[发明专利]荧光灯管的镇流器电路

说明书

技术领域

本发明为一种荧光灯管的镇流器(ballast)电路，尤指一种在点亮荧光灯管的瞬间，能使荧光灯管的灯丝所产生的热电子，足以遏止荧光灯管内所产生的大量汞离子撞击荧光灯管内灯丝，且使灯丝上涂布的电子粉不致耗损的镇流器电路。

背景技术

一般荧光灯的发光原理，参阅图1所示，在一玻璃灯管10内形成一密闭空间，且使该密闭空间内充满氩(argon，简称Ar)等惰性气体及微量的汞(mercury，简称Hg)，并在该灯管10内壁上涂布微粒荧光体镀层(PhosphorLayer)，其材质包含锰硅酸锌结晶(Zinc Silicate，Zn2SiO4：Mn)，以作为可见光的发光物质，该灯管10的两端分别设有由钨丝构成的灯丝101、102，各该灯丝101、102的一端分别连接至一启动器11(Starter)，其另一端则分别通过一镇流器(ballast)14及一切换开关15(Switch)连接至一交流电源16，该启动器11主要由一电容器12及一小型霓虹灯13并联而成，该小型霓虹灯13内充满氖气(neon，简称Ne)，并设有两电极131、132，两电极131、132间在休止期间呈开路状态，其中电极132由双金属片制成，受热后会弯曲变形，且能接触到另一电极131，以形成短路状态，该镇流器14是一电感器，该电感器以绝缘铜线圈绕于一软磁铁心而成，用以配合交流电源16及启动器11，控制流经启动器11及灯管10电流。再参阅图1所示，该启动器11依下列步骤，点亮灯管10：

(1)当该切换开关15被导通后，小型霓虹灯13的两电极131、132间的氖气会放电发热，进而使该双金属片的电极132受热而弯曲变形，且与该另一电极131接触导通，形成短路状态，使得该小型霓虹灯13的电流能流经该灯丝101、102，并对灯丝101、102进行加热，令该灯丝101、102因升温发热而产生大量热电子，此时，由于镇流器14的控制，使得灯管10两端的电压，不足以令该灯管10内的电流导通而发光。

(2)因该两电极131、132间的短路，使得其间的氖气，因失去电压，而停止放电及发热，导致该双金属片的电极132降温，而脱离与该另一电极131相接触的状态，瞬间切断流经该启动器11、灯丝101、102及该镇流器14的电流。

(3)该镇流器(电感器)14因电流的突然消失，配合该启动器11的电容器12，振荡出一高电压，该高电压大部分由镇流器14所吸收，并在跨越图1所示的两灯丝101、102间，维持此一电压值一段时间，该电压值虽不足以触发该启动器11，却足以迫使两灯丝101、102所产生的热电子在该灯管10内激起光电效应(photoelectric effect)；该镇流器14的主要功能，用以缓和流经灯管10两端灯丝101、102的大量电流，当电流通过该镇流器14的线圈时，可在其周围形成磁场，因此，当电流的流量发生变化时，该线圈周围的磁场亦将随之变化，进而使线圈内的磁通量随之变化，并产生感应电动势，以抵消磁通量的变化，达到减缓灯丝电流快速变化及稳定灯丝101、102电流的功能；此外，镇流器14的另一功能，是协助荧光灯的启动，由于荧光灯启动时，必须先利用流经灯管10两端灯丝101、102的电流，对灯丝101、102进行加热，以产生热电子，当灯丝101、102被加热至能够产生足够的热电子时，热电子将脱离灯丝101、102，并受灯管10两端电压(场)的作用，而加速撞击灯管10内的气体，令其游离出更多电子，如此，热电子不断撞击灯管10内的气体，激起光电效应，进而令氩进行连锁气体放电(gas discharge)，而产生氩离子及氩电子，氩电子所具有的能量，足以令汞进行连锁气体放电，而产生大量汞离子及汞电子，各该粒子(particle)各自飞窜，互相碰撞生灭，终致于该灯管10内形成一动态平衡(equilibrium)的等离子体(plasma)，其中汞电子携带波长2537埃(即10-10m)的汞紫外光(ultraviolet light)能，而氩电子则携带其它特性的紫外光能。当前述各种粒子飞抵碰撞该灯管10内壁的该荧光体镀层时，将分别对其中的荧光体产生不同的效应，其中氩电子无法令该荧光体发光，波长2537埃的汞电子则与该荧光体进行光电效应，该紫外光能量经由管壁上的荧光体吸收后，即释放出可见光，而令荧光灯开始放电发光。