CN100428868C - 高压放电灯点灯装置及照明装置 - Google Patents

高压放电灯点灯装置及照明装置 Download PDF

Info

Publication number
CN100428868C
CN100428868C CNB031383270A CN03138327A CN100428868C CN 100428868 C CN100428868 C CN 100428868C CN B031383270 A CNB031383270 A CN B031383270A CN 03138327 A CN03138327 A CN 03138327A CN 100428868 C CN100428868 C CN 100428868C
Authority
CN
China
Prior art keywords
discharge lamp
pressure discharge
circuit
frequency
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB031383270A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1462168A (zh
Inventor
三田一敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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 Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Publication of CN1462168A publication Critical patent/CN1462168A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100428868C publication Critical patent/CN100428868C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H05B41/288Circuit 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 preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/292Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2921Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2925Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions
    • 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
    • H05B41/288Circuit 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 preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/2881Load circuits; Control thereof
    • H05B41/2882Load circuits; Control thereof the control resulting from an action on the static converter
    • H05B41/2883Load circuits; Control thereof the control resulting from an action on the static converter the controlled element being a DC/AC converter in the final stage, e.g. by harmonic mode starting
    • 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
    • H05B41/36Controlling
    • H05B41/38Controlling the intensity of light
    • H05B41/382Controlling the intensity of light during the transitional start-up phase
    • H05B41/388Controlling the intensity of light during the transitional start-up phase for a transition from glow to arc
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

提供一种对灯电压的变动其灯电功率的变动少,并且激活脉冲电压的偏差少的放电灯点灯装置,其解决的方法是在接连高压放电灯12的主电路20,高压放电灯12的无负载时共振频率f0是设定于高压放电灯12的点亮时的振动频率的2~3倍之间,然而,反相控制电路21,在高压放电灯12点亮时是以比无负载时共振频率f0。较低而不发生音响共鸣的固定频率f1,在高压放电灯12激活时是以无负载时共振频率f0的近傍或比其以上的频率,使半桥式反相电路19加以振动控制。

Description

高压放电灯点灯装置及照明装置
技术领域
本发明是关于一种使高压放电灯加以高频点灯的高压放电灯点灯装置及照明装置。
背景技术
