KR20070057245A - 열음극 형광램프에 전원을 공급하기 위한 방법 및 회로 - Google Patents

Abstract

열음극 형광램프(2)는 서로로부터 일정 거리에 있는 2개의 전극(8 및 9)을 포함한 용기(4)를 포함하고, 각 전극은 용기의 외부로 연장되는 2개의 접속 리드(10, 11, 12 및 13)를 갖는다. 각 전극 양단에 가열 전압을 인가하여, 가열 전류 I_H1 및 I_H2가 전극을 통해 흐르도록 한다. 전극 양단에 방전 전압을 인가하여, 방전 또는 램프 전류 I_L이 램프를 통해 흐르도록 한다. 적어도 하나의 전극에 대해 램프 전류는 부분 램프 전류 I_L1, I_L2, I_L3 및 I_L4로 분할된다. 가열 전류에 대한 기준 값 고려시, 부분 램프 전류 중 한 부분 램프 전류가 다른 부분 램프 전류보다 크도록, 가능하게는 최대가 되도록, 제어 회로(32)는 부분 램프 전류를 제어하도록 구성된다.

열음극 형광램프, 가열 전압, 가열 전류, 방전 전압, 방전 전류

Description

열음극 형광램프에 전원을 공급하기 위한 방법 및 회로{METHOD AND CIRCUIT FOR SUPPLYING A HOT CATHODE FLUORESCENT LAMP}

본 발명은 청구항 제1항의 전문에 따른 열음극 형광램프에 전원을 공급하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 청구항 제4항의 전문에 따른 열음극 형광램프에 전원을 공급하기 위한 회로에 관한 것이다.

상기 타입의 방법 및 회로는 미국 특허 6,300,719호 공보에서 개시되어 있다. 이와 같은 종래 기술에 따르면, 각각의 가열용 전압원을 제어할 수 있고, 방전용 전압원을 제어할 수 있으며, 방전 전압은 각 전극의 한쪽 리드에만 인가된다. 가열 및 램프 전압과 전류를 측정하여 램프 타입을 식별함으로써, 상기 전압을 램프를 동작시키기 위한 최적 값으로 제어한다.

램프를 통해 흐르는 램프 전류를 갖는 램프의 동작 동안, 전극의 저항 때문에, 방전 전압이 인가되는 전극의 한쪽 리드에서의 방전 전압은 전극의 다른 쪽 리드에서의 방전 전압보다 높다. 따라서, 상기 한쪽 리드 근방의 전극의 일부를 통과한 후 램프를 통해 흐르는 램프 전류의 양은 다른 쪽 리드 근방의 램프 전류보다 높게 되고, 상기 부분의 온도는 다른 쪽 리드 근방의 온도보다 높게 된다. 따라서, 이와 같은 전극의 부분은 종종 핫 스폿(hot spot)으로 지칭된다.

램프의 동작 동안, 상대적으로 뜨거운 전극 부분은 증착에 의해 공핍될 수 있고, 상대적으로 차가운 전극 부분은 스퍼터링에 의해 공핍될 수 있다. 공핍 때문에, 전극의 저항이 그 전체 길이 방향을 따라 증가하지만, 그 더 차가운 부분에서는 더 증가한다. 따라서, 이에 따라, 핫 스폿은 방전 전압이 인가되는 전극의 리드에서 멀어지는 방향으로 이동한다. 전극의 더 큰 부분은 램프 전류를 전도하게 되므로, 상기 전극 부분의 재료 증착을 더 일으키고, 그 결과, 전극의 저항이 더 높아진다. 전류가 일정하게 제어되는 경우, 저항이 더 높아지면 온도와 증착 등이 증가하게 된다.

본 발명의 발명자는, 전류 제어가 없는 경우에도, 핫 스폿의 이동이 램프의 수명을 줄이는 중요한 원인인 것을 발견하였다. 이는 이와 같은 수명이 감소한 동작 램프를 교체하는 것이 어렵거나 비싼 경우에 매우 불리하다. 특히, 평면 화면 텔레비전 수상기에서 백 라이트(back light)로서 이용되는 경우에는, 열음극 형광램프의 수명을 연장하기를 원한다.

본 발명의 목적은 상술한 타입의 열음극 형광램프에 전원을 공급하기 위한 방법 및 회로의 결점을 해결하기 위한 것이다.

상술한 본 발명의 목적은 청구항 제1항에서 설명된 것과 같은 방법에 의해 달성된다.

따라서, 부분적인 램프 전류를 제어함으로써, 방전 전압이 인가되는 리드에 가까운 것이 바람직한 전극의 핫 스폿의 위치를 제어할 수 있다. 본 발명의 발명자에 의해 실행된 실험은 이와 같이 함으로써 램프의 수명이 증가한다는 것을 증명하였다.

