JP3003888B2

JP3003888B2 - 放電灯始動装置

Info

Publication number: JP3003888B2
Application number: JP4028609A
Authority: JP
Inventors: 隆史山▲崎▼; 雅人大西
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1992-02-15
Filing date: 1992-02-15
Publication date: 2000-01-31
Anticipated expiration: 2015-01-31
Also published as: JPH05226081A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電灯を点灯する際
に、その放電灯のフィラメントを予熱して始動する放電
灯始動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１８は、従来この種の放電灯始動装置
の回路の一例を示したもので、放電灯Ｌと主スイッチＳ
Ｗ₁とから成る直列回路を、電源Ｅと並列に接続した回
路と、放電灯Ｌの両端に並列に接続されているコックク
ロフト・ワルトン形回路Ａと、放電灯Ｌのフィラメント
Ｆ₁、Ｆ₂を予熱する予熱電源ｅ₁、ｅ₂とスイッチＳ
Ｗ ₃ とスイッチＳＷ ₄とから成る予熱回路と、スイッチ
ＳＷ ₂とにより、放電灯Ｌの始動回路が構成されてい
る。この放電灯始動装置の回路について動作状態を説明
する。ここで、コッククロフト・ワルトン形回路Ａの各
コンデンサＣ₁、Ｃ₂、Ｃ₃、Ｃ₄、Ｃ₅、Ｃ₆の容量
は相等しく、且つそれらの両端電圧の初期値は零である
とする。

【０００３】（１）スイッチＳＷ₁をオンし、且つスイ
ッチＳＷ₂をオフすると、コンデンサＣ₁は、ダイオー
ドＤ₁を経由して電源Ｅの電源電圧値まで充電されるこ
とになる。（２）スイッチＳＷ₁をオフし、且つスイッチＳＷ₂を
オンすると、コンデンサＣ₁の電荷は、ダイオードＤ₂
を経由してコンデンサＣ₂に移動することになり、コン
デンサＣ₁、Ｃ₂の各々の両端の電圧Ｖｃ₁、Ｖｃ₂は
相等しくなる。

【０００４】（３）スイッチＳＷ₁をオンし、且つスイ
ッチＳＷ₂をオフすると、コンデンサＣ₁は、ダイオー
ドＤ₁を経由して電源Ｅの電源電圧の値まで充電される
と共に、コンデンサＣ₂の電荷は、ダイオードＤ₃を経
由してコンデンサＣ₃に移動することになり、コンデン
サＣ₂、Ｃ₃の各々の両端の電圧Ｖｃ₂、Ｖｃ₃は相等
しくなる。

【０００５】（４）スイッチＳＷ₁をオフし、且つスイ
ッチＳＷ₂をオンすると、コンデンサＣ₁の電荷は、ダ
イオードＤ₂を経由してコンデンサＣ₂に移動すること
になり、コンデンサＣ₁、Ｃ₂の各々の両端の電圧Ｖｃ
₁、Ｖｃ₂は相等しくなると共に、コンデンサＣ₃の電
荷は、ダイオードＤ₄を経由してコンデンサＣ₄に移動
することになり、コンデンサＣ₃、Ｃ₄の各々の両端の
電圧Ｖｃ₃、Ｖｃ₄は相等しくなる。

【０００６】（５）スイッチＳＷ₁をオンし、且つスイ
ッチＳＷ₂をオフすると、コンデンサＣ₁は、ダイオー
ドＤ₁を経由して電源Ｅの電源電圧の値まで充電される
と共に、コンデンサＣ₂の電荷は、ダイオードＤ₃を経
由してコンデンサＣ₃に移動することになり、コンデン
サＣ₂、Ｃ₃の各々の両端の電圧Ｖｃ₂、Ｖｃ₃は相等
しくなる。同様にして、コンデンサＣ₄、Ｃ₅の各々の
両端の電圧Ｖｃ₄、Ｖｃ₅は相等しくなる。

【０００７】（６）スイッチＳＷ₁をオフし、且つスイ
ッチＳＷ₂をオンすると、コンデンサＣ₁の電荷は、ダ
イオードＤ₂を経由してコンデンサＣ₂に移動すること
になり、コンデンサＣ₁、Ｃ₂の各々の両端の電圧Ｖｃ
₁、Ｖｃ₂は相等しくなると共に、コンデンサＣ₃の電
荷は、ダイオードＤ₄を経由してコンデンサＣ₄に移動
することになり、コンデンサＣ₃、Ｃ₄の各々の両端の
電圧Ｖｃ₃、Ｖｃ₄は相等しくなる。同様にして、コン
デンサＣ₅、Ｃ₆の各々の両端の電圧Ｖｃ₅、Ｖｃ₆は
相等しくなる。

