JPH03246897A - 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、高周波点灯の放電灯の調光に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

インバータより放電灯に高周波電力を供給し放電灯を点
灯するとともに、放電灯への供給電力を制御して放電灯
の調光を行うようにした装置としては、実開昭６４−４
４６００号公報に開示されたものなどが知られている。

第７図はこの従来例の回路図であり、第８図はその動作
説明図である。第７図において、１は直流電源、２はイ
ンバータ、３は放電灯、１０は非安定マルチバイブレー
タ、ＩＣ２は電圧比較器である。

非安定マルチバイブレータ１０の発振周波数は、インバ
ータ２の発振周波数より充分低く設定されている（但し
、人間の目にちらつきを感じさせない程度の周波数であ
る）。非安定マルチバイブレータ１０の電圧ｖＡは、直
流分をもった三角波であり、電圧比較器ＩＣ２の反転入
力端に供給される。定電圧ダイオ−ｉ’　Ｚ　１　、可
変抵抗ＶＲを含む分圧回路の電圧ｖ８は、直流電源１の
電圧変化率より大きい電圧変化率の直流電圧であり、基
準電圧として電圧比較器１ｃ２の非反転入力端に供給さ
れる。可変抵抗ＶＲの操作により前記基準電圧を変更で
きる。電圧比較器１ｃ２の出力は、インバータ２のトラ
ンジスタＱｌ、Ｑ２のベースにベースバイアスとして供
給される。

以上の構成において、非安定マルチバイブレータ１０の
直流分を持つ三角波出力である電圧ｖＡが、基準電圧Ｖ
Ｂよりも高くなると、電圧比較器ＩＣ２の出力はローレ
ベル（ＩＣ２の出力トランジスタがオン）となり、イン
バータ２の各トランジスタＱｌ、Ｑ２．にベースバイア
スが加わり、第７図の発振動作期間Ｔ。ｎのようにイン
バータ２は発振し、この結果放電灯３は点灯する。

非安定マルチバイブレータ１０の電圧ｖＡが前記基準電
圧ＶＢより低くなると、電圧比較器ＩＣ２の出力はハイ
レベル（ＩＣ２の出力トランジスタがオフ）となり、第
８図の発振停止期間Ｔ　ｏｆｆのようにインバータ２の
発振は停止する。

このように、非安定マルチバイブレータ１０の発振周期
Ｔ毎にインバータ２は発振動作と発振停止とを繰り返す
。

放電灯の調光は、可変抵抗ＶＲの抵抗値を変化させ基準
電圧ｖ８を変化させることにより行うことができる。た
とえば可変抵抗ＶＲの抵抗値を大きくすれば、基準電圧
ｖ８が高くなり、電圧比較器ＩＣ２の出力トランジスタ
のオフ期間すなわちインバータ２の発振停止期間Ｔ。ｒ
ｔが長くなり、Ｔｏ、、／Ｔ（以下チューティ比という
）か小さくなって、放電灯３は暗くなる。

直流電源１の電圧か変動した場合は、基準電圧ｖｏの電
圧変動率か、非安定マルチバイブレータ１０の電圧ｖＡ
の電圧変動率より大きくなるため、インバータ２のデユ
ーティ比が放電灯３の明るさの変動が少なくなるように
変化し、放電灯３の明るさの変動は抑制される。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上説明したように、従来例では、放電灯への電力供給
のチューティ比を制御して調光を行っているのて、調光
を深くすると、電力供給の休止期間が長くなり、電極温
度か低下し、電子放射物質の早期飛散か起こり放電灯の
寿命を損なうことがある。

この発明は、この問題を解消するためなされたもので、
放電灯の寿命を損なうことのない、デユーティ比制御の
放電灯点灯装置を提供することを目的とするものである
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、前記目的を達成するため、放電灯点灯装置
をつぎのとおりに構成するものである。

（１）高周波電力を放電灯に供給するインバータと、前
記放電灯に点灯、消灯を繰り返し行わせる手段と、前記
消灯時に前記放電灯の電極加熱を行わせる手段とを備え
た放電灯点灯装置。

