[发明专利]荧光照明设备的驱动方法和实现该方法的镇流稳定器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱动荧光灯的方法和用于实现该方法的镇流稳定器电路，并且更具体地涉及如下的驱动荧光灯的方法和用于实现该方法的镇流稳定器电路，该方法根据电压幅度分割输入AC电源的相位，并将被分割的电压的低压部分用作用于加热灯丝的加热功率以及将被分割的电压的高压部分用作加热放电型荧光灯中的荧光管的放电电压，从而延长荧光灯的寿命，提高荧光管的亮度，并且由于功率变换的需要的消除而提高功率使用的效率。

背景技术

通常，荧光灯是在家庭或办公室中最常用的照明设备，因为与一般的白炽灯相比它具有低的功耗和非常高的亮度。荧光灯是一种放电灯。当通过给荧光灯的荧光管的电极(灯丝)施加高压而产生放电时，大量的电子被发射并被涂覆于荧光管的内表面的荧光材料吸收，因而荧光材料发射光，由此展现荧光灯的固有亮度。

如图1中所示，一般的预热型荧光灯包括扼流(choke)变压器10、辉光起动灯(以下称为起动灯)20和荧光管30。灯丝32(即荧光管30的电极)涂覆有电子发射材料，并且必须被加热直到激活该电子发射材料。当电源开关被接通时，起动灯20对灯丝进行预热，直到灯管由于放电而发光，从而接通荧光灯。扼流变压器10是用于产生放电所需的高压的器件。

在接通荧光灯的一般方法中，当用户接通灯开关时，电源线之一通过扼流变压器10连接到起动灯20上，而另一电源线通过形成在荧光管30两侧的灯丝32连接到起动灯20上，因而在施加电压时电压被施加于起动灯20的两侧。当电压被施加于起动灯20时，起动灯20被接通。此时，形成在起动灯20内部的双金属线22由于接通起动灯20所产生的热量而物理变形，因而起动灯20的两侧短路。当起动灯20的两侧短路时，电压经由扼流变压器10被施加于荧光管30两侧的灯丝上。当电压被施加于荧光管30的两侧时，在荧光管30两侧中形成的灯丝被加热。因此，随着被提供给起动灯20的功率减小，起动灯20停止产生放电并被关断。由于起动灯20的关断，停止灯丝的加热，因此形成于起动灯20内部的双金属线22变形，因而从电路的角度看起动灯20的两侧彼此断开。当起动灯20的两侧从电路的角度看彼此断开时，停止将电流通过灯丝32提供给起动灯20，因而在两个灯丝32之间感生高压。荧光管30由于在荧光管30的两个灯丝32之间所感生的电压而开始产生放电，然后大量的电子被发射。当电子被涂覆于荧光管的内表面上的荧光材料吸收时，荧光管30发光。

当荧光管30发光时，被提供给起动灯20的功率减小，然后起动灯20不产生放电，由此保持其初始状态。

使用放电型起动灯20来接通荧光灯的方法具有以下缺点：起动灯的操作根据温度变化和输入电压而变化，荧光管30的寿命由于功率的不稳定供给而缩短，其中功率的不稳定供给是由可归因于起动灯的产品质量和起动灯的使用周期之间的差异的不稳定操作引起的，并且功率使用的效率由于利用扼流变压器10变换电压的方法的使用而降低。

为了解决上述问题，发明了一种由电路构成的电子镇流稳定器。如图2中所示，电子镇流稳定器将从整流单元50接收的AC电源转换成DC电源，通过振荡单元60使转换后的DC电源在30KHz～100KHz处振荡，并使用切换单元70将振荡的DC电源切换到用于变换电压的变压器80的初级线圈。通过对荧光管90的两侧施加限流高压，同时利用从初级线圈感生的电压加热荧光管90的灯丝，变压器80的次级线圈产生放电，由此接通荧光管90。

上述电子镇流稳定器使用功率变换和切换。与使用放电型起动灯的方法相比，电子镇流稳定器具有优良的功率效率。然而，存在的缺点是：由于功率变换，功率效率仍然降低，切换单元的元件昂贵，这些元件发射大量的热量，并且这些元件的小型化是困难的，因此镇流稳定器的小型化也不容易，由此增加了制造成本并且因此导致低的经济效率。

发明内容

技术问题

因此，鉴于现有技术中存在的上述问题而做出了本发明，并且本发明的第一目的是提供一种驱动荧光灯的方法，所述方法根据电压幅度分割输入AC电源的相位，并将被分割的电压的低压部分用作用于加热灯丝的加热功率以及将被分割的电压的高压部分用作荧光管的放电电压，从而延长荧光灯的寿命，提高荧光管的亮度，并由于消除了功率变换的需要而提高功率使用的效率。

本发明的第二目的是提供一种用于实现该方法的镇流稳定器电路。

技术方案