JPH0279394A - ガス放電ランプ用並列配設型起動回路 - 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】 発明の背景 本発明は、ガス放電ランプ用起動補助回路を有する起動
回路に関し、更に詳しくは、ガス放電ランプの両端間に
並列に配設される起動補助回路に関する。

ガス放電ランプ用起動回路は種々知られており、このよ
うな回路の１つが米国特許第４，４８０゜２１４号に記
載されている。この米国特許第４゜４８０．２１４号は
ガス放電ランプの両端間に並列に配設された起動補助回
路を有する起動回路を開示しており、その起動補助回路
の各部品の電流導通容量はガス放電ランプに直列に配設
されている同様な回路と比較して比較的小さくて済むの
で有利である。米国特許第４，４８０，２１４号の起動
補助回路は、関連するガス放電ランプを起動または再駆
動するのに必要な高電圧パルスを発生するためにパルス
変成器を利用している。このようなパルス変成器は、そ
の出力段のインピーダンスと共に二次巻線より発生され
る高電圧パルスが、その関連する人力段のインピーダン
スを有する一次巻線を負荷として減衰するという欠点か
ある。

ガス放電ランプに並列に配設される起動補助回路かパル
ス変成器よって生じる欠点を有することなく構成される
ことか望まれている。

ガス放電ランプ用の動作パラメータはこのようなランプ
に供給される励起状態の特性に依存しており、このよう
なランプの起動補助回路はこのような特性に容易に適応
できることか望ましい。例えば、起動補助回路は種々の
ガス放電ランプの動作を起動し維持する所望の電圧を供
給しなから、。

印加された励起電圧の種々の電圧振幅に容易に適応でき
ることが望ましい。

従って、本発明の目的は、ガス放電ランプに供給される
種々の励起電圧に起動補助回路を容易に適合させる手段
を有する並列配設型起動補助回路を提供することにある
。

本発明の他の目的は、固有の負荷問題を有するパルス変
成器を用いることなく、ガス放電ランプに並列に配設さ
れる起動補助回路を提供することにある。

発明の概要 本発明はガス放電ランプに並列に配設される単巻変圧器
を有する起動補助回路に関する。

起動補助回路は、単巻変圧器、充電用コンデンサ、半導
体スイッチング素子、および抵抗−コンデンサ（ＲＣ）
回路網を有する。単巻変圧器は一端がインダクタンス手
段に接続され、またこのインダクタンス手段は交流電源
の一端に接続される。

単巻変圧器の他端は半導体スイッチング素子の一端に接
続されている。充電用コンデンサは一端が単巻変圧器の
一次巻線および二次巻線を区分するタップに接続され、
他端が半導体スイッチング素子の他端に接続され、この
両地端の間にノードを形成している。

起動補助回路の動作においては、まず交流電源から充電
用コンデンサを充電する。充電用コンデンサの電位が半
導体スイッチング素子のしきい値電圧またはブレークオ
ーバー電位に対応する電位に達すると、半導体素子が導
通し、これにより、充電用コンデンサに蓄積されていた
エネルギが単巻変圧器の二次巻線に放電されて、高い電
圧信号またはパルスが発生してガス放電ランプに供給さ
れ、ガス放電ランプの起動を開始する。

好適実施例の詳しい説明 第１図は本発明によるガス放電ランプ１２用の起動回路
１０の構成図である。起動回路１０は、約１２０ボルト
または約２０８ボルトの値を有する交流電源１６の一端
に接続することができる一端を有するインダクタンス手
段１４、および起動補助回路１８を有する。インダクタ
ンス手段１４は８０ないし３３０ミリヘンリの典型的な
範囲の値または５０ないし５００ミリヘンリの広い範囲
の値を有するものであってよい。

ガス放電ランプ１２は高圧または低圧のナトリウムラン
プまたはメタルハライドランプのような種々の形式のも
のであってよい。種々の形式のランプは、ランプ１２の
両端間に接続される起動補助回路１８によって適応され
る起動用の特定のパラメータを必要とする。起動補助回
路１８は一端がガス放電ランプ１２の一端とともにイン
ダクタンス手段１４の一端に接続され、他端がガス放電
ランプ１２の他端とともに交流電源１６の他端に接続さ
れている。起動補助回路１８は第２図に詳細に示されて
いる。

