JP2000215992A

JP2000215992A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2000215992A
Application number: JP1766699A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kanbara; 隆神原; Akihiro Kishimoto; 晃弘岸本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2000-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】サイリスタをスイッチ手段に用いたパルス発生
手段において、パルス発生周期を短くし、電源投入から
放電灯点灯までの動作を速やかに行うことにより、始動
性を改善した放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】電源Ｅと、電源Ｅに接続される放電灯点灯
手段１と、負荷である放電灯Ｌａと、放電灯Ｌａを絶縁
破壊し点灯させるためのパルス発生手段２とを有し、パ
ルス発生手段２は所定の条件を満たしたときにオンとな
り、流れる電流が所定電流値より小さくなるとオフとな
る特性を有したスイッチ素子３を含んで構成され、パル
ス発生手段２の供給直流電源を実質的に遮断するスイッ
チオフ手段４を付加した。スイッチオフ手段４は放電灯
点灯手段１のスイッチング素子で兼用しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＨＩＤランプ等の放
電灯を負荷とする放電灯点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来例の回路図を図１９に示す。この回
路は、直流電源Ｅの出力電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ５
により電圧変換し、フルブリッジインバータ６により交
流電圧に変換して、負荷である放電灯Ｌａに供給してい
る。ＤＣ−ＤＣコンバータ５とフルブリッジインバータ
６のスイッチング素子は制御手段７により周波数やオン
時間幅を制御されている。制御手段７は、フルブリッジ
インバータ６の入力電圧と入力電流を検出することによ
り、放電灯Ｌａのランプ電圧Ｖｌａとランプ電流Ｉｌａ
を検出しており、その検出値をもとに負荷である放電灯
Ｌａに適切な電力を供給できるようにＤＣ−ＤＣコンバ
ータ５のスイッチング素子を制御し、また、負荷の状態
に応じてフルブリッジインバータ６のスイッチング素子
を低周波（例えば４００Ｈｚ）で交番させる。ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ５とフルブリッジインバータ６及びその制
御手段７により放電灯点灯手段１が構成されている。放
電灯Ｌａとフルブリッジインバータ６の間には、放電灯
Ｌａの始動時に高電圧パルスを発生するためのパルス発
生手段２が付加されている。パルス発生手段２はフルブ
リッジインバータ６の出力を入力とし、放電灯点灯前は
フルブリッジインバータ６からの出力を受けて周期的に
高圧パルス（例えば２０ｋＶ）を発生し、これをフルブ
リッジインバータ６からの出力に重畳して、負荷である
放電灯Ｌａを始動させる。

【０００３】図２０は上記従来例の詳細な回路図であ
る。本例において、ＤＣ−ＤＣコンバータ５はフライバ
ックコンバータであり、直流電源ＥにトランスＴ１の１
次巻線とスイッチング素子Ｑ０の直列回路を接続し、ト
ランスＴ１の２次巻線にダイオードＤ０を介して平滑コ
ンデンサＣ０を接続している。コンデンサＣ０の負極と
直流電源Ｅの負極は接続されている。フルブリッジイン
バータ６は４石のＦＥＴ（Ｑ１〜Ｑ４）により構成され
ており、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３の直列回路とスイ
ッチング素子Ｑ２，Ｑ４の直列回路を並列接続した回路
を抵抗Ｒｄを介してＤＣ−ＤＣコンバータ５の平滑コン
デンサＣ０に接続している。パルス発生手段２は、ダイ
オードＤ１と抵抗Ｒ１を介して充電されるコンデンサＣ
１と、コンデンサＣ１が所定の電圧に充電されたことを
もってサイリスタ３をオンさせるためのトリガー回路
８、サイリスタ３がオンすることにより発生した電圧パ
ルスを高圧パルスに昇圧して負荷に供給するためのパル
ストランスＰＴにより構成される。

