專利名稱：多相電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明熒光燈、特別是一種多相電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前普遍使用的照明用的電光源可分為幾代。第一代為白熾燈泡，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低，規(guī)格 多，缺點(diǎn)是鎢絲壽命短，發(fā)熱多，光效低，不符合節(jié)能減排的要求，2007年3月9日歐盟 首腦會(huì)議公告，三年內(nèi)淘汰白熾燈泡。第二代為熒光燈，其機(jī)理為燈管內(nèi)紫外線激勵(lì)使內(nèi)壁 熒光粉發(fā)光，光效較高，缺點(diǎn)是燈絲電子粉壽命短，燈功率難超過(guò)兩三百瓦，且燈功率越大 燈壽命越短。第三代為高強(qiáng)度氣體放電燈，無(wú)燈絲，有電弧電極，實(shí)質(zhì)是在高氣壓燈泡內(nèi)可 控短電弧放電發(fā)光，優(yōu)點(diǎn)是電弧光效高，電極壽命較長(zhǎng)，規(guī)格可從十瓦到數(shù)千瓦，缺點(diǎn)是有 "聲共振"和"熱啟輝"困難問(wèn)題，燈的電弧穩(wěn)定性及燈恒功率控制難度大。第四代為半導(dǎo) 體發(fā)光二極管，沒(méi)有燈絲和電弧，由半導(dǎo)體電子能帶躍遷而發(fā)光，光效高，壽命長(zhǎng)，燈電流 恒流控制技術(shù)成熟，缺點(diǎn)是單燈功率太小，燈光"明而不夠亮"，單燈價(jià)格高，用小功率多 燈積分集合成大功率燈的價(jià)格更昂貴，成本門檻太高。近年開(kāi)發(fā)的第五代電光源無(wú)電極熒光 燈，沒(méi)有熒光燈的電極和電子粉，用高頻磁場(chǎng)直接磁致激勵(lì)熒光粉發(fā)出熒光，光效高，壽命 長(zhǎng)，且高頻磁控技術(shù)成熟，燈光明亮而不刺眼，屬于柔和發(fā)光不眩目環(huán)保光源。目前現(xiàn)有的高頻磁感應(yīng)熒光燈，全部是單相高頻結(jié)構(gòu)，受單相結(jié)構(gòu)的束縛，難以做出更 大功率的電磁感應(yīng)無(wú)電極熒光燈。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用多相高頻結(jié)構(gòu)制造的大功率多相電磁感應(yīng)無(wú) 電極的熒光燈。本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈采用多相高頻的 方式，包括高頻多相電流發(fā)生及控制器、高頻電磁耦合線圈、熒光燈及其聯(lián)通管，高頻電流 發(fā)生及控制器為高頻三相或以上的多相，高頻電磁耦合線圈的數(shù)量、熒光燈管的激磁聯(lián)通管 數(shù)量與高頻電流發(fā)生及控制器的相數(shù)相同，每個(gè)熒光燈管激磁聯(lián)通管外設(shè)置一個(gè)單相高頻電 磁耦合線圈。高頻多相電流發(fā)生及控制器與高頻電磁耦合線圈的電路為高頻電磁耦合線圈各個(gè)線圈 首尾相串聯(lián)成環(huán)形，高頻電流發(fā)生及控制器的每相輸出接一個(gè)高頻電磁耦合線圈的首端，高 頻電流發(fā)生及控制器的每相由一個(gè)電感與電子開(kāi)關(guān)相串聯(lián)而成，其串聯(lián)接點(diǎn)為輸出點(diǎn)，電子 開(kāi)關(guān)上并聯(lián)一個(gè)高頻諧振電容及一個(gè)反向并聯(lián)的二極管，反并二極管的負(fù)極接高頻電磁耦合線圈的首端，儲(chǔ)能電感另一端接電源正極，反并二極管的正極接電源負(fù)極。 電子開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通及關(guān)閉由單片機(jī)控制，電子開(kāi)關(guān)為電力電子器件。多相高頻電磁感應(yīng)無(wú)電極熒光燈的熒光燈聯(lián)通管為三條時(shí)結(jié)構(gòu)可為日字形兩條熒光燈 管平行且在同一個(gè)平面上，兩燈管通過(guò)三條空心聯(lián)通管相連?；?yàn)榉较虮P形環(huán)形熒光燈管與三條或以上聯(lián)通管在同一個(gè)平面上，聯(lián)通管的一端連接 于同一處，各條聯(lián)通管的另一端均勻分布連通于同一平面上的一個(gè)圓環(huán)內(nèi)。多相高頻電磁感應(yīng)無(wú)電極熒光燈的熒光燈聯(lián)通管為三條或以上時(shí)結(jié)構(gòu)可為雙環(huán)形各條 聯(lián)通管一端均勻分布連通于一個(gè)圓環(huán)管內(nèi)，另一端連通于另一個(gè)圓環(huán)管內(nèi)。或?yàn)槠矫嫘胃鳁l聯(lián)通管一端連通于一個(gè)中空的平板玻璃腔內(nèi)，另一端連通于另一個(gè)中 空的平板玻璃腔內(nèi)?；?yàn)閳A環(huán)形加平面形各條聯(lián)通管一端連通于一個(gè)圓環(huán)管內(nèi)，另一端連通于一個(gè)中空的 平板玻璃腔內(nèi)。本發(fā)明的技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，可以用價(jià)格低廉的中小功率高頻開(kāi)關(guān)管、高頻 磁場(chǎng)合成做出大功率無(wú)電極感應(yīng)熒光燈。在電子開(kāi)關(guān)功率規(guī)格相同的條件下，加多相數(shù)即可 以增大長(zhǎng)壽命無(wú)電極感應(yīng)熒光燈的功率，或延長(zhǎng)燈壽命，或縮小電力電子開(kāi)關(guān)模塊體積。性 價(jià)比明顯優(yōu)于第四代半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明燈。


