KR100327719B1 - 방전등 점등 장치 - Google Patents

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히데끼 나까미찌
히로노부 소우
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고타니 고이치
산켄덴키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 형광등에 충격 전압이 가해져, 수명 단축이 발생하는 문제를 해결하기 위해 공진형 인버터를 사용하여 방전등을 신속하게 점등시킬 수 있음과 동시에 방전등의 수명을 길게 할 수 있는 방전등 점등 장치를 제공하기 위한 것으로, 제 1 및 제 2 스위치(Ql, Q2)를 포함하는 인버터 회로(6)로 방전등(1)을 구동한다. 방전등(1)의 소프트 스타트, 예열, 시동, 점등의 기간에 있이서 인버터 출력 주파수를 다른 값으로 한다. 시동 기간에 인버터 출력 주파수를 계단형상으로 변화시킨다. 예열 기간에 있어서도 인버터 출력 주파수를 계단형상으로 변화시킨다. 예열 기간의 주파수 변화량은 시동 기간의 주파수 변화량보다 작게 한다.

Description

방전등 점등 장치{DISCHARGE LIGHITING DEVICE}
<14> 본 발명은, 형광등 등의 방전등을 인버터를 사용하여 신속하게 점등하기 위한 장치에 관한 것이다.
<15> 발광 효율의 개선 등을 목적으로 하여 방전등(예컨대, 형광등)을 인버터를 사용해서 점등하는 것은, 예를 들어 일본 특허 공개 공보 소화63-175389호 등에 기재되어 있다. 이러한 종류의 종래의 인버터에 의한 방전등의 점등장치는, 인버터의 한 쌍의 출력단자 사이에 공진용 인덕턴스와 공진용 콘덴서의 직렬 회로를 접속하고, 공진용 콘덴서에 병렬로 방전등을 접속함으로써 구성되어 있다. 또한, 방전등은 예열형이기 때문에, 한 쌍의 필라멘트 전극은 공진용 콘덴서에 직렬로 접속되어 있다. 공진용 콘덴서 및 공진용 인덕턴스는 저항 성분(내부 저항)을 갖기 때문에 LC 공진 회로의 전류는 주파수 의존성을 가지고 변화하고, 공진 주파수에서 최대가 되며, 이 공진 주파수의 양측에서 작아진다. 따라서, 공진용 콘덴서의 전압(Vc)은, 예를 들어 도 4의 특성 선 A로 나타내는 바와 같이 공진 주파수(fO)(예컨대, 50∼60kHz)에서 피크가 되며, 이 양측에서 서서히 낮아진다. 그러므로, 인버터 출력 주파수(f)를 어느 높은 값에서부터 공진 주파수(fO)를 향해서 저하시킴으로써 공진용 콘덴서의 전압(Vc)이 서서히 높아져, 방전등을 점등시킬 수 있게된다. 또한, 인버터에 의한 점등 장치에서는, 방전등의 필라멘트 전극에 도포되어 있는 전자 방사 물질의 비산 및 증발을 억제하기 위해, 방전등에 방전 개시 전압 이상의 전압을 곧바로 가하지 않고, 공진용 콘덴서의 전압 즉, 형광등의 전압을 방전 개시 전압보다 낮은 전압으로 유지하여 방전등의 필라멘트 전극을 예열하고, 그런 후에, 공진용 콘덴서의 전압을 서서히 높임으로써 방전등을 점등 상태로 한다.
<16> 그런데, 필라멘트 전극의 예열 기간에 인버터의 출력 주파수를 일정하게 유지하고, 그 후에 인버터의 출력 주파수를 서서히 저하시키는 것만으로는, 방전등의 열화 방지를 충분히 달성할 수 없었다. 즉, 방전등의 예열 기간에 있어서, 급격하게 필라멘트에 예열을 위한 전류를 흐르게 하면, 필라멘트에 도포되어 있는 전자방전 물질의 증발 또는 비산이 발생하여, 형광등의 수명을 단축시켰다.
<17> 따라서, 본 발명의 목적은, 방전등을 신속하게 점등시킬 수 있음과 동시에 방전등의 수명을 길게 할 수 있는 방전등 점등 장치를 제공하는 데 있다.
<1> 도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 방전등 점등 장치를 도시하는 회로도이다.
<2> 도 2는 도 1의 제어 회로를 상세히 도시하는 블록도이다.
<3> 도 3은 도 2의 구동 회로로부터 제 1 및 제 2 스위치에 공급하는 게이트·소오스간 전압을 도시하는 파형도이다.
<4> 도 4는 도 1의 인버터 출력 주파수와 공진용 콘덴서의 전압의 관계를 설명적으로 도시하는 특성도이다.
<5> 도 5는 도 1 및 도 2의 각 부분의 상태를 개략적으로 도시하는 파형도이다.
<6> 도 6은 제 2 실시예의 방전등 점등 장치를 도시하는 회로도이다.
<7> 도 7은 도 6의 방전등 점등 장치의 각 부분의 상태를 도 5와 마찬가지로 도시하는 파형도이다.
<8> 도 8은 제 3 실시예의 방전등 점등 장치를 도시하는 회로도이다.
<9> 도 9는 제 4 실시예의 방전등 점등 장치를 도시하는 회로도이다.
<10> *도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
<11> 1 : 방전등 6 : 인버터 회로
<12> 7 : 공진용 콘덴서 8 : 공진용 인덕턴스 소자
<13> 1O : 제어 회로
상기 과제를 해결하고, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실시예를 도시하는 도면의 부호를 참조하여 설명하면, 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)와 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)와 상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15) 사이에 접속된 제 1 전극(12)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17) 사이에 접속된 제 2 전극(13)을 갖는 방전등(1)을 점등시키기 위한 장치로서, 상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)의 한쪽(14)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)의 한쪽(16) 사이에 접속된 공진용 콘덴서(7)와; 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 상기 방전등(1)의 상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)의 다른 쪽(15)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)의 다른 쪽(17) 사이에 교류 전압을 공급하기 위한 인버터 수단(6 또는 6a 또는 6b)과; 상기 공진용 콘덴서(7)와 상기 방전등(1)의 양쪽에 대해 각각 직렬이 되도록 상기 인버터 수단과 상기 방전등(1) 사이에 접속된 인덕턴스 수단(8 또는 L1)과; 상기 방전등(1)을 점등시킬 때에 상기 교류 전압의 주파수(f)를 시간의 경과에 따라 바꾸기 위해 소정 시간 길이의 제 1 기간(T2, T3)을 나타내는 신호와 이러한 제 1 기간(T2, T3) 후의 소정 시간 길이의 제 2 기간(T4)을 나타내는 신호를 발생하는 타이머 수단(21)과; 상기 타이머 수단(21)으로부터 발생한 상기 제 1 기간(T2, T3)을 나타내는 신호에 응답하여 상기 교류 전압의 주파수를 제 1 주파수 범위에서 변화시키고, 상기 제 2 기간(T4)을 나타내는 신호에 응답하여 상기 교류 전압의 주파수를 제 2 주파수 범위에서 변화시키도록 상기 인버터 수단(6 또는 6a 또는 6b)을 제어하는 것으로, 제 1 범위가 상기 공진용 콘덴서(7)와 상기 공진용 인덕턴스 수단(8 또는 L1)의 직렬 공진 회로의 공진 주파수(f0)보다 높으며 상기 방전등(1)을 비점등 상태로 유지할 수 있는 제 1 주파수값(f2)부터, 이러한 제 1 주파수값(f2)보다 낮고 상기 공진 주파수(f0)보다 높으며 상기 방전등(1)을 비점등 상태로 유지할 수 있는 제 2 주파수값(f3)까지의 범위이고, 제 2 범위가 상기 제 2 주파수값(f3)부터, 이러한 제 2 주파수값(f3)보다 낮으며 상기 방전등(1)의 방전 개시 전압(V14)을 얻을 수 있는 주파수값(f4)보다도 낮은 제 3 주파수값(f5)까지의 범위이며, 상기 교류 전압의 주파수를 상기 제 1 기간(T2, T3)에서 제 1 평균적 주파수 변화 속도로 저하시키고, 또한 상기 제 2 기간(T4)에서 상기 제 1 평균적 주파수 변화 속도보다 빠른 제 2 평균적 주파수 변화 속도로 저하시키기 위한 제어수단(23, 24, 9)을 구비하며, 상기 제 1의 평균적 주파수 변화 속도는, 5-20Hz/ms이며, 상기 제 2의 평균적 주파수 변화 속도는 20-40Hz/ms인 것을 특징으로 하는 방전등 점등 장치에 관한 것이다.