EP0457242B1 - Lampe de décharge à haute intensité sans électrode avec coupleur à raccorder à un générateur à micro-ondes - Google Patents

Lampe de décharge à haute intensité sans électrode avec coupleur à raccorder à un générateur à micro-ondes Download PDF

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EP0457242B1
EP0457242B1 EP19910107718 EP91107718A EP0457242B1 EP 0457242 B1 EP0457242 B1 EP 0457242B1 EP 19910107718 EP19910107718 EP 19910107718 EP 91107718 A EP91107718 A EP 91107718A EP 0457242 B1 EP0457242 B1 EP 0457242B1
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EP
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lamp
coupler
helical
capsule
envelope
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English (en)
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Walter P. Lapatovich
Timothy Fohl
Joseph M. Proud
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Osram Sylvania Inc
Original Assignee
Osram Sylvania Inc
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/24—Circuit arrangements in which the lamp is fed by high frequency ac, or with separate oscillator frequency

Claims (22)

  1. Lampe dépourvue d'électrode comprenant :
    a) une ampoule (20) optiquement transparente et transmettant les fréquences radio-électriques ayant une paroi intérieure enfermant un volume (22) de remplissage de la lampe, la dite ampoule ayant une première extrémité de couplage (58) et une deuxième extrémité de couplage (54) ;
    b) un remplissage (24) de la lampe enfermé dans le volume (27) de remplissage de la lampe excitable par une énergie à fréquence radio-électrique de telle façon que le dit remplissage de la lampe émette un rayonnement visible ;
    c) un premier moyen de couplage (18) positionné à la première extrémité de couplage (58) de la dite ampoule (20) ;
    d) un deuxième moyen de couplage (44) positionné à la deuxième extrémité de couplage (54) de la dite ampoule,
    les dits premier et deuxième moyens de couplage (18, 44) couplant l'énergie à fréquence radio-électrique au remplissage de la lampe par ondes évanescentes de manière à exciter le remplissage (24) de la lampe et engendrer l'émission d'une lumière visible (48),
       caractérisée en ce que
    la dite ampoule (20) de la lampe a une longueur interne (48) approximativement égale au quart d'une longueur d'onde compressée du guide de la puissance d'entrée (11).
  2. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 1, comprenant, en outre :
       e) un moyen (12) pour engendrer un signal à fréquence radioélectrique et pour coupler ce signal aux dits premier et deuxième moyens de couplage (18, 44).
  3. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que la dite ampoule (20) a un diamètre interne (50) suffisamment étroit pour supprimer les turbulences radiales à la température et à la pression de fonctionnement.
  4. Lampe dépourvue d'électrode selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la dite ampoule (20) détermine un volume cylindrique fermé ayant une longueur interne (48) inférieure à 10,0 mm, un diamètre interne (50) inférieur à 2,0 mm, et un diamètre externe (52) inférieur à 3,0 mm, volume duquel la dite première extrémité de couplage (58) fait saillie axialement et la dite deuxième extrémité de couplage (54) fait saillie de l'extrémité opposée.
  5. Lampe dépourvue d'électrode selon au moins une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre :
       f) un boîtier réfléchissant (26) ayant une paroi intérieure de boîtier réfléchissante déterminant une cavité de réflexion (30), la dite ampoule (20) étant positionnée à l'intérieur de la dite cavité de réflexion (30).
  6. Lampe dépourvue d'électrode selon l'une des revendications précédentes 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, une lentille (32) couvrant la cavité de réflexion (30) pour enfermer l'ampoule (20).
  7. Lampe dépourvue d'électrode selon au moins une des revendications précédentes 1 à 6, caractérisée en ce que la lampe est un projecteur ayant un réflecteur (26) et une lentille (32) conçus optiquementpour recevoir la lumière engendrée par l'ampoule (20) pour projeter un faisceau de forme déterminée pour l'éclairage des véhicules.
  8. Lampe dépourvue d'électrode selon au moins une des revendications précédentes 1 à 7, caractérisée en ce que le remplissage (24) de la lampe comprend substantiellement du néon avec une addition de mercure.
  9. Lampe dépourvue d'électrode selon au moins une des revendications précédentes 1 à 8, caractérisée en ce que l'efficacité lumineuse de la lampe est supérieure à 100 lumens par Watt.
  10. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que :
       le dit premier moyen de couplage (18) est un coupleur hélicoïdal recevant une puissance d'entrée en micro-onde à une première extrémité et ayant une deuxième extrémité en regard d'un espace (46) contenant la dite ampoule (20),
