专利名称：水银灯组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及在灯泡外表面具有启动辅助导体的交流点灯方式的水银灯组件。
背景技术：
作为7K银灯组件，例如专利文献1所公开的，该组件在灯泡内设置有一对 电极和辅助电极，在辅助电极与,其的一个电极之间施加脉冲，开始辉光放 电，并，为在戶，一对电^^间的电弧放电。专利 1:特开昭5743352号公报发明内容同样作为7K银灯组件，有灯 敏卜表面具有启动辅助导体的交流点灯方式。 这种水银灯组件，存在熄灯后引起灯泡内压升高，早期不能再次启动的情形，期 决这个问题。针对上述问题，本发明的目的在于实现在灯泡外表面设置有启动辅助导体的7K银灯组件的早期再启动。为了解决上述问题，根据本发明的7jC银灯组件，包括具有灯泡、在所述 灯泡内分别封入的7K银、惰性气体以^W置的一对电极的水银灯；与所述一个 电极连接的、沿所述灯泡轴向配置在戶腿灯泡外表面的启动辅助导体；在戶脱 电极之间施加交流电压的稳定器；在施加所述交流电压的所述电极之间施加脉 冲电压的启动电源；其特征在于，与所述一个电极相比，当另一个电极为低电 位时，施加所述脉冲电压，所述脉冲电压的第一脉冲方向与施加该脉冲电压时 戶，交流电压的方向相反。根据本发明的水银灯组件，与启动辅助导体连接的电极相比，当不与启动 辅助导体连接的电极为低电位时，施加脉冲电压，脉冲电压的第一脉冲方向与 施加i^E冲电压时的交流电压的方向相反，通过如此构成，使得该7iC银灯组f牛 倉,实现早期的再启动。附图的说明
图1 (a)是根据本实施方式的水银灯组件概略结构的示意图，(b)是部分 结构的详细示意图。图2是展示图1的水银灯组件的脉冲电压施加状态的波形图。图3是按各模式实施的再启动试验的结果图。图4是模式1的波形与灯泡11内的状态的示意图。图5是模式2的波形与灯泡11内的状态的示意图。图6是模式3的波形与灯泡11内的状态的示意图。图7是模式4的波形与灯泡11内的状态的示意图。图8是本发明的7jC银灯组件的具体实施例的电路图。附图1fi己说明卜冰银灯2…启动辅助导体3…禾急定器4…启动电源l卜德12a、 12b…电极具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式予以说明。图1 (a)是根据本实施方式的7jC银灯组件概略结构的示意图，图1 (b)是 7k银灯部分的详细结构的侧视图。本组件包括交流点灯方式的水银灯l，启动辅助导体2，稳定器3，启动电 源4。水银灯1具有以舰紫外线的石英玻璃割乍为材质的筒树丁泡11， 一个端 部内配置有电极12a，另一个端部内配置有电极12b。灯泡11内封入作为放电 介质的水银和惰性气体，与各个电极导通的金属箔密封在端部，保持气密性。启动辅助导体2是线^属，即金属线，其材质例如是镍。该启动辅助导 体2的一端与电极12a连接，另一端延长至灯泡ll的另一端部，沿轴向配置在 灯泡ll的外表面。而且，从图l (a)容易看出启动辅助导体2与灯泡11是分 离的，在实际的装置中，启动辅助导体2是与灯泡11激顿己置的。电极12a、电极12b分别与端子13a、端子13b连接，7K银灯1 M这些端
子与稳定器3和启动电源4连接。而且，例如在稳定器3与启动电源4之间设 置调光用的ffi器，但这与本实施方式的作用无直接关系，所以省略了图示和 说明。稳定器3在其z班器的次级缴且连续产生正弦波的驱动用交流电压Vd，电 极12aM端子13a连接到次级绕组的一端。驱动用交流电压Vd的频率例如是 50Hz^60Hz，交流电压的振幅例如是500^te右。启动电源4在其 器的次级绕纟1^生后述的启动脉冲电压Vp，电极12b M端子13b连接到次级绕组的一个端子。稳定器3的^BE器次级绕组的另一个端子与启动电源4的次级绕组的另一 个端子连接。MLt^3i接，M启动操作稳定器3将^^驱动用交流电压Vd施加在电极 12a、 12b之间，通过熄灯操作，可以结束这种状态。