JP2563265Y2 - 高圧放電灯作動用回路配置 - Google Patents
高圧放電灯作動用回路配置Info
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- Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本考案は直流電源によって交通機関の少な
くとも１つの高圧放電灯を作動させる高圧放電灯作動用
回路配置であって、直流電源を接続するための直流電圧
入力端子と、放電灯を接続するための交流電圧出力端子
と、直流電圧・交流電圧コンバータと、動作状態におい
て放電灯の電流を制限する電流リミッタとを具えてな
り、直流電圧・交流電圧コンバータを正弦波コンバータ
とし、直流電圧入力端子と正弦波コンバータとの間に可
制御直流電圧コンバータを配置した高圧放電灯作動用回
路配置に関するものである。 【０００２】 【従来技術】上述の種類の回路配置はドイツ特許第１，
１４９，１１１号明細書に発表されている。この既知の
回路は交通機関の低圧放電灯の動作に適している。この
場合動作させる放電灯は高周波で作動させるのが常であ
る。ここにいう高周波とは５００Ｈｚまたは５００Ｈｚ
より上の周波数を意味する。 【０００３】低圧放電灯は交通機関の内部照明用として
適しており、かかる用途に多く使用される。しかしこれ
らは寸法が大きいので、車両等のヘッドライトとして使
用するには適していない。これに反し高圧放電灯はヘッ
ドライトとしての使用に適しており、その使用について
発表した文献もある。 【０００４】しかし既知の回路配置によってかかる高圧
放電灯を動作させようとすると、直流電圧・交流電圧コ
ンバータが矩形波交流電圧を供給するという欠点があっ
た。これは音響的共鳴によって放電灯の動作を不安定に
する。 【０００５】既知の正弦波出力を発生するコンバータを
使用すればこの欠点は解消できる。 【０００６】既知の回路の他の欠点は出力調整が不可能
なことである。しかし一般に高圧放電灯は起動後に安定
動作状態に到達する前に過渡状態（トランジエントフエ
イス）を呈する。かかる過渡状態中において、起動時の
導通放電（ブレークダウン）後に安定なアーク放電が放
電灯内に生じ、これは放電灯電圧の徐々の上昇を引きお
こす。かかる放電灯の過渡状態は、放電灯を流れる電流
を制御すること、従って放電灯で消費される電力を制御
することによってこれに影響を与えることができる。 【０００７】 【考案の目的と構成】本考案の目的は輸送機関のヘッド
ライトとして動作させるに適したこの種回路配置を得る
にある。 【０００８】かかる目的を達成するため、本考案による
回路配置は、前記電流リミッタを、正弦波コンバータ
と、交流電圧出力端子の間に接続したこと、ならびに電
流リミッタが、スイッチによって側路可能とした自己イ
ンダクタンスと可飽和自己インダクタンスとの直列接続
を含んでなり、該可飽和自己インダクタンスは放電灯の
動作中の少なくとも一部において飽和する如くしたこと
を特徴とする。 【０００９】本明細書においていう「正弦波コンバー
タ」とは、動作中ほぼ正弦波の交流電圧を供給する直流
電圧・交流電圧コンバータを意味するものとする。また
「直流電圧コンバータ」とは直流電圧・直流電圧コンバ
ータを意味するものとする。 【００１０】本考案の回路配置の一般的特徴は、比較的
に簡単な構成によって電力制御が可能でかつほぼ正弦波
の出力電圧が得られること、及び可制御直流電圧変換器
