[实用新型]一种柔启动的灯管限流装置

说明书

本实用新型是有关一种柔启动的灯管限流装置，特别是有关一种具有为灯管的灯丝在灯管启动前提供足够预热时间，以延长灯管寿命的电路结构。

灯管限流装置是目前热门的研发产品，其高频不闪烁、体小质轻，高效率、省电等特性皆为传统镇流器(balast)所不及。

但市面上的灯管限流装置大都对灯管寿命有不利的影响。因目前使用的灯管大都为“热阴极启动型”的灯管，必须先将灯丝预热再启动灯管点亮，才不至使涂布在灯丝上的碳酸盐化合物(如碳酸钡)，因灯丝未先预热就以高频高压强行启动灯管点亮，使灯丝上的碳酸盐化合物被打大量挥散至灯丝周围管壁上，不但造成灯管两端黑化影响照明，也使灯丝上活泼的碳酸盐类因数量骤减，造成灯管在启动过程没有碳酸盐类之助，不易游离释出电离子，而使灯管提早老化。图1即为灯丝热度和启动灯管所须电压的关系图，由图可知灯丝预热越充分，所须电压越低，因而对灯管的损害也越小。

一般灯管限流装置的电路原理如图2a所示，包括一整流电路11及交换电路12所组成的整流交换电路，整流电路11将外部交流电转为一平稳直流电压，交换电路12将该平稳直流电压转换为高频电压供给一负载部分13，负载部分13包含有一和灯管131串接的电流储存装置L1及一和灯管131并接的电压储存装置C1，另外包含一串接电容C2，其中L1、C1用来构成一振荡回路接受该高频电压予以振荡升压启动灯管131，待灯管131启动点亮后不再须要高压，故L1会转为和C2振荡以维持灯管131持续发亮。通常L1为一电感，而C1、C2则各为电容并且C2的电容值远大于C1。C1、C2及L1所构成的LC振荡电路振荡升压以启动灯管131。当灯管131未点亮时，灯管131阻抗极高，L1和C1作LC振荡产生一高频高压加于灯管131两端，使灯管131内电离子活化产生辉光放电而启动点亮。当灯管131点亮后灯管131阻抗下降，C1呈短路，L1转和C2作LC振荡，因C2的电容值远大于C1，故振荡所产生的高压远较前者为低，其虽不足以启动灯管131但确足以使已启动的灯管131持续放电发亮。图2b即为一般灯管限流装置灯管131启动前后的两端电压，点A、B间为启动期间，点B后为启动后持续发亮，由图可看出灯管131启动时的高电压。前述的一般灯管限流装置在一通电(Turn on)即振荡至高压以强迫启动灯管131而无考虑到灯丝预热，往往使造成灯管131损坏。

基于灯丝预热的考虑，便有如图3设计的灯管限流装置，在C2并联一热敏电阻(PTC)20来作一简单预热，利用热敏电阻20在低温为低电阻的特性使C2暂时短路，此时L1只能和C2作LC共振，如前所述其所产生的电压不足启动灯管，随着电流流过灯丝及PTC，灯丝及热敏电阻20皆被加热，当热敏电阻20温度上升阻值变大，L1将和C1振荡以产升高压而将灯管启动。这效果虽较一般灯管限流装置有改善，但灯丝被预热仍然不足，仍会有大量碳酸盐类挥发至管壁上，且热敏电阻20本身会消耗功率，不但增加能量损耗也降低灯管限流装置的效率。

另有一种设计如图4所示，仍是在灯管限流装置在通电(Turn on)后先使在电容C1短路，L1和C1无法共振，不同处只是在电容C1并接一延迟电路30以替代PTC，利用MOSFET Tr₁的延迟关闭而获得一灯管预热时间以预热灯丝，由于电容C1两端系高频高压，故该电路须另加一整流器Db，以产生直流电源供后端电路使用。此方法虽能充足预热灯丝且不造成过多功率损耗，但电路过于负杂且成本高，尤其在多灯管系统中必须每支灯管各别设置一套，极为不经济。

本实用新型的目的即在于提供一种灯管限流装置，使灯管在启动前有足够灯丝预热时间，以达到柔启动，延长灯管寿命且不造成多余功率损耗。

本实用新型的另一目的即在于提供一种灯管限流装置，具有柔启动的功能，其电路简单，且在多灯管系统中只须设置一套。

本实用新型在于提供一种柔启动的灯管限流装置，其包括：一整流交换电路，用以产升一高频电压；一负载部分，接受该高频电压予以振荡升压以启动灯管，其包括：一电流储存装置，系和灯管串接；一电压储存装置，系和灯管并接；一定时开关；其中当该电流储存装置及该电压储存装置构成一振荡回路，该振荡回路接受该高频电压予以振荡升压以启动灯管；在灯管被启动前，该定时开关会将该电流储存装置予以关闭一段时间使该振荡升压暂时不发生以作为灯管预热时间。

下面将结合实施例参考附图对本实用新型的目的、特征、优点进行详细说明。

附图简要说明：

图1为灯丝热度和启动灯管所须电压的关系图；