JPH02215088A - 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】 （発明の利用分野） この発明は、例えば水銀ランプやナトリウムランプ等の
ように金属蒸気を封入した放電灯の点灯装置に関し、特
に、瞬時点灯および消費電力低減技術に関する。

〔従来技術〕

従来の放電灯点灯装置としては、例えば、「照明ハンド
ブック、第１版第１刷、昭和５８年５月２０日、オーム
社発行、ｐｐ１９８〜２０１ｊや「電気工学ハンドブッ
ク、第１版、昭和５３年４月１０日、電気学会発行、Ｐ
Ｐ１５３９〜１５４１Ｊに記載されているものがある。

第４図は上記のごとき従来の放電灯点灯装置の一例図で
ある。

第４図において、１はエネルギー供給源となる交流電源
、２は全波整流器５３は全波整流器２の直流出力を所定
周波数の交流電力に変換するインバータ回路、４は電流
制限用のチョークコイル。

５は放電灯、６は高電圧発生用のイグナイタ回路である
。

上記の装置において、点灯開始時（始動時）には、イグ
ナイタ回路６で発生した１０ｋＶ程度の高電圧を放電灯
５に印加して、放電灯内の封入ガスの絶縁破壊を行なう
。そして絶縁破壊後は、インバータ回路３から与えられ
る交流電力によって放電灯５が点灯する。なお、チョー
クコイル４は流れる、電流を制限し、安定器として動作
する。

上記のごとき放電灯は、車両用の前照灯として使用した
場合、小型、軽量、高効率などの点で、現在のフィラメ
ントタイプのバルブよりも有利な点が多い。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような従来の放電灯点灯装置にお
いては、次のごとき問題がある。

すなわち、コールドスタート時には、放電灯の封入ガス
が冷えているため、絶縁破壊のための電圧が１０ｋＶの
程度で済むが、ホット・リスタート（点灯後短時間消灯
して再点灯すること）時には、ガスが温まっているため
絶縁度が高くなり、より高電圧（１５ｋＶ程度）が必要
となる。また、絶縁破壊後においては、コールドスター
ト時ではガスが冷えているので大電流を流して急速に温
度を上げる必要があるのに対し、ホット・リスタート時
にはガス温度が高いので、あまり大電流を必要としない
。

したがって、絶縁破壊用の高電圧をコールドスタート時
に合わせて設定すればホット・リスタート時には点灯が
困難になり、逆に設定すればコールドスタート時には過
剰電圧になってしまう。また、インバータからの供給電
流をコールドスタート時に合わせて設定すればホット・
リスタート時には無駄な消費電力が生じ、逆に設定すれ
ば放電安定状態に達するまでの時間が長くなって瞬時点
灯が出来なくなり、かつ、複数の放電灯を同時に点灯す
る場合にバラツキが生じるという問題がある。

上記のように従来の装置においては、無駄な消費電力が
多くなったり、或いは瞬時点灯が出来ず、また点灯に失
敗して立ち消えが生じることがある等の問題があるので
、安全性の点で車両のヘッドライト等には使用出来ない
。

本発明は、上記のごとき従来技術の問題を解決するため
になされたものであり、確実に瞬時点灯することが可能
であり、かつ消費電力を低減することの出来る放電灯点
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〕

上記の目的を達成するため１本発明においては。

特許請求の範囲に記載するように構成している。

すなわち１本発明においては、点灯開始時の絶縁破壊を
行なうイグナイタ回路の発生電圧を可変にし、絶縁破、
壊が生じたときの発生電圧から封入ガス温度を推定し、
それに応じて絶縁破壊後の電流を制御するように構成し
たものである。

上記のように構成することにより、確実に絶縁破壊を行
なうことが出来ると共に過剰電圧になるおそれもなく、
かつ、絶縁破壊後も適正な電流を供給することが出来る
ので、確実に点灯することが出来ると共に消費電力を低
減することが出来る。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例図である・。

