(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプ（Ｌａ１）の点灯信号を発生するためにスイッチ（Ｔ１）を有するフライバックコンバータと、パルス幅変調された矩形波信号をスイッチ（Ｔ１）に供給するように設計されたスイッチ（Ｔ１）の駆動回路（１４）とを備え、パルス幅変調された矩形波信号のオン時間が駆動回路（１４）に接続された抵抗装置（２０）の抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）の値に依存する少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプ（Ｌａ１）の点灯回路装置において、抵抗装置（２０）の抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）の値が少なくとも１つの時間依存抵抗成分（Ｒ３）を有することを特徴とする回路装置に関する。本発明は、更にこの種の回路装置における少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプ（Ｌａ１）の点灯方法に関する。
2009505339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプ（Ｌａ１）の点灯信号を発生するためにスイッチ（Ｔ１）を有するフライバックコンバータと、パルス幅変調された矩形波信号をスイッチ（Ｔ１）に供給するように設計されたスイッチ（Ｔ１）の駆動回路（１４）とを備え、パルス幅変調された矩形波信号のオン時間が、駆動回路（１４）に接続された抵抗装置（２０）の抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）の値に依存する少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプ（Ｌａ１）の点灯回路装置において、
抵抗装置（２０）の抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）の値が少なくとも１つの時間依存抵抗成分（Ｒ３）を有することを特徴とする少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプの点灯回路装置。
【請求項２】
回路装置がさらに時間依存抵抗成分（Ｒ３）を予め設定可能な時間後に切断するための時限要素（Ｃ２，Ｒ４）を含むことを特徴とする請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
時間依存抵抗成分（Ｒ３）の切断が、予め設定可能な時間の経過後に急激に行なわれるか、または時間的な移行段階をともなって行なわれることを特徴とする請求項２記載の回路装置。
【請求項４】
予め設定可能な時間が２００ｍｓよりも短いこと、好ましくは２０ｍｓ〜２００ｍｓ、特に４０ｍｓ〜１００ｍｓであることを特徴とする請求項２又は３記載の回路装置。
【請求項５】
時間的な移行段階が２００ｍｓまで、好ましくは３０ｍｓ〜１００ｍｓであることを特徴とする請求項２乃至４の１つに記載の回路装置。
【請求項６】
抵抗装置（２０）が更に、予め設定可能な基礎抵抗値（Ｒ１）と回路装置の調光状態に依存した予め設定可能な調光抵抗値（Ｒ２）とを含む時間に依存しない抵抗成分（Ｒ１，Ｒ２）を含むことを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の回路装置。
【請求項７】
基礎抵抗値（Ｒ１）が一定であり、調光抵抗値（Ｒ２）が最小値と最大値との間で可調整であることを特徴とする請求項６記載の回路装置。
【請求項８】
時間依存抵抗値（Ｒ３）、基礎抵抗値（Ｒ１）および調光抵抗値（Ｒ２）は、
一方では時間依存抵抗値（Ｒ３）、基礎抵抗値（Ｒ１）および最大の調光抵抗値（Ｒ２）からなる総和が、フライバックコンバータに、予め設定可能な限界以下にある電力を出力させ、
他方では時間依存抵抗値（Ｒ３）、基礎抵抗値（Ｒ１）および最小の調光抵抗値（Ｒ２）からなる総和が、フライバックコンバータに、少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプ（Ｌａ１）の始動を可能にする電力を出力させる
ように設定されていることを特徴とする請求項７記載の回路装置。
【請求項９】