另一方面，M31^种连接，启动电源4在电极12a、 12b之间施加振荡的脉 冲电压Vp。图2是将稳定器3产生的驱动用交流电压、启动电源4产生的振荡脉冲电 压Vp与它们的定时同时展示的波形图。启动电源4供给的启动脉冲电压Vp包，幅依次衰减的第一脉冲、第二脉 冲和第三脉冲。另一方面，从稳定器3向电极12a与电极12b之间供给的驱动 用交流电压Vd，当电极12b的电位比电极12a的电位高时呈正极性，电极12b 的电位比电极12a的电位低时呈负极性，极性是周期变化的正弦波。在驱动用 交流电压Vd的负半周期期间定时施加启动脉冲电压Vp。而且，脉冲电压的施 加时间极短，图中是被夸魁也拉长了。按照启动脉冲电压Vp的第一脉冲的方向(极性)与施加该脉冲电压时的驱 动用交流电压的方向(极性)相反的方式，启动电源4产生脉冲电压。而且， 第一脉冲的电压例如在6 ite右。如果，一脉冲的电压大小为VI，未施加脉冲电压的状态下的驱动用交流 电压最大时的大小为Vs，即Vl〉Vs，贝U有Vl^Vs。再有，如果接着启动脉冲^EVp的第一脉冲反向(反极性)产生的第二脉 冲的电压大小为V2，即V2〉Vs，则有V2^Vs。再有，如果脉冲电ffi^减90y。期间的时间长度为Sp，交流电压的半周期的
长度为St，则有St〉2XSp。那么，这样的脉冲顿的施加状态(模式)不同，如果与电极12a相比， 电极12b处于"低电位"，亦即是负极性，并且第一脉冲的极性是与驱动用交流 电压的极性"相同"的负极性，则这种模式被称为"模式1"。如果与电极12a相比，电极12b处于"高电位"，亦即是正极性，并且第一 脉冲的极性是与驱动用交流电压的极性相反的"反极性"，亦即是负极性，贝哒 种模式被称为"模式2"。如果与电极12a相比，电极12b处于"高电位"，亦即是正极性，并且第一 脉冲的方向是与交流电压的方向"相同"的，亦即是正极性，则这种模式被称 为"模式3"。如本组件那样，如果与电极12a相比，电极12b处于"低电位"，亦即是负 极性，并鹏一脉冲的方向(极性)是与驱动用交流电压的极性"相反"的， 亦即是正极性，则这种模式被称为"模式4"。图3是按各纟試实施的再启动i離的结果图。这里，按針模式实施再启 动微。就一^i，而言，对灯在点灯120秒后熄灯，从此开始按预定的定时^;a动脉冲电压Vp与驱动用交流电压的半周期一次，。依据2秒后的状态，判断 点灯，还是点灯成功。预定的定时设为从熄灯开始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，改变定时和模式的组合，对各种组^行两次 。首先，针对模式l，熄灯后35秒以下的两次点灯都失败了，熄灯后40秒后 的两次点灯都成功了。针对模式2，熄灯后35秒以下的两次点灯都失败了，熄灯后40秒后的两次 点灯都成功了。但是，在20秒后、30秒后、35秒后的点灯，灯泡内可见闪光。针对模式3，熄灯后30秒以下的两次点灯都失收了，熄灯后35秒后的两次 点灯都成功了。但是，在熄灯后30秒以下的点灯，灯泡内可见闪光。而且，由 于40秒后的试验显然会是点灯成功，故予以省略。针对模式4，熄灯后15秒以下的两次点灯都成功了。而且，由于20秒后的 i，显然会是点灯成功，故予以省略。
这样，至再启动所需的时间，模式4是最短的，因此，本组件采用模式4。以下，说明各模式的娜和灯泡n内的状态。图4是模式1的波形与灯泡11内的放电状态的示意图。就模式1而言，如图4 (a)戶标，与电极12a相比，电极12b是"低电位"，并且第一脉冲的方向(极性)是与驱动用交流电压的方向(极性)"相同"的，亦即是负极性。而且，如图4 (b)戶标，施加启动脉冲电压Vp的第一脉冲时，自由电子 被拉向启动辅助导体2—侧，但是由于在电极12b不被拉动，所以认为产生电 晕放电。而且，如图4 (c)戶际，施加启动脉冲电压Vp的第二脉冲时，自由电子 被拉向极性反转的电极12b，但由于第二脉冲的方向相对于驱动用交流电压Vd 的极性是"反极性"，所以仅产生弱电场，因此难以产生电晕放电。图5是模式2的波形与灯泡11内的状态的示意图。