一般,放电灯点灯装置是具有LC共振式的反相电路(invertercircuit),在放电灯激活时,反相电路是以高频开始振荡,以缓慢的降下频率接近于LC共振电路(resonance circuit)的共振频率。借此,反相电路的二次电压上升,当二次电压达到放电灯的激活电压时放电灯开始放电加以点灯。一旦,放电灯点亮后是使反相电路的频率更再降低,以稳定点亮频率(点亮时的频率)使放电灯加以连续点亮。
一方面,高压放电灯是具有从辉光放电(glow dischange)转移于电弧放电(arc discharge)时开始放电的特性的关系,为转移于电弧放电必要在所定时间施加高电压。因此,在日本专利特开2000-58284号公报,开示借由在反相电路的前段设升压电路,在高压放电灯激活时,控制于比点亮时较高的电压值的放电灯用稳定器。
又,高压放电灯是具有产生音响共鸣的频率区域的关系,在激活时及点亮时是以不起音响共鸣的稳定窗的频率进行点灯。又,LC共振电路的无负载共振频率是设定于稳定点亮频率近傍或比其高频率的稳定窗内。
如此,从来,激活电压发生频率,从辉光放电向电弧放电的转移频率,稳定点亮频率,是在不发生音响共鸣的稳定窗内的关系不会起音响共鸣。
但是,在如此种频率关系的半桥(half-bridge)式的反相电路的负载特性是不依照负载阻抗(impedance)而具有发生大致一定电流的大致定电流特性,又,灯电压变动时点灯电功率会起大变化。又,对点灯频率的变化灯电功率的变化较大的关系,例如,对电路的周围温度的变化而频率波动时,仅因为这样灯电功率也会起大变动。在高压放电灯,由灯电功率的变化而随伴色温度变化,这是不好。于是,虽可考虑进行灯电功率的一定控制,如此,则系统全体变成大型化而成本变高。
又,但日本专利特开2000-58284号公报,在激活时以加以切换升压电路的输出电压的场合,为其切换,反相控制电路变成复杂化。又,升压电路是使成为比点亮时较高的输出电压的关系,高压构件变成更大形的构件而电路形状变大。特别,使用小形灯头的高压放电灯为使灯头部不起绝缘破坏(insulation breakdown),激活脉冲电压(pulsevoltage)是尽可能以低为宜,激活脉冲电压的脉冲波高,是以无偏差为宜。
发明内容
本发明的目的是提供一种对灯电压的变动其灯电功率的变动小,又激活脉冲电压的偏差少的放电灯点灯装置。
本发明的高压放电灯点灯装置,其特征在于包括主电路、反相电路及反相控制电路,其中,主电路是接连于高压放电灯,包含LC共振电路,在无负载时共振频率设定成比高压放电灯的点亮时的振荡频率还要高,反相电路是在输出侧接连上述主电路,反相电路具有开关组件,该开关组件经过上述主电路使高压放电灯加以激活及点亮;反相控制电路,在上述高压放电灯激活时,当以该无负载时共振频率为fo时,切换频率并固定到低于该无负载时共振频率fo且不产生音响共振的稳定窗内的fo/3到fo/2范围的频率,来控制该反相电路的开关组件进行振荡动作,其中反向控制电路在稳定点灯时的频率中,即使高压放电灯为灭灯的场合,仍能够防止进相振荡。
在本发明及以下的说明,不特别加以指定时用语的定义及技术意义说明如下。
高压放电灯是表示水银灯、金属卤化物水银灯(metel halidelamp)、高压钠蒸气灯(natrium lamp)等,又,也容许使用氧化铝(alumina)管为发光管的陶瓷(ceramic)放电灯。在发光管是至少封入放电媒体的氖(Ne)或氩(Ar)等的稀有气体。
反相电路是例如具有两个开关组件(switching element)的半桥式的反相电路,以直流电压源为输入使两个开关组件以交替的由反相控制电路加以控制通.断(on-off),使高频电压供给于输出侧。在反相电路的输出侧接连主电路,使反相电路的输出的高频电压施加于高压放电灯。尚且,反相电路也可为一石式或四石式。
主电路是具有LC共振电路,按照从反相电路所输入的高频电压的频率,在其LC共振电路的共振频率附近产生高电压。LC共振电路的电感器(inductor)及电容器(capacitor)是使高压放电灯的无负载时共振频率设定成为在高压放电灯的点亮时的振荡频率的2~3倍间。借此,在高压放电灯稳定点亮时,可使高压放电灯的负载电功率的最高点附近成为高压放电灯的动作点且,在稳定点亮时的频率中即使高压放电灯熄灯的场合也可防止进相振荡,能把开关损耗(switchingloss)抑制得很低。
反相控制电路,在激活该高压放电灯时,在从该高压放电灯激活后的一预定时间之间,以高于该无负载时共振频率的频率,来控制该反相电路的开关组件进行振荡动作,且在该高压放电灯的稳定点灯时,当以该无负载时共振频率为fo时,切换频率并固定到低于该无负载时共振频率fo且不产生音响共振的稳定窗内的fo/3到fo/2范围的频率,来控制该反相电路的开关组件进行振荡动作,其中反向控制电路在稳定点灯时的频率中,即使高压放电灯为灭灯的场合,仍能够防止进相振荡。
依据本发明,在高压放电灯的点灯时,以不发生音响共鸣的频率,可使高压放电灯的负载电功率的最高点附近成为高压放电灯的动作点附近的关系,可以无音响共鸣而且在灯电压变动时也能抑制高压放电灯的负载电功率的变动。又,在高压放电灯点亮时是可使固定频率加以维持的关系,在高压放电灯的灯寿命末期时也能使不发生异常的高电压。
上述的高压放电灯点灯装置是包括主电路、反相电路及反相控制电路。其中,主电路是接连于高压放电灯包含LC共振电路在无负载时共振频率设定成比高压放电灯的点亮时还要高;反相电路是在输出侧接连上述主电路,反相电路具有开关组件,该开关组件经过上述主电路使高压放电灯加以激活及点亮;反相控制电路,在上述高压放电灯激活时是从振荡控制的开始在所定时间之间以高于上述无负载时共振频率的频率且在迟相区域中,控制上述反相电路的开关组件进行振荡动作,且在该高压放电灯的稳定点灯时,切换频率并固定到低于该无负载时共振频率且不产生音响共振的一个固定频率,其中该反相控制电路,把稳定点灯时的频率以下述方式固定,于该高压放电灯的动作点及高压放电灯灭灯的任一场合,该主电路的开关组件把无负载时共振频率当作fo时,在fo/3到fo/2的范围中的迟相区域来进行振荡动作。
本发明高压放电灯点灯装置的构成结构,反相控制电路在高压放电灯激活时从振荡控制的开始在所定时间,是以比点亮时的频率较高频率使反相电路加以振荡控制的。
