WO2005067353A1 - 誘電体バリア放電管駆動回路 - Google Patents

誘電体バリア放電管駆動回路 Download PDF

Info

Publication number
WO2005067353A1
WO2005067353A1 PCT/JP2005/000128 JP2005000128W WO2005067353A1 WO 2005067353 A1 WO2005067353 A1 WO 2005067353A1 JP 2005000128 W JP2005000128 W JP 2005000128W WO 2005067353 A1 WO2005067353 A1 WO 2005067353A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
discharge tube
frequency
dielectric barrier
dielectric
barrier discharge
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/000128
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Makoto Noda
Original Assignee
Lecip Corporation
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 Lecip Corporation filed Critical Lecip Corporation
Priority to US10/596,999 priority Critical patent/US20070138976A1/en
Priority to JP2005516900A priority patent/JPWO2005067353A1/ja
Publication of WO2005067353A1 publication Critical patent/WO2005067353A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04Lamps 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
    • H01J65/042Lamps 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
    • H01J65/046Lamps 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
    • 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
    • H05B41/24Circuit arrangements in which the lamp is fed by high frequency ac, or with separate oscillator frequency
    • 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
    • H05B41/2806Circuit 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
    • 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

 ガラス板の十分な機械的強度が得られる程度の厚さにし、照明面積を比較的広くし、低い電圧で駆動し、皮相電流を低減する誘電体バリア放電管駆動回路。駆動回路は、高周波電力をリアクトル(32)を介して平面型放電管(19)に印加する。点灯状態では、リアクトル(32)のインダクタンスとガラス板(11及び12)の静電容量との直列共振に近い状態が設定される。高周波電力の周波数が直列共振周波数よりわずかに小さく、交流源(31)から見た負荷のインピーダンスが定格インピーダンスに設定されるように、リアクトル(32)のインダクタンス値が選定される。この構成では、放電ガスとして環境問題がないXe(キセノン)ガスを用いた場合、高い発光効率が得られる。

