JP2000208284A - Start-up device for discharge lamp - Google Patents
Start-up device for discharge lampInfo
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、特にHIDランプ
(High Intensity Discharge
Lamp)の起動に適した放電ランプの起動装置に関
するものである。The present invention relates to an HID lamp (High Intensity Discharge).
The present invention relates to a discharge lamp starting device suitable for starting Lamp).
【0002】[0002]
【従来の技術】図3はこの種の従来の放電ランプの起動
装置の構成を示す回路図である。同図において、1a,
1bはDC400Vの入力端子、2はコンデンサC1の
充電回路で、抵抗R1,R2とダイオードD1の直列回
路から構成されている。3はコンデンサC1の放電回路
で、スイッチ素子であるサイリスタ(SCR)Q1及び
このサイリスタQ1のゲートにトリガ信号を与えるトリ
ガ回路4と高圧トランスT1の一次巻線N1から構成さ
れている。またトリガ回路4は、トリガ素子であるサイ
リスタQ2と抵抗R3及びR4から構成されている。5
は高圧トランスT1の二次巻線N2と接続された負荷の
バルブ(HIDランプ)である。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional discharge lamp starting device of this type. In the figure, 1a,
1b is an input terminal of 400V DC, and 2 is a charging circuit of the capacitor C1, which is composed of a series circuit of resistors R1 and R2 and a diode D1. Reference numeral 3 denotes a discharge circuit of the capacitor C1, which includes a thyristor (SCR) Q1 as a switch element, a trigger circuit 4 for applying a trigger signal to the gate of the thyristor Q1, and a primary winding N1 of the high-voltage transformer T1. The trigger circuit 4 includes a thyristor Q2 as a trigger element and resistors R3 and R4. 5
Is a load bulb (HID lamp) connected to the secondary winding N2 of the high-voltage transformer T1.
【0003】上記構成の起動回路において、充電回路2
は抵抗R1,R2を通してコンデンサC1に電荷を充電
する。このコンデンサC1に蓄えられた電荷は、トリガ
回路4がサイリスタQ1のゲートにトリガ電流を与えて
サイリスタQ1がオン(ON)したときに高圧トランス
T1の一次巻線N1に放電電流として流れ込む。このと
き、高圧トランスT1の二次巻線N2には、一次巻線N
1に流れ込んだ電流により昇圧された高電圧が発生し、
この高電圧が負荷のバルブ5に出力され、バルブ5が点
灯を開始する。In the starting circuit having the above-described configuration, the charging circuit 2
Charges the capacitor C1 through the resistors R1 and R2. The charge stored in the capacitor C1 flows as a discharge current into the primary winding N1 of the high-voltage transformer T1 when the trigger circuit 4 applies a trigger current to the gate of the thyristor Q1 and the thyristor Q1 is turned on. At this time, the primary winding N2 is connected to the secondary winding N2 of the high-voltage transformer T1.
The high voltage generated by the current flowing into 1 is generated,
This high voltage is output to the bulb 5 of the load, and the bulb 5 starts lighting.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に構成された従来の起動装置にあっては、高圧トランス
に急峻なパルス電流を供給する必要があるが、そのパル
ス電流としてコンデンサの放電電流を与えるためのスイ
ッチ素子であるサイリスタに流れる電流の立ち上がりに
許容値があり、大きな立ち上がり電流が得られないとい
う問題点があった。In the conventional starting device constructed as described above, it is necessary to supply a steep pulse current to the high-voltage transformer. There is a problem that there is an allowable value for the rise of the current flowing through the thyristor, which is a switch element for providing the rise, and a large rise current cannot be obtained.
【0005】また大きな立ち上がり電流を得るには容量
の大きな素子が必要となり、サイズが大きく高価なもの
になってしまうという問題点があった。[0005] Further, in order to obtain a large rising current, an element having a large capacity is required, and there is a problem that the size is large and the cost is high.
【0006】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、容量の小さな素子で大きな立ち上がり
電流を得ることができ、小型で安価な放電ランプの起動
装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a small and inexpensive starting device for a discharge lamp which can obtain a large rising current with a small-capacity element. The purpose is.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る放電ランプ
の起動装置は、次のように構成したものである。A starting apparatus for a discharge lamp according to the present invention is constructed as follows.
【0008】(1)放電ランプ起動用の高電圧を発生す
るトランスと、該トランスにコンデンサの放電電流を供
給するためのスイッチ素子と、前記コンデンサを充電す
る充電回路とを有し、飽和型のチョークコイルと非飽和
型のチョークコイルを並列に接続した並列回路を前記ス
イッチ素子と直列に接続した。(1) A saturable type having a transformer for generating a high voltage for starting a discharge lamp, a switch element for supplying a discharge current of a capacitor to the transformer, and a charging circuit for charging the capacitor. A parallel circuit in which a choke coil and an unsaturated choke coil were connected in parallel was connected in series with the switch element.
