KR20040048993A - 가스 방전 램프를 제공하는 시스템 및 가스 방전 램프를수용하는 램프 하우징 - Google Patents

가스 방전 램프를 제공하는 시스템 및 가스 방전 램프를수용하는 램프 하우징 Download PDF

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레이즌데르니콜라스에이치지
팜콩케이
반에스벨드헨드릭에이
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

2개의 직렬 접속형 HID 램프(1A, 1B)를 점화하기 위한 방법 및 장치가 개시되어 있는데, 2개의 HID 램프는 단일 점화기(ignitor)(10)에 직렬로 접속되어 있다. 점화기는 고전압 점화 펄스를 생성하고, 이 고전압 점화 펄스는 2개의 램프 사이의 용량 불균형에 기인하여 연속적으로 연결된 2개의 램프에 순차적으로 인가된다. 이러한 용량 불균형이 발생되게 하기 위해서, 캐패시터(capacitor)(13)를 램프 중 하나의 램프(1B)와 병렬로 배치할 수 있다.

Description

가스 방전 램프를 제공하는 시스템 및 가스 방전 램프를 수용하는 램프 하우징{SOCKET CAPACITANCE FOR DISCHARGE LAMPS}
HID 램프를 구동시키기 위해서는, "전자 안정기(electronic ballast)"로 표현된 전력 및 제어 유닛이 필요하다. 이러한 안정기는 HID 램프에 접속하기 위한출력단을 갖고, 그 출력단에 접속된 HID 램프를 구동하기 위해 필요한 전압 및 전류를 그 출력단에서 발생시키도록 설계된다. 일반적으로, 각 램프마다 하나의 안정기가 필요하다. 안정기는 다소 부피가 크고 비교적 비싸기 때문에, 하나의 전자 안정기에 의해서 하나 이상의 HID 램프를 구동하는 것이 유리할 것이다.
HID 램프의 정상 상태 동작(steady state operation) 도중에, 안정기는 소정의 램프 전압을 램프 전극 양단에 인가하는 한편, 램프 내에 소정의 전류를 생성할 수 있어야 한다. 그러므로, 안정기는 소정의 출력 전압에서 이러한 정상 상태 램프 전류를 발생시킬 수 있어야 한다. 안정기는 소정 타입의 램프로 설계될 것이므로, 사전에 예상되는 정상 상태 램프 전압이 어떻게 작동되는지 알 수 있다. 일반적으로, 안정기는 예측되는 공칭 램프 전압보다 다소 높은 소정의 최대 출력 전압용으로 설계될 것이다. 2개의 램프가 안정기 출력단에 직렬로 접속되면, 이 직렬 접속부 양단에 발생되는 전압은 램프 전압의 합계, 즉 하나의 램프에서 기대되는 공칭 램프 전압의 2배인데, 이는 안정기의 최대 출력 전압보다 더 높을 것이다.
원칙 상, 2개의 HID 램프가 직렬로 접속되게 하기 위해서 더 높은 정상 상태 출력 전압용의 전자 안정기를 설계하는 것은 비교적 용이할 것이다.
상술한 내용은 정상 상태인 경우에 대해 적용한 것이다. 그러나, HID 램프를 개시하기 위해서, 전형적으로는 5kV의 크기를 갖고, 때로는 20kV 이상의 크기를 갖는 고전압 점화 펄스(high voltage ignition pulses)가 필요하다. 앞서 설명된 것과 동일한 접근법을 취할 때, 2개의 HID 램프를 직렬로 작동시킬 수 있도록 안정기를 크기를 증가시킨다는 것은 점화 펄스 전압이 2배가 된다는 것을 의미한다.그러나, 매우 높은 전압을 취급해야 하기 때문에 완전히 상이한 안정기 설계를 포함해야 할 것이다. 또한, 그렇게 되면 하나의 HID 램프만이 대형화된 안정기에 접속되면, 너무 높은 점화 펄스를 수신하게 되고, 이것으로 램프 파손의 가능성이 높아지기 때문에, 안정기는 직렬 방식으로 2개의 HID 램프를 작동시키는 것만이 가능하게 될 것이다.
또한, 전형적으로 피팅(fittings) 등과 같은 램프를 탑재하는 기계적 구성 요소 및 램프 구성 그 자체(단구형(single ended))는 소정의 최대 전압, 일반적으로는 5kV용으로 설계된다. 만약 대략 5kV 이상의 전압용으로 사용된다면, 이들 구성 요소 및/또는 램프 구성을 조절하고, 이들을 보다 높은 전압에 적합하게 할 필요가 있을 뿐만 아니라, 조정을 위해서는 안정기 내부에 타이머 기능이 필요하게 된다.