高压放电灯是具有在辉光放电开始后转移于电弧放电加以点灯的特性。因此,在高压放电灯激活时从振荡控制的开始在所定时间之间是使反相电路以比高压放电灯的点亮时的频率较高的频率加以动作,使从辉光放电向电弧放电的转移加以确实进行。
例如,反相控制电路的振动作开始后,振荡频率是从稳定频率的约4倍的振荡频率开始以缓慢的加以低降,在主电路的LC共振电路的共振点附近开始高压放电灯的辉光放电。然而,在所定的时间之间,使振荡频率维持于由主电路的LC共振电路所决定的无负载共振频率的近傍或比其较高的频率,在其间加以完成从辉光放电向电弧放电的转移。
依据本发明时,可确实进行从高压放电灯的辉光放电向电弧放电的转移的关系,能确实加以进行高压放电灯的点亮。
上述的高压放电灯点灯装置,其特征在于上述所定时间在封入氖及氩的高压放电灯的场合是为1~10秒间,封入氩的高压放电灯的场合是在0.1~1.5秒间。
发明是由封入于高压放电灯12的稀有气体的种类,从辉光放电向电弧放电的转移完成的时间成为相异的关系,按此,可适当的加以选定所定时间。依据本发明时,可按照高压放电灯的种类能适当的加以进行从辉光放电向电弧放电的转移。
上述的高压放电灯点灯装置,其特征在于包括激活脉冲控制电路,是在上述高压放电灯激活时加以起动,检测上述高压放电灯的点亮。非点亮,在上述高压放电灯为非点亮时使上述反相控制电路以间歇的动作加以间歇的进行产生激活电压。
激活脉冲控制电路是具有灯电压检测电路与振荡停止电路。其中,灯电压检测电路是依据高压放电灯的电压加以检测高压放电灯的点亮非点亮,振荡停止电路是加以停止反相控制电路的振荡控制。由灯电压检测电路加以检测高压放电灯为非点亮状态时,是以一定时间间隔使振荡停止电路动作以使激活电压的发生能成为间歇的方式加以进行控制。
依据本发明时,施加于高压放电灯的电压成为间歇的关系,可防止以连续施加高电压于高压放电灯。
上述的高压放电灯点灯装置,其特征在于设升压电路是接连于上述反相电路的输入侧在反相控制电路的振荡控制中是使导向上述反相电路的直流电压保持于一定,上述反相控制电路是在上述放电灯激活时使上述主电路的共振电流加以一定控制以在上述反相电路产生启始电压。
升压电路是接连于反相电路的输入侧,在反相控制电路的振荡控制中是使供给于反相电路的直流电压保持于一定。反相控制电路是使主电路的共振电流反馈(feedback)在高压放电灯的激活时使主电路的共振电流成为一定的方式加以控制振荡频率以使LC共振电路所发生的激活电压控制于一定。
依据本发明时,可使输入于反相电路的升压电路的直流电压控制于一定能使主电路的共振电流控制于一定的关系,可使主电路的激活电压控制于一定,因此,施加于高压放电灯的激活电压的波高振幅可大致保持于一定。从而,高压放电灯的灯头可使用小型灯头能图谋高压放电灯的形状或其装设器具形状的小型化。
上述的高压放电灯点灯装置,其特征在于上述激活脉冲控制装置是在间歇的激活脉冲电压继续一定时间的场合,至少使上述反相控制电路的振荡控制的停止加以保持。
在本发明,激活脉冲控制电路是具有灯电压检测电路,振荡停止电路及定时电路(timer circuit)。其中,灯电压检测电路是依据高压放电灯12的电压加以检测高压放电灯的点亮.非点亮;振荡停止电路是使反相控制电路的振荡控制加以停止;定时电路是在检测到从反相控制电路的振荡控制开始经过所定时间使振荡停止电路加以动作;由灯电压检测电路加以检测到高压放电灯为非点亮状态时以使激活电压的发生成为间歇的方式进行控制的同时,在间歇的激活脉冲电压继续一定时间的场合,是至少使反相控制电路的振荡控制的停止加以保持。
高压放电灯是具有在长期间熄灯的状态时其辉光开始电压低,在刚熄灯后的状态时其辉光开始电压高的特性。于是,在高压电灯激活时虽使振荡控制继续进行一定时间而高压电灯也不点亮时是至少使反相控制电路的动作加以停止,以使反相电路停止。
依据本发明时,在上述的发明的效果,加上在一定时间内不点亮的场合是至少停止反相控制电路的关系,不需要使白费的激活脉冲电压施加长时间。在高压放电灯的交换时等成为安全。
一种照明装置其特征在于包括:上述任何一项的高压放电灯点灯装置;利用上述高压放电灯点灯装置所点灯的陶瓷放电灯;与装设上述陶瓷灯的器具本体。
依照上述发明时,在高压放电灯的点灯时,以不发生音响共鸣的频率,可使高压放电灯的负载电功率的最高点附近在高压放电灯的动作点的关系,可以无音响共鸣并且虽在灯电压变动时也可抑制高压放电灯的负载电功率的变动。又,在高压放电压的点亮时是可维持一定频率的关系,在高压放电灯的灯寿命末期时也不发生异常的高电压。
依照上述发明时,可确实进行高压放电灯的从辉光放电向电弧放电的转移的关系,可确实进行高压放电灯的点亮。依照上述发明时,可按照高压放电灯的种类能适当的加以进行从辉光放电向电弧放电的转移。
依照上述发明时,在任何一项的发明的效果上,施加于高压放电灯的电压是成为间歇的关系,可防止以继续施加高电压于高压放电灯。依照上述内容时,在发明的效果上,使输入于反相电路的升压电路的直流电压控制于一定,使主电路的共振电流控制于一定的关系。可使主电路的激活电压振幅控制于一定。从而,可防止施加异常的高压于高压放电灯,对高压放电灯的灯头可使用小型灯头能图谋小型化。
又,根据上述内容,在发明的效果上,在一定时间内不点亮的场合是至少使反相电路加以停止的关系,在高压放电灯的交换时成为安全。况且,依照上述的内容,可得具任何一项的效果的照明装置。
让本发明的上述原理和其它目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举一个较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
附图说明
图1是关于本发明的第一实施例的高压放电灯点灯装置的构成图。
图2是在本发明的实施例所使用的高压放电灯的一例的说明图。
图3是表示在本发明的第一实施例的反相电路的一次电压(灯电压VL)与频率的关系的特性图。
图4是表示在本发明的第一实施例的主电路的负载特性的特性图。
图5是在图4的(a)、(b)、(c)的各点的开关组件Q2的漏极-源极电压及漏极电流的波形图。
