JP2007066919A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】周囲に放射される電磁波を抑制し、かつ始動回路から放電灯へ効率よく高圧パルスを印加させることが可能であるとともに、施工が容易である。
【解決手段】始動回路13はソケット4に内蔵され、この始動回路13内の点灯回路2からの入力側にフィルタ回路8を設けている。始動回路13は、点灯回路2の電圧波形の各半周期で、それぞれの一端が点灯回路2の出力端に接続された各インダクタL1,L2を介して各コンデンサC11,C12が充電され、スイッチ素子S10をオンすれば、両コンデンサC11,C12の端子電圧が加算されてパルストランスT10の1次巻線n1に印加される。そして、パルストランスT10の2次巻線n2に高圧パルスが発生し、2次巻線n2→放電灯5→各インダクタンスL1,L2の他端間に接続されたコンデンサC3→2次巻線n2の経路で放電灯5に高圧パルスが印加され、放電灯5が始動し点灯する。
【選択図】図1
【解決手段】始動回路13はソケット4に内蔵され、この始動回路13内の点灯回路2からの入力側にフィルタ回路8を設けている。始動回路13は、点灯回路2の電圧波形の各半周期で、それぞれの一端が点灯回路2の出力端に接続された各インダクタL1,L2を介して各コンデンサC11,C12が充電され、スイッチ素子S10をオンすれば、両コンデンサC11,C12の端子電圧が加算されてパルストランスT10の1次巻線n1に印加される。そして、パルストランスT10の2次巻線n2に高圧パルスが発生し、2次巻線n2→放電灯5→各インダクタンスL1,L2の他端間に接続されたコンデンサC3→2次巻線n2の経路で放電灯5に高圧パルスが印加され、放電灯5が始動し点灯する。
【選択図】図1
Description
本発明は、放電灯点灯装置に関するものである。
図10に車両用前照灯装置に適応される放電灯点灯装置の第1の従来例を示す。図において、直流電源1より供給される直流電圧をDC/DCコンバータやブリッジ回路等を含む点灯回路2により放電灯5を安定点灯させる電圧に変換する。また始動回路53は、始動時に放電灯5を放電に至らしめるための高圧パルスを発生させるためのものであり、点灯回路2の出力は始動回路53の少なくとも一部と、放電灯5が装着されるソケット4を介して放電灯5に接続される。上記点灯回路2は導電性の金属ケースに収納され、また始動回路53は樹脂ケースに収納されており、ソケット4は樹脂で形成されている。
上述の構成で、放電灯5の始動時は、点灯回路2から電圧(例えば300〜400V)を発生させて始動回路53を動作させ、放電灯5の始動後は、点灯回路2は放電灯5を安定点灯させることが可能な矩形波電圧を放電灯5に供給する。
このように矩形波電圧で点灯される放電灯5は直流電圧で点灯される場合と比較して、極性反転時に放電灯5にスムーズなランプ電流を流すことができず、図中の矢印Pで示された経路で高周波電流が流れるものであるから、周囲に電磁波Qが放射されやすい。
次に、第2の従来例を図11に示す。図11において図10と異なる点は、図11では始動回路53とソケット4のそれぞれが導電性の金属ケース53a,金属ケース4aで覆われている点と、始動回路53とソケット4間を接続する接続線55が金属メッシュ55aでシールドされている点である。
ここで、始動回路53の回路構成の詳細を述べる。ダイオードD11のカソードに抵抗R11を介してコンデンサC11を接続した直列回路と、ダイオードD12のアノードに抵抗R12を介してコンデンサC12を接続した直列回路とを並列に接続し、ダイオードD11のアノードとダイオードD12のカソードとの接続点と両コンデンサC11,C12の接続点とをそれぞれ点灯回路2の出力両端に接続されたコンデンサC10の両端に接続している。また、点灯回路2の出力両端には、パルストランスT10の2次巻線n2と放電灯5の直列回路が接続される。さらに、コンデンサC11,C12の直列回路の両端間には、パルストランスT10の一次巻線n1とスイッチ素子S10の直列回路が接続されている。コンデンサC10,C11,C12、抵抗R11,R12、ダイオードD11,D12、スイッチ素子S10、パルストランスT10により始動回路53が構成される。
