我司于2011年11月2日已經(jīng)獲得號(hào)ZL.4

實(shí)用新型名稱：采用NTC熱敏電阻開(kāi)路保護(hù)的高穩(wěn)定彩燈串

圣誕彩燈的NTC熱敏電子保護(hù)技術(shù)

彩燈串是由小彩燈串聯(lián)的，每個(gè)燈串上有100只彩燈串聯(lián)。通電后各個(gè)小彩燈發(fā)出不同顏色的光芒，通過(guò)不同的裝飾而觀賞效果。由于彩燈串是由一個(gè)個(gè)小彩燈串聯(lián)的，一旦發(fā)生彩燈氖泡失效、或丟失的情況下就影響整條彩燈串的工作。

傳統(tǒng)技術(shù)方案：

目前彩燈串采取的方法是:在彩燈燈座內(nèi)并聯(lián)了一段涂有氧化銅的金屬絲。

如下圖：

現(xiàn)有技術(shù)制造的彩燈串一旦發(fā)生彩燈氖泡失效、或丟失的情況下。其他彩燈會(huì)熄滅，使這個(gè)燈座內(nèi)氧化銅的金屬絲兩端的電壓得到220V，從而擊穿那段金屬絲的氧化銅涂層，使這個(gè)彩燈重新形成通路，又使其他燈泡繼續(xù)工作。這時(shí)亮的彩燈也比原來(lái)更亮了。因?yàn)槟菐讉€(gè)彩燈熔斷后擊穿金屬絲相當(dāng)于短路了。留下的燈泡兩端各自分擔(dān)的電壓及電流就大了，所以會(huì)比原來(lái)更亮。同時(shí)電流而使剩余彩燈逐步不堪的電流而不斷失效。

現(xiàn)有技術(shù)制造的彩燈串一旦發(fā)生彩燈氖泡失效、或丟失的情況下。其他彩燈會(huì)熄滅，使這個(gè)燈座內(nèi)氧化銅的金屬絲兩端的電壓得到220V，從而擊穿那段金屬絲的氧化銅涂層，使這個(gè)彩燈重新形成通路，又使其他燈泡繼續(xù)工作。這時(shí)亮的彩燈也比原來(lái)更亮了。因?yàn)槟菐讉€(gè)彩燈熔斷后擊穿金屬絲相當(dāng)于短路了。留下的燈泡兩端各自分擔(dān)的電壓及電流就大了，所以會(huì)比原來(lái)更亮。同時(shí)電流而使剩余彩燈逐步不堪的電流而不斷失效。

NTC熱敏電阻保護(hù)技術(shù)

本發(fā)明采取將原來(lái)彩燈串燈座內(nèi)的氧化銅金屬絲換成NTC熱敏電阻。

由于NTC熱敏電阻隨溫度的升高阻值下降，一旦發(fā)生彩燈氖泡失效、或丟失的情況，NTC熱敏電阻在電流的作用下逐步自熱，隨著溫度的上升NTC熱敏電阻的阻值逐步下降到只有原阻值的十分之一作用穩(wěn)定下來(lái)。這樣整個(gè)彩燈串可以繼續(xù)工作。

高壽命高穩(wěn)定彩燈串結(jié)構(gòu)圖 

    采用NTC熱敏電阻代替氧化銅金屬絲設(shè)計(jì)制作生產(chǎn)的彩燈串，一旦發(fā)生彩燈氖泡失效、或丟失的情況，NTC熱敏電阻在電流的作用下逐步自熱，隨著溫度的上升NTC熱敏電阻的阻值逐步下降到只有原阻值的十分之一作用穩(wěn)定下來(lái)。這樣整個(gè)彩燈串可以繼續(xù)工作。由于熱敏電阻在電路工作電流下的阻值和每個(gè)彩燈氖泡工作時(shí)的電阻相對(duì)，整個(gè)電路電流。（常見(jiàn)燈泡的燈絲電阻為7至8歐姆、熱敏電阻在電路工作電流下的阻值也為7至8歐姆、而涂層燒掉后分路的電阻只有2至3歐姆。）。 

