DE60302198T2 - Elektronisches Vorschaltgerät - Google Patents

Elektronisches Vorschaltgerät Download PDF

Info

Publication number
DE60302198T2
DE60302198T2 DE60302198T DE60302198T DE60302198T2 DE 60302198 T2 DE60302198 T2 DE 60302198T2 DE 60302198 T DE60302198 T DE 60302198T DE 60302198 T DE60302198 T DE 60302198T DE 60302198 T2 DE60302198 T2 DE 60302198T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
square wave
discharge lamp
circuit
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60302198T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60302198D1 (de
Inventor
Yamamoto Yawata-shi Norikazu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of DE60302198D1 publication Critical patent/DE60302198D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60302198T2 publication Critical patent/DE60302198T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/36Controlling
    • H05B41/38Controlling the intensity of light
    • H05B41/39Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/36Controlling
    • H05B41/38Controlling the intensity of light
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/2806Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without electrodes in the vessel, e.g. surface discharge lamps, electrodeless discharge lamps
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/36Controlling
    • H05B41/38Controlling the intensity of light
    • H05B41/39Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
    • H05B41/3927Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations by pulse width modulation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/04Dimming circuit for fluorescent lamps

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Entladungslampenvorschaltgerät, bei dem die Entladungslampe durch Rechteckwellenspannungen gedimmt wird, beispielsweise ein Entladungslampenvorschaltgerät, das sich für das Dimmen von Entladungslampen vom Typ mit externer Elektrode eignet, die als Hintergrundbeleuchtungen für Flüssigkristalldisplays verwendet werden.
  • Als Hintergrundbeleuchtungen beispielsweise in Flüssigkristalldisplays hat es intensive Untersuchungen über Edelgasentladungslampeneinrichtungen vom Typ mit externer Elektrode gegeben, die eine dielektrische Barrierenentladung verwenden. Der wesentliche Grund dafür ist, dass Edelgasentladungslampeneinrichtungen kein Quecksilber verwenden und sich deshalb nicht die reduzierte Lichtleistung zuziehen, die den Anstieg bei der Temperatur von Quecksilber begleitet. Sie sind auch aus Umweltgründen vorzuziehen.
  • Der Lampenbetrieb unter Verwendung einer dielektrischen Barrierenentladung hängt von einem Effekt ab, bei dem eine Gasentladung mit der Hochspannung verursacht wird, die erzeugt wird, wenn die dielektrische Schicht durch das Anlegen einer Ansteuerspannung geladen und dann die Ansteuerspannung invertiert wird. Dazu wird eine hochfrequente Rechteckwellenspannung als die Ansteuerspannung verwendet. Ein Beispiel für ein Entladungsvorschaltgerät, das die Entladungslampe mit einer Rechteckwellenspannung dimmt, ist aus JP 2001-267093A bekannt. Wie in 10 gezeigt, enthält dieses Entladungslampenvorschaltgerät eine Gleichstromquelle 33, eine Rechteckwellenerzeugungsschaltung 34, eine Dimmersteuerschaltung 35, eine Synchronisationsschaltung 36, einen Impulstransformator 37 und eine Entladungslampe 38 mit einer externen Elektrode.
  • Die Rechteckwellenerzeugungsschaltung 34 formt die von der Gleichstromquelle 33 gelieferte Gleichspannung in ein hochfrequentes Rechteckwellensignal Vp mit vorbestimmter Frequenz, wie in 11 als Wellenform (a) gezeigt. Die Dimmersteuerschaltung 35 gibt ein Dimmersignal Vdim mit der PWM-Wellenform (b) in 11 aus und legt es an die Synchronisationsschaltung 36 an. Aus dem hochfrequenten Rechteckwellensignal Vp extrahiert die Synchronisationsschaltung 36 als ein Ansteuersignal VL eine Burstwellenform, die der EIN-Periode des Dimmersignals Vdim (c) in 11 entspricht. Auf der Basis des Ansteuersignals VL wird eine Rechteckwellenspannung zum Ansteuern der Lampe, die mit dem Impulstransformator 37 erzeugt worden ist, an die Entladungslampe 38 angelegt und läßt die Entladungslampe 38 aufleuchten. Bei dieser Konfiguration wird das Dimmen durchgeführt durch Ändern der relativen Einschaltdauer des Dimmersignals Vdim.
  • Die Phasen des Dimmersignals Vdim und des Rechteckwellensignals Vp stimmen jedoch nicht immer überein. Und wenn aus diesem Grund die Extraktion des Rechteckwellensignals Vp zu der gleichen Zeit ein/ausgeschaltet wird, zu der das Dimmersignal Vdim ein/ausgeschaltet wird, enthält das extrahierte Ansteuersignal VL manchmal rechteckige Impulse mit unvollständigen Breiten am Anfang oder Ende von Sequenzen. Wenn eine dielektrische Barrierenentladung für den Lampenbetrieb verwendet wird, und wenn die angelegte Rechteckwelle nicht breit genug ist, dann ist möglicherweise die der dielektrischen Schicht gelieferte Ladungsmenge unzureichend, so dass die Entladungslampe 38 kein Licht emittiert. Wenn diese Nichtemission unter einem Zustand des Dimmerverhältnisses von 10% oder weniger auftritt, verursacht dies einen flimmernden Eindruck. Um das Flimmern unter einer Bedingung eines hohen Dimmverhältnisses zu unterdrücken, ist es deshalb notwendig, dass alle in dem Ansteuersignal VL enthaltenen rechteckigen Impulse die Wellenform des Rechteckwellensignals Vp aufrechterhalten.
  • Das aus JP 2002-75684A offenbarte Vorschaltgerät beispielsweise erfüllt diese Bedingung. Mit dieser Einrichtung wird das Dimmersignal durch A/D-Umsetzung digitalisiert, und die Anzahl der erzeugten Ansteuersignalimpulse wird auf der Basis dieses digitalen Werts gesteuert. Da die Ausgabe der rechteckigen Wellenform des Ansteuersignals VL digital gesteuert wird, werden rechteckige Impulse mit unvollständigen Breiten nicht ausgegeben. Mit dieser Einrichtung jedoch muss zum Ändern der Frequenz des Dimmersignals (der Dimmerfrequenz) die gesamte Schaltungskonfiguration geändert werden. Deshalb ist die Frequenz praktisch festgelegt. Wenn herkömmlicherweise Entladungslampen als die Hintergrundbeleuchtungen für Flüssigkristalldisplays verwendet werden, ist es zum Verhindern der Interferenz von Rauschen mit dem Flüssigkristalldisplay notwendig, die Dimmerfrequenz so einzustellen, dass sie mit der Ansteuerschaltung des Flüssigkristalls übereinstimmt. Deshalb fehlt es der Entladungslampe, die aus JP 2002-75684A bekannt ist, bei der die Dimmerfrequenz festgelegt ist, an Vielseitigkeit. Weil sie einen Mikrocomputer verwendet, ist zudem das Vorschaltgerät komplex und deshalb teuer.