この放電灯点灯装置の動作を説明する。点灯回路2の電圧波形の各半周期で各コンデンサC11,C12が充電され、スイッチ素子S10をオンすれば、両コンデンサC11,C12の端子電圧が加算されてパルストランスT10の1次巻線n1に印加される。そして、パルストランスT10の2次巻線n2に高圧パルスが発生し、2次巻線n2→放電灯5→コンデンサC10→2次巻線n2の経路で放電灯に高圧パルスが印加され、放電灯5が始動し点灯する。放電灯5の点灯後は、点灯回路2より放電灯5に矩形波電圧が供給され放電灯5が安定点灯する。
本従来例では、図10の従来例での高周波電流が流れる経路が導電性の金属ケース53a,4aと金属メッシュ55aで覆われているものの、依然として点灯回路2を含んだ矢印P1で示した経路で放電灯5の極性反転時の高周波電流が流れるものであるから、周囲に電磁波Q1が放射されることになる。
次に、第3の従来例を図12に示す。図12において図10と異なる点は、図12のソケット58内に新たにフィルタ回路Fが設けられている点である。このフィルタ回路Fは放電灯5と並列に接続されたコンデンサFCと、そのコンデンサFCの両端のそれぞれと始動回路53の間に接続されたインダクタF1,F2とにより構成されている。なお、始動回路53の詳細は図11と同じである。
本従来例では、ソケット58内にフィルタ回路Fを設けたため、極性反転時の高周波電流はインダクタF1,F2によりブロックされて放電灯5近傍に並列接続されたコンデンサFCを介して流れる矢印P2で示した経路で流れ、経路のループが小さくなるので放射される電磁波が減少するという効果がある。しかし、始動回路53と放電灯5の間にインダクタF1,F2が介在されるため、始動回路53のパルストランスT10で発生した高圧パルスがインダクタF1,F2で減圧され、放電灯5に効率よく高圧パルスを印加することができないという課題がある。
次に、第4の従来例を図13に示す。図13において図11の従来例と異なる点は、図13では始動回路53と点灯回路2が一体化されている点である。本従来例では図11とは異なり、点灯回路2、始動回路53、接続線55、ソケット4の点灯装置全体が導電性の金属ケースや金属メッシュで覆われているので、極性反転時の高周波電流により放射される電磁波が小さくなるという効果があるが、始動回路53が点灯回路2に一体化されることにより、始動回路53と放電灯5の間が離れているため、始動回路53のパルストランスで発生した高圧パルスが減衰して放電灯5に効率よく高圧パルスを印加することができないという課題がある。
次に、第5の従来例を図14に示す。図14において図12の従来例と異なる点は、図14では始動回路59と放電灯5との間に接続されたフィルタ回路F、及び始動回路59がソケット61内に内蔵されて導電性の金属ケース60で覆われている点である。また図14では、点灯回路2から始動回路59を介して放電灯5に電力を供給する始動回路59への入力線62,62以外に、点灯回路2から始動回路59に電力を供給する始動回路59への入力線62aが設けられており、これら入力線62,62aは金属メッシュ63でシールドされている。
ここで、始動回路59の回路構成を説明する。点灯回路2からの入力線62,62間にはコンデンサC20が接続され、点灯回路2からの入力線62,62a間には抵抗R20とコンデンサC21の並列回路が接続されている。このコンデンサC21の両端にはスイッチ素子S20とパルストランスT20の1次巻線n21が接続されており、パルストランスT20の2次巻線n22は点灯回路2からの入力線62とフィルタ回路FのインダクタF1の間に接続されている。始動回路59は、コンデンサC20,C21、抵抗R20、スイッチ素子S20、パルストランスT20により構成されている。
図14に示す放電灯点灯装置は、放電灯5の始動時、スイッチ素子S20がオンすると、点灯回路2よりコンデンサC21に蓄えられた電圧がパルストランスT20の1次巻線n21に印加され、パルストランスT20に高圧パルスが発生し、パルストランスT20の2次巻線n22→インダクタF1→放電灯5→インダクタF2→コンデンサC20→パルストランスT20の2次巻線n22の経路で放電灯5に高圧パルスが印加され、放電灯5が始動する。放電灯5の始動後は、点灯回路2から矩形波電圧が放電灯5に供給され放電灯5が安定点灯する。また、本従来例の類似例として図12における放電灯5、始動回路53、フィルタ回路Fが一体となったもの(図示せず)もある。
特開平11−185982号公報
