[实用新型]气体辉光放电灯节电器

说明书

本实用新型涉及电光源领域，用于工矿企事业、服务行业及城乡民用的日光灯、高压汞灯、高压钠灯等多种气体辉光放电灯节电器。

气体辉光放电灯以其光效高等优点，应用与日俱增。仅1988年国产40W日光灯就有1亿只。气体辉光放电灯启辉需较高电压，启辉后呈负阻特性必须限流，为提高光效又需平（电流）波。镇流包含限流与平波两个内容。传统的镇流方式基本用镇流器，在启辉器配合下，以其自感电势启辉，以其电感限流平波。启辉器为短接式热启动，电流冲击大，危害灯丝，系损坏灯管的主要原因。镇流器为铁芯电感，引起负载力率（cosφ）大幅度降低。其有功损耗也不能忽视，以40W日光灯为例，镇流损耗9W（国标），为使用额定功率的22.5％。按1亿只计算，损耗功率高达9兆瓦。我国能源短缺，年发电增长率为6.2％，而照明用电增长率为17％，形势严峻。

开拓较好的镇流与启辉技术，克服感性器件的电耗与启辉器热启动冲击的危害，一直是个急待解决的历史性课题。

人们曾做过大量探索：诸如电阻与容抗限流，半波或斩波供电，倍压或开关源启辉等等，往往顾此失彼，综合成效不大。近几年问世的电子镇流器，也因成本高，可靠性差，产生射频干扰等不足，尚难大批推广使用。从改变日光灯结构，也经多次努力，成效不大。

本实用新型的目的是提供一种气体辉光放电灯节电器13，克服传统的镇流与启辉方式的弊病。本节电器按气体辉光放电的“激发－能量输送－复合发光”机理，以场致发射，即以高电场对发光物质激发（电子能带变化），产生“碰撞离化”，促成“电子一空穴”的“雪崩”，实现启辉；以容抗限流与电感平波，获陡降速转平直的伏安特性协调镇流，确保光效。场致发射电路取代了启辉器，启辉器热启动及电流冲击对灯丝的危害得以克服，延长灯的使用寿命，并使多数具备发光条件的废灯恢复使用。

容感镇流方式是把镇流功能分解，限流由容抗承担，控制灯的额定电流，电感（Lp）的主要作用是平波，使负载电流趋于平直，提高光效。本实用新型主要特征是场致发射电容器，即用于启辉又补偿无功损失，在灯“导通”呈负阻状态时（完成启辉），又以其容抗限流，控制灯的电流额定。

本实用新型具体构造及工作细节由以下实施例及其附图给出。

图1气体辉光放电灯节电器结构示意图

图2气体辉光放电灯节电器结构侧视图

图3使用接线图

图4日光灯场致发射电感平波电路图

图5高压钠灯场致发射电感平波电路图

下面结合附图详述构造及工作情况。

本实用新型由输入端子1、2，壳体3，输出端子11、12及用环氧树脂或沥清灌铸在壳体3内的场致发射、电感平波电路构成，用以场致发射的电容器在完成启辉后，即以其容抗XC限流，并与电感Lp共同完成镇流。场致发射、电感平波电路由整流二极管BG（5）、电阻R（6）、升压电容C₁（4）、C₂（10）及电感Lp构成。

电感Lp由ㄇ型铁芯7和两个串联的滤波绕组（8）及轭铁（9）组成，绕组（8）绕于ㄇ型铁芯（7）的两个芯柱上，芯柱与轭铁（9）叠向互相垂直，置于壳体（3）内后壁，在电感Lp前面装有整流二极管BG（5），电阻R（6），及电容C₁（4）、C₂（10）。交流电源220伏由输入端子1、2接入，输出端子11、12与灯管D（负载）相连接，如图3所示。场致发射电路中的C₂（10）、BG（5）、R（6）串联后经过Lp与输入端子1连接。C₂、BG、R串联后与C₁并联，Lp、C₁、R的共用端与输出端子11连接，C₂与BG的共用端与输出端子12连接。由于该产品结构特殊性，C₂在启辉前处于直流工作状态，启辉后转为交流工作状态。

本节电器的主回路，由Lp、D、C₂构成RLC串联回路，C₂以其容抗XC₂限流，XC₂＞XLp，回路呈容性，故对Lp与电网进行无功补偿，克服了传统镇流器的无功电耗。Lp虽然也有限流作用但宗旨是平波，使负载电流ID的波形趋于平直。由于芯柱与轭铁（9）叠向互相垂直，而轭铁（9）叠厚又小于芯柱叠厚，用以增加漏抗，提高平波效果与光效。

下面结合附图3详述本实用新型工作细节：