JPH0298094A - 高輝度放電灯の高周波点灯装置 - Google Patents
高輝度放電灯の高周波点灯装置Info
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- JPH0298094A JPH0298094A JP63249511A JP24951188A JPH0298094A JP H0298094 A JPH0298094 A JP H0298094A JP 63249511 A JP63249511 A JP 63249511A JP 24951188 A JP24951188 A JP 24951188A JP H0298094 A JPH0298094 A JP H0298094A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
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。
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
本発明は、メタルハライドランプ等の高輝度放電灯に好
適に用いられる高周波点灯装置に関する。
適に用いられる高周波点灯装置に関する。
従来の技術
典型的な従来技術の高輝度放電灯の点灯装置は、リーケ
ージトランス、安定コイル等によって構成され、商用周
波数によって点灯が行なわれていた。
ージトランス、安定コイル等によって構成され、商用周
波数によって点灯が行なわれていた。
発明が解決しようとする課題
このような従来技術の点灯装置では、トランスや安定コ
イル等は商用周波数で使用されるため、効率が悪く、大
形化してしまうとともに、放電灯は商用周波の２倍の周
波数で点滅を繰返すため、ちらつきを生じ、したがって
画像処理やテレビ撮影等には使用することはできながっ
た。また単位時間当りの点滅回数が少なく、１点灯毎に
イオンは消滅した状態となり、したがって点灯サイクル
毎に再励起が必要となり、発光効率が低下する。
イル等は商用周波数で使用されるため、効率が悪く、大
形化してしまうとともに、放電灯は商用周波の２倍の周
波数で点滅を繰返すため、ちらつきを生じ、したがって
画像処理やテレビ撮影等には使用することはできながっ
た。また単位時間当りの点滅回数が少なく、１点灯毎に
イオンは消滅した状態となり、したがって点灯サイクル
毎に再励起が必要となり、発光効率が低下する。
さらにまた単純な回路構成のため、光量安定化などの高
度な調光制御や、異常時の保護対策等が非常に困難であ
るとともに、入力電源の電圧が変動した場合、すべての
動作は比例的動作となるため、光量の変動が大きい。
度な調光制御や、異常時の保護対策等が非常に困難であ
るとともに、入力電源の電圧が変動した場合、すべての
動作は比例的動作となるため、光量の変動が大きい。
このような問題点を解決するために、点灯周波数を上げ
てゆき、たとえば蛍光灯に用いられる２０ＫＨｚ程度に
おいて高輝度放電灯の点灯を行なおうとした場合、イオ
ンの走行時間が長いため、イオンが対向する電極に到達
したころにはすでに極性が入換わっている。このような
音響的共鳴現象が発生する周波数帯域は、放電灯の形状
および電極間距離、ならびに封入ガスおよびそのガス圧
等によって変化する。
てゆき、たとえば蛍光灯に用いられる２０ＫＨｚ程度に
おいて高輝度放電灯の点灯を行なおうとした場合、イオ
ンの走行時間が長いため、イオンが対向する電極に到達
したころにはすでに極性が入換わっている。このような
音響的共鳴現象が発生する周波数帯域は、放電灯の形状
および電極間距離、ならびに封入ガスおよびそのガス圧
等によって変化する。
しかしながら、さらに高い周波数で点灯が行なわれると
、イオンは常に励起された状態となって直流で点灯を行
なっている状態と等価とみなすことができ、安定した放
電状態を得ることができる。
、イオンは常に励起された状態となって直流で点灯を行
なっている状態と等価とみなすことができ、安定した放
電状態を得ることができる。
したがってそのような高い周波数で高輝度放電灯を点灯
することができる点灯装置が求められていた。
することができる点灯装置が求められていた。
またこのような高輝度放電灯は、使用時間に伴う劣化に
よって放電電圧が増加する傾向にあり、したがって消費
電力量が増加して光量が変化してしまうという問題があ
る。
よって放電電圧が増加する傾向にあり、したがって消費
