JPH019359Y2

JPH019359Y2 -

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Publication number: JPH019359Y2
Application number: JP1982032785U
Authority: JP
Priority date: 1982-03-09
Filing date: 1982-03-09
Publication date: 1989-03-14
Also published as: JPS58135899U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、放電灯点灯回路に関する。

従来の放電灯点灯回路としては、グロースター
タ方式やラピツドスタータ方式のものが良く知ら
れている。しかし、グロースタータ方式のもの
は、放電灯が点灯するまでの時間が長いこと、グ
ロースタータが有接点であるため故障交換が必要
になると共に、放電灯の劣化を招き易いこと等の
欠点がある。また、ラピツドスタータ方式のもの
は、起動時間は比較的短いが、専用の大型の安定
器と、専用のランプとを必要とし、価格が高くな
る欠点がある。

この従来の放電灯点灯回路の欠点を除去するも
のとして、第１図に示すように、放電灯１に対し
て並列に、かつ誘導性安定器２に対して直列とな
るように非直線性コンデンサCnを接続し、前記
安定器２及び前記放電灯１の予熱フイラメント１
ａ，１ｂと共に直列的ループを形成するように、
三端子サイリスタ等の半導体スイツチＱ１を接続
した放電灯点灯回路が提案されている。

前記非直線性コンデンサCnは、例えばチタン
酸バリウム等を主成分とする強誘電体磁器材料に
よつて構成され、その印加電圧Ｖと蓄積電荷Ｑと
の関係が、第２図に示すような角形特性を示す。
非直線性コンデンサCnは、一般に、複数の非直
線性コンデンサCn１及びCn２を並列に接続して
構成されるものであるが、従来は、同一種の強誘
電体磁器材料、例えばBaTiO₃＋BaSnO₃系の強
誘電体より成る複数個のものを並列に接続する
か、またはBaTiO₃＋BaZrO₃系の強誘電体より
成る複数個のものを並列に接続した構成となつて
いた。

半導体スイツチＱ１を構成する三端子サイリス
タのゲートには、電源電圧を分圧する抵抗Ｒ１，
Ｒ２、この抵抗Ｒ２の両端に現われる分圧電圧が
所定の値になつたとき導通するダイアツクＱ２、
ゲートバイアス抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ２と共に高周
波（１〜2KHz）に対するバイパス回路を形成す
るコンデンサＣ１等より成るゲートトリガ回路が
接続されている。Ｄ２は非直線性コンデンサCn
と直列に接続され、非直線性コンデンサCnの充
電回路を構成する定電圧ダイオード、Ｒ４は非直
線性コンデンサCn及び定電圧ダイオードＤ２と
直列に接続された抵抗である。

次に第３図Ａ，Ｂを参照して上記回路の動作を
説明する。まず第１図において、電源端子Ｕ−Ｖ
間に交流電圧ｅが印加された場合、交流電圧ｅが
電源端子Ｕ側を正とする正のサイクルにおいて上
昇して行くとき、ダイオードＤ１を通して印加さ
れる電源電圧ｅが三端子サイリスタＱ１のゲート
をトリガするのに充分な電圧に達する位相θ１
で、三端子サイリスタＱ１が導通し、安定器２→
フイラメント１ａ→三端子サイリスタＱ１→フイ
ラメント１ｂのループで予熱電流isが流れ、フイ
ラメント１ａ，１ｂが予熱される。予熱電流isが
流れ始める位相Ｏ〜θ1の間、端子ａ−ｂ間の電圧
eabが、非直線性コンデンサCnに印加される電圧
Vcnと、定電圧ダイオードＤ２及び抵抗Ｒ４に印
加される電圧Vzとに分圧され、非直線性コンデ
ンサCnを通して電流icnが流れる。

予熱電流isが減少し三端子サイリスタＱ１の保
持電流以下になると、位相θ２で、三端子サイリ
スタＱ１がターン．オフする。この時、電源電圧
は既に負のサイクルに入つており、位相θ２〜θ
３の間、定電圧ダイオードＤ２を通して非直線性
コンデンサCnに充電電流iq１が流れ、非直線性
コンデンサCnはＢ側を正、Ａ側を負にして急激
に充電される。

この充電作用により、非直線性コンデンサCn
の蓄積電荷が飽和し、充電電流iq１が遮断される
と、安定器２に流れる電流Ｉ２も急激に減少し、
そのインダクタンス値と電流の時間的変化の割合
とに依存した高波高値のパルス状の逆起電力（−
Ldi／dt）が発生し、このパルス電圧Vpが放電灯
１を点灯させるためのトリガとなる。

