[实用新型]一种新型高效的荧光灯预热启动电路

说明书

技术领域

本实用新型属于荧光灯照明灯具领域，涉及一种新型高效的荧光灯预热启动电路。这种电路克服了传统预热启动电路的缺点，大大改善了电子镇流器驱动荧光灯的预热启动性能，提高了阴极灯丝寿命，从而提高了荧光灯管的使用寿命。

技术背景

我们现在广泛使用的荧光灯是一种气体放电灯，这是一种非自持的热电子弧光放电灯。这类放电灯都有热电子发射的氧化物阴极灯丝。阴极发射的电子获得有效的电离电位能量后，产生一定的电离碰撞，才能维持灯管放电。故阴极灯丝一般要工作在950-1200K温度范围内(即677-927℃)。只要在此温度下，阴极正常发射电子，使气体电离产生弧光放电，形成低压大电流负阻特性，从而激发汞原子产生253.7nm紫外线，再激发荧光粉发出可见光。

荧光灯启动时，要使阴极灯丝从室温加热到工作温度，再施以高压，使灯管气体放电，这就是预热启动过程。

当荧光灯用电感镇流器驱动时，工作在低频(50Hz/60Hz)，灯管启动时，串联在灯丝电路中的跳泡使灯丝通电加热到工作温度，达到电子发射状态，然后跳泡断开，切断灯丝电路，同时电感上的自感电势同电源电压叠加后产生高压，使气体电离放电，预热、启动分步进行，启动瞬间施加高压，这是一个突变过程。而当荧光灯用电子镇流器驱动时，工作在高频(30KHz-50KHz)，，灯管启动时，灯管上电压和灯丝电流同时由低到高增加，升到一定值，灯管就点亮。预热、启动同步进行，这是一个渐变过程。由于灯丝电流，灯管电压同时加到灯管上，这样在灯管启动瞬间，阴极可能预热不够，未达到工作温度，而产生辉光放电，造成溅射，而损伤阴极。

由此可见，电子镇流器驱动荧光灯时，必须要增加一个预热启动电路。传统的预热启动电路有两种。

一种是用正温度系数热敏电阻PTC，或PTC和电容的组合。但这种方法的致命缺点是：当荧光灯启动后进入正常工作状态时，PTC仍然发热，耗能。其附加功耗降低了镇流器效率。而且，PTC易老化变质，损坏镇流器。

另一种方法就是用PTC和压敏电阻或双向触发管串联组合的“智能型热敏电阻”，其优点是在荧光灯启动后能切断灯丝预热电路，减小附加功耗。但使用实践说明，其分散性大，工作不可靠，加上工艺、材料等原因，失效率较高。

发明内容

针对以上不足，本实用新型的目的在于提供一种电子镇流器荧光灯的新型高效预热启动电路，即瞬时电压抑制器件TVS器件和热敏电阻PTC器件反向串联电路。

本实用新型的特点在于采用了一种叫瞬时电压抑制器件(Transient Voltage Suppressor)的新型器件：TVS器件。

附图说明

图1是本实用新型的原理图

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式如图1所示：两个瞬时电压抑制器件TVS器件TVS1和TVS2与一个PTC热敏电阻反向串联接入荧光灯灯丝电路，C为启动电容。

TVS器件选用原则为：Ubk＞U1其中Ubk为击穿电压U1为相应功率荧光灯灯管的管压降。如：P6KE6.8-P6KE440CA系列可根据不同功率的灯管选用。

这种瞬时电压抑制器件TVS器件有三个优点：

一是快速的响应时间，这种器件单向工作时从OV到击穿电压响应时间为1.0pS，而压敏电阻的响应时间是25nS，因此可使预热启动由渐变过程趋向于突变过程，并可确保灯丝预热的最小能量和热量，Emin，Qmin。

二是特别的钳位能力，击穿后的稳定电压彻底切断了灯丝预热电路，消除了附加功耗，保证了零功耗状态，提高了镇流器效率。

三是低增长的浪涌电阻，使预热启动特性变软，保护了灯丝。

由于上述三个优点，使电子镇流器荧光灯的预热启动特性得到改善，保护了阴极灯丝，延长了荧光灯寿命。