JP2000012272A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JP2000012272A JP2000012272A JP10178745A JP17874598A JP2000012272A JP 2000012272 A JP2000012272 A JP 2000012272A JP 10178745 A JP10178745 A JP 10178745A JP 17874598 A JP17874598 A JP 17874598A JP 2000012272 A JP2000012272 A JP 2000012272A
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電源回路での熱損失をすることなく、電流電圧
変化の急変に伴う電磁波障害を発生せず、重量も軽量に
でき、かつ、再点灯の動作性に優れた放電灯点灯装置を
提供することを課題とする。 【解決手段】整流器２と、この整流器に接続される半導
体素子を有するスイッチング回路３と、このスイッチン
グ回路に接続される整流回路６、７および平滑回路９を
有する直流電力供給回路４と、前記平滑回路の後段に接
続される放電灯１２および起動器２０とを備え、前記起
動器は、高電圧発生用の平滑コンデンサ２６を備え、前
記平滑コンデンサと前記放電灯の間に、所定電圧以上で
導通するスイッチング素子２７と抵抗２８の直列接続回
路２９を設けると共に、前記放電灯に並列に第２コンデ
ンサ１３を設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。
変化の急変に伴う電磁波障害を発生せず、重量も軽量に
でき、かつ、再点灯の動作性に優れた放電灯点灯装置を
提供することを課題とする。 【解決手段】整流器２と、この整流器に接続される半導
体素子を有するスイッチング回路３と、このスイッチン
グ回路に接続される整流回路６、７および平滑回路９を
有する直流電力供給回路４と、前記平滑回路の後段に接
続される放電灯１２および起動器２０とを備え、前記起
動器は、高電圧発生用の平滑コンデンサ２６を備え、前
記平滑コンデンサと前記放電灯の間に、所定電圧以上で
導通するスイッチング素子２７と抵抗２８の直列接続回
路２９を設けると共に、前記放電灯に並列に第２コンデ
ンサ１３を設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光処理を行う放
電灯の点灯装置に係り、特に、立ち上げ時の動作を適正
に行うことができる放電灯点灯装置に関する。
電灯の点灯装置に係り、特に、立ち上げ時の動作を適正
に行うことができる放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体に電子回路を形成する場
合や、プリント基板に電子回路を形成する場合など光処
理を行う際に使用される直流放電灯は、点灯させてから
安定させるまでの作動を行う点灯装置が様々提案されて
いる。
合や、プリント基板に電子回路を形成する場合など光処
理を行う際に使用される直流放電灯は、点灯させてから
安定させるまでの作動を行う点灯装置が様々提案されて
いる。
【０００３】前記放電灯は、起動する際、封入されてい
る封入ガスの絶縁破壊を起こし、グロー放電を介してア
ーク放電に到達し、そのアーク放電を安定させること
で、放電灯の安定点灯運転を行うことができるものであ
る。前記放電灯の絶縁破壊からアーク放電を持続するま
での電圧電流の状態を図４（ａ）の曲線で示す。
る封入ガスの絶縁破壊を起こし、グロー放電を介してア
ーク放電に到達し、そのアーク放電を安定させること
で、放電灯の安定点灯運転を行うことができるものであ
る。前記放電灯の絶縁破壊からアーク放電を持続するま
での電圧電流の状態を図４（ａ）の曲線で示す。
【０００４】図４（ａ）の矢印（曲線ａ参照）で示す
ように、放電灯に封入される水銀やキセノンなどの封入
ガスは、放電灯の電極に高電圧を印加することにより電
離して導電性ガスとなる（絶縁破壊）。さらに、放電灯
の電極に数百ボルトの電圧を印加し続けると、電離した
導電性ガスの中で電子と原子の衝突によりさらに電離作
用が繰り返され、放電が持続する（矢印））。このと
きの電離現象に係わる電子は、気体の電離の結果、原子
から放出されたものである。この放電が持続する状態を
グロー放電といい、電極間電圧は９０Ｖから１２０Ｖ程
度で電流は、数百ｍＡ以下である。
ように、放電灯に封入される水銀やキセノンなどの封入
ガスは、放電灯の電極に高電圧を印加することにより電
離して導電性ガスとなる（絶縁破壊）。さらに、放電灯
の電極に数百ボルトの電圧を印加し続けると、電離した
導電性ガスの中で電子と原子の衝突によりさらに電離作
用が繰り返され、放電が持続する（矢印））。このと
きの電離現象に係わる電子は、気体の電離の結果、原子
から放出されたものである。この放電が持続する状態を
