JP2000357592A - 放電ランプを動作させる装置および方法 - Google Patents
放電ランプを動作させる装置および方法Info
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- arc
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
- H05B41/38—Controlling the intensity of light
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
- H05B41/2881—Load circuits; Control thereof
- H05B41/2882—Load circuits; Control thereof the control resulting from an action on the static converter
- H05B41/2883—Load circuits; Control thereof the control resulting from an action on the static converter the controlled element being a DC/AC converter in the final stage, e.g. by harmonic mode starting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 放電ランプを動作させるための改善された方
法および装置を提供する。 【構成】 電子的なバラスト装置を持つ高輝度放電ラン
プを動作させるための方法及び装置。ここにおいて、ア
ーク管内のアークを折り曲げることによってアークの長
さを増加させることにより放電ランプに供給される電力
が増加される。折り曲げは、放電ランプに供給される電
力に音響周波数を注入することにより行われる。
法および装置を提供する。 【構成】 電子的なバラスト装置を持つ高輝度放電ラン
プを動作させるための方法及び装置。ここにおいて、ア
ーク管内のアークを折り曲げることによってアークの長
さを増加させることにより放電ランプに供給される電力
が増加される。折り曲げは、放電ランプに供給される電
力に音響周波数を注入することにより行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放電ランプを動作さ
せるための装置及び方法に、そしてより特定すれば、ア
ークの長さを増加させるために放電ランプのアーク管内
におけるアークを曲げることにより、ランプ電圧および
電力を増加させるための装置および方法に関する。
せるための装置及び方法に、そしてより特定すれば、ア
ークの長さを増加させるために放電ランプのアーク管内
におけるアークを曲げることにより、ランプ電圧および
電力を増加させるための装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的には、標準的な高輝度放電ランプ
（ＨＩＤ）は固定されたランプ電圧負荷を有している。
何らかの環境の下では、ランプに通常よりもより多くの
電力を提供することが望ましい。例えば、幾つかのラン
プ用途においては迅速なランプウオームアップを提供す
ることが望まれる。ＨＩＤランプに提供する電力の量
は、ランプ電圧とバラストによって提供される電流との
積である。従来形の電気バラストから利用できる電流
は、一般にその電流を運ぶスイッチングコンポーネント
によって制限される。このため、従来型の固定されたラ
ンプ電圧負荷に、その様な電流制限バラストを用いてい
たために、従来では、より多くの電力をランプに供給す
ることは不可能であった。より高い電流スイッチングコ
ンポーネントを備えることによって、バラストによって
供給される電流が増加されたとしても、より高い電流ス
イッチングコンポーネントは、従来型の電流制限バラス
トよりもさらに高価である。本発明は、アークの長さを
増加させるために、アーク管内におけるアークを曲げる
ことにより、従来型の電流制限バラストを用いながらラ
ンプ電圧を増加させるものである。例えば、ランプに供
給される電力の波形に音響周波数を注入することによっ
てアークを曲げて、アーク長を増加させることができ
る。
（ＨＩＤ）は固定されたランプ電圧負荷を有している。
何らかの環境の下では、ランプに通常よりもより多くの
電力を提供することが望ましい。例えば、幾つかのラン
プ用途においては迅速なランプウオームアップを提供す
ることが望まれる。ＨＩＤランプに提供する電力の量
は、ランプ電圧とバラストによって提供される電流との
積である。従来形の電気バラストから利用できる電流
は、一般にその電流を運ぶスイッチングコンポーネント
によって制限される。このため、従来型の固定されたラ
ンプ電圧負荷に、その様な電流制限バラストを用いてい
たために、従来では、より多くの電力をランプに供給す
ることは不可能であった。より高い電流スイッチングコ
ンポーネントを備えることによって、バラストによって
供給される電流が増加されたとしても、より高い電流ス
イッチングコンポーネントは、従来型の電流制限バラス
トよりもさらに高価である。本発明は、アークの長さを
増加させるために、アーク管内におけるアークを曲げる
ことにより、従来型の電流制限バラストを用いながらラ
ンプ電圧を増加させるものである。例えば、ランプに供
給される電力の波形に音響周波数を注入することによっ
てアークを曲げて、アーク長を増加させることができ
る。
【０００３】その長さを増加させるためにアークを曲げ
