JP2004507869A - 回路装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、順次の電流周期で高圧放電ランプを点灯させる回路に関するものであり、この回路には、接続されたランプを調光信号Ｄｓにより第１状態から第２状態へ動作させる手段が設けられており、この回路には更に、この回路を電源に接続する入力端子と、点灯さすべきランプを接続する出力端子と、半導体スイッチが設けられたコンバータを具え、このコンバータによりキャパシタンスを有するバッファキャパシタ手段の両端間にコンバータ出力電圧を発生させるようにした切換モード電源回路と、調光信号に応じて制御信号を発生して前記半導体スイッチを制御する制御回路とが設けられている。本発明によれば、本発明の回路に、バッファキャパシタ手段のキャパシタンスを調整する手段を設ける。

Description

【０００１】
本発明は、順次の電流位相により高圧放電ランプを点灯させる回路装置であって、この回路装置には、接続されたランプを調光信号により第１状態から第２状態へ動作させる手段が設けられており、この回路装置には更に、
‐　この回路装置を電源に接続する入力端子と、
‐　点灯さすべきランプを接続する出力端子と、
‐　半導体スイッチが設けられたコンバータを具え、このコンバータによりキャパシタンスを有するバッファキャパシタ手段の両端間にコンバータ出力電圧を発生させるようにした切換モード電源回路と、
‐　調光信号に応じて制御信号を発生して前記半導体スイッチを制御する制御回路と
が設けられている当該回路装置に関するものである。
【０００２】
上述した種類の回路装置は、米国特許第 ５８２８１７８号明細書に記載されており既知である。高圧放電ランプは一般に、極性が周期的に変わる順次の電流位相を用いて点灯させられる。この目的のために、しばしば適用されている構成の回路装置では、コンバータが、例えばブリッジ回路の形態のインバータ（直流‐交流変換器）に接続されている。
【０００３】
この既知の回路装置では、ランプが発生する光を検出する光センサが設けられている。これにより、ランプを調光する制御を実現しうる。
【０００４】
しかし、高圧放電ランプに対するこの既知の調光システムには、実際上の多数の重大な欠点がある。そのうちの１つの重大な欠点は、光センサを用いていることに関するものである。その理由は、一方では、ランプが発生する光を適切に検出するには、周囲光に対する補正が必要となり、他方では、このような検出はセンサの汚れに極めて敏感である為である。しばしば遭遇する更なる問題は、調光処理中にランプの点灯が不安定となりやすく、これによりランプのフリッカを開始させたり、場合によっては完全に消灯せしめたりするという事実に関するものである。
【０００５】
本発明の目的は、上述した欠点を回避する手段を提供せんとするにある。
【０００６】
本発明によれば、この目的を達成するために、頭書に記載した種類の回路装置において、この回路装置に、前記バッファキャパシタ手段のキャパシタンスを調整する手段が設けられていることを特徴とする。驚いたことに、実験によれば、バッファキャパシタ手段のキャパシタンスを調整することにより、少なくともランプの第１状態から第２状態への遷移中にランプが消灯したりランプの点灯が不安定となったりするのを双方とも有効に回避しうることを確かめた。特に、ランプが第１状態から第２状態へ遷移する動作を、ランプが消費する電力の減少に相当させる場合には、バッファキャパシタ手段のキャパシタをこのキャパシタンスの減少に相当させるのが、ランプの点灯の不安定性及び消灯さえも排除する上で極めて有効であることを確かめた。
【０００７】
バッファキャパシタ手段のキャパシタンスは、このキャパシタンスが、電気的に互いに並列に接続された２つ以上のキャパシタより成り、これらキャパシタをスイッチにより個々にスイッチオフせしめうるように構成するのが好ましい。本発明は、ランプが、セラミック壁部を有する放電容器を具えるメタルハライドランプである場合に用いるのに特に適している。
【０００８】
本発明において、セラミック壁部とは、アルミニウム酸化物及びＹＡＧのような密に焼結した金属酸化物や、ＡＩＮのような密に焼結した金属窒化物より成る壁部であって、その表面の少なくとも一部に亙って光透過性となっているものを意味するものとする。
【０００９】
本発明の上述した観点及びその他の観点は、以下の実施例に関する説明から明らかとなるであろう。
図１は、順次の電流位相により高圧放電ランプＬａを点灯させる回路装置を示し、この回路装置には、接続されたランプを調光信号Ｄｓにより第１状態から第２状態へ動作させる手段が設けられている。この回路装置には更に、
‐　この回路装置を電源ＶＢに接続する入力端子１と、
‐　点灯さすべきランプＬａを接続する出力端子２と、
‐　半導体スイッチが設けられたコンバータＣｖを具え、このコンバータによりキャパシタンスＣｂｃを有するバッファキャパシタ手段ＢＣの両端間にコンバータ出力電圧を発生させるようにした切換モード電源回路Ｉと、
‐　調光信号に応じて制御信号を発生して前記半導体スイッチを制御する制御回路Ｓｃと
が設けられている。
【００１０】
切換モード電源回路Ｉは、出力端３に前記バッファキャパシタ手段ＢＣを有する。切換モード電源回路Ｉの出力端は、ブリッジ回路の形態のインバータ（直流‐交流変換器）ＩＩＩ に接続されている。このインバータは、それ自体既知の点弧回路をも有する。切換モード電源回路Ｉにはしばしば、プレコンディショナＩＩが設けられている。この回路装置の制御回路Ｓｃには、バッファキャパシタ手段ＢＣのキャパシタンスＣｂｃを調整する手段も設けられている。
【００１１】
本発明による回路装置の実際例では、この回路装置を２２０Ｖ，５０Ｈｚの電源に適切に接続して、７０Ｗの定格出力を有するフィリップス社製のＣＤＭ型メタルハライドランプを点灯せしめうるようにする。このランプには、セラミック壁部を有する放電容器が設けられている。この回路装置は、（ステップ）アップコンバータすなわちブーストコンバータの形態のプレコンディショナＩＩと、バック型コンバータすなわち（ステップ）ダウンコンバータＣｖとのそれ自体既知の組合せ回路より成る切換モード電源回路Ｉを有する。ダウンコンバータはその出力端３にバッファキャパシタ手段ＢＣを有する。このバッファキャパシタ手段ＢＣの構成を図２に詳細に示す。このバッファキャパシタ手段ＢＣは、電気的に並列に接続された３つのキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３を有する。キャパシタＣ１及びＣ２の各々はスイッチＳ１及びＳ２によりそれぞれスイッチオフされる。従って、バッファキャパシタ手段のキャパシタンスＣｂｃを調整しうる。スイッチＳ１及びＳ２は、制御回路Ｓｃから生じるスィッチング信号により導通及び非導通にされる。これらのスィッチング信号は調光信号Ｄｓにより形成される。
【００１２】
ここに説明した例では、バッファキャパシタ手段ＢＣのキャパシタンスＣｂｃの最大値は９４７ｎＦである。この値は、ランプを第１状態から、ランプにより消費される電力が７０Ｗ〜５５Ｗの範囲（７０Ｗは含まない）内にある第２状態に動作させるのに適している。第２状態でランプが消費する電力が５５Ｗ〜４５Ｗの範囲内にあるようにするには、キャパシタＣ１をスィッチオフさせることによりバッファキャパシタ手段のキャパシタンスを調整する。これは、キャパシタンスＣｂｃを２６７ｎＦに減少させるのに相当する。第２状態でランプが消費する電力が４５Ｗ〜３５Ｗの範囲内の値に減少するようにするには、キャパシタＣ２をスィッチオフさせることによりキャパシタンスＣｂｃを更に減少させる。この状態では、バッファキャパシタ手段のキャパシタンスＣｂｃは４７ｎＦとなる。
【００１３】
ダウンコンバータＣｖの出力端はブリッジ回路の形態のインバータＩＩＩ に接続されている。このインバータは、それ自体既知の点弧回路をも有する。
【００１４】
ＣＤＭ型のランプを、上述した回路装置を用いて点灯させると、このランプは点弧及び加熱後にその公称点灯状態に達する。次に、このランプを公称点灯状態から第２状態に調光させると、第２状態として選択したあらゆる電力消費レベルに対し、ランプは不安定とならずに点灯する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回路装置を示す。
【図２】図１による回路装置の一部を示す回路図である。

