JP4544718B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高圧放電灯に放電開始させるための始動パルスを印加する放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、特開平４−２９８９９７号公報に記載された従来の放電ランプ点灯回路を示す図である。
以下、特開平４−２９８９９７号公報に記載された文章を引用して図８を説明する。
【０００３】
商用交流電源Ｅには、整流回路１が接続され、この整流回路１の出力側には、平滑用のコンデンサＣ１、チョッパ用の電界効果トランジスタＦＥＴ、平滑用のインダクタＬ１を介して、フルブリッジ型のインバータ回路３が接続されている。
【０００４】
このフルブリッジ型のインバータ回路３は、４つのトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４がブリッジ状に構成され、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ２の接続点と、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ４の接続点の間には、パルストランスＰＴの出力巻線ＰＴ２及び放電ランプＨＩＤの直列回路が接続されている。また、インダクタＬ１を介したインバータ回路３には還流用のダイオードＤ１が接続されており、整流回路１の出力側には駆動回路４が接続され、この駆動回路４にて各トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４を制御している。
【０００５】
更に、整流回路１には、パルス制御回路６が接続されている。このパルス制御回路６は、電界効果トランジスタＦＥＴ及びインダクタＬ１を介して整流回路１の出力端間に抵抗Ｒ２及びサイリスタＴｈの直列回路が接続されている。このサイリスタＴｈのゲート、カソード間に抵抗Ｒ３が接続され、アノード、カソード間にはコンデンサＣ６及びパルストランスＰＴの入力巻線ＰＴ１の直列回路が接続されている。そして、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ４の接続点とサイリスタＴｈのゲートとの間には、抵抗Ｒ４，Ｒ５、コンデンサＣ７及びダイアックＤａが接続されている。そして、この制御回路６は、低電位側のトランジスタＱ４の両端電位に応動するようになっている。
【０００６】
次に、上記実施例の動作について説明する。
まず、商用交流電源Ｅの電力は整流回路１で整流され、コンデンサＣ１及びインダクタＬ１で平滑されてインバータ回路３に電力が供給される。
なお、チョッパ制御回路２で電界効果トランジスタＦＥＴをチョッパ制御して、インバータ回路３への電力を可変制御する。
【０００７】
この状態で、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４のベースにベース電流を供給し、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４をオンさせて、トランジスタＱ１、パルストランスＰＴ、放電ランプＨＩＤ及びトランジスタＱ４の経路で電流を供給し、次に、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４をオフさせて、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ２のベースにベース電流を供給し、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ２をオンさせて、トランジスタＱ３、放電ランプＨＩＤ、パルストランスＰＴ及びトランジスタＱ２の経路で電流を供給し、この動作を約４００Ｈｚで行う。
【０００８】
そして、図９に示すように、トランジスタＱ４がオフの状態では、抵抗Ｒ４を介してコンデンサＣ７を充電し、コンデンサＣ７の電圧が所定電圧以上になると、ダイアックＤａがオンし、サイリスタＴｈをオンしてコンデンサＣ６の充電電荷をパルストランスＰＴの入力巻線ＰＴ１を介して急速に放電させる。これにより、パルス電圧を発生し、更に、出力巻線ＰＴ２にて昇圧して放電ランプＨＩＤにパルスを印加する。これにより、放電ランプＨＩＤにグロー放電を行わせ、効率よくグロー放電からアーク放電に移行させる。
一方、トランジスタＱ４がオンの状態では抵抗Ｒ４側に電流が流れず、コンデンサＣ７を充電せず、ダイアックＤａがオフ状態で、サイリスタＴｈもオフ状態を保持し、パルストランスＰＴにパルスを発生させない。
【０００９】
放電ランプＨＩＤの点灯後は、ランプ電圧の低下に伴ってトランジスタＱ４の両端電圧も低下するからダイアックＤａがオンせず、従って、パルスの発生を確実に停止する。この場合、パルス制御回路６を低電位側のトランジスタＱ４の両端に接続して、トランジスタＱ４の両端電圧は応動するようにしているので、格別な絶縁手段を用いる必要がなく、構成を簡単にできる。
【００１０】
このように、特開平４−２９８９９７に示す構成のものは、商用電源を全波整流し、後段に供給する高圧放電灯電力を制限する限流回路を配し、更に、高圧放電灯に低周波の矩形波電力を供給するフルブリッジインバータ、高圧放電灯を始動するための高圧パルス発生回路を配置するものである。そして、高圧パルスの発生タイミングは、インバータの低周波信号に同期させている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
高圧放電灯は、外形や封入物組成等により放電開始させるための始動パルスのパルス電圧が異なる。そのため、従来は、例え安定時の定格ランプ電力が同じでも、各放電灯毎に点灯装置が必要であった。
そこで、この発明は、始動パルスのパルス電圧が異なる高圧放電灯に対して共用できる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る放電灯点灯装置は、放電灯を点灯させる始動パルスを発生させ、始動パルスを放電灯に印加するパルス発生回路と、
上記パルス発生回路が放電灯へ印加する始動パルスを制御する制御回路と
を備え、
上記制御回路は、予め設定する初期値のパルス電圧の始動パルスを上記放電灯へ印加し、その後、上記初期値のパルス電圧より高いパルス電圧の始動パルスを上記放電灯へ印加する制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
上記制御回路は、上記パルス電圧を高くすると伴に、上記始動パルスを発生させるパルス発生間隔を短縮する制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
上記制御回路は、上記放電灯が点灯するまで、上記パルス電圧を徐々に高くする制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