〔作用〕

前記（１）の構成により、点灯、消灯の繰り返しにおけ
る消灯時に放電灯の電極加熱か行われる。

（実施例） 以下この発明を実施例により詳しく説明する。

第１図は、この発明の第１実施例である”放電灯点灯装
置”の回路図である。図において、１は直流電源、２は
直流電源１の電力を２０にＨｚ以上の高周波電力に変換
するインバータ、２１゜２２はインバータ２のスイッチ
ングデバイス、２３．２４はダイオード、２５は安定器
であるコイル、２６は始動時にコイル２５と直列共振回
路を構成するヒータ回路の共振コンデンサ、２７はイン
バータ２の一部を構成する大容量のコンデンサである。

３は放電灯、４は放電灯への電力供給を制御する制御回
路である。５は矩形波発生回路、６はインバータ２の駆
動回路、７は外付は抵抗の抵抗値により発振周波数の決
まる発振回路、８は調光スイッチである。

矩形波発生回路５は、Ｃ−ＭＯＳインバータ５３．５４
．５５を縦続接続したＣＲ発振回路で、５９は人力振幅
を抑える保護抵抗であり、５６は発振周波数を決めるコ
ンデンサ、５１゜５２は発振周波数を決める抵抗である
。５８゜５７は充・放電の時定数を変えるためのダイオ
ードで、ダイオード５８により、コンデンサ５６の充電
抵抗の値は可変抵抗５１の下側と抵抗５２の和となり、
ダイオード５７により、コンデンサ５６の放電抵抗の値
は可変抵抗の上側と抵抗５２の和となる。よって、たと
えば、可変抵抗５１のタップを中点より上側に移動すわ
ば、“充電抵抗の値〉放電抵抗の値”となり、矩形波発
生回路５の出力は、“ハイレベルの期間〉ローレベルの
期間”となる。調光スイッチ８が閉じているとき、この
ハイレベルてトランジスタ７５がオンし、可変抵抗７２
が抵抗７１と並列に接続され、発振回路７の出方周波数
が高くなる。

第２図、第３図は、本実施例の動作説明図で、Ｔ１は放
電灯３の点灯期間、ｆｌはその周波数、Ｔ２は放電灯３
の消灯期間、Ｔ３はその周波数、Ｔは制御の周期てあり
、Ｔ２は消灯する限界周波数である。

次に動作について説明する。

まず、調光スイッチ８が開いているとする。発振回路７
は、外付は抵抗７１の抵抗値で決まる周波数ｆ、の高周
波を発振し、この高周波は駆動回路６の７リツプフロツ
プ６１で矩形波に変換され、ドライバ６２．６３に供給
される。

ドライバ６２．６３の出力により、インバータ２のスイ
ッチングデバイス２１．２２が交互にオン／オフを繰り
返し、周波数ｆ、の高周波電力がインバータ２よりコイ
ル２５を介して放電灯３に供給され、放電灯３は全光状
態で点灯を続ける。

ところて２放電灯３は、その電流がコイル２５のインど
一タンスにより制限され、インバータ２の出力周波数が
上昇するに従い、第２図に示すように減少し、周波数ｆ
２で放電か維持できなくなり消灯する特性を有している
。

調光スイッチ８を閉しると、矩形波発生回路５から第３
図（ロ）に示す、ハイレベルＨ，ローレベルＬの出力が
トランジスタ７５のベースに供給され、ローレベル期間
Ｔ１中はトランジスタ７５がオフで全光状態と同様に点
灯する。ハイレベル期間Ｔ２になると、トランジスタ７
５がオンするので抵抗７１に可変抵抗７２が並列接続さ
れ、発振回路７の出力周波数はｆｌよりＴ３に上昇する
。この周波数ｆ３が、消灯の限界周波数ｆ２（第２図参
照）より高くなるように、可変抵抗７２の抵抗値を予め
選定しである。

