JPH01232697A - 放電灯点灯装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、漏洩変圧器と直列コンデンサを組み合わせ
た進相形安定器を用いた放電灯点灯装置、特にメタルハ
ライドランプ等の始動電圧の高い高圧放電灯の始動に適
した放電灯点灯装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、メタルハライドランプ等の始動電圧の高いランプ
の進相形安定器を用いた放電灯点灯装置としては、第７
図に示すような構成のものが知られている。すなわち１
次側に交流電源１０２を接続した漏洩変圧器１０１の２
次側に、進相用の主コンデンサ０．４とランプ１０３を
直列接続した点灯回路に、パルストランスＰ、Ｔと、こ
のパルストランスＰ、Ｔの一端に接続したパルス発生用
コンデンサＣ１と、充電抵抗Ｒと、前記パルストランス
Ｐ。

Ｔの中間タップと前記コンデンサＣＰとの間にスイッチ
ング素子１０４を接続してなるパルス発生回路１０５を
介在接続し、パルス発生用コンデンサＣＰに充電された
電荷をスイッチング素子１０４で急激に放電させること
により、パルストランスＰ、Ｔの両端子間にパルス電圧
を誘起させ、このパルス電圧をランプ１０３に印加して
始動させるように構成されている。そして始動後は、漏
洩変圧器１０１の２次コイルのインタリタンスと主コン
デンサＣＭによる容量性インピーダンスで限流され点灯
を続行するようになっている。

また第８図に示すように、グローランプＧＬと抵抗Ｒを
直列接続した始動器１０６を用い、グローランプＧＬの
スイッチング動作によりパルス電圧を発生させて、ラン
プ１０３に印加して始動させ点灯するようにした放電灯
点灯装置などが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで始動電圧の高い、例えばメタルハライドランプ
を始動点灯させるパルスとしては、一般にパルス幅が０
．５〜２Ｊで、パルス高さが７００〜１５００Ｖのパル
スエネルギーの大きいパルスが適している。但しパルス
高さが２０００　Ｖ以上になると、外球内放電等の弊害
が発生するおそれがあるため、パルス高さをあまり高く
するのは好ましくない。

ところが、上記第７図に示したパルストランスを利用し
た始動器を用いた放電灯点灯装置においては、発生パル
スのパルス高さは十分高くすることができる。しかしな
がらパルス幅は、パルス発生用コンデンサＣ２の値と、
スイッチング素子１０４とコンデンサＣ１間に接続され
ているパルストランスＰ、Ｔの巻線によるインダクタン
ス■、□の積に比例するが１、前記インダクタンスＬｐ
ｔが小さいため、発生する始動パルスのパルス幅は数１
０ｕｓ程度と非常に狭く、パルスエネルギーが小さいた
め、安定した始動を行わせるのは困難である。

また第８図に示した、グローランプからなる始動器を用
いた放電灯点灯装置においては、始動パルスのパルス幅
が捲めて小さいばかりでなく、グローランプのスイッチ
ング動作が不安定のため、パルス発生が一定せずランプ
の始動が不安定であり、またグローランプの経時変化に
より、グローランプのスイッチングの切れが悪くなり、
パルス高さも低減するという欠点を有するものである。

本発明は、従来の始動電圧の高いメタルハライドランプ
等の放電灯点灯装置における上記問題点を解決するため
になされたもので、パルス幅が広く、高圧放電灯を始動
するのに十分なパルス高さをもつ始動パルスを発生し、
確実に安定した始動を行わせることのできる放電灯点灯
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記問題点を解
決するため、本発明は、交流電源に漏洩変圧器と直列コ
ンデンサとを組み合わせた進相形安定器を介してランプ
を接続し点灯するようにした放電灯点灯装置において、
ランプの一方の端子に接続した漏洩変圧器の２次コイル
に中間タップを設け、該中間タップとランプの他方の端
子間に、パルス発生用コンデンサとダイオードの直列回
路と該ダイオードに並列に接続したスイッチング素子と
からなる半波倍電圧式始動器を接続して構成するもので
ある。

