JP2000277277A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Abstract
路からのパルス電圧が放電灯に印加されず一瞬だけ光る
のを防止した放電灯点灯装置を提供する。 【解決手段】点灯回路としてのDC−DCコンバータ2
は直流電源1の電圧を電圧変換し、出力電圧によって放
電灯6を点灯させる。DC−DCコンバータ2の出力端
間にはコンデンサC1が接続され、コンデンサC1の両
端間にパルストランスPTの2次巻線を介して放電灯6
が接続される。DC−DCコンバータ2は始動回路4に
電源を供給し、始動回路4はパルストランスPTの1次
巻線に電流を流して2次巻線にパルス電圧を発生させ
る。電源投入から始動回路4がパルス電圧Vpを発生す
るまでの時間T2は、電源投入からコンデンサC1の両
端電圧が放電灯6を始動点灯できる電圧Vrに達するま
での時間T1よりも長く設定される。
Description
ンプ、高圧水銀ランプなどの放電灯に高電圧を印加して
始動させる始動回路を備えた放電灯点灯装置に関するも
のである。
高電圧を印加して始動させる始動回路4を備えた放電灯
点灯装置が提供されている。始動回路4は、比較的高い
直流電圧を出力する昇圧部4aと、昇圧部4aの出力電
圧を用いて高圧のパルス電圧を発生させるパルス発生部
4bとを備える。パルス発生部4bにはパルストランス
PTが設けられ、パルストランスPTの2次巻線は点灯
回路としてのDC/DCコンバータ2と放電灯6との間
に挿入される。
両端間に接続されたトランスT1の1次巻線とスイッチ
ング素子S1との直列回路を有する。スイッチング素子
S1は図示しない制御回路によって高周波でオンオフさ
れる。また、トランスT1の2次巻線はタップ付き(も
しくは2巻線を直列接続したもの)であって、トランス
T1の2次巻線の一端とタップとの両端間にはダイオー
ドD1を介してコンデンサ1が接続される。このコンデ
ンサC1の両端電圧がDD−DCコンバータ2の出力電
圧になる。
2次巻線の両端間に接続されたダイオードD2とコンデ
ンサCsとの直列回路からなり、パルス発生部4bはコ
ンデンサCsの両端間に接続された抵抗R4とコンデン
サC3との直列回路を備える。コンデンサC3の両端間
にはパルストランスPTの1次巻線とギャップ素子SG
との直列回路が接続され。
ンオフによって、トランスT1の1次側に断続した電流
を流し、トランスT1の2次側から変圧された電圧を取
り出すのであり、トランスT1の2次側の電圧をダイオ
ードD1,D2により整流しコンデンサC1,Csで平
滑することにより、コンデンサC1,Csの両端電圧と
して直流電源1とは異なる直流電圧を得ることができる
ようにしてある。始動回路4は、コンデンサCsの両端
電圧が上昇し、抵抗R4を通して充電されるコンデンサ
C3の両端電圧がギャップ素子SGのブレークオーバ電
圧(閾値電圧)に達すると、ギャップ素子SGが導通し
てパルストランスPTの1次巻線に電流を流す。このと
きパルストランスPTの2次巻線に発生する電圧がコン
デンサC1の両端電圧に加算して放電灯6に印加され
る。
路では、図17に示す時刻t0において電源を投入する
と、図17(a)のように時間の経過に伴ってコンデン
サC1の両端電圧Vc1が上昇する。図における電圧V
rはグロー放電からアーク放電に移行させるために必要
な電圧、つまり始動点灯させるために必要な電圧を示
す。この電圧は放電灯6の種類によっても異なるが、一
般には200〜400Vになる。放電灯6は印加電圧V
6が電圧Vrを越えている状態で、パルストランスPT
の2次巻線にパルス電圧が発生すると始動点灯するので
ある。放電灯6が始動点灯した後には、放電灯6の印加
電圧は低下する。
は、図17(b)のように図17(a)に示すコンデン
サC1の両端電圧Vc1が電圧Vrに達する時間T1よ
りも短い時間T2でギャップ素子SGのブレークオーバ
電圧Vgに到達する。
おける電源投入から時間T2の経過後である時刻tg1
においてコンデンサC3の両端電圧Vc3がギャップ素
子SGのブレークオーバ電圧Vgに達したとすると、こ
の時点で図17(a)のようにパルス電圧Vpが発生
し、このパルス電圧VpがコンデンサC1の両端電圧V
c1に加算されて放電灯6に印加されるが、この時点で
は、コンデンサC1の両端電圧Vc1が電圧Vrに達し
ていないから(Vc1<Vr)、放電灯6を始動しにく
い状態であって、パルス電圧Vpが発生しても放電灯6
は一瞬光るだけになり、放電灯6を始動点灯させること
はできない。設計条件にもよるが、一般には、コンデン
サC1の両端電圧が放電灯6の始動点灯を可能とする電
圧Vrに達するまでには、コンデンサC3の両端電圧2
〜3回程度(時刻tg1,tg2,tg3はパルス電圧
Vpの発生時点を示す)はギャップ素子SGのブレーク
オーバ電圧Vgに達するから、電源投入から放電灯6が
始動点灯するまでに、2〜3回は放電灯6が瞬間的に光
ることになる。
に用いる場合には、放電灯6の始動点灯前に上述のよう
に瞬間的に光ると、違和感が生じて運転上好ましくない
ものである。
あり、その目的は、電源投入から始動点灯するまでの期
