[实用新型]可延长荧光灯使用寿命的辉光跳泡

说明书

本实用新型涉及一类改进的辉光跳泡共三个品种，用它们替换现有荧光灯工作线路中的普通跳泡之后，可以延长荧光灯的使用寿命。

现有的跳泡都是一种单向辉光热敏开关。从结构上讲，它们都是在一个充入惰性气体的玻壳内封装一对可热闭合的金属电极所构成。由于其结构简单、功能可靠、成本低廉，因而被广泛地使用于电网工作频率下带电感镇流器的荧光灯启动线路当中。然而现有的跳泡都只具备启动功能，换言之，当灯管被启动进入工作状态以后，既使将它们从荧光灯工作线路中拿去，也不会影响灯的正常工作。由此可见，现有的跳泡是荧光灯线路中一个利用率非常低的器件。从这一点出发，如果能够在不增加太多生产成本的前提下，改进跳泡的内在结构，使之具备更强的服务功能，就显得非常有意义了。

近年来在电光源技术领域，人们普遍注意到如下一个重要事实，这就是当灯管被点燃而阴极灯丝的两个引出端头被置于同一个工作电位时，灯管内的灯丝上将出现两个温度较低的热点。在这种状态下工作的荧光灯，阴极工作物质的蒸发速率大为降低，灯管寿命显著延长，光衰特性得到改善而灯的输出功率及光效均不受任何影响。基于上述认识，总参六十三所设计出一种特殊的阴极结构，并在小功率荧光灯上获得成功（专利号892051078）。差不多与此同时，在美国也有人提出在荧光灯体内设置一对热开关的实施方案并申请了美国专利（专利号5001394）。然而到目前为止，以灯管外的器件为着眼点的实施方案，尚未见诸报道。

本实用新型的目的，就是推出一类改进的辉光跳泡，使之既能替代现有跳泡完成对荧光灯的起动，又能在灯管点燃后，自动实现灯丝外引线连接方式的切换，使阴极灯丝处于双热点的低损耗工作状态，从而延长荧光灯的使用寿命。

本实用新型所涉及的辉光跳泡可以由以下三种方式加以实现，它们是

Ⅰ    三极式辉光跳泡

Ⅱ    四极式辉光跳泡

Ⅲ    五极式辉光跳泡

以上三种跳泡无论在结构上还是在使用方法上都存有差异，但其最基本的设计思想是完全一致的。这一设计思想概括起来就是利用双金属电极在辉光放电熄灭后的自动冷却复位功能，通过其与跳泡内某一特定电极的接触，将灯丝的两端加以连接，使之处于同一个工作电位。

就三极式辉光跳泡而言，其玻壳内封装了一个由活动电极，热触电极以及冷触电极所构成的双向热敏开关。活动电极由一双金属片制成。在常温下它与冷触电极保持良好的接触状态，一旦受热，其形状将随温度的升高而不断发生变化。其动作的顺序是：首先与冷触电极脱离，而后向热触电极靠拢乃至闭合。总之，活动电极与其它两个电极的关系是由其自身温度来决定的，温度低时它与冷触电极闭合，温度高时，它将与热触电极闭合。使用时，活动电极在泡体外的引线与灯管一端不带电源线的灯丝端头相连接，冷触电极的引线与该端带有电源线的灯丝端头相连接，而热触电极的引线则与灯管另一端不带电源线的电极相连。上述接法可以确保当活动电极与热触电极接触时，灯管两端的灯丝都能得到预热，而这一点对实现灯管的正常热起动是至关重要的。值得注意的是，由于三极式辉光跳泡内只有一个双向热敏开关，它不能使灯管中的两根灯丝都工作在双热点状态，因此在实际使用时，应按一个跳泡对应一根灯丝的原则，同时将两个三极式辉光跳泡接入工作线路之中。

该三极式辉光跳泡结构简单，与普通跳泡相比并不增加太多的结构复杂性，其总的体积也可以同普通跳泡做得一样大，因此这种跳泡比较容易利用现有的生产普通跳泡的技术及设备来加以实现。其缺点是，对产品开关时间的一致性要求较高。因为如果在同时使用的两个跳泡当中，有一个跳泡的活动电极已经与热触电极相闭合而另一个跳泡的活动电极还迟迟未脱离冷触电极的话，那将使灯管一端的灯丝在经历了灯管的多次起动之后，因总是得不到预热而被很快地损坏。由此可见，三极式辉光跳泡对开关时间一致性的要求是不容忽视。但这一严格的要求在下述四极式跳泡中就不存在了。