[實用新型]編程預熱-瞬時啟動的電子鎮流器

有效

• 申請號: 201320446140.2
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN203661391U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 葛葆璋;楊建文;許江濤
• 申請（專利權）人: 上海阿卡得電子有限公司
• 主分類號: H05B41/295
• 分類號: H05B41/295
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 羅習群;劉瑩

技術領域

本實用新型涉及一種照明用熒光燈電子鎮流器，特別涉及一種燈的啟動方式。

背景技術

熒光燈利用低氣壓的汞蒸氣在放電過程中輻射紫外線，從而使熒光粉發出可見光的原理發光，是一種低氣壓弧光放電光源。熒光燈內裝有兩個燈絲。燈絲上涂有電子發射材料的電子粉。在交流電壓作用下，燈絲交替地作為陰極和陽極。燈管內壁涂有熒光粉。管內充有400Pa?-?500Pa壓力的氬氣和少量的汞。通電后，液態汞蒸發成壓力為0.8?Pa的汞蒸氣。在電場作用下，汞原子不斷從原始狀態被激發成激發態，繼而自發躍遷到基態，并輻射出波長253.7nm和185nm的紫外線，以釋放多余的能量。熒光粉吸收紫外線的輻射能后發出可見光。

與熒光燈匹配的電子鎮流器通常有瞬時啟動，快速啟動和編程快速啟動三種啟動方式。

瞬時啟動：在啟動點亮燈之前，燈絲完全不加預熱，利用燈管兩端的高電壓使燈陰極上的電子場致電離，形成燈管內的電子流，氣體電離而點亮燈管。

快速啟動：鎮流器在向燈管兩端施加起輝電壓的同時，提供短時間的燈絲預熱。快速啟動的鎮流器，燈管陰極因短時間預熱產生熱電子發射，從而降低了起輝電壓的要求。但由此產生的輝光電流會加速燈管的老化，因而并不能大幅度提高燈管的開關壽命。此外，由于啟動后并不斷開燈絲加熱功率，附加的功率損耗會降低鎮流器的能效。

編程-快速啟動：在燈預熱陰極溫度到達有足夠的電子發射前，鎮流器并不向燈管兩端施加足夠的工作電壓；陰極預熱所需能量的電壓源或電流源由鎮流器自身提供，預熱期間燈管兩端僅保持不致產生輝光放電的低電平電壓；當預熱期結束時，燈管兩端電壓增大到足以形成弧光放電擊穿的電平；在燈到達完全放電狀態時，陰極預熱功率會部分或全部去除。

熒光燈的壽命主要取決于其陰極發射電子能力和耐離子轟擊能力，制造時根據燈管類型選擇儲電子粉能力大、燈工作時冷熱阻比控制在4.5?±?1?的燈絲。

不同的啟動方式的直接后果是燈管的開關壽命不同。瞬時啟動和快速啟動是在燈管陰極完全沒有或熱電子發射不充分的條件下點燃燈管，陰極在每次啟動時都會受到沖擊而產生濺射，燈管極易受到損壞，僅有幾千次的通/斷開關壽命。設計規范的瞬時啟動和快速啟動鎮流器，燈管通/斷開關壽命分別約4000~5000次和6000~7000次，不適合需要頻繁開關的使用場合。進一步提高開關次數受到電弧放電抑制等指標的限制。由編程預熱電路驅動鎮流器逆變器的編程-快速啟動，則由于燈管電極在啟動前充分加熱獲得足夠的電子發射而能達到2萬次以上的燈管通/斷開關壽命。由于編程-快速啟動的電子鎮流器除了具有能大大增加燈管通/斷開關壽命之外，還有低溫啟動特性好，能提高鎮流器能效等諸多優點，高品質電子鎮流器普遍采用編程-快速啟動方式。

編程-快速啟動的電子鎮流器除了常見的驅動一支燈管，更有能同時驅動兩支及以上燈管的鎮流器。對于兩支以上燈管的鎮流器，燈管的連接有串聯和并聯兩種方式。當燈管以并聯方式連接時，要為每個燈管配置一個扼流圈及與之相關的各種保護電路，制造成本較高。對于驅動兩支燈管的鎮流器，普遍采用燈管以串聯方式連接。在燈管以串聯方式連接時，鎮流器需要有高端、中點及低端的各兩根引線與燈管相連接，如圖1所示。如果省去兩根中點燈絲供電的連線，串聯燈管互聯端的燈絲將將因得不到預熱，形成類似瞬時啟動的狀態，而使燈管通/斷開關壽命大幅度減少到與瞬時啟動相同的水平，失去了編程-快速啟動能延長燈管開關壽命的優越性。

對于瞬時啟動的電子鎮流器，為了增加燈管通/斷開關壽命，應盡量提高起輝電壓以縮短起輝時間，用以減小起輝過程中的輝光電流及減小起輝電壓對燈管電極造成的濺射損害。但是，縮短起輝時間必須靠提高起輝時的燈電壓；而提高燈電壓又會增強電子對電極的轟擊力度，兩者造成對電極的損傷是互為因果的。

本實用新型利用由可編程預熱啟動電路驅動鎮流器逆變器的電子鎮流器，在不向兩支串聯燈管互聯端的燈絲供電的條件下，通過對兩支燈管非互聯的兩端的燈絲的預熱功率，預熱期間的燈管電壓，預熱時間以及起輝電壓的有效控制，構成一種編程預熱-瞬時啟動的電子鎮流器，不但在節省兩根串聯燈管互聯端與鎮流器之間的燈絲供電連線，還節省了附加的功耗，提高了鎮流器的能效系數；使燈管通/斷開關壽命由不足6000次提高到12000次以上；采用低的起輝電壓，降低了相關元器件的電應力，提高了系統的可靠性；燈管互聯端燈絲加熱電路元件及連接線的取消，降低了制造成本，簡化了鎮流器與燈管的現場連線。

發明內容