上記制御回路は、上記パルス電圧が所定の値よりも大きくなったときは、上記始動パルスを上記初期値のパルス電圧に再設定し、再設定した始動パルスを上記放電灯へ印加し、上記放電灯が点灯するまで、上記始動パルスのパルス電圧を徐々に高くすることを繰り返す制御を行うことを特徴とする。
【００１６】
上記制御回路は、上記パルス発生間隔を一定とし、徐々に上記パルス電圧を高くする制御を行うことを特徴とする。
【００１７】
上記パルス発生回路は、上記始動パルスを発生するパルス発生駆動回路と、
上記パルス電圧の高さを変更するパルス高さ変更回路と
を備えることを特徴とする。
【００１８】
上記制御回路は、
上記パルス発生間隔に基づいて、上記始動パルスを発生させるパルス発生回路駆動信号を上記パルス発生駆動回路へ供給するパルス発生間隔制御部と、
上記パルス電圧と上記パルス発生間隔とに基づいて、上記パルス電圧の高さを切り替えるパルス発生電圧切替信号を上記パルス高さ変更回路へ供給するパルス発生電圧切替信号制御部と、
上記パルス発生間隔と上記パルス電圧とを設定し、上記パルス発生間隔制御部と上記パルス発生電圧切替信号制御部とを制御する発生頻度設定部と
を備えることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この実施の形態に係る高圧放電灯点灯装置１００（以下、「点灯装置１００」ともいう）を示す図である。
点灯装置１００は、商用電源５０に接続されて動作する。点灯装置１００は、直流変換回路５４、インバータ回路５５、コンデンサ５６、点灯検出回路５９、制御回路６１、パルス発生回路９１を備えている。直流変換回路５４は、整流機能を有し、商用電源５０から供給される交流を直流に変換する。また、直流変換回路５４は、インバータ回路５５に供給する電力を制限する。インバータ回路５５は、放電灯５７に矩形波電力を供給する。インバータ回路５５は、一定の周波数で動作し、放電灯５７をその周波数に基づいて駆動するものである。放電灯５７は、例えば、高輝度放電ランプ等の高圧放電灯である。点灯検出回路５９は、直流変換回路５４とインバータ回路５５の間に設けられている。点灯検出回路５９は、放電灯５７が点灯したことを検出し、点灯検出信号５８を用いて制御回路６１に点灯を知らせる回路である。制御回路６１は、点灯装置１００全体を制御する回路である。制御回路６１は、パルス発生電圧切換信号５１，５２、パルス発生回路駆動信号５３を用いてパルス発生回路９１を制御する。
【００２０】
パルス発生回路９１は、電源がオンされた場合に、放電灯５７を始動させるための高圧パルスを発生する回路である。パルス発生回路９１は、トランス９２とパルス発生駆動回路８１とパルス高さ変更回路８３とコンデンサ９５とから構成されている。パルス発生駆動回路８１は、サイリスタ８２を備える。パルス高さ変更回路８３は、ダイオード８４と抵抗８５，８６，８７とスイッチ８８，８９とから構成されている。トランス９２には、一次巻線９３と二次巻線９４がある。直流変換回路５４で生成された直流は、ダイオード８４と抵抗８５，８６，８７のいずれかを介してコンデンサ９５に流れ込み、コンデンサ９５に電力が蓄えられる。
【００２１】
制御回路６１から出力されたパルス発生回路駆動信号５３は、サイリスタ８２のゲートＧに印加される。サイリスタ８２のゲートＧにパルス発生回路駆動信号５３が印加されるとサイリスタ８２がオンし、ソースＳとドレインＤの間に電流が流れる。即ち、サイリスタ８２がオンすることにより、コンデンサ９５とサイリスタ８２と一次巻線９３により閉ループが構成され、コンデンサ９５に溜められた電力が一次巻線９３に流れることになる。一次巻線９３に流れた電流により、トランス９２の二次巻線９４に昇圧された電流が流れる。これにより、パルス電圧が発生し、コンデンサ５６と放電灯５７と二次巻線９４の閉ループにより放電灯５７に高圧のパルスが印加される。こうして、放電灯５７にグロー放電を行わせる。
【００２２】
以上の動作を繰り返し行うことにより、パルス発生回路９１により高圧パルスを連続的に発生させ、放電灯５７をグロー放電からアーク放電に移行させる。こうして、放電灯５７が点灯する。パルス発生回路９１のパルス発生頻度は、パルス発生回路駆動信号５３の発生頻度による。即ち、制御回路６１は、パルス発生回路９１のパルス発生駆動回路８１のパルス発生頻度を制御している。また、パルス発生回路９１のパルス電圧の高さは、パルス発生電圧切換信号５１，５２によってスイッチ８８，８９をオン／オフして調節される。即ち、制御回路６１は、パルス発生回路９１のパルス高さ変更回路８３を流れる電流を制御している。
【００２３】
次に、図２を用いて制御回路６１について説明する。
制御回路６１は、リセットスイッチ６２、発生頻度設定部６３、パルス発生間隔制御部６４、印加回数カウンタ６５、パルス発生電圧切換信号制御部６６とを有している。制御回路６１は、その他にも点灯装置１００の他の回路を制御する回路を有しているが、ここでは特に図示していない。
発生頻度設定部６３は、放電灯５７の始動を検出するとともに、パルス発生間隔制御部６４、パルス発生電圧切換信号制御部６６を制御してパルス印加を制御する。発生頻度設定部６３は、放電灯５７が点灯した場合に、点灯検出回路５９から点灯検出信号５８を入力し、始動完了する。また、発生頻度設定部６３は、電源がオンになったとき、パルス発生高さ（Ｖｐ）とパルス発生間隔（ｔ）とへそれぞれ初期値を設定する。次に、発生頻度設定部６３は、パルス電圧を複数印加し、その後、高いパルス電圧を複数印加することを制御する。また、発生頻度設定部６３は、パルス電圧が高いときには、パルスを供給するパルス発生間隔を短くするように制御する。
【００２４】
パルス発生間隔制御部６４は、発生頻度設定部６３からパルス発生間隔（ｔ）を入力し、入力したパルス発生間隔（ｔ）に基づいて、パルス発生回路駆動信号５３によって複数回パルス電圧を印加する。印加する回数は、予め所定の定められた回数である。パルス発生間隔制御部６４は、パルス発生回路駆動信号５３によってパルスを発生させる。
パルス発生電圧切換信号制御部６６は、発生頻度設定部６３からの指示に基づいて、パルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２によってスイッチ８８，８９のオン／オフを制御する。パルス発生電圧切換信号制御部６６は、発生頻度設定部６３からパルス発生間隔（ｔ）とパルス発生高さ（Ｖｐ）とを入力し、入力したパルス発生間隔（ｔ）とパルス発生高さ（Ｖｐ）とに基づいて、パルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２によってスイッチ８８，８９のオン／オフを制御するように構成してもよい。即ち、パルス発生電圧切換信号制御部６６は、パルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２によってパルス発生高さ（Ｖｐ）を制御する。
リセットスイッチ６２は、印加回数カウンタ６５に設定された値をクリアしたり、或いは、所定の値にリセットするスイッチである。リセットスイッチ６２は、例えば、ディップスイッチやオン、オフボタン等により実現することができる。
【００２５】
