JP3392425B2 - 放電ランプ作動のためのパルス電圧シーケンスを生成するための方法及びその回路装置 - Google Patents
放電ランプ作動のためのパルス電圧シーケンスを生成するための方法及びその回路装置Info
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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
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
- H05B41/28—Circuit 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
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- 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
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は請求項１の上位概念による、放電ランプ作動
のためのパルス電圧シーケンスを生成するための方法及
びその回路装置に関する。また本発明はこの回路装置を
用いた照明システムにも関する。
のためのパルス電圧シーケンスを生成するための方法及
びその回路装置に関する。また本発明はこの回路装置を
用いた照明システムにも関する。
“放電ランプ”の概念のもとでは、次のようなビーム
源、すなわち可視スペクトル領域中の電磁ビームの他に
専らUVないしVUV領域の光又はビームを発光するビーム
源としても理解することができる。
源、すなわち可視スペクトル領域中の電磁ビームの他に
専らUVないしVUV領域の光又はビームを発光するビーム
源としても理解することができる。
パルス電圧シーケンスは、基本的にユニポーラであっ
てもバイポーラであってもよく放電ランプないし放電ビ
ームの作動のために用いられる。この場合少なくとも一
方の極性の電極は、例えばWO 94/23442明細書に記載さ
れているように、誘電的に阻止される。この作動形式は
基本的に無制限のパルス電圧シーケンスを用いている。
それに対して特に電力は入力結合され、それは無駄時間
によって相互に分離される。有効ビーム生成の効率に決
定的なことは、実質的にパルスの形態であり、特に上昇
の急峻度、パルス期間ないし無駄期間の持続時間であ
る。この電圧パルスの所要の波高値は、とりわけインパ
クト幅、充填ガスの形態と圧力、並びに誘電体の形態と
厚さに依存して、典型的には1kV〜数kVである。
てもバイポーラであってもよく放電ランプないし放電ビ
ームの作動のために用いられる。この場合少なくとも一
方の極性の電極は、例えばWO 94/23442明細書に記載さ
れているように、誘電的に阻止される。この作動形式は
基本的に無制限のパルス電圧シーケンスを用いている。
それに対して特に電力は入力結合され、それは無駄時間
によって相互に分離される。有効ビーム生成の効率に決
定的なことは、実質的にパルスの形態であり、特に上昇
の急峻度、パルス期間ないし無駄期間の持続時間であ
る。この電圧パルスの所要の波高値は、とりわけインパ
クト幅、充填ガスの形態と圧力、並びに誘電体の形態と
厚さに依存して、典型的には1kV〜数kVである。
従来技術
この種のkV領域の高い電圧ピークの、スイッチングト
ランジスタを用いた切換ないし生成は、目下のところ信
頼性に欠けている。
ランジスタを用いた切換ないし生成は、目下のところ信
頼性に欠けている。
ドイツ連邦共和国特許出願DE 195 48 003 A1明細書か
らは既に、正確なパルス回路を用いてパルス電圧シーケ
ンスを生成するためのこの種の回路装置が公知である。
このパルス回路は実質的にコンデンサと、トランジスタ
と、パルス変成器からなる。トランジスタの導通フェー
ズ中に、コンデンサ内に蓄えられるエネルギはパルス変
成器にて変えられる。その際パルス変成器は、パルス電
圧を所要の波高値に変成するがいずれにせよこれにはい
くつかの欠点が結び付く。まず第１にパルス変成器は、
パルス電圧シーケンスの波高値に対して設計仕様されな
ければならない。そのため比較的大きくて高価なものに
なる。その他にもパルス変成器のパルス負荷は比較的大
きく、また比較的大きな巻線容量もパルス形態を損なわ
せる。さらなる欠点は、パルス変成器の二次巻線のリー
ドに対してパルス電圧シーケンスの完全な波高値が生じ
る。周辺環境に対する偏在的な漂遊容量に基づいてそこ
からは結果的に比較的高い障害信号、いわゆるEMI（電
磁障害）が引き起こされる。
らは既に、正確なパルス回路を用いてパルス電圧シーケ
ンスを生成するためのこの種の回路装置が公知である。
このパルス回路は実質的にコンデンサと、トランジスタ
と、パルス変成器からなる。トランジスタの導通フェー
ズ中に、コンデンサ内に蓄えられるエネルギはパルス変
成器にて変えられる。その際パルス変成器は、パルス電
圧を所要の波高値に変成するがいずれにせよこれにはい
くつかの欠点が結び付く。まず第１にパルス変成器は、
パルス電圧シーケンスの波高値に対して設計仕様されな
ければならない。そのため比較的大きくて高価なものに
なる。その他にもパルス変成器のパルス負荷は比較的大
きく、また比較的大きな巻線容量もパルス形態を損なわ