時間依存抵抗値（Ｒ３）が最大の調光抵抗値（Ｒ２）の５０％〜７０％であることを特徴とする請求項６乃至８の１つに記載の回路装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプ（Ｌａ１）の点灯信号を発生するためにスイッチ（Ｔ１）有するフライバックコンバータと、パルス幅変調された矩形波信号をスイッチ（Ｔ１）に供給するように設計されたスイッチ（Ｔ１）の駆動回路（１４）とを備えた回路装置における少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプ（Ｌａ１）の点灯方法であって、パルス幅変調された矩形波信号のオン時間が、駆動回路（１４）に接続された抵抗装置（２０）の抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）の値に依存する点灯方法において、
抵抗装置（２０）の抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）の値が時間に依存して変化されることを特徴とする少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプの点灯方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプの点灯信号を発生するためにスイッチを有するフライバックコンバータと、パルス幅変調された矩形波信号をスイッチに供給するように設計されたスイッチの駆動回路とを備え、パルス幅変調された矩形波信号のオン時間が駆動回路に接続された抵抗装置の抵抗の値に依存する少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプの点灯回路装置に関する。更に、本発明はこの種の回路装置における少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプの点灯方法に関する。
【０００２】
［従来の技術］
米国特許第６３２３６００号明細書からこの種の回路装置およびこの種の方法の構成および動作態様が公知である。フライバックコンバータは、直流電圧源と、変圧器と、誘電体バリア放電ランプの接続端子とを有する。フライバックコンバータのスイッチに加えられるパルス幅変調された矩形波信号のオン時間の変化によって変圧器に注入されるエネルギーを変化させることができる。パルス幅変調された矩形波信号のオン時間が長いほど、誘電体バリア放電ランプに供給されるエネルギーが大きくなる。
【０００３】
［発明の説明］
本発明は、誘電体バリア放電ランプの調光の問題に関する。誘電体バリア放電ランプの調光はこれまで知られていないが、しかし基本的には可能である。なぜならば、始動前に電極間に存在する初期キャパシタンスが始動後に崩壊し、したがってランプが少ないエネルギーにて、すなわち調光されて、点灯することができるからである。この場合に、放電ランプの消灯後に調光状態が維持されたままであることが望まれる。この過程では、放電ランプの調光状態での投入時に、従来技術から知られた回路装置からランプへ調光状態に応じて供給されるエネルギーは、放電ランプの始動には十分でないという問題が生じる。
【０００４】
したがって、本発明の課題は、調光状態での誘電体バリア放電ランプの投入が可能になるように、この種の回路装置もしくはこの種の方法を更に進歩させることにある。
【０００５】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴を有する回路装置および請求項１０の特徴を有する点灯方法によって解決される。
【０００６】
本発明は、抵抗装置の抵抗の値が少なくとも１つの時間依存抵抗成分（時間に依存する抵抗成分）を有するならば、上記課題を解決することができるという認識に基づいている。それによって、ランプの始動のために抵抗装置の抵抗値を短時間だけ高め、始動直後に回路装置の遮断時点での調光状態に相当する抵抗装置の抵抗値に戻すことが可能になる。それによって、回路装置の設計に応じて、使用者にとっていわばランプが調光状態に投入される。始動を可能にするために、ランプを高いエネルギーで点灯する短い時間は、使用者がかろうじて気づくかあるいはそれどころか全く気づかないように、短く設定されるとよい。
【０００７】
したがって、有利な実施態様は、更に、時間依存抵抗成分を予め設定可能な時間後に切断するための時限要素を含む。この時限要素は例えばＲＣ要素として構成されているとよい。
【０００８】
ランプの使用分野に応じて、さらに、時間依存抵抗成分の切断が、予め設定可能な時間の経過後に急激に行なわれるかまたは時間的な移行段階をともなって行なわれるとよい。時間的な移行段階は、調光状態への人間の目の順応を準備しようとする場合に有利である。
【０００９】
予め設定可能な時間は２００ｍｓよりも短いこと、好ましくは２０ｍｓ〜２００ｍｓ、特に４０ｍｓ〜１００ｍｓであるとよい。更に、時間的な移行段階は２００ｍｓまで、好ましくは３０ｍｓ〜１００ｍｓであるとよい。
【００１０】
抵抗装置が更に、予め設定可能な基礎抵抗値と回路装置の調光状態に依存した予め設定可能な調光抵抗値とを含む時間に依存しない抵抗成分を含むとよい。この場合に、基礎抵抗値が一定であり、調光抵抗値が最小値と最大値との間で可調整であるとよい。これは、時間依存抵抗値、基礎抵抗値および調光抵抗値を、一方では時間依存抵抗値、基礎抵抗値および最大の調光抵抗値からなる総和が、フライバックコンバータに、予め設定可能な限界以下にある電力を出力させ、他方では時間依存抵抗値、基礎抵抗値および最小の調光抵抗値からなる総和が、フライバックコンバータに、少なくとも１つの誘電体バリア放電ランプの始動を可能にする電力を出力させるように設定することを可能にする。最初に述べた設計規則は、回路装置のランプの始動段階において、予め設定可能な限界以下にあって、したがって回路装置の損傷を生じないエネルギー供給だけが要求されることを保証する。二番目に述べた設計規則は、最小の調光抵抗値に相当するランプ最大調光時においてさえ、放電ランプの始動のために十分なエネルギーが放電ランプに供給されることを保証する。
【００１１】
調光抵抗値および基礎抵抗値は例えばポテンショメータによって実現可能である。ポテンショメータは、最小位置においては基礎抵抗値と最小の調光抵抗値とからなる抵抗値に相当し、最大位置においては基礎抵抗値と最大の調光抵抗値とから生じる抵抗値に相当する。
【００１２】
有利な実施態様では、時間に依存抵抗値が最大の調光抵抗値の５０％〜７０％である。
【００１３】
本発明による回路装置に関連して説明した優れた実施形態および利点は、同様に本発明による点灯方法に当てはまる。
【００１４】
［図面の説明］
以下において本発明による回路装置の実施例を、本発明による回路装置の優れた実施例を概略図にて示す添付図面を参照して説明する。
【００１５】
［発明の優れた実施形態］
図は本発明による回路装置の一実施例を概略図で示す。接続端子ａ，ｂ間に接続されているランプＬａ１が、フライバックコンバータトポロジーを用いた回路装置により点灯される。このために、例えば１２Ｖまたは２４Ｖである直流電圧源Ｕ0と基準電位との間に、巻線ＴＲ１-Ａ，ＴＲ１−Ｂ，ＴＲ１−Ｃを含む変圧器ならびにスイッチＴ１が配置されている。本発明による回路装置のこの部分の構成および動作態様は独国特許出願第１９７３１２７５．６号明細書に詳しく説明されている。
【００１６】
スイッチＴ１が導通状態にある間、１次巻線ＴＲ１−Ａにはほぼ直流電圧Ｕ0が加わり、１次巻線ＴＲ１−ＡおよびスイッチＴ１を通して時間とともに直線的に上昇する電流が流れる。この電流はトランジスタＴ１の投入時間の終端においてピーク値Ｉmaxに到達する。この時点で、インダクタンスＬpを有する１次巻線ＴＲ１−Ａの磁界内に、
Ｗ＝０．５・Ｌp・Ｉmax2
なる電気エネルギーＷが蓄積される。
【００１７】
スイッチＴ１の阻止位相の期間、１次巻線ＴＲ１−Ａの磁界内に蓄積された電気エネルギーＷが崩壊し、ほぼランプＬａ１に放出される。ランプＬａ１は誘電体バリア電極１０，１２に基づいて大きさＣLの無視できないキャパシタンスを持ち、１次巻線ＴＲ１−Ａと共に振動回路を形成する。
【００１８】
２次巻線ＴＲ１−Ｂにより、電圧パルスの電圧振幅ＵPが、２次巻線ＴＲ１−Ｂ，ＴＲ１−Ｃの巻数ｎSと１次巻線Ｔｒ１−Ａの巻数ｎPとの比ｎS／ｎPにて、
ＵS＝（ｎS／ｎP）・ＵP
なる値ＵSに昇圧される。したがって、放電ランプＬａ１において、電圧振幅ＵSを有する電圧パルスが点灯電圧または始動電圧として使用できる。スイッチＴ１の阻止位相の間、放電ランプＬａ１は正極性の電圧パルスを加えられる。スイッチＴ１は約２５ｋＨｚ〜１００ｋＨｚのクロック周波数にてオンオフする。これに応じてランプＬａ１は約２５ｋＨｚ〜１００ｋＨｚのパルス列周波数を有する電圧パルスを加えられる。
