用于高频电路中的继电器及采用该继电器的电子镇流器

摘要

本发明涉及一种应用在日光灯上特别是T5日光灯上的继电器及采用该继电器的电子镇流器，继电器包括罩体、密封在罩体内的静触片和双金属片、充满在罩体内的惰性气体，且静触片的一端和双金属片的一端分别向罩体外部引出一电极引出端，将两电极引出端与电子镇流器的启动电容相并联，启动的时候，由于设置该继电器，对灯管进行预热，防止灯被迅速点亮而导致灯管被烧黑，且由于T5灯管的启动电压较高，特别是将T5灯管应用到T8或T10灯座上时，更需要对灯管进行预热，因此本发明可使得T5日光灯能够得到大量普及应用。

说明书

技术领域

本发明涉及照明领域，特别是涉及一种应用在T5日光灯上的电子镇流器以及应用在该电子镇流器上的继电器。

背景技术

目前，市场上销售和使用的日光灯具大致为两种，一种是T8、T10日光灯及其配套灯具，另一种是T5日光灯及其配套灯具，后一种属于新一代的光源产品，它与T8、T10日光灯相比，具有节能、发光效率高、显色指数高、工作寿命长等优点，已逐渐被人们所青睐，但是对于一些已经在使用T8、T10灯具的用户，如在工厂、学校、超市等大场所，要想换用T5光源，由于两种灯座规格不一致、灯管长度不一致等因素，导致T5灯管不能直接应用在T8、T10灯架上，现有技术中已有几种使得T5灯管能够应用在T8、T10灯座上的转换器，如公开号为200520144489.6的中国实用新型专利和公开号为03231029.3的中国实用新型专利，此两个专利的思想是通过一种一端设有两个插头另一端设有插孔的本体将T5灯管的插头插入该本体上的插孔中，将本体上的插头插入T8、T10灯座上从而实现T5灯管与T8、T10灯座的连接，虽然原有的T8、T10灯座仍能利用，但需要将灯座拆下，重新改变电路，装入电子镇流器才能使灯管工作。

现有的电子镇流器包括整流滤波电路、高频振荡电路、半桥驱动电路以及灯输出电路组成，如图1所示，该种电子镇流器应用在T5灯具上，当启动的时候，市交流电经220V/50HZ经PIN1和PIN2进入，经桥式整流器D1～D4以及电解电容C1的滤波，使得220V的交流电变成300V的直流电，在300V的直流电供电的情况下，晶体管T1和晶体管T2交替工作，形成了一个高频、串联、自激谐振电路，使得直流电300V变成高频交流电，经晶体管T1、晶体管T2半桥输出，A点成了高频(40kHZ～50kHZ)电压，通过扼流圈TIB供给灯管，灯管的启动电容C5与扼流圈TIB产生谐振，在谐振的时候，施加在灯管两端电压VC5是半桥输出电压(A点电压)好几倍，也就是QVC5(Q是串联谐振电路的品质因数)，由于T5灯管的改细，使得灯管的启动电压比T8、T10的启动电压增加很多(T5灯的启动电压达到800V，T8、T10灯的启动电压为400V)，由于该电子镇流器电路没有预热保护功能，使灯一开就亮，属于冷阴极发射，这样对灯管的阴极损伤很厉害，电子粉溅射到管壁上，使灯管过早发黑，缩短了灯管的寿命，且冲击了电子镇流器中的电子元器件，使电子镇流器损坏或寿命缩短，即若要将T5灯管应用到现有的T8/T10灯座上，借助现有技术中的电子镇流器，虽然能够启动T5灯，但是由于启动电压较大，一是由于没有预热使得灯管极易发黑，另一是启动时的冲击以及灯管在异常状态下往往容易击穿电子镇流器中的晶体管T1、T2从而使得整个电子镇流器被损坏。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种具有预热和异常保护功能的继电器及采用该继电器的电子镇流器。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种用于高频电路中的继电器，其特征在于：它包括罩体、密封在所述的罩体内的静触片、密封在所述的罩体内可热胀冷缩的双金属片、一端与所述的静触片相接触另一端延伸出所述的罩体外部的电极引出端、一端与所述的双金属片相接触另一端延伸出所述的罩体外部的电极引出端，所述的罩体内充满有在高频电压下相电离的惰性气体，所述的双金属片具有二个工作状态，第一个工作状态是当工作电压达到或高于所述的高频电压，所述的惰性气体电离产生热量，所述的双金属片受热膨胀与所述的静触片相接触；第二个工作状态是当工作电压低于所述的高频电压，所述的双金属片冷缩并与所述的静触片相脱离。