を設けたことによって、回路が使用する直流電源の電圧
値の拡がり、または変動に対して大幅な許容性を有する
ことである。 【００１１】これは一般にアキュムレータ（充電装置）
の形式の直流電源を使用する車両用ヘッドライトの動作
用として回路を使用する際極めて重要なことである。実
用上この種アキュムレータの電圧は約９Ｖと約１５Ｖの
間である。 【００１２】さらに精度の高い正弦波交流電圧を用いる
ことが極めて重要である。これは多くの種類の高圧放電
灯において、放電灯が音響共振による不安定な動作を生
じないようにするには、その適用周波数範囲が極めて狭
く限定されるからである。 【００１３】直流電圧コンバータは既知であり、出力電
圧及び電流の制御用に適している。 【００１４】本考案の実施例においては、かかる直流電
圧コンバータをアップ・コンバータ（昇圧コンバータ）
とする。ブーストコンバータあるいはステップ・アップ
コンバータとも称されるアップ・コンバータは、とくに
ケイ・キツム（K.Kitsum）ニューヨークが１９８４年に
“Switch mode Power Supply，Basic Theory and Desig
n ”なる題名の著書に発表している。 【００１５】アップ・コンバータは動作中直流電源より
連続電流を導出する利点がある。さらにかかるコンバー
タより供給される電圧は、供給電圧よりも高い電圧を有
し、このため正弦波コンバータ内の変換動作が制限され
る利点を有する。実用に供される高圧放電灯は多くは約
１１００Ｖのアーク電圧を有する。 【００１６】本考案においては、正弦波コンバータと交
流電圧出力端子との間に電流リミッタを設ける。これは
コンデンサ及び自己インダクタンスの如き受動（パッシ
ブ）素子を電流リミッタに用いうる利点を有する。この
結果正弦波波形を保持し乍ら、電流リミッタ内の電力消
費を制限しうる。 【００１７】本考案では、電流リミッタにスイッチによ
って側路しうる自己インダクタンスと可飽和自己インダ
タンスの直列配置を設ける。この側路可能の自己インダ
クタンスはキープアライブ状態中において電流リミッタ
の作用を行う。起動並びに動作状態中においては、この
側路可能自己インダクタンスはシャント回路で側路す
る。可飽和自己イダクタンスは動作状態中に電流リミッ
タとして作用する。しかしこのインダクタンスは正弦波
コンバータにより生ずる交流電圧の増加を比較的に小な
る値とし乍ら、動作状態の電流に比較して過渡状態中の
電流をかなり大きく選定することを可能とする。このよ
うに過渡電流を大きくなしうると、安定動作状態への到
達を迅速することができ、従って放電灯を早急に発光さ
せることができる。 【００１８】キープアライブ状態とは放電灯に微小電流
の導通を維持しておくが、全くまたはほとんど光を発し
ない状態を云う。かかるキープアライブ状態は、この状
態より高圧放電灯を瞬時点灯発光させる上で重要であ
る。 【００１９】 【実施例】以下図面により本考案の実施例を詳細に説明
する。 【００２０】図示の本考案回路配置は直流電源接続用の
２個の直流電圧入力端子Ａ，Ｂと高圧放電灯１の接続用
の２個の交流電圧出力端子Ｋ，Ｌを有する。直流電圧入
力端子Ａ，Ｂは直流電圧コンバータ２の入力端子Ｃ，Ｄ
に接続し、その出力端子Ｅ，Ｆは正弦波コンバータとし
て構成した直流電圧・交流電圧コンバータ３の入力端子
となっている。このコンバータは出力端子Ｇ，Ｈを有す
る。側路可能な自己インダクタンス４と可飽和自己イン