電力量が増加して光量が変化してしまうという問題があ
る。
本発明の目的は、高輝度放電灯を、電源電圧の変動や該
放電灯自身の経時劣化に対しても安定した光量で高周波
点灯させることができる高輝度放電灯の高周波点灯装置
を提供することである。
放電灯自身の経時劣化に対しても安定した光量で高周波
点灯させることができる高輝度放電灯の高周波点灯装置
を提供することである。
課題を解決するための手段
本発明は、メタルハライドランプ等の高輝度放電灯を高
周波電力で点灯させる装置であって、自己発振型の高周
波発生源と、 前記高周波発生源の電源ラインに直列に介在されるスイ
ッチング手段と、 放電灯の放電電圧および放電電流ならびに電源電圧の変
動を検出し、その検出結果に基づいて前記スイッチング
手段をデユーティ制御する安定化手段と、 前記スイッチング手段の出力を平滑化して前記高周波発
生源に与える平滑化手段とを含むことを特徴とする高輝
度放電灯の高周波点灯装置である。
周波電力で点灯させる装置であって、自己発振型の高周
波発生源と、 前記高周波発生源の電源ラインに直列に介在されるスイ
ッチング手段と、 放電灯の放電電圧および放電電流ならびに電源電圧の変
動を検出し、その検出結果に基づいて前記スイッチング
手段をデユーティ制御する安定化手段と、 前記スイッチング手段の出力を平滑化して前記高周波発
生源に与える平滑化手段とを含むことを特徴とする高輝
度放電灯の高周波点灯装置である。
作 用
本発明に従えば、点灯装置は自己発振型の高周波発生源
を備えており、この高周波発生源によって発生された高
周波電力が放電灯に供給され、放電灯はイオンが消滅し
ない状態で継続点灯される。
を備えており、この高周波発生源によって発生された高
周波電力が放電灯に供給され、放電灯はイオンが消滅し
ない状態で継続点灯される。
高周波発生源の電源ラインにはスイッチング手段が直列
に介在されており、このスイッチング手段は安定化手段
によってデユーティ制御される。スイッチング手段の出
力は、平滑化手段によって平滑化されて高周波発生源に
供給される。安定化手段は前記デユーティ制御するにあ
たって、放電灯の放電電圧および放電電流ならびに電源
電圧の変動を検出しており、その検出結果に基づいて前
記デユーティ制御を行う。
に介在されており、このスイッチング手段は安定化手段
によってデユーティ制御される。スイッチング手段の出
力は、平滑化手段によって平滑化されて高周波発生源に
供給される。安定化手段は前記デユーティ制御するにあ
たって、放電灯の放電電圧および放電電流ならびに電源
電圧の変動を検出しており、その検出結果に基づいて前
記デユーティ制御を行う。
したがって電源電圧の変動や放電灯の経時劣化による放
電電圧の変動に対しても、放電灯に供給される電力は常
に一定となり、こうして放電灯を安定した光量で高周波
点灯することができる。
電電圧の変動に対しても、放電灯に供給される電力は常
に一定となり、こうして放電灯を安定した光量で高周波
点灯することができる。
実施例
図面は、本発明の一実施例の点灯装置１の電気回路図で
ある。商用周波電源２からの商用周波電力は、整流回路
３で直流に変換され、平滑コンデンサ４を介してスイッ
チングトランジスタ５に与えられる。このスイッチング
トランジスタ５は、駆動変圧器６を介して、安定化手段
であり、たとえば集積回路等によって実現される制御回
路７からの駆動パルスによってデユーティ制御される。
ある。商用周波電源２からの商用周波電力は、整流回路
３で直流に変換され、平滑コンデンサ４を介してスイッ
チングトランジスタ５に与えられる。このスイッチング
トランジスタ５は、駆動変圧器６を介して、安定化手段
であり、たとえば集積回路等によって実現される制御回
路７からの駆動パルスによってデユーティ制御される。
スイッチングトランジスタ５を介する電力は、整流用ダ
イオード８および該スイッチングトランジスタ５のスイ
ッチング動作による逆起電力吸収用のダイオード９から
、チョークコイル１０と平滑コンデンサ１１とによって
構成される平滑回路１２を経て、電源入力ライン３７．
３８を介して高周波発生回路１３に与えられる。高周波
発生回路１３からの高周波電力は、出力変圧器１４およ
び安定用コイル１５を介して放電灯１６の電極１７．１
８問に印加される。
イオード８および該スイッチングトランジスタ５のスイ
ッチング動作による逆起電力吸収用のダイオード９から
、チョークコイル１０と平滑コンデンサ１１とによって
