KR100676553B1 - 유전체 장벽 방전 램프, 그리고 상기 램프를 점화하고동작시키기 위한 방법 및 회로 - Google Patents

유전체 장벽 방전 램프, 그리고 상기 램프를 점화하고동작시키기 위한 방법 및 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR100676553B1
KR100676553B1 KR1020037014125A KR20037014125A KR100676553B1 KR 100676553 B1 KR100676553 B1 KR 100676553B1 KR 1020037014125 A KR1020037014125 A KR 1020037014125A KR 20037014125 A KR20037014125 A KR 20037014125A KR 100676553 B1 KR100676553 B1 KR 100676553B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
ignition
discharge
electrodes
lamp
Prior art date
Application number
KR1020037014125A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040045399A (ko
Inventor
오스카 샬모저
Original Assignee
파텐트-트로이한트-게젤샤프트 퓌어 엘렉트리쉐 글뤼람펜 엠베하
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 파텐트-트로이한트-게젤샤프트 퓌어 엘렉트리쉐 글뤼람펜 엠베하 filed Critical 파텐트-트로이한트-게젤샤프트 퓌어 엘렉트리쉐 글뤼람펜 엠베하
Publication of KR20040045399A publication Critical patent/KR20040045399A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100676553B1 publication Critical patent/KR100676553B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H05B41/2806—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 with semiconductor devices and specially adapted for lamps without electrodes in the vessel, e.g. surface discharge lamps, electrodeless discharge lamps
    • 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
    • H05B41/288—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 with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
    • H01J65/046—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by using capacitive means around the vessel
    • 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
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Abstract

본 발명은 갭(L)에 의해서 두 개의 부분 전극(A, A')으로 분할되는 유전체 장벽 방전 램프의 긴 전극에 관한 것이다. 상기 두 개의 부분 전극(A, A')은 점화 단계에서 전극 갭(L)의 영역 내에서 보조 방전을 점화하고, 상기 보조 방전은 특히 램프가 꺼져있을 때 주 방전(E)의 점화를 쉽게 하는 방식으로 제어된다. 정상 동작시에는 상기 부분 전극(A, A')이 주 방전(E)을 발생시키기 위해 적합한 방식으로 제어된다.