Description

明 細 書
誘電体バリア放電管駆動回路
技術分野
[0001] 本発明は放電管に関し、詳しくは、放電発光した際に放電管自体のインピーダンス により過大電流が流れるのを防止する限流作用をもついわゆる誘電体バリア放電管 を点灯発光させる駆動回路に関する。
背景技術
[0002] 誘電体バリア放電管としては、その管形状が平面型のものと筒型のものが知られて いる。平面型放電管 (例えば特許文献 1参照)は図 8に示すように、ガラス板のような 誘電体平板 11及び 12が対向配置され、これら誘電体平板 11及び 12の対向面の周 縁部間が封止部材 (例えばシールガラス) 13により封止されて誘電体密封容器が構 成される。この誘電体密封容器に放電ガス 16が封入され、これら誘電体平板 11及び 12と放電ガス 16とを挟んだ形で電極 14及び 15が対向して取り付けられて放電空間 が構成される。誘電体平板 11及び 12の対向内面に必要に応じて蛍光体層 17及び 18が対向して形成されている。放電ガス 16は Xe (キセノン)ガスや、水銀蒸気及び A r (アルゴン)又は Ne (ネオン)ガスなどが用いられる。
[0003] この平面型放電管 19の発光駆動回路では、例えば商用電源 21よりの交流電力が 整流平滑回路 22により整流平滑されて直流電源 23が構成される。その直流電源 23 よりの直流電力がインバータ 24により高周波電力に変換され、この高周波電力がトラ ンス 25により昇圧されて電極 14及び 15間に印加される。この高周波電力の印加によ り誘電体平板 11及び 12間の放電 (誘電体平板 11, 12を介した放電であるから誘電 体バリア放電と云う)を発生させ、これにより放電ガス 16の電離により形成される放電 プラズマが発生し、紫外線が外部に照射されるカゝ、または、その紫外線により蛍光体 層 17及び 18が励起されて自然光が外部に照射され、つまり発光が生じて、放電管 1 9が点灯する。照明面と反対側の誘電体平板、例えば 12を金属板とし、これを電極 1 5と兼用してもよい。照明面側の電極、例えば 14を必要に応じて透明電極とし、また、 蛍光体層 17は省略されてもょ ヽ。 [0004] この放電管 19は、点灯後においても 2枚の誘電体平板 11及び 12を介して、つまり 厚いバリアを介して交流電力が印加されるため、電極 14及び 15間に印加する高周 波電圧を非常に高くする必要がある。し力も、電極 14及び 15間のインピーダンスは 主として誘電体平板 11及び 12の静電容量に基くため、印加電圧に対し流れる電流 の位相がかなり進み、力率が低くなる。従って、昇圧トランス 25とインバータ 24などの 回路の電力容量 (VA)が放電管 19に印加される実容量 (W)に比べて、非常に大き くなり、つまり電力損失が大きぐ従って、平面型放電管照明器としての器具が力なり 大きくなり、器具の薄型化や軽量化が困難である。
[0005] この問題を解決するために、バリアを薄ぐつまり誘電体平板 11及び 12の厚さを薄 くすると、機械的強度が不足するため、誘電体平板 11及び 12間に適当な間隔でリブ を介在させることが考えられる。し力 比較的大きな面積が要求される照明分野で用 いるものとしては、補強部材として複数のリブを設けると、発光の一様性が悪くなる上 、製造工程が増加し、価格が上昇する問題が生じる。
[0006] 管形状が筒型である誘電体バリア放電管の例を図 9に示す。同軸心のガラス管など の誘電体管 51及び 52の一端が板部 5 la及び 52aによりそれぞれ塞がれ、他端が封 止部材 (例えばシールガラス) 53により封止され、かつ互いに固定されて誘電体密封 容器が構成される。この誘電体密封容器内にキセノンガス、又は、水銀蒸気及びネ オン又はアルゴンガスなどの放電ガス 54が封入される。誘電体管 51の外周面及び 誘電体管 52の内周面に、これら誘電体管 51, 52、放電ガス 54を挟んだ形で互いに 対向してほぼ全面に渡って電極 55及び 56が形成され、放電空間が形成される。必 要に応じて一方の誘電体管 61の内周面の全面に渡って蛍光体層 57が形成される。
[0007] 管形状が筒型のものとしては図 10に示すものもある。両端面が塞がれたガラス管の ような誘電体管 61により誘電体密封容器が構成され、この密封容器内に放電ガス 62 が封入される。誘電体管 61の外周面に間隔 D1をおいて、誘電体管 61及び放電ガ ス 62を挟んだ形で対向した電極 63及び 64が形成され、放電空間が形成される。必 要に応じて誘電体管 61の内周面に蛍光体層 65が形成される。