せる。さらなる欠点は、パルス変成器の二次巻線のリー
ドに対してパルス電圧シーケンスの完全な波高値が生じ
る。周辺環境に対する偏在的な漂遊容量に基づいてそこ
からは結果的に比較的高い障害信号、いわゆるEMI（電
磁障害）が引き起こされる。
本発明の課題は、前述した欠点に鑑みこれを解消すべ
く、冒頭に述べたような請求項１の上位概念による方法
において、EMIの生成がより少なくなるように改善を行
うことである。
く、冒頭に述べたような請求項１の上位概念による方法
において、EMIの生成がより少なくなるように改善を行
うことである。
この課題は、請求項１の特徴部分に記載の本発明によ
って解決される。本発明の別の有利な実施例は従属請求
項に記載される。
って解決される。本発明の別の有利な実施例は従属請求
項に記載される。
本発明のさらなる課題は、この方法を実施するための
回路装置を提供することである。この課題は請求項５の
特徴部分に記載の本発明による回路装置によって解決さ
れる。この回路装置のさらなる別の有利な実施例は従属
請求項に記載される。
回路装置を提供することである。この課題は請求項５の
特徴部分に記載の本発明による回路装置によって解決さ
れる。この回路装置のさらなる別の有利な実施例は従属
請求項に記載される。
本発明の最後のもう１つの課題は、請求項10の上位概
念による照明システムにおいて、前述したような欠点を
無くすことである。この課題は請求項10の特徴部分に記
載の本発明による照明システムによって解決される。
念による照明システムにおいて、前述したような欠点を
無くすことである。この課題は請求項10の特徴部分に記
載の本発明による照明システムによって解決される。
本発明の基本的な考察は、パルス電圧シーケンスが２
つの部分電圧シーケンスから合成され、その際各部分電
圧シーケンスの波高値が、結果として生じるパルス電圧
シーケンスの波高値よりも小さくなるように（例えば半
分の大きさであるように）合成されることにある。この
ことは次のような利点に結び付く。すなわち部分電圧シ
ーケンスの生成のもとで生じるEMIも相応に小さくな
る。その他にもこの２つの部分電圧シーケンスの一方が
基準電位に対して正の上昇エッジを含み、もう一方の部
分電圧シーケンスが基準電位に対して負の上昇エッジを
含む。有利には２つの部分電圧シーケンスの一方は、基
準電位に関して他の部分電圧シーケンスの反転したもの
である。２つの部分電圧シーケンスから生じたEMIは理
想的に、少なくとも局所的に完全に補償される。誘電的
に阻止される放電に求められる比較的高い波高値とそれ
に伴う強いEMIは、高いピーク電圧が本当に必要とされ
る負荷の箇所、すなわちビーム源自体の電極間にまず生
じる。
つの部分電圧シーケンスから合成され、その際各部分電
圧シーケンスの波高値が、結果として生じるパルス電圧
シーケンスの波高値よりも小さくなるように（例えば半
分の大きさであるように）合成されることにある。この
ことは次のような利点に結び付く。すなわち部分電圧シ
ーケンスの生成のもとで生じるEMIも相応に小さくな
る。その他にもこの２つの部分電圧シーケンスの一方が
基準電位に対して正の上昇エッジを含み、もう一方の部
分電圧シーケンスが基準電位に対して負の上昇エッジを
含む。有利には２つの部分電圧シーケンスの一方は、基
準電位に関して他の部分電圧シーケンスの反転したもの
である。２つの部分電圧シーケンスから生じたEMIは理
想的に、少なくとも局所的に完全に補償される。誘電的
に阻止される放電に求められる比較的高い波高値とそれ
に伴う強いEMIは、高いピーク電圧が本当に必要とされ
る負荷の箇所、すなわちビーム源自体の電極間にまず生
じる。
本発明によればこの基本的考察が以下の方法において
置き換えられている。この場合それぞれ休止期間によっ
て相互に分離される電圧パルスの２つの部分シーケンス
（以下では単に部分（電圧）シーケンスとも称する）が
生成される。この場合２つの部分シーケンスは共通の基
準電位（例えばアース）に対して相対向する方向へ上昇
する上昇エッジを有している。これらの２つの部分シー
ケンスは、異なるシーケンスが生じるように重畳され
る。場合によっては、この２つの部分シーケンスが相互
に次のように同期化される。すなわち差分シーケンスの
波高値が、電圧パルスの２つの個々の部分シーケンス毎
の波高値よりも大きくなるように同期化される。
置き換えられている。この場合それぞれ休止期間によっ
て相互に分離される電圧パルスの２つの部分シーケンス
（以下では単に部分（電圧）シーケンスとも称する）が
生成される。この場合２つの部分シーケンスは共通の基
準電位（例えばアース）に対して相対向する方向へ上昇
する上昇エッジを有している。これらの２つの部分シー
ケンスは、異なるシーケンスが生じるように重畳され
る。場合によっては、この２つの部分シーケンスが相互
に次のように同期化される。すなわち差分シーケンスの
波高値が、電圧パルスの２つの個々の部分シーケンス毎
の波高値よりも大きくなるように同期化される。
部分シーケンスの個々のパルスは、ユニポーラであっ
てもバイポーラであってもよい。“バイポーラパルス”
の概念とは、そのようなパルスでは時間に依存した電圧
が１回又は複数回極性を変えることを意味する。それに
より前述した方法によれば、ユニポーラないしバイポー
ラの差分シーケンスが結果的に生じる。その際決定的な
ことは、２つの部分シーケンスの対応するパルスは、共