グロー放電といい、電極間電圧は９０Ｖから１２０Ｖ程
度で電流は、数百ｍＡ以下である。
【０００５】さらに、グロー放電の状態から引き続き気
体に電流を流し続け増加させると、電子衝突により電極
が加熱され、その電極からの熱電子放出が多くなり、さ
らに封入ガスの電離作用が加速され電流が流れやすい状
態となる。この状態をアーク放電（矢印）と呼び電極
間電圧が２０Ｖから６０Ｖであり、数Ａから数百Ａの電
流が容易に流れるようになる。
体に電流を流し続け増加させると、電子衝突により電極
が加熱され、その電極からの熱電子放出が多くなり、さ
らに封入ガスの電離作用が加速され電流が流れやすい状
態となる。この状態をアーク放電（矢印）と呼び電極
間電圧が２０Ｖから６０Ｖであり、数Ａから数百Ａの電
流が容易に流れるようになる。
【０００６】そして、前記放電灯の点灯装置の構成とし
ては、その一つとして、リーケージトランスと呼ばれる
負荷を短絡したときの電流が制限できる構成のトランス
を使用するものがある。また、半導体素子を活用したス
イッチモード点灯装置が使用されることも知られてい
る。さらに、放電灯の封入ガスを絶縁破壊し、グロー放
電およびアーク放電を引き起こすための起動器を使用す
るものなどが存在する。
ては、その一つとして、リーケージトランスと呼ばれる
負荷を短絡したときの電流が制限できる構成のトランス
を使用するものがある。また、半導体素子を活用したス
イッチモード点灯装置が使用されることも知られてい
る。さらに、放電灯の封入ガスを絶縁破壊し、グロー放
電およびアーク放電を引き起こすための起動器を使用す
るものなどが存在する。
【０００７】前記放電灯の起動器は、直流高電圧発生回
路であって、電極間距離が数ｍｍのショートアーク型と
呼ばれる放電灯に良く使用されており、前記放電灯の作
動原理を踏まえて起動器が配置され、放電灯に並列に接
続するように構成されているものが知られている。そし
て、前記起動器は、高電圧がアーク放電を維持するため
の直流主電源回路に流れないようにダイオードが主電源
回路と放電灯の間に接続される構成としている。
路であって、電極間距離が数ｍｍのショートアーク型と
呼ばれる放電灯に良く使用されており、前記放電灯の作
動原理を踏まえて起動器が配置され、放電灯に並列に接
続するように構成されているものが知られている。そし
て、前記起動器は、高電圧がアーク放電を維持するため
の直流主電源回路に流れないようにダイオードが主電源
回路と放電灯の間に接続される構成としている。
【０００８】また、放電灯の起動器は、封入ガスの絶縁
破壊に必要な１０００Ｖ以上の高電圧を発生し、かつ、
アーク放電が始められるだけの電流を供給できるもので
あれば、放電灯用の主電源は、図４（ａ）の曲線ｄで示
すようなアーク放電を維持するに必要な電圧・電流を供
給できれば良い。そのためには起動器の出力電流電圧特
性が図４（ａ）の点線ｂで示すようなものである必要が
ある。
破壊に必要な１０００Ｖ以上の高電圧を発生し、かつ、
アーク放電が始められるだけの電流を供給できるもので
あれば、放電灯用の主電源は、図４（ａ）の曲線ｄで示
すようなアーク放電を維持するに必要な電圧・電流を供
給できれば良い。そのためには起動器の出力電流電圧特
性が図４（ａ）の点線ｂで示すようなものである必要が
ある。
【０００９】しかし、起動器は高電圧を発生させるた
め、昇圧比の大きなトランスを用いるので微小電流しか
供給できない。したがって、一般的には図４（ａ）の二
点鎖線ｃで示すような特性となり、封入ガスの絶縁破壊
は起こせるが、グロー放電状態を維持し、さらにアーク
放電に移行することはできない。この点を解決するため
起動器の高電圧発生のための整流用平滑コンデンサの容
量を大きくして、絶縁破壊した後のグロー放電が始まっ
たときコンデンサに蓄えられた電荷を放電灯に瞬間的に
流し、このときの大電流によってアーク放電状態に移行
するように構成されている。
め、昇圧比の大きなトランスを用いるので微小電流しか
供給できない。したがって、一般的には図４（ａ）の二
点鎖線ｃで示すような特性となり、封入ガスの絶縁破壊
は起こせるが、グロー放電状態を維持し、さらにアーク
放電に移行することはできない。この点を解決するため
起動器の高電圧発生のための整流用平滑コンデンサの容
量を大きくして、絶縁破壊した後のグロー放電が始まっ
たときコンデンサに蓄えられた電荷を放電灯に瞬間的に
流し、このときの大電流によってアーク放電状態に移行
するように構成されている。
【００１０】前記のような工夫を行っても、放電灯が比
較的低い５００Ｖ程度の電圧で絶縁破壊をする場合に
は、平滑コンデンサに充電された電圧は５００Ｖであ
り、この状態から放電灯に供給できる電荷量は１０００
Ｖで絶縁破壊した場合に比べると少なく、エネルギーは
１／４となる。したがって、放電灯が低い電圧で絶縁破
壊する場合にアーク放電に移行できなくなることにな
る。この対策として平滑コンデンサの電圧が１０００Ｖ
などの所定の高電圧になって始めて放電灯に接続される