【０００８】以上のような回路動作により、各コンデン
サＣ₁、Ｃ₂、Ｃ₃、Ｃ₄、Ｃ₅、Ｃ₆には、電荷が充
分に充電された状態となり、放電灯Ｌの両端には、図１
９に示すような波形の高電圧が印加されることになる。
又フィラメントＦ₁、Ｆ₂は、予熱回路の予熱電源
ｅ₁、ｅ₂又は外部電源回路により予熱される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の放
電灯始動装置では、フィラメントを予熱するために、特
に予熱電源又は外部電源回路を使用しているので、回路
構成が複雑となるぱかりでなく、放電灯始動装置が全体
として大型となる問題点がある。このような問題点に鑑
み、本発明に係る放電灯始動装置は、コッククロフト・
ワルトン形回路を構成しているコンデンサの充放電電流
を放電灯のフィラメントの予熱回路に流すことにより、
フィラメント予熱に必要なエネルギーを供給して、放電
灯始動装置全体の小型化を計ることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明に係る放電灯始動装置は、放電灯と主スイ
ッチとから成る直列回路を電源と並列に接続した回路
と、前記放電灯の両端に並列に接続されているコックク
ロフト・ワルトン形回路と、そのコッククロフト・ワル
トン形回路によって、前記電源から供給される電源電圧
の整数倍の高電圧に起因して流れるコンデンサの充放電
電流により、前記放電灯のフィラメントを予熱する予熱
回路とを具備しているのである。

【００１１】

【作用】次に本発明に係る放電灯始動装置の作用につい
て述べる。コッククロフト・ワルトン形回路を構成して
いるコンデンサの充放電電流が放電灯のフィラメントの
予熱回路に流れると、フィラメントを予熱して必要なエ
ネルギーを供給し、又そのコッククロフト・ワルトン形
回路により昇圧された高電圧を放電灯の両端に印加入す
ることによりフィラメントを予熱して、必要なエネルギ
ーを供給することにより、放電灯を始動・点灯する。

【００１２】

【実施例】以下本発明に係る放電灯始動装置の実施例を
図面を参照しながら具体的に説明する。図１は本発明に
係る放電灯始動装置の第１実施例を示した回路図であ
り、図２は同上の動作波形図を示している。この図に於
いて回路構成は、図１８に示した従来の放電灯始動装置
の回路と同様であるが、コッククロフト・ワルトン形回
路Ａの一端を、低電圧側のフィラメントＦ₂の一端に
直接接続すると共に、そのフィラメントＦ₂の他の一端
を、主スイッチＳＷ₁のドレイン側の一端に接続す
る。

【００１３】図１に示す回路について動作状態を説明す
る。（１）時刻ｔ₀に於いて、主スイッチＳＷ₁をオンし、
且つスイッチＳＷ₂をオフすると、フィラメントＦ₂の
両端には、電源電圧ＥとコンデンサＣ₂の両端電圧Ｖｃ
₂との直列和の電圧が掛り、図１の矢印方向に図２
（ハ）に示すような予熱電流Ｉ_pfh2が流れる。このと
き、コンデンサＣ₁は電源電圧Ｅまで充電され、又コン
デンサＣ₂の電荷はダイオードＤ₃を経由してコンデン
サＣ₃に移動すると共に、コンデンサＣ₄の電荷はダイ
オードＤ₅を経由してコンデンサＣ₅に移動することに
なり、コンデンサＣ₂、Ｃ₃の各々の両端電圧Ｖｃ₂、
Ｖｃ₃及びコンデンサＣ₄、Ｃ₅の各々の両端電圧Ｖｃ
₄、Ｖｃ₅は夫々相等しくなる。

【００１４】（２）時刻ｔ₁に於いて、主スイッチＳＷ
₁をオフし、且つスイッチＳＷ₂をオンすると、コンデ
ンサＣ₁の電荷が、ダイオードＤ₂を経由してコンデン
サＣ₂に、コンデンサＣ₃の電荷が、ダイオードＤ₄を
経由してコンデンサＣ₄に、コンデンサＣ₅の電荷が、
ダイオードＤ₆を経由してコンデンサＣ₆に夫々移動す
ることになり、コンデンサＣ₁、Ｃ₂の各々の両端電圧
Ｖｃ₁、Ｖｃ₂、コンデンサＣ₃、Ｃ₄の各々の両端電
圧Ｖｃ₃、Ｖｃ₄及びコンデンサＣ₅、Ｃ₆の各々の両
端電圧Ｖｃ₅、Ｖｃ₆は夫々相等しくなる。このとき、
フィラメントＦ₂の両端には、コンデンサＣ₁、Ｃ ₃の
両端電圧Ｖｃ₁、Ｖｃ ₃の直列和の電圧が掛り、図２
（ハ）に示すような予熱電流Ｉ_pfh2が流れる。然しなが
ら、コンデンサＣ₃の電荷の一部はコンデンサＣ₄に移
動することになり、図２（ハ）に示すように予熱電流Ｉ
_pfh2は、ΔＩだけ低下することになる。

【００１５】（３）時刻ｔ₂に於いて、主スイッチＳＷ
₁をオンし、且つスイッチＳＷ₂をオフすると、電源Ｅ
からコンデンサＣ₂、ダイオードＤ₃を経由して、電源
電圧ＥとコンデンサＣ₂の両端電圧Ｖｃ₂との直列和の
電圧がフィラメントＦ₂に掛ることになり、図１の矢印
方向に図２（ハ）に示すような予熱電流Ｉ_pfh2が流れる
のである。このとき時刻ｔ₁に於ける動作により、時刻
ｔ₀の時よりも時刻ｔ ₂の時の方がコンデンサＣ₂の電
荷量は増加するので、予熱電流Ｉ_pfh2のピーク値は時刻
ｔ₀の時に比較して増加する。同様にして、時刻ｔ₁の
時に比較して時刻ｔ₃の時の方が予熱電流Ｉ_pfh2のピー
ク値は増加するのである。

【００１６】以上のような動作を反復継続して、主スイ
ッチＳＷ₁がオン・オフする各々の時に於いて、予熱電
流Ｉ_pfh2のピーク値は、或る一定値に到達するまで包絡
線状に増加するのである。上記は例えば、コッククロフ
ト・ワルトン形回路Ａの一端を、低電圧側のフィラメ
ントＦ₂の一端に直接接続するときの動作を説明した
が、コッククロフト・ワルトン形回路Ａの任意の一端
乃至を、低電圧側のフィラメントＦ₂の一端に直接接
続しても前記と同様に動作するのである。なお、必要に
応じてコッククロフト・ワルトン形回路Ａの段数を更に
増加しても、又電源Ｅとして交流を平滑整流した直流電
源を使用しても前記動作を行うことは勿論である。

【００１７】図３は本発明に係る放電灯始動装置の第２
実施例を示した回路図であり、図４は同上の動作波形図
を示している。この図に於いて回路構成は、図１に示し
た放電灯始動装置の回路と同様であるが、コッククロフ
ト・ワルトン形回路Ａの一端とフィラメントＦ₂との
間に接続されたスイッチ素子ＳＷ₃を、任意に制御する
ことによって、フィラメントＦ₂へのエネルギーの供給
を任意に制御するのである。換言すれば、主スイッチＳ
Ｗ₁及びスイッチＳＷ₂のオン・オフ動作の如何に関係
なく、スイッチ素子ＳＷ₃によりフィラメントＦ₂に任
意のエネルギー量の予熱電流Ｉ_pfh2を供給することがで
きる。

【００１８】図３に示す回路について動作状態を説明す
る。（１）時刻ｔ₀に於いて、主スイッチＳＷ₁をオンし、
且つスイッチＳＷ₂をオフした状態でスイッチ素子ＳＷ
₃をオンすると、フィラメントＦ₂の両端には、電源電
圧ＥとコンデンサＣ₂の両端電圧Ｖｃ₂との直列和の電
圧が掛り、図３の矢印方向に図４（ハ）に示すような予
熱電流Ｉ_pfh2が流れる。

【００１９】（２）時刻ｔ₁に於いて、主スイッチＳＷ
₁をオフし、且つスイッチＳＷ₂をオンした状態でスイ
ッチ素子ＳＷ₃をオンすると、フィラメントＦ₂の両端
には、コンデンサＣ₁、Ｃ₃の両端電圧Ｖｃ₁、Ｖｃ₃
の直列和の電圧が掛り、図３の矢印方向に図４（ハ）に
示すような予熱電流Ｉ_pfh2が流れる。（３）時刻ｔ₂に於いて、主スイッチＳＷ₁をオンし、
且つスイッチＳＷ₂をオフした状態でスイッチ素子ＳＷ
₃をオンすると、時刻ｔ₀の時と同様にして図３の矢印
方向に図４（ハ）に示すような予熱電流Ｉ_pfh2が流れ
る。この場合、時刻ｔ₀の時よりも時刻ｔ₂の時の方が
コンデンサＣ₂の電荷量は増加するので、予熱電流Ｉ
_pfh2のピーク値は時刻ｔ₀の時に比較して増加する。

【００２０】（４）時刻ｔ₃に於いて、スイッチ素子Ｓ
Ｗ₃をオンした状態で、主スイッチＳＷ₁をオフし、且
つスイッチＳＷ₂をオンすると、フィラメントＦ₂の両
端には、コンデンサＣ₁、Ｃ₃の両端電圧Ｖｃ₁、Ｖｃ
₃の直列和の電圧が掛り、図３の矢印方向に図４（ハ）
に示すような予熱電流Ｉ_pfh2が流れる。然しながら、コ
ンデンサＣ₃の電荷の一部はコンデンサＣ₄に移動する
ことになり、図４（ハ）に示すように予熱電流Ｉ
_pfh2は、ΔＩだけ低下しながら、この場合、時刻ｔ ₁の
時よりも時刻ｔ ₃の時の方がコンデンサＣ ₃の電荷量は
増加するので、予熱電流Ｉ_pfh2のピーク値は時刻ｔ₁の
時に比較して増加する。