ることは、放電ランプのアーク管内における従来のアー
クの取り扱いとは対立するものである。特に、従来アー
クに対して影響を与えるために常に努力が払われてきた
従来のランプ用途においては、そのような努力は、アー
クをまっすぐにすることとか、そうでなければアークを
安定させ、そして中央に寄せることであった。例えば、
１９９２年７月２８日に公開されたEl−Hamamsy氏他に
よる合衆国特許第５，１３４，３４５号は、ＨＩＤラン
プにおけるアークの不安定さを検出し、そしてドライブ
周波数を変化させ、それによって不安定な現象をもたら
す音響周波数を除くことができる方法を説明している。
ることは、放電ランプのアーク管内における従来のアー
クの取り扱いとは対立するものである。特に、従来アー
クに対して影響を与えるために常に努力が払われてきた
従来のランプ用途においては、そのような努力は、アー
クをまっすぐにすることとか、そうでなければアークを
安定させ、そして中央に寄せることであった。例えば、
１９９２年７月２８日に公開されたEl−Hamamsy氏他に
よる合衆国特許第５，１３４，３４５号は、ＨＩＤラン
プにおけるアークの不安定さを検出し、そしてドライブ
周波数を変化させ、それによって不安定な現象をもたら
す音響周波数を除くことができる方法を説明している。
【０００４】１９９４年４月２６日に公開された、合衆
国特許第５，３０６，９８７号においては、ドライブ信
号を音響共振帯周波数を用いて変調することによって、
ＨＩＤランプを安定させることが参照されている。放電
ランプにおけるアークを中央に寄せるための類似の方法
は１９９３年３月３０日に公開されたAllen氏他による
合衆国特許第５，１９８，７２７号に説明されている。
この特許は、ドライブ信号の周波数によって引き起こさ
れる「音響動乱」によってアークを中央に寄せることを
説明している。そのような音響的な動乱はアーク管内の
ガスまたは上記の移動パターンを、重力によって生ずる
還流に対抗するよう強いるものである。
国特許第５，３０６，９８７号においては、ドライブ信
号を音響共振帯周波数を用いて変調することによって、
ＨＩＤランプを安定させることが参照されている。放電
ランプにおけるアークを中央に寄せるための類似の方法
は１９９３年３月３０日に公開されたAllen氏他による
合衆国特許第５，１９８，７２７号に説明されている。
この特許は、ドライブ信号の周波数によって引き起こさ
れる「音響動乱」によってアークを中央に寄せることを
説明している。そのような音響的な動乱はアーク管内の
ガスまたは上記の移動パターンを、重力によって生ずる
還流に対抗するよう強いるものである。
【０００５】Moskowitz氏他によって１９９７年１１月
４日に公開された合衆国特許第５，６８４，３６７号
は、放電ランプを動作させる装置および方法を、特に安
定性および色特性を制御するために、周期的な波形およ
び／またはパルス波によって入力ＡＣ電力を振幅変調す
ることにより、放電ランプの特性を安定させ、そして制
御する装置および方法を説明している。この特許は本出
願と共通的に所有され、そして参照されて本明細に組み
込まれている。
４日に公開された合衆国特許第５，６８４，３６７号
は、放電ランプを動作させる装置および方法を、特に安
定性および色特性を制御するために、周期的な波形およ
び／またはパルス波によって入力ＡＣ電力を振幅変調す
ることにより、放電ランプの特性を安定させ、そして制
御する装置および方法を説明している。この特許は本出
願と共通的に所有され、そして参照されて本明細に組み
込まれている。
【０００６】１９９１年９月１０日に公開されたAllen
氏他による合衆国特許第５，０４７，６９５号において
は、蛍光、水銀蒸気、ナトリウムおよび金属ハロゲンラ
ンプをＤＣモードで動作させるための方法およびバラス
ト回路が説明されている。アークをまっすぐにさせるた
めの音響圧力波を作るための電力変調は、本発明におい
ても言及されている。そこで説明されているランプは、
選択可能な量の加えられたリップルによって動作する結
果、ランプ電極間のアークを音響的にまっすぐにさせ
る。関連する特許は前に説明された第５，１９８，７２
７号特許である。以前に説明した特許のすべては、放電
ランプ内のアーク管のアークを真っすぐにさせるか、ま
たはそうでなければ安定させ、そして中央に寄せること
に関するものである。反対に、本発明は放電ランプを動
作させるための新しい方法および装置を開発するもので
あって、ここにおいてはアークを曲げることによって、
アークの長さを、そしてその結果ランプ電圧を増加させ
て、より多くの電力が固定されたランプ電圧負荷供給さ
れるようにするものである。以前に参照されたいずれも
が、この特徴を説明していない。アークの長さを増加さ
せるために、例えば音響的周波数を用いて、アークを折
り曲げることは、効果的である。特に、アーク管内のガ
スにおいて特定の音響共振を励起させることにより、こ
れによりアークを曲げることは効果的である。
氏他による合衆国特許第５，０４７，６９５号において
は、蛍光、水銀蒸気、ナトリウムおよび金属ハロゲンラ
ンプをＤＣモードで動作させるための方法およびバラス
ト回路が説明されている。アークをまっすぐにさせるた
めの音響圧力波を作るための電力変調は、本発明におい
ても言及されている。そこで説明されているランプは、
選択可能な量の加えられたリップルによって動作する結
果、ランプ電極間のアークを音響的にまっすぐにさせ
る。関連する特許は前に説明された第５，１９８，７２
７号特許である。以前に説明した特許のすべては、放電
ランプ内のアーク管のアークを真っすぐにさせるか、ま
