具有压电冷却风扇的电子镇流器制造技术

一个具有压电冷却风扇（１０，１０ａ，１０ｂ，６０）的灯电子镇流器（１２，１２ａ）。镇流器所驱动的灯的使用被限于一个需要有热考虑的照明应用中。例如，由具有集成的镇流器的小型荧光灯排除热量的问题限制了它们的应用。类似地，在高套子和其他封闭泛光源中照明的镇流器驱动荧光灯的使用受到热考虑的限制。对于这种热敏感应用的镇流器的热量管理是由与镇流器（１２，１２ａ）集成的压电风扇（１０，１０ａ，１０ｂ，６０）提供的。用于驱动风扇（１０，１０ａ，１０ｂ，６０）的电能可以由为镇流器供电的系统的ＡＣ电力线输入，或由一个在镇流器中的整流器（２４）的输出中的ＡＣ纹波电压，或由镇流器到灯（１４）的输出（３１），或由镇流器的任何何止电路位置来获得。该风扇（６２）可以是一个薄膜类型的点冷却器，它包括一个由安装在热点附近的框架（６４）所携带的薄膜（６２）。该薄膜（６２）具有一个或多个通孔（６８，６８ａ）并由贴于薄膜（６２）的适当间隔放置的压电元件（６６）使得它可以在中央平面上下振动。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于荧光和其他镇流器驱动灯的电子镇流器的热管理，更具体地，涉及诸如使用冷却风扇的热管理，和涉及特别适于冷却包括电子镇流器的电子部件和设备的压电风扇。镇流器驱动灯的使用限于一些有热考虑的照明应用中。例如，有具有一体化的镇流器的小型荧光灯，特别是那些具有更高功率(例如，32W和更大瓦数)的荧光灯排除热量的问题限制了它们的使用。类似地，热量考虑已经限制了在高套中的镇流器驱动荧光照明和其他封闭的泛光灯应用的使用。在风扇当然已经普遍应用在冷却应用中时，包括压电风扇的不同类型风扇对于在各种各样冷却应用和其他应用中是已知的，但本专利技术者了解到，至今为止，风扇并未集成到灯的镇流器中用于冷却镇流器。例如，U．S．专利申请No．5008582和俄罗斯专利申请No．1540050公开了将压电风扇用于冷却半导体芯片或微电子设备的应用，而U．S．专利Nos．5381950和4751713公开了将压电风扇用于其他应用。国际公开号No．W0 94／24437公开了一个压电泵。U．S．专利No．4283658公开了将一个吹风机用于冷却一个投射灯。UK专利公开GB 2184302A公开了一个将冷却器或电冰箱的风扇电机线圈用作在冷却器或电冰箱中荧光灯的镇流器的应用。上述的专利都没有指出在镇流器驱动照明应用中的热量管理问题，也都没有公开将一个风扇用于冷却一个灯的电子镇流器。虽然如上面专利所公开的，压电风扇对于冷却电子部件是已知的，但是需要一个小型和有效的压电风扇用以将热量从接近，在或相邻电子部件的小热点处排除。本专利技术的一个目的是对灯的电子镇流器进行热量管理。本专利技术的另一个目的是主动将热量从电子镇流器中排除。本专利技术的再一个目的是用于高效率地进行局部或点冷却的压电风扇。本专利技术的再又一个目的是提供一个具有外部轮廓较低的小型压电风扇。在此公开的本专利技术指出了在热敏感应用中的镇流器驱动灯使用的一些局限，并通过主动将热量一般地从一个电子镇流器或从一个或多个所选关键部件中排除来实现上述的某些目的。在优选实施例中，风扇是与镇流器集成的压电风扇，例如，是安装在镇流器外壳中或安装到在该外壳中的一个印刷电路板上，或安装到在外壳中的一个部件上的。压电风扇在本领域是公知的，基本上是不需要驱动电机的固态设备。根据本专利技术，该压电风扇被耦合到镇流器上用以接收来自于它的驱动功率。该镇流器可以是传统的并可以包括一个AC-DC转换器和一个反相器，以及其他诸如连接在AC-DC转换器和反相器之间的用于控制目的的功率因子校正电路和一个DC-DC转换器。风扇的机械谐振频率和由镇流器连接于此的功率的频率是有关的，例如，这些频率可以是相同的或是谐波相关的。该压电风扇的机械谐振是它的薄膜的组合机械谐振和在该薄膜下的一个声学腔的声学亥姆霍兹谐振。在一个实施例中，该压电风扇被连接来由输入到镇流器的AC电力线驱动。在另一个实施例中，镇流器中的AC-DC转换器(例如，一个整流器)提供具有一个AC纹波电压的DC电压，该纹波电压被耦合用于驱动该压电风扇。在其他实施例中，该反相器提供一个AC电压，该AC电压被耦合来驱动一个灯和驱动该压电风扇。用于驱动风扇的驱动功率可以由镇流器中其他任何合适的点耦合。提供由镇流器耦合的合适功率，一个用于风扇的分离控制电路是不需要的，而压电风扇的使用消除了对风扇电机的需要。