灯丝短路型的节能灯制造技术

本发明专利技术是一种灯丝短路型的节能灯，至少包括一电子式镇流器驱动电路、一荧光灯管、一谐振电感器、一谐振电容器、一直流阻隔电容及二导线；其中，该驱动电路与一输入电源相并联，用于驱动谐振电容器、谐振电感器及直流阻隔电容器所组成的一串联谐振电路；灯管两端内分别设有一灯丝，各灯丝裸露在灯管外的一引线分别连接至谐振电容器的两端，各灯丝裸露在灯管外的另一引线则分别经由该直流阻隔电容连接至该输入电源及经由谐振电感器连接至驱动电路；各导线分别将各灯丝予以短路。即便灯丝断开，驱动电路仍能驱动串联谐振电路，以产生一谐振高电压，点燃该灯管，且于灯管被点燃后，使串联谐振电路随之产生一谐振低电压，维持该灯管的正常点亮运作。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术是一种灯丝短路型的节能灯，至少包括一电子式镇流器驱动电路、一荧光灯管、一谐振电感器、一谐振电容器、一直流阻隔电容及二导线；其中，该驱动电路与一输入电源相并联，用于驱动谐振电容器、谐振电感器及直流阻隔电容器所组成的一串联谐振电路；灯管两端内分别设有一灯丝，各灯丝裸露在灯管外的一引线分别连接至谐振电容器的两端，各灯丝裸露在灯管外的另一引线则分别经由该直流阻隔电容连接至该输入电源及经由谐振电感器连接至驱动电路；各导线分别将各灯丝予以短路。即便灯丝断开，驱动电路仍能驱动串联谐振电路，以产生一谐振高电压，点燃该灯管，且于灯管被点燃后，使串联谐振电路随之产生一谐振低电压，维持该灯管的正常点亮运作。【专利说明】灯丝短路型的节能灯
本专利技术涉及节能灯
，尤其涉及一种灯丝短路型的节能灯。
技术介绍
参阅图1所示，传统节能灯的发光原理是在一密闭的玻璃灯管10内充填氩 (argon，简称Ar)等惰性气体及微量的汞（mercury,简称Hg)，且在灯管10内壁上涂布微粒 荧光层（Phosphor Layer)，该灯管10两端分别设有灯丝101、1〇2,所述灯丝101、102的一端 分别连接至一启动器11 (Starter),另一端则分别通过一镇流器（ballast) 14及一切换开 关15 (Switch)连接至一交流电源16,该启动器11主要由一电容器12及一小霓虹灯13并 联而成，该小霓虹灯13内充满氖气（neon，简称Ne)，且设有二电极131、132,这些电极131、 I32间在休止期间呈开路状态，该启动器11则依下列步骤，点亮灯管1〇 : (1)当该切换开关I5被导通后，zj、霓虹灯13内二个电极131、132间的氖气会放 电发热，进而使电极1：32受热而弯曲变形，且与另一电极131接触导通，形成短路，进而使 电流能通过该小霓虹灯13,流经该灯丝101、102,且对灯丝1〇1、1〇2进行加热，令灯丝101、 102因升温发热而产生大量热电子，但是，此时，由于镇流器η的控制，使得灯管1〇两端的 电压，不足以令该灯管10内的电流导通而发光。 ⑵继而因二个电极m、i32间的短路，使得其间的氖气，因失去电压，而停止放 电及发热，导致电极I32降温，而脱离与另一电极131相接触的状态，瞬间切断了流经该启 动器11、灯丝1〇1、1〇2及镇流器14的电流。 (3)该镇流器14因电流的突然消失，乃配合启动器丨丨的电容器12,振荡出一高 电压，该高电压大部份由镇流器14所吸收，并在跨越二个灯丝1〇1、1〇2间，维持其电压值 一段时间，该高电压虽不足以点亮灯管10,却足以迫使二个灯丝1〇1、1〇2所产生的热电 子在灯管10内激起光电效应（photoelectric effect),进而令氩进行连锁气体放电（gas discharge),而产生氩离子及氩电子，氩电子所具有的能量，足以令汞进行连锁气体放电， 而孳生大量汞离子及汞电子，且各自飞窜，互相碰撞生灭，终致在灯管10内形成一动态平 衡（equilibrium)的电浆（plasma),此时，由于汞电子携带有紫外光（ ultravi〇let light) 能，当其飞抵碰撞灯管10内壁的荧光层时，荧光层将吸收紫外光能量，而释放出可见光，令 节能灯开始放电发光。 由于，荧光层是结晶型结构，各原子定位于晶格中，该晶体结构理论上虽不会改 变，但是，在受到高动能汞离子及氩离子的撞击（bombardment)后，晶格中的原子仍极易逸 出晶格，而导致在该劳光层表面广生非晶层（amorphous layer)，该非晶层不仅会令其失去 发出可见光的功能，更会在该非晶层厚度渐次增大时，使亮度渐次降低。此外，由于汞离子 撞击荧光层后，易发生埋入荧光层内的情形。