起動補助回路１８は単巻変圧器２０、充電用コンデンサ
２２、半導体スイッチング素子２４、および選択可能な
抵抗回路網２８とコンデンサ３０とから成る抵抗−コン
デンサ（ＲＣ）回路網２６を有する。選択可能な抵抗回
路網２８は抵抗３２および３４を有する。

単巻変圧器２０は第１の巻線２．、ＯＡおよび第２の巻
線２０Ｂを有し、各巻線はその関連する極性か黒丸点で
示され、両巻線は直列に接続され、−端がタップ２０Ｃ
によって区分けされている。第１の巻線２０Ａは一次巻
線として作用し、第２の巻線２０Ｂは二次巻線として作
用する。第２の巻線２０Ｂは他端がインダクタンス手段
１４に接続されるとともに、またガス放電ランプ１２の
一端に接続できる。

単巻変圧器は一次側と二次側の間の巻線比が２５；１で
あることが好ましい。二次側が開放している場合の一次
側のインダクタンスは少なくとも約５５マイクロヘンリ
であり、二次側か短絡されている場合の一次側のインダ
クタンスは約８ないし１５ヘンリの間であることが好ま
しい。単巻変圧器の自己共振周波数は約１００ｋＨｚで
ある。

自己共振周波数とは無負荷単巻変圧器か一次電流と同相
の一次駆動電圧を有する場合の周波数を意味し、基本的
には二次巻線の巻線間容量の尺度である。本発明に対し
て考えられている用途においては、単巻変圧器の二次巻
線は、約５５００ボルトのピーク振幅で繰り返し発生す
る２マイクロ秒のパルスに耐え得ることが好ましい。

充電用コンデンサ２２は典型的には約０．３３マイクロ
ファラッドの値を有している。充電用コンデンサ２２は
一端かタップ２０Ｃに接続され、他端が半導体スイッチ
ング素子２４に接続されている。

半導体スイッチング素子２４はしきい値電圧またはブレ
ークオーバー電圧が１０５ないし１２５ボルトの間であ
り、好ましい範囲が１１０ないし１１５ボルトの間であ
るサイダック（ｓｉｄａｃ　）であってよく、サイダッ
クはこの電圧に等しいかまたはそれを超えた電圧が印加
されたときに導通する。素子２４は一端が巻線２０Ａに
接続され、他端がコンデンサ２２の一端に接続されてい
る。素子２４の他端とコンデンサ２２の一端との間にノ
ードが形成され、このノードに抵抗−コンデンサ（ＲＣ
）回路網２６が接続されている。

ＲＣ回路網２６の他端はガス放電ランプ１２の他端に接
続されている。ＲＣ回路網２８は約１０キロオームの典
型的な値を有する抵抗３２、約３゜３キロオームの典型
的値を有する抵抗３４、および約０．　１マイクロファ
ラッドの典型的値を有するコンデンサ３０を有している
。抵抗３２は端子３６と３８との間をジャンパー線で接
続することによって回路から実効的に取り除くことがで
きる。

起動補助回路の動作 交流電源１６から起動補助回路１８に給電されると、コ
ンデンサ２２は充電を開始する。コンデンサ２２の両端
間の電圧が１１０ボルトのようなサイダックのしきい値
レベルまたはブレークオーバー電圧に達すると、素子２
４すなわちサイダックが導通し、これによりコンデンサ
に蓄積されていたエネルギが単巻変圧器２０の二次巻線
２０Ｂを介して放電されて、また約２マイクロ秒の持続
時間を有する５５００ボルト程度のピークを有する高電
圧信号またはパルスが発生してガス放電ランプに供給さ
れ、その起動を開始させる。