ダクタンス５とコンデンサ６との直列接続を、出力端子
Ｇと交流電圧出力端子Ｋとの間に接続する。側路可能な
自己インダクタンス４はスイッチ４０ａによって側路可
能とする。可飽和自己インダクタンス５のタップ５ａを
起動回路８に接続し、これを交流電圧出力端子Ｌに接続
する。 【００２１】前述の直流電圧コンバータ２はアップコン
バータとして構成し、自己インダクタンス２１、ダイオ
ード２２、コンデンサ２４及び電子スイッチ２３を有し
ている。制御回路２６の第１入力端子Ｍを抵抗２８及び
２９を有し、端子Ｅ及びＦの間に接続された電圧ディバ
イダ回路（分圧回路）の接続点１１に接続する。制御回
路２６の第２入力端子Ｎを端子Ｆに接続する。この端子
Ｆはさらに測定抵抗２７を通じ入力端子Ｄに接続する。
制御回路２６の第３入力端子Ｐを入力端子Ｄに接続す
る。この制御回路２６により電子スイッチ２３を導通状
態及び非導通状態として動作させることにより、端子
Ｅ，Ｆの電圧を制御することができる。また、端子Ｇ，
Ｈにおける電圧は端子Ｅ，Ｆにおける電圧によって定ま
る。 【００２２】図面中、点線で示した回路は制御回路２６
の入力端子Ｍを抵抗２０１及びスイッチ４０ｂを通じて
補助直流電源Ｖ＋に接続しうることを示している。 【００２３】３５Ｗの高圧ハロゲン化金属放電灯の動作
用として適当な本回路配置の実施例においては、放電灯
電圧１００Ｖ及び放電灯電流０．３５Ａにおいて安定な
作動点を有する。この種放電灯はオランダ国特許出願８
２０４６５３（特願昭５８−２２７，７９３号…特開昭
５９−１１１，２４４号に対応）により既知である。 【００２４】この回路配置を約１３Ｖの電圧を有する直
流電源となる蓄電池に接続する。正弦波コンバータ３
は、この場合２００Ｖと３００Ｖの間の交流電圧を１０
ＫＨｚの周波数で供給するものとし、これは入力端子
Ｅ，Ｆ間の直流電圧の１６Ｖと２４Ｖの間の値に対応す
る。 【００２５】電子スイッチ２３はＭＯＳＦＥＴとして構
成し、その制御は、抵抗２７を流れる電流が１．７Ａよ
り大きくならないときは、端子Ｅ，Ｆ間の電圧が２４Ｖ
となるように設定する。抵抗２７を流れる電流が１．７
Ａ以上となる時は、この制御回路２６は端子Ｅ，Ｆにお
ける電圧が９．３１（Ｉ）＋１．０５（Ｖ）＝４１の数
値関係を満足するようにする。ここにおいて、（Ｉ）は
抵抗２７を通ずる電流のアンペア値、（Ｖ）は端子Ｅ，
Ｆ間の電圧のボルト値である。 【００２６】可飽和インダクタンス５は側路可能インダ
クタンス４のスイッチ４０ａを閉じた場合で、端子Ｇ，
Ｈの電圧が２００Ｖの場合、放電灯電流が０．３５Ａに
制限され、また端子Ｇ，Ｈの電圧が３００Ｖの場合、電
流が１Ａに制限されるようにする。 【００２７】本考案回路の動作は次の如くである。放電
灯を起動させる時、スイッチ４０ａを閉じ、キープアラ
イブ状態に達するまでこれを閉じておく。放電灯が起動
回路（スタータ）８内に生ずる起動パルスによって起動
すると放電灯は過渡フェースを開始する。起動の直後に
おいては、放電灯を通ずる端子間電圧は約２０Ｖであ
り、放電灯によって消費される電力は極めて小さい。起
動中及び過渡フェースの初めにおいては、抵抗２７を通
じて流れる電流も極めてわずかであり、アップコンバー
タの動作によって端子Ｅ，Ｆにおける電圧は最大で２４
Ｖとなる。従って端子Ｇ，Ｈにおける電圧は３００Ｖと
なり、その結果過渡フェース中において放電灯に最大電
流１Ａが流れる。次いで放電灯電圧は徐々に上昇し、そ
