JP2003133092A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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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
- H05B41/26—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
- H05B41/2885—Static converters especially adapted therefor; Control thereof
- H05B41/2886—Static converters especially adapted therefor; Control thereof comprising a controllable preconditioner, e.g. a booster
Abstract
めに、電流値が0の状態からの立上りに時間がかかるこ
ととなり、そのゼロクロス点において、ランプ内での電
流の瞬断、再点弧(アークの再形成)や、放電安定性の
低下が起こり易くなり、不要輻射ノイズ(他の機器での
ノイズ重畳等)の原因となっていた。さらに、低電力に
て点灯制御している場合には、電流のゼロクロス点で電
流が途絶え、ランプが立ち消えしてしまう可能性があっ
た。 【解決手段】 インバータの交流極性切換直前に重畳電
圧が付加されるようにインバータに電圧を供給する重畳
電圧供給手段を設けたものである。
Description
や、屋内外施設、倉庫、工場等における照明灯や街灯等
として用いられている放電灯、特に、高輝度放電灯(H
ID)の点灯制御装置に関するものである。
をインバータ回路を用いて交流に変換し、ランプ電流と
してランプに供給してランプの点灯を行うものが知られ
ており、また、交流として、矩形波を用いるもの(例え
ば、特開平8−315992号公報、特開2000−2
43585号公報等)、正弦波を用いるもの(特開平3
−246896号公報、特開昭60−30097号公報
等)が知られている。
な交流として矩形波を用いる放電灯点灯装置の従来例を
説明する。図4は、従来の放電灯点灯装置の構成を示す
回路図であり、図5は、図4中のa、c、d点での電圧
波形及び放電灯を供給される電流波形を示す波形図であ
り、(イ)は直流電源からインバータに供給される電圧
波形、(ロ)はインバータからイグナイタへのc点での
交流波形、(ハ)はインバータからイグナイタへのd点
での交流波形、(ニ)はイグナイタ経由で放電灯に供給
される電流波形である。これらの図において、100は
車両のバッテリーなどの直流電源であり、101は直流
を交流矩形波に変換するインバータ、102は放電灯を
始動点灯させるための電圧を発生するイグナイタ、10
3は始動点灯時はイグナイタ102より高電圧直流が供
給され、絶縁破壊後は交流矩形波が供給される放電灯で
ある。ここで、直流電源100とインバータ101との
間(図4中a)においては、出力電圧V1である電圧V
aが発生し、インバータ101によって周期的に極性反
転され、図4中c点ではVcのような矩形波交流が発生
し、図4中d点ではVdに示すような矩形波交流が発生
する。ここで、負荷である放電灯103を流れる電流i
の極性反転時のゼロクロス時においての傾きはイグナイ
タ102のインダクタンス分等によって制限されるた
め、出力電圧にほぼ比例するような傾きを有することに
なり、すなわち、極性反転時のゼロポイントをクロスす
る際の電流の立上りの傾きが緩やかなものとなってい
た。なお、ゼロクロス点とは、図5中Aで示すような、
波形が0軸と交差する点を意味する。
弦波を用いる放電灯点灯装置の従来例を説明する。図6
は、従来の放電灯点灯装置の構成を示す回路図であり、
図7(イ)、(ロ)は、図6中のSW10、SW11の
切替タイミングを示すタイミングチャートであり、図7
(ハ)はイグナイタ経由で放電灯に供給される電圧波形
である。
であり、105は直流を交流正弦波に変換するインバー
タ、102は放電灯を始動点灯させるための電圧を発生
するイグナイタ、103は始動点灯時はイグナイタより
高電圧直流が供給され、絶縁破壊後は交流が供給される
放電灯であり、106はインバータ5より出力される正
弦波重畳パルス用の直流電源、107はパルス電圧重畳
時の逆流防止用ダイオード、108および109は重畳
パルス電圧の重畳・非重畳を切替えるスイッチ手段であ
る。なお、106〜109の回路は、放電灯に供給され
る正弦波にパルス電圧を重畳させることにより、放電灯
に供給される電圧を増減して、放電灯の調光を行うため
のものである。