또한, 청구항 2항에 나타낸 바와 같이 상기 제 1 기간의 개시시점(t1)의 상기 교류전압의 주파수와 상기 제 1 기간의 종료시점(t3)의 상기 교류전압의 주파수와의 차이는, 상기 제 2 기간의 개시시점(t8)의 상기 교류전압의 주파수와 상기 제 2 기간의 종료시점(t5)의 상기 교류전압의 주파수와의 차이보다도 작은 것이 바람직하다.또한, 청구항 3항에 나타낸 바와 같이 상기 제 2 기간(T4)에 있어서의 상기 교류전압의 주파수(f)는, 계단 형상으로 서서히 저하되고, 상기 제 2 기간(T4)의 최초의 단의 주파수값(f8')은 상기 제 1 기간(T2, T8)의 상기 제 2의 주파수값(f3)의 80 ∼ 95 % 의 값을 포함하고, 상기 제 2 의 주파수값(f3)과 상기 최초의 단의 주파수값(f3')과의 차이(fb)는, 상기 최초의 단보다도 후의 단의 주파수 변화량(fa)보다도 큰 것이 바람직하다.또한, 청구항 4항에 나타낸 바와 같이, 인버터 수단(6)에 의해 제 1 및 제 2의 방전등(1, 1a)을 점등할 수 있다.또한, 청구항 5에 나타낸 바와 같이 제 1의 기간(T2 + T3)전에, 이것보다도 짧은 제 3 의 기간(T1)을 설계하고, 이 제 3 의 기간에 교류전압의 주파수(f)를 제 1의 주파수값(f2)보다도 높은 주파수값(f1)에서 제 1의 주파수값(f2)까지 서서히 저하시킬 수 있다.또한, 청구항 6항에 나타낸 바와 같이 제 2의 기간(T4)후에 방전등의 점등을 유지하기 위한 실질적인 일정의 주파수(f5)의 기간을 설계하는 것이 바람직하다.또한, 청구항 7항에 나타낸 바와 같이 방전등은 형광등인 것이 바람직하다.또한, 청구항 8 ∼ 10항에 나타낸 바와 같이 각 부의 조건을 설정하는 것이 바람직하다.또한, 청구항 11, 12, 13항에 나타낸 바와 같이 인버터 수단을 여러 종류의 형식의 인버터로 할 수 있다.또한, 청구항 13항에 나타낸 바와 같이 인버터 수단의 출력 트랜스의 제 2차 권선의 인덕턴스를 공진용 인덕턴스(L1)로 할 수 있다.
<27> (실시형태 및 실시예)
<28> 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태 및 실시예를 설명한다.
<29> (제 1 실시예)
<30> 도 1에 도시하는 제 1 실시예의 방전등(1)을 점등시키기 위한 방전등 점등장치는, 상용 교류 전원 단자(2, 3)와, 전원 스위치(4)와, 정류 평활 회로(5)와, 인버터 회로(6)와, 공진용 콘덴서(7)와, 공진용 인덕턴스 소자(8)와 구동 회로(9)와 제어 회로(10)로 이루어진다. 다음에, 각 부분을 상세히 설명한다.
<31> 방전등(1)은, 잘 알려진 형광등으로서, 내벽면에 형광 물질(도시하지 않음)이 도포된 유리관(11)과 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12, 13)으로 이루어진다. 제1 필라멘트 전극(12)은 제 1 및 제 2 단자(14, 15) 사이에 접속되고, 제 2 필라멘트 전극(13)은 제 3 및 제 4 단자(16, 17) 사이에 접속되어 있다. 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12, 13)에는 주지되어 있는 전자선 방사 물질이 도포되어 있다. 이 방전등(1)의 제 1∼제 4 단자(14, 15, 16, 17)는 도시되어 있지 않은 한 쌍의 소켓에 대해 착탈이 자유롭다.
<32> 정류 평활 회로(5)는 직류 전원으로서 기능하는 것으로, 이 한 쪽의 입력 단자(5a)는 전원 스위치(4)를 통해서 한 쪽의 교류 전원 단자(2)에 접속되고, 다른쪽의 입력 단자(5b)는 다른 쪽의 교류 전원 단자(3)에 접속되어 있다. 이 정류 평활 회로(5)는 주지되어 있는 다이오드 정류 회로와 평활용 콘덴서로 이루어지며,제 1 및 제 2 직류 출력 단자(5c, 5d) 사이에 직류 전압을 출력하도록 구성되어 있다.
<33> 인버터 회로(6)는, 정류 평활 회로(5)의 제 1 및 제 2 직류 출력 단자(5c,37-75d) 사이에 접속된 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)의 직렬 회로와, 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)의 상호 접속점(18)에 접속된 결합 콘덴서(19)로 이루어진다. 또한, 결합 콘덴서(19)는 공진용 콘덴서(7)보다 충분히 커다란 용량값을 가지며, 인버터 출력 라인에 직렬로 접속되어 있다. 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)는 소오스 전극이 소오스 영역과 보디 영역의 쌍방에 접속된 절연 게이트형(MOS형) 전계 효과 트랜지스터(FET)로 이루어지며, 본래의 FET 부분과 이것과 역병렬 접속된 내장 다이오드를 포함한다. 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)가 교대로 온·오프하면, 주지된 동작에 의해 정류 평활 회로(5)로부터 얻어진 직류 전압이 교류 전압으로 변환되어, 도 1의 파형(20)으로 나타내는 교류 전압이 방전등(1)에 공급된다.
<34> 공진용 콘덴서(7)는, 방전등(1)의 제 1 및 제 3 단자(14, 16)에 접속되어 있다. 따라서, 공진용 콘덴서(7)는 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12, 13)에 대해 직렬로 접속되고, 또한 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12, 13) 사이의 등가 임피던스(도시하지 않음)에 대해서는 병렬로 접속되어 있다. 이 결과, 콘덴세(7)의 전압(Vc)은 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12, 13) 사이에 인가된다.
<35> 공진용 임피던스(8)는, 코일과 코어로 이루어지며, 인버터 회로(6)의 제 1및 제 2 스위치(Ql, Q2)의 상호 접속점(18)과 방전등(1)의 제 2 단자(15) 사이에 결합 콘덴서(19)를 통해서 접속되어 있다. 방전등(1)의 제 4 단자(17)는 제 2 스위치(Q2)의 소오스 전극 즉, 하부측 단자에 접속되어 있다. 따라서, 공진용 인덕턴스 소자(8)와 공진용 콘덴서(7)는 서로 직렬로 접속되고, 직렬 공진 회로가 구성되어 있다. 또한, 방전등(1)이 점등되었을 때에는 인덕턴스 소자(8)는 방전등(1)에 대해서도 직렬로 접속된다. 또한, 인덕턴스 소자(8)를 방전등(1)의 제 4단자(17)와 제 2 스위치(Q2)의 소오스 사이에 접속할 수도 있다. 또한, 결합 콘덴서(19)를 제 2 스위치(Q2)의 소오스와 방전등(1)의 제 4 단자(17) 사이에 접속할 수 있다. 인덕턴스 소자(8), 제 1 필라멘트 전극(12), 공진용 콘덴서(7), 및 제 2 필라멘트 전극(13)으로 이루어진 직렬 회로는 항상 형성되어 있으므로, 인버터 회로(6)의 구동 기간 중에는, 방전등(1)의 점등, 비점등에 상관없이 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12, 13)에 전류가 흐르고, 이것이 방열된다. 따라서, 공진용 콘덴서(7)를 예열용 콘덴서로 부르는 경우도 있다.