图6是在本发明的第一实施例的高压放电灯点灯装置从辉光放电向电弧放电转移时的振动频率及二次电压的说明图。
图7是关于本发明的第二实施例的高压放电灯点灯装置的构成图。
图8是在本发明的第二实施例的反相电路的二次电压(灯电压)的说明图。
图9是关于本发明的第三实施例的照明装置的说明图。
符号说明
11    高压放电灯点灯装置
12    压放电灯
13    氧化铝管
14    外管
15    灯头
16    商业交流电源
17    整流电路
18    升压电路
19    反相电路
20    主电路
21    反相控制电路
22    电流检测器
23    器具本体
24    灯座
25    反射板
26    前面玻璃
27    激活脉冲电路
28    灯电压检测电路
29    振荡停止电路
30    定时电路
具体实施方式
以下,加以说明本发明的实施例。图1是关于本发明的第一实施例的高压放电灯点灯装置11的构成图,图2是在本发明的实施例所使用的高压放电灯12的一例的说明图。
图2所示的高压放电灯12是使用氧化铝管13为发光管的陶瓷放电灯,氧化铝管13是由透光性氧化铝所构成。陶瓷放电灯的氧化铝管13是由使用于一般高压放电灯12的发光管的石英玻璃,对封入物的金属卤化物在化学及热方面为稳定。发光管的氧化铝管13是收纳于内部保持真空的外管14,在外管14的一端部是设灯头15。在灯头15先端部15a与螺丝部15b之间施加从高压放电灯点灯装置11的高频电路。
在图1,高压放电灯点灯装置11是由整流电路17、升压电路18、半桥式的反相电路19、主电路20、反相控制电路21及激活脉冲控制电路27所构成。其中,整流电路17是使商用交流电源16的交流电压转换为直流电压。升压电路18是使在整流电路17所得的直流电压加以升压。半桥式的反相电路19是产生高频电压。主电路20是接连高压放电灯12,包含使高压电灯12激活及点亮的LC共振电路。反相控制电路21是使反相电路19加以振荡控制。激活脉冲控制电路27是使高压放电灯12的激活电压的发生以间歇的加以进行,况且,激活脉冲控制电路27是由电压检测电路28、振荡停止电路29及定时电路30所构成。其中,电压检测电路28是依据高压放电灯12的电压加以检测高压放电灯12的点亮.非点亮。振荡停止电路29是使反相控制电路21的振荡控制加以停止。定时电路30是加以检测从反相控制电路21的振荡控制开始经过所定时间。
从商用交流电源16的交流电压是在整流电路17加以整流成为直流电压输入于升压电路18。升压电路18是使由斩波电路(choppercircuit)所构成的整流电路17所得的直流电压加以升压平滑。
在升压电路18所升压平滑的直流电压是施加于构成反相电路19的以串联接连的两个开关组件Q1、Q2的两端。反相电路19是由反相控制电路21以所定的振荡频率加以交替的通、断控制,使高频电压供给于主电路20。
主电路20是具有由电感器L1与共振电容器C1所构成的LC共振电路,使从反相电路19所输入之的高频电压经介直流截止电容器C2输入于LC共振电路。LC共振电路是按照从反相电路19所输入的高频电压的频率使高电压施加于高压放电灯12。在此,LC共振电路的电感器L1及电容器C1在无负载时共振频率f0是设定在高压放电灯12的稳定点亮时的振动频率f1的2~3倍之间。
对于具有以如此加以定数设定的LC共振电路的主电路20,反相控制电路21是在高压放电灯激活时以无负载时共振频率f0的近傍或以上的频率f01使反相电路19加以振荡控制。此时,激活脉冲控制装置27是以间歇的进行高压放电灯12的激活电压的发生。即,激活脉冲控制电路27的灯电压检测电路28是依据高压放电灯12的电压加以检测高压放电灯12的点亮.非点亮,在高压放电灯12为非点亮时,使反相控制电路21加以动作,经过一定时间时经过振荡停止电路29使反相控制电路21的振动作加以停止。然而,在一定时间的经过后再度使反相控制电路21加以动作一定时间,以间歇的发生激活电压。此间歇的激活脉冲电压继续所定时间以上的情形由定时电路30加以检测,虽间歇的激活脉冲电压以所定时间以上继续施加而高压电灯12也不点亮时是使反相控制电路21的动作加以继续停止。
以间歇的激活脉冲电压的施加而高压放电灯12点亮时,反相控制电路21是在其后的高压放电灯12的稳定点亮时,以比无负载时共振频率f0低不发生音响共鸣的固定频率f1使反相电路19加以振荡控制。
图3是表示在第一实施例的反相电路19的无负载时及点亮时的二次电压(灯电压VL)与频率的关系的特性图。如图3所示,在高压放电灯激活时是以无负载时共振频率f0以上的频率f01使反相电路19开始振荡控制,在其后,使振荡频率接近于无负载时共振频率f0。然而,使高压放电灯12加以点亮。在高压放电灯12点亮后,以比无负载时共振频率f0低不发生音响共鸣的稳定窗内的频率f1加以频率一定控制。
图4是表示在第一实施例的主电路20的负载特性的特性图。在图4是表示高压放电灯12的稳定点亮时的负载电功率WL及灯电流IL与反相电路19的二次电压(灯电压VL)的关系。使LC共振电路6的电感器L1及电容器C1,在高压放电灯12的无负载时共振频率f0设定成为高压放电灯12的稳定点亮时的振动频率f1的2~3倍之间的场合,如图4所示,在高压放电灯12的稳定点亮时,可使高压放电灯12的负载电功率WL的最高点附近成为高压放电灯的动作点(b)。因而,在动作点(b)附近虽灯电压VL起变动时,可知高压放电灯12的负载电功率WL的变动较少。
图5是在图4的(a)、(b)、(c)的各点的开关组件Q2的漏极-源极间电压VDSQ2及漏极电流IDQ2的波形图。如图4的a点或b点在二次电压低的状态,包含高压放电灯12的主电路20是表示L性,可知以良好的加以迟相切换。如图4的c点的二次电压高的状态可知在三次共振的迟相加以切换动作。
在此,第一实施例,虽在高压放电灯12的灯寿命末期时以与高压放电灯12的正常时相同频率f1加以频率一定控制。在灯寿命末期时,接近于无负载的关系灯电压VL上升成为c点近傍的状态,主电路20是是在三次共振动作加以保持迟相振动。