[0008] なお、通常の蛍光灯では点灯後の過大電流を防止するために、蛍光灯と直列にィ ンダクタンス素子が接続される。しかし、上述したような誘電体密封容器を構成する誘 電体と放電ガスを挟んだ形で対向した電極が形成された誘電体バリア放電管では、 密封容器の誘電体が、点灯後において高周波電流に対し比較的高いインピーダン スとして作用し、点灯後に過大電流が流れるのを防止する限流作用が放電管自体に あるので、限流用のインダクタンス素子をわざわざ付加する必要がな ヽと 、う利点が あることは、例えば特許文献 2の記載から明らかである。
特許文献 1:特開 2003-31182号公報 (第 2図)
特許文献 2 :特開平 11 307051号公報 (段落番号 [0019])
発明の開示
[0009] 本発明の目的は、簡単な構造で、つまり誘電体密封容器内に補強部材を設けるこ となぐ十分な強度の厚味をもった誘電体容器を用いて比較的広 、面積の誘電体バ リア放電管に対しても、比較的低い電圧で駆動することができ、かつ電力損失が少な い誘電体バリア放電管駆動回路を提供することにある。
[0010] 本発明の一態様では、誘電体を有し、放電ガスが封入された密封容器と、該密封 容器に前記誘電体及び前記放電ガスを挟んだ形で対向するように設けられた一対 の電極とを有する誘電体バリア放電管の駆動回路が提供される。駆動回路は、前記 一対の電極間に印加される高周波電力を生成する駆動交流発生回路と、前記駆動 交流発生回路と前記放電管との間に直列に設けられたリアタトル部材とを備える。
[0011] 本発明によれば駆動回路力 見た誘電体バリア放電管のインピーダンスは、リアク トル成分部材のインピーダンスにより放電空間を形成する誘電体の静電容量のイン ピーダンスが減少したものに相当する。インピーダンスの減少により、駆動電圧を小さ くでき、従ってそれ自体で十分な機械的強度が得られる厚さの誘電体を使用すること ができ、また力率も改善され、損失が少なくなる。更に、放電管の構造を複雑にする 必要がなぐ発光面が比較的広い面積のもので小型、軽量ィ匕することが可能となる。 なお、放電空間を形成する誘電体は、 2枚の平板力 なる平面型、または 2つの湾曲 した板力もなる筒型であってもよ 、。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明による駆動回路の基本構成例を示す図。
[図 2A]図 1の駆動回路の点灯前の等価回路を示す図。 [図 2B]図 1の駆動回路の点灯安定状態の等価回路を示す図。
[図 2C]図 1の駆動回路の簡略化された等価回路を示す図。
[図 3]駆動回路力 放電管を見たインピーダンス周波数特性例を示す図。
[図 4]本発明の第 1実施例の駆動回路を示す回路図。
[図 5]本発明の第 2実施例の駆動回路を示す回路図。
[図 6A]図 5の駆動回路の等価回路を示す図。
[図 6B]図 5の駆動回路の等価漏洩リアクタンスを測定する回路例を示す図。
[図 7A]図 5の駆動回路の漏洩トランス 37の例を示す図。
[図 7B]図 5の駆動回路の漏洩トランス 37の別例を示す図。
[図 8]従来の平面型放電管駆動回路を示す図。
[図 9A]従来の筒型放電管の図 9Bの 9A— 9A線に沿った断面図。
[図 9B]図 9Aの筒型放電管の 9B— 9B線に沿った断面図。
[図 10A]別の従来の筒型放電管の図 10Bの 10A— 10A線に沿った断面図。
[図 10B]図 10Aの筒型放電管の 10B-10B線に沿った断面図。
発明を実施するための最良の形態
[0013] [基本構成]
図 1を参照して本発明の誘電体バリア放電管駆動回路の基本構成を平面型放電 管を例として説明する。本発明においては駆動交流発生回路 31からの例えば 10kH z— 100kHz程度の高周波電力は、リアタトル部材 32を介して平面型放電管 19に印 カロされる。放電管 19の各部は、図 8と対応する部分については同一参照番号を付け てある。以下に、このリアタトル部材 32の作用効果と好ましいインダクタンス値を説明 する。
