CN2603503Y - 冷阴极光源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种冷阴极光源，包括冷阴极光管、灯座、控制电路，冷阴极光管安装在灯座上，灯座与控制电路相连接；本冷阴极源作为太阳能灯具的光源，与太阳能电池相连接，通过太阳能转化为电能发光照明。本冷阴极光源使用寿命长，发光强度高，光衰小，色温性能好，光线放射均匀，散布范围广，较适合用作照明光源，其性能优于现有的白炽灯和节能灯光源，市场前景较广。

Description

冷阴极光源

                            技术领域

本实用新型涉及一种灯具光源，特别涉及一种冷阴极光源。

                            背景技术

太阳能灯具是一种环保节能的新型灯具，越来越广泛地应用于人们的日常生活照明中，其工作原理是日间将太阳的光能转换成电能储存在蓄电池中，夜晚时蓄电池中的电能通过光源放电亮灯；因为太阳能比较分散，收集转换不易，这就对太阳能灯具的光源提出了更高的要求，要求太阳能灯具的光源比其它光源更节能，电—光转换效率及亮度更高，亮灯时间和使用寿命更长，为了达到这些要求，太阳能光-电行业一直在寻求一种较为理想的光源。现有太阳能灯具主要有以下几种光源可供配置：(1)白炽灯；白炽灯价格最便宜，但由于白炽灯耗电量太大，电—光转换效率低，使用寿命又很短，一般较少使用；(2)节能灯；节能灯是一种荧光灯，比一般白炽灯节能3/4左右，节能效果明显，光亮度(＞2000mCD)和光线射角(360°)都能达到太阳能灯具的照明要求；其主要问题是使用寿命太短，实际上很多厂家生产的节能灯只能达到几百或1000小时，使用几个星期至几个月就要更换灯泡，非常不便；(3)LED(发光二极管)；LED是一种节能微型光源，寿命长(可达十万个小时)、光强度高(＞3000mCD)，可用于太阳能灯具；其最大的缺点是方向性强，光射角(θ/2)较小，装在普通灯头内几乎没有反射光；当光射角增大时(θ/2＞30°)，光照度则呈几何级数降低，用于大面积照明不够理想。

在现有的技术中有一种光源是冷阴极光管(CCFL)，该光管与其他荧光管的放电原理不同，它的光管里没有灯丝，不需要预热放电，所以比较节电，也不会出现灯丝烧毁的问题；冷阴极光管的电极是由特制钨合金制成的，钨合金耐高温，长期使用仍能保持电极的物理化学性能的稳定性，上述设计使冷阴极光管的连续使用寿命超过5年以上；目前，冷阴极光管主要用于复印机和扫描仪的扫描光源、笔记本电脑和液晶显示器的背光源等领域，尚未发现其作为太阳能灯具光源的应用技术公开。

                            发明内容

本实用新型的目的在于克服现有太阳能灯具光源技术的缺点，提供一种节电耐用、光学性能良好的可使用于太阳能灯具的冷阴极光源。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：本冷阴极光源包括冷阴极光管、灯座、控制电路，冷阴极光管安装在灯座上，灯座与控制电路相连接。

所述冷阴极光源还可包括有灯套管，冷阴极光管设置在灯套管内，所述灯套管的壁面加工有凹凸纹以提高光线折射的均匀性。

所述控制电路包括充电模块、放电模块、变频模块三个部分，变频模块分别与充电模块及放电模块电气连接。

所述控制电路还包括有开关电路模块，开关电路模块与充电模块及放电模块相连接。

本冷阴极光源可应用作为太阳能灯具的光源，与太阳能电池相连接，通过太阳能转化为电能发光照明。

本冷阴极光源除可用作太阳能灯具的光源外，还可用作家居生活中的照明光源，以替代现有的白炽灯及节能灯。

本实用新型冷阴极光源的工作原理是：输入直流电或交流电，通过控制回路，在冷阴极灯的两端产生高频、高压，促使灯管内气体电离导电，电流发出紫外线，紫外线激励灯管内壁荧光粉发光，以达到照明之目的。冷阴极光源依靠钨极放电，有别于其它的荧光灯管；其电极采用特制合金制成，并涂有特殊物质，以保证有较好的电子发射能力，并能减轻溅散损失，使电极经久不坏，确保了CCFL的长寿命及抗冲击性(连续开关电源二十万次对灯寿命几无影响)，管内采用高质量荧光粉，使灯的光衰降到最低，即使开灯数千小时以后，仍然保持较高的亮度。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本冷阴极光源的发光体采用冷阴极光管(CCFL)，该冷阴极光管与其他荧光管的放电原理不同，它的光管里没有灯丝，不需要预热放电，所以比较节电；冷阴极光管的电极是由特制钨合金制成的，钨合金耐高温，长期使用仍能保持电极的物理化学性能的稳定性，不会出现灯丝烧毁的问题；冷阴极光管采用硬玻璃提高耐温性能和减少热胀冷缩，从而进一步延长其使用寿命，上述技术特征使冷阴极光源的连续使用寿命超过5年以上，远高于现有的白炽灯和节能灯光源。