Description

유전체 장벽 방전 램프, 그리고 상기 램프를 점화하고 동작시키기 위한 방법 및 회로{DIELECTRIC BARRIER DISCHARGE LAMP AND METHOD AND CIRCUIT FOR IGNITING AND OPERATING SAID LAMP}
(기술분야)
본 발명은 유전체 장벽 방전 램프, 상기 램프를 점화하고 동작시키기 위한 방법 및 상기 방법을 실시하기에 적합한 회로에 관한 것이다.
(배경기술)
유전체 장벽 방전 램프는 유전적으로 방해받는 가스 방전을 기초로 하는 전자기적 방사원이다.
유전체 장벽 방전 램프는 적어도 하나의 소위 유전적으로 방해받는 전극을 필수전제로 한다. 유전적으로 방해받는 전극은 유전체 장벽에 의해서 방전관 내부로부터 분리된다. 이러한 유전체 장벽은 예컨대 전극을 커버하는 유전체층으로서 형성되거나, 또는 전극이 방전관의 외벽에 배치될 경우에는 램프의 방전관 자체에 의해 형성된다.
유전체 장벽 때문에 상기 방식의 램프의 동작을 위해서 전극들 사이에 시간 가변적인 전압, 예컨대 US-A 5 604 410에 공지된 바와 같은 사인파 교류 전압 또는 펄스 전압이 요구된다.
방전관의 형태는 원칙적으로 임의적이다. 예컨대 관형 또는 평면형이다. 특히 본 발명은 개구를 갖거나 개구를 갖지 않는 소위 평면형 램프 및 관형 램프에 관한 것이다.
평면형 램프의 경우에는 방전관이 실질적으로 베이스 플레이트(base plate) 및 상기 베이스 플레이트에 연결된 프론트 플레이트(front plate)에 의해 형성된다. 광 방출은 통상적으로 프론트 플레이트에 의해서 이루어진다. 평면형 램프는 특히 큰 영역 조명, 예컨대 액정화면과 같은 디스플레이의 직접적인 배경조명을 위해 적합하지만, 일반 조명을 위해서도 적합할 수 있다.
관형 램프의 경우에는 방전관이 관으로 형성되고, 상기 관은 양 단부가 밀봉된다. 광 방출은 방전관의 전 측표면을 통해서 이루어지거나 긴 개구(개구 램프)를 통해서만 이루어진다. 개구 램프는 특히 컬러 복사기 및 컬러 스캐너와 같은 사무 자동화(OA) 기기, 자동차의 브레이크등 및 방향 지시등과 같은 신호 조명, 자동차의 내부 조명과 같은 보조 조명 및 소위 "에지 타입 백라이트(edge type backlight)"라고 하는 액정화면과 같은 디스플레이의 배경조명을 위해서 사용된다.
방전관은 통상적으로 크세논과 같은 불활성가스 또는 가스 혼합물에 의해 충전된다. US-A 5 604 410에 공지된 펄스 동작 방법에 의해서 바람직하게 동작되는 가스 방전시에 소위 엑시머(excimer)가 형성된다. 엑시머는 여기된 분자, 예컨대 Xe2 *이며, 상기 Xe2 *는 대개 결합되지 않은 기본 상태로 되돌아갈 때 전자기 방사선을 방출한다. Xe2 *의 경우에 최대 분자 띠 방사선(molecular band radiation)은 약 172nm(VUV 방사)이다.
US-A 6 034 470에는 유전적으로 방해받는 전극을 갖는 평면형 램프가 공지되어 있다. 상기 램프의 방전관은 베이스 플레이트 및 프론트 플레이트로 이루어지며, 상기 두 플레이트는 주변 프레임을 통해 기밀 방식으로 서로 연결된다. 상기 베이스 플레이트는 하나의 광반사층을 갖는다. 다시 말해 프론트 플레이트 만이 광방출을 위해 사용된다. 상기 베이스 플레이트 및 프론트 플레이트의 내벽은 인광층으로 코팅된다(도 6b 참조). 이를 통해 프론트 플레이트에서 높은 발광효율(luminous efficiency) 및/또는 높은 휘도(luminance)가 달성된다. 물론 램프 전극에 전압이 인가된 이후의 오래 지속되는 점화 지연은 램프가 보이지 않는 경우, 예컨대 LCD 디스플레이 내부에 존재할 경우에 불리하게 작용한다. 보이지 않는 경우에서 오랜 시간이 지난 후에는 정상 동작시에 비해서 훨씬 높은 전압에 의해서만 램프가 점화될 수 있을 수도 있다.
US 5 006 758에는 유전적으로 방해받는 전극 쌍을 갖는 평면형 램프가 공지되어 있으며, 상기 전극 쌍은 고전압원의 양 극에 쌍으로 접속된다. 상기 전극은 와이어로 이루어지고 평면형 유리 유전체 내에 삽입된다. 동작시에 각각의 인접한 전극 와이어 사이의 유전체 표면에 크리핑 방전(creeping discharge)이 형성된다. 상기 유전체 표면상에는 방전용 점화 전압을 감소시키기 위한 코팅이 제공된다. 상기 코팅용 재료는 마그네슘, 이테르븀, 란탄 및 세륨(MgO, Yb2O3, La2O3, CeO2)과 같은 산화물을 포함한다. 상기 유리 유전체의 맞은편에 놓인 투명 플레이트의 외벽에는 인광층이 제공된다. 점화 전압을 감소시키기 위한 코팅으로 인해 유전체 표면이 인광층을 갖지 않으며 그 결과 최대 발광효율의 일부가 희생되는 것이 단점으로 나타난다.