  • Im Gegensatz dazu weist das Vorschaltgerät aus JP 2001-267093A eine frei einstellbare Dimmerfrequenz und eine einfache Konfiguration auf und ist preiswert. Zudem beschreibt JP 2001-267093A eine Konfiguration zum Aufrechterhalten einer angebrachten Wellenform für die rechteckigen Impulse des Ansteuersignals VL. Mit diesem Vorschaltgerät wird die zeitliche Steuerung zum Extrahieren des Rechteckwellensignals Vp wie folgt über die in 10 gezeigte Synchronisationsschaltung 36 gesteuert. Zuerst beginnt zu Anfang des Ansteuersignals VL die Extraktion des Rechteckwellensignals Vp mit einem Anstieg des Rechteckwellensignals Vp während der Periode, in der das Dimmersignal Vdim eingeschaltet ist. Am Ende des Ansteuersignals VL wird die Extraktion des Rechteckwellensignals Vp selbst dann bis zum Abfall des Rechteckwellensignals Vp fortgesetzt, wenn das Dimmersignal Vdim abgeschaltet wird. Wie durch die Wellenform (c) in 11 gezeigt, werden deshalb nur Ansteuersignale VL, die aus vollständigen Wellenformen bestehen, in den Impulstransformator 37 eingegeben.
  • Es gibt jedoch die folgenden Probleme mit dem Entladungslampenvorschaltgerät in JP 2001-267003A: Wenn die Frequenz des Rechteckwellensignals Vp kein ganzzahliges Vielfaches des Dimmersignals Vdim ist, kann dies zu dem Problem führen, dass sich die Phasendifferenz zwischen den beiden Wellenformen mit der Zeit ändert. Dies wird unter Bezugnahme auf 12 erläutert.
  • In 12 zeigt eine Wellenform (a) das Dimmersignal Vdim, und die Wellenformen (b) und (c) zeigen zwei Rechteckwellensignale Vp mit unterschiedlichen Phasendifferenzen bezüglich des Dimmersignals Vdim. Die Wellenformen (d) und (e) zeigen die Ansteuersignale VL, die aus den Rechteckwellensignalen Vp (b) bzw. (c) erzeugt worden sind. Im Fall der Wellenform (b) beginnt die EIN-Periode des Dimmersignals Vdim, wenn das Rechteckwellensignal Vp eingeschaltet ist. Folglich wird das Ansteuersignal VL nach der nächsten EIN-Zeitsteuerung des Rechteckwellensignals Vp ausgegeben. Andererseits werden im Fall der Wellenform (c) sowohl das Dimmersignal Vdim als auch das Rechteckwellensignal Vp synchron eingeschaltet. Folglich wird das Ansteuersignal VL zum gleichen Zeitpunkt wie der Beginn der EIN-Periode des Dimmersignals Vdim ausgegeben. Andererseits ist nach dem Abschluß der EIN-Periode des Dimmersignals Vdim in beiden Fällen der Wellenformen (b) und (c) die EIN-Periode des Rechteckwellensignals Vp noch nicht beendet worden, so dass es als das Ansteuersignal VL bis zum Abfall des Rechteckwellensignals Vp extrahiert wird. Infolge dessen enthält das Ansteuersignal VL (e) in 12 einen Impuls mehr (der schraffierte Impuls in der Figur) als im Fall der Wellenform (d).
  • Wenn sich die Anzahl der Impulse des Ansteuersignals VL für ein Dimmersignal Vdim mit dem gleichen Tastverhältnis ändert, kann dies somit ein Flimmern der Entladungslampe 38 hervorrufen. Insbesondere wenn das Dimmverhältnis hoch ist und folglich das Tastverhältnis des Dimmersignals Vdim niedrig ist (die EIN-Periode ist kurz), dann ist die Anzahl der in der EIN-Periode des Dimmersignals Vdim enthaltenen Impulse des Ansteuersignals VL niedrig, so dass eine große Änderung in der emittierten Leuchtdichte in Abhängigkeit davon vorliegt, ob ein Impuls mehr oder weniger vorliegt, und das Ausmaß des Flimmerns wird groß.
  • Wenn zusätzlich zu diesem Problem die aus dem Ansteuersignal VL erzeugte Rechteckwellenwechselspannung mit einem Impulstransformator heraufgesetzt wird, treten die folgenden Probleme auf: Wenn die an den Impulstransformator angelegte Rechteckwellenspannung am Ende des Ansteuersignals VL 0 wird, kommt es aufgrund ungesteuerter Spannungsschwingungen zu unkontrollierten Schwingungen. Aufgrund dieser unkontrollierten Schwingungen wird die Wellenform des Ausgangssignals des Impulstransformators entsprechend dem Ende des Ansteuersignals VL chaotisch, so dass fehlerhafte Entladungen der Entladungslampe auftreten, was das Flimmern verursacht. Dieses Problem kann durch Optimieren der Erzeugung des Ansteuersignals VL aus dem Rechteckwellensignal Vp nicht gelöst werden. Der Effekt davon ist insbesondere bei hohen Dimmverhältnissen signifikant.
  • Angesichts des gerade gesagten ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entladungslampenvorschaltgerät bereitzustellen, das eine Entladungslampe mit einer Rechteckwellenspannung betreibt, mit der die Dimmfrequenz frei eingestellt werden kann und das Flimmern bei hohen Dimmverhältnissen unterdrückt werden kann.
  • Ein Entladungslampenvorschaltgerät der vorliegenden Erfindung enthält eine Rechteckwellenerzeugungsschaltung, die ein Rechteckwellensignal mit einer vorbestimmten Frequenz erzeugt; eine Ansteuersignalerzeugungsschaltung, in die das Rechteckwellensignal und ein Dimmersignal einer PWM-Wellenform mit einer Frequenz, die niedriger ist als die des Rechteckwellensignals, eingegeben werden und die als ein Ansteuersignal ein Signal ausgibt, das erhalten wird durch Extrahieren des Rechteckwellensignals für eine Periode entsprechend einer Periode, in der das Dimmersignal eingeschaltet ist; und einen Impulstransformator, in dem eine Rechteckwellenwechselspannung auf der Basis des Ansteuersignals an die Primärseite angelegt wird und die Rechteckwellenwechselspannung heraufgesetzt und an eine Entladungslampe angelegt wird.
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen wird ein Entladungslampenvorschaltgerät gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit einer Rechteckwellenrücksetzschaltung versehen, die den Betrieb des Erzeugens des Rechteckwellensignals mit der Rechteckwellenerzeugungsschaltung bei einem Anstieg des Dimmersignals zurücksetzt. Die Ansteuersignalerzeugungsschaltung extrahiert das Rechteckwellensignal für eine Periode, die dann beginnt, wenn das Dimmersignal eingeschaltet wird, bis zu einem Zeitpunkt, bei dem sowohl das Dimmersignal als auch das Rechteckwellensignal ausgeschaltet sind.
  • Ein Entladungslampenvorschaltgerät gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird mit einer Ausgangsrücksetzschaltung versehen, die einen Spannungsimpuls in Phase mit der Rechteckwellenwechselspannung an den Impulstransformator unmittelbar nach dem Ende der Rechteckwellenwechselspannung als Reaktion auf die Beendigung der EIN-Periode des Dimmersignals eingibt, wobei das Sekundärseitenausgangssignal des Impulstransformators durch Anlegen der Impulsspannung gedämpft wird.
  • Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ein Entladungslampenvorschaltgerät mit Dimmung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 1 ist ein Blockschaltbild, das ein Entladungslampenvorschaltgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Wellenformdiagramm, das die Funktionsweise der Einrichtung in 1 darstellt.
