JPH01167987A - 高圧放電灯用イグナイタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野１ 本発明は、高圧放電灯を始動あるいは再始動させるため
に高電圧を発生する高圧放電灯用イグナイタに関するも
のである。

［背景技術１ 高圧放電灯を始動あるいは再始動させる場合、イグナイ
タにより、高圧放電灯に高電圧パルスを印加する必要が
あり、特に瞬時再始動させる場合には数１０ＫＶ（なお
、初始動時は数ＫＶ程度）の非常に高い電圧が必要であ
る。このような代表的な点灯回路を第１０図に示す。こ
の点灯回路は安定器Ｂａとイグナイタ１゛からなる。第
１１図にイグナイタ１゛を具体化した点灯回路を示す。

この、慨灯回路では、交流型ａＡＣを投入すると、誘導
性安定器Ｂａを介して高圧放電灯Ｌａに電源電圧が印加
される。一方、イグナイタ１゛の入力端子ａ、ｂ開にも
電源電圧が印加される。この電圧を例えば既知のコツク
クロフト回路等の高電圧発生回路２を通して、その高電
圧発生回路２の出力端子ｅｙｄ間に直流高電圧を発生さ
せる。この高電圧発生回路２の出力である直流高電圧を
電源として、抵抗Ｒ５を介してコンデンサＣ５に充電電
流を流す。コンデンサＣ５の両端電圧は、＄１３図（、
）に示すように上昇し、放電ギャップＧの放電開始電圧
に達すると、コンデンサＣ，め電荷は昇圧トランスＴｒ
の一次巻線ｎ、を通して放電され、コンデンサＣ２の充
電電荷は消失する。このようにトランスＴｒの一次巻＃
ｌＩＩ＋に電流が流れると、二次側には第１３図（ｂ）
に示す昇圧された高圧パルスが発生し、バイパスコンデ
ンサＣ２を介して高圧放電灯Ｌａの両端に印加され、高
圧放電灯Ｌａが始動するのである。高圧放電灯Ｌａの始
動後は、高電圧発生回路２の入力端子ａ、ｂ開はランプ
電圧となって低下するため、高電圧発生回路２出力は放
電ギャップＧの放電開始電圧より低下し、イグナイタ１
゛の動作は停止する。　　　　　− ところが、上述の回路においては、高圧放電灯Ｌａを瞬
時再始動させるためには、数１０ＫＶ以上の高電圧パル
スを発生する必要があり、イグナイタ１゛はそのように
設計される。しかし、この回路では発生するパルス電圧
値をコントロールすることができず、初始動時にも数１
０ＫＶ以上の高電圧パルスが高圧放電灯Ｌａに印加され
る。つまり、初始動の場合には数ＫＶの高圧パルスで充
分であるのに、初始動時にも数１０ＫＶ以上の高電圧パ
ルスが高圧放電灯Ｌａに印加され、このため高圧放電灯
Ｌａの電極に過大なストレスを与えることになり、電極
寿命が者しく低下するという欠点がある。

そこで、上述の、αを改善するため、第１２図に示すよ
うに複数個のギャップ長の異なる放電路を有する放電ギ
ャップＧを用い、高圧放電灯Ｌａの状態を何等かの手段
で検出し、初始動時にはスイッチＳＷＩを閉路し、ギャ
ップ長の短い電極Ｇ、−ａ。開で放電させ、比較的に低
い電圧の高電圧パルスを発生し、一方瞬時再始動させる
時は、スイッチＳＷ２を閉路し、ギャップ長の長い電極
Ｇ　２−　Ｇ０間で放電させ、より高い高電圧パルスを
発生させるという手段が考えられる。しかし、この回路
では電極Ｇ、−Ｇ、、Ｇ２−Ｇ、間の放電路を切り換え
るための検出制御回路が複雑になり、実用的でない。

［発明の目的］ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、初始動と再始動時とで高圧放電灯に
印加する高電圧パルスを可変することができる高圧放電
灯用イグナイタを提供することにある。

［発明の開示１ １成） 本発明は、電源に誘導性安定器と高圧放電灯とイグナイ
タの昇圧トランスの二次巻線とを接続し、上記二次巻線
に発生する高電圧パルスをバイパスコンデンサを介して
高圧放電灯に印加して高圧放電灯を点灯する高圧放電灯
点灯回路に用いられ、高圧放電灯の管電圧に応じて変動
する電圧を電源とし直流高電圧を発生する高電圧発生回
路と・この高電圧発生回路出力に並列接続された第１及
び第２の充電回路と、第１の充電回路の充電電荷を上記
昇圧トランスの一次巻線を介して放電する主ギャップ及
び第２の充電回路の充電電荷で放電し主ギャップの放電
を誘起するトリガギャップとを備える３ｙ１１子放電ギ
ャップとを備えた高圧放電灯用イグナイタにおいて、上
記第１の充電回路あるいは第１及び第２の充電回路の充
電電荷を時間経過と共に可変して、昇圧トランスの二次
巻線に生じる高電圧パルスの高圧放電灯に与えるエネル
ギを時間と共に増加させる制御回路を備えたものであり
、制御回路によって時間経過とともに高圧放電灯を始動
するために与えられる高電圧パルスのエネルギを増加さ
せ、初始動と再始動時とで高圧放電灯に印加する高電圧
パルスを可変するようにしたものである。

（実施例１） 第３図に本発明の一実施例の基本回路を示Ｉ。

本実施例は、放電ギャップＧとして主電極Ｇ、−００間
に制御用トリが電極Ｇｔを設けた３端子放電ギャップを
用いたものである。なお、トリが電極Ｇｔと主電極Ｇ０
との開での放電は抵抗Ｒ２を介して高電圧発生回路２出
力で充′１１されるコンデンサＣ３の両端で行うように
しである。

いま、高電圧発生回路２出力に直流高電圧が発生してい
るとする。このときには第４図の時刻上〇からｔｌの開
に抵抗Ｒ２を介してコンデンサＣ５が充電され、コンデ
ンサＣ５の両端電圧は同図（ａ）に示すように上昇する
。一方、抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣＩも充電され、
コンデンサＣＩの両端電圧は第４図（ｂ）に示すように
上昇する。ここで、コンデンサＣ２の両端電圧がトリ〃
ギャップＧｔ−Ｇ０間の放電開始電圧Ｖｔまで上昇する
と、時刻りでコンデンサＣ３の電荷はトリγギャップＧ
ｔ−Ｇ。

を介して放電される。この放電がトリγ作用となり、主
ギャップＧ、−００間の絶縁破壊を誘発し、コンデンサ
Ｃ１の電荷が昇圧トランスＴｒの一次巻Ｒｎ、を通って
放出される。この際、トランスＴｒの二次側に第４図（
ｃ）に示す高電圧パルスが誘起され、これがバイパスコ
ンデンサＣ２を介して高圧放電灯Ｌａの両端に印加され
る、以下、同様の動作を繰り返し、時刻ｈｔｈｔ・・・
ｔｎと一定の周期で高電圧パルスが発生する。

上記回路において、各部の回路定数を適宜選択可変する
ことで、高電圧パルスの波高値や発生頻度やパルス幅を
自由にコントロールすることができる。

以下、高電圧パルスの波高値を可変する本発明の一実施
例について説明する。本実施例では、第１図に示すよう
に、第３図の抵抗Ｒ１を負特性サーミスタＮＴＣ，とし
、この負特性サーミスタＮＴＣ，を加熱するための外部
ヒータＨ１を負特性サーミスタＮＴＣ，の近傍に設けで
ある。

