JP2005310495A

JP2005310495A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2005310495A
Application number: JP2004124605A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Sato; 嘉典佐藤
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2005-11-04

Abstract

【課題】ラジオ等の車に搭載された電子機器から放電灯の電源に起因するノイズの発生を防止する。
【解決手段】トランスＴＲの高電圧出力を得る２次コイルＴＲ２に巻き足たし、イグナイタ１４へ電圧を出力する３次コイルＴＲ３と直列にダイオードＤ２を接続するとともに、ダイオードＤ２のカソード側に３次コイルＴＲ３と並列にコンデンサＣ２を接続した出力側に、スイッチ用のトランジスタＱ６を接続する。トランジスタＱ６は、イグナイタ１４から放電灯１５に高圧パルスを供給して点灯を始動させた後は、制御部１１からの制御信号でオフさせることで、端子Ｔａを介してイグナイタ１４に供給される高圧パルスに重畳されるリップルに起因する電子機器へのノイズの発生を抑制することが可能となる。
【選択図】図１

Description

この発明は、装置から放射される電磁波を抑制させる放電灯点灯装置に関する。

従来の放電点灯装置は、点灯開始時にイグナイタ（始動回路）を用いて放電灯を点灯に至らすための高圧パルスを発生させ、その後、直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータやブリッジ回路等を含むバラスト（点灯回路）より放電灯を定格点灯させる矩形波電圧を供給させている。（例えば、特許文献１）
特開２００１−１２６８８６公報（第７〜８頁、図１３）

上記した特許文献１の技術は、放電灯が定格点灯の状態下にあっても、高圧を発生するＤＣ／ＤＣコンバータが発生する数十ＫＨｚの高周波電圧が、イグナイタを構成するコンデンサを介して給電され続けるため、バラストとイグナイタからの高圧パルスや安定点灯させる矩形波電圧等に含まれるリップルを起因とする不要輻射ノイズがバラストとイグナイタを接続するライン等から放射され、車載用途の電源として使用した場合は、不要輻射ノイズがアンテナからラジオ等の電子機器にノイズとして伝播されることがあった。

この発明の目的は、ラジオ等の車に搭載された電子機器から放電灯の電源に起因するノイズの発生を防止した放電灯点灯装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、この発明の放電灯点灯装置は、直流電圧を昇圧して第１の電圧および該第１の電圧より高い第２の電圧を生成する電圧手段と、前記第２の直流電圧を供給し、該第２の直流電圧に基づき放電灯の点灯を始動させる高圧パルスを発生するイグナイタと、前記放電灯が始動された後に前記第１の直流電圧を前記放電灯に供給する供給手段と、前記供給手段の動作時は、前記イグナイタへの前記第２の直流電圧の供給を遮断する遮断手段とを具備したことを特徴とする。

この発明によれば、イグナイタへ電圧を出力する経路に高周波電力の流れないようにして不要輻射ノイズの放射を防止できる。また、イグナイタを構成するコンデンサに高周波電力の流れなくし不要輻射ノイズの放射を防止することができる。

以下、この発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施例について説明するための回路構成図である。図１において、Ｖｂは、例えば１２Ｖの直流電源であり、直流電源ＶｂをトランスＴＲの１次コイルＴＲ１の一端に接続する。１次コイルＴＲ１の他端は、トランスＴＲの２次コイルＴＲ２の一端に接続されるとともに、Ｎ（Negative）チャンネルＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型ＦＥＴ（Field Effect Transistor）であるトランジスタＱ１のドレインに接続する。トランジスタＱ１のゲートは、トランジスタＱ１をオン・オフ制御する信号を供給する制御部１１に接続する。トランジスタＱ１のソースは、制御部１１に接続するとともに、抵抗Ｒ１を介して接地する。トランスＴＲの２次コイルＴＲ２の他端は、２次コイルＴＲ２に巻き足された格好の３次コイルＴＲ３の一端に接続するとともに整流用のダイオードＤ１、コンデンサＣ１を介して接地する。トランスＴＲの１次コイルＴＲ１、２次コイルＴＲ２、トランジスタＱ１、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１によりＤＣ／ＤＣコンバータ１２を構成している。