【００２１】（５）時刻ｔ₄に於いて、時刻ｔ₁の場合
と同様にしてフィラメントＦ₂に図３の矢印方向に図４
（ハ）に示すような予熱電流Ｉ_pfh2が流れる。この場
合、時刻ｔ₃の時よりも時刻ｔ₄の時の方がコンデンサ
Ｃ₂の電荷量は増加するので、予熱電流Ｉ_pfh2のピーク
値は時刻ｔ₃の時に比較して増加する。（６）時刻ｔ₅に於いて、主スイッチＳＷ₁をオンし、
且つスイッチＳＷ₂をオフした状態でスイッチ素子ＳＷ
₃をオンすると、予熱電流Ｉ_pfh2はフィラメントＦ₂を
流れることになり、時刻ｔ₄の時と同様に、図３の矢印
方向に図４（ハ）に示すような予熱電流Ｉ_pfh2が流れ
る。この場合、時刻ｔ₂の時よりも時刻ｔ₅の時の方が
コンデンサＣ₂の電荷量は増加するので、予熱電流Ｉ
_pfh2のピーク値は時刻ｔ₂の時に比較して増加する。

【００２２】以上のような動作を反復継続して、主スイ
ッチＳＷ₁がオン・オフする各々の時に於いて、予熱電
流Ｉ_pfh2のピーク値は、或る一定値に到達するまで包絡
線状に増加するのである。上記は例えば、コッククロフ
ト・ワルトン形回路Ａの一端を、低電圧側のフィラメ
ントＦ₂の一端にスイッチ素子を介して接続するときの
動作を説明したが、コッククロフト・ワルトン形回路Ａ
の任意の一端乃至を、低電圧側のフィラメントＦ₂
の一端にスイッチ素子を介して接続しても前記と同様に
動作するのである。なお、必要に応じてコッククロフト
・ワルトン形回路Ａの段数を更に増加しても、又電源Ｅ
として交流を平滑整流した直流電源を使用しても前記動
作を行うことは勿論である。

【００２３】図５は本発明に係る放電灯始動装置の第３
実施例を示した回路図であり、図６は同上の動作波形図
を示している。この図に於いて回路構成は、図１に示し
た第１実施例の回路図に於いて、コッククロフト・ワル
トン形回路Ａの一端とフィラメントＦ₂との間に、接
続されたコンデンサＣ₁₂の充放電により、フィラメント
Ｆ₂に交流の予熱電流を供給するのである。

【００２４】図５に示す回路について動作状態を説明す
る。（１）主スイッチＳＷ₁をオンし、且つスイッチＳＷ₂
をオフすると、電源電圧ＥとコンデンサＣ₂の両端電圧
Ｖｃ₂との直列和の電圧が、コンデンサＣ₁₂とフィラメ
ントＦ₂との直列回路の両端に掛り、コンデンサＣ₁₂の
充電電流が、フィラメントＦ₂の予熱電流Ｉ_pfh2として
図５の矢印方向に流れる。この予熱電流Ｉ_pfh2の波形図
を図６（ハ）に示している。

【００２５】（２）主スイッチＳＷ₁をオフし、且つス
イッチＳＷ₂をオンすると、コンデンサＣ₁₂からダイオ
ードＤ₄、コンデンサＣ₄、Ｃ₂及びスイッチＳＷ₂を
経由して、コンデンサＣ₁₂の放電電流が、フィラメント
Ｆ₂の予熱電流Ｉ_pfh2として図５矢印方向と逆方向に流
れる。上記は例えば、コッククロフト・ワルトン形回路
Ａの一端を、低電圧側のフィラメントＦ₂の一端にコ
ンデンサを介して接続するときの動作を説明したが、コ
ッククロフト・ワルトン形回路Ａの任意の一端乃至
を、低電圧側のフィラメントＦ₂の一端にコンデンサを
介して接続しても前記と同様に動作するのである。な
お、必要に応じてコッククロフト・ワルトン形回路Ａの
段数を更に増加しても、又電源Ｅとして交流を平滑整流
した直流電源を使用しても前記動作を行うことは勿論で
ある。

【００２６】図７は本発明に係る放電灯始動装置の第４
実施例を示した回路図であり、図８は同上の動作波形図
を示している。図５に示した回路図のコンデンサＣ₁₂と
主スイッチＳＷ₁のドレイン側との間に、新たに、スイ
ッチ素子ＳＷ₃を接続すると共に、コンデンサＣ₁₂とコ
ッククロフト・ワルトン形回路Ａの一端との間に、新た
に、スイッチ素子ＳＷ₄を接続することにより、フィラ
メントＦ₂に充分なエネルギーを有する交流の予熱電流
を供給するのである。

【００２７】図７に示す回路について動作状態を説明す
る。（１）主スイッチＳＷ₁、スイッチＳＷ₄を共にオンす
ると共に、スイッチＳＷ₂、スイッチＳＷ₃を共にオフ
すると、フィラメントＦ₂の予熱電流Ｉ_pfh2として、コ
ンデンサＣ₁₂の充電電流が図７の矢印方向に流れる。こ
の予熱電流Ｉ_pfh2の波形図を図８（ホ）に示している。