アレスタなどのスイッチング素子を平滑コンデンサと放
電灯との間に接続する方法も提案されており、この方法
は、ダイアックなど非線形スイッチング素子を使う弛張
発振回路としてよく知られた回路の構成である。
較的低い５００Ｖ程度の電圧で絶縁破壊をする場合に
は、平滑コンデンサに充電された電圧は５００Ｖであ
り、この状態から放電灯に供給できる電荷量は１０００
Ｖで絶縁破壊した場合に比べると少なく、エネルギーは
１／４となる。したがって、放電灯が低い電圧で絶縁破
壊する場合にアーク放電に移行できなくなることにな
る。この対策として平滑コンデンサの電圧が１０００Ｖ
などの所定の高電圧になって始めて放電灯に接続される
アレスタなどのスイッチング素子を平滑コンデンサと放
電灯との間に接続する方法も提案されており、この方法
は、ダイアックなど非線形スイッチング素子を使う弛張
発振回路としてよく知られた回路の構成である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の放電灯
点灯装置では、次のような問題点が存在していた。 弛張発振回路を使用する場合は、前記スイッチング
素子は高電圧で始めて導通するように特性を選定し平滑
コンデンサのエネルギーを瞬間的に放電灯に供給するの
で、放電灯に応用する場合の電流変化・電圧変化は通常
の弛緩発振回路に比べると大変急激なものとなり、その
波形は、図４（ｂ）のように大きく振動する部分が含ま
れてしまう。そのため、周囲に強い電磁波障害を引き起
こし、例えば電源回路の誤動作を引き起こす原因にもな
っていた。
点灯装置では、次のような問題点が存在していた。 弛張発振回路を使用する場合は、前記スイッチング
素子は高電圧で始めて導通するように特性を選定し平滑
コンデンサのエネルギーを瞬間的に放電灯に供給するの
で、放電灯に応用する場合の電流変化・電圧変化は通常
の弛緩発振回路に比べると大変急激なものとなり、その
波形は、図４（ｂ）のように大きく振動する部分が含ま
れてしまう。そのため、周囲に強い電磁波障害を引き起
こし、例えば電源回路の誤動作を引き起こす原因にもな
っていた。
【００１２】 さらに、放電灯に直列にインダクタン
ス素子を挿入して振動電流を緩和させることも行われて
いるが、必要なインダクタンスが比較的大きく、瞬間の
大電流に対して磁気飽和を起こさないためには閉磁気回
路が使用できないので、インダクタンス素子のサイズが
非常に大きく、重量も大きくなる欠点があった。
ス素子を挿入して振動電流を緩和させることも行われて
いるが、必要なインダクタンスが比較的大きく、瞬間の
大電流に対して磁気飽和を起こさないためには閉磁気回
路が使用できないので、インダクタンス素子のサイズが
非常に大きく、重量も大きくなる欠点があった。
【００１３】 そして、放電灯が温度などの影響を受
け低い電圧で絶縁破壊を起こし、グロー放電まで移行で
きないで立ち消えた場合や、また、放電灯の消灯後、再
び点灯させる場合は、放電灯の電極にかかる電圧が一旦
設定電圧になるまで再起動しないため不都合であった。
け低い電圧で絶縁破壊を起こし、グロー放電まで移行で
きないで立ち消えた場合や、また、放電灯の消灯後、再
び点灯させる場合は、放電灯の電極にかかる電圧が一旦
設定電圧になるまで再起動しないため不都合であった。
【００１４】 放電灯の電極に接続された電源は、グ
ロー放電とアーク放電の維持に必要な電圧・電流を供給
できるものであれば、封入ガスの絶縁破壊の後直ちにア
ーク放電状態に移行できる。そして、グロー放電状態を
維持するには、電圧が１００Ｖ以上必要であるが電流は
比較的少なくて済む。一方、アーク放電を維持するため
には、電圧は６０Ｖ程度で良いが電流を１Ａ以上必要と
し、場合によっては１００Ａ以上の電流を流せる電源が
必要になる。したがって、単一の電源回路でグロー放電
とアーク放電を維持できうようにすると、アーク放電状
態の電源回路での熱損失が大きくなり無駄に大きなもの
が必要となった。
ロー放電とアーク放電の維持に必要な電圧・電流を供給
できるものであれば、封入ガスの絶縁破壊の後直ちにア
ーク放電状態に移行できる。そして、グロー放電状態を
維持するには、電圧が１００Ｖ以上必要であるが電流は
比較的少なくて済む。一方、アーク放電を維持するため
には、電圧は６０Ｖ程度で良いが電流を１Ａ以上必要と
し、場合によっては１００Ａ以上の電流を流せる電源が
必要になる。したがって、単一の電源回路でグロー放電
とアーク放電を維持できうようにすると、アーク放電状
態の電源回路での熱損失が大きくなり無駄に大きなもの
が必要となった。
【００１５】この発明は、前述の問題点を解決すべく創
案されたもので、電源回路での熱損失をすることなく、
電流電圧変化の急変に伴う電磁波障害を発生せず、重量
も軽量にでき、かつ、再点灯の動作性に優れた放電灯点
灯装置を提供することを目的とする。
案されたもので、電源回路での熱損失をすることなく、
電流電圧変化の急変に伴う電磁波障害を発生せず、重量
も軽量にでき、かつ、再点灯の動作性に優れた放電灯点