이미 설명한 바와 같이 결합 콘덴서(19)의 용량값은 공진용 콘덴서(7)의 용량(C1) 보다 충분히 크기때문에, 인버터 회로(6)의 출력 회로에 있어서의 공진 주파수를 계산할 때에 결합 콘덴서(19)의 용량을 무시할 수 있다. 방전등(1)의 비점등 시에는 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12, 13) 사이가 개방되어 있다고 생각할 수 있으므로, 공진용 콘덴서(7)의 용량(C1)과 인덕턴스 소자(8)의 인덕턴스(L1)에 의해 직렬 공진 회로의 공진 주파수가 결정된다. 한편, 방전등(1)이 점등되어 있을 때에는, 공진용 콘덴서(7)와 인덕턴스 소자(8)와 방전등(1)의 임피던스에 의해 공진 주파수가 결정된다. 도 4는 인버터 회로(6)의 출력 교류 전압의 주파수(f)와 공진용 콘덴서(7)의 전압(Vc)과의 관계를 개략적으로 도시한다. 또한, 도 4의 A는 방전등(1)의 비점등 시의 f-Vc 특성을 나타내며, B는 방전등(1)의 점등시의 f-Vc 특성을 나타낸다. 특성 선 A, B로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 공진용 콘덴서(7)의 전압(Vc)은 주파수 의존성을 갖는다. 특성 선 A의 경우에는, 공진용 콘덴서(7)의 전압(Vc)은 공진 주파수(f0)(예를 들어 50∼60kHz)에서 가장 높아지며, 이 공진 주파수(f0)보다 낮은 영역 및 높은 영역에서 서서히 낮아진다.
<37> 구동 회로(9)는, 인버터 회로(6)의 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)를 온·오프 제어하기 위한 신호를 형성하는 것으로, 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)의 게이트·소오스 사이에 접속되어 있다. 또한, 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)의 게이트·소오스간 전압(VGS1, VGS2)은 도 3에 도시되어 있다.
<38> 제어 회로(1)는, 제 l 및 제 2 스위치(Q1, Q2)의 온·오프 반복 주파수, 즉 인버터 회로(6)의 출력 교류 전압의 주파수(f)를 제어하는 것으로, 구동 회로(9)에 접속되어 있다. 또한, 도 1에서는, 구동 회로(9)와 제어 회로(10)가 분리되어 도시되어 있으나, 이러한 것들을 일체화하여 스위치 제어 회로를 형성할 수 있다.
<39> 제어 회로(1O)는, 도 5에 도시하는 바와 같이 방전등(1)의 점등 제어시에 인버터(6)의 출력 주파수(f)를 시간과 함께 변화시키기 위한 것으로, 도 2에 도시하는 바와 같이 크게 나누어 타이머 수단(21), 점등신호 발생회로(22), 제어전압 발생수단(23), VC0(전압 제어 발진기)(24), 및 조광 제어 회로(25)로 이루어진다.
<40> 타이머 수단(21)은 소프트 스타트 타이머(26), 제 1 예열 타이머(27), 제 2예열 타이머(28), 및 시동 타이머(29)로 이루어진다. 제어전압 발생수단(23)은 소프트 스타트 제어전압 발생기(30), 제 1 예열 제어전압 발생기(31), 제 2 예열 제어전압 발생기(32), 계단파 제어전압 발생기(33), 및 점등 제어전압 발생기(34)로 이루어진다.
<41> VCO(24)의 출력 라인은 구동 회로(9)에 접속되어 있다. 따라서, VC0(24)의 출력 주파수(fout)는 도 5에 도시하는 바와 같이 인버터 회로(6)의 출력 주파수(f)와 동일하게 된다.
<42> 다음에, 도 2의 각 부의 동작을 도 5의 파형을 참조하여 설명한다. 소프트 스타트 타이머(26)는 도 1의 전원 스위치(4)의 온 조작에 응답하여 도 5의 소프트 스타트 제어신호(S1)를 발생한다. 이 신호(S1)는 t0∼t1에 나타내는 제 1기간(T1)(약 1Oms)의 펄스를 갖는다. 또한, T1은 청구항에서는 제 3 기간이라고 불리고 있다. 소프트 스타트 제어전압 발생기(30)는 소프트 스타트 타이머(26)의 출력 신호(S1)에 응답하여 도 5의 t0∼t1 기간에 제 1 전압값(V1)에서 제 2 전압값(V2)까지 서서히 저하되는 경사 전압을 발생한다. VCO(24)는 소프트 스타트 제어전압 발생기(30)dm1 출력 전압에 응답하여 도 5의 t0∼t1 기간에 나타내는 제1 주파수(fl)(약 20OkHz)에서 제 2 주파수(f2)(약 90kHz)까지 서서히 저하되는 주파수를 출력한다. 도 1의 구동 회로(9)는 VCO(24)의 출력 주파수(fout)와 동일한 반복 주파수로 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)를 교대로 온·오프하기 때문에, t0∼t1 기간에 인버터 출력 주파수(f)도 제 1 주파수(f1)에서 제 2 주파수(f2)로 변화한다. 본 실시예에서 방전등(1)의 방전 개시 전압은, 도 4에 도시하는 인버터 출력 주파수(f)가 f4일 때의 전압(V14)이다. 따라서, 제 1 주파수(f1)에서부터 제2 주파수(f2)의 기간에 방전등(1)은 점등되지 않는다. 전원 스위치(4)의 투입시에 인버터 회로(6)로부터 콘덴서(6)와 인덕턴스 소자(8)와의 직렬 공진 회로에 높은 주파수(f1)의 교류 전압이 인가되면, 콘덴서(7)의 전압(Vc)의 실효값은 도 5에 도시하는 바와 같이 방전 개시 전압(V14)보다 충분히 낮은 V11이 되므로, 방전등(1)에 급격하게 높은 전압이 인가되지 않는다. 이 결과, 방전등(1)의 가동시에 콘덴서(7 및 19)에 과대한 돌입 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. t0∼t1의 소프트 스타트 기간(T1)은 상술한 바와 같이 주로 돌입 전류를 방지하기 위해 형성되어 있기 때문에, 이 기간(T1)은 5ms∼20ms의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
<43> 도 2의 제 1 예열 타이머(27)는 소프트 스타트 타이머(21) 출력 신호(S1)의 펄스의 뒤 가장자리에 응답하여 제 1 예열 기간(T2)을 나타내는 신호(S2)를 발생한다. 이 신호(S2)는 도 5의 t1∼t2의 제 2 기간(T2)(약 400ms)을 나타내는 펄스를 포함한다. 제 1 예열 제어전압 발생기(31)는 제 1 예열 타이머(27)의 출력신호(S2)의 펄스에 응답하여 도 5의 t1∼t2 기간에 제 2 전압(V2)을 발생하며, 이것을 VCO(24)로 보낸다. VCO(24)는 제 2 전압(V2)을 제어전압으로 하여, t1∼t2기간에 제 2 주파수(f2)를 출력한다. 이 결과, 인버터 회로(6)의 출력 주파수(f)는 t1∼t2 기간에 f2로 유지된다. 제 2 주파수(f2)에 대응하는 공진용 콘덴서(7)의 전압(Vc)은 방전 개시 전압(V14)보다 낮은 V12이기 때문에, 방전등(1)은 비점등 상태로 유지되며, 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12,13)에 예열 전류가 흐른다. 이 예열 기간(t1∼t2)에 있어서의 공진용 콘덴서(7)의 전압(Vc)은 비교적 낮은 값이기 때문에, 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12, 13)에 커다란 전류가 급격하게 흐르지 않는다. 이 결과, 필라멘트 전극(12, 13)에 도포되어 있는 전자 방사 물질의 증발 및 비산을 방지할 수 있다.