圖1為本發(fā)明的多相高頻電流發(fā)生及控制器拓?fù)湓韴D。圖2為本發(fā)明的高頻三相日字形熒光燈管方案示意圖。圖中l(wèi)-熒光燈管，2-高頻感應(yīng)線 圈，3-聯(lián)通管圖3為本發(fā)明的高頻三相方向盤形熒光燈管方案示意圖。圖中4-高頻感應(yīng)線圈，5-熒光 燈管，6-聯(lián)通管圖4為本發(fā)明的高頻三相雙環(huán)形熒光燈管方案示意圖。其中下圖為上圖的俯視圖。圖中 11-熒光燈管，12-高頻感應(yīng)線圈，13-聯(lián)通管。圖5為本發(fā)明的高頻三相雙平面腔形熒光燈方案示意圖。圖中7-熒光燈管(發(fā)光面a、 b 面)，8-高頻感應(yīng)線圈，9-聯(lián)通管，10-熒光燈管(發(fā)光面c、 d面)。圖6為多相高頻電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明如圖l所示，圖中高頻電力電子開(kāi)關(guān)(Sl、 S2、 S3)受控于單片機(jī)，由單片機(jī)按正弦脈 寬調(diào)制SPWM程序，分別控制電力電子開(kāi)關(guān)(Sl、 S2、 S3)的通斷時(shí)間。當(dāng)電力電子開(kāi)關(guān)導(dǎo) 通時(shí)， 一方面把直流電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)能電感U (或Lb、或Lc)，另一方面，當(dāng)電力電子開(kāi)關(guān)(Sl、 S2、 S3)截止時(shí)，儲(chǔ)能電感(La、 Lb、 Lc)放電，成為多相諧振回路Lab (或Lbc、 或Lca)與電容C1 (或C2、或C3)激勵(lì)電力電子開(kāi)關(guān)。由于電力電子開(kāi)關(guān)(Sl、 S2、 S3) 的導(dǎo)通與斷開(kāi)，在儲(chǔ)能電感(La、 Lb、 Lc)上分別得到不同相序的單相高頻諧振LC回路。 把諧振電感Lca—Lab^Lbc耦合到同一只熒光燈，合成多相高頻電磁場(chǎng)直接激勵(lì)熒光粉發(fā) 光，就成為磁致發(fā)光的長(zhǎng)壽命無(wú)電極熒光燈。以三相方向盤形熒光燈管方案為例，圖6中，將三組單相高頻諧振線圈Lca、 Lab、 Lbc 分別接到如圖l所示的多相高頻電流發(fā)生及控制器，于是，三相高頻電流i/-120° 、 i/J、iZm^按相序流過(guò)這三組高頻諧振線圈的繞組，諧振電感(Lca、 Lab、 Lbc)作為原邊電 流分別在三條聯(lián)通管中產(chǎn)生感應(yīng)電流ia、 ib、 ic，并在方向盤形熒光燈管之中，形成相 電流iab、 ibc、 ica。正是在方向盤形熒光管中的高頻電流產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)，直接激勵(lì)熒 光燈管內(nèi)壁涂敷的熒光粉，磁致發(fā)光的熒光粉把高頻磁場(chǎng)能量高效轉(zhuǎn)化為光能，而不必經(jīng)過(guò) 鎢絲大量發(fā)熱達(dá)到電子粉逸出溫度，這是本發(fā)明熒光燈管光效高于有燈絲電子粉熒光燈的內(nèi) 在原因。另外，高頻電力電子開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)損耗，與高頻開(kāi)關(guān)的工作頻率成正比，應(yīng)用多相高頻磁 感應(yīng)合成技術(shù)得到的大功率高頻磁場(chǎng)的頻率，具有比單相高頻開(kāi)關(guān)頻率的倍頻效果，.例如， 單相高頻開(kāi)關(guān)頻率為f，如采用三相高頻磁感應(yīng)合成技術(shù)得到的大功率磁場(chǎng)的頻率F為三倍 頻F=3f，這就意味著可以用工作極限頻率較低、工作開(kāi)關(guān)損耗較小的電力電子開(kāi)關(guān)管，將 本申請(qǐng)的高頻磁合成技術(shù)用于多相高頻感應(yīng)無(wú)電極、大功率熒光燈的工作頻率可以不受電力 電子開(kāi)關(guān)管允許工作極限頻率的束縛，意味著電力電子開(kāi)關(guān)器件可以有更寬的選擇性，對(duì)控 制成本更有利。
權(quán)利要求
1.一種多相電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈，包括高頻電流發(fā)生及控制器、高頻電磁耦合線圈、熒光燈管，其特征是多相電磁感應(yīng)無(wú)電極熒光燈包括高頻多相電流發(fā)生及控制器、高頻電磁耦合線圈、熒光燈及其聯(lián)通管，高頻電流發(fā)生及控制器為高頻三相或以上的多相，高頻電磁耦合線圈的數(shù)量、熒光燈管的激磁聯(lián)通管數(shù)量與高頻電流發(fā)生及控制器的相數(shù)相同，每個(gè)熒光燈管激磁聯(lián)通管外設(shè)置一個(gè)單相高頻電磁耦合線圈。
