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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
und das Verfahren zum Antreiben derselben, und insbesondere die
Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe, welche in der Flüssigkristallanzeige
(LCD) mit Hintergrundbeleuchtung bzw. der Backlit-LCD angewendet wird,
und das Verfahren zum Antreiben derselben. Die vorliegende Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
ist jedoch nicht darauf beschränkt
nur in der Backlit-LCD angewendet zu werden, sondern kann auch in
anderen Gebieten angewendet werden, wie beispielsweise der Werbebeleuchtung
und Notbeleuchtung.
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Da
die Herstellungstechnik für
die LCD graduell gereift ist und inzwischen alle Haupthersteller weltweit
viel Zeit und Geld in relevante Studien investiert und Geräte im großen Umfang
verwendet haben, wurden die Qualitäten der LCD vor kurzem erheblich verbessert.
Da der Flüssigkristallfernseher
zur führenden
Rolle in der Flut des Anwendens digitaler Elektrogeräte wurde,
ist er der am meisten Erwartete und weist das höchste Marktpotenzial in den
Anwendungen der LCD auf.
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Die
LCD ist kein Wiedergabesystem mit Eigenbeleuchtung, so dass sie
immer ein zusätzliches Lichtquellengerät erfordert,
wie beispielsweise das Modul mit Hintergrundbeleuchtung. Allgemein
beinhaltet das Modul mit Hintergrundbeleuchtung eine Vielzahl von
Kaltkathodenlampen, so dass das Modul mit Hintergrundbeleuchtung
dicke Diffusoren aufweisen muss und die Stärke derselben nicht leicht
verringert wird. Da das herkömmliche
Modul mit Hintergrundbeleuchtung eine Vielzahl von Lampen aufweist,
ist die Operationstemperatur desselben zudem immer hoch. Außerdem wird
die Zerfallgeschwindigkeit jeder Lampe aufgrund der langen Operationszeit unter
der hohen Operationstemperatur und hohen Beleuchtung immer beschleunigt.
Das ernsthafteste Problem ist jedoch, dass sich die Zerfallgeschwindigkeit
jeder Lampe von anderen unterscheidet, so dass die Beleuchtung des
Moduls mit Hintergrundbeleuchtung nach einer langen Operationszeit
ungleichmäßig werden
wird. Um den oben erwähnten
möglichen Nachteil
zu lösen
wurde das Modul mit Hintergrundbeleuchtung mit Flachlampen versehen.
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Bitte
nehmen Sie Bezug auf 1,
welche ein Diagramm einer herkömmlichen
Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe (CCFFL) zeigt. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet die
Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe 10 die obere Glasplatte 11,
die untere Glasplatte 12, die Metallelektroden 13 und 14,
die eingefügten
Gasmoleküle
(nicht gezeigt) und das Phosphorpulver (nicht gezeigt). Die Metallelektroden 13 und 14 können extern
von der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
vorgesehen sein, um eine Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe mit
einer externen Elektrode zu bilden.
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Das
Lumineszenzprinzip der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe 10 wird
wie folgt beschrieben. Ein Spannungsunterschied ist zwischen den Metallelektroden 13 und 14 geliefert,
um zu bewirken, dass die Metallelektroden 13 und 14 Elektronen
absorbieren oder emittieren. Die Elektronen werden die eingefügten Gasmoleküle treffen,
um dieselben ins Plasma anzuregen. Wenn die eingefügten Gasmoleküle aus ihren
angeregten Zuständen
zurück
in die stabilen Zustände
umgewandelt werden, wird das Ultraviolett von denselben emittiert
werden. Danach wird das emittierte Ultraviolett das Phosphorpulver anregen,
um sichtbares Licht zu erzeugen.
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Normalerweise
wird die Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe durch eine Einzelimpulsspannung angetrieben,
wie beispielsweise der, welche in 2 gezeigt
wird. Bitte nehmen Sie Bezug auf 2,
welche ein Wellendiagramm der herkömmlichen Einzelimpulsspannung
und des Stroms der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe ist.
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Wie
in 2 gezeigt, wird,
da nur eine Einzelspannung angelegt wird, um die Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
anzutreiben, nur ein einziges Licht von derselben emittiert werden.
