JP3296028B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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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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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波と直列に可飽和
リアクトルを備える放電灯点灯装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図に従来例の回路図を示す。入力電源
Vsは直流電源1により直流電圧に変換され、この直流
電圧はインバータ回路2により高周波電圧に変換され
て、インダクタLとコンデンサCを介して放電灯3に印
加される。インバータ回路2は、放電灯3が絶縁破壊を
起こすまでの起動時と、絶縁破壊を起こした後の点灯時
において、周波数が変化する。起動時には放電灯3が高
インピーダンス状態であるので、図の回路は図の回
路と等価であり、インバータ回路2はインダクタLとコ
ンデンサCで決まる共振周波数1/{2π√(LC)}
近傍の周波数で発振することにより、インダクタL及び
コンデンサCは直列共振状態となって、放電灯3の両端
に高電圧が印加されて、放電灯3を起動する。放電灯3
の点灯時には、必要とされる放電灯3の出力が得られる
ような周波数で動作する。起動時と点灯時におけるイン
バータ回路2の出力電圧、出力電流の波形を図に示し
た。図(a)は点灯時の出力電圧、図(b)は点灯
時の出力電流、図(c)は起動時の出力電圧、図
(d)は起動時の出力電流を示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例において
は、起動時にLC直列共振を利用しているため、高電圧
を発生させるためには、LC共振回路に大電流を流す必
要があり、したがって、インバータのスイッチング素子
の負担も大きいという問題があった。本発明は、このよ
うな問題を解決するためになされたものであり、その目
的とするところは、スイッチング素子に負担をかけるこ
となく、高電圧を発生させて放電灯を起動させることが
できる放電灯点灯装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の放電灯点灯装置
にあっては、上記の課題を解決するために、図1に示す
ように、直流電源1と、直流電源1からの出力を高周波
に変換するインバータ回路2と、インバータ回路2から
の出力を放電灯3に供給する負荷回路とから構成され、
前記負荷回路は、放電灯3に直列接続された可飽和リア
クトルLsと第1のインダクタL1 と、放電灯3に並列
接続されたコンデンサCと第2のインダクタL2 とを備
え、放電灯3の起動動作時には、インバータ回路2は放
電灯3に並列接続されたコンデンサCと第2のインダク
タL 2 の共振周波数の近傍で動作し、可飽和リアクトル
Lsは非飽和状態であり、放電灯3の点灯動作時には、
可飽和リアクトルLsは飽和状態であることを特徴とす
るものである。また、点灯動作時に可飽和リアクトルL
sのインダクタンス値を調整する手段を備えることが好
ましい。
【0005】
【作用】本発明によれば、放電灯3の起動動作時には、
インバータ回路2は放電灯3に並列接続されたコンデン
サCと第2のインダクタL 2 の共振周波数の近傍で動作
し、可飽和リアクトルLsが非飽和状態であるので、イ
ンダクタンス値が高くなり、インバータ回路2の出力電
流を非常に少なくすることができ、また、点灯動作時に
は可飽和リアクトルLsが飽和状態であるので、インバ
ータ回路2の出力電流を多くすることができる。また、
点灯動作時に可飽和リアクトルLsのインダクタンス値
を調整することにより、放電灯3の光出力を調整するこ
とができるものである。なお、可飽和リアクトルを用い
た点灯装置が特開平4−126399号に開示されてい
るが、これは点灯直後にのみ可飽和リアクトルを飽和状
態とし、通常は可飽和リアクトルを非飽和状態とするも
のであるのに対して、本発明は放電灯の起動時に可飽和
リアクトルを非飽和状態とし、点灯時に飽和状態として
いる。
【0006】
【実施例】図1は本発明の第1実施例の回路図である。
この実施例では、放電灯3の起動時には、可飽和リアク