  • 3A ist eine Vorderansicht auf eine Entladungslampe vom Typ mit externer Elektrode, die ein Beispiel für eine Entadungslampe ist, auf die das Entladungslampenvorschaltgerät der vorliegenden Erfindung angewendet wird, und 3B ist eine Querschnittsansicht des zentralen Abschnitts der gleichen Lampe.
  • 4 ist eine schematische Zeichnung, die zeigt, wie die Entladungslampeneinrichtung von 3 an das Vorschaltgerät angeschlossen ist.
  • 5A ist ein Schaltplan, der eine beispielhafte Konfiguration des Rücksetzschaltungsabschnitts des Entladungslampenvorschaltgeräts von 1 zeigt.
  • 5B ist ein Schaltplan, der eine weitere beispielhafte Konfiguration des gleichen Rücksetzschaltungsabschnitts zeigt.
  • 6 ist ein Schaltplan, der ein Beispiel für die Hauptelemente einer spezifischen Konfiguration des Entladungslampenvorschaltgeräts von 1 zeigt.
  • 7 ist ein Wellenformdiagramm, das die Funktionsweise der Schaltung in 6 zeigt.
  • 8 ist ein Wellenformdiagramm, das die Operation der Schaltung in 6 zeigt.
  • 9 ist ein Wellenformdiagramm, das die Funktionsweise von Schaltungen in einem Vergleichsbeispiel gegenüber den Schaltungen von 6 zeigt:
  • 10 ist ein Blockschaltbild, das ein herkömmliches Beispiel für ein Entladungslampenvorschaltgerät zeigt.
  • 11 ist ein Wellenformdiagramm, das die Funktionsweise der Einrichtung in 10 zeigt.
  • 12 ist ein Wellenformdiagramm, das das Problem der Einrichtung in 10 veranschaulicht.
  • Mit dem Entladungslampenvorschaltgerät gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung setzt die Rechteckwellenrücksetzschaltung die Operation des Erzeugens des Rechteckwellensignals bei einem Anstieg des Dimmersignals zurück und die Ansteuersignalerzeugungsschaltung extrahiert das Rechteckwellensignal für eine Periode, die beginnt, wenn das Dimmersignal eingeschaltet wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem das Dimmersignal als auch das Rechteckwellensignal aus sind. Folglich wird die Phase des Rechteckwellensignals immer konstant gemacht bezüglich des Beginns der EIN-Periode des Dimmersignals. Das Ergebnis davon ist, dass, selbst wenn die Frequenz des Rechteckwellensignals kein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz des Dimmersignals ist, die Wellenanzahl des extrahierten Rechteckwellensignals bezüglich eines Dimmersignals mit einem konstanten Tastverhältnis konstant ist, wodurch das Flimmern von der Entladungslampe emittiertem Licht reduziert wird.
  • Die Rechteckwellenrücksetzschaltung kann konfiguriert sein, die Oszillation der Rechteckwellenerzeugungsschaltung zurückzusetzen. Genauer gesagt kann die Rechteckwellenrücksetzschaltung mit einer ersten Differentialschaltung versehen sein, in die das Dimmersignal eingegeben wird, und einem ersten Schaltkreis, der von dem Ausgangssignal der ersten Differentialschaltung angesteuert wird, wobei ein Knoten zwischen einem Kondensator und einem Widerstand, die einen CR-Oszillator in der Rechteckwellenerzeugungsschaltung bilden, über den ersten Schaltkreis mit einem Massepotential verbunden ist.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung legt die Ausgangsrücksetzschaltung eine Impulsspannung, die in Phase mit der Rechteckwellenwechselspannung ist, an den Impulstransformator unmittelbar nach dem Ende der Rechteckwellenwechselspannung als Reaktion auf die Beendigung der EIN-Periode des Dimmersignals an, und ein Sekundärseitenausgangsignal des Impulstransformators wird dadurch gedämpft, wodurch unkontrollierte Schwingungen unterdrückt werden. Das Ergebnis davon ist, dass das Ausgangssignal des Impulstransformators selbst nach der Beendigung des Ansteuersignals VL eine angebrachte Wellenform ist, um zu bewirken, dass die Entladungslampe Licht emittiert, und Flimmern wird unterdrückt.
  • Bei dieser Konfiguration ist es möglich, weiterhin einen zweiten Schaltkreis bereitzustellen, der zwischen die Ansteuersignalerzeugungsschaltung und den Impulstransformator eingefügt ist und zwei Schaltelemente aufweist, die als Reaktion auf das Ansteuersignal abwechselnd angesteuert werden. Durch Eingeben des Ausgangssignals der Schaltelemente in den Impulstransformator wird die Rechteckwellenwechselspannung an den Impulstransformator angelegt, und die Ausgangsrücksetzschaltung liefert ein Ausgangsrücksetzsignal, das das Schaltelement vorübergehend ansteuert, das nicht unmittelbar vor dem Ende der Rechteckwellenwechselspannung angesteuert wurde. Zudem kann die Ausgangsrücksetzschaltung eine zweite Differentialschaltung enthalten, in die das Ansteuersignal eingegeben wird und in der das Ausgangssignal der zweiten Differentialschaltung als das Ausgangsrücksetzsignal geliefert wird. Es wird bevorzugt, dass die Impulsbreite des Ausgangsrücksetzsignals nicht größer ist als ein Viertel einer Periode der Wellenform des Ansteuersignals.
  • Bei den oben erwähnten Konfigurationen kann die Rechteckwellenerzeugungsschaltung aus einer Zeitgeberschaltung bestehen. Zudem kann die Entladungslampe eine Entladungslampe von Typ mit externer Elektrode sein, bei der mindestens eine Elektrode der Entladungslampe an einer Außenfläche einer Lichtbogenröhre vorgesehen ist. In diesem Fall kann das Entladungsmaterial der Entladungslampe ein seltenes Gas enthalten.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher erläutert. 1 ist ein Blockschaltbild, das ein Entladungslampenvorschaltgerät zeigt. 2 zeigt die Wellenformen jedes Teils der Einrichtung in 1.
  • Eine Rechteckwellenerzeugungsschaltung 1 erzeugt ein hochfrequentes Rechteckwellensignal Vp (siehe Wellenform (c) in 2) mit einer vorbestimmten Frequenz und liefert es an eine Ansteuersignalerzeugungsschaltung 2. Die Ansteuersignalerzeugungsschaltung 2 erzeugt ein Ansteuersignal VL (siehe eine Wellenform (d) in 2) aus dem Rechteckwellensignal Vp und liefert es an einen Schaltkreis 3. Der Schaltkreis 3 liefert auf der Basis des Ansteuersignals VL eine Rechteckwellenwechselspannung an die Primärseite eines Impulstransformators 4. Die heraufgesetzte Spannung auf der Sekundärseite des Impulstransformators 4 wird an eine Entladungslampe 5 angelegt, wodurch die Entladungslampe 5 aufleuchtet.