[0014] この平面型放電管 19を含む等価回路を図 2に示す。図 2Aは放電管 19が点灯前 の状態を示す。この状態で、リアタトル部材 32のインダクタンス Le (正しくは、インダク タンス値が Leのインダクタンス素子を表わす。以下も同様な表現を用いる)と、誘電体 平板 11及び 12の各板厚と対応した静電容量 C1及び C2と、誘電体平板 11及び 12 間の放電空間の静電容量 C3と、の直列回路に駆動交流発生回路 31の電圧 Eの高 周波電力が印加される。 [0015] 放電管 19が点灯すると図 2Bに示すように、誘電体板 11及び 12の容量 C1及び C2 に対し、それぞれ抵抗 R1及び R2が直列に挿入され、放電空間の容量 C3と並列に 抵抗 R3が接続され、またリアタトル部材 32のインダクタンス Leに抵抗 R4が直列に接 続され、また駆動交流発生回路 31の内部抵抗!:が直列に接続される。放電空間の抵 抗 R3は、放電電流に対する抵抗であり、これは著しく小さい。従って、放電空間の容 量 C3は、抵抗 R3によりほぼ短絡された状態になる。
[0016] 図 2Bの等価回路は、図 2Cに示すように同一成分をまとめることで簡略ィ匕すること ができる。つまりインダクタンス Leと、容量 Ceと、抵抗 Reとの直列回路に交流電力 E が印加される。容量 Ceは、主として容量 C1と C2の直列容量であり、抵抗 Reは各抵 抗 Rl, R2, R3, rの直列抵抗である。
[0017] 図 2Cに示すこの等価回路力も理解されるように、リアタトル部材 32の誘導性インピ 一ダンスが誘電体平板 11及び 12の容量性インピーダンスの少なくとも一部を打消す ので、点灯状態での印加電圧を低くすることができ、かつ力率も改善される。このリア タトル部材 32のインダクタンス Leは、図 2Cに示した等価回路が共振した時のインピ 一ダンスより大きぐかつリアタトル部材 32を設けない場合のインピーダンスより小さく なるように、選定される。つまり、駆動交流発生回路 31から見た放電管 19の合成イン ピーダンス Zは、次式で表わせる。
0
[0018] Z =Re+j [ ω Le~l/ ( ω Ce) ] (1)
ο
この合成インピーダンス Ζの周波数特性は、図 3に示す実線で示される。一方、リア
0
タトル部材 32を設けない場合のインピーダンス Ziの周波数特性は、図 3中の破線で 示される。この図 3から明らかなように、 Zは、高周波電カの周波数 0
0 )72兀)が低 い状態では ZUりわずかに小さぐ共振周波数 F (2 π Έ = ω , ω =^ (l/ (LeCe
0 0 0 0
) ) )に近づくと比較的急に減少し、 Fより高くなると比較的急激に増大する。一方、 Zi
0
は、周波数が高くなるに従って徐々に小さくなる。共振周波数 Fではインピーダンス
0
Zは、 Reで示されるように著しく小さくなり、過大な電流が流れる。従って、駆動交流
0
発生回路 31が発生する高周波電力の周波数 fuにおいて、 Zが ZUり小さぐかつ Z
0 0 が共振状態にならないようにインダクタンス Leを選定すればよい。つまり、誘電体バリ ァ放電管はそれ自体限流作用があるから、限流用インピーダンス素子を挿入する必 要がないと考えられるが、誘電体バリア放電管では放電管自体のインピーダンス Ziが 大き過ぎるため、本発明では誘電体バリア放電管自体のインピーダンス Ziとの合成ィ ンピーダンス Zが目的とする限流値に設定されるように、リアタトル部材 32を用いて、
0
誘電体バリア放電管自体のインピーダンス ziを下げている。この技術は、従来の蛍光 灯において放電状態における蛍光灯自体のインピーダンスを高くするために限流作 用インピーダンス素子を挿入する技術とは考え方が基本的に異なる。
[0019] 誘電体バリア放電管では広い面積の対向電極の各部(点)間で同時に放電が開始 されるのではなぐどこかの一部で放電が開始され、その放電が広がってゆき、全面 が放電状態になる。この点からも放電状態ではある程度の大きさインピーダンス Zが
0 必要となる。必要なインピーダンスは電極 14, 15の面積が大きい程大きぐまた放電 管 19の放電ガスの圧力が大きい程大きくなる。従って、合成インピーダンス Zが放電
0 管 19の一様な発光に必要な限流インピーダンスに設定されるように、インダクタンス L eが選定される。
[0020] 更に、放電ガスは水銀を含まな 、ことが環境問題の点力も望ま 、。この点で無水 銀放電ガスとしては現在の所、 Xe (キセノン)ガスが有効とされている。 Xeガスは周波 数が高くなると発光効率が下る。従って、図 3中に示すように、使用高周波周波数 fu が合成インピーダンス Zの共振周波数 Fより低ぐかつ周波数 fuにおけるインダクタ
