[发明专利]脉冲式充气灯

说明书

本发明涉及电光源技术。众所周知，充气灯是一种接通电源后即可独立运作而产生可见光或不可见光的电光源，它包括馈电装置(具有启动或触发、限流或换流等功能的电气装置或电子装置)、电光源器件即充气灯管/灯泡、附件(管座、灯罩等)，电路图可以表示其主要的技术特征，所采用的电路取决于运作方案、充气灯管/灯泡的电光特性、电源的种类(交/直流)和规格(高/低电压)、是否侧重于某些指标如可靠度、经济性、体积等。

对充气灯的改进和创新，国内外进行了大量的研究，具有特点且技术较为成熟者有电子镇流器式荧光灯、采用高效荧光灯管的节能型荧光灯、无电极荧光灯，前二者的电光转换率即发光效率也即光效有所提高，后者寿命极长、使用简便，现有的充气灯的光效最高值为100流明/瓦左右，似乎再难提高。

本发明的目的是，提供采用全新运作方案、光效极高的充气灯和与之配套的闸流式/同轴型/有隔热层的各种充气灯管/灯泡以及一体化的脉冲式充气灯泡。

附图1是本发明的运作方案示意图，附图2是闸流式充气灯管/灯泡的电路图，附图3是5种电路方案的电路图，附图4/5/6/7/8是5种实用电路图，下文将结合附图，详细说明本发明的技术方案。

附图1是本发明的运作方案示意图即灯功率—时间特性图，纵轴为充气灯管的灯功率PG，横轴为时间t，馈电装置周期性地馈电给充气灯管且具有下述特征，即每个周期T的一部分时间Tc内的灯功率波形为矩形脉冲、数值为Pmax，另一部分时间To内的灯功率为零或很小即Pmin，周期T＝Tc＋To，令Tc远小于To，则灯功率有效值远小于脉冲灯功率，即脉冲灯功率远大于灯功率有效值，并产生相应的脉冲光通量等光参数，由于人类的眼睛对这种强光的感觉有时间延迟，故光效得以异乎寻常地提高，显然Tc愈小、To和T愈大则光效愈高，Tc的缩短受充气灯管的电特性和电路等因素的限制，其周期的延长即频率的降低，在普通用途即纯照明的电光源中受人的视觉特性的限制——电影每秒种闪光48次(每秒钟放映24帧，每帧放映2次)，电视每秒钟闪光50/60次(场频50/60Hz)，荧光灯每秒钟闪光100/120次(电网频率50/60Hz，灯管每周导通与截止各2次)，正常情况下人眼均无闪烁感，其原因是，当瞬时光周期性断续地发生时，人眼对一次瞬时光的感觉延续至下次瞬时光发生时，则人眼感觉光是连续而无间歇的即无闪烁感，但是，荧光灯在电网电压很低或/和气温很低或/和灯管衰老时，人眼感觉灯光有相当程度的闪烁，上述三种非常情况发生时，灯管在交流电的每半周内的导通期缩短、截止期延长即灯电流和灯功率及灯光的占空比减小，重复频率未变(电网频率未变)，这表明，要使人眼对周期性断续的瞬时光无闪烁感，一定的灯功率和灯光的占空比要与相当高的频率相配合，其规律是占空比愈大、频率下限愈低(如电影、电视)，占空比愈小、频率下限愈高(如荧光灯)，故本发明中若力图采用极小的灯功率占空比以谋求极高的光效时，还要配以足够高的频率，即频率的下限应以人眼对其灯光无闪烁感为限度，光效的极度提高因此受到限制，虽然如此，相对于现有的充气灯，光效提高数倍以上是容易实现的；此外，有些特殊用途的闪光电光源利用人眼对灯光的闪烁感而制造引人注目的视觉效果，如午厅和午台用的闪光灯、救护车和警车用的闪光式警灯、商业广告灯、交通标识灯和室内安全通道标识灯、导航用的浮标灯和灯塔投射灯等，若采用本发明，其频率上限以人眼对其灯光有闪烁感为限度(与上述的普通用途的照明电光源的频率下限相邻接)，实用的最佳频率依产品的用途而定，有的甚至是极低频；本发明的运作方案利用了充气灯管能瞬时发光且其持续时间可设法作到极短的特性和人的视觉特性，由于电光源在绝大多数情况下是为人类的眼晴服务的，以现场中的人的视觉感受为最终目的，故本发明应用很广、意义颇大，当然也不排除涉及其他动物的用途，如诱虫、灭蚊用紫外线灯。