2. 如權(quán)利要求l所述的多相電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈，其特征是高頻多相電流發(fā)生及控 制器與高頻電磁耦合線圈的電路為高頻電磁耦合線圈各個(gè)線圈首尾相串聯(lián)成環(huán)形，高頻電 流發(fā)生及控制器的每相輸出接一個(gè)高頻電磁耦合線圈的首端，高頻電流發(fā)生及控制器的每相 由一個(gè)電感與電子開(kāi)關(guān)相串聯(lián)而成，其串聯(lián)接點(diǎn)為輸出點(diǎn)，電子開(kāi)關(guān)上并聯(lián)一個(gè)高頻諧振電 容及一個(gè)反向并聯(lián)的二極管，反并二極管的負(fù)極接高頻電磁耦合線圈的首端，電感另一端接 電源正極，反并二極管的正極接電源負(fù)極。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的多相電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈，其特征是電子開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通及關(guān)閉由單片機(jī)控制，電子開(kāi)關(guān)為電力電子器件。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的多相電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈，其特征是多相高頻電磁感應(yīng)無(wú)電極熒光燈的熒光燈聯(lián)通管為三條時(shí)結(jié)構(gòu)為日字形兩條熒光燈管平行且在同一個(gè)平面上，兩燈管通過(guò)三條空心聯(lián)通管相連。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的多相電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈，其特征是多相高頻電磁感應(yīng)無(wú)電極熒光燈的熒光燈聯(lián)通管為三條或以上時(shí)結(jié)構(gòu)為方向盤形環(huán)形熒光燈管與三條聯(lián)通管在同一個(gè)平面上，三條聯(lián)通管的一端連接于同一處，各條聯(lián)通管的另一端均勻分布連通于同 一平面上的一個(gè)圓環(huán)內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的多相電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈，其特征是多相高頻電磁感應(yīng)無(wú)電極熒光燈的熒光燈聯(lián)通管為三條或以上時(shí)結(jié)構(gòu)為雙環(huán)形各條聯(lián)通管一端均勻分布連通于一個(gè)圓環(huán)管內(nèi)，另一端連通于另一個(gè)圓環(huán)管內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的多相電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈，其特征是多相高頻電磁感應(yīng)無(wú)電極熒光燈的熒光燈聯(lián)通管為三條或以上時(shí)結(jié)構(gòu)為平面形各條聯(lián)通管一端連通于一個(gè)中空的平板玻璃腔內(nèi)，另一端連通于另一個(gè)中空的平板玻璃腔內(nèi)。
8. 如權(quán)利要求1或2所述的多相電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈，其特征是多相高頻電磁感應(yīng)無(wú)電極熒光燈的熒光燈聯(lián)通管為三條或以上時(shí)結(jié)構(gòu)為圓環(huán)形加平面形各條聯(lián)通管一端連通于一個(gè)圓環(huán)管內(nèi)，另一端連通于一個(gè)中空的平板玻璃腔內(nèi)。
全文摘要
一種多相電磁感應(yīng)無(wú)電極的熒光燈，包括高頻多相電流發(fā)生及控制器、高頻電磁耦合線圈、熒光燈及其聯(lián)通管，高頻電流發(fā)生及控制器為高頻三相或以上的多相，高頻電磁耦合線圈的數(shù)量、熒光燈管的激磁聯(lián)通管數(shù)量與高頻電流發(fā)生及控制器的相數(shù)相同，每個(gè)熒光燈管激磁聯(lián)通管外設(shè)置一個(gè)單相高頻電磁耦合線圈。本技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，可用價(jià)格低廉的小功率高頻開(kāi)關(guān)管，高頻磁場(chǎng)合成做出大功率無(wú)電極感應(yīng)熒光燈，性價(jià)比明顯優(yōu)于第四代半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明燈。
文檔編號(hào)H05B41/24GK101236884SQ200810073430
公開(kāi)日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日
發(fā)明者王希天, 王桂光, 王桂風(fēng), 同 甘, 申莉萌 申請(qǐng)人:深圳唐微科技發(fā)展有限公司