그러므로, 5kV를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명은 일반적으로 방전 램프의 분야에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 HID 램프의 분야에 관한 것이다. 이러한 램프는 기밀 방식(gastight manner)으로 방전 공간을 밀폐하는 투광성 용기(light-transmitting vessel), 이온화 충진물(ionizable filling) 및 방전 공간 내의 한 쌍의 전극을 포함하는데, 각각의 전극은 램프 용기를 통해 방전 공간으로부터 외부로 연장되는 전류 도전체에 접속되어 있다. 이러한 램프를 개시하기 위해서는 전극의 양단에 충분히 높은 전압을 인가하여 초기 플라즈마 및 초기 전류를 발생시키는 방전을 유발시킴으로써, 최종적으로는 이 방전이 구동 전류까지 증가될 수 있게 해야 한다. HID 램프는 당업자들에게 통상적으로 잘 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 HID 램프의 구성 및 동작을 보다 상세하게 설명할 필요는 없을 것이다.
도 1은 HID 램프를 개략적으로 도시하는 도면,
도 2는 HID 램프의 전기적 동작을 도시하는 도면,
도 3은 전자 안정기의 몇몇 구성 요소를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명을 개략적으로 도시하는 도면,
도 5는 직렬로 접속된 2개의 램프 상에서 수행되는 전압 측정의 결과를 도시하는 도면,
도 6 및 도 7은 안정기 장치 내에서 구현된 본 발명을 개략적으로 도시하는 도면,
도 8a, 도 8b 및 도 9는 램프 하우징 내에서 구현된 본 발명을 개략적으로 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시예를 개략적으로 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하는 것을 목표로 한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 점화 펄스 전압을 증가시키지 않으면서 2개의 HID 램프를 직렬로 구동하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목표로 한다.
당업자에게 잘 알려진 바와 같이, HID 램프용의 점화 펄스를 생성하기 위해서, 전자 안정기는 간단하게 말하자면 전기 에너지를 사용하여 높은 전압 펄스를 생성한다. 본 발명은 특히 고전압 점화 펄스가 램프 내에 방전을 유발할 때, 방전이 개시 펄스(starting pulse)로부터 비교적 작은 에너지만을 소모하게 하고자 하는 고찰에 기반한 것이다. 이는, 원칙 상 개시 펄스 내에 2번째의 램프를 점화하기에 충분한 에너지가 남아있다는 것을 의미한다. 이 인식에 기반하여, 본 발명은 2개의 HID 램프를 동일한 고전압 펄스를 이용하여 순차적으로 하나씩 점화하도록 제안한다. 그러므로, 본 발명에 따르면, 방전이 발생될 때까지 고전압 점화 펄스를 제 1 HID 램프에 인가하고, 다음으로 동일한 고전압 점화 펄스를 제 1 HID 램프에 직렬로 접속된 제 2 HID 램프에 인가한다. 점화 펄스가 양 램프에 순차적으로 인가되기 때문에, 고전압 점화 펄스의 크기는 하나의 램프를 점화하기 위한 용도로 설계되기만 하면 되는데, 즉 단 하나의 램프용으로 의도된 표준 타입의 전자 안정기에 의해 생성된 점화 펄스의 크기에 비해 증가될 필요가 없다.
직렬로 접속된 2개의 HID 램프 내에서 순차적인 브레이크다운을 가능하게 하기 위해서, 본 발명은 2개의 램프 사이의 용량의 불균형을 제안하였다. 일실시예에서, 캐패시터는 상기 램프 중의 하나에 병렬로 접속된다. 제 1 램프의 점화 이후에, 캐패시터의 접속을 분리할 수도 있지만, 이는 필수적인 것은 아니다.
본 발명에 있어서 앞서 언급된 측면, 특징 및 이점과 그 외의 측면, 특징 및 이점은 도면을 참조하는 이하의 바람직한 실시예에 의해서 보다 상세히 설명될 것이며, 여기에서 동일한 참조 부호는 동일하거나 유사한 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 HID 램프(1)를 개략적으로 도시하는 도면이고, 이 HID 램프(1)는 밀폐된 벌룬(ballon)(2) 및 벌룬(2)을 통해 연장되는 2개의 전극(3)을 포함한다. 벌룬(2)은 가스(4)로 충진되어 있다. 전극(3)의 자유 단(free ends)들은 서로 비교적 짧은 간격으로 배치되는데, 전형적으로 금속 할로겐 화합물 램프의 경우에 이 간격은 수 밀리미터 범위이고, 고압 나트륨 램프의 경우에는 수 센티미터 범위이다.
도 2는 HID 램프의 전기적 동작의 몇몇 측면을 나타내는 타이밍도(timingdiagram)이다. 수평 축은 시간(t)을 나타내고, 수직 축은 전압을 나타낸다. 시간(t)=0 이전에, 램프는 오프(OFF) 상태이다. 시간(t)=0일 때, 램프가 스위치-온(switched on)된다. 다음으로, 4개의 작동 단계를 구별할 수 있다. 제 1 단계(Ⅰ)에서, 전극(3)에 고전압을 인가한다. 전형적으로, 이 고전압은 5kV 정도이다. 전형적으로, 이 전압은 펄스(pulse)의 형태로 인가되는데, 이 펄스는 도 2에 도시된 바와 같이 전형적으로는 0.1∼0.5㎲ 범위의 소정의 상승 시간을 갖는다. 임의의 순간에, 램프(1)는 브레이크다운(break-down), 즉 전극(3)에 고전압이 인가되는 것에 기인하여 전극(3)들간에 방전이 발생된다. 이 순간은 단계(Ⅰ)에서 단계(Ⅱ)로의 전이를 나타낸다. 이 방전에 기인하여, 전극(3)들 양단의 전압이 급격하게 감소된다. 그러나, 전극(3)들간에 실질적인 도전 경로가 존재하지 않으므로, 램프(1)를 통과하는 전류는 비교적 낮다. 제 2 단계(Ⅱ)는 또한 테이크 오버 단계(take over phase)(개방 회로 전압(open circuit voltage)을 이용하여 점화기로부터 안정기로 램프 전류를 '테이크 오버(인계)'함)로 지칭된다.
제 3 단계에서, 전극(3)들간에 글로우 방전(glow discharge)이 발생되어, 전도도를 증가시키고 그에 따라 전류 크기를 증가시킨다. 제 4 단계에서는, 비교적 높은 전류에서 전극(3)들간에 아크(arc)가 점화되며, 이 단계에서 공칭 램프 전압은 대략 100V 정도이다.
4개의 단계의 지속 기간이 도 2에 도시되어 있으나, 이는 실제 그대로 도시된 것이 아니다. 전형적으로, 글로우 단계는 대략 1초 정도의 지속 기간을 갖는다. 또한, 제 4 단계 또는 아크 단계에서는, 전형적으로 램프를 안정화하고 정상상태에 도달하게 하기 위해서 30여초 이상이 소요된다.
도 3은 HID 램프(1)를 구동하기 위한 전형적인 전력 및 제어 유닛(power and control unit) 또는 전자 안정기(electronic ballast)(10)의 몇몇 중요한 구성 요소를 도시한다. 이러한 구동 장치는 그 자체로도 잘 알려져 있으므로, 전체의 회로도를 도시하지 않았다. 고전압 점화 펄스를 생성하기 위해서, 전자 안정기(10)는 전형적으로 캐패시터, 스위치 및 펄스 변압기(pulse transformer)를 포함하고 또한 도 3에 도시되지 않은 제어 구성 요소를 포함한다. 도 3은 출력 단자(output terminal)(11, 12)와, 그 한 쪽 단(end)이 제 1 출력 단자(11)에 접속되어 있는 주 인덕터(main inductor)(L)와, 그 하나의 전극이 제 2 출력 단자(12)에 접속되어 있고 그의 다른 전극이 인덕터(L)의 제 2 단자에 접속되어 있는 주 캐패시터(main capacitor)(C)를 구비하는 안정기(10)를 도시한다. 기본적으로, 점화 펄스는 이러한 LC 조합에 의해서 생성되는 한편, 안정기(10)의 에너지 용량은 주 캐패시터(C)의 용량값에 강하게 의존한다.