如前述,在高压放电灯12激活时以无负载时共振频率f0的近傍或比其以上的频率f01使反相电路19加以振荡控制。例如,无负载时共振频率f0以上的频率为f01,从稳定频率的约4倍的振荡频率开始,使接近于主电路20的无负载时共振频率f0点,在其无负载时共振频率f0附近开始高压放电灯12的辉光放电的同时加以进行向电弧放电的转移。借此使高压放电灯12加以点亮。
在此,为适当进行高压放电灯12的从辉光放电向电弧放电的转移,在振荡频率控制的动作开始后的所定时间之间,反相控制电路21,是虽在高压放电灯12的点亮时,也可使振荡频率保持在主电路20的LC共振电路所决定的无负载时共振频率f0的近傍或比其高的频率。此所定时间是由封入于高压放电灯12的稀有气体而异,封入氖及氩的高压放电灯12的场合为1~10秒间,封入氩之高压放电灯12的场合为0.1~1.5秒间,此是经过实验加以确认。
图6是封入氖及氩的高压放电灯12的激活时的激活控制的说明图。在高压放电灯12的激活时的振荡频率控制的动作开始后1~10秒间,使振荡频率保持于主电路20的LC共振电路所决定的无负载共振频率f0,其后为稳定点亮时的频率f1。例如,在高压放电灯12施加无负载时共振频率f0的电压时,在高压放电灯12之两电极开始辉光放电,更从辉光放电向电弧放电转移。此种场合,并非在两电极同时向电弧放电转移之关系,在两电极确实开始电弧放电之间,在高压放电灯12施加无负载时共振频率f0之电压。借此,可适当进行从辉光放电向电弧放电的转移。尚且,封入氩的高压放电灯12的场合也同样在0.1~1.5秒间是使振荡频率保持于主电路20的LC共振电路所决定的无负载时共振频率f0,其后为稳定点亮时的频率f1。
种场合的主电路20的无负载时共振频率f0是不一定为非音响共鸣频率也可为音响共鸣频率。此是,在高压放电灯12的刚激活后的数秒间,高压放电灯12的发光管内温度低的关系灯电压VL低为低电功率区域的关系,虽刚激活后的频率陷入音响共鸣,对高压放电灯或点灯装置不成为超负载。
依照第一实施例时,在高压放电灯12的点灯时,以不发生音响共鸣的频率,可使高压放电灯12的负载电功率的最高点附近成为在高压放电灯12的动作点附近的关系,可以无音响共鸣并且虽灯电压变动也能使高压放电灯12的负载电功率的变动加以抑制。又,在高压放电灯12的稳定点亮时可维持一定频率的关系,在高压放电灯12的灯寿命末期时也不发生异常电压,不成为切换异常。又,在高压放电灯12的激活时,从激活开始之所定时间之间,可保持在无负载时共振频率f0的近傍或比其以上的频率f01之关系,能确实进行高电压放电灯12的从辉光放电向电弧放电的转移的同时,可加以调整施加于高压放电灯的二次电压以使转移时间成为适当。
其次,说明本发明的第二实施例,图7是关于本发明的第二实施例的高压放电灯点灯装置的构成图。此第二实施例是使输入于反相电路19的直流电压保持一定反相控制电路21是以主电路20的共振电流成为一定的方式加以控制反相电路。借此,使施加于高压放电灯12的激活脉冲电压的波高值保持为一定加以防止高压放电灯12的灯头15的绝缘破坏。尚且,升压电路18的输出电压是在高压放电灯12的点亮时及激活时均使成为一定值(同一值)。
商用交流电源16的交流电压是在整流电路17加以整流成为直流电压输入于升压电路18,使由整流电路17所得的直流电压保持为一定值的直流电压。反相控制电路21是由电流检测器22使主电路20的共振电流反馈,以使主电路20的共振电流成为一定值的方式加以控制反相电路19的两个开关组件Q1、Q2的切换频率。借此,在电容器C1的两端产生保持一定波高的电压。
激活脉冲控制电路27的灯电压检测电路28是在一定值以上的灯电压发生一定时间以上时使振荡停止电路动作,经过反相控制电路21加以停止反相电路19。此结果激活电压是以间歇的产生。因而,输入于反相电路19的直流电压保持于一定值,又主电路20的共振电流由电流检测器22加以检测加以反馈控制保持于一定值的关系,施加于高压放电灯12的间歇的激活电压的波高振幅大致保持于一定。
电路20是具有由电感器L1与共振电容器C1所构成的LC共振电路,使从反相电路19输入的高频电压经介直流截止电容器C2输入于LC共振电路。LC共振电路是按照从反相电路19输入的高频电压的频率使高电压施加于高压放电灯12。
如此,使输入于反相电路19的直流电压由升压电路18变成为一定,由反相控制电路21的共振电流一定控制机能使主电路20的共振电流加以控制于一定。因而,由反相控制电路21的共振电流一定控制是与激活电压一定控制成为等价。由此共振电流一定控制机能,可使对小型灯头之耐压不过高,对高压放电灯的激活不过低之激活脉冲电压供给高压放电灯12。
图8是在第二实施例的反相电路19的二次电压(灯电压)之的说明图。反相控制路21是以输入于反相电路19的直流电压保持于一定值的状态,借由加以进行主电路20的共振电流一定控制,加以实现激活脉冲电压的波高值一定控制。如此所产生的灯电压是由激活脉冲控制电路27的灯电压检测电路28加以检测。一定值以上的灯电压产生一定时间以上时,使振荡停止电路29动作加以停止反相电路19。然而,所定时间的经过后再起动,以下进行重复同样之动作等待高压放电灯12变冷再起动。此种状态经过一定时间而高压放电灯12也不点亮时,定时电路30动作至少使反相电路19加以停止。
此是,高压放电灯12,是具有在长期间熄灯状态时激活电压低容易点亮,相反的在刚熄灯后的状态时激活电压高不易点亮的特性的关系,使间歇状的激活脉冲电压的施加进行继续一定时间而高压放电灯12也不点亮时,至少使反相电路19加以停止。
依照第二实施例时,可使施加于高压放电灯12的激活脉冲电压的振幅保持于一定,能防止高压放电灯12的灯头15的绝缘破坏。又,在一定时间内不点亮的场合是至少使反相电路19加以停止之关系,在高在放电灯之交换时等无危险。
图9是关于本发明的第三实施例的照明装置的说明图。第一实施例或第二实施例的高压放电灯点装置11是与装设高压放电灯12的器具本体23一起构成照明装置。如图9所示高压放电灯12是装设于器具本体23的灯座(socket)24,由高压放电灯点灯装置11加以点亮。从点亮的高压放电灯12的光是在前面侧的反射板25反射经过前面玻璃26加以照射。依照此第三实施例的照明装置时,可得具有第一实施或第二实施例的高压放电灯点灯装置11的效果的照明装置。
