KR100340768B1 - 전구형 형광램프 - Google Patents

전구형 형광램프 Download PDF

Info

Publication number
KR100340768B1
KR100340768B1 KR1019990011194A KR19990011194A KR100340768B1 KR 100340768 B1 KR100340768 B1 KR 100340768B1 KR 1019990011194 A KR1019990011194 A KR 1019990011194A KR 19990011194 A KR19990011194 A KR 19990011194A KR 100340768 B1 KR100340768 B1 KR 100340768B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting tube
fluorescent light
circuit
lighting circuit
Prior art date
Application number
KR1019990011194A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990078439A (ko
Inventor
후미노리 나카야
Original Assignee
가노 다다오
도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤
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 가노 다다오, 도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤 filed Critical 가노 다다오
Publication of KR19990078439A publication Critical patent/KR19990078439A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100340768B1 publication Critical patent/KR100340768B1/ko

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
    • H05B41/26Circuit 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
    • H05B41/295Circuit 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 with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • H05B41/298Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2981Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2985Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions
    • 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
    • H05B41/16Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies
    • 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
    • H05B41/295Circuit 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 with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • H05B41/298Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2981Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2986Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against internal abnormal circuit conditions
    • 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

Abstract

형광발광관의 수명말기시에 있어서, 조기에 점등회로의 동작을 정지시킨다.
형광발광관(14)의 전극 측단면의 거의 전체를 덮도록 기판(15a)을 기본체 (11b) 내에 부착하고, 형광발광관(14)을 작동시키는 고주파를 생성하여 형광발광관 (14)의 수명말기시에 있어서의 형광발광관(14)의 전극의 온도상승에 의해 파괴되는 위치에 점등회로(15)의 스위치소자(SN,SP)를 배설한다. 형광발광관(14)이 수명말기가 되어 반파방전 등을 일으킨 경우, 형광발광관(14)에 인가되는 점등전압이 증대하여 전극의 온도가 상승하고, 전극의 온도상승에 따라 스위치소자(SN,SP)가 가열되어 파괴되며, 이에 따라 점등회로(15)의 동작이 정지되어, 형광발광관(14)의 수명말기시에 있어서의 열적인 불량의 발생이 방지된다.

Description

전구형 형광램프{A compact fluorescent lamp}
본 발명은 전구형 형광램프에 관한 것이다.
종래에, 형광발광관과 그 점등회로를 전구형의 커버체에 수납한 전구형 형광램프가 알려져 있다. 이러한 전구형 형광램프는, 백열램프용의 소켓에 직접 돌려넣어지는 E형 꼭지쇠를 가지며, 상용전원으로부터의 저주파교류를 고주파로 변경하여 형광발광관으로 전류를 공급하는 점등회로를 커버체 내에 구비하고 있다.
형광발광관은, 수명말기가 되면 정격(定格)의 점등전압을 인가하여도 점등되기 어려워서, 형광발광관에 인가되는 전압이 증대한다. 이 경우 형광발광관의 전극근방이 과도하게 온도상승하여, 커버체가 열파손될 우려가 있기 때문에, 수명말기시에는 점등회로의 동작을 조기에 정지시킬 필요가 있다.
일본국 특개평 10-189279호 공보에는, 점등회로측의 스위치소자가 수명말기시에 스스로 파괴되어, 형광발광관에 대한 전류의 공급이 정지되는 전구형 형광램프가 개시되어 있다.
그러나, 이 종래예의 전구형 형광램프는, 스위치소자의 자체파괴에 의해 점등회로의 동작을 정지시키는 것으로서, 스위치소자의 내열성, 내전압성 등의 여러 가지 특성에 불균형이 있으면, 수명말기가 된 후에 오래 동안 자체파괴에 이르지 않는 것도 생각할 수 있다. 이 때문에 보다 더 확실하게 스위치소자를 파괴하는 수단이 요구되고 있다.
본 발명은, 형광발광관의 수명말기에 있어서, 조기에 점등회로의 동작을 정지시키는 것이 가능한 전구형 형광램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타낸 회로도,
도 2는 전구형 형광램프를 나타낸 정면도,
도 3은 횡단평면도,
도 4는 분해사시도,
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태의 전구형 형광램프를 나타낸 종단정면도,
도 6은 본 발명의 제 3 실시형태의 전구형 형광램프를 나타낸 종단정면도,
도 7은 본 발명의 제 4 실시형태의 전구형 형광램프를 나타낸 정면도,
도 8은 횡단평면도,
도 9는 본 발명의 제 5 실시형태를 나타낸 회로도,
도 10은 본 발명의 제 6 실시형태의 전구형 형광램프를 일부를 단면으로 나타낸 정면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 교류전원 2 : 과전류 퓨즈
3 : 잡음방지회로 4 : 정류화 직류전원
11 : 커버체 11a : 투광성 글로브
11b : 기본체 12 : 꼭지쇠
13 : 격벽 14 : 형광발광관
15,16 : 점등회로 15a : 기판
15b : 회로부품 17 : 기구본체
A : 발광실 B : 회로수납실
DL :방전램프 GC : 게이트회로
OG : 게이트전압 출력수단 PT : 게이트 보호수단
R1,R2,R3,R4 : 저항 SR : 직렬공진회로
ST : 시동회로 s : 귀환수단
wh : 필라멘트 가열코일
청구항 1에 기재된 전구형 형광램프의 발명은, 꼭지쇠를 갖는 기본체와; 상기 기본체에 부착된 형광발광관과; 상기 형광발광관의 전극 측단면의 거의 전체를 덮도록 상기 기본체 내에 부착되고, 최대지름이 상기 형광발광관의 최대폭에 대하여 ±10%의 범위내인 기판과; 상기 형광발광관을 작동시키는 고주파를 생성하여 상기 형광발광관의 수명말기시에 상기 형광발광관의 전극의 온도상승에 의해 파괴되는 위치에 스위치소자가 배설된 점등회로를 구비한다.
본 발명 및 이하의 청구항에 기재된 각 발명에 있어서, 특히 지정하지 않는 한, 용어의 정의 및 기술적 의미는 다음에 의한다.
「꼭지쇠」는, 예를들어 백열램프 등이 부착되는 소켓에 끼워지는 것이며, 대표적인 것으로서는 에디슨 베이스형(E형) 소켓을 들 수 있다.
「기본체」는, 예를들어 플라스틱 등의 절연재료에 의해 형성되고, 투광성을 가지지 않거나, 매우 미약한 투광성을 가지도록 한 것이 바람직하다. 이것은 후술하는「점등회로」를 수납 유지하는 것이므로, 점등회로가 보이지 않도록 하기 위함이다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 투광성을 갖는 재료에 의해 형성하여도 좋다.
「형광발광관」은, 소위 형광램프로서, 그 형상은 특히 한정되지 않는다. 단지 U자형상이나 그 연속형상 등으로 하는 것이며, 밝기를 확보하면서 콤팩트한 형상으로 할 수 있다. 또한 이 형광발광관은, 이미터의 소모 등에 의해 수명말기가 되었을 경우, 형광발광관에 인가되는 전압이 증대하여, 전극의 발열량이 증대한다.
「스위치소자」는, 전계효과 트랜지스터, 양극성 트랜지스터 등 온, 오프동작을 하여 인버터회로를 구성하는 것이면 좋다. 스위치소자의 갯수는 관계없다. 또한 스위치소자는 형광발광관의 수명말기시에 형광발광관의 전극근방의 온도가 상승하는 것과, 스위치소자에 걸리는 과전류가 영향을 주어 파괴되도록 기판에 배설되어 있다.
「점등회로」는, 부하(負荷)로 되는 형광발광관의 음특성을 보상하기 위하여, 밸런스수단으로서 예컨대 전류제한 인덕턴스를 형광발광관과 직렬접속하도록 구성되어 있다.