本発明を実施する意図は低圧および高圧ナトリウムラン
プおよびメタルハライドランプのような種々のガス放電
ランプの要求条件を満足することである。第２図に示す
実施例は、１２０ボルトまたは２０８ボルトの交流電源
１６に接続した場合の起動補助回路１８の開放回路電圧
（ＯＣＶ）にそれぞれ対応する５５ボルトまたは１００
ボルトの動作電圧を有する高圧ナトリウムランプに関連
している。１２０ボルトの用途の場合には、ジャンパー
線が端子３６と３８との間に接続され、２Ｏ８ボルトの
用途の場合には、このジャンパー線は取り除かれる。メ
タルハロイドランプの場合には、ＯＣＶは一般に更に高
く、ＲＣ回路網２６の抵抗およびコンデンサの値は異な
らせてもよいが、これらの部品の前述した値が起動補助
回路１８によって提供される必要な機能を満足する。

第１図および第２図から分かるように、起動補助回路１
８はランプ１２に対して並列に配設されている。この並
列配設は、起動補助回路１８の必要な電流導通容量を低
減できるという点において、起動補助回路１８をランプ
１２と直列に配設した場合と比べて有利である。この部
品のコストの明白な低減に加えて、並列配設型起動補助
回路１８は、「背景」部分で説明した固有の欠点を有す
るパルス変成器を必要としない。起動補助回路１８は単
巻変圧器を有し、その−次巻線および二次巻線は共通に
それらの巻線の一部または全部を有し、従来の起動補助
回路で利用されていた典型的なパルス変成器で生じるよ
うな、−次巻線およびその関連するインピーダンスが二
次巻線およびその関七ｎ　）！−ｍｌ；Ｉ　ＣＬケ句ロ 連するインピーダンスの負荷となることを防止している
。

以上本発明ではガス放電ランプに並列に配設されること
によって電流導通容量を低減すると同時に、パルス変成
器を利用した起動補助回路に固有の欠点を除去した起動
補助回路を提供したことが理解されよう。更に、本発明
の起動補助回路は適当なジャンパー線のような手段を設
けることによって、種々のガス放電ランプに該起動補助
回路のパラメータを容易に適合できることも理解されよ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による起動回路の簡略回路図である。 第２図は本発明の起動補助回路の回路図である。 １０・・・起動回路、１２・・・ガス放電ランプ、１４
・・・インダクタンス手段、１６・・・交流電源、１８
・・・起動補助回路、２０・・・単巻変圧器、２２・・
・充電用コンデンサ、２４・・・半導体スイッチング素
子、２６・・・抵抗−コンデンサ回路網、２８・・・選
択可能な＝　１２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流電源の一端に接続できる一端を有するインダク
   タンス手段に一端が接続され、他端が前記交流電源の他
   端に接続することができるガス放電ランプの両端間に接
   続されるガス放電ランプ用起動補助回路であって、 （ａ）第１および第２の直列接続された巻線を有し、こ
   の巻線の各々は一端がタップによって区分けされ、前記
   第２の巻線の他端が前記インダクタンス手段の前記一端
   に接続されるとともに、前記ガス放電ランプの前記一端
   に接続されている単巻変圧器と、 （ｂ）一端が前記タップに接続されている放電用コンデ
   ンサと、 （ｃ）固有のしきい値電圧以上の電圧が両端間に印加さ
   れたときに導通する半導体素子であって、当該半導体素
   子の一端は前記第１の巻線の一端に接続され、かつ他端
   は前記放電用コンデンサの他端に接続されて、当該半導
   体素子の他端と前記放電用コンデンサの他端との間にノ
   ードを形成する当該半導体素子と、 （ｄ）一端が前記ノードに接続され、かつ他端が前記ガ
   ス放電ランプの前記他端に接続されている抵抗−コンデ
   ンサ回路網であって、選択可能な抵抗回路網、および前
   記選択可能な抵抗回路網の両端間に接続されたコンデン
   サを有する当該抵抗−コンデンサ回路網と、を有するガ
   ス放電ランプ用起動補助回路。 ２、前記放電用コンデンサは約０．３３マイクロファラ
   ッドの値を有し、 前記選択可能な抵抗回路網は３．３キロオームないし１
   ３．３キロオームの範囲の値を有し、前記選択可能な抵
   抗回路網の両端間に接続された前記コンデンサは約０．
   １マイクロファラッドの値を有する請求項１記載のガス
   放電ランプ用起動補助回路。