Das Antriebsverfahren mit einer Einzelimpulsspannung weist die folgenden
Mängel
auf.
- (1). Da die verwendete Antriebsspannung
eine Einzelimpulsspannung mit einer konstanten Polarität ist, werden
sich die von den eingefügten
Gasmolekülen
getrennten Kationen und Anionen auf den Metallelektroden anlagern
und akkumulieren, um die akkumulierten Wandladungen zu bilden. Das
Bestehen der akkumulierten Wandladungen führt dazu, dass die folgende
Antriebsspannung erhöht
werden muss, um die gleiche Antriebswirkung zu erhalten. Die höhere Antriebsspannung wird
jedoch eine höhere
Operationstemperatur für die
Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe verursachen und der Lichtbogen
für die
Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
unstabil werden.
- (2). Da die verwendete Antriebsspannung der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe üblicherweise
eine Hochspannung ist (welche üblicherweise mehr
als 2 kV beträgt),
ist die elektromagnetische Interferenz (EMI) immer ernst. Die ernste
EMI der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
kann jedoch dazu führen,
dass das Modul mit Hintergrundbeleuchtung, welches mit der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
zusammengebaut ist, die Regulierungen der EMI/EMC (elektromagnetischen
Interferenz/elektromagnetischen Verträglichkeit) derselben nicht
einhalten kann.
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Um
die Mängel
der herkömmlichen
CCFFL zu beheben, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
die Beleuchtungswirkung der CCFFL zu erhöhen und die EMI zu verringern,
welche sich aus der hohen Antriebsspannung ergibt.
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Zudem
ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Situation
zu verringern, dass sich die Kationen und Anionen immer auf den
Metallelektroden akkumulieren, was sich aus dem Antriebsverfahren
mit einer Einzelimpulsspannung für die
herkömmliche
Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe ergibt.
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Gemäß eines
Gesichtspunktes bzw. Aspektes der vorliegende Erfindung ist ein
Verfahren zum Antreiben einer Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe mit
zumindest einer ersten Elektrode, welche eine erste Spannung aufweist,
und einer zweiten Elektrode geliefert, welche eine zweite Spannung
aufweist. Das Verfahren beinhaltet die folgenden Schritte: a) Erhöhen der
ersten Spannung auf eine erste erhöhte Spannung mit einer ersten
Rate gemäß der zweiten Spannung,
b) Halten der ersten erhöhten
Spannung für
eine erste Zeitdauer, c) Wiederholen der Schritte (a) und (b) zumindest
einmal, um eine relativ extreme Spannung zu erzielen, d) Verringern
der relativ extremen Spannung mit der ersten Rate auf eine erste verringerte
Spannung, e) Halten der ersten verringerten Spannung für die erste
Zeitdauer, f) Wiederholen der Schritte (d) und (e) zumindest einmal
für die
erste Elektrode, um die erste Spannung zu erzielen, g) Erhöhen der
zweiten Spannung auf eine zweite erhöhte Spannung mit einer ersten
Rate nach der ersten Spannung, h) Halten der zweiten erhöhten Spannung für eine zweite
Zeitdauer, i) Wiederholen der Schritte (g) und (h) zumindest einmal,
um die relativ extreme Spannung zu erzielen, j) Verringern der relativ
extremen Spannung mit der zweiten Rate, k) Halten der zweiten verringerten
Spannung für
die zweite Zeitdauer und 1) Wiederholen der Schritte (j) und (k)
zumindest einmal für
die zweite Elektrode, um die zweite Spannung zu erzielen.
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Vorzugsweise
betragen die erste und zweite Rate gleich oder mehr als 9,3 V/μs.
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Vorzugsweise
befinden sich die erste und zweite Zeitdauer in einem Bereich von
0,3 bis Mikrosekunden.
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Vorzugsweise
beträgt
die relativ extreme Spannung 2000 Volt.
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Vorzugsweise
weisen die Schritte (c) und (i) zudem einen Schritt des Erhöhens der
relativ extremen Spannung mit einem Spannungsunterschied auf.
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Vorzugsweise
befindet sich der Spannungsunterschied in einem Bereich von 50 V
bis 200 V.