たはそうでなければ安定させ、そして中央に寄せること
に関するものである。反対に、本発明は放電ランプを動
作させるための新しい方法および装置を開発するもので
あって、ここにおいてはアークを曲げることによって、
アークの長さを、そしてその結果ランプ電圧を増加させ
て、より多くの電力が固定されたランプ電圧負荷供給さ
れるようにするものである。以前に参照されたいずれも
が、この特徴を説明していない。アークの長さを増加さ
せるために、例えば音響的周波数を用いて、アークを折
り曲げることは、効果的である。特に、アーク管内のガ
スにおいて特定の音響共振を励起させることにより、こ
れによりアークを曲げることは効果的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】放電ランプを動作させ
るための改善された方法および装置を提供することが、
本発明の1つの目的である。
るための改善された方法および装置を提供することが、
本発明の1つの目的である。
【０００８】本発明の別の目的は、電流制限用バラスト
を用いてランプ電圧を増加させるための改善された方法
及び装置を提供することにより、従来技術の不都合点を
除去することである。
を用いてランプ電圧を増加させるための改善された方法
及び装置を提供することにより、従来技術の不都合点を
除去することである。
【０００９】本発明のさらに別の目的は、固定された電
圧ランプ負荷により多くの電力を供給することにより、
放電ランプを動作させるための改善された方法及び装置
を提供することである。
圧ランプ負荷により多くの電力を供給することにより、
放電ランプを動作させるための改善された方法及び装置
を提供することである。
【００１０】本発明のさらに別の目的は、放電ランプを
動作させるときの電力入力を増加させるために、音響周
波数を用いることである。
動作させるときの電力入力を増加させるために、音響周
波数を用いることである。
【００１１】より小さな、そしてわずかなコストの電気
バラストを用いて、前述の目的を達成することが本発明
のさらに別の目的である。
バラストを用いて、前述の目的を達成することが本発明
のさらに別の目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】放電ランプの動作に有益
な装置および方法を提供することにより、本発明のこれ
らの、そして他の目的が達成される。特に、放電ランプ
にはランプに電力を与えるための入力波形が供給され、
そして放電ランプ内に形成されたアークは曲げられて、
アークを長くし、そしてそれによってランプ電力を増加
させる。１つの実施例においては、放電ランプに供給さ
れる電力波形内に音響周波数が注入されて、アークを折
り曲げ、そしてそれによってランプ電力を増加させる。
な装置および方法を提供することにより、本発明のこれ
らの、そして他の目的が達成される。特に、放電ランプ
にはランプに電力を与えるための入力波形が供給され、
そして放電ランプ内に形成されたアークは曲げられて、
アークを長くし、そしてそれによってランプ電力を増加
させる。１つの実施例においては、放電ランプに供給さ
れる電力波形内に音響周波数が注入されて、アークを折
り曲げ、そしてそれによってランプ電力を増加させる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の他の、そしてさらに別の
目的、その利点及び能力、のより良い理解のために、以
下の開示及び添付されている請求範囲が図面類とともに
参照される。
目的、その利点及び能力、のより良い理解のために、以
下の開示及び添付されている請求範囲が図面類とともに
参照される。
【００１４】図面を参照すると、図１は放電ランプ１２
の動作のための本発明の1つの実施例による装置１０を
描いている。装置１０は高輝度放電ランプ１２をパルス
励起するために備えられている。この装置はランプ１２
内のアーク管１４のアークを折り曲げることにより、ア
ーク長さを増加させ、それによりランプの電圧および電
力を増加させる。この目的のために、装置１０はファン
クションジェネレータ及び電力増幅器の組合せを含んで
いる。特に、ファンクションジェネレータ１６は電力増
幅器１８に結合されるように備えられる。利用すること
のできる標準的なファンクションジェネレータ１６はＩ
ＥＣ社によって製造されているモデル第Ｆ３４である。
使用できる標準的な電力増幅器１８はＥＮＩ社によって
製造されているモデル第１１４０ＬＡである。
の動作のための本発明の1つの実施例による装置１０を
描いている。装置１０は高輝度放電ランプ１２をパルス
励起するために備えられている。この装置はランプ１２
内のアーク管１４のアークを折り曲げることにより、ア
ーク長さを増加させ、それによりランプの電圧および電
力を増加させる。この目的のために、装置１０はファン
クションジェネレータ及び電力増幅器の組合せを含んで
いる。特に、ファンクションジェネレータ１６は電力増
幅器１８に結合されるように備えられる。利用すること
のできる標準的なファンクションジェネレータ１６はＩ
ＥＣ社によって製造されているモデル第Ｆ３４である。
使用できる標準的な電力増幅器１８はＥＮＩ社によって
製造されているモデル第１１４０ＬＡである。
【００１５】装置１０は電源および抵抗器バラスト組み
合わせを含んでいる。特に、直流電源２０は抵抗器２２
と結合されて直流電源および抵抗器バラスト組み合わせ
を提供する。使用することのできる標準的な直流電源２
０はヒューレットパッカード社によって製造されている
モデルＨＰ６０３５Ａである。抵抗器２２は一般的な２