US-A 6 097 155에는 서문에 언급한 방식의 유전체 장벽 방전 램프가 공지되어 있다. 상기 램프는 관형 방전관을 가지며, 상기 방전관의 내벽 및/또는 외벽에는 도체 트랙과 유사한 적어도 두 개의 긴 전극이 방전관의 종축에 대해 평행하게 배치된다. 이러한 경우에도 램프가 보이지 않는 경우, 예컨대 OA 기기 내부에 존재할 경우에 점화 관련 문제들이 발생한다.
(발명의 상세한 설명)
본 발명의 목적은 램프의 높은 발광효율 및 개선된 점화 응답을 야기하는, 청구항 1항의 전제부에 따른 유전체 장벽 방전 램프를 점화하고 동작시키기 위한 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1항의 특징들에 의해 달성된다. 특히 바람직한 실시예는 청구항 1항에 따른 종속항에 제시된다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 방법을 실시하기 위해 적합한 회로를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 상기 회로에 대한 독립항의 특징들에 의해 달성된다. 특히 바람직한 실시예는 이에 따른 종속항에 제시된다.
또한 상기 방법에 적합한 램프, 그리고 램프 및 회로로 이루어진 조명 시스템에 대한 보호에 관해서도 청구된다.
긴 전극을 갖는 유전체 장벽 방전 램프를 점화하고 동작시키기 위한 본 발명에 따른 방법에서는 적어도 하나의 긴 전극이 갭에 의해서 두 개의 부분 전극으로 나누어지고 이러한 방식으로 변형된 램프에서 다음과 같은 단계들이 실시된다.
점화 단계에서 점화 전압은 두 개의 부분 전극 사이의 전극 갭 영역에서 보조 방전이 점화되는 방식으로 상기 두 개의 부분 전극 사이에 인가된다.
그 다음의 정상 동작시에는 동작 전압은 두 전극 사이에서 주 방전이 연소되는 방식으로 상기 전극 사이에 인가된다.
이러한 방법의 장점은 특히 미리 연소된 보조 방전에 의해서 주 방전의 점화를 용이하게 만든다는데 있다. 그 결과 점화 단계에서, 보조 방전이 꺼져있을 경우에도 동작 전압이 높아질 필요가 없다. 그 결과 동작 전압을 공급하는 램프 전압 발생기를 설계할 때 전기적 세기(electric strength)를 높이기 위해 필요한 추가 비용을 막을 수 있다. 단지 보조 방전을 점화하기 위한 전극 갭용 구동 회로만이 확실한 점화를 보장하기 위해 적당히 높은 전기적 세기를 가지도록 설계되면 된다. 그러나 보조 방전의 점화를 위해 필요한 전압 레벨은 비교적 간단한 조치에 의해 제한될 수 있다. 따라서 전극 갭은 바람직하게는 가장 인접한 전극과의 간격 보다 작거나, 반대 극성을 갖는 전극들 - 상기 전극들 사이에서 정상 동작시에 주 방전이 연소됨 - 간의 간격 보다 작게 선택된다. 이는 보조 방전의 점화 전압이 보조 전압의 도움을 받지 않고 주 방전의 점화 전압 보다 낮도록 보장한다. 또한 전극 갭을 제한하는 부분 전극의 단부에서도 유전체 방해(dielectric impediment)는 완전히 없어질 수 있거나(유전적으로 방해받지 않은 보조 방전), 단지 한 단부만이 유전적으로 방해받을 수 있다(한 단부가 유전적으로 방해받는 보조 방전). 유전적으로 방해받지 않은 보조방전은 두 개의 부분 전극 단부 영역에서 스퍼터(sputter) 과정에 의해 불순물이 더 많아지더라도, 특히 낮은 점화 전압을 갖는다는 장점을 지닌다. 따라서 이와 관련하여 완전한 갭, 그러나 적어도 부분 전극 단부가 하나의 유전체층을 가지며(양 단부가 유전적으로 방해받는 보조 방전), 이로 인해 보조 방전을 위한 점화 전압이 비교적 높아지는 것을 감수하는 것이 바람직할 수도 있다. 또한 주 방전에 비해서 보조 방전에서의 전력량이 훨씬 더 적은 것이 바람직하다. 따라서 이러한 보조 방전을 위한 구동 회로는 이에 상응하여 더 작은 치수를 가지므로 저가로 제조될 수 있다.
또다른 장점은 한 전극 내에 있는 갭 이외에도 - 필요시에는 다수의 전극 갭 일 경우에도 - 램프의 방전관 내부에서 더 이상의 변형은 요구되지 않는다는데 있다. 그럼으로써 예컨대 앞서 인용한 US 5 006 758에 공지된 램프 광속에 미치는 부정적인 영향들을 막을 수 있다.
