JP2007200607A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直流電圧によるコンデンサC3の充電電圧が所定値以上のときに、スイッチング素子SW1が導通して、コンデンサC3及び変圧器T2の一次巻線による共振回路が形成され、その振動電圧で二次側回路に発生した電圧が、放電灯Lを点灯させる放電灯点灯装置。二次側回路は、コンデンサC6、ダイオードD4が直列接続され、二次巻線の一方向電流により充電される充電回路と、ダイオードD5、コンデンサC5が直列接続され、二次巻線の他方向電流により充電される他の充電回路とを備え、ダイオードD4,D5及び放電灯Lは、前記直流電圧が印加されるように直列に順接続され、コンデンサC6,C5及び放電灯Lは、前記直流電圧が印加されるように直列接続されている。
【選択図】図1
Description
この放電灯点灯回路では、トランスの二次側にコンデンサC1を備えているので、高圧を保持することができ、放電灯Lにパルス状電圧ではなく、持続電圧を印加することができる。
しかし、この放電灯点灯回路では、トランスT1の二次巻線に発生する交流電流の一方向分のみで、充電回路を充電しており、交流電流の他方向分が無駄になっている。その為、放電灯点灯回路の出力電圧は、図6の出力波形に示すように、両方向電流で充電可能な場合に比べて1/2程度であるという問題がある。
この点灯回路では、トランスT1の二次巻線に直列接続されたコンデンサC4及びダイオードD2を備える充電回路と、トランスT1の二次巻線に直列接続されたコンデンサC2及びダイオードD3を備える他の充電回路とが、互いに異なる方向の電流により充電される。つまり、トランスT1の二次巻線の黒丸側がプラスのときは、D3→C2→T1の経路でコンデンサC2が充電され、二次巻線の黒丸側がマイナスのときは、C4→D2→T1の経路でコンデンサC4が充電される。
このような点灯回路では、安定器Baの数百Vの出力電圧と、コンデンサC4の充電電圧と、コンデンサC2の充電電圧との加算電圧が、放電灯Lに印加される。この加算電圧は例えば2kVの値となり、かつコンデンサによって保持される。この電圧と時間の積からなるエネルギーによって放電灯Lの内部に封入されているガスが絶縁破壊を起こし、放電し始め点灯する。
この点灯回路が、トランスの二次側にコンデンサC2,C4を備えているので、放電灯Lに持続電圧を印加できることは、特許文献2に開示された放電灯点灯回路(図5)と同様である。
上述した特許文献3に開示された点灯回路では、1kVの出力が可能なトランスにて2kVの電圧を取り出すことが可能ではあるが、高圧大電流用のダイオードD1,D2,D3が3個必要であり、また、放電灯L点灯時に,ダイオードD1,D2,D3を経由して大電流が流れ、これによる電力損失が大きいという問題がある。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、必要な高圧大電流用のダイオードが少なく、電力損失が小さく、かつ効率よく高圧を発生することが可能な放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
(実施の形態1)
図1は、本発明に係る放電灯点灯装置の実施の形態1の構成を示すブロック図である。この放電灯点灯回路は、商用交流電源電圧を数百Vの直流電圧Viに昇圧整流し、放電灯Lのランプ電流を規定値に制限する安定器Baの、出力側の正側端子及び負側端子間に、抵抗R1及びコンデンサC3が直列接続されている。抵抗R1を通じて充電されたコンデンサC3の両端子間電圧(充電電圧)が所定電圧以上のときに、サイダックSW1(シリコン双方向電圧トリガ型スイッチ、スイッチング素子)がオンになって、コンデンサC3及びトランスT2の一次巻線による共振回路が形成される。
図示しない電源スイッチがオンになると、安定器Baが商用交流電源電圧を数百Vの直流電圧Viに昇圧整流して出力する。この直流電圧Viで、コンデンサC3が抵抗R1を通じて充電され、コンデンサC3の両端子間電圧が所定電圧以上になると、サイダックSW1がオンになる。
サイダックSW1がオンになると、コンデンサC3及びトランスT2の一次巻線による共振回路が形成され、コンデンサC3及び一次巻線の時定数に基づき、接地電位を基準とする減衰振動電圧が発生する。
トランスT2の二次巻線に発生した減衰振動電圧が、図1に示す二次巻線の黒丸側がプラスであるとき、二次電流は、コンデンサC6→ダイオードD4→二次巻線の経路Aで流れ、コンデンサC6が充電される。トランスT2の二次巻線に発生した減衰振動電圧が、二次巻線の黒丸側がマイナスであるとき、二次電流は、ダイオードD5→コンデンサC5→二次巻線の経路Bで流れ、コンデンサC5が充電される。
放電灯Lが点灯している間は、経路C、つまり安定器→D4→D5→放電灯L→安定器の経路でランプ電流が流れる。点灯を開始した放電灯Lの両端電圧は数十Vに低下し、安定器Baの出力電圧Viも同様に低下するので、抵抗R1及びコンデンサC3の直列回路への印加電圧も数十Vに低下し、サイダックSW1がオンになることはない。従って、上記の加算電圧が昇圧されることもない。
点灯開始した放電灯Lは、およそ1分から2分で定常状態に落ち着く。このとき、放電灯Lに流れる電流(つまり経路Cに流れる電流)は、例えば定格200Wの放電灯Lの両端電圧が80Vであれば、電流は2.5Aとなる。本実施の形態1の放電灯点灯装置では、1kVを発生するトランスの巻線比で2kVの電圧を発生しながら、およそ1kVの耐圧を持ち、かつ2.5Aの電流を流すことができるダイオードが2個で済む。
図3は、本発明に係る放電灯点灯装置の実施の形態2の構成を示すブロック図である。この放電灯点灯回路は、商用交流電源電圧を数百Vの直流電圧に昇圧整流し、放電灯Lのランプ電流を規定値に制限する安定器Baの、出力側の正側端子及び負側端子間に、抵抗R1及びコンデンサC3が直列接続されている。抵抗R1を通じて充電されたコンデンサC3の両端子間電圧(充電電圧)が所定電圧以上のときに、サイダックSW1がオンになって、コンデンサC3及びトランスT3の一次巻線による共振回路が形成される。