然本发明已以一个较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟习此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作少许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种高压放电灯点灯装置,其特征在于包括:
一个主电路,接连该高压放电灯,包含一个LC共振电路,其中该LC共振电路的无负载时共振频率是设定成比该高压放电灯在点亮时的振动频率还要高;
一个反相电路,该主电路是连接于其输出侧,该反相电路具有开关组件,该开关组件经由该主电路,激活并点亮该高压放电灯;以及
一个反相控制电路,在激活该高压放电灯时,以高于该无负载时共振频率的频率来控制该反相电路的开关组件进行振荡动作,且在该高压放电灯的稳定点灯时,当以该无负载时共振频率为fo时,切换频率并固定到低于该无负载时共振频率fo且不产生音响共振的稳定窗内的fo/3到fo/2范围的频率,来控制该反相电路的开关组件进行振荡动作,
其中反相控制电路在稳定点灯时的频率中,即使高压放电灯为灭灯的场合,仍能够防止进相振荡。
2.一种高压放电灯点灯装置,其特征在于包括:
一个主电路,接连该高压放电灯,包含一个LC共振电路,其中该LC共振电路的无负载时共振频率是设定成比该高压放电灯在点亮时的振动频率还要高;
一个反相电路,该主电路是连接于其输出侧,该反相电路具有开关组件,该开关组件经由该主电路,激活并点亮该高压放电灯;以及
一个反相控制电路,在激活该高压放电灯时,在从该高压放电灯激活后的一预定时间之间,以高于该无负载时共振频率的频率来控制该反相电路的开关组件进行振荡动作,且在该高压放电灯的稳定点灯时,当以该无负载时共振频率为fo时,切换频率并固定到低于该无负载时共振频率fo且不产生音响共振的稳定窗内的fo/3到fo/2范围的频率,来控制该反相电路的开关组件进行振荡动作,其中反相控制电路在稳定点灯时的频率中,即使高压放电灯为灭灯的场合,仍能够防止进相振荡。
3.如权利要求2所述的高压放电灯点灯装置,其特征在于当将氖及氩封入该高压放电灯时,该预定时间为1~10秒之间,而当将氩封入该高压放电灯时,该预定时间为0.1~1.5秒之间。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的高压放电灯点灯装置,其特征在于更包括:
一个激活脉冲控制电路,是在该高压放电灯激活时被激活,以检测该高压放电灯的点亮与非点亮状态,其中当该高压放电灯没点亮时,该激活脉冲控制电路使该反相控制电路间歇地动作并且使激活电压间歇地产生。
5.如权利要求4所述的高压放电灯点灯装置,其特征在于设置一个升压电路,连接到该反相电路的输入侧,用以在该反相控制电路的振荡控制中,将该反相电路的直流电压保持为固定,其中该反相控制电路是在该高压放电灯的激活时,控制该主电路的共振电流为固定,以使在该反相电路产生激活电压。
6.如权利要求4所述的高压放电灯点灯装置,其特征在于当该间歇的激活电压持续一定时间时,该激活脉冲控制电路至少保持该反相控制电路的振动控制在停止状态。
7.如权利要求5所述的高压放电灯点灯装置,其特征在于当该间歇的激活电压持续一定时间时,该激活脉冲控制电路至少保持该反相控制电路的振动控制在停止状态。
8.一种照明装置,其特征在于包括:
一个高压放电灯点灯装置,是权利要求1至7中任何一项的高压放电灯点灯装置;
一个陶瓷放电灯,利用该高压放电灯点灯装置来被点亮;以及
一个器具本体,是装设该陶瓷放电灯。
CNB031383270A 2002-05-29 2003-05-27 高压放电灯点灯装置及照明装置 Expired - Fee Related CN100428868C (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002155148 2002-05-29
JP2002-155148 2002-05-29
JP2002155148 2002-05-29
JP2003008453A JP4569067B2 (ja) 2002-05-29 2003-01-16 高圧放電ランプ点灯装置及び照明装置
JP2003008453 2003-01-16
JP2003-008453 2003-01-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1462168A CN1462168A (zh) 2003-12-17
CN100428868C true CN100428868C (zh) 2008-10-22

Family

ID=29586001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031383270A Expired - Fee Related CN100428868C (zh) 2002-05-29 2003-05-27 高压放电灯点灯装置及照明装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6791281B2 (zh)
JP (1) JP4569067B2 (zh)
CN (1) CN100428868C (zh)
DE (1) DE10324061A1 (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7279850B2 (en) * 2003-04-09 2007-10-09 Auckland Uniservices Ltd. Decoupling circuits
GB0330019D0 (en) * 2003-12-24 2004-01-28 Powell David J Apparatus and method for controlling discharge lights