       le dit deuxième moyen de couplage (44) est un coupleur hélicoïdal disposé coaxialement au premier coupleur hélicoïdal (18), recevant une puissance d'entrée en micro-ondes à une première extrémité et ayant une deuxième extrémité en regard de l'espace (46) contenant la dite ampoule (20) et en regard de la deuxième extrémité du premier coupleur,
       est prévue une plaque isolante (16), ayant un micro-striage (38) formé sur un premier côté destiné à recevoir une puissance d'entrée en micro-onde et délivrer la puissance reçue à la première extrémité du premier coupleur (18) et à la première extrémité du deuxième coupleur (44) et ayant une surface de masse formée sur un côté opposé.
  11. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 10 dans laquelle le premier coupleur hélicoïdal (18) et le deuxième coupleur hélicoïdal (44) ont le même sens de rotation.
  12. Lampe dépourvue d'électrode selon au moins une des revendications 10 et 11, caractérisée en ce que la deuxième extrémité du premier coupleur (18) et la deuxième extrémité du deuxième coupleur (44) sont séparées par l'espace (46) dont la distance est déterminée pour être approximativement égale au quart de la longueur d'onde compressée du guide de la puissance appliquée, g, comme déterminée par
    Figure imgb0007
     et équation 2 :   λ g = λ o p 2πa pour p<a
    Figure imgb0008
     où
       a est le rayon du coupleur hélicoïdal,
       b est le rayon d'un écran de masse extérieur, b étant bien plus grand que a,
       p est le pas ou l'intervalle entre les spires des coupleurs hélicoïdaux,
       λo est la longueur d'onde d'espace libre de la puissance appliquée, et
       λg est la longueur d'onde compressée du guide de la puissance appliquée.
  13. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 10, dans laquelle le premier coupleur hélicoïdal (18) et le deuxième coupleur hélicoïdal (44) sont électriquement couplés pour être déphasés de 180º lors de la délivrance de la puissance à l'ampoule (20).
  14. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 10, dans laquelle le premier coupleur hélicoïdal (18) détermine une onde électromagnétique compressée dont les composants du champ électrique sont substantiellement coaxiaux au premier coupleur (18).
  15. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 11, dans laquelle le premier coupleur hélicoïdal (18) détermine une onde électromagnétique compressée dont les composants du champ magnétique sont substantiellement coaxiaux à l'ampoule (20).
  16. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 10, dans laquelle le premier coupleur hélicoïdal (18) et le deuxième coupleur hélicoïdal (44) sont alimentés par une source unique (12) de puissance en micro-ondes, et l'entrée du premier coupleur (18) est séparée de l'entrée du deuxième coupleur (44) par une connexion électrique retardant la puissance pour le deuxième coupleur (44) de façon suffisante pour déterminer la tension au premier coupleur et la tension au deuxième coupleur pour être déphasées de 180º.
  17. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 10, dans laquelle le premier coupleur hélicoïdal (18) et le deuxième coupleur hélicoïdal (44) sont alimentés par une source unique (12) de puissance en micro-ondes à travers une ligne de transmission des micro-ondes, et l'entrée du premier coupleur (18) est séparée de l'entrée du deuxième coupleur (44) par une connexion électrique comprenant un transformateur symétriseur d'impédance entre la capsule de la lampe et la source de puissance en micro-ondes et la ligne de transmission appliquant la puissance à la lampe.
  18. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 7 ou 10, dans laquelle le premier coupleur hélicoïdal (18) et le deuxième coupleur hélicoïdal (44) sont alimentés par une source unique (12) de puissance en micro-ondes, et l'entrée du premier coupleur est séparée de l'entrée du deuxième coupleur par une ligne microstriée (38).
  19. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 10, dans laquelle le premier coupleur hélicoïdal (18) et le deuxième coupleur hélicoïdal (44) sont portés par une plaque isolante (16).
  20. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 10, dans laquelle l'ampoule (20) inclut au moins une projection de couplage mécanique (56, 60).
  21. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 17, dans laquelle la surface réfléchissante est une section de paraboloïde, et une partie de l'ampoule (20) est disposée au foyer de la paraboloïde.
  22. Lampe dépourvue d'électrode selon la revendication 17, dans laquelle la lentille (32) inclut des parties prismatiques prévues pour diriger la lumière dans une direction déterminée.
EP19910107718 1990-05-15 1991-05-13 Lampe de décharge à haute intensité sans électrode avec coupleur à raccorder à un générateur à micro-ondes Expired - Lifetime EP0457242B1 (fr)

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US523761 1995-09-05

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