また、逆流防止の為の大電流高圧用のダイオードD1のアノードが安定器Baの出力側の正側端子に接続されている。
図示しない電源スイッチがオンになると、安定器Baが商用交流電源電圧を数百Vの直流電圧Viに昇圧整流して出力する。この直流電圧Viで、コンデンサC3が抵抗R1を通じて充電され、コンデンサC3の両端子間電圧が所定電圧以上になると、サイダックSW1がオンになる。
サイダックSW1がオンになると、コンデンサC3及びトランスT3の一次巻線による共振回路が形成され、コンデンサC3及び一次巻線の時定数に基づき、接地電位を基準とする減衰振動電圧が発生する。
トランスT3の二次巻線に発生した減衰振動電圧が、図3に示す二次巻線の黒丸側がプラスであるとき、二次電流は、コンデンサC8→ダイオードD6→二次巻線の経路Eで流れ、コンデンサC8が充電される。トランスT3の二次巻線に発生した減衰振動電圧が、二次巻線の黒丸側がマイナスであるとき、二次電流は、ダイオードD6→コンデンサC7→二次巻線の経路Fで流れ、コンデンサC7が充電される。
放電灯Lが点灯している間は、経路Gで電流が流れる。つまり、安定器→D1→放電灯L→安定器の経路である。放電灯Lの両端電圧は数十Vに低下し、安定器Baの出力電圧Viも同様に低下するので、抵抗R1及びコンデンサC3の直列回路への印加電圧も数十Vに低下し、サイダックSW1がオンになることはない。従って、上記の加算電圧が昇圧されることもない。
点灯開始した放電灯Lは、数分で定常状態に落ち着く。このとき、放電灯Lに流れる電流(つまり経路Cに流れる電流)は、例えば定格180Wの放電灯Lの両端電圧が60Vであれば、電流は3Aとなる。本実施の形態2の放電灯点灯装置では、1kVを発生するトランスの巻線比で2kVの電圧を発生しながら、およそ2kVの耐圧を持ち、かつ3Aの電流を流すことができるダイオードが1個で済む。ダイオードD6、D7は、各々1kVの耐圧は必要ではあるが、サイダックSW1がオフのとき、つまりランプが安定して点灯している状態では、電流が流れることはなく、安価で小型のものが使用可能であり、またロスが発生しない。
Ba 安定器
C3,C5.C6,C7,C8 コンデンサ
D1,D4,D5 (大電流高圧用の)ダイオード
D6,D7 ダイオード
L 放電灯
R1 抵抗
SW1 サイダック(スイッチング素子)
T2,T3 トランス(変圧器)
Claims (2)
- 直列接続された第1抵抗及び第1コンデンサに直流電圧が印加され、該第1抵抗を通じて充電された第1コンデンサの両端子間電圧が所定電圧以上のときに、スイッチング素子が導通して、前記第1コンデンサ及び変圧器の一次巻線による共振回路が形成され、該共振回路による振動電圧で前記変圧器の二次側回路に発生した電圧が、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置において、
前記二次側回路は、第2コンデンサ及び第1ダイオードが直列接続され、前記変圧器の二次巻線の一方向電流により充電される充電回路と、第2ダイオード及び第3コンデンサが直列接続され、前記二次巻線の他方向電流により充電される他の充電回路とを備え、前記第1ダイオード、第2ダイオード及び前記放電灯は、前記直流電圧が印加されるように直列に順接続され、前記第2コンデンサ、第3コンデンサ及び前記放電灯は、前記直流電圧が印加されるように直列接続されていることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 直列接続された第1抵抗及び第1コンデンサに直流電圧が印加され、該第1抵抗を通じて充電された第1コンデンサの両端子間電圧が所定電圧以上のときに、スイッチング素子が導通して、前記第1コンデンサ及び変圧器の一次巻線による共振回路が形成され、該共振回路による振動電圧で前記変圧器の二次側回路に発生した電圧が、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置において、
前記二次側回路は、第2コンデンサ及び第1ダイオードが直列接続され、前記変圧器の二次巻線の一方向電流により充電される充電回路と、第2ダイオード及び第3コンデンサが直列接続され、前記二次巻線の他方向電流により充電される他の充電回路と、アノードに前記直流電圧が印加される第3ダイオードとを備え、前記第1ダイオード及び第2ダイオードは、前記第3ダイオードのカソード及び共通固定電位間に直列に逆接続され、前記第2コンデンサ及び第3コンデンサは、前記カソード及び前記共通固定電位間に直列接続され、前記放電灯は、前記カソード及び前記共通固定電位間に接続されていることを特徴とする放電灯点灯装置。
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JPS54156974U (ja) * | 1978-04-24 | 1979-10-31 | ||
JP2004303468A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Phoenix Denki Kk | 少なくとも凹面反射部が金属にて構成された凹面反射鏡とこれを用いた光源体およびその光源装置並びにその点灯回路 |
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US8040077B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-10-18 | Phoenix Electric Co., Ltd. | Starting circuit of starting device for high-pressure discharge lamp including auxiliary light source, starting device including the starting circuit, and lighting system including the starting device |
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