このように構成することにより、始動器に正の半波電圧
が印加されたときには、ダイオードを通してパルス発生
用コンデンサが充電され、次いで負の半波電圧が印加さ
れたときには半波電圧とパルス発生用コンデンサの充電
電圧とがスイッチング素子に印加される。パルス発生用
コンデンサの充電電圧と半波電圧との和がスイッチング
素子の動作電圧を越えると、スイッチング素子が導通し
、スイッチング素子、パルス発生用コンデンサ５直列コ
ンデンサ、　ａ’ｎ洩変圧変圧器イルの閉回路が形成さ
れて、パルス発生用コンデンサの充電電荷が急激に放電
する。これにより漏洩変圧器の中間タップまでの２次コ
イルに高圧パルスが発生し、全２次コイルで昇圧されて
ランプに印加され、ランプの始動が行われる。

この際、始動パルスの高さは、漏洩変圧器の２次コイル
のタップ位置と、スイッチング素子の動作電圧により十
分な値に設定され、またパルス幅は、漏洩変圧器の２次
コイルの中間タップまでの巻数によるインダクタンスと
パルス発生用コンデンサの値の積により設定されるが、
漏洩変圧器の２次コイルによるインダクタンスは大きく
とれるので、パルス幅の大なる始動パルスを発生させる
ことができ、したがって高圧放電灯を大きな始動エネル
ギーで確実な安定した始動を行わせることが可能となる
。

〔実施例〕

以下実施例について説明する。第１図は、本発明を単巻
式漏洩変圧器と直列コンデンサを組み合わせた進相形安
定器を用いた放電灯点灯装置に適用した回路構成を示す
図である。１は漏洩変圧器で、第２図に示すように構成
されている。すなわち、鉄心２の中央脚鉄心２ａの一部
にはギャップ３が形成されており、該ギャップ３が設け
られていない中央脚鉄心２ａ部分には１次コイル４が配
置され、ギャップ３が設けられている中央脚鉄心２ａ部
分には２次コイル５が配置されている。なお６は鉄心の
窓部に設けられているリークコアである。

そしてこのように構成された漏洩変圧器１の１次コイル
４の一端ａとその中間夕・ノブｂとの間に電源７を接続
し、１次コイル４の他端Ｃと２次コイル５の一端ｄとの
間には、主コンデンサＣ，Ｉとその放電抵抗ＲＨとの並
列回路が接続されており、２次コイルの他端ｅと１次コ
イルの−４８間にはメタルハライドランプ８が接続され
ている。そして２次コイル５の中間タップｒと１次コイ
ル４の一端ａ間には、パルス発生用コンデンサＣ７とダ
イオードＤの直列回路と該ダイオードに並列に接続した
ＳＳＳ素子等の双方向性二端子半導体スイッチング素子
９からなる半波倍電圧式始動器１０が接続されている。

このように構成された放電灯点灯装置において、電源７
が投入され、始動１ｌＳ１０に正の半波が印加されると
、パルス発生用コンデンサＣＰにダイオードＤを通して
充電電流が流れ充電される。次いで始動器Ｈ１に負の半
波が印加されると、パルス発生用コンデンサＣＰの充電
電圧と負の半波電圧がスイッチング素子９に印加される
。この電圧がスイッチング素子９のブレークオーバ電圧
■、。に達するとスイッチング素子９は導通ずる。これ
によりスイッチング素子９．漏洩変圧器１の１次コイル
４、主コンデンサＣ９，漏洩変圧器１の２次コイル５．
パルス発生用コンデンサＣ２の閉回路が形成され、パル
ス発生用コンデンサＣ２の充電電荷が急激に放電する。

これによって、漏洩変圧器ｌの２次コイル５０ｆ、　　
ｄ間にパルス電圧が発生し、この２次コイル５のｆ、　
　ｄ間の巻数Ｎ、と２次コイル５のｄ、ｅ間の巻数Ｎ！
の比、すなわちＮ！／　Ｎ　＋倍に昇圧されてランプ８
に印加され、ランプ８が始動する。始動パルスＰの発生
時における２次席負荷電圧Ｖａｔを第３図に示す。放電
灯か始動すると、漏洩変圧器１の２次コイル５のｄ、　
　ｅ間の巻数Ｎ！によるインダクタンスと、主コンデン
サＣ１，Ｉの容量性インピーダンスで限流され、点灯が
続行される。