램프(1)가 정상 상태에 있는 동안에, 안정기(10)가 전류원으로서 기능하여, 램프(1)에 소정의 특정 램프를 위해 설정된 크기의 전류를 공급하지만, 출력 단자(11, 12) 양단에 생성되는 전압은 정상 상태 도중에 램프의 옴의 저항(ohmic resistance)에 의해 결정된다. 2개의 램프를 직렬로 연결하면, 전달되는 전류는 동일하게 유지되지만, 안정기(10)는 2배정도로 높은 출력 전압을 처리할 수 있어야 한다. 이러한 조건을 만족시키는 임의의 안정기 설계를 개조하는 것은 당업자들에게 있어서 비교적 용이할 것이다. 그러나, 본 발명은 안정기의 정상 상태 작용에만 특정하게 연관되는 것이 아니라, 사실상 램프 동작에서의 점화 단계, 즉 도 2에서의 제 1 단계(Ⅰ)에 관계된다. 점화 단계에서는, 브레이크다운이 될 때까지 전류가 램프를 통과하지 않는다. 이 단계 도중에, 안정기(10)는 전압원으로서 기능해야 하고, 전압은 근본적으로 주 캐패시터(C)로부터 공급된다.
2개의 램프가 안정기(10)의 출력 단자(11, 12)에 직렬로 접속되면, 오직 하나의 램프만을 점화시키도록 설계되는 전압 펄스는, 2개의 직렬로 접속된 램프를 신뢰성 있게 점화시킬 수 없을 것이다.
도 4는 본 발명에 의해 제안된 해결책을 개략적으로 도시한다. 2개의 램프(1A, 1B)는 안정기(10)의 출력 단자(11, 12)에 직렬로 접속되어 있다. 보조 캐패시터(13)는 제 2 램프(1B)와 병렬로 접속되어 있다.
도 4의 장치에서, 그 작동은 다음과 같다.
안정기(10)가 그 출력단에서 자신의 점화 펄스를 생성할 때, 캐패시터(13)는 제 2 램프(1B)를 바이패싱(bypassing)하는 단락 회로(short circuit)로서 작동하므로, 전체 펄스가 제 1 램프(1A)에 인가된다. 결과적으로, 제 1 램프(1A)는 브레이크다운되고, 제 1 램프(1A)는 점화된다. 그 때문에, 제 1 램프(1A)의 양단에 생성되는 전압은 수 백볼트로 강하(drop)되어, 이제는 사실상 안정기(10)의 전체 출력 펄스가 제 2 램프(1B) 양단에 인가되게 한다. 도 5는 실제 상황에서 수행된 측정의 결과를 도시한다. 제 1 전압 펄스는 제 1 램프(1A) 양단에서 측정되는 한편, 제 2 전압 펄스는 제 2 램프(1B) 양단에서 측정된다. 이 점에서 중요한 측면은 상기 2개의 램프 양단의 양 전압 펄스가 안정기(10)의 하나의 출력 펄스, 및 동일한출력 펄스에 의해서 생성된다는 것이다.
제 2 램프(1B)와 병렬로 접속된 보조 캐패시터(13)의 정확한 캐패시턴스 값이 결정적인 것은 아니지만, 여기에는 고려해야 할 몇 가지 사항이 있다. 전압 펄스에 대한 적절한 단락 회로를 제공하기 위해서는 보조 캐패시터(13)의 용량값(C13)이 최소값으로, 바람직하게는 램프 자체의 캐패시턴스(즉, 적어도 대략 20pF)의 적어도 2배 정도의 값을 가져야 한다. 그러나, 제 1 램프(1A)가 점화되는 순간에, 여기에서는 제 1 램프(1A) 양단의 전압 강하를 제외한 나머지의 전압 펄스를 제 2 램프(1B)와 보조 캐패시터(13)의 병렬 접속부 양단에 인가한다. 이 병렬 접속부는 안정기(10)에 대한 용량 부하(capacitive load)를 규정하는데, 이것은 안정기(10)의 출력 스테이지 내의 주 캐패시터(C)에 비해서 너무 높지 않아야 한다. 이 조건은 보조 캐패시터(13)의 용량값에 대한 상한을 규정한다. 일반적으로, 보조 캐패시터(13)의 용량값은 대략 100pF-1nF(점화기가 처리할 수 있는 최대 캐패시턴스에 의존함)를 초과하지 않아야 한다.