정상 동작시에는 두 개의 부분 전극 사이의 전압 값이 바람직하게는 점화 전압 및/또는 보조 방전의 유지 전압 보다 낮게 선택된다. 그러므로 보조 방전이 정상 동작시에 꺼진다. 이 경우에는 주 방전 및 램프 휘도의 균질성이 전체적으로 영향받지 않으며, 게다가 보조 방전용 구동 회로가 정상 동작시에는 무전압 상태라는 장점이 있다. 정상 동작시에는 주 방전에 미치는 작용들을 막기 위해서 두 개의 부분 전극 사이의 전압 값이 충분히 낮게 선택되는 것이 특히 바람직하다. 정상 동작시에는 두 개의 부분 전극이 실질적으로 동일 전위에 놓이는 것이 특히 바람직한 것으로 증명되었다.
또한 정상 동작시에는 동작 전압이 두 부분으로 나누어진 전극과 그의 대향 전극(counter electrode) 사이에 바람직하게 인가된다. 그 결과 주 방전이 각각의 부분 전극과 인접한 대향 전극 사이에서도 연장된다. 이 경우에는 상기 두 부분으로 나누어진 전극이 점화를 위해 사용될 뿐만 아니라 주 방전을 발생시키는 것에도 기여한다는 장점이 있다. 즉 정상 동작시에 정상 전극처럼 동작한다.
또한 동작 전압은 바람직하게는 가스 방전에 기여하는 펄스형 실효전력에 동조되며, 상기 전압의 펄스 속도 및 펄스간 속도는 주 방전이 무수한 부분 방전으로 이루어지도록 선택된다. 이에 대한 더욱 구체적인 사항은 앞에서 인용한 US-A 5 604 410이 참조된다. 또한 이와 관련하여 두 부분으로 나누어진 전극의 대향 전극 및/또는 두 부분으로 나누어진 전극 자체가 부분 방전을 국부화시키기 위한 수단을 갖는 것이 바람직한 것으로 증명되었다. 이러한 경우에 전극 갭은 두 개의 수단 사이에, 즉 동작동안 연소하는 두 개의 부분 방전 사이에 바람직하게 배치된다. 이러한 방식으로 주 방전의 원래의 부분 방전 패턴은 전극 갭에 의해서 변경되지 않고 남게 된다. 부분 방전을 위치시키기 위한 수단은 예컨대 노우즈 형태의 돌출부에 의해서 구현되며, 상기 돌출부는 적어도 하나의 극성을 띄는 전극을 따라 상호 간격을 두고 배치된다. 이에 대한 더욱 구체적인 사항은 US 6 060 828이 참조된다.
전술한 방법을 실시하기 위한 회로는 보조 방전용 점화 전압을 발생시키기 위한 점화 회로 및 주 방전용 동작 전압을 발생시키도록 설계된 램프 전압 발생기를 갖는다. 상기 점화 전압은 점화 트랜스포머의 이차측의 양 단자에서 인출된다. 상기 점화 트랜스포머의 일차측은 전압을 인가하기 위한 제 1 수단에 의해서 직류 전압원으로부터 전력을 공급받는다. 상기 제 1 수단은 예컨대 점화 트랜스포머의 일차측의 한 단자와 연결된 제어가능한 스위치로 구현된다. 또한 점화 회로는 점화 트랜스포머의 일차측을 단락시키기 위한 제 2 수단을 갖는다. 상기 제 2 수단은 예컨대 점화 트랜스포머의 일차권선에 대해 병렬로 접속된 제어가능한 스위치이다. 점화 트랜스포머로서 예컨대 종래의 코일 트랜스포머 또는 압전 트랜스포머가 사용된다.
완전 조명 시스템에 있어서는 점화 트랜스포머의 이차측의 제 1 단자가 유전체 장벽 방전 램프의 한 부분 전극과 연결된다. 이차측의 제 2 단자 및 램프 전압 발생기의 제 1 출력부는 다른 부분 전극 및 제 1 극성의 분할되지 않은 전극과 연결된다. 최종적으로 램프 전압 발생기의 제 2 출력부는 제 2 극성의 전극과 연결된다.
유전체 장벽 방전 램프의 긴 전극은 예컨대 방전관의 벽에 부착된 전극 트랙으로서 구현된다. 상기 전극 트랙은 예컨대 통상의 프린팅 기술(실크스크린 프린팅, 스텐실 프린팅)에 의해서 프린팅될 수 있다. 전극 갭은 관련 전극 트랙을 종방향으로 두 개의 부분 전극 트랙으로 분할한다.
본 발명은 하기 도면에 도시된 실시예에 의해서 더 자세히 설명된다.
(도면의 간단한 설명)
도 1은 평면형 유전체 장벽 방전 램프의 전극 구조의 한 단면도이고,
도 2는 도 1에 따른 전극 구조를 갖는 유전체 장벽 방전 램프를 점화하고 동작시키기 위한 회로의 간단한 회로도이다.
(실시예)
도 1은 평면형 유전체 장벽 방전 램프의 전극 구조의 한 단면을 보여준다. 상기 전극 구조는 단극성 전압 펄스에 의해 동작되도록 설계되고 이를 위해서 다수의 애노드 트랙(A)과 캐소드 트랙(K)을 가지며, 상기 애노드 트랙 및 캐소드 트랙은 평면형 램프(도시되지 않음)의 베이스 플레이트 위에 프린팅된다. 이러한 경우에 상기 두 개의 애노드 트랙 사이에는 항상 하나의 캐소드 트랙이 배치된다. 여기서 명확성을 위해서 두 개의 애노드 트랙과 하나의 캐소드 트랙을 가진 한 단면만이 도시된다. 전극 트랙은 유전체 장벽으로서 작용하는 얇은 유리층(도시되지 않음)에 의해 커버된다. 각각의 캐소드 트랙(K)은 양 측면에 돌출부(V)를 가지며, 상기 돌출부(V)는 동작시 연소하는 삼각형 부분 방전(E)을 위치시키기 위한 수단으로서 사용된다. 