【００１９】
この場合に、オフ時間が一定でオン時間が変化するようにパルス幅制御された矩形波信号を使用するのが有利である。矩形波信号の発生のために、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１６を含む駆動回路１４が用いられ、この電圧制御発振器１６はその出力信号を結合コンデンサＣ１を介してスイッチＴ１に与える。電圧制御発振器１６の出力端から供給される矩形波信号のオン時間は、ＶＣＯ１６の入力端１８に接続された抵抗装置２０の抵抗値に依存する。抵抗装置２０は基礎抵抗Ｒ１，調光抵抗Ｒ２ならびに時間に依存する抵抗（以下、時間依存抵抗）Ｒ３からなる。時間依存抵抗Ｒ３の時間制御部は、バイポーラトランジスタＴ２のベース−エミッタ間に接続されているコンデンサＣ２を含み、コンデンサＣ２は抵抗Ｒ４を介して充電される。抵抗４にはダイオードＤ１が並列接続されている。更に、抵抗Ｒ４およびダイオードＤ１からなる並列回路は反転増幅器ＩＮＶの出力端に接続されている。反転増幅器ＩＮＶの入力側は、一方では抵抗Ｒ５を介して電圧源Ｕ0に接続され、他方では操作者によってオンオフ可能であるスイッチＴ３を介してアース電位に接続されている。
【００２０】
動作態様について：放電ランプＬａ１を投入するために操作者がスイッチＴ３を閉じると、反転増幅器ＩＮＶの入力端がアース電位に接続される。それにしたがって、反転増幅器ＩＮＶの出力端には、予め設定可能な電圧信号、例えば５Ｖが供給される。コンデンサＣ２は、最初はまだ充電されておらず、それによってトランジスタＴ２は阻止状態にある。したがって、ＶＣＯ１６の入力端１８には、基礎抵抗Ｒ１と、遮断時に調整された調光抵抗Ｒ２と、時間依存抵抗Ｒ３との総和が接続されている。適切な設計では、３つの抵抗値からなる総和は、ランプＬａ１の始動のための十分なエネルギーがランプＬａ１に供給されるようにスイッチＴ１にパルス幅変調された矩形波信号を印加するのに十分な大きさである。引続いてコンデンサＣ２が抵抗Ｒ４を介して充電される。それにより生じる時定数は抵抗Ｒ４およびコンデンサＣ２の適切な設定によって定めることができる。コンデンサＣ２における電圧がスイッチＴ２を導通状態に切り替えるに十分な大きさになるや否や、抵抗装置２０の総抵抗値が基礎抵抗値Ｒ１と調光抵抗値Ｒ２との和に低下する。それによって、ＶＣＯ１６はパルス幅変調された矩形波信号をスイッチＴ１に供給し、これはランプＬａ１の遮断時点での抵抗値Ｒ２の調光状態に応じたエネルギーをランプＬａ１へ供給することに相当する。
【００２１】
ダイオードＤ１は、スイッチＴ３の短く連続するオンオフ時にコンデンサＣ２が放電されることに役立つので、次の投入過程の際に、すなわちスイッチＴ３のオン時に、抵抗Ｒ４およびコンデンサＣ２の設定によって規定された予め定められた時定数を準備するために、コンデンサＣ２が再び放電される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による回路装置の実施例を示す概略図
【符号の説明】
【００２３】
１０        電極
１２        電極
１４        駆動回路
１６        ＶＣＯ（電圧制御発信器）
１８        ＶＣＯの入力端
２０        抵抗装置
ａ          接続端子
ｂ          接続端子
Ｃ１        コンデンサ
Ｃ２        コンデンサ
Ｄ１        ダイオード
ＩＮＶ      反転増幅器
Ｌａ１      ランプ
Ｒ１        基礎抵抗
Ｒ２        調光抵抗
Ｒ３        時間依存抵抗
Ｒ４        抵抗
Ｒ５        抵抗
Ｔ１        スイッチ
Ｔ２        トランジスタ
Ｔ３        スイッチ
ＴＲ１−Ａ  変圧器巻線
ＴＲ１−Ｂ  変圧器巻線
ＴＲ１−Ｃ  変圧器巻線
Ｕ0        直流電圧源
【図１】
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【国際調査報告】
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2009505339.tif 000005
2009505339.tif 000006
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