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Vorzugsweise
weist die Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe eine Steuer- bzw. Antriebsfrequenz auf,
welche innerhalb eines Bereiches von 25 bis 95 kHz zu steuern ist.
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Vorzugsweise
beinhaltet das Verfahren zudem einen Schritt des Einstellens eines
Ausgangs der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe durch das Steuern
einer Betriebszeit des Einschaltens zum Ausschalten der ersten und
zweiten Spannung.
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Gemäß eines
anderen Aspektes der vorliegenden Erfindung ist eine Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
geliefert. Die Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe beinhaltet eine
Lampe mit mindestens einer ersten Elektrode, welche eine erste Spannung aufweist,
und einer zweiten Elektrode, welche eine zweite Spannung aufweist,
einen Transformator mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite
und eine Vollbrückenschaltung
zum Antreiben der Lampe mit einem Verfahren nach der vorliegenden
Erfindung. Der Transformator ist auf der ersten Seite an der Lampe
und auf der zweiten Seite an der Vollbrückenschaltung angeschlossen.
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Vorzugsweise
ist die Vollbrückenschaltung über einen
Resonanzinduktor und einen Kondensator an den Transformator gekoppelt.
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Vorzugsweise
ist die Vollbrückenschaltung an
eine Eingangsspannung gekoppelt.
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Vorzugsweise
besteht die Vollbrückenschaltung
aus einem Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor
(MOSFET) oder einem Isolieschicht-Bipolartransistor.
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Vorzugsweise
beinhaltet die Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe zudem eine Antriebsfrequenz,
welche innerhalb eines Bereiches durch die Vollbrückenschaltung
zu steuern ist.
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Vorzugsweise
steuert die Vollbrückenschaltung
eine Betriebszeit des Einschaltens zum Ausschalten der ersten und
zweiten Spannung, um eine Ausgabe der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe einzustellen.
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Gemäß eines
anderen Aspektes der vorliegenden Erfindung, ist ein Konzept der
vorliegenden Erfindung eine Spannungswelle mit den positiven und
negativen Polaritäten
auf den Metallelektroden und die Impulsspannungen mit einer konstanten
Erhöhungs-
und Verringerungsrate, den selben Haltezeitdauern aber mit den entgegengesetzten
Phasen zu liefern. Die Wandladungen, welche sich auf den Metallelektroden
akkumuliert haben, werden durch das Anlegen der mehrstufigen Spannungen
und Halten der Antriebsspannung auf den mehrstufigen Spannungen
für einige
Zeitdauern verringert werden.
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Um
die eigenständige
Entladungswirkung zu erhöhen,
können
alle Spannungen mit mehreren Pegeln kontinuierlich erhöht oder
verringert werden, damit die Spannungen der Wandladungen auf den
Metallelektroden bewältigt
werden können,
um die Lampen kontinuierlich zu entladen und die relevante Beleuchtungswirkung
zu erhöhen.
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Die
vorangehenden und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden durch die folgenden Beschreibungen in Bezug auf
die Zeichnungen deutlicher erläutert
werden, in welchen:
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1 ein
Diagramm einer herkömmlichen Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
(CCFFL) ist;
-
2 ein
Wellendiagramm der herkömmlichen
Einzelimpulsspannung und des Stroms der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
ist;
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3 die
Diagramme des zeitlichen Ablaufs der Lampenspannungswelle, der Lampenstromwelle und
der Lichtausgabewelle des Antriebsverfahrens mit der mehrstufigen
Antriebsspannung nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Anmeldung zeigt;
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4 die
Diagramme des zeitlichen Ablaufs der Lampenspannungswelle, der Lampenstromwelle und
der Lichtausgabewelle des Antriebsverfahrens mit der mehrstufigen
Antriebsspannung nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Anmeldung zeigt;
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5 die
Diagramme des zeitlichen Ablaufs der Lampenspannungswelle, der Lampenstromwelle und
der Lichtausgabewelle des Antriebsverfahrens mit der mehrstufigen
Antriebsspannung nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Anmeldung zeigt;
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6 die
Diagramme des zeitlichen Ablaufs der Lampenspannungswelle, der Lampenstromwelle und
der Lichtausgabewelle des Antriebsverfahrens mit einer geringeren
EMI nach einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Anmeldung zeigt;
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7 die
Diagramme des zeitlichen Ablaufs der Lampenspannungswelle, der Lampenstromwelle und
der Lichtausgabewelle des Antriebsverfahrens mit der Betriebszeit
der Einschaltzeit zur Ausschaltzeit derselben nach einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Anmeldung zeigt; und
-
8 ein
Schaltplan für
eine Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe nach einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Anmeldung ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun genauer in Bezug auf die folgenden
Ausführungsformen
beschrieben werden. Es ist anzumerken, dass die folgenden Beschreibungen
der bevorzugten Ausführungsformen
dieser Erfindung hierin nur zur Veranschaulichung und Beschreibung
vorgebracht sind. Die Erfindung soll nicht vollständig sein
oder auf die präzise
Form beschränkt
werden, welche offenbart wird.
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Nach
den Konzepten der vorliegenden Erfindung werden einige Merkmale
der vorliegenden Anmeldung wie folgt beschrieben.
- (1)
Die Antriebsspannung weist ein bipolares Merkmal auf.
- (2) Die Antriebsspannungen des vorliegenden Antriebsverfahrens
sind mehrstufige Spannungen, wie diese, welche in den 3 und 5 gezeigt werden.
Die in den 3 und 5 gezeigten Antriebsspannungen
sind zweistufige Spannungen, aber die Antriebsspannungen der vorliegenden
Anmeldung sind nicht auf die zweistufigen Spannungen beschränkt. Die
Pegel der Antriebsspannungen der vorliegenden Anmeldung können gemäß den praktischen
Anforderungen verändert
werden.
- (3) Eine Entladung wird auftreten, wenn die Antriebsspannung
von einem Pegel auf einen anderen Pegel verändert wird, und die Entladung
wird für
eine Zeitdauer von ΔT
gehalten, um die Wandladungen für
die nächste
Entladung zu akkumulieren. Wenn die Antriebsspannung von einem Pegel
auf einen niedrigeren Pegel abfällt,
wird eine eigenständige
Entladung auftreten. Dies ist effektiv, um die Ansammlung der Wandladungen
zu verbrauchen und die Lichtausgabe zu erhöhen.
- (4) Während
der Zeitdauer von ΔT,
wenn die Antriebsspannung auf einem bestimmten Pegel gehalten wird,
wird, wenn die angelegte Spannung kontinuierlich erhöht oder
verringert wird, diese ansteigende Spannung die Spannung der akkumulierten
Wandladungen überwinden.
Daher ist es möglich
die Entladung fortzuführen,
ohne einen externen Strom zu liefern und die Beleuchtungswirkungen
der Lampen erheblich zu erhöhen.
- (5) Da die Zeitdauer oder Frequenz der Antriebsspannung der
vorliegenden Anmeldung das Characteristic der Störung aufweist, wird das instabile Ereignis
des Plasmas beseitigt und die Interferenz der EMI offensichtlich
verbessert werden.
- (6) Die Lichtausgabe der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
nach der vorliegenden Anmeldung wird durch das Steuern des Verhältnisses der
Einschaltdauer zur Ausschaltdauer eingestellt.
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Bitte
nehmen Sie Bezug auf 3, welche die Diagramme des
zeitlichen Ablaufs der Lampenspannungswelle, der Lampenstromwelle
und der Lichtausgabewelle des Antriebsverfahrens mit der mehrstufigen
Antriebsspannung nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Anmeldung zeigt.
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Die
Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe (CCFFL) beinhaltet mindestens
zwei Elektroden. Es ist notwendig, eine Antriebsspannung an die
CCFFL anzulegen, um dieselbe anzutreiben. Der erste Unterschied
zwischen dem Antriebsverfahren der vorliegenden Anmeldung und denen
des Stands der Technik ist jedoch, dass die Elektroden der CCFFL
in der vorliegenden Anmeldung durch das Anlegen einer gestapelten
Wellenspannung an dieselbe angetrieben werden.