【０００４】図２１は各スイッチング素子Ｑ０〜Ｑ４の
制御信号と、コンデンサＣ１の電圧波形及び放電灯Ｌａ
の両端電圧を示す波形図である。この図２１を用いて図
２０の回路動作を説明する。電源投入後、制御手段７は
スイッチング素子Ｑ０を高周波（例えば１００ｋＨｚ）
でオン・オフし、ＤＣ−ＤＣコンバータ５の２次側に所
定の電圧（例えば３８０Ｖ）を発生させる。フルブリッ
ジインバータ６を構成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４
はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオン、スイッチング素
子Ｑ２，Ｑ３がオフの状態を維持し、これにより、パル
ス発生手段２にはＤＣ−ＤＣコンバータ５の２次側に発
生した電圧がダイオードＤ１を介してコンデンサＣ１に
電流が流れる向きに印加されることになる。これによ
り、コンデンサＣ１は抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１により
決定される時定数により充電される。コンデンサＣ１の
電圧Ｖｃ１が所定の電圧（例えば３６０Ｖ）になると、
トリガー回路８はサイリスタ３のゲートに信号を送り、
サイリスタ３をオンさせる。サイリスタ３のオンにより
前述したとおり、放電灯Ｌａにはインバータ６からの直
流出力電圧に重畳されて高圧パルス（例えば２０ｋＶ）
が印加される。

【０００５】高圧パルスの印加により、放電灯Ｌａが絶
縁破壊に至らなかった場合には、パルス発生手段２は先
述したパルス発生動作を繰り返す。高圧パルスの印加に
より、放電灯Ｌａが絶縁破壊し、点灯した場合には、制
御手段７はランプ電圧Ｖｌａとランプ電流Ｉｌａの検出
値を受けて、放電灯Ｌａに適切な電力を供給するよう
に、スイッチング素子Ｑ０をオン・オフする。また、ス
イッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を交番動作させ、放電灯Ｌａ
に矩形波電力を供給する。すなわち、スイッチング素子
Ｑ１，Ｑ４がオン、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオフ
の状態と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオフ、スイッ
チング素子Ｑ２，Ｑ３がオンの状態とを交互に繰り返
す。このとき、コンデンサＣ１はトリガー回路８がサイ
リスタ３をオンさせるに足る所定の電圧値までは充電さ
れないため、放電灯Ｌａの点灯後、パルスは発生されな
い。インバータ６の出力電圧は放電灯のランプ電圧（例
えば８５Ｖ）と略同一となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
て、パルス発生手段２のスイッチ手段としてサイリスタ
３を用いた場合、パルス発生（サイリスタ３がオン）し
た後、サイリスタ３をオフさせるために、サイリスタ３
がオン状態のときに、インバータ６からの出力を受けて
抵抗Ｒ１、サイリスタ３の経路で流れる電流の値がサイ
リスタ３がオン状態を維持する保持電流値よりも小さく
なるように、抵抗Ｒ１の値を比較的大きく設定する必要
があった。抵抗Ｒ１の値を大きく設定すると、その結
果、コンデンサＣ１の充電の時定数も大きくなり、コン
デンサＣ１の充電電圧Ｖｃ１が所定の電圧値に達するま
での時間が長くなり、パルスの発生周期Ｔ（図２１参
照）が長くなるという問題があった。パルスの発生周期
が長くなるということは、電源投入から初めのパルス発
生までの時間が長くなると共に、第１パルスで放電灯が
点灯しなかった場合には、さらに次のパルスまでの時間
が長くかかるため、速やかな放電灯の点灯が得られな
い、すなわち、始動性が悪いという問題があった。ま
た、仮にパルス発生周期Ｔを短くするために抵抗Ｒ１の
値を小さく設定したならば、サイリスタ３は、いったん
オンすると、先述の保持電流値よりも大きい電流が流れ
ていることからオンし続け、次のパルス発生動作に至ら
なくなるという問題があった。

【０００７】本発明が解決しようとする課題は、サイリ
スタをスイッチ手段に用いたパルス発生手段において、
パルス発生周期を短くし、電源投入から放電灯点灯まで
の動作を速やかに行うことにより、始動性を改善した放
電灯点灯装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の放電灯点灯装置
にあっては、上記の課題を解決するために、図１に示す
ように、電源Ｅと、電源Ｅに接続される放電灯点灯手段
１と、負荷である放電灯Ｌａと、放電灯Ｌａを絶縁破壊
し点灯させるためのパルス発生手段２とを有し、パルス
発生手段２は所定の条件を満たしたときにオンとなり、
流れる電流が所定電流値より小さくなるとオフとなる特
性を有したスイッチ素子３を含んで構成され、パルス発
生手段２の供給直流電源を実質的に遮断するスイッチオ
フ手段４を付加したことを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１に実施例１を示
す。本実施例では、パルス発生手段２がパルスを発生し
た後にサイリスタ３への電源供給を実質的に遮断し、サ
イリスタ３をオフに転じさせるためのサイリスタオフ手
段４を付加したものである。その他の構成は従来例と同
様である。図１ではサイリスタオフ手段４を放電灯点灯
手段１の出力とパルス発生手段２の入力の間に挿入され
るものとして示したが、特に、この限りではなく、例え
ば放電灯点灯手段１の一部がサイリスタオフ手段４を兼
ね備えても良いし、パルス発生手段２の一部がサイリス
タオフ手段４を兼ね備えても構わない。また、放電灯点
灯手段１は従来例のような構成に限らず、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータと制御手段のみで構成されるもの等でも良い。

