JP2000509888A - 回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、供給電圧から周波数ｆを持つ高周波電流を発生するコンバータを有する、放電ランプに給電する回路装置であって、該コンバータは、前記放電ランプに給電する最中前記周波数ｆでもって交互に導通及び非導通にされる少なくとも一つのスイッチング素子を有する回路装置に関する。本発明によれば、更に前記回路装置に、前記スイッチング素子の導通期間の調整を通じて前記放電ランプにより消費される電力の低周波変調を行う回路部（Ｉ）が設けられる。これにより、光条及びモーディング等の放電ランプのプラズマにおける不安定性がかなりの程度まで抑制されることが実現される。

Description

【発明の詳細な説明】 回路装置 技術分野 本発明は、供給電圧から周波数ｆを持つ高周波電流を発生するコンバータを有 する、放電ランプに給電する回路装置であって、該コンバータは、前記放電ラン プに給電する最中前記周波数ｆで交互に導通及び非導通にされる少なくとも一つ のスイッチング素子を有する回路装置に関する。 本発明はまた、コンパクト蛍光ランプにも関する。 背景技術 このような回路装置は、ヨーロッパ特許出願公開第EP 0323676 A1号から既知 である。このような回路装置は、とりわけ、低圧水銀放電ランプを給電するのに 適している。周波数ｆは、しばしば、低圧水銀放電ランブの場合においては１０ ｋＨｚ程度が選択される。このような放電ランプの高周波給電の主要な利点は、 例えば、比較的高い発光効率（ｌｍ／Ｗ）である。 しかしながら、低圧水銀放電ランプの高周波動作の不利な点は、放電に不安定 性が生じ得ることであり、これは、例えば、光条又はモーディングの発生を引き 起こすかもしれない。ここで、“モーディング”は、放電ランプの光束の低周波 変動を意味すると理解されたい。 発明の開示 本発明の目的は、光条及びモーディング等の放電における不安定性をかなりの 程度まで抑制しながら高周波数で放電ランプに給電することを可能にする回路装 置を提供することにある。 本発明によれば、この目的のために、冒頭に記載の種の回路装置は、該回路装 置に前記スイッチング素子の導通期間の調整を通じて前記放電ランプにより消費 される電力の低周波変調を行う回路部Ｉが設けられることを特徴とする。ここで 、 スイッチング素子の導通期間は、該スイッチング素子が電流を通す時間間隔であ ると理解されたい。放電ランプにより消費される電力の低周波変調は、該放電ラ ンプの光束の低周波変調をもたらす。変調周波数の適切な選択を与えることによ り、放電ランプの光束は、前記低周波変調のサイクルにわたって当該光束の平均 値に等しいレベルで一定であるように人の目により知覚される。放電における不 安定性がスイッチング素子の導通期間の低周波変調によりかなりの程度まで抑制 されることが分かった。 前記低周波変調は、好ましくは、方形波形式のものである。この場合、回路部 Ｉは、交互に且つ低周波数で、第１の時間間隔の間スイッチング素子の導通期間 の調整を通じて放電ランプにより消費される電力を第１の値に設定し、第２の時 間間隔の間該スイッチング素子の導通期間の調整を通じて該放電ランプにより消 費される電力を第２の値に設定する手段を有する。このような低周波変調は、比 較的安価で単純な手段を用いて実現することができる。回路部Ｉに前記方形波変 調のデューティーサイクルを調整する手段が設けられる場合、該手段により放電 ランプの光束を調整することが可能である。 周波数ｆの値は同じままで前記スイッチング素子の導通期間を変更することが 可能である。しかしながら、しばしば、当該回路装置の構造は、前記スイッチン グ素子の導通期間の変更がまた周波数ｆの変更に至るような場合もある。 導通期間が一定の所定値に設定されるという点で前記二つの時間間隔の各々の 間放電ランプにより消費される電力のセッティングを実現することが可能である 。