の結果放電灯の消費電力も増加する。これによって抵抗
２７を流れる電流も増加し、１．７Ａの値に到達する迄
増加を続ける。この回路配置によって放電灯のために供
給電源より導出される電力は２４×１．７＝４１Ｗとな
る。この回路配置の効率を０．８５とすれば放電灯の消
費電力は３５Ｗということになる。 【００２８】抵抗２７を通ずる電流がさらに増加すると
アップコンバータは ９．３１（Ｉ）＋１．０５（Ｖ）＝４１ の関係に移行し、端子Ｅ，Ｆの電圧は減少しその結果、
端子Ｇ，Ｈの電圧も減少する。これと同時に放電灯を通
ずる電圧はさらに増加して安定動作点に対応する電圧、
即ち１００Ｖにまで増加する。可飽和自己インダクタン
ス５はこの場合飽和状態を脱し、放電灯を通ずる電流を
制限する。この状態は放電灯がその管を通ずる電流が
０．３５Ａで、管の間の電圧が１００Ｖに達する安定動
作点に至る迄継続される。この点で端子Ｇ，Ｈの電圧は
２００Ｖとなり、端子Ｅ，Ｆの電圧は１６Ｖとなり、ま
た抵抗２７を通ずる電流は約２．６Ａとなる。 【００２９】上述の動作において、実際上放電灯を一定
電力で動作させることは、かなりの近似でこれを行うこ
とができる。これは ９．３１（Ｉ）＋１．０５（Ｖ）＝４１ の関係よりみると、正確な一定電力関係とはいえない
が、実用上で近似的にこのようになる。すなわち（Ｉ×
Ｖ＝一定）。正弦波コンバータを組合せることにより、
過渡フェースの短縮が達成され、これは放電灯よりより
いっそう急速に光を生ぜしめる点で有利である。 【００３０】放電灯をキープアライブ状態に持ち来すの
は放電灯が過渡フェースを過ぎてから行われる。スイッ
チ４０ａを開くと自己インダクタンス４は放電灯と直列
に接続され、その結果放電灯電流は減少する。本実施例
における自己インダクタンスの値は４２ｍＨであり、こ
の場合の放電灯電流は０．１２Ａとなる。 【００３１】放電灯電流の減少は放電灯内のイオン化を
維持するが、これは光を全く発しないか、或いは殆んど
光を発しない状態で行われる。放電灯により消費される
電力は自己インダクタンス４及び５と組合わされて減少
し、その結果、アップコンバータの制御による端子Ｅ，
Ｆの電圧並びにこれにより端子Ｇ，Ｈの電圧は増加す
る。端子Ｇ，Ｈに長時間高電圧が加わることにより正弦
波コンバータに過負荷が形成されることを防止するた
め、抵抗２０１及びスイッチ４０ｂを通じ、補助電圧Ｖ
＋を分圧回路２８，２９の接続点１１に供給する。この
補助電圧Ｖ＋の印加は端子Ｅ，Ｆの電圧を減少させ、従
って端子Ｇ，Ｈの電圧も減少させる。上述の実施例にお
いて補助電圧Ｖ＋及び抵抗２０１は端子Ｇ，Ｈに２６２
Ｖの電圧がキープアライブ状態で加わるようにする。ス
イッチ４０ａが開く時は、スイッチ４０ｂを閉じるよう
にし、またスイッチ４０ａが閉じる時はスイッチ４０ｂ
を開くようにする。
くとも１つの高圧放電灯を作動させる高圧放電灯作動用
回路配置であって、直流電源を接続するための直流電圧
入力端子と、放電灯を接続するための交流電圧出力端子
と、直流電圧・交流電圧コンバータと、動作状態におい
て放電灯の電流を制限する電流リミッタとを具えてな
り、直流電圧・交流電圧コンバータを正弦波コンバータ
とし、直流電圧入力端子と正弦波コンバータとの間に可
制御直流電圧コンバータを配置した高圧放電灯作動用回
路配置に関するものである。 【０００２】 【従来技術】上述の種類の回路配置はドイツ特許第１，
１４９，１１１号明細書に発表されている。この既知の