또한, 상술한 본 발명의 목적은 청구항 제4항에서 설명된 것과 같은 회로에 의해서도 달성된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 다른 예시적인 설명으로부터 더 명확하게 알게 될 것이다. 본 발명의 도면에서는 다음과 같이 도시되어 있다.

도 1은 본 발명의 회로의 일 실시예의 개략도이다.

도 1의 도면은 열음극 형광램프(2)를 도시한다. 점(6)에 의해 도시된 바와 같이, 램프(2)는 진공으로 만든 후 소정의 가스로 채운 용기(4)를 포함한다. 용기(4) 내부에는 2개의 전극(8 및 9)이 서로 일정 거리를 두고 배열된다. 실제로, 용기(4)는 관 형상이고, 전극(8 및 9)은 관 형상 용기(4)의 끝에 배열된다. 각각의 전극(8 및 9)은 각각 제1 리드(10 및 11)와 제2 리드(12 및 13)를 갖는다. 리드(10 내지 13)는 용기(4)의 외부로 연장된다.

램프(2)와 별도로, 도 1의 도면은 램프(2)에 전원을 공급하기 위한 전원 회로를 포함한다.

전원 회로는 각각 전원을 포함하는 3개의 루프를 포함한다. 본원에서는, 소정의 임피던스를 갖는 전압원을 이용하는 것으로 가정한다.

상기 루프의 제1 루프는 가열용 전압원(16)을 포함한다. 가열용 전압원(16) 의 한쪽 단자는 임피던스(18)를 통해 전극(8)의 제1 리드(10)에 접속된다. 가열용 전압원(16)의 다른 쪽 단자는 임피던스(20)를 통해 전극(8)의 제2 리드(12)에 접속된다.

상기 루프의 제2 루프는 가열용 전압원(23)을 포함한다. 가열용 전압원(23)의 한쪽 단자는 임피던스(25)를 통해 전극(9)의 제1 리드(11)에 접속된다. 가열용 전압원(23)의 다른 쪽 단자는 임피던스(27)를 통해 전극(9)의 제2 리드(13)에 접속된다.

상기 루프의 제3 루프는 램프(2)와 제1 및 제2 루프의 구성 요소(8 내지 27)에 더하여 방전용 전압원(30)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통상, 가열 전압과 방전 전압은 50 ㎑와 같은 고주파수를 갖는 교류 전압일 수 있다. 그러나, 본 발명은 교류 전압(또는 전류)의 이용에 한정되지 않는다.

임피던스(18, 20, 25 및 27)는 제어 가능한 임피던스이다. 예를 들어, 각각의 임피던스(18, 20, 25 및 27)는 스위치를 이용하여 도 1에 도시된 나머지 회로에 각각 접속되거나 분리될 수 있는 몇몇의 임피던스로 이루어질 수 있다. 또한, 각각의 임피던스(18, 20, 25 및 27)는 코일을 포함할 수 있고, 이 코일의 임피던스는 코일에 인가되는 DC 전압의 크기를 변경함으로써 변할 수 있다. 또한, 각각의 임피던스(18, 20, 25 및 27)는 주파수에 의존하는 구성 요소일 수 있고, 그 임피던스는 상기 전압원(16, 23 및 30) 중 하나 이상의 주파수를 제어함으로써 제어될 수 있다.

또한, 전원 회로는 제어 회로(32)를 더 포함한다. 도시되어 있지 않지만, 제어 회로(32)는 전원 회로에서 발생하는 전압과 전류의 전압 및 전류 측정 신호를 수신한다. 더욱 상세하게는, 제1 (가열) 루프를 통하는 가열 전류 I_H1, 제2 (가열) 루프를 통하는 가열 전류 I_H2, 임피던스(18)를 통하는 부분 램프 전류(partial lamp current) I_L1, 임피던스(20)를 통하는 부분 램프 전류 I_L2, 임피던스(25)를 통하는 부분 램프 전류 I_L3, 임피던스(27)를 통하는 부분 램프 전류 I_L4 및 가능하게는, 제3 (방전) 루프를 통하는 램프 전류 I_L(=I_L1+I_L2=I_L3+I_L4)가 측정된다.

전극(8 및 9)의 한쪽 리드에 흐르는 부분 램프 전류가 같은 전극의 다른 쪽 리드에 흐르는 부분 램프 전류보다 크도록, 측정된 전류 값에 의존하여 임피던스(18, 20, 25 및 27)를 제어하도록 제어 회로(32)를 구성한다. 따라서, 부분 램프 전류 크기의 4가지 조합이 가능하다: (I_L1 ＞ I_L2 또는 I_L1 ＜ I_L2) 및 (I_L3 ＞ I_L4 또는 I_L3 ＜ I_L4).