上記の回路作用は、交流電圧ｅの１サイクル毎
に継続して行なわれ、これによりフイラメント１
ａ，１ｂが充分に予熱されると、安定器２に生じ
る前記パルス電圧Vpによつて放電灯１が点灯す
る。このときの起動時間は最長でも0.8秒程度で
あり、従来のグロースタータの起動時間２〜８秒
に比べて格段に短く、またラピツドスタータ方式
に比べて著しく小型の放電灯点灯回路を実現する
ことができる。

しかしながら、従来の放電灯点灯回路には次の
ような欠点があつた。

(1) 放電灯１を点灯させるのに必要な前記パルス
電圧Vpは、第４図の曲線Ｌ１で示すような温
度特性を持つ。しかるに従来は、非直線性コン
デンサCnとして、同一の組成及び温温度特性
を持つ同一種の強誘電体磁器材料、例えば
BaTiO₃＋BaSnO₃系の強誘電体より成る複数
個の非直線性コンデンサCn１及びCn２を並列
に接続するか、またはBaTiO₃＋BaZrO₃系の
強誘電体より成る複数個の非直線性コンデサ
Cn１及びCn２を並列に接続した構成となつて
いた。このため、使用非直線性コンデンサCn
１及びCn２に固有の単一のパルス電圧温度特
性、例えばBaTiO₃＋BaSnO₃系の強誘電体を
使用した場合には曲線Ｌ２、BaTiO₃＋
BaZrO₃系の強誘電体を使用した場合には曲線
Ｌ３のような、単一の温度特性が得られるだけ
であり、その特性の調整ができなかつた。

(2) 第４図から明らかなように、低温及び高温領
域で、曲線Ｌ１と曲線Ｌ２及びＬ３との間の差
が小さくなる傾向にある。このことは、非直線
性コンデンサCn１及びCn２を同一種の強誘電
体で構成した場合、低温及び高温で、放電灯１
を点灯させるのに充分大きなパルス電圧Vpを
供給できないことを意味する。このため従来の
ものは放電灯１の点灯が不安定になる欠点があ
つた。

本考案は上述する従来の欠点を除去し、パル
ス電圧温度特性を放電灯の点灯に好適な値に調
整し、温度変動にも拘わらず放電灯を点灯させ
るのに充分なパルス電圧を供給することが可能
で、放電灯点灯後に再パルスを発生することの
ない放電灯点灯回路を提供することを目的とす
る。

上記目的を達成するため、本考案は、放電電極
を兼ねる一対の予熱フイラメントを有する放電灯
と、前記予熱フイラメントに直列的に接続される
誘導性安定器と、前記予熱フイラメント間に互い
に並列に接続される複数の非直線性コンデンサ
と、前記予熱フイラメントに直列に接続され交流
電源電圧の一半サイクルにおいて交流電源電圧が
所定値に上昇したときに導通して前記予熱フイラ
メントに予熱電流を流し、交流電源電圧が所定値
に降下したときに非導通となる半導体スイツチ
と、前記交流電源電圧の他半サイクルにおいてパ
ルス電圧を発生させるべく前記非直線性コンデン
サに充電電流を流して飽和させる回路とを有する
放電灯点灯回路において、前記複数の非直線性コ
ンデンサは、その電荷飽和時のスイツチング特性
による開放インピーダンスの温度特性がそれぞれ
異なることを特徴とする。

即ち、本考案に係る放電灯点灯回路は、複数個
の非直線性コンデサCn１及びCn２を並列に接続
して非直線性コンデサCnを構成することは従来
と同じであるが、従来と異なつて、複数個の非直
線性コンデサCn１及びCn２を温度特性の異なる
ものによつて構成するものである。例えば非直線
性コンデンサCn１はBaTiO₃＋BaSnO₃系の強誘
電体で構成し、非直線性コンデンサCn２は
BaTiO₃＋BaZrO₃系の強誘電体で構成するもの
である。