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Wenn
eine CCFFL zwei Elektroden, eine erste und eine zweite Elektrode,
beinhaltet, beinhaltet das Steuerverfahren für das Antriebsverfahren der vorliegenden
Anmeldung gemäß den physikalischen Bedeutungen
zwei Schritte. Im ersten Schritt wird die Ausgangsspannung bzw.
ursprüngliche
Spannung der zweiten Elektrode als Referenzspannung genommen und
dann die ursprüngliche
Spannung der ersten Elektrode auf einen ersten Wert durch eine Rate erhöht. Danach
wird die erhöhte
Spannung der ersten Elektrode für
eine Zeitdauer auf dem ersten Wert gehalten. Dann wird die Spannung
der ersten Elektrode außerdem
auf einen zweiten Wert erhöht
und für
eine Zeitdauer auf dem zweiten Wert gehalten. Die oben erwähnten Schritte
des Erhöhens
und Haltens werden für
einige Male wiederholt werden, bis die Spannung der ersten Elektrode
ein relatives Extrem erreicht. Danach wird die Spannung der ersten Elektrode
vom relativen Extrem zurück
zum Ausgangswert derselben gemäß den Schritten
des Verringerns und Haltens umgekehrt zu den oben erwähnten Schritten
des Erhöhens
und Haltens verringert. Im zweiten Schritt wird jedoch die ursprüngliche Spannung
der ersten Elektrode als Referenzspannung genommen und dann die
ursprüngliche
Spannung der zweiten Elektrode auf ein relatives Extrem erhöht und dann
auf die ursprüngliche
Spannung derselben verringert. Es sollte jedoch angemerkt werden,
dass das oben erwähnte
Verfahren nur als Beispiel genommen wird und es bestimmt praktisch
ist, die ursprüngliche
Spannung der ersten Elektrode als Referenzspannung im ersten Schritt
und die ursprüngliche
Spannung der zweiten Elektrode als Referenzspannung im zweiten Schritt
zu nehmen. Wie oben erwähnt,
betrifft das Antriebsverfahren der vorliegenden Anmeldung das Verfahren
des Nehmens der ursprünglichen
Spannung von einer der zwei Elektroden als Referenzspannung im ersten
Schritt und des anschließenden
Nehmens der ursprünglichen
Spannung der anderen Elektrode als Referenzspannung im zweiten Schritt
und egal welche ursprüngliche
Spannung der zwei Elektroden erst als Referenz genommen wird, das
oben erwähnte
Antriebsverfahren funktioniert.
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Wenn
eine gestapelte Wellenspannung an eine erste Elektrode angelegt
und die Spannung einer zweiten Elektrode als Referenzspannung genommen
wird, werden die relevanten Spannungswellen in der oberen Lampenspannungswelle
der 3 gezeigt.
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In
Bezug auf die erste Elektrode wird die Spannung der ersten Elektrode
erst von einem Ausgangswert (Punkt „a") auf ein relatives Extrem (ca. 2 kV)
erhöht
und dann zurück
auf den Ausgangswert (Punkt „b") derselben verringert.
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Danach
wird die ursprüngliche
Spannung der ersten Elektrode als Referenzspannung genommen und
die Spannung der zweiten Elektrode von einem Ausgangswert auf ein
relatives Extrem 2 kV erhöht
(es kommt sich gleich, die Spannung der zweiten Elektrode zu halten,
aber die Spannung der ersten Elektrode vom Ausgangswert derselben
auf ein relatives Extrem -2 kV aus Sicht der Spannungswelle der
ersten Elektrode zu verringern) und dann auf den Ausgangswert derselben
gemäß dem gleichen
Verfahren wie dem der ersten Elektrode verringert (es kommt sich
gleich, die Spannung der zweiten Elektrode zu Halten, aber die Spannung
der ersten Elektrode vom relativen Extrem -2 kV zurück auf den
Ausgangswert derselben aus Sicht der Spannungswelle der ersten Elektrode
zu verringern).
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Es
sollte angemerkt werden, dass das Antriebsverfahren nach der vorliegenden
Anmeldung nur einen Erhöhungsschritt
und einen Verringerungsschritt beinhalten kann, und es auch möglich ist,
die Vielzahl an Erhöhungsschritten
und Verringerungsschritten, wie die, welche in 3 gezeigt
werden, zu beinhalten. Es ist jedoch der Schlüssel, die Erhöhungs- und
Verringerungsraten zu steuern, da der Spannungswert der dielektrischen
Schicht nicht der Schlüssel
ist, sondern die Erhöhungs-
und Verringerungsraten derselben die Schlüsselfaktoren während den
Entladungsmechanismen derselben sind.