또한, 「형광발광관」은 저압 방전램프인 형광램프이므로, 전극으로서 필라멘트를 사용함과 동시에, 필라멘트를 열음극 시동·열음극 점등시키는 것이 일반적이다. 이러한 경우에 필라멘트를 시동시에 가열하는 방법으로는, 예컨대 이하에 나타낸 2종류가 있다.
그 첫번째는, 시동시에 적어도 한쪽의 필라멘트를 통해 방전램프와 병렬적으로 공진용 콘덴서를 접속하는 것이다. 그렇게 하면 시동시에 전류제한 인덕턴스 및 공진용 콘덴서를 통해 전류가 필라멘트에 흐르기 때문에, 이들과 직렬접속되어 있는 필라멘트가 가열된다. 이와 동시에 전류제한용 인덕턴스와 공진용 콘덴서가 적절히 직렬 공진(共振)하여, 공진용 콘덴서의 단자전압이 높아지기 때문에, 방전램프의 필라멘트 가열상태와 인가전압과의 관계에서 방전램프가 시동가능하게 되면 방전램프는 시동한다.
그 두번째는, 필라멘트가열용 트랜스를 사용하여 필라멘트를 가열하는 것이다. 필라멘트가열용 트랜스는 전류제한용 인덕턴스와 별도로 설치하여도 좋지만,필라멘트 가열코일을 전류제한용 인덕턴스에 자기(磁氣) 결합시킬 수 있다. 그렇게 하면 회로부품 갯수의 증가를 억제할 수 있다.
형광발광관이 수명말기로 되어 반파방전 등을 일으킨 경우, 형광발광관에 인가되는 점등전압이 증대하여 전극의 온도가 상승한다. 전극의 온도상승에 따라, 스위치소자가 가열됨과 동시에 스위치소자에 걸리는 과전류에 의해 스위치소자의 온도가 상승하며, 그 온도상승에 의해 스위치소자가 파괴된다. 이에 따라 점등회로의 동작이 정지되고, 형광발광관의 수명말기시에 있어서의 열적인 불량이 방지된다.
본 발명 및 이하의 청구항에 기재된 각 발명에 있어서, 특히 지정하지않는 한, 용어의 정의 및 기술적 의미는 다음에 의한다.
「기판의 최대지름」이란, 원형기판인 경우에는 그 직경을 의미하고, 다각형기판인 경우에는 그 최대폭을 의미한다.
「형광발광관의 최대폭」이란, 형광발광관의 기본체으로의 부착방향에 직교하는 단면에 있어서의 최대치수이다. 예컨대 복수의 직관형상 벌브 또는 U자형상 벌브를 병설하여 한 쌍의 전극사이에 방전로가 형성된 형광발광관인 경우는, 직관형상 또는 U자형상 벌브의 길이방향에 직교하는 단면에 있어서의 벌브 외측면끼리의 최대폭이다.
기판의 최대지름은, 형광발광관의 최대폭과 거의 동일한 것이 바람직하다. 왜냐하면 기판의 최대지름이 형광발광관의 최대폭보다 크면, 그 만큼 전구형 형광램프의 폭방향의 외형치수가 커지고, 또한 기판의 최대지름이 형광발광관의 최대폭보다도 작으면, 기판의 설치면적이 작아짐과 동시에 기판상에 설치한 점등회로의 스위치소자가 형광발광관의 수명말기시에 형광발광관으로부터의 열영향을 받기 어렵게 되기 때문이다.
전구형 형광램프의 외형치수는 소형화가 요구되고 있으며, 그 외형치수는 전구형 형광램프의 구성중 비교적 치수가 큰 형광발광관의 치수에 의해 결정되는 것이 많다. 한편 기판에는 점등회로로서의 회로부품이 장착되므로, 될 수 있는 한 기판면적이 클수록 부품설치가 용이해진다. 또한 이 회로부품이 형광발광관의 수명말기시에 형광발광관으로부터의 열영향을 받기 쉽게 하기 위해서는, 기판을 형광발광관의 끝단부(특히 전극 끝단부)를 덮어서 기본체에 부착하는 것이 바람직하다. 그러나 형광발광관의 소형화에 따라 기본체도 소형화되기 때문에, 이 기본체 내에 부착되는 기판의 면적에는 제한이 있고, 상기한 바와 같이 기판의 최대지름은, 형광발광관과 거의 동일한 것이 바람직하게 된다.
기판의 최대지름이 형광발광관의 최대폭에 대하여 10%를 넘어서 커지게 되면, 전구형 형광램프의 폭방향의 외형치수가 커지기 때문에 상품성이 떨어져서 바람직하지 못하다.
기판의 최대지름이 형광발광관의 최대폭에 대하여 10%를 밑돌아 작아지게 되면, 기판으로의 부품 설치면적이 작아짐과 동시에, 형광발광관의 수명말기시에 형광발광관으로부터의 열영향을 효과적으로 받아들일 수 없게 되므로 역시 바람직하지 못하다.
따라서, 기판의 최대지름이 형광발광관의 최대폭에 대하여 ±10%의 범위 내로 함으로써, 전구형 형광램프의 소형화를 도모할 수 있음과 동시에, 형광발광관의 수명말기시에 있어서의 열영향을 점등회로의 스위치소자가 효과적으로 받을 수 있도록 되어, 스위치소자의 파괴가 신속하게 행해진다.
청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 상기 점등회로의 스위치소자가 상기 기판의 형광발광관에 대향하는 면에 부착되어 있다.
따라서, 스위치소자는 형광발광관의 수명말기시에 있어서의 열영향을 보다 효과적으로 받게 되어, 스위치소자의 파괴가 한층 더 신속하게 행해진다.
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 상기 점등회로의 스위치소자는 상기 형광발광관의 수명말기시에 상기 스위치소자에 흐르는 과전류에 의해 증가하는 자기발열과, 상기 형광발광관의 전극근방으로부터의 과도한 발열에 의한 상기 스위치소자의 가열의 상승적 작용에 의해 파괴된다.
청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 상기 점등회로는 입력전력을 직류로 정류후, 평활화하는 평활전해콘덴서를 가지고, 이 평활전해콘덴서가 상기 형광발광관의 전극근방으로부터의 과도의 발열에 의해서 가열되고, 열파괴된다.
따라서, 형광발광관의 수명말기시에 스위치소자를 파괴하도록 구성하는 것에 더하여, 평활전해콘덴서도 파괴하도록 구성함으로써, 보다 확실하게 점등회로의 동작을 정지시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 점등회로는, 형광발광관의 수명말기시에 평활전해콘덴서가 형광발광관의 열영향에 의해 드라이업하여 양 단자 사이를 개방(오픈)하거나, 또는 이 평활전해콘덴서의 양 단자 사이가 단락하여 파괴되도록 구성되어 있다.
평활전해콘덴서의 양 단자 사이가 개방된 경우에는, 스위치소자에 원치 않는 파형의 전압이 인가되기 때문에, 스위치소자가 파괴되기 쉽다.
평활전해콘덴서의 양 단자 사이가 단락된 경우에는, 이 평활전해콘덴서에 과도한 전류가 흐르기 때문에, 과전류퓨즈 등의 보호기능이 작용하여 점등회로를 정지시킬 수 있다.
청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 상기 점등회로는 상보형(相補型) 스위치회로를 구비하고, 이 상보형 스위치회로의 P채널형 FET가 파괴된다.
「상보형 스위치회로」는, N채널형 FET과 P채널형 FET을 교대로 고속 스위칭하는 회로이다. 다시말해 상보형 스위치회로는 고주파를 발생시킨다. 이 경우의 고주파라고 하는 것은, 예를들어 1KHz 이상의 주파수를 의미한다. 그리고 이러한 회로에는, 예컨대 N채널형 FET 및 P채널형 FET에 대하여 공통으로 각각의 소요의 게이트전압을 공급하는 것 같은 회로, 즉 N채널형 FET에 대해서는 양전압을 인가하여 온시키고, P채널형 FET에 대해서는 음전압을 인가하여 온시키도록 회로가 조합된다.