就模式2而言，如图5 (a)戶;f^，与电极12a相比，电极12b是"高电位"， 并且第一脉冲的极性相对于驱动用交流电压Vd的极性是"反极性"。如图5 (b)所示，施加第一脉冲时，自由电子被拉向启动辅助导体2Hi， 但是由于在电极12b不被拉动，所以认为产生电晕放电。如图5 (c)所示，施加第二脉冲时，自由电子被拉向极性反转的电极12b， 但由于第二脉冲是低电压的，所以{,生弱电场，因此认为难以产生电晕放电。图6是模式3的，与灯泡11内的状态的示意图。就模式3而言，如图6 (a)戶标，与电极12a相比，电极12b是"高电位"， 并鹏一脉冲的极性是与驱动用交流电压Vd的极性"相同"的。如图6 (b)所示，施加第一脉冲时，自由电子被拉向电极12b—侧，由于 第一脉冲的极性是与驱动用交流腿Vd的极性"相同"的，所以产生强电场， 认为产生电晕放电。特另提，舰使自由电子被拉向电极12b，认为有助于产生 电晕放电。如图6 (c)所示，M施加第二脉冲时使电极12b的极性反转，电极12b 附近的自由电子f戯卩速，认为箭头Y所指处产生的电晕放电向启动辅助导体2 一侧生长。但是，因振幅比第一脉冲小的第二脉冲所导致的极性反转而在电极12a、 12b 之间形成的电皿较小，如图6 (d)所示，认为再施加振幅小的第三脉冲时， 电极12a、 12b之间不会发4^文电破坏，赫即4拨^J文电破坏他隹以维持。亦 即，由于驱动用交流电源的正弦糊做维持放电的育讀，所以维持放电的育瞳 不是启动脉冲。图7是模式4的波形与灯泡11内的状态的示意图。就模式4而言，如图7(a)所示，与电极12a相比，电极12b是"低电位"， 并且第一脉冲的极性是与驱动用交流电压Vd的极性"相反"的。而且，如图7 (b)戶标，施加第一脉冲时，自由电子被拉向电极12b，第 一脉冲的极性相对于驱动用交流电压的极性是"相反"的，但因为第一脉冲是 高电压，所以产生强电场，认为产生电晕放电。特别是，通过使自由电子被拉 向电极12b,认为有助于产生电晕放电。如图7 (c)所示，MM加第二脉冲时使电极12b的极性反转，电极12b P(逝的自由电子被加速，认为箭头Y所指处产生的电晕放电向启动辅助导体2 一侧生长。而且，由于第二脉冲的极性与驱动用交流电压的极性"相同"，所以 认为电极12a、 12b之间发^J文电破坏，并被维持。图8是本发明的7K银灯组件具体实施例的电路图。商用交流电源21是200V、 50Hz的交流电源，其UV输出并g^给构成 稳定器3的，器31的初级绕组32和构成启动电源4的ffi器41的初级绕组 42。构j^l定器3的z班器31的次级缀且33产生升压至400V的交流电压，通 过调光用的扼流圈34、电容器35以及构成启动电源4的ME器41的次级绕组 43，,在7K银灯1的电极12a和电极12b之间。另一方面，在构成启动电源4的变压器41的初级绕组42和商用交流电源 21之间，设置频率切换體44、把启动脉冲电压Vp的供给时间限制在例如2 秒左右的一定时间的计时器45、保险丝46和启动脉冲电压发生电路47。启动脉冲电压，电路47由以下部分构成对商用交流电源21提供的交 流电JBi行半、，流的整流二极管46-l;电阻器46-2和电容器46-3的串联电路; 与该电容器46-3并,接的定电压稳压二极管464和低电压元件46-5构成的 串联电路;该定电压稳压二极管464的电压施加在其控制电t肚的可控硅46"6; 与该可控硅46-6并,接的二极管46-7;连接在整流二极管46-l与构成启动电 源4的'班器41的初级绕组42—端之间的电容器46-8。