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Wenn
die Spannung einer Elektrode langsam auf das relative Extrem 2 kV
(oder -2 kV) durch nur einen Erhöhungsschritt
(oder Verringerungsschritt) erhöht
(oder verringert) wird, wird die Entladung im Allgemeinen nur auftreten,
nachdem die Spannung der Elektrode das relative Extrem 2 kV (oder
-2 kV) erreicht hat. Wenn die Spannung einer Elektrode durch eine
Weise mit zwei Schritten mit der Erhöhungsrate (oder Verringerungsrate)
gleich oder größer als
9,3 V/μs
erhöht
(verringert) wird, wie die, welche in 3 gezeigt
wird, kann die Entladung jedoch auftreten, wenn die Spannung das
relative Extrem 2 kV (oder -2 kV) noch nicht erreicht. Natürlich sollte
bekannt sein, dass die Spannung der Elektrode durch ein mehrstufiges
Erhöhungsverfahren
(oder Verringerungsverfahren) erhöht (oder verringert) werden
kann.
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Wie
oben erwähnt
wurde, werden die Wandladungen, welche sich auf den zwei Elektroden
akkumuliert haben, durch das Anlegen der Halbwellenspannung an die
zwei Elektroden durch Windungen gekonnt entfernt werden. Dadurch
werden die Verbrauchsleistung und Temperatur des Pults entsprechend
verringert werden und die Beleuchtung desselben entsprechend erheblich
erhöht
werden. Während
dem herkömmlichen
Antriebsverfahren, wenn eine einpolige Spannung an die Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
angelegt wird, werden die Wandladungen jedoch immer auf den Elektroden
mit der entgegengesetzten Polarität zu der der angelegten einpoligen
Welle akkumuliert. Wenn die akkumulierten Wandladungen nicht entfernt
werden, wird die angelegte Spannung zudem notwendigerweise graduell erhöht werden.
Da eine bipolare Spannung an die Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
angelegt werden nach dem Antriebsverfahren der vorliegenden Anmeldung
die auf den Elektroden akkumulierten Wandladungen trotzdem immer
gekonnt entfernt werden, während
sich die Spannungspolarität
der angelegten Spannung von einem Pol zum anderen ändert. Daher
wird die Antriebsspannung der vorliegenden Anmeldung nicht notwendigerweise
entsprechend erhöht
werden. Zusammenfassend weist das Antriebsverfahren der vorliegenden
Anmeldung die Fortschrittlichkeit und Nützlichkeit im Vergleich zum herkömmlichen
Antriebsverfahren auf.
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Das
zweite technische Merkmal der vorliegenden Anmeldung, welches sich
von denen des Standes der Technik unterscheidet, ist, dass bei der vorliegenden
Anmeldung die Spannung der Lampe für eine Zeitdauer gehalten wird,
wenn sie einen erwünschten
Wert erreicht, nachdem sie erhöht
oder verringert wurde.
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In
Bezug auf 3, wird die Spannung der Lampe
immer auf einem Wert für
eine Zeitdauer ΔT (0,3–2,0 μs) gehalten
werden, nachdem sie erhöht oder
verringert wurde, damit sich die Wandladungen stabil auf den Elektroden
akkumulieren und die folgende Entladung vollständig durchgeführt werden könnte.
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Da
die Haltezeitdauer ΔT
besteht, wird die Lampe nicht nur den Hauptentladungsstrom, welcher sich
aus der Spannungserhöhung
ergibt, sondern auch den erhöhten
Selbstentladungsstrom aufweisen, welcher durch selbsttätige zusätzliche
Entladung induziert wurde. Folglich werden mit dem zweistufigen
Erhöhungsschritt
zum Erhöhen
der Spannung der Entladungsstrom der Lampe und auch die Lichtausgabe
verdoppelt. Daher ist die Beleuchtung der Kaltkathoden-Leuchtstofflampe,
welche durch das Verfahren nach der vorliegenden Anmeldung angetrieben
wird, höher
als die des Standes der Technik und auch der Wirkungsgrad derselben
höher als
der des Standes der Technik.
