交流供电荧光灯管交流、直流供电兼容技术

摘要

利用现有交流供电荧光灯管做发光体，由甚低频准梯形电源供电，构成准直流(连续)发光无闪烁照明光源。既消除电泳暗区，保持灯管原有性能，又获得少污染、连续发光无闪烁照明效果。

说明书

1.技术领域：

本发明属于照明领域，特别涉及一种交流供电荧光灯管供电电源。 

2.背景技术：

现有交流供电荧光灯的照明，都存在光源闪烁，有害眼睛保健。 

高频节能灯、无极灯的闪烁频率高，肉眼感觉不出，但灯管的电磁辐射污染环境，有害健康。 

连续发光无闪烁光源既保护眼睛又不污染环境，是人们追求的理想光源。现有交流供电荧光灯管长期工作在直流供电状态，容易出现电泳暗区，不如专门直流供电荧光灯灯管好；直流供电荧光灯灯管需要另行设计、生产，不如现有交流供电荧光灯灯管价廉、普遍易得。利用现有交流供电荧光灯管，做到交流、直流供电兼容，解决肉眼与光源频闪的矛盾为世人关注。 

3.发明的内容：

本发明的目的是为交流供电荧光灯管实现交流、直流供电兼容。 

本发明是这样实现的：用甚低频、重复周期在十分钟时间以上的梯形交变电源对现有交流供电荧光灯管供电，消除电泳暗区，保持灯管原有性能。 

甚低频梯形交变电源，可由全桥开关电路实现。在直流供电电源输出端，插入一对换向开关，开关的状态决定直流电源的极性。 

在重复周期(十分钟以上时间)时间段，荧光灯由稳定的直流电源供电，连续发光无闪烁、无电磁污染。经过一段时间，以一定的速度转换直流供电的电源极性，切换过程不影响肉眼视力，人眼无感觉；切换时间，仅占工作时间的百万分之一。对交流供电荧光灯管实现交流、直流供电兼容。 

本发明的效果在于： 

1).实现了现有交流供电荧光灯管交流、直流供电兼容，消除电泳暗区。 

2).采用现有交流供电荧光灯管，得到了连续发光无闪烁光源，既保护了眼睛，又极大程度减少了电磁场对环境污染，达到保护环境的绿色要求。 

4.附图说明：

下面通过附图对本发明的实施方案作进一步地阐述： 

1).自动换向；图1(A)、(B).记忆继电器接点开关换向； 

2).被动换向； 

①.图2.继电器接点开关换向； 

②.图3.继电器启动，晶体管开关换向； 

③.图4.继电器启动，可关断晶闸管开关换向； 

④.图5.继电器启动，继电器开关换向。 

5.具体实施方式：

1).参照附图一(A).记忆继电器接点换向开关(A)由续流电感、充电二极管、储能电容、记忆继电器、荧光灯管等组成。 

用具有记忆功能的继电器Z_jy(如磁保持继电器、双位置继电器、步进式继电器等)继电器接点开关接成全桥换向开关，电源由+、-端接入。继电器常闭接点J_B1与常开接点J_K1串联，中间结点n接荧光灯N极(随意)；常开接点J_K2与常闭接点J_B2串联，中间结点m接荧光灯M极(另一端)。两串联电路并联接成全桥换向开关。 

在续流电感L₁上并联储能控制电路，该电路由充电二极管D、储能电容C和记忆继电器Z_jy、Z_jy′线圈、接点等组成。Z_jy′的常闭接点J_B1′与常开接点J_K1′串联；常开接点J_K2′与常闭接点J_B2′串联，组成全桥换向开关。Z_jy、Z_jy′线圈并联接入换向开关的输出端。换向开关的输入由控制继电器(未画入)的常闭接点J_3B控制，接在储能电容C上。 

关灯断电期间，J_B1、J_B2、J_3B闭合，J_K1、J_K2、断开。储能电容C通过J_3B、J_B2′、Z_jy、Z_jy′、J_B1′放电。 

接通电源，电源“+”端经续流电感L₁、接点J_B2、荧光灯M极，荧光灯N极通过接点J_B1进入电源“-”端，荧光灯启辉。L₁上的电压降通过充电二极管D对储能电容C充电；同时控制继电器吸合，J_3B断开，记忆继电器Z_jy、 Z_jy′保持不变。荧光灯在直流供电中连续发光。 

关灯断电时，控制继电器失电释放，J_3B闭合，储能电容C通过J_3B、J_B2′、Z_jy、Z_jy′、J_B1′放电，记忆继电器Z_jy、Z_jy′得电切换，J_B1、J_B2、J_B1′、J_B2′断开；J_K1、J_K2、J_K1′、J_K2′闭合，全桥换向开关换向。为下次荧光灯启辉、供电和记忆继电器Z_jy、Z_jy′换向作准备。 