【0009】(2)上記(1)の構成において、並列回
路はコンデンサと充電回路の間に介装した。(2) In the above configuration (1), the parallel circuit is interposed between the capacitor and the charging circuit.
【0010】(3)上記(1)または(2)の構成にお
いて、スイッチ回路はサイリスタとした。(3) In the above configuration (1) or (2), the switch circuit is a thyristor.
【0011】(4)上記(1)ないし(3)何れかの構
成において、飽和型のチョークコイルのコア材はアモル
ファスとし、非飽和型のチョークコイルのコア材はフェ
ライトとした。(4) In any one of the above constitutions (1) to (3), the core material of the saturated choke coil is amorphous, and the core material of the unsaturated choke coil is ferrite.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施例の構成を示
す回路図であり、図3と同一符号は同一構成要素を示し
ている。FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. The same reference numerals as in FIG. 3 denote the same components.
【0013】本実施例の起動回路は図3の回路と同様、
入力端子1a,1bから入力されたDC400Vを用い
てコンデンサC1を充電するための充電回路2と、バル
ブ(放電ランプ)起動用の高電圧を発生する高圧トラン
スT1の一次巻線N1にコンデンサC1の放電電流を供
給するためのサイリスタ(スイッチ素子)Q1を有した
放電回路3と、そのサイリスタQ1にトリガ信号を与え
るトリガ回路4を備えるとともに、飽和型のチョークコ
イルL1と非飽和型のチョークコイルL2を並列に接続
した並列回路がサイリスタQ1に流れる電流iのdi/
dtの補償回路6としてサイリスタQ1と直列に且つコ
ンデンサC1と充電回路2の間に接続されている。そし
て、高圧トランスT1の二次巻線N2と直列に接続され
たバルブ(HIDランプ)5に高電圧パルスが流れるこ
とにより、バルブ5が点灯を開始するようになってい
る。The starting circuit of this embodiment is similar to the circuit of FIG.
A charging circuit 2 for charging the capacitor C1 using 400V DC input from the input terminals 1a and 1b, and a capacitor C1 connected to a primary winding N1 of a high-voltage transformer T1 for generating a high voltage for starting a bulb (discharge lamp). A discharge circuit 3 having a thyristor (switch element) Q1 for supplying a discharge current, a trigger circuit 4 for providing a trigger signal to the thyristor Q1, and a saturated choke coil L1 and a non-saturated choke coil L2 are provided. Are connected in parallel to each other by di /
The dt compensation circuit 6 is connected in series with the thyristor Q1 and between the capacitor C1 and the charging circuit 2. Then, when a high-voltage pulse flows through a bulb (HID lamp) 5 connected in series with the secondary winding N2 of the high-voltage transformer T1, the bulb 5 starts lighting.
【0014】上記充電回路2は抵抗R1,R2とダイオ
ードD1の直列回路から成り、放電回路3はトリガ回路
4及び補償回路6と高圧トランスT1の一次巻線から構
成され、トリガ回路4はサイリスタQ2と抵抗R3,R
4から構成され、また補償回路6は上記の各チョークコ
イルL1,L2とダイオードD2から構成されている。The charging circuit 2 comprises a series circuit of resistors R1 and R2 and a diode D1, the discharging circuit 3 comprises a trigger circuit 4, a compensating circuit 6 and a primary winding of a high voltage transformer T1, and the trigger circuit 4 comprises a thyristor Q2. And resistors R3 and R
4 and the compensating circuit 6 is composed of the choke coils L1 and L2 and the diode D2.
【0015】また、補償回路6の飽和型のチョークコイ
ルL1のコア材としてはアモルファスが適しており、非
飽和型のチョークコイルL2のコア材としてはフェライ
トが適している。したがって、本実施例ではこれらのコ
ア材を使用している。Amorphous material is suitable for the core of the saturated choke coil L1 of the compensation circuit 6, and ferrite is suitable for the core of the unsaturated choke coil L2. Therefore, in the present embodiment, these core materials are used.
【0016】上記の回路で負荷のバルブ5として用いら
れるHIDランプは、起動時に電極間に高電圧印加を行
い、内部の封入ガスを励起状態に移行させ、その後のア
ーク放電により発光させるものである。その際の初期の
高電圧印加を行う回路が通常起動回路と呼ばれ、またH
IDバルブの適正な運転を維持管理する電子装置がバラ
スト(ballast)と呼ばれている。そして、図1
の回路はそのバラスト内で初期の高電圧出力を行う起動
回路として構成されている。The HID lamp used as the load bulb 5 in the above-described circuit applies a high voltage between the electrodes at the time of startup, shifts the enclosed gas to an excited state, and emits light by the subsequent arc discharge. . A circuit for applying an initial high voltage at that time is called a normal start-up circuit.
An electronic device that maintains the proper operation of the ID valve is called a ballast. And FIG.
Is configured as a start-up circuit that performs an initial high-voltage output in the ballast.
【0017】HIDバラストの起動時の高電圧発生方式
としては、スパークギャップ方式とサイリスタ方式が主
流であるが、何れの方式でも急峻な立ち上がりを持つパ
ルス電流を高圧発生用のトランスに供給する必要があ
る。そしてサイリスタ方式の場合は、スパークギャップ
方式とは異なり、サイリスタに流れる電流の立ち上が
り、つまりdi/dtは素子の側からの要求で過大な値
とすることはできないが、通電を開始してから一定時間
経過後であれば、相当大きなdi/dtにも耐えること
ができる。The spark gap method and the thyristor method are mainly used as the high voltage generation method at the time of starting the HID ballast. In either method, it is necessary to supply a pulse current having a steep rise to a transformer for generating a high voltage. is there. In the case of the thyristor system, unlike the spark gap system, the rise of the current flowing through the thyristor, that is, di / dt cannot be an excessive value due to a request from the element side, but is constant after the energization is started. After a lapse of time, it can withstand a considerably large di / dt.
【0018】これは、di/dtの許容値がサイリスタ
のチップ内の通電可能な有効面積に依存するためであ
り、その有効面積の広がりはゲート広がり時間として知
られているサイリスタの特性である。本実施例はこの点
を考慮した回路となっており、di/dtの補償回路6
が立ち上がり遅延回路として機能する。This is because the allowable value of di / dt depends on the effective area of the thyristor chip in which current can flow, and the spread of the effective area is a characteristic of the thyristor known as the gate spreading time. The present embodiment is a circuit taking this point into consideration, and the di / dt compensation circuit 6
Function as a rise delay circuit.
【0019】すなわち、補償回路6の一方のチョークコ
イルL1は、角形比の優れたアモルファスを閉磁路に形
成したアモルファスコアに巻線を施した飽和型のチョー
クコイルであるので、初期透磁率が極めて高く、コアが
磁気飽和するまでは高いインダクタンス値を有してい
る。しかし、電圧の印加時間が定められた量(電圧と時
間の積)を越えると、チョークコイルとしての作用が失
われ、単なる導体に変貌する。That is, one of the choke coils L1 of the compensating circuit 6 is a saturated type choke coil in which an amorphous core having an excellent squareness ratio is formed in a closed magnetic circuit and is wound on an amorphous core. It has a high inductance value until the core is magnetically saturated. However, if the voltage application time exceeds a predetermined amount (the product of the voltage and the time), the action as a choke coil is lost, and the voltage changes to a mere conductor.
【0020】また、もう一方のチョークコイルL2は、
棒状のフェライトコアに巻線を施した非飽和型のチョー
クコイルであるので、上記のアモルファス形のチョーク
コイルに比べてインダクタンス値は小さいが、磁気飽和
しにくい性質を有している。The other choke coil L2 is
Since this is a non-saturated choke coil in which a rod-shaped ferrite core is wound, it has a smaller inductance value than the above-mentioned amorphous choke coil, but has the property of being less likely to be magnetically saturated.
【0021】そして、これらのチョークコイルL1とL
2を並列に接続した補償回路6を通過する電流iの値
は、図2に示すようにある一定時間τを境にして異なる
傾向を有する。すなわち、時間τ以前ではチョークコイ
ルL1に比較してチョークコイルL2のインダクタンス
値は小さいので、補償回路6を通過する電流の値はチョ
ークコイルL2の特性のみに支配される。しかし、時間
τを過ぎるとチョークコイルL1は磁気的に飽和するた
め、通過する電流は補償回路6がショートした状態での
回路動作として振る舞う。The choke coils L1 and L
As shown in FIG. 2, the value of the current i passing through the compensating circuit 6 connected in parallel has a different tendency at a certain time τ as a boundary. That is, before the time τ, the inductance value of the choke coil L2 is smaller than that of the choke coil L1, so that the value of the current passing through the compensation circuit 6 is governed only by the characteristics of the choke coil L2. However, after time τ, the choke coil L1 is magnetically saturated, and the passing current behaves as a circuit operation in a state where the compensation circuit 6 is short-circuited.
【0022】このように、チョークコイルL1が磁気飽
和しているときの本実施例の起動回路の動作は、コンデ
ンサC1の容量と、トランスT1の一次巻線N1のイン
ダクタンスと、サイリスタQ1の抵抗分及びトランスT
1の一次回路の抵抗分を含む抵抗成分とのLCR直列共
振回路の動作そのものとなる。As described above, when the choke coil L1 is magnetically saturated, the operation of the starting circuit according to the present embodiment includes the capacity of the capacitor C1, the inductance of the primary winding N1 of the transformer T1, and the resistance of the thyristor Q1. And transformer T
This is the operation itself of the LCR series resonance circuit with the resistance component including the resistance of one primary circuit.
【0023】そして、補償回路6の存在により、サイリ
スタQ1に流れる電流の波形は該回路6がない場合と比
較して立ち上がりの鋭い時間帯が後方に遅延され、サイ
リスタQ1のdi/dt耐量が十分な許容量を確保した
頃に立ち上がりの鋭い部分を通過させることができる。Due to the presence of the compensation circuit 6, the waveform of the current flowing through the thyristor Q1 is delayed backward in the time zone of sharp rise as compared with the case without the circuit 6, and the thyristor Q1 has a sufficient di / dt withstand capability. When a sufficient allowance is secured, a portion with a sharp rise can be passed.
【0024】したがって、容量の小さなサイリスタQ1
で大きな立ち上がり電流を得ることができ、小型で安価
な車載用に適したHIDランプの起動装置を得ることが
できる。Therefore, the thyristor Q1 having a small capacity
Thus, a large starting current can be obtained, and a small and inexpensive starting device for an HID lamp suitable for in-vehicle use can be obtained.
【0025】また、充電回路2を本実施例のように補償
回路6の後段に配置することで、放電時と逆向きの回路
電流を流せることができ、これにより補償回路6に使用
するチョークコイルL1,L2の逆励磁が確保され、補
償回路6の動作が確実なものとなる。Further, by arranging the charging circuit 2 at a stage subsequent to the compensating circuit 6 as in the present embodiment, a circuit current in a direction opposite to that at the time of discharging can flow. Reverse excitation of L1 and L2 is ensured, and the operation of the compensation circuit 6 is assured.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、容量の
小さな素子で大きな立ち上がりの起動電流を得ることが
でき、小型で安価な放電ランプの起動装置を実現するこ
とができる。As described above, according to the present invention, a large starting current can be obtained with an element having a small capacity, and a small and inexpensive starting device for a discharge lamp can be realized.
【図1】 本発明の実施例を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】 補償回路に流れる電流を示す図FIG. 2 is a diagram showing a current flowing through a compensation circuit.
【図3】 従来例を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example.
2 充電回路 3 放電回路 4 トリガ回路 5 バルブ(放電ランプ) 6 補償回路(並列回路) C1 コンデンサ L1 チョークコイル L2 チョークコイル T1 高圧トランス Q1 サイリスタ(スイッチ素子) 2 charging circuit 3 discharge circuit 4 trigger circuit 5 bulb (discharge lamp) 6 compensation circuit (parallel circuit) C1 capacitor L1 choke coil L2 choke coil T1 high-voltage transformer Q1 thyristor (switch element)
Claims (4)
ランスと、該トランスにコンデンサの放電電流を供給す
るためのスイッチ素子と、前記コンデンサを充電する充
電回路とを有し、飽和型のチョークコイルと非飽和型の
チョークコイルを並列に接続した並列回路を前記スイッ
チ素子と直列に接続したことを特徴とする放電ランプの
起動装置。1. A saturation type choke comprising a transformer for generating a high voltage for starting a discharge lamp, a switch element for supplying a discharge current of a capacitor to the transformer, and a charging circuit for charging the capacitor. A starting device for a discharge lamp, wherein a parallel circuit in which a coil and an unsaturated choke coil are connected in parallel is connected in series with the switch element.
介装したことを特徴とする請求項1記載の放電ランプの
起動装置。2. The discharge lamp starting device according to claim 1, wherein the parallel circuit is interposed between the capacitor and the charging circuit.
特徴とする請求項1または2記載の放電ランプの起動装
置。3. The starting device for a discharge lamp according to claim 1, wherein the switch circuit is a thyristor.
ルファスとし、非飽和型のチョークコイルのコア材はフ
ェライトとしたことを特徴とする請求項1ないし3何れ
か記載の放電ランプの起動装置。4. The starting device for a discharge lamp according to claim 1, wherein the core material of the saturated choke coil is amorphous, and the core material of the unsaturated choke coil is ferrite.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP927899A JP2000208284A (en) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | Start-up device for discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP927899A JP2000208284A (en) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | Start-up device for discharge lamp |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000208284A true JP2000208284A (en) | 2000-07-28 |
Family
ID=11716013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP927899A Withdrawn JP2000208284A (en) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | Start-up device for discharge lamp |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000208284A (en) |
-
1999
- 1999-01-18 JP JP927899A patent/JP2000208284A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |