[发明专利]气体放电灯启动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体放电灯的启动器。

背景技术

目前国内外对气体放电灯大多数采用单脉冲启动，运用的是汤生击穿理论。具体而言，就是用高压脉冲击穿中性气体，使绝缘体转化成导体，就是使灯泡内气体转化为辉光放电。灯泡进入辉光放电状态后，启动脉冲自动消失，放电需要的电子靠“+离子”轰击阴极，拉出二次电子来补偿。单脉冲启动灯管时只能使灯进入辉光放电状态，启动讯号自动消失，辉光放电期间所需要的电子由+离子轰击阴极降低阴极发射物的功函数，增加热发射，即γ发射。而重离子轰击阴极时，将使阴极表面的部分发射物质飞溅造成对阴极的重大损害，灯泡两端发黑就是由飞溅造成的，它将严重损害灯泡寿命。辉光放电时间越长阴极发射物质消耗越大。由于热惯性需要较长时间，阴极温度才能达到最佳设计值，此时辉光放电将过度到弧光放电，启动才算结束。

单脉冲启动脉冲宽度一般在1-3ms，根据蔡祖泉教授和美国麻省理工学院约翰·F·威谋斯教授的论述：无论是高气压或低气压放电灯启动一次(指单脉冲时)所消耗的发射物质相当于正常运用2小时所消耗的发射物质，例如现在高压钠灯寿命为32000小时，设每天平均工作11小时加上启动一次(有时不止一次)相当于2小时共13小时为周期进行计算，可使用2461天，正常启动用去15％，照明时间实际只有85％，可见启动消耗的材料是很多的。消耗阴极发射物质较多，有损灯泡有效使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能够延长灯管寿命的气体放电灯启动器。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种气体放电灯启动器，其特征在于：它包括多谐振荡器、正负脉冲发生器、灯管电抗器和封锁信号检测器；

所述的多谐振荡器输入端与封锁信号检测器的输出端连接，多谐振荡器输出端与正负脉冲发生器的输入端连接；

所述的正负脉冲发生器的输出端通过一个启动电感与所述的灯管电抗器互感；

所述的封锁信号检测器的输入端通过一个封锁电感从所述的灯管电抗器上取信号；

所述的灯管电抗器一端接地，另一端接入气体放电灯的阴极。

按上述方案，所述的多谐振荡器包括第一与非门、第二与非门、第一电阻、第二电阻、第三与非门和第二电容；第一与非门的输出端与第二与非门的输入端和第二电容的一端连接，第二与非门的输出端串联第一电阻后与第二电容的另一端连接，再串联第二电阻，第二电阻的输出端与第三与非门的输入端连接，第三与非门的输出端即为所述的多谐振荡器的输出端，并与第一与非门的输入端连接。

按上述方案，所述的正负脉冲发生器包括第四与非门、第三电阻、第四电阻、场效应管、第三电容、第四电容和稳压二极管；第四与非门的输出端和第三电阻连接，第三电阻的另一端接场效应管的栅极，场效应管的漏极接所述的启动电感一端，同时漏极接第三电容一端，第三电容的另一端接源极并接地，场效应管的源极接稳压二极管对的一端，稳压二极管对的另一端端接场效应管的栅极，启动电感的另一端接第四电阻，同时接第四电容，第四电阻的另一端接供电高压电源，第四电容的另一端接地；所述的稳压二极管对由两个输出端相互连接的稳压二极管组成。

按上述方案，所述的封锁信号检测器包括二极管和第一电容；第一电容的一端与二极管输出端连接，另一端接地；二极管的输入端即为所述的封锁信号检测器的输入端，二极管的输出端即为所述的封锁信号检测器的输出端。

所述的启动电感L₁和灯管电抗器L₂互感的放大倍数视灯泡功率大小和灯的性质而定；若气体放电灯的功率为35W-1000W，所述的启动电感和灯管电抗器互感的放大倍数为8-9倍；若气体放电灯的功率为3000W以上，所述的启动电感和灯管电抗器互感的放大倍数大于20倍；若气体放电灯的功率为30W以下，所述的启动电感和灯管电抗器互感的放大倍数为3倍。

本发明的工作原理为流注击穿理论：主要特征是火花形成延迟时间极短，而且充满灯泡内所有的空间，这样短的延时时间用二次发射、“±粒子”碰撞、电子雪崩都不能解释。在外电场的作用下，阴极材料对放电没有多大的贡献，因此阴极的二次电子发射可以忽略。由此可见启动的任务是创造条件，使灯泡内中性气体一开始就形成流注击穿(或流光击穿)。