專利名稱：水銀燈組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在燈泡外表面具有啟動輔助導(dǎo)體的交流點(diǎn)燈方式的水銀燈組件。
背景技術(shù)：
作為7K銀燈組件，例如專利文獻(xiàn)1所公開的，該組件在燈泡內(nèi)設(shè)置有一對 電極和輔助電極，在輔助電極與,其的一個電極之間施加脈沖，開始輝光放 電，并，為在戶，一對電^^間的電弧放電。專利 1:特開昭5743352號公報發(fā)明內(nèi)容同樣作為7K銀燈組件，有燈 敏卜表面具有啟動輔助導(dǎo)體的交流點(diǎn)燈方式。 這種水銀燈組件，存在熄燈后引起燈泡內(nèi)壓升高，早期不能再次啟動的情形，期 決這個問題。針對上述問題，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)在燈泡外表面設(shè)置有啟動輔助導(dǎo)體的7K銀燈組件的早期再啟動。為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的7jC銀燈組件，包括具有燈泡、在所述 燈泡內(nèi)分別封入的7K銀、惰性氣體以^W置的一對電極的水銀燈；與所述一個 電極連接的、沿所述燈泡軸向配置在戶腿燈泡外表面的啟動輔助導(dǎo)體；在戶脫 電極之間施加交流電壓的穩(wěn)定器；在施加所述交流電壓的所述電極之間施加脈 沖電壓的啟動電源；其特征在于，與所述一個電極相比，當(dāng)另一個電極為低電 位時，施加所述脈沖電壓，所述脈沖電壓的第一脈沖方向與施加該脈沖電壓時 戶，交流電壓的方向相反。根據(jù)本發(fā)明的水銀燈組件，與啟動輔助導(dǎo)體連接的電極相比，當(dāng)不與啟動 輔助導(dǎo)體連接的電極為低電位時，施加脈沖電壓，脈沖電壓的第一脈沖方向與 施加i^E沖電壓時的交流電壓的方向相反，通過如此構(gòu)成，使得該7iC銀燈組f牛 倉,實(shí)現(xiàn)早期的再啟動。附圖的說明

圖1 (a)是根據(jù)本實(shí)施方式的水銀燈組件概略結(jié)構(gòu)的示意圖，(b)是部分 結(jié)構(gòu)的詳細(xì)示意圖。圖2是展示圖1的水銀燈組件的脈沖電壓施加狀態(tài)的波形圖。圖3是按各模式實(shí)施的再啟動試驗的結(jié)果圖。圖4是模式1的波形與燈泡11內(nèi)的狀態(tài)的示意圖。圖5是模式2的波形與燈泡11內(nèi)的狀態(tài)的示意圖。圖6是模式3的波形與燈泡11內(nèi)的狀態(tài)的示意圖。圖7是模式4的波形與燈泡11內(nèi)的狀態(tài)的示意圖。圖8是本發(fā)明的7jC銀燈組件的具體實(shí)施例的電路圖。附圖1fi己說明卜冰銀燈2…啟動輔助導(dǎo)體3…禾急定器4…啟動電源l卜德12a、 12b…電極具體實(shí)施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式予以說明。圖1 (a)是根據(jù)本實(shí)施方式的7jC銀燈組件概略結(jié)構(gòu)的示意圖，圖1 (b)是 7k銀燈部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。本組件包括交流點(diǎn)燈方式的水銀燈l，啟動輔助導(dǎo)體2，穩(wěn)定器3，啟動電 源4。水銀燈1具有以艦紫外線的石英玻璃割乍為材質(zhì)的筒樹丁泡11， 一個端 部內(nèi)配置有電極12a，另一個端部內(nèi)配置有電極12b。燈泡11內(nèi)封入作為放電 介質(zhì)的水銀和惰性氣體，與各個電極導(dǎo)通的金屬箔密封在端部，保持氣密性。啟動輔助導(dǎo)體2是線^屬，即金屬線，其材質(zhì)例如是鎳。該啟動輔助導(dǎo) 體2的一端與電極12a連接，另一端延長至燈泡ll的另一端部，沿軸向配置在 燈泡ll的外表面。而且，從圖l (a)容易看出啟動輔助導(dǎo)體2與燈泡11是分 離的，在實(shí)際的裝置中，啟動輔助導(dǎo)體2是與燈泡11激頓己置的。電極12a、電極12b分別與端子13a、端子13b連接，7K銀燈1 M這些端