상술한 내용에서는, 제 2 램프(1B)와 병렬로 접속된 별도의 보조 캐패시터(13)를 참조하여 본 발명을 설명하였다. 그러나, 원칙 상 별도의 캐패시터(13)를 실질적으로 구비해야 할 필요는 없다. 원칙 상, 중요한 특징은 안정기(10)의 2개의 출력 단자(11, 12) 사이의 외부 전류 루프(external current loop)(20)에는 2개의 램프(1A, 1B) 사이에 용량 불균형이 존재한다는 것이다. 도 4에서, 전류 루프(20) 내의 3개의 노드(nodes)를 N21, N22 및 N23으로 제각기 나타내었다. 제 1 램프(1A)는 처음 2개의 노드(N21, N22) 사이에서 접속되는 반면, 제2 램프(1B)는 제 2 및 제 3 노드(N22, N23) 사이에서 접속된다. 회로(20) 내에서, 제 1 및 제 2 노드(N21, N22) 사이의 용량값(C1)과 제 2 및 제 3 노드(N22, N23) 사이의 용량값(C2)은 상이하다. 제 1 및 제 2 노드(N21, N22) 사이의 용량값(C1)이 제 2 및 제 3 노드(N22, N23) 사이의 용량값(C2)보다 작다는 사실로 인해, 고전압 펄스 등과 같은 고주파수 신호가 제 1 및 제 2 노드(N21, N22) 양단에 인가되면, 제 1 캐패시턴스(C1) 양단에 최대 전압 강하가 발생된다.
용량비(C2/C1)는 본 발명의 범주 내에서 여러 방법으로 구현될 수 있다. 앞서 논의되고 도 4에 도시된 바와 같이, 별도의 보조 캐패시터(13)를 제 2 램프(1B)와 병렬로 탑재할 수 있다. 이 해결책은 도 6 및 그 후속 도면 내에서 도시된 바와 같이 여러 방법으로 구현될 수 있다.
도 6은 표준 전자 안정기(10)를 포함하는 안정기 장치(60)를 개략적으로 도시하며, 이 안정기 장치(60)는 통상적인 정상 상태 출력 전압 이상의 전압을 허용하도록 조절될 수 있고, 제 1 및 제 2 출력 단자(11, 12)를 제각기 구비한다. 안정기 장치(60)는 2개의 램프를 구동하도록 설계되고, 이를 위하여 안정기 장치(60)는 2개의 출력단(61, 62)을 갖는다. 제 1 출력단(61)은 2개의 출력 단자(63, 64)로 구성되는데, 제 1 출력 단자(63)는 표준 안정기(10)의 제 1 출력 단자(11)에 접속된다. 마찬가지로, 제 2 출력단(62)은 제 3 및 제 4 출력 단자(65, 66)로 구성되는데, 제 4 출력 단자(66)는 표준 안정기(10)의 제 2 출력 단자(12)에 접속된다. 제 2 출력 단자(64) 및 제 3 출력 단자(65)는 서로 전기적으로 접속되어 있다. 이와 다르게, 2개의 별도의 출력 단자(64, 65)를 구비하는 것 대신에, 단일의 공통출력 단자를 제공할 수 있다. 또한, 안정기 장치(60)는 제 3 및 제 4 출력 단자(65, 66) 사이에 접속된 캐패시터(67)를 포함한다. 사용 시에, 제 1 램프는 종래의 방식대로 제 1 출력단(61)에 접속될 수 있고, 제 2 램프는 종래의 방식으로 제 2 출력단(62)에 접속될 수 있다.
본 발명의 두 번째 구현을 도 7에 도시하였다. 또한 제 1 및 제 2 출력 단자(11, 12)를 구비하는 표준 안정기 참조 번호(10)로 참조하여 도시하였다. 2중 모듈(doubling modules)(70)은 2개의 입력 단자(71, 72)와, 2개의 출력 단자(75, 76)를 갖는 제 1 출력단(73)과, 2개의 출력 단자(77, 78)를 갖는 제 2 출력단(74)을 구비한다. 제 1 출력 단자(75)는 제 1 입력 단자(71)에 접속되고, 제 4 출력 단자(78)는 제 2 입력 단자(72)에 접속되며, 제 2 및 제 3 출력 단자는 서로 접속된다. 여기에서도, 제 2 및 제 3 출력 단자(76, 77)는 하나의 공통 출력 단자로 결합될 수 있다. 캐패시터(79)는 제 3 출력 단자(77) 및 제 4 출력 단자(78) 사이에서 접속된다.
이 모듈을 사용하여 표준 안정기(10)를 직렬로 연결된 2개의 램프에 사용하도록 조정할 수 있다. 이중 모듈(70)의 입력 단자(71, 72)는 안정기(10)의 원래의 출력 단자(11, 12)에 접속되고, 2개의 램프는 모듈(70)의 출력단(73, 74)에 접속될 수 있다.