0 0
ンス Leのインピーダンス 2 π fuLeを周波数 fuでのインピーダンス Ζ 減少すること により得られたインピーダンス Z 1S 放電状態で必要な限流インピーダンス Z に設
01 01 定されるように、インダクタンス Leを選定することが好ましい。なお、前記発光効率に あまり影響を与えない場合、周波数 fuが共振周波数 Fより高い状態で限流インピー
0
ダンス Z が設定されるようにインダクタンス Leを選定してもよい。つまり、使用周波数
01
fuが共振特性曲線の急傾斜部 26, 27に位置するように Leが選定されてもよい。
[0021] [第 1実施例]
図 4を参照して本発明の第 1実施例の誘電体バリア放電管駆動回路を説明する。 駆動交流発生回路 31では、直流電源 23から直流電力がインバータ 33により高周波 電力に変換される。この高周波電力が昇圧用トランス 25により、例えば 12V程度から lkV— 2kV程度に昇圧され、この昇圧された高周波電力が、リアタトル部材 32として のインダクタンス素子 32aを介して平面型放電管 19に印加される。直流電源 23は、 例えば図 8中に示したように商用交流電力を整流して直流電力を得るように構成され てもよい。
[0022] インバータ 33は、従来と同様の構成を用いてもよい。例えば、図 4に示すように、ス イッチング素子 Q1及び Q2の直列回路と、スイッチング素子 Q3及び Q4の直列回路 とが直流電源 23に接続されている。スイッチング素子 Q 1及び Q2の接続点とスィッチ ング素子 Q3及び Q4の接続点との間にトランス 25の 1次コイルが接続される。直流電 源 23に駆動回路 34が接続されている。駆動回路 34により、その内の発振器 35の発 振信号が分配されて、スイッチング素子 Q 1— Q4が駆動され、スイッチング素子 Q 1 及び Q4を同時にオン、スイッチング素子 Q2及び Q3をオフとすることと、スイッチング 素子 Q2及び Q3を同時にオン、スイッチング素子 Q1及び Q4をオフにすることが交互 に行われる。このようにスイッチング素子を駆動することにより、トランス 25の 1次コィ ルに発生した高周波交流電力がトランス 25により昇圧される。
[0023] リアタトル部材 32としてのインダクタンス素子 32aのインダクタンス値 Leは、例えばィ ンダクタンス素子 32aを接続しない状態で平面型放電管 19の点灯状態でのインピー ダンス Ziを測定し、このインピーダンス Z ゝらインピーダンス j co Leを差し引くことによ り得られた値が目的とする限流インピーダンス Z に設定されるように、選定される。つ
01
まり、次式を満す Leを用いる。
[0024] Le = (Zi-Z (2)
Figure imgf000009_0001
あるいは、使用する誘電体平板 11及び 12の静電容量 CI及び C2や図 2C中の等 価抵抗 Reを計算により求めることができることから、式(2)を全て計算により求めても よい。この Leの選定は、前述の記載から明らかなように、それ程、正確に決める必要 ななぐ使用周波数 fuが共振周波数 Fの比較的近傍でその前後になるように Leを選
0
定してちよい。
[0025] インダクタンス素子 32aを、トランス 25の 2次側に設ける代りに、図 4中に破線で示 すようにインダクタンス素子 32bがトランス 25の 1次コイルと直列に設けられてもよい。 このよう〖こすると、トランス 25の 2次側にインダクタンス素子を設ける場合よりも、インダ クタンス素子 32bの耐電圧、及びインダクタンス素子 32bと駆動交流発生回路 31の 筐体との耐電圧を低く設定することができ、絶縁が容易になる。
[0026] このようにインダクタンス素子 32a又は 32bを用いることにより、前述したような本発 明の利益が得られる。更に、インバータ 33の出力信号が方形波であっても、インダク タンス素子 32a又は 32bの挿入により直列共振に近い動作状態が得られるため、平 面型放電管 19に印加される電圧波形が正弦波に近くなり、外部に高周波雑音を発 生しな 、と!/、う点でも利益が得られる。