【００１０】（実施例２）次に、具体的な実施例につい
て述べる。図２に実施例２を示す。本実施例において
は、サイリスタオフ手段４は特別に設けられたスイッチ
Ｓにより構成される。図３により図２の回路動作を説明
する。電源投入後、放電灯点灯手段１の出力Ｖ０には、
所定の電圧（例えば３８０Ｖ）が発生する。このとき、
サイリスタオフ手段４であるスイッチＳはオンの状態で
あり、パルス発生手段２のコンデンサＣ１には抵抗Ｒ
１，コンデンサＣ１により決定される時定数で充電が行
われる。コンデンサＣ１の充電電圧Ｖｃ１が所定の電圧
（例えば３６０Ｖ）に達すると、抵抗Ｒ２，Ｒ３、コン
デンサＣ２、電圧応答素子Ｑ、抵抗Ｒ４で構成されたト
リガー回路はサイリスタ３にトリガー信号を送り、サイ
リスタ３をオンさせる（ｔ１時点）。

【００１１】サイリスタオンによるパルス発生の後、ス
イッチＳはいったんオフとなる（ｔ２時点）。スイッチ
Ｓのオフにより放電灯点灯手段１より抵抗Ｒ１を介して
サイリスタ３に流れる電流の経路はオープンとなり、サ
イリスタ３はオフに転じる。サイリスタ３に流れる電流
がサイリスタ３の保持電流値より小さくなるためであ
る。再びスイッチＳがオンすることによりコンデンサＣ
１への充電が始まる（ｔ３時点）。そして、先述のパル
ス発生動作を繰り返す。パルス発生により放電灯Ｌａが
絶縁破壊し、点灯に至った場合には（ｔ７時点）、スイ
ッチＳはオンを維持し、放電灯点灯手段１により放電灯
Ｌａには適切な電力が供給される。本実施例では点灯後
も放電灯Ｌａへの電力供給が直流で行われる動作波形例
を示した。

【００１２】ここで、トリガー回路について説明を加え
ると、抵抗Ｒ２，Ｒ３はコンデンサＣ１の電圧を分圧す
るための抵抗で、電圧応答素子Ｑは例えばＳＢＳ等の所
定電圧でオンするスイッチ素子である。Ｃ２はサイリス
タ３を確実にオンさせるためのエネルギーを蓄えるため
のコンデンサ、Ｒ４はゲート抵抗で、先の抵抗Ｒ２，Ｒ
３で分圧された電圧が電圧応答素子Ｑのオン電圧に達し
たときに電圧応答素子Ｑはオンし、サイリスタ３のゲー
トにトリガー信号が送られ、サイリスタ３をオンさせ
る。コンデンサＣ１が所定の電圧に達した時にサイリス
タ３がオンとなるよう、抵抗Ｒ２，Ｒ３、コンデンサＣ
２、電圧応答素子Ｑは選択される。

【００１３】以上のように、本実施例では特別にサイリ
スタオフ手段であるスイッチＳを設け、サイリスタがオ
ンして、パルスを発生した後、スイッチＳをいったんオ
フとすることにより、サイリスタに流れる電流を確実に
サイリスタの保持電流値より小さくすることができるた
め、コンデンサＣ１の充電用抵抗Ｒ１の値を従来例で述
べたように大きく設定する必要もなく、コンデンサＣ１
の速やかな充電が行われることにより、パルス発生周期
Ｔを短くすることができ、速やかな放電灯の点灯が可能
となる。

【００１４】（実施例３）図４に実施例３を示す。本実
施例は実施例２と基本的には同じであるが、サイリスタ
オフ手段４であるスイッチＳを放電灯点灯手段１と、放
電灯Ｌａの間にではなく、パルス発生手段２の充電経路
に設けたことにより、放電灯Ｌａの点灯後、ランプ電流
がスイッチＳを流れないため、損失の発生がなく、回路
効率が実施例２に比べて上昇する等の利点がある。

【００１５】また、スイッチＳを放電灯Ｌａの点灯後に
オフとすることにより、パルス発生手段２の１次回路側
への電流経路が無くなるため、そこでの損失も無くすこ
とが可能となる。また、スイッチＳを流れる電流もパル
ス発生手段２の１次回路側への充電電流のみとなるた
め、スイッチＳの電流耐量を下げることができ、装置の
小型化、低コスト化が可能となる。

【００１６】（実施例４）図５に実施例４を示す。本実
施例では、先の実施例のように、サイリスタオフ手段と
して、特別のスイッチ等を設けることなく、放電灯点灯
手段１を構成する回路のうち、ＤＣ−ＤＣコンバータ５
にサイリスタオフ手段４の機能を兼用させたものであ
る。すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータ５のスイッチング
動作をパルス発生後（サイリスタオン後）、いったんオ
フとすることにより、パルス発生手段２への電源供給を
実質的に遮断し、サイリスタをオフに転じさせる。

【００１７】具体例として、図６を用いて以下に説明す
る。本例では、放電灯点灯手段１は降圧チョッパ型ＤＣ
−ＤＣコンバータであり、パルス発生手段２はオートト
ランス構成のパルストランスＰＴを含んで構成されてい
る。本実施例の動作波形を図７に示す。電源投入後、降
圧チョッパのスイッチング素子Ｑ０は高周波（例えば５
０ｋＨｚ）でオン・オフ動作し、ＤＣ−ＤＣコンバータ
の２次側のコンデンサＣ０には、所定の電圧（例えば３
００Ｖ）が発生する。パルス発生手段２のコンデンサＣ
１は抵抗Ｒ１との時定数に応じて充電される。コンデン
サＣ１が所定の電圧（例えば２９０Ｖ）に達した時点で
電圧応答素子Ｑはオンし、サイリスタ３はオンとなる。
これによりパルスが発生する（ｔ１時点）。パルス発生
後、ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング素子Ｑ０の高
周波スイッチング動作を一旦停止とする（ｔ２時点）。
スイッチング素子Ｑ０を停止とすることで、コンデンサ
Ｃ０の電圧は下降し、サイリスタ３への電源供給は実質
的に遮断され、サイリスタ３はオフとなる。再びスイッ
チング素子Ｑ０のスイッチング動作を行い（ｔ３時
点）、上述の動作を繰り返すことにより、再びパルスが
発生する。放電灯Ｌａが点灯した後（ｔ７時点）には、
スイッチング素子Ｑ０は放電灯Ｌａに適切な電力が供給
されるように、制御手段７によりスイッチングされる。

【００１８】（実施例５）図８に実施例５を示す。本実
施例はサイリスタオフ手段を放電灯点灯手段の中のイン
バータ６に兼ね備えさせることを特徴とする。すなわ
ち、パルス発生手段２によるパルス発生後、インバータ
６を構成するスイッチング素子Ｓをオフとすることによ
り、実質的にサイリスタへの電源供給を遮断して、サイ
リスタをオフに転じさせるものである。

【００１９】具体例を図９に、その動作波形を図１０に
示す。図９において、ＤＣ−ＤＣコンバータ５はフライ
バックタイプのコンバータ、インバータ６は４石のＦＥ
Ｔ（Ｑ１〜Ｑ４）のフルブリッジ構成となっており、そ
の回路構成は図２０と同じである。電源投入後、スイッ
チング素子Ｑ０が高周波でオン・オフ動作することによ
り、コンデンサＣ０には所定の電圧Ｖ０（例えば３８０
Ｖ）が発生する。インバータ６のスイッチング素子Ｑ１
〜Ｑ４はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオン、スイッチ
ング素子Ｑ２，Ｑ３がオフの状態で、コンデンサＣ０に
発生した電圧を受けて、パルス発生手段２のコンデンサ
Ｃ１はダイオードＤ１、抵抗Ｒ１を介して充電される。
コンデンサＣ１の電圧Ｖｃ１が所定の値（例えば３６０
Ｖ）となった時点でトリガー回路８によりサイリスタ３
はオンし、パルスを発生する（ｔ１時点）。その後、全
てのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフとする（ｔ２時
点）。これによりサイリスタ３への電源供給は実質的に
遮断され、サイリスタ３はオフに転ずる。

【００２０】次に、インバータ６のスイッチング素子Ｑ
１，Ｑ４を再びオンする（ｔ３時点）ことにより、再び
コンデンサＣ１への充電が始まる。放電灯Ｌａが点灯し
た場合（ｔ７時点）には、インバータ６を構成するスイ
ッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は低周波（例えば４００Ｈｚ）
で交番動作を行い、放電灯Ｌａに矩形波の電力を供給す
る。

【００２１】本実施例によれば、サイリスタ３をオンさ
せて、パルスを発生させた後、放電灯点灯手段１を構成
するインバータ６のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフ
とすることで、実質的にサイリスタ３への電源供給を遮
断し、サイリスタ３をオフさせることができるので、特
別にサイリスタオフ手段を設けることなく、本発明の目
的を達成できる。また、先の実施例４の場合と比べて、
より速やかに電源供給を遮断し、サイリスタ３をオフさ
せることができるため、図１０において、ｔ２〜ｔ３
間、ｔ５〜ｔ６間の時間を短くすることができ、パルス
発生周期をより短くすることが可能となり、より速やか
に放電灯を点灯させることが可能となる。

【００２２】（実施例６）図７に実施例６の動作波形を
示す。本実施例の回路構成は先の実施例５（図８及び図
９）と同様である。電源投入後、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ４がオン、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオフの
状態でコンデンサＣ１を充電し、サイリスタ３がオンし
て、パルスを発生する（ｔ１時点）。パルス発生の後、
スイッチング素子Ｑ４はオンのままで、スイッチング素
子Ｑ１のみをオフとする（ｔ２時点）。これにより実質
的にサイリスタ３への電源供給を遮断し、サイリスタ３
をオフに転じさせる。次に、再びスイッチング素子Ｑ１
をオンし、コンデンサＣ１への充電を再開する（ｔ３時
点）。放電灯が点灯した後（ｔ７時点）は、実施例５と
同様である。

【００２３】本実施例によると、インバータの全てのス
イッチング素子をオフするのではなく、実質的にサイリ
スタへの電源供給を遮断するように動作するため、パル
ス発生手段及び負荷である放電灯が電位的に浮いた状態
となることがなく、トリガー回路の誤動作、ノイズの発
生等の点で先の実施例５に比べてより安定した動作が得
られる。

【００２４】他の実施例として、図１２に示すように、
スイッチング素子Ｑ１をオフすると共に、スイッチング
素子Ｑ３をオンとする動作とすることもでき、これによ
ると、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３の駆動にブートスト
ラップ方式の駆動回路を使用でき、もしくは汎用のハー
フブリッジドライブＩＣを使用でき、装置の小型化等の
点で有利である。

【００２５】（実施例７）図１３に実施例７の動作波形
を示す。本実施例の回路構成は先の実施例５（図８及び
図９）と同様である。電源投入後、スイッチング素子Ｑ
０は高周波でスイッチング動作し、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ４はオン、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３はオフの
状態で、コンデンサＣ１は充電され、サイリスタ３がオ
ンし、パルスが発生する（ｔ１時点）。その後、スイッ
チング素子Ｑ１，Ｑ４はオフし、スイッチング素子Ｑ
２，Ｑ３がオンとなる（ｔ２時点）。次に、再びスイッ
チング素子Ｑ１，Ｑ４がオンし、スイッチング素子Ｑ
２，Ｑ３がオフとなる（ｔ３時点）と、再びコンデンサ
Ｃ１への充電が始まり、パルスが発生する。放電灯Ｌａ
が点灯した場合（ｔ７時点）には、フルブリッジを構成
するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は放電灯点灯前に比べ
て短い周期で交番し、負荷である放電灯Ｌａに矩形波の
電力を供給する。

【００２６】本実施例によれば、先の実施例５、実施例
６のように、フルブリッジを構成するスイッチング素子
Ｑ１〜Ｑ４を点灯前と点灯後で特別に異なったモードで
駆動する必要がなく、より簡単に目的が達成される。ま
た、汎用のドライブＩＣ等の使用も可能となるため、装
置を簡単な構成で実現でき、小型化等の点で有利であ
る。

【００２７】ところで、本実施例では点灯の前と後とで
低周波（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の交番周波数）を
変えるものとしたが、放電灯の点灯上問題が無ければ、
もしくは定数設定により、点灯の前後で同一の交番周波
数でスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を駆動しても構わな
い。

【００２８】（実施例８）図１４に実施例８の動作波形
を示す。本実施例の回路構成は先の実施例３（図４）と
同様である。本実施例の特徴は、サイリスタオフ手段４
であるスイッチＳをパルス発生周期Ｔに比べて短い周期
でオン・オフ動作させることにある。スイッチＳのオン
時に、パルス発生手段２のコンデンサＣ１には放電灯点
灯手段１の出力電圧を受けて、抵抗Ｒ１を介して充電が
行われる。スイッチＳの１回のオンでは、コンデンサＣ
１の電圧が所定の電圧まで達しないため、その時点では
トリガー回路８はサイリスタ３をオンしない。複数回の
スイッチＳのオン・オフ動作により、コンデンサＣ１が
所定の電圧に達すると、トリガー回路８はサイリスタ３
をオンし、パルスが発生する（ｔ１時点）。パルス発生
の後、スイッチＳがオフとなった時点（ｔ２）でサイリ
スタ３への電源供給は実質的に遮断されるため、サイリ
スタ３はオフに転じ、サイリスタ３がオフとなること
で、直ちに次のコンデンサＣ１への充電が開始となる。

【００２９】このように、本実施例にあっては、サイリ
スタ３がオンして、パルスが発生した後、速やかにサイ
リスタ３をオフとし、ただちに次の充電に移行できるた
め、特別な検出手段等を用いることなく、パルス発生周
期をより短くし、始動性を上げることができると共に、
サイリスタ３のオン維持の期間に抵抗Ｒ１に流れる電流
を速やかに遮断することにより、抵抗Ｒ１の熱的ストレ
スも軽減される。したがって、装置の小型化等の点で有
利である。

【００３０】本実施例では、放電灯が点灯した後、スイ
ッチＳはオフとしている。これにより、パルス発生手段
２の１次回路側への電源供給経路がオープンとなるた
め、点灯後のロスも無くすことができる。

【００３１】ここでは、実施例３の回路（図４）に対し
てパルス発生周期よりも短い間隔でサイリスタオフ手段
をオン・オフ動作させるとしたが、その他の実施例につ
いても本実施例での考え方は適用できる。各実施例にお
いて、パルス発生手段のトリガー回路の検出は、コンデ
ンサＣ１の両端からとしているが、例えば抵抗Ｒ１の前
段からとしても良い。もしくは放電灯点灯手段のうちの
制御手段等からサイリスタのゲートにトリガー信号を送
り、サイリスタをオンとしても良い。

【００３２】また、パルス発生手段のスイッチ手段は実
施例では逆阻止３端子型のサイリスタを用いて説明した
が、例えばトライアック、ＳＳＳ等の素子でも良い。ま
た、ＳＳＳ等の２端子素子の場合にはトリガー回路は無
くても良いことは言うまでも無い。また、実施例では電
源として直流電源を用いた場合を示したが、それ以外、
例えば交流電源等でも良い。次に示す実施例９，１０に
ついても同様である。

【００３３】（実施例９）図１５は実施例９の回路図で
ある。本実施例では、パルス発生手段２の前段にコック
クロフト型の昇圧手段９を有している。一方、放電灯点
灯手段１はＤＣ／ＤＣコンバータ５とフルブリッジイン
バータ６で構成されている。放電灯Ｌａを点灯させるた
めに、まず、ＤＣ／ＤＣコンバータ５を動作させて、そ
の出力電圧を例えば３８０Ｖ程度とする。次に、フルブ
リッジインバータ６を構成するスイッチング素子Ｑ１〜
Ｑ４を図１６に示すように制御する。まず、スイッチン
グ素子Ｑ１とＱ４を閉じてコンデンサＣ１１、Ｃ１を充
電し、スイッチング素子Ｑ３のオン時にインバータ出力
が短絡されてコンデンサＣ１１に充電された電荷の一部
がダイオードＤ１２、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を介
してコンデンサＣ１２に移動し、次のスイッチング素子
Ｑ３のオフ時にコンデンサＣ１２に充電された電圧がＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ５の出力に重畳されてコンデンサＣ
１を昇圧する。コンデンサＣ１の電圧Ｖｃ１は図１６に
示すように上昇して行く。この電圧を抵抗Ｒ２，Ｒ３で
分圧したコンデンサＣ２の電圧Ｖｃ１４が所定の電圧に
なると、電圧応答素子Ｑが導通してサイリスタ３がオン
し、コンデンサＣ１がパルストランスＰＴの１次巻線を
介して放電し、放電灯Ｌａの両端にパルス電圧を発生す
る。ここで、放電灯Ｌａが点灯すれば、ＤＣ／ＤＣコン
バータ５の出力端は無負荷状態から負荷が接続された状
態になり、急速に電圧が降下する。そのため、パルス発
生手段２ではサイリスタ３がオンした後、コンデンサＣ
１が放電されてサイリスタ３は非導通になる。

【００３４】しかし、サイリスタ３がオンして、パルス
電圧が発生しても、放電灯Ｌａが点灯しない場合があ
る。この場合、パルス発生手段２には引き続き高い電圧
が供給され、サイリスタ３に流れる電流が保持電流以下
にならなければ、サイリスタ３は非導通にならない。そ
の間、抵抗Ｒ１に電流が流れ続けるため、発熱が著し
い。そこで、フルブリッジインバータ６のスイッチング
素子Ｑ１〜Ｑ４を図１６のように動作させることで、も
し、放電灯Ｌａが点灯しない場合でも、スイッチング素
子Ｑ３がオンすることによりサイリスタ３を非導通にす
ることができ、スイッチング素子Ｑ３がオフすると再び
コンデンサＣ１が充電され、数周期後にパルスを発生す
る。サイリスタ３が導通状態で抵抗Ｒ１に電流が流れる
期間はパルス発生から次にスイッチング素子Ｑ３がオン
するまでの短時間に抑えることができるので、抵抗Ｒ１
の発熱もかなり低減できる。

【００３５】また、スイッチング素子Ｑ３をオン・オフ
してパルス発生手段２の入力部の電圧を矩形波状にする
ことにより、コンデンサＣ１２の充電電圧を十分高くす
ることができるので、昇圧が効率的に行え、コンデンサ
Ｃ１を充電し始めてから放電するまでの時間を短くする
ことができる。

【００３６】なお、図１６では３回の昇圧でパルス発生
を行っているが、昇圧の回数は部品の定数により異なる
のでこれに限定するものではない。本実施例では、従来
例と比較して、点灯手段１の出力を効率的に昇圧してパ
ルス発生手段２に供給することができ、パルストランス
ＰＴを小型化することができる。

【００３７】（実施例１０）図１７は、実施例１０の回
路図である。本実施例では、パルス発生手段２のコンデ
ンサＣ１が定電流回路Ｊにより充電される点が特徴であ
る。放電灯Ｌａを点灯させるために、まず、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ５を動作させて、その出力電圧を例えば３８
０Ｖ程度とし、スイッチング素子Ｑ１とＱ４を閉じる。
パルス発生用コンデンサＣ１の充電が抵抗を介して行わ
れる場合、コンデンサＣ１の電圧Ｖｃ１は、図１８
（ａ）のようにＣＲ時定数により立ち上がり、所定の電
圧Ｖ１に達するとサイリスタ３がオンしてパルスを発生
する。パルス発生手段の入力電圧をＶ１、サイリスタ３
の保持電流をＩＨとすると、抵抗を介してコンデンサＣ
１を充電する場合、サイリスタ３がオンした後、サイリ
スタ３を非導通にするためには、抵抗値をＶ１／ＩＨ以
上に設定しなければならない。

【００３８】一方、定電流でパルス発生用のコンデンサ
Ｃ１を充電する場合、コンデンサＣ１の電圧Ｖｃ１は、
図１８（ｂ）のように線形に上昇し、所定の電圧Ｖ１に
達すると、サイリスタ３がオンしてパルスを発生させ
る。このとき、サイリスタ３を非導通にするために、充
電電流はサイリスタ３の保持電流以下に設定している。
連続してパルスを発生させる場合、コンデンサＣ１の充
電電流はサイリスタ３の保持電流よりも小さいために、
パルス発生後、すみやかにサイリスタ３は非導通にな
り、再びコンデンサＣ１の充電が始まる。電圧Ｖ１の値
にもよるが、定電流で充電する場合の電流値は抵抗を介
して充電する場合よりかなり小さな値に設定してもパル
ス発生間隔は短くできる。

【００３９】本実施例では、従来例と比較して、パルス
発生手段へ供給される電流をサイリスタの保持電流以下
に抑えた電流で行っているので、サイリスタがオンした
後、特別なスイッチが無くともサイリスタを非導通にす
ることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、電源に接続される放電
灯点灯手段と、負荷である放電灯と、放電灯を絶縁破壊
し点灯させるためのパルス発生手段とを有し、パルス発
生手段は所定の条件を満たしたときにオンとなり、流れ
る電流が所定電流値より小さくなるとオフとなる特性を
有したスイッチ素子を含んで構成され、パルス発生手段
の供給直流電源を実質的に遮断するスイッチオフ手段を
付加したものであるから、スイッチ素子をオフに転じさ
せるために、パルス発生手段のコンデンサを充電するた
めの抵抗の値を大きく設定する必要が無く、したがっ
て、パルス発生周期を短くすることが可能となり、電源
投入から放電灯点灯までの動作を速やかに行うことがで
き、始動性を改善した放電灯点灯装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の回路図である。

【図２】本発明の実施例２の回路図である。

【図３】本発明の実施例２の動作波形図である。

【図４】本発明の実施例３の回路図である。

【図５】本発明の実施例４の概略構成を示すブロック回
路図である。

【図６】本発明の実施例４の詳細な構成を示す回路図で
ある。

【図７】図６の回路の動作波形図である。

【図８】本発明の実施例５の概略構成を示すブロック回
路図である。

【図９】本発明の実施例５の詳細な構成を示す回路図で
ある。

【図１０】図９の回路の動作波形図である。

【図１１】本発明の実施例６の動作波形図である。

【図１２】本発明の実施例６の一変形例の動作波形図で
ある。

【図１３】本発明の実施例７の動作波形図である。

【図１４】本発明の実施例８の動作波形図である。

【図１５】本発明の実施例９の回路図である。

【図１６】本発明の実施例９の動作波形図である。

【図１７】本発明の実施例１０の回路図である。

【図１８】本発明の実施例１０の動作を従来例と対比し
て示した動作波形図である。

【図１９】従来例の概略構成を示すブロック回路図であ
る。

【図２０】従来例の詳細な構成を示す回路図である。

【図２１】図２０の回路の動作波形図である。

【符号の説明】

１放電灯点灯手段２パルス発生手段３サイリスタ（ＳＣＲ）４サイリスタオフ手段５ＤＣ−ＤＣコンバータ６フルブリッジインバータ７制御手段８トリガー回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3K072 AA11 AC01 AC20 BA03 BA05 DD08 EB07 GA02 GB01 GB18 GC04 HA10 HB03 3K083 AA02 BA02 BA05 BA25 BA26 BC17 BC34 BC42 BC47 CA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源と、電源に接続される放電灯点灯
手段と、負荷である放電灯と、放電灯を絶縁破壊し点灯
させるためのパルス発生手段とを有し、パルス発生手段
は所定の条件を満たしたときにオンとなり、流れる電流
が所定電流値より小さくなるとオフとなる特性を有した
スイッチ素子を含んで構成され、パルス発生手段の供給
直流電源を実質的に遮断するスイッチオフ手段を付加し
たことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】スイッチオフ手段はパルス発生手段の
供給直流電源を遮断する経路に遮断用のスイッチ手段を
設けて構成されることを特徴とする請求項１記載の放電
灯点灯装置。
【請求項３】放電灯点灯手段はＤＣ−ＤＣコンバー
タを含んで構成され、パルス発生手段はＤＣ−ＤＣコン
バータの出力側に接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータの動
作を停止することで実質的にパルス発生手段への供給電
源を遮断することを特徴とする請求項１記載の放電灯点
灯装置。
【請求項４】放電灯点灯手段はインバータを含んで
構成され、パルス発生手段はインバータの出力側に接続
され、インバータを構成するスイッチ手段を実質的にパ
ルス発生手段への供給電源を遮断するように駆動するこ
とを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】前記インバータはフルブッジで構成さ
れ、全てのスイッチング手段をオフすることによりパル
ス発生手段への供給直流電源を遮断することを特徴とす
る請求項４記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】前記インバータはフルブリッジで構成
され、少なくともパルス発生手段への供給直流電源を遮
断するようにフルブリッジを構成する４つのスイッチン
グ手段をオン・オフさせることを特徴とする請求項４記
載の放電灯点灯装置。
【請求項７】前記インバータはフルブリッジで構成
され、フルブリッジを交番動作させることでパルス発生
手段への供給直流電源を遮断するようにしたことを特徴
とする請求項４記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】パルス発生周期よりも短い周期でスイ
ッチオフ手段をオン・オフ動作させることを特徴とする
請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】放電灯点灯手段の出力を昇圧してパル
ス発生手段に供給する昇圧手段を備えたことを特徴とす
る請求項８記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】パルス発生手段へ供給される電流を
パルス発生手段を構成するスイッチ素子のオフとなる電
流値よりも小さい電流に規制する手段を備えたことを特
徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。