进一步地，所述的罩体材质为玻璃。

所述的惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或一种以上的混合气体。

本发明还提供了一种电子镇流器，包括：

整流滤波电路，所述的整流滤波电路用于将交流市电转换成直流电；

高频振荡电路，所述的高频振荡电路与所述的整流滤波电路输出端相电连接，所述的高频振荡电路用于将所述的直流电转换成高频交流电；

半桥驱动电路，所述的半桥驱动电路与所述的高频振荡电路的输出端相电连接，所述的半桥驱动电路用于提供工作电压；

灯输出电路，所述的灯输出电路与所述的半桥驱动电路的输出端相连接，所述的灯输出电路包括电感、与所述的电感相串联的启动电容；

所述的电子镇流器还包括用于预热异常保护的继电器，所述的继电器包括罩体、密封在所述的罩体内的静触片、密封在所述的罩体内可热胀冷缩的双金属片、一端与所述的静触片相接触另一端延伸出所述的罩体外部的电极引出端、一端与所述的双金属片相接触另一端延伸出所述的罩体外部的电极引出端，所述的罩体内充满有可在设定高频电压下相电离的惰性气体，所述的双金属片具有二个工作状态，第一个工作状态是当工作电压达到或高于所述的设定高频电压，所述的惰性气体电离产生热量，所述的双金属片受热膨胀与所述的静触片相接触；第二个工作状态是当工作电压低于所述的设定高频电压，所述的双金属片收缩并与所述的静触片相脱离；所述的继电器通过两个电极引出端与所述的启动电容相并联连接。

所述的罩体材质为玻璃。

所述的惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或一种以上的混合气体。

所述的电感为高频扼流圈。

将所述的继电器并联在电子镇流器的启动电容二端时，当灯管启动的瞬间，因灯管呈高阻状态，启动电容两端的工作电压达到高频电压，使罩体内的惰性气体电离，电离产生的热量，使其内部的双金属片与静触片接通，相当于启动电容二端短路，使谐振电路的品质因数Q下降，致使灯管二端电压达不到所需的点火电压，故灯管不能立即点燃，从而使电路形成的电流流过灯丝，谐振电流对灯丝进行预热，待灯管达到800℃～1000℃良好的发射状态，灯管的点火电压下降，引起Q值上升，上升至灯管被启动，灯被点燃，灯管从点火电压下降到灯管的正常工作电压，预热过程结束，同时罩体内的电离停止，热量急剧减小，双金属片与静触片分离。

当灯管发生异常、慢性漏气、破损时，继电器立即会使灯管二端的电压偏离正常的工作电压，Q值迅速上升，灯管两端的电压迅速达到或高于高频电压，继电器的双金属片与静触片在惰性气体的电离下接通，使Q值下降，阻止灯管二端电压的上升，防止电子镇流器被击穿，起到对灯管的异常状况下的保护作用。

本发明与现有技术相比，具有下列优点：由于在现有的电子镇流器的启动电容间并联有继电器，当灯被启动瞬间，启动电容间的高频电压使得继电器内的惰性气体发生电离产生热量，使得双金属片受热膨胀而与静触片相接触形成回路，灯管两端的电压将达不到所需的点火电压，谐振电流流过灯丝对灯丝进行预热，随着灯管的点火电压下降，使得谐振电路的品质因数上升，达到启动电压，灯即被点燃，实现灯点燃前的预热，从而防止灯被迅速点亮而导致灯管被烧黑，且该继电器还具有在灯管发生异常等情况下保护晶体管的作用，因此当将本发明带有继电器的电子镇流器应用于启动T5日光灯时，对T5灯管进行预热，避免灯管被烧黑，电子镇流器被烧坏的现象，从而使得T5日光灯能够大量普及应用。

附图说明

附图1为现有电子镇流器电路原理图；

附图2为本发明继电器的结构示意图；

附图3为本发明电子镇流器电路原理图；

其中：1、罩体  2、静触片  3、双金属片4、电极引出端；5、惰性气体；

10、整流滤波电路  11、高频振荡电路  12、半桥驱动电路  13、灯输出电路  14、继电器；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作详细的介绍：