5の出力電圧は正弦波交流であり、その正弦波交流にパ
ルスを重畳するための回路をインバータ105の2次側
に、両極性のそれぞれに対して別個にパルスを重畳する
ように設けている。このため、電流のゼロクロス時の前
後でスイッチ手段108および109による回路の切替
えをおこなっている。具体的には、電流のゼロクロスの
直前にスイッチ手段108(または109)をオフして
重畳パルスを停止し、電流のゼロクロスを検出した後に
スイッチ手段109(または108)をオンして逆極性
のパルスを重畳することとなり、電流のゼロクロスの瞬
間にパルスが重畳するのではなく、電流がゼロクロスす
る前、又は、した後にパルスを重畳するものである。よ
って、第1の従来例と同様に電流のゼロクロス傾きは緩
やかなものとなっていた。
従来例においては、電流のゼロクロス時の傾きが緩やか
であるために、電流値が0の状態からの立上りに時間が
かかることとなり、そのゼロクロス点において、ランプ
内での電流の瞬断、再点弧(アークの再形成)や、放電
安定性の低下が起こり易くなり、不要輻射ノイズ(他の
機器でのノイズ重畳等)の原因となっていた。さらに、
低電力にて点灯制御している場合には、電流のゼロクロ
ス点で電流が途絶え、ランプが立ち消えしてしまう可能
性があった。
上りを早くして、不要輻射ノイズや放電灯立ち消えを防
止する放電灯点灯装置を提供するものである。
灯装置は、直流電源から供給される直流を交流に変換す
るインバータと、このインバータからの出力により点灯
する放電灯の始動時に高電圧を印可するために、インバ
ータと放電灯との間に設けられたイグナイタとを備え、
インバータの交流極性切換直前に重畳電圧が付加される
ようにインバータに電圧を供給する重畳電圧供給手段を
設けたものである。
圧は所定の期間供給されるものである。
圧の電力を調整する手段を設け、この調整手段により前
記電力を調整することにより、放電灯の調光を行うもの
である。
路を用いるものである。
の実施の形態1における放電灯制御装置の回路図であ
り、図2は電圧、電流、スイッチタイミングのタイミン
グチャートである。
の直流電源、2は重畳パルス用の重畳用直流電源、3は
パルス電圧重畳時の逆流防止用ダイオード、4はパルス
電圧を重畳する際にオンされる、例えばTFT等のスイ
ッチ手段、5は直流を交流矩形波に変換するインバー
タ、6は放電灯を始動点灯させるための電圧を発生する
イグナイタ、7は始動点灯時はイグナイタより高電圧直
流が供給され、絶縁破壊後は交流矩形波が供給される放
電灯である。なお、直流電源1、2には、バッテリー電
圧から放電灯の定格電圧まで昇圧する昇圧回路が設けら
れている。
ず、図2(イ)は、図1中a点での電圧(直流電源1か
ら出力される電圧)を示すV(a)と、図1中b点での
電圧(直流電源1による電圧に直流電源2による電圧が
重畳された電圧)を示すV(b)とを示すものである。
このとき、図2(ロ)のように、スイッチ手段4が切り
換わることによって、図1中e点での電圧V(e)(ス
イッチ手段4により切替えられた電圧)は、図2(ハ)
に示されるように、V(a)とV(b)とが切り換わり
出力されることとなる。ここで、スイッチ手段4はイン
バータ5による極性反転の直前にオンされ、一定時間保
持された後、オフされるように制御される。なお、図2
中に点線Pで極性反転(ゼロクロス)時を示す。また、
インバータ5への入力電圧V(e)は、図2(ハ)のよ
うに、極性反転の前後の一定時間だけパルスが重畳した
波形となる。
性反転されると、図1中c点での電圧と図1中d点での
電圧は、各々図2(ニ)に示されるV(c)及び図2
(ホ)に示されるV(d)となる。この図2(ニ)及び
図2(ホ)において示されるように、極性反転時(各々
矢印Q及び矢印Rで示す箇所を一例として示す)にはイ
ンバータ5の出力電圧はパルスが重畳されて上昇するこ
ととなる。このことにより、図2(ヘ)に示される電流
iのゼロクロス傾きを急峻に(小さく)することができ
る。さらに、ゼロクロス傾きを急峻にすることにより、
ランプでの放電が安定して継続するため、電流の瞬断や
再点弧が発生せず、したがって不要輻射ノイズを低減す
ることができる。さらに、点灯時の電流を定格電流より
少なくすると、極性切替時にランプでの放電が不安定に
なり、立ち消えが発生しやすくなるが、この実施の形態
1の構成により、定格電流よりも少ない電流での点灯で
あっても極性切替時のランプでの放電を安定させること
ができ、立ち消えの発生を抑制することができ、立ち消
えの発生を抑制しつつ、低電力点灯、すなわちランプの
減光を可能にするものである。なお、この実施の形態1
においては、パルスの重畳をランプの極性切替の直前か
ら重畳するようにしているが、電流のゼロクロスの瞬間
にランプへの印加電圧が高くなっていれば本来の目的は
