專利名稱：一種電路單元與燈體一體化設置的超大功率節(jié)能燈的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)能燈，具體地說是涉及一種能夠在超大功率范圍內(nèi)將控制電路單元與燈體一體化設置的節(jié)能燈。
隨著人們對節(jié)約能源的問題越來越重視，節(jié)能燈作為一種實用產(chǎn)品便孕育而生了。較之普通的照明燈具相比，它不但以更強的發(fā)光光效來滿足人們的需求，而且又節(jié)約了能源。尤其是在需要長時間照明的場所，如許多公共場所、道路等的夜間照明或是綜合型樓宇中等，節(jié)能燈都會得到廣泛的應用。長期以來，設計者們由于無法解決溫升的問題，所以在許多公共場所應用的節(jié)能燈通常只能做成為最大功率在55W以下的實用產(chǎn)品。目前，國內(nèi)外已有的大功率節(jié)能燈的功率最大也只有55W，如

圖1所示的是功率為55W的公知節(jié)能燈10的簡圖。這種現(xiàn)有技術(shù)的大功率的節(jié)能燈10通常都是將電路單元控制部分14與燈體10分離設置的。采用分體設置的原因是，當節(jié)能燈10的功率增大時，由于燈管12本身的發(fā)光光效會同時轉(zhuǎn)換成熱能而將產(chǎn)生約130攝氏度溫升；該溫升還會向下傳導到達塑殼體16，如果這時將電路單元14設置在該塑殼體16內(nèi)，這一溫升足以加速其線路的老化，最終而無法使用。因此現(xiàn)有技術(shù)的節(jié)能燈10由于不能有效地降低溫升，只能將電路部分14遠離熒光管12設置，而在該塑殼體16內(nèi)僅僅放置一個與熒光管12并聯(lián)用于啟輝的聚丙稀電容18。實際上，我們已知的是該聚丙稀電容18所能夠承受的最高溫度不超過85攝氏度，因此這一電容件18由于受熱極易毀損；這也是造成現(xiàn)有技術(shù)的節(jié)能燈10壽命低的重要因素。
另一方面，現(xiàn)有技術(shù)的節(jié)能燈10通常還有一金屬套管20保護著該電路單元14與燈體10之間的連接導線22，因為大功率的節(jié)能燈通常都有較大的高頻率振蕩電流。事實上，高頻振蕩電流在遇到金屬套管20時，由于電磁感應，在那里產(chǎn)生渦流而導致了實際應用中在金屬套管20上也會具有極大的損耗。由此可見，這一外引式的輸出線所帶來的不可克服的缺陷是它將使高頻能量外泄，它的長度及其附加的金屬套管20都將使整燈匹配狀態(tài)變壞，影響燈的壽命。此外，這一損耗還不可避免地降低了現(xiàn)有技術(shù)節(jié)能燈10地有效功率。
值得一提的，現(xiàn)有技術(shù)的節(jié)能燈10中，較好品質(zhì)的也只能維持在半年或更短的時間，而且使用大功率節(jié)能燈的場合中，極不方便作業(yè)工人的安裝或維修，因此它遠遠不能滿足更多公共場合的需要。同時，由于應用這種現(xiàn)有技術(shù)的節(jié)能燈會影響運行電網(wǎng)的匹配，因此這種大功率的節(jié)能燈應用總會受到限制的。于是人們在考慮第一如何將節(jié)能燈功率提升上去，做成85W,120W,150W甚至更高，以使節(jié)能燈發(fā)出更強的光效；第二隨著節(jié)能燈功率的提高，電子鎮(zhèn)流器的溫升自然會升高，而此時燈管也會產(chǎn)生一百二、三十的溫升，那么又如何能有效地降低溫升實現(xiàn)節(jié)能燈管與電路單元的一體化設置。
本發(fā)明的目的在于提供一種超大功率節(jié)能燈，通過將燈具的塑殼體設置隔熱元件及將易損元件遠離光管設置，盡可能避免了這些元件受損，得以將電路單元與燈頭一體設置；同時本發(fā)明采用的與超大功率節(jié)能燈一體化設置并用于控制的電路單元，由于控制電路單元引入了相互感應的三個磁環(huán)件，而有效地降低了電路的功耗。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種用于控制超大功率一體化節(jié)能燈的電路單元，由于控制電路單元引入了相互感應的三個磁環(huán)件，而有效地降低了電路地功耗。
本發(fā)明通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