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Bitte
nehmen Sie Bezug auf 4, welche die Diagramme des
zeitlichen Ablaufs der Lampenspannungswelle, der Lampenstromwelle
und der Lichtausgabewelle des Antriebsverfahrens mit der mehrstufigen
Antriebsspannung nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Anmeldung zeigt. Wie in 4 gezeigt,
ist das dritte technische Merkmal der vorliegenden Anmeldung, welches
sich von denen des Standes der Technik unterscheidet, dass während des
Antriebsverfahrens nach der vorliegenden Anmeldung, wenn die bipolare Spannung
an die Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe angelegt ist, die Spannung
der Lampe in der graduell erhöhenden
Form mit 50-200 Volt oder der graduell verringernden Form mit 50-200
Volt moduliert werden kann, nachdem sie ihren ursprünglich höchsten und
geringsten Wert erreicht, um die Entladung zu halten und Beleuchtung
und Effizienz der Lampe zu erhöhen.
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Wie
in 4 gezeigt, besteht zwar ein Hauptentladungsstrom,
welcher sich aus der Erhöhung der
Spannung (Punkt „f") ergibt, aber kein
Lampenstrom (Punkt „g"), wenn die Spannung
für eine
Zeitdauer auf einem relativen Extrem gehalten wird. Die Lichtausgabe
desselben wird jedoch erhöht
(Bereich „h"). Wie oben erwähnt wurde,
wird festgestellt, dass der Bereich zwischen der Lichtausgabewelle
und der x-Achse, d.h. die Lichtausgabe im Bereich „h", durch das Verfahren
des Modulierens der Spannung in der graduell ansteigenden Form oder
graduell verringernden Form erhöht
wird.
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Bitten
nehmen Sie Bezug auf 5, welche die Diagramme des
zeitlichen Ablaufs der Lampenspannungswelle, des Lampenspannungsstroms
und der Lichtausgabewelle des Antriebsverfahrens mit der mehrstufigen
Antriebsspannung nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Anmeldung zeigt. Die mehrstufige Antriebsspannung nach
der dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Anmeldung beinhaltet die oben erwähnten drei
technischen Merkmale.
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Das
vierte technische Merkmal der vorliegenden Erfindung, welches sich
von denen des Standes der Technik unterscheidet, ist, dass während dem
Antriebsverfahren nach der vorliegenden Anmeldung die Antriebsfrequenz
der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe innerhalb eines bestimmten
Bereiches um die Hauptfrequenz derselben gehalten wird.
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Im
Allgemeinen ist die Antriebsspannung der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
immer relativ hoch (über
1 kV), insbesondere in der argonfreien Flachlampe und die Hauptbetriebsfrequenz
immer im Bereich von 30 kHz bis 90 kHz. Die akustische Resonanz
wird jedoch leicht eingeführt,
wenn die Operationsfrequenz im Bereich von 30 kHz bis 90 kHz liegt, damit
die Beleuchtung der Lampe instabil sein kann. Da die Operation immer
unter einer relativ hohen Spannung ist, wird die Interferenz der
EMI zudem ein ernstes Problem. Um die oben erwähnten Probleme zu lösen, liefert
die vorliegende Anmeldung ein neues Antriebsverfahren zum Steuern
der Operationsfrequenz und die relevante Frequenzstörung wird
in 6 veranschaulicht. Wie in 6 gezeigt,
wird die Hauptoperationsfrequenz, welche 65 kHz beträgt, als Beispiel
genommen und die praktische Antriebsspannung wird üblicherweise
im Bereich von 60 kHz bis 70 kHz, vorzugsweise im Bereich von 62
kHz bis 68 kHz gehalten werden. Da die Operationsfrequenz nicht
auf einem konstanten Wert gehalten wird, wird daher die akustische
Resonanz beseitigt werden und auch die Interferenz der EMI entsprechend
verringert werden.