回路は交通機関の低圧放電灯の動作に適している。この
場合動作させる放電灯は高周波で作動させるのが常であ
る。ここにいう高周波とは５００Ｈｚまたは５００Ｈｚ
より上の周波数を意味する。 【０００３】低圧放電灯は交通機関の内部照明用として
適しており、かかる用途に多く使用される。しかしこれ
らは寸法が大きいので、車両等のヘッドライトとして使
用するには適していない。これに反し高圧放電灯はヘッ
ドライトとしての使用に適しており、その使用について
発表した文献もある。 【０００４】しかし既知の回路配置によってかかる高圧
放電灯を動作させようとすると、直流電圧・交流電圧コ
ンバータが矩形波交流電圧を供給するという欠点があっ
た。これは音響的共鳴によって放電灯の動作を不安定に
する。 【０００５】既知の正弦波出力を発生するコンバータを
使用すればこの欠点は解消できる。 【０００６】既知の回路の他の欠点は出力調整が不可能
なことである。しかし一般に高圧放電灯は起動後に安定
動作状態に到達する前に過渡状態（トランジエントフエ
イス）を呈する。かかる過渡状態中において、起動時の
導通放電（ブレークダウン）後に安定なアーク放電が放
電灯内に生じ、これは放電灯電圧の徐々の上昇を引きお
こす。かかる放電灯の過渡状態は、放電灯を流れる電流
を制御すること、従って放電灯で消費される電力を制御
することによってこれに影響を与えることができる。 【０００７】 【考案の目的と構成】本考案の目的は輸送機関のヘッド
ライトとして動作させるに適したこの種回路配置を得る
にある。 【０００８】かかる目的を達成するため、本考案による
回路配置は、前記電流リミッタを、正弦波コンバータ
と、交流電圧出力端子の間に接続したこと、ならびに電
流リミッタが、スイッチによって側路可能とした自己イ
ンダクタンスと可飽和自己インダクタンスとの直列接続
を含んでなり、該可飽和自己インダクタンスは放電灯の
動作中の少なくとも一部において飽和する如くしたこと
を特徴とする。 【０００９】本明細書においていう「正弦波コンバー
タ」とは、動作中ほぼ正弦波の交流電圧を供給する直流
電圧・交流電圧コンバータを意味するものとする。また
「直流電圧コンバータ」とは直流電圧・直流電圧コンバ
ータを意味するものとする。 【００１０】本考案の回路配置の一般的特徴は、比較的
に簡単な構成によって電力制御が可能でかつほぼ正弦波
の出力電圧が得られること、及び可制御直流電圧変換器
を設けたことによって、回路が使用する直流電源の電圧
値の拡がり、または変動に対して大幅な許容性を有する
ことである。 【００１１】これは一般にアキュムレータ（充電装置）
の形式の直流電源を使用する車両用ヘッドライトの動作
用として回路を使用する際極めて重要なことである。実
用上この種アキュムレータの電圧は約９Ｖと約１５Ｖの
間である。 【００１２】さらに精度の高い正弦波交流電圧を用いる
ことが極めて重要である。これは多くの種類の高圧放電
灯において、放電灯が音響共振による不安定な動作を生
じないようにするには、その適用周波数範囲が極めて狭
く限定されるからである。 【００１３】直流電圧コンバータは既知であり、出力電
圧及び電流の制御用に適している。 【００１４】本考案の実施例においては、かかる直流電
圧コンバータをアップ・コンバータ（昇圧コンバータ）
とする。ブーストコンバータあるいはステップ・アップ
コンバータとも称されるアップ・コンバータは、とくに
ケイ・キツム（K.Kitsum）ニューヨークが１９８４年に