(2)本冷阴极光源采用了特殊设计的钨极和硬玻璃，因此冷阴极光源能够反复快速启动，开/关频率为10秒/次时可使用20万次以上。

(3)本冷阴极光源的硬玻璃耐温高，可达800℃，比普通玻璃高22％、膨胀系数低(只有40×10^-7)，比普通玻璃低40％，光管不易漏气，所以冷阴极光源的寿命可以达到普通荧光管的几倍至十几倍。

(4)本冷阴极光源硬玻璃中的钠、铅等杂质含量极低，故而透光率高，管内充入的是目前世界上公认质量最好的日本三基色荧光粉，发光强度高，光衰小，色温性能好，光管的光学性能优于普通荧光管。

(5)本冷阴极光源光线射角可达360度(整个圆周)，通过灯头内反射面可使光线均匀地散布在范围较广的地面上，较适合用作照明光源。

                           附图说明

图1是本实用新型冷阴极光源的结构示意图。

图2是图1所示冷阴极光源的控制电路图。

                         具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

本实用新型的具体结构如图1所示，由图1可见，本冷阴极光源包括冷阴极光管1、灯套管2、灯座4及控制电路板(图1中未示出)，冷阴极光管1位于壁面加工有凹凸纹2-1的灯套管2内，其两极1-1从灯头3两侧伸出，灯头3另两侧设置有凸块3-1，所述凸块3-1可与灯座4内孔内的凹槽4-1相配合连接固定冷阴极光管1于灯座4内，冷阴极光管1与灯座4连接的同时，其两极(或四极，即设置有两根冷阴极光管1)1-1亦可***灯座4上的两个(或四个)插孔4-2与连线5导通，灯座4通过连线5、插头6与控制电路板相连接；所述控制电路板的电路如图2所示，包括充电模块、放电模块、变频模块三个部分，变频模块分别与充电模块及放电模块电气连接；其中充电模块由D2与蓄电池(Battery)连接而成，放电模块由蓄电池(Battery)与D1、C1、L1连接而成，变频模块由L2、L3、L4构成；整个充放电过程由三极管Q1、Q2组成的开关电路控制，其关键电参数为R1的阻值。整个电路的工作原理是：白天太阳光辐射在太阳电池(SolarBattery)上，通过光电转换，产生电能，经D2存贮在蓄电池(Battery)里，当外界光线很暗时(晚上)，太阳电池(Solar Battery)不产生电压降，蓄电池经Q1、Q2组成的控制电路对外放电，通过C1滤波，经由L1、L2、L3振荡，在L4上产生高频电压，通过C3的过高频，最终在冷阴极光源(CCFL)两端产生高频高压，促使CCFL导电发光。

本冷阴极光源可应用作为太阳能灯具的光源，与太阳能电池相连接，通过太阳能转化为电能发光照明。本冷阴极光源除可用作太阳能灯具的光源外，还可用作家居生活中的照明光源，以替代现有的白炽灯及节能灯。

根据测试，同样是5W功率的光源，本冷阴极灯比节能灯和LED具有节能效果好(比节能灯还节能3％左右)、亮度高(管面亮度＞16000mCD)、光线射角大(360°)、光通量高(＞170流明)和使用寿命长(＞15000小时)等特点，可以满足太阳能灯具的特殊要求，具体性能和指标见表1。

                        表1

通过表1可以看出，三种光源中冷阴极灯的综合性能比较好，虽然在使用寿命方面比LED略逊一筹，但以每天使用10小时计，冷阴极灯仍然可用4年多，比节能灯高出18倍以上。在光通量方面节能灯虽然比冷阴极灯高出5％左右，但冷阴极灯的功率比节能灯低了8％，在其它方面都是冷阴极灯性能较优。

Claims (5)

1、一种冷阴极光源，其特征在于：包括冷阴极光管、灯座、控制电路，冷阴极光管安装在灯座上，灯座与控制电路相连接。

2、根据权利要求1所述的冷阴极光源，其特征在于：包括有灯套管，冷阴极光管设置在灯套管内。

3、根据权利要求2所述的冷阴极光源，其特征在于：所述灯套管的壁面加工有凹凸纹。

4、根据权利要求1所述的冷阴极光源，其特征在于：所述控制电路包括充电模块、放电模块、变频模块三个部分，变频模块分别与充电模块及放电模块电气连接。

5、根据权利要求4所述的冷阴极光源，其特征在于：所述控制电路包括有开关电路模块，开关电路模块与充电模块及放电模块相连接。

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