５オームの非誘導形電力抵抗器である。使用することの
できる標準的な抵抗器２２は、Ohmite社によって製造さ
れているモデルＰｅｃｏｓ ＴＣ１００ＰＡ１０Ｒ００
Ｊである。バラスト組合せの出力は、ファンクションジ
ェネレータ／電力増幅器組合せの出力に容量的に結合さ
れて、Ｈブリッジミュテータ２４に供給される直流電圧
を提供する。この容量性結合は抵抗器２６とコンデンサ
ー２８とによって提供される。この抵抗器２６は一般的
な３０オームの非誘導形電力抵抗器である。使用するこ
とのできる一般的な抵抗器２６は、Ohmite社によって製
造されているモデルＰｅｃｏｓ ＴＣ１００ＰＡ１０Ｒ
００Ｊである。コンデンサー２８は一般的な１μＦコン
デンサーである。使用することのできる標準的なコンデ
ンサーは、Sprague社によって製造されているモデル１
μＦ／Ｋ６３０Ｖである。
合わせを含んでいる。特に、直流電源２０は抵抗器２２
と結合されて直流電源および抵抗器バラスト組み合わせ
を提供する。使用することのできる標準的な直流電源２
０はヒューレットパッカード社によって製造されている
モデルＨＰ６０３５Ａである。抵抗器２２は一般的な２
５オームの非誘導形電力抵抗器である。使用することの
できる標準的な抵抗器２２は、Ohmite社によって製造さ
れているモデルＰｅｃｏｓ ＴＣ１００ＰＡ１０Ｒ００
Ｊである。バラスト組合せの出力は、ファンクションジ
ェネレータ／電力増幅器組合せの出力に容量的に結合さ
れて、Ｈブリッジミュテータ２４に供給される直流電圧
を提供する。この容量性結合は抵抗器２６とコンデンサ
ー２８とによって提供される。この抵抗器２６は一般的
な３０オームの非誘導形電力抵抗器である。使用するこ
とのできる一般的な抵抗器２６は、Ohmite社によって製
造されているモデルＰｅｃｏｓ ＴＣ１００ＰＡ１０Ｒ
００Ｊである。コンデンサー２８は一般的な１μＦコン
デンサーである。使用することのできる標準的なコンデ
ンサーは、Sprague社によって製造されているモデル１
μＦ／Ｋ６３０Ｖである。
【００１６】Ｈブリッジコミュテータ２４は、一般的な
インラッシュ制限用抵抗器３０を通してランプ１２に動
作的に結合されている。使用することのできる標準的な
抵抗器３０は、Panasonic社によって製造されているモ
デルＣＬ４０である。パルスジェネレータ３２はＨブリ
ッジコミュテータ２４に結合され、Ｈブリッジコミュテ
ータのタイミングをセットする。使用することのできる
標準的なパルスジェネレータ３２は、Stanford Resear
ch社によって製造されているモデルＤＧ５３５である。
インラッシュ制限用抵抗器３０を通してランプ１２に動
作的に結合されている。使用することのできる標準的な
抵抗器３０は、Panasonic社によって製造されているモ
デルＣＬ４０である。パルスジェネレータ３２はＨブリ
ッジコミュテータ２４に結合され、Ｈブリッジコミュテ
ータのタイミングをセットする。使用することのできる
標準的なパルスジェネレータ３２は、Stanford Resear
ch社によって製造されているモデルＤＧ５３５である。
【００１７】（ａ）放電ランプに電力を与えるため１つ
の入力波形を用いて放電ランプに提供し、（ｂ）ランプ
電力を増加させるためにアーク長さを増加させるよう放
電ランプ内のアークを折り曲げることによって、装置１
０はランプ装置を制御するために有用な本発明の1つの
実施例を提供する。図１に描かれている実施例において
は、アーク管１４内のアークの折り曲げは、放電ランプ
に供給される電力に音響周波数を注入することにより、
この後に説明されるようにアークを長くすることにより
実施される。
の入力波形を用いて放電ランプに提供し、（ｂ）ランプ
電力を増加させるためにアーク長さを増加させるよう放
電ランプ内のアークを折り曲げることによって、装置１
０はランプ装置を制御するために有用な本発明の1つの
実施例を提供する。図１に描かれている実施例において
は、アーク管１４内のアークの折り曲げは、放電ランプ
に供給される電力に音響周波数を注入することにより、
この後に説明されるようにアークを長くすることにより
実施される。
【００１８】図1に描かれている装置の動作を考慮する
と、放電ランプ１２に供給される電力波形に音響周波数
を注入するために、ファンクションジェネレータ１６は
低い音響周波数に調整される。増し加えられたランプ電
圧を生じさせる特定の低い周波数は、アーク管の寸法お
よび形状のようなランプ特性によって、そして温度及び
周囲の充填物の組成によって、変化する。言葉を変える
と、この周波数はこれらの特徴の１つまたはそれ以上画
が変化するに従い、ランプ毎に変化する。例えば、音響
周波数は一般的な照明用ランプに関するおよそ１ｋＨｚ
から、自動車用ヘッドランプのようなランプに関するお
よそ２００ｋＨｚまでの範囲を持つ。しかし、本発明に
よれば、ランプの特殊性にかかわりなく、ランプに加え
られる電力波形に特定の音響周波数成分を重ねることに
より、アークが折り曲げられて、アークの長さ及びラン
プ電圧を増加させることができる。
と、放電ランプ１２に供給される電力波形に音響周波数
を注入するために、ファンクションジェネレータ１６は
低い音響周波数に調整される。増し加えられたランプ電
圧を生じさせる特定の低い周波数は、アーク管の寸法お
よび形状のようなランプ特性によって、そして温度及び
周囲の充填物の組成によって、変化する。言葉を変える
と、この周波数はこれらの特徴の１つまたはそれ以上画
が変化するに従い、ランプ毎に変化する。例えば、音響
周波数は一般的な照明用ランプに関するおよそ１ｋＨｚ