よって、インバータ２の出力周波数がＴ３になり、放電
灯３は消灯するが、放電灯３への電力供給は続いている
ので、コンデンサ２６を含む放電灯３のヒータ回路には
始動時と同様に予熱電流か流れる。

このようにして、デユーティ比制御の調光と電極加熱が
行われる。

矩形波発生回路５の可変抵抗５１のタップ位置を変えて
、デユーティ比（ＴＩ　／Ｔ）を変え調光の深さを制御
でき、また、発振回路７の可変抵抗７２の抵抗値を変え
て、予熱電流を制御できる。

第４図は、この発明の第２実施例である“放電灯調光装
置”の回路図である。本実施例は、発振回路７の外付は
抵抗として、調光スイッチ８により投入される可変抵抗
７６を設けた点で第１実施例と相違する。

このように構成しているので、調光スイッチ８を閉じる
と、スイッチ８２により可変抵抗７６が抵抗７１に並列
に接続され、発振回路７の出力周波数は、全光時の出力
周波数ｆ、より上昇する。

同時に、スイッチ８１を介して矩形波発生回路５のハイ
レベル、ローレヘルの出力がトランジスタ７５に供給さ
れ、ハイレベルのとき出力周波数は更に上昇し、たとえ
ばＴ３となる。

よって、インバータ２は、ｆ、より高い周波数の出力と
、これより更に高い周波数ｆ、の出力を交互に発生し、
放電灯３は、全光時より小さい電力で点灯し、次に消灯
するという状態な綬り返す。

このようにして、同じデユーティ比で、第１実施例より
深い調光を行うことができる。消灯中の電極加熱は第１
実施例と同様に行われる。

本実施例では、発振回路７の可変抵抗７６の抵抗値を変
えて点灯時の供給電力を変え、また、矩形波発生回路５
の可変抵抗５１のタップ位置を変えてデユーティ比を変
えることにより調光の深さを制御できる。可変抵抗７６
の抵抗値を変えると消灯時の予熱電流の制御もできる。

可変抵抗７６と可変抵抗５１を連動させるようにしても
よい。

なお、以上の各実施例は、安定器にコイル２５を用いた
点灯回路を採用しているが、この発明はこれに限定され
るものではなく、例えば、第７図の従来例のように、安
定器にコンデンサを用いた点灯回路についても実施でき
る。その際、放電灯を消灯させるには、インバータの出
力周波数を下げればよい。

さらに、制御回路の構成は、各実施例の構成に限定され
るものではなく、例えば調光の切替えも各実施例のよう
なスイッチに限定されず、他の手法でもよい。

第５図、第６図は、この発明を適用できるインバータの
異なる回路例を示すものであり、このようなインバータ
ではスイッチングデバイス２１が個であるので駆動回路
６の構成もこれに対応できるものに、例えばドライバが
一個のものにすればよい。また、負荷の放電灯は、−灯
だけでなく多灯用の構成にしたものでもよいことはもち
ろんである。

直流電源１の構成は、電池等の直流電源以外に、交流電
源を整流して得た直流電源等でもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、デユーティ比
を小さくして調光を深くしても、放電灯の電極を加熱す
ることがてきるのて、調光時の電極の損傷を少なくする
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の回路図、第２図、第３
図は同実施例の動作説明図、第４図はこの発明の第２実
施例の回路図、第５図。 第６図はインバータの回路例を示す図、第７図は従来例
の回路図、第８図は同従来例の動作説明図である。 図において、２はインバータ、３は放電灯、５は矩形波
発生回路、７は発振回路、８は調光スイッチ、２５はコ
イル、７２は可変抵抗、７５はトランジスタである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第　２　′ｉ インハ“°−σ出ｉ）用壕（文 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高周波電力を放電灯に供給するインバータと、前
   記放電灯に点灯、消灯を繰り返し行わせる手段と、前記
   消灯時に前記放電灯の電極加熱を行わせる手段とを備え
   たことを特徴とする放電灯点灯装置。