상보형 스위치회로의 P채널형 FET은, 일반적으로 N채널형 FET보다 파괴되기 쉬우므로, 회로파괴가 확실해진다.
청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 상기 점등회로의 공진루프 내에 상기 형광발광관의 필라멘트를 직렬접속하고, 상기 필라멘트가 수명말기시에 단선하도록 구성되어 있다.
따라서, 특별한 구조를 설치하지 않고 형광발광관의 수명말기시에 필라멘트가 단선됨으로써 용이하게 점등회로를 정지시킬 수 있다. 즉 필라멘트가 단선되더라도 공진루프가 차단되지 않도록 회로가 접속되어 있으면 스위치회로는 계속 작동하여 버리지만, 스위치회로의 공진루프 내에 형광발광관의 필라멘트를 직렬접속함으로써, 수명말기시의 필라멘트 단선에 의해 공진루프가 차단된다.
청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 6에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 상기 점등회로는 상기 형광발광관의 한쪽의 필라멘트만을 여열(余熱)하고, 크레스트 팩터를 1.7이상으로 설정한다. 이에 따라 여열된 필라멘트가 단선되기 쉬워져서, 특별한 구조를 설치하지 않고 점등회로를 정지시킬 수 있다.
청구항 8에 기재된 전구형 형광램프의 발명은, 꼭지쇠를 갖는 기본체와; 이 기본체에 부착된 형광발광관과; 하프 브릿지를 형성하는 2석의 스위치소자를 가지고 구성된 인버터회로를 구비하며, 상기 인버터회로의 고주파전력을 상기 형광발광관에 공급함과 동시에 상기 스위치소자가 상기 형광발광관의 수명말기에서의 램프전압의 상승에 따라 한쪽의 상기 스위치소자가 파괴되도록 한쪽의 상기 스위치소자의 정격전류를 다른쪽의 상기 스위치소자의 정격전류보다도 낮게 설정하고, 상기 기본체 내에 수용된 점등회로를 구비한다.
따라서, 꼭지쇠를 통해 전류가 공급되면, 인버터회로의 스위치소자가 온, 오프동작을 하여 고주파전력을 출력하고, 이 고주파전력은 형광발광관을 점등시킨다. 형광발광관이 수명말기가 되어 반파방전하면, 램프전압이 상승함과 동시에 반파방전에 의한 비대칭 직류전류가 인버터회로의 스위치소자에 흐르게 된다. 그리고 스위치소자의 드레인전류와 스위치소자의 온, 오프의 타이밍이 어긋나고, 스위치소자에 스트레스가 걸려 발열한다. 형광발광관의 수명의 진행과 동시에 비대칭 직류전류는 커지고, 스위치소자는 발열이 커져서 결국 열파괴된다. 그 결과 인버터회로는 발진을 정지하고, 형광발광관은 소등된다.
또, 2석의 스위치소자중, 정격전류가 낮은 쪽의 스위치소자가 열파괴된다. 수명말기시에 열파괴되지 않은 정격전류가 높은 쪽의 스위치소자는, 그 저항성분이 작고, 공진계의 저항성분이 작으면 공진전압이 높아지기 때문에, 램프의 시동전압을 높게 할 수 있다. 즉 램프시동전압을 크게 한 경우에는, 2석의 스위치소자의 한쪽에 정격전류가 높은 것을 사용할 필요가 있다.
청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 8에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 상기 형광발광관의 수명말기시에 파괴되는 한쪽의 상기 스위치소자가 수지로 피복되어 있다.
따라서, 스위치소자가 파괴되었을 때에 파편이 비산하는 것을 생각할 수 있으나, 이 스위치소자를 수지로 피복함으로써, 파편이 비산되는 것을 방지한다.
또, 상기 각 청구항에 있어서, 전구형 형광램프는 수명말기시에 확실하게 점등회로를 정지시킨다고 편의상 설명하고 있으나, 수명말기 이외의 이상점등상태 등, 전극의 온도상승과 스위치소자의 과전류가 동시에 일어나는 상태가 있으면, 마찬가지로 동작하는 것은 말할 필요도 없다.
(실시형태)
본 발명의 제 1 실시형태를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
<회로구성>
도 1은, 본 실시형태의 전구형 형광램프를 구비한 점등회로의 회로도이다.
도 1에 있어서, (1)은 교류전원, (2)는 과전류퓨즈, (3)은 잡음방지회로, (4)는 정류화 직류전원, (SN)은 스위치소자인 N채널형 FET, (SP)는 스위치소자인 P채널형 FET, (GC)은 게이트회로, (ST)는 시동회로, (PT)는 게이트보호수단, (LC)는 부하회로이다.
교류전원(1)은, 상용 100V 교류전원이다.
과전류퓨즈(2)는, 예를들어 배선기판에 일체로 형성한 패턴퓨즈로 이루어지며, 과전류가 흘렀을 때에 녹아 끊어져서 회로가 손상되지 않도록 보호한다.
잡음방지회로(3)는, 교류전원(1)과 정류화 직류전원(4)의 사이에 직렬로 개재되는 인덕턴스(L1)와, 인덕턴스(L1)의 교류전원(1)측에서 교류전원(1)에 병렬적으로 접속하여 인덕턴스(L1)과 함께 역 L형 회로를 구성하는 콘덴서(C1)로 이루어지며, 고주파 인버터의 동작에 따라 발생하는 고주파잡음이 전원측으로 유출되지 않도록 제거한다.
정류화 직류전원(4)은, 브릿지형 전파정류회로(4a) 및 평활화회로(4b)로 이루어진다.
브릿지형 전파정류회로(4a)는, 교류입력단이 잡음방지회로(3)를 통해 교류전원(1)에 접속되고, 직류출력단이 평활화회로(4b)에 접속되어 있다.
평활화회로(4b)는, 직렬저항(R1) 및 평활전해콘덴서(C2)로 이루어진다.
직렬저항(R1)은, 저항치가 수 오옴 이하로서, 평활전해콘덴서(C2)에 충전전류가 유입될 때의 전류파형을 완만하게 하여 고조파를 저감시키는 작용을 행한다.
N채널형 FET(SN)은, 그 드레인이 평활전해콘덴서(C2)의 양극에 접속되어 있다.
한편, P채널형 FET(SP)은, 그 소스가 N채널형 FET(SN)의 소스에 접속되고, 드레인이 평활전해콘덴서(C2)의 음극에 접속되어 있다.
게이트회로(GC)는, 귀환수단(s), 직렬공진회로(SR) 및 게이트전압 출력수단 (OG)으로 이루어진다.
귀환수단(s)은, 후술하는 전류제한 인덕턴스(L2)에 자기결합하고 있는 보조코일로 이루어진다.
직렬공진회로(SR)는, 인덕턴스(L3) 및 콘덴서(C3)의 직렬 회로로 이루어지며, 그 양단은 귀환수단(s)의 양단에 접속되어 있다.
게이트전압 출력수단(OG)은, 직렬공진회로(SR)의 콘덴서(C3)의 양단에 나타나는 공진전압을 콘덴서(C4)를 통해 취출하도록 구성되어 있다. 그리고 콘덴서(C4)의 한 끝단은 콘덴서(C3)와 인덕턴스(L3)의 접속점에 접속되고, 콘덴서(C4)의 다른 끝단은 N채널형 FET(SN) 및 P채널형 FET(SP)의 각각의 게이트에 접속되어 있다.
또한, 콘덴서(C3)의 다른 끝단이 각 FET의 소스에 접속되어 있다. 이렇게 하여 콘덴서(C3)의 양단 사이에 나타난 공진전압은, 게이트전압 출력수단(OG)을 통해 각 FET의 게이트, 소스사이에 인가된다.
시동회로(ST)는, 저항(R2,R3) 및 (R4)으로 이루어진다.