【００２８】（２）主スイッチＳＷ₁、スイッチＳＷ₄
を共にオフすると共に、スイッチＳＷ₂、スイッチＳＷ
₃を共にオンすると、コンデンサＣ₁₂からスイッチＳＷ
₃を経由して、コンデンサＣ₁₂の放電電流がフィラメン
トＦ₂の予熱電流Ｉ_pfh2として図７の矢印方向と反対方
向に流れる。この場合スイッチＳＷ₄はオフ状態である
から、コッククロフト・ワルトン形回路Ａにはコンデン
サＣ₁₂の電荷は移動することがなく、フィラメントＦ₂
に充分なエネルギを有する交流の予熱電流を供給するの
である。

【００２９】以上のような動作を反復継続して、図８
（ホ）に示すような交流の予熱電流Ｉ_pfh2がフィラメン
トＦ₂に流れるのである。又上記は例えば、コッククロ
フト・ワルトン形回路Ａの一端を、低電圧側のフィラ
メントＦ₂の一端に、スイッチ素子とコンデンサとの直
列回路を介して接続するときの動作を説明したが、コッ
ククロフト・ワルトン形回路Ａの任意の一端乃至
を、低電圧側のフィラメントＦ₂の一端に、スイッチ素
子とコンデンサとの直列回路を介して接続しても前記と
同様に動作するのである。なお、必要に応じてコックク
ロフト・ワルトン形回路Ａの段数を更に増加しても、又
電源Ｅとして交流を平滑整流した直流電源を使用しても
前記動作を行うことは勿論である。

【００３０】図９は本発明に係る放電灯始動装置の第５
実施例を示した回路図であり、図１０は同上の動作波形
図を示している。図１８に示す従来の回路に於けるコッ
ククロフト・ワルトン形回路Ａのうち、最上位のコンデ
ンサＣ₆を省略してフィラメントＦ₁に充分な予熱電流
を供給するのである。図９に示す回路について動作状態
を説明する。

【００３１】（１）主スイッチＳＷ₁をオンし、且つス
イッチＳＷ₂をオフすると、コンデンサＣ₅は充電状態
にあるので、フィラメントＦ₁にはエネルギが供給され
ることがないので予熱電流Ｉ_pfh1は流れないのである。（２）主スイッチＳＷ₁をオフし、且つスイッチＳＷ₂
をオンすると、コンデンサＣ₅の放電電流がフィラメン
トＦ₁に流れるが、この放電電流は図１０に示すような
波形図の予熱電流Ｉ_pfh1として図９に示す回路の矢印方
向に流れる。主スイッチＳＷ₁及びスイッチＳＷ₂のオ
ンオフ動作により、コッククロフト・ワルトン形回路Ａ
の各々のコンデンサの電荷量が増加するために、図１０
（ハ）に示すように主スイッチＳＷ₁をオフし、且つス
イッチＳＷ₂をオンするときに於いて、予熱電流Ｉ_pfh1
のピーク値は或る一定値に至るまで包絡線状に増加する
のである。

【００３２】上記はコッククロフト・ワルトン形回路Ａ
の出力端を、高電圧側のフィラメントＦ ₁ の両端に
直接接続するときの動作を説明したが、コッククロフト
・ワルトン形回路Ａの任意の二端乃至を、高電圧側
のフィラメントＦ ₁ の両端に直接接続しても前記と同様
に動作するのである。なお、必要に応じてコッククロフ
ト・ワルトン形回路Ａの段数を更に増加しても、又電源
Ｅとして交流を平滑整流した直流電源を使用しても前記
動作を行うことは勿論である。

【００３３】図１１は本発明に係る放電灯始動装置の第
６実施例を示した回路図であり、図１２は同上の動作波
形図を示している。図に於いて図９に示す回路に於ける
コッククロフト・ワルトン形回路Ａの出力端とフィ
ラメントＦ₁との間に、スイッチＳＷ₂₁及びスイッチＳ
Ｗ₂₂を接続するものであり、スイッチＳＷ₂₁又はスイッ
チＳＷ₂₂だけをオンすると、放電灯Ｌの両端には高電圧
が印加される。そしてスイッチＳＷ₂₁をオンした状態で
主スイッチＳＷ₁をオフし、且つスイッチＳＷ₂をオン
した状態で、スイッチＳＷ₂₂のオンオフ動作を制御する
ことにより、又はスイッチＳＷ₂₂をオンした状態で、主
スイッチＳＷ₁をオフし、且つスイッチＳＷ₂をオンし
た状態で、スイッチＳＷ₂₁ のオンオフ動作を制御するこ
とにより、フィラメントＦ₁に流れる予熱電流Ｉ_pfh1を
任意に制御することができる。更にスイッチＳＷ₂₁及び
スイッチＳＷ₂₂ の何れか一方をオフすることにより、フ
ィラメントＦ₁の予熱を停止して放電灯Ｌの両端に高電
圧を印加するのである。

【００３４】図１１に示す回路について動作状態を説明
する。（１）時刻ｔ₀に於いて、主スイッチＳＷ₁をオフし、
且つスイッチＳＷ₂及びスイッチＳＷ₂₁をオンした状態
で、スイッチＳＷ₂₂をオンすると、コンデンサＣ₅の放
電電流がフィラメントＦ₁に流れるが、この放電電流は
図１２（ホ）に示すような波形図の予熱電流Ｉ_pfh1とし
て図１１に示す回路の矢印方向に流れるのである。