도 1의 오른쪽에 있는 애노드 트랙은 이 애노드 트랙을 중단시키는 갭(L)에 의해서 두 개의 부분 애노드 트랙(A 및 A')으로 분할된다. 상기 전극 갭(L)의 길이(l)는 약 0.8mm이다. 캐소드 트랙(K)의 왼쪽에는 또다른 애노드 트랙(A)이 배치되는데, 이 애노드 트랙(A)은 한 부분으로 이루어진다. 애노드 트랙(A, A')과 가장 인접한 각각의 캐소드 트랙(K) 간의 가장 작은 간격(d)은 약 6mm이다. 베이스 플레이트의 크기에 따라서 이러한 전극 구조의 단면은 여러번 반복되고 실질적으로는 베이스 플레이트의 전체 내부면을 커버한다. 그러나 통상적으로 주 방전의 점화를 지원하기 위해서는 하나의 애노드 트랙, 또는 매우 큰 면을 차지하는 평면형 램프의 경우에는 상기와 같은 전극 갭을 갖는 소수의 애노드 트랙으로 충분하다. 애노드 트랙 및 캐소드 트랙은 평면형 램프의 에지 영역에서 공통 서플라이 리드(도시되지 않음)와 연결된다. 이러한 전극 구조의 동작 모드는 도 2의 회로와 함께 하기에서 명확하게 설명될 것이다.
도 2에서 간단한 형태로 도시된 회로는 점화 트랜스포머(TR1)를 갖는다. 일차회로는 직류 전압원(U1)으로부터 전력을 공급받으며, 상기 직류 전압원은 제 1 전계 효과 트랜지스터(FET)(M1)에 의해서 점화 트랜스포머(TR1)의 일차 권선의 두 개의 단자와 연결된다. 제 2 전계 효과 트랜지스터(M2)가 일차 권선에 대해 병렬로 접속된다. 점화 트랜스포머(TR1)의 이차 권선의 제 1 단자는 애노드 트랙(A)과 연결되며, 상기 이차 권선의 다른 단자는 부분 전극 트랙(A') 또는 경우에 따라서는 부분 전극 트랙들과 연결된다. 또한 상기 회로는 램프 전압 발생기(U2)를 가지며, 상기 램프 전압 발생기는 한편으로는 애노드 트랙(A)과 연결되고 다른 한편으로는 캐소드 트랙(K)과 연결된다. 상기 램프 전압 발생기(U2)는 펄스형 전력 주입(injection)을 위해 적합한 펄스형 전압 트레인을 공급하고 예컨대 US 공보 6 323 600에 공지된 바와 같이 구현될 수 있다. FET(M1, M2) 대신에 다른 제어가능한 스위치가 사용될 수도 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 기능 설명을 하면 하기와 같다. 점화 단계의 시작시 램프 전압 발생기(U2)는 미리 펄스형 동작 전압을 공급하고, 상기 동작 전압은 애노드 트랙(A)과 캐소드 트랙(K) 사이에 인가된다. 그리고 나서 전계 효과 트랜지스터(M1)가 제어 입력부(X)에 의해서 펄스 방식으로 구동된다. 이러한 방식으로 점화 트랜스포머(TR1)의 이차측에서 애노드(A)와 부분 전극(A') 사이에 고 전압이 발생된다. 상기 고 전압은 갭(L)의 영역에서 보조 방전을 점화하는데, 도 1은 정상 동작의 경우이므로 도 1에서는 상기 보조 방전을 볼 수 없다. 보조 방전은 부분 방전(E)으로 이루어진 주 방전을 시작시킨다.
그리고 나서 정상 동작을 개시하면서 제 1 전계 효과 트랜지스터(M1)가 고저항 상태로 제어된다. 이에 반해서 제 2 전계 효과 트랜지스터(M2)는 제어 입력부(Y)에 의해서 도전 상태, 즉 저저항 상태로 제어됨으로써 점화 트랜스포머(TR1)의 일차측을 단락시킨다. 그 결과 점화 트랜스포머(TR1)의 이차측의 두 개의 단자 및 거기에 접속된 애노드 트랙(A)과 부분 전극 트랙(A')은 동일한 전위에 놓이게 된다. 이러한 방식으로 동작 전압(U2)이 정상 동작시에는 부분 전극 트랙(A')과 캐소드 트랙(K) 사이에서 작동된다. 이로 인해 정상 동작시에 부분 전극 트랙(A')과 가장 인접한 캐소드 트랙(K) 사이에서 마찬가지로 부분 방전(E)이 연소되는 것이 보장될 수 있다. 이는 부분 전극 트랙(A')이 점화 보조 방전 뿐만 아니라 주 방전을 위해서도 사용된다는 장점이 있다. 그렇지 않으면 이러한 영역은 정상 동작동안 원치 않게 어두워질 수도 있다.
본 발명은 주로 평면형 램프의 경우를 더 자세히 설명하고는 있지만 이러한 램프 타입에만 제한된 것은 아니다. 오히려 본 발명은 평면형 방전관과는 다른 형태의 방전관을 갖는 유전체 장벽 방전 램프에서도 사용될 수 있는데, 이 경우에 평면형 램프의 바람직한 효과들이 소실되는 일은 없다. 따라서 본 발명은 캐소드 트랙 및 갭에 의해 중단된 애노드 트랙이 내부측에서 서로 직경방향으로 마주놓여서 방전관의 종축에 대해 평행하게 배치됨으로써 예컨대 관형 방전관을 갖는 관형 램프에서도 매우 간단하게 이용될 수 있다. 기본적으로 평면형 램프에서와 동일한 방식으로 구동이 이루어진다.