子與穩(wěn)定器3和啟動電源4連接。而且，例如在穩(wěn)定器3與啟動電源4之間設(shè) 置調(diào)光用的ffi器，但這與本實(shí)施方式的作用無直接關(guān)系，所以省略了圖示和 說明。穩(wěn)定器3在其z班器的次級繳且連續(xù)產(chǎn)生正弦波的驅(qū)動用交流電壓Vd，電 極12aM端子13a連接到次級繞組的一端。驅(qū)動用交流電壓Vd的頻率例如是 50Hz^60Hz，交流電壓的振幅例如是500^te右。啟動電源4在其 器的次級繞纟1^生后述的啟動脈沖電壓Vp，電極12b M端子13b連接到次級繞組的一個端子。穩(wěn)定器3的^BE器次級繞組的另一個端子與啟動電源4的次級繞組的另一 個端子連接。MLt^3i接，M啟動操作穩(wěn)定器3將^^驅(qū)動用交流電壓Vd施加在電極 12a、 12b之間，通過熄燈操作，可以結(jié)束這種狀態(tài)。另一方面，M31^種連接，啟動電源4在電極12a、 12b之間施加振蕩的脈 沖電壓Vp。圖2是將穩(wěn)定器3產(chǎn)生的驅(qū)動用交流電壓、啟動電源4產(chǎn)生的振蕩脈沖電 壓Vp與它們的定時同時展示的波形圖。啟動電源4供給的啟動脈沖電壓Vp包，幅依次衰減的第一脈沖、第二脈 沖和第三脈沖。另一方面，從穩(wěn)定器3向電極12a與電極12b之間供給的驅(qū)動 用交流電壓Vd，當(dāng)電極12b的電位比電極12a的電位高時呈正極性，電極12b 的電位比電極12a的電位低時呈負(fù)極性，極性是周期變化的正弦波。在驅(qū)動用 交流電壓Vd的負(fù)半周期期間定時施加啟動脈沖電壓Vp。而且，脈沖電壓的施 加時間極短，圖中是被夸魁也拉長了。按照啟動脈沖電壓Vp的第一脈沖的方向(極性)與施加該脈沖電壓時的驅(qū) 動用交流電壓的方向(極性)相反的方式，啟動電源4產(chǎn)生脈沖電壓。而且， 第一脈沖的電壓例如在6 ite右。如果，一脈沖的電壓大小為VI，未施加脈沖電壓的狀態(tài)下的驅(qū)動用交流 電壓最大時的大小為Vs，即Vl〉Vs，貝U有Vl^Vs。再有，如果接著啟動脈沖^EVp的第一脈沖反向(反極性)產(chǎn)生的第二脈 沖的電壓大小為V2，即V2〉Vs，則有V2^Vs。再有，如果脈沖電ffi^減90y。期間的時間長度為Sp，交流電壓的半周期的
長度為St，則有St〉2XSp。那么，這樣的脈沖頓的施加狀態(tài)(模式)不同，如果與電極12a相比， 電極12b處于"低電位"，亦即是負(fù)極性，并且第一脈沖的極性是與驅(qū)動用交流 電壓的極性"相同"的負(fù)極性，則這種模式被稱為"模式1"。如果與電極12a相比，電極12b處于"高電位"，亦即是正極性，并且第一 脈沖的極性是與驅(qū)動用交流電壓的極性相反的"反極性"，亦即是負(fù)極性，貝噠 種模式被稱為"模式2"。如果與電極12a相比，電極12b處于"高電位"，亦即是正極性，并且第一 脈沖的方向是與交流電壓的方向"相同"的，亦即是正極性，則這種模式被稱 為"模式3"。如本組件那樣，如果與電極12a相比，電極12b處于"低電位"，亦即是負(fù) 極性，并鵬一脈沖的方向(極性)是與驅(qū)動用交流電壓的極性"相反"的， 亦即是正極性，則這種模式被稱為"模式4"。圖3是按各纟試實(shí)施的再啟動i離的結(jié)果圖。這里，按針模式實(shí)施再啟 動微。就一^i，而言，對燈在點(diǎn)燈120秒后熄燈，從此開始按預(yù)定的定時^;a動脈沖電壓Vp與驅(qū)動用交流電壓的半周期一次，。依據(jù)2秒后的狀態(tài)，判斷 點(diǎn)燈，還是點(diǎn)燈成功。預(yù)定的定時設(shè)為從熄燈開始1秒后、5秒后、IO秒后、15秒后、20秒后、 30秒后、35秒后、40秒后。而且，改變定時和模式的組合，對各種組^行兩次 。