  • Eine Dimmersteuerschaltung 6 erzeugt ein Dimmersignal Vdim mit einer PWM-Wellenform (siehe eine Wellenform (a) in 2) und liefert es an die Ansteuersignalerzeugungsschaltung 2, eine Rechteckwellenrücksetzschaltung 7 und eine Ausgangsrücksetzschaltung 8. Die Ansteuersignalerzeugungsschaltung 2 extrahiert eine Burstwellenform aus dem Rechteckwellensignal Vp entsprechend dem Dimmersignal Vdim und erzeugt das oben erwähnte Ansteuersignal VL. Als Reaktion auf den Anstieg des Dimmersignals Vdim gibt die Rechteckwellenrücksetzschaltung 7 ein Rechteckwellenrücksetzsignal R1 (wie durch eine Wellenform (b) in 2 gezeigt) an die Rechteckwellenerzeugungsschaltung 1 aus. Die Wellenform (c) in 2 zeigt einen Zustand, in dem das Rechteckwellensignal Vp mit dem Ansteigen des Dimmersignals Vdim zurückgesetzt wird und nach einer Zeitverzögerung t wieder zu schwingen beginnt. Als Reaktion auf das Abfallen des Dimmersignals Vdim gibt die Ausgangsrücksetzschaltung 8 ein Ausgangsrücksetzsignal R2 (wie durch eine Wellenform (e) in 2 gezeigt) an den Schaltkreis 3 aus. Man beachte, dass in der Wellenform (e) von 2 das Ausgangsrücksetzsignal R2 so gezeigt wird, dass es gleichzeitig mit dem Abfallen des Dimmersignals Vdim erzeugt wird, doch tatsächlich wird es gleichzeitig mit der Beendigung der an die Primärseite des Impulstransformators 4 als Reaktion auf das Ansteuersignal VL angelegten Rechteckwellenspannung (in der Zeichnung nicht gezeigt) erzeugt. Die Beendigung der Rechteckwellenspannung entspricht dem Abschluss des Ansteuersignals VL, und der Abschluss des Ansteuersignals VL entspricht dem Abfallen des Dimmersignals Vdim. Deshalb tritt die Erzeugung des Ausgangsrücksetzsignals R2 zu einem Zeitpunkt auf, der dem Abfallen des Dimmersignals Vdim entspricht.
  • Zudem braucht die Dimmersteuerschaltung 6 der oben erwähnten Schaltungen nicht intern konfiguriert zu sein, und das Dimmersignal Vdim kann extern zugeführt werden.
  • 3 und 4 zeigen eine Entladungslampe mit externer Elektrode, die ein Beispiel ist für eine Entladungslampe 5, auf die eine Ausführungsform des Entladungslampenvorschaltgeräts der vorliegenden Erfindung angewendet wird. 3A ist eine Vorderansicht und 3B eine Querschnittsansicht des zentralen Abschnitts. Eine Lichtbogenröhre 9 ist aus einem zylindrischen Glas hergestellt, und ein Xenon-Argon-Mischgas ist als ein Entladungsmedium in sie eingeschmolzen. Eine interne Elektrode 10, die elektrisch durch eine Zufuhrleitung 11 aus der Lichtbogenröhre 9 herausgeführt ist, ist in die Lichtbogenröhre 9 eingesetzt und besteht aus Materialien wie etwa beispielsweise Nickel.
  • Eine externe Elektrodeneinheit 12, die aus einer flexiblen Phosphorbronzeplatte bestehen kann, ist so angebracht, dass sie die Lichtbogenröhre 9 über den Umfang hinweg teilweise abdeckt. Eine Zufuhrleitung 13 ist von der externen Elektrodeneinheit 12 herausgeführt. Ein dielektrisches Glied 14 ist zwischen der Lichtbogenröhre 9 und der externen Elektrodeneinheit 12 angeordnet und bedeckt etwa die Hälfte des Umfangs der Lichtbogenröhre 9. Das dielektrische Glied 14 wird von der externen Elektrodeneinheit 12 gegen die Außenwand der Lichtbogenröhre 9 gedrückt. Die Zahl 15 bezeichnet die auf der Innenwandoberfläche der Lichtbogenröhre 9 vorgesehene Leuchtstoffschicht.
  • Die Phosphorbronzeplatte, die die externe Elektrodeneinheit 12 bildet, weist mehrere Umfangstrännuten 12a auf, um mit mehreren in der Röhrenachsenrichtung getrennten externen Elektroden 12b versehen zu werden. Da die mehreren externen Elektroden 12b in der Röhrenachsenrichtung durch ein Paar Verknüpfungsabschnitte 12c verknüpft sind, wird außerdem die Integrität der externen Elektrodeneinheit 12 bewahrt. Jede der externen Elektroden 12b weist einen durchgehenden Abschnitt 12d auf, der eine Fortsetzung der Außenwandoberfläche der Lichtbogenröhre 9 ist, wodurch eine konkav-konvexe Querschnittsform ausgebildet wird. Die Verknüpfungsabschnitte 12c verbinden die externen Elektroden 12 eines von dem durchgehenden Abschnitt 12d verschiedenen Abschnitts elektrisch.
  • Gemäß dieser Konfiguration fungiert die externe Elektrodeneinheit 12 als eine externe Elektrode durch das dielektrische Glied 14 nur an den durchgehenden Abschnitten 12d, die an mehreren Stellen entlang der Achse der Röhre diskontinuierlich angeordnet sind.
  • 4 ist eine schematische Zeichnung, die die Entladungslampeneinrichtung der obigen Konfiguration mit einer angeschlossenen Vorschaltgeräteschaltung 16 zeigt. Eine hochfrequente Rechteckwellenspannung wird zwischen der internen Elektrode 10 und der externen Elektrodeneinheit 12 von der Vorschaltgeräteschaltung 16 angelegt. Aufgrund dessen wird eine hochfrequente Spannung durch das Glas der Lichtbogenröhre 9, das ein Dielektrikum ist, an das Xenon-Argon-Gasgemisch in der Lichtbogenröhre 9 angelegt und es kommt zu einer Entladung. Das Xenon-Argon-Gasgemisch wird durch diese Entladung ionisiert und angeregt und emittiert ultraviolettes Licht, das auf die Leuchtstoffschicht 15 abstrahlt und so sichtbares Licht erzeugt.
  • Die Funktionsweise des Entladungslampenvorschaltgeräts in 1 wird unter Bezugnahme auf das Wellenformdiagramm von 2 erläutert. Mit dem Ansteigen des Dimmersignals Vdim wird die Rechteckwellenerzeugungsschaltung 1 von einem von einer Rechteckwellenrücksetzschaltung 7 ausgegebenen Rechteckwellenrücksetzsignal R1 zurückgesetzt. Wie durch die Wellenform (c) in 2 gezeigt, beginnt deshalb das Rechteckwellensignal Vp nach einer Zeit t nach dem Ansteigen des Dimmersignals Vdim wieder zu schwingen. Die Ansteuersignalerzeugungsschaltung 2 extrahiert einen Abschnitt des Rechteckwellensignals Vp auf der Basis des Dimmersignals Vdim und arbeitet wie folgt, um ihn als Ansteuersignal VL auszugeben.
  • Die Ansteuersignalerzeugungsschaltung 2 beginnt mit dem Extrahieren des Rechteckwellensignals Vp zu dem Zeitpunkt, wenn das Dimmersignal Vdim eingeschaltet wird. Und zu dem Zeitpunkt, wenn das Dimmersignal Vdim und das Rechteckwellensignal Vp beide abgeschaltet worden sind, endet die Extraktion des Rechteckwellensignals. Die Wellenform (d) in 2 zeigt das Ansteuersignal VL, das auf diese Weise ausgebildet worden ist, und seine Beziehung zu dem Dimmersignal Vdim und dem Rechteckwellensignal Vp. Der Start des Ansteuersignals VL fällt mit der zeitlichen Steuerung zusammen, wenn das Rechteckwellensignal Vp, das durch das Ansteigen des Dimmersignals Vdim zurückgesetzt worden ist, wieder zu schwingen beginnt. Wenn das Rechteckwellensignal Vp beim Abfallen des Dimmersignals Vdim aus ist, wird das Ansteuersignal VL zu diesem Zeitpunkt beendet. Wenn das Rechteckwellensignal Vp bei dem Abfallen des Dimmersignals Vdim eingeschaltet ist, fällt die Beendigung des Ansteuersignals VL mit der zeitlichen Steuerung zusammen, dass das Rechteckwellensignal Vp abgeschaltet wird. Deshalb wird die letzte Rechteckwelle nicht in der Mitte durchgeschnitten.
  • Da das Ansteuersignal VL wie oben beschrieben ausgebildet wird, kann die Dimmerfrequenz frei eingestellt werden, ohne dass die Extraktion des Rechteckwellensignals Vp in der Mitte durch eine eingeschaltete Wellenform beginnt und ohne dass sie in der Mitte durch eine eingeschaltete Wellenform endet. Dies unterdrückt dadurch das Flimmern der Entladungslampe, das verursacht wird durch unvollständige Wellenformen des Ansteuersignals VL. Da das Rechteckwellensignal Vp zu Beginn der Periode zurückgesetzt wird, in der das Dimmersignal Vdim eingeschaltet ist, ist außerdem die Phase des Rechteckwellensignals Vp konstant bezüglich des Beginns der Periode, in der das Dimmersignal Vdim eingeschaltet ist. Selbst wenn die Frequenz des Rechteckwellensignals Vp kein ganzzahliges Vielfaches des Dimmersignals Vdim ist, ist deshalb die Wellenanzahl des extrahierten Rechteckwellensignals Vp für Dimmersignale Vdim mit einem konstanten Tastverhältnis konstant. Das heißt, es kommt zu keiner Fluktuation bei der Wellenzahl des Ansteuersignals VL, und das Flimmern des von der Entladungslampe emittierten Lichts wird eliminiert.
  • Hinsichtlich der Rechteckwellenerzeugungsschaltung 1 und der Rechteckwellenrücksetzschaltung 7 in dem in 1 gezeigten Entladungslampenvorschaltgerät ist in 5A eine erste spezifische Beispielkonfiguration gezeigt. 5A ist eine beispielhafte Konfiguration, bei der die Rechteckwellenerzeugungsschaltung 1a unter Verwendung einer Zeitgeberschaltung 17 aufgebaut ist. Das Rechteckwellensignal Vp wird auf der Basis des Betriebs eines CR-Oszillators und der Zeitgeberschaltung 17 gemäß einem veränderlichen Widerstand 18 und einem Kondensator 19 ausgegeben. Der CR-Oszillator ist definiert als ein Oszillator, bei dem eine Frequenz durch einen Kondensator und einen Widerstand bestimmt wird. Die Rechteckwellenrücksetzschaltung 7 besteht aus einer Differentialschaltung 20 und einem Schaltelement 21. Das Dimmersignal Vdim wird in die Differentialschaltung 20 eingegeben, und das Schaltelement 21 wird von dem Ausgangssignal von der Differentialschaltung 20 angesteuert. Der Knoten zwischen dem veränderlichen Widerstand 18 und dem Kondensator 19, der den CR-Oszillatorabschnitt darstellt, ist über das Schaltelement 21 geerdet. Das durch Differenzieren des Ansteigens des Dimmersignals Vdim mit der Differentialschaltung 20 erhaltene Ausgangssignal bewirkt, dass das Schaltelement 21 vorübergehend leitet und der Knoten zwischen dem veränderlichen Widerstand 18 und dem Kondensator 19 mit dem Massepotential verbunden wird. Dies bewirkt, dass der Kondensator 19 seine elektrische Ladung entlädt und der CR-Oszillator zurückgesetzt wird, als Ergebnis dessen das Ausgangssignal des Rechteckwellensignals Vp zurückgesetzt wird.
  • Eine zweite Beispielkonfiguration der Rechteckwellenerzeugungsschaltung 1 ist in 5B gezeigt. 5B ist eine Beispielkonfiguration unter Verwendung eines astabilen Multivibrators für die Rechteckwellenerzeugungsschaltung 1b. Die Rechteckwellenrücksetzschaltung 7 ist die gleiche wie die in der Konfiguration in 5A. Der Knoten zwischen einem veränderlichen Widerstand 22 und einem Kondensator 23, die einen CR-Oszillator in dem astabilen Multivibrator bilden, ist über das Schaltelement 21 geerdet, das die Differentialschaltung 20 darstellt. Wie bei der in 5A gezeigten Konfiguration wird das Schaltelement 21 als Reaktion auf das Ansteigen des Dimmersignals Vdim leitend und der Betrieb des CR-Oszillators wird zurückgesetzt, was dazu führt, dass das Ausgangssignal des Rechteckwellensignals Vp zurückgesetzt wird.
  • Der Effekt der obigen Konfigurationen kann ungeachtet davon erhalten werden, ob die in der Rechteckwellenerzeugungsschaltung 1 enthaltene Oszillationsschaltung vom selbstangeregten Typ oder vom extern angeregten Typ ist. Hinsichtlich des Kompensierens der Instabilität bei Starten der Schwingung jedoch ist bei der obigen Konfiguration ein selbstangeregter Typ effektiver.
  • Als nächstes wird die Funktionsweise der Ausgangsrücksetzschaltung 8 erläutert. Wie oben festgestellt gibt die Ausgangsrücksetzschaltung 8 ein Ausgangsrücksetzsignal R2 als Reaktion auf das Abfallen eines Dimmersignals Vdim an den Schaltkreis 3 aus. Dies funktioniert, um die unkontrollierten Schwingungen zu unterdrücken, die durch eine unregulierte Spannungsresonanz verursacht werden, die unmittelbar nach der Beendigung des Ansteuersignals VL auftritt, wenn ein Impulstransformator 4 veranlasst wird, als Reaktion auf das Ansteuersignal VL über den Schaltkreis 3 zu arbeiten. Zur Erläuterung dieses Betriebs wird unter Bezugnahme auf 6 zuerst ein spezifisches Schaltungskonfigurationsbeispiel der Ansteuersignalerzeugungsschaltung 2, des Schaltkreises 3 und der Ausgangsrücksetzschaltung 8 erläutert.
  • In 6 sind die Hauptelemente, die die Ansteuersignalerzeugungsschaltung 2 bilden, eine Flipflopschaltung 24, eine NAND-Schaltung 25 und eine OR-Schaltung 26. Die Hauptelemente, die den Schaltkreis 3 bilden, sind NPN-Transistoren 27 und 28 und FETs 29 und 30. Die Hauptelemente, die die Ausgangsrücksetzschaltung 8 darstellen, sind ein NPN-Transistor 31 und eine Differentialschaltung 32. Die Wellenformen dieser Einheiten sind in 7 gezeigt.
  • Das Dimmersignal Vdim (a) wird in den Datenanschluss der Flipflopschaltung 24 eingegeben, und das Rechteckwellensignal Vp (b) wird am Taktimpulsanschluss eingegeben. Der nichtinvertierte Ausgang der Flipflopschaltung 24 ist durch eine Wellenform (c) in 7 gezeigt, und der invertierte Ausgang ist durch eine Wellenform (d) in 7 gezeigt. Der nichtinvertierte und invertierte Ausgang der Flipflopschaltung 24 werden jeweils einer Eingangsseite einer NAND-Schaltung 25 und einer Seite einer OR-Schaltung zugeführt. Das Rechteckwellensignal VP wird auf anderen Seiten der NAND-Schaltung 25 und der OR-Schaltung 26 eingegeben.
  • Die NAND-Schaltung 25 und die OR-Schaltung 26 geben jeweils ein Ansteuersignal VL1 und ein Ansteuersignal VL2 aus, wie durch die Wellenformen (e) und (f) in 7 gezeigt. Es sei angemerkt, dass, weil die NPN-Transistoren 27 und 28 als Schalter zum Ansteuern der FETs 29 und 30 verwendet werden, die Polarität der Ansteuersignale VL1 und VL2 für das Rechteckwellensignal Vp (b) in 7 umgekehrt wird. Die Ansteuersignale VL1 und VL2 werden jeweils in die Basen der NPN-Transistoren 27 und 28 eingegeben, und die FETs 29 und 30 werden durch diese Schaltoperation abwechselnd angesteuert. Das Ergebnis ist, dass die in 7 gezeigte Rechteckwellenwechselspannung (h) an die Primärseite des Impulstransformators 4 angelegt wird.
  • Das invertierte Ausgangssignal der Flipflopschaltung 24 wird an die Ausgangsrücksetzschaltung 8 angelegt und wird nach dem Durchlaufen der Differentialschaltung 32 an den NPN-Transistor 31 angelegt. Deshalb wird ein impulsförmiges Ausgangsrücksetzssignal R2 wie das als Wellenform (g) in 7 gezeigte von der Ausgangsrücksetzschaltung 8 an den NPN-Transistor 27 angelegt. Da das Ansteigen des invertierten Ausgangssignals der Flipflopschaltung 24 der Beendigung des Ansteuersignals VL2 entspricht, wird zum Zeitpunkt der Beendigung der Rechteckwellenwechselspannung (h) in 7 der FET 29 zu dem gleichen Zeitpunkt, wie der FET 30 abgeschaltet wird, vorübergehend eingeschaltet. Deshalb wird unmittelbar nach der Beendigung der Rechteckwellenwechselspannung eine (der Einfachheit halber als „R2" bezeichnete) impulsförmige Rücksetzschaltung an die Primärseite des Impulstransformators angelegt. Diese setzt das Sekundärausgangssignal des Impulstransformators zurück. Diese Operation wird unter Bezugnahme auf die 8 und 9 erläutert.
  • Die Sekundärausgangswellenform des Impulstransformators 4 ist in 8 durch (a) gezeigt. Eine Wellenform (b) zeigt eine Ansteuerspannung des FET 29, eine Wellenform (c) eine Ansteuerspannung des FET 30 und eine Wellenform (d) das Dimmersignal Vdim. Das Ausgangsrücksetzsignal R2 wird nach der Rechteckwellenform der Ansteuerspannung des FET 29 angehängt. Die Wellenformen (a) bis (d) in 9 entsprechen mit Ausnahme der Hinzufügung des Ausgangsrücksetzsignals R2 jenen in 8.
  • Die Sekundärseite des Impulstransformators 4 befindet sich in einem geladenen Zustand, wenn die Ansteuerspannung (c) des FET 30 als Reaktion auf die Beendigung des Dimmersignals Vdim (d) ansteigt, und die Ladung wird durch Abschalten des FET 30 umgekehrt. Im Fall von 9 werden deshalb die unkontrollierten Schwingungen mit der in 9 durch (a) gezeigten Wellenform des Sekundärseitenausgangssignals des Impulstransformators erzeugt. Im Gegensatz dazu wird im Fall von 8 aufgrund der Existenz des Ausgangsrücksetzsignals R2 der FET 29 zum gleichen Zeitpunkt, wie der FET 30 abgeschaltet wird, vorübergehend eingeschaltet, und eine Ladung wird entladen, und somit wird der Sekundärseitenausgang des Impulstransformators zurückgesetzt. Deshalb werden unkontrollierte Schwingungen unterdrückt, wie in 8 durch (a) gezeigt. Der Ausdruck „Zurücksetzen" bedeutet hier nicht notwendigerweise, dass die Ladung sofort 100% entladen wird und der Sekundärseitenausgang des Impulstransformators einen vollständigen Zustand einer Spannung von 0 erreicht. Er bedeutet hauptsächlich, dass die Ladung in einem kurzen Zeitraum ausreichend entladen wird und das Ausgangssignal vom Impulstransformator auf ein Niveau gedämpft wird, das eine Wellenform erreicht, mit der an dem hinteren Ende des Ausgangssignals des Impulstransformators keine irrtümlichen Entladungen auftreten.
  • Die Zeit, während der der FET 29 eingeschaltet ist, das heißt, die Breite des Ausgangsrücksetzsignals R2, variiert in Abhängigkeit von solchen Faktoren wie Lampenkapazität, Transformatorübersetzungsverhältnis und Widerstandswert, doch wird bevorzugt, dass sie gleich oder weniger als ein Viertel der Wellenform der Periode des Ansteuersignals VL beträgt, weil die Ladung umgekehrter Polarität sich aufbaut, wenn sie zu lang ist. Es gibt keine bestimmte Untergrenze, da ein adäquater Effekt selbst für kurze Werte erhalten werden kann, um aber einen Effekt zu erzielen, der ausreicht, um die Ladung freizugeben, wird ein Wert von mindestens einem Achtel bevorzugt.
  • Auf diese Weise können durch Bereitstellen der Ausgangsrücksetzschaltung 8 die unkontrollierten Schwingungen, die an dem Sekundärseitenausgang des Impulstransformators 4 aufgrund der Beendigung des Ansteuersignals VL für jede Periode des Dimmersignals Vdim auftreten können, unterdrückt werden, was einen viel größeren Effekt beim Verhindern des Flimmerns ermöglicht. Je nach den Einstellungen verschiedener Bedingungen jedoch ist es selbst ohne Verwendung der Ausgangsrücksetzschaltung 8 möglich, das Flimmern auf innerhalb eines Bereichs zu unterdrücken, der hinsichtlich praktischer Anwendung keine Probleme bereitet, indem lediglich die Erzeugung des Ansteuersignals VL durch die Ansteuersignalerzeugungsschaltung 2 und die Rechteckwellenrücksetzschaltung 7 optimiert wird.
  • Der operationale Effekt der Bereitstellung der Ausgangsrücksetzschaltung 8 setzt zudem nicht die Bereitstellung der Rechteckwellenrücksetzschaltung 7 voraus. Zudem ist es keine essentielle Voraussetzung, dass die Ansteuersignalerzeugungsschaltung 2 die zeitliche Steuerung vor und hinter dem Ansteuersignal VL steuert, so dass keine der Wellenformen in der Mitte durchgeschnitten wird. Selbst wenn andere Verfahren zum Erzeugen des Ansteuersignals VL verwendet werden, tritt die durch die Ausgangsrücksetzschaltung 8 für die unkontrollierten Schwingungen bereitgestellte Unterdrückung nach der Beendigung jeder Periode jeder Rechteckwellenformspannung auf, wodurch Flimmern effektiv unterdrückt wird.
  • Es sei angemerkt, dass der operationale Effekt der Ausgangsrücksetzschaltung 8 besonders effektiv ist, wenn sie so konfiguriert ist, dass die Beendigung des Ansteuersignals VL mit der Beendigung der eingeschalteten Wellenform des Rechteckwellensignals Vp synchronisiert ist. Mit anderen Worten verhindert sie das Flimmern, das selbst dann auftritt, wenn eine Verhinderung für das Flimmern vorgesehen ist, das auftritt, wenn die Wellenform bei der Beendigung des Ansteuersignals VL nicht beendet ist, wodurch man ein Vorschaltgerät erhält, bei dem Flimmern mit sehr hoher Genauigkeit unterdrückt wird.
  • Folgendes ist ein spezifisches Konfigurationsbeispiel für die Signale in einer Konfiguration eines Entladungslampenvorschaltgeräts:
    Frequenz des Rechteckwellensignals Vp: 10 bis 50 kHz
    Frequenz des Dimmersignals Vdim: 100 bis 300 Hz
    Impulstransformatoreingang: 8 bis 15 V
    Impulstransformatorausgang: Vp–p = 2,0 kV (± 1,0 kV)
  • Um die Einrichtung stabil zu betreiben, wird außerdem bevorzugt, dass die Frequenz des Dimmersignals Vdim konstant ist.
  • Die oben beschriebene Konfiguration eines Vorschaltgeräts kann auf jede Art von Entladungslampe angewendet werden, die eine dielektrische Barrierenentladung verwendet. Sie eignet sich jedoch insbesondere für quecksilberfreie Entladungslampen (womit solche gemeint sind, die als die Hauptemission der Entladungslampe keine Quecksilberlinienspektren aufweisen).

Claims (7)

  1. Entladungslampenvorschaltgerät, das folgendes umfasst: eine Rechteckwellenerzeugungsschaltung, die ein Rechteckwellensignal mit einer vorbestimmten Frequenz erzeugt; eine Ansteuersignalerzeugungsschaltung, in die das Rechteckwellensignal und ein Dimmersignal einer PWM-Wellenform mit einer Frequenz, die niedriger ist als die des Rechteckwellensignals, eingegeben werden und die als ein Ansteuersignal ein Ausgangssignal ausgibt, das erhalten wird durch Extrahieren des Rechteckwellensignals für eine Periode entsprechend einer Periode, in der das Dimmersignal eingeschaltet ist; und einen Impulstransformator, in dem eine Rechteckwellenwechselspannung auf der Basis des Ansteuersignals an die Primärseite angelegt wird und die Rechteckwellenwechselspannung heraufgesetzt und an eine Entladungslampe angelegt wird; wobei eine Ausgangsrücksetzschaltung vorgesehen ist, um eine Impulsspannung in Phase mit der Rechteckwellenwechselspannung an den Impulstransformator unmittelbar nach dem Ende der Rechteckwellenwechselspannung als Reaktion auf die Beendigung der EIN-Periode des Dimmersignals einzugeben, wobei das Sekundärseitenausgangssignal des Impulstransformators durch Anlegen der Impulsspannung gedämpft wird.
  2. Entladungslampenvorschaltgerät nach Anspruch 1, weiterhin mit einem zweiten Schaltkreis, der zwischen die Ansteuersignalerzeugungsschaltung und den Impulstransformator eingefügt ist und zwei Schaltelemente aufweist, die als Reaktion auf das Ansteuersignal abwechselnd angesteuert werden; wobei durch das Eingeben des Ausgangssignals der Schaltelemente in den Impulstransformator die Rechteckwellenwechselspannung an den Impulstransformator angelegt wird und wobei die Ausgangsrücksetzschaltung ein Ausgangsrücksetzsignal liefert, dass das Ansteuerelement vorübergehend ansteuert, das nicht unmittelbar vor dem Ende der Rechteckwellenwechselspannung angesteuert wurde.
  3. Entladungslampenvorschaltgerät nach Anspruch 2, wobei die Ausgangsrücksetzschaltung weiterhin eine zweite Differentialschaltung umfasst, in die das Ansteuersignal eingegeben wird und in der das Ausgangssignal der zweiten Differentialschaltung als das Ausgangsrücksetzsignal geliefert wird.
  4. Entladungslampenvorschaltgerät nach Anspruch 2, wobei die Impulsbreite des Ausgangsrücksetzsignals nicht größer ist als ein Viertel einer Periode der Wellenform des Ansteuersignals.
  5. Entladungslampenvorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Rechteckwellenerzeugungsschaltung eine Zeitgeberschaltung enthält.
  6. Entladungslampenvorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Entladungslampe eine Entladungslampe vom Typ mit externer Elektrode ist, bei der mindestens eine Elektrode der Entladungslampe an einer Außenfläche einer Lichtbogenröhre vorgesehen ist.
  7. Entladungslampenvorschaltgerät nach Anspruch 6, wobei das Entladungsmaterial der Entladungslampe ein seltenes Gas enthält.
DE60302198T 2002-05-31 2003-05-28 Elektronisches Vorschaltgerät Expired - Lifetime DE60302198T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002160403 2002-05-31
JP2002160403 2002-05-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60302198D1 DE60302198D1 (de) 2005-12-15
DE60302198T2 true DE60302198T2 (de) 2006-07-27

Family

ID=29545580

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60305576T Expired - Lifetime DE60305576T2 (de) 2002-05-31 2003-05-28 EVG mit Dimmung für Entladungslampe
DE60302198T Expired - Lifetime DE60302198T2 (de) 2002-05-31 2003-05-28 Elektronisches Vorschaltgerät

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60305576T Expired - Lifetime DE60305576T2 (de) 2002-05-31 2003-05-28 EVG mit Dimmung für Entladungslampe

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6788006B2 (de)
EP (2) EP1427264B1 (de)
KR (1) KR100483942B1 (de)
CN (1) CN100482029C (de)
DE (2) DE60305576T2 (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005071857A (ja) * 2003-08-26 2005-03-17 Harison Toshiba Lighting Corp 誘電体バリア放電ランプ点灯装置
TWI229573B (en) * 2003-12-10 2005-03-11 Li Shiou Ying Digital dimming control device and control method thereof
US20060017398A1 (en) * 2004-06-23 2006-01-26 Sanyo Tecnica Co., Ltd. High-intensity discharge lamp lighting apparatus and lighting driving method therefor
CN101053283A (zh) * 2005-05-13 2007-10-10 松下电器产业株式会社 电介质阻挡放电灯点灯装置
DE102005037352A1 (de) * 2005-08-08 2007-02-15 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betrieb mindestens einer dielektrisch behinderten Entladungslampe
WO2007073615A1 (fr) * 2005-12-27 2007-07-05 Waikei Huen Circuit électronique de lampe à halogénures métalliques
JP4710842B2 (ja) * 2006-03-31 2011-06-29 ウシオ電機株式会社 希ガス蛍光ランプ点灯装置
US20090243506A1 (en) * 2006-04-06 2009-10-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and device for driving a lamp
US7649327B2 (en) * 2006-05-22 2010-01-19 Permlight Products, Inc. System and method for selectively dimming an LED
JP2009540495A (ja) * 2006-06-09 2009-11-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ランプ駆動装置及び方法
US8487540B2 (en) 2007-12-14 2013-07-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Variable light-level production using different dimming modes for different light-output ranges
CN101919318A (zh) * 2008-02-08 2010-12-15 夏普株式会社 照明装置和显示装置
US8138676B2 (en) * 2008-12-01 2012-03-20 Mills Robert L Methods and systems for dimmable fluorescent lighting using multiple frequencies
WO2011066402A2 (en) * 2009-11-24 2011-06-03 Roderick Bacon Switched-mode pwm regulator with ramp reset
TWI439179B (zh) * 2010-09-29 2014-05-21 Young Lighting Technology Corp 燈具及其照明系統與驅動方法
US9113521B2 (en) 2013-05-29 2015-08-18 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source
US9247608B2 (en) 2013-11-08 2016-01-26 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source
US9565731B2 (en) 2015-05-01 2017-02-07 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source
WO2016205761A1 (en) 2015-06-19 2016-12-22 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source
EP3513627B1 (de) 2016-09-16 2022-09-07 Lutron Technology Company LLC Laststeuerungsvorrichtung für eine leuchtdiodenlichtquelle mit verschiedenen betriebsarten

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4210846A (en) * 1978-12-05 1980-07-01 Lutron Electronics Co., Inc. Inverter circuit for energizing and dimming gas discharge lamps
DE3315793A1 (de) 1983-04-30 1984-10-31 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Schaltungsanordnung zur helligkeitssteuerung von leuchtstofflampen
US4998046A (en) * 1989-06-05 1991-03-05 Gte Products Corporation Synchronized lamp ballast with dimming
JPH04253194A (ja) 1991-01-28 1992-09-08 Matsushita Electric Works Ltd 可変色放電灯点灯装置
JPH06243987A (ja) * 1993-02-15 1994-09-02 Hitachi Ltd 放電灯点灯装置
US5371439A (en) * 1993-04-20 1994-12-06 The Genlyte Group Incorporated Electronic ballast with lamp power regulation and brownout accommodation
US5583402A (en) * 1994-01-31 1996-12-10 Magnetek, Inc. Symmetry control circuit and method
KR0149315B1 (ko) * 1995-09-04 1998-12-15 김광호 전자식 안정기의 연속 피드백 제어 시스템과 그 제어 방법
US5612595A (en) * 1995-09-13 1997-03-18 C-P-M Lighting, Inc. Electronic dimming ballast current sensing scheme
JP3257505B2 (ja) * 1998-03-31 2002-02-18 株式会社村田製作所 圧電トランスインバータ
US6153962A (en) * 1998-09-21 2000-11-28 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric transformer inverter
US6331748B1 (en) * 1998-12-21 2001-12-18 Dongil Technology Ltd. Driving circuit of a piezo-ceramic transformer capable of controlling an input voltage and a dimming control method thereof
DE19903015A1 (de) 1999-01-26 2000-08-03 Vogt Electronic Ag Dimmbares Vorschaltgerät für Kaltkathoden-Fluoreszenzlampen
JP2001148296A (ja) 1999-11-19 2001-05-29 Sanken Electric Co Ltd チョッパとインバータとの組合せ電源装置
JP2001267093A (ja) 2000-03-17 2001-09-28 Harison Toshiba Lighting Corp 放電灯点灯装置
JP3446099B2 (ja) 2000-05-10 2003-09-16 ハリソン東芝ライティング株式会社 放電灯点灯装置
JP2002075684A (ja) 2000-08-30 2002-03-15 Harison Toshiba Lighting Corp 放電灯駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6788006B2 (en) 2004-09-07
KR20030094010A (ko) 2003-12-11
DE60302198D1 (de) 2005-12-15
CN100482029C (zh) 2009-04-22
EP1427264A2 (de) 2004-06-09
EP1370122A3 (de) 2004-03-10
EP1370122A2 (de) 2003-12-10
DE60305576D1 (de) 2006-07-06
US20030222593A1 (en) 2003-12-04
DE60305576T2 (de) 2006-11-02
CN1462169A (zh) 2003-12-17
EP1427264B1 (de) 2005-11-09
KR100483942B1 (ko) 2005-04-19
EP1370122B1 (de) 2006-05-31
EP1427264A3 (de) 2004-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60302198T2 (de) Elektronisches Vorschaltgerät
DE69828320T2 (de) Hinterbeleuchtungsschaltung für eine LCD Anzeige
DE4332059B4 (de) Vorschaltgerät zur Helligkeitssteuerung von Entladungslampen
DE102005006587B4 (de) Wechselrichter insbesondere für eine konstante Lichtabgabe einer Kaltkathodenfluoreszenzlampe und Verfahren zum Betrieb dieses Wechselrichters
DE102010009843A1 (de) Resonanzübergangs-Boost-Leistungsschaltung mit kritischer Konduktion
DE602005000801T2 (de) Apparat zum Betreiben einer Entladungslampe für den Betrieb mehrerer Lampen
DE3905715A1 (de) Verfahren und ballastschaltung zum betreiben einer gasentladungslampe
DE3623306A1 (de) Entladungslampen-treiber
DE19935834A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Eliminieren von Nachleuchtbildern in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
DE10220509A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Hochdruckgasentladungslampe
DE19711183A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betrieb mindestens einer Entladungslampe
DE10215563A1 (de) Dimm- und Flackerverhinderungs-Steuerschaltung für eine Kaltkathodenfluoreszenzlampe
DE102004010167B4 (de) Fernsehgerät und Kaltkathodenröhren-Dimmer
WO1998048597A1 (de) Schaltungsanordnung zum dimmbaren betrieb einer leuchtstofflampe
EP2417837B1 (de) Schaltungsanordnung und verfahren zum betreiben einer hochdruckentladungslampe
WO2014117905A1 (de) Schaltungsanordnung und verfahren zum betreiben und dimmen mindestens einer led
DE4005665C2 (de)
DE2304944C3 (de)
DE102007002914A1 (de) Schaltung zur Anpassung des Lampenstroms einer Anzahl von kaltkathodischen Fluoreszenzlampen
EP1202613B1 (de) Betriebsgerät für mindestens eine elektrische Lampe mit Steuereingang und Betriebsverfahren für elektrische Lampen an einem derartigen Betriebsgerät
DE4117563C2 (de) Impulsgeneratorschaltung für Zeilenauswahlimpulse und Verfahren zur Erzeugung dieser Impulse
EP1124406B1 (de) Betriebsverfahren für eine Entladungslampe mit mindestens einer dielektrisch behinderten Elektrode
DE60216814T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur dimmung von hid lampen
DE4218647A1 (de) Hochspannungs-entladungslampeneinrichtung
EP2232956A1 (de) Elektronisches vorschaltgerät und verfahren zum ansteuern mindestens einer lichtquelle

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: PANASONIC CORP., KADOMA, OSAKA, JP