Claims (16)

  1. 적어도 하나의 긴 전극(A, K)이 갭(L)에 의해서 두 개의 부분 전극들(A, A')로 분할되는, 긴 전극들(A, K)을 갖는 유전체 장벽 방전 램프를 점화하고 동작시키기 위한 방법으로서,
    상기 두 개의 부분 전극들(A, A') 사이의 갭(L) 영역 내에서 보조 방전이 점화되는 방식으로 상기 두 개의 부분 전극들(A, A') 사이에 점화 전압을 인가하는 점화 단계; 및
    주 방전(E)이 상기 전극들(A, K) 사이에 연소되는 방식으로 상기 전극들(A, K) 사이에 동작 전압을 인가하는 정상 동작 단계를 포함하는 유전성 장벽 방전 램프의 점화 및 동작 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정상 동작 단계에서 상기 두 개의 부분 전극들(A, A') 사이의 전압 값은 점화 전압 또는 상기 보조 방전의 유지 전압 보다 낮게 선택되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 램프의 점화 및 동작 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 정상 동작 단계에서 상기 두 개의 부분 전극들(A, A') 사이의 전압 값은 상기 주 방전(E)에 미치는 영향을 막을 수 있도록 낮게 선택되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 램프의 점화 및 동작 방법.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 정상 동작 단계에서 상기 두 개의 부분 전극들(A, A')은 실질적으로 동일한 전위로 유지되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 램프의 점화 및 동작 방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 정상 동작 단계에서 상기 동작 전압은 상기 두 부분으로 나누어진 전극(A, A')과 그의 대향 전극(K) 사이에 인가되어, 상기 주 방전(E)이 상기 각각의 부분 전극(A, A')과 상기 인접한 대향 전극(K) 사이까지 연장되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 램프의 점화 및 동작 방법.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 동작 전압은 가스 방전에 기여하는 펄스형 실효전력에 동조되고, 상기 전압의 펄스 주기 및 펄스간 주기는 상기 주 방전이 다수의 부분 방전(E)으로 이루어지도록 선택되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 램프의 점화 및 동작 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 두 부분으로 나누어진 전극의 대향 전극(K) 및/또는 상기 두 부분으로 나누어진 전극 자체가 상기 주 방전의 부분 방전(E)을 위치시키기 위한 수단(V)을 갖는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 램프의 점화 및 동작 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 전극 갭(L)은 동작 동안 연소되는 두 개의 부분 방전들(E) 사이인 상기 부분 방전을 위치시키기 위한 상기 두 개의 수단(V) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 램프의 점화 및 동작 방법.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 따른 방법을 실시하기 위한 회로 장치로서,
    2차측에서 점화 전압을 인출하기 위한 제 1 단자(A) 및 제 2 단자(A')를 포함하는 점화 트랜스포머(TR1),
    상기 점화 트랜스포머(TR1)의 일차측에 전압을 인가하기 위한 제 1 수단, 및
    상기 점화 트랜스포머(TR1)의 일차측을 단락시키기 위한 제 2 수단을 포함하는, 점화 회로; 및
    램프 전압 발생기(U2) - 상기 램프 전압 발생기(U2)는 동작 전압을 발생시키도록 설계되고 제 1 출력부 및 제 2 출력부를 가지며, 상기 제 1 출력부는 상기 점화 트랜스포머(TR1)의 이차측의 상기 제 1 단자와 연결되고, 상기 제 2 출력부는 전극(K)과 연결됨 - 를 포함하는 회로 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 수단은 상기 점화 트랜스포머(TR1)의 일차측의 한 단자와 연결되는 제어가능한 스위치(M1)인 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제 2 수단이 상기 점화 트랜스포머(TR1)의 일차측과 병렬로 접속된 제어가능한 스위치(M2)인 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  12. 제 1항에 따른 점화 및 동작 방법에 적합한, 긴 전극들(A, K)을 갖는 유전체 장벽 방전 램프로서,
    적어도 하나의 긴 전극이 갭(L)에 의해서 두 개의 부분 전극들(A, A')로 분할되고, 상기 전극 갭(L)이 보조 방전을 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 램프.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 전극 갭(L)의 길이(l)는 가장 인접한 전극(K)과의 간격(d) 보다 작은 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 램프.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 긴 전극들은 상기 방전관의 벽에 배열된 전극 트랙들(A, A', K)로서 구현되는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 램프.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 전극 갭(L)은 종방향인 관련 전극 트랙을 두 개의 부분 전극 트랙들(A, A')로 분할하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전 램프.
  16. 제 9항에 따른 회로 장치 및 제 12항에 따른 유전체 장벽 방전 램프를 구비한 조명 시스템으로서,
    상기 점화 트랜스포머(TR1)의 이차측의 제 1 단자는 하나의 부분 전극(A')과 연결되고, 상기 이차측의 제 2 단자 및 램프 전압 발생기(U2)의 제 1 출력부는 나머지 부분 전극(A) 및 제 1 극성의 분할되지 않은 전극들(A)과 연결되고, 상기 램프 전압 발생기(U2)의 제 2 출력부는 제 2 극성의 전극들(K)과 연결되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
KR1020037014125A 2001-09-28 2002-09-05 유전체 장벽 방전 램프, 그리고 상기 램프를 점화하고동작시키기 위한 방법 및 회로 KR100676553B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10147961A DE10147961A1 (de) 2001-09-28 2001-09-28 Dielektrische Barriere-Entladungslampe und Verfahren sowie Schaltunggsanordnung zum Zünden und Betreiben dieser Lampe
DE10147961.1 2001-09-28
PCT/DE2002/003279 WO2003032362A2 (de) 2001-09-28 2002-09-05 Dielektrische barriere-entladungslampe und verfahren sowie schaltungsanordnung zum zünden und betreiben dieser lampe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040045399A KR20040045399A (ko) 2004-06-01
KR100676553B1 true KR100676553B1 (ko) 2007-01-30

