JP2705010B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
- Publication number
- JP2705010B2 JP2705010B2 JP63203145A JP20314588A JP2705010B2 JP 2705010 B2 JP2705010 B2 JP 2705010B2 JP 63203145 A JP63203145 A JP 63203145A JP 20314588 A JP20314588 A JP 20314588A JP 2705010 B2 JP2705010 B2 JP 2705010B2
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- JP
- Japan
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- capacitor
- lamp
- voltage
- discharge lamp
- discharge
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は直流放電灯点灯装置の改良に関するものであ
る。
る。
［従来の技術］ 一般に直流放電灯、例えば超高圧水銀灯を点灯せしめ
るために、通称バラストと呼ばれる直流放電灯点灯装置
が使用される。このバラストは、従前においては大重量
という大きな欠点を持つものであったが、最近では、半
導体素子スイッチング制御方式を採用した超小型出軽量
のバラストが開発されるに至った。
るために、通称バラストと呼ばれる直流放電灯点灯装置
が使用される。このバラストは、従前においては大重量
という大きな欠点を持つものであったが、最近では、半
導体素子スイッチング制御方式を採用した超小型出軽量
のバラストが開発されるに至った。
第２図は半導体素子スイッチング制御方式を採用した
前記バラストの設計例を示す従来の回路図であり、この
第２図により説明すると、交流電源１を、整流素子D5,
コンデンサC4により成る整流平滑回路11を介して半導体
スイッチング素子TR1及びTR2,並びにトランスT1によっ
て構成されるインバータ10に接続し、前記トランスT1の
２つの２次側出力部の一方2Aを整流器D1に接続し、この
整流器D1には、その負側に接続した電流検出素子３を介
して、高周波チョークコイルL1及びコンデンサC1により
成る平滑回路４を接続し、そして、その平滑回路４の正
の出力端子は、起動器５の作動時にコンデンサC1へ電流
が流れるのを防ぐためのダイオードD6を介して放電灯
（以下ランプという）６の一方に接続され、平滑回路４
の負の出力端子はランプ６の他方に接続される。ここ
で、インバータ10からは20〜100KHzの高周波交流が出力
されるので、平滑回路４としては高周波に適したチョー
クコイルを使用している。また、５は起動器で、その構
成として、コンデンサC1の一方の端子は起動（ランプ点
灯開始）用のスイッチSWと，抵抗R2と，ダイオードD4と
がコンデンサC2の正の端子に接続され、コンデンサC1の
他方の端子はコンデンサC3の負の端子に接続される。そ
してコンデンサC3からサイリスタTH,トランスT2,ダイオ
ードD3が順次接続され、さらにダイオードD3を経て高圧
発生用のコンデンサC2に接続される。そして、コンデン
サC2にはランプ６の絶縁破壊電圧が充電される。
前記バラストの設計例を示す従来の回路図であり、この
第２図により説明すると、交流電源１を、整流素子D5,
コンデンサC4により成る整流平滑回路11を介して半導体
スイッチング素子TR1及びTR2,並びにトランスT1によっ
て構成されるインバータ10に接続し、前記トランスT1の
２つの２次側出力部の一方2Aを整流器D1に接続し、この
整流器D1には、その負側に接続した電流検出素子３を介
して、高周波チョークコイルL1及びコンデンサC1により
成る平滑回路４を接続し、そして、その平滑回路４の正
の出力端子は、起動器５の作動時にコンデンサC1へ電流
が流れるのを防ぐためのダイオードD6を介して放電灯
（以下ランプという）６の一方に接続され、平滑回路４
の負の出力端子はランプ６の他方に接続される。ここ
で、インバータ10からは20〜100KHzの高周波交流が出力
されるので、平滑回路４としては高周波に適したチョー
クコイルを使用している。また、５は起動器で、その構
成として、コンデンサC1の一方の端子は起動（ランプ点
灯開始）用のスイッチSWと，抵抗R2と，ダイオードD4と
がコンデンサC2の正の端子に接続され、コンデンサC1の
他方の端子はコンデンサC3の負の端子に接続される。そ
してコンデンサC3からサイリスタTH,トランスT2,ダイオ
ードD3が順次接続され、さらにダイオードD3を経て高圧
発生用のコンデンサC2に接続される。そして、コンデン
サC2にはランプ６の絶縁破壊電圧が充電される。
ランプ６は、安定点灯中においては、前記インバータ
10,整流器D1,平滑回路４によって構成される主回路によ
り点灯されるので、この主回路を最も経済的に設計する
ために、安定点灯中における主回路の出力電圧はランプ
６の定格電圧またはそれに近いものとされる。しかし、
そのままではランプ起動初期に見られるグロー放電から
アーク放電への移行、即ち起動時のランプの点火性が良
好とは言えず、そのため前記コンデンサC1の両端に高電
圧重畳回路12が接続される。この高電圧重畳回路12は、
通常、トランス，整流器，抵抗及び重畳用コンデンサ
（一般には平滑コンデンサを兼ねることが多い）により
構成されるが、第２図に示した例においては、トランス
としてはトランスT1に出力部2Bを設けて構成し、その一
端を、整流用のダイオードD2と抵抗R1との直列回路を介
して前記平滑回路４を構成するコンデンサC1の正側に接
続すると共に、他端を前記コンデンサC1の負側に接続し
て構成されている。即ち、この例においては、トランス
T1は主回路用と高電圧重畳回路用とに共用され、コンデ
ンサC1は平滑回路用と高電圧重畳用とに共用されてい
る。
10,整流器D1,平滑回路４によって構成される主回路によ
り点灯されるので、この主回路を最も経済的に設計する
ために、安定点灯中における主回路の出力電圧はランプ
６の定格電圧またはそれに近いものとされる。しかし、
そのままではランプ起動初期に見られるグロー放電から
アーク放電への移行、即ち起動時のランプの点火性が良
好とは言えず、そのため前記コンデンサC1の両端に高電
圧重畳回路12が接続される。この高電圧重畳回路12は、
通常、トランス，整流器，抵抗及び重畳用コンデンサ
（一般には平滑コンデンサを兼ねることが多い）により
構成されるが、第２図に示した例においては、トランス
としてはトランスT1に出力部2Bを設けて構成し、その一
端を、整流用のダイオードD2と抵抗R1との直列回路を介
して前記平滑回路４を構成するコンデンサC1の正側に接
続すると共に、他端を前記コンデンサC1の負側に接続し
て構成されている。即ち、この例においては、トランス
T1は主回路用と高電圧重畳回路用とに共用され、コンデ
ンサC1は平滑回路用と高電圧重畳用とに共用されてい
る。
一方、前記電流検出素子３よりの信号は、帰還信号と
して、基準電圧源Vrefに接続された誤差増幅器EAと，発
振器OSCに接続されたパルス幅変換器PWMとより成るパル
ス幅制御回路８に加えられ、ドライブ回路９を介して半
導体スイッチング素子TR1,TR2のスイッチングパルス幅
が増減され、以ってランプ６に対する供給電流が一定と
なるように制御される。
して、基準電圧源Vrefに接続された誤差増幅器EAと，発
振器OSCに接続されたパルス幅変換器PWMとより成るパル
ス幅制御回路８に加えられ、ドライブ回路９を介して半
導体スイッチング素子TR1,TR2のスイッチングパルス幅
が増減され、以ってランプ６に対する供給電流が一定と
なるように制御される。
上記構成のこの点灯回路の動作をランプ６が40V,250W
の超高圧水銀灯を使用した時を一例に説明すると、起動
器５内のスイッチSWを投入すると、抵抗R2,ダイオードD
4を経て、コンデンサC3が充電される。そして、コンデ
ンサC3の充電電圧がサイリスタTHのブレークダウン電圧
に達すると、コンデンサC3は放電して、この放電電圧が
トランスT2により昇圧されて、ダイオードD3を経てコン
デンサC2に充電される。そして、コンデンサC2の充電電
圧がランプ６の絶縁破壊電圧に達すると、コンデンサC2
は放電して、ランプ６を絶縁破壊する。この絶縁破壊電
圧はこの場合約800Vである。そして、この絶縁破壊に続
いて、コンデンサC1より多量の電荷が放出されて、ラン
プ６をグロー放電からアーク放電に移行する。
の超高圧水銀灯を使用した時を一例に説明すると、起動
器５内のスイッチSWを投入すると、抵抗R2,ダイオードD
4を経て、コンデンサC3が充電される。そして、コンデ
ンサC3の充電電圧がサイリスタTHのブレークダウン電圧
に達すると、コンデンサC3は放電して、この放電電圧が
トランスT2により昇圧されて、ダイオードD3を経てコン
デンサC2に充電される。そして、コンデンサC2の充電電
圧がランプ６の絶縁破壊電圧に達すると、コンデンサC2
は放電して、ランプ６を絶縁破壊する。この絶縁破壊電
圧はこの場合約800Vである。そして、この絶縁破壊に続
いて、コンデンサC1より多量の電荷が放出されて、ラン
プ６をグロー放電からアーク放電に移行する。
そして、ランプ６の電極間電圧が低下した後、トラン
スT1の2A部より電流が供給されて、ランプ６は安定状態
に向う。
スT1の2A部より電流が供給されて、ランプ６は安定状態
に向う。
［発明が解決しようとする課題］ ランプは通常約900Vで絶縁破壊するが、ランプの温度
が高くなった場合に、従来の点灯装置では約200V程度で
絶縁破壊を起こすことがある。しかし、この200V程度の
放電エネルギーでは、ランプの点灯を接続させるのに不
充分であり、絶縁破壊はしてもランプは点灯せずに立消
えを起こしてしまうという問題があった。
が高くなった場合に、従来の点灯装置では約200V程度で
絶縁破壊を起こすことがある。しかし、この200V程度の
放電エネルギーでは、ランプの点灯を接続させるのに不
充分であり、絶縁破壊はしてもランプは点灯せずに立消
えを起こしてしまうという問題があった。
この発明はかかる課題を解決するためになされたもの
で、高電圧発生用のコンデンサの放電電圧が、ランプの
絶縁破壊後の点灯を持続させるのに充分なエネルギーを
蓄えることのできるような放電灯点灯装置を提供するこ
とを目的とする。
で、高電圧発生用のコンデンサの放電電圧が、ランプの
絶縁破壊後の点灯を持続させるのに充分なエネルギーを
蓄えることのできるような放電灯点灯装置を提供するこ
とを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明の放電灯点灯
装置における起動器は、放電灯と並列に接続された高電
圧発生用のコンデンサと、このコンデンサと前記放電灯
の間に接続された所定電圧以上で導通するスイッチング
素子と設けたものである。
装置における起動器は、放電灯と並列に接続された高電
圧発生用のコンデンサと、このコンデンサと前記放電灯
の間に接続された所定電圧以上で導通するスイッチング
素子と設けたものである。
［作用］ 上記の構成を有することにより、ランプの絶縁破壊電
圧ランプの温度上昇によって低下しても、スイッチング
素子が導通する電圧を所定電圧に規定することによっ
て、ランプが絶縁破壊後に点灯を持続できるエネルギー
が高電圧発生用のコンデンサに蓄えられるまでは放電灯
に電圧はかからない。
圧ランプの温度上昇によって低下しても、スイッチング
素子が導通する電圧を所定電圧に規定することによっ
て、ランプが絶縁破壊後に点灯を持続できるエネルギー
が高電圧発生用のコンデンサに蓄えられるまでは放電灯
に電圧はかからない。
［実施例］ 第１図はこの発明の放電灯点灯装置における一実施例
の主要部の概略構成を示す回路図で、L2はランプに直列
に接続されたチョークコイル、13は交流電源、14は所定
電圧以上で導通するスイッチング素子としてのアレスタ
で、その他第２図と同一符号による構成及びその構成に
よる動作は第２図と同じである。
の主要部の概略構成を示す回路図で、L2はランプに直列
に接続されたチョークコイル、13は交流電源、14は所定
電圧以上で導通するスイッチング素子としてのアレスタ
で、その他第２図と同一符号による構成及びその構成に
よる動作は第２図と同じである。
第１図の装置において、ランプ６を点灯させるために
スイッチSWをONにすると、抵抗R2,整流用のダイオードD
2を経て、コンデンサC3が充電される。そして、コンデ
ンサC3の充電電圧がサイリスタTHのブレークダウン電圧
に達するとコンデンサC3は放電して、この放電電圧がト
ランスT2により昇圧されて、ダイオードD3を経て、コン
デンサC2に充電される。そして、コンデンサC2の充電電
圧がアレスタ14の導通する電圧に達すると、コンデンサ
C2の電圧がランプ６に印加されてコンデンサC2の電圧は
放電してランプ６は絶縁破壊して点灯する。その際、ラ
ンプ点灯を持続することができる電圧（所定電圧）まで
アレスタ14は導通しないようにアレスタの導通電圧を80
0V程度に予め設定する。従って、コンデンサC2の電圧が
再びアレスタ14の導通電圧以上に達すると、コンデンサ
C2は放電してランプ６の両電極間を絶縁破壊する。その
時、ランプ６にはチョークコイルL2が接続されているの
で、瞬時に大きな電流が流れ、その直後、電流がほとん
ど流れなくなるようなことはなく、ランプ電流は徐々に
流れ初めて上昇する。この絶縁破壊に続いて、コンデン
サC1より多量の電荷が放出されて、ランプ６をグロー放
電からアーク放電に移行する。この状態は、ランプ６に
対して絶縁破壊によるコンデンサC2の放電電流と、その
放電電流に続いて、オープン電圧によるコンデンサC1の
放電電流が、チョークコイルL2（この場合70μＨ）のイ
ンダクタンスによってエネルギーが一時蓄えられてラン
プ６に徐々に流れて上昇し、コンデンサC2及びC1からの
放電電流に円滑に移行して、安定した電流値に達する。
スイッチSWをONにすると、抵抗R2,整流用のダイオードD
2を経て、コンデンサC3が充電される。そして、コンデ
ンサC3の充電電圧がサイリスタTHのブレークダウン電圧
に達するとコンデンサC3は放電して、この放電電圧がト
ランスT2により昇圧されて、ダイオードD3を経て、コン
デンサC2に充電される。そして、コンデンサC2の充電電
圧がアレスタ14の導通する電圧に達すると、コンデンサ
C2の電圧がランプ６に印加されてコンデンサC2の電圧は
放電してランプ６は絶縁破壊して点灯する。その際、ラ
ンプ点灯を持続することができる電圧（所定電圧）まで
アレスタ14は導通しないようにアレスタの導通電圧を80
0V程度に予め設定する。従って、コンデンサC2の電圧が
再びアレスタ14の導通電圧以上に達すると、コンデンサ
C2は放電してランプ６の両電極間を絶縁破壊する。その
時、ランプ６にはチョークコイルL2が接続されているの
で、瞬時に大きな電流が流れ、その直後、電流がほとん
ど流れなくなるようなことはなく、ランプ電流は徐々に
流れ初めて上昇する。この絶縁破壊に続いて、コンデン
サC1より多量の電荷が放出されて、ランプ６をグロー放
電からアーク放電に移行する。この状態は、ランプ６に
対して絶縁破壊によるコンデンサC2の放電電流と、その
放電電流に続いて、オープン電圧によるコンデンサC1の
放電電流が、チョークコイルL2（この場合70μＨ）のイ
ンダクタンスによってエネルギーが一時蓄えられてラン
プ６に徐々に流れて上昇し、コンデンサC2及びC1からの
放電電流に円滑に移行して、安定した電流値に達する。
第１図の回路によれば、ランプが温められることによ
って絶縁破壊電圧が下ってもアレスタ14が所定電圧にな
るまで導通することがないので、コンデンサC2の充電電
圧もそれ以上になるまでランプ６に電圧は印加されな
い。従って、ランプ６に高電圧が印加された後は、立ち
消えによる非点灯はなく点灯が持続される。
って絶縁破壊電圧が下ってもアレスタ14が所定電圧にな
るまで導通することがないので、コンデンサC2の充電電
圧もそれ以上になるまでランプ６に電圧は印加されな
い。従って、ランプ６に高電圧が印加された後は、立ち
消えによる非点灯はなく点灯が持続される。
また、この実施例においては、所定電圧以上で導通す
るスイッチング素子としてアレスタを用いたが、アレス
タに限らずバリスタ、その他予め設定した電圧に達する
まで導通しない素子であればどのようなスイッチング素
子を用いてもよい。
るスイッチング素子としてアレスタを用いたが、アレス