達せられるので、例えば、パルスの重畳タイミングは、
インバータ5の駆動波形生成回路と同期をとるようにし
てもよい。
は、パルス電圧を重畳するための回路について説明した
が、該回路を、ランプの始動時に印加される待機電圧を
発生するためのバイアス電源として使用することが可能
である。すなわち、直流電源2とスイッチ手段4を用い
て、スイッチ手段4をランプの始動時にオンさせればよ
く、点灯開始後はパルス重畳用として上述の実勢の形態
1と同様の動作が可能である。
追加して使用可能であり、倍電圧電源を用いたものを図
3として示す。この直流電源1および2には、トランス
の2次側出力を中間電位端子付きとした倍電圧整流回路
を使用可能である。
4としては、トランジスタまたはFETなどを使用する
ことが可能である。また、スイッチ手段4の駆動には、
パルストランスまたはレベルシフト回路等の使用が可能
である。さらに、直流電源1のトランスの2次巻線を追
加して、直流電源2とすることも可能である。
バータの交流極性切換直前に重畳電圧が付加されるよう
にインバータに電圧を供給する重畳電圧供給手段を設け
たものであるので、交流極性切換時に電流立上りを大き
くすることができ、不要輻射ノイズが低減できる。ま
た、低電力点灯制御時の放電灯の立ち消えを防止するこ
とができる。
圧は所定の期間供給されるものであるので、放電灯に供
給される電力を一定することができ、放電灯の照度を変
化させることなく、不要輻射ノイズの低減を行うことが
できる。
圧の電力を調整する手段を設け、この調整手段により前
記電力を調整することにより、放電灯の調光を行うもの
であるので、例え、放電灯の調光時に低電力点灯となっ
たとしても、放電灯の立ち消えを防止しつつ調光を行う
ことができる。
路を用いるものであるので、直流電源と構成を共有する
ことができ、重畳電圧供給手段の構成を簡略化すること
ができる。
装置の回路図である。
チャートである。
ある。
ある。
灯を供給される電流波形を示す波形図である。
ある。
である。
イオード、4:スイッチ手段、5:インバータ、6:イ
グナイタ、7:放電灯
Claims (4)
- 【請求項1】 直流電源から供給される直流を交流に変
換するインバータと、このインバータからの出力により
点灯する放電灯の始動時に高電圧を印可するために、イ
ンバータと放電灯との間に設けられたイグナイタとを備
え、インバータの交流極性切換直前に重畳電圧が付加さ
れるようにインバータに電圧を供給する重畳電圧供給手
段を設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項2】 重畳電圧供給手段から供給される電圧は
所定の期間供給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】 重畳電圧供給手段から供給される電圧の
電力を調整する手段を設け、この調整手段により前記電
力を調整することにより、放電灯の調光を行うことを特
徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項4】 重畳電圧供給手段として逓倍電圧回路を
用いることを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001332256A JP2003133092A (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001332256A JP2003133092A (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003133092A true JP2003133092A (ja) | 2003-05-09 |
JP2003133092A5 JP2003133092A5 (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=19147698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001332256A Pending JP2003133092A (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003133092A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2001
- 2001-10-30 JP JP2001332256A patent/JP2003133092A/ja active Pending
Cited By (9)
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