図３は、コンデンサ９５へ電力が蓄積される様子を時間の経過とともに示した一例である。この実施の形態では、抵抗８６と抵抗８７とは、同じものであることを前提としている。
ｄ１はスイッチ８８，８９ともにオンになっている場合、ｄ２はスイッチ８８（又はスイッチ８９）のみがオンになっている場合、ｄ３は、スイッチ８８，８９ともにオフになっている場合である。
パルス発生電圧切換信号制御部６６は、スイッチ８８，８９のオン／オフをそれぞれパルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２によって調節する。
ｔ１，ｔ２，ｔ３はそれぞれパルス発生間隔を示し、Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３はそれぞれｔ１，ｔ２，ｔ３に対応するコンデンサ電圧を示している。
【００２６】
図４は、パルス発生回路９１が放電灯５７へ印加するパルス発生高さ等の時間的変化を示した図である。「パルス発生高さ」と「パルス電圧」とは、同じものを意味する。
図４は、コンデンサ９５に電力が蓄積される信号波形とパルス発生回路駆動信号５３の発生タイミングを示している。また、パルス発生回路駆動信号５３によって放電灯５７へ印加される高圧パルスのパルス発生高さ（Ｖｐ）を示している。
【００２７】
図４の例では、パルス発生高さ（Ｖｐ）は、Ｖｐ１＜Ｖｐ２＜Ｖｐ３であり、パルス発生間隔（ｔ）は、ｔ１＞ｔ２＞ｔ３の場合を示している。
また、パルス列Ａ1 とパルス列Ｂ1 との間の間欠間隔Ｆ1 と、パルス列Ｂ1 とパルス列Ｃ1 との間の間欠間隔Ｇ1 とは、それぞれ任意の時間であって、同じ時間であっても良いし、異なる時間であっても良い。
図４のｔ１は、図３のｔ１に相当し、図３のｔ１と対応づけられるＶｃ１のコンデンサ電圧のときにパルス発生回路駆動信号５３がパルス発生間隔制御部６４から出力され、パルス発生駆動回路８１からパルス発生高さＶｐ１のパルスが放電灯５７へ印加される。同様に、ｔ２ではＶｃ２のコンデンサ電圧のときのパルス発生高さＶｐ２、ｔ３ではＶｃ３のコンデンサ電圧のときのパルス発生高さＶｐ３のパルスが放電灯５７へ印加される。
このように、コンデンサ電圧（Ｖｃ）とパルス発生高さ（Ｖｐ）とは比例関係にある。
【００２８】
パルス列Ａ1 は、スイッチ８８，８９ともにオフの場合である。電力は、コンデンサ９５へ図３のｄ３のように蓄積される。パルス列Ａ1 は、パルス発生間隔（ｔ）が図３のｔ１と一致し、パルス発生高さ（Ｖｐ）が図３のＶｃ１に対応するＶｐ１である場合のパルス列を示している。
パルス列Ｂ1 は、スイッチ８８又はスイッチ８９のいずれか一方がオンになっている場合である。電力は、コンデンサ９５へ図３のｄ２のように蓄積される。
パルス列Ｂ1 は、パルス発生間隔（ｔ）が図３のｔ２と一致し、パルス発生高さ（Ｖｐ）が図３のＶｃ２に対応するＶｐ２である場合のパルス列を示している。
パルス列Ｃ1 は、スイッチ８８，８９ともにオンになっている場合である。電力は、コンデンサ９５へ図３のｄ１のように蓄積される。パルス列Ｃ1 は、パルス発生間隔（ｔ）が図３のｔ３と一致し、パルス発生高さ（Ｖｐ）が図３のＶｃ３に対応するＶｐ３である場合のパルス列を示している。
図４では、パルス列Ａ〜Ｃの３つのパルス列を例示しているが、更に、別のパルス列があってもよい。
図４に一例として示したように、この点灯装置は徐々にパルス発生高さ（Ｖｐ）を高くし、また、パルス発生間隔（ｔ）を短くして放電灯５７の始動を行う。
【００２９】
次に、図５を用いて動作を説明する。
印加回数カウンタ６５に格納されるカウンタをｎ、パルス発生高さ（パルス電圧）をＶｐ、パルス発生間隔をｔとする。
電源が投入されると、発生頻度設定部６３は、ｎ，Ｖｐ，ｔ，ｍへ初期値を設定する（Ｓ１）。ｎはカウンタであり、ｍはカウンタｎの最大値を示す。
初期値は、予め定めた値である。図４の例では、ｎ＝１、Ｖｐ＝Ｖｐ１、ｔ＝ｔ１である。ｎは、パルス発生電圧切換信号制御部６６へ格納される。
発生頻度設定部６３は、パルス発生間隔制御部６４へｔを出力する。また、発生頻度設定部６３は、ｔとＶｐに基づいて、オンにするスイッチをパルス発生電圧切換信号制御部６６へ指示する。パルス発生電圧切換信号制御部６６は、発生頻度設定部６３からの指示に基づいて、パルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２によってスイッチ８８，８９のオン／オフを調節し、コンデンサ９５に蓄積される電力を制御する。
【００３０】
パルス発生間隔制御部６４は、発生頻度設定部６３の制御に基づいて、ｔの間隔で所定の回数パルスを印加する（Ｓ２）。
発生頻度設定部６３は、点灯検出回路５９から点灯検出信号５８が入力されることを検出すると（Ｓ３でＹｅｓ）始動を完了する。
発生頻度設定部６３は、Ｓ２のパルス印加によって点灯検出回路５９から点灯検出信号５８が入力されなかった場合（Ｓ３でＮｏ）、次のパルス印加のｔ、Ｖｐを設定する（Ｓ４，Ｓ５）。
発生頻度設定部６３は、カウンタｎが最大値ｍより小さい場合（Ｓ４でＮｏ）、カウンタｎをカウントアップし、ｔを短くし、Ｖｐを高くする。例えば、ｎ＝２のとき、ｔ＝ｔ２，Ｖｐ＝Ｖｐ２とする。また、ｎ＝３のとき、ｔ＝ｔ３，Ｖｐ＝Ｖｐ３とする。
パルス発生電圧切換信号制御部６６は、発生頻度設定部６３の制御に基づいて、スイッチ８８、８９を設定する。
一方、発生頻度設定部６３は、カウンタｎが最大値ｍ以上の場合（Ｓ４でＹｅｓ）、カウンタｎ，ｔ，Ｖｐへそれぞれの初期値を設定する。
【００３１】
次に、パルス発生間隔制御部６４は、発生頻度設定部６３の制御に基づいて、ｔの間隔で所定の回数パルスを印加する（Ｓ２）。
発生頻度設定部６３は、高圧放電灯の始動が確認されるまで（Ｓ３でＹｅｓ）上記動作を繰り返す。
図４の例では、パルス列Ａ1 は、カウンタｎ＝１（初期値）、パルス列Ｂ1 は、カウンタｎ＝２、パルス列Ｃ1 は、カウンタｎ＝３の時のパルス発生高さを示している。また、パルス印加の所定の回数（Ｓ２）は５回としている。
【００３２】
このようにして、複数のパルスを発生させる始動装置が電源投入後、低いパルス電圧を発生し、ランプが点灯しない場合は、そのパルス電圧を高くするとともに、始動パルスの発生間隔をパルス電圧が高いときの方が短くなるようにする。
【００３３】
図３，図４の例では、パルス発生高さ（Ｖｐ）を変えるのに、パルス発生間隔（ｔ）とスイッチ８８，８９のオン／オフとをともに加える場合を示している。
しかしながら、パルス発生間隔（ｔ）のみ変化させてパルス発生高さ（Ｖｐ）を変えることも可能であり、スイッチ８８，８９のオン／オフのみ変化させてパルス発生高さ（Ｖｐ）を変えることも可能である。
【００３４】
以上のように、この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、直流変換回路５４で発生した直流電圧をインバータ回路５５を介して負荷の放電灯（高圧放電灯）５７に交流電力を供給し、この放電灯５７に始動パルスを印加するパルス発生回路９１とこのパルス発生回路９１のこの発生するパルスを制御する制御回路６１とを備え、前記制御回路６１は、前記放電灯５７の始動時に比較的低いパルス電圧を複数印加し、その後、高いパルス電圧を複数印加するとともに、前記パルスの供給間隔をパルス電圧が高いときには短くするようにしたことを特徴とする。