構成される平滑回路１２を経て、電源入力ライン３７．
３８を介して高周波発生回路１３に与えられる。高周波
発生回路１３からの高周波電力は、出力変圧器１４およ
び安定用コイル１５を介して放電灯１６の電極１７．１
８問に印加される。
前記高周波発生回路１３は自己発振型であり、その発振
周波数はたとえば２５０ｋＨｚ程度に設定されている。
周波数はたとえば２５０ｋＨｚ程度に設定されている。
この高周波発生回路１３は、高周波発振回路２１と、共
振コンデンサ２２と、出力変圧器１４の１次巻線２３と
を含んで構成される。
振コンデンサ２２と、出力変圧器１４の１次巻線２３と
を含んで構成される。
出力変圧器１４は、フェライトコア２４に、前記１次巻
線２３と、２次巻線２５および帰還巻線２６とが巻回さ
れて構成される。これによって出力変圧器１４の２次巻
線２５には下式で示される発振周波数ｆを有する起電力
が誘起される。
線２３と、２次巻線２５および帰還巻線２６とが巻回さ
れて構成される。これによって出力変圧器１４の２次巻
線２５には下式で示される発振周波数ｆを有する起電力
が誘起される。
ここでＬは出力変圧器１４の１次側の等価インダクタン
スであり、Ｃは共振コンデンサ２２の静電容量である。
スであり、Ｃは共振コンデンサ２２の静電容量である。
高周波発振回路２１は、電界効果トランジスタ３１．３
２と、該電界効果トランジスタ３１，３゛２の発振動作
を起動するためのバイアス電圧を供給するバイアス抵抗
器３３〜３６とによって構成される６バイアス抵抗器３
３〜３６の抵抗値は、電界効果トランジスタ３１．３２
がＤ駆動作を行うように選ばれる。電界効果トランジス
タ３１３２は、大電力用ＭＯ８ＦＥＴであり、たとえば
その絶縁耐圧は９００Ｖであり、許容電流は１２Ａであ
る。
２と、該電界効果トランジスタ３１，３゛２の発振動作
を起動するためのバイアス電圧を供給するバイアス抵抗
器３３〜３６とによって構成される６バイアス抵抗器３
３〜３６の抵抗値は、電界効果トランジスタ３１．３２
がＤ駆動作を行うように選ばれる。電界効果トランジス
タ３１３２は、大電力用ＭＯ８ＦＥＴであり、たとえば
その絶縁耐圧は９００Ｖであり、許容電流は１２Ａであ
る。
前記電源入力ライン３７．３８を介する直流電力は、バ
イアス抵抗器３３〜３６を介して電界効果トランジスタ
３１．３２のバイアス電圧とじて印加される。これによ
って該電界効果トランジスタ３１．３２が能動状態とな
り、たとえば電界効果トランジスタ３１が導通状態にな
るとき、図面において破線で示される方向、すなわち電
源入力ライン３７−電流制限用チョークコイル２〇−出
力変圧器１４の１次巻線２３−電界効果トランジスタ３
１−電源入力ライン３８の順で電流■１が流れる。この
とき電界効果トランジスタ３１のドレイン電流は、電流
制限用チョークコイル２０の持つ定電流特性によってほ
ぼ矩形波状となる。
イアス抵抗器３３〜３６を介して電界効果トランジスタ
３１．３２のバイアス電圧とじて印加される。これによ
って該電界効果トランジスタ３１．３２が能動状態とな
り、たとえば電界効果トランジスタ３１が導通状態にな
るとき、図面において破線で示される方向、すなわち電
源入力ライン３７−電流制限用チョークコイル２〇−出
力変圧器１４の１次巻線２３−電界効果トランジスタ３
１−電源入力ライン３８の順で電流■１が流れる。この
とき電界効果トランジスタ３１のドレイン電流は、電流
制限用チョークコイル２０の持つ定電流特性によってほ
ぼ矩形波状となる。
したがって出力変圧器１４の２次巻線２５には、２点鎖
線で示される方向の電流Ｉ２が誘起される。
線で示される方向の電流Ｉ２が誘起される。
このとき共振コンデンサ２２と出力変圧器１４の１次巻
線２３とは共振状態となり、１点鎖線で示される電流Ｉ
３が流れる。これによって帰還巻線２６を介して電界効
果トランジスタ３１．３２のドレイン−ソース間には正
弦波状の共振電圧が印加される。
線２３とは共振状態となり、１点鎖線で示される電流Ｉ
３が流れる。これによって帰還巻線２６を介して電界効
果トランジスタ３１．３２のドレイン−ソース間には正
弦波状の共振電圧が印加される。
上述のようにして共振の半サイクルが終了すると、逆動
作に移る。このとき出力変圧器１４の帰還巻線２６から
は、前記ドレイン−ソース間電圧とは逆位相になる電圧
が電界効果トランジスタ３１．３２のゲート−ソース間
にそれぞれ印加される。このようにして前記第１式で示
される周波数ｆで発振が行われ、この発振周波数Ｉの誘