ダイオードＤ１のカソードは、抵抗Ｒ２，Ｒ３を介してそれぞれ接地する。また、ダイオードＤ１のカソードは、Ｎ−ＭＯＳ型ＦＥＴであるトランジスタＱ２，Ｑ３のドレインにそれぞれ接続する。トランジスタＱ２のソースは、Ｎ−ＭＯＳ型ＦＥＴであるトランジスタＱ４のドレインに、トランジスタＱ３のソースは、Ｎ−ＭＯＳ型ＦＥＴであるトランジスタＱ５のドレインにそれぞれ接続する。トランジスタＱ４，Ｑ５のソースは抵抗Ｒ４を介して接地する。トランジスタＱ２〜Ｑ５はフルブリッジ回路を構成する。

トランジスタＱ２〜Ｑ５のゲートは、制御部１１によりオンオフ制御されるが、始動時はトランジスタＱ２，Ｑ５をオンし、トランジスタＱ３，Ｑ４をオフに設定する。従って、始動時の端子Ｔｂの電圧をＨレベルとし、端子Ｔｃの電圧をＬレベルとした状態から以降の動作が始まる。

トランスＴＲの３次コイルＴＲ３の他端は、整流用のダイオードＤ２、コンデンサＣ２を介して接地する。ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ５を介して遮断手段であるＰＮＰ型のトランジスタＱ６のエミッタに接続する。トランジスタＱ６のベースは、制御部１１に接続する。トランジスタＱ６のコレクタは、次段のイグナイタ１４の端子Ｔａに接続する。

イグナイタ１４は、放電ギャップＧｄ、パルストランスＴＰ、コンデンサＣ３，Ｃ４から構成される。端子Ｔａは、放電ギャップＧｄを介してパルストランスＴＰの１次コイルＴＰ１を介して端子Ｔｃに接続する。また、端子Ｔａは、コンデンサＣ３を介して端子Ｔｃに接続する。端子Ｔｂは、放電灯１５の一端に接続するとともに、コンデンサＣ４を介して端子Ｔｃに接続する。放電灯１５の他端は、パルストランスＴＰの２次コイルＴＰ２を介して端子Ｔｃに接続する。

次に、図１の動作について図２を参照して説明する。

ランプ点灯時は、制御部１１からトランジスタＱ１をオンオフする制御信号を供給してトランジスタＱ１がオンオフ制御する。トランジスタＱ１のオンオフ制御に基づきトランスＴＲの１次コイルＴＲ１に流れる電流を制御し、２次コイルＴＲ２と３次コイルＴＲ３側で巻線比に応じた昇圧が実現する。昇圧された２次コイルＴＲ２の交流電圧は、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１を介して例えば４００Ｖの直流電圧を、２次コイルに巻き足しによりさらに昇圧された３次コイルＴＲ３からの交流電圧は、ダイオードＤ２、コンデンサＣ２を介して例えば１ｋＶの直流電圧をそれぞれ生成する。

ダイオードＤ１とコンデンサＣ１の接続点からＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力として出力された４００Ｖの直流電圧は、トランジスタＱ２，Ｑ３のドレインに供給するとともに直列接続した抵抗Ｒ２，Ｒ３に供給し、抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続部に発生した分割電圧Ｖｄが制御部１１に供給する。この分割電圧Ｖｄが所定値以上になると、制御部１１はトランジスタＱ６をオンさせ、ダイオードＤ２とコンデンサＣ２の接続点に生成される１ｋｖのイグナイタ電圧ＩＶを端子Ｔａに供給する。端子Ｔａに１ｋＶの直流電圧が供給されたイグナイタ１４では、８００Ｖの値で絶縁破壊される放電ギャップＧｄの絶縁破壊が行われる。これにより、コンデンサＣ３から放電される電流は、放電ギャップＧｄを介してパルストランスＴＰの１次コイルＴＰ１に供給する。パルストランスＴＰでは、巻線比に応じて図２（ｃ）にように例えば２０ｋＶを２次コイルＴＰ２側に発生させる。この電圧に基づき放電灯１５がグロー放電を始めると、２次コイルＴＰ２側の電圧が急激に低下する。これに伴い放電灯１５に図２（ｄ）に示すフルブリッジ回路の出力４００Ｖが供給され、放電灯１５に電流が流れて放電灯の定格電圧が漸次上昇し、４２Ｖのあたりで定格点灯の状態となる。

端子Ｔａに供給されるイグナイタ電圧ＩＶには、図２の（ｂ）に示すように、４００Ｖ／３５０Ｖ等のリップル電圧が重畳されており、これが常に端子Ｔａに供給された状態となる。リップル電圧が重畳されたイグナイタ電圧ＩＶが伝播されてノイズの原因となる。しかし、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧を監視しておき、図２（ｃ）に示すように電圧Ｖｄが急激に下がったことを制御部１１で検出してトランジスタＱ６をオフすることで、イグナイタ１４へのイグナイタ電圧ＩＶの供給を停止する。イグナイタ１４は、図２（ｄ）に示すフルブリッジ回路の出力を供給し、図２（ｅ）の電圧で放電灯１５を点灯させる。これにより放電灯１５は、リップルに起因するノイズの発生を防止することができる。

この実施例では、放電灯が点灯した後の定格点灯期間にあっては、始動時に使用するリップルの重畳されたイグナイタ電圧の供給を絶つことで、高周波電力が流れなくなることから不要輻射ノイズの放射を防止できるばかりか、イグナイタを構成するコンデンサに高周波電力が流れないため不要輻射ノイズの放射を防止することができる。

図３は、この発明の他の実施例について説明するための回路構成図である。この実施例は、スイッチング用のトランジスタＱ６１を電圧の低い場所に変更したものである。なお、図１と同一の構成部分には同一の符号を付しその説明を省略する。

すなわち、ＰＮＰ型のスイッチング用トランジスタＱ６１のコレクタとエミッタを、直列接続されたトランスＴＲの２次コイルＴＲ２と３次コイルＴＲ３に直列的に挿入し、ベースを制御部１１に接続したものである。

この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧が急激に低下したことを、放電灯１５が始動されたと制御部１１で検出し、その検出結果に基づいて制御部１１からトランジスタＱ６１のベースをオフ制御するものである。

この実施例では、図１の実施例の効果に加え、トランジスタＱ６１がスイッチングされるラインが図１の場合に比して低電圧（４００Ｖ）の場所としてことで、廉価な低電圧のスイッチングトランジスタを用いることができる。

この発明の一実施例について説明するための回路構成図。図１の動作について説明するための説明図。この発明の他の実施例について説明するための回路構成図。

符号の説明

１１…制御部
１２…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３…バラスト
１４…イグナイタ
Ｖｂ…直流電源
Ｑ１〜Ｑ５，Ｑ６，Ｑ６１…トランジスタ
ＴＲ…トランス
Ｃ１〜Ｃ４…コンデンサ
Ｒ１〜Ｒ５…抵抗

Claims

直流電圧を昇圧して第１の電圧および該第１の電圧より高い第２の電圧を生成する電圧手段と、
前記第２の直流電圧を供給し、該第２の直流電圧に基づき放電灯の点灯を始動させる高圧パルスを発生するイグナイタと、
前記放電灯が始動された後に前記第１の直流電圧を前記放電灯に供給する供給手段と、
前記供給手段の動作時は、前記イグナイタへの前記第２の直流電圧の供給を遮断する遮断手段とを具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
前記遮断手段は、前記第１の電圧を生成するための交流電圧から第２の電圧生成用の交流電圧に昇圧する前の段階で動作するようにしたことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。