から、自動車用ヘッドランプのようなランプに関するお
よそ２００ｋＨｚまでの範囲を持つ。しかし、本発明に
よれば、ランプの特殊性にかかわりなく、ランプに加え
られる電力波形に特定の音響周波数成分を重ねることに
より、アークが折り曲げられて、アークの長さ及びラン
プ電圧を増加させることができる。
【００１９】図１に描かれている実施例を考慮すると、
ファンクションジェネレータ１６は低い音響周波数に調
整されて、放電ランプ１２のアーク管１４におけるアー
クの長さ方向モードを変動させるように励起する。この
目的のために、図４に描かれているようなリップルの多
い直流電圧が、Ｈブリッジコミュテータ２４の入力とし
て備えられる。このことは、調整されたファンクション
ジェネレータ１６及び電力増幅器１８によって備えられ
た電力増幅された音響波形を、バラスト組み合わせ２
０、２２の出力に容量性結合することによって行われ
る。次に、Ｈブリッジコミュテータ２４が図５に描かれ
ているような音響的に変調された方形波バラスト波形を
提供する。この波形は従来型のインラッシュ制限値を提
供する抵抗器３０を通してランプ１２に供給される。音
響周波数の注入は、放電ランプ１２のアーク管１４内の
ガスを励起して音響的な共振を生じさせる。これがアー
クを曲げ、これによって長くされて、ランプ電圧が増加
する。Ｈブリッジコミュテータ２４の一例が図２Ａ及び
２Ｂに描かれている。（図２Ａ及び２Ｂに関するコンポ
ーネント値は表１に挙げられている。）そのようなコミ
ュテータに関する直流回路電源の一例が図３に描かれて
いる。（図３に関するコンポーネント値は表２に挙げら
れている。）
ファンクションジェネレータ１６は低い音響周波数に調
整されて、放電ランプ１２のアーク管１４におけるアー
クの長さ方向モードを変動させるように励起する。この
目的のために、図４に描かれているようなリップルの多
い直流電圧が、Ｈブリッジコミュテータ２４の入力とし
て備えられる。このことは、調整されたファンクション
ジェネレータ１６及び電力増幅器１８によって備えられ
た電力増幅された音響波形を、バラスト組み合わせ２
０、２２の出力に容量性結合することによって行われ
る。次に、Ｈブリッジコミュテータ２４が図５に描かれ
ているような音響的に変調された方形波バラスト波形を
提供する。この波形は従来型のインラッシュ制限値を提
供する抵抗器３０を通してランプ１２に供給される。音
響周波数の注入は、放電ランプ１２のアーク管１４内の
ガスを励起して音響的な共振を生じさせる。これがアー
クを曲げ、これによって長くされて、ランプ電圧が増加
する。Ｈブリッジコミュテータ２４の一例が図２Ａ及び
２Ｂに描かれている。（図２Ａ及び２Ｂに関するコンポ
ーネント値は表１に挙げられている。）そのようなコミ
ュテータに関する直流回路電源の一例が図３に描かれて
いる。（図３に関するコンポーネント値は表２に挙げら
れている。）
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【実施例】本発明は、添付されている図面を参照するこ
とにより、より明確に理解することができるであろう。
とにより、より明確に理解することができるであろう。
【００２３】上に説明された特定のコンポーネントを含
む図1に描かれている装置は、ＯＳＲＡＭ ＳＹＬＶＡ
ＮＩＡ社によって製造されている従来形のモデルＭ４０
０／Ｕ ＨIＤランプ１２である。そのようなランプは
十分な動作までウォームアップするために３アンペアを
必要としている。図１に描かれているバラストは、直流
電源２０を使用する従来の方法においては２．５アンペ
アまで電力供給される。それはランプ１２を点灯させる
ことが可能であるとしても、十分な方法てランプを動作
させるには２．５アンペアでは不十分である。特に、
２．５アンペアにおいてはランプ電圧は単に３５ボルト
に達するのみであり、それによってランプには７５ワッ
トだけが提供される。この方法でランプを動作させる
と、ランプは完全な電力に至るまでに十分ウォームアッ
プされることがない。
む図1に描かれている装置は、ＯＳＲＡＭ ＳＹＬＶＡ
ＮＩＡ社によって製造されている従来形のモデルＭ４０
０／Ｕ ＨIＤランプ１２である。そのようなランプは
十分な動作までウォームアップするために３アンペアを
必要としている。図１に描かれているバラストは、直流
電源２０を使用する従来の方法においては２．５アンペ
アまで電力供給される。それはランプ１２を点灯させる
ことが可能であるとしても、十分な方法てランプを動作
させるには２．５アンペアでは不十分である。特に、
２．５アンペアにおいてはランプ電圧は単に３５ボルト
に達するのみであり、それによってランプには７５ワッ
トだけが提供される。この方法でランプを動作させる
と、ランプは完全な電力に至るまでに十分ウォームアッ
プされることがない。
【００２４】次に、ファンクションジェネレータ１６は
８．５ｋＨｚから１２ｋＨｚまでスイープするように調
節され、そして電流制限は２アンペアにセットされる。
この方法における動作のためには、アーク管１４におい
てアークの変動モードが励起される。アークは曲がりく
ねり、そして実際にはアーク管の壁に到る程度にまで目
に見えて曲がる。ランプ電圧は７５ボルトにまで増加
し、実際のランプ電流は２．２アンペアとして測定され
る。付加的な０．２アンペアの電流は、電力増幅器１８
によるものである。
８．５ｋＨｚから１２ｋＨｚまでスイープするように調
節され、そして電流制限は２アンペアにセットされる。
この方法における動作のためには、アーク管１４におい
てアークの変動モードが励起される。アークは曲がりく
ねり、そして実際にはアーク管の壁に到る程度にまで目