附图2所示的为本发明具有预热、异常保护功能的继电器的结构示意图，该继电器包括罩体1，该罩体1为透明玻璃材质，在罩体1内密封有一可导电的静触片2和一双金属片3，所述的双金属片3具有热胀冷缩特性，在密封罩体1内充满有惰性气体5，该惰性气体5可选择氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或一种以上的混合气体，在本较佳实施例中，惰性气体5为氖气混合气体。惰性气体5在电场作用下被击穿产生电离从而产生辉光放电，这为公知常识，在此不再赘述。

且自静触片2一端向罩体1外部引出一电极引出端4，自双金属片3的一端向罩体1外部也引出一电极引出端4’，所述的双金属片3具有二个工作状态，第一个工作状态是当高频电压达到或高于设定值，惰性气体5被击穿产生电离从而放出大量的热量，双金属片3受热膨胀与静触片2相接触；第二个工作状态是当高频电压低于设定值，双金属片3冷缩并与所述的静触片2相脱离。

附图3为采用上述继电器的电子镇流器，该电子镇流器包括整流滤波电路10、高频振荡电路11、半桥驱动电路12、灯输出电路13，其中，整流滤波电路10包括由二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路和与桥式整流电路相并联连接的滤波电容C1组成，该整流滤波电路10将200V的交流市电进行整流并由滤波电容C1将交流频率滤除从而转换成300V的直流电。

高频振荡电路11由所述的整流滤波电路10提供直流工作电源，电感L2、电容C7组成一自激振荡，电容C2、电容C3为耦合电容，电阻R1、R2、R3是提供半桥驱动电路12中的晶体管T1、T2的直流工作点，扼流圈T1A取自于高频扼流圈T1B的副绕组，当T1A电压变化，使得电感L2、电容C7引起振荡，通过电容C2、电容C3的交流耦合，使晶体管T1、T2轮换工作。

半桥驱动电路12主要包括晶体管T1、T2，与晶体管T1相并联的二极管D5，与晶体管T2相并联的二极管D6，电容C8、电阻R2分别与二极管D5相并联，所述的晶体管T1、T2为功率管，二极管D5、D6通过泄流保护晶体管T1、T2，所述的半桥驱动电路12在A点形成一高频电压，也称半桥输出。

灯输出电路13主要由扼流圈T1B、灯管、启动电容C5相串联组成，扼流圈T1B一方面起到阻流作用，另一方面，它与启动电容C5组成串联振荡电路，在启动电容C5两端还并联有具有上述所有技术特征的预热异常保护的继电器14，所述的继电器14的两个电极引出端分别与所述的启动电容C5两端相并联连接。

本发明电子镇流器的工作原理如下：

当灯管启动的瞬间，因灯管呈高阻状态，启动电容C5两端的电压很高，从而使罩体1内的氖气混合气体电离，电离产生的热量使内部的双金属片3膨胀并与静触片2接通，此时相当于启动电容C5二端短路，故使谐振电路的品质因数Q下降，致使灯管二端电压达不到所需的点火电压，因此灯管不能点燃，并从而使谐振电流流过灯丝，对灯丝进行预热，待灯管达到800℃～1000℃良好的发射状态，灯管的点火电压下降，引起品质因数Q值上升，上升至灯管被启动，灯被点燃，灯管从点火电压下降到灯管的工作电压，从而实现灯管点亮前的预热，同时罩体内的电离停止，热量急剧减小，双金属片与静触片相分离。

且当灯管发生异常、慢性漏气、破损等情况时灯管二端的高频电压偏离正常的工作电压，从而品质因数Q值迅速上升，继电器的双金属片与静触片在氖气混合气体的电离下接通，使品质因数Q值下降，阻止灯管二端电压的上升，防止晶体管T1、T2被烧坏，从而保护了电子镇流器，保证该种电子镇流器可以启动T5灯管的前提下，延长T5灯管和电子镇流器的使用寿命。

本发明的电子镇流器电路结构简单，制成产品空间较小，因此，若将T5灯管应用到现有T8或T10灯座上，在T5灯管的两端可拆卸地设置两个转换体，使得转换体加上T5灯管的长度与T8或T10灯管的长度相同，并且将该电子镇流器安装在转换体内，这样使得T5灯管与转换体可一体化设置，从而可以直接将T5日光灯安装到T8或T10的灯座上，且由于该电子镇流器具有预热异常保护功能，使得T5日光灯的寿命和电子镇流器的寿命较长，当T5灯管被损坏需要更换时，只需更换T5灯管即可，从而使得T5灯管可以得到普及应用，节约大量社会资源。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。