タに限らずバリスタ、その他予め設定した電圧に達する
まで導通しない素子であればどのようなスイッチング素
子を用いてもよい。
［発明の効果］ 以上説明した通り、この発明の放電灯点灯装置におけ
る起動器は、放電灯と並列に接続された高電圧発生用の
コンデンサと、このコンデンサと前記放電灯の間に接続
された所定電圧以上で導通するスイッチング素子とを設
けたので、ランプの絶縁破壊電圧が低下しても所定電圧
以下ではコンデンサからの放電はない。その結果、低い
電圧でのランプの絶縁破壊は行われず、ランプが絶縁破
壊後、点灯を持続できるまでコンデンサにエネルギーが
蓄えられて後、コンデンサは放電を開始し、ランプは絶
縁破壊後直ちに点灯を持続することができる。
る起動器は、放電灯と並列に接続された高電圧発生用の
コンデンサと、このコンデンサと前記放電灯の間に接続
された所定電圧以上で導通するスイッチング素子とを設
けたので、ランプの絶縁破壊電圧が低下しても所定電圧
以下ではコンデンサからの放電はない。その結果、低い
電圧でのランプの絶縁破壊は行われず、ランプが絶縁破
壊後、点灯を持続できるまでコンデンサにエネルギーが
蓄えられて後、コンデンサは放電を開始し、ランプは絶
縁破壊後直ちに点灯を持続することができる。
第１図はこの発明の放電灯点灯装置における一実施例の
主要部の概略構成を示す回路図、第２図は従来の放電灯
点灯装置における回路図である。 図中． 1:交流電源、4:平滑回路 5:起動器、6:ランプ 9:ドライブ回路、10:インバータ 11:整流平滑回路、12:高電圧重畳回路 14:アレスタ TR1,TR2:半導体スイッチング素子 C1,C2,C3,C4:コンデンサ L1,L2:チョークコイル
主要部の概略構成を示す回路図、第２図は従来の放電灯
点灯装置における回路図である。 図中． 1:交流電源、4:平滑回路 5:起動器、6:ランプ 9:ドライブ回路、10:インバータ 11:整流平滑回路、12:高電圧重畳回路 14:アレスタ TR1,TR2:半導体スイッチング素子 C1,C2,C3,C4:コンデンサ L1,L2:チョークコイル
Claims (1)
- 【請求項１】半導体素子を有するスイッチング回路と、
このスイッチング回路に順次接続された整流回路と、平
滑回路と、この平滑回路の後段に接続された放電灯と、
起動器とを有する放電灯点灯装置において、前記起動器
は、放電灯と並列に接続された高電圧発生用のコンデン
サと、このコンデンサと前記放電灯の間に接続された所
定電圧以上で導通するスイッチング素子とを設けたこと
を特徴とする放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63203145A JP2705010B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63203145A JP2705010B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0254900A JPH0254900A (ja) | 1990-02-23 |
| JP2705010B2 true JP2705010B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=16469163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63203145A Expired - Lifetime JP2705010B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2705010B2 (ja) |
-
1988
- 1988-08-17 JP JP63203145A patent/JP2705010B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0254900A (ja) | 1990-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071009 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |