[发明专利]一种高频无极灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种高频无极灯。

背景技术

目前，高频无极灯一般由高频发生器和无极灯灯泡(无极灯灯泡包括耦合器和泡体)组成。它是通过高频发生器的电磁场以感应的方式耦合到灯内，使灯泡内的气体雪崩电离，形成等离子体，等离子受激原子返回基态时辐射出紫外线，灯泡内壁的荧光粉受到紫外线激发产生可见光。由于灯泡内部没有灯丝或电极，因此光源的寿命取决于灯的电子线路和灯泡的制造技术，一般寿命可达6万～10万小时。高频无极灯最大的优势是免维护，寿命长，但在实际使用中，如图1、2所示，高频发生器3′中的电解电容最容易早期失效，成了影响大功率高频无极灯寿命的关键因素。电解电容的失效原因，除了电容本身的质量外，工作环境温度高是至关重要的因素。现在的高频无极灯的设计，电源和高频振荡电路是在一块印刷电路板上，由于耦合信号的频率很高，达2.65MHz，高频振荡电路和泡体1′必须靠得很近，一般不能超过50厘米。大功率高频无极灯长期工作时，扼流圈、泡体1′和耦合器2′都会因为自身发热而使周边的温度上升，当电源板和这些组件靠得很近时，电源板上的电解电容的实际工作环境温度就会很高，严重地影响了电解电容的寿命，从而导致整个高频无极灯系统的早期失效。特别是在路灯的应用中，电源板和灯泡一起安装在密封的灯罩中，在路灯正常工作时，灯罩内的温度可能会高达100度以上，在这样的环境温度下，电解电容的寿命会大大低。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的缺陷，而提供一种发热源与电源远离，保证电源的工作环境温度在40度以下，从而提高其寿命的高频无极灯。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

一种高频无极灯，包括无极灯灯泡、高频发生器和电源；所述的高频发生器内设置有高频振荡电路，所述的电源内设置有电源电路；所述的无极灯灯泡通过耦合线与所述的高频振荡电路相连接，所述的高频振荡电路和电源电路之间通过电缆相连接。

进一步的，所述的高频振荡电路设置在一印刷电路板上，所述的电源电路设置在另一印刷电路板上。

进一步的，所述的高频振荡电路的输入端口和电源电路的输出端口之间用电缆连接。

与现有常用的高频无极灯电路相比，电源电路和高频振荡电路相隔距离加长后，可能会产生导致高频振荡电路瞬间供电不足而无法启动的问题。为了解决这个问题，需要在高频无极灯电路设计中做以下改进：

所述的高频振荡电路输入端口上并联设置有涤纶电容，所述涤纶电容的电容容量为470nF-1000nF，用以提供高频无极灯启动瞬间所需能量。

进一步的，为了减少直流电压纹波，以补偿因连线太长引起的高频振荡电路供电电压降低，需增大储能电解电容容量，所述电源电路中电解电容的容量为120uF-150uF。

本发明高频无极灯电路的改进原理是：

一般情况下无极灯电源电路中的电压(V₀)是400V，但会有50HZ的纹波波动，同时负载功率越大，电容越小，最低电压就越小。如果用100uF的电解电容，在165W的负载情况下，最低电压只有300V，如果采用120uF的电解电容，在165W的负载情况下，无极灯电源电路中的电压最低约为320V。

由于本发明改进后的无极灯电路中，高频振荡电路的输入端口和电源电路的输出端口之间用长电缆连接，会产生高频压降(V_drop)，高频压降(V_drop)大小根据线长而定，在2.65M工作频率下，165W负载下一般会有100V(增加涤纶电容越大，V_drop就越小；在使用12米长电缆的情况下，用680nF的电容能使V_drop减小到60V左右)。

同时为了保证无极灯能够正常启动，需要保证高频振荡电路中的谐振电压V_谐振很高，在电源分开前后其电压值应保持不变。

对于电路改进的最终目的是保证谐振电压V_谐振不会因为高频振荡电路的输入端口和电源电路的输出端口之间用长电缆连接而变小。

以12米长的电缆线为例，增加电容容量为680nF涤纶电容使V_drop减小到60V而不是100V，再增大电源电路中电解电容的容量至120uF使无极灯电源电路中的电压(V₀)增加到320V，高频振荡电路中的LC电路的Q值由5增加到6，这样一来，

改前：

V_谐振＝V₀(300V)×Q(5)＝1500V

改后：