に見えて曲がる。ランプ電圧は７５ボルトにまで増加
し、実際のランプ電流は２．２アンペアとして測定され
る。付加的な０．２アンペアの電流は、電力増幅器１８
によるものである。
【００２５】概要としては、ファンクションジェネレー
タを、８．５ｋＨｚのより低い音響周波数から１２ｋＨ
ｚまでスイープさせることにより、４００ワットランプ
１２はスタートし、そして２アンペアに制限されている
直流電源２０によって電力供給されるバラストを利用し
て、フル電力において動作する。このことは、２．５ア
ンペアにおいて従来の方法でランプ１２を動作させるこ
とを意図している時には、実行されない。
タを、８．５ｋＨｚのより低い音響周波数から１２ｋＨ
ｚまでスイープさせることにより、４００ワットランプ
１２はスタートし、そして２アンペアに制限されている
直流電源２０によって電力供給されるバラストを利用し
て、フル電力において動作する。このことは、２．５ア
ンペアにおいて従来の方法でランプ１２を動作させるこ
とを意図している時には、実行されない。
【００２６】表３においては、ＯＳＲＡＭ ＳＹＬＶＡ
ＮＩＡ社の他の種々のランプ及びｋＨｚにおける音響周
波数範囲の例が示されている。この周波数範囲は、フル
電力において各ランプをスタートさせ、そして動作させ
るために、アーク長さにおける増加を提供する目的でそ
れぞれのランプアーク管のアークを折り曲げるのに必要
とされるよりも、より低い音響周波数スイープを提供す
る。
ＮＩＡ社の他の種々のランプ及びｋＨｚにおける音響周
波数範囲の例が示されている。この周波数範囲は、フル
電力において各ランプをスタートさせ、そして動作させ
るために、アーク長さにおける増加を提供する目的でそ
れぞれのランプアーク管のアークを折り曲げるのに必要
とされるよりも、より低い音響周波数スイープを提供す
る。
【００２７】
【表３】
【００２８】しかし前述はいくつかの例であって、そし
てアーク長さを増加させるためアークを折り曲げる目的
で何らかの特定のランプの用途において用いられる特定
の音響周波数と、そしてランプ電力とは、ランプの特性
に依存する。
てアーク長さを増加させるためアークを折り曲げる目的
で何らかの特定のランプの用途において用いられる特定
の音響周波数と、そしてランプ電力とは、ランプの特性
に依存する。
【００２９】本発明は特に、電子式バラスト装置及び、
磁気バラスト装置への電子式付加装置を持つＨＩＤラン
プに適用可能である。それらのランプには、低電力から
高電力までの、高圧ナトリウム、水銀および金属ハロゲ
ンランプを含んでいるが、これに限定する意図は無い。
磁気バラスト装置への電子式付加装置を持つＨＩＤラン
プに適用可能である。それらのランプには、低電力から
高電力までの、高圧ナトリウム、水銀および金属ハロゲ
ンランプを含んでいるが、これに限定する意図は無い。
【００３０】本発明はここで、音響周波数を用いること
によりアークが曲げられるようなＨＩＤランプの動作に
関して説明されてはいるが、他の実施例もまた可能であ
る。アークの長さを、そして結果としてランプ電力を増
加させるための、アーク管内のアークの折り曲げは、例
えば、磁界を用いて、付加的な電極及び類似物を用い
て、達成することも可能であるが、これらに限定するこ
とを意図してはいない。さらに別の実施例においては、
スタートアップの間にランプ内の自然還流によって生ず
る十分なアーク折り曲げを収容できるサイズ及び形状を
有しているアーク管が、続いてランプがフル電力になっ
ているときにアークをまっすぐにさせるために、従来手
法と組合せられて備えられることもできる。
によりアークが曲げられるようなＨＩＤランプの動作に
関して説明されてはいるが、他の実施例もまた可能であ
る。アークの長さを、そして結果としてランプ電力を増
加させるための、アーク管内のアークの折り曲げは、例
えば、磁界を用いて、付加的な電極及び類似物を用い
て、達成することも可能であるが、これらに限定するこ
とを意図してはいない。さらに別の実施例においては、
スタートアップの間にランプ内の自然還流によって生ず
る十分なアーク折り曲げを収容できるサイズ及び形状を
有しているアーク管が、続いてランプがフル電力になっ
ているときにアークをまっすぐにさせるために、従来手
法と組合せられて備えられることもできる。
【００３１】しかし、ここで説明された実施例は、本発
明が用いられる幾つかの実施例であって、説明の手段と
して取り上げられたものであり、制限する意図はない。
当業技術者にとっては容易に明らかとなる多くの他の実
施例が、本発明の精神及び範囲から離れることなく行い
得ることは明らかであろう。
明が用いられる幾つかの実施例であって、説明の手段と
して取り上げられたものであり、制限する意図はない。
当業技術者にとっては容易に明らかとなる多くの他の実
施例が、本発明の精神及び範囲から離れることなく行い
得ることは明らかであろう。
【図１】本発明の1つの実施例の回路図である。
【図２Ａ】本発明において有益なＨブリッジ形コミュテ
ータの回路図である。
ータの回路図である。
【図２Ｂ】本発明において有益なＨブリッジ形コミュテ
ータの回路図である。
ータの回路図である。
【図３】図２のＨブリッジ形コミュテータの直流供給の
回路図である。
回路図である。
【図４】本発明の１つの実施例において形成されたリッ
プルの多い直流電圧をグラフ的に描いた図である。
プルの多い直流電圧をグラフ的に描いた図である。
【図５】本発明の1つの実施例において形成された音響
的に変調された方形波バラスト波形を描いたグラフであ
る。
的に変調された方形波バラスト波形を描いたグラフであ
る。
