[發(fā)明專利]預熱陰極型熒光燈在啟動前預熱燈絲的控制方法及裝置

有效

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• 申請日: 2011-01-22
• 公開（公告）號: CN102186297A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設計）人: 何正
• 申請（專利權）人: 佛山市美博照明有限公司
• 主分類號: H05B41/36
• 分類號: H05B41/36
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

技術領域

本發(fā)明屬于用電子鎮(zhèn)流器驅(qū)動低壓氣體放電燈的技術領域，特別涉及預熱陰極型熒光燈在啟動前預熱燈絲的控制方法及裝置。

背景技術

為使預熱陰極型熒光燈（以下簡稱熒光燈）達到設計壽命，必須在啟動前對熒光燈的燈絲通過一定值的電流并維持一定時間加熱其陰極，在陰極達到最利于發(fā)射電子的溫度時，迅速提高熒光燈端電壓至啟動電壓把熒光燈點亮。另外為了提高效率及延長陰極的壽命，除可調(diào)光的熒光燈外，點亮后應盡可能地降低燈絲電流。

近年在節(jié)能減排的大背景下，大功率熒光燈以其高光效、高顯色指數(shù)和高性價比，在超市、車間等開闊的場所，逐步替代低效率的水銀燈等成為主流照明光源。按結(jié)構(gòu)分，大功率熒光燈可分為一體燈和分體燈兩大類。

一體燈是把電子鎮(zhèn)流器與熒光燈組裝成一個不可分離的整體，安裝使用方便。但由于工作時燈管發(fā)出的熱量加上電子鎮(zhèn)流器本身的功耗，使電子鎮(zhèn)流器上的元器件長時間在高溫環(huán)境下工作，因此一體燈的功率不能做得過高，否則會大大降低使用壽命。

分體燈由電子鎮(zhèn)流器和熒光燈組件兩個相對獨立的部分組成，這兩個部件的互連方式，目前最普遍的是電子鎮(zhèn)流器帶?E40?燈座、熒光燈組件裝?E40燈頭實現(xiàn)兩者的裝配及電氣連接。在實際使用中兩者中間通常都有燈罩隔開，使電子鎮(zhèn)流器的實際工作溫度大為降低。與一體燈比較，分體燈的優(yōu)點明顯：一是功率可以做得比較大；二是電子鎮(zhèn)流器在較低工作溫度環(huán)境下，按現(xiàn)有技術設計生產(chǎn)出平均無故障時間達到幾萬小時的電子鎮(zhèn)流器的是毫無問題的，在僅是熒光燈組件失效時，只更換熒光燈組件就可以了，大大降低了使用成本。

但是，隨之而來的是如何有效實現(xiàn)啟動熒光燈前的預熱燈絲問題。由于?E40?是兩電極的連接件，一些在熒光燈電子鎮(zhèn)流器中有效的預熱燈絲電路，包括一些現(xiàn)有的專利預熱燈絲方案，在這種條件下都顯得難有用武之地。從本質(zhì)看，目前預熱燈絲方法基本就是變頻預熱和正溫度系數(shù)熱敏電阻（包括智能型正溫度系數(shù)熱敏電組，以下都簡稱為PTC）預熱兩種。眾所周知，變頻預熱的缺點是熒光燈被點亮后，燈絲一直都有非常可觀的電流通過，燈絲上產(chǎn)生的功耗既降低了整燈的效率，又縮短了陰極的壽命；PTC預熱方案用在大功率熒光燈上，燈被點亮后PTC的功耗加上燈管產(chǎn)生的熱量，PTC本體的溫度比用在小功率一體燈時還要高，并且在壽命期熒光燈的工作電壓是逐漸升高的，造成PTC的溫度也隨之升高，加劇了PTC的失效進程，最終導致燈管組件的提前失效。正是由于沒有解決好預熱燈絲問題，目前大功率分體燈的使用壽命遠遠沒有達到期望值，成為制約其在綠色照明工程廣范應用的一個重要原因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供為熒光燈在啟動前實現(xiàn)預熱燈絲、啟動后使燈絲電流下降到一個幾乎可以忽略的值，且技術簡單、性能優(yōu)越可靠、損耗低、容易與各種電參數(shù)的熒光燈匹配的預熱燈絲控制方法及裝置。

為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明提供的技術方案為：預熱陰極型熒光燈在啟動前預熱燈絲的控制方法是，在一個在高磁導率磁芯上繞制具有初級繞組、預熱燈絲繞組、控制繞組的電流變換器，其中，初級繞組與熒光燈電子鎮(zhèn)流器的輸出諧振回路的電感或電容串聯(lián)，預熱燈絲繞組接熒光燈燈絲；通過控制電路使控制繞組開路或被低阻抗短接，使電流變換器的工作狀態(tài)被改變進而控制燈絲電流。

所述的電流變換器的工作狀態(tài)改變是指在預熱燈絲時，控制繞組是開路的，電流變換器把流過初級繞組的電流變換傳輸?shù)筋A熱燈絲繞組對燈絲預熱；在點亮熒光燈后，通過控制電路使控制繞組被低阻抗短接，燈絲電流被減低到一個能夠被忽略的值。

本發(fā)明還提供一種預熱陰極型熒光燈在啟動前預熱燈絲的控制裝置，包括有電流變換器，其特征是：電流變換器的高磁導率磁芯上繞制有一個初級繞組、匝數(shù)相等的兩個預熱燈絲繞組以及一個控制繞組，初級繞組與熒光燈電子鎮(zhèn)流器的扼流電感串聯(lián)；兩個預熱繞組分別經(jīng)兩個隔直電容接熒光燈的兩個燈絲；控制繞組的兩個輸出端分別連接雙向可控硅的主端；當雙向可控硅截止時控制繞組呈開路狀態(tài)；當雙向可控硅雙向?qū)〞r，控制繞組被雙向可控硅的主端之間的低導通電阻短接。

還包括有一個與熒光燈串聯(lián)的取樣電阻，用倍壓整流元件組成的倍壓整流電路，倍壓整流電路對取樣電阻上的電壓倍壓整流，整流輸出電壓經(jīng)限流電阻加到雙向可控硅的門極和主端之間，作為雙向可控硅的觸發(fā)電壓；燈管未點亮時，倍壓整流輸出電壓為零，雙向可控硅截止；燈管點亮后，倍壓整流輸出電壓的絕對值高于雙向可控硅門極的觸發(fā)電壓，雙向可控硅雙向?qū)ā?/p>