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Das
fünfte
technische Merkmal der vorliegenden Anmeldung, welches sich von
denen des Standes der Technik unterscheidet, ist, dass während dem
Antriebsverfahren nach der vorliegenden Anmeldung, die Impulsdauermodulations-Technik (PWM-Technik)
angewendet wird, um die Lichtausgabe zu modulieren, d.h. die Lichtausgabe
wird durch das Steuern der Betriebszeit der Einschaltzeit zur Ausschaltzeit
der Lampe moduliert.
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Bitte
nehmen Sie Bezug auf 7, welche die Diagramme des
zeitlichen Ablaufs der Lampenspannungswelle, der Lampenstromwelle
und der Lichtausgabewelle des Antriebsverfahrens nach einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Anmeldung zeigt. Wie in 7 gezeigt,
pulsiert zwar das Ultraviolett, aber das Phosphorpulver der Lampe und
das optische Filter des Moduls mit Hintergrundbeleuchtung werden
das Pulsieren der endgültigen Lichtausgabe
verringern unsichtbar zu sein. Und folglich können die Lichtausgabe und das
Pulver der Lampe wesentlich verringern werden.
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Bitte
nehmen Sie Bezug auf 8, welche ein Schaltplan für eine Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
nach einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Anmeldung ist. Wie in 8 gezeigt,
beinhaltet die Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe 80 ein
Vorschaltgerät 81,
die Lampe 82 (durch den Widerstand angezeigt) und den Hochohmübertrager
T. Die zwei Enden der Lampe 82 sind jeweils die erste und
zweite Elektrode und das Vorschaltgerät 81 besteht aus einer
Vollbrückenschaltung,
welche durch die vier gekoppelten Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren
(MOSFET) gebildet ist, oder einem Isolierschicht-Bipolartransistor
(IGBT) S1, S2, S3 und S4, dem Resonanzinduktor Lr und dem Sperrkondensator
Cb. Zudem wird die Vollbrückenschaltung
außerdem
an einer Eingangsspannung Vs angeschlossen.
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Nach
der Struktur in 8 ist es möglich die oben erwähnten Spannungswellen,
Lampenstromwellen und Lichtausgabewellen an die Lampe 82 über den
Hochohmübertrager
T durch das richtige Schalten der verschiedenen Schalter in der
Vollbrückenschaltung
im Vorschaltgerät 81 anzulegen.
Natürlich
ist der Schaltplan in 8 nur eine Ausführungsform
und jemand mit technischen Fähigkeiten kann
denselben leicht modifizieren, um verschiedene andere Schaltungen
zum Erlangen der gleichen Effizienz zu erhalten. Es sollte angemerkt
werden, dass unabhängig
von der Schaltungsstruktur, welche aus dem Modifizieren der oben
erwähnten
Ausführungsform
erhalten wird, das Steuerverfahren und Antriebsverfahren derselben
immer noch innerhalb des Wesens und Bereiches der vorliegenden Anmeldung liegen
wird.
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Wie
oben erwähnt
wurde, wird basierend auf dem Antriebsverfahren oder der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe
nach der vorliegenden Anmeldung die volle Beleuchtung der relevanten
Lampe durch das Steuern der Glimmentladung erreicht werden. Zudem
wird in Koordination mit der Antriebsspannung mit den gestapelten
Wellen und den relevanten Steuerzustän den der Wirkungsgrad der Lichtausgabe
der Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe erhöht werden, wobei die Operationstemperatur
derselben innerhalb des entsprechend erwünschten Bereiches gesteuert
werden könnte.
Zudem wird die EMI-Wirkung durch die Störung der Antriebsspannungsfrequenz
verringert werden. Zusammenfassend beinhalten die Vorteile der vorliegenden
Anmeldung, dass der Beleuchtungswirkungsgrad der relevanten Lampe
erhöht
wird, die Lampentemperatur verringert wird, die Beleuchtung der
Lampe moduliert werden kann und die EMI-Wirkung verringert wird.
Da die Kaltkathoden-Flachleuchtstofflampe nach der vorliegenden
Anmeldung und dem Antriebsverfahren derselben alle der oben erwähnten Vorteile
aufweist, weist die vorliegende Anmeldung jedoch die Fortschrittlichkeit,
Neuheit und industrielle Nützlichkeit auf.