“Switch mode Power Supply，Basic Theory and Desig
n ”なる題名の著書に発表している。 【００１５】アップ・コンバータは動作中直流電源より
連続電流を導出する利点がある。さらにかかるコンバー
タより供給される電圧は、供給電圧よりも高い電圧を有
し、このため正弦波コンバータ内の変換動作が制限され
る利点を有する。実用に供される高圧放電灯は多くは約
１１００Ｖのアーク電圧を有する。 【００１６】本考案においては、正弦波コンバータと交
流電圧出力端子との間に電流リミッタを設ける。これは
コンデンサ及び自己インダクタンスの如き受動（パッシ
ブ）素子を電流リミッタに用いうる利点を有する。この
結果正弦波波形を保持し乍ら、電流リミッタ内の電力消
費を制限しうる。 【００１７】本考案では、電流リミッタにスイッチによ
って側路しうる自己インダクタンスと可飽和自己インダ
タンスの直列配置を設ける。この側路可能の自己インダ
クタンスはキープアライブ状態中において電流リミッタ
の作用を行う。起動並びに動作状態中においては、この
側路可能自己インダクタンスはシャント回路で側路す
る。可飽和自己イダクタンスは動作状態中に電流リミッ
タとして作用する。しかしこのインダクタンスは正弦波
コンバータにより生ずる交流電圧の増加を比較的に小な
る値とし乍ら、動作状態の電流に比較して過渡状態中の
電流をかなり大きく選定することを可能とする。このよ
うに過渡電流を大きくなしうると、安定動作状態への到
達を迅速することができ、従って放電灯を早急に発光さ
せることができる。 【００１８】キープアライブ状態とは放電灯に微小電流
の導通を維持しておくが、全くまたはほとんど光を発し
ない状態を云う。かかるキープアライブ状態は、この状
態より高圧放電灯を瞬時点灯発光させる上で重要であ
る。 【００１９】 【実施例】以下図面により本考案の実施例を詳細に説明
する。 【００２０】図示の本考案回路配置は直流電源接続用の
２個の直流電圧入力端子Ａ，Ｂと高圧放電灯１の接続用
の２個の交流電圧出力端子Ｋ，Ｌを有する。直流電圧入
力端子Ａ，Ｂは直流電圧コンバータ２の入力端子Ｃ，Ｄ
に接続し、その出力端子Ｅ，Ｆは正弦波コンバータとし
て構成した直流電圧・交流電圧コンバータ３の入力端子
となっている。このコンバータは出力端子Ｇ，Ｈを有す
る。側路可能な自己インダクタンス４と可飽和自己イン
ダクタンス５とコンデンサ６との直列接続を、出力端子
Ｇと交流電圧出力端子Ｋとの間に接続する。側路可能な
自己インダクタンス４はスイッチ４０ａによって側路可
能とする。可飽和自己インダクタンス５のタップ５ａを
起動回路８に接続し、これを交流電圧出力端子Ｌに接続
する。 【００２１】前述の直流電圧コンバータ２はアップコン
バータとして構成し、自己インダクタンス２１、ダイオ
ード２２、コンデンサ２４及び電子スイッチ２３を有し
ている。制御回路２６の第１入力端子Ｍを抵抗２８及び
２９を有し、端子Ｅ及びＦの間に接続された電圧ディバ
イダ回路（分圧回路）の接続点１１に接続する。制御回
路２６の第２入力端子Ｎを端子Ｆに接続する。この端子
Ｆはさらに測定抵抗２７を通じ入力端子Ｄに接続する。
制御回路２６の第３入力端子Ｐを入力端子Ｄに接続す
る。この制御回路２６により電子スイッチ２３を導通状
態及び非導通状態として動作させることにより、端子
Ｅ，Ｆの電圧を制御することができる。また、端子Ｇ，
Ｈにおける電圧は端子Ｅ，Ｆにおける電圧によって定ま
る。 【００２２】図面中、点線で示した回路は制御回路２６
の入力端子Ｍを抵抗２０１及びスイッチ４０ｂを通じて
補助直流電源Ｖ＋に接続しうることを示している。 【００２３】３５Ｗの高圧ハロゲン化金属放電灯の動作
用として適当な本回路配置の実施例においては、放電灯
電圧１００Ｖ及び放電灯電流０．３５Ａにおいて安定な
作動点を有する。この種放電灯はオランダ国特許出願８
２０４６５３（特願昭５８−２２７，７９３号…特開昭
５９−１１１，２４４号に対応）により既知である。 【００２４】この回路配置を約１３Ｖの電圧を有する直
流電源となる蓄電池に接続する。正弦波コンバータ３
は、この場合２００Ｖと３００Ｖの間の交流電圧を１０
ＫＨｚの周波数で供給するものとし、これは入力端子
Ｅ，Ｆ間の直流電圧の１６Ｖと２４Ｖの間の値に対応す
る。 【００２５】電子スイッチ２３はＭＯＳＦＥＴとして構
成し、その制御は、抵抗２７を流れる電流が１．７Ａよ
り大きくならないときは、端子Ｅ，Ｆ間の電圧が２４Ｖ
となるように設定する。抵抗２７を流れる電流が１．７
Ａ以上となる時は、この制御回路２６は端子Ｅ，Ｆにお
ける電圧が９．３１（Ｉ）＋１．０５（Ｖ）＝４１の数
値関係を満足するようにする。ここにおいて、（Ｉ）は
抵抗２７を通ずる電流のアンペア値、（Ｖ）は端子Ｅ，
Ｆ間の電圧のボルト値である。 【００２６】可飽和インダクタンス５は側路可能インダ
クタンス４のスイッチ４０ａを閉じた場合で、端子Ｇ，
Ｈの電圧が２００Ｖの場合、放電灯電流が０．３５Ａに
制限され、また端子Ｇ，Ｈの電圧が３００Ｖの場合、電
流が１Ａに制限されるようにする。 【００２７】本考案回路の動作は次の如くである。放電
灯を起動させる時、スイッチ４０ａを閉じ、キープアラ
イブ状態に達するまでこれを閉じておく。放電灯が起動
回路（スタータ）８内に生ずる起動パルスによって起動
すると放電灯は過渡フェースを開始する。起動の直後に
おいては、放電灯を通ずる端子間電圧は約２０Ｖであ
り、放電灯によって消費される電力は極めて小さい。起
動中及び過渡フェースの初めにおいては、抵抗２７を通
じて流れる電流も極めてわずかであり、アップコンバー
タの動作によって端子Ｅ，Ｆにおける電圧は最大で２４
Ｖとなる。従って端子Ｇ，Ｈにおける電圧は３００Ｖと
なり、その結果過渡フェース中において放電灯に最大電
流１Ａが流れる。次いで放電灯電圧は徐々に上昇し、そ
の結果放電灯の消費電力も増加する。これによって抵抗
２７を流れる電流も増加し、１．７Ａの値に到達する迄
増加を続ける。この回路配置によって放電灯のために供
給電源より導出される電力は２４×１．７＝４１Ｗとな
る。この回路配置の効率を０．８５とすれば放電灯の消
費電力は３５Ｗということになる。 【００２８】抵抗２７を通ずる電流がさらに増加すると
アップコンバータは ９．３１（Ｉ）＋１．０５（Ｖ）＝４１ の関係に移行し、端子Ｅ，Ｆの電圧は減少しその結果、
端子Ｇ，Ｈの電圧も減少する。これと同時に放電灯を通
ずる電圧はさらに増加して安定動作点に対応する電圧、
即ち１００Ｖにまで増加する。可飽和自己インダクタン
ス５はこの場合飽和状態を脱し、放電灯を通ずる電流を
制限する。この状態は放電灯がその管を通ずる電流が
０．３５Ａで、管の間の電圧が１００Ｖに達する安定動
作点に至る迄継続される。この点で端子Ｇ，Ｈの電圧は
２００Ｖとなり、端子Ｅ，Ｆの電圧は１６Ｖとなり、ま
た抵抗２７を通ずる電流は約２．６Ａとなる。 【００２９】上述の動作において、実際上放電灯を一定
電力で動作させることは、かなりの近似でこれを行うこ
とができる。これは ９．３１（Ｉ）＋１．０５（Ｖ）＝４１ の関係よりみると、正確な一定電力関係とはいえない
が、実用上で近似的にこのようになる。すなわち（Ｉ×
Ｖ＝一定）。正弦波コンバータを組合せることにより、
過渡フェースの短縮が達成され、これは放電灯よりより
いっそう急速に光を生ぜしめる点で有利である。 【００３０】放電灯をキープアライブ状態に持ち来すの
は放電灯が過渡フェースを過ぎてから行われる。スイッ
チ４０ａを開くと自己インダクタンス４は放電灯と直列
に接続され、その結果放電灯電流は減少する。本実施例
における自己インダクタンスの値は４２ｍＨであり、こ
の場合の放電灯電流は０．１２Ａとなる。 【００３１】放電灯電流の減少は放電灯内のイオン化を
維持するが、これは光を全く発しないか、或いは殆んど
光を発しない状態で行われる。放電灯により消費される
電力は自己インダクタンス４及び５と組合わされて減少
し、その結果、アップコンバータの制御による端子Ｅ，
Ｆの電圧並びにこれにより端子Ｇ，Ｈの電圧は増加す
る。端子Ｇ，Ｈに長時間高電圧が加わることにより正弦
波コンバータに過負荷が形成されることを防止するた
め、抵抗２０１及びスイッチ４０ｂを通じ、補助電圧Ｖ
＋を分圧回路２８，２９の接続点１１に供給する。この
補助電圧Ｖ＋の印加は端子Ｅ，Ｆの電圧を減少させ、従
って端子Ｇ，Ｈの電圧も減少させる。上述の実施例にお
いて補助電圧Ｖ＋及び抵抗２０１は端子Ｇ，Ｈに２６２
Ｖの電圧がキープアライブ状態で加わるようにする。ス
イッチ４０ａが開く時は、スイッチ４０ｂを閉じるよう
にし、またスイッチ４０ａが閉じる時はスイッチ４０ｂ
を開くようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本考案の実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 高圧放電灯
２ 直流電圧コンバータ
３ 直流電圧・交流電圧コンバータ
４，５，２１ インダクタンス
６，２４ コンデンサ
４０ａ，４０ｂ スイッチ
２２ ダイオード
８ 起動回路
２６ 制御回路
２７〜２９ 抵抗
２８ 電子スイッチ
Claims (1)
- (57)【実用新案登録請求の範囲】 １．直流電源によって交通機関の少なくとも１つの高圧
放電灯を作動させる高圧放電灯作動用回路配置であっ
て、 直流電源を接続するための直流電圧入力端子と、 放電灯を接続するための交流電圧出力端子と、 直流電圧・交流電圧コンバータと、 動作状態において放電灯の電流を制限する電流リミッタ
とを具えてなり、 直流電圧・交流電圧コンバータを正弦波コンバータと
し、 直流電圧入力端子と正弦波コンバータとの間に可制御直
流電圧コンバータを配置した高圧放電灯作動用回路配置
において、 前記電流リミッタを、正弦波コンバータと交流電圧出力
端子との間に接続したこと、ならびに電流リミッタが、
スイッチによって側路可能とした自己インダクタンスと
可飽和自己インダクタンスとの直列接続を含んでなり、
該可飽和自己インダクタンスは放電灯の動作中の少なく
とも一部において飽和する如くしたことを特徴とする高
圧放電灯作動用回路配置。 ２．直流電圧コンバータをアップ・コンバータとした請
求項１記載の高圧放電灯作動用回路配置。
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