通の基準電位に関して相互に対向する方向に上昇する上
昇エッジを有していることである。バイポーラの場合で
は、電極はパルスのフェーズに応じてアノードの役割も
カソードの役割も果たす。
てもバイポーラであってもよい。“バイポーラパルス”
の概念とは、そのようなパルスでは時間に依存した電圧
が１回又は複数回極性を変えることを意味する。それに
より前述した方法によれば、ユニポーラないしバイポー
ラの差分シーケンスが結果的に生じる。その際決定的な
ことは、２つの部分シーケンスの対応するパルスは、共
通の基準電位に関して相互に対向する方向に上昇する上
昇エッジを有していることである。バイポーラの場合で
は、電極はパルスのフェーズに応じてアノードの役割も
カソードの役割も果たす。
それぞれのパルスの上昇エッジにかなりの上昇度を定
めた場合には、信号歪みは考慮されないままになる。こ
れは実際には頻繁に現われ、その一部は回避不能である
（例えばオーバーないしアンダーシュート、ノイズ成分
など）。しかしながらそれらの全てはランプ出力の入力
結合に対して懸念に値するほどのものではない（＜50
％）。それどころかこの観点において決定的なのは、実
質的な出力の入力結合（＞50％）が行われるパルスの各
時間幅である。
めた場合には、信号歪みは考慮されないままになる。こ
れは実際には頻繁に現われ、その一部は回避不能である
（例えばオーバーないしアンダーシュート、ノイズ成分
など）。しかしながらそれらの全てはランプ出力の入力
結合に対して懸念に値するほどのものではない（＜50
％）。それどころかこの観点において決定的なのは、実
質的な出力の入力結合（＞50％）が行われるパルスの各
時間幅である。
差分シーケンスの生成に対する有利な変化例によれ
ば、電圧パルスの一方の部分シーケンスが電圧パルスの
他方の部分シーケンスの反転によって形成される。同期
化は、差分シーケンスの波高値が部分シーケンスの波高
値の和となるように行われる。
ば、電圧パルスの一方の部分シーケンスが電圧パルスの
他方の部分シーケンスの反転によって形成される。同期
化は、差分シーケンスの波高値が部分シーケンスの波高
値の和となるように行われる。
付加的な方法ステップとしての別の変化例によれば、
電圧パルス及び／又は差分シーケンスの２つの部分シー
ケンスのうちの少なくとも一方にオフセット直流電圧が
加算的に重畳される。この場合総オフセット直流電圧は
次のように選択される。すなわち放電が各電圧パルスに
応じて消勢され、個々の電圧パルス間の不所望な再点弧
が回避されるように選択される。これにより、重要な電
圧成分が直流電圧によって準備可能となる。このことは
パルス回路が残留電圧成分に対してのみ設計仕様される
だけでよい利点につながる。
電圧パルス及び／又は差分シーケンスの２つの部分シー
ケンスのうちの少なくとも一方にオフセット直流電圧が
加算的に重畳される。この場合総オフセット直流電圧は
次のように選択される。すなわち放電が各電圧パルスに
応じて消勢され、個々の電圧パルス間の不所望な再点弧
が回避されるように選択される。これにより、重要な電
圧成分が直流電圧によって準備可能となる。このことは
パルス回路が残留電圧成分に対してのみ設計仕様される
だけでよい利点につながる。
前述した方法によるパルス電圧シーケンスの生成のた
めの本発明による回路装置は、２つの直列に接続された
パルス回路を含み、この回路は、それぞれ２つの出力側
電極と、それぞれ１つの制御入力側並びにタイミング回
路を有している。このタイミング回路は、２つのパルス
回路の制御入力側に接続されている。第１のパルス回路
の２つの出力側電極の１つは、第２のパルス回路の対向
極性の出力側電極に接続されている。前記２つの出力側
電極の接続は、２つのパルス回路の２つの自由出力側電
極に対して基準電位を定める。このようにして２つの自
由出力側電極の間には、それぞれ自由出力側電極と基準
電位の間にある２つの信号の差分信号が生じる。この基
準電位は、回路アースか又はアース電位に接続可能では
あるがそれが必ずしも必須条件というわけでもない。
めの本発明による回路装置は、２つの直列に接続された
パルス回路を含み、この回路は、それぞれ２つの出力側
電極と、それぞれ１つの制御入力側並びにタイミング回
路を有している。このタイミング回路は、２つのパルス
回路の制御入力側に接続されている。第１のパルス回路
の２つの出力側電極の１つは、第２のパルス回路の対向
極性の出力側電極に接続されている。前記２つの出力側
電極の接続は、２つのパルス回路の２つの自由出力側電
極に対して基準電位を定める。このようにして２つの自
由出力側電極の間には、それぞれ自由出力側電極と基準
電位の間にある２つの信号の差分信号が生じる。この基
準電位は、回路アースか又はアース電位に接続可能では
あるがそれが必ずしも必須条件というわけでもない。
前記２つのパルス回路は例えばドイツ連邦共和国特許
出願DE 195 48 003 A1明細書に開示されている回路によ
ってそれぞれ構築されていてもよい。この場合従来技術
に比べての利点は、所定のピーク電圧に対して２つの変
成器に求められる変成比と巻回比が小さくてよいことで
ある（例えば対称構成のもとでは半分の大きさでよ
い）。その結果さらなる利点として、電圧パルスの急峻
な信号エッジと有効ビーム生成の高い効率とが得られ
る。その他にもこれまでは変成器の使用が避けられなか