灯装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、この発明は、整流器と、この整流器に接続される半
導体素子を有するスイッチング回路と、このスイッチン
グ回路に接続される整流回路および平滑回路を有する直
流電力供給回路と、前記平滑回路の後段に接続される放
電灯および起動器とを備え、前記起動器は、トランス
と、高電圧発生用の平滑コンデンサとを備え、前記平滑
コンデンサと前記放電灯の間に、所定電圧以上で導通す
るスイッチング素子と抵抗の直列接続回路を設け、か
つ、前記放電灯に並列に第２コンデンサを設けた放電灯
点灯装置の構成とした。
め、この発明は、整流器と、この整流器に接続される半
導体素子を有するスイッチング回路と、このスイッチン
グ回路に接続される整流回路および平滑回路を有する直
流電力供給回路と、前記平滑回路の後段に接続される放
電灯および起動器とを備え、前記起動器は、トランス
と、高電圧発生用の平滑コンデンサとを備え、前記平滑
コンデンサと前記放電灯の間に、所定電圧以上で導通す
るスイッチング素子と抵抗の直列接続回路を設け、か
つ、前記放電灯に並列に第２コンデンサを設けた放電灯
点灯装置の構成とした。
【００１７】また、前記スイッチング素子は、放電灯の
封入ガスが絶縁破壊を起こす条件が整うまで設定した電
圧を、前記放電灯に加算する状態で供給する構成とする
と都合が良い。
封入ガスが絶縁破壊を起こす条件が整うまで設定した電
圧を、前記放電灯に加算する状態で供給する構成とする
と都合が良い。
【００１８】さらに、前記第２コンデンサは、その容量
を前記平滑コンデンサの容量より小さく構成すると都合
が良い。
を前記平滑コンデンサの容量より小さく構成すると都合
が良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る放電灯
点灯装置の全体を示す回路構成図、図２は、放電灯点灯
装置のスイッチング素子の特性の電圧電流の関係を示す
グラフ図、図３（ａ）は、ランプ電流と時間の関係を示
すグラフ図、（ｂ）は、スイッチング素子の起動電圧を
示すグラフ図である。
図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る放電灯
点灯装置の全体を示す回路構成図、図２は、放電灯点灯
装置のスイッチング素子の特性の電圧電流の関係を示す
グラフ図、図３（ａ）は、ランプ電流と時間の関係を示
すグラフ図、（ｂ）は、スイッチング素子の起動電圧を
示すグラフ図である。
【００２０】図１で示すように、放電灯点灯装置Ａは、
商用電源１と、この商用電源１に接続される整流回路２
と、この整流回路２に接続されるスイッチング回路３
と、このスイッチング回路３に接続される直流電力供給
回路４と、この直流電力供給回路４に接続される電流電
圧検出器１０と、この電流電圧検出器１０にダイオード
１１を介して接続される放電灯１２と、この放電灯１２
に並列に接続される第２コンデンサ１３と、前記直流電
力供給回路４に接続される起動器２０と、この起動器２
０と前記放電灯１２の間に直列に設けたスイッチング素
子２７および抵抗２８からなる直列接続回路２９とから
構成されている。
商用電源１と、この商用電源１に接続される整流回路２
と、この整流回路２に接続されるスイッチング回路３
と、このスイッチング回路３に接続される直流電力供給
回路４と、この直流電力供給回路４に接続される電流電
圧検出器１０と、この電流電圧検出器１０にダイオード
１１を介して接続される放電灯１２と、この放電灯１２
に並列に接続される第２コンデンサ１３と、前記直流電
力供給回路４に接続される起動器２０と、この起動器２
０と前記放電灯１２の間に直列に設けたスイッチング素
子２７および抵抗２８からなる直列接続回路２９とから
構成されている。
【００２１】図１で示すように、前記直流電力供給回路
４は、トランス５と、このトランス５の主巻線の２次巻
線に接続される第２の整流回路となるダイオード６、７
と、前記ダイオード６、７の出力側に接続されるチョー
クコイル８と、このチョークコイル８に対して並列に接
続される平滑コンデンサ９（平滑回路）とから構成され
ている。
４は、トランス５と、このトランス５の主巻線の２次巻
線に接続される第２の整流回路となるダイオード６、７
と、前記ダイオード６、７の出力側に接続されるチョー
クコイル８と、このチョークコイル８に対して並列に接
続される平滑コンデンサ９（平滑回路）とから構成され
ている。
【００２２】図１で示すように、前記起動器２０は、抵
抗２１およびダイアック２３を直列に接続すると共に、
これら抵抗２１およびダイアック２３に対して並列に接
続するコンデンサ２２と、前記ダイアック２３の後段側
に設けた高電圧発生用トランス２４と、この高電圧発生
用トランス２４の後段側に接続したダイオード２５と、
このダイオード２５に対して並列に接続した平滑コンデ
ンサ２６とから構成されている。
抗２１およびダイアック２３を直列に接続すると共に、
これら抵抗２１およびダイアック２３に対して並列に接
続するコンデンサ２２と、前記ダイアック２３の後段側
に設けた高電圧発生用トランス２４と、この高電圧発生
用トランス２４の後段側に接続したダイオード２５と、
このダイオード２５に対して並列に接続した平滑コンデ
ンサ２６とから構成されている。
【００２３】一方、図１で示すように、前記起動器２０
と放電灯１２の間で直列に接続される直列接続回路２９
は、放電灯１２側から抵抗２８と、この抵抗２８の後段
側に接続されたスイッチング素子２７とから構成されて
いる。前記スイッチング素子２７は、スパークギャップ
やダイアックなどのトリガー素子が使用されている。前
記スパークギャップを使用する場合は、そのスパークギ
ャップに電極が２個あり、それらの電極に電圧を印加す
ると絶縁状態を越えて一定電圧になると放電開始電圧に
なる。そして、スパークギャップの電極間に放電が始ま
ることで、そのスパークギャプの電極間電圧は数１０ボ
ルトの低い電圧となる。この状態は、スパークギャップ
の電極間が導通したことと同じ状態であり、図２ので
示すように電圧は、低い値となる。
と放電灯１２の間で直列に接続される直列接続回路２９
は、放電灯１２側から抵抗２８と、この抵抗２８の後段
側に接続されたスイッチング素子２７とから構成されて
いる。前記スイッチング素子２７は、スパークギャップ
やダイアックなどのトリガー素子が使用されている。前
記スパークギャップを使用する場合は、そのスパークギ
ャップに電極が２個あり、それらの電極に電圧を印加す
ると絶縁状態を越えて一定電圧になると放電開始電圧に
なる。そして、スパークギャップの電極間に放電が始ま
ることで、そのスパークギャプの電極間電圧は数１０ボ
ルトの低い電圧となる。この状態は、スパークギャップ
の電極間が導通したことと同じ状態であり、図２ので
示すように電圧は、低い値となる。
【００２４】なお、前記トランス２４の巻線比は、大き
くなるように構成されており、前記スイッチング素子２
７の導通開始電圧の２倍以上の電圧が発生できるような
巻線比を持つように構成されている。
くなるように構成されており、前記スイッチング素子２
７の導通開始電圧の２倍以上の電圧が発生できるような
巻線比を持つように構成されている。
【００２５】つぎに、前記放電灯１２の作動手順を説明
する。図１で示すように、電源１（図１参照）が投入さ
れると、整流回路２により電力が直流電力に変換され
る。そして、その直流電力は、スイッチング回路３によ
り高周波電力に変換され、この高周波電力から直流電力
供給回路４側からアーク放電に必要な直流電力を得てい
る。
する。図１で示すように、電源１（図１参照）が投入さ
れると、整流回路２により電力が直流電力に変換され
る。そして、その直流電力は、スイッチング回路３によ
り高周波電力に変換され、この高周波電力から直流電力
供給回路４側からアーク放電に必要な直流電力を得てい
る。
【００２６】一方、起動器２０は、前記ダイオード６、
７からの電力を得て、ダイアック２３などのトリガー素
子を使用した弛張発振回路により高周波スイッチ電力を
発生させ、昇圧比の大きい高電圧発生用トランス２４を
駆動する。そして、前記起動器２０の出力電圧は、スイ
ッチング素子２７および抵抗２８の直列接続回路２９を
経て放電灯１２に供給される。なお、このとき、直流電
力供給回路４には、ダイオード１１が配置されているた
め、起動器２０の高電圧が直流電力供給回路４に印加さ
れないようになっている。
７からの電力を得て、ダイアック２３などのトリガー素
子を使用した弛張発振回路により高周波スイッチ電力を
発生させ、昇圧比の大きい高電圧発生用トランス２４を
駆動する。そして、前記起動器２０の出力電圧は、スイ
ッチング素子２７および抵抗２８の直列接続回路２９を
経て放電灯１２に供給される。なお、このとき、直流電
力供給回路４には、ダイオード１１が配置されているた
め、起動器２０の高電圧が直流電力供給回路４に印加さ
れないようになっている。
【００２７】なお、前記直列接続回路２９が抵抗２８を
備えているため、平滑コンデンサ２６から放電灯１２側
への電流の瞬間の値が抑制され、急激な振動電流が解消
できる。そして、このとき、第２コンデンサ１３は、電
流の流れやすい状態となった（グロー放電、アーク放
電）放電灯１２に並列に接続されているため、放電灯１
２内の封入ガスが絶縁破壊を起こす絶縁破壊現象への影
響は小さいが、急激な電圧変化を抑制することができ
る。
備えているため、平滑コンデンサ２６から放電灯１２側
への電流の瞬間の値が抑制され、急激な振動電流が解消
できる。そして、このとき、第２コンデンサ１３は、電
流の流れやすい状態となった（グロー放電、アーク放
電）放電灯１２に並列に接続されているため、放電灯１
２内の封入ガスが絶縁破壊を起こす絶縁破壊現象への影
響は小さいが、急激な電圧変化を抑制することができ
る。
【００２８】したがって、スイッチング素子２７が導通
した瞬間に平滑コンデンサ２６の電荷が緩やかに放電灯
１２に流れ、放電灯１２のランプ電流は、図３（ａ）で
示すような滑らかな電流を供給することができ、放電を
持続するために望ましい結果が得られる。
した瞬間に平滑コンデンサ２６の電荷が緩やかに放電灯
１２に流れ、放電灯１２のランプ電流は、図３（ａ）で
示すような滑らかな電流を供給することができ、放電を
持続するために望ましい結果が得られる。
【００２９】なお、前記第２コンデンサ１３の容量を、
前記平滑コンデンサ２６の容量に比べて小さくすると、
スイッチング素子２７が導通して放電灯１２に高電圧が
印加されても絶縁破壊を起こさない場合には、第２コン
デンサ１３の電圧は、平滑コンデンサ９の電圧に近い値
に充電される。これは、スイッチング素子２７が導通す
ることで、平滑コンデンサ２６および第２コンデンサ１
３が並列に接続されたことになり、前記スイッチング素
子２７が導通する前に平滑コンデンサ２６に蓄えられて
いた電荷が、平滑コンデンサ２６および第２コンデンサ
１３の両方に分配されることになり、電圧上昇の効果が
迅速に行われる。
前記平滑コンデンサ２６の容量に比べて小さくすると、
スイッチング素子２７が導通して放電灯１２に高電圧が
印加されても絶縁破壊を起こさない場合には、第２コン
デンサ１３の電圧は、平滑コンデンサ９の電圧に近い値
に充電される。これは、スイッチング素子２７が導通す
ることで、平滑コンデンサ２６および第２コンデンサ１
３が並列に接続されたことになり、前記スイッチング素
子２７が導通する前に平滑コンデンサ２６に蓄えられて
いた電荷が、平滑コンデンサ２６および第２コンデンサ
１３の両方に分配されることになり、電圧上昇の効果が
迅速に行われる。
【００３０】そのため、その後再びスイッチング素子２
７が導通するのは、平滑コンデンサ２６から放電灯１２
側を見るとスイッチング素子２７と第２コンデンサ１３
が直列に接続されているので、第２コンデンサ１３の電
圧とスイッチング素子２７の導通開始電圧が加わった電
圧となったときである（図３（ｂ）参照）。
７が導通するのは、平滑コンデンサ２６から放電灯１２
側を見るとスイッチング素子２７と第２コンデンサ１３
が直列に接続されているので、第２コンデンサ１３の電
圧とスイッチング素子２７の導通開始電圧が加わった電
圧となったときである（図３（ｂ）参照）。
【００３１】したがって、最初の電圧よりも高電圧が放
電灯１２に印加されるので、放電灯１２は、容易にその
封入ガスを絶縁破壊するようになり、さらに、アーク放
電に移行しやすくなる。そのため、放電灯１２の封入ガ
スの温度が十分下がらないうちに再点灯させるような場
合に都合が良い。
電灯１２に印加されるので、放電灯１２は、容易にその
封入ガスを絶縁破壊するようになり、さらに、アーク放
電に移行しやすくなる。そのため、放電灯１２の封入ガ
スの温度が十分下がらないうちに再点灯させるような場
合に都合が良い。
【００３２】なお、前記スイッチング素子２７は、半導
体素子であるダイアックを使用する場合は、その放電開
始電圧はブレークオーバー電圧として設定される。そし
て前記ブレークオーバー電圧は、５０Ｖから２５０Ｖ程
度で設定される。
体素子であるダイアックを使用する場合は、その放電開
始電圧はブレークオーバー電圧として設定される。そし
て前記ブレークオーバー電圧は、５０Ｖから２５０Ｖ程
度で設定される。
【００３３】
【発明の効果】この発明は上記したように構成している
ため、以下の優れた効果を奏する。 放電灯点灯装置は、放電灯と起動器の間に、スイッ
チング素子および抵抗からなる直列接続回路を備えてい
るため、放電灯を点灯させる際、電圧電流の急激な変化
が少なくなり、ノイズの発生を制御することができ、放
電開始時の電源回路のノイズによる不安定動作を防ぐこ
とができる。
ため、以下の優れた効果を奏する。 放電灯点灯装置は、放電灯と起動器の間に、スイッ
チング素子および抵抗からなる直列接続回路を備えてい
るため、放電灯を点灯させる際、電圧電流の急激な変化
が少なくなり、ノイズの発生を制御することができ、放
電開始時の電源回路のノイズによる不安定動作を防ぐこ
とができる。
【００３４】 放電灯点灯装置は、起動器が所定電圧
以上で導通するスイッング素子および、抵抗との直列接
続回路を構成し、かつ、その直列接続回路を起動器と放
電灯の間に設ける構成とすることで、起動器は必要なと
きは作動し、起動器の必要が無い状態のときは、確実に
その起動器を停止させることが可能となる。そのため、
放電灯の点灯動作を的確に行うことが可能となる。さら
に、単一の電源回路でもグロー放電およびアーク放電
を、熱損失が最小限に抑えた状態で使用できる。また、
第２コンデンサを放電灯に並列に接続しているため、急
激な電圧変化を吸収することができる。
以上で導通するスイッング素子および、抵抗との直列接
続回路を構成し、かつ、その直列接続回路を起動器と放
電灯の間に設ける構成とすることで、起動器は必要なと
きは作動し、起動器の必要が無い状態のときは、確実に
その起動器を停止させることが可能となる。そのため、
放電灯の点灯動作を的確に行うことが可能となる。さら
に、単一の電源回路でもグロー放電およびアーク放電
を、熱損失が最小限に抑えた状態で使用できる。また、
第２コンデンサを放電灯に並列に接続しているため、急
激な電圧変化を吸収することができる。
【００３５】 放電灯点灯装置は、第２のコンデンサ
が放電灯に並列に接続されているため、グロー放電から
アーク放電を行うときに、主電源回路側より高い電圧を
放電灯に供給できると共に、不必要に大きな電流を放電
灯に供給することがなく、放電灯の電極の使用寿命を長
らえることができる。
が放電灯に並列に接続されているため、グロー放電から
アーク放電を行うときに、主電源回路側より高い電圧を
放電灯に供給できると共に、不必要に大きな電流を放電
灯に供給することがなく、放電灯の電極の使用寿命を長
らえることができる。
【００３６】 放電灯点灯装置は、放電灯を再点灯さ
せる場合、放電灯の封入ガスの温度が十分下がらないう
ちであっても、直列接続回路を備えているため、その直
列接続回路のスイッチング素子が放電灯に設定した電圧
を加算した状態で供給することで放電灯の再点灯動作が
速く都合が良い。
せる場合、放電灯の封入ガスの温度が十分下がらないう
ちであっても、直列接続回路を備えているため、その直
列接続回路のスイッチング素子が放電灯に設定した電圧
を加算した状態で供給することで放電灯の再点灯動作が
速く都合が良い。
【００３７】 放電灯点灯装置は、構成が簡素化され
て放電灯を適切に点灯できるため、装置の構成もコンパ
クトで重量も軽量化することが可能となる。
て放電灯を適切に点灯できるため、装置の構成もコンパ
クトで重量も軽量化することが可能となる。
【００３８】 放電灯点灯装置は、放電灯に並列に接
続した第２コンデンサの容量を、起動器の平滑コンデン
サの容量より小さくしているため、放電灯に高電圧が印
加されても放電灯の封入ガスが絶縁破壊を起こさない場
合、第２コンデンサの電圧は平滑コンデンサの電圧値に
近く充電される。そのため、平滑コンデンサの電圧が第
２コンデンサの電圧にスイッチング素子の放電開始電圧
が加算された電圧になってから再度スイッチング素子が
導通する。したがって、第２コンデンサの電圧はスイッ
チング素子の放電開始電圧よりも高い電圧が放電灯に印
加されるため、放電灯はその封入ガスが容易に絶縁破壊
を起こすことにり、再点灯が容易に行うことができる。
続した第２コンデンサの容量を、起動器の平滑コンデン
サの容量より小さくしているため、放電灯に高電圧が印
加されても放電灯の封入ガスが絶縁破壊を起こさない場
合、第２コンデンサの電圧は平滑コンデンサの電圧値に
近く充電される。そのため、平滑コンデンサの電圧が第
２コンデンサの電圧にスイッチング素子の放電開始電圧
が加算された電圧になってから再度スイッチング素子が
導通する。したがって、第２コンデンサの電圧はスイッ
チング素子の放電開始電圧よりも高い電圧が放電灯に印
加されるため、放電灯はその封入ガスが容易に絶縁破壊
を起こすことにり、再点灯が容易に行うことができる。
【００３９】 放電灯点灯装置は、起動器と放電灯の
間に設けたスイッチング素子を設け、そのスイッチング
素子が加算的に高電圧を放電灯に供給するため、放電開
始電圧よりも高い電圧を放電灯に負荷し放電灯の封入ガ
スを確実に絶縁破壊することが可能となる。
間に設けたスイッチング素子を設け、そのスイッチング
素子が加算的に高電圧を放電灯に供給するため、放電開
始電圧よりも高い電圧を放電灯に負荷し放電灯の封入ガ
スを確実に絶縁破壊することが可能となる。
【図１】この発明の放電灯点灯装置の全体を示す回路構
成図である。
成図である。
【図２】この発明の放電灯点灯装置のスイッチング素子
の特性の電圧電流の関係を示すグラフ図である。
の特性の電圧電流の関係を示すグラフ図である。
【図３】（ａ）は、この発明のランプ電流と時間の関係
を示すグラフ図、（ｂ）は、スイッチング素子の起動電
圧を示すグラフ図である。
を示すグラフ図、（ｂ）は、スイッチング素子の起動電
圧を示すグラフ図である。
【図４】従来の放電灯の点灯開始時における電流電圧の
関係を示すグラフ図である。
関係を示すグラフ図である。
１ 商用電源 ２ 整流回路 ３ スイッチング回路 ４ 直流電力供給回路 ５ トランス ６ ダイオード（整流回路） ７ ダイオード（整流回路） ８ チョークコイル ９ 平滑コンデンサ（平滑回路） １０ 電流電圧検出器 １１ ダイオード １２ 放電灯 １３ コンデンサ １４ 電力制御回路 １５ ドライバー回路 ２０ 起動器 ２１ 抵抗 ２２ コンデンサ ２３ ダイアック ２４ トランス ２５ ダイオード ２６ 平滑コンデンサ ２７ スイッチング素子 ２８ 抵抗
Claims (3)
- 【請求項１】整流器と、この整流器に接続される半導体
素子を有するスイッチング回路と、このスイッチング回
路に接続される整流回路および平滑回路とを備える直流
電力供給回路と、前記平滑回路の後段に接続される放電
灯および起動器とを備え、 前記起動器は、トランスおよび高電圧発生用の平滑コン
デンサとを備え、前記平滑コンデンサと前記放電灯の間
に、所定電圧以上で導通するスイッチング素子と抵抗の
直列接続回路を設け、かつ、前記放電灯に並列に第２コ
ンデンサを設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項２】前記スイッチング素子は、放電灯の封入ガ
スが絶縁破壊を起こす条件が整うまで設定した電圧を、
前記放電灯に加算した状態で供給することを特徴とする
請求項１に記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項３】前記第２コンデンサは、その容量を前記平
滑コンデンサの容量より小さく構成したことを特徴とす
る請求項１に記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17874598A JP3438129B2 (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | 放電灯点灯装置 |
| EP99304232A EP0967843B1 (en) | 1998-06-25 | 1999-06-01 | Device for lighting discharge lamp |
| DE69930897T DE69930897T2 (de) | 1998-06-25 | 1999-06-01 | Anordnung zum Betreiben einer Entladungslampe |
| US09/344,364 US6114815A (en) | 1998-06-25 | 1999-06-25 | Device and process for lighting discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17874598A JP3438129B2 (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000012272A true JP2000012272A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3438129B2 JP3438129B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=16053852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17874598A Expired - Fee Related JP3438129B2 (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3438129B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008536275A (ja) * | 2005-04-14 | 2008-09-04 | パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 高圧放電ランプの作動又は点灯用の装置、ランプベース、及び、そのような装置を備えたライティングシステム、並びに、高圧放電ランプの作動用の方法 |
| JP2008537289A (ja) * | 2005-04-14 | 2008-09-11 | パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング | スパークギャップを有する点弧補助電極点弧装置 |
-
1998
- 1998-06-25 JP JP17874598A patent/JP3438129B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008536275A (ja) * | 2005-04-14 | 2008-09-04 | パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 高圧放電ランプの作動又は点灯用の装置、ランプベース、及び、そのような装置を備えたライティングシステム、並びに、高圧放電ランプの作動用の方法 |
| JP2008537289A (ja) * | 2005-04-14 | 2008-09-11 | パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング | スパークギャップを有する点弧補助電極点弧装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3438129B2 (ja) | 2003-08-18 |
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