しかしながら、第5の従来例において、図13に示した第4の従来例と同様に、点灯装置全体を導電性の金属ケースや金属メッシュで覆い、また放電灯5の近傍にコンデンサFCを並列接続したので、極性反転時の高周波電流により放射される電磁波が小さくなるという効果があるが、図12の従来例と同様に、パルストランスT20で発生した高圧パルスがインダクタF1,F2で減圧(分圧)され、放電灯5に効率よく高圧パルスを印加することができないという課題がある。
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、周囲に放射される電磁波を抑制し、かつ始動回路から放電灯へ効率よく高圧パルスを印加させることが可能であるとともに、施工が容易である放電灯点灯装置を提供することにある。
請求項1の発明は、放電灯と、前記放電灯を装着するソケットと、前記放電灯を点灯に至らしめる始動回路と、前記始動回路を介して前記放電灯を点灯させる点灯回路とを備え、前記始動回路が前記ソケットに内蔵され、前記始動回路内の前記点灯回路からの入力側にフィルタ回路を設け、前記フィルタ回路が、それぞれの一端が前記点灯回路の出力端に接続された2つのインダクタンスと、前記2つのインダクタンスの他端間に接続されたコンデンサとで構成されていることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記始動回路は2次巻線を介して前記放電灯に高圧パルスを印加するトランスを設け、前記トランスの2次巻線は線間容量が大きくなるように巻かれていることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記トランスの2次巻線の巻き方が、平角銅線を厚み方向に重ねて巻回するエッジワイズ巻きであることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項2の発明において、前記トランスの2次巻線の巻き方が多層巻きであることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項2乃至4のいずれか1項の発明において、前記トランスの2次巻線に並列接続されるコンデンサを設けたことを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項の発明において、前記放電灯に並列接続されるコンデンサを設けたことを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項の発明において、前記点灯回路から前記始動回路に入力される入力線が3線以上設けられ、前記始動回路内の前記フィルタ回路が各入力線にフィルタ効果を持たせるよう設けられていることを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項7の発明において、前記各入力線のそれぞれにインダクタンスが挿入されて当該各入力線にフィルタ効果を持たせることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、放電灯の極性反転時の高周波電流がフィルタ回路にブロックされて点灯回路を経由することがなく短い経路で流れるので、周囲に放射される電磁波を抑制することが可能となる。また、放電灯の始動時に高圧パルスを印加する経路にフィルタ回路が存在しないため、高圧パルスを放電灯に効率よく印加することができる。さらに、始動回路がソケットに一体となったので施工が容易となる。
請求項2乃至4の発明によれば、放電灯の極性反転時に発生する高周波電流がトランスの2次巻線のインピーダンスをバイパスして流れやすくなり、その結果周囲に放射される電磁波を抑制することができる。
請求項5の発明によれば、そのコンデンサの周波数特性、容量値を選択することで、放電灯の極性反転時に発生する高周波電流を変化させることが可能となり、それにより特定の周波数帯の周囲への電磁波の放射を防ぐことができる。
請求項6の発明によれば、放電灯の極性反転時に発生する高周波電流が放電灯に並列接続されるコンデンサを通る経路で流れるので、その高周波電流の流れる経路を短くすることができ、電磁波の周囲への放射を抑えることができる。
請求項7又は8の発明によれば、放電灯の極性反転時に発生する高周波電流が点灯回路に流れることを防止して、周囲に放射される電磁波を抑制することができる。