交流電源ＡＣを投入すると、上述したように時刻ｔｏか
らｔｌの闇はコンデンサＣ＋　ｔ　Ｃｓの両端電圧が、
第２図（ａ）、（ｂ）に示すように夫々上昇し、主ギャ
ップＧ、−Ｇ、の放電により、第２図（ｄ）に示す高電
圧パルスが発生する。ところで、本実施例では抵抗Ｒ１
を負特性サーミスタＮＴＣ，としてあり、この負特性サ
ーミスタＮＴＣ，は外部ヒータＨ１にて加熱されるので
、電源投入後の時間経過とともに負特性サーミスタＮＴ
Ｃ，の抵抗値は、第２図（ｅ）に示すように低下して行
く。このため、Ｆｔｆ間とともにコンデンサＣＩの充電
ａｉ！間が段々早くなり、時刻ｔｌｔｔ２ｔ・・・とと
もに発生する高電圧パルスは同図（ｄ）に示すように波
高値が高くなる。

つまり、このコンデンサＣ０は充電電荷量に余裕かあ’
）、ト１ｊｆｆギャップＧｔ−Ｇｏの放電で誘発される
主ギャップＧ、−Ｇ、の放電がなかった場合にはさらに
両端電圧上昇するものであるから、上述のように充電時
間が早くなるとその分コンデンサＣ１の両端電圧が第２
図（ｂ）に示すように段々高くなり、時間経過とともに
連続的に高電圧パルスの波高値が高くなるのである。こ
のように時間経過とともに連続的に高電圧パルスの波高
値を高くすることにより、例えば高圧放電灯Ｌａの温度
が低い初始動時には波高値の低い高電圧パルスで高圧放
電灯Ｌａを始動することができる。なお、高圧放電灯Ｌ
ａの点灯後は高電圧発生回路２出カが生じず、高電圧パ
ルスも生じないので、高圧放電灯Ｌａの電極の消耗を抑
えられる。また、高圧放電灯Ｌ　ａの温度が高い再始動
状態時には、上述したように負特性サーミスタＮＴＣ，
の抵抗値の低下に伴い波高値が高い高電圧パルスが生じ
るから、高圧放電灯Ｌａを瞬時に再始動することができ
る。

（実施例２） 高圧放電灯Ｌａの電極寿命に関しては、高圧放１Ｅ　灯
Ｌ　ａに印加されるパルス数を多くすればそれだけ寿命
が短くなることは言うまでもない。しかし、始動あるい
は再始動に関してはパルス数を多くすればそれだけ有利
である。そこで、本実施例では始動あるいは再始動のた
めにパルス数を多くした実施例である。本実施例では、
第３図の基本回路の抵抗Ｒ０及び抵抗Ｒ２を共に第５図
に示すように負特性サーミスタＮＴＣ，，ＮＴＣ２に置
き換エタモノで、夫々の負特性サーミスタＮＴＣ，，Ｎ
ＴＣ２を外部ヒータＨ，，Ｈ２で夫々加熱するようにし
である。

上述の実施例では時間経過とともに外部ヒータＨ，の加
熱により負特性サーミスタＮＴＣ，の抵抗値が低下し、
このためコンデンサＣ１の充電時間を短（なり、コンデ
ンサＣＩのｉｉ！ｉｔ端電圧も時間とともに上昇すると
説明したが、上述の第１の実施例の場合にはトリガギャ
ップＧ　ｔ　−Ｇ　ｏの放電時間が一定であったために
、コンデンサＣ！の両端電圧は上昇していた。しかし、
本実施例のように抵抗Ｒ２も負特性サーミスタＮＴＣ２
とすれば、外部ヒータＨ２の加熱による負特性サーミス
タＮＴＣ２の時ｆｆｌ経過に伴う抵抗値の低下により、
第６図（ａ）に示すようにトリガギャップａ　ｔ−Ｇ　
ｏの放電時間の周期も短くなり、またコンデンサＣＩ　
Ｔ　Ｃ３の充電時間の変化を合わせることにより、コン
デンサＣ１の両端電圧が一定の状態で主ギャップＧ、−
Ｇ。を放電させることができる。従って、時間経過と共
に短くなるトリガギャップＧｔ−Ｇｏの放電周期に応じ
て高電圧パルスの発生周期が短くなる。

本実施例でも上述の実施例と同様の効果があり、高電圧
放電灯Ｌａが点灯した場合には高電圧パルスが発生しな
くなるので、洲圧放電灯Ｌａの電極の消耗も最小限に抑
えることができる。

