧振時(shí)Z＝R1，電路屬純電阻性，這時(shí)電感L1和電容C1不具有阻抗，因此都不消耗電能，電能所做的功都表現(xiàn)在燈管上。
為了首先滿足燈管的工作電流在300mA－330mA之間，根據(jù)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，諧振電路的電容定為4μF，電感定為2.5H，就可在50周頻率上產(chǎn)生諧振，電路諧振以后，燈管的端電壓和啟動(dòng)電壓都高于原來(lái)要求的60伏和190伏，這是更有利的。只要調(diào)整C1把電流控制在300mA－330mA，燈管正常工作的條件就都滿足了。按“圖1”聯(lián)接的熒光燈就都能啟動(dòng)工作，但這并不是理想的工作狀態(tài)，還有閃爍、亮度不夠等缺點(diǎn)。
為了克服這些缺點(diǎn)，采用圖2結(jié)構(gòu)。
電容(C)由電容(C2)6與電容(C3)7通過(guò)開(kāi)關(guān)(K1)5并聯(lián)，借開(kāi)關(guān)(K1)5調(diào)整電容值以調(diào)整通過(guò)燈管(R1)3的電流，改變亮度，電容(C2)6、電容(C3)7的電容容量分別為2μF。
電感(L2)8的電感值為2.5H，與調(diào)整電感(L2)8的Q值用的電阻(R2)9并聯(lián)，電阻(R2)9的電阻值在300－1000Ω之間，電阻(R2)9調(diào)整好后，可使燈管(R1)3的亮度增加并使其不閃爍。
為了防止啟動(dòng)瞬間尖脈沖過(guò)高使燈管端部出現(xiàn)黑點(diǎn)，用電容(C4)10并聯(lián)在燈管(R1)3兩端，其數(shù)值為1000P－1500P之間。
開(kāi)關(guān)(K2)11為輔助啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，在電壓偏低地區(qū)啟動(dòng)困難時(shí)，可按下開(kāi)關(guān)(K2)11使常開(kāi)點(diǎn)CD接通，電阻(R2)9斷開(kāi)，燈絲加熱3－5秒鐘，放手后電阻(R2)9即接通，燈管(R1)3隨之啟動(dòng)，S為啟動(dòng)器，a、b常閉點(diǎn)。
“圖2”就構(gòu)成了諧振節(jié)能可變亮度，并代有低電壓輔助啟動(dòng)的熒光燈。
該燈充分利用了串聯(lián)諧振電路的三大特點(diǎn)
1、電路的阻抗最小Z＝R2克服了鎮(zhèn)流器的無(wú)功損耗。
2、電路諧振后端電壓高于電源電壓，在燈管功率相同的情況下可減少總電流延長(zhǎng)燈管壽命。
3、諧振電路電流與電壓同相位，提高了功率因數(shù)減輕了供電系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。
該燈經(jīng)過(guò)試用除在節(jié)電上收到好的效果外，在看電視時(shí)使用低亮度，既節(jié)電又對(duì)眼睛有保護(hù)作用。
在用電高峰時(shí)有些日光燈難啟動(dòng)(電壓低于200伏)此燈可通過(guò)輔助啟動(dòng)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)。
由于去掉了鎮(zhèn)流器這個(gè)比較沉重的包袱，燈架的制做取材方便，如用塑料成型更加理想。
與電子鎮(zhèn)流器日光燈相比，其節(jié)電效果基本相同，但電路部分的成本只有電子鎮(zhèn)流器的三分之一，達(dá)到了既節(jié)電又經(jīng)濟(jì)的目的。


1－電容(C1)；2－電感(L1)；3－燈管(R1)；4－啟動(dòng)器(S)；5－開(kāi)關(guān)(K1)；6－電容(C2)；7－電容(C3)；8－電感(L2)；9－調(diào)整電感(L2)Q值的電阻(R2)；10－防止燈管端部出現(xiàn)黑點(diǎn)用的電容(C4)；11－輔助啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。
權(quán)利要求1.一種諧振節(jié)能可變亮度熒光燈，由電容、電感和燈管組成，其特征在于(1)電容C與電感L與燈管R1依次串聯(lián)，并與電源頻率諧振；(2)電容C由電容C2與電容C3通過(guò)開(kāi)關(guān)K1并聯(lián)，借開(kāi)關(guān)K1調(diào)整電容值以調(diào)整通過(guò)燈管的電流；(3)電感L上通過(guò)常閉開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)一電阻R2以改電感L的Q值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振節(jié)能可變亮度熒光燈，其特征在于諧振電路的電容C2＝C3＝2μF，電感L為2.5H。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振節(jié)能可變亮度熒光燈，其特征在于電阻R2＝300－1000Ω，電容C4＝1000P－1500P。
專利摘要諧振型節(jié)能可變亮度熒光燈，由電容、電感和燈管組成。其特征在于電容C與電感L與燈管R 與電子鎮(zhèn)流器熒光燈比較，其節(jié)電效果基本相同，但電路部分的成本只相當(dāng)電子鎮(zhèn)流器的三分之一，而且無(wú)易損件，使用可靠，達(dá)到了既節(jié)電又經(jīng)濟(jì)的目的。
文檔編號(hào)H05B41/16GK2154581SQ9220673
公開(kāi)日1994年1月26日 申請(qǐng)日期1992年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月15日
發(fā)明者陳祥 申請(qǐng)人:陳祥