故，当发生非晶化及汞原子埋入的现象时，荧 光层的发光亮度将随点亮时间递减，此虽为节能灯光衰减的原因之一，但却不致造成节能 灯无法使用。 经调查造成节能灯寿终正寝的主要原因，与其点亮次数息息相关，复参阅图1所 示，当镇流器14对两灯丝101、102施加高电压，使灯丝1〇1、1〇2产生的热电子加速撞击灯 管10内气体，以令气体达到游离状态时，因点亮瞬间的大量电子与原子在灯管10内不规则 撞击所产生的喷溅（sputtering)，极易造成两灯丝101、102上涂布的电子粉耗损，故，节能 灯被点亮达一定次数后，电子粉将因喷溅动作，而逐渐被喷溅至邻近灯丝101、102的灯管 两端内壁，造成所谓的"黑头现象"，此时，由于两灯丝101、102上涂布的电子粉已逐渐耗损 待尽，无法产生足以在灯管10内激起光电效应的热电子，节能灯即会在被点亮时，发生闪 烁。反之，若在灯管10被点亮前，灯丝101、102能被预热至足够温度，使得灯丝101、102上 的电子粉因获得足够能量，而在灯丝101、102周围，发射出足够热电子时，后续施加至灯丝 101、1〇 2间的电压无需太高，亦能轻易使灯丝1〇1、1〇2产生的热电子加速撞击灯管10内的 气体，达到气体放电的状态，此种预热灯丝的启动方法，能大幅减少点亮过程中灯丝上电子 粉的损耗。 近年来，为改善传统启动器在预热特性上不易控制的问题，业界乃采用了一个 定时电路及受其驱动的功率开关，来取代传统的霓虹启动器，一般称为电子启动器，此类 电子启动器虽能解决预热时间的控制问题，但预热电流与灯管电流仍由电磁式镇流器 (Magnetic Ballast)所产生的谐振电感决定，两者不易独立设计，且电磁式镇流器的铁心 材质为低频硅钢片，具有体积庞大、笨重且效率差等缺点。有鉴于此，业界乃陆续开发设计 出各式电子式镇流器（Electronic Ballast)，以取代前述传统的电磁式镇流器，但这些电 子式镇流器仍必须遵循前述点亮步骤，否则，对灯丝预热的过与不及，仍会影响节能灯的寿 命，扼要介绍几种常见的电子式镇流器及其缺点如下： ⑴PTC预热式电子镇流器：参阅图2所示，其基本架构是半桥LC谐振电路，其中 的一正温度系数电阻器 PTC(Positive Temperature Coefficient Resistor)与一谐振电 容器Cr相并联；PTC的特性是在常温下其电阻值可在数欧姆内，但是，当电流通过使其发热 后，PTC的电阻值可突然升高到数百万（Mega)欧姆；业者乃利用PTC的前述特性，使镇流器 于开机时，能利用PTC的低电阻值，而有较大的电流先流过灯管100两端的灯丝，对灯丝加 热，当PTC逐渐被加热到突然变成数百万欧姆，而形同开路状态的过程中，LC谐振电路（由 谐振电感器Lr及谐振电容器Cr所构成）也逐步升高其振荡电压，终至在谐振电容器Cr上 产生一足够让氩气游离的高电压，而点亮灯管100。然而，由于PTC的量产特性并不一致，常 会使灯丝在预热不足的情形下点灯，而让氩离子有很多机会去撞击灯丝，进而导致灯丝逐 渐受损至断开，故，一般PTC预热式电子镇流器仅能使灯管1〇〇维持在约5000次左右的点 亮寿命；再者，由于PTC元件长期处于高温状态（100?130°C )，其所造成的电能耗损至少 约0. 5瓦到1瓦之间，此亦大幅降低了 PTC预热式电子镇流器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灯丝短路型的节能灯，其特征在于，所述节能灯包括：一谐振电容器；一谐振电感器；一直流阻隔电容器；一电子式镇流器驱动电路，且与一输入电源相并联，用于驱动由该谐振电容器、该谐振电感器及该直流阻隔电容器所组成的一串联谐振电路；一荧光灯管，其内充填有惰性气体及微量汞，其内壁上涂布有微粒荧光层，其内的两端分别设有一灯丝，所述灯丝上分别涂布有电子粉，且所述灯丝裸露在该灯管外的一引线分别连接至该谐振电容器的两端，所述灯丝裸露在该灯管外的另一引线则分别经由该直流阻隔电容连接至该输入电源，及经由该谐振电感器连接至该驱动电路；及二导线，所述导线分别将所述灯丝予以短路，以使所述灯丝分别与该谐振电容器相并联；无论所述灯丝是否断开，该驱动电路均能驱动该串联谐振电路，以产生一谐振高电压，点燃该灯管，且于该灯管被点燃后，使该串联谐振电路随之产生一谐振低电压，维持该灯管的正常点亮运作。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁锦宏，
申请(专利权)人：天网电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71