CN1462165A - 放电灯供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有高亮度放电灯的光源装置的供电装置，其可解决在电弧放电转换时灯寿命缩短的问题。为了解决该问题，上述供电装置进行控制，以免流入到上述放电灯内的电流超过规定的电流限制值，其功能是：在上述放电灯转换到电弧放电之前；上述电流限制值是第1限制值，然后把上述电流限制值更改成第2限制值，其结构是：上述第1限制值为上述第2限制值的70％以下，而且，上述放电灯转换到电弧放电后0.2ms(毫秒)以上的期间，使上述电流限制值保持第1限制值。

Description

放电灯供电装置

技术领域

本发明涉及例如作为投影仪等光学装置光源使用的、高压水银放电灯和金属卤化物灯等高亮度放电灯(HID灯)点灯用的放电灯供电装置。

背景技术

液晶投影机和DLP(TM)(德州仪器公司)投影机等光学装置用的光源装置中，把高亮度放电灯及其点灯用的供电装置组合在一起使用。

关于放电灯的驱动有以下两种：一种是放电灯的两个极的电极极性，即一个是阴极，另一个是阳极这种关系不变的DC驱动；另一种是阴极和阳极的关系大体上周期性地交替变化的AC驱动。并且，在AC驱动中，该极性变化的速度，即驱动频率可能在数10赫兹到数兆赫兹很宽的频率下驱动。

关于向上述放电灯供应放电电流用的供电装置的结构，大体来说，用于AC驱动的供电装置是，在DC驱动用的供电装置中的削波电路等镇流电路之后增加了极性反转用的变换电路。

所以，DC驱动也好，AC驱动也说，在这种放电灯启动时，除上述变换电路外，供电装置的作用和放电灯的动作是相同的，所以，以下主要简单说明DC驱动的情况。

供电装置的起动程序的最初是向放电灯施加所谓无负荷开路电压。使发生高电压的启动器工作，在上述放电灯的两极间施加高电压，使放电空间内发生绝缘击穿，由此电荷开始放电。若绝缘击穿成功，则转换到所谓辉光放电。以下利用图13，详细说明辉光放电和电弧放电时的灯电压VL和灯电流IL的关系。

辉光放电，与电弧放电相比，一般，前者放电电压高，电流密度低。这时的灯，在图13中，例如对应于点J00所示的状态。在辉光放电期间，电极尤其阴极的温度充分上升，当达到能放射热电子的温度时，放电状态转移到电弧放电。

在刚转换到电弧放电之后，灯电压例如为10V左右的低电压，所以，若这时欲向灯内投入额定功率，则必须流过过大的电流。因此，通常，如图13的点J02所示，对供电装置电路进行控制使其只能流过比某一定水平的电流控制值ILO小的灯电流。

在刚转换到电弧放电后，较低的灯电压，随灯的温度升高而升高，像箭头Y03那样进行转换，不久，如点J03所示，利用上述电流限制值范围内的灯电流能向灯内施加额定功率。

在此，恒定功率特性曲线Fp0表示灯上所加的功率等于额定功率值的条件，即灯电压VL和灯电流IL的积为一定的条件，对供电装置电路进行控制，以便在灯电流小于上述电流限制值ILO的区域内，灯电压VL和灯电流IL的关系大体上位于该恒定功率特性曲线Fp0上。

当灯的温度进一步升高时，沿着恒定功率特性曲线Fp0如箭头Y04所示进行转换，最终灯电压的上升达到饱和，例如在点J04所示的位置上达到稳定状态。

在此，应当注意的是，上述电流限制值ILO的设定没有多大自由度。当上述电流限制值ILO过大时，构成供电装置的FET等开关元件和二极管等半导体器件、扼流圈等线圈类等大功率元件的发热增大，所以，必须采用更大型的开关元件和二极管、线圈类，或者增大散热片，增大冷却风机，结果，必然是光学装置体积增大，重量增加，成本提高。相反，当上述电流限制值ILO过小时，利用上述点J03所示的电流限制值范围内的灯电流能向灯内加入额定功率之前所需的时间增加，灯达到实用亮度前的待机时间增长。所以，光学装置的成本和尺寸、重量等物质性制约、以及光学装置达到能使用之前的待机时间所造成的实用性的制约，造成上述电流限制值ILO的设定范围有限。

辉光放电的灯电压高，电弧放电的灯电压低，但供电装置的方式无论是哪一种，一般都是对电压高的负荷供电困难；对电压低的负荷供电容易。向灯内供电用的供电装置，例如以图14所示的降压限幅方式为例进行说明。在此情况下，镇流电路Bx′的供电能力，利用开关元件Qx为导通状态的占空因数比来进行控制。当放电灯Ld为辉光放电状态时，由于灯电压高，所以，即使流入到灯内的电流减小，也必须使上述占空因数比为较大的值。另一方面，当放电灯Ld为电弧放电状态时，由于灯电压低，所以即使流入灯内的电流增大，也必须使上述占空因数比为较小的值。

但是，从上述辉光放电向电弧放电的转换，发生得非常紧急。所以，对开关元件Qx的占空因数比进行控制的电路，从占空因数比的大值到小值，必须进行紧急(快速)控制。通常由于产生延迟，所以从辉光放电到电弧放电转换时的灯电压和灯电流的状态的轨迹变成图13所示概念的箭头Y01那样，大都是超过电流限制值ILO的过冲电流流入灯内。

从电路技术上若采用响应速度快的元件，则似乎能够防止这种控制延迟，但实际上在这种开关电路中，只能按照对开关元件Qx进行通断的每个周期的离散的定时来进行能力控制，即使与对开关元件Qx进行通断的周期相比，响应时间缩短，也只是动作不稳定，不能解决问题。

另一方面，通过提高对开关元件Qx进行通断的频率，能在使动作稳定的状态下提高应答速度。但是在灯电流中，开关元件Qx通断所引起的波纹成分的频率越高，越容易产生放电灯Ld的声音共鸣现象，所以，此方法要提高响应速度也有限制。因此，所谓声音共鸣现象是指接收上述波纹成分的灯电流的扰动，在放电灯的放电空间内出现声波的驻波，等离子体振动，从而产生发光闪烁，或者有时放电中断的现象。

上述过冲电流对灯造成损坏，尤其促使阴极材料急剧熔化和蒸发，并且，蒸发的阴极材料附着到灯封装体的内面上，因此，产生灯黑化，使光的透射率降低，结果造成灯寿命缩短。

这种寿命缩短，由于是发生在灯启动时，所以取决于灯的闪烁起动次数。近几年，为了防止地球变暖，要求节约能量，对上述光学装置希望尽量频繁地关灯。但是，上述电弧放电转换时的寿命缩短取决于灯的闪烁起动的次数。所以，从灯寿命的观点来看，尽量避免频繁关灯的使用方法比较有利。但这种用法不符合上述节省能源的要求。