導起電力を帰還することによって、電界効果トランジス
タ３１．３２の発振が交互に持続される。
作に移る。このとき出力変圧器１４の帰還巻線２６から
は、前記ドレイン−ソース間電圧とは逆位相になる電圧
が電界効果トランジスタ３１．３２のゲート−ソース間
にそれぞれ印加される。このようにして前記第１式で示
される周波数ｆで発振が行われ、この発振周波数Ｉの誘
導起電力を帰還することによって、電界効果トランジス
タ３１．３２の発振が交互に持続される。
高周波発生回路１３の電源入力ライン３７．３８間には
、抵抗器４１、可変抵抗器４２および抵抗器４３によっ
て構成される直列回路が接続される。可変抵抗器４２の
可動片４４は、前記制御回路７の電圧検出端子■に接続
されており、こうしてこの電圧検出端子にはたとえば２
．５Ｖ程度の電圧が供給され、この制御回路７の動作電
源として用いられるとともに、前記電源入力ライン３７
゜３８間の電圧変動の検出のために用いられる。
、抵抗器４１、可変抵抗器４２および抵抗器４３によっ
て構成される直列回路が接続される。可変抵抗器４２の
可動片４４は、前記制御回路７の電圧検出端子■に接続
されており、こうしてこの電圧検出端子にはたとえば２
．５Ｖ程度の電圧が供給され、この制御回路７の動作電
源として用いられるとともに、前記電源入力ライン３７
゜３８間の電圧変動の検出のために用いられる。
またライン３８において、前記抵抗器４３が接続される
接続点４５と整流回路３との間には抵抗器４６が介在さ
れており、この抵抗器４６の一方側の端子、すなわち前
記接続点４５は制御回路７の電流検出端子Ｃに接続され
ており、抵抗器４６の他方側の端子は制御回路７の接地
端子Ｇに接続される。これによって高周波発生回路１３
に供給される電流値をこの抵抗器４６の端子間電圧、す
なわち制御回路７の端子Ｃ，Ｇ間の電位差として検出す
ることができる。
接続点４５と整流回路３との間には抵抗器４６が介在さ
れており、この抵抗器４６の一方側の端子、すなわち前
記接続点４５は制御回路７の電流検出端子Ｃに接続され
ており、抵抗器４６の他方側の端子は制御回路７の接地
端子Ｇに接続される。これによって高周波発生回路１３
に供給される電流値をこの抵抗器４６の端子間電圧、す
なわち制御回路７の端子Ｃ，Ｇ間の電位差として検出す
ることができる。
このようにして前記電圧検出端子Ｖによって検出された
電圧値と、電流検出端子Ｃによって検出された電流値と
に基づいて、制御回路７は高周波発生回路１３に供給さ
れる電力量を算出し、その算出結果に基づいたデユーテ
ィパルスを、出力端子Ｏから前記駆動変圧器６の１次巻
線５１に導出する。駆動変圧器６の２次巻線５２は前記
スイッチングトランジスタ５のゲートに接続されており
、これによって電源入力ライン３７．３８間の電圧変動
や放電灯１６の経時劣化による放電電圧や放電電流の変
動に対しても、放電灯１６に供給される電力量を常に一
定として、安定した光量で高周波点灯を行うことができ
る。
電圧値と、電流検出端子Ｃによって検出された電流値と
に基づいて、制御回路７は高周波発生回路１３に供給さ
れる電力量を算出し、その算出結果に基づいたデユーテ
ィパルスを、出力端子Ｏから前記駆動変圧器６の１次巻
線５１に導出する。駆動変圧器６の２次巻線５２は前記
スイッチングトランジスタ５のゲートに接続されており
、これによって電源入力ライン３７．３８間の電圧変動
や放電灯１６の経時劣化による放電電圧や放電電流の変
動に対しても、放電灯１６に供給される電力量を常に一
定として、安定した光量で高周波点灯を行うことができ
る。
また光量を制御回路７によって制御することができるた
め、本発明の他の実施例として、制御回路７に関連して
マイクロコンピュータ等の処理回路を設けることによっ
て、高度な調光制御を行うことができるようになるとと
もに、異常に対する保護対策を講じることができるよう
になる。
め、本発明の他の実施例として、制御回路７に関連して
マイクロコンピュータ等の処理回路を設けることによっ
て、高度な調光制御を行うことができるようになるとと
もに、異常に対する保護対策を講じることができるよう
になる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、放電灯はイオンが消滅し
ない状態で継続点灯されるため、ちらつきがなく、また
イオンの再励起に有するエネルギが不要となり、発光効
率が高められるとともに、トランス等の周波数関連部品
を小形化することができるようになる。さらにまた放電
灯に供給される高周波電力を常に安定化することができ
、したがって放電灯の経時劣化などによる負荷変動や、
電源電圧の変動に対しても安定した光量を得ることがで
きる。
ない状態で継続点灯されるため、ちらつきがなく、また
イオンの再励起に有するエネルギが不要となり、発光効
率が高められるとともに、トランス等の周波数関連部品
を小形化することができるようになる。さらにまた放電
灯に供給される高周波電力を常に安定化することができ
、したがって放電灯の経時劣化などによる負荷変動や、
電源電圧の変動に対しても安定した光量を得ることがで
きる。
図面は本発明の一実施例の点灯装置１の電気回路図であ
る。
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 メタルハライドランプ等の高輝度放電灯を高周波電力
で点灯させる装置であつて、 自己発振型の高周波発生源と、 前記高周波発生源の電源ラインに直列に介在されるスイ
ッチング手段と、 放電灯の放電電圧および放電電流ならびに電源電圧の変
動を検出し、その検出結果に基づいて前記スイッチング
手段をデューティ制御する安定化手段と、 前記スイッチング手段の出力を平滑化して前記高周波発
生源に与える平滑化手段とを含むことを特徴とする高輝
度放電灯の高周波点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249511A JPH0298094A (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | 高輝度放電灯の高周波点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249511A JPH0298094A (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | 高輝度放電灯の高周波点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0298094A true JPH0298094A (ja) | 1990-04-10 |
Family
ID=17194062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63249511A Pending JPH0298094A (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | 高輝度放電灯の高周波点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0298094A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006528107A (ja) * | 2003-07-18 | 2006-12-14 | ロッキード・マーチン・コーポレイション | 水上船舶用の２自由度の舵／安定化装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5960885A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-06 | 東芝ライテック株式会社 | 放電灯点灯装置 |
-
1988
- 1988-10-03 JP JP63249511A patent/JPH0298094A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5960885A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-06 | 東芝ライテック株式会社 | 放電灯点灯装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006528107A (ja) * | 2003-07-18 | 2006-12-14 | ロッキード・マーチン・コーポレイション | 水上船舶用の２自由度の舵／安定化装置 |
| JP4738335B2 (ja) * | 2003-07-18 | 2011-08-03 | ロッキード・マーチン・コーポレイション | 水上船舶用の２自由度の舵／安定化装置 |
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