저항(R2)은, 그 한 끝단이 평활전해콘덴서(C2)의 양극에 접속되고, 다른 끝단이 N채널형 FET(SN)의 게이트에 접속되어 있음과 동시에, 저항(R3)의 한 끝단 및 게이트회로(GC)의 게이트전압 출력수단(OG)의 게이트측 출력단, 즉 콘덴서(C4)의 다른 끝단에 접속되어 있다.
저항(R3)의 다른 끝단은, 직렬공진회로(LC)의 인덕턴스(L3)및 귀환수단(s)의 접속점에 접속되어 있다.
저항(R4)은, 그 한 끝단이 각 FET(SN,SP)의 접속점 즉 각각의 소스 및 게이트전압 출력수단(OG)의 소스측 출력단에 접속되고, 다른 끝단이 평활전해콘덴서 (C2)의 음극에 접속되어 있다.
게이트 보호수단(PT)은, 한 쌍의 제너 다이오드를 역극성으로 직렬접속하여게이트전압 출력수단(OG)에 접속하고 있다.
부하회로(LC)는, 부하인 방전램프(DL), 전류제한 인덕턴스(L2), 결합콘덴서 (C5) 및 공진콘덴서(C6)로 이루어진다.
방전램프(DL)는 형광발광관을 사용하고 있다. 방전램프(DL) 한쪽의 전극은 결합콘덴서(C5)의 한 끝단에 접속되고, 다른 끝단은 P채널형 FET(SP)의 드레인에 접속되어 있다.
또한, 다른쪽의 전극과 병렬로 필라멘트 가열코일(wh)이 접속되어 있다.
필라멘트 가열코일(wh)은, 전류제한 인덕턴스(L2)에 자기결합하고, 방전램프 (DL)의 다른쪽 전극의 필라멘트를 가열한다. 또 필라멘트 가열코일(wh) 대신에 공진콘덴서(C6)의 도면에서 아래쪽 단자를 방전램프(DL)의 도면에서의 아래쪽 필라멘트의 비전원측 단자에 접속하여도 좋다. 이 경우에 상기 필라멘트는 공진콘덴서 (C6)를 흐르는 전류에 의해 가열된다.
전류제한 인덕턴스(L2)는, 그 한 끝단이 각 FET(SN,SP)의 소스에 접속되고, 다른 끝단은 결합콘덴서(C5)의 다른 끝단에 접속되어 있다.
공진콘덴서(C6)는, 방전램프(DL)와 병렬로 접속되어 있다.
그렇게 하여, 부하회로(LC)는, 전류제한 인덕턴스(L2), 결합콘덴서(C5) 및 공진콘덴서(C6)로 이루어지는 직렬공진회로를 형성한다.
흔히, P채널형 FET(SP)의 소스·드레인사이에 콘덴서(C7)가 접속되어, P채널형 FET(SP)의 스위칭 기간중의 부하를 경감시킨다.
<구조>
도 2는 본 실시형태의 전구형 형광램프의 정면도, 도 3은 그 횡단평면도, 도 4는 분해사시도이다.
도 2 내지 도 4에 있어서, (11)은 커버체, (12)는 꼭지쇠, (13)은 격벽, (14)는 형광발광관, (15)는 점등회로이다. 이 전구형 형광램프는 꼭지쇠(12)를 포함하는 높이가 약 110∼125mm로 되도록 구성되어 있다.
커버체(11)는, 투광성 글로브(11a) 및 기본체인 차광성 기본체(11b)로 이루어진다.
투광성 글로브(11a)는 최대외경이 60mm인 유리제로서, 내면에 광확산성 피막이 형성된 바닥이 있는 통형상을 이루고 있다.
차광성 기본체(11b)는, 합성수지로 이루어지는 컵형상을 이루며, 기초부에 꼭지쇠(12)가 장착되고, 개방끝단에 투광성 글로브(11a)가 고정되어 있다.
투광성 글로브(11a)는, 실리콘접착제를 사용하여 차광성 기본체(11b)의 개방끝단에 접착되어 있다.
격벽(13)은, 백색계의 합성수지를 성형하여 이루어지며, 커버체(11)의 기본체(11b)의 개방끝단에 투광성 글로브(11a)와 함께 실리콘접착제에 의해 고정되어 있다. 그렇게 하여 격벽(13)은 커버체(11)의 내부를 발광실(A)과 회로수납실(B)로 구분하고 있다. 또한 격벽(13)에는 형광발광관 지지구멍(13a)이 형성되어 있다.
형광발광관(14)은, 벌브(14a), 도시하지 않은 전극(필라멘트), 형광체층 및 방전매체를 포함하여 구성되어 있다.
벌브(14a)는, 외경 10mm, 두께 약 0.8mm, 길이 120mm의 가늘고 긴 유리관을중앙에서 U자형상으로 절곡한 것을 3개 연결한 바와 같은 형상으로 형성되어 있다. 형광발광관(14)의 높이는 약 55mm, 방전로 길이는 약 250mm 이다.
형광발광관(14)의 전극은, 열음극형으로서, 벌브(14a)의 양단에 그 한 쌍이 봉입 장착되어 있다. 형광발광관(14)은 램프전력이 7∼15W에서 점등했을 때에 전광속이 700lm이상, 램프효율이 60lm/W가 되도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 전구형 형광램프의 입력정격전력은 14W이며, 형광발광관(14)에는 12.5W의 전력 (램프전류 235mA, 램프전압 54V)이 가해져, 전광속 810lm에서 점등한다.
형광체층은, 벌브(14a)의 내면측에 형성되어 있다.
방전매체는, 수은 및 아르곤 등의 400Pa의 희가스로 이루어지며, 벌브(14a) 내부를 배기하고 나서 벌브(14a) 내에 봉입되어 있다.
그리하여, 형광발광관(14)은 그 양단부를 발광실(A) 측에서 격벽(13)의 형광발광관 지지구멍(13a)에 삽입하고 실리콘접착제에 의해 격벽(13)에 고정하여 지지되어 커버체(11)의 발광실(A)에 배치되어 있다.
또한, 형광발광관(14)의 중간부는, 도시하지 않은 실리콘접착제 충전구멍으로부터 충전된 실리콘접착제에 의해 격벽(13)에 고정되어 있다.
점등회로(15)는, 기판인 배선기판(15a) 및 배선기판(15a)에 설치된 회로부품 (15b)으로 이루어지며, 격벽(13)에 장착되어 커버체(11)의 회로수납실(B)에 배치되어 있다.
그렇게 하여, 꼭지쇠(12)는 점등회로(15)의 입력단에 접속되고, 점등회로 (15)의 출력단은 형광발광관(14)의 양 전극에 접속되어 있다.
<회로동작>
다음에, 본 실시형태에 있어서의 회로동작에 대하여 설명한다.
교류전원(1)을 투입하면, 정류화 직류전원(4)에 의해 평활화된 직류전압이 평활전해콘덴서(C2)의 양단에 나타난다. 그리고 직렬접속된 N채널형 FET(SN) 및 P채널형 FET(SP)의 양 드레인 사이에 직류전압이 인가된다. 그러나 양 FET(SN,SP)에 대하여 게이트전압이 인가되어 있지 않으므로, 양 FET(SN,SP)은 오프상태인 채로 있다.
직류전압은, 동시에 시동회로(ST)에도 인가되기 때문에, 저항(R3)의 양단에는 주로 저항(R2,R3) 및 (R4)의 각 저항치의 안배비율에 따른 전압이 나타난다. 그리고 저항(R3)의 단자전압은, 각 FET의 게이트·소스 사이에 양전압으로서 인가된다. 그 결과 N채널형 FET(SN)은 임계전압을 넘도록 설정되어 있기 때문에 온으로 된다. 이에 대하여 P채널형 FET(SP)의 게이트·소스 사이에 인가되는 전압은, 소망의 게이트전압과는 역극성이기 때문에, 오프상태인 채로 있다.