<44> 제 2 예열 타이머(28)는 제 1 예열 타이머(27)의 출력 신호(S2)의 펄스의 뒤가장자리에 응답하여 제 2 예열 기간(T3)을 나타내는 신호(S3)를 출력한다. 이 신호(S3)는 도 5의 t2∼t3의 제 3 기간(T3)(약 400ms)을 나타내는 펄스를 포함한다. 제 2 예열 제어전압 발생기(32)는 제 2 예열 타이머(28)의 출력 펄스에 응답하여도 5의 t2∼t3 기간에 제 3 전압(V3)을 발생하고, 이것을 VCO(24)로 보낸다. VCO(24)는 제 2 예열 제어전압 발생기(32)의 출력전압(V3)에 응답하여 t2∼t3 기간에 제 3 주파수(f3)(80kHz)를 발생한다. 이것에 의해, 인버터 회로(6)의 출력주파수(f)도 t2∼t3 기간에 제 3 주파수(f3)가 된다. 제 3 주파수(f3)에 있어서의 공진용 콘덴서(7)의 전압(Vc)은 방전 개시 전압(V14)보다 낮은 V13이기 때문에, 앞의 t1∼t2 기간과 마찬가지로 t2∼t3 기간에 있어서도 방전등(1)은 비점등 상태로 유지되며, 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12, 13)에 예열 전류가 흐른다. 또한, 청구항에서는 제 1 및 제 2 예열 기간(T2, T3)을 합쳐서 제 1 기간이라고 부르고 있다. 또한, 청구항에서는 제 2 주파수(f2) 및 제 3 주파수(f3)를 제 1 주파수 및 제 2 주파수라고 부르고 있다.
<45> 상술한 내용으로부터 명백한 바와 같이, 도 5의 t1∼t3의 800ms의 예열 기간은, t1∼t2의 제 1 예열 기간(T2)(40Oms)과 t2∼t3의 제 2 예열 기간(T3)(40Oms)으로 분할되어 있다. 또한, 인버터의 출력 주파수(f)는 전반의 제 1 예열 기간(T2)에 제 2 주파수(f2)(90kHz)로 설정되며, 후반의 제 2 예열 기간(T3)에 제 3주파수(f3)(80kHz)로 설정되어 있다. 제 2 및 제 3 주파수(f2, f3)의 차(f2-f3)는 1OkHz이기 때문에, t1∼t3의 전체 예열 기간에 있어서의 평균적인 주파수 변화 속도는 10kHz/800ms=12.5Hz/ms로 매우 낮다.
<46> 또한, 방전등(1)을 신속하게 점등시키기 위해, t1∼t3의 전체 예열기간(T2+T3)을 50Oms∼1000ms의 범위에 들게 하는 것이 바람직하다.
<47> 또한, 상기 평균적 주파수 변화 속도를 5∼2OHz/ms의 범위에 들게 하는 것이 바람직하다.
<48> 예열 기간의 시작 시검(t1)의 인버터 주파수(f2)를 그 마지막 시점(t3)의 인버터 주파수(f3)보다 높게 함으로써, 예열을 개시할 때에 방전등(1)에 과대한 예열전류가 급격하게 흐르는 것을 방지할 수 있다.
<49> 시동 타이머(29)는 제 2 예열 타이머(28) 출력 신호(S3) 펄스의 뒤 가장자리에 응답하여 신호(S4)를 발생한다. 이 신호(S4)는 도 5의 t3∼t5의 기간(T4)을 나타내는 펄스를 포함한다.
<50> 계단파 제어전압 발생기(33)는 시동 타이머(29)의 출력 신호(S4)에 응답하여 t3∼t5 기간에 제 3 전압(V3)에서 제 5 전압(V5)까지 저하되는 계단파 전압을 발생하여, 이것을 VCO(24)에 공급한다.
<51> VCO(24)는 계단파 제어전압 발생기(33)의 출력 전압에 응답하여, VC0(24)의 출력 주파수(fout)는 도 5의 t3∼t5 기간에 제 3 주파수(f3)(80kHz)에서 제 5 주파수(f5)(50kHz)까지 단계적으로 저하된다. 방전등(1)의 방전 개시 전압(V14)을 얻을 수 있는 인버터 회로(6)의 출력 주파수(f)는, 본 실시예의 경우, 제 3 주파수(f3)와 제 4 주파수(f4) 사이의 제 4 주파수(f4)(약 60kHz)이기 때문에, 인버터 회로(6)의 출력 주파수(f)를 f3에서 f5까지 서서히 저하시키는 동안에 방전등(1)은 반드시 점등된다. 더욱이, 방전 개시 주파수(f4)는 도 4로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이 공진 주파수(fO)(약 55kHz)보다 약간 높다.
t3∼t5의 시동 개시 기간(T4)에 있어서의 계단형상 주파수의 단계 수는 약 18, 각 단계의 시간 폭(Ta)은 약 61ms, 각 단계의 주파수 변화량(fa)은 약 1.6kHz이다. 또한, t3∼t5의 시동 기간(T4)의 평균적인 주파수 변화 속도는 약 27Hz/ms이며, t1∼t3의 전체 예열 기간의 주파수 변화 속도(약 12.5Hz)의 2배 이상의 값을 갖는다. 따라서, t3∼t5의 시동 기간(T4)에 있어서는 비교적 단시간 내에 방전등(1)을 점등시킬 수 있는 주파수(f4)가 된다.
<53> 또, t3∼t5의 시동 기간에 있어서의 인버터 출력 주파수(f)의 각 단계의 주파수 변화량(fa)은, t1∼t3의 전체 예열 기간의 제 2 주파수(f2)에서 제 3주파수(f3)로의 변화량(10kHz)보다 작게 설정된다. 본 실시예에서는 상기 주파수변화량(fa)을 약 1.6kHz로 했으나, 예를 들어 0.5kHz∼5kHz의 범위에서 적당히 선택할 수 있다.
<54> 또한, t3∼t5 기간의 인버터 출력 주파수(f)의 1단계의 시간 폭(Ta)은 t1∼t3의 예열 기간의 1단계의 시간 폭(400ms)보다 충분히 짧은 값으로 설정된다. 이 시간 폭(Ta)은 실시예에서는 약 61ms로 되어 있으나, 예를 들어 5ms∼10Oms의 범위에서 임의로 선택할 수 있다.
<55> 또한, t3∼t5의 시동 기간(T4)은 방전등(1)을 신속하게 점등 시키기 위해 1000ms∼1500ms의 범위에 들게 하는 것이 바람직하다. 또한, t3∼t5 기간의 인버터 출력 주파수(f)의 평균적 변화 속도는 20∼40Hz/ms로 하는 것이 바람직하다.
<56> t3∼t5의 시동 기간에 있어서 주파수(f)를 계단형상으로 변화시키고 목표로 하는 방전 개시 주파수(f4)를 f3∼f5 중간에 설정하면, 방전등(1)의 방전 개시 전압에 편차가 있어도, 확실하게 점등시킬 수 있다. 또한,t3∼t4의 시동 기간(T4)에 인버터 출력 주파수(f)의 급격한 변화가 발생하지 않기 때문에, 이 시동기간(T4)에 있어서도 t1∼t3의 예열 기간과 마찬가지로 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12, 13)의 수명의 저하를 억제할 수 있다.
<57> t3∼t5 기간 중의 t4 시점에서 인버터 출력 주파수가 f4가 되며, 공진용 콘덴서(7)의 전압(Vc)이 도 5에 도시하는 바와 같이 방전 개시 전압(V14)이 되면, 방전등(1)이 점등되며, 이러한 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12, 13) 사이의 임피던스 값이 저하되며, 공진용 콘덴서(7)와 공진용 인덕턴스 소자(8)와 방전등(1)에 의거한 공진 회로가 형성된다. 이 점등시의 공진 회로에 의거한 공진 특성은 도 4의 B가 된다. 이로써, 공진용 콘덴서의 전압(Vc)은 t4∼t5의 기간에 방전 개시 전압(V14)보다 낮은 값(V15)이 된다.
더욱이, 도 4의 공진 회로의 특성도는 설명적으로 도시되어 있으며, 가로축의 주파수(f) 및 세로 축의 전압(Vc)은 부분적으로 확대 또는 축소되어 도시되어 있다. 또한, 도 5의 각 파형도 부분적으로 확대 또는 축소되어 설명적으로 도시되어 있다.