실제적으로, HID 램프는 램프 하우징(lamp housing)의 일부인 소켓(socket) 내에 탑재될 것이다. 이러한 램프 하우징은 또한 안정기를 포함할 수도 있고, 그와 다르게, 램프 하우징은 분리될 수 있는데, 이는 안정기에 접속하기에 적합하다.본 발명은 또한 이하에서 설명되는 바와 같이 이러한 하우징 내에 구현될 수도 있다.
도 8b는 램프(1A, 1B)를 제각기 수용하기 위한 2개의 램프 소켓(80A, 80B)을 포함하는 램프 하우징(80)을 도시한다. 하우징(80)은 표준 안정기(10)의 출력 단자(11, 12)에 제각기 접속되는 2개의 단자(81, 82)를 갖는다. 제 1 램프 소켓(80A)은 2개의 소켓 단자(83, 84)를 갖는데, 이들은 램프가 제 1 소켓(80A) 내에 탑재될 때 램프 전극에 접속된다. 이와 유사하게, 제 2 램프 소켓(80B)은 소켓 단자(85, 86)를 구비한다. 제 1 소켓(80A)의 제 1 소켓 단자(83)는 하우징(80)의 제 1 입력 단자(81)에 접속되는 반면, 제 2 소켓(80B)의 제 2 소켓 단자(86)는 하우징(80)의 제 2 입력 단자(82)에 접속된다. 제 1 소켓(80A)의 제 2 소켓 단자(84)는 제 2 소켓(80B)의 제 1 소켓 단자(85)에 접속된다 캐패시터(87)는 제 2 소켓(80B)의 소켓 단자(85, 86)에 접속된다.
도 8a는 하우징(80)의 수정을 나타낸다. 동일한 참조 번호는 유사하거나 동일한 부품을 가리킨다. 이 수정에서, 하우징(80)은 4개의 입력 단자(81, 88, 89, 82)를 갖는다. 여기에서 제 1 소켓(80A)의 제 2 소켓 단자(84)는 제 2 소켓(80B)의 제 1 소켓 단자(85)가 아니라 제 2 입력 단자(88)에 접속되는데, 이 제 1 소켓 단자(85)는 여기에서 제 3 입력 단자(89)에 접속되어 있다. 수정된 하우징(80)의 이러한 4개의 입력 단자는, 캐패시터(67)가 생략되어 있는 도 6에 도시된 바와 같이 안정기 장치에 접속될 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 안정기 내부 또는 하우징 내부에 별도의 분리된 캐패시터를 도입함으로써 용량차를 발생시킬 필요는 없다. 용량 불균형은 서로 다른 배선에 의해서도 생성될 수 있다. 도 9는 캐패시터(87)가 생략되었다는 것을 제외하고는 도 8a의 하우징과 유사한 하우징(80)을 도시한다. 또한, 이 경우에도 하우징(80)은 캐패시터(67)가 생략되는 것에 의해서 출력단(61, 62)이 캐패시턴스에 대해서 대칭이 되었다는 것을 제외하고는 도 6에 도시된 것과 같이 안정기 장치(60)에 접속하기 위한 것이다. 도 9에 도시된 하우징(80)의 경우에, 한 쪽의 입력 단자(81, 88)와 다른 한 쪽의 소켓 단자(83, 84) 사이의 도전 경로는 한 쪽의 입력 단자(89, 82)와 다른 한 쪽의 소켓 단자(85, 86) 사이의 도전 경로보다 상당히 짧다. 이 길이 차이는 어느 정도의 여분의 배선 길이에 의해 달성되거나, 하우징(80)이 제 1 소켓(80A)이 입력단측에 비교적 가깝게 위치되고 제 2 램프 소켓(80B)이 입력단측으로부터 비교적 멀리 위치되는 긴 형상의 하우징인 사실에 의해 간단하게 달성될 수 있다.