N채널형 FET(SN)가 온으로 되면, 정류화 직류전원(4)으로부터 N채널형 FET (SN)의 드레인·소스를 통해 부하회로(LC), 즉 전류제한 인덕턴스(L2), 결합콘덴서 (C5) 및 공진콘덴서(C6)를 직렬로 통해 전류가 흐른다. 부하회로(LC)의 전류제한 인덕턴스(L2), 결합콘덴서(C5) 및 공진콘덴서(C6)의 직렬공진회로가 공진하여 공진콘덴서(C6)의 단자전압이 높아진다.
한편, 전류제한 인덕턴스(L2)에 전류가 흐름으로써, 자기결합하고 있는 귀환수단(s) 및 필라멘트 가열코일(wh)에 전압이 유기된다.
상기의 전류에 의해 귀환수단(s)에 유기되는 전압에 따라 그 직렬공진회로 (SR)가 직렬공진을 시작한다. 이 직렬공진에 의해 콘덴서(C3)에는 승압된 음전압이 발생하므로, 게이트보호수단(PT)에 의해 일정전압으로 규제되고, 게이트 보호수단 (PT)을 통해 P채널형 FET(SP) 및 N채널형 FET(SN)의 각각의 게이트·소스 사이에 인가된다. 이에 따라 P채널형 FET(SP)의 게이트는 임계전압을 넘기 때문에 온으로 된다. 이에 대하여 지금까지 온으로 되어 있었던 N채널형 FET(SN)은, 역극성으로 되어 소정의 게이트전압이 없어지기 때문에 오프된다.
P채널형 FET(SP)가 온으로 되면, 부하회로(LC)의 전류제한 인덕턴스(L2)에 축적되어 있는 전자에너지 및 콘덴서(C6)의 충전전하가 방출되어 P채널형 FET(SP)의 소스·드레인 및 부하회로(LC)의 폐회로 내를 N채널형 FET(SN)이 온으로 되었을 때와는 역방향으로 전류가 흐른다.
한편, 필라멘트 가열코일(wh)에는, 전류제한 인덕턴스(L2)에 교호방향의 전류가 흐름에 따라 교류전압이 유기되고, 방전램프(DL)인 형광발광관(14) 한쪽의 전극을 가열하기 때문에, 형광발광관(14) 내에 전자방사가 행해진다.
형광발광관(14)에는, 상기 전자방사와 함께 공진콘덴서(C6)의 양단에 나타나는 높은 공진전압(2차전압)이 인가되기 때문에, 곧바로 시동하여 점등된다.
P채널형 FET(SP)이 온으로 되었을 때에 흐르는 전류에 의해, 귀환수단(s)에 시동회로(ST)를 통하여 흐르는 전류와 동일극성의 전류가 흐르기 때문에, 다시 N채널형 FET(SN)이 온으로 되고, P채널형 FET(SP)가 오프한다. 이후 각 FET(SN,SP)이 교대로 온, 오프하여 형광발광관(14)이 고주파점등한다. 여기에 N채널형 FET(SN)및 P채널형 FET(SP) 등은, 스위치회로인 상보형 스위치회로를 구성한다.
여기서, 형광발광관(14)은 수명말기시가 되면 정격의 점등전압을 인가하여도 점등하기 어렵게 되고, 형광발광관(14)에 인가되는 전압이 증대한다. 그리고 형광발광관(14)이 수명말기로 되어 반파방전 등을 일으킨 경우, 형광발광관(14)에 인가되는 점등전압이 증대하여 전극의 온도가 상승하고, 이 전극으로부터의 열의 영향과, 전극의 온도상승에 따라 P채널형 FET(SP)이나 N채널형 FET(SN)에 과전류가 작용함으로써, P채널형 FET(SP)나 N채널형 FET(SN)가 온도상승하고, 그 온도상승에 의해 P채널형 FET(SP)나 N채널형 FET(SN)가 파괴된다. 이에 따라 점등회로(15)의 동작이 정지되고, 형광발광관(14)의 수명말기시에 있어서의 열적인 불량이 방지된다.
더욱 상세히 설명하면, 본 실시형태에서는 시동시의 형광발광관(14)이 아크방전으로 전이할 때까지 점등회로(15)가 형광발광관(14)에 계속 부여하는 2차전압, 즉 공진콘덴서(C6)의 양단에 나타나는 높은 공진전압에 의해, 형광발광관(14)이 아크방전으로 전이할 수 있는 규정시간보다 길게, 또한 수명말기시의 형광발광관(14)이 파손할 것 같은 시간보다도 짧은 소정시간 내에, 점등회로(15)의 일부인 P채널형 FET(SP)이 과전류에 의해 파괴된다. 이 경우 P채널형 FET(SP)은 N채널형 FET(SN)보다 파괴되기 쉽기 때문에, 회로파괴가 확실해진다. 여기에 회로파괴수단이 구성되어 있다. 즉 본 실시형태에 의하면 형광발광관(14)이 수명말기로 되었을 경우, 형광발광관(14)이 아크방전으로 전이할 수 있는 규정시간보다 긴 시간만큼 형광발광관(14)에 대한 전류의 공급을 확보하므로, 형광발광관(14)에 어느 정도의점등능력이 남아 있으면 형광발광관(14)을 점등시킬 수 있다. 한편 회로파괴수단은 수명말기시의 형광발광관(14)이 파손할 것 같은 시간보다 짧은 소정시간 내에 점등회로(15)를 파괴하기 때문에, 형광발광관(14)의 파손을 확실하게 방지할 수 있다. 이에 따라 형광발광관(14)의 열변형이나 열파괴에 의해 형광발광관(14)이 발연하거나, 형광발광관(14)으로부터 수은증기가 비산하거나, 차광성 기본체(11b) 등의 수지부품이 용출하거나, 경우에 따라서는 형광발광관(14)이 발화하기도 한다는 위험을 미연에 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 2 실시형태를 도 5에 의거하여 설명한다. 제 1 실시형태와 동일부분은 동일부호로 나타내고 설명도 생략한다(이하, 마찬가지임). 도 5는 전구형 형광램프의 종단정면도이다.
본 실시형태에서, 배선기판(15a)은 형광발광관(14)의 전극 측단면의 거의 전체를 덮도록 투광성 기본체(11b) 내에 부착되고 있다. 또한 P채널형 FET(SP)와 N채널형 FET(SN)가, 배선기판(15a)에 있어서의 형광발광관(14)에 대향하는 면에 부착되어 있다.
또한, 배선기판(15a)의 최대지름이 형광발광관(14)의 최대폭에 대하여 ±10%의 범위내가 되도록 설정되어 있다. 구체적으로는 배선기판(15a)의 직경(최대지름)이 35mm, 형광발광관(14)의 최대폭이 34mm이다. 즉 배선기판(15a)이 1mm 크고, 형광발광관(14)에 대하여 3% 큰 정도이다.
이러한 구성에 있어서, 형광발광관(14)은 수명말기시가 되면 정격의 점등전압을 인가하여도 점등하기 어렵게 되고, 형광발광관(14)에 인가되는 전압이 증대한다. 그리고 형광발광관(14)이 수명말기로 되어 반파방전 등을 일으킨 경우, 형광발광관(14)에 인가되는 점등전압이 증대하여 전극의 온도가 상승하고, 이 전극으로부터의 열의 영향과, 전극의 온도상승에 따라 P채널형 FET(SP)나 N채널형 FET(SN)에 과전류가 작용함으로써, P채널형 FET(SP)나 N채널형 FET(SN)가 온도상승하고, 그 온도상승에 의해 P채널형 FET(SP)이나 N채널형 FET(SN)이 파괴된다. 이에 따라 점등회로(15)의 동작이 정지되어, 형광발광관(14)의 수명말기시에 있어서의 열적인 불량이 방지된다.