った多くのケースにおいて変成器の使用を完全に省くこ
とが可能となる。なぜなら本発明によれば、パルス回路
毎に倍加的に実現可能なピーク電圧が得られるからであ
る。
出願DE 195 48 003 A1明細書に開示されている回路によ
ってそれぞれ構築されていてもよい。この場合従来技術
に比べての利点は、所定のピーク電圧に対して２つの変
成器に求められる変成比と巻回比が小さくてよいことで
ある（例えば対称構成のもとでは半分の大きさでよ
い）。その結果さらなる利点として、電圧パルスの急峻
な信号エッジと有効ビーム生成の高い効率とが得られ
る。その他にもこれまでは変成器の使用が避けられなか
った多くのケースにおいて変成器の使用を完全に省くこ
とが可能となる。なぜなら本発明によれば、パルス回路
毎に倍加的に実現可能なピーク電圧が得られるからであ
る。
前記パルス回路の具体的な実施は、個々のケースにお
いて電極において必要とされる波高値によって調整され
る。回路の有利な効率にとって決定的なことはまず第１
に２つのパルス回路が、休止期間によって相互に分離さ
れる電圧パルスからそれぞれ１つの部分シーケンスを供
給するのに適していることである。この場合の部分電圧
シーケンスは、それぞれ互いに逆方向に上昇する上昇エ
ッジを含んでいる。
いて電極において必要とされる波高値によって調整され
る。回路の有利な効率にとって決定的なことはまず第１
に２つのパルス回路が、休止期間によって相互に分離さ
れる電圧パルスからそれぞれ１つの部分シーケンスを供
給するのに適していることである。この場合の部分電圧
シーケンスは、それぞれ互いに逆方向に上昇する上昇エ
ッジを含んでいる。
時限素子は２つのパルス回路を、２つの部分電圧シー
ケンスが相互に同期化されるように制御する。
ケンスが相互に同期化されるように制御する。
本発明の変化実施例においては、パルス回路の２つの
自由接続電極の少なくとも１つが、オフセット直流電圧
源のそれぞれ対向する極性の電極に接続される。それに
より本発明の方法の変化例において説明したオフセット
直流電圧が実現される。
自由接続電極の少なくとも１つが、オフセット直流電圧
源のそれぞれ対向する極性の電極に接続される。それに
より本発明の方法の変化例において説明したオフセット
直流電圧が実現される。
その他にも、本発明によれば、本発明による回路装置
と、パルス化され誘電的に阻止される放電を用いて作動
されるビーム源からなる照明システムが提案されてい
る。
と、パルス化され誘電的に阻止される放電を用いて作動
されるビーム源からなる照明システムが提案されてい
る。
図面の説明
以下では本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
この場合、 図１は、扁平な照射器を有する本発明による回路装置を
示した図である。
この場合、 図１は、扁平な照射器を有する本発明による回路装置を
示した図である。
図2aは、ユニポーラパルスを用いた図１からの部分電圧
シーケンスU1（ｔ）の時間軸上の断面を示した図であ
る。
シーケンスU1（ｔ）の時間軸上の断面を示した図であ
る。
図2bは、ユニポーラパルスを用いた図１からの部分電圧
シーケンスU2（ｔ）の時間軸上の断面を示した図であ
る。
シーケンスU2（ｔ）の時間軸上の断面を示した図であ
る。
図2cは、図１からの部分電圧シーケンスU3（ｔ）の時間
軸上の断面を示した図である。
軸上の断面を示した図である。
図3aは、さらなる部分電圧シーケンスＵ′１（ｔ）の時
間軸上の断面を示した図である。
間軸上の断面を示した図である。
図3bは、さらなる部分電圧シーケンスＵ′２（ｔ）の時
間軸上の断面を示した図である。
間軸上の断面を示した図である。
図3cは、差分電圧シーケンスＵ′３（ｔ）の時間軸上の
断面を示した図である。
断面を示した図である。
図4aは、バイポーラパルスを用いた部分電圧シーケンス
Ｕ″１（ｔ）の時間軸上の断面を示した図である。
Ｕ″１（ｔ）の時間軸上の断面を示した図である。
図4bは、バイポーラパルスを用いた部分電圧シーケンス
Ｕ″２（ｔ）の時間軸上の断面を示した図である。
Ｕ″２（ｔ）の時間軸上の断面を示した図である。
図4cは、差分電圧シーケンスＵ″３（ｔ）の時間軸上の
断面を示した図である。
断面を示した図である。
実施例
図１にはパルス電圧シーケンスの生成のための本発明
による回路装置のブロック回路図と扁平照射器が概略的
に示されている。この回路装置は実質的に第１及び第２
のパルス回路1,2と時限素子３からなっている。この２
つのパルス回路の各々は、それぞれ１つの制御入力側a,
dと、２つの出力側電極b,c;e,fを有している。動作中は
２つのパルス回路1,2がそれらの出力側電極b,cないしe,
fの間で、それぞれ部分電圧シーケンスU1ないしU2を供
給する。２つの制御入力側のそれぞれは時限素子３に接
続されている。この時限素子３は、２つのパルス回路1,
2の同期化に用いられる。第１のパルス回路１の正
（＋）の出力側電極ｂと第２のパルス回路２の負（−）
の出力側電極ｆは端子４ないし５に接続されている。こ
れらの端子４ないし５は、それぞれリード線路6,7を介
して扁平照射器８に接続されている。前記２つのパルス
回路1,2のそれぞれ自由出力側電極c;eは相互に接続され
アース電位に接続されている。このアース電位は基準電
位として用いられる。これによりこれらの２つのパルス