[0027] 上述したようにインダクタンス値 Leを設定しても、必ずしも適切な状態にならな ヽ場 合がある。このため図 4中に示すようにインバータ 33内の発振器 35の発振周波数決 定素子の一部として例えば可変抵抗器 36を発振器 35に接続して、発振器 35の発 振周波数、つまり使用周波数 fuを調整して、点灯状態での限流電流が目的とする値 に設定されようにすることが好ま U、。このように高周波電力の周波数 fuを精密に調 整することにより、平面型放電管 19の種類や管の製造ばらつきによる共振点 Fのず
0 れを容易に吸収できる。
[0028] [第 2実施例]
本発明の第 2実施例の誘電体バリア放電管駆動回路を図 5を参照して説明する。こ の第 2実施例では、交流電力発生回路 31よりの高周波交流電力がリアクタンス部材 32としての漏洩トランス 37を介して平面型放電管 19に印加される。図 5に示す例で は、インバータ 33の出力に、図 4中のトランス 25の代りに漏洩トランス 37が接続され、 この漏洩トランス 37に平面型放電管 19が直接接続される。例えば、ネオン灯の点灯 に用いられるネオントランスは、点灯状態での過電流を防止するために用いられて ヽ る。しかし、先に述べたように誘電体バリア放電管においてはそれ自体が限流作用を もって 、るため、図 8に示すようにトランス 25としては漏洩トランスは用いられて 、なか つた。この第 2実施例では漏洩トランス 37のリアクタンス成分が平面型放電管 19の点 灯状態での静電容量成分を打消し、つまり両者による共振状態に近づくように構成さ れる。
[0029] この第 2実施例の等価回路が図 6Aに示す構成となることは、通常のトランスまた漏 洩トランスについての周知の等価回路から明らかである。つまり、駆動交流発生回路 31にはインダクタンス L1及び抵抗 4の並列回路が接続されると共に、インダクタンス L2及び抵抗 5の直列回路を介して平面型放電管 19が接続される。つまり、正しくは 、この等価インダクタンス L2がリアクタンス部材 32のリアクタンスとして作用する。
[0030] 従って、第 2実施例では、インダクタンス L2が先に述べたインダクタンス素子 32a又 は 32bのインダクタンス値と同様な値になるように選定される。例えば、図 6Bに示すよ うに漏洩トランス 37の 2次側を短絡し、その短絡電流 Iを電流計 38により測定する。こ の短絡電流 Iは、印加高周波電圧 Eと L2と印加高周波電圧周波数 fuとの関係力 = EZ (j2 w fuL2)である。電圧 Eを小さい値力も徐々に大きくして、電流 Iが平面型放 電管 19の点灯状態における定格電流になるように電圧 Eを設定する。この時の Eと I 及び fuから L2が求められる。 L2は磁束の漏洩量と比例するから、漏洩量を調整して L2、つまりリアクタンス Leを前述した値に設定することができる。
[0031] 漏洩トランス 37の例を図 7に示す。図 7Aでは、 2つの E字型磁心 41及び 42の各々 の脚咅41a, 41b, 41c及び 42a, 42b, 42cの端面を互!ヽ【こ突き合わせ、その中ィ則 の各脚部 41b及び 42bに 1次コイル 37p及び 2次コイル 37sがそれぞれ卷回される。 1次コイル 37p及び 2次コイル 37sの間において、両外側の脚部 41a及び 41cに、中 の脚部 41b, 42b側に突出した磁性材の漏洩磁気部 43a及び 43bがそれぞれ連結 される。漏洩磁気部 43a及び 43bと脚部 41b, 42bとの間の磁気空隙 44a及び 44bの 間隔や対向面積により漏洩磁束量、つまり漏洩インダクタンス L2が決定される。図 7 Bに示すように、漏洩磁気部 43a及び 43bを省略して、 E字型磁心 41及び 42の中の 脚部 41b及び 42bを互いに対接させることなぐこれら間に磁気空隙 44を設けてもよ い。漏洩トランス 37は、壺型磁心、内鉄型など各種構成のものであってもよぐまた特 に、磁気空隙を設けなくても高周波電力の周波数 fuが高いため漏洩磁束が生じるよ うなトランスでもよ ヽ。
[0032] この第 2実施例によれば、漏洩トランス 37により昇圧トランス 25とリアタトル部材 32と が兼用され、部品点数が少なぐコストも低い。この第 2実施例においても、限流イン ピーダンス Zが適切な値に設定されるように、高周波電力の周波数を調整可能な構
0
成を併用することができる。
[0033] 上述においてインバータ 33は、ブリッジ型に限らず、センタータップ型、増幅器型な ど他の構成のものを採用してもよい。 本発明は、平面型放電管のみならず、図 9及び図 10に示した筒型放電管にも同様 に適用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 誘電体を有し、放電ガスが封入された密封容器と、該密封容器に前記誘電体及び 前記放電ガスを挟んだ形で対向するように設けられた一対の電極とを有する誘電体 ノ リア放電管の駆動回路であって、
前記一対の電極間に印加される高周波電力を生成する駆動交流発生回路と、 前記駆動交流発生回路と前記放電管との間に直列に設けられたリアタトル部材とを 備えることを特徴とする誘電体バリア放電管駆動回路。
[2] 前記リアタトル部材はインダクタンス素子であることを特徴とする請求項 1記載の誘 電体バリア放電管駆動回路。
[3] 前記リアタトル部材は漏洩トランスであることを特徴とする請求項 1記載の誘電体バ リア放電管駆動回路。
[4] 前記駆動交流発生回路は直流電力を前記高周波電力に変換するインバータを備 え、該インバータは前記高周波電力の周波数を調整する手段を含むことを特徴とす る請求項 1一 3のいずれ力 1項に記載の誘電体バリア放電管駆動回路。
[5] 前記駆動交流発生回路力 見た負荷のインピーダンスが前記放電管の一様な発 光に必要な限流インピーダンスに設定されるように、前記リアタトル部材のインダクタ ンス値が選定されていることを特徴とする請求項 1一 4のいずれか 1項に記載の誘電 体バリア放電管駆動回路。
[6] 前記リアタトル部材のインダクタンス成分と前記放電管の負荷静電容量成分とによ る直列共振状態が設定され、かつ、その共振周波数より前記高周波電力の周波数が 低くなるように、前記インダクタンス成分のインダクタンス値が選定されて ヽることを特 徴とする請求項 1一 4のいずれ力 1項に記載の誘電体バリア放電管駆動回路。
[7] 前記リアタトル部材のインダクタンス成分と前記放電管の負荷静電容量成分とにより 直列共振状態が設定され、かつ、その共振インピーダンス周波数特性曲線における 急傾斜部に前記高周波電力の周波数が位置するように、前記インダクタンス成分の インダクタンス値が選定されていることを特徴とする請求項 1一 4のいずれか 1項に記 載の誘電体バリア放電管駆動回路。
[8] 前記リアタトル部材のインピーダンスが前記放電管のインピーダンスの少なくとも 一部を打消すように、前記インダクタンス成分のインダクタンス値が選定されて ヽるこ とを特徴とする請求項 1一 4のいずれ力 1項に記載の誘電体バリア放電管駆動回路。
[9] 前記リアタトル部材のインダクタンス成分と前記放電管の負荷静電容量成分とによ り直列共振状態が設定され、前記駆動交流発生回路の高周波電力の周波数が共振 周波数の近傍に設定されるように、前記インダクタンス成分のインダクタンス値が選定 されていることを特徴とする請求項 8に記載の誘電体バリア放電管駆動回路。
[10] 前記リアタトル部材のインダクタンス成分と前記放電管の負荷静電容量成分とによ り直列共振状態が設定され、前記駆動交流発生回路の高周波電力の周波数が共振 周波数より低くなるように、前記インダクタンス成分のインダクタンス値が選定されて ヽ ることを特徴とする請求項 8に記載の誘電体バリア放電管駆動回路。
[11] 前記駆動交流発生回路は、高周波電力を昇圧する昇圧トランスを含み、前記リア タトル部材は前記昇圧トランスと前記放電管との間に直列に接続されていることを特 徴とする請求項 1に記載の誘電体バリア放電管駆動回路。
[12] 前記駆動交流発生回路は、 1次コイルと 2次コイルとを有し、高周波電力を昇圧す る昇圧トランスを含み、前記リアタトル部材は前記昇圧トランスの前記 1次コイルと直 列に接続されていることを特徴とする請求項 1に記載の誘電体バリア放電管駆動回 路。
PCT/JP2005/000128 2004-01-09 2005-01-07 誘電体バリア放電管駆動回路 WO2005067353A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/596,999 US20070138976A1 (en) 2004-01-09 2005-01-07 Dielectric barrier discharge lamp drive circuit
JP2005516900A JPWO2005067353A1 (ja) 2004-01-09 2005-01-07 誘電体バリア放電管駆動回路

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004004398 2004-01-09
JP2004-004398 2004-01-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005067353A1 true WO2005067353A1 (ja) 2005-07-21

Family

ID=34747119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/000128 WO2005067353A1 (ja) 2004-01-09 2005-01-07 誘電体バリア放電管駆動回路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20070138976A1 (ja)
JP (1) JPWO2005067353A1 (ja)
WO (1) WO2005067353A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007043167A1 (ja) * 2005-10-11 2007-04-19 Lecip Corporation 平面放電管を備える照明器具
JP2007149599A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 放電管点灯装置
US7852008B2 (en) * 2005-05-13 2010-12-14 Panasonic Corporation Dielectric barrier discharge lamp lighting device
WO2018235307A1 (ja) * 2017-06-22 2018-12-27 株式会社東芝 オゾン発生装置、およびオゾン発生装置用の電源装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1870846A (zh) * 2005-05-25 2006-11-29 光宝科技股份有限公司 输出驱动电压给冷阴极灯管电路的方法和装置及电子装置
CA3136812C (en) * 2019-04-16 2024-03-12 Atmospheric Plasma Solutions, Inc. Frequency chirp resonant optimal ignition method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0831585A (ja) * 1994-07-15 1996-02-02 Ushio Inc 誘電体バリア放電装置
JP2002151288A (ja) * 2000-11-10 2002-05-24 Toshiba Lighting & Technology Corp 放電ランプ点灯装置および照明装置
JP2002231478A (ja) * 2000-11-29 2002-08-16 Harison Toshiba Lighting Corp 放電ランプ点灯装置および機器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10115279A1 (de) * 2000-03-31 2001-10-18 Toshiba Lighting & Technology Entladungslampenlicht und Leuchteinrichtung hierfür

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0831585A (ja) * 1994-07-15 1996-02-02 Ushio Inc 誘電体バリア放電装置
JP2002151288A (ja) * 2000-11-10 2002-05-24 Toshiba Lighting & Technology Corp 放電ランプ点灯装置および照明装置
JP2002231478A (ja) * 2000-11-29 2002-08-16 Harison Toshiba Lighting Corp 放電ランプ点灯装置および機器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7852008B2 (en) * 2005-05-13 2010-12-14 Panasonic Corporation Dielectric barrier discharge lamp lighting device
WO2007043167A1 (ja) * 2005-10-11 2007-04-19 Lecip Corporation 平面放電管を備える照明器具
JP2007149599A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 放電管点灯装置
WO2018235307A1 (ja) * 2017-06-22 2018-12-27 株式会社東芝 オゾン発生装置、およびオゾン発生装置用の電源装置
JP2019006620A (ja) * 2017-06-22 2019-01-17 株式会社東芝 オゾン発生装置、およびオゾン発生装置用の電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20070138976A1 (en) 2007-06-21
JPWO2005067353A1 (ja) 2007-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5300860A (en) Capacitively coupled RF fluorescent lamp with RF magnetic enhancement
JP2733817B2 (ja) 放電管用インバーター回路
US5952792A (en) Compact electrodeless fluorescent A-line lamp
WO2005067353A1 (ja) 誘電体バリア放電管駆動回路
JPH08273862A (ja) 放電管用インバータ回路
WO2003103012A1 (fr) Dispositif permettant de commander une lampe a decharge basse tension sans electrode et lampe fluorescente sans electrode de type ampoule
US20050057186A1 (en) Electrodeless discharge lamp
US20060227482A1 (en) Transformer and discharge lamp lighting device
CA2108433C (en) Twin tube capacitively-driven rf light source
WO2003009649A1 (fr) Dispositif de fonctionnement d'une lampe a decharge a barriere dielectrique
JP2005129422A (ja) 面光源装置用インバータ回路
TW200843560A (en) Igniter for high pressure discharge lamp and high pressure discharge lamp with igniter
US6118227A (en) High frequency electronic drive circuits for fluorescent lamps
US20050104539A1 (en) High frequency electronic ballast with sine wave oscillator
EP0593312B1 (en) Fluorescent light source
JP2003100482A (ja) 誘電体バリア放電ランプ点灯装置
JP2009517809A (ja) 低いプロフィール、低損失、閉ループの無電極蛍光ランプ
JP2006244872A (ja) 誘電体バリア放電灯制御装置
JP2010010088A (ja) 補助光源付き高圧放電灯用点灯装置の始動回路、該始動回路を用いた点灯装置並びに該点灯装置を用いた光源装置
JP4066798B2 (ja) 無電極放電灯点灯装置及び照明装置
US8487544B2 (en) Power splitter circuit for electrodeless lamp
US20150022082A1 (en) Dielectric barrier discharge lamps and methods
JP2007265902A (ja) 無電極放電灯装置、およびそれを用いた照明器具
JPH10106775A (ja) 無電極放電灯点灯装置
Shen Alternative topological approaches to the electronic lamp ballast

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005516900

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007138976

Country of ref document: US

Ref document number: 10596999

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10596999

Country of ref document: US