Family

ID=7700691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037014125A KR100676553B1 (ko) 2001-09-28 2002-09-05 유전체 장벽 방전 램프, 그리고 상기 램프를 점화하고동작시키기 위한 방법 및 회로

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6982526B2 (ko)
EP (1) EP1430511A2 (ko)
JP (1) JP4206337B2 (ko)
KR (1) KR100676553B1 (ko)
CA (1) CA2445601A1 (ko)
DE (1) DE10147961A1 (ko)
TW (1) TW557641B (ko)
WO (1) WO2003032362A2 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10336858A1 (de) * 2003-08-11 2005-03-24 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Elektronisches Vorschaltgerät für eine mit iterativen Spannungspulsen zu betreibende Lampe
DE102004008747A1 (de) * 2004-02-23 2005-09-08 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Dielektrische Barriere-Entladungslampe
WO2007031934A2 (en) * 2005-09-15 2007-03-22 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Adaptive driver for dielectric barrier discharge (dbd) lamp
US7501773B2 (en) * 2006-04-21 2009-03-10 Xenon Corporation Multistrike gas discharge lamp ignition apparatus and method
CN101663731B (zh) * 2007-04-27 2011-09-07 奥斯兰姆有限公司 双管配置的介电阻挡放电灯
WO2008153988A1 (en) * 2007-06-09 2008-12-18 Chien Ouyang Plasma cooling heat sink
US8063564B2 (en) * 2008-06-26 2011-11-22 Osram Sylvania Inc. Starting aid for HID lamp
US7982400B2 (en) * 2008-06-26 2011-07-19 Marijan Kostrun Starting aid for HID lamp
TWI404895B (zh) * 2009-05-22 2013-08-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 電子點火裝置
CN107068535B (zh) 2010-06-04 2019-01-18 捷通国际有限公司 感应耦合介电屏障放电灯
KR101448798B1 (ko) * 2014-05-26 2014-10-10 주식회사 원익큐엔씨 분할 전극을 가진 유전 장벽 방전 램프