【００３５】
また、この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、パルス電圧を徐々に高くしたことを特徴とする。
【００３６】
また、この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、パルス電圧が最も高くなった状態で高圧放電灯が放電しないときは、再び最も低いパルス電圧の発生から繰り返すことを特徴とする。
【００３７】
実施の形態２．
この実施の形態では、パルス発生間隔を一定にしてパルス発生高さを徐々に高くして高圧放電灯を始動する場合を説明する。
図６は、この実施の形態のパルス発生間隔、ｔ５とコンデンサ電圧、Ｖｃ４〜Ｖｃ６とを図３と同様のグラフにプロットしたものである。ｄ１〜ｄ３は、図３と同様である。
【００３８】
図７は、パルス発生間隔（ｔ）を一定にしてパルス発生高さ（Ｖｐ）を徐々に高くして高圧電灯を始動させたときのパルス電圧高さ等の時間的変化を示したものである。パルス発生高さ（Ｖｐ）は、コンデンサ電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ３それぞれに対応するＶｐ１〜Ｖｐ３を示している。
発生頻度設定部６３は、パルス列Ａ2 、パルス列Ｂ2 、パルス列Ｃ2 それぞれのパルス発生間隔を同一（ｔ５の値）にする。
発生頻度設定部６３は、同一のパルス発生間隔で、コンデンサ９５へ電力が蓄積するように、パルス発生電圧切換信号制御部６６によってパルス高さ変更回路８３へパルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２を出力して、パルス電圧を調節する。また、図７においても、１回のパルス印加は、５回のパルスを印加している場合を示しているが、これは一例である。
【００３９】
実施の形態３．
上記図１では、パルス高さ変更回路８３は、８５〜８７の３つの抵抗と８８，８９の２つのスイッチを備えている例を示したが、これに限られるわけではない。
図１の例に、更に、抵抗とスイッチの組み合わせを追加しても構わない。パルス発生電圧切換信号制御部６６は、パルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２に加え、更に、追加した抵抗とスイッチの組み合わせに対応するパルス発生電圧切換信号５１を追加し、追加したスイッチのオン／オフを調節すればよい。
また、パルス発生電圧切換信号制御部６６がパルス発生電圧切換信号５１によってパルス電圧を制御できる構成であれば、この他の構成であっても構わない。
【００４０】
また、図４では、３つのパルス列Ａ1 〜Ｃ1 を表しているが、一例であり、放電灯５７が始動するまで、最大値ｍのパルス列が発生しうる。また、最大値ｍになっても、放電灯５７が始動しないときは、発生頻度設定部６３は、パルス列Ａ1 のパルスを用いてパルスを印加するように制御し、徐々にパルス発生高さ（Ｖｐ）を高くすることを指示する。
【００４１】
また、図４では、同一のＶｐと同一のｔのパルスの印加を５回実施している例を示しているが、これに限られるわけではない。印加の回数は、予め決められた所定の回数印加する。
更に、印加の方法は、次のような組み合わせであってもよい。例えば、図４のパルス列Ａ1 ，Ｂ1 ，Ｃ1 、間欠間隔Ｆ1 ，Ｇ1 ，Ｈ1 を用いて説明する。Ｈ1 は、図４には明記していないが、Ｃ1 の後の間欠間隔とする。Ａ1 ＋Ｆ1 は、パルス列Ａ1 を発生させた後、Ｆ1 経過させることを意味する。（Ａ1 ＋Ｆ1 ）を５０回実行し、次に（Ｂ1 ＋Ｇ1 ）を５０回、次に（Ｃ1 ＋Ｈ1 ）を５０回、というように実行することもできる。この他の組み合わせであっても構わない。
【００４２】
更に、パルス高さ変更回路８３に備えられる抵抗は、同じ電気抵抗のものであってもよいし、異なる電気抵抗のものであってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、比較的始動電圧の低いランプには、低いパルス電圧で放電開始する機会を与え、始動電圧の高いランプには、高いパルス電圧と発生間隔の短いパルス電圧を印加することができる。
【００４４】
また、この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、パルス電圧高さとパルス発生間隔とを変化させてパルスを印加することにより、高圧放電灯の放電開始を確実にし、異なる種類の放電灯にも共用できる点灯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る点灯装置の構成の一例を表す図。
【図２】 制御回路の構成の一例を表す図。
【図３】 実施の形態１のコンデンサへ電力が蓄積される様子の一例を時間の経過とともに示した図。
【図４】 実施の形態１のパルス発生回路が放電灯へ印加するパルス発生高さ等の時間的変化を示した図。
【図５】 制御回路の動作の一例を示すフローチャート図。
【図６】 実施の形態２のコンデンサへ電力が蓄積される様子の一例を時間の経過とともに示した図。
【図７】 実施の形態２のパルス発生回路が放電灯へ印加するパルス発生高さ等の時間的変化を示した図。
【図８】 従来の放電灯点灯装置を示す図。
【図９】 従来のパルスの発生状態を示す波形図。
【符号の説明】
５０ 商用電源、５１，５２ パルス発生電圧切換信号、５３ パルス発生回路駆動信号、５４ 直流変換回路、５５ インバータ回路、５６ コンデンサ、５７ 放電灯（高圧放電灯）、５８ 点灯検出信号、５９ 点灯検出回路、６１制御回路、６２ リセットスイッチ、６３ 発生頻度設定部、６４ パルス発生間隔制御部、６５ 印加回数カウンタ、６６ パルス発生電圧切換信号制御部、８１ パルス発生駆動回路、８２ サイリスタ、８３ パルス高さ変更回路、８４ ダイオード、８５，８６，８７ 抵抗、８８，８９ スイッチ、９１ パルス発生回路、９２ トランス、９３ 一次巻線、９４ 二次巻線、９５ コンデンサ、９８ 電界効果トランジスタ、１００ 点灯装置。
【発明の属する技術分野】
この発明は、高圧放電灯に放電開始させるための始動パルスを印加する放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、特開平４−２９８９９７号公報に記載された従来の放電ランプ点灯回路を示す図である。
以下、特開平４−２９８９９７号公報に記載された文章を引用して図８を説明する。
【０００３】
商用交流電源Ｅには、整流回路１が接続され、この整流回路１の出力側には、平滑用のコンデンサＣ１、チョッパ用の電界効果トランジスタＦＥＴ、平滑用のインダクタＬ１を介して、フルブリッジ型のインバータ回路３が接続されている。
【０００４】