또한, P채널형 FET(SP)과 N채널형 FET(SN)가, 배선기판(15a)에 있어서의 형광발광관(14)에 대향하는 면에 부착되어 있으므로, P채널형 FET(SP)와 N채널형 FET(SN)는, 형광발광관(14)의 수명말기시에 있어서의 열영향을 더욱 효과적으로 받게 되어, P채널형 FET(SP)과 N채널형 FET(SN)과의 파괴가 보다 더 신속하게 행해진다.
또한, 배선기판(15a)의 최대지름과 형광발광관(14)의 최대폭이 ±5%의 범위이기 때문에, 전구형 형광램프의 소형화를 도모할 수 있음과 동시에, 형광발광관 (14)의 수명말기시에 있어서의 열영향을 점등회로(15)의 P채널형 FET(SP)과 N채널형 FET(SN)가 효과적으로 받게 되어, P채널형 FET(SP)와 N채널형 FET(SN)의 파괴가 신속하게 행해진다.
이렇게 하여, 형광발광관(14)의 수명말기시에 있어서의 P채널형 FET(SP)과 N채널형 FET(SN)의 열파괴를 신속히 행하고, 점등회로(15)에 의한 고주파의 생성을 정지하여 형광발광관(14)을 소등시킴으로써, 형광발광관(14)의 수명말기시에 있어서의 열변형이나 열파괴가 방지된다.
다음에, 본 발명의 제 3 실시형태를 도 6에 의거하여 설명한다. 도 6은 전구형 형광램프의 종단정면도이다.
본 실시형태에서는, 2개의 FET(SN) 또는 (SP)중의 어느 한쪽 또는 양쪽이 회로수납실(B)이 아니라, 발광실(A)쪽에서 형광발광관(14)의 필라멘트 가열코일(wh)의 근방에 배치되어 있다. 이에 따라 시동시의 형광발광관(14)이 아크방전으로 전이할 때까지 점등회로가 형광발광관(14)에 계속 부여하는 2차전압, 즉 공진콘덴서 (C6)의 양단에 나타나는 높은 공진전압에 의해, 형광발광관(14)이 아크방전으로 전이할 수 있는 규정시간보다 길게, 또한 수명말기시의 형광발광관(14)이 파손할 것 같은 시간보다 짧은 소정시간 내에, 점등회로의 일부인 FET(SN) 또는 (SP) 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 열파괴한다.
다음에, 본 발명의 제 4 실시형태를 도 7 및 도 8에 의거하여 설명한다. 도 7은 전구형 형광램프의 정면도, 도 8은 그 횡단평면도이다.
본 실시형태에서는, 평활화회로(4b)를 구성하는 평활전해콘덴서(C2)(도 1참조)가 회로수납실(B)이 아니라, 발광실(A)쪽에서 형광발광관(14)의 필라멘트 가열코일(wh)의 근방에 배치되어 있다. 평활전해콘덴서(C2)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 형광발광관(14)에 둘러싸이도록 배치되어 있다. 이에 따라 시동시의 형광발광관(14)이 아크방전으로 전이할 때까지 점등회로(15)가 형광발광관(14)에 계속 부여하는 2차전압, 즉 공진콘덴서(C6)의 양단에 나타나는 높은 공진전압에 의해, 형광발광관(14)이 아크방전으로 전이할 수 있는 규정시간보다 길게, 또한 수명말기시의형광발광관(14)이 파손할 것 같은 시간보다 짧은 소정시간 내에, 점등회로의 일부인 평활전해콘덴서(C2)가 열파괴한다.
또, 본 실시형태에서는, 데드 스페이스가 되는 형광발광관(14)에 둘러싸인 공간에 비교적 대형의 전기부품인 평활전해콘덴서(C2)가 배치되기 때문에, 공간 이용율이 높고 형광발광관(14)의 소형화를 도모할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제 5 실시형태를 도 9에 의거하여 설명한다. 도 9는 점등회로(16)를 나타낸 회로도이다. 본 실시형태에서는, 직렬공진회로를 구성하는 전류제한 인덕턴스(L2), 결합콘덴서(C5) 및 공진콘덴서(C6)에 의해 형성되는 공진루프 내에, 형광발광관(14)의 한쪽의 전극(필라멘트)을 직렬접속하여, 회로파괴수단이 필라멘트를 파괴하도록 하였다. 즉 공진콘덴서(C6)의 양단에 나타나는 높은 공진전압에 의해, 형광발광관(14)이 아크방전으로 전이할 수 있는 규정시간보다 길게, 또한 수명말기시의 형광발광관(14)이 파손할 것 같은 시간보다 짧은 소정시간 내에, 점등회로(16)의 일부인 형광발광관(14)의 필라멘트가 열파괴되도록 하였다. 이러한 회로파괴수단은 특별한 구조를 설치하지 않고 용이하게 구성된다. 그리고 상보형 스위치회로의 공진루프 내에 형광발광관(14)의 한쪽의 필라멘트를 직렬접속한 것은, 필라멘트의 단선에 의해 공진루프를 차단하기 위해서이다. 즉 필라멘트가 단선되더라도 공진루프가 차단되지 않으면, 상보형 스위치회로는 계속 작동해 버리기 때문이다.
또, 점등회로(16)가 형광발광관(14)의 한쪽의 필라멘트만을 여열하 도록 하고, 크레스트 팩터를 1.7이상으로 설정하도록 하여 회로파괴수단을 구성하도록 하여도 좋다. 이에 따라 여열된 필라멘트가 단선되기 쉬워지며, 특별한 구조를 설치하지 않고 회로파괴수단이 용이하게 구성된다.
다음에, 본 발명의 제 6 실시형태를 도 10에 의거하여 설명한다. 도 10은 전구형 형광램프의 일부를 잘라내어 나타낸 정면도이다. 이 전구형 형광램프는 그 구조 및 점등회로(15)의 회로구성이 제 1 실시형태의 전구형 형광램프와 거의 동일하다. 다른 점은 이 전구형 형광램프가 투광성 글로브를 사용하지 않는 타입이기 때문에, 형광발광관(14)이 2개의 U자관을 연결하여 형성되어 있는 것이다.
P채널형 FET(SP) 및 N채널형 FET(SN)는, 2석으로 하프브릿지를 형성하고 있으며, 형광발광관(14)의 수명말기시에 있어서의 램프전압의 상승에 따라 한쪽의 스위치소자인 P채널형 FET(SP)이 파괴되도록 그 정격전류를 다른쪽의 스위치소자인 N채널형 FET(SN)의 정격전류보다도 낮게 하고 있다. 그리고 P채널형 FET(SP)이 파괴되었을 때, 파편이 비산하지 않도록 도시하지 않은 실리콘 등의 수지로 P채널형 FET(SP)을 피복하고 있다. P채널형 FET(SP) 및 N채널형 FET(SN)의 정격특성을 표 1에 나타낸다.
(표 1)
FET SP FET SN
VDSS(V) 200 200
ID(A) 3.1 4.6
RDS(Ω) 1.2 0.5
여기에서, VDSS는 드레인-소스 사이의 내전압, ID는 허용전류, RDS는 온저항을 각각 나타낸다. 이 경우에 P채널형 FET(SP)가 정격이 낮은 스위치소자로서 작용한다.
청구항 1에 기재된 발명의 전구형 형광램프에 의하면, 형광발광관이 수명말기로 되어 반파방전 등을 일으킨 경우, 형광발광관에 인가되는 점등전압이 증대하여 전극의 온도가 상승하고, 전극의 온도상승에 따라 스위치소자가 가열됨과 동시에 스위치소자에 걸리는 과전류에 의해 스위치소자의 온도가 상승하고, 그 온도상승에 의해 스위치소자를 파괴시킬 수 있어, 이에 따라 점등회로의 동작을 정지시켜, 형광발광관의 수명말기시에 있어서의 열적인 불량, 예컨대 형광발광관의 열변형이나 열파괴, 형광발광관의 발연, 형광발광관으로부터 수은증기가 비산되는 것, 수지부품의 용출, 형광발광관의 발화 등을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기판의 최대지름이 형광발광관의 최대폭에 대하여 ±10%의 범위 내이므로, 전구형 형광램프의 소형화를 도모할 수 있음과 동시에, 형광발광관의 수명말기시에 있어서의 열영향을 점등회로의 스위치소자가 효과적으로 받게 되어, 스위치소자의 파괴를 신속하게 행하게 할 수 있다.
