[發(fā)明專利]感應(yīng)電力燈組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910132833.2
• 申請日: 2002-06-07
• 公開（公告）號: CN101684901A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·W·巴爾曼
• 申請（專利權(quán)）人: 通達商業(yè)集團國際公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V23/00;F21V23/06;F21V23/04;F21V17/10;H05B41/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 譚佐晞;楊松齡

本發(fā)明是原申請日為2002年6月7日，國際申請?zhí)枮? PCT/US02/17901，申請?zhí)枮?2829228.6的發(fā)明名稱為“感應(yīng)電力燈組 件”的分案申請。

本發(fā)明是于2000年6月12日提交，申請?zhí)枮镹o.90/592,194，標(biāo) 題為“流體處理系統(tǒng)(Fluid?Treatment?System)”的美國專利申請的 部分繼續(xù)申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及照明設(shè)備，更具體是涉及與感應(yīng)電力照明應(yīng)用相關(guān)的 燈組件。

背景技術(shù)

盡管不是應(yīng)用很廣，感應(yīng)耦合照明系統(tǒng)是已公知的。傳統(tǒng)的感應(yīng) 耦合照明系統(tǒng)一般包括具有由電源驅(qū)動的初級線圈(或“一次線圈”) 的初級電路，以及具有感應(yīng)接收初級線圈功率的次級線圈(或“二次 線圈”)的次級電路。感應(yīng)耦合相對于傳統(tǒng)的直接電連接具有多種優(yōu) 點。首先，感應(yīng)耦合燈較硬連線的燈更加安全和容易連接和斷開。直 接電連接在安裝和拆除燈組件時一般必需操作電連接器。這一般比較 費事還會引起電擊的危險。一般的，電連接器需要至少部分暴露，因 此增加了電擊的危險。另一方面，對于感應(yīng)耦合燈不需要任何電連接 器的操作。實際上，燈組件的次級線圈簡單的只需放置在初級線圈的 附近以將功率提供給燈組件。第二通過省去電連接器而消除了伴隨常 規(guī)電連接器的問題，諸如常規(guī)的電連接器易于腐蝕和磨損，從而提高 了系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)環(huán)境條件使電連接器處于潮濕條件時，這些問題 對戶外裝置更為敏感。當(dāng)重復(fù)使用時，機械連接裝置也易于磨損而最 終失效。第三，感應(yīng)耦合燈固有的可以減少燈組件上的電危害。如上 面提到的，燈組件與電源是電絕緣的。所有的電力必須通過感應(yīng)從電 源傳送到燈組件。由于存在著對可以感應(yīng)傳送至燈組件的功率的內(nèi)在 限定，燈組件中的功率是受到限制的，電危害的風(fēng)險被降低了。

盡管感應(yīng)耦合燈提供了多種優(yōu)于直接連接燈的重要優(yōu)點，但是它 們存在著重大的缺點。感應(yīng)耦合固有的較直接電連接低效。這一部分 是由于需要電能來產(chǎn)生和維持電磁場。常規(guī)感應(yīng)耦合的低效率主要是 由拙劣的調(diào)諧電路導(dǎo)致的。這些低效率被初級線圈和次級線圈中的震 動產(chǎn)生的噪音和吸熱的增加證明。這一效率問題在高功率燈應(yīng)用中變 得嚴(yán)重。而且已有的燈電路需要精確定位初級線圈和次級線圈以提供 合理的效率水平。這需要更精確的公差，并且限制燈組件和整個燈的 設(shè)計和結(jié)構(gòu)。

燈具行業(yè)面臨的最大的可靠性問題之一是由電線或其他導(dǎo)電器貫 穿燈套筒而引起的。典型的，電線通過玻璃管座穿進燈的內(nèi)部。由于 玻璃不易于粘附和密封導(dǎo)線，因此存在材料上的風(fēng)險會導(dǎo)致在電線穿 過燈的位置發(fā)生泄漏。盡管已努力優(yōu)化密封，但仍然存在重大的可靠 性問題。

對于常規(guī)感應(yīng)電力燈，還存在伴隨著燈電路元件暴露在環(huán)境中而 產(chǎn)生的可靠性問題，比如，來自環(huán)境中的水或者濕氣可能會損害電路 元件。為了解決這一問題，至少一個感應(yīng)電力照明系統(tǒng)將整個燈組件 密閉在密封的套筒中。Hutchisson等的美國專利US?5,264,997種披露 了一種燈，該燈安裝在印刷電路板上，與次級線圈間隔多個接線端子。 印刷電路板包括各種感應(yīng)耦合操作所需的電子元件。分隔外殼和透鏡 部分相互密封而形成圍繞燈、印刷電路板和次級線圈的不漏外殼。外 殼具體的設(shè)置為適合接受次級線圈和與容納初級線圈的燈座相互安裝 的形狀。盡管密封外殼提供了改進的對環(huán)境條件的保護，但是它相對 來說體積大，并且僅僅提供按照透鏡方向透射的光線。

由此可見，仍然需要一種效率高、在各種條件下具有改進的可靠 性、并且容易適合多種不同燈結(jié)構(gòu)的感應(yīng)耦合燈組件。

發(fā)明內(nèi)容

上述問題通過本發(fā)明得以解決，其中燈組件中設(shè)有燈、為燈提供 電力的感應(yīng)次級線圈和電容器。電容器與燈和次級線圈串聯(lián)，并且其 在工作頻率下的電抗約等于或者略小于燈和次級線圈在工作溫度下的 合成阻抗。結(jié)果，燈電路在諧振或者接近諧振條件下工作。對于放電 燈，串聯(lián)的電容器還起到限制次級電路中的電流的作用，排除電流非 控制的增加，不然對于放電燈會發(fā)生上述問題。