一種電子鎮(zhèn)流器與燈體一體化設置的超大功率節(jié)能燈，包括多個相互連通的熒光管；一燈頭，與普通公知燈座相適配；以及一由蓋殼體和底殼體組成的塑殼腔體，其中該蓋殼體具有的若干孔部用于固定所述多個熒光管，該底殼體與所述燈頭固定連接；一電路單元，用于控制所述超大功率節(jié)能燈，包含一整流電路；一積分電路，由一電阻件和一電容件串聯(lián)組成，并聯(lián)在所述整流電路的輸出端；一振蕩開關(guān)電路，包含第一晶體管，跨接在所述積分電路的所述電阻件兩端；和第二晶體管，跨接在所述積分電路的所述電容件兩端，用于與所述第一晶體管一并輸出高頻電流；和一雙向觸發(fā)二極管，跨接在所述第二晶體管的基極與所述積分電路的電阻件和電容件之間，用于觸發(fā)所述第二晶體管；以及一電感件，串聯(lián)在所述熒光管的工作回路中，用于調(diào)整所述熒光管的工作電流；其中，所述塑殼腔體的內(nèi)部設置有一電路板，布置有控制所述燈體的電路單元，其中一并接在所述燈管兩端的用于與該燈管組成串聯(lián)諧振電路的電容元件，穿過所述底殼件與所述燈頭的連接部，設置在所述燈頭內(nèi)部；以及一隔熱板，設置在所述電路板與所述用于固定燈管的蓋殼件之間，用于隔離所述熒光管產(chǎn)生的溫升。
所述的節(jié)能燈，其中，所述電路單元還包括第一磁環(huán)件，串聯(lián)在所述振蕩開關(guān)電路的輸出端與所述電感件之間；第二磁環(huán)件，同一電阻件構(gòu)成在所述第一晶體管的基極串聯(lián)回路中，用于控制所述第一晶體管的工作周期；
第三磁環(huán)件，同一電阻件構(gòu)成在所述第二晶體管的基極串聯(lián)回路中，用于控制所述第一晶體管的工作周期。
所述的節(jié)能燈，其中，所述第二磁環(huán)件與所述第三磁環(huán)件的極性相反設置。
所述的節(jié)能燈，其中，所述第一磁環(huán)件與所述電感件極性相同設置。
所述的節(jié)能燈，其中，所述熒光管兩端部分別并接有一二極管元件。
所述的節(jié)能燈，其中，所述電路板上設置有一用于防止雷擊的電阻元件，并接在所述整流電路的輸入端側(cè)。
所述的節(jié)能燈，其中，所述第一和第二晶體三極管極性相同。
所述的節(jié)能燈，其中，所述電感件的阻流電感利用多股線繞制而成。
所述的節(jié)能燈，其中，所述隔熱板為一耐高溫隔熱層。
所述的節(jié)能燈，其中，所述耐高溫隔熱層與所述電路板之間還設置有一普通隔熱層。
所述的節(jié)能燈，其中，所述普通隔熱層與所述電路板之間還設置有一絕緣層，用于隔絕連接所述熒光管的導線與所述電路板。
節(jié)能燈管與電子鎮(zhèn)流器合在一起而不致使鎮(zhèn)流器燒壞，功率又遠遠超過已有的任何一種節(jié)能燈。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明由于將受熱易損元件一一并接在熒光管兩端的用于與該燈管組成串聯(lián)諧振電路的電容元件，設置在燈頭內(nèi)部，即盡可能遠離熱源部件布置，而提高了電路元件的壽命，并同時加強了整燈的匹配；從而本發(fā)明的大功率一體化節(jié)能燈可以在諸多公共場合得到應用。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，本發(fā)明由于在電路設計中采用了磁環(huán)件控制振蕩開關(guān)電路中兩相同極性的晶體管導通周期，能夠使本發(fā)明的節(jié)能燈，在同一個工作周期內(nèi)得到統(tǒng)一性較好的電流波形，而增強了燈管工作的穩(wěn)定性。同時，由于引入了磁環(huán)件，可以精確地控制兩個晶體管的導通與截止，避免了兩管同時導通的情形，有效地降低了晶體管之間的損耗，從而大幅度地降低了電路單元本身的溫升。因此，本發(fā)明的超大功率節(jié)能燈可以采用一體化設計的結(jié)構(gòu)。
以下結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明較佳實施例的詳細描述，將使本發(fā)明的上述目的和其他優(yōu)點顯而易見。
附圖中，圖1是現(xiàn)有技術(shù)大功率節(jié)能燈的結(jié)構(gòu)示意圖，示出了電路單元與燈體分離設置；圖2是本發(fā)明的一體化設置的超大功率節(jié)能燈的外部透視圖；圖3是圖2所示節(jié)能燈的分解示意圖，示出了本發(fā)明安裝在塑殼體中的各個部件及電路單元；圖4是本發(fā)明為控制本發(fā)明的節(jié)能燈而設計的電路圖，其中磁環(huán)件L1串聯(lián)在本發(fā)明燈管的工作回路；圖5是本發(fā)明的節(jié)能燈的三個磁環(huán)件的連接示意圖，其中磁環(huán)件L2與L3磁性相反布置；圖6是串聯(lián)在本發(fā)明工作電路中的電感件的結(jié)構(gòu)示意圖，其中利用多股導線繞制阻流電感。
下文，將詳細描述本發(fā)明。
本發(fā)明的電路單元與燈體一體化設置的節(jié)能燈100示出在圖2中，可知本發(fā)明的大功率的節(jié)能燈從其外部透視圖看完全與現(xiàn)有技術(shù)的小功率的節(jié)能燈外形相近似。本發(fā)明的節(jié)能燈100包括熒光管130；燈頭部120，采用銅質(zhì)材料制成，系與普通公知的燈座相適配；內(nèi)腔大于該頭部120的塑殼體140，其蓋殼體142用于固定熒光管130，并通過底殼體144與該燈頭部120固定連接。
本發(fā)明的超大功率節(jié)能燈100系將控制電路部分完全布置在燈體的塑殼體140內(nèi)的，圖3的分解示意圖便清晰地示出了其內(nèi)部設置。首先，本發(fā)明的節(jié)能燈100將構(gòu)成控制電子單元的大部分元器件布置在一印刷電路板200上，該電路板200與該塑殼體140的內(nèi)徑相適配并將其上固定的電路元件設置在底殼體144內(nèi)。該電路板200上設置有一個用于降低諧波及溫升底單元模塊202；一個控制振蕩電路模塊204，主要包含有整流橋元件208；三個磁環(huán)件L1、L2、L3(未示出)；兩個對稱布置的晶體管T1及T2(其中T2未示出)，該磁環(huán)件L1～L3控制該晶體管T1、T2輪流導通而組成了振蕩電路，用以提高功率因素；以及一個用以調(diào)整燈管工作電流的電感元件L4等。
如果將本發(fā)明的節(jié)能燈100的功率至少可以設置在85W以上，那么由熒光管130的發(fā)光而產(chǎn)生的溫升將會達到130攝氏度以上。如果本發(fā)明的電路板200長期工作在如此高的溫度環(huán)境中，極易被老化，影響其實用壽命；甚至還會造成一些電路元件，例如與燈管并接的啟輝聚丙稀電容件的毀壞。因為這些受熱易損元件不耐高溫，通常要求的溫度環(huán)境是約在80～85攝氏度左右。因此，更特別的是，本發(fā)明將這一電容件C6遠離熱源設置，即穿過底殼件144的尾端而設置在燈頭120內(nèi)，通過導線206與電路板200電連接。這樣布置的優(yōu)點是一方面可以盡可能地減少電容件C6受熒光管130溫升地影響，同時又可以有效地利用空間。于是該底殼件144與燈頭部120全部納置了本發(fā)明的電路單元，形成了一體化設計。
但是，實質(zhì)上，本發(fā)明上述獨特的一體化設計結(jié)構(gòu)，還不足以隔絕熒光管130所產(chǎn)生的溫升。因為熒光管130是直接固定在蓋殼件142上，這便決定了該燈管130與控制電路板200之間的距離實際上是很小的；燈管130會有大部分的溫升通過蓋殼件142而傳入到腔體140中，而影響布置在其內(nèi)的電路元件。因此，本發(fā)明在塑腔體140內(nèi)，于蓋殼體142與電路板200之間設置了一耐高溫隔熱層220，本發(fā)明采用的是一塊約10mm厚的黑色耐高溫隔熱板，可以在市場上購得。另外，本發(fā)明在該耐高溫隔熱板220上進一步設置一普通得隔熱層222，本發(fā)明采用的是一塊約4～6mm厚的白色隔熱板，也可以在市場上購得。同時，該電路板200上可以利用四根導線210穿過該耐高溫隔熱層220及普通隔熱層222與固定在蓋殼件142上燈管兩端電連接。這樣便能夠很好地隔絕熒光管130溫度傳入腔體140內(nèi)，有效地降低該腔體140內(nèi)的溫升。
此外本發(fā)明由于將電路單元與燈體一體設置，在電路板200的背部會有許多焊點，因此還需要特別地注意焊點與該導線210隔離，以防導線210被擊穿。因此，本發(fā)明又在電路板200與普通隔熱層222之間設置了一聚脂青殼紙絕緣片224。