このフルブリッジ型のインバータ回路３は、４つのトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４がブリッジ状に構成され、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ２の接続点と、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ４の接続点の間には、パルストランスＰＴの出力巻線ＰＴ２及び放電ランプＨＩＤの直列回路が接続されている。また、インダクタＬ１を介したインバータ回路３には還流用のダイオードＤ１が接続されており、整流回路１の出力側には駆動回路４が接続され、この駆動回路４にて各トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４を制御している。
【０００５】
更に、整流回路１には、パルス制御回路６が接続されている。このパルス制御回路６は、電界効果トランジスタＦＥＴ及びインダクタＬ１を介して整流回路１の出力端間に抵抗Ｒ２及びサイリスタＴｈの直列回路が接続されている。このサイリスタＴｈのゲート、カソード間に抵抗Ｒ３が接続され、アノード、カソード間にはコンデンサＣ６及びパルストランスＰＴの入力巻線ＰＴ１の直列回路が接続されている。そして、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ４の接続点とサイリスタＴｈのゲートとの間には、抵抗Ｒ４，Ｒ５、コンデンサＣ７及びダイアックＤａが接続されている。そして、この制御回路６は、低電位側のトランジスタＱ４の両端電位に応動するようになっている。
【０００６】
次に、上記実施例の動作について説明する。
まず、商用交流電源Ｅの電力は整流回路１で整流され、コンデンサＣ１及びインダクタＬ１で平滑されてインバータ回路３に電力が供給される。
なお、チョッパ制御回路２で電界効果トランジスタＦＥＴをチョッパ制御して、インバータ回路３への電力を可変制御する。
【０００７】
この状態で、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４のベースにベース電流を供給し、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４をオンさせて、トランジスタＱ１、パルストランスＰＴ、放電ランプＨＩＤ及びトランジスタＱ４の経路で電流を供給し、次に、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４をオフさせて、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ２のベースにベース電流を供給し、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ２をオンさせて、トランジスタＱ３、放電ランプＨＩＤ、パルストランスＰＴ及びトランジスタＱ２の経路で電流を供給し、この動作を約４００Ｈｚで行う。
【０００８】
そして、図９に示すように、トランジスタＱ４がオフの状態では、抵抗Ｒ４を介してコンデンサＣ７を充電し、コンデンサＣ７の電圧が所定電圧以上になると、ダイアックＤａがオンし、サイリスタＴｈをオンしてコンデンサＣ６の充電電荷をパルストランスＰＴの入力巻線ＰＴ１を介して急速に放電させる。これにより、パルス電圧を発生し、更に、出力巻線ＰＴ２にて昇圧して放電ランプＨＩＤにパルスを印加する。これにより、放電ランプＨＩＤにグロー放電を行わせ、効率よくグロー放電からアーク放電に移行させる。
一方、トランジスタＱ４がオンの状態では抵抗Ｒ４側に電流が流れず、コンデンサＣ７を充電せず、ダイアックＤａがオフ状態で、サイリスタＴｈもオフ状態を保持し、パルストランスＰＴにパルスを発生させない。
【０００９】
放電ランプＨＩＤの点灯後は、ランプ電圧の低下に伴ってトランジスタＱ４の両端電圧も低下するからダイアックＤａがオンせず、従って、パルスの発生を確実に停止する。この場合、パルス制御回路６を低電位側のトランジスタＱ４の両端に接続して、トランジスタＱ４の両端電圧は応動するようにしているので、格別な絶縁手段を用いる必要がなく、構成を簡単にできる。
【００１０】
このように、特開平４−２９８９９７に示す構成のものは、商用電源を全波整流し、後段に供給する高圧放電灯電力を制限する限流回路を配し、更に、高圧放電灯に低周波の矩形波電力を供給するフルブリッジインバータ、高圧放電灯を始動するための高圧パルス発生回路を配置するものである。そして、高圧パルスの発生タイミングは、インバータの低周波信号に同期させている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
高圧放電灯は、外形や封入物組成等により放電開始させるための始動パルスのパルス電圧が異なる。そのため、従来は、例え安定時の定格ランプ電力が同じでも、各放電灯毎に点灯装置が必要であった。
そこで、この発明は、始動パルスのパルス電圧が異なる高圧放電灯に対して共用できる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る放電灯点灯装置は、放電灯を点灯させる始動パルスを発生させ、始動パルスを放電灯に印加するパルス発生回路と、
上記パルス発生回路が放電灯へ印加する始動パルスを制御する制御回路と
を備え、
上記制御回路は、予め設定する初期値のパルス電圧の始動パルスを上記放電灯へ印加し、その後、上記初期値のパルス電圧より高いパルス電圧の始動パルスを上記放電灯へ印加する制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
上記制御回路は、上記パルス電圧を高くすると伴に、上記始動パルスを発生させるパルス発生間隔を短縮する制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
上記制御回路は、上記放電灯が点灯するまで、上記パルス電圧を徐々に高くする制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
上記制御回路は、上記パルス電圧が所定の値よりも大きくなったときは、上記始動パルスを上記初期値のパルス電圧に再設定し、再設定した始動パルスを上記放電灯へ印加し、上記放電灯が点灯するまで、上記始動パルスのパルス電圧を徐々に高くすることを繰り返す制御を行うことを特徴とする。
【００１６】
上記制御回路は、上記パルス発生間隔を一定とし、徐々に上記パルス電圧を高くする制御を行うことを特徴とする。
【００１７】
上記パルス発生回路は、上記始動パルスを発生するパルス発生駆動回路と、
上記パルス電圧の高さを変更するパルス高さ変更回路と
を備えることを特徴とする。
【００１８】
上記制御回路は、
上記パルス発生間隔に基づいて、上記始動パルスを発生させるパルス発生回路駆動信号を上記パルス発生駆動回路へ供給するパルス発生間隔制御部と、
上記パルス電圧と上記パルス発生間隔とに基づいて、上記パルス電圧の高さを切り替えるパルス発生電圧切替信号を上記パルス高さ変更回路へ供給するパルス発生電圧切替信号制御部と、
上記パルス発生間隔と上記パルス電圧とを設定し、上記パルス発生間隔制御部と上記パルス発生電圧切替信号制御部とを制御する発生頻度設定部と
を備えることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この実施の形態に係る高圧放電灯点灯装置１００（以下、「点灯装置１００」ともいう）を示す図である。
点灯装置１００は、商用電源５０に接続されて動作する。点灯装置１００は、直流変換回路５４、インバータ回路５５、コンデンサ５６、点灯検出回路５９、制御回路６１、パルス発生回路９１を備えている。直流変換回路５４は、整流機能を有し、商用電源５０から供給される交流を直流に変換する。また、直流変換回路５４は、インバータ回路５５に供給する電力を制限する。インバータ回路５５は、放電灯５７に矩形波電力を供給する。インバータ回路５５は、一定の周波数で動作し、放電灯５７をその周波数に基づいて駆動するものである。放電灯５７は、例えば、高輝度放電ランプ等の高圧放電灯である。点灯検出回路５９は、直流変換回路５４とインバータ回路５５の間に設けられている。点灯検出回路５９は、放電灯５７が点灯したことを検出し、点灯検出信号５８を用いて制御回路６１に点灯を知らせる回路である。制御回路６１は、点灯装置１００全体を制御する回路である。制御回路６１は、パルス発生電圧切換信号５１，５２、パルス発生回路駆動信号５３を用いてパルス発生回路９１を制御する。
【００２０】
パルス発生回路９１は、電源がオンされた場合に、放電灯５７を始動させるための高圧パルスを発生する回路である。パルス発生回路９１は、トランス９２とパルス発生駆動回路８１とパルス高さ変更回路８３とコンデンサ９５とから構成されている。パルス発生駆動回路８１は、サイリスタ８２を備える。パルス高さ変更回路８３は、ダイオード８４と抵抗８５，８６，８７とスイッチ８８，８９とから構成されている。トランス９２には、一次巻線９３と二次巻線９４がある。直流変換回路５４で生成された直流は、ダイオード８４と抵抗８５，８６，８７のいずれかを介してコンデンサ９５に流れ込み、コンデンサ９５に電力が蓄えられる。
【００２１】
制御回路６１から出力されたパルス発生回路駆動信号５３は、サイリスタ８２のゲートＧに印加される。サイリスタ８２のゲートＧにパルス発生回路駆動信号５３が印加されるとサイリスタ８２がオンし、ソースＳとドレインＤの間に電流が流れる。即ち、サイリスタ８２がオンすることにより、コンデンサ９５とサイリスタ８２と一次巻線９３により閉ループが構成され、コンデンサ９５に溜められた電力が一次巻線９３に流れることになる。一次巻線９３に流れた電流により、トランス９２の二次巻線９４に昇圧された電流が流れる。これにより、パルス電圧が発生し、コンデンサ５６と放電灯５７と二次巻線９４の閉ループにより放電灯５７に高圧のパルスが印加される。こうして、放電灯５７にグロー放電を行わせる。
【００２２】
以上の動作を繰り返し行うことにより、パルス発生回路９１により高圧パルスを連続的に発生させ、放電灯５７をグロー放電からアーク放電に移行させる。こうして、放電灯５７が点灯する。パルス発生回路９１のパルス発生頻度は、パルス発生回路駆動信号５３の発生頻度による。即ち、制御回路６１は、パルス発生回路９１のパルス発生駆動回路８１のパルス発生頻度を制御している。また、パルス発生回路９１のパルス電圧の高さは、パルス発生電圧切換信号５１，５２によってスイッチ８８，８９をオン／オフして調節される。即ち、制御回路６１は、パルス発生回路９１のパルス高さ変更回路８３を流れる電流を制御している。
【００２３】
次に、図２を用いて制御回路６１について説明する。
制御回路６１は、リセットスイッチ６２、発生頻度設定部６３、パルス発生間隔制御部６４、印加回数カウンタ６５、パルス発生電圧切換信号制御部６６とを有している。制御回路６１は、その他にも点灯装置１００の他の回路を制御する回路を有しているが、ここでは特に図示していない。
発生頻度設定部６３は、放電灯５７の始動を検出するとともに、パルス発生間隔制御部６４、パルス発生電圧切換信号制御部６６を制御してパルス印加を制御する。発生頻度設定部６３は、放電灯５７が点灯した場合に、点灯検出回路５９から点灯検出信号５８を入力し、始動完了する。また、発生頻度設定部６３は、電源がオンになったとき、パルス発生高さ（Ｖｐ）とパルス発生間隔（ｔ）とへそれぞれ初期値を設定する。次に、発生頻度設定部６３は、パルス電圧を複数印加し、その後、高いパルス電圧を複数印加することを制御する。また、発生頻度設定部６３は、パルス電圧が高いときには、パルスを供給するパルス発生間隔を短くするように制御する。
【００２４】
パルス発生間隔制御部６４は、発生頻度設定部６３からパルス発生間隔（ｔ）を入力し、入力したパルス発生間隔（ｔ）に基づいて、パルス発生回路駆動信号５３によって複数回パルス電圧を印加する。印加する回数は、予め所定の定められた回数である。パルス発生間隔制御部６４は、パルス発生回路駆動信号５３によってパルスを発生させる。
パルス発生電圧切換信号制御部６６は、発生頻度設定部６３からの指示に基づいて、パルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２によってスイッチ８８，８９のオン／オフを制御する。パルス発生電圧切換信号制御部６６は、発生頻度設定部６３からパルス発生間隔（ｔ）とパルス発生高さ（Ｖｐ）とを入力し、入力したパルス発生間隔（ｔ）とパルス発生高さ（Ｖｐ）とに基づいて、パルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２によってスイッチ８８，８９のオン／オフを制御するように構成してもよい。即ち、パルス発生電圧切換信号制御部６６は、パルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２によってパルス発生高さ（Ｖｐ）を制御する。
リセットスイッチ６２は、印加回数カウンタ６５に設定された値をクリアしたり、或いは、所定の値にリセットするスイッチである。リセットスイッチ６２は、例えば、ディップスイッチやオン、オフボタン等により実現することができる。
【００２５】
図３は、コンデンサ９５へ電力が蓄積される様子を時間の経過とともに示した一例である。この実施の形態では、抵抗８６と抵抗８７とは、同じものであることを前提としている。
ｄ１はスイッチ８８，８９ともにオンになっている場合、ｄ２はスイッチ８８（又はスイッチ８９）のみがオンになっている場合、ｄ３は、スイッチ８８，８９ともにオフになっている場合である。
パルス発生電圧切換信号制御部６６は、スイッチ８８，８９のオン／オフをそれぞれパルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２によって調節する。
ｔ１，ｔ２，ｔ３はそれぞれパルス発生間隔を示し、Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３はそれぞれｔ１，ｔ２，ｔ３に対応するコンデンサ電圧を示している。
【００２６】
図４は、パルス発生回路９１が放電灯５７へ印加するパルス発生高さ等の時間的変化を示した図である。「パルス発生高さ」と「パルス電圧」とは、同じものを意味する。