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH676168A5 (ko) 1988-10-10 1990-12-14 Asea Brown Boveri
DE4311197A1 (de) 1993-04-05 1994-10-06 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Verfahren zum Betreiben einer inkohärent strahlenden Lichtquelle
JP2775699B2 (ja) * 1994-09-20 1998-07-16 ウシオ電機株式会社 誘電体バリア放電ランプ
JP3082638B2 (ja) * 1995-10-02 2000-08-28 ウシオ電機株式会社 誘電体バリア放電ランプ
DE19636965B4 (de) * 1996-09-11 2004-07-01 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Elektrische Strahlungsquelle und Bestrahlungssystem mit dieser Strahlungsquelle
DE59810890D1 (de) 1997-03-21 2004-04-08 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Flachleuchtstofflampe für die hintergrundbeleuchtung und flüssigkristallanzeige-vorrichtung mit dieser flachleuchtstofflampe
DE19718395C1 (de) 1997-04-30 1998-10-29 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Leuchtstofflampe und Verfahren zu ihrem Betrieb
DE59801941D1 (de) 1997-07-22 2001-12-06 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Beleuchtungssystem mit einer dielektrisch behinderten entladungslampe und einer schaltungsanordnung zum erzeugen von impulsspannungsfolgen.
JP3296284B2 (ja) * 1998-03-12 2002-06-24 ウシオ電機株式会社 誘電体バリア放電ランプ光源装置およびその給電装置
DE19817480B4 (de) * 1998-03-20 2004-03-25 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Flachstrahlerlampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit Abstandshaltern
DE19817477A1 (de) * 1998-04-20 1999-10-21 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Leuchtstofflampe mit auf die geometrische Entladungsverteilung abgestimmter Leuchtstoffschichtdicke
JP2000173554A (ja) * 1998-12-01 2000-06-23 Md Komu:Kk 誘電体バリア放電ランプ
JP2002540583A (ja) * 1999-03-25 2002-11-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 照明装置
FI107009B (fi) * 1999-03-31 2001-05-15 Teknoware Oy Loistelampun liitäntälaite
JP2001015287A (ja) * 1999-04-30 2001-01-19 Ushio Inc 誘電体バリア放電ランプ光源装置
CN100409724C (zh) * 2000-03-16 2008-08-06 皇家菲利浦电子有限公司 开关镇流器
US6541924B1 (en) * 2000-04-14 2003-04-01 Macquarie Research Ltd. Methods and systems for providing emission of incoherent radiation and uses therefor
DE10063930C1 (de) * 2000-12-20 2002-08-01 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Stille Entladungslampe mit steuerbarer Farbe und Bildanzeigeeinrichtung mit dieser stillen Entladungslampe sowie Verfahren zum Betreiben derselben

Also Published As

Publication number Publication date
JP4206337B2 (ja) 2009-01-07
JP2005505901A (ja) 2005-02-24
US20040183455A1 (en) 2004-09-23
DE10147961A1 (de) 2003-04-10
KR20040045399A (ko) 2004-06-01
WO2003032362A3 (de) 2003-10-02
CA2445601A1 (en) 2003-04-17
WO2003032362A2 (de) 2003-04-17
US6982526B2 (en) 2006-01-03
TW557641B (en) 2003-10-11
EP1430511A2 (de) 2004-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6157145A (en) Method of operating a discharge lamp with a cold cathode structure having ferroelectric between
CA2220571C (en) Discharge lamp and device for operating it
JP2632440B2 (ja) 広い調光範囲のガス放電灯駆動システム
KR100676553B1 (ko) 유전체 장벽 방전 램프, 그리고 상기 램프를 점화하고동작시키기 위한 방법 및 회로
US6614185B1 (en) Discharge tube with interior and exterior electrodes
KR20010093057A (ko) 저압 가스 방전 램프
JP2002540583A (ja) 照明装置
KR100880956B1 (ko) 점화 장치를 갖는 방전 램프
US7372214B2 (en) Apparatus and method for driving lamp of liquid crystal display device
US6636004B1 (en) Dimmable discharge lamp for dielectrically impeded discharges
JP4606456B2 (ja) 平面蛍光ランプ
CA2294850C (en) Discharge lamp having dielectrically impeded electrodes
JP3540333B2 (ja) 蛍光ランプ装置
JP2000251848A (ja) 放電ランプおよび表示装置
JPWO2006087853A1 (ja) 放電灯点灯装置
EP0948030A2 (en) Rare gaseous discharge lamp, lighting circuit, and lighting device
JPH11297278A (ja) 希ガス放電灯とその点灯装置
KR100979495B1 (ko) 고효율의 무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법
JP2001006622A (ja) 放電ランプ
JPH06314561A (ja) 放電ランプ
CA2246255C (en) Discharge lamp fitted with cold cathode
KR19980022280A (ko) 면 광원장치
JP2001126674A (ja) 放電発光デバイスの駆動方法並びにそれを用いた照明装置及びディスプレイ装置
KR100991825B1 (ko) 고효율의 무수은 면광원 구조체 및 그 구동방법
JP2000305082A (ja) バックライト駆動回路

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: 20111216

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130111

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee