JP2567103B2 - ガス放電ランプ用並列配設型起動回路 - Google Patents
ガス放電ランプ用並列配設型起動回路Info
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- JP2567103B2 JP2567103B2 JP1184877A JP18487789A JP2567103B2 JP 2567103 B2 JP2567103 B2 JP 2567103B2 JP 1184877 A JP1184877 A JP 1184877A JP 18487789 A JP18487789 A JP 18487789A JP 2567103 B2 JP2567103 B2 JP 2567103B2
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 26
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 13
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
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- H05B41/04—Starting switches
- H05B41/042—Starting switches using semiconductor devices
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、ガス放電ランプ用起動補助回路を有する起
動回路に関し、更に詳しくは、ガス放電ランプの両端間
に並列に配設される起動補助回路に関する。
動回路に関し、更に詳しくは、ガス放電ランプの両端間
に並列に配設される起動補助回路に関する。
ガス放電ランプ用起動回路は種々知られており、この
ような回路の１つが米国特許第4,480,214号に記載され
ている。この米国特許第4,480,214号はガス放電ランプ
の両端間に並列に配設された起動補助回路を有する起動
回路を開示しており、その起動補助回路の各部品の電流
導通容量はガス放電ランプに直列に配設されている同様
な回路と比較して比較的小さくて済むので有利である。
米国特許第4,480,214号の起動補助回路は、関連するガ
ス放電ランプを起動または再駆動するのに必要な高電圧
パルスを発生するためにパルス変成器を利用している。
このようなパルス変成器は、その出力段のインピーダン
スと共に二次巻線より発生される高電圧パルスが、その
関連する入力段のインピーダンスを有する一次巻線を負
荷として減衰するという欠点がある。ガス放電ランプに
並列に配設される起動補助回路がパルス変成器よって生
じる欠点を有することなく構成されることが望まれてい
る。
ような回路の１つが米国特許第4,480,214号に記載され
ている。この米国特許第4,480,214号はガス放電ランプ
の両端間に並列に配設された起動補助回路を有する起動
回路を開示しており、その起動補助回路の各部品の電流
導通容量はガス放電ランプに直列に配設されている同様
な回路と比較して比較的小さくて済むので有利である。
米国特許第4,480,214号の起動補助回路は、関連するガ
ス放電ランプを起動または再駆動するのに必要な高電圧
パルスを発生するためにパルス変成器を利用している。
このようなパルス変成器は、その出力段のインピーダン
スと共に二次巻線より発生される高電圧パルスが、その
関連する入力段のインピーダンスを有する一次巻線を負
荷として減衰するという欠点がある。ガス放電ランプに
並列に配設される起動補助回路がパルス変成器よって生
じる欠点を有することなく構成されることが望まれてい
る。
ガス放電ランプ用の動作パラメータはこのようなラン
プに供給される励起状態の特性に依存しており、このよ
うなランプの起動補助回路はこのような特性に容易に適
応できることが望ましい。例えば、起動補助回路は種々
のガス放電ランプの動作を起動し維持する所望の電圧を
供給しながら、印加された励起電圧の種々の電圧振幅に
容易に適応できることが望ましい。
プに供給される励起状態の特性に依存しており、このよ
うなランプの起動補助回路はこのような特性に容易に適
応できることが望ましい。例えば、起動補助回路は種々
のガス放電ランプの動作を起動し維持する所望の電圧を
供給しながら、印加された励起電圧の種々の電圧振幅に
容易に適応できることが望ましい。
従って、本発明の目的は、ガス放電ランプに供給され
る種々の励起電圧に起動補助回路を容易に適合させる手
段を有する並列配設型起動補助回路を提供することにあ
る。
る種々の励起電圧に起動補助回路を容易に適合させる手
段を有する並列配設型起動補助回路を提供することにあ
る。
本発明の他の目的は、固有の負荷問題を有するパルス
変成器を用いることなく、ガス放電ランプに並列に配設
される起動補助回路を提供することにある。
変成器を用いることなく、ガス放電ランプに並列に配設
される起動補助回路を提供することにある。
発明の概要 本発明はガス放電ランプに並列に配設される単巻変圧
器を有する起動補助回路に関する。
器を有する起動補助回路に関する。
起動補助回路は、単巻変圧器、充電用コンデンサ、半
導体スイッチング素子、および抵抗−コンデンサ（RC）
回路網を有する。単巻変圧器は一端がインダクタンス手
段に接続され、またこのインダクタンス手段は交流電源
の一端に接続される。単巻変圧器の他端は半導体スイッ
チング素子の一端に接続されている。充電用コンデンサ
は一端が単巻変圧器の一次巻線および二次巻線を区分す
るタップに接続され、他端が半導体スイッチング素子の
他端に接続され、この両他端の間にノードを形成してい
る。
導体スイッチング素子、および抵抗−コンデンサ（RC）
回路網を有する。単巻変圧器は一端がインダクタンス手
段に接続され、またこのインダクタンス手段は交流電源
の一端に接続される。単巻変圧器の他端は半導体スイッ
チング素子の一端に接続されている。充電用コンデンサ
は一端が単巻変圧器の一次巻線および二次巻線を区分す
るタップに接続され、他端が半導体スイッチング素子の
他端に接続され、この両他端の間にノードを形成してい
る。
起動補助回路の動作においては、まず交流電源から充
電用コンデンサを充電する。充電用コンデンサの電位が
半導体スイッチング素子のしきい値電圧またはブレーク
オーバー電位に対応する電位に達すると、半導体素子が
導通し、これにより、充電用コンデンサに蓄積されてい
たエネルギが単巻変圧器の二次巻線に放電されて、高い
電圧信号またはパルスが発生してガス放電ランプに供給
され、ガス放電ランプの起動を開始する。
電用コンデンサを充電する。充電用コンデンサの電位が
半導体スイッチング素子のしきい値電圧またはブレーク
オーバー電位に対応する電位に達すると、半導体素子が
導通し、これにより、充電用コンデンサに蓄積されてい
たエネルギが単巻変圧器の二次巻線に放電されて、高い
電圧信号またはパルスが発生してガス放電ランプに供給
され、ガス放電ランプの起動を開始する。
好適実施例の詳しい説明 第１図は本発明によるガス放電ランプ12用の起動回路
10の構成図である。起動回路10は、約120ボルトまたは
約208ボルトの値を有する交流電源16の一端に接続する
ことができる一端を有するインダクタンス手段14、およ
び起動補助回路18を有する。インダクタンス手段14は80
ないし330ミリヘンリの典型的な範囲の値または50ない
し500ミリヘンリの広い範囲の値を有するものであって
よい。
10の構成図である。起動回路10は、約120ボルトまたは
約208ボルトの値を有する交流電源16の一端に接続する
ことができる一端を有するインダクタンス手段14、およ
び起動補助回路18を有する。インダクタンス手段14は80
ないし330ミリヘンリの典型的な範囲の値または50ない
し500ミリヘンリの広い範囲の値を有するものであって
よい。
ガス放電ランプ12は高圧または低圧のナトリウムラン
プまたはメタルハライドランプのような種々の形式のも
のであってよい。種々の形式のランプは、ランプ12の両
端間に接続される起動補助回路18によって適応される起
動用の特定のパラメータを必要とする。起動補助回路18
は一端がガス放電ランプ12の一端とともにインダクタン
ス手段14の一端に接続され、他端がガス放電ランプ12の
他端とともに交流電源16の他端に接続されている。起動
補助回路18は第２図に詳細に示されている。
プまたはメタルハライドランプのような種々の形式のも
のであってよい。種々の形式のランプは、ランプ12の両
端間に接続される起動補助回路18によって適応される起
動用の特定のパラメータを必要とする。起動補助回路18
は一端がガス放電ランプ12の一端とともにインダクタン
ス手段14の一端に接続され、他端がガス放電ランプ12の
他端とともに交流電源16の他端に接続されている。起動
補助回路18は第２図に詳細に示されている。
起動補助回路18は単巻変圧器20、充電用コンデンサ2
2、半導体スイッチング素子24、および選択可能な抵抗
回路網28とコンデンサ30とから成る抵抗−コンデンサ
（RC）回路網26を有する。選択可能な抵抗回路網28は抵
抗32および34を有する。
2、半導体スイッチング素子24、および選択可能な抵抗
回路網28とコンデンサ30とから成る抵抗−コンデンサ
（RC）回路網26を有する。選択可能な抵抗回路網28は抵
抗32および34を有する。
単巻変圧器20は第１の巻線20Aおよび第２の巻線20Bを
有し、各巻線はその関連する極性が黒丸点で示され、両
巻線は直列に接続され、一端がタップ20Cによって区分
けされている。第１の巻線20Aは一次巻線として作用
し、第２の巻線20Bは二次巻線として作用する。第２の
巻線20Bは他端がインダクタンス手段14に接続されると
ともに、またガス放電ランプ12の一端に接続できる。
有し、各巻線はその関連する極性が黒丸点で示され、両
巻線は直列に接続され、一端がタップ20Cによって区分
けされている。第１の巻線20Aは一次巻線として作用
し、第２の巻線20Bは二次巻線として作用する。第２の
巻線20Bは他端がインダクタンス手段14に接続されると
ともに、またガス放電ランプ12の一端に接続できる。
単巻変圧器は一次側と二次側の間の巻線比が25:1であ
ることが好ましい。二次側が開放している場合の一次側
のインダクタンスは少なくとも約55マイクロヘンリであ
り、二次側が短絡されている場合の一次側のインダクタ
ンスは約８ないし15ヘンリの間であることが好ましい。
単巻変圧器の自己共振周波数は約100kHzである。自己共
振周波数とは無負荷単巻変圧器が一次電流と同相の一次
駆動電圧を有する場合の周波数を意味し、基本的には二
次巻線の巻線間容量の尺度である。本発明に対して考え
られている用途においては、単巻変圧器の二次巻線は、
約5500ボルトのピーク振幅で繰り返し発生する２マイク
ロ秒のパルスに耐え得ることが好ましい。
ることが好ましい。二次側が開放している場合の一次側
のインダクタンスは少なくとも約55マイクロヘンリであ
り、二次側が短絡されている場合の一次側のインダクタ
ンスは約８ないし15ヘンリの間であることが好ましい。
単巻変圧器の自己共振周波数は約100kHzである。自己共
振周波数とは無負荷単巻変圧器が一次電流と同相の一次
駆動電圧を有する場合の周波数を意味し、基本的には二
次巻線の巻線間容量の尺度である。本発明に対して考え
られている用途においては、単巻変圧器の二次巻線は、
約5500ボルトのピーク振幅で繰り返し発生する２マイク
ロ秒のパルスに耐え得ることが好ましい。
充電用コンデンサ22は典型的には約0.33マイクロファ
ラッドの値を有している。充電用コンデンサ22は一端が
タップ20Cに接続され、他端が半導体スイッチング素子2
4に接続されている。
ラッドの値を有している。充電用コンデンサ22は一端が
タップ20Cに接続され、他端が半導体スイッチング素子2
4に接続されている。
半導体スイッチング素子24はしきい値電圧またはブレ
ークオーバー電圧が105ないし125ボルトの間であり、好
ましい範囲が110ないし115ボルトの間であるサイダック
（sidac）であってよく、サイダックはこの電圧に等し
いかまたはそれを超えた電圧が印加されたときに導通す
る。素子24は一端が巻線20Aに接続され、他端がコンデ
ンサ22の一端に接続されている。素子24の他端とコンデ
ンサ22の一端との間にノードが形成され、このノードに
抵抗−コンデンサ（RC）回路網26が接続されている。
ークオーバー電圧が105ないし125ボルトの間であり、好
ましい範囲が110ないし115ボルトの間であるサイダック
（sidac）であってよく、サイダックはこの電圧に等し
いかまたはそれを超えた電圧が印加されたときに導通す
る。素子24は一端が巻線20Aに接続され、他端がコンデ
ンサ22の一端に接続されている。素子24の他端とコンデ
ンサ22の一端との間にノードが形成され、このノードに
抵抗−コンデンサ（RC）回路網26が接続されている。
RC回路網26の他端はガス放電ランプ12の他端に接続さ
れている。RC回路網28は約10キロオームの典型的な値を
有する抵抗32、約3.3キロオームの典型的値を有する抵
抗34、および約0.1マイクロファラッドの典型的値を有
するコンデンサ30を有している。抵抗32は端子36と38と
の間をジャンパー線で接続することによって回路から実
効的に取り除くことができる。
れている。RC回路網28は約10キロオームの典型的な値を
有する抵抗32、約3.3キロオームの典型的値を有する抵
抗34、および約0.1マイクロファラッドの典型的値を有
するコンデンサ30を有している。抵抗32は端子36と38と
の間をジャンパー線で接続することによって回路から実
効的に取り除くことができる。
起動補助回路の動作 交流電源16から起動補助回路18に給電されると、コン
デンサ22は充電を開始する。コンデンサ22の両端間の電
圧が110ボルトのようなサイダックのしきい値レベルま
たはブレークオーバー電圧に達すると、素子24すなわち
サイダックが導通し、これによりコンデンサに蓄積され
ていたエネルギが単巻変圧器20の二次巻線20Bを介して
放電されて、また約２マイクロ秒の持続時間を有する55
00ボルト程度のピークを有する高電圧信号またはパルス
が発生してガス放電ランプに供給され、その起動を開始
させる。
デンサ22は充電を開始する。コンデンサ22の両端間の電
圧が110ボルトのようなサイダックのしきい値レベルま
たはブレークオーバー電圧に達すると、素子24すなわち
サイダックが導通し、これによりコンデンサに蓄積され
ていたエネルギが単巻変圧器20の二次巻線20Bを介して
放電されて、また約２マイクロ秒の持続時間を有する55
00ボルト程度のピークを有する高電圧信号またはパルス
が発生してガス放電ランプに供給され、その起動を開始
させる。
本発明を実施する意図は低圧および高圧ナトリウムラ
ンプおよびメタルハライドランプのような種々のガス放
電ランプの要求条件を満足することである。第２図に示
す実施例は、120ボルトまたは208ボルトの交流電源16に
接続した場合の起動補助回路18の開放回路電圧（OCV）
にそれぞれ対応する55ボルトまたは100ボルトの動作電
圧を有する高圧ナトリウムランプに関連している。120
ボルトの用途の場合には、ジャンパー線が端子36と38と
の間に接続され、208ボルトの用途の場合には、このジ
ャンパー線は取り除かれる。メタルハロイドランプの場
合には、OCVは一般に更に高く、RC回路網26の抵抗およ
びコンデンサの値は異ならせてもよいが、これらの部品
の前述した値が起動補助回路18によって提供される必要
な機能を満足する。
ンプおよびメタルハライドランプのような種々のガス放
電ランプの要求条件を満足することである。第２図に示
す実施例は、120ボルトまたは208ボルトの交流電源16に
接続した場合の起動補助回路18の開放回路電圧（OCV）
にそれぞれ対応する55ボルトまたは100ボルトの動作電
圧を有する高圧ナトリウムランプに関連している。120
ボルトの用途の場合には、ジャンパー線が端子36と38と
の間に接続され、208ボルトの用途の場合には、このジ
ャンパー線は取り除かれる。メタルハロイドランプの場
合には、OCVは一般に更に高く、RC回路網26の抵抗およ
びコンデンサの値は異ならせてもよいが、これらの部品
の前述した値が起動補助回路18によって提供される必要
な機能を満足する。
第１図および第２図から分かるように、起動補助回路
18はランプ12に対して並列に配設されている。この並列
配設は、起動補助回路18の必要な電流導通容量を低減で
きるという点において、起動補助回路18をランプ12と直
列に配設した場合と比べて有利である。この部品のコス
トの明白な低減に加えて、並列配設型起動補助回路18
は、「背景」部分で説明した固有の欠点を有するパルス
変成器を必要としない。起動補助回路18は単巻変圧器を
有し、その一次巻線および二次巻線は共通にそれらの巻
線の一部または全部を有し、従来の起動補助回路で利用
されていた典型的なパルス変成器で生じるような、一次
巻線およびその関連するインピーダンスが二次巻線およ
びその関連するインピーダンスの負荷となることを防止
している。
18はランプ12に対して並列に配設されている。この並列
配設は、起動補助回路18の必要な電流導通容量を低減で
きるという点において、起動補助回路18をランプ12と直
列に配設した場合と比べて有利である。この部品のコス
トの明白な低減に加えて、並列配設型起動補助回路18
は、「背景」部分で説明した固有の欠点を有するパルス
変成器を必要としない。起動補助回路18は単巻変圧器を
有し、その一次巻線および二次巻線は共通にそれらの巻
線の一部または全部を有し、従来の起動補助回路で利用
されていた典型的なパルス変成器で生じるような、一次
巻線およびその関連するインピーダンスが二次巻線およ
びその関連するインピーダンスの負荷となることを防止
している。
以上本発明ではガス放電ランプに並列に配設されるこ
とによって電流導通容量を低減すると同時に、パルス変
成器を利用した起動補助回路に固有の欠点を除去した起
動補助回路を提供したことが理解されよう。更に、本発
明の起動補助回路は適当なジャンパー線のような手段を
設けることによって、種々のガス放電ランプに該起動補
助回路のパラメータを容易に適合できることも理解され
よう。
とによって電流導通容量を低減すると同時に、パルス変
成器を利用した起動補助回路に固有の欠点を除去した起
動補助回路を提供したことが理解されよう。更に、本発
明の起動補助回路は適当なジャンパー線のような手段を
設けることによって、種々のガス放電ランプに該起動補
助回路のパラメータを容易に適合できることも理解され
よう。
第１図は本発明による起動回路の簡略回路図である。 第２図は本発明の起動補助回路の回路図である。 10……起動回路、12……ガス放電ランプ、14……インダ
クタンス手段、16……交流電源、18……起動補助回路、
20……単巻変圧器、22……充電用コンデンサ、24……半
導体スイッチング素子、26……抵抗−コンデンサ回路
網、28……選択可能な抵抗回路網。
クタンス手段、16……交流電源、18……起動補助回路、
20……単巻変圧器、22……充電用コンデンサ、24……半
導体スイッチング素子、26……抵抗−コンデンサ回路
網、28……選択可能な抵抗回路網。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−157495（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−10755（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭47−29269（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭46−34879（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (2)
- 【請求項１】交流電源の一端に接続された一端を有する
インダクタンス手段に一端が接続され、他端が前記交流
電源の他端に接続されたガス放電ランプの両端間に接続
されるガス放電ランプ用起動補助回路であって、 （ａ）第１および第２の直列接続された巻線を有し、こ
の巻線の各々はそれぞれの第１端がタップに接続され、
前記第２の巻線の第２端が前記インダクタンス手段の他
端に接続されるとともに、前記ガス放電ランプの前記一
端に接続されている単巻変圧器と、 （ｂ）一端が前記タップに接続されている放電用コンデ
ンサと、 （ｃ）固有のしきい値電圧以上の電圧が両端間に印加さ
れたときに導通する半導体素子であって、当該半導体素
子の一端は前記第１の巻線の第２端に接続され、かつ他
端は前記放電用コンデンサの他端に接続されて、当該半
導体素子の他端と前記放電用コンデンサの他端との間に
ノードを形成する当該半導体素子と、 （ｄ）一端が前記ノードに接続され、かつ他端が前記ガ
ス放電ランプの前記他端に接続されている抵抗−コンデ
ンサ回路網であって、ジャンパー線接続用の端子を有す
る選択可能な抵抗回路網、および前記選択可能な抵抗回
路網の両端間に接続されたコンデンサを有する当該抵抗
−コンデンサ回路網と、 を有するガス放電ランプ用起動補助回路。 - 【請求項２】前記放電用コンデンサは約0.33マイクロフ
ァラッドの値を有し、 前記選択可能な抵抗回路網は3.3キロオームないし13.3
キロオームの範囲の値を有し、 前記選択可能な抵抗回路網の両端間に接続された前記コ
ンデンサは約0.1マイクロファラッドの値を有する請求
項１記載のガス放電ランプ用起動補助回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US224,951 | 1988-07-27 | ||
| US07/224,951 US4916364A (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Parallel arranged starting circuit for gaseous discharge lamps |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0279394A JPH0279394A (ja) | 1990-03-19 |
| JP2567103B2 true JP2567103B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=22842908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1184877A Expired - Fee Related JP2567103B2 (ja) | 1988-07-27 | 1989-07-19 | ガス放電ランプ用並列配設型起動回路 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4916364A (ja) |
| JP (1) | JP2567103B2 (ja) |
| BR (1) | BR8903717A (ja) |
| CA (1) | CA1305747C (ja) |
| DE (1) | DE3923699A1 (ja) |
| ES (1) | ES2015161A6 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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