<59> 점등신호 발생회로(22)는, 시동 타이머(29)의 출력 신호(S4)의 펄스의 뒤 가장자리에 응답하여 도 5의 t5 시점보다 나중에 점등 신호(S5)를 발생한다.
<60> 점등 제어전압 발생기(34)는 점등신호 발생회로(22)의 출력신호(S5)에 응답하여 제 5 전압(V5)을 발생하여, VCO(24)에 보낸다. VCO(24)는 점등 제어전압 발생기(34)의 출력 전압(V5)에 응답하여 제 5 주파수(f5)(약 50kHz)를연속적으로 발생한다. 인버터 출력 주파수가 제 5 주파수(f5)가 되면, 콘덴서(7)의 전압(Vc)은 도 5의 V16으로 나타내는 값이 된다. 더욱이, 제 5 주파수(f5)는 도 4에 도시하는 방전등(1)의 점등 기간의 특성 선 B의 공진 주파수(fO')보다 높은 주파수 영역에 위치한다.
<61> 조광 제어 회로(25)는 방전등(1)의 밝기를 조정할 때에, 점등 제어전압 발생기(34)의 출력 전압(V5)의 값을 변화시켜, 도 5의 t4시점보다 나중의 점등 기간에 있어서의 인버터 출력 주파수(f)를 변화시킨다.
<62> 상술한 것으로부터 명백히 알 수 있듯이, 본 실시예에서는 예열기간(t1∼t3)에서 인버터 출력 주파수(f)를 단계적으로 저하시키고 있으므로, 예열기간에 필라멘트 전극(12, 13)에 커다란 예열 전류가 급격히 흐르는 것을 방지할수 있어, 방전등(1)의 수명이 길어진다.
<63> 또한, 인버터 출력 주파수(f)의 예열 기간(t1∼t3)에 있어서의 변화량(1OkHz)은 시동 기간(t3∼t5)에 있어서의 인버터 출력 주파수(f)의 변화량(30kHz)보다 낮게 설정되어 있기 때문에, 예열 기간에 있어서의 예열 특성과 시동 기간에 있어서의 점등 특성의 쌍방을 합리적으로 만족시킬 수 있다.
<64> 또한, 예열 기간(t1∼t3)에 있어서의 주파수의 변화 속도보다 시동 기간(t3∼t5)에 있어서의 주파수의 변화 속도가 빠르기 때문에, 시동 기간(T4)에 있어서 점등 주파수(f4)를 신속하게 얻을 수 있다.
<65> (제 2 실시예)
<66> 이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 제 2 실시예의 방전등 점등 장치를 설명한다. 단, 도 6 및 도 7에서 도 1 및 도 5와 실질적으로 동일한 부분에는 같은 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 또한, 도 6의 제어 회로(10a)의 구성은 도 2의 제어 회로(10)와 거의 동일하기 때문에, 제 2 실시예의 설명에도 도 2를 참조한다.
<67> 도 6의 방전등 점등 장치는, 제어 회로(1Oa)를 약간 변형한 점과, 인버터 회로(6)의 한 쌍의 출력 라인 사이에 제 2 방전등(1a)과 제 2 공진용 콘덴서(7a)와 제 2 공진용 인덕턴스 소자(8a)로 이루어진 회로를 추가한 점에 있어서 도 1과 상이하며, 그 외에는 도 1과 동일하게 구성되어 있다.
<68> 추가된 제 2 방전등(la)은 제 1 방전등(1)과 마찬가지로 제 1 및 제 2단자(14a, 15a) 사이에 접속된 제 1 필라멘트 전극(12a)과 제 3 및 제 4 단자(16a, 17a) 사이에 접속된 제 2 필라멘트 전극(13a)을 가지며, 제 1 방전등(1)과 실질적으로 동일하게 구성되어 있다. 제 2 공진용 콘덴서(7a) 및 제 2 공진용 인덕턴스소자(8a)도 제 1 공진용 콘덴서(7) 및 제 1 공진용 인덕턴스 소자(8)와 동일하게 구성되어 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이 복수의 방전등(1, 1a)이 공통의 인버터 회로(6)에 접속되는 경우에서, 제 1 및 제 2 방전등(1, 1a)의 임피던스, 제 1 및 제 2 공진용 콘덴서(7, 7a)의 용량값, 제 1 및 제 2 공진용 인덕턴스 소자(8, 8a)의 인덕턴스 값에 편차가 있으면, 2개의 공진 회로의 공진 특성이 동일해지지 않기 때문에 동일한 인버터 출력 주파수(f)로 2개의 방전등(1, 1a)이 동시에 점등되지 않는다. 이러한 제 2 실시예에서는, 복수의 방전등(1, 1a)의 점등 시간의 오차를 적게 하기 위해, 변형된 제어 회로(10a)를 갖는다.
<70> 제어 회로(10a)의 회로 구성은 상술한 바와 같이 도 2와 실질적으로 동일하지만, 시동 기간(t3∼t5)에 있어서의 VCO(24)의 입력 제어 신호(Vosc), VC0출력 주파수(fout), 및 인버터 출력 주파수(f)의 설정값만이 다르다. 즉, 제 1 실시예를 도시하는 도 5의 파형도와 제 2 실시예를 도시하는 도 7의 파형도의 비교로부터 명백한 바와 같이, 도 5에서는 t3 시점에서의 주파수 변화 폭(fa)이 이보다도 나중단계의 주파수 변화 폭(fa)과 동일하게 설정되어 있음에 반해, 도 7에서는 t3 시점에서의 주파수 변화 폭(fb)이 나중 단계의 주파수 변화 폭(fa)보다 크게 설정되어있다. 이러한 제 2 실시예에서의 t3 시점에서의 주파수 변화 폭(fb)은 약 8kHz로서, 제 2 예열 기간(t2∼t3)의 인버터 출력 주파수(f3)(80kHz)의 10%의 값에 상당한다. 따라서, 도 7에서는 시동 기간(t3∼t5)에 있어서의 최초 단계의 주파수(f3')는 72kHz이다. 또한, 도 7의 t3∼t5의 시동 기간(T4)은 제 1 실시예와 동일한 1100ms이며, 또한 t5 시점의 주파수(f5)는 도 5와 동일한 50kHz/ms이다. 따라서, 도 7의 t3∼t5 기간의 평균적인 주파수 변화 속도는 약 20Hz/ms이다. 더욱이, 도 7에 있어서의 t3∼t5 기간의 1단계의 시간 폭(Ta)은 도 5와 마찬가지로 약 61ms이며, 단계 수도 도 5와 마찬가지로 18단계이기 때문에, 1단계의 주파수 변화량(fa)은 약 1.2kHz이다.
<71> 더욱이, 제 2 실시예에 있어서도 제 1 실시에와 마찬가지로 t3∼t5 기간의 인버터 출력 주파수의 각 단계의 시간 폭(Ta)을 5∼10Oms의 범위,각 단계의 주파수 변화량(fa)을 0.5∼5kHz의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, t3 시점에서의 인버터 출력 주파수(f)의 변화량(fb)은, 이전의 제 3 주파수(f3)의 약 5∼20%로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 t3시점에서의 주파수(f)의 변화량(fb)은 t3∼t5 기간의 계단형상의 주파수의 1단계의 변화량(fa)의 약 2∼20배의 범위로 하는 것이 바람직하다.
<72> 도 7의 t3 시점에 나타내는 바와 같이 시동 기간(t3∼t5)의 개시 시점(t3)에서 인버터 출력 주파수(f)를 비교적 대폭으로 변화시키면, 이 t3시점에서 제 1 및 제 2 필라멘트 전극(12, 13)의 전류가 필라멘트 전극(12, 13)의 열화를 실질적으로 초래하지 않는 범위에서 갑자기 증대하며, 각 방전등(1,1a)의 필라멘트 전극(12, 13, 12a, 13a)이 각각 양호하게 따뜻하게 데워지기 때문에 방전하기 쉬워지고, 복수의 방전등(1, la)의 점등 시점의 편차가 적어진다.