図４は、コンデンサ９５に電力が蓄積される信号波形とパルス発生回路駆動信号５３の発生タイミングを示している。また、パルス発生回路駆動信号５３によって放電灯５７へ印加される高圧パルスのパルス発生高さ（Ｖｐ）を示している。
【００２７】
図４の例では、パルス発生高さ（Ｖｐ）は、Ｖｐ１＜Ｖｐ２＜Ｖｐ３であり、パルス発生間隔（ｔ）は、ｔ１＞ｔ２＞ｔ３の場合を示している。
また、パルス列Ａ1 とパルス列Ｂ1 との間の間欠間隔Ｆ1 と、パルス列Ｂ1 とパルス列Ｃ1 との間の間欠間隔Ｇ1 とは、それぞれ任意の時間であって、同じ時間であっても良いし、異なる時間であっても良い。
図４のｔ１は、図３のｔ１に相当し、図３のｔ１と対応づけられるＶｃ１のコンデンサ電圧のときにパルス発生回路駆動信号５３がパルス発生間隔制御部６４から出力され、パルス発生駆動回路８１からパルス発生高さＶｐ１のパルスが放電灯５７へ印加される。同様に、ｔ２ではＶｃ２のコンデンサ電圧のときのパルス発生高さＶｐ２、ｔ３ではＶｃ３のコンデンサ電圧のときのパルス発生高さＶｐ３のパルスが放電灯５７へ印加される。
このように、コンデンサ電圧（Ｖｃ）とパルス発生高さ（Ｖｐ）とは比例関係にある。
【００２８】
パルス列Ａ1 は、スイッチ８８，８９ともにオフの場合である。電力は、コンデンサ９５へ図３のｄ３のように蓄積される。パルス列Ａ1 は、パルス発生間隔（ｔ）が図３のｔ１と一致し、パルス発生高さ（Ｖｐ）が図３のＶｃ１に対応するＶｐ１である場合のパルス列を示している。
パルス列Ｂ1 は、スイッチ８８又はスイッチ８９のいずれか一方がオンになっている場合である。電力は、コンデンサ９５へ図３のｄ２のように蓄積される。
パルス列Ｂ1 は、パルス発生間隔（ｔ）が図３のｔ２と一致し、パルス発生高さ（Ｖｐ）が図３のＶｃ２に対応するＶｐ２である場合のパルス列を示している。
パルス列Ｃ1 は、スイッチ８８，８９ともにオンになっている場合である。電力は、コンデンサ９５へ図３のｄ１のように蓄積される。パルス列Ｃ1 は、パルス発生間隔（ｔ）が図３のｔ３と一致し、パルス発生高さ（Ｖｐ）が図３のＶｃ３に対応するＶｐ３である場合のパルス列を示している。
図４では、パルス列Ａ〜Ｃの３つのパルス列を例示しているが、更に、別のパルス列があってもよい。
図４に一例として示したように、この点灯装置は徐々にパルス発生高さ（Ｖｐ）を高くし、また、パルス発生間隔（ｔ）を短くして放電灯５７の始動を行う。
【００２９】
次に、図５を用いて動作を説明する。
印加回数カウンタ６５に格納されるカウンタをｎ、パルス発生高さ（パルス電圧）をＶｐ、パルス発生間隔をｔとする。
電源が投入されると、発生頻度設定部６３は、ｎ，Ｖｐ，ｔ，ｍへ初期値を設定する（Ｓ１）。ｎはカウンタであり、ｍはカウンタｎの最大値を示す。
初期値は、予め定めた値である。図４の例では、ｎ＝１、Ｖｐ＝Ｖｐ１、ｔ＝ｔ１である。ｎは、パルス発生電圧切換信号制御部６６へ格納される。
発生頻度設定部６３は、パルス発生間隔制御部６４へｔを出力する。また、発生頻度設定部６３は、ｔとＶｐに基づいて、オンにするスイッチをパルス発生電圧切換信号制御部６６へ指示する。パルス発生電圧切換信号制御部６６は、発生頻度設定部６３からの指示に基づいて、パルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２によってスイッチ８８，８９のオン／オフを調節し、コンデンサ９５に蓄積される電力を制御する。
【００３０】
パルス発生間隔制御部６４は、発生頻度設定部６３の制御に基づいて、ｔの間隔で所定の回数パルスを印加する（Ｓ２）。
発生頻度設定部６３は、点灯検出回路５９から点灯検出信号５８が入力されることを検出すると（Ｓ３でＹｅｓ）始動を完了する。
発生頻度設定部６３は、Ｓ２のパルス印加によって点灯検出回路５９から点灯検出信号５８が入力されなかった場合（Ｓ３でＮｏ）、次のパルス印加のｔ、Ｖｐを設定する（Ｓ４，Ｓ５）。
発生頻度設定部６３は、カウンタｎが最大値ｍより小さい場合（Ｓ４でＮｏ）、カウンタｎをカウントアップし、ｔを短くし、Ｖｐを高くする。例えば、ｎ＝２のとき、ｔ＝ｔ２，Ｖｐ＝Ｖｐ２とする。また、ｎ＝３のとき、ｔ＝ｔ３，Ｖｐ＝Ｖｐ３とする。
パルス発生電圧切換信号制御部６６は、発生頻度設定部６３の制御に基づいて、スイッチ８８、８９を設定する。
一方、発生頻度設定部６３は、カウンタｎが最大値ｍ以上の場合（Ｓ４でＹｅｓ）、カウンタｎ，ｔ，Ｖｐへそれぞれの初期値を設定する。
【００３１】
次に、パルス発生間隔制御部６４は、発生頻度設定部６３の制御に基づいて、ｔの間隔で所定の回数パルスを印加する（Ｓ２）。
発生頻度設定部６３は、高圧放電灯の始動が確認されるまで（Ｓ３でＹｅｓ）上記動作を繰り返す。
図４の例では、パルス列Ａ1 は、カウンタｎ＝１（初期値）、パルス列Ｂ1 は、カウンタｎ＝２、パルス列Ｃ1 は、カウンタｎ＝３の時のパルス発生高さを示している。また、パルス印加の所定の回数（Ｓ２）は５回としている。
【００３２】
このようにして、複数のパルスを発生させる始動装置が電源投入後、低いパルス電圧を発生し、ランプが点灯しない場合は、そのパルス電圧を高くするとともに、始動パルスの発生間隔をパルス電圧が高いときの方が短くなるようにする。
【００３３】
図３，図４の例では、パルス発生高さ（Ｖｐ）を変えるのに、パルス発生間隔（ｔ）とスイッチ８８，８９のオン／オフとをともに加える場合を示している。
しかしながら、パルス発生間隔（ｔ）のみ変化させてパルス発生高さ（Ｖｐ）を変えることも可能であり、スイッチ８８，８９のオン／オフのみ変化させてパルス発生高さ（Ｖｐ）を変えることも可能である。
【００３４】
以上のように、この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、直流変換回路５４で発生した直流電圧をインバータ回路５５を介して負荷の放電灯（高圧放電灯）５７に交流電力を供給し、この放電灯５７に始動パルスを印加するパルス発生回路９１とこのパルス発生回路９１のこの発生するパルスを制御する制御回路６１とを備え、前記制御回路６１は、前記放電灯５７の始動時に比較的低いパルス電圧を複数印加し、その後、高いパルス電圧を複数印加するとともに、前記パルスの供給間隔をパルス電圧が高いときには短くするようにしたことを特徴とする。
【００３５】
また、この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、パルス電圧を徐々に高くしたことを特徴とする。
【００３６】
また、この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、パルス電圧が最も高くなった状態で高圧放電灯が放電しないときは、再び最も低いパルス電圧の発生から繰り返すことを特徴とする。
【００３７】
実施の形態２．
この実施の形態では、パルス発生間隔を一定にしてパルス発生高さを徐々に高くして高圧放電灯を始動する場合を説明する。
図６は、この実施の形態のパルス発生間隔、ｔ５とコンデンサ電圧、Ｖｃ４〜Ｖｃ６とを図３と同様のグラフにプロットしたものである。ｄ１〜ｄ３は、図３と同様である。