US7746002B2 (en) * 2004-01-23 2010-06-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. High frequency driver for gas discharge lamp
JP2005328245A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 通信装置
US20080284355A1 (en) * 2004-06-21 2008-11-20 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Method and Driving Circuit for Operating a Hid Lamp
JP2006294419A (ja) * 2005-04-11 2006-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明システム
DE102005059763A1 (de) * 2005-12-14 2007-06-21 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betreiben von Hochdruck-Gasentladungslampen
EP1997357A4 (en) * 2006-02-06 2014-09-03 Metrolight Ltd IGNITION AND OPERATION OF ELECTRONIC HIGH-INTENSITY DISCHARGE LAMPS
JP5193445B2 (ja) * 2006-08-23 2013-05-08 パナソニック株式会社 高圧放電灯点灯装置及び照明器具
JP2008243629A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Matsushita Electric Works Ltd 放電灯点灯装置及び照明器具及び照明システム
CN101669407B (zh) * 2007-05-07 2013-10-16 奥斯兰姆有限公司 用于点燃和起动高压放电灯的方法
US7528558B2 (en) * 2007-05-11 2009-05-05 Osram Sylvania, Inc. Ballast with ignition voltage control
JP5472564B2 (ja) * 2007-11-28 2014-04-16 東芝ライテック株式会社 放電灯点灯装置
CN102316652A (zh) * 2010-07-08 2012-01-11 皇家飞利浦电子股份有限公司 灯驱动器
US8339044B2 (en) 2010-12-28 2012-12-25 General Electric Company Mercury-free ceramic metal halide lamp with improved lumen run-up
US8988900B2 (en) * 2011-06-03 2015-03-24 Texas A&M University System DC capacitor-less power converters
CN102695346A (zh) * 2012-06-12 2012-09-26 江苏立德照明产业有限公司 无极灯电子镇流器
JP2014117048A (ja) * 2012-12-07 2014-06-26 Toshiba Lighting & Technology Corp 直流電源装置および点灯装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04237997A (ja) * 1991-01-22 1992-08-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 放電灯点灯装置
CN1113101A (zh) * 1993-08-05 1995-12-06 莫托罗拉照明公司 带有升压电路的并联谐振镇流器
JP2000133478A (ja) * 1998-10-27 2000-05-12 Koizumi Sangyo Corp 放電灯点灯装置
CN1288651A (zh) * 1998-01-22 2001-03-21 Jbp技术有限公司 用于操作高强度放电灯的电子镇流器的方法和装置
US6384543B2 (en) * 2000-04-06 2002-05-07 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Switching device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3329929B2 (ja) 1994-02-15 2002-09-30 松下電工株式会社 高圧放電灯点灯装置
JPH08102393A (ja) * 1994-09-30 1996-04-16 Matsushita Electric Works Ltd 放電灯点灯装置
JP3487387B2 (ja) * 1995-02-28 2004-01-19 東芝ライテック株式会社 電源装置、放電灯点灯装置および照明装置
JPH08330084A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Matsushita Electric Works Ltd 放電灯点灯装置
JPH1064688A (ja) * 1996-08-22 1998-03-06 Minebea Co Ltd 高輝度放電灯点灯装置
US5932976A (en) * 1997-01-14 1999-08-03 Matsushita Electric Works R&D Laboratory, Inc. Discharge lamp driving
JP2000058284A (ja) 1998-08-04 2000-02-25 Ushio Inc 放電ランプ用安定器
JP2001230092A (ja) * 1999-06-10 2001-08-24 Toshiba Lighting & Technology Corp 高圧放電ランプ点灯装置および照明装置
JP2001093473A (ja) * 1999-09-28 2001-04-06 Toshiba Lighting & Technology Corp 高圧放電ランプ点灯装置、高圧放電ランプ装置および照明装置
US6437515B1 (en) * 2000-01-18 2002-08-20 Matsushita Electric Works, Ltd. Discharge lamp lighting device of high startability with high pulse voltage
JP2001222972A (ja) * 2000-02-09 2001-08-17 Toshiba Lighting & Technology Corp 放電電極用エミッタ、放電ランプ用電極、放電ランプおよび照明装置
JP3994633B2 (ja) * 2000-05-26 2007-10-24 松下電工株式会社 放電灯点灯装置
JP3835534B2 (ja) * 2001-03-02 2006-10-18 東芝ライテック株式会社 高輝度放電灯点灯装置および照明装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04237997A (ja) * 1991-01-22 1992-08-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 放電灯点灯装置
CN1113101A (zh) * 1993-08-05 1995-12-06 莫托罗拉照明公司 带有升压电路的并联谐振镇流器
CN1288651A (zh) * 1998-01-22 2001-03-21 Jbp技术有限公司 用于操作高强度放电灯的电子镇流器的方法和装置
JP2000133478A (ja) * 1998-10-27 2000-05-12 Koizumi Sangyo Corp 放電灯点灯装置
US6384543B2 (en) * 2000-04-06 2002-05-07 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Switching device

Also Published As

Publication number Publication date
DE10324061A1 (de) 2004-01-15
JP4569067B2 (ja) 2010-10-27
US20030222594A1 (en) 2003-12-04
JP2004055512A (ja) 2004-02-19
CN1462168A (zh) 2003-12-17
US6791281B2 (en) 2004-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100428868C (zh) 高压放电灯点灯装置及照明装置
US6975077B2 (en) High intensity discharge lamp ballast apparatus
JP4052039B2 (ja) 高圧放電ランプ点灯装置
JP2006331951A (ja) 高圧放電灯、画像投影装置
US6891336B1 (en) High pressure discharge lamp lighting apparatus and luminaire using thereof
KR100463093B1 (ko) 음극 방전관의 구동 장치 및 방법
CA2068151A1 (en) Starting circuit for an electrodeless high intensity discharge lamp
CN101766060B (zh) 放电灯电子镇流器
JP2010525537A (ja) ガス放電ランプ用のドライブ装置
JP2008524787A (ja) 高輝度放電安定器
JP3925307B2 (ja) 高圧放電ランプ点灯装置及び照明装置
JP4104870B2 (ja) 多灯用インバータユニット
JP3887862B2 (ja) 無電極放電灯点灯装置
JPH0428199A (ja) インバータ照明装置
JP4543646B2 (ja) 高圧放電ランプ点灯装置および照明装置
JP5330768B2 (ja) 無電極放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具
JP3465758B2 (ja) 無電極放電灯点灯装置およびそれを用いた装置
CN1440227A (zh) 可调光高强度气体放电灯电子镇流器
CA2760627A1 (en) Ballast for high pressure discharge lamp
JP4966122B2 (ja) 放電灯点灯装置及び照明器具
KR20020060342A (ko) 고압 방전 램프의 순시 재점등 점화 회로
JPH10106785A (ja) 放電灯点灯装置
KR100860851B1 (ko) 고압방전등 램프 구동회로
Có et al. Microcontrolled Electronic Gear for HID Low Power Metal Halide Lamps
JP2011054533A (ja) 無電極放電灯点灯装置及び照明器具

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081022

Termination date: 20110527