例一：采用NTC熱敏電阻進(jìn)行開(kāi)路保護(hù)，成本低性高。我們經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，采用NTC熱敏電阻后的圣誕彩燈串連續(xù)工作3年沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題。 

彩燈閃爍的原理：

接通電源，由于氖泡內(nèi)兩金屬片沒(méi)有接通，電源擊穿氖氣導(dǎo)電(小氖泡的擊穿電壓為15－25V左右)，這時(shí)我們看到氖泡發(fā)光，氖氣導(dǎo)電時(shí)發(fā)熱，引起氖泡內(nèi)的雙金屬片（就是我們看見(jiàn)彎曲的那根）受熱后彎曲度降低，同時(shí)接通兩個(gè)電。由于雙金屬片接通后氖泡中的氖氣導(dǎo)電發(fā)光，溫度下降，雙金屬片恢復(fù)原狀，切斷電源。如此不斷反復(fù)，彩燈便不斷通－斷，閃爍不停。

串聯(lián)小彩燈的工作原理

   1.串聯(lián)的小彩燈,為什么其中有的燈絲熔斷了,其他的還能繼續(xù)工作？

      ◆成串的小彩燈是串聯(lián)的。但彩燈內(nèi)部燈絲的結(jié)構(gòu)與一般的燈不同,彩燈燈絲下邊多并聯(lián)了一段涂有氧化銅的細(xì)金屬絲。一旦有一個(gè)彩燈燈絲熔斷了,其他彩燈會(huì)熄滅,使這個(gè)燈泡兩端的電壓得到220V,從而擊穿那段細(xì)金屬絲的氧化銅涂層,使這個(gè)彩燈重新形成通路,又使其他燈泡繼續(xù)工作。這就是串聯(lián)的小彩燈,為什么其中有的燈絲熔斷了,其他的還能繼續(xù)工作的原因。并且我們會(huì)發(fā)現(xiàn),這時(shí)亮的彩燈也比原來(lái)更亮了。因?yàn)槟菐讉€(gè)彩燈熔斷后擊穿金屬絲相當(dāng)于短路了。留下的燈泡兩端各自分擔(dān)的電壓就多了,所以會(huì)比原來(lái)更亮。

    2.同樣是裝飾小彩燈,為什么有的彩燈能閃爍,有的不能？

      ◆有的彩燈能閃爍是因?yàn)殡娐防锎?lián)了一只“跳泡”,它會(huì)使電路不斷通斷,使電路一會(huì)滅一會(huì)亮。跳泡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是燈絲有兩部分組成,一邊是倒L形的引線,另一邊是頭段有雙金屬片的燈絲,兩者平時(shí)是接觸著的。通電后,由于燈絲發(fā)光,雙金屬片受熱變彎,離開(kāi)原來(lái)的位置就會(huì)切斷電路,雙金屬片冷卻后伸直又接通電路。這就是同樣是裝飾小彩燈,為什么有的彩燈能閃爍,有的不閃爍的原因了。

  3.同樣閃爍的彩燈,為什么滅了幾只以后,其他彩燈的反而閃爍更快了？

       ◆我們還發(fā)現(xiàn)其中有彩燈不亮?xí)r,整個(gè)彩燈閃光頻率比全亮?xí)r加快了。我們知道小彩燈的連接方式是串聯(lián),其中幾個(gè)彩燈不亮短路后(上邊已講過(guò)),整個(gè)電路電阻變小,電流變大,根據(jù)焦耳定律,燈絲產(chǎn)生的能量,可以更快的使雙金屬片受熱變彎。所以,同樣閃爍的彩燈,滅了幾只以后,其他彩燈的反而閃爍更快了。