温度特性の異なる非直線性コンデンサCn１，
Cn２は、その電荷飽和時のスイツチング特性に
よる開放インピーダンスの温度特性が異なる。こ
のため、温度特性の異なる複数個の非直線性コン
デサCn１及びCn２を並列に接続した構成にする
と、非直線性コンデンサCnの全体としては、非
直線性コンデンサCn１及びCn２の個々のパルス
電圧温度特性Ｌ２及びＬ３を合成した曲線Ｌ４
（第４図）のパルス電圧温度特性が得られる。こ
の結果、パルス電圧温度特性を放電灯１を点灯さ
せるのに好適な特性となるように任意に調整する
ことが可能になる。のみならず、低温、高温にお
いて、放電灯１を点灯させるのに充分大きなパル
ス電圧Vpを供給し、放電灯１を安定に点灯させ
ることが可能になる。特に、非直線性コンデンサ
Cn１及びCn２を、それぞれ、BaTiO₃＋BaSnO₃
系の強誘電体より成るものと、BaTiO₃＋
BaZrO₃系の強誘電体より成るものとの組合せと
した場合には、BaTiO₃＋BaZrO₃系の強誘電体
で成る非直線性コンデンサCn２のパルス電圧温
度特性が曲線Ｌ３のように低温でフラツトになる
のに対し、BaTiO₃＋BaSnO₃系の強誘電体で成
る非直線性コンデンサCn１のパルス電圧温度特
性が曲線Ｌ２のように低温度で高くなる傾向にあ
るため、合成特性曲線Ｌ４は低温度で高くなり、
低温度での特性改善が非常に顕著になる。

上記実施例では、２個の非直線性コンデンサ
Cn１及びCn２の組合せについて説明したが、そ
の個数は任意でよい。また、温度特性の異なる非
直線性コンデンサの組合せに関しては、必要なパ
ルス電圧温度特性が得られるように、同数の組合
せまたは異なる数の組合せ等、任意の組合せをと
ることができる。

更に、予熱電流を流すためのスイツチ回路や充
電電流を流すための回路等、具体的な回路構成に
関しては、種々の変形が可能であり、この実施例
に示すものに限らない。

以上述べたように、本考案は、予熱フイラメン
トを有する放電灯と、予熱フイラメントに直列的
に接続される誘導性安定器と、予熱フイラメント
間に互いに並列に接続される複数の非直線性コン
デンサと、予熱フイラメントに直列に接続され交
流電源電圧の一半サイクルにおいて交流電源電圧
が所定値に上昇したときに導通して予熱フイラメ
ントに予熱電流を流し、所定値に降下したときに
非導通となる半導体スイツチと、交流電源電圧の
他半サイクルにおいてパルス電圧を発生させるべ
く非直線性コンデンサに充電電流を流して飽和さ
せる回路とを有する放電灯点灯回路において、複
数の非直線性コンデンサは、その電荷飽和時のス
イツチング特性による開放インピーダンスの温度
特性がそれぞれ異なることを特徴とするから、パ
ルス電圧温度特性を放電灯の点灯に好適な値に調
整し、温度変動にも拘わらず放電灯を点灯させる
のに充分なパルス電圧を供給することが可能で、
放電灯点灯後に再パルスを発生することのない放
電灯点灯回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電灯点灯回路の電気回路接続
図、第２図は非直線性コンデンサの印加電圧−蓄
積電荷特性図、第３図Ａは放電灯端子間の電圧波
形図、第３図Ｂは電流波形図、第４図はパルス電
圧温度特性図である。１……放電灯、２……安定器、Cn１，Cn２…
…非直線性コンデンサ、Ｑ１……三端子サイリス
タ、Ｌ……コイル。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 放電電極を兼ねる一対の予熱フイラメントを
有する放電灯と、前記予熱フイラメントに直列
的に接続される誘導性安定器と、前記予熱フイ
ラメント間に互いに並列に接続される複数の非
直線性コンデンサと、前記予熱フイラメントに
直列に接続され交流電源電圧の一半サイクルに
おいて交流電源電圧が所定値に上昇したときに
導通して前記予熱フイラメントに予熱電流を流
し、所定値に降下したときに非導通となる半導
体スイツチと、前記交流電源電圧の他半サイク
ルにおいてパルス電圧を発生させるべく前記非
直線性コンデンサに充電電流を流して飽和させ
る回路とを有する放電灯点灯回路において、前
記複数の非直線性コンデンサは、その電荷飽和
時のスイツチング特性による開放インピーダン
スの温度特性がそれぞれ異なることを特徴とす
る放電灯点灯回路。 (2) 前記複数の非直線性コンデンサは、それぞ
れ、BaTiO₃＋BaSnO₃系の強誘電体より成る
ものと、BaTiO₃＋BaZrO₃系の強誘電体より
成るものとで構成したことを特徴とする実用新
案登録請求の範囲第１項に記載の放電灯点灯回
路。