JP3012306B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JP3012306B2 JP2277388A JP27738890A JP3012306B2 JP 3012306 B2 JP3012306 B2 JP 3012306B2 JP 2277388 A JP2277388 A JP 2277388A JP 27738890 A JP27738890 A JP 27738890A JP 3012306 B2 JP3012306 B2 JP 3012306B2
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば、低圧水銀放電灯などの放電灯点灯
装置に関するものである。
[従来の技術] 第7図は従来の放電灯点灯装置で、ハーフブリッジ型
インバータ点灯装置である。スイッチング素子Qa,Qbは
交互にオンオフし、負荷であるインダクタンスLa,コン
デンサCb,Cc、放電灯1で構成される共振回路に高周波
電力を供給している。ダイオードDa,Dbは、共振回路か
らの回生電流帰還のために設けられたものである。コン
デンサCaは、このハーフブリッジインバータ回路のもう
1つの電源となっていると共に、放電灯1への直流成分
をカットしている。スイッチング素子Qa,Qbの動作は制
御回路6で制御されている。さて、この放電灯点灯装置
で放電灯1を調光するのには、例えば、スイッチング素
子Qa,Qbの動作周波数を可変することで可能なことは良
く知られている。
また、上記のような放電灯点灯装置で放電灯1の調光
始動を行う際には、放電灯1をまず全点灯状態にし、し
かる後に所定の調光状態になるように制御をしていた。
これは、放電灯1の調光始動特性の不安定さと、調光
始動後の立ち消えを起こすという放電灯点灯装置が問題
となるため、放電灯1を一度全点灯し、その後、調光点
灯状態に移行していたのである。
更に、他の従来例としては特開昭59−130096号公報が
ある。これは、第8図に示すように、放電灯1に高周波
電力を印加する高周波電源装置7と、位相制御を行う位
相制御装置8とで構成されている。この従来例は、第9
図に示すように、放電灯1への電力供給を位相制御装置
8が導通しているときに与えられ、放電灯1の調光時に
は、交流電源ACの周期毎に放電灯1に起動電圧が印加さ
れ、放電灯1を再点孤するものである。
このような点灯装置においては、放電灯1を再起動す
るのに一定周期で再起動用電圧を必要とし、深い調光レ
ベル(低光束調光レベル)まで調光できなかった。ま
た、周期的な再起動電圧発生毎に高周波電源装置7にス
トレスがかかる問題、及び周期的な高電圧印加による点
灯装置回路の素子より音が出るという問題がある。
更に、別の従来例としては、特願平1−75572号に記
載の放電灯点灯装置がある。これは第10図のブロック図
に示すように、低圧水銀放電灯1と、この放電灯1に高
周波電圧を供給する高周波電源2と、放電灯1をアーク
放電からグロー放電領域まで調光する調光制御部3と、
低光束調光時の放電を維持できるレベルの直流電力を上
記高周波電力に重畳して放電灯1に印加する直流電力重
畳手段4とを備え、低光束域(深い調光レベル)まで、
調光可能としたものである。
[発明が解決しようとする課題] この点灯装置では、放電灯1を連続的に点灯させ、放
電灯1への周期的な再起動電圧を必要としない。しか
し、この放電灯点灯装置で、深い調光レベルでの調光始
動を行うとき、前述のように放電灯1を一度全点灯し、
その後、所定の深い調光レベルに移行した場合、始動時
の光変化量が大きく、チラツキ感が感じられ、スムーズ
な調光始動ができないという問題があった。
本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、
起動パルスを印加後に、放電灯を最小調光レベルよりス
ムーズに調光レベルを立ち上げて所定の調光レベルに移
行させて、始動時の光のチラツキや閃光の発生を防止す
ることを目的とした放電灯点灯装置を提供するものであ
る。
[課題を解決するための手段] 本発明は、放電灯の始動に際し、起動パルスを印加後