首先，針對模式l，熄燈后35秒以下的兩次點(diǎn)燈都失敗了，熄燈后40秒后 的兩次點(diǎn)燈都成功了。針對模式2，熄燈后35秒以下的兩次點(diǎn)燈都失敗了，熄燈后40秒后的兩次 點(diǎn)燈都成功了。但是，在20秒后、30秒后、35秒后的點(diǎn)燈，燈泡內(nèi)可見閃光。針對模式3，熄燈后30秒以下的兩次點(diǎn)燈都失收了，熄燈后35秒后的兩次 點(diǎn)燈都成功了。但是，在熄燈后30秒以下的點(diǎn)燈，燈泡內(nèi)可見閃光。而且，由 于40秒后的試驗顯然會是點(diǎn)燈成功，故予以省略。針對模式4，熄燈后15秒以下的兩次點(diǎn)燈都成功了。而且，由于20秒后的 i，顯然會是點(diǎn)燈成功，故予以省略。
這樣，至再啟動所需的時間，模式4是最短的，因此，本組件采用模式4。以下，說明各模式的娜和燈泡n內(nèi)的狀態(tài)。圖4是模式1的波形與燈泡11內(nèi)的放電狀態(tài)的示意圖。就模式1而言，如圖4 (a)戶標(biāo)，與電極12a相比，電極12b是"低電位"，并且第一脈沖的方向(極性)是與驅(qū)動用交流電壓的方向(極性)"相同"的，亦即是負(fù)極性。而且，如圖4 (b)戶標(biāo)，施加啟動脈沖電壓Vp的第一脈沖時，自由電子 被拉向啟動輔助導(dǎo)體2—側(cè)，但是由于在電極12b不被拉動，所以認(rèn)為產(chǎn)生電 暈放電。而且，如圖4 (c)戶際，施加啟動脈沖電壓Vp的第二脈沖時，自由電子 被拉向極性反轉(zhuǎn)的電極12b，但由于第二脈沖的方向相對于驅(qū)動用交流電壓Vd 的極性是"反極性"，所以僅產(chǎn)生弱電場，因此難以產(chǎn)生電暈放電。圖5是模式2的波形與燈泡11內(nèi)的狀態(tài)的示意圖。就模式2而言，如圖5 (a)戶;f^，與電極12a相比，電極12b是"高電位"， 并且第一脈沖的極性相對于驅(qū)動用交流電壓Vd的極性是"反極性"。如圖5 (b)所示，施加第一脈沖時，自由電子被拉向啟動輔助導(dǎo)體2Hi， 但是由于在電極12b不被拉動，所以認(rèn)為產(chǎn)生電暈放電。如圖5 (c)所示，施加第二脈沖時，自由電子被拉向極性反轉(zhuǎn)的電極12b， 但由于第二脈沖是低電壓的，所以{,生弱電場，因此認(rèn)為難以產(chǎn)生電暈放電。圖6是模式3的，與燈泡11內(nèi)的狀態(tài)的示意圖。就模式3而言，如圖6 (a)戶標(biāo)，與電極12a相比，電極12b是"高電位"， 并鵬一脈沖的極性是與驅(qū)動用交流電壓Vd的極性"相同"的。如圖6 (b)所示，施加第一脈沖時，自由電子被拉向電極12b—側(cè)，由于 第一脈沖的極性是與驅(qū)動用交流腿Vd的極性"相同"的，所以產(chǎn)生強(qiáng)電場， 認(rèn)為產(chǎn)生電暈放電。特另提，艦使自由電子被拉向電極12b，認(rèn)為有助于產(chǎn)生 電暈放電。如圖6 (c)所示，M施加第二脈沖時使電極12b的極性反轉(zhuǎn)，電極12b 附近的自由電子f戯卩速，認(rèn)為箭頭Y所指處產(chǎn)生的電暈放電向啟動輔助導(dǎo)體2 一側(cè)生長。但是，因振幅比第一脈沖小的第二脈沖所導(dǎo)致的極性反轉(zhuǎn)而在電極12a、 12b 之間形成的電皿較小，如圖6 (d)所示，認(rèn)為再施加振幅小的第三脈沖時， 電極12a、 12b之間不會發(fā)4^文電破壞，赫即4撥^J文電破壞他隹以維持。亦 即，由于驅(qū)動用交流電源的正弦糊做維持放電的育讀，所以維持放電的育瞳 不是啟動脈沖。圖7是模式4的波形與燈泡11內(nèi)的狀態(tài)的示意圖。就模式4而言，如圖7(a)所示，與電極12a相比，電極12b是"低電位"， 并且第一脈沖的極性是與驅(qū)動用交流電壓Vd的極性"相反"的。