(実施形態1)
本発明の実施形態1に係る放電灯点灯装置について図1を用いて説明する。図1において図11の従来例と異なる点は、図11では点灯回路2の出力両端にコンデンサC10が接続され、そのコンデンサC10の両端にダイオードD11のアノードとダイオードD12のカソードの接続点とコンデンサC11,C12の接続点のそれぞれが接続されているのに対し、図1では点灯回路2の出力両端にそれぞれインダクタL1、L2の一端が接続され、各インダクタL1,L2の他端間にコンデンサC3が接続され、そのコンデンサC3の両端に、ダイオードD11のアノードとダイオードD12のカソードの接続点とコンデンサC11,C12の接続点のそれぞれが接続されている点と、始動回路13をソケット4内に内蔵している点と、始動回路13とソケット4が導電性の金属ケースで覆われていない点である。また、インダクタL1,L2、コンデンサC3によりフィルタ回路8が構成される。その他の構成は図11と同じため、同じ符号を付しその説明を省略する。
本発明の実施形態1に係る放電灯点灯装置について図1を用いて説明する。図1において図11の従来例と異なる点は、図11では点灯回路2の出力両端にコンデンサC10が接続され、そのコンデンサC10の両端にダイオードD11のアノードとダイオードD12のカソードの接続点とコンデンサC11,C12の接続点のそれぞれが接続されているのに対し、図1では点灯回路2の出力両端にそれぞれインダクタL1、L2の一端が接続され、各インダクタL1,L2の他端間にコンデンサC3が接続され、そのコンデンサC3の両端に、ダイオードD11のアノードとダイオードD12のカソードの接続点とコンデンサC11,C12の接続点のそれぞれが接続されている点と、始動回路13をソケット4内に内蔵している点と、始動回路13とソケット4が導電性の金属ケースで覆われていない点である。また、インダクタL1,L2、コンデンサC3によりフィルタ回路8が構成される。その他の構成は図11と同じため、同じ符号を付しその説明を省略する。
始動回路13は、ダイオードD11,D12、抵抗R11,R12、コンデンサC11,C12、パルストランスT10、スイッチ素子S10とフィルタ回路8により構成されており、フィルタ回路8は始動回路13の点灯回路2からの入力側に設けられている。
このように構成された放電灯点灯装置の動作を説明する。始動回路13は、点灯回路2の電圧波形の各半周期で、各インダクタL1,L2を介して各コンデンサC11,C12が充電され、スイッチ素子S10をオンすれば、両コンデンサC11,C12の端子電圧が加算されてパルストランスT10の1次巻線n1に印加される。そして、パルストランスT10の2次巻線n2に高圧パルスが発生し、2次巻線n2→放電灯5→コンデンサC3→2次巻線n2の経路で放電灯5に高圧パルスが印加され、放電灯5が始動し点灯する。放電灯5の点灯後は、点灯回路2より始動回路13を介して放電灯5に矩形波電圧が供給され放電灯5が安定点灯する。
このような構成にすることにより、図11に示す例では、放電灯5の極性反転時の高周波電流が、ソケット4、始動回路53を介して点灯回路2を経由する経路で流れ周囲に電磁波を放射していたのに対して、その高周波電流の流れる経路が始動回路13のインダクタL1,L2によりブロックされ、すなわちフィルタ回路8はローパス回路で高周波を阻止するから、コンデンサC3を介して流れる経路となり高周波電流の流れる経路が短くなるため、周囲に放射される電磁波を抑制することが可能となる。
また、放電灯5の始動時に高圧パルスを印加する経路(パルストランスT10の2次巻線n2→放電灯5→コンデンサC3→パルストランスT10の2次巻線n2)中にインダクタがないため、始動回路13のパルストランスT10で発生させる高圧パルスを効率よく放電灯5に印加することが可能となる。またこのとき、パルストランスT10が放電灯5に高圧パルスを印加する際に流れる電流の経路を形成するコンデンサとして、フィルタ回路8のコンデンサC3で兼用しているが、経路を形成するコンデンサとフィルタ回路のコンデンサを個々に設けるようにしてもよい。