このアプローチは、しばしば、フィードフォワード(feedforward)として参照 される。しかしながら、当該回路装置の動作の向上を、電力制御装置の使用を通 じて達成することができる。比較的単純で信頼性のある電力制御装置を、当該回 路装置に前記導通期間の調整を通じて前記放電ランプにより消費される電力を略 々一定値に制御する電力制御機構を設けるという点で実現することができる。こ の電力制御装置は、前記第１の時間間隔の間前記スイッチング素子の導通期間の 調整を通じて前記放電ランプにより消費される電力の前記第１の値を第１の略々 一定値Ｐ１で制御し、前記第２の時間間隔の間前記導通期間の調整を通じて前記 放電ランプにより消費される電力の前記第２の値を第２の略々一定の値Ｐ２で制 御 する。このような電力制御装置は放電ランプのプラズマにおける不安定性の抑制 に重要な更なる貢献をもたらすことが分かった。 良好な結果が、前記コンバータがブリッジ回路を有する本発明による回路装置 で得られた。 本発明による回路装置は、例えば、ＬＣＤバックライトで使用される比較的薄 い低圧水銀放電ランプに給電するのに非常に適していることが分かった。 本発明による回路装置はまた、コンパクト蛍光ランプに給電するのにも非常に 適していることが分かった。この場合、当該回路装置は、好ましくは、放電容器 に接続され口金が設けられたハウジングにより包囲される空間内に組み込まれる 。 本発明は、図を参照してより詳細に説明されるであろう。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明による回路装置の一実施例の図である。 第２図は、時間の関数として第１図に示される回路装置の一部を形成する二つ のスイッチング素子各々の導通期間を示している。 第３図は、本発明による回路装置が設けられたコンパクト蛍光ランプの一部を 示している。 発明を実施するための最良の形態 第１図において、Ｋ１及びＫ２は、供給電圧源に接続するための端子である。 この供給電圧源は、第１図に示される実施例においてはＤＣ電圧源である。端子 Ｋ１及びＫ２は、二つのスイッチング素子Ｓ１及びＳ２の直列配置により相互接 続される。ＳＣは、周波数ｆでスイッチング素子Ｓ１及びＳ２を交互に導通させ るための制御信号を発生する回路部である。この目的のため、回路部ＳＣの第１ 及び第２の出力は、各々、スイッチング素子Ｓ１の制御電極及びスイッチング素 子Ｓ２の制御電極に結合されている。Ｉは、前記二つのスイッチング素子の導通 期間の低周波方形波変調を行う回路部である。好ましくは、回路部Ｉに、低周波 方形波変調のデューティーサイクルを調整する手段も設けられる。回路部Ｉの出 力は、回路部ＳＣの入力に結合される。スイッチング素子Ｓ２は、誘導素子Ｌ、 放電ランプを接続するための端子Ｋ３及びＫ４並びにコンデンサＣ４の直列配置 により分路される。放電ランプＬａが、端子Ｋ３及びＫ４に接続される。この放 電ランプＬａは、コンデンサＣ３により分路される。 第１図に示される回路装置の動作は以下の通りである。 端子Ｋ１及びＫ２が供給電圧源に接続された場合、回路部ＳＣは、スイッチン グ素子Ｓ１及びＳ２を交互に周波数ｆで交互に導通及び非導通させる。この結果 、周波数ｆを持つ高周波電流が、放電ランプを介して流れる。各スイッチング素 子は、回路部ＳＣにより導通され、次いで、時間間隔Ｔｏｎの間電流を通し、こ の時間間隔Ｔｏｎの終わりにおいて非導通にされる。スイッチング素子が非導通 にされた後、高周波電流は、他方のスイッチング素子の一部を形成するダイオー ドを介して流れる。前記他方のスイッチング素子は、前記ダイオードを介する電 流がゼロに等しくなってしまう前に導通される。この他方のスイッチング素子は 、前記ダイオードを介する電流がゼロになった後電流を通す。前記各スイッチン グ素子の導通期間は、回路部Ｉにより低周波数で方形波形状に変調される。