間に始動回路からのパルス電圧が放電灯に印加されない
ようにして一瞬光るのを防止した放電灯点灯装置を提供
することにある。
灯に点灯用の電圧を印加する点灯回路と、高圧のパルス
電圧を放電灯に印加することにより放電灯を始動させる
始動回路と、直流電源の投入後から点灯回路の出力電圧
が放電灯の始動点灯を可能にする電圧に達するまでの時
間よりも、直流電源の投入後から始動回路により前記パ
ルス電圧が最初に出力されるまでの時間を長くする遅延
手段を備えるものである。
て、点灯回路が前記直流電源の出力電圧を電圧変換し放
電灯の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両端電圧とし
て取り出すDC−DCコンバータを備え、前記始動回路
が第2のコンデンサを備えるとともに第2のコンデンサ
の両端電圧が閾値電圧まで充電されたときに第2のコン
デンサの電荷を放出させて前記パルス電圧を発生させる
パルス発生部を備え、電源投入後に第1および第2のコ
ンデンサの充電を同時に開始するものである。
て、点灯回路が前記直流電源の出力電圧を電圧変換し放
電灯の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両端電圧とし
て取り出すDC−DCコンバータを備え、前記始動回路
が第2のコンデンサを備えるとともに第2のコンデンサ
の両端電圧が閾値電圧まで充電されたときに第2のコン
デンサの電荷を放出させて前記パルス電圧を発生させる
パルス発生部を備え、電源投入後に第1のコンデンサの
充電を開始した後に第2のコンデンサの充電を開始する
ものである。
て、点灯回路が前記直流電源の出力電圧を電圧変換し放
電灯の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両端電圧とし
て取り出すDC−DCコンバータを備え、前記始動回路
が第2のコンデンサを備えるとともに第2のコンデンサ
の両端電圧が閾値電圧まで充電されたときに第2のコン
デンサの電荷を放出させて前記パルス電圧を発生させる
パルス発生部を備え、電源投入後に第2のコンデンサの
充電を開始した後に第1のコンデンサの充電を開始する
ものである。
て、点灯回路が前記直流電源の出力電圧を電圧変換し放
電灯の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両端電圧とし
て取り出すDC−DCコンバータを備え、前記始動回路
が第2のコンデンサを備えるとともに第2のコンデンサ
の両端電圧が閾値電圧まで充電されたときに第2のコン
デンサの電荷を放出させて前記パルス電圧を発生させる
パルス発生部を備え、電源投入後に第1のコンデンサの
両端電圧が規定電圧に達した時点から第2のコンデンサ
の充電を開始するものである。
て、点灯回路が前記直流電源の出力電圧を電圧変換し放
電灯の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両端電圧とし
て取り出すDC−DCコンバータを備え、前記始動回路
が第2のコンデンサを備えるとともに第2のコンデンサ
の両端電圧が閾値電圧まで充電されたときに第2のコン
デンサの電荷を放出させて前記パルス電圧を発生させる
パルス発生部を備え、電源投入後から第1のコンデンサ
の充電を開始し、電源投入から一定時間後に第2のコン
デンサの充電を開始するものである。
て、点灯回路が前記直流電源の出力電圧を電圧変換し放
電灯の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両端電圧とし
て取り出すDC−DCコンバータを備え、前記始動回路
が、第2のコンデンサを備えるとともに第2のコンデン
サの両端電圧が閾値電圧まで充電されたときに第2のコ
ンデンサの電荷を放出させて前記パルス電圧を発生させ
るパルス発生部と、第1のコンデンサの両端電圧が規定
の閾値電圧以下であるときに第2のコンデンサの両端電
圧を引き下げるリセット回路とを備えるものである。
て、前記閾値電圧であるギャップ素子のブレークオーバ
電圧を、第2のコンデンサの両端電圧の最大値と両端電
圧の0.63倍との間に設定したものである。
略構成を図1(a)に示すとともに図1(b)に動作を
示す。図1(a)のように、本発明の基本構成は従来構
成と同様であって、直流電源1を電圧変換するDC−D
Cコンバータ2と、DC−DCコンバータ2の出力の一
部を用いて始動用のパルス電圧を発生させる始動回路4
とを備える。図1(a)ではコンデンサC1をDC−D
Cコンバータ2とは別に示してあり、パルストランスP
Tを始動回路4とは別に示しているが、実際には、コン
デンサC1はDC−DCコンバータ2に含まれ、パルス
トランスPTは始動回路4に含まれるものである。ま
た、DC−DCコンバータ2は放電灯6に点灯用の電力
を供給する点灯回路として機能する。コンデンサC1は
パルストランスPTの2次巻線を介して放電灯6に接続
される。つまり、コンデンサC1の両端電圧とパルスト
ランスPTの2次巻線に生じるパルス電圧Vpとが加算
されて放電灯6に印加される。
t0での電源投入後にコンデンサC1の両端電圧Vc1
が放電灯6の始動点灯を可能にする電圧Vrに達するま