发明的内容

本发明的目的在于解决背景技术所存在的问题，即高亮度放电灯电弧放电转换时灯寿命缩短的问题。

为了解决该问题，本发明1所述的一种供电装置，对相对配置了一对电极的放电灯进行起动，并向上述电极供应放电电流，其特征在于：上述供电装置是控制成，以免流入到上述放电灯内的电流超过规定的电流限制值，在上述放电灯直到转换至电弧放电之前，上述电流限制值是第1限制值，然后把上述电流限制值改变成第2限制值，上述第1限制值为上述第2限制值的70％以下，而且，上述放电灯从转换到电弧放电后0.2ms(毫秒)以上的期间，使上述电流限制值保持第1限制值。本发明2所述的一种供电装置，对相对配置了一对电极的放电灯进行起动，并向上述电极供应放电电流，其特征在于：上述供电装置是控制成，以免流入到上述放电灯内的电流超过规定的电流限制值，在上述放电灯直到转换至电弧放电之前，上述电流限制值是第1限制值，然后把上述电流限制值改变成第2限制值，上述第1限制值为上述第2限制值的70％以下，而且，上述放电灯从转换到电弧放电后徐徐改变上述电流限制值，使上述电流限制值在达到第2限制值的90％以上之前的时间为1ms以上。

作用

图1表示DC驱动方式的放电灯供电装置Ex结构简化的一例。在供电装置Ex中，降压限幅型镇流电路Bx从PFC等DC电源Mx接收电压供应后进行动作。在上述镇流电路Bx中，利用FET等开关元件Qx来对从DC电源Mx来的电流进行通断，通过扼流圈Lx向滤波电容器Cx内充电，该电压加到放电灯Ld上，能使电流流入到放电灯Ld内。

而且，在上述开关元件Qx为导通状态期间，利用通过开关元件Qx的电流，直接向滤波电容器Cx内充电，以及向作为负荷的放电灯Ld内供应电流。同时，以电流的形式在扼流线圈Lx内存储能量，在上述开关元件Qx为导通状态期间，把以电流形式存储在扼流线圈Lx内的能量，通过旁路二极管Dx向滤波电容器Cx内充电、以及向放电灯Ld内供应电流。

在启动器Ui内，通过电阻Ri，用灯电压VL来对电容器Ci充电。当对栅驱动电路Gi进行激活时，由闸流晶体管等构成的开关元件Qi进行导通，于是上述电容器Ci通过变电压器Ki的初级线圈Pi进行放电，在次级线圈Hi内发生高压脉冲。

在启动器Ui的次级线圈Hi内发生的高压，能与镇流电路Bx的输出电压相重叠，施加到电极E1、E2之间，使放电灯Ld开始放电。供电控制电路Fx生成具有占空因数比的栅驱动信号Sg，上述栅驱动信号Sg通过栅驱动电路Gx施加到上述开关元件Qx的栅极端子上，这样来控制从上述DC电源Mx来的电流的通断。

在结构上，上述放电灯Ld的电极E1、E2之间流过的灯电流IL、以及电极E1、E2之间产生的灯电压VL，能利用电流检测装置Ix和电压检测装置Vx来进行检测。另外，上述电流检测装置Ix，是利用分流电阻很容易实现；而上述电压检测装置Vx，是利用分压电阻很容易实现。

从上述电流检测装置Ix来的灯电流信号Si、以及从上述电压检测装置Vx来的灯电压信号Sv，被输入到供电控制电路Fx内，根据这时的放电灯Ld的放电状态不同，也就是说，根据其是非放电状态，还是辉光放电状态(有时还根据其是什么样的辉光放电)，以及是电弧放电状态(有时还根据其是什么样的电弧放电状态)等，对上述栅驱动信号Sg的占空因数比进行反馈方式的控制，以便减小灯电流IL和灯电压VL，或者作为该电流和电压的积的灯功率，与其目标值的差。

以下利用表示本发明人的实验结果的图3、图4，详细说明本发明的效果。图3、图4表示利用不同的供电装置来使相同种类的灯开亮5分钟，关闭5分钟这样的开关周期反复进行约500次的情况下的灯的输出光亮的衰减。

供试灯采用了在由石英玻璃构成的密封体中按照放电空间的容积每1立方毫米封入0.15mg的水银和溴、氩的、额定功率为150W的灯。

当实验时，放电灯Ld的安装相对于由晶体玻璃构成的抛物面镜来说，电极E1、E2之间的电弧区域位于上述抛物面镜的焦点上，灯的输出光量，在离开上述电极E1、E2之间的电弧区域1m的距离处，利用照度计来测量与光束的大体中央部相对应的地点的照度。在图3、图4中，按照以实验初始的照度为100％的标准，用纵轴来表示照度维持率。

根据本发明的权利要求1的发明，利用下述第1实施方式从原理上来说明供电装置Ex的构成，通过采用这样的图7的供电控制电路Fx1，表示出作为上述供电装置Ex的输出的灯电流IL和灯电压VL的关系，即输出电流电压特性，将其作为上述放电灯转换到电弧放电之前，上述电流限制值变成第1限制值IL1这样的图2的点Poa、点Pob、点Poc、点P11、点P1e互相连接起来而构成的特性曲线Fg1。在对上述放电灯向电弧放电的转换进行检测后，利用把上述电流限制值对第1限制值的保持时间τ1，如箭头Y12所示把上述电流限制值变更成为第2限制值，上述第1限制值IL1与上述第2限制值IL2的比值k＝IL1/IL2、以及上述保持时间τ1具有各种不同值的供电装置的情况下的、实验结束时的照度维持率，如图3的测量结果所示。

各测量是2个灯的实验结果的平均值。并且，对上述电流限制值由第2限制值IL2根据在背景技术部分中所述的物质性的制约和实用性的制约而定为3.4A。对此，作比较用的实验，具有在图13中所示的特性曲线Fg0这样的输出电流电压特性的、过去的供电装置的情况下的实验结束时的、照度维持率约为65.5％，在图3中把该实验结果表示为k＝1，τ1＝0ms。

根据该实验结果，在上述比的值k为70％(0.7)以下的情况下，与过去相比，照度维持率得到改善，并且，在上述保持时间τ1为0.2ms以上的情况下，其改善效果很大。所以，可以看出：采用本发明的权利要求1的发明的放电灯供电装置能解决高亮度放电灯的电弧放电转换时灯的寿命缩短的问题。

而且，本发明1的发明效果，上述电弧放电转换时的过冲电流在过去的放电灯中如图13所示的概念性的箭头Y01所示。但在本发明中，过冲电流发生在设置了上述电流限制值较小的第1限制值IL1的状态下。所以，如图2中表示概念性的箭头Y11所示，估计是减小的结果。

并且，根据本发明2的发明，在下述第2实施方式中从原理上来说明供电装置Ex的结构，通过利用这种图9的供电控制电路Ex2，在上述放电灯转换到电弧放电之前，是上述特性曲线Fg1所示的特性，但在检测出上述放电灯向电弧放电的转换之后，如箭头Y12所示把上述电流限制值更改为第2限制值时，徐徐进行更改，在上述电流限制值达到第2限制值的90％以上之前，需要转换时间τ2，在上述比的值k和上述转换时间τ2具有各种不同值的供电装置的情况下，通过与上述权利要求1有关的实验相同的实验，获得了实验结束时的照度维持率，即图4的测量结果。

而且，在该测量结果中，对上述转换时间τ2的值列出了稍有不同的一定范围，其原因是：在上述供电控制电路Fx2中，利用电阻R12来设定上述比的值k，专门用电容器c12来设定上述转换时间τ2，即使把上述电容器c12的静电电容作为一定值，也是在改变上述电阻R12的阻值时，上述电流限制值达到第2限制值的90％以上之前，转换时间在图4所示的有一定差别的范围内进行变化。

从该实验结果中可以看出：在上述比值k为70％(0.7)以下的情况下，与过去相比照度维持率有所改善，并且，在上述转换时间τ2为1ms以上的情况下，其改善效果增大。所以，采用本发明权利要求2的发明的放电灯供电装置，能解决在高亮度放电灯的电弧放电转换时灯寿命缩短的问题。

而且，本发明2的发明效果，上述电弧放电转换时的过冲电流，在过去的放电灯中，如图13中所示的概念性的箭头Y01所示，但在本发明中，过冲电流是在从上述电流限制值较小的第1限制值IL1向电流限制值较大的第2限制值IL2的转换尚未充分进行的状态下发生的。所以如图2中所示的概念性的箭头Y11所示，估计是灯电压减小的结果。

附图的简要说明

图1是表示利用DC驱动方式来简化内部触发方式的本发明的放电灯供电装置的结构的一例的图。

图2是表示本发明的放电灯供电装置的供电装置输出电流电压特性一例的概念图。

图3是表示对本发明的技术方案1的发明的放电灯供电装置的照明维持度进行测量的实验结果的曲线图。

图4是表示对本发明的技术方案2的发明的放电灯供电装置的照明维持度进行测量的实验结果的曲线图。

图5是表示本发明的放电灯供电装置的供电控制电路的结构的一例的图。

图6是表示本发明的放电灯供电装置的降压削波电路动作的图。

图7是表示本发明的放电灯供电装置的第1实施方式的供电控制电路结构的一例的图。

图8是表示本发明的放电灯供电装置的第1实施方式和第2实施方式的输出电流电压特性的一例的概念图。

图9是表示本发明的放电灯供电装置的第2实施方式的供电控制电路结构的一例的图。

图10是表示本发明的放电灯供电装置的第2实施方式的电流限制值的变化的一例的图。

图11是表示本发明的放电灯供电装置的第3实施方式的输出电流电压特性的一例的概念图。

图12是表示本发明的放电灯供电装置的第3实施方式的供电控制电路结构的一例的图。

图13是表示用于实验的比较对照的供电装置的输出电流电压特性的概念图。

图14是表示过去的放电灯供电装置的结构被简化的一例的图。

实施方式

首先，说明按照本发明技术方案1的发明的第1实施方式。图5表示供电控制电路Fx被简化的结构。上述灯电压信号Sv被输入到综合控制部Xpu中的AD变换器Adc内，变换成具有适当位数的数字的灯电压数据Sxv，被输入到微处理器装置Mpu。

在此，微处理器装置Mpu包括cpu和程序存储器、数据存储器、时钟脉冲发生电路、时间计数器、数据信号的输出入用的IO控制器等。

微处理器装置Mpu，根据已参照了上述灯电压数据Sxv的计算、以及与这时的系统状态相对应的条件判断，生成下述削波能力控制电路Ud用的削波能力控制目标数据Sxt。上述削波能力控制目标数据Sxt通过DA变换器Dac而被变换成模拟的削波能力控制目标信号St，通过端子Tt而被输入到削波能力控制电路Ud内。

向削波能力控制电路Ud内通过端子Tv而输入上述灯电压信号Sv；通过端子Ti而输入上述灯电流信号Si。并且，根据灯电压VL而决定的，用于规定允许的灯电流的上限值的灯电流上限信号Sk，由灯电流上限信号发生电路Uc来产生，从端子Tk进行输入。

在上述削波能力控制Ud内，上述削波能力控制目标信号St，通过按需要而设置的放大器或缓冲器Ad1和二极管Dd1，而且，上述灯电流上限信号Sk，通过按需要而设置的放大器或缓冲器Ad2和二极管Dd2，与上拉电阻Rd1的一端相连接，生成削波驱动目标信号Sd2。而且，上述上拉电阻Rd1的另一端，与具有适当电压的参考电压源Vd1相连接。

所以，上述削波驱动目标信号Sd2是与上述削波能力控制目标信号St相对应的信号Sd3，或者与上述灯电流上限信号Sk相对应的信号Sd4中的、选择出的某一不大的信号。

也就是说，上述综合控制部Xpu，例如用上述灯电压数据Sxv来除与额定功率相对应的常数，计算出为达到额定功率所需的灯电流IL值，利用生成与该值相对应的值等某种方法，生成上述削波能力控制目标信号St，即便在其是不适当的情况下，也能在上述削波能力控制电路Ud内，对上述削波驱动目标信号Sd2进行限制，从硬件上使灯电流IL不超过上述灯电流上限信号Sk。

附带说一下，通过上述AD变换器Adc和微处理器装置Mpu进行的控制，由于动作速度慢(或者速度快，但成本提高)，所以，例如在灯的放电状态急剧变化等情况下，由于其动作延迟，可能出现上述削波能力控制目标信号St不适当，所以，在硬件上构成这种电流限制功能，从灯和供电装置保护的观点出发也是有益的。

另一方面，上述灯电流信号Si，通过根据需要而设置的放大器或缓冲器Ad3和二极管Dd3，连接到一端接地Gndx的下拉电阻Rd5的另一端上，生成控制对象信号Sd5。

再有，上述灯电压信号Sv利用比较器Cmv来与具有与上述无负荷开路电压相对应的电压的参考电压源Vd2的电压进行比较，如果上述灯电压信号Sv大于无负荷开路电压，那么晶体管Qd1变成截止或工作状态，使电流从适当的电压源Vd3中通过电阻Rd4和二极管Dd4，流入到上述下拉(プルダゥン)电阻Rd5内，这样能提高上述控制对象信号Sd5的电平。

相反，如果上述灯电压信号Sv小于无负荷开路电压，那么，上述晶体管Qd1变成导通状态，所以，来自上述电压源Vd3的电流被短路，上述控制对象信号Sd5对应于上述灯电流信号Si。

这是因为，由上述下拉电阻Rd5和二极管Dd3、二极管Dd4构成的电路，是由于对应于各二极管的阳极侧的信号Sd6和信号Sd7中的任一不小的一方的电压被选择出的，而在下拉电阻Rd5内产生的。

而且，对于上述比较器Cmv，在其输出端子和非倒相输入端子内插入正反馈电阻(图示从略)等，使比较动作具有滞后现象，这样，能防止在比较输出发生变化时的无用振荡现象。

通过采用这种结构，即使在输出电流几乎停止，上述灯电流信号Si几乎没有的状态下，也能在上述灯电压信号Sv将要大于上述无负荷开路电压时，利用上述控制对象信号Sd5的急剧上升，从硬件上把灯电压VL一直限制在大约无负荷开路电压以下。

上述削波驱动目标信号Sd2由电阻Rd2和电阻Rd3来进行分压，输入到运算放大器Ade的倒相输入端子内。另一方面，上述控制对象信号Sd5输入到上述运算放大器Ade的非倒相输入端子上。并且，上述运算放大器Ade的输出信号Sd1，通过积分电容器Cd1和升速电阻Rd6而反馈到倒相输入端子上，所以，上述运算放大器Ade作为误差积分电路使用，由于对上述削波驱动目标信号Sd2的电阻Rd2和电阻Rd3所产生的分电压与上述控制对象信号Sd5的电压之差进行积分。

连接了为规定时间常数用的电阻Rd0和电容器Cd0的振荡器Osc，发生图6a所示的锯齿波信号Sd0，该锯齿波信号Sd0和上述误差积分电路的输出信号Sd1，由比较器Cmg进行比较。

但是，当比较时，对上述误差积分电路的输出信号Sd施加了偏置电压Vd4的信号Sd8与上述锯齿波信号Sd0进行比较。

在上述锯齿波信号Sd0的电压高于上述信号Sd8电压期间，生成高电平的上述栅驱动信号Sg，通过端子Tg从上述削波能力控制电路Ud进行输出。

如上所述，在结构上，上述信号Sd8是在误差积分电路的输出信号Sd1上施加了偏置，所以，即使上述误差积分电路的输出信号Sd1为零，也能使上述栅驱动信号Sg的占空因数比为小于100％的某一最大值，即最大占空因数Dxmax以下。

在图6a和b中，表示上述误差积分电路的输出信号Sd1以及其中增加了偏值的信号Sd8、上述锯齿波信号Sd0和上述栅驱动信号Sg的关系。

从上述供电控制电路Fx输出的上述栅驱动信号Sg被输入到上述栅驱动电路Gx内，其结果，完成了一种把上述灯电流信号Si和上述灯电压信号Sv反馈到开关元件Qx的动作中的反馈控制系统。

而且，在构成上述图5所示的削波能力控制电路Ud时，可采用德州仪器公司制的TL494等对上述运算放大器Ade和振荡器Osc、比较器Cmg等进行集成的市场销售的集成电路。

在上述图5中，上述供电控制电路Fx内的上述灯电流上限信号发生电路Uc被示为模块，未示出其内部结构。在图7中表示具体示出了结构的灯电流上限信号发生电路Uc1的供电控制电路Fx1被简化的实施方式。

在开始时，来自综合控制部Xpu的控制信号Sa是低电平，因此，晶体管Q12为截止状态。从端子Tf向灯电流上限信号发生电路Uc1内输入灯电压信号Sv，利用比较器来与参考电压源Vd2的电压进行比较，如果上述灯电压信号Sv大于上述参考电压源V12电压，那么，上述比较器Cm11输出高电平信号，所以，通过二极管D11来对电容器C11进行充电，同时，通过电阻R13、电阻R14，使晶体管Q11变成导通状态，因此，具有适当电压值的电压源V11的电压由电阻R11和电阻R12进行分压，从端子Tj输出较低电平的灯电流上限信号Sk。

相反，在上述灯电压信号Sv低于上述参考电压源V12的电压时，上述比较器Cm11输出低电平信号，所以，上述晶体管Q11变成截止或工作状态，上述电压源V11的电压，通过上述电阻R11，作为高电平的灯电流上限信号Sk进行输出。

但是，在此情况下，上述比较器Cm11应当使上述电容器C11进行放电。由于上述二极管D11是反向的，故通过电阻R15进行放电，因此，输出上述较高电平的灯电流上限信号Sk，其延迟量与上述比较器Cm11为低电平时相比，大体上相当于由上述电容器C11的静电电容和上述电阻R15的电阻值的积而计算出的时间常数。也就是说，由上述二极管D11、上述电阻R15、上述电容器C11而构成的部分，作为仅在上述比较器Cm11从高电平转移到低电平时才工作的延迟电路来使用。

所以，图7所示的上述灯电流上限信号发生电路Uc1，把由上述参考电压源参考电压源Vd2的电压所决定的电位VLt1作为界限，在灯电压VL高于该界限电压VLt1的情况下，把灯电流IL限制在上述电流限制值的第1限制值IL1上，在灯电压VL低于该界限电压VLt1的情况下，把灯电流IL限制在上述电流限制值的第2限制值IL2上，为此，对上述电压源V11的电压和电阻R11及电阻R12所产生的分压比加以规定即可，通过适当设定这些关系，即可使上述电流限制值的第1限制值IL2与第2限制值IL1的比值k达到希望的值。

并且，使上述界限电压VLt1低于辉光放电时能产生的灯电压的下限值，高于刚从辉光放电转换到电弧放电后的灯电压的下限值，为了能检测出当上述比较器Cm11为低电平时灯的放电状态为电弧放电，而决定上述参考电压源Vd2的电压即可。

再者，在检测出上述放电灯向电弧放电的转换之后，在把上述电流限制值更改为第2限制值之前保持在第1限制值上的、上述保持时间τ1，其给定的方法是对上述电容器C11的静电电容和上述电阻R15的电阻值加以规定，通过适当设定这些关系，即可使上述保持时间τ1达到希望值。

利用这种镇流电路Bx的结构，选择上述灯电流上限信号Sk作为削波驱动目标信号Sd2，综合控制部Xpu把上述削波能力控制目标信号St设定到充分高，在从辉光放电时和电弧放电刚转换后起，到经过上述保持时间τ1止的期间内的输出电流电压特性，是如上所述，连接图2的点P0a、点P0b、点P0c、点P11、点P1e的特性曲线Fg1所表示的特性。并且，从电弧放电刚转换后起到经过上述保持时间τ1之后止的期间内的输出电流电压特性，是连接图8的点P0a、点P0b、点P0c、点P11、点P12、点P13、点P0e的特性曲线Fg2所表示的特性。

其中，点P12和点P13中的电压大致相同，是由上述界限电压VLt1所规定的值。并且，点P11、点P12中的电流大致相同，是由上述电流限制值的第1限制值IL1所规定的值，另外，点P13和点P0e中的电流大致相同，相当于由上述电流限制值的第2限制值IL2所规定的值。

以下简单地说明具有图7所示的供电控制电路Fx1作为供电控制电路Fx的供电装置Ex，能达到上述图2、图8的特性曲线Fg1、Fg2所示的特性的原因。

一般，降压削波电路是利用输入电压和输出电压的电压差来使输出电流流动的，所以，输出电压越高，输出电流供给能力越小，相反，输出电压越低，输出电流供给能力越大。换言之，输出电流越小，能输出的电压越高；相反，输出电流越大，能输出的电压越低。

上述特性曲线Fg1、Fg2的点P0a，与发生上述无负荷开路电压的状态相对应，从点P0a到点P0b的平坦部分，灯电流IL不流动或者很小，因此，如上所述，由于灯电压信号Sv要大于无负荷开路电压，上述晶体管Qd1变成截止或激活(有源)状态，利用削波能力控制电路Ud的反馈控制功能，使栅驱动信号Sg的占空因数比从上述最大占空因数比Dxmax向下降低，控制灯电压信号Sv不要超过无负荷开路电压。除了从点P0a到点P0b的部分以外，其他部分，灯电压信号Sv低于无负荷开路电压，所以，上述晶体管Qd1处于导通状态。

另一方面，上述特性曲线Fg1、Fg2的从点P0b到点P0d的部分，上述控制对象信号Sd5对应于上述灯电流信号Si。如上所述，上述削波能力控制目标信号St，设定为充分高的值，为此选择上述削波能力控制目标信号St作上述削波驱动目标信号Sd2。并且，如上所述，上述栅驱动信号Sg的占空因数比不能超过上述最大占空因数比Dxmax，所以，上述灯电流信号Si达到由上述削波驱动目标信号Sd2，即上述灯电流上限信号Sk所规定的水平，上述栅驱动信号Sg的占空因数比保持在上述最大占空因数比Dxmax的固定状态。

在上述特性曲线Fg1、Fg2的从点P0b到点P11的部分中，从点P0b到点P0c的像双曲线样的部分，对应于由上述开关元件Qx和上述扼流线圈Lx、上述旁路二极管Dx构成的上述降压削波电路以断续方式(不连续方式)动作的状态。

再者，从点P0c到点P11或点P0d的右向下的比较平坦的部分，对应于上述降压削波电路以连续方式工作的状态。在此，上述所谓降压削波电路的断续方式，是指如图6c所示，根据上述栅驱动信号Sg对开关元件Qx进行通断控制的扼流线圈Lx，存在其电流Icoil大致为0的期间Tn的状态，并且，所谓连续方式，是指如图6d所示，不存在扼流线圈Lx的电流Icoil大致为0的期间Tn状态。

一般，在占空因数比固定，以断续方式工作的降压削波电路中，其输出电压随输出电流的增加而降低。

而且，按照单纯的近似逻辑，占空因数duty cycle比固定，以连续方式工作的降压削波电路的输出电压，不随输出电流而变化，而是保持一定值，即DC电源Mx乘上最大占空因数比Dxmax，在现实的降压削波电路中，输出电压随输出电流的增大而降低，所以，从点P0c到P11的部分是右下降特性。

如上所述，降压削波电路，输出电压越低，输出电流供给能力越大，所以，从点P11起，若灯电压VL进一步下降，则灯电流IL增高，要超过上述电流限制值的第1限制值IL1，所以，与上述灯电流信号Si相对应的上述控制对象信号Sd5，能消除与上述灯电流上限信号Sk相对应的上述削波驱动目标信号Sd2的上述电阻Rd2和电阻Rd3所产生的分压电压的差，因此误差积分电路的输出信号Sd1上升，使上述栅驱动信号Sg的占空因数比下降，这样，使灯电流IL保持在上述电流限制值的第1限制值IL1上。上述特性曲线的Fg1从点P11到点P1e、或者从上述特性曲线的从点P11到点P12的灯电流IL为一定的部分就这样产生。

在上述特性曲线Fg2中，从点P12起，灯电压VL进一步下降，当达到上述界限电压VLt1以下时，如上所述，灯电流IL保持在比上述电流限制值的第1限制值IL1大的上述电流限制值的第2限制值IL2上。上述特性曲线Fg1的从点P13到点P0e的灯电流IL为一定的部分，就这样产生。

以下简单地说明具有上述图7所示的供电控制电路Fx1作为供电控制电路Fx的上述图1所示的本发明的放电灯供电装置的启动前、启动、辉光放电、电弧放电转换、正常状态向电弧放电的收束的各过程、以及实际的控制要点。

当启动该供电装置时，综合控制部Xpu，如前所述，选择上述灯电流上限信号Sk作为上述削波驱动目标信号Sd2，为此把上述削波能力控制目标信号St设定到充分高，使输出电流电压特性达到上述图2所示的特性曲线Fg1的状态。

这时，放电灯Ld熄灭，灯电流IL不流动，所以，形成发生无负荷开路电压的状态，即与点P0a相对应的状态。在此，通过使启动器Ui动作，如上所示在上述电极E1、E2之间加高电压，使绝缘发生破坏，开始辉光放电。

辉光放电期间的系统的状态，上述特性曲线Fg1上的从点P0c到点P11的部分，或者从点P11到点P1e的部分的电压高的区域(通常为150V以上)中的某一点，例如点J10中，暂时停留，当电极的温度充分上升时，放电形态转换到电弧放电。

这样，灯电压变成上述界限电压VLt1以下。在上述保持时间τ1经过之前，特性曲线Fg1上的从点P11到点P1e的部分的、电压低的区域(通常为20V以下)内的、上述电流限制值被限制在第1限制值IL1上的点J11处，继续进行电弧放电。上述保持时间τ1经过后，上述电流限制值被更改为上述第2限制值IL2，所以转换到特性曲线Fg2上的从点P13到点P0e的部分的、上述点J11的电压所大致对应的电压的点J12上。

而且，这样，上述电流限制值被更改成为上述第2限制值IL2之后，灯的放电状态，有时也从电弧放电返回到辉光放电。由于上述图7所示的上述二极管D11的作用，上述电容器C11快速充电，所以，在返回到辉光放电时，上述电流限制值立即返回到上述第1限制值IL1上。

另一方面，如上所述，当灯转换到电弧放电时，灯电压VL急剧下降，所以，通过AD变换器Adc来检测灯电压信号Sv的综合控制部Xpu，能检测出灯电压VL的急剧降低。或者，如上所述，在灯转换到电弧放电后，返回到辉光放电后再转换到电弧放电，或者，对其进行多次重复后转换到电弧放电，为防备这种情况，可以等待适当时间经过后检测灯电压VL的降低，这样能检测出灯已转换到电弧放电。

若已检测出了灯已转换到电弧放电，则由综合控制部Xpu来选择灯电流上限信号Sk作为在此之前的上述削波驱动目标信号Sd2，为此把上述削波能力控制目标信号St设定到足够高，取代这种动作的方法是：大体上定期地检测灯电压VL，用被检测出的灯电压VL来除被设定的目标功率，计算出目标电流，以此作为上述削波能力控制目标信号St，开始重复设定的动作。

如上所述，在电弧放电的初始期间内，灯的温度尚不太高，计算出的目标电流超过上述电流限制值的第2限制值IL2，所以，不能达到目标电流，随着时间经过，灯电压上升，计算出的目标电流达到上述电流限制值的第2限制值IL2以下，能把设定的目标功率送入到灯内。并且，以后，灯的状态，沿恒定功率特性曲线Fp0进行推移，并且，如上所述，灯的状态达到正常状态。

但是，在上述图8中，特性曲线Fg2在点P12附近，位于恒定功率特性曲线Fp0的下面。如上所述，上述削波能力控制电路Ud的削波驱动目标信号Sd2，从上述削波能力控制目标信号St所对应的信号Sd3或者上述灯电流上限信号Sk所对应的信号Sd4中选择某一不大的信号，所以在特性曲线Fg2位于恒定功率特性曲线Fp0下边的条件下，优先于恒定功率特性曲线Fp0，发现了特性曲线Fg2。

为了防止发生这种故障，在检测出了上述灯转换到电弧放电时，由上述综合控制部Xpu把上述控制信号Sa设定为高电平，这样使上述晶体管Q12为导通状态，阻止上述晶体管Q11变成导通状态，结果，在灯电压VL高于上述界限电压VLt1的电弧放电的情况下，能禁止发现灯电流IL被限制在上述电流限制值的第2限制值IL2上的功能。

当然，当不存在上述辉光放电的特性曲线位于电弧放电特性曲线下边的条件时，能省略安装以下功能，即得用上述晶体管Q12来阻止上述晶体管11的动作。

如以上看到的那样，这样设计供电装置，利用上述电路常数的设定方法，能把上述电流限制值的第1限制值IL2与第2限制值IL1的比值k设定到70％以下的希望值上；能把转换到电弧放电后把上述电流限制值更改为第2限制值IL2前的上述第1限制值IL1的上述保持时间τ1设定到0.2ms以上的希望值上。

这样，如在作用部分中所述的那样，具有上述图1、图5、图7所示的结构的本发明的供电装置，能解决当高亮度放电灯的电弧放电转换时，灯的寿命缩短的问题。

以下说明根据本发明权利要求2的第2实施方式。图9表示供电控制电路Fx2的简化结构，其中对上述图5中所示的上述供电控制电路Fx中的灯电流上限信号发生电路Uc，采用了其具体结构已示出的灯电流上限信号发生电路Uc2。

该灯电流上限信号发生电路Uc2，除去了上述图7所示的上述灯电流上限信号发生电路Uc1的上述二极管D11、上述电阻R15、上述电容器C11，与上述晶体管Q11相并联增加了电容器c12。与这些更改无关的部分的动作，和对采用上述灯电流上限信号发生电路Uc1的说明完全相同。

因此，灯转换到电弧放电，上述晶体管Q11变成截止，上述电压源V11的电压由上述电阻R11和上述电阻R12进行分压，该电压作为上述灯电流上限信号Sk进行输出，从该状态起，到转换到上述电压源V11的电压直接作为上述灯电流上限信号Sk进行输出的状态为止，必须利用上述电阻R11和上述电阻R12来对上述电容器c12进行充电，这期间，上述灯电流上限信号Sk徐徐上升。

由于采用这种结构，在上述灯电流上限信号发生电路Uc1中，转换到电弧放电后，使上述电流限制值从上述第1限制值IL1更改为第2限制值IL2为止的上述保持时间τ1被插入。与此相比，在该灯电流上限信号发生电路Uc2中，转换到电弧放电，把上述电流限制值从第1限制值IL1更改成为第2限制值IL2时，要慢慢进行更改，使上述电流限制值达到第2限制值的90％以上之前需要转换时间τ2。

另一方面，上述电流限制值的第2限制值IL2相对于上述电流限制值为第1限制值IL1的比值k，与上述灯电流上限信号发生电路Uc1完全相同，对上述电压源V11的电压、以及上述电阻R11和上述电阻R12所产生的分压比加以规定即可，通过适当设定这些关系，即可使上述k值达到希望值。

并且，上述电容器c12由上述电阻R11和上述电阻R12进行充电的速度，与上述电阻R11和上述电阻R12各自的阻值和以及上述电容器c12的静电容量的积所计算出的时间常数成正比，所以，通过适当设定上述电容器c12的静电容量，即可使上述转换时间τ2达到希望值。

而且，在定义上述转换时间τ2时，设定的不是上述电流限制值达到第2限制值的时间，而是达到上述第2限制值的90％以上之前的时间，当使用上述图9的灯电流上限信号发生电路Uc2时，上述电流限制值的变化情况是取决于时间的函数Ix(t)，该函数，如图10所示，把上述电流限制值的第2限制值IL2作为渐近值，按指数函数进行变化，所以，上述电流限制值达到第2限制值的时间不能准确地进行定义，所以，改为采用达到上述第2限制值的90％的值IL2的时间。

利用这种镇流电路Bx的结构，来选择上述灯电流上限信号Sk作为上述削波驱动目标信号Sd2，为此，综合控制部Xpu把上述削波能力控制目标信号St设定到充分高，辉光放电时的输出电流电压特性，如上所述变成为连接图2的点P0a、点P0b、点P0c、点P011、点P1e的特性曲线Fg1所示的特性。并且，从电弧放电转换，超过上述转换时间τ2，经过充分的时间后的输出电流电压特性，变成为连接图8的点P0a、点P0b、点P0c、点P11、点P12、点P13、点P0e的特性曲线Fg2所示的特性。

如以上看到的那样，这样设计供电装置，利用上述电路常数的设定方法，能把使上述电流限制值的第2限制值IL2与第1限制值IL1的比值k设定为70％以下的希望值；能把转换到电弧放电后上述电流限制值从上述第1限制值IL1达到第2限制值IL2的90％之间的上述转换时间τ2设定为1ms以上的希望值。

这样，如作用部分所述，具有图1、图5、图9所示的结构的本发明的供电装置，能解决高亮度放电灯的电弧放电转换时灯寿命缩短的问题。

以下说明按照本发明权利要求2的发明的第3实施方式。前面对于上述电流限制值的第1限制值IL1和第2限制值IL2，说明了上述图2中的、特性曲线上的从点P11到点P1e的部分和从点P0d到点P0e的部分、或者上述图8中的、特性曲线的从点P11到点P12的部分和从点P13到点P0e的部分等，这些部分的特性曲线与VL轴相平行，也就是说，电流限制值不依存于灯电压的情况。但是，将其适用于该部分的特性曲线不与VL轴相平行，也就是说，电流限制值依存于灯电压的情况下，本发明也能有效地发挥作用。

例如图11所示，电弧放电转换前的输出电流电压特性是连接点P30、点P32的特性曲线Fg31所表示的特性，在电弧放电转换后，输出电流电压特性更改成为连接点P30、点P31、点P33、点P34的特性曲线Fg32所表示的特性，这也是，在电弧放电转换前，按照与点P32相对应的电流值对灯电流进行实质性限制；在电弧放电转换后，按照与点P34相对应的电流值对灯电流进行实质性限制。所以，能把这些电流限制值分别用作上述第1限制值IL1和上述第2限制值IL2。因为上述电弧放电的初始期间的灯电压低，所以当考虑输出电流电压特性时，将其看作是OV，即使灯电流受到上述第1限制值IL1或上述第2限制值IL2的限制，也是实质上没有大的差别。

图12表示供电控制电路Fx3的简化结构，其中，对上述图5所示的供电控制电路Fx中的灯电流上限信号发生电路Uc，采用其具体结构已示出的灯电流上限信号发生电路Uc3。

从端子Tf向上述灯电流上限信号发生电路Uc3输入灯电压信号Sv，利用比较器Cm31来与参考电压源Vd2的电压进行比较，若上述灯电压信号Sv的电压高于上述参考电压源Vd2的电压，则晶体管Q31变成导通状态，所以电阻R35短路，从运算放大器A32的非反相输入端子与地相连接的电阻值是仅由电阻R34产生的较小的值。

相反，上述灯电压信号Sv的电压低于上述参考电压源Vd2的电压的情况下，上述晶体管Q31变成截止或激活状态，所以，电阻R35不短路，从运算放大器A32的非反相输入端子与地相连接的电阻值，是由电阻R34和电阻R35的和所产生的较大的值。

而且，对上述比较器Cm31，把正反馈电阻插入到该输出端子和非反相输入端子上(图示从略)，使比较动作具有滞后，这样能防止比较输出变化时的无用振荡现象。

在上述运算放大器A32的上述非反相输入端子上，通过电阻R33来连接具有适当电压值的参考电压源Vd31。

另一方面，上述灯电压信号Sv通过根据需要而设置的放大器或缓冲器A31，并且通过电阻R31，输入到上述运算放大器A32的反相输入端子上。并且，在上述运算放大器A32的上述反相输入端子上，通过电阻R32来反馈上述运算放大器A32的输出电压，其结果，上述运算放大器A32作为差动放大电路使用。

这时，上述运算放大器A32的输出电压Eo由下式1来表示。

            Eo＝A+B·FEi-C·Ei      (式1)

式中，Ei是上述灯电压信号Sv的电压，A、B、C是正的常数，FEi是Ei函数，当上述晶体管Q31导通时为0；当截止时为1。

但是，上述常数A、B、C的值可以从上述电阻R31、上述电阻R32、上述电阻R33，上述电阻R34、上述电阻R35的电阻值、上述放大器或缓冲器A31的增益、上述参考电压源Vd31的电压值中计算出来。

上述运算放大器A32的输出电压Eo通过电阻R36从端子Tj进行输出，作为上述灯电流上限信号Sk输入到上述削波能力控制电路Ud内。从式1中可以看出：上述灯电流上限信号Sk，在上述晶体管Q21为导通的区域，以及为截止的区域内，灯电压VL越高，按直线性变小。

上述镇流电路Bx的输出电压，即灯电压VL，利用比较器Cmv的作用，使其最终不超过上述无负荷开路电压。所以可以看出：在上述晶体管Q31导通的条件下，当上述灯电压VL达到上述无负荷开路电压以上的适当电压时，上述灯电流上限信号Sk把灯电流IL限制在OA即可。

在此，如果在上述晶体管Q31为导通的条件下，灯电压VL达到上述无负荷开路电压时，上述灯电流上限信号Sk把灯电流IL限制在OA上的情况下，上述图5所示的上述比较器Cmv和上述晶体管Qd1等的灯电压VL不超过上述无负荷开路电压，为此所用的电路部分可以省略。

关于电流限制值的第1限制值IL1和第2限制值IL2的实现，在上述晶体管Q31导通的条件下，当灯电压VL为OV时，上述灯电流上限信号Sk把灯电流IL限制在电流限制值的第1限制值IL1上，并且在上述晶体管Q31截止的条件下，当灯电压VL为OV时，上述灯电流上限信号Sk把灯电流IL限制为电流限制值的第2限制值IL2，按此条件来决定上述式1的常数A、B、C即可。通过适当设定这些关系，即可使上述电流限制值的第2限制值IL2与第1限制值IL1的比值达到规定值。

另一方面，为了使上述比较器Cm31门限值达到上述界限电压VLt1，对上述参考电压源Vd32的电压加以规定即可。由上述比较器Cm31的输出信号进行控制的晶体管Q31上并排地设置了电容器C31，所以，和上述图9所示的上述灯电流上限信号发生电路Uc2中的电容器c12的作用完全一样，灯向电弧放电转换，上述晶体管Q31截止，上述参考电压源V31的电压由上述电阻R34和电阻R35的合成电阻和上述电阻R33进行分压，从这样的状态转换到由上述电阻R34和上述电阻R33分压的状态止，必须用上述电阻R33和电阻R34对上述电容器C31进行充电，其间上述灯电流上限信号Sk徐徐上升。

通过采用这种结构，在上述灯电流上限信号发生电路Uc3中，当转换到电弧放电，把上述电流限制值从上述第1限制值IL1更改为第2限制值IL2时，徐徐进行更改，所以，通过适当设定上述电容器C31的静电电容，即可使上述电流限制值达到第2限制值的90％以上之前的上述转换时间τ2达到希望值。

而且，上述运算放大器A32的输出电压Eo作为上述灯电流上限信号Sk进行输出，所以，必须把来自综合控制部Xpu的控制信号Sa定为低电平，使晶体管Q32为截止状态，利用电阻R27来使晶体管Q33处于截止状态。

当来自综合控制部Xpu的控制信号Sa为高电平时，晶体管Q32为导通状态，并且，通过电阻R38使上述晶体管Q33也变成导通状态，所以，上述灯电流上限信号Sk，不管上述运算放大器A32的输出电压Eo如何，总是被固定在大致与参考电压源V33相等的电压上。并且该电压值，为了大致上与上述电流限制值的第2限制值IL2相对应，要对参考电压源V33的电压加以决定。

通过采用这种镇流电路Bx来选择上述灯电流上限信号Sk作为上述削波chopper驱动目标信号Sd2，为此把上述削波能力控制目标信号St设定到充分高，这时，输出电流电压特性是连接图11的点P30、点P32的特性曲线Fg31所示的特性。并且，从电弧放电转换到超过上述转换时间τ2，经过充分的时间后的输出电流电压特性，是连接点P30、点P31、点P33、点P34的特性曲线Fg32所示的特性。并且，转换到电弧放电的状态，例如假定是点J31，这时如箭头Y32所示徐徐移动，移动到点J32。在此，点P31和点P33中的电压大致相同，是由上述界限电压VLt1所规定的值。

但是，如对上述从图2的点P0b到点P11的部分所说明的那样，上述栅驱动信号Sg的占空因数比为上述最大占空因数比Dxmax的降压削波电路中的以断续方式进行工作的状态的有关特征、以及以连续方式进行工作的状态的有关特征，由于这两种特征而产生的灯电压VL的上限特性Fdw，使得受到特性曲线Fg31、Fg32的电力供给能力的制约。但这没有问题。

在起动该供电装置时，也是由综合控制部Xpu，和上述第1实施方式所述的供电装置的情况一样，选择出上述灯电流上限信号Sk作为上述削波驱动目标信号Sd2，为此，把上述削波能力控制目标信号St设定得充分高，使输出电流电压特性达到图11所示的特性曲线Fg31的状态。

并且，灯转换到电弧放电，已确定变化成特性曲线Fg32时，上述综合控制部Xpu和上述第1实施方式所述的供电装置的情况一样，也可以通过使上述控制信号Sa为高电平，而使上述晶体管Q32为导通状态，然后使上述晶体管Q33为导通状态，使上述灯电流上限信号Sk对应于上述第2限制值IL2。

这样一来，能在向电弧放电的转换被确定后，离开特性曲线Fg32的输出电流电压特性，沿着图11所示的连接点P34和点P3f的恒定电流特性曲线，向恒定功率特性曲线Fp0转移。此法能比沿特性曲线F2a移动更快地达到恒定功率特性曲线Fp0。

这种输出电流电压特性的进一步更改，在不需要迅速达到恒定功率特性曲线Fp0的情况下不需要，但在电弧放电的恒定功率特性曲线Fp0的常用区域(即在启动时和刚起动后的发光较暗的区域除外的作为光源使用的情况下的电弧放电区域)，在特性曲线Fg32一边位于下面的条件存在的情况下是需要的。

如以上看到的那样，这样设计供电装置，利用上述电路常数的设定方法，能把上述电流限制值的第2限制值IL2与第1限制值IL1的比值k设定到70％以下的希望值；能使转换到电弧放电后上述电流限制值从上述第1限制值IL1达到第2限制值IL2的90％的上述转换时间τ2设定到1ms以上的希望值。

通过这样来设计供电装置，如作用的部分内所述的那样，实现图11所示的输出电流电压特性的具有上述图1、图5、图12所述的结构的、作为本发明的供电装置，能解决高亮度放电灯电弧放电转换时灯寿命缩短的问题。

在上述图12的上述灯电流上限信号发生电路Uc3中，说明了通过设置上述电容器C31，基于权利要求2的发明的结构情况，但是，除去上述电容器C31，代之以对上述比较器Cm31的输出设置这样一种延迟电路D1y3，即该延迟电路仅在和上述图7的上述灯电流上限信号发生电路Uc1中的上述二极管D11、上述电阻R15、上述电容器C11相同的、上述比较器Cm31从高电平转换到低电平的情况下才工作，这样，能形成基于权利要求1的发明的结构。

在采用这种镇流电路Bx结构的情况下，选择上述灯电流上限信号Sk作为上述削波驱动目标信号Sd2，为此把上述削波能力控制目标信号St设定得充分高，这时从辉光放电时和电弧放电刚转换后起到经过上述保持时间τ1止的期间内的输出电流电压特性，是连接图11的点P30、点P32的特性曲线Fg31所示的特性。并且，从电弧放电刚转换后到经过了上述保持时间τ1后的期间内的输出电流电压特性，能设定为连接点P30、点P31、点P33、点P34的特性曲线Fg32所示的特性。

在此前的实施方式中，说明了：上述电流限制值的第2限制值IL2与上述第1限制值IL1的比值k的实现、以及转换到电弧放电后把上述电流限制值更改为第2限制值IL2之前的第1限制值IL1的上述保持时间τ1的实现、以及把上述电流限制值从第1限制值IL1更改为第2限制值IL2时，上述电流限制值达到第2限制值的90％以上之前所设定的上述转换时间τ2的实现等，本发明的重要动作，是利用供电控制电路Fx硬件结构来实现的。

因此，利用上述综合控制部Xpu的微处理器单元Mpu通过程序控制而实现的功能，被限定为：对确定向电弧放电转换的检测、这时的控制信号Sa的输出、或者为实现与各个时间的灯电压相对应的规定额定功率所用的灯电流值的计算、通过为其实现所用的上述AD变换器Dac的上述削波驱动目标信号St的设定、以及基本程序的控制等，但是，这些都是为了便于说明本发明的内容，并不是任何实质性的限制。

只要上述综合控制部Xpu的性能允许，也可以改变结构，利用上述综合控制部Xpu来实现上述本发明的重要动作的一部分或全部。例如，能利用综合控制部Xpu来实现上述保持时间τ1，并且，为了实现上述转换时间τ2，充分利用上述综合控制部Xpu，是最佳例之一。

在本发明的第2实施方式中，说明了上述图10所示的指数函数的上述电流限制值随时间的变化Ix(t)。但是也可以对上述综合控制部Xpu所生成的数字数据进行DA变换来实现上述变化，或者，在上述指数函数的变化以外，也可以实现直线性的变化等其他变化方式。在本发明的范围内可设法采用任意实施方式。

例如，如上所述在过去的实施方式中，说明了：由综合控制部Xpu选择上述灯电流上限信号Sk作为上述削波驱动目标信号Sd2，为此把上述削波能力控制目标信号St设定得充分高，在向电弧放电的转换被确定之前依靠上述灯电流上限信号发生电路Uc来对与灯电流有关的上述电流限制值进行控制。但是，也可以这样进行，即由上述综合控制部Xpu在检测出电弧放电转换之后，把上述电流限制值所需的随时间变化Ix(t)，设定为上述削波能力控制目标信号St。

在这种情况下，对图7所示的灯电流上限信号发生电路Uc1尤其适用。在此情况下，上述综合控制部Xpu在检测出电弧放电转换之后，把上述电流限制值随时间的变化Ix(t)作为程序设定为上述削波能力控制目标信号St，在此过程中，即使发生上述向电弧放电的返回，这也是如前所述，由比较器Cm11进行检测，使晶体管Q11即时进入导通状态，结果，上述削波驱动目标信号Sd2选择由上述灯电流上限信号发生电路Uc1所生成的上述灯电流上限信号Sk，所以即使在上述综合控制部Xpu的响应速度慢的情况下也没有问题。

再者，在发生向上述电弧放电再转换的情况下，上述综合控制部Xpu必须对上述电流限制值随时间的变化Ix(t)的再执行用的程序进行复位动作。上述灯电流上限信号发生电路Uc1所具有的上述保持时间τ1，如果设定上述复位动作所需要的时间以上的时间，那么，在上述保持时间τ1之前不管上述削波能力控制目标信号St如何，上述电流限制值都保持在第1限制值IL1上，所以，能准确地进行上述复位动作。

前面对主要用于向放电灯供应放电电流的供电装置的结构，已说明了上述图1所示的向放电灯内加直流电压使其放电的DC驱动方式的供电装置。如上所述，在起动这种放电灯时，供电装置的作用和放电灯的动作，在AC驱动方式中也是一样的，所以例如，在上述镇流电路Bx的后级上设置全桥式换流器而构成的那种在放电灯上加交流电压使其放电的AC驱动方式的供电装置中，也是本发明发挥完全相同的作用。并且，对上述镇流电路Bx方式，说明了降压限幅方式，但是例如即使采用升压限幅方式和反相限幅(升降压限幅)方式的DC-DC变换器等其他方式的镇流电路的装置，也完全一样能发挥本发明的作用。并且，关于起动放电灯的方法，说明了上述图1所示的、把启动器Ui的高电压加在电极E1、E2之间的方式的供电装置。但是，把该电压加到电极E1或电极E2中的某一个上和灯密封体的放电空间包围部外面之间的方式，即所谓外部触发方式的供电装置中，也完全一样能发挥本发明的作用。

本说明书所述的电路结构，为了说明本发明的放电灯供电装置的动作和功能、作用，叙述了必要的最低限度的内容。所以，在实施方式中说明的电路动作的详细事项，例如，信号的极性、具体的电路元件的选择和增加、省略、或者根据元件获得的方便性和经济原因而进行的更改等创意性措施，在实际的装置的设计业务中，以努力工作为前题。

特别是为防止过电压和过电流、过热等破坏因素，对供电装置的FET等开关元件等电路元件进行保护的机构，或者，对随供电装置电路元件的动作而发生的放射噪声和传导噪声的发生次数予以减少并使已发生的噪声不传到外部所用的机构，例如，缓冲电路和非线性电阻、箝位二极管(包括脉冲对脉冲方式)电流控制电路、公用方式或标准方式的杂波过滤扼流线圈、滤波电容器等，以根据需要对实施方式中所述的电路结构的各部分进行追加为前题。

本发明的放电灯供电装置的结构，并非仅限于本说明书的实施方式中所述的电路方式的装置，并且，不仅限定实施方式所述的输出电流电压特性的特性曲线的形状。

再者，例如，上述图5中的上述供电控制电路Fx的上述综合控制部Xpu，对灯电压VL所对应的上述灯电压信号Sv进行AD变换，据此来设定上述削波能力控制目标信号St。关于和灯电流IL相对应的上述灯电流信号Si，也对其进行AD变换，对上述削波能力控制目标信号St进行校正设定，使已得的电流值与目标电流值相一致。这样，对各电路元件参数的误差的影响进行校正的这种高精度化和高功能化，或者相反，例如，废除上述微处理器装置Mpu用更简单的控制电路来代替的这种简单化等的供电装置的结构的多样化的条件下，也能很好地发挥本发明的效果。

发明的效果

符合本发明的放电灯供电装置，能解决高亮度放电灯在电弧放电转换时灯寿命缩短的问题。

Claims (2)

1、一种放电灯供电装置，对相对配置了一对电极的放电灯进行启动，并向上述电极供应放电电流，其特征在于：上述供电装置是控制成，以免流入到上述放电灯内的电流超过规定的电流限制值，在上述放电灯直到转换至电弧放电之前，上述电流限制值是第1限制值，此后把上述电流限制值改变为第2限制值，上述第1限制值为上述第2限制值的70％以下，而且，上述放电灯从转换到电弧放电后0.2ms(毫秒)以上的期间，使上述电流限制值保持第1限制值。

2、一种放电灯供电装置，对相对设置了一对电极的放电灯进行启动，并向上述电极供应放电电流，其特征在于：上述供电装置是控制成，以免流入到上述放电灯内的电流超过规定的电流限制值，在上述放电灯直到转换至电弧放电之前，上述电流限制值是第1限制值，此后把上述电流限制值更改成第2限制值，上述第1限制值为上述第2限制值的70％以下，而且，上述放电灯从转换到电弧放电后徐徐改变上述电流限制值，使上述电流限制值在达到第2限制值的90％以上之前的时间为1ms以上。

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