가열 전류 I_H1 및 I_H2를 고려하여 더 큰 부분 램프 전류가 최대값이 되도록, 제어 회로(32)가 임피던스(18, 20, 25 및 27)를 제어한다. 그 결과, 각 전극에 대한 핫 스폿의 위치를 전극의 한쪽 리드에 가깝게 유지할 수 있고, 이와 동시에, 상기 임피던스를 변경함으로써 변할 수 있는 가열 전류에 의해 소정의 전극 가열을 유지할 수 있다.

또한, 제어 가능한 임피던스를 이용함으로써, 가열 전류 I_H1 및 I_H2와 램프 전류 I_L의 값이 각각의 기준 값과 같거나 거의 같도록, 제어 회로(32)가 임피던스(18, 20, 25 및 27)를 제어할 수 있다. 따라서, 기준 값을 변경함으로써, 전원 회로는 서로 다른 타입의 램프에 적응되어 빛 출력 전력을 제어하도록 적응될 수 있다.

상술한 바와 같이, 부분 램프 전류를 이용하고 제어하여 열음극 형광램프용 전원 회로의 구성을 이용하면, 램프(2)의 수명이 증가하고 성능이 향상된다.

본 발명은 도면에 도시되고 상술한 것과 같은 실시예에 한정되는 것이 아니라, 다음과 같은 청구항에 의해서만 한정된다는 것에 주목해야 한다. 예를 들어, 램프 전류 I_L을 한쪽 전극(8 및 9) 쪽으로(또는 한쪽 전극(8 및 9)으로부터) 부분 램프 전류로 분할하는 것을 다른 쪽 전극에 대해서도 동일하게 할 필요가 없고, 즉, 다른 쪽 전극은 제어 가능한 임피던스가 없을 수 있다.

Claims (6)

1. 열음극 형광램프에 전원을 공급하기 위한 방법으로서 - 상기 램프는 서로로부터 일정한 거리에 있는 한 쌍의 전극을 포함한 용기를 포함하고, 각 전극은 상기 용기의 외부로 연장되는 2개의 접속 리드를 갖고, 각 전극 양단에 가열 전압을 공급하고, 상기 전극 양단에 방전 전압을 인가하여 상기 램프를 통해 램프 전류를 흐르도록 하고, 전극의 한쪽 리드를 통하는 전류가 제어됨 - ,

   상기 적어도 하나의 전극에 대해, 상기 램프 전류는 각각 적어도 하나의 전극의 리드에 공급되는 2개의 부분 램프 전류로 분할되고,

   상기 부분 램프 전류 중 한 부분 램프 전류가 다른 부분 램프 전류보다 크도록 상기 부분 램프 전류가 제어되는 것을 특징으로 하는 열음극 형광램프에 전원을 공급하기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 부분 램프 전류의 제어와 함께, 상기 가열 전압에 의해 생성되는 가열 전류가 기준 값 쪽으로 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 가열 전류를 기준 값으로 유지하면서, 최대 부분 램프 전류가 최대가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 열음극 형광램프에 전원을 공급하기 위한 회로로서 - 상기 램프는 서로로부터 일정한 거리에 있고 상기 용기의 외부로 연장되는 2개의 접속 리드를 각각 갖는 한 쌍의 전극을 포함한 용기, 각각 양쪽 전극 양단에 가열 전압을 인가하도록 접속되는 한 쌍의 가열용 전압원, 상기 전극 양단에 방전 전압을 인가하여 상기 램프를 통해 램프 전류가 흐르도록 접속되는 방전용 전압원, 및 한쪽 전극의 리드를 통해 전류를 제어하기 위한 제어 회로를 포함함 - ,

   상기 램프 전류가 각각 적어도 한쪽 전극의 리드에 공급되는 부분 램프 전류로 분할되도록, 적어도 한쪽 전극의 리드는 2개의 제어 가능한 임피던스를 통해 방전용 전압원의 단자에 접속되고,

   상기 부분 램프 전류 중 한 램프 전류가 다른 부분 램프 전류보다 크도록, 상기 제어 회로는 상기 제어 가능한 임피던스를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 열음극 형광램프에 전원을 공급하기 위한 회로.
5. 제4항에 있어서,

   상기 가열 전압에 의해 생성되는 가열 전류가 기준 값 쪽으로 제어되도록, 상기 제어 회로는 상기 제어 가능한 임피던스를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회로.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 가열 전류를 기준 값으로 유지하면서 최대 부분 램프 전류가 최대가 되도록 제어하기 위해, 상기 제어 회로는 상기 제어 가능한 임피던스를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회로.

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