不僅如此，處于工作中的本發(fā)明電路單元也會隨功耗的增大而產(chǎn)生較高的溫度。所以要提高本發(fā)明節(jié)能燈100的使用壽命，毫無疑問地便需要降低電路元件的功耗，例如晶體管元件Q1、Q2等。請參閱圖4所示的本發(fā)明超大功率節(jié)能燈的工作電路圖。接通電源后，被D1～D4整流后的電流，經(jīng)電容C2、C3濾波后，到達由電阻R1電容C4組成的積分電路。本發(fā)明采用兩極性相同的晶體三極管T1和T2組成了高頻振蕩開關(guān)電路，用于輸出高頻振蕩電流。由圖中可見，晶體管T1并聯(lián)在電阻R1的兩端，T2并聯(lián)在積分電容C4的兩端部。當電容C4兩端的電壓達到一定的值后，跨接在晶體三極管T2的基極和電容C4一個端部的雙向觸發(fā)二極管DB3被擊穿，進而觸發(fā)T2導通。電流從整流電路的負極經(jīng)晶體管T2的發(fā)射極和集電極后，再通過磁環(huán)件L1，及串接的電感器L4和熒光管16，回到電容C2,C3的中點，最后到達整流電路正極，燈管的工作電路啟輝。當電流經(jīng)過磁環(huán)件L1時，同時構(gòu)成再晶體管T1和T2基極，發(fā)射極間的磁環(huán)件L2和L3產(chǎn)生互感電動勢。該在L3所產(chǎn)生的互感電動勢由于與維持T2管導通的電壓極性相反，故使T2關(guān)斷。而在L2所產(chǎn)生的互感電動勢，能夠觸發(fā)晶體管T1的基極，使T1導通；于是，電流從正極經(jīng)T1的集電極、發(fā)射極，經(jīng)L1時，再次在磁環(huán)件L2,L3上分別產(chǎn)生互感電動勢，使T1關(guān)斷，T2導通；最后由電感器L4，燈管16而到達C2,C3的中點，回到電源的負極。周而復始，這樣T1和T2周期輪流導通，在燈管上可得到穩(wěn)定的工作電流。此外，電容C6與電路組成串聯(lián)諧振電路，在接通電源的瞬間，它可產(chǎn)生一瞬時高電壓，保證燈管可靠啟輝。顯而易見，只有將磁環(huán)件L2與L3的極性相反設置，才能保證T1和T2輪流地關(guān)斷與導通，其實際的線圈連接圖如圖5所示。本發(fā)明通過磁環(huán)件L1～L3有效避免了晶體管Q1和Q2工作周期的重疊，從而降低了管耗。
由于本發(fā)明超大功率的節(jié)能燈100可以做成85W以上，甚至達到150W，所以實質(zhì)上通過熒光管130主回路的電流是很大的?？上攵?，這時用于調(diào)節(jié)熒光管130工作電流的電感件L4，由于這一大的工作電流也會具有較高的溫升。本發(fā)明將該電感件L4如圖6所示設置。為避免集膚效應，從而降低電感件L4的溫升，本發(fā)明采用多股導線來繞制阻流電感部230。
由于本發(fā)明采用了上述控制電路，得以大大提高了節(jié)能燈的功率，通常很容易將其功率設計在100W，甚至200W以上，以用于道路及夜間建筑物照明等。此時能否防止雷擊便是這種超大功率節(jié)能燈首先應當考慮的問題；本發(fā)明在電路板200上即整流電路D1～D4的輸入端兩側(cè)并接了防雷擊的瞬變電阻226，同樣設置在電路板200上，如圖3所示。當節(jié)能燈100遇到雷擊的瞬間，該瞬變電阻226可以吸收雷擊電流，從而保護燈體的工作電路。此外，該電阻226又可以用來抗電源干擾。
應當理解的是，本領域內(nèi)的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神實質(zhì)的前提下，可以作出各種適當?shù)母淖兓蜃冃?，但這些改變或變形都應屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求1．