回路1,2は、直列に接続され、作動中は、第１のパルス
回路１の正（＋）の出力側電極ｂと第２のパルス回路２
の負（−）の出力側電極ｆとの間で差分電圧シーケンス
U3が生成される。
による回路装置のブロック回路図と扁平照射器が概略的
に示されている。この回路装置は実質的に第１及び第２
のパルス回路1,2と時限素子３からなっている。この２
つのパルス回路の各々は、それぞれ１つの制御入力側a,
dと、２つの出力側電極b,c;e,fを有している。動作中は
２つのパルス回路1,2がそれらの出力側電極b,cないしe,
fの間で、それぞれ部分電圧シーケンスU1ないしU2を供
給する。２つの制御入力側のそれぞれは時限素子３に接
続されている。この時限素子３は、２つのパルス回路1,
2の同期化に用いられる。第１のパルス回路１の正
（＋）の出力側電極ｂと第２のパルス回路２の負（−）
の出力側電極ｆは端子４ないし５に接続されている。こ
れらの端子４ないし５は、それぞれリード線路6,7を介
して扁平照射器８に接続されている。前記２つのパルス
回路1,2のそれぞれ自由出力側電極c;eは相互に接続され
アース電位に接続されている。このアース電位は基準電
位として用いられる。これによりこれらの２つのパルス
回路1,2は、直列に接続され、作動中は、第１のパルス
回路１の正（＋）の出力側電極ｂと第２のパルス回路２
の負（−）の出力側電極ｆとの間で差分電圧シーケンス
U3が生成される。
扁平照射器８は放電容器９と、ストライプ状のカソー
ド10と、誘電的に阻止されるストライブ状のアノード11
からなっている。放電容器９は、基底プレート12とカバ
ープレート13と、フレーム14からなっている。これらは
共に矩形状の基準面を有している。基底プレート12とカ
バープレート13はガラスろうを用いてフレームとガス密
に結合されており、これは放電容器９の内部が直方体状
に構成されるように行われている。基底プレート12はカ
バープレート13よりも大きく、これは放電容器９が周辺
で自由縁部を有するようになされている。カソード10と
アノード11は、交互にそして相互に並列して、約6mmほ
どの相互間隔をあけて基底プレート12内壁に配設されて
いる。これらのカソード10とアノード11は、相対向する
端部にて延在し、それぞれ放電容器９内側から基底プレ
ート12まで両サイドで外方へ向けて案内されている。基
底プレート12の縁部では、これらのカソード10とアノー
ド11が、それぞれカソード側15ないしアノード側16の外
部給電リードに移行している。これらの外部給電リード
15,16は、それぞれ短い接続部材17,18を用いてリード導
体6,7に接続されている。
ド10と、誘電的に阻止されるストライブ状のアノード11
からなっている。放電容器９は、基底プレート12とカバ
ープレート13と、フレーム14からなっている。これらは
共に矩形状の基準面を有している。基底プレート12とカ
バープレート13はガラスろうを用いてフレームとガス密
に結合されており、これは放電容器９の内部が直方体状
に構成されるように行われている。基底プレート12はカ
バープレート13よりも大きく、これは放電容器９が周辺
で自由縁部を有するようになされている。カソード10と
アノード11は、交互にそして相互に並列して、約6mmほ
どの相互間隔をあけて基底プレート12内壁に配設されて
いる。これらのカソード10とアノード11は、相対向する
端部にて延在し、それぞれ放電容器９内側から基底プレ
ート12まで両サイドで外方へ向けて案内されている。基
底プレート12の縁部では、これらのカソード10とアノー
ド11が、それぞれカソード側15ないしアノード側16の外
部給電リードに移行している。これらの外部給電リード
15,16は、それぞれ短い接続部材17,18を用いてリード導
体6,7に接続されている。
図中のカバープレート13内の破断部分は、単にアノー
ド11とカソード10の一部を図示するために設けられただ
けのものである。従って放電容器９の内部ではアノード
11は完全にガラスろう19によって覆われており、その厚
さは約250μｍである。電極10;11と外部コンタクト15;1
6は、それぞれカソード側及びアノード側の層構造の種
々の区分として銀で形成され、これらはスクリーン印刷
技術と加熱を用いて共に被着される。この層厚さは約６
μｍである。
ド11とカソード10の一部を図示するために設けられただ
けのものである。従って放電容器９の内部ではアノード
11は完全にガラスろう19によって覆われており、その厚
さは約250μｍである。電極10;11と外部コンタクト15;1
6は、それぞれカソード側及びアノード側の層構造の種
々の区分として銀で形成され、これらはスクリーン印刷
技術と加熱を用いて共に被着される。この層厚さは約６
μｍである。
図示はされていないが別の変化例では、負の端子５と
所属のリード導体７の間にオフセット直流電圧源が接続
される。
所属のリード導体７の間にオフセット直流電圧源が接続
される。
図2a〜図2cにはそれぞれ図１からの２つの部分電圧シ
ーケンスU1（ｔ）、U2（ｔ）＝−U1（ｔ）の時間区分
と、差分シーケンスU3（ｔ）の時間区分が概略的に示さ
れている。ここではそれぞれ波高値U1S,U2S,U3Sを有す
る半正弦状の電圧パルスが示されている。この場合は以
下の関係式、 |U3S|＝|U1S|＋|U2S| が成り立つ。
ーケンスU1（ｔ）、U2（ｔ）＝−U1（ｔ）の時間区分
と、差分シーケンスU3（ｔ）の時間区分が概略的に示さ
れている。ここではそれぞれ波高値U1S,U2S,U3Sを有す
る半正弦状の電圧パルスが示されている。この場合は以
下の関係式、 |U3S|＝|U1S|＋|U2S| が成り立つ。
図3aと図3bには、２つのさらなる部分電圧シーケンス
Ｕ′１（ｔ）、Ｕ′２（ｔ）が理想的に示されている。
図2bと比べて異なっているのは図3bの電圧信号には振幅
UDCのオフセット直流電圧が加算的に重畳されている点
である。それにより結果的に差分信号Ｕ′３（ｔ）にも
振幅ＵDCのオフセットを直流電圧が含まれる。従って以
下の式が成り立つ。
Ｕ′１（ｔ）、Ｕ′２（ｔ）が理想的に示されている。
図2bと比べて異なっているのは図3bの電圧信号には振幅
UDCのオフセット直流電圧が加算的に重畳されている点
である。それにより結果的に差分信号Ｕ′３（ｔ）にも
振幅ＵDCのオフセットを直流電圧が含まれる。従って以
下の式が成り立つ。
|U′3S|＝|U′1S|＋|U′2S|＋|UDC|
図4aと図4bには、さらに別の２つの部分電圧シーケン
スＵ″１（ｔ）、Ｕ″２（ｔ）＝−Ｕ″１（ｔ）が理想
的に示されている。この場合図2a及び図2bとの違いは、
部分電圧シーケンスがバイポーラパルス（正弦状）であ
ることである。個々のバイポーラパルスは、前述したよ
うに休止期間（図では電圧ゼロの部分）によって相互に
分離されている。結果としての差分シーケンスＵ″３
（ｔ）は、２つの波高値|U″3S|＝|U″1S|＋|U″2S|と
−Ｕ″3Sを有するバイポーラパルスである。この場合前
記Ｕ″1SとＵ″2Sは２つの部分電圧シーケンスの（正な
いし負の）波高値を表している。
スＵ″１（ｔ）、Ｕ″２（ｔ）＝−Ｕ″１（ｔ）が理想
的に示されている。この場合図2a及び図2bとの違いは、
部分電圧シーケンスがバイポーラパルス（正弦状）であ
ることである。個々のバイポーラパルスは、前述したよ
うに休止期間（図では電圧ゼロの部分）によって相互に
分離されている。結果としての差分シーケンスＵ″３
（ｔ）は、２つの波高値|U″3S|＝|U″1S|＋|U″2S|と
−Ｕ″3Sを有するバイポーラパルスである。この場合前
記Ｕ″1SとＵ″2Sは２つの部分電圧シーケンスの（正な
いし負の）波高値を表している。
前述の理想的な図においては実際には頻繁に生じる歪
み（例えばオーバーシュートないしアンダーシュート等
のような）が考慮されてない。
み（例えばオーバーシュートないしアンダーシュート等
のような）が考慮されてない。
この部分においては、再度次のようなことを示唆して
おく。すなわち図2a〜図4aと図2b〜図4bでは部分シーケ
ンスU1〜Ｕ″１ないしU2〜Ｕ″２の信号形態が範例的な
特徴を有していることを示唆しておく。本発明によれば
例えば公知文献WO 94/23442で開示されている回路装置
を用いて全ての各信号形態を適切に生成することも可能
である。
おく。すなわち図2a〜図4aと図2b〜図4bでは部分シーケ
ンスU1〜Ｕ″１ないしU2〜Ｕ″２の信号形態が範例的な
特徴を有していることを示唆しておく。本発明によれば
例えば公知文献WO 94/23442で開示されている回路装置
を用いて全ての各信号形態を適切に生成することも可能
である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ローター ヒッチュケ
ドイツ連邦共和国 Ｄ―81737 ミュン
ヘン テオドール―アルト―シュトラー
セ ６
(56)参考文献 特開 平１−154495（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−115483（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05B 41/30
Claims (10)
- 【請求項１】パルス化され誘電的に阻止される放電を用
いた放電ランプ（８）作動のためのパルス電圧シーケン
ス（U3（ｔ）;U′３（ｔ）;U″３（ｔ））の生成のため
の方法であって、 少なくとも部分的に透過性でガス充填媒体で充填された
密閉形か又はガスないしガス混合気の通流する開口形
の、非導電性材料からなる放電容器（９）と、 第１及び第２の極性を有する電極（10,11）とを有し、
少なくとも一方の極性の電極（11）が放電容器内部で誘
電材料（19）によって分離されている形式のものにおい
て、 第１の波高値（U1S;U′1S;U″1S）を有し基準電位に対
して正の上昇エッジを有する、休止期間によって相互に
分離された電圧パルスの第１の部分シーケンス（U
1（ｔ）;U′１（ｔ）;U″１（ｔ））を供給するステッ
プと、；この場合基準電位（０）は電極から減結合され
ており、 第２の波高値（U2S;U′2S;U″2S）を有し基準電位
（０）に対して負の上昇エッジを有する、休止期間によ
って相互に分離された電圧パルスの第２の部分シーケン
ス（U2（ｔ）;U′２（ｔ）;U″２（ｔ））を供給するス
テップと、 第１の極性（＋）の電極（11）へ電圧パルスの第１の部
分シーケンス（U1（ｔ）;U′１（ｔ）;U″１（ｔ））を
印加するステップと、 第２の極性（−）の電極（10）への電圧パルスの第２の
部分シーケンス（U2（ｔ）;U′２（ｔ）;U″２（ｔ））
を印加するステップと、 相対向する極性の前記電極（10,11）間で電圧パルスの