上記始動器１０により発生する始動パルスＰのパルス高
さＨは、漏洩変圧器ｌの２次コイル５の中間タップｆの
位置と、スイッチング素子９のブレークオーバ電圧■、
。の値により設定される。すなわち中間タップｒの配置
位置を変えることにより昇圧比Ｎｚ／Ｎ＋が変えられ、
始動パルスＰのパルス高さが十分な値に設定される。ま
たスイッチング素子９のブレークオーバ電圧Ｖ、。を変
えると、始動器１０における半波倍電圧波形とブレーク
オーバ電圧■６゜との関係を示す第４図から明らかなよ
うにｓＶｍｏがＶＩＩＯＩからＶＢＯｔ−ｖＢｏｓｈ　
　ｖ１０４のように順次大なるにしたがって、パルス発
生用コンデンサＣｒへの充電が進み、パルス高さＨが高
い始動パルスＰが得られる。

一方、パルス幅Ｗは、漏洩変圧器１の２次コイル５のｄ
、ｆ間の巻数Ｎ１によるインダクタンスとパルス発生用
コンデンサＣ１の値の積により設定されるが、本発明に
おいてはこのインダクタンスは漏洩変圧器の２次コイル
により形成されているため大きく設定でき、したがって
パルス幅Ｗの広いエネルギーの大なる始動パルスを発生
させることができる。

始動パルスの具体例を示すと、２次点負荷電圧Ｖｏ＊＝
　３３０Ｖ、　　ＣＰ　＝　１　／Ｊ　Ｆ　、　スイッ
チング素子のＶ、。＝７８０Ｖ、漏洩変圧器２次コイル
の巻数比Ｎ！／Ｎ、＝１．１とした場合、パルス高さ−
１０００Ｖ　。

パルス幅＝１．５〜２ＩＩ！Ｉの始動パルスが得られた
。

始動器１０の動作と同期してランプ８が始動し、２次側
が短絡状態になる場合があり、その場合には始動器１０
のスイッチング素子９にパルス発生用コンデンサＣＰか
らの急激な放電電流が流入し、スイッチング素子９が破
損するおそれが生ずる。

しかし本発明においては、漏洩変圧器Ｉの２次コイル５
の一端ｅと中間タップ１間のＳ線（Ｎ２−Ｎ、）による
リアクタンスが挿入されているので、短絡電流は阻止さ
れ、スイッチング素子９の破損を防止することができる
。

また上記実施例では、２次コイル５の配置位置の鉄心に
ギャップ３を設けた漏洩変圧器１と直列コンデンサを組
み合わせた進相形安定器を用いているので、２次コイル
５のインダクタンスの直線性が改善され、２次短絡電流
並びにランプ電流の波形の歪みが少なくなって、電流体
止期間がなくなる。したがって点灯初期における再点弧
電圧上昇が低くなり、発生する期間も短くなって、立ち
消えやちらつき現象は有効に防止されるようになってい
る。

第５図は、本発明の他の実施例を示す回路構成図である
。この実施例は、本発明を、セミ複巻式の漏洩変圧器と
直列コンデンサを組み合わせた進相形安定器を用いた放
電灯点灯装置に適用したものである０図において、２１
はセミ複巻式漏洩変圧器で、ギャップの設けられていな
い中央脚鉄心部分に１次コイル４ａと通常の変圧器用の
第１の２次コイル５ａとを巻き込んで配置し、ギャップ
の設けられている中央脚鉄心部分には本来の漏洩変圧器
用２次コイル５ｂを配置したものである。そして前記第
１の２次コイル５ａと第２の２次コイル５ｂとの間に主
コンデンサＣＭ　とその放電抵抗Ｒ，の並列回路を接続
したものであり、第２の２次コイル５ｂに中間タップを
設け、この中間タップに始動器１０を接続する点は、第
１実施例と同様であり、前記第１実施例と同様に動作し
、同様な作用効果が得られる。

第６図は、本発明の更に他の実施例を示す回路構成図で
ある。この実施例は、本発明を、完全複巻式の漏洩変圧
器と直列コンデンサを組み合わせた進相形安定器を用い
た放電灯点灯装置に適用したものである。図においては
、３１は完全複巻式漏洩変圧器で、ギャップの設けられ
ていない中央脚鉄心部分に１次コイル３１ａを配置し、
このギャップの設けられていない中央脚鉄心部分とギャ
ップの設けられている中央脚鉄心部分に跨がって２次コ
イル３１ｂを配置したものである。そして２次コイル３
１ｂの両端間に、主コンデンサＣ１，ｌとその放電抵抗
Ｒｎの並列回路を介してランプ８を接続し、２次コイル
３１ｂに中間タップを設けて該中間タップに始動器１０
を接続したものであり、前記第１及び第２実施例と同様
に、パルス幅の広い始動パルスを発生させて、メタルハ
ライドランプ等の始動電圧の高い放電灯を安定且つ確実
に始動させることができる。

上記各実施例では、２次コイルの配置位置の鉄心にギャ
ップを設けて構成した漏洩変圧器と直列コンデンサを組
み合わせた進相形安定器を用いた放電灯点灯装置に、本
発明を適用したものを示したが、本発明は、リードビー
ク形のものより緩い狭小磁路を形成した鉄心に２次コイ
ルを巻回した局部磁気飽和の少ない漏洩変圧器と直列コ
ンデンサとを組み合わせた進相形安定器を用いた放電灯
点灯装置にも適用することができ、パルス幅の広い始動
パルスを発生し安定した始動を行わせることができる。

上記各実施例では、始動器を構成するスイッチング素子
としてＳＳＳ素子の如き双方向性二端子半４体スイッチ
ング素子を用いたものを示したが、スイッチング素子と
してはＳＣＲやトライアック等を用いることもできる。

〔発明の効果］ 以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、パルス幅が広くパルス高さが十分な始動パルスを容易
に発生させることができ、大なるパルスエネルギーで始
動電圧の高い高圧放電灯を確実且つ安定に始動させるこ
とができる。また漏洩変圧器の２次コイルの中間タップ
に始動器を接続しているため、中間タップ位置を変える
ことによりパルス高さを容易に調整することができる。

またパルス幅が１〜２ＩＩＩＳの始動パルスを容易に発
生させることができるので、ランプ電圧が２３０〜２５
０　ＶのＢタイプメタルハライドランプを３００ｖ以下
の２次電圧で容易に始動点灯することができ、したがっ
て漏洩変圧器の小型・軽量化を計ることができる。また
安定器とランプ間の配線長が１００ｍ程度で、始動パル
スの減衰が大きい場合でも、確実に始動させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る放電灯点灯装置の第１実施例を
示す回路構成図、第２図は、その漏洩変圧器の構成を示
す概略図、第３図は、始動パルス発生時の２次無負荷電
圧波形を示す図、第４図は、半波倍電圧波形とスイッチ
ング素子のブレークオーバ電圧との関係を示す図、第５
図は、本発明の第２実施例の構成を示す回路構成図、第
６図は、本発明の第３実施例の構成を示す回路構成図、
第７図及び第８図は、従来の放電灯点灯装置を示す回路
構成図である。 図においては、１は漏洩変圧器、３はギャップ、４は１
次コイル、５は２次コイル、８はランプ、９はスイッチ
ング素子、１０は始動器を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、交流電源に漏洩変圧器と直列コンデンサとを組み合
   わせた進相形安定器を介してランプを接続し点灯するよ
   うにした放電灯点灯装置において、ランプの一方の端子
   に接続した漏洩変圧器の２次コイルに中間タップを設け
   、該中間タップとランプの他方の端子間に、パルス発生
   用コンデンサとダイオードの直列回路と該ダイオードに
   並列に接続したスイッチング素子とからなる半波倍電圧
   式始動器を接続したことを特徴とする放電灯点灯装置。