での時間T1に対して、電源投入後に始動回路4から最
初のパルス電圧Vpが発生するまでの時間T2のほうが
長くなるように始動回路4に遅延手段を設けている。要
するに、T1<T2の関係になるように始動回路4を構
成してある。このことによって、電源投入から最初にパ
ルス電圧Vpが発生するまでには、コンデンサC1の両
端電圧Vc1は放電灯6の始動点灯を可能にする電圧V
rに達しているから、パルス電圧Vpが1回発生する
と、放電灯6が始動することになる。つまり、電源投入
から放電灯6が始動点灯するまでの期間に、放電灯6が
一瞬だけ光るのを防止することができる。
は、図2に示すように、図16に示した従来構成におい
て、ダイオードD2とコンデンサCsとの間に抵抗R4
1を挿入した構成を採用している。従来構成と同様に、
本実施形態においても、直流電源1の両端間にトランス
T1の1次巻線とスイッチング素子S1との直列回路が
接続される。トランスT1の2次巻線にはタップが設け
られ(もしくは2次巻線は2個の巻線の直列回路とな
る)、2次巻線の一端とタップとの間にはダイオードD
1を介してコンデンサC1が接続される。このコンデン
サC1の両端電圧がDC−DCコンバータ2の出力電圧
になる。
路4に設けたパルストランスPTの2次巻線を介して放
電灯6が接続される。始動回路4の昇圧部4aはトラン
スT1の2次巻線の両端間に接続されたダイオードD2
と抵抗R41とコンデンサCsとの直列回路を有する。
コンデンサCsの両端間には抵抗R4を介してパルス発
生部4bを構成するコンデンサC3が接続される。さら
に、コンデンサC3の両端間にはパルストランスPTの
1次巻線とギャップ素子SGとの直列回路が接続され
る。
と比較すると、抵抗R41が追加されたことによって、
電源投入後にコンデンサC3の両端電圧がギャップ素子
SGのブレークオーバ電圧に達するまでの時間を従来構
成よりも長くすることができる。しかして、抵抗R4
1,R4、コンデンサCs,C3の定数を適宜に設定す
ることによって、図3に示すように、時刻t0での電源
投入後にコンデンサC1の両端電圧Vc1が放電灯6を
始動点灯することができる電圧Vrに達するまでの時間
T1よりも、コンデンサC3の両端電圧Vc3がギャッ
プ素子SGのブレークオーバ電圧Vgに達するまでの時
間T2(時刻t0と時刻tg1との間の時間)を長くす
る遅延手段として機能させることが可能になる(T1<
T2)。つまり、ギャップ素子SGの導通によってパル
ストランスPTの2次巻線にパルス電圧Vpが発生する
時点までに、コンデンサC1の両端電圧を放電灯6の始
動点灯が可能となる電圧Vrよりも高くすることができ
る。その結果、パルス電圧Vpが発生すると放電灯6を
ただちに始動点灯させることができ、放電灯6の始動点
灯前に放電灯6が一瞬だけ光る現象を防止することがで
きる。
は、放電灯6に印加される電圧をDC−DCコンバータ
2から出力された直流電圧(つまり、コンデンサC1の
両端電圧)としていたが、本実施形態では、図4のよう
に、DD−DCコンバータ2の出力をインバータ回路3
によって交番電力に電力変換し、この交番電力をパルス
トランスPTの2次巻線を介して放電灯6に供給する構
成を採用している。
4個のスイッチング素子S2〜S5を備え、スイッチン
グ素子S2,S3の直列回路とスイッチング素子S4,
S5の直列回路とがコンデンサC1の両端間にそれぞれ
接続される。スイッチング素子S2〜S5の各直列回路
(つまり、ブリッジ回路の各アーム)におけるスイッチ
ング素子S2〜S5の接続点間には、コンデンサC2が
接続される。このコンデンサC2の両端間にはパルスト
ランスPTの2次巻線と放電灯6との直列回路が接続さ
れる。インバータ回路3の各スイッチング素子S2〜S
5は、各アームにおいて直列接続されている2個ずつの
スイッチング素子S2,S3とスイッチング素子S4,
S5とは同時にオンにならず、コンデンサC2を挟んで
直列接続されている2個ずつのスイッチング素子S2,
S5とスイッチング素子S3,S4は同時にオンになる
期間が生じるように、図示しない制御回路によってオン
オフされる。
2の両端間に印加される電圧はインバータ回路3によっ
て交番し、かつ矩形波状になる。このように矩形波状の
電圧がコンデンサC2に印加されている期間において、
コンデンサC3の両端電圧がギャップ素子SGのブレー
クオーバ電圧に達するとパルス電圧Vpが発生する。こ
こで、インバータ回路3において、スイッチング素子S
3,S4がオンである期間には、コンデンサC3の両端
電圧は、トランスT1の2次巻線においてダイオードD
2のアノードが接続されている一端とタップとの間の電
圧までしか上昇せず、この電圧ではギャップ素子SGが
導通しないように設計されている。
になり、インバータ回路3の出力電圧の極性が反転すれ
ば、コンデンサC3の両端電圧はトランスT1の2次巻
線の両端電圧まで上昇可能になり、コンデンサC3の両
端電圧がギャップ素子SGのブレークオーバ電圧に達す
るとパルス電圧が発生する。またこのとき、スイッチン
グ素子S5がオンになっているから、図2に示した回路
構成と同様に動作し、放電灯6にはコンデンサC2の両