而且，如圖7 (b)戶標(biāo)，施加第一脈沖時，自由電子被拉向電極12b，第 一脈沖的極性相對于驅(qū)動用交流電壓的極性是"相反"的，但因為第一脈沖是 高電壓，所以產(chǎn)生強(qiáng)電場，認(rèn)為產(chǎn)生電暈放電。特別是，通過使自由電子被拉 向電極12b,認(rèn)為有助于產(chǎn)生電暈放電。如圖7 (c)所示，MM加第二脈沖時使電極12b的極性反轉(zhuǎn)，電極12b P(逝的自由電子被加速，認(rèn)為箭頭Y所指處產(chǎn)生的電暈放電向啟動輔助導(dǎo)體2 一側(cè)生長。而且，由于第二脈沖的極性與驅(qū)動用交流電壓的極性"相同"，所以 認(rèn)為電極12a、 12b之間發(fā)^J文電破壞，并被維持。圖8是本發(fā)明的7K銀燈組件具體實(shí)施例的電路圖。商用交流電源21是200V、 50Hz的交流電源，其UV輸出并g^給構(gòu)成 穩(wěn)定器3的，器31的初級繞組32和構(gòu)成啟動電源4的ffi器41的初級繞組 42。構(gòu)j^l定器3的z班器31的次級綴且33產(chǎn)生升壓至400V的交流電壓，通 過調(diào)光用的扼流圈34、電容器35以及構(gòu)成啟動電源4的ME器41的次級繞組 43，,在7K銀燈1的電極12a和電極12b之間。另一方面，在構(gòu)成啟動電源4的變壓器41的初級繞組42和商用交流電源 21之間，設(shè)置頻率切換體44、把啟動脈沖電壓Vp的供給時間限制在例如2 秒左右的一定時間的計時器45、保險絲46和啟動脈沖電壓發(fā)生電路47。啟動脈沖電壓，電路47由以下部分構(gòu)成對商用交流電源21提供的交 流電JBi行半、，流的整流二極管46-l;電阻器46-2和電容器46-3的串聯(lián)電路; 與該電容器46-3并,接的定電壓穩(wěn)壓二極管464和低電壓元件46-5構(gòu)成的 串聯(lián)電路;該定電壓穩(wěn)壓二極管464的電壓施加在其控制電t肚的可控硅46"6; 與該可控硅46-6并,接的二極管46-7;連接在整流二極管46-l與構(gòu)成啟動電 源4的'班器41的初級繞組42—端之間的電容器46-8。
該啟動脈沖電壓發(fā)生電路47中，商用交流電源21輸出的交流電壓^^流 二極管46-l半M流，M電阻器46-2向電容器46-3充電。電容器46-3的充 電^Bil頓定電壓后，定電壓元件46-5導(dǎo)通，并且可控硅46-6處于導(dǎo)通狀態(tài)。 結(jié)果，構(gòu)成啟動電源4的艦器41的初級繞組42、可控硅46-6和二極管46-7 的并聯(lián)電路和電容器46-8構(gòu)成的閉合電路中流MH蕩電流。結(jié)果，構(gòu)成啟動電 源4的，器41的次級繞組43產(chǎn)生啟動脈沖電壓Vp。電阻器46-2和電容器 46-3的串聯(lián)電路的時間常數(shù)決定該啟動脈沖電壓Vp的發(fā)生定時。而且，商用電 源的極性U、 V以及構(gòu)成啟動電源4的OT器41的初級繞組和次級繞組的極性 決定啟動脈沖電壓Vp和驅(qū)動用交流電壓Vd的極性。而且，穩(wěn)壓二極管464 是吸收異常電壓的保護(hù)電路元件。如以上戶脫，根據(jù)本實(shí)施方式的水銀燈組件，相對于與啟動輔助導(dǎo)體2連 接的電極12a，不與啟動輔助導(dǎo)體2連接的電極12b處于低電位時，施加脈沖電 壓，^E沖電壓的第一脈沖的方向與i^Jc沖電壓施加時的交流電壓的方向相反， 由此可以實(shí)現(xiàn)早期再啟動。而且，如果本發(fā)明具有模式4的驅(qū)動脈沖，貝他可以4頓與模式1 3的脈沖的組合。
權(quán)利要求