差分シーケンス（U3（ｔ）;U′３（ｔ）;U″３（ｔ））
が生じるように、電圧パルスの前記２つの部分シーケン
ス（U1（ｔ）,U2（ｔ）ないしＵ′１（ｔ）,U′
２（ｔ）ないしＵ″１（ｔ）,U″２（ｔ））を相互に同
期化するステップとを有し、前記差分シーケンス（U
3（ｔ）;U′３（ｔ）;U″３（ｔ））の波高値（U3S;U′
3S;U″3S）の絶対値は、電圧パルスの２つの個々の部分
シーケンス（U1（ｔ）,U2（ｔ）ないしＵ′１（ｔ）,
U′２（ｔ）ないしＵ″１（ｔ）,U″２（ｔ））のそれ
ぞれの波高値（U1S,U2S;U′1S,U′2S;U″1S,U″2S）の
絶対値よりも大きいことを特徴とする、放電ランプ作動
のためのパルス電圧シーケンスを生成するための方法。 - 【請求項２】電圧パルスの第２の部分シーケンス（U
2（ｔ）;U′２（ｔ）;U″２（ｔ））を、電圧パルスの
第１の部分シーケンス（U1（ｔ）;U′１（ｔ）;U″
１（ｔ））の反転によって形成し、 前記同期化を、前記差分シーケンス（U3（ｔ）;U′
３（ｔ）;U″３（ｔ））の波高値の絶対値（|U3S|;|U′
3S|;|U″3S|）が、前記２つの部分シーケンス（U
1（ｔ）,U2（ｔ）ないしＵ′１（ｔ）,U′２（ｔ）ない
しＵ″１（ｔ）,U″２（ｔ））の波高値の絶対値（|U1S
|,|U2S|;|U′1S|,|U′2S|;|U″1S|,|U″2S|）の和とな
るように行う、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】付加的な方法ステップとして、前記電圧パ
ルスの２つの部分シーケンスの少なくとも１つ（Ｕ′２
（ｔ））及び／又は前記差分シーケンスに、オフセット
直流電圧（UDC）を重畳し、この場合全オフセット直流
電圧を最大でも所期のように、各電圧パルスの後で放電
が消弧され個々の電圧パルス間の不所望な再点弧が回避
されるようなレベルに選択する、請求項１又は２記載の
方法。 - 【請求項４】付加的な方法ステップにおいてそれぞれ休
止期間中にオフセット直流電圧を共通の基準電位まで走
査する、請求項３記載の方法。 - 【請求項５】２つの出力側電極（b,c）と１つの制御入
力側（ａ）を備え、休止期間によって相互に分離された
電圧パルスの第１のシーケンス（U1）を供給するのに適
した第１のパルス回路（１）と、 ２つの出力側電極（e,f）と１つの制御入力側（ｄ）を
備え、休止期間によって相互に分離された電圧パルスの
第２のシーケンス（U2）を供給するのに適したた第２の
パルス回路（２）とを有しており、 前記第１のパルス回路（１）の２つの出力側電極の内の
１つ（ｃ）が前記第２のパルス回路（２）の対向する極
性の出力側電極（ｅ）と接続されており、これによって
前記２つのパルス回路（1,2）の自由出力側電極（b,f）
の間で、基準電位に対する２つの個々のパルス電圧シー
ケンス（U1,U2）の差分に相応する、パルス電圧差分シ
ーケンス（U3）がタップ可能であり、 さらに前記２つのパルス回路（1,2）の制御入力側（a,
d）に接続された時限素子回路（３）が設けられてお
り、該時限素子回路（３）によって、前記２つのパルス
電圧シーケンス（U1,U2）が相互に同期化されるように
制御されることを特徴とする、請求項１〜４に記載のパ
ルス化され誘電的に阻止される放電を用いた放電ランプ
（８）作動のための方法によってパルス電圧シーケンス
を生成するための回路装置。 - 【請求項６】前記２つのパルス回路（1,2）の間の対向
する極性の出力側電極（c,e）は、回路装置の基準電位
に接続されている、請求項５記載の回路装置。 - 【請求項７】前記基準電位は、アース電位におかれてい
る、請求項６記載の回路装置。 - 【請求項８】前記第２のパルス回路は、インバータ回路
を含んでおり、該インバータ回路によって電圧パルスの
第２のシーケンスが第１のシーケンスに対して反転され
る、請求項５〜７いずれか１項記載の回路装置。 - 【請求項９】付加的な直流電圧回路が含まれており、該
直流電圧回路の１つの電極はパルス回路の対向する極性
の自由出力側電極に接続されている、請求項５〜８いず
れか１項記載の回路装置。 - 【請求項１０】照射源（８）、例えば放電ランプが設け
られており、該照射源（８）は、誘電的に阻止される放
電に適し、少なくとも部分的に透過性でガス充填媒体で
充填された密閉形か又はガスないしガス混合気の通流す
る開口形の、非導電性材料からなる放電容器（９）と、
少なくとも一方の極性の電極（11）が放電容器（９）内
部で誘電材料（19）によって分離されている複数の電極
（10,11）とを有しており さらに前記電極（10,11）に接続されるパルス電圧源
（１〜３）が設けられており、該パルス電圧源は休止期
間によって相互に分離される電圧パルスの供給に適して
いる、照明システムにおいて、 前記パルス電圧源（１〜３）が前記請求項５〜９に記載
の１つ又は複数の特徴を備えた回路装置を有しているこ
とを特徴とする照明システム。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19734885A DE19734885C1 (de) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | Verfahren zum Erzeugen von Impulsspannungsfolgen für den Betrieb von Entladungslampen und zugehörige Schaltungsanordnung |
| DE19734885.8 | 1997-08-12 | ||
| PCT/DE1998/001992 WO1999008491A1 (de) | 1997-08-12 | 1998-07-16 | Verfahren zum erzeugen von impulsspannungsfolgen für den betrieb von entladungslampen und zugehörige schaltungsanordnung |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000503802A JP2000503802A (ja) | 2000-03-28 |
| JP3392425B2 true JP3392425B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=7838728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51150399A Expired - Fee Related JP3392425B2 (ja) | 1997-08-12 | 1998-07-16 | 放電ランプ作動のためのパルス電圧シーケンスを生成するための方法及びその回路装置 |
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| TWI285519B (en) * | 2005-11-04 | 2007-08-11 | Delta Electronics Inc | Method adopting square voltage waveform for driving flat lamps |
| TWI281180B (en) * | 2005-08-19 | 2007-05-11 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Discharge lamp driving device |
| TW200721907A (en) * | 2005-11-18 | 2007-06-01 | Delta Optoelectronics Inc | An improved startup method for the mercury-free flat-fluorescent lamp |
| CN101031176B (zh) * | 2006-02-28 | 2011-11-30 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 光源驱动装置 |
| TW200740300A (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-16 | Delta Optoelectronics Inc | Driving circuit and method for fluorescent lamp |
| FR2940741A1 (fr) * | 2008-12-31 | 2010-07-02 | Saint Gobain | Ballast pulse pour lampe a decharge |
| CN115549651A (zh) * | 2022-11-26 | 2022-12-30 | 昆明理工大学 | 一种模拟多重雷击的冲击电流发生器 |
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| GB1602456A (en) * | 1977-04-18 | 1981-11-11 | Thorn Emi Ltd | Starting of discharge lamps |
| US5432409A (en) * | 1978-03-20 | 1995-07-11 | Nilssen; Ole K. | Electronic ballast with parallel-tuned output circuit |
| US4170747A (en) * | 1978-09-22 | 1979-10-09 | Esquire, Inc. | Fixed frequency, variable duty cycle, square wave dimmer for high intensity gaseous discharge lamp |
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-
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- 1997-08-12 DE DE19734885A patent/DE19734885C1/de not_active Expired - Fee Related
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- 1998-07-16 CN CNB988009749A patent/CN1197437C/zh not_active Expired - Fee Related
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