（実施例３） 本実施例は高電圧パルスのパルス幅を広くすれば、始動
あるいは再始動に有利である点１こ着目したもので、第
７図に示すように上述の第１の実施例のコンデンサＣ３
と並列に負特性サーミスタＮＴＣ３とコンデンサＣ４と
の直列回路を接続し、負特性サーミスタＮＴＣ，を加熱
する外部ヒータＨ１を設けたものである。

本実施例では時間経過と共に主ギャップＧ、−Ｇｏを放
電させるコンデンサの充電電荷量を多くしたものであり
、このためコンデンサＣ０に並設して時間の経過ととも
に充電電荷量が増加するコンデンサＣ１の充電電荷によ
り、第８図（ｃ）に示すように高電圧パルスのパルス幅
も時間経過と共に広くなる。本実施例でも上述の実施例
と同様の効果が期待できる。

（実施例４） 本実施例は高電圧パルスの波高値及びパルス数の両方を
時間経過とともに増加させるようにしたもので、回路的
には第５図回路と同様の回路で構成できる。但し、上述
の第２の実施例ではコンデンサＣ８の両端電圧が一定電
圧となるように負特性サーミスタＮＴＣ，，ＮＴＣ２の
インピーダンスの減少速度を同じにしてあったが、本実
施例では負特性サーミスタＮＴＣ，のインピーダンスの
減少速度を負特性サーミスタＮＴＣ２のインピーダンス
の減少速度より速くしである。

本実施例では、上述のように負特性サーミスタＮＴＣ，
のインピーダンスの減少速度を、負特性サーミスタＮＴ
Ｃ２のインピーダンスの減少速度より速くすることによ
り、コンデンサＣＩの充電時間がコンデンサＣ１の充電
時間より短くなり、このためコンデンサＣ０の両端電圧
は第９図（１））に示すように時間経過とともに上昇す
る。つまり、第９図６）に示すようにコンデンサＣ３の
充電時間が短くなることにより、トリガギャップＧ　ｔ
　−Ｇ　。

の放電周期が時間経過とともに短くなり、しかもコンデ
ンサＣ３の両端電圧も第９図（１））に示すように時間
と共に高くなる。従って、時間経過と共に波高値とパル
ス数が増加する第９図（ｃ）に示す高電圧パルスを得る
ことができるのである。

ところで、上述のすべでの実施例において、外部ヒータ
で負特性サーミスタを加熱するようにしてあったが、上
記負特性サーミスタを高圧放電灯Ｌａの管壁の近傍に設
け、実際の高圧放電灯Ｌａの温度に応じて高電圧パルス
の波高値、パルス数、あるいはパルス幅を可変するよう
にしても同様の効果が期待できる。また、上述の説明で
は始動及び再始動時のみの説明を行ったが、電源電圧変
動や周囲温度変化の影響、あるいは高圧放電灯の経時変
化の影響等を受けない良好な始動及び再始動性能が得ら
れる利点もある。さらに、始動するのに必要なパルス電
圧の異なる他のランプにも共用できる利点もある。

［発明の効果Ｊ 本発明は上述のように、高圧放電灯の管電圧に応じて変
動する電圧を電源とし直流高電圧を発生する高電圧発生
回路と、この高電圧発生回路１＋、力に並列接続された
第１及び第２の充電回路と、第１の充電回路の充電電荷
を上記昇圧トランスの一次巻線を介しで放電する主ギャ
ップ及び第２の充電回路の充電電荷で放電し主ギャップ
の放電を誘起するトリガギャップとを備える３端子放電
ギャップとを備えた高圧放電灯用イグナイタにおいて、
上記第１の充電回路あるいは第１及び第２の充電回路の
充電電荷を時間経過と共に可変して、昇圧トランスの二
次巻線に生じる高電圧パルスの高圧放電灯に与えるエネ
ルギを時間と共に増加させる制御回路を備えているので
、制御回路によって時間経過とともに高圧放電灯を始動
するために与えられる高電圧パルスのエネルギを増加さ
せることができ、従って初始動時には比較的に小さいエ
ネルギで高圧放電灯を始動し、再始動時には大きいエネ
ルギで高圧放電灯を始動することができ、このため初始
動時に高圧放電灯の電極にストレスを与えることがなく
、高圧放電灯の状態に応じた適切な始動及び再始動が可
能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部の回路図、第２図は同
上の動作説明図、第３図は同上の基本回路図、第４図は
基本回路の動作説明図、第５図は本発明の他の実施例の
要部回路図、第６図は同上の動作説明図、第７図は本発
明のさらに他の実施例の要部の回路図、第８図は同上の
動作説明図、第９図は本発明のさらに他の実施例の動作
説明図、第１０図は従来例の回路図、第１１図は同上の
具体回路図、第１２図は別の従来例の要部の回路図、第
１３図は同上の動作説明図である。 １はイグナイタ、２は高電圧発生回路、ＮＴＣ１〜ＮＴ
Ｃ，は負特性サーミスタ、Ｈ５〜Ｈ０は外部ヒータ、Ｇ
は３端子放電ギャップ、Ｔｒは昇圧トランス、ＡＣは電
源、Ｂａは誘導性安定器、Ｌａは高圧放電灯、Ｃ２はバ
イパスコンデンサ、ｎｌは一次巻線、ｎ２は二次巻線、
Ｇ、、Ｇ、は主電極、Ｇｔはトリ〃電極である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 ＮＴＣ。 ・・・負特性サーミスタ Ｉ」ビ・・外部ヒータ Ｇ（・・・トリ〃電極 第１図 第５図 第６図 ↑ＯＴＩ　　　　Ｔ２　　−−−−−−−−第９図 第１ｏ図 第１２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源に誘導性安定器と高圧放電灯とイグナイタの
   昇圧トランスの二次巻線とを接続し、上記二次巻線に発
   生する高電圧パルスをバイパスコンデンサを介して高圧
   放電灯に印加して高圧放電灯を点灯する高圧放電灯点灯
   回路に用いられ、高圧放電灯の管電圧に応じて変動する
   電圧を電源とし直流高電圧を発生する高電圧発生回路と
   、この高電圧発生回路出力に並列接続された第１及び第
   ２の充電回路と、第１の充電回路の充電電荷を上記昇圧
   トランスの一次巻線を介して放電する主ギャップ及び第
   ２の充電回路の充電電荷で放電し主ギャップの放電を誘
   起するトリガギャップとを備える３端子放電ギャップと
   を備えた高圧放電灯用イグナイタにおいて、上記第１の
   充電回路あるいは第１及び第２の充電回路の充電電荷を
   時間経過と共に可変して、昇圧トランスの二次巻線に生
   じる高電圧パルスの高圧放電灯に与えるエネルギを時間
   と共に増加させる制御回路を備えて成ることを特徴とす
   る高圧放電灯用イグナイタ。
2. （２）上記第１の充電回路の限流素子として負特性サー
   ミスタを用い、この負特性サーミスタのインピーダンス
   を時間経過と共に連続的に減少させる制御回路として成
   る特許請求の範囲第１項記載の高圧放電灯用イグナイタ
   。
3. （３）上記第１及び第２の充電回路の夫々の限流素子と
   して負特性サーミスタを用い、夫々の負特性サーミスタ
   のインピーダンスを時間経過と共に連続的に減少させる
   制御回路として成る特許請求の範囲第１項記載の高圧放
   電灯用イグナイタ。
4. （４）第１の充電回路と並列に第１の充電回路出力で充
   電される第３の充電回路を設けると共に、第１及び第３
   の充電回路の限流素子として負特性サーミスタを用い、
   夫々の負特性サーミスタのインピーダンスを時間経過と
   共に連続的に減少させる制御回路として成る特許請求の
   範囲第１項記載の高圧放電灯用イグナイタ。
5. （５）第１の充電回路の負特性サーミスタのインピーダ
   ンスの減少速度を第２の充電回路の負特性サーミスタの
   インピーダンスの減少速度よりも速くして成る特許請求
   の範囲第３項記載の高圧放電灯用イグナイタ。