该启动脉冲电压发生电路47中，商用交流电源21输出的交流电压^^流 二极管46-l半M流，M电阻器46-2向电容器46-3充电。电容器46-3的充 电^Bil顿定电压后，定电压元件46-5导通，并且可控硅46-6处于导通状态。 结果，构成启动电源4的舰器41的初级绕组42、可控硅46-6和二极管46-7 的并联电路和电容器46-8构成的闭合电路中流MH荡电流。结果，构成启动电 源4的，器41的次级绕组43产生启动脉冲电压Vp。电阻器46-2和电容器 46-3的串联电路的时间常数决定该启动脉冲电压Vp的发生定时。而且，商用电 源的极性U、 V以及构成启动电源4的OT器41的初级绕组和次级绕组的极性 决定启动脉冲电压Vp和驱动用交流电压Vd的极性。而且，稳压二极管464 是吸收异常电压的保护电路元件。如以上戶脱，根据本实施方式的水银灯组件，相对于与启动辅助导体2连 接的电极12a，不与启动辅助导体2连接的电极12b处于低电位时，施加脉冲电 压，^E冲电压的第一脉冲的方向与i^Jc冲电压施加时的交流电压的方向相反， 由此可以实现早期再启动。而且，如果本发明具有模式4的驱动脉冲，贝他可以4顿与模式1 3的脉冲的组合。
权利要求
1.一种水银灯组件，其特征在于，包括具有灯泡、在所述灯泡内分别封入的水银、惰性气体以及在所述灯泡内对置的一对电极的水银灯；与所述一对电极之一连接的、沿所述灯泡的轴向配置在所述灯泡外表面的启动辅助导体；在所述一对电极之间施加驱动用交流电压的稳定器；以及在施加所述驱动用交流电压的所述电极之间施加启动用脉冲电压的启动电源，在施加所述驱动用交流电压的一对电极之中，与连接于所述启动辅助导体的电极相比，另一个电极为低电位时的负半周期内施加所述启动用脉冲电压，所述启动用脉冲电压的最大振幅的极性，与所述驱动用交流电压的极性相反。
2. 根据权利要求1的7jC银灯组件，其特征在于，戶皿启动用脉冲电压是振荡脉冲，包含振幅依次衰减同时其极性^i:变化的第一和第二脉冲。
3. 根据权利要求2的水银灯组件，其牛寺征在于，设戶;M第一脉冲的电压大小为VI，未施加戶，脉冲电压的状态下的戶，交流电压最大时的大小为Vs， 贝UVl^Vs。
4. 根据权禾頓求1或3的7乂银灯组件，其特征在于，设接着戶舰第一脉冲反向产生的第二脉冲的电压大小为V2，未施加戶;ME冲电压的状态下所述交流电压最大时的大小为Vs，贝lJV2^Vs。
5. 根据权利要求1至3中的任意一项的水银灯组件，其特征在于，设戶诚 脉冲电，减90%期间的时间长度为Sp，戶，交流电压的半周期的长度为St， 则St〉2XSp。
6. 根据权利要求1的水银灯组件，其特征在于，戶腿稳定器由顿器构成， 所述变压器的初级绕组与商用电源连接，次级绕组的一端与所述水银灯的一个 电极连接；所述启动电源由变压器和启动脉冲发生电路构成，所述变压器的初 级绕组与舰商用电源连接，次级绕组的一端与戶她條灯的另一个电极连接，同时所述次级绕组的另一端与构成所述稳定器的 器的次级绕组的另一, 接，所述启动脉冲发生电路连接在该^11器的所:^初级绕组之间。
7.根据权禾腰求6的7K银灯组件，其特征在于，戶脱启动脉冲发生电, 含时间常数电路和开关元件，所述时间常数电路由电阻器与电容器的串联电路 构成，所述开关元件在构成所述启动电源的变压器的初级绕组之间形成闭合电 路，禾拥该时间常数电路的所述电容器的充电电压，控制从非导通状态转变为 导通状态。
全文摘要
为实现在灯泡外表面设置有启动辅助导体的水银灯组件的早期再启动，提供一种水银灯组件，包括具有灯泡(11)、在所述灯泡(11)内分别封入的水银、惰性气体以及在所述灯泡(11)内对置的一对电极(12a、12b)的水银灯(1)；与所述一对电极(12a、12b)之一连接的、沿所述灯泡的轴向配置在所述灯泡外表面的启动辅助导体(2)；在所述一对电极(12a、12b)之间施加驱动用交流电压Vd的稳定器(3)；在施加所述驱动用交流电压Vd的所述电极(12a、12b)之间施加启动用脉冲电压的启动电源(4)；其特征在于，在施加所述驱动用交流电压Vd的一对电极之中，与连接于所述启动辅助导体(2)的电极相比，另一个电极为低电位时的负半周期内施加所述启动用脉冲电压Vp，所述启动用脉冲电压Vp的最大振幅的极生，与所述驱动用交流电压的极性相反。
文档编号H01J61/04GK101154552SQ20071017014
公开日2008年4月2日 申请日期2007年9月24日 优先权日2006年9月27日
发明者前田祥平, 白石和宽, 藤田义贵 申请人:哈利盛东芝照明株式会社