１０ 装置 １２ 放電ランプ １４ アーク管 １６ ファンクションジェネレータ １８ 電力増幅器 ２０ 直流電源 ２２ 抵抗器 ２４ Ｈブリッジミュテータ ２６ 抵抗器 ２８ コンデンサー ３０ インラッシュ制限用抵抗器 ３２ パルスジェネレータ
Claims (11)
- 【請求項１】 放電ランプを動作させるための方法にお
いて、 放電ランプに電力を与えるために１つの入力波形を前記
放電ランプに供給するステップと、 前記放電ランプ内においてアークを折り曲げるステップ
とを含み、 これによって前記アークの長さを増加させて、前記放電
ランプの電力を増加させる、ことを特徴とする放電ラン
プを動作させるための方法。 - 【請求項２】 前記折り曲げのステップが、前記放電ラ
ンプに供給される電力の波形に音響周波数を注入して前
記アークを折り曲げるステップを含む、請求項１記載の
放電ランプを動作させるための方法。 - 【請求項３】 前記音響周波数を注入することが、放電
ランプのアーク管内のガス内に音響共振を励起して実施
される、請求項２記載の放電ランプを動作させるための
方法。 - 【請求項４】 前記ランプ装置がファンクションジェネ
レータを含み、 前記音響周波数の注入が前記ファンクションジェネレー
タを低い音響周波数に調整することを含む、請求項２記
載の放電ランプを動作させるための方法。 - 【請求項５】 前記低い音響周波数がおよそ１ｋＨｚか
ら２００ｋＨｚである、請求項４記載の放電ランプを動
作させるための方法。 - 【請求項６】 放電ランプを動作させるための装置にお
いて、 放電ランプに電力を与えるため、前記放電ランプに１つ
の入力波形を供給する装置と、 前記放電ランプの電力を増加させるために前記アークの
長さを増加させるよう、前記放電ランプ内に形成された
アークを折り曲げるために前記供給装置に動作的に接続
されている装置とを含む、ことを特徴とする、放電ラン
プを動作させるための装置。 - 【請求項７】 前記折り曲げ用装置が、前記放電ランプ
に供給される電力の波形に音響周波数を注入して前記ア
ークを折り曲げるための装置を含む、請求項６記載の放
電ランプを動作させるための装置。 - 【請求項８】 前記注入用装置がファンクションジェネ
レータを含む、請求項７記載の放電ランプを動作させる
ための装置。 - 【請求項９】 放電ランプを動作させるための装置にお
いて、 第１出力を持ち、そして前記第１出力において増幅され
た音響波形電力を提供するように適応されるファンクシ
ョンジェネレータ及び増幅器組合せを含み、 第２出力を有する直流電源および抵抗器バラスト組み合
わせを含み、 前記第２出力は前記第１出力に容量的に結合されて、リ
ップルの多い直流電圧を供給し、 放電ランプに動作的に接続可能な、そして前記リップル
の多い直流電圧に接続されている1つの入力を持つＨブ
リッジコミュテータを含み、 前記Ｈブリッジコミュテータは前記リップルの多い直流
電圧に応答して、音響的に変調された方形波バラスト波
形出力を提供するように適応されている、ことを特徴と
する放電ランプを動作させるための装置。 - 【請求項１０】 前記Ｈブリッジコミュテータと前記放
電ランプとの間に結合されているインラッシュ制限用抵
抗器をさらに含む、請求項９記載の放電ランプを動作さ
せるための装置。 - 【請求項１１】 前記Ｈブリッジコミュテータに結合さ
れているパルスジェネレータをさらに含む、請求項９記
載の放電ランプを動作させるための装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/316829 | 1999-05-21 | ||
| US09/316,829 US6229269B1 (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | System for and method of operating a discharge lamp |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000357592A true JP2000357592A (ja) | 2000-12-26 |
Family
ID=23230873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000148422A Pending JP2000357592A (ja) | 1999-05-21 | 2000-05-19 | 放電ランプを動作させる装置および方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6229269B1 (ja) |
| EP (1) | EP1058487B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000357592A (ja) |
| AT (1) | ATE223141T1 (ja) |
| CA (1) | CA2297415A1 (ja) |
| DE (1) | DE60000362T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009081137A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Osram Sylvania Inc | 音響共鳴周波数における電力変調によるメタルハライドランプの高速立ち上げ方法およびバラスト |