端電圧とパルストランスPTの2次巻線の両端電圧とを
加算した高電圧を印加することができるのである。他の
構成および動作は第1の実施の形態と同様である。
チング素子Q2〜Q5は放電灯6が始動点灯する前(無
負荷時)には、必ずしも交互にオンオフする必要はな
く、スイッチング素子Q2,Q5がオンになる期間を有
していればよい。また、無負荷停止時にはスイッチング
素子Q5はオフにする。
は、DC−DCコンバータ2に設けたトランスT1の2
次巻線から始動回路4の電源を得る構成を採用したこと
によって、コンデンサC1とコンデンサC3とが同時に
充電開始される構成になっていた。ただし、目的を達成
するには、コンデンサC1の両端電圧が放電灯6を始動
点灯させるのに必要な電圧に達した後に、コンデンサC
3の両端電圧がギャップ素子SGのブレークオーバ電圧
を越えるようにして、パルス電圧Vpを発生させればよ
いのであるから、コンデンサC1,C3の充電は必ずし
も同時に開始する必要はない。
コンデンサC3を含む始動回路4の電源として、DC−
DCコンバータ2の出力電圧を用いている。この構成で
は、DC−DCコンバータ2の出力電圧であるコンデン
サC1の両端電圧Vc1が上昇しなければ、始動回路4
に設けたコンデンサC3の両端電圧も上昇しないから、
電源投入後にコンデンサC3の両端電圧Vc3がギャッ
プ素子SGのブレークオーバ電圧に達するまでの時間
を、コンデンサC1の両端電圧Vc1が放電灯6を始動
点灯させることができる電圧Vrに達するまでの時間よ
りも長くするのが容易になる。便宜上、図では始動回路
4とは別にパルストランスPTを示してある。また、始
動回路4はコンデンサC1の両端電圧を昇圧してコンデ
ンサC3を充電する機能を備える。
1の両端電圧Vc1が電圧Vrに達するまでは、始動回
路4のコンデンサC3の充電が開始されないように始動
回路4を構成することができる。この場合、図6のよう
に、時刻t0において電源を投入してから時間T1が経
過した後の時刻t1において、コンデンサC1の両端電
圧が電圧Vrに達すると、この時点でコンデンサC3の
充電が開始されるから、時刻t1の後の時刻tg1にお
いてコンデンサC3の両端電圧がギャップ素子SGのブ
レークオーバ電圧Vgに達することになる。
の充電を開始するときのコンデンサC1の両端電圧Vc
1を、電圧Vrよりも低く設定してもよい。この場合、
図7のように、時刻t0において電源を投入してから時
間T1が経過する前の時刻t11において、コンデンサ
C3の充電が開始される。ここで、時刻t11の後にコ
ンデンサC1の両端電圧Vc1が電圧Vrに達するまで
の時間よりも、コンデンサC3の両端電圧がギャップ素
子SGのブレークオーバ電圧Vgに達するまでの時間を
長く設定しておけば、コンデンサC3の両端電圧がギャ
ップ素子SGのブレークオーバ電圧Vgに達する時刻t
g1を時刻t1よりも遅らせることができる。
ンサC3の充電を開始するときのコンデンサC1の両端
電圧Vc1を、電圧Vrよりも高く設定してもよい。こ
の場合、図8のように、時刻t0において電源を投入し
てから時間T1が経過した後の時刻t12において、コ
ンデンサC3の充電が開始される。この構成の場合も、
図6に示した動作と同様に、電源投入後にコンデンサC
1の両端電圧Vc1が電圧Vrに達するまでの時間T1
よりも、コンデンサC3の両端電圧がギャップ素子SG
のブレークオーバ電圧Vgに達するまでの時間T2(時
刻t0と時刻tg1との間の時間)を確実に長く設定す
ることができる。
同様である。
に示すように、始動回路4の電源を直流電源1から直接
得るようにしたものである。この構成では、始動回路4
の昇圧部4aにおいて直流電源1の電圧を発振回路とト
ランスT2とを用いて昇圧し、トランスT2の2次出力
を整流平滑することによってコンデンサC3を充電する
ように構成してある。
4の昇圧部4aは、直流電源1の両端間に接続された抵
抗R42とコンデンサC41との直列回路を備え、コン
デンサC41の両端間に双方向2端子サイリスタ(SS
Sやダイアック)よりなるトリガ素子Q6とトランスT
2の1次巻線との直列回路を接続してある。トランスT
2の2次巻線の両端間にはダイオードD3を介してコン
デンサCtが接続され、トランスT2の2次出力によっ
てコンデンサCtが充電されるようになっている。ま
た、コンデンサCtの両端間には抵抗R4を介してパル
ス発生部4bのコンデンサC3が接続される。本実施形
態では、コンデンサC3の両端間にパルストランスPT
の1次巻線と双方向2端子サイリスタよりなるトリガ素
子Q7との直列回路が接続されている。つまり、ギャッ
プ素子SGに代えてトリガ素子Q7を設けてある。
抵抗R42を通して直流電源1により充電される。ここ
で、コンデンサC41の両端電圧がトリガ素子Q6のブ
レークオーバ電圧に達するとトリガ素子Q6が導通し、
コンデンサC41の電荷によりトランスT2の1次巻線
に電流が流れる。コンデンサC41の電荷が放出される
とトリガ素子Q6は再びオフになり、上記動作を繰り返
す。つまり、抵抗R42とコンデンサC41とにより決
まる周波数で発振する発振回路が構成される。このよう
なコンデンサC41の充放電に伴って得られるトランス