この 結果、放電ランプにより消費される電力は、時間間隔Δｔ１の間導通期間Ｔｏｎ １に属する比較的高い値Ｐ１及び時間間隔Δｔ２の間導通期間Ｔｏｎ２に属する 比較的低い値Ｐ２を交互に持つ。放電ランプにより消費される電力に対する尺度 となる信号が、時間間隔Δｔ１及び時間間隔Δｔ２の両期間の間第１図に示され ない手段により生成される。この信号は、放電ランプにより消費される電力の所 望値に対する尺度となる信号と比較され、この比較結果に依存して、前記各スイ ッチング素子の導通期間が、放電ランプにより消費される電力が前記二つの時間 間隔の各々において略々一定になるように調整される。時間間隔Δｔ１及び時間 間隔Δｔ２の両期間の間アクティブである電力制御装置は、PhilipsのHF Regula tor ballastにおいて実施される電力制御装置に対応し、この目的のためにUBA 2 010 T ICが設けられている。放電ランプにおける放電の向上した安定性が、両時 間間隔の間この付加的な電力制御装置のおかげで実現される。放電ランプにより 消費される平均電力Ｐａｖは、理論上、である。放電ランプにより消費されるこの平均電力Ｐａｖを、従って、該放電ラ ンプの光束もまた、Δｔ１対Δｔ２の比、即ち、方形波変調のデューティーサイ クルが調整されるという点で調整可能である。 第２図は、水平及び垂直軸上に任意の単位でプロットされた時間を示している 。方形波カーブは、時間の関数として第１図に示される回路装置における前記の コンバータのスイッチング素子の導通期間を示している。導通期間Ｔｏｎが時間 間隔Δｔ１の間に値Ｔｏｎ１及び時間間隔Δｔ２の間に値Ｔｏｎ２を持つことは 明らかである。 第３図は、気密封止され放射線を透過する放電容器の一部８を示している。ハ ウジングの壁６は、放電容器８に接続され且つ口金３が設けられ、本発明による 回路装置Ｂが、前記ハウジングにより包囲される空間７内に与えられる。この回 路装置は、部品Ｐ及びＣ１〜Ｃ４により図的に表されている。前記回路装置と前 記放電容器内の電極（図示せず）との間の接続ワイアが、参照番号９で示されて いる。Ｅは、前記回路装置と前記口金上に配置される電気接点１及び２との間の 接続ワイアを示している。第３図において図示されず前記ハウジング外に収容さ れる手段によりランプ電流の周波数ｆの方形波変調のデューティーサイクルを調 整することが可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．供給電圧から周波数ｆを持つ高周波電流を発生するコンバータを有する、放 電ランプに給電する回路装置であって、該コンバータは、前記放電ランプに給電 する最中前記周波数ｆで交互に導通及び非導通にされる少なくとも一つのスイッ チング素子を有する回路装置において、 前記回路装置に前記スイッチング素子の導通期間の調整を通じて前記放電ラン プにより消費される電力の低周波変調を行う回路部Ｉが設けられることを特徴と する回路装置。 ２．請求項１に記載の回路装置において、 前記低周波変調が方形波形式のものであることを特徴とする回路装置。 ３．請求項２に記載の回路装置において、 前記回路部Ｉに前記方形波変調のデューティーサイクルを調整する手段が設け られることを特徴とする回路装置。 ４．請求項２又は３に記載の回路装置において、 前記回路装置に前記導通期間の調整を通じて前記放電ランプにより消費される 電力を略々一定値に制御する電力制御装置が設けられることを特徴とする回路装 置。 ５．請求項１乃至４の何れか一項又は複数項に記載の回路装置において、 前記コンバータがブリッジ回路（Ｓ１、Ｓ２）を有することを特徴とする回路 装置。 ６．気密封止され放射線を透過する放電容器及び該放電容器に接続され口金が嵌 合されるハウジングが設けられたコンパクト蛍光ランプであって、請求項１乃至 ５の何れか一項又は複数項に記載の回路装置が前記ハウジングにより囲まれる空 間内に与えられるコンパクト蛍光ランプ。