に、放電灯を最小調光レベルよりスムーズに調光レベル
を立ち上げて所定の調光レベルに移行させる点灯制御部
を備えたものである。
[作 用] 而して、点灯制御部により、放電灯の始動に際し、起
動パルスを印加後に、放電灯を最小調光レベルよりスム
ーズに調光レベルを立ち上げて所定の調光レベルに移行
させ、始動時の光のチラツキや閃光の発生を防止するよ
うにしている。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。本
発明は、低光束域から安定に放電灯を点灯維持できる放
電灯点灯装置において、第1図(b)に示す従来例のよ
うに、全点灯により起動させて、t1後に所定の調光レベ
ルに移行させることなく、第1図(a)に示すように、
起動パルス印加後に、最小調光レベルよりスムーズにこ
の調光レベルを立ち上げ、所定の調光レベルに移行する
ことにより、調光始動時の光のチラツキや閃光を無く
し、スムーズに放電灯を調光始動させるものである。
以下、具体的な実施例で説明する。第2図に点灯制御
部を含む具体回路図を示す。交流電源ACは、スイッチSW
を介してサージアブソーバZNR、チョークコイルFC、コ
ンデンサC1で構成される雑音防止フィルタを通り、整流
器DB1で全波整流される。この整流された電圧は、コン
デンサC2で平滑され、インバータ点灯装置の電源とな
る。
このインバータ点灯装置は、スイッチング素子Q1,
Q2、ダイオードD1,D2、コンデンサC3及び、インダクタL
1とコンデンサC4,C5と放電灯1よりなる負荷回路をもつ
ハーフブリッジ回路である。コンデンサC3は、ハーフブ
リッジ回路のもう1つの電源となる。負荷回路は、イン
ダクタL1、コンデンサC4,C5で共振回路を構成し、この
共振電圧で放電灯1を起動している。トランジスタT1
放電灯1のフィラメントの予熱用トランスである。この
インバータ点灯装置の調光制御は、スイッチング素子
Q1,Q2の発振周波数を変化させ行う周波数制御方式を用
いている。
次に、この制御について説明する。タイマー回路IC5
は汎用のタイマーICであり(例えば、日本電気製μPC15
55)、5番端子の電圧により、その共振周波数を任意に
設定できるものである。タイマー回路IC5の発振出力
は、フリップフロップIC6及びゲート回路G4〜G7でスイ
ッチング素子Q1,Q2への原発振信号を作成している(矩
形波のインバータ信号、デットタイムをもつ)。ゲート
回路G6の出力は、トランジスタQ13,Q14、コンデンサC14
及びトランジスタT3の駆動回路を介してスイッチング素
子Q1へ入力される。ゲート回路G7は、バッファ用のゲー
ト回路G8を介してスイッチング素子Q2へ入力される。上
記タイマー回路IC5の5番端子には、トランジスタQ6
介して抵抗R15,R16の分圧電圧か、トランジスタQ7を介
して抵抗R18,R19の分圧電圧か、あるいはトランジスタQ
8を介してのその調光レベル設定電圧が入力される。
まず、抵抗R15,R16の分圧電圧印加について説明す
る。この分圧電圧印加のタイミングは、スイッチSWがオ
フよりオンした後、一定時間だけタイマー回路IC5に入
力される。すなわち、スイッチSWがオンすると、ダイオ
ードD3、抵抗R6,R7により、ツエナーダイオードZD2のア
ノード電圧は高くなり、ツエナーダイオードZD2はオン
し、トランジスタQ4はオンする。トランジスタQ4のコレ
クタ電圧はLレベルとなり、トランジスタQ5はオフす
る。これにより、抵抗R12を介してコンデンサC8は充電
され、抵抗R13,R14で設定された電圧より高くなれば、
コンパレータIC1の出力はLレベルとなる。尚、この時
間をT1とする。つまり、電源のオン後、コンパレータIC
1の出力はHレベルから、上記で決まる時間後(T1後)
Lレベルとなる。この出力はゲート回路G1に入力され、
反転される。よって、電源投入からT1までトランジスタ
Q6のベース電位はLレベルとなり、トランジスタQ6はオ
ンし、抵抗R15,R16及びR17で決まる電位がタイマー回路
IC5の5番端子に入力される。このとき、タイマー回路I
C5の発振周波数は、インバータ回路の回路吸収周波数よ
りはるかに高い値とし、放電灯1の両端に高電圧が印加
されることなくランプフィラメントを予熱するものであ
る。
次に、ランプ起動パルスについて説明する。ランプ起
動パルスは、トランジスタQ7のオン時に印加される。ト
ランジスタQ7のオン時、タイマー回路IC5の5番端子
は、抵抗R18,R19,R20で決まる。このときのタイマー回
路IC5の発振周波数は、前述の共振回路の回路共振周波
数よりやや高い値に設定される。このとき、放電灯1の
両端には回路共振の結果、高電圧が印加され、放電灯1
は起動点灯するのである。このトランジスタQ7の制御は
タイマー回路IC7によりなされる。このタイマー回路IC7
は、汎用のタイマーICであり(例えば、日本電気製μPC
1555)、抵抗R24、コンデンサC10で決まる時間だけ、3
番端子出力がHレベルとなる。このタイマー動作は、2
番端子(トリガ端子)が1/3Vcc以下になった時点より始
まるものであり、第2図では、ゲート回路G1の出力がH
レベルになった瞬間、抵抗R21とコンデンサC9の微分回
路を介してトランジスタQ9が一瞬オンし、トリガがかか
る。
次に、トランジスタQ8の動作について説明する。トラ
ンジスタQ8のベースは、ゲート回路G1の出力とゲート回
路G3の出力のNANDをとったものであり、ゲート回路G1
出力がHレベル、ゲート回路G3の出力がHレベルの時の
み出力はLレベルとなり、トランジスタQ8はオンする。
トランジスタQ8のエミッタには以下に説明する電圧が印
加される。今、第2図に示す端子α,β間に入力される
外部調光信号を第3図に示すようなデューティ信号とす
る。すなわち、周期T一定で、オン時間τが変化するも
のであるとき、τ期間では、ホトカプラPCは動作し、ト
ランジスタQ10はオフし、トランジスタQ11のベースはH
レベルとなり、トランジスタQ11もオフする。このと
き、コンデンサC12には抵抗R37,R38の分圧電圧が抵抗R
35を介して充電される。この電圧はバッファのゲート回
路G2を介してトランジスタQ8のエミッタに供給される。
このときの電圧は、第2図に示す点灯装置においては、
最小調光レベルの設定電圧となっている。
次に、調光信号がτ以外の所について説明する。この
ときは、トランジスタQ10はオンし、トランジスタQ11
オンする。コンデンサC12には、抵抗R31,R32及びR37,R
38で決まる分圧電圧が抵抗R35を介してコンデンサC12
充電される。今、抵抗R31とR32の中点電圧が抵抗R37,R
38の中点電圧に対し高く設定されていると、トランジス
タQ11のオンの時は、コンデンサC12に、トランジスタQ
11がオフ時よりも高い電圧が充電されることとなる。
つまり、第4図に示すように、τ/Tのデューティ比に
対し、コンデンサC12の電圧は一意的にに決定される。
また、第2図では、このデューティ比で決まる電圧に対
し、放電灯1は第4図に示すVminで最小調光レベルに、
Vmaxで全点灯になるように制御されている。すなわち、
上記の端子α,βに入力される調光信号で、放電灯1の
調光レベルが一意的に決まるのである。
次に、このときのコンデンサC12の始動時の変化につ
いて説明する。トランジスタQ11のベースには、ゲート
回路G2よりダイオードD4を介して信号が入力されてい
る。ゲート回路G2(第5図(c))の動作は、前述した
ように、ゲート回路G1,G3(第5図(a)(b))の出
力が共にHレベルのときのみ、Lレベルとなる。すなわ
ち、第5図で時刻T2までは、ゲート回路G2の出力はHレ
ベルであり、この出力がダイオードD4と介してトランジ
スタQ11のベースに印加されるため、第5図(d)に示
すように、トランジスタQ11はオフとなっており、コン
デンサC12の両端の電圧Vc12は、T2までは調光信号がい
かなる状態であろうとも、第5図(e)に示すように、
最小調光レベルの設定電圧Vminとなっている。
その後、放電灯1への起動パルスが印加された後(T2
後)、トランジスタQ11はオンし、調光信号の設定値で
決まる電圧へ増加していく。すなわち、上記のようにす
ることで、放電灯1は、放電灯起動のための起動パルス
印加後、最小調光レベルより点灯し、調光信号により設
定された所定の点灯レベルへと移行するのである。
尚、調光時(低光束時)の放電灯1の点灯維持のため
に、抵抗R5、スイッチング素子Q3で放電灯1に直流電力
を重畳している(スイッチング素子Q3のオン時)。スイ
ッチング素子Q3は調光レベルが全点灯に近付き、放電灯
1の点灯維持に直流重畳電力が不要になった時点でオフ
するようにコンパレータIC4で制御されている。
尚、先の実施例では、調光信号をデューティのアナロ
グ信号としたが、調光信号としては、どのような型のも
のであっても良い。例えば、調光信号がデジタル信号で
あっても良い。すなわち、第6図に示すように、始動パ
ルス印加制御部11より始動パルスが印加された時点で
は、調光制御部12は、最小調光レベルに設定されてお
り、その後、調光信号受信部13により調光信号に合った
目標設定調光レベルに移動して、点灯部14にて放電灯を
調光制御すれば良い。
また、本実施例では、点灯装置にハーフブリッジ型イ
ンバータ点灯装置を用いたが、ハーフブリッジインバー
タ点灯装置でも、あるいは1石式インバータ点灯装置で
も良く、要は、放電灯を点灯調光制御可能な放電灯点灯
装置ならば、どのようなものでも良い。
更には、調光方式についても、本実施例の周波数調光
方式は一例であり、その他、、どのような調光方式を用
いても良い。つまりは、調光用放電灯点灯装置で、その
始動に放電灯起動パルス印加後、最小調光レベルより放
電灯を点灯させて、所定のレベルにスムーズに移行する
制御を行うものであれば良いものである。
[発明の効果] 本発明は上述のように、放電灯の始動に際し、起動パ
ルスを印加後に、放電灯を最小調光レベルよりスムーズ
に調光レベルを立ち上げて所定の調光レベルに移行させ
る点灯制御部を備えたものであるから、点灯制御部によ
り、放電灯の始動に際し、起動パルスを印加後に、放電
灯を最小調光レベルよりスムーズに調光レベルを立ち上
げて所定の調光レベルに移行させることで、調光始動時
の光のチラツキや閃光の発生を防止することができ、ス
ムーズな調光始動を達成することができる効果を奏する
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の実施例の動作を示す説明図、第
1図(b)は従来例の動作を示す説明図、第2図は本発
明の実施例の回路図、第3図は同上の動作説明図、第4
図は同上の動作説明図、第5図は同上の動作波形図、第
6図は同上の他の実施例のブロック図、第7図は従来例
の回路図、第8図は他の従来例のブロック図、第9図は
同上の動作波形図、第10図は更に他の従来例のブロック
図である。 1は放電灯である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−104589(JP,A) 特開 昭59−60888(JP,A) 特開 昭61−78099(JP,A) 特開 平3−112095(JP,A) 特開 平2−253595(JP,A) 特開 平3−112093(JP,A) 特開 平3−112094(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 41/38 - 41/42

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】放電灯と、この放電灯に高周波電力を供給
    する高周波電源と、上記放電灯を広範囲に調光点灯制御
    する制御部と、放電灯の低光束点灯時の放電を維持でき
    る直流電力を上記高周波電力に重畳して放電灯に印加す
    る直流電力重畳手段とを備えた放電灯点灯装置におい
    て、放電灯の始動に際し、起動パルスを印加後に、放電
    灯を最小調光レベルよりスムーズに調光レベルを立ち上
    げて所定の調光レベルに移行させる点灯制御部を備えた
    ことを特徴とする放電灯点灯装置。
JP2277388A 1990-10-15 1990-10-15 放電灯点灯装置 Expired - Lifetime JP3012306B2 (ja)

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