T2の2次出力をダイオードD3で整流し、コンデンサ
Ctを充電するのである。コンデンサCtの両端電圧の
上昇に伴って抵抗R4を介してコンデンサC3も充電さ
れるから、コンデンサC3の両端電圧がトリガ素子Q7
のブレークオーバ電圧に達すると、トリガ素子Q7が導
通してパルストランスPTの1次巻線に電流が流れる。
このとき、パルストランスPTの2次巻線に発生するパ
ルス電圧がコンデンサC1の両端電圧に加算されて放電
灯6に印加され、放電灯6が始動点灯されるのである。
ると始動回路4における発振動作が開始されるのであっ
て、DC−DCコンバータ2の動作は電源投入から規定
時間Taが経過した後に開始されるように制御してい
る。つまり、図10に示すように、時刻t0において電
源が投入されると、コンデンサC3の両端電圧Vc3は
すぐに上昇し始めるが、DC−DCコンバータ2は電源
投入から時間Taが経過した時刻t13に動作を開始す
るから、コンデンサC1の両端電圧は時刻t13から上
昇し始めることになる。コンデンサC3の両端電圧がト
リガ素子Q7のブレークオーバ電圧に達するまでの時間
は、トランスT2の1次巻線に電流を流す周期、トラン
スT2の昇圧比、抵抗R4、トリガ素子Q7のブレーク
オーバ電圧などを適宜に設定することによって調節する
ことが可能である。一方、コンデンサC1の両端電圧は
比較的短時間で電圧Vrに達するから、電源投入後にコ
ンデンサC1の両端電圧Vc1が電圧Vrに達するまで
の時間T1よりも、コンデンサC3の両端電圧Vc3が
トリガ素子Q7のブレークオーバ電圧Vgに達するまで
の時間T2を長くすることができる。
充電する経路が、負荷である放電灯6への給電経路とは
別に設けられ、しかも始動回路4の電源として直流電源
1を用いているから、コンデンサC3への充電電流をほ
ぼ一定にすることができ、電源の投入からコンデンサC
3の両端電圧がトリガ素子Q7のブレークオーバ電圧に
達するまでの時間を正確に制御することができる。他の
構成は第1の実施の形態と同様である。
の実施の形態と同様に、始動回路4の電源を直流電源1
から直接得るようにしたものである。始動回路4は、図
11に示すように、給電後の一定時間を時限するタイマ
部4cと、タイマ部4cの時限終了によってオンになる
スイッチ要素Saを備えている。また、直流電源1がス
イッチ要素Saを介して接続される昇圧部4aを備える
とともに、昇圧部4aに設けたコンデンサCtの両端電
圧を電源として充電されるコンデンサC3を備えたパル
ス発生部4bを備える。パルス発生部4bは、コンデン
サC3の両端電圧が所定電圧に達するとギャップ素子あ
るいはトリガ素子を導通させ、パルストランスを介して
パルス電圧を発生させるように構成されている。
宜に設定することによって、電源スイッチSWの投入後
に、DC−DCコンバータ1の出力電圧が放電灯6の始
動点灯を可能にする電圧Vrに達するまでの時間より
も、スイッチSaがオンになるまでの時間を長く設定す
ることができる。つまり、放電灯6に印加される電圧が
Vrに達した後に、パルス発生回路4bからパルス電圧
を発生させて放電灯6を確実に始動点灯させることがで
きるのである。他の構成および動作は第1の実施の形態
と同様である。
ス発生回路4bにおけるギャップ素子SGのブレークオ
ーバ電圧を、始動回路4における昇圧部4aの出力電圧
の最大値よりも低く設定したものである。以下では、図
2に示した第1の実施の形態の回路構成に基づいて説明
する。
バ電圧は繰り返し使用するうちに上昇する。たとえば、
図12に(a)に示すように、ブレークオーバ電圧がV
g1からVg2に上昇するものとし、時刻t0において
コンデンサC3の充電が開始されるとすれば、使用開始
時には時刻t1においてコンデンサC3の両端電圧がV
g1に達することによりパルス電圧が発生していたのに
対して、電源投入からパルス電圧が発生するまでの時間
が次第に長くなり、やがては図12(a)に破線で示す
ように時刻t1’でパルス電圧が発生するようになる。
このように、ギャップ素子SGのブレークオーバ電圧が
上昇すると、パルストランスPTの2次巻線に発生する
パルス電圧も上昇するから、放電灯6を始動点灯させる
ときに印加する電圧が高くなりすぎ、パルストランスP
Tや他の回路素子に電圧ストレスがかかることになって
安全性に問題が生じることがある。
ように、安全性に問題が生じる程度のパルス電圧を発生
させる程度にギャップ素子SGのブレークオーバ電圧が
上昇しても、ギャップ素子SGが導通することがないよ
うに、コンデンサC3の両端電圧の上限値を破線で示す
ように制限したものである。
するコンデンサC3の両端電圧はコンデンサCsの両端
電圧Vcsに略等しいから、コンデンサC3の両端電圧
が、コンデンサCsの両端電圧Vcsの最大値Vcsm
に達したときにパルス電圧が発生しても、安全性が保た
れる程度に最大値Vcsmを設定するのである。コンデ
ンサCsの両端電圧Vcsの最大値Vcsmは、トラン
スT1における2次巻線の両端間電圧のピーク値に略等
しいから、トランスT1の2次巻線の両端電圧のピーク
値を、パルス電圧の発生時における安全性が確保できる
程度に設定すればよいのである。
時のギャップ素子SGのブレークオーバ電圧Vgを、放
電灯6の始動点灯に必要な最低のパルス電圧を発生させ
るのに必要なコンデンサC3の両端電圧と、上述のよう
にトランスT1における2次巻線の両端電圧のピーク電
圧を設定したときのコンデンサCsの両端電圧の最大値
Vcsmとの間の電圧に設定すれば、ギャップ素子SG
のブレークオーバ電圧が上昇しても、安全性を確保でき
るのである。具体的には、0.63Vcsm≦ギャップ
素子SGのブレークオーバ電圧≦Vcsmの関係になる
ように設定してある。ここに、0.63の係数は1次遅
れに対応する値である。他の構成および動作は第1の実
施の形態と同様である。
動時や電源のオフ後に比較的短い時間でオンにする場合
などにおいても1回のパルス電圧の発生で始動点灯を可
能にするものである。以下では、図2に示した第1の実
施の形態の回路構成に基づいて説明する。
点灯中において昇圧部4aに設けたコンデンサCsの両
端電圧は略一定に保たれており、再始動時やオフ直後に
オンにしたときなどには、コンデンサC1の両端電圧が
放電灯6の始動点灯を可能にする電圧Vrに達するまで
に、コンデンサCsの両端電圧、つまりコンデンサC3
の両端電圧がギャップ素子SGのブレークオーバ電圧に
達することになる。この場合、従来構成と同様の問題が
生じる。
うに、放電灯6が点灯している間に、コンデンサCsの
両端電圧を始動時よりも引き下げるリセット回路4dを
始動回路4に設けたものである。リセット回路4dとし
ては、たとえば図14(b)のような回路を採用するこ
とができる。このリセット回路4dは、コンデンサCs
の両端間にトランジスタQ8のコレクタ・エミッタが接
続され、このトランジスタQ8のベース・エミッタには
トランジスタQ9のコレクタ・エミッタが接続されてい
る。トランジスタQ9のベースはツェナダイオードZD
1を介してコンデンサC1の一端に接続されている。
ンサC1の両端電圧は、放電灯6の点灯時には点灯して
いないとき(無負荷時)よりも低いから、放電灯6の点
灯中にはツェナダイオードZD1は非導通になる。した
がって、トランジスタQ9がオフ、トランジスタQ8が
オンになってコンデンサCsは放電される。これに対し
て、無負荷時にはコンデンサC1の両端電圧が上昇すれ
ば、ツェナダイオードZD1が導通し、トランジスタQ
9がオン、トランジスタQ8がオフになってコンデンサ
Csへの充電が可能になる。ツェナダイオードZD1の
ツェナ電圧は、放電灯6の定常点灯時におけるコンデン
サC1の両端電圧を100V、無負荷時におけるコンデ
ンサC1の両端電圧を400Vとするときに、150〜
300Vに設定する。
回路定数を適宜に設定すれば、電源投入後にコンデンサ
C1の両端電圧がツェナダイオードZD1のツェナ電圧
に達するまではトランジスタQ8を導通させて、コンデ
ンサCsの両端電圧の上昇を遅らせることができる。し
たがって、コンデンサC1の両端電圧が電圧Vrに達し
た後に、コンデンサC3の両端電圧がギャップ素子SG
のブレークオーバ電圧に達するような時間関係の設定が
容易になる。また同様に、再始動時やオフ直後にオンに
するような場合でも、それ以前にトランジスタQ8がオ
ンであってコンデンサCsの電荷が放出されているから
(つまり、コンデンサC3の両端電圧が引き下げられて
いる)、コンデンサC1の両端電圧が電圧Vrに達した
後に、ギャップ素子SGを導通させるように時間関係を
設定することができる。他の構成および動作は第1の実
施の形態と同様である。
コンバータ2にはフライバック形のものを例示したが、
DC−DCコンバータ2の構成はこれに限定されるもの
ではなく、図15(a)に示す昇圧チョッパ形や図15
(b)に示す降圧チョッパ形のものを用いることも可能
である。
は、インダクタLとスイッチング素子Sとの直列回路を
直流電源1(図2参照)の両端間に接続し、スイッチン
グ素子SにダイオードDを介してコンデンサCを接続し
た周知の構成を有する。スイッチング素子Sを高周波で
オンオフさせると、直流電源1の電圧よりも高い電圧を
コンデンサCの両端電圧として出力することができる。
ータ2は、スイッチング素子SとインダクタLとコンデ
ンサCとの直列回路を直流電源1の両端間に接続し、イ
ンダクタLとコンデンサCとの直列回路と並列に回生電
流を流すためのダイオードDを接続した周知の構成を有
する。この構成では、スイッチング素子Sを高周波でオ
ンオフさせると、オン期間とオフ期間との比率に応じて
直流電源1の電圧よりも低い電圧をコンデンサCの両端
電圧として出力することができる。
昇圧部4aについても、上述した回路構成に限定される
ものではなく、各種回路構成を採用することが可能であ
る。また、パルス発生部4bにおけるギャップ素子SG
に代えて双方向性サイリスタ(SSS)のような半導体
トリガ素子を用いたり、ダイアックのような半導体トリ
ガ素子とサイリスタとを組み合わせて用いたりしてもよ
い。
圧を印加する点灯回路と、高圧のパルス電圧を放電灯に
印加することにより放電灯を始動させる始動回路と、直
流電源の投入後から点灯回路の出力電圧が放電灯の始動
点灯を可能にする電圧に達するまでの時間よりも、直流
電源の投入後から始動回路によりパルス電圧が最初に出
力されるまでの時間を長くする遅延手段を備えるもので
あり、遅延手段を設けたことによって、放電灯を始動点
灯させることができるようになるまでに始動回路からパ
ルス電圧が発生することがなく、放電灯の始動点灯前に
放電灯が瞬間的に点滅する現象を防止することができ
る。その結果、自動車のヘッドライトなどに用いるとき
にも違和感が生じることがない。また、高圧であるパル
ス電圧を何度も放電灯に印加することがないから、放電
灯へのストレスが比較的少なく、放電灯の電極の消耗が
少なく、放電灯の長寿命化が可能になり光束も劣化が少
なくなる。さらに、放電灯が始動点灯するまでのパルス
電圧の発生回数が少ないから、始動回路にギャップ素子
を用いる場合でもギャップ素子の劣化が少なく、長期間
に亘って使用することが可能になる。
て、点灯回路が直流電源の出力電圧を電圧変換し放電灯
の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両端電圧として取
り出すDC−DCコンバータを備え、始動回路が、第2
のコンデンサを備えるとともに第2のコンデンサの両端
電圧が閾値電圧まで充電されたときに第2のコンデンサ
の電荷を放出させてパルス電圧を発生させるパルス発生
部と、第1のコンデンサの両端電圧が規定の閾値電圧以
下であるときに第2のコンデンサの電荷を放出させるリ
セット回路とを備えるものであり、放電灯の始動点灯が
可能になる前には第2のコンデンサは放電されているか
ら、第1のコンデンサの両端電圧が上昇しなければ、第
2のコンデンサの充電が開始されず、放電灯の始動点灯
が可能になってからパルス電圧を発生させて放電灯を確
実に始動させることができる。
て、閾値電圧であるギャップ素子のブレークオーバ電圧
を、第2のコンデンサの両端電圧の最大値と両端電圧の
0.63倍との間に設定したものであり、ギャップ素子
のブレークオーバ電圧をこのように設定しておけば、ギ
ャップ素子が劣化してブレークオーバ電圧が過剰に上昇
したときにはギャップ素子が導通しなくなり、放電灯に
過大な電圧が印加されるのを防止することができる。
図、(b)は動作説明図である。
る。
る。
る。
る。
る。
って、(a)は問題点を示す動作説明図、(b)は改善
案を示す動作説明図である。
全体回路図、(b)は要部回路図である。
バータの例を示し、(a)は昇圧チョッパ形の概略回路
図、(b)は降圧チョッパ形の概略回路図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 放電灯に点灯用の電圧を印加する点灯回
路と、高圧のパルス電圧を放電灯に印加することにより
放電灯を始動させる始動回路と、直流電源の投入後から
点灯回路の出力電圧が放電灯の始動点灯を可能にする電
圧に達するまでの時間よりも、直流電源の投入後から始
動回路により前記パルス電圧が最初に出力されるまでの
時間を長くする遅延手段を備えることを特徴とする放電
灯点灯装置。 - 【請求項2】 前記点灯回路は直流電源の出力電圧を電
圧変換し放電灯の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両
端電圧として取り出すDC−DCコンバータを備え、前
記始動回路は第2のコンデンサを備えるとともに第2の
コンデンサの両端電圧が閾値電圧まで充電されたときに
第2のコンデンサの電荷を放出させて前記パルス電圧を
発生させるパルス発生部を備え、電源投入後に第1およ
び第2のコンデンサの充電を同時に開始することを特徴
とする請求項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項3】 前記点灯回路は直流電源の出力電圧を電
圧変換し放電灯の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両
端電圧として取り出すDC−DCコンバータを備え、前
記始動回路は第2のコンデンサを備えるとともに第2の
コンデンサの両端電圧が閾値電圧まで充電されたときに
第2のコンデンサの電荷を放出させて前記パルス電圧を
発生させるパルス発生部を備え、電源投入後に第1のコ
ンデンサの充電を開始した後に第2のコンデンサの充電
を開始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】 前記点灯回路は直流電源の出力電圧を電
圧変換し放電灯の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両
端電圧として取り出すDC−DCコンバータを備え、前
記始動回路は第2のコンデンサを備えるとともに第2の
コンデンサの両端電圧が閾値電圧まで充電されたときに
第2のコンデンサの電荷を放出させて前記パルス電圧を
発生させるパルス発生部を備え、電源投入後に第2のコ
ンデンサの充電を開始した後に第1のコンデンサの充電
を開始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】 前記点灯回路は直流電源の出力電圧を電
圧変換し放電灯の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両
端電圧として取り出すDC−DCコンバータを備え、前
記始動回路は第2のコンデンサを備えるとともに第2の
コンデンサの両端電圧が閾値電圧まで充電されたときに
第2のコンデンサの電荷を放出させて前記パルス電圧を
発生させるパルス発生部を備え、電源投入後に第1のコ
ンデンサの両端電圧が規定電圧に達した時点から第2の
コンデンサの充電を開始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6】 前記点灯回路は直流電源の出力電圧を電
圧変換し放電灯の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両
端電圧として取り出すDC−DCコンバータを備え、前
記始動回路は第2のコンデンサを備えるとともに第2の
コンデンサの両端電圧が閾値電圧まで充電されたときに
第2のコンデンサの電荷を放出させて前記パルス電圧を
発生させるパルス発生部を備え、電源投入後から第1の
コンデンサの充電を開始し、電源投入から一定時間後に
第2のコンデンサの充電を開始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7】 前記点灯回路は直流電源の出力電圧を電
圧変換し放電灯の点灯用の電圧を第1のコンデンサの両
端電圧として取り出すDC−DCコンバータを備え、前
記始動回路は、第2のコンデンサを備えるとともに第2
のコンデンサの両端電圧が閾値電圧まで充電されたとき
に第2のコンデンサの電荷を放出させて前記パルス電圧
を発生させるパルス発生部と、第1のコンデンサの両端
電圧が規定の閾値電圧以下であるときに第2のコンデン
サの両端電圧を引き下げるリセット回路とを備えること
を特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項8】 前記閾値電圧であるギャップ素子のブレ
ークオーバ電圧を、第2のコンデンサの両端電圧の最大
値と両端電圧の0.63倍との間に設定していることを
特徴とする請求項7記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07643899A JP3743200B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07643899A JP3743200B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
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JP3743200B2 JP3743200B2 (ja) | 2006-02-08 |
Family
ID=13605166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP07643899A Expired - Lifetime JP3743200B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3743200B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003015479A1 (fr) * | 2001-08-06 | 2003-02-20 | Sadao Okudaira | Circuit de commande pour lampe a decharge et procede de commande associe |
JP2007059276A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 光源用電源装置 |
JP2011108768A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Led点灯装置 |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP07643899A patent/JP3743200B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003015479A1 (fr) * | 2001-08-06 | 2003-02-20 | Sadao Okudaira | Circuit de commande pour lampe a decharge et procede de commande associe |
JP2007059276A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 光源用電源装置 |
JP4671807B2 (ja) * | 2005-08-25 | 2011-04-20 | 株式会社三社電機製作所 | 光源用電源装置 |
JP2011108768A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Led点灯装置 |
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