また、始動回路13をソケット4内に内蔵することで、放電灯5と始動回路13の距離が短くなり、放電灯5の極性反転時に流れる高周波電流が点灯回路2に流れるのをブロックするフィルタ回路8を放電灯5に近接して配置することができ、高周波電流の流れる経路(ループ)を短くすることができ、導電性の金属ケースを使用しない構成であっても、周囲へ放射される電磁波を抑制することができる。また、始動回路13がソケット4に一体化されるので施工が容易になる。さらに、導電性の金属ケースを使用しないため、低コストを実現できる。さらに、導電性の金属ケースを使用しないため、低コストを実現できる。
(実施形態2)
本発明の実施形態2に係る放電灯点灯装置について図2を用いて説明する。図2では、ソケット4に内蔵された始動回路の回路構成が図1と異なり、また図2でのソケット4は導電性の金属ケース4aで覆われている。図2の始動回路14は、図1のフィルタ回路8に換えてフィルタ回路7を有しており、そのフィルタ回路7のコンデンサC1,C2の接続点と金属ケース4aが接続されている。
本発明の実施形態2に係る放電灯点灯装置について図2を用いて説明する。図2では、ソケット4に内蔵された始動回路の回路構成が図1と異なり、また図2でのソケット4は導電性の金属ケース4aで覆われている。図2の始動回路14は、図1のフィルタ回路8に換えてフィルタ回路7を有しており、そのフィルタ回路7のコンデンサC1,C2の接続点と金属ケース4aが接続されている。
また、図2での始動回路14は、コンデンサC11,C12の直列回路の両端に抵抗R13,R14の直列回路が接続されるとともに、パルストランスT10の1次巻線n1とサイリスタS15の直列回路が接続されており、サイリスタS15にはダイオードD13が逆並列接続されている。また、抵抗R13と抵抗R14の接続点とサイリスタS15のゲート間にはトリガ素子D15が接続され、抵抗R13,R14間の電位に応じてサイリスタS15をオンさせる。なお、図2ではソケット4の部分のみ図示しており、他の構成は図1と同様のためその図示を省略している。
このように構成された始動回路14は、コンデンサC11,C12の直列回路の両端電圧の抵抗R13と抵抗R14による分圧がトリガ素子D15のトリガ電圧を超えると、サイリスタS15がオンしてパルストランスT10の1次巻線n1に電流が流れ、パルストランスT10より高圧パルスが発生し、放電灯に高圧パルスを印加するよう動作する。
以上、実施形態2によれば、ソケット4を導電性の金属ケース4aで覆うことにより、図1における放電灯の極性反転時に流れる高周波電流のループを覆うことになり、より一層周囲への電磁波の放射を抑制することができる。
なお、フィルタ回路7は、点灯回路からの出力線の各端に一端が接続されたインダクタL1、L2と各インダクタL1,L2の他端間の間に接続されたコンデンサC1とコンデンサC2の直列回路により構成されているが、図1におけるフィルタ回路8のインダクタL1とインダクタL2を同一のコアに巻き形成したインダクタL3を有するもの(図3)などでもよい。
(実施形態3)
本発明の実施形態3に係る放電灯点灯装置について図4を用いて説明する。図4において図1と異なる点は、フィルタ回路の構成である。図4におけるフィルタ回路9は図3で示したフィルタ回路の構成をしている。また、図4における始動回路15のフィルタ回路9以外の他の回路部15aは、図1におけるダイオードD11,D12、抵抗R11,R12、コンデンサC11,C12、パルストランスT10、スイッチ素子S10による回路構成と同じであるためその図示を省略する。
本発明の実施形態3に係る放電灯点灯装置について図4を用いて説明する。図4において図1と異なる点は、フィルタ回路の構成である。図4におけるフィルタ回路9は図3で示したフィルタ回路の構成をしている。また、図4における始動回路15のフィルタ回路9以外の他の回路部15aは、図1におけるダイオードD11,D12、抵抗R11,R12、コンデンサC11,C12、パルストランスT10、スイッチ素子S10による回路構成と同じであるためその図示を省略する。
また点灯回路2は、直流電源1を任意の直流電圧に変換するフライバックトランスT15とスイッチ素子S21とダイオードD18とコンデンサC18及びフルブリッジ回路を構成するスイッチ素子S22〜S25により構成されている。そして、スイッチ素子S22〜S25は制御回路20の制御信号によりスイッチング動作する。
放電灯5の始動時の動作は図1と同じであり、放電灯5の点灯時には、コンデンサC18の両端に直列に設けられたスイッチ素子S22,S24が交互にオンするとともに、同じく直列に設けられたスイッチ素子S23,S25が交互にオンし、対角にあるスイッチ素子S22,S25が同時にオンするとともに、同じく対角にあるスイッチ素子S23,S24が同時にオンするようにスイッチング制御され、放電灯5に矩形波電圧が供給される。よって、このときスイッチ素子S24,S25は交互にオンするので、結果的に点灯回路2から出力される出力線の一方は常に直流電源1の低電位側、すなわち安定したグランド電位側に接続されることになる。よって、フィルタ回路9のコンデンサC3が2つのコンデンサの接続点を安定電位に接続するような構成でなくてもよい。
(実施形態4)
本発明の実施形態4に係る放電灯点灯装置について図5を用いて説明する。図5において図1と異なる点は、図5での始動回路13は2次巻線n12を線間容量が大きくなるように巻回したパルストランスT11を有している構成となっている点である。回路動作は図1と同じである。
本発明の実施形態4に係る放電灯点灯装置について図5を用いて説明する。図5において図1と異なる点は、図5での始動回路13は2次巻線n12を線間容量が大きくなるように巻回したパルストランスT11を有している構成となっている点である。回路動作は図1と同じである。
この回路において、放電灯5の極性反転時に発生する高周波電流は、インダクタL1,L2でブロックされるために、放電灯5→パルストランスT11の2次巻線n12の線間容量→コンデンサC3→放電灯5の経路で流れる。このパルストランスT11の2次巻線n12の線間容量により、2次巻線n12のインピーダンスをバイパスして、上記高周波電流がコンデンサC3を介して流れやすくなるようにできる。その結果、周囲に放射される電磁波を抑制することができる。このパルストランスT11の2次巻線n12を線間容量が大きくなるように巻回する手段として、例えばエッジワイズ巻きや多層巻きなどが考えられる。エッジワイズ巻きとは、平角銅線を筒状に巻回し、平角銅線の内径と外径が平角の厚み方向に重なるようにする巻き方である。図6に示す巻線Mはエッジワイズ巻きされたものを示している。
(実施形態5)
本発明の実施形態5に係る放電灯点灯装置について図7を用いて説明する。図7において図5と異なる点は、図7ではパルストランスT11の2次巻線n12と並列にコンデンサC4を接続した点である。このようにすることで、コンデンサC4の周波数特性、容量値を選択することにより、そこに流れる高周波電流を変化させることができ、これにより特定の周波数帯の周囲への電磁波の放射を防ぐことができる。
本発明の実施形態5に係る放電灯点灯装置について図7を用いて説明する。図7において図5と異なる点は、図7ではパルストランスT11の2次巻線n12と並列にコンデンサC4を接続した点である。このようにすることで、コンデンサC4の周波数特性、容量値を選択することにより、そこに流れる高周波電流を変化させることができ、これにより特定の周波数帯の周囲への電磁波の放射を防ぐことができる。
(実施形態6)
本発明の実施形態6に係る放電灯点灯装置について図8を用いて説明する。図8において図5と異なる点は、図8では放電灯5と並列にコンデンサC5が接続されている点である。フィルタ回路8により放電灯5の極性反転時に発生する高周波電流が点灯回路2へ流れる経路がブロックされて、大きな高周波電流経路の形成を防止して周囲への電磁波放射を防ぐ点は図5と同じであり、放電灯5に並列にコンデンサC5を接続することで、放電灯5の極性反転時に発生した高周波電流の多くは放電灯5→コンデンサC5→放電灯5という経路で流れ、より一層高周波電流経路を短くすることが可能であり、周囲への電磁波の放射を防ぐ大きな効果を奏する。
本発明の実施形態6に係る放電灯点灯装置について図8を用いて説明する。図8において図5と異なる点は、図8では放電灯5と並列にコンデンサC5が接続されている点である。フィルタ回路8により放電灯5の極性反転時に発生する高周波電流が点灯回路2へ流れる経路がブロックされて、大きな高周波電流経路の形成を防止して周囲への電磁波放射を防ぐ点は図5と同じであり、放電灯5に並列にコンデンサC5を接続することで、放電灯5の極性反転時に発生した高周波電流の多くは放電灯5→コンデンサC5→放電灯5という経路で流れ、より一層高周波電流経路を短くすることが可能であり、周囲への電磁波の放射を防ぐ大きな効果を奏する。
(実施形態7)
本発明の実施形態7に係る放電灯点灯装置について図9を用いて説明する。図9において、直流電源1の両端にフライバックトランスT16の1次巻線N1とスイッチ素子S31の直列回路が接続されており、フライバックトランスT16の2次巻線N2の一端はダイオードD31のカソードに接続され、2次巻線N2の他端はフライバックトランスT16の3次巻線N3に接続されるとともに、2次巻線N2の他端とダイオードD31のアノード間にはコンデンサC31が接続されている。また、フライバックトランスT16の3次巻線N3の2次巻線N2と接続されていない一端にはダイオードD32のアノードが接続され、3次巻線N3の他端とダイオードD32のカソードの間にはコンデンサC32が接続されている。
本発明の実施形態7に係る放電灯点灯装置について図9を用いて説明する。図9において、直流電源1の両端にフライバックトランスT16の1次巻線N1とスイッチ素子S31の直列回路が接続されており、フライバックトランスT16の2次巻線N2の一端はダイオードD31のカソードに接続され、2次巻線N2の他端はフライバックトランスT16の3次巻線N3に接続されるとともに、2次巻線N2の他端とダイオードD31のアノード間にはコンデンサC31が接続されている。また、フライバックトランスT16の3次巻線N3の2次巻線N2と接続されていない一端にはダイオードD32のアノードが接続され、3次巻線N3の他端とダイオードD32のカソードの間にはコンデンサC32が接続されている。
またコンデンサC31の両端にはスイッチ素子S32とスイッチ素子S34の直列回路とスイッチ素子S33とスイッチ素子S35の直列回路が接続されており、フルブリッジ回路を構成する各スイッチ素子S32〜S35は制御回路25によりスイッチング制御される。また、ダイオードD32とコンデンサC32の接続点は、限流用の抵抗R31の一端に接続され、抵抗R31の他端は始動回路16へ接続される。これらスイッチ素子S31〜S35、フライバックトランスT16、ダイオードD31,D32、コンデンサC31,C32、抵抗R31により点灯回路12が構成される。
そして、スイッチ素子S32とスイッチ素子S34の接続点は、インダクタL11、パルストランスT12の2次巻線n22を介して放電灯5の一端に接続され、スイッチ素子S33とスイッチ素子S35の接続点は、インダクタL12を介して放電灯5の他端に接続される。上記抵抗R31の他端にはインダクタL15の一端が接続され、インダクタL15の他端と、インダクタL12の放電灯5との接続端の間には、抵抗R41とコンデンサC41の並列回路が接続されるとともに、パルストランスT12の1次巻線n21と放電ギャップS41の直列回路が接続される。
また、インダクタL11におけるパルストランスT12との接続端と、インダクタL12における放電灯5との接続端との間にはコンデンサC7が接続され、放電灯5の両端にはコンデンサC8が並列に接続されている。これらインダクタL11,L12,L15、コンデンサC7によりフィルタ回路10が構成され、このフィルタ回路10、コンデンサC8,C41、放電ギャップS41、パルストランスT12、抵抗R41により始動回路16が構成される。この始動回路16はソケット4に内蔵されている。
このように構成された放電灯点灯装置の動作を説明する。直流電源1はフライバックトランスT16、スイッチ素子S31、ダイオードD31、コンデンサC31によって構成されるDC/DCコンバータにおけるスイッチ素子S31のスイッチング動作により、各スイッチ素子S32〜S35からなるブリッジ回路の両端(コンデンサC1の両端)に所定の電圧を発生させる。このとき、フライバックトランスT16の3次巻線N3を介してコンデンサC32にも所定の電圧が発生する。
ここで、放電灯5の始動時には、スイッチ素子S32,S35がオンするよう制御回路25により制御され、コンデンサC31,C32に発生した電圧により、コンデンサC31→コンデンサC32→抵抗R31→インダクタL15→コンデンサC41→インダクタL12→スイッチ素子S35→コンデンサC31という経路でコンデンサC41が充電される。その充電電圧が放電ギャップS41のトリガ電圧を超えたときにパルストランスT12の1次巻線n21に電流が流れ、パルストランスT12に高圧パルスが発生し、パルストランスT12の2次巻線n22→放電灯5→コンデンサC7→パルストランスT12の2次巻線n22の経路で放電灯5に高圧パルスが印加されて放電灯5が始動する。
放電灯5の始動後は、点灯回路12のブリッジ回路を構成する各スイッチ素子S32〜S35のスイッチング動作により、スイッチ素子S32,S34の接続点とスイッチ素子S33,S35の接続点より始動回路16を介して放電灯5に矩形波電圧が印加されて放電灯が安定点灯する。
このように、スイッチ素子S32,S34の接続点とスイッチ素子S33,S35の接続点のそれぞれから始動回路16に入力される、放電灯5を安定点灯させるための電力を供給する入力線2線の他に、抵抗R31より始動回路16へ入力される、始動回路16を動作させるための入力線の計3つの入力線が設けられている。各入力線は点灯回路12からインダクタンスなるインダクタL11,L12,L15を介して始動回路16に接続されるように構成されており、各入力線にフィルタ効果があり、放電灯5の極性反転時に発生する高周波電流が点灯回路12に流れるのを効果的に防止し、放電灯点灯装置から周囲に放射される電磁波を効果的に抑制することができる。
また、図9の回路においても、放電灯5の両端にコンデンサC8が並列に接続されており、図8と同様に放電灯5の極性反転時に発生する高周波電流の流れるループを短くして周囲に放射する電磁波を抑制することができる。
なお、実施形態7では点灯回路をフライバック方式のDC/DCコンバータとフルブリッジインバータで構成するようにしたがこれに限定されない。また、始動回路を動作させる構成についても本発明の要旨を逸脱しなければ他の回路構成であってもよい。
2 点灯回路
4 ソケット
5 放電灯
8 フィルタ回路
13 始動回路
L1,L2 インダクタ
C3,C11,C12 コンデンサ
T10 パルストランス
n1 1次巻線
n2 2次巻線
S10 スイッチ素子
4 ソケット
5 放電灯
8 フィルタ回路
13 始動回路
L1,L2 インダクタ
C3,C11,C12 コンデンサ
T10 パルストランス
n1 1次巻線
n2 2次巻線
S10 スイッチ素子
Claims (8)
- 放電灯と、前記放電灯を装着するソケットと、前記放電灯を点灯に至らしめる始動回路と、前記始動回路を介して前記放電灯を点灯させる点灯回路とを備え、
前記始動回路が前記ソケットに内蔵され、
前記始動回路内の前記点灯回路からの入力側にフィルタ回路を設け、
前記フィルタ回路が、それぞれの一端が前記点灯回路の出力端に接続された2つのインダクタンスと、前記2つのインダクタンスの他端間に接続されたコンデンサとで構成されている
ことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 前記始動回路は2次巻線を介して前記放電灯に高圧パルスを印加するトランスを設け、前記トランスの2次巻線は線間容量が大きくなるように巻かれていることを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
- 前記トランスの2次巻線の巻き方が、平角銅線を厚み方向に重ねて巻回するエッジワイズ巻きであることを特徴とする請求項2記載の放電灯点灯装置。
- 前記トランスの2次巻線の巻き方が多層巻きであることを特徴とする請求項2記載の放電灯点灯装置。
- 前記トランスの2次巻線に並列接続されるコンデンサを設けたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の放電灯点灯装置。
- 前記放電灯に並列接続されるコンデンサを設けたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の放電灯点灯装置。
- 前記点灯回路から前記始動回路に入力される入力線が3線以上設けられ、前記始動回路内の前記フィルタ回路が各入力線にフィルタ効果を持たせるよう設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の放電灯点灯装置。
- 前記各入力線のそれぞれにインダクタンスが挿入されて当該各入力線にフィルタ効果を持たせることを特徴とする請求項7記載の放電灯点灯装置。
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- 2006-12-11 JP JP2006333628A patent/JP2007066919A/ja active Pending
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