荧光灯在直流供电状态工作，关灯操作完成换向。再次启辉时，荧光灯管的供电极性对调，但依然工作在直流状态。由于工作时间有限，不会出现电泳暗区。 

2).参照附图一(B).记忆继电器接点换向开关(B)由控制继电器、延时电容、记忆继电器、荧光灯管等组成。 

用具有记忆功能的继电器Z_jy(如磁保持继电器、双位置继电器、步进式继电器等)继电器接点开关接成全桥换向开关，电源由+、-端接入。继电器常闭接点J_B1与常开接点J_K1串联，中间结点n接荧光灯N极(随意)；常开接点J_K2与常闭接点J_B2串联，中间结点m通过控制继电器Z_k常开接点J_OK接荧光灯M极(另一端)。两串联电路并联接成全桥换向开关。 

记忆继电器Z_jy线圈经控制继电器Z_k常闭接点J_OB串联，再与Z_k的常开接点J_OK并联，接入主回路。 

关灯断电期间，J_B1、J_B2、J_OB闭合，J_K1、J_K2、J_OK断开。(记忆继电器Z_jy的J_B、J_K不是固定的常闭常开接点) 

接通电源，电源“+”端经控制继电器Z_k通过接点J_B2、常闭接点J_OB和记忆继电器Z_jy线圈接入荧光灯M极，荧光灯N极通过接点J_B1进入电源“-”端，荧光灯启辉。记忆继电器Z_jy得电换向，J_B1、J_B2断开，J_K1、J_K2闭合。电源“+”端改经Zk通过接点J_K1接入荧光灯N极，荧光灯M极通过记忆继电器Z_jy线圈、接点J_OB、J_K2进入电源“-”端，荧光灯电极换向，发光。通过记忆继电器Z_jy的电流反向，Z_jy将再次换向......。(记忆继电器Z_jy上并联电容C，抑制Z_jy震荡。)与此同时，控制继电器Z_k得电吸合，常闭接点J_OB断开，常开接点J_OK闭合，记忆继电器Z_jy失电断开，稳定在荧光灯换向状态，荧光灯管在直流供电状态发光，直到关灯。 

控制继电器延时吸合，切断记忆继电器线圈供电，保持荧光灯自动换向。 

记忆继电器Z_jy关灯断电时保持不变，开灯通电时切换换向，确保荧光灯管工作在电源极性交变的供电状态，规避电泳暗区。 

3)参照附图二.继电器接点换向开关由继电器(或具有记忆功能的继电器)、甚低频振荡 器组成的控制电源、荧光灯管组成。 

将继电器或具有记忆功能的继电器Z_jy(如磁保持继电器、双位置继电器、步进式继电器等)的两组继电器接点开关接成全桥换向开关，电源由+、-端接入。继电器常闭接点J_B1与常开接点J_K1串联，中间结点n接荧光灯N极(随意)；常开接点J_K2与常闭接点J_B2串联，中间结点m通过J_OK接荧光灯M极(另一端)。两串联电路分别并联接入电源+、-端。 

继电器Z_jy由控制电源Q驱动。Q为甚低频振荡器，振荡周期设定在十分钟时间以上。 

采用记忆继电器能在启辉时对荧光灯电极换向启辉。普通继电器只能对固定电极启辉。 

接通电源，电源“+”端通过接点J_B2接入荧光灯M极，荧光灯N极通过接点J_B1进入电源“-”端，荧光灯启辉。继电器线圈Z_jy在控制电源Q的驱动下得电，接点J_B1、J_B2断开，J_K1、J_K2闭合，电源“+”端通过接点J_K1接入荧光灯N极，荧光灯M极通过接点J_K2进入电源“-”端。荧光灯L换向、发光。 

控制电路Q经过设定时间(如一小时)让继电器线圈Z_jy反向通电，接点J_K1、J_K2断开，接点J_B1、J_B2闭合。电源“+”端转由接点J_B2接入荧光灯M极，从荧光灯N极通过接点J_B1进入电源“-”端。荧光灯M、N端的供电电源极性再次更换......。 

控制电路Q由振荡器和计时器电路组成，再过相同时间，继电器又得电切换如此反复进行。 

荧光灯在电源极性不变的甚低频直流段供电期间，连续发光无闪烁，无电磁污染；在极性转换过程，转换时间小于肉眼的分辨时间，又大于电磁波的发射周期，(设定在0.1～10ms合适)既不让肉眼感觉闪烁，又尽量减少电磁波污染。真正做到无闪烁护眼，无电磁污染保护环境。 

交流供电荧光灯管工作电源极性不断交替更换，保持原有性能。不出现电泳暗区。 

4).参照附图三.继电器启动，晶体管换向开关由继电器、晶体管、甚低频振荡器组成的控制电源、荧光灯管组成。 

用晶体管代替继电器接点开关，晶体管BJ₁代替J_K1；BJ₂代替J_B1；BJ₃代替J_B2；BJ₄代替J_K2，提高切换速率；用继电器接点开关J_KK、J_KB启动荧光灯，降低晶体管的耐压要求。 

控制继电器的常闭接点J_KB分别将荧光灯M、N端接入电源“+”、“-”极，常开接点J_KK1接在“+”电源与晶体管BJ₁、BJ₃的集电极之间，J_KK2接在m点与M点之间。 

晶体管基极由控制电路Q驱动，Q为甚低频梯形波振荡器，振荡周期设定在十分钟时间以上。 

断电时，控制继电器常闭接点J_KB闭合，常开接点J_KK断开，控制电源无输出。 

接通电源，电源通过J_KB将荧光灯L启辉，晶体管被J_KB短路保护。电源电压由启辉高压降为荧光灯管的工作电压。控制电源工作，BJ₁、BJ₄在基极高电平控制下导通；BJ₂、BJ₃在基极低电平控制下关断。控制继电器得电吸合，J_KB断开，J_KK接通，电源“+”端通过BJ₁接入荧光灯M极；荧光灯N极通过BJ₄进入电源“-”端。荧光灯L发光。 

控制电路Q经过设定时间(如一小时)基极控制电平转变；BJ₁、BJ₄晶体管的基极由高电平转变到低电平，BJ₁、BJ₄截止；BJ₂、BJ₃的基极由低电平转变为高电平，BJ₂、BJ₃导通。电源“+”端改由BJ₃接入荧光灯N极；荧光灯M极通过BJ₂进入电源“-”端。 

荧光灯M、N端的供电电源极性更换一次。 

控制电路Q由振荡器和计时器电路组成，再过相同时间，基极控制电平转变，如此反复进行。交流供电荧光灯管工作在交变电源供电系统中。保持原有性能。不出现电泳暗区。 

荧光灯在电源极性不变的甚低频梯形波直流段供电期间，连续发光无闪烁，无电磁污染；在极性转换期间，转换时间小于肉眼的分辨时间，又大于电磁波的发射周期，(设定在0.1～ 10ms合适)既不让肉眼感觉闪烁，又尽量减少电磁波污染。 

5).参照附图四.继电器启动，可关断晶闸管换向开关由继电器、可关断晶闸管、甚低频振荡器组成的控制电源、荧光灯管组成。 

用可关断晶闸管GTO₁；GTO₂；GTO₃；GTO₄分别对应代替继电器接点开关J_K1；J_B1；J_B2；J_K2。提高切换速率，用继电器接点开关J_KK、J_KB启动荧光灯，降低晶闸管的耐压要求， 

控制继电器的常闭接点J_KB分别将荧光灯M、N端接入电源“+”、“-”极，常开接点J_KK1接在“+”电源与晶闸管GTO₁；GTO₃的阳极之间，J_KK2接在m点与M点之间。 

断电时，控制继电器常闭接点J_KB闭合，常开接点J_KK断开，控制电源无输出。 

接通电源，电源通过J_KB将荧光灯L启辉，晶闸管被J_KB短路保护。电源电压由启辉高压降为荧光灯管的工作电压。控制电源工作。在控制极开通触发信号作用下，可关断晶闸管GTO₁、GTO₄导通；在控制极关断触发信号作用下，可关断晶闸管GTO₂；GTO₃关断。控制继电器得电吸合，J_KB断开，J_KK接通，电源“+”端通过GTO₁接入荧光灯M极；荧光灯N极通过GTO₄进入电源“-”端。荧光灯L发光。 

控制电路Q经过设定时间(如一小时)控制极触发信号转变；晶闸管GTO₁、GTO₄关断；GTO₂；GTO₃导通；电源“+”端通过GTO₃接入荧光灯N极；荧光灯M极通过GTO₂进入电源“-”端。 

荧光灯M、N端的供电电源极性更换一次。 

控制电路Q由振荡器和计时器电路组成，再过相同时间，控制极触发信号转变，如此反复进行。交流供电荧光灯管工作在交变电源供电系统中。保持原有性能。不出现电泳暗区。 

在电源极性不变的甚低频梯形波直流段供电期间，连续发光无闪烁，无电磁污染；在极性转换期间，转换时间小于肉眼的分辨时间，又大于电磁波的发射周期，(设定在0.1～10ms合适)既不让肉眼感觉闪烁，又尽量减少电磁波污染。 

本方案实现了现有交流供电荧光灯管交流、直流供电兼容，消除电泳暗区。采用现有交流供电荧光灯管，得到了连续发光无闪烁光源，既保护了眼睛，又极大程度减少了电磁场对环境污染，达到保护环境的绿色要求。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为发明的保护范围。