도 10은 또한 별도의 캐패시터 대신에 배선 길이의 차이에 의해서 용량 불균형을 달성한 경우를 도시한다. 이 경우에, 도 6의 안정기 장치(60)에 비해서 캐패시터(67)가 생략되어 있는 대칭형 안정기 장치(101)는 2개의 램프 소켓(80A, 80B)을 구비하는 대칭형 하우징(102)에 접속된다. 제 1 램프 소켓(80A)은 제 1 입력(103)에 접속되어 있는 한편, 제 2 램프 소켓(80B)은 제 2 입력(104)에 접속되어 있는데, 한 쪽에 있는 입력(103)과 제 1 램프 소켓(80A) 사이의 배선 및 다른 한 쪽의 제 2 입력(104)과 제 2 램프 소켓(80B)사이에 있는 배선은 대칭이 된다. 하우징(102)의 제 1 입력(103)은 제 1 배선(106)을 통해 안정기 장치(101)의 제 1입력(105)에 접속되어 있는 반면, 램프 하우징(102)의 제 2 입력(104)은 제 2 배선(108)을 통해 안정기 장치(101)의 제 2 출력단(107)에 접속된다. 도 10에 개략적으로 명확히 도시된 바와 같이, 제 2 배선(108)의 길이는 제 1 배선(106)의 길이보다 크고, 그에 따라 안정기 장치(101)의 출력단(105, 107)에서 측정되거나 램프 소켓(80A, 80B)에서 측정되는 바와 같은 용량값의 차이를 발생시킨다.
그러므로, 배선에서의 차이, 즉 제 1 배선이 제 2 배선의 용량값과 다른 용량값을 갖게 하는 것에 의해서 용량 불균형을 발생시킬 수 있다. 동일한 타입의 배선을 사용할 때, 이 용량 불균형은 예를 들면 제 1 배선의 길이와 제 2 배선의 길이를 다르게 하는 것에 의해서 달성될 수 있을 것이다. 그러나, 상이한 고유 용량 (유닛 길이당 용량으로서 표현됨)을 갖는 서로 다른 타입의 배선을 사용할 수도 있는데, 이 경우에는 배선 길이가 동일하더라도 좋다.
그러나, HID 램프 자체적으로 본 발명을 구현할 수 있다. 도 11은 2개의 HID 램프(1A, 1B)의 결합을 도시하는데, 각 램프는 제각기 램프 전극(3A, 3B)을 구비하고 있고, 또한 각 램프는 제각기 램프 단자(5A, 5B)를 구비하고 있다. 이들 램프는 도 10에 도시된 바와 같은 대칭형 안정기 장치(101) 또는 도 6에 도시된 바와 같지만 캐패시터(67)가 생략된 형태의 안정기 장치(60)에 의해 구동되도록 의도되었고, 이러한 램프는 직접적으로 안정기에 접속되거나, 도 10에 도시된 바와 같은 램프 하우징(102) 등의 대칭형 램프 하우징을 통해 안정기에 접속될 수 있다. 이 경우에, 제각기 자신의 램프 단자(5A, 5B) 사이에서 서로 다른 용량값을 갖는 2개의 램프(1A, 1B)에 의해 용량 불균형을 발생시킬 수 있다.
가능한 실시예에서, 제 2 램프(1B)는 자신의 2개의 램프 단자(5B) 사이에서 접속되도록 형성된 캐패시터(6)를 구비한다. 그러나, 예를 들면 전극(3B)들의 크기를 다르게 하거나 전극(3B)들 사이의 거리를 다르게 하는 것, 또는 그 둘 모두를 이용하는 것 등과 같이 서로 다른 설계를 이용하여 제 2 램프(1B)의 용량값을 제 1 램프(1A)의 용량값과 다르게 할 수도 있다.
당업자라면, 본 발명은 상술된 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구항에 정의된 바와 같은 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 수 개의 변경 및 수정이 이뤄질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 예를 들면, 본 발명에 의해 제안된 원리는 또한 TL 램프, PL 램프 및 전극으로서 예열된 필라멘트를 구비하는 다른 타입의 가스 방전 램프에도 적용될 수 있을 것이다.