청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 청구항 1에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 점등회로의 스위치소자가 기판의 형광발광관에 대향하는 면에 부착되어 있으므로, 스위치소자는 형광발광관의 수명말기시에 있어서의 열영향을 더욱 효과적으로 받게 되어, 스위치소자의 파괴를 더 한층 신속하게 행하게 할 수 있다.
청구항 3에 기재된 발명의 전구형 형광램프에 의하면, 상기 점등회로의 스위치소자는 형광발광관의 수명말기시에 스위치소자에 흐르는 과전류에 의해 증가하는 자기발열과, 형광발광관의 전극근방으로부터의 과도한 발열에 의한 스위치소자의 가열과의 상승적 작용에 의해 파괴되기 때문에, 형광발광관의 수명말기시에는 스위치소자의 파괴를 신속히 행하게 할 수 있고, 형광발광관의 수명말기시에 있어서의 열적인 불량, 예컨대 형광발광관의 열변형이나 열파괴, 형광발광관의 발연, 형광발광관으로부터 수은증기의 취출, 수지부품의 용출, 형광발광관의 발화 등을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있다.
청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 청구항 3에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 점등회로는 입력전력을 직류로 정류후, 평활화하는 평활전해콘덴서를 가지고, 이 평활전해콘덴서가 상기 형광발광관의 전극근방으로부터의 과도의 발열에 의해서 가열되고, 열파괴되므로, 형광발광관의 수명말기시에는 스위치소자에 더하여 평활전해콘덴서도 파괴되기 때문에, 보다 확실하게 점등회로의 동작을 정지시킬 수 있다.
청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 청구항 3에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 점등회로는 상보형 스위치회로를 구비하며, 이 상보형 스위치회로의 P채널형 FET를 파괴하므로, 상보형 스위치회로의 P채널형 FET는 N채널형 FET보다 파괴하기 쉽기 때문에, 회로파괴를 확실하게 행할 수 있다.
청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 청구항 3에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 점등회로의 공진루프 내에 형광발광관의 필라멘트를 직렬접속하고, 필라멘트가 수명말기시에 단선되도록 구성하였으므로, 특별한 구조를 설치하지 않고 형광발광관의 수명말기시에 용이하게 점등회로를 정지시킬 수 있다.
청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 청구항 6에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 점등회로는 형광발광관의 한쪽의 필라멘트만을 여열하고, 크레스트 팩터를 1.7이상으로 설정하였으므로, 여열된 필라멘트가 단선하기 쉽게 되어, 특별한 구조를 설치하지 않고 점등회로를 정지시킬 수 있다.
청구항 8에 기재된 발명의 전구형 형광램프에 의하면, 형광발광관이 수명말기가 되어 반파방전을 하면, 스위치소자가 파괴되므로, 간단한 구성에 의해 수명말기로 된 형광발광관을 소등시킬 수 있다. 더구나 2석의 스위치소자중 정격전류가 낮은 쪽의 스위치소자가 단기간에 파괴되기 때문에, 간단한 구성에 의해 수명말기가 된 형광발광관을 소등시킬 수 있음과 동시에, 원하는 시동전압을 확보할 수 있다.
청구항 9에 기재된 발명에 의하면, 청구항 8에 기재된 전구형 형광램프에 있어서, 형광발광관의 수명말기시에 파괴되는 한쪽의 스위치소자는 수지로 피복되어 있으므로, 스위치소자가 파괴되었을 때, 그 파편이 주위로 비산하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (11)

  1. 꼭지쇠를 갖는 기본체와;
    상기 기본체에 부착된 형광발광관과;
    상기 형광발광관의 전극 측단면의 거의 전체를 덮도록 상기 기본체 내에 부착되고, 최대지름이 상기 형광발광관의 최대폭에 대하여 ±10%의 범위내인 기판과;
    상기 형광발광관을 작동시키는 고주파를 생성하여 상기 형광발광관의 수명말기시에 상기 형광발광관의 전극의 온도상승에 의해 파괴되는 위치에 스위치소자가 배설된 점등회로를 구비하는 전구형 형광램프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 점등회로의 상기 스위치소자가 상기 기판의 상기 형광발광관에 대향하는 면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전구형 형광램프.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 점등회로의 스위치소자는 상기 형광발광관의 수명말기시에 상기 스위치소자에 흐르는 과전류에 의해서 증가하는 자기발열과, 상기 형광발광관의 전극근방으로부터의 과도한 발열에 의한 상기 스위치소자의 가열의 상승적 작용에 의해 파괴되는 것을 특징으로 하는 전구형 형광램프.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 점등회로는 입력전력을 직류로 정류후, 평활화하는 평활전해콘덴서를 가지고, 이 평활전해콘덴서가 상기 형광발광관의 전극근방으로부터의 과도의 발열에 의해서 가열되고, 열파괴되는 것을 특징으로 하는 전구형 형광램프.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 점등회로는 상보형 스위치회로를 구비하며, 이 상보형 스위치회로의 P채널형 FET가 파괴되는 것을 특징으로 하는 전구형 형광램프.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 점등회로의 공진루프 내에 상기 형광발광관의 필라멘트를 직렬접속하고, 상기 필라멘트가 수명말기시에 단선하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전구형 형광램프.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 점등회로는 상기 형광발광관의 한쪽의 필라멘트만을 여열하고, 크레스트 팩터를 1.7이상으로 설정하는 전구형 형광램프.
  8. 꼭지쇠를 갖는 기본체와;
    상기 기본체에 부착된 형광발광관과;
    하프브릿지를 형성하는 2석의 스위치소자를 가지고 구성된 인버터회로를 구비하며, 상기 인버터회로의 고주파전력을 상기 형광발광관으로 공급함과 동시에 상기 스위치소자가 상기 형광발광관의 수명말기에서의 램프전압의 상승에 따라 한쪽의 상기 스위치소자가 파괴되도록 한쪽의 상기 스위치소자의 정격전류를 다른쪽의 상기 스위치소자의 정격전류보다도 낮게 설정하여, 상기 기본체 내에 수용된 점등회로를 구비하는 전구형 형광램프.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 형광발광관의 수명말기시에 파괴되는 한쪽의 상기 스위치소자는 수지로 피복되어 있는 전구형 형광램프.