【００３５】（２）時刻ｔ₁に於いて、主スイッチＳＷ
₁をオフし、且つスイッチＳＷ₂及びスイッチＳＷ₂₁を
オンした状態で、スイッチＳＷ₂₂をオンすると、前記時
刻ｔ ₀のときと同様に、フィラメントＦ₁に図１２
（ホ）に示すような波形図の予熱電流Ｉ_pfh1として図１
１に示す回路の矢印方向に流れる。そして時刻ｔ₁の時
の方が時刻ｔ₀の時に比較して、コンデンサＣ₅の電荷
量は増加するので、時刻ｔ ₁の時の方が図１２（ホ）に
示すように予熱電流Ｉ_pfh2のピーク値は増加する。

【００３６】このような動作を反復継続することによ
り、予熱電流Ｉ_pfh1がフィラメントＦ ₁に流れるのであ
る。そして主スイッチＳＷ₁及びスイッチＳＷ₂を交互
にオンオフ動作することにより、各々のコンデンサの電
荷量が増加するために、主スイッチＳＷ₁をオフし、且
つスイッチＳＷ₂をオンすると、図１２（ホ）に示すよ
うに予熱電流Ｉ_pfh1のピーク値は或る一定値に至るまで
包絡線状に増加する。

【００３７】上記はコッククロフト・ワルトン形回路Ａ
の出力端を、高電圧側のフィラメントＦ ₁の両端に
スイッチ素子を介して接続するときの動作を説明した
が、コッククロフト・ワルトン形回路Ａの任意の二端
乃至を、高電圧側のフィラメントＦ₁の両端にスイッ
チ素子を介して接続しても前記と同様に動作するのであ
る。なお、必要に応じてコッククロフト・ワルトン形回
路Ａの段数を更に増加しても、又電源Ｅとして交流を平
滑整流した直流電源を使用しても前記動作を行うことは
勿論である。

【００３８】図１３は本発明に係る放電灯始動装置の第
７実施例を示した回路図であり、図１４は同上の動作波
形図を示している。図に於いてフィラメントＦ₁の両端
に、コッククロフト・ワルトン形回路Ａの端子を接
続すると共に、フィラメントＦ₂の両端に、コッククロ
フト・ワルトン形回路Ａの端子を接続して、放電灯
Ｌの両端のフィラメントＦ₁、フィラメントＦ₂に予熱
のためのエネルギーを同時に供給するのである。

【００３９】図１３に示す回路について動作状態を説明
する。（１）時刻ｔ₀に於いて、主スイッチＳＷ₁をオンし、
且つスイッチＳＷ₂をオフした状態で、ダイオードＤ₁
を経由してフィラメントＦ₂に図１３の矢印方向に電流
が流れる。ここでフィラメントＦ₂の両端には電源電圧
Ｅが掛かるために、フィラメントＦ₂には図１４（ニ）
に示すような予熱電流Ｉ_pfh2が流れる。又ダイオードＤ
₄、ダイオードＤ₆はオフ動作するために、コンデンサ
Ｃ₄はダイオードＤ₅を経由してコンデンサＣ₅に電荷
を送りながらコンデンサＣ₄、Ｃ ₆の両端の電圧Ｖ
ｃ₄、Ｖｃ₆の直列和の電圧がフィラメントＦ₁に掛か
り、図１４（ハ）に示すような予熱電流Ｉ_pfh1が図１３
に示す矢印方向に流れる。

【００４０】（２）時刻ｔ₁に於いて、主スイッチＳＷ
₁をオフし、且つスイッチＳＷ₂をオンした状態で、コ
ンデンサＣ₁からダイオードＤ₂を経由してコンデンサ
Ｃ₂に電荷を送りながら、コンデンサＣ₁の放電電流が
フィラメントＦ₂に流れる。この放電電流は、図１４
（ニ）に示すような予熱電流Ｉ_pfh2として図１３矢印方
向に流れる。又ダイオードＤ₄、ダイオードＤ₆はオン
動作するために、コンデンサＣ₅はダイオードＤ₆を経
由してコンデンサＣ₆に電荷を送りながらコンデンサＣ
₅、Ｃ₆の両端の電圧Ｖｃ₅、Ｖｃ₆の並列和の電圧が
フィラメントＦ₁に掛かることになり、図１４（ハ）に
示すような予熱電流Ｉ_pfh1が図１３に示す矢印方向に流
れる。

【００４１】主スイッチＳＷ₁をオンし、且つスイッチ
ＳＷ₂をオフした状態では、コンデンサＣ ₄、Ｃ₆の両
端の電圧Ｖｃ ₄、Ｖｃ₆の直列和の電圧がフィラメント
Ｆ₁に掛かることになり、予熱電流Ｉ_pfh1のピーク値が
高くなり、電流値の減少の傾斜が多少急になる。又主ス
イッチＳＷ₁をオフし、且つスイッチＳＷ₂をオンした
状態では、フィラメントＦ₁にはコンデンサＣ₅、Ｃ₆
の両端の電圧Ｖｃ₅、Ｖｃ₆の並列和の電圧がフィラメ
ントＦ₁に掛かることになるので、予熱電流Ｉ_pfh1のピ
ーク値が低くなり、電流値の減少の傾斜が多少緩やかに
なる。

【００４２】このような動作を反復継続することによ
り、図１４（ハ）、（ニ）に示すような予熱電流
Ｉ_pfh1、Ｉ_pfh2がフィラメントＦ₁、Ｆ₂に流れる。上
記はコッククロフト・ワルトン形回路Ａの出力端
を、フィラメントＦ₁の両端に直接接続すると共に、コ
ッククロフト・ワルトン形回路Ａの出力端をフィラ
メントＦ₂の両端に直接接続するときの動作を説明した
が、コッククロフト・ワルトン形回路Ａの任意の二端
乃至を、フィラメントＦ₁、フィラメントＦ₂の両端
に直接接続しても前記と同様に動作するのである。な
お、必要に応じてコッククロフト・ワルトン形回路Ａの
段数を更に増加しても、又電源Ｅとして交流を平滑整流
した直流電源を使用しても前記動作を行うことは勿論で
ある。

【００４３】図１５は本発明に係る放電灯始動装置の第
８実施例を示した回路図を示している。図に於いて、フ
ィラメントＦ₁と端子との間に、スイッチ素子ＳＷ₃₁
を接続すると共に、フィラメントＦ₂と端子との間
に、スイッチ素子ＳＷ₃₂を接続して、スイッチ素子ＳＷ
₃₁、ＳＷ₃₂を任意に制御することにより、フィラメント
Ｆ₁、Ｆ₂に流れる予熱電流を任意に制御するのであ
る。

【００４４】上記はコッククロフト・ワルトン形回路Ａ
の出力端をフィラメントＦ₁の両端にスイッチ素子
を介して接続すると共に、コッククロフト・ワルトン形
回路Ａの出力端をフィラメントＦ₂の両端にスイッ
チ素子を介して接続するときの動作を説明したが、コッ
ククロフト・ワルトン形回路Ａの任意の二端乃至
を、フィラメントＦ₁、フィラメントＦ₂の両端にスイ
ッチ素子を介して接続しても前記と同様に動作するので
ある。なお、必要に応じてコッククロフト・ワルトン形
回路Ａの段数を更に増加しても、又電源Ｅとして交流を
平滑整流した直流電源を使用しても前記動作を行うこと
は勿論である。

【００４５】図１６は本発明に係る放電灯始動装置の第
９実施例を示した回路図であり、図１７は同上の動作波
形図を示している。図に於いて、図１３の回路に、新た
にスイッチ素子ＳＷ₃₁、ＳＷ ₃₃、コンデンサＣ₃₁からな
るフィラメントＦ₁の予熱回路及びスイッチ素子Ｓ
Ｗ₃₂、ＳＷ₃₄、コンデンサＣ₃₂からなるフィラメントＦ
₂の予熱回路を設けて、フィラメントＦ₁、フィラメン
トＦ₂に交流の予熱電流Ｉ_pfh1、Ｉ_pfh2を供給するので
ある。

【００４６】図１６に示す回路について動作状態を説明
する。（１）主スイッチＳＷ₁、スイッチＳＷ₃₄をオンし、且
つスイッチＳＷ₂、スイッチＳＷ₃₂をオフした状態で、
電源ＥからダイオードＤ₁、スイッチＳＷ₃₄、コンデン
サＣ₃₂、主スイッチＳＷ₁を経由して、フィラメントＦ
₂にコンデンサＣ₃₂の充電電流が、図１７（チ）示すよ
うな予熱電流Ｉ_pfh2として図１６の矢印方向に流れる。

【００４７】（２）主スイッチＳＷ₁、スイッチＳＷ₃₄
をオフし、且つスイッチＳＷ₂、スイッチＳＷ₃₂をオン
した状態で、スイッチＳＷ₃₂を経由してコンデンサＣ₃₂
の放電電流が、図１７（チ）に示すような予熱電流Ｉ
_pfh2として図１６の矢印方向と逆方向に流れる。そして
スイッチＳＷ₁、ＳＷ₂のオンオフ動作に関係なく、ス
イッチＳＷ₃₁、スイッチＳＷ ₃₃を交互にオンオフ動作す
ることにより、スイッチ素子ＳＷ₃₁がオフ、スイッチ素
子ＳＷ₃₃がオンのときは、図１７の矢印方向に、スイッ
チ素子ＳＷ₃₁がオン、スイッチ素子ＳＷ₃₃がオフのとき
は、図１７の矢印方向と反対方向に、フィラメントＦ₁
にコンデンサＣ₃₁の充放電電流が流れるのである。この
充放電電流は、フィラメントＦ₁の予熱電流Ｉ_pfh1とし
て図１７（ト）に示すような波形図となる。但しコンデ
ンサＣ₃₁とフィラメントＦ₁の直列回路の両端には、ス
イッチＳＷ₁がオンし、且つＳＷ₂がオフした状態で
は、コンデンサＣ₄、Ｃ₆の両端の電圧Ｖｃ₄、Ｖｃ₆
の直列和の電圧がフィラメントＦ₁に掛かり、スイッチ
ＳＷ₁がオフし、且つＳＷ₂がオンした状態では、コン
デンサＣ₅、Ｃ₆の両端の電圧Ｖｃ₅、Ｖｃ₆の並列和
の電圧がフィラメントＦ₁に掛かるのである。

【００４８】このような動作を反復継続することによ
り、図１７（ト）、（チ）に示すような予熱電流
Ｉ_pfh1、Ｉ_pfh2がフィラメントＦ₁、Ｆ₂に流れる。上
記はコッククロフト・ワルトン形回路Ａの出力端
を、フィラメントＦ₁の両端にスイッチ素子とコンデン
サとを介して接続すると共に、コッククロフト・ワルト
ン形回路Ａの出力端を、フィラメントＦ₂の一端に
スイッチ素子とコンデンサとを介して接続するときの動
作を説明したが、コッククロフト・ワルトン形回路Ａの
任意の二端乃至を、フィラメントＦ₁、フィラメン
トＦ₂の両端にスイッチ素子とコンデンサとを介して接
続しても前記と同様に動作するのである。なお、必要に
応じてコッククロフト・ワルトン形回路Ａの段数を更に
増加しても、又電源Ｅとして交流を平滑整流した直流電
源を使用しても前記動作を行うことは勿論である。

【００４９】上記したような各実施例を任意に組み合わ
せることにより、同時に放電灯Ｌの両側のフィラメント
Ｆ₁、フィラメントＦ₂を予熱しても各実施例の効果は
変わることがなく、而も各実施例は放電灯Ｌの両側のフ
ィラメントＦ₁、フィラメントＦ₂を予熱しながら、放
電灯Ｌの両端に高電圧を印加できることができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明に係る放電灯始動装置は、放電灯
と主スイッチとから成る直列回路を電源と並列に接続し
た回路と、前記放電灯の両端に並列に接続されているコ
ッククロフト・ワルトン形回路と、そのコッククロフト
・ワルトン形回路の少なくとも一つのコンデンサの充放
電電流により前記放電灯のフィラメントを予熱するため
の予熱回路とを具備しているから、放電灯点灯に必要
で、且つフィラメント予熱のためのエネルギーを充分に
供給することができて、放電灯始動装置を小型化できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電灯始動装置の第１実施例を示
したものの回路図。

【図２】同上の動作波形図。

【図３】本発明に係る放電灯始動装置の第２実施例を示
したものの回路図。

【図４】同上の動作波形図。

【図５】本発明に係る放電灯始動装置の第３実施例を示
したものの回路図。

【図６】同上の動作波形図。

【図７】本発明に係る放電灯始動装置の第４実施例を示
したものの回路図。

【図８】同上の動作波形図。

【図９】本発明に係る放電灯始動装置の第５実施例を示
したものの回路図。

【図１０】同上の動作波形図。

【図１１】本発明に係る放電灯始動装置の第６実施例を
示したものの回路図。

【図１２】同上の動作波形図。

【図１３】本発明に係る放電灯始動装置の第７実施例を
示したものの回路図。

【図１４】同上の動作波形図。

【図１５】本発明に係る放電灯始動装置の第８実施例を
示したものの回路図。

【図１６】本発明に係る放電灯始動装置の第９実施例を
示したものの回路図。

【図１７】同上の動作波形図。

【図１８】従来におけるこの種の放電灯始動装置の一例
を示したものの回路図。

【図１９】同上の放電灯印加電圧の波形図。

【符号の説明】

Ａコッククロフト・ワルトン形回路Ｌ放電灯Ｆ₁ 放電灯のフィラメントＦ₂ 放電灯のフィラメントＳＷ₁スイッチＳＷ₂スイッチＥ電源

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】放電灯と主スイッチとから成る直列回路
を電源と並列に接続した回路と、前記放電灯の両端に並
列に接続されているコッククロフト・ワルトン形回路
と、そのコッククロフト・ワルトン形回路の一つのコン
デンサの充放電電流により、前記放電灯のフィラメント
を予熱するための予熱回路とを具備していることを特徴
とする放電灯始動装置。
【請求項２】少なくともコッククロフト・ワルトン形
回路の高電圧側の最上位を一端として、放電灯の一方の
フィラメントに予熱電流を流すと共に、少なくともコッ
ククロフト・ワルトン形回路の低電圧側の最下位を一端
として、前記放電灯の他の一方のフィラメントに予熱電
流を流すことを特徴とする請求項１記載の放電灯始動装
置。
【請求項３】放電灯のフィラメントに接続されたコン
デンサのうち、最上位のコンデンサを省略することを特
徴とする請求項１記載の放電灯始動装置。
【請求項４】コッククロフト・ワルトン形回路に、少
なくともスイッチ素子とコンデンサとから成る回路を接
続して、放電灯のフィラメントに交流電流を流すことを
特徴とする請求項１記載の放電灯始動装置。