トルLsが非飽和状態になっている。インバータ回路2
はインダクタL2 とコンデンサCによって、決まる共振
周波数1/{2π√(L2C)}の近傍で動作する。こ
れにより、インダクタL2 とコンデンサCで構成される
閉回路には共振状態が誘起され、放電灯3の両端には高
電圧が生じ、放電灯3の絶縁破壊をもたらす。このと
き、インバータ回路2から負荷側を見た場合、可飽和リ
アクトルLsが非飽和状態にあって、高いインダクタン
ス値を持ったLsとインダクタL1 、及びコンデンサC
とインダクタL2 で構成される並列共振回路が直列に接
続されていることになり、インバータ回路の出力電流は
非常に少なくすることができる。一方、点灯状態におい
ては、放電灯3に大きな電流が流れるために、可飽和リ
アクトルLsは飽和状態となって、小さなインダクタン
ス値となる。また、放電灯3の等価抵抗をRとしたとき
に、ωL2 ≫RとなるようにインダクタL2 を設定すれ
ば、図1の回路は図に示した従来例の回路とほぼ同等
とみなすことができる。
【0007】図2は本発明の第2実施例の回路図であ
る。本実施例では、可飽和リアクトルLsに2次巻線を
設け、これに直流電源1とインバータ回路2の間の直流
電流を流すことにより、点灯状態における可飽和リアク
トルLsの飽和をより確実に生じさせることができ、点
灯中の動作を確実にすることができるものである。その
他の構成及び動作については、第1実施例と同様であ
る。
【0008】図3は本発明の第3実施例の回路図であ
る。本実施例では、可飽和リアクトルLsに2次巻線を
設け、これに制御回路4から与えられた直流電流を流す
ことにより、第1実施例に示した効果の他に、点灯時の
出力調整を容易に行うことが出来る。
【0009】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、直流電源から
の出力をインバータ回路により高周波に変換して、放電
灯に供給する点灯装置において、放電灯に直列接続され
た可飽和リアクトルと第1のインダクタと、放電灯に並
列接続されたコンデンサと第2のインダクタとを備え、
放電灯の起動動作時には、インバータ回路は放電灯に並
列接続されたコンデンサと第2のインダクタの共振周波
数の近傍で動作し、可飽和リアクトルは非飽和状態とし
たので、放電灯の直列インピーダンスが高くなって、ラ
ンプ電流が制限され、また、放電灯の点灯動作時には可
飽和リアクトルは飽和状態としたことにより、放電灯の
直列インピーダンスが低くなり、放電灯を十分なランプ
電流で点灯させることができる。また、請求項2の発明
によれば、点灯動作時に可飽和リアクトルのインダクタ
ンス値を調整する手段を備えるので、放電灯に流れるラ
ンプ電流を調整することができ、光出力を可変とするこ
とができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の発明の一実施例の回路図である。
【図2】請求項1の発明の他の実施例の回路図である。
【図3】請求項の発明の実施例の回路図である。
【図4】従来の放電灯点灯装置の回路図である。
【図5】従来の放電灯点灯装置の起動時の等価回路図で
ある。
【図6】従来の放電灯点灯装置の起動時と点灯時の動作
を示す波形図である。
【符号の説明】
1 直流電源 2 インバータ回路 3 放電灯 Ls 可飽和リアクトル L1 第1のインダクタ L2 第2のインダクタ C コンデンサ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源と、直流電源からの出力を高
    周波に変換するインバータ回路と、インバータ回路から
    の出力を放電灯に供給する負荷回路とから構成され、前
    記負荷回路は、放電灯に直列接続された可飽和リアクト
    ルと第1のインダクタと、放電灯に並列接続されたコン
    デンサと第2のインダクタとを備え、放電灯の起動動作
    時には、インバータ回路は放電灯に並列接続されたコン
    デンサと第2のインダクタの共振周波数の近傍で動作
    し、可飽和リアクトルは非飽和状態であり、放電灯の点
    灯動作時には、可飽和リアクトルは飽和状態であること
    を特徴とする放電灯点灯装置。
  2. 【請求項2】 点灯動作時に可飽和リアクトルのイン
    ダクタンス値を調整する手段を備えることを特徴とする
    請求項1記載の放電灯点灯装置。
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