Claims (4)

1. 順次の電流位相により高圧放電ランプを点灯させる回路装置であって、この回路装置には、接続されたランプを調光信号により第１状態から第２状態へ動作させる手段が設けられており、この回路装置には更に、
   ‐　この回路装置を電源に接続する入力端子と、
   ‐　点灯さすべきランプを接続する出力端子と、
   ‐　半導体スイッチが設けられたコンバータを具え、このコンバータによりキャパシタンスを有するバッファキャパシタ手段の両端間にコンバータ出力電圧を発生させるようにした切換モード電源回路と、
   ‐　調光信号に応じて制御信号を発生して前記半導体スイッチを制御する制御回路と
   が設けられている当該回路装置において、
   この回路装置に、前記バッファキャパシタ手段のキャパシタンスを調整する手段が設けられていることを特徴とする回路装置。
2. 請求項１に記載の回路装置において、前記第１状態から前記第２状態へのランプの動作が、ランプが消費する電力の減少に対応し、前記バッファキャパシタ手段のキャパシタンスの調整がこのキャパシタンスの減少に対応していることを特徴とする回路装置。
3. 請求項１又は２に記載の回路装置において、前記バッファキャパシタ手段のキャパシタンスが、スイッチにより個々にスイッチオフせしめうる電気的に並列に接続された２つ以上のキャパシタより成るようにすることにより、前記バッファキャパシタ手段のキャパシタンスを調整しうるようにしたことを特徴とする回路装置。
4. 請求項１又は２に記載の回路装置において、前記ランプを、セラミック壁部を有する放電容器が設けられたメタルハライドランプとしたことを特徴とする回路装置。