<73> 더욱이, 제 2 실시예는 제 1 실시예와 동일한 작용 효과도 갖는다.
<74> (제 3 실시예)
<75> 다음에, 도 8을 참조하여 제 3 실시예의 방전등 점등 장치를 설명한다. 단, 도 8에 있어서 도 1과 실질적으로 동일한 부분에는 같은 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
<76> 도 8의 방전등 점등 장치는 도 1의 인버터 회로(6)를 변형한 인버터회로(6a)를 갖고 있는 점에서 도 1과 상이하며, 그 외에는 도 1과 동일하게 구성되어 있다. 도 8의 인버터 회로(6a)는 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)와 제 1및 제 2전원용 콘덴서(41, 42)로 이루어진다. 제 1 및 제 2 전원용 콘덴서(41, 42)의 직렬 회로는 정류 평활 회로(5)에 각각 접속되어 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 전원용 콘덴서(41,42)는 정류 평활 회로(5)의 직류 출력 전압을 분할한 값으로 충전된다. 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)의 직렬 회로는 제 1 및 제 2 전원용 콘덴서(41, 42)의 직렬 회로에 대해 병렬로 접속되어 있다. 방전등(1)은 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)의 상호 접속점(18)과 제 1 및 제 2 전원용 콘덴서(41, 42)의 상호접속점(43)과의 사이에 공진용 인덕턴스 소자(8)를 통해서 접속되어 있다. 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)는 도 1의 제 1실시예와 마찬가지로 교대로 온·오프 제어된다. 이것에 의해, 2개의 상호 접속점(18, 43) 사이에 교류 전압을 얻을 수 있다.
<77> 도 8의 제 3 실시예에 있어서 인버터 회로(6a) 이외에는 제 1 실시예와 동일하기 때문에, 제 3 실시예에 의해서도 제 1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
<78> (제 4 실시예)
<79> 도 9에 도시하는 제 4 실시예의 방전등 점등 장치는, 도 1의 인버터 회로(6)를 변형한 인버터 회로(6b)를 갖는 점에서 도 1과 상이하며, 이 이외에는 도 1과 실질적으로 동일하게 구성되어 있다. 따라서, 도 9에 있어서 도 1과 실질적으로 동일한 부분에는 같은 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
<80> 도 9의 인버터 회로(6b)는 트랜스포트(Tr)를 갖는 푸시 풀형의 인버터로서, 트랜스포트(Tr)의 1차 권선(N1)의 센터 탭(50)과 제 1 및 제 2스위치(Ql, Q2)의 상호 접속점(18) 사이에 직류 전원으로서의 정류 평활 회로(5)가 접속되어 있다. 또한, 1차 권선(N1)의 한쪽 단부는 제 1 스위치(Ql)에 접속되고, 이 다른쪽 단부는 제 2 스위치(Q2)에 접속되어 있다.
<81> 트랜스포트(Tr)의 2차 권선(N2)은 인덕턴스(L1)를 가지며, 결합 콘덴서(19)를 통해서 방전등(1)에 접속되어 있다. 2차 권선(N2)이 누설 인덕턴스로 이루어진 공진용 인덕턴스(L1)를 가지기 때문에, 도 9에서는 도 1의 독립된 인덕턴스 소자(8)가 생략되어 있다. 더욱이, 2차 권선(N2)의 누설 인덕턴스로 공진용 인덕턴스(L1)의 전부를 얻을 수 없을 때에는 2차 권선(N2)과 방전등(1) 사이에 개별적인 공진용 인덕턴스 소자를 접속할 수 있다.
<82> 도 9의 제 4 실시예는 인버터 회로(6b)를 제외하고 도 1과 동일하기 때문에, 제 1 실시예와 동일한 효과를 갖는다.
<83> (변형 예 )
<84> 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 다음의 변형이 가능한 것이다.
<85> (1) 인버터 회로(6)를 한 쌍의 직류 전원 단자간에 트랜스포트의 1차 권선을 통해서 1개의 스위치를 접속하고, 이 1개의 스위치의 온·오프에 의해 트랜스포트의 2차 권선에 교류 전압을 얻는 구성의 인버터로 변형할 수 있다. 또한, 인버터회로(6)를 4개의 스위치를 브릿지형으로 접속한 형식의 인버터회로 변형할 수 있다.
<86> (2) t1∼t3의 예열 기간의 인버터 출력 주파수를 f2, f3보다 많은 단계 수로 바꿀 수 있다.
<87> (3) 소프트 스타트 기간(t0∼t1)의 제어전압을 제 1 전압(V1)에서 제 2전압(V2)까지 계단형상으로 변화시킬 수 있다.
<88> (4) VCO(24)를 제어하기 위한 제어전압 발생기를 여러 가지로 변형할 수 있다.
<89> (5) 스위치(Q1, Q2)를 트랜지스터, IGBT(절연 게이트 바이폴라 트랜지스터)등의 반도체 스위치로 할 수 있다.
각 청구항의 발명에 따르면, 인버터 수단의 출력 주파수를 제 1 평균적 주파수 변화 속도로 변화시키는 제 1 기간(T2+T3)과 이보다 빠른 제 2 평균적 주파수 변화 속도로 변화시키는 제 2 기간(T4)을 형성했기 때문에, 제 1 기간의 개시 시점의 방전등의 인가 전압을 낮게 할 수 있고, 방전등의 제 1 및 제 2 전극(12, 13)에 급격하게 커다란 예열 전류가 흐르지 않는다. 이 결과, 제 1 및 제 2 전극(12, 13)의 열화를 방지하고, 방전등의 수명을 길게 할 수 있다.또한, 청구항 1,2 및 8 내지 10항의 발명에 따르면, 제 1의 기간(T2 + T3)에 있어 방전등을 양호하게 예열하고, 제 2의 기간(T4)에 있어 방전등을 양호하게 점등시킬 수 있다.게다가, 청구항 3항의 발명에 따르면, 제 2의 기간(T4)의 최초의 주파수 변화가 크기때문에, 복수의 방전등을 병렬 접속한 경우에, 복수의 방전등의 전극을 동시에 양호하게 따뜻하게 할 수 있어, 복수의 방전등이 동시에 방전하기 쉽게 되며, 점등 시점의 편차가 작아진다.또한, 청구항 5항의 발명에 따를면, 인버터 수단의 기동시에 공진용 콘덴서 등에 흐르는 돌입전류를 억제할 수 있다.

Claims (13)

  1. 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)와 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)와 상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15) 사이에 접속된 제 1 전극(12)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17) 사이에 접속된 제 2 전극(13)을 갖는 방전등(1)을 점등시키기 위한 장치로서,
    상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)의 한 쪽(14)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)의 한 쪽(16) 사이에 접속된 공진용 콘덴서(7)와;
    직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 상기 방전등(1)의 상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)의 다른 쪽(15)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)의 다른 쪽(17) 사이에 교류 전압을 공급하기 위한 인버터 수단(6 또는 6a 또는 6b)과;
    상기 공진용 콘덴서(7)와 상기 방전등(1)의 양쪽에 대해 각각 직렬이 되도록 상기 인버터 수단과 상기 방전등(1) 사이에 접속된 인덕턴스 수단(8 또는 L1)과;
    상기 방전등(1)을 점등시킬 때에 상기 교류 전압의 주파수(f)를 시간의 경과에 따라 바꾸기 위해 소정 시간 길이의 제 1 기간(T2, T3)을 나타내는 신호와 이러한 제 1 기간(T2, T3) 후 소정 시간 길이의 제 2 기간(T4)을 나타내는 신호를 발생하는 타이머 수단(21)과; 및
    상기 타이머 수단(21)으로부터 발생한 상기 제 1 기간(T2, T3)을 나타내는 신호에 응답하여 상기 교류 전압의 주파수를 제 1 주파수 범위에서 변화시키고, 상기 제 2 기간(T4)을 나타내는 신호에 응답하여 상기 교류 전압의 주파수를 제 2 주파수 범위에서 변화시키도록 상기 인버터 수단(6 또는 6a 또는 6b)을 제어하는 것으로, 상기 제 1 범위가 상기 공진용 콘덴서(7)와 상기 공진용 인덕턴스 수단(8 또는 L1)의 직렬 공진 회로의 공진 주파수(f0)보다 높으며 상기 방전등(1)을 비점등 상태로 유지할 수 있는 제 1 주파수값(f2)으로부터, 이러한 제 1 주파수값(f2)보다 낮고 상기 공진 주파수(f0)보다 높으며 상기 방전등(1)을 비점등 상태로 유지할 수 있는 제 2 주파수값(f3)까지의 범위이고, 상기 제 2 범위가 상기 제 2 주파수값(f3)으로부터, 이러한 제 2 주파수값(f3)보다 낮으며 상기 방전등(1)의 방전 개시 전압(V14)을 얻을 수 있는 주파수값(f4)보다도 낮은 제 3 주파수값(f5)까지의 범위이며, 상기 교류 전압의 주파수를 상기 제 1 기간(T2, T3)에서 제 1 평균적 주파수 변화 속도로 저하시키고, 또한 상기 제 2 기간(T4)에서 상기 제 1 평균적 주파수 변화 속도보다 빠른 제 2 평균적 주파수 변화 속도로 저하시키기 위한 제어수단(23, 24, 9)을 가지며,
    상기 제 1 평균적 주파수 변화 속도는 5∼20Hz/ms이며, 상기 제 2 평균적 주파수 변화 속도는 20∼40Hz/ms인 것을 특징으로 하는 방전등 점등 장치.
  2. 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)와 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)와 상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15) 사이에 접속된 제 1 전극(12)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17) 사이에 접속된 제 2 전극(13)을 갖는 방전등(1)을 점등시키기 위한 장치로서,
    상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)의 한 쪽(14)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)의 한 쪽(16) 사이에 접속된 공진용 콘덴서(7)와;
    직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 상기 방전등(1)의 상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)의 다른 쪽(15)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)의 다른 쪽(17) 사이에 교류 전압을 공급하기 위한 인버터 수단(6 또는 6a 또는 6b)과;
    상기 공진용 콘덴서(7)와 상기 방전등(1)의 양쪽에 대해 각각 직렬이 되도록 상기 인버터 수단과 상기 방전등(1) 사이에 접속된 인덕턴스 수단(8 또는 L1)과,
    상기 방전등(1)을 점등시킬 때에 상기 교류 전압의 주파수(f)를 시간의 경과에 따라 바꾸기 위해 소정 시간 길이의 제 1 기간(T2, T3)을 나타내는 신호와 이러한 제 1 기간(T2, T3) 후 소정 시간 길이의 제 2 기간(T4)을 나타내는 신호를 발생하는 타이머 수단(21)과;및
    상기 타이머 수단(21)으로부터 발생한 상기 제 1 기간(T2, T3)을 나타내는 신호에 응답하여 상기 교류 전압의 주파수를 제 1 주파수 범위에서 변화시키고, 상기 제 2 기간(T4)을 나타내는 신호에 응답하여 상기 교류 전압의 주파수를 제 2 주파수 범위에서 변화시키도록 상기 인버터 수단(6 또는 6a 또는 6b)을 제어하는 것으로, 상기 제 1 범위가 상기 공진용 콘덴서(7)와 상기 공진용 인덕턴스 수단(8 또는 L1)의 직렬 공진 회로의 공진 주파수(f0)보다 높으며 상기 방전등(1)을 비점등 상태로 유지할 수 있는 제 1 주파수값(f2)으로부터, 이러한 제 1 주파수값(f2)보다 낮고 상기 공진 주파수(f0)보다 높으며 상기 방전등(1)을 비점등 상태로 유지할 수 있는 제 2 주파수값(f3)까지의 범위이고, 상기 제 2 범위가 상기 제 2 주파수값(f3)으로부터, 이러한 제 2 주파수값(f3)보다 낮으며 상기 방전등(1)의 방전 개시 전압(V14)을 얻을 수 있는 주파수값(f4)보다도 낮은 제 3 주파수값(f5)까지의 범위이며, 상기 교류 전압의 주파수를 상기 제 1 기간(T2, T3)에서 제 1 평균적 주파수 변화 속도로 저하시키고, 또한 상기 제 2 기간(T4)에서 상기 제 1 평균적 주파수 변화 속도보다 빠른 제 2 평균적 주파수 변화 속도로 저하시키기 위한 제어수단(23, 24, 9)을 가지며,
    상기 제 1 기간의 개시 시점(t1)의 상기 교류 전압의 주파수와 상기 제 1 기간의 종료 시점(t3)의 상기 교류 전압의 주파수와의 차이는, 상기 제 2 기간의 개시 시점(t3)의 상기 교류 전압의 주파수와 상기 제 2 기간의 종료 시점(t5)의 상기 교류 전압의 주파수와의 차이보다 작은 것을 특징으로 하는 방전등 점등 장치.
  3. 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)와 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)와 상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15) 사이에 접속된 제 1 전극(12)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17) 사이에 접속된 제 2 전극(13)을 갖는 방전등(1)을 점등시키기 위한 장치로서,
    상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)의 한 쪽(14)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)의 한 쪽(16) 사이에 접속된 공진용 콘덴서(7)와;
    직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 상기 방전등(1)의 상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)의 다른 쪽(15)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)의 다른 쪽(17) 사이에 교류 전압을 공급하기 위한 인버터 수단(6 또는 6a 또는 6b)과;
    상기 공진용 콘덴서(7)와 상기 방전등(1)의 양쪽에 대해 각각 직렬이 되도록 상기 인버터 수단과 상기 방전등(1) 사이에 접속된 인덕턴스 수단(8 또는 L1)과;
    상기 방전등(1)을 점등시킬 때에 상기 교류 전압의 주파수(f)를 시간의 경과에 따라 바꾸기 위해 소정 시간 길이의 제 1 기간(T2, T3)을 나타내는 신호와 이러한 제 1 기간(T2, T3) 후 소정 시간 길이의 제 2 기간(T4)을 나타내는 신호를 발생하는 타이머 수단(21)과; 및
    상기 타이머 수단(21)으로부터 발생한 상기 제 1 기간(T2, T3)을 나타내는 신호에 응답하여 상기 교류 전압의 주파수를 제 1 주파수 범위에서 변화시키고, 상기 제 2 기간(T4)을 나타내는 신호에 응답하여 상기 교류 전압의 주파수를 제 2 주파수 범위에서 변화시키도록 상기 인버터 수단(6 또는 6a 또는 6b)을 제어하는 것으로, 상기 제 1 범위가 상기 공진용 콘덴서(7)와 상기 공진용 인덕턴스 수단(8 또는 L1)의 직렬 공진 회로의 공진 주파수(f0)보다 높으며 상기 방전등(1)을 비점등 상태로 유지할 수 있는 제 1 주파수값(f2)으로부터, 이러한 제 1 주파수값(f2)보다 낮고 상기 공진 주파수(f0)보다 높으며 상기 방전등(1)을 비점등 상태로 유지할 수 있는 제 2 주파수값(f3)까지의 범위이고, 상기 제 2 범위가 상기 제 2 주파수값(f3)으로부터, 이러한 제 2 주파수값(f3)보다 낮으며 상기 방전등(1)의 방전 개시 전압(V14)을 얻을 수 있는 주파수값(f4)보다도 낮은 제 3 주파수값(f5)까지의 범위이며, 상기 교류 전압의 주파수를 상기 제 1 기간(T2, T3)에서 제 1 평균적 주파수 변화 속도로 저하시키고, 또한 상기 제 2 기간(T4)에서 상기 제 1 평균적 주파수 변화 속도보다 빠른 제 2 평균적 주파수 변화 속도로 저하시키기 위한 제어수단(23, 24, 9)을 가지며,
    상기 제 2 기간(T4)에서의 상기 교류 전압의 주파수(f)는 계단형상으로 서서히 저하되며, 상기 제 2 기간(T4)의 최초 단계의 주파수값(f3')은 상기 제 1 기간(T2, T3)의 상기 제 2 주파수값(f3)의 80∼95%의 값을 가지며, 상기 제 2 주파수값(f3)과 상기 최초 단계의 주파수값(f3')의 차이(fb)는 상기 최초 단계 다음 단계에서의 주파수 변화량(fa)보다 큰 것을 특징으로 하는 방전등 점등 장치.