또한, 상술한 본 발명은 점화 펄스를 이용하여 점화를 발생시키는 것과 관련하여 설명되었으나, 본 발명은 또한 공진 점화(resonant ignition)에도 적용될 수 있다. 그러므로, 청구항에서 사용된 "점화 펄스"라는 단어는 또한 공진 전압을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 상술한 본 발명은 전자 안정기와 관련하여 설명되었으나, 본 발명은 자기 안정기(magnetic ballast)의 경우에도 적용될 수 있다. 그러므로, 청구항에서 이용된 "안정기"라는 단어는 자기 안정기뿐만 아니라 전자 안정기를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 2개의 가스 방전 램프(gas discharge lamps)를 제공하는 시스템으로서,
    안정기(ballast)와,
    상기 안정기의 출력단에 접속된 제 1 램프 소켓(lamp socket)과,
    상기 안정기의 출력단에 접속된 제 2 램프 소켓과,
    상기 2개의 램프 소켓 사이의 직렬 접속단(serise connection)
    을 포함하되,
    상기 제 1 램프 소켓의 상기 소켓 단자에서 측정된 용량값(capacitive value)과 상기 제 2 램프 소켓의 상기 소켓 단자에서 측정된 용량값이 상이한
    시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 램프 소켓을 상기 안정기에 접속시키는 제 1 배선(wiring)과, 상기 제 2 램프 소켓을 상기 안정기에 접속시키는 제 2 배선을 포함하고, 상기 제 1 배선의 용량값과 상기 제 2 배선의 용량값이 상이한 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 배선의 길이와 상기 제 2 배선의 길이가 상이하고, 상기 제 1 배선의 고유 용량과 상기 제 2 배선의 고유 용량이 상이한 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 2개의 가스 방전 램프를 구동하기 위한 구동 장치를 구비하고,
    제 1 출력 단자(output terminal) 및 제 2 출력 단자를 갖는 안정기와,
    제 1 램프에 접속된 제 1 출력단-상기 제 1 출력단은 상기 안정기의 상기 제 1 출력 단자에 접속된 제 1 출력 단자를 구비함-과,
    상기 안정기의 상기 제 2 출력 단자에 접속된 제 4 출력 단자를 구비하는 제 2 출력단
    을 포함하되,
    상기 제 1 출력단은 제 2 출력 단자를 구비하고, 상기 제 2 출력단은 상기 제 1 출력단의 상기 제 2 출력 단자에 접속된 제 3 출력 단자를 구비하고,
    상기 구동 장치는 상기 출력단 중 하나의 출력단의 상기 출력 단자들 사이에서 접속된 캐패시턴스(capacitance)를 더 포함하는 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 및 제 3 출력 단자는 하나의 공통 단자로서 구현되는 시스템.
  6. 가스 방전 램프를 수용하기 위한 2개의 램프 소켓을 포함하는 램프 하우징(lamp housing)으로서,
    제 1 램프 소켓은 제 1 및 제 2 소켓 단자를 구비하고,
    제 2 램프 소켓은 제 3 및 제 4 소켓 단자를 구비하며,
    상기 제 1 및 제 2 소켓 단자 사이에서 측정된 용량값과 상기 제 3 및 제 4 소켓 단자 사이에서 측정된 용량값이 상이한
    램프 하우징.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 램프 소켓의 상기 제 3 및 제 4 소켓 단자 사이에 접속된 캐패시턴스를 포함하는 램프 하우징.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 램프 하우징은,
    상기 제 1 소켓 단자에 접속된 제 1 입력 단자와,
    상기 제 2 램프 소켓의 상기 제 4 소켓 단자에 접속된 제 2 입력 단자
    를 포함하되,
    상기 제 1 램프 소켓의 상기 제 2 소켓 단자는 상기 제 2 램프 소켓의 상기 제 3 소켓 단자에 접속되는 램프 하우징.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 램프 하우징은,
    상기 제 1 소켓 단자에 접속된 제 1 입력 단자와,
    상기 제 2 램프 소켓의 상기 제 4 소켓 단자에 접속된 제 2 입력 단자와,
    상기 제 1 램프 소켓의 상기 제 2 소켓 단자에 접속된 제 3 입력 단자와,
    상기 제 2 램프 소켓의 상기 제 3 소켓 단자에 접속된 제 4 입력 단자
    를 포함하되,
    상기 제 1 및 제 3 입력 단자는 상기 제 1 램프 소켓과 연결되는 제 1 입력단을 규정하고,
    상기 제 2 및 제 4 입력 단자는 상기 제 2 램프 소켓과 연결되는 제 2 입력단을 규정하는 램프 하우징.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 램프 하우징은,
    상기 제 1 소켓 단자에 접속된 제 1 입력 단자와,
    상기 제 2 램프 소켓의 상기 제 4 소켓 단자에 접속된 제 2 입력 단자와,
    상기 제 1 램프 소켓의 상기 제 2 소켓 단자에 접속된 제 3 입력 단자와,
    상기 제 2 램프 소켓의 상기 제 3 소켓 단자에 접속된 제 4 입력 단자
    를 포함하되,
    제 1 입력단 및 제 1 램프 소켓 사이의 상기 배선의 길이와 제 2 입력단 및 제 2 램프 소켓 사이의 상기 배선의 길이가 상이한 램프 하우징.
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