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| US6476566B2 (en) | 2000-12-27 | 2002-11-05 | Infocus Systems, Inc. | Method and apparatus for canceling ripple current in a lamp |
| US6483259B1 (en) * | 2001-06-12 | 2002-11-19 | Koninklijke Phillips Electronics N.V. | Method and apparatus for determining power frequencies that cause arc instabilities in discharge lamps |
| WO2003034793A1 (en) * | 2001-10-18 | 2003-04-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Circuit arrangement for operating a discharge lamp |
| US6737815B2 (en) * | 2001-12-21 | 2004-05-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Reducing vertical segregation in a HID lamp operated at VHF frequencies using simultaneous arc straightening and color mixing |
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| WO2010097995A1 (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-02 | シャープ株式会社 | 照明装置、表示装置、テレビ受信装置 |
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| JPH09117150A (ja) * | 1995-10-13 | 1997-05-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
| JPH10326681A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-12-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 放電ランプ点灯装置及び方法 |
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| US4492898A (en) | 1982-07-26 | 1985-01-08 | Gte Laboratories Incorporated | Mercury-free discharge lamp |
| US4647821A (en) | 1984-09-04 | 1987-03-03 | Gte Laboratories Incorporated | Compact mercury-free fluorescent lamp |
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| US5394057A (en) | 1992-08-07 | 1995-02-28 | General Electric Company | Protective metal silicate coating for a metal halide arc discharge lamp |
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| US5306987A (en) | 1993-03-11 | 1994-04-26 | General Electric Company | Acoustic resonance arc stabilization arrangement in a discharge lamp |
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- 2000-02-16 EP EP00103112A patent/EP1058487B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-16 AT AT00103112T patent/ATE223141T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-02-16 DE DE60000362T patent/DE60000362T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-19 JP JP2000148422A patent/JP2000357592A/ja active Pending
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| EP1058487A1 (en) | 2000-12-06 |
| ATE223141T1 (de) | 2002-09-15 |
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| CA2297415A1 (en) | 2000-11-21 |
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