  4. 한 쌍의 제 1 단자(14, 15)와 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)와 상기 한 쌍의 제 1 단자(14, 15) 사이에 접속된 제 1의 전극(12)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17) 사이에 접속된 제 2 의 전극(13)을 포함하는 제 1의 방전등(1)과, 한 쌍의 제 1 단자(14a, 15a)와 한 쌍의 제 2 단자(16a, 17a)와 상기 한 쌍의 제 1 단자(14a, 15a) 사이에 접속된 제 1의 전극(12a)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16a, 17a) 사이에 접속된 제 2의 전극(13a)을 포함하는 제 2의 방전등(1a)을 점등시키기 위한 장치로서,
    상기 제 1의 방전등(1)의 일방(14)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16, 17)의 일방(16) 사이에 접속된 제 1의 공진용 콘덴서(7)와;
    상기 제 2의 방전등(1a)의 상기 한 쌍의 제 1 단자(14a, 15a)의 일방(14a)과 상기 한 쌍의 제 2 단자(16a, 17a)의 일방(16a) 사이에 접속된 제 2의 공진용 콘덴서(7a)와;
    직류전압을 교류전압으로 변환하고 상기 제 1 및 제 2의 방전등(1,1a)의 상기 각 쌍의 제 1 단자(14, 14a, 15, 15a)의 다른 쪽(15, 15a)과 상기 각 쌍의 제 2 단자(16, 16a, 17, 17a)의 다른 쪽(17, 17a)과의 사이에 교류전압을 각각 공급하기 위한 인버터 수단(6 또는 6a 또는 6b)과;
    상기 제 1의 공진용 콘덴서(7)와 상기 제 1의 방전등(1)과의 양방에 대해 각각 직렬이 되도록 상기 인버터 수단과 상기 제 1의 방전등(1)과의 사이에 접속된 제 1의 인덕턴스 수단(8)과;
    상기 제 2의 공진용 콘덴서(7a)와 상기 제 2의 방전등(1a)의 양방에 대해 각각 직렬이 되도록 상기 인버터 수단과 상기 제 2의 방전등(1a)과의 사이에 접속된 제 2의 인덕턴스 수단(8a)과;
    상기 제 1 및 제 2의 방전등(1, 1a)을 점등시킬 때에 상기 교류전압의 주파수(f)를 시간의 경과에 따라 바꾸기 위해 소정 시간 길이의 제 1 기간(T2, T3)을 나타내는 신호와 이러한 제 1 기간(T2, T3) 후 소정 시간 길이의 제 2 기간(T4)을 나타내는 신호를 발생하는 타이머 수단(21)과; 및
    상기 타이머 수단(21)으로부터 발생한 상기 제 1 기간(T2, T3)을 나타내는 신호에 응답하여 상기 교류 전압의 주파수를 제 1 주파수 범위에서 변화시키고, 상기 제 2 기간(T4)을 나타내는 신호에 응답하여 상기 교류 전압의 주파수를 제 2 주파수 범위에서 변화시키도록 상기 인버터 수단(6 또는 6a 또는 6b)을 제어하는 것으로, 상기 제 1 범위가 상기 제 1의 공진용 콘덴서(7)와 상기 제 1의 공진용 인덕턴스 수단(8)의 직렬 공진 회로의 공진 주파수(f0) 및 상기 제 2의 공진용 콘덴서(7a)와 상기 제 2의 공진용 인덕턴스 수단(8a)의 직렬 공진 회로의 공진 주파수(f0)보다 높으며 상기 제 1 및 제 2의 방전등(1, 1a)을 비점등 상태로 유지할 수 있는 제 1 주파수값(f2)으로부터, 이러한 제 1 주파수값(f2)보다 낮고 상기 공진 주파수(f0)보다 높으며 상기 제 1 및 제 2의 방전등(1, 1a)을 비점등 상태로 유지할 수 있는 제 2 주파수값(f3)까지의 범위이고, 상기 제 2 범위가 상기 제 2 주파수값(f3)으로부터, 이러한 제 2 주파수값(f3)보다 낮으며 상기 제 1 및 제 2의 방전등(1, 1a)의 방전 개시 전압(V14)을 얻을 수 있는 주파수값(f4)보다도 낮은 제 3 주파수값(f5)까지의 범위이며, 상기 교류 전압의 주파수를 상기 제 1 기간(T2, T3)에서 제 1 평균적 주파수 변화 속도로 저하시키고, 또한 상기 제 2 기간(T3)에서 상기 제 1 평균적 주파수 변화 속도보다 빠른 제 2 평균적 주파수 변화 속도로 저하시키기 위한 제어수단(23, 24, 9)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방전등 점등 장치.
  5. 제 8항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인버터 수단은,
    직류 전원의 한쪽 단부와 다른쪽 단부 사이에 접속된 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)의 직렬 회로와; 및
    상기 제 2 스위치(Q2)에 대해 상기 방전등(1)을 병렬로 접속하기 위한 출력수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전등 점등 장치.
  6. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인버터 수단은,
    직류 전원의 한쪽 단부와 다른쪽 단부 사이에 접속된 제 1 및 제 2 콘덴서(41, 42)의 직렬 회로와;
    상기 제 1 및 제 2 콘덴서(41, 42)의 직렬 회로에 대해 병렬로 접속된 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)의 직렬 회로와; 및
    상기 제 1 및 제 2 콘덴서(41, 42)의 상호 접속점(43)과 상기 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)의 상호 접속점(18) 사이에 상기 방전등(1)을 접속하기 위한 출력수단으로 이루어지며,
    상기 제 1 및 제 2 스위치(Q1, Q2)를 교대로 온·오프하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 방전등 방전 장치.
  7. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인버터 수단은 1차 권선(N1)과 2차 권선(N2)을 갖는 트랜스포트(Tr)와,
    직류 전압과 상기 제 1 권선(N1)에 단속적으로 공급하기 위한 적어도 1개의 스위치를 구비하며,
    상기 방전등(1)은 상기 2차 권선(N2)에 접속되고, 상기 인덕턴스 수단은 상기 제 2 권선(N2)의 인덕턴스(L1)임을 특징으로 하는 방전등 점등 장치.
  8. 제 8항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타이머 수단(21)은 상기 제 1 기간 전에 상기 제 1 기간보다 짧은 제 3 기간(T1)을 나타내는 신호를 발생시키는 타이머(26)를 추가로 구비하고,
    상기 제어수단은 상기 제 3 기간(T1)을 나타내는 신호에 응답하여 상기 교류 전압의 주파수를 상기 제 1 주파수값(f2)보다 높은 제 4 주파수값(f1)으로부터 상기 제 1 주파수값(f2)까지 서서히 저하시키도록 상기 인버터 수단(6 또는 6a 또는 6b)을 제어하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 방전등 점등 장치.
  9. 제 8항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 기간(T4)을 나타내는 신호(S4)에 응답하여 상기 제 2 기간(T4) 후의 제 4 기간을 나타내는 신호(S5)를 발생하는 수단(25)과; 및
    상기 제 4 기간을 나타내는 신호(S5)에 응답하여 상기 교류 전압 주파수를 상기 방전 개시 전압(V14)을 얻을 수 있는 주파수값(f4)보다 낮은 주파수값(f5)으로 유지하도록 상기 인버터 수단을 제어하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 방전등 점등 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 방전등(1)은 형광등인 것을 특징으로 하는 방전등 점등 장치.
  11. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 기간(T2, T3)은 500ms∼1000ms임을 특징으로 하는 방전등 점등 장치.
  12. 제 17 항에 있어서, 상기 제 2 기간(T4)은 1000ms∼1500ms임을 특징으로 하는 방전등 점등 장치.
  13. 제 17 항에 있어서, 상기 제 3 기간(T1)은 5ms∼20ms임을 특징으로 하는 방전등 점등 장치.
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