  10. 삭제
  11. 삭제
KR1019990011194A 1998-03-31 1999-03-31 전구형 형광램프 KR100340768B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8756598 1998-03-31
JP87565 1998-03-31
JP185372 1998-06-30
JP18537298 1998-06-30
JP19699 1999-01-28
JP01969999A JP3736171B2 (ja) 1998-03-31 1999-01-28 電球形蛍光ランプ及び照明器具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990078439A KR19990078439A (ko) 1999-10-25
KR100340768B1 true KR100340768B1 (ko) 2002-06-15

Family

ID=27282733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990011194A KR100340768B1 (ko) 1998-03-31 1999-03-31 전구형 형광램프

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6252357B1 (ko)
EP (1) EP0954207B1 (ko)
JP (1) JP3736171B2 (ko)
KR (1) KR100340768B1 (ko)
DE (1) DE69928857T2 (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6577066B1 (en) * 1999-03-30 2003-06-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Compact self-ballasted fluorescent lamp
US6429602B1 (en) * 1999-11-05 2002-08-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fluorescent lamp operating apparatus
JP3476736B2 (ja) * 2000-03-27 2003-12-10 松下電器産業株式会社 管球および管球用樹脂ケースの製造方法
JP3412814B2 (ja) * 2000-06-14 2003-06-03 松下電器産業株式会社 電球型蛍光ランプ点灯装置
DE10126011A1 (de) * 2001-05-28 2002-12-05 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Verfahren zum Start einer Entladungslampe
DE10145766A1 (de) * 2001-09-17 2003-04-03 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Vorrichtung und Verfahren zum Vorheizen der Wendelelektroden einer Leuchtstofflampe
CN2600916Y (zh) * 2001-12-28 2004-01-21 徐晓明 荧光灯
WO2004085914A1 (ja) * 2003-03-24 2004-10-07 Toshiba Lighting & Technology Corporation 電球形蛍光ランプおよび照明器具
JP4439298B2 (ja) 2004-02-26 2010-03-24 パナソニック株式会社 点灯ユニット及び低圧水銀放電ランプ
US20060076899A1 (en) * 2004-10-12 2006-04-13 Israel Baumberg Emergency lighting system
DE102005003450A1 (de) * 2005-01-25 2006-07-27 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Verfahren und Vorrichtung zum Regeln und Steuern einer Wendelheizung für Lampen
JP4956020B2 (ja) 2005-03-02 2012-06-20 パナソニック株式会社 点灯ユニット及び放電ランプ
JP4956019B2 (ja) * 2005-03-02 2012-06-20 パナソニック株式会社 点灯ユニット及びランプ
CN101179893B (zh) * 2007-08-27 2011-06-15 刘勇辉 电子式荧光灯节能转换头
US7923934B2 (en) 2007-10-31 2011-04-12 Techtronic Power Tools Technology Limited Battery-powered fluorescent lamp
JP2010097839A (ja) * 2008-10-17 2010-04-30 Panasonic Electric Works Co Ltd 放電灯点灯装置、及び照明器具
CN101873757A (zh) * 2009-04-22 2010-10-27 成都芯源系统有限公司 用于点亮ccfl的跳频电路和跳频方法
GB2469810A (en) * 2009-04-28 2010-11-03 Kaoyi Electronic Co Ltd A fluorescent lamp with overheat protection function to cut-off power
TW201215241A (en) * 2010-09-30 2012-04-01 Skynet Electronic Co Ltd Fluorescent lamp circuit capable of being repaired and repeatedly used
WO2017038742A1 (ja) * 2015-09-02 2017-03-09 株式会社オートネットワーク技術研究所 Dcdcコンバータ
JP6531643B2 (ja) * 2015-12-25 2019-06-19 株式会社オートネットワーク技術研究所 Dcdcコンバータ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960002463A (ko) * 1994-06-30 1996-01-26 가노 다다오 형광 램프장치

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5710489A (en) * 1982-08-25 1998-01-20 Nilssen; Ole K. Overvoltage and thermally protected electronic ballast
US4554487A (en) * 1983-05-17 1985-11-19 Nilssen Ole K Electronic fluorescent lamp ballast with overload protection
DE3246454A1 (de) * 1982-12-15 1984-06-20 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Wechselrichter mit einem einen reihenresonanzkreis und eine entladungslampe enthaltenden lastkreis
US5051661A (en) * 1989-01-09 1991-09-24 Lee Sang Woo Protective circuit for fluorescent lamp stabilizer
US5101142A (en) * 1990-09-05 1992-03-31 Applied Lumens, Ltd. Solid-state ballast for fluorescent lamp with multiple dimming
US5097180A (en) * 1990-09-14 1992-03-17 Roger Ignon Flickering candle lamp
US5430641A (en) * 1992-04-27 1995-07-04 Dell Usa, L.P. Synchronously switching inverter and regulator
JP3379613B2 (ja) * 1994-06-30 2003-02-24 東芝ライテック株式会社 蛍光ランプ装置および照明装置
US5821699A (en) * 1994-09-30 1998-10-13 Pacific Scientific Ballast circuit for fluorescent lamps
US5493180A (en) * 1995-03-31 1996-02-20 Energy Savings, Inc., A Delaware Corporation Lamp protective, electronic ballast
EP0752805A1 (en) * 1995-07-05 1997-01-08 MAGNETEK S.p.A. Electronic converter with thermal protection circuit
US5793276A (en) * 1995-07-25 1998-08-11 Tdk Corporation Organic PTC thermistor
US5777439A (en) * 1996-03-07 1998-07-07 Osram Sylvania Inc. Detection and protection circuit for fluorescent lamps operating at failure mode
US5636111A (en) * 1996-03-26 1997-06-03 The Genlyte Group Incorporated Ballast shut-down circuit responsive to an unbalanced load condition in a single lamp ballast or in either lamp of a two-lamp ballast
JP3279476B2 (ja) * 1996-04-18 2002-04-30 株式会社小糸製作所 放電灯の点灯装置
US5808422A (en) * 1996-05-10 1998-09-15 Philips Electronics North America Lamp ballast with lamp rectification detection circuitry
US5744912A (en) * 1996-06-26 1998-04-28 So; Gin Pang Electronic ballast having an oscillator shutdown circuit for single or multiple fluorescent tubes for lamps
JPH10189279A (ja) * 1996-12-27 1998-07-21 Toshiba Lighting & Technol Corp 蛍光ランプ装置および照明器具
JP3219044B2 (ja) * 1997-03-31 2001-10-15 松下電器産業株式会社 環形蛍光ランプ
US5883473A (en) * 1997-12-03 1999-03-16 Motorola Inc. Electronic Ballast with inverter protection circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960002463A (ko) * 1994-06-30 1996-01-26 가노 다다오 형광 램프장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP0954207B1 (en) 2005-12-14
DE69928857T2 (de) 2006-08-10
JP2000082303A (ja) 2000-03-21
DE69928857D1 (de) 2006-01-19
JP3736171B2 (ja) 2006-01-18
KR19990078439A (ko) 1999-10-25
EP0954207A2 (en) 1999-11-03
US6252357B1 (en) 2001-06-26
EP0954207A3 (en) 2001-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100340768B1 (ko) 전구형 형광램프
JP4257620B2 (ja) 電球形蛍光ランプおよび照明装置
US20040245939A1 (en) Fluorescent-lamp driving apparatus adopting high-frequency inverter driving method, and compact self-ballasted fluorescent lamp equipped with such fluorescent-lamp driving apparatus
JP3278429B2 (ja) 蛍光ランプ
JP3815640B2 (ja) 電球形蛍光ランプおよび照明器具
JP2007250323A (ja) 光源装置および照明装置
JP4784772B2 (ja) 放電灯点灯装置および電球形蛍光ランプ
JP4337057B2 (ja) 電球形蛍光ランプおよび照明装置
KR200174574Y1 (ko) 방전램프용 전자안정기
KR100297159B1 (ko) 전구형 형광램프 및 조명장치
JP4760406B2 (ja) 電球形蛍光ランプ
JP4075158B2 (ja) 高周波インバータおよび放電ランプ点灯装置
KR900004075Y1 (ko) 형광등 반도체 안정기
US20120081019A1 (en) Fluorescent lamp circuit capable of being repaired and repeatedly used
JP2007179848A (ja) 電球形蛍光ランプおよび照明器具。
JP2007194114A (ja) 電球形蛍光ランプ装置
JP2009059612A (ja) 電球形蛍光ランプおよび照明器具
KR910003811Y1 (ko) 방전등 점등 장치
JP2000021229A (ja) 電球形蛍光ランプ
JP2000268987A (ja) 電球形蛍光ランプ
JP2001015290A (ja) 放電灯
JP2008243376A (ja) 放電ランプ点灯装置および電球形蛍光ランプ
JPH11289776A (ja) 高周波インバータ、放電ランプ点灯装置および照明装置
JP2003173890A (ja) 放電ランプ点灯装置および照明装置
JP2000021354A (ja) 電球形蛍光ランプ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100518

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee