[实用新型]日光灯固态起辉器

说明书

本实用新型涉及一种日光灯电子起辉器。

众所周知，目前普遍使用的日光灯启辉器是密封在惰性气体中的双金属片结构，这种典型的双金属片起辉器由于结构简单，价格便宜，自日光灯问世以来一直采用至今，已有50年的历史。但这种传统的起辉器存在以下缺陷：1.起辉时间长，要反复启动多次，电能损耗大，特别是大大缩短了日光灯管的使用寿命。2.起辉器自身寿命短，易出故障，需经常更换。3.在低压低温下起辉困难。4.起辉有接触火花，不安全。5.对其它电器有较大的射频干扰。这些不足不仅给用户带来使用不便，而且造成相当的经济损失。由于启辉器故障而使日光灯管和镇流器损坏在日常生活中屡见不鲜，甚至引起火灾和人身伤亡事故，对于那些电网电压不稳或气温比较低的地区，这些现象更为严重。另外，由于这种启辉器为易损件，这对那些日光灯装在高处或不易更换的地方即成了非常困难的事。为了消除这些弊端，出现了一些其它结构的起辉器，主要是电子启辉器，象中国专利87208710“日光灯电子缓冲启动器”，中国专利（台湾申请）    90201405.6“小型瞬间日光灯起动器”，美国专利4487522“非线性电容电子启动器”，但这类启辉器有的需专门的镇流器与之配套，有的结构复杂，造价高，有的在性能上仍存在某些较明显的不足，都难以普遍推广应用。虽然，近年来日光灯电子镇流器的出现，已不需要启辉器，但由于可靠性及价格等问题，电子镇流器还不可能大范围普及应用，在相当长的一段时间内，传统的电感式日光灯结构仍将占领日光灯具的主导市场，因此，研制高性能的日光灯启辉器仍具有很大的社会效益和经济效益。

本实用新型的目的就是提供一种性能优良的新型电子启辉器，它以独立的二端固体形式出现，可直接取代现有日光灯启辉器。

本实用新型是这样完成的，参见附图，它主要由虚线框内的可控硅TH及相应的触发电路，电容C，二极管D₁和D₂组成，电路结构是：电容C与二极管D₁并接，D₁的正极作为固态启辉器的引出端L，D₁的负端与可控硅TH的阳极相接，可控硅TH的阴极作为固态启辉器的另一引出端N，二极管D₂与可控硅TH反向并接，可控硅TH的触发电路为典型的RC向移相触发电路，只是在其触发电容的两端并接有分压电阻R。当日光灯电路启动时，固态启辉器的引出端L和N加有电源电压，正半周可控硅TH被触发导通，日光灯管灯丝有预热电流流过，负半周TH关断，电容C通过二极管D₂充电，而在接着的下半周，电容C又通过可控硅TH放电，由此反复与日光灯电路中的电感镇流器产生串联谐振，在灯管充分预热后（大约在几个周波至几十个周波的时间），加在灯管上的谐振电压即可击穿日光灯管，使之起辉发光，在日光灯点亮后，其灯管两端的电压下降，由于电阻R的分压作用，触发电容两端的电压达不到触发二极管的触发电压，可控硅TH关断，整个启辉过程结束。由附图和以上工作过程可知，该固态启辉器的特点在于，谐振电容C与可控硅TH处在串联状态，而不是并联状态，在日光灯启辉后，电容C即被可控硅断开，不会影响已点亮的日光灯电路，因而电容C的容量可取得较大，以获得较高的谐振电压，从而在低压低温下也能启动日光灯。同时，由于二极管D₁的作用，电容C可采用有极性的电解电容，使固态启辉器体积小，价格较低。该固态启辉器中的主要元器件可这样选择：可控硅TH可采用1A～3A、耐压600V的单向可控硅，电容C可采用0.47μF～1μF，耐压400V以上的小体积电容，也可采用有极性的电解电容，二极管D₁和D₂，可采用1A，耐压1000V的整流二极管，可控硅触发电路的参数选择应使可控硅TH有一适当导通角，使流过日光灯管灯丝预热电流符合日光灯启动电流的要求。该电子式启辉器可密封在一小壳体内，做成全固态的与现有启辉器通用形式，适用于6W～40W所有日光灯电路。

实验和测试表明，上述结构形式的日光灯固态启辉器，具有很好的启辉性能，其主要特点是：

1.启动时预热和启辉每半周交替进行，启辉速度快，且谐振电压具有软启动特点，灯管启动时没有爆炸性的温度变化，大大延长了灯管的使用寿命。

2.由于启辉快，方便了日光灯使用者，且降低了日光灯启动时的电能损耗。

3.采用半导体功率器件作启动无触点开关，具有半永久性寿命，只要不过流过压，几乎不会损坏。