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荧光灯管自控式阴极保护电路装置
    【技术领域】

    本发明涉及一种荧光灯管阴极保护技术，尤其是紧凑型荧光灯管自控式阴极保护电路装置。

    背景技术

    紧凑型荧光灯是一种节能光源，已得到广泛的应用。荧光灯制作已普遍采用水涂粉及玻管涂保护层等工艺，由荧光粉及玻管的原因引起的灯寿命工作期间化学、物理损伤而导致光流明维持率降低的现象已得到较好克服，在紧凑型荧光灯光衰和寿命测试(所测的两组灯全部是瞬时启动的)的结果中表明，灯丝烧断和导丝脱落占整个失效率75％。造成阴极发射材料损耗的三个基本过程；(1)阴极发射物质和气体杂质的化学反应；(2)溅射；(3)蒸发。其中第一个因数对制造良好的荧光灯是完全可以忽略的，灯管内出现的少量杂质气体将主要和荧光粉层起作用，后者的面积比阴极大得多。对于溅射和蒸发，溅射主要发生在启动过程，而蒸发主要发生在燃点过程。阴极寿命决定了荧光灯的寿命。如果荧光灯管未有预热启动，启动时电极爆炸温升引起阴极发射物质大片剥离，会明显地减少涂层的储存量。在燃点过程中，如果阴极电流过大，灯丝就会出现过热现象，使氧化物材料加速蒸发，严重时造成钨蒸发，使灯管早期发黑，寿命缩短。如阴极电流太小，阴极温度不足，也会缩短灯管寿命。为了解决上述两个问题，本人在中国专利ZL94226024.4中公开了一种新型荧光灯预热电路的技术方案，它采用了压敏电阻和热敏电阻串联组合取代单一的热敏电阻，使预热电路既有温阻特性，又有电压开关作用，使预热后的热敏电阻断开，基本上解决了原有单一热敏电阻能耗和损坏问题，得到广泛的应用。但随着人们要求照明效果越来越高，荧光灯管功率不断加大，压敏电阻开关作用受到限制并容易损坏，已不适应时代发展的要求。同时，本人在中国专利ZL96217089.5中公开了一种灯丝阴极保护电路方案，它是在荧光灯管的两组灯丝阴极地导丝上，分别并联负温度系数热敏电阻NTC，但由于流过NTC的电流较小，因而电阻值在荧光灯管正常燃点后下降得较少，而未能达到很好的灯丝保护效果，仍然出现灯丝过热现象。

    【发明内容】

    本发明的目的是通过CFL灯管燃点后灯丝加热其位置附近的玻管，通过管壁温度控制热敏开关K和负温度系数热敏器件NTC，使串联于灯丝回路的正温度系数热敏器件PTC在预热启动后自动断开，同时NTC1和NTC2阻值变小后分流灯丝电流，既能减少灯管启动时的溅射和PTC的功耗，延长PTC使用寿命，又能使正常燃点的阴极电流保持最佳工作状态，避免过蒸发现象，有效地延长灯管使用寿命。

    本发明的目的可以通过以下的技术措施来实现：CFL灯管的两个输出端4、5固定在灯壳1两个孔2、3中，热敏开关K放置在CFL灯管的一个输出端4(灯丝附近)的玻璃管壁旁，负温度系数热敏器件NTC1和NTC2分别放置在CFL灯管两个输出端4、5(灯丝附近)的玻璃管壁旁。正温度系数热敏电阻PTC与热敏开关K串接，与谐振电容C并联后串接在灯丝回路中。当灯管预热启动后通过CFL灯管输出端4(灯丝附近)玻管壁加热热敏开关K，达到设定温度时断开正温度系数热敏器件PTC。并联在两组灯丝的负温度系数热敏器件NTC1、NTC2冷态时阻值比灯丝大，不影响灯丝预热，待灯管正常燃点后，通过CFL灯管输出端(灯丝附近)玻管壁加热负温度系数热敏器件NTC1、NTC2，阻值变小，对灯丝起分流作用，使灯丝电流和灯丝温度控制比较佳的幅度。

    【附图说明】

    下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。

    图1为荧光灯管自控式阴极保护电路装置的结构示意图。

    图2为荧光灯管自控式阴极保护电路装置的电气原理图。

    【具体实施方式】

    如图1、图2所示，CFL灯管的输出端4、5固定在灯壳1两个孔2、3中，热敏开关K放置在CFL灯管的一个输出端4(灯丝附近)的玻璃管壁旁，负温度系数热敏器件NTC1、NTC2分别放置在CFL灯管输出端4、5(灯丝附近)的玻璃管壁旁。正温度系数热敏器件PTC和热敏开关K串接后，PTC的另一只引线6与CFL灯管灯丝阴极10的导丝11连接，热敏开关K的另一只引线9与CFL灯管另一个灯丝阴极13的导丝14连接，负温度系数热敏器件NTC1的两只引线16、17与CFL灯管的灯丝阴极10的两条导丝11、12并联，负温度系数热敏器件NTC2的两只引线18、19与CFL灯管另一个灯丝阴极13的两条导丝14、15并联，组成灯丝阴极保护电路装置。引线6、9与谐振电容并联后串接在CFL灯管的灯丝阴极回路中，当电压施加到荧光灯管两端时，正温度系数热敏器件PTC冷态时阻值较小，延长灯管两端高电压上升，使灯管两端不能瞬时启辉，在这期间流过PTC的电流及谐振电容C的充放电电流，使灯丝加热。PTC阻值随温度升高而增大，灯管两端的电压也随着升高，最终达到灯管热导通电压值时，灯管导通，完成了预热启辉的程序。当灯管正常燃点后，由于灯丝的加热作用，使灯丝附近的玻管受热不断升温，当管壁温度达到热敏开关K的设定温度时，热敏开关K的常闭触点突然跳开，断开了灯丝回路与PTC的串联连接，使PTC器件恢复不通电状态。同时CFL灯管冷态时，灯管的两组灯丝阴极10、13的电阻值小(约几Ω)，而负温度系数热敏器件NTC1、NTC2的电阻值大(约几十Ω)，NTC1和NTC2与两组灯丝阴极的导线并联后不影响灯丝阴极的预热。当CFL灯管预热启动后正常燃点时，由于灯丝的加热作用，灯丝附近的玻管受热不断升温，玻璃管壁不断加温NTC1、NTC2，使其阻值不断变小，当管壁温度达到或超过NTC设定温度时，其阻值减至很少(约0.5-1Ω)，从而加大对CFL灯管的两组灯丝10、13阴极电流的分流，避免灯丝阴极电流过大，灯丝过热而产生的阴极过热蒸发。

    本发明运用了灯管工作时灯丝阴极附近玻璃管壁的温度，很好地发挥了灯丝阴极保护电路的温控作用，既保持了普通热敏器件的温抗特性，又具有温度开关的作用，减少了正温度系数热敏器件PTC的功耗，避免了由于长期通电发热而易于损坏的问题。又能减少灯管启动时预热不足引起的阴极溅射和正常燃点时阴极电流过大而产生的过蒸发现象，有利于灯管工作的可靠性及提高灯管的使用寿命。