在一些实施例中，可以使用一个合适的转换电路来将由镇流器电路(例如，由一个AC电线电压，或AC纹波电压，或AC灯驱动电压)耦合的电能转换为一个适合于驱动压电风扇的能量。本专利技术还指出了一个用于由位于电子部件中、上和附近的小区域和一热点处消除热量的小型风扇的需要，和提供一个满足这一需要并实现上述某个目的的压电风扇。根据本专利技术的一个压电风扇，不是通过悬臂的操作来产生气流，而是包括一个通过一个或多个适当放置的压电元件来在中央平面上下振动以产生气流的薄膜，该气流穿过在薄膜中的一个或多个小孔。该薄膜直接安装在该部件上，或安装在将被冷却的局部区域上或附近，例如，在一个热点上或附近。压电元件或元件们，当有一个适当电信号施加于其上时会弯曲，被安装在薄膜上以使得它在中央平面上下振动。例如，该薄膜的边缘被固定在一个框架上，而该压电元件或元件们被构建和固定到薄膜一端以使得其自由端可以作相对较大平面外的弯曲运动，从而使得该薄膜垂直于其平面振动。薄膜的这种振动使得空气以相反方向穿过薄膜中的一个或多个小孔运动。运动的空气与薄膜附近的热点直接接触，从而冷却热点。因为薄膜是在中央平面上下振动，所以压电风扇可以做成小型并具有一个低的轮廓，这使得它尤其适合于将热量从在电子电路或部件中的小热点处排除。在优选实施例中，四个压电元件两两相隔90E地放置在薄膜的边缘上，而薄膜配置有空气穿过的中央孔。该薄膜由聚酰胺材料制成而压电元件可以是双压电陶瓷元件。本专利技术通过使得空气只流过需要冷却的那些部件附近来改善了现有技术的状态。从而，可以改善空气运动的管理，这导出了更为有效的热消除。此外，本专利技术提供的薄膜，点型运动风扇可以作为一个集成部分直接安装在电子部件上。从而，空气直接对该部件表面的撞击将导出更有效的热消除。如上所述的，另外的优点是为了小型化电路所需的非常低的轮廓。本专利技术的实施例如作为示例性和非限制性的附图来显示，其中在不同附图中的相同数字表示对应的部分，其中附图说明图1为集成有根据本专利技术的电子镇流器的优点风扇的原理性、部分剖面图；图2-5为示出了一个电子镇流器并将电能由电子镇流器耦合到压电风扇的本专利技术实施例的一个原理性电路图；图6为在图2-5中将电能由镇流器耦合到风扇的转换电路的框图；图7为一个转换电路的原理性电路图；图8为另一个转换电路的原理性电路图；图9为根据本专利技术构造的、安装在一个电子部件或设备表面上的一个压电风扇的示意图10为用于图9所示的风扇的薄膜的一部分的放大剖面图，其中的穿孔与图9所示的穿孔的几何形状不同。图1表示了具有用于灯14的电子镇流器12的压电风扇10的集成的示意图。例如，压电风扇10可以用一个框架16安装在在镇流器外壳15上，该框架16类似一个画框。该框架16可以通过粘结剂或夹子或任何合适的方式连接到外壳15上。风扇10通过孔17与外壳的内部相通以建立在外壳外部与内部之间的气流，从而冷却外壳的内部。另外，压电风扇可以安装在具有允许气流流入和流出外壳的通气孔的外壳中的印刷电路板或电子部件上。该压电风扇还可以安装在外壳上以建立沿外壳表面流动以由此排除热量的气流。压电风扇在本领域是公知的，而用于将压电风扇安装到一个电子镇流器的进一步细节对于镇流器和电子
的普通技术人员是公知的。类似地，关于风扇尺寸和气流的细节是公知的和不需要在此描述。另外，下面将描述压电风扇的一个特定实施例。图2所示的电子镇流器12接收一个AC电力线输入并在31提供一个AC输出以驱动灯14。在此实施例中，压电风扇10经一个转换电路20连接到AC电力线，该转换电路20接收AC电力线电压(例如115伏，60Hz)并将它转换为适于驱动压电风扇10的电压(例如，30-60伏，120Hz)。该转换电路20可以包括一个变压器或其他用于将AC电压降低到大约30伏特到大约60伏特AC的降压设备或电路。该压电风扇10被选择以操作，即具有为AC电力线本文档来自技高网...

【技术保护点】
灯电子镇流器（１２，１２ａ）和用于将热量排除镇流器的压电风扇（１０，１０ａ，１０ｂ，６０）的组合，该镇流器适于在其输入端接收电能并在其输出端（３１）提供电能，该输出端适于连接到一个灯（１４），该压电风扇被连接到镇流器并由其连接来的电能驱动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S斯里德哈，V梅罗特拉，J萨巴特，GW布吕宁，NB罗津，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]