一種電子鎮(zhèn)流器與燈體一體化設置的超大功率節(jié)能燈，包括多個相互連通的熒光管；一燈頭，與普通公知燈座相適配；以及一由蓋殼體和底殼體組成的塑殼腔體，其中該蓋殼體具有的若干孔部用于固定所述多個熒光管，該底殼體與所述燈頭固定連接；一電路單元，用于控制所述超大功率節(jié)能燈，包含一整流電路；一積分電路，由一電阻件和一電容件串聯(lián)組成，并聯(lián)在所述整流電路的輸出端；一振蕩開關(guān)電路，包含第一晶體管，跨接在所述積分電路的所述電阻件兩端；和第二晶體管，跨接在所述積分電路的所述電容件兩端，用于與所述第一晶體管一并輸出高頻電流；和一雙向觸發(fā)二極管，跨接在所述第二晶體管的基極與所述積分電路的電阻件和電容件之間，用于觸發(fā)所述第二晶體管；以及一電感件，串聯(lián)在所述熒光管的工作回路中，用于調(diào)整所述熒光管的工作電流；其特征在于所述塑殼腔體的內(nèi)部設置有一電路板，布置有控制所述燈體的電路單元，其中一并接在所述燈管兩端的用于與該燈管組成串聯(lián)諧振電路的電容元件，穿過所述底殼件與所述燈頭的連接部，設置在所述燈頭內(nèi)部；以及一隔熱板，設置在所述電路板與所述用于固定燈管的蓋殼件之間，用于隔離所述熒光管產(chǎn)生的溫升。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能燈，其特征在于所述電路單元還包括第一磁環(huán)件，串聯(lián)在所述振蕩開關(guān)電路的輸出端與所述電感件之間；第二磁環(huán)件，同一電阻件構(gòu)成在所述第一晶體管的基極串聯(lián)回路中，用于控制所述第一晶體管的工作周期；第三磁環(huán)件，同一電阻件構(gòu)成在所述第二晶體管的基極串聯(lián)回路中，用于控制所述第一晶體管的工作周期。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能燈，其特征在于所述第二磁環(huán)件與所述第三磁環(huán)件的極性相反設置。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能燈，其特征在于所述第一磁環(huán)件與所述電感件極性相同設置。
5．根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能燈，其特征在于，所述熒光管兩端部分別并接有一二極管元件。
6．根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能燈，其特征在于，所述電路板上設置有一用于防止雷擊的電阻元件，并接在所述整流電路的輸入端側(cè)。
7．根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能燈，其特征在于，所述第一和第二晶體三極管極性相同。
8．根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能燈，其特征在于，所述電感件的阻流電感利用多股線繞制而成。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能燈，其特征在于，所述隔熱板為一耐高溫隔熱層。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的節(jié)能燈，其特征在于，所述耐高溫隔熱層與所述電路板之間還設置有一普通隔熱層。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的節(jié)能燈，其特征在于，所述普通隔熱層與所述電路板之間還設置有一絕緣層，用于隔絕連接所述熒光管的導線與所述電路板。
專利摘要本實用新型的超大功率節(jié)能燈采用將電子鎮(zhèn)流器與燈體本身一體化設計的特點,在其燈體的塑腔體內(nèi)設置的電路板上包括用于降低諧波及溫升的單元模塊A;含三個磁環(huán)件的控制振蕩電路模塊B;兩個晶體管T1及T2,該磁環(huán)件L1～L3控制該晶體管T1、T2輪流導通而組成了振蕩電路,用以提高輸出功率;以及一個用以調(diào)整燈管工作電流的電感元件L4等。其次又考慮到電路板工作中的溫升,啟輝電容C6設置在燈頭內(nèi),以防止電路板溫升過高而毀壞該電容,同時又可以有效地利用空間。
文檔編號H05B41/14GK2434786SQ0023123
公開日2001年6月13日 申請日期2000年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月27日
發(fā)明者潘德俊 申請人:潘德俊, 曾林