【００３８】
図７は、パルス発生間隔（ｔ）を一定にしてパルス発生高さ（Ｖｐ）を徐々に高くして高圧電灯を始動させたときのパルス電圧高さ等の時間的変化を示したものである。パルス発生高さ（Ｖｐ）は、コンデンサ電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ３それぞれに対応するＶｐ１〜Ｖｐ３を示している。
発生頻度設定部６３は、パルス列Ａ2 、パルス列Ｂ2 、パルス列Ｃ2 それぞれのパルス発生間隔を同一（ｔ５の値）にする。
発生頻度設定部６３は、同一のパルス発生間隔で、コンデンサ９５へ電力が蓄積するように、パルス発生電圧切換信号制御部６６によってパルス高さ変更回路８３へパルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２を出力して、パルス電圧を調節する。また、図７においても、１回のパルス印加は、５回のパルスを印加している場合を示しているが、これは一例である。
【００３９】
実施の形態３．
上記図１では、パルス高さ変更回路８３は、８５〜８７の３つの抵抗と８８，８９の２つのスイッチを備えている例を示したが、これに限られるわけではない。
図１の例に、更に、抵抗とスイッチの組み合わせを追加しても構わない。パルス発生電圧切換信号制御部６６は、パルス発生電圧切換信号５１、パルス発生電圧切換信号５２に加え、更に、追加した抵抗とスイッチの組み合わせに対応するパルス発生電圧切換信号５１を追加し、追加したスイッチのオン／オフを調節すればよい。
また、パルス発生電圧切換信号制御部６６がパルス発生電圧切換信号５１によってパルス電圧を制御できる構成であれば、この他の構成であっても構わない。
【００４０】
また、図４では、３つのパルス列Ａ1 〜Ｃ1 を表しているが、一例であり、放電灯５７が始動するまで、最大値ｍのパルス列が発生しうる。また、最大値ｍになっても、放電灯５７が始動しないときは、発生頻度設定部６３は、パルス列Ａ1 のパルスを用いてパルスを印加するように制御し、徐々にパルス発生高さ（Ｖｐ）を高くすることを指示する。
【００４１】
また、図４では、同一のＶｐと同一のｔのパルスの印加を５回実施している例を示しているが、これに限られるわけではない。印加の回数は、予め決められた所定の回数印加する。
更に、印加の方法は、次のような組み合わせであってもよい。例えば、図４のパルス列Ａ1 ，Ｂ1 ，Ｃ1 、間欠間隔Ｆ1 ，Ｇ1 ，Ｈ1 を用いて説明する。Ｈ1 は、図４には明記していないが、Ｃ1 の後の間欠間隔とする。Ａ1 ＋Ｆ1 は、パルス列Ａ1 を発生させた後、Ｆ1 経過させることを意味する。（Ａ1 ＋Ｆ1 ）を５０回実行し、次に（Ｂ1 ＋Ｇ1 ）を５０回、次に（Ｃ1 ＋Ｈ1 ）を５０回、というように実行することもできる。この他の組み合わせであっても構わない。
【００４２】
更に、パルス高さ変更回路８３に備えられる抵抗は、同じ電気抵抗のものであってもよいし、異なる電気抵抗のものであってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、比較的始動電圧の低いランプには、低いパルス電圧で放電開始する機会を与え、始動電圧の高いランプには、高いパルス電圧と発生間隔の短いパルス電圧を印加することができる。
【００４４】
また、この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、パルス電圧高さとパルス発生間隔とを変化させてパルスを印加することにより、高圧放電灯の放電開始を確実にし、異なる種類の放電灯にも共用できる点灯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る点灯装置の構成の一例を表す図。
【図２】 制御回路の構成の一例を表す図。
【図３】 実施の形態１のコンデンサへ電力が蓄積される様子の一例を時間の経過とともに示した図。
【図４】 実施の形態１のパルス発生回路が放電灯へ印加するパルス発生高さ等の時間的変化を示した図。
【図５】 制御回路の動作の一例を示すフローチャート図。
【図６】 実施の形態２のコンデンサへ電力が蓄積される様子の一例を時間の経過とともに示した図。
【図７】 実施の形態２のパルス発生回路が放電灯へ印加するパルス発生高さ等の時間的変化を示した図。
【図８】 従来の放電灯点灯装置を示す図。
【図９】 従来のパルスの発生状態を示す波形図。
【符号の説明】
５０ 商用電源、５１，５２ パルス発生電圧切換信号、５３ パルス発生回路駆動信号、５４ 直流変換回路、５５ インバータ回路、５６ コンデンサ、５７ 放電灯（高圧放電灯）、５８ 点灯検出信号、５９ 点灯検出回路、６１制御回路、６２ リセットスイッチ、６３ 発生頻度設定部、６４ パルス発生間隔制御部、６５ 印加回数カウンタ、６６ パルス発生電圧切換信号制御部、８１ パルス発生駆動回路、８２ サイリスタ、８３ パルス高さ変更回路、８４ ダイオード、８５，８６，８７ 抵抗、８８，８９ スイッチ、９１ パルス発生回路、９２ トランス、９３ 一次巻線、９４ 二次巻線、９５ コンデンサ、９８ 電界効果トランジスタ、１００ 点灯装置。
Claims (3)
- 放電灯を点灯させる始動パルスを発生させ、始動パルスを放電灯に印加するパルス発生回路と、
上記パルス発生回路が放電灯へ印加する始動パルスを制御する制御回路と
を備え、
上記制御回路は、予め設定する初期値のパルス電圧の始動パルスを上記放電灯へ印加し、その後、上記初期値のパルス電圧より高いパルス電圧の始動パルスを上記放電灯へ印加する制御を行い、上記制御回路は、上記パルス電圧が所定の値よりも大きくなったときは、上記始動パルスを上記初期値のパルス電圧に再設定し、再設定した始動パルスを上記放電灯へ印加し、上記放電灯が点灯するまで、上記始動パルスのパルス電圧を徐々に高くすることを繰り返す制御を行うことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 上記パルス発生回路は、上記始動パルスを発生するパルス発生駆動回路と、
上記パルス電圧の高さを変更するパルス高さ変更回路と
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。 - 上記制御回路は、
上記パルス発生間隔に基づいて、上記始動パルスを発生させるパルス発生回路駆動信号を上記パルス発生駆動回路へ供給するパルス発生間隔制御部と、
上記パルス電圧と上記パルス発生間隔とに基づいて、上記パルス電圧の高さを切り替えるパルス発生電圧切替信号を上記パルス高さ変更回路へ供給するパルス発生電圧切替信号制御部と、
上記パルス発生間隔と上記パルス電圧とを設定し、上記パルス発生間隔制御部と上記パルス発生電圧切替信号制御部とを制御する発生頻度設定部と
を備えることを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
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