1.一種水銀燈組件，其特征在于，包括具有燈泡、在所述燈泡內(nèi)分別封入的水銀、惰性氣體以及在所述燈泡內(nèi)對置的一對電極的水銀燈；與所述一對電極之一連接的、沿所述燈泡的軸向配置在所述燈泡外表面的啟動輔助導(dǎo)體；在所述一對電極之間施加驅(qū)動用交流電壓的穩(wěn)定器；以及在施加所述驅(qū)動用交流電壓的所述電極之間施加啟動用脈沖電壓的啟動電源，在施加所述驅(qū)動用交流電壓的一對電極之中，與連接于所述啟動輔助導(dǎo)體的電極相比，另一個電極為低電位時的負(fù)半周期內(nèi)施加所述啟動用脈沖電壓，所述啟動用脈沖電壓的最大振幅的極性，與所述驅(qū)動用交流電壓的極性相反。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的7jC銀燈組件，其特征在于，戶皿啟動用脈沖電壓是振蕩脈沖，包含振幅依次衰減同時其極性^i:變化的第一和第二脈沖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的水銀燈組件，其牛寺征在于，設(shè)戶;M第一脈沖的電壓大小為VI，未施加戶，脈沖電壓的狀態(tài)下的戶，交流電壓最大時的大小為Vs， 貝UVl^Vs。
4. 根據(jù)權(quán)禾頓求1或3的7乂銀燈組件，其特征在于，設(shè)接著戶艦第一脈沖反向產(chǎn)生的第二脈沖的電壓大小為V2，未施加戶;ME沖電壓的狀態(tài)下所述交流電壓最大時的大小為Vs，貝lJV2^Vs。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項的水銀燈組件，其特征在于，設(shè)戶誠 脈沖電，減90%期間的時間長度為Sp，戶，交流電壓的半周期的長度為St， 則St〉2XSp。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的水銀燈組件，其特征在于，戶腿穩(wěn)定器由頓器構(gòu)成， 所述變壓器的初級繞組與商用電源連接，次級繞組的一端與所述水銀燈的一個 電極連接；所述啟動電源由變壓器和啟動脈沖發(fā)生電路構(gòu)成，所述變壓器的初 級繞組與艦商用電源連接，次級繞組的一端與戶她條燈的另一個電極連接，同時所述次級繞組的另一端與構(gòu)成所述穩(wěn)定器的 器的次級繞組的另一, 接，所述啟動脈沖發(fā)生電路連接在該^11器的所:^初級繞組之間。
7.根據(jù)權(quán)禾腰求6的7K銀燈組件，其特征在于，戶脫啟動脈沖發(fā)生電, 含時間常數(shù)電路和開關(guān)元件，所述時間常數(shù)電路由電阻器與電容器的串聯(lián)電路 構(gòu)成，所述開關(guān)元件在構(gòu)成所述啟動電源的變壓器的初級繞組之間形成閉合電 路，禾擁該時間常數(shù)電路的所述電容器的充電電壓，控制從非導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?導(dǎo)通狀態(tài)。
全文摘要
為實(shí)現(xiàn)在燈泡外表面設(shè)置有啟動輔助導(dǎo)體的水銀燈組件的早期再啟動，提供一種水銀燈組件，包括具有燈泡(11)、在所述燈泡(11)內(nèi)分別封入的水銀、惰性氣體以及在所述燈泡(11)內(nèi)對置的一對電極(12a、12b)的水銀燈(1)；與所述一對電極(12a、12b)之一連接的、沿所述燈泡的軸向配置在所述燈泡外表面的啟動輔助導(dǎo)體(2)；在所述一對電極(12a、12b)之間施加驅(qū)動用交流電壓Vd的穩(wěn)定器(3)；在施加所述驅(qū)動用交流電壓Vd的所述電極(12a、12b)之間施加啟動用脈沖電壓的啟動電源(4)；其特征在于，在施加所述驅(qū)動用交流電壓Vd的一對電極之中，與連接于所述啟動輔助導(dǎo)體(2)的電極相比，另一個電極為低電位時的負(fù)半周期內(nèi)施加所述啟動用脈沖電壓Vp，所述啟動用脈沖電壓Vp的最大振幅的極生，與所述驅(qū)動用交流電壓的極性相反。
文檔編號H01J61/04GK101154552SQ20071017014
公開日2008年4月2日 申請日期2007年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月27日
發(fā)明者前田祥平, 白石和寬, 藤田義貴 申請人:哈利盛東芝照明株式會社