第１図において、１はエネルギー供給源となる交流電源
、２は全波整流回路である。なお、車両等のように直流
電源の場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータを用いて車載バッ
テリの１２Ｖを直流の所定電圧に変換する。また、３は
上記の直流電力を所定周波数の交流電力に変換するイン
バータ回路、４はチョークコイル、５は放電灯、６は絶
縁破壊用の高電圧（例えば１０〜１５ｋＶ程度）を発生
するイグナイタ回路である。また、７は制御手段であり
、インバータ回路３およびイグナイタ回路６を制御する
信号Ｓ、、Ｓ２を出力する。この制御手段７は専用のア
ナログ若しくはディジタル回路、またはマイクロコンピ
ュータ等で構成される。なお、放電灯５に並列に接続さ
れたコンデンサＣ１と０２の直列回路は、放電灯５の印
加電圧を電圧値Ｖｃとして検出するためのものである。

次に、第２図は第１図の実施例の制御過程を示すフロー
チャートである。

以下、第２図を用いて第１図の実施例の作用を説明する
。

第２図において、まずＰｉでは、放電灯の点滅を操作す
るライトスイッチ（図示せず）がＯＮか否かを判別し、
ＯＮの場合にはＰ２で始動タイミング信号をＯＮにする
。この始動タイミング信号がＯＮのあいだ始動制御が行
なわれる。

次に、Ｐ３では、イグナイタ回路６の電圧切り替えの繰
返し回数ｎを１に設定する。

次に、Ｐ、では、ｎが４か否かを判定し、４の場合には
Ｐ□に戻る。なお、この実施例においては発生電圧を３
段階に切り替えているため、Ｐ４の判定数を４としてい
る。

次に、Ｐ５では、制御手段７からイーブナイタ回路６に
与える信号Ｓ１のデユーティ（ＯＮ時間）をｎ＝１に対
応した短い値（例えばＬｏｏｍｓ）に設定する。

次に、Ｐ６では、コンデンサＣ１と０２の接続点の電圧
Ｖｃによって絶縁破壊が生じたか否かを判定する。絶縁
破壊が生じると、放電灯の両端の電圧が大幅に低下し、
そのため電圧Ｖｃも大幅に低下するので、電圧Ｖｃが所
定値以下になったか否かによって絶縁破壊を検出するこ
とが出来る。

Ｐ６でＮＯの場合には、Ｐ、で繰返し回数ｎに１を加算
してＰ４に戻る。この場合には、信号Ｓ□のデユーティ
をｎ＝２に対応した中間の値（例えば２００ａｓ）に設
定する。

この場合も絶縁破壊が生じなかった場合は、上記と同様
に、信号Ｓ工のデユーティをｎ＝３に対応した長い値（
例えば３００＋ｍｓ）に設定する。

なお、イグナイタ回路６は、第１図に示すごとく、１次
巻線、２次巻線およびスイッチング用のトランジスタか
らなり、制御手段７から所定周波数の矩形波信号Ｓ工を
与えてトランジスタを０Ｎ−ＯＦＦさせ、１次巻線電流
を断続することにより、電流が切れる時点毎に２次巻線
に高電圧が発生するものである。そしてイグナイタ回路
６の発生電圧は、トランジスタのＯＮ時間が短い間はそ
のトランジスタのＯＮ時間が長いほど高くなる。

すなわち矩形波信号Ｓ工のデユーティが長いほど高くな
る。したがって、上記のように、デユーティを短い値か
ら３段階に変化させてやることにより１発生電圧を低い
値から順次高い値に３段階に変化させることが出来る。

例えば、上記のように、デユーティが短い値１００ａｓ
の場合は８ｋＶ、中間の値２００ａ＋ｓの場合は１２ｋ
Ｖ、長い値３００ｊ１１ｓの場合は１５ｋＶ程度の電圧
が発生する。

次に、Ｐ、でＹＥＳになった場合、すなわち絶縁破壊が
生じた場合には、Ｐ、へ行き、繰返し回数ｎが１か否か
を判定する。

Ｐ、でＹＥＳの場合は、最も低い電圧で絶縁破壊が生じ
た場合、すなわち放電灯の封入ガス温度が低い状態を示
すから、Ｐえ。でインバータ回路３へ与える信号Ｓ、の
周波数を低い値（例えば４ｋＨｚ程度）に設定する。

なお、第１図のように、インバータ回路３とチョークコ
イル４との直列回路では、インバータ回路の電圧を一定
にしておいても、その周波数を変化させると流れる電流
が変化する。すなわち１周波数が高くなるとチョークコ
イルのＬ分によって電流の積分値が小さくなるので、放
電灯５に流れる電流は減少する。したがってＰ工。のよ
うに信号Ｓ２の周波数を低い値に設定してやれば、大き
な電流を流すことが出来る。

次に、Ｐ、でＮｏの場合には、Ｐ、へ行き、ｎ＝２か否
かを判定する。

ＰｓでＹＥＳの場合は、中間の電圧で絶縁破壊が生じた
場合、す゛なわちガス温度が標準的な場合を示すから、
Ｐ３、でインバータ回路３へ与える信号Ｓ２の周波数を
標準の値（例えば６ｋＨｚ程度）に設定する。

次に、Ｐ、でＮｏの場合は、高い電圧で絶縁破壊が生じ
た場合、すなわちガス温度が高い場合をを示すから、Ｐ
、２でインバータ回路３へ与える信号Ｓ２の周波数を高
い値（例えば８ｋＨｚ程度）に設定する。

なお、絶縁破壊電圧と封入ガス圧力との関係は第３図（
ａ）に示すようになり、また、封入ガス圧力とガス温度
との関係は第３図（ｂ）に示すようになる。したがって
、上記のように、数段階の電圧を順次印加し、絶縁破壊
を生じたときの電圧を検出すれば、ガス温度を推定する
ことが出来る。

上記のように制御することにより、コールドスタート時
およびホット・リスタート時に拘り無く。

絶縁破壊を発生させる電圧を適正な値にすることが出来
、また、絶縁破壊後の電流値も常に適正な値に制御する
ことが出来る。したがって、点灯失敗や立ち消え等のお
それがなく、シかも無駄な消費電力を低減することが出
来る。

〔効果〕

以上説明してきたように１本発明においては、点灯開始
時の絶縁破壊を行なうイグナイタ回路の発生電圧を可変
にし、絶縁破壊が生じたときの発生電圧から封入ガス温
度を推定し、それに応じて絶縁破壊後の電流を制御する
ように構成したことにより、確実に絶縁破壊を行なうこ
とが出来ると共に過剰電圧になるおそれもなく、かつ、
絶縁破壊後も適正な電流を供給することが出来るので。

確実に点灯することが出来ると共に消費電力を低減する
ことが出来る、という優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例図、第２図は第１図の実施例
における制御過程を示すフローチャート。 第３図は絶縁破壊電圧、封入ガス圧力およびガス温度の
特性図、第４図は従来装置の一例図である。 〈符号の説明〉 １・・・交流電源 ２・・・全波整流器 ３・・・インバータ回路 ４・・・チョークコイル ５・・・放電灯 ６・・・イグナイタ回路 ７・・・制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 点灯開始時に、イグナイタ回路で発生した高電圧を放電
   灯に印加して放電灯内の封入ガスの絶縁破壊を行ない、
   その後、放電灯と直列に接続されたチョークコイルを介
   してインバータ回路から与えられる交流電力によって放
   電灯を点灯する放電灯点灯装置において、上記イグナイ
   タ回路の発生電圧を可変に制御し、かつ、絶縁破壊が生
   じたときの上記発生電圧に応じて上記インバータ回路か
   ら上記放電灯に流れる電流を制御するように上記インバ
   ータ回路を制御する制御手段を備えたことを特徴とする
   放電灯点灯装置。