JP3323300B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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Description
えば昇圧チョッパ回路と矩形波点灯回路とを用いて点灯
させる放電灯点灯装置に関するものである。
路とを用いて高圧放電ランプを点灯させる従来の放電灯
点灯装置の回路図を示す。図7において、Eは交流電
源、DBは全波整流用のダイオードブリッジ、L1 ない
しL3 はそれぞれインダクタンス要素、C1 ,C2 はそ
れぞれキャパシタンス要素、D1 ,D2 はそれぞれダイ
オード、Q0 ないしQ5 はそれぞれ例えばトランジスタ
からなるスイッチ要素、R 1 ないしR6 はそれぞれ抵抗
要素、DLは高圧放電ランプ、VREF1は定電圧源、IC
1 は汎用PWM集積回路、DR1 はスイッチ素子Q5 の
駆動回路である。
要素L1 ,スイッチ要素Q5 ,ダイオードD1 およびキ
ャパシタンス要素C1 が直流電源電圧VDCを発生し直流
電源となる昇圧チョッパ回路CP1 を構成しており、ス
イッチ要素Q5 は、汎用PWM集積回路IC1 ,駆動回
路DR1 および抵抗要素R1 〜R6 によって制御され
る。
タンス要素L2 ,L3 ,ダイオードD2 およびキャパシ
タンス要素C2 は、昇圧チョッパ回路CP1 から供給さ
れる直流電源電圧VDCを電源入力として、高圧放電ラン
プDLに電力供給して高圧放電ランプDLを始動点灯さ
せる5石式の矩形波点灯回路からなる高圧放電ランプ用
点灯回路TN1 を構成しており、スイッチ要素Q0 〜Q
5 の制御回路の図示は省略している。出力端電圧V02は
キャパシタンス要素C2 の両端に生じる電圧である。V
DLは高圧放電ランプDLの両端に加わる電圧である。
ついては周知であるので、説明を省略する。つぎに、高
圧放電ランプ用点灯回路TN1 の動作について説明す
る。この高圧放電ランプ用点灯回路TN1 は、昇圧チョ
ッパ回路CP1 から直流電源電圧VDCが供給されるとつ
ぎのように電流が流れる。スイッチ要素Q1 ,Q4 がオ
ンでスイッチ要素Q2 ,Q3 がオフの場合において、ス
イッチ要素Q0 がオンのときに、直流電源電圧VDC→ス
イッチ要素Q0 →インダクタンス要素L2 →インダクタ
ンス要素L3 →スイッチ要素Q1 →高圧放電ランプDL
→スイッチ要素Q4 →直流電源電圧VDCの経路で流れ、
スイッチ要素Q0 がオフのときに、インダクタンス要素
L2 →インダクタンス要素L3 →スイッチ要素Q1 →高
圧放電ランプDL→スイッチ要素Q4 →ダイオードD2
→インダクタンス要素L2 の経路で流れる。
イッチ要素Q1 ,Q4 がオフの場合において、スイッチ
要素Q0 がオンのときに、直流電源電圧VDC→スイッチ
要素Q0 →インダクタンス要素L2 →インダクタンス要
素L3 →スイッチ要素Q3 →高圧放電ランプDL→スイ
ッチ要素Q2 →直流電源電圧VDCの経路で流れ、スイッ
チ要素Q0 がオフのときに、インダクタンス要素L2 →
インダクタンス要素L 3 →スイッチ要素Q3 →高圧放電
ランプDL→スイッチ要素Q2 →ダイオードD 2 →イン
ダクタンス要素L2 の経路で流れる。
波(数百Hz)でオンオフが切り替わり、スイッチ要素
Q0 は高周波(数十kHz)でオンオフが切り替わる。
この回路は、図8に示すように、スイッチ要素Q0 〜Q
4 がオンオフし、これによって高圧放電ランプDLの両
端に電圧VDLが得られることになる。高圧放電ランプD
Lの点灯前(無負荷時)においては、直流電源電圧VDC
とキャパシタンス要素C2 の両端に生じる出力端電圧V
02と高圧放電ランプDLの両端に加わる電圧V DLの実効
値とが略等しい状態にある。
チ要素Q5 を制御する汎用PWM集積回路IC1 につい
て説明する。この汎用PWM集積回路IC1 において
は、ピンは内蔵の誤差増幅器の+端子であり、ピン
は同じく内蔵の誤差増幅器の−端子である。また、ピ
ンはフィードバック端子であり、ピンはデッドタイム
コントロール端子である。ピンは汎用PWM集積回路
IC1 の信号出力端子である。
1 は、ピンの電圧により、時比率を決定しているが、
直流電源電圧VDCが設定電圧より大きくなると、ピン
の設定電圧よりピンの電圧の方が高くなるように設定
している。そのとき、ピンの電圧は、ピンの電圧よ
り高くなるように各抵抗要素R1 〜R6 を設定しておく
ことにより、ピンの出力の時比率が小さくなるので、
直流電源電圧VDCを設定値に一定にすることができる。
プDLの点灯前および点灯後ともに、一定電圧に設定さ
れている。例えば、高圧放電ランプDLの点灯維持に直
流電源電圧VDCとして少なくともランプ点灯維持電圧V
0 が必要である場合、直流電源電圧VDCはランプ点灯前
後ともに点灯維持電圧V0 に設定されている。このと
き、高圧放電ランプDLの点灯後においては、キャパシ
タンス要素C2 の両端に生じる高圧放電ランプ用点灯回
路TN1 の出力端電圧V02がランプ電圧となるが、高圧
放電ランプDLの点灯前においては、放電灯安定器の出
力電圧、つまり出力端電圧V02は電圧V0 である。高圧
放電ランプDLは、ランプ始動電圧V1 が電圧V0 より
小さい(V1 <V0 )特性を有していることから、安全
上また損失の面で好ましくない。
圧V0 よりランプ始動電圧V1 が小さく、ランプ始動電
圧V1 よりランプ電圧が小さい高圧放電ランプDLにあ
っては、ランプ点灯前(無負荷時)においても、安定器
出力端に電圧V0 を発生させるというのは、安全上また
損失の面で好ましくない。
高く、かつ損失の少ない放電灯点灯装置を提供すること
である。
灯装置は、ランプ始動電圧よりランプ点灯維持電圧の方
が高い特性を有する高圧放電ランプと、直流電源と、少
なくとも限流要素を含み直流電源より給電され高圧放電
ランプに出力端電圧を印加して高圧放電ランプを点灯さ
せる高圧放電ランプ用点灯回路とを備え、高圧放電ラン
プ用点灯回路は、高圧放電ランプの点灯前に直流電源か
ら供給される直流電源電圧と出力端電圧が略等しい放電
灯点灯装置において、高圧放電ランプの点灯前の直流電
源の電圧を高圧放電ランプの点灯後の直流電源の電圧よ
り小さく設定したことを特徴とする。
1の放電灯点灯装置において、ランプ電圧がある一定電
圧に上昇するまで直流電源の電圧を点灯前の電圧値に維
持するように設定している。請求項3記載の放電灯点灯
装置は、請求項1の放電灯点灯装置において、ランプ電
圧の上昇に連動して直流電源の電圧を上昇させるように
している。
の点灯前の直流電源電圧を高圧放電ランプの点灯後の直
流電源電圧より小さく設定すること、例えば高圧放電ラ
ンプの点灯前の直流電源電圧をランプ始動電圧に設定
し、高圧放電ランプの点灯後の直流電源電圧をランプ点
灯維持電圧に設定することにより、高圧放電ランプを始
動させ、かつ点灯維持させることができる。しかも、高
圧放電ランプの点灯前の直流電源電圧を必要以上に高く
することがなくなるので、安全性が高く、かつ損失が少
なくなる。
ンプの点灯後においても、ランプ電圧がある一定電圧に
上昇するまで直流電源電圧を点灯前の電圧値に維持する
ことで、高圧放電ランプの点灯後においても、不必要な
直流電源電圧の上昇を避けることができ、安全性が一層
高く、かつ損失が一層少なくなる。請求項3記載の構成
によれば、高圧放電ランプの点灯後においても、ランプ
電圧の上昇に連動して直流電源電圧を上昇させること
で、高圧放電ランプの点灯後においても、不必要な直流
電源電圧の上昇を避けることができ、安全性が一層高
く、かつ損失が一層少なくなる。
ら説明する。 〔第1の実施例〕図1にこの発明の第1の実施例の放電
灯点灯装置の回路図を示し、図2に図1の放電灯点灯装
置の各部のタイムチャートを示す。この放電灯点灯装置
は、図1に示すように、高圧放電ランプDLの点灯前に
は昇圧チョッパ回路CP1 の出力電圧である直流電源電
圧VDCを例えばランプ始動に必要なランプ始動電圧V1
まで低くし、高圧放電ランプDLの点灯後には、直流電
源電圧VDCをランプ点灯維持電圧V0 まで上昇させる構
成であり、図7の抵抗要素R5 に代えて抵抗要素R 7 を
用いるとともに、キャパシタンス要素C2 に並列接続さ
れる抵抗要素R8 ,R9 の直列回路を設け、抵抗要素R
7 にトランジスタからなるスイッチ要素Q6を並列接続
し、汎用PWM集積回路IC1 のピンおよびピンに
抵抗要素R4,R5 の接続点からではなく定電圧源V
REF3から直流電圧を入力し、コンパレータCMP1 を設
け、出力端電圧V02を分圧する抵抗要素R8 ,R9 の中
点の電圧をコンパレータCMP1 の−端子に入力し、定
電圧源VREF2の電圧をコンパレータCMP1 の+端子に
入力し、コンパレータCMP1 の出力電圧をスイッチ要
素Q6 に入力している。上記以外の構成は図7の放電灯
点灯装置と同様である。
について説明する。なお、説明は、図7の放電灯点灯装
置との相違点のみとする。上記したように、抵抗要素R
8 ,R9 は高圧放電ランプ用点灯回路TN1 の出力端電
圧V02を分圧するものであり、その電圧をコンパレータ
CMP1 の−端子に入力しており、また、定電圧源V
REF2の電圧をコンパレータCMP1 の+端子に入力して
いる。ここで、高圧放電ランプDLの点灯前は、出力端
電圧V02は直流電源電圧VDCと略等しくなるが、高圧放
電ランプDLの点灯後においては、出力端電圧V02はラ
ンプ電圧に等しくなり、直流電源電圧VDCと比べて低く
なる。そこで、高圧放電ランプDLの点灯前と点灯後と
の出力端電圧V02の差に基づき、コンパレータCMP1
より点灯前には「L」信号を出力し、点灯後には「H」
信号を出力するように、定電圧源V REF2の電圧を設定す
る。
スイッチ要素Q6 は点灯前にはオフ、点灯後にはオンと
なる動作をする。したがって、点灯前では、汎用PWM
集積回路IC1 のピンには定電圧源VREF1の抵抗要素
R3 ,R4 ,R7 による分圧電圧が供給され、これによ
って、直流電源電圧VDCがランプ始動電圧V1 一定にな
るように汎用PWM集積回路IC1 が動作する。また、
点灯後では、汎用PWM集積回路IC1 のピンには定
電圧源VREF1の抵抗要素R3 ,R4 による分圧電圧が供
給され、これによって、直流電源電圧VDCがランプ点灯
維持電圧V0 一定になるように汎用PWM集積回路IC
1 が動作する。
よびランプ点灯後の高圧放電ランプDLの点灯前の直流
電源電圧VDCと出力端電圧V02がそれぞれ示され、図2
(a)に示したランプ点灯前では、直流電源電圧VDCが
ランプ始動電圧V1 になり、出力端電圧V02も多少の変
動はあるが、ほぼランプ始動電圧V1 になっている。ま
た、図2(b)に示したランプ点灯後では、直流電源電
圧VDCがランプ点灯維持電圧V0 になり、出力端電圧V
02も多少の変動はあり、ランプ始動電圧V1 より低い値
を維持している。
プ安定点灯維持のために、直流電源電圧VDCがランプ点
灯維持電圧V0 以上必要で、ランプ始動電圧V1 がラン
プ点灯維持電圧V0 より低い高圧放電ランプDLを点灯
させるとき、上記したように、直流電源電圧VDCを変化
させることにより、直流電源電圧VDCがランプ始動電圧
V1 のときに高圧放電ランプDLを始動させることがで
きる。そして、高圧放電ランプDLが点灯すると、直流
電源電圧VDCをランプ点灯維持電圧V0 に上昇させる。
このとき、電圧VDLはランプ電圧となる。
の直流電源電圧VDCを高圧放電ランプDLの点灯後の直
流電源電圧VDCより小さく設定すること、例えば高圧放
電ランプDLの点灯前の直流電源電圧VDCをランプ始動
電圧V1 に設定し、高圧放電ランプの点灯後の直流電源
電圧VDCをランプ点灯維持電圧V0 に設定することによ
り、高圧放電ランプDLを始動させ、かつ点灯維持させ
ることができる。しかも、高圧放電ランプDLの点灯前
の直流電源電圧VDCを必要以上に高くすることがなくな
るので、安全性が高く、かつ損失が少なくなる。
直流電源電圧VDCを変化させる場合において、無負荷時
に昇圧比が小さく低力率であっても、点灯後に昇圧比を
上げることで、高力率にすることが可能である。 〔第2の実施例〕図3にこの発明の第2の実施例の放電
灯点灯装置の回路図を示し、図4に図3の放電灯点灯装
置の各部のタイムチャートを示す。この放電灯点灯装置
は、図3に示すように、高圧放電ランプDLの点灯後に
おいて、ランプ電圧がある一定電圧に上昇するまで、直
流電源電圧VDCを点灯前(無負荷時)の状態(ランプ始
動電圧V1 )を維持し、ランプ電圧が上記の値を超える
と、直流電源電圧VDCをランプ点灯維持電圧V0 に上昇
させるように設定するもので、抵抗要素R1 ,R2に代
えて、直流電源電圧VDCの分圧のために抵抗要素R10,
R11の直列回路をキャパシタンス要素C1 に並列接続
し、この抵抗要素R10,R11の接続点の電圧を汎用PW
M集積回路IC1 のピンに入力し、汎用PWM集積回
路IC1 のピンに定電圧源VREF3の電圧を直接入力す
るとともに、同じくピンに抵抗要素R 6 を介して定電
圧源VREF3の電圧を入力し、同じくピンに定電圧源V
REF4の電圧を直接入力するとともに、定電圧源VREF5の
電圧をダイオードD3 およびトランジスタからなるスイ
ッチ要素Q7 を介して汎用PWM集積回路IC1 のピ
ンに入力するようにしている。
要素R14,R15の直列回路をキャパシタンス要素C2 に
並列接続し、抵抗要素R14,R15の中点電圧をコンパレ
ータCMP2 の−端子に入力するとともに、コンパレー
タCMP3 の+端子に入力し、コンパレータCMP2 の
+端子に定電圧源VREF6の電圧を入力するとともに、コ
ンパレータCMP3 の−端子に定電圧源VREF7の電圧を
入力し、抵抗要素R14,R15の中点電圧を定電圧源V
REF6,VREF7とそれぞれ比較している。そして、両コン
パレータCMP2 ,CMP3 の出力をナンド回路NAN
Dで合成し、ナンド回路NANDの出力電圧でスイッチ
要素Q7 を制御するようにしている。
様である。ここで、コンパレータCMP2 ,CMP3 お
よびその周辺回路の動作について説明する。コンパレー
タCMP2 はランプ点灯前とランプ点灯後の出力端電圧
V 02の差により、点灯前においては「L」信号、点灯後
においては「H」信号を出力する。コンパレータCMP
3 はランプ電圧がある一定電圧VK 以上になると「H」
信号、それ以下の電圧では「L」信号を出力する(無負
荷時は「H」信号)。そして、その2つの信号の否定論
理積をナンド回路NANDでとり、その信号をスイッチ
要素Q7 に与える。スイッチ要素Q7 はランプ電圧があ
る一定電圧V K になるまではオンであるため、汎用PW
M集積回路IC1 のピンには定電圧源VREF4と定電圧
源VREF5の電圧が与えられ、直流電源電圧VDCが無負荷
時の電圧(例えばランプ始動電圧V1 )になるように時
比率を決定している。
ンド回路NANDからの信号は「L」となり、スイッチ
要素Q7 はオフとなるため、汎用PWM集積回路IC1
のピンには定電圧源VREF4の電圧のみ与えられること
となる。それにより直流電源電圧VDCがランプ点灯維持
電圧V0 になるように時比率を決定している。また、汎
用PWM集積回路IC1 のピンには、直流電源電圧V
DCの抵抗要素R10,R11による分圧された電圧が与えら
れ、直流電源電圧VDCが一定になるように設定してい
る。
端電圧V02および直流電源電圧VDCの時間変化を示し、
表1にナンド回路NANDの出力信号の変化を示す。
ある。このように、高圧放電ランプDLの点灯後におい
ても、ランプ電圧がある一定電圧に上昇するまで直流電
源電圧VDCを点灯前の電圧値(例えば、ランプ始動電圧
V1 )に維持することで、高圧放電ランプDLの点灯後
においても、不必要な直流電源電圧の上昇を避けること
ができ、安全性が一層高く、かつ損失が一層少なくな
る。その他の効果は第1の実施例と同様である。
実施例の放電灯点灯装置の回路図を示し、図6に図5の
放電灯点灯装置の各部のタイムチャートを示す。この放
電灯点灯装置は、図5に示すように、高圧放電ランプD
Lの点灯前は直流電源電圧VDCを一定とし、高圧放電ラ
ンプDLの点灯後においては、ランプ電圧の上昇に伴
い、それに連動して直流電源電圧VDCを上昇させるよう
に設定するもので、出力端電圧V02を検出するためにキ
ャパシタンス要素C2 に抵抗要素R19,R20の直列回路
を並列接続し、抵抗要素R19,R20の接続点の電圧をコ
ンパレータCMP1 の+端子へ入力し、コンパレータC
MP1 の−端子へ定電圧源VREF2の電圧を入力して、抵
抗要素R19,R20の接続点の電圧と定電圧源VREF2の電
圧とをコンパレータCMP1で比較する構成とし、コン
パレータCMP1 の出力信号でスイッチ要素Q8 を制御
するようにしている。また、定電圧源VREF8の電圧をス
イッチ要素Q8 およびダイオードD5 介して汎用PWM
集積回路IC1 のピンに印加している。さらに、ラン
プ電流を検出する抵抗要素R21を高圧放電ランプDLへ
の給電路に挿入し、その電圧をキャパシタンス要素C3
およびダイオードD4 を介して汎用PWM集積回路IC
1 のピンへ印加している。
様である。ここで、コンパレータCMP1 およびその周
辺回路の動作について説明する。コンパレータCMP1
はランプ点灯前と点灯後の直流電源電圧V02の差によ
り、点灯前においては「H」信号、点灯後においては
「L」信号を出力する。その出力により、スイッチ要素
Q8 はオン、オフ動作をする(図1のスイッチ要素Q 6
とはオンオフが逆になる)。汎用PWM集積回路IC1
のピンには、ランプ点灯前には定電圧源VREF8により
一定電圧が与えられるが、ランプ点灯後においてはスイ
ッチ要素Q8 がオフするため、抵抗要素R21による電圧
が与えられる。抵抗要素R21にはランプ電流が流れるた
め、点灯前には抵抗要素R21による電圧は発生しない
が、点灯した直後には大きな電流が流れ、次第に小さく
なり、定電流となるため、抵抗要素R21による電圧は最
初は大きく、次第に小さくなり、定電圧となる。そのた
め、汎用PWM集積回路IC1 のピンの出力の時比率
は小から大へと移っていくことになり、直流電源電圧V
DCは徐々に上昇していく。一方、ランプ電圧も最初は低
く、徐々に高くなるため、直流電源電圧VDCはランプ電
圧の上昇に伴い、それに連動して上昇することが可能と
なる。
端電圧V02と汎用PWM集積回路IC1 のピンの電圧
と汎用PWM集積回路IC1 のピンの時比率の時間変
化を示す。このように、高圧放電ランプDLの点灯後に
おいても、ランプ電圧の上昇に連動して直流電源電圧V
DCを上昇させることで、高圧放電ランプDLの点灯後に
おいても、不必要な直流電源電圧の上昇を避けることが
でき、安全性が一層高く、かつ損失が一層少なくなる。
その他の効果は第1の実施例と同様である。
ば、高圧放電ランプの点灯前の直流電源電圧を高圧放電
ランプの点灯後の直流電源電圧より小さく設定すること
により、高圧放電ランプを始動させ、かつ点灯維持させ
ることができ、しかも、高圧放電ランプの点灯前の直流
電源電圧を必要以上に高くすることがなくなるので、安
全性を高くできるとともに、損失を少なくできる。
高圧放電ランプの点灯後においても、ランプ電圧がある
一定電圧に上昇するまで直流電源電圧を点灯前の電圧値
に維持することで、高圧放電ランプの点灯後において
も、不必要な直流電源電圧の上昇を避けることができ、
安全性を一層高くできるとともに、損失を一層少なくで
きる。
高圧放電ランプの点灯後においても、ランプ電圧の上昇
に連動して直流電源電圧を上昇させることで、高圧放電
ランプの点灯後においても、不必要な直流電源電圧の上
昇を避けることができ、安全性を一層高くできるととも
に、損失を一層少なくできる。
成を示す回路図である。
す概略図である。
成を示す回路図である。
を示すタイムチャートである。
成を示す回路図である。
を示すタイムチャートである。
図である。
ムチャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 ランプ始動電圧よりランプ点灯維持電圧
の方が高い特性を有する高圧放電ランプと、直流電源
と、少なくとも限流要素を含み前記直流電源より給電さ
れ前記高圧放電ランプに出力端電圧を印加して前記高圧
放電ランプを点灯させる高圧放電ランプ用点灯回路とを
備え、前記高圧放電ランプ用点灯回路は、前記高圧放電
ランプの点灯前に前記直流電源から供給される直流電源
電圧と出力端電圧が略等しい放電灯点灯装置において、
前記高圧放電ランプの点灯前の前記直流電源の電圧を前
記高圧放電ランプの点灯後の前記直流電源の電圧より小
さく設定したことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項2】 ランプ電圧がある一定電圧に上昇するま
で直流電源の電圧を点灯前の電圧値に維持するように設
定した請求項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項3】 ランプ電圧の上昇に連動して直流電源の
電圧を上昇させるようにした請求項1記載の放電灯点灯
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26202893A JP3323300B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26202893A JP3323300B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 放電灯点灯装置 |
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JPH07114996A JPH07114996A (ja) | 1995-05-02 |
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ID=17370027
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
JP3850052B2 (ja) * | 1995-08-10 | 2006-11-29 | 株式会社アイ・ライティング・システム | 放電灯点灯装置 |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP26202893A patent/JP3323300B2/ja not_active Expired - Fee Related
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