JPH0328792B2 - - Google Patents
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- JPH0328792B2 JPH0328792B2 JP5268283A JP5268283A JPH0328792B2 JP H0328792 B2 JPH0328792 B2 JP H0328792B2 JP 5268283 A JP5268283 A JP 5268283A JP 5268283 A JP5268283 A JP 5268283A JP H0328792 B2 JPH0328792 B2 JP H0328792B2
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- discharge lamp
- inductor
- voltage
- terminals
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 15
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
本発明は、特に高輝度放電灯を点灯するのに適
した放電灯点灯装置に関する。
した放電灯点灯装置に関する。
（発明の背景）
一般に、放電灯点灯装置の機能の要点は“限
流”であり、これは見方を変えれば無効電力の授
受であるといえる。無効電力を扱うには一時的な
エネルギー蓄積手段を必要とする。従来、このエ
ネルギー蓄積手段としては鉄と銅とで構成された
インダクタが使用されていたが、重量、損失の点
で難があつた。
流”であり、これは見方を変えれば無効電力の授
受であるといえる。無効電力を扱うには一時的な
エネルギー蓄積手段を必要とする。従来、このエ
ネルギー蓄積手段としては鉄と銅とで構成された
インダクタが使用されていたが、重量、損失の点
で難があつた。
従来の放電灯点灯装置として、交流電源と、放
電灯と、位相制御回路と、エネルギー蓄積用イン
ダクタンス要素とを直列的に接続し、前記位相制
御回路により前記インダクタンス要素を通流する
電流を直流化するとともにこのインダクタンス要
素を介して前記放電灯を通流する電流値を制御し
て前記放電灯に矩形波に近いかつ平均電流値の制
御された電流を供給するものが知られている（特
開昭57−72296号）。このような放電灯点灯装置に
おいては、放電灯に供給する電流をより矩形波に
近づけることによりフリツカの減少を図り、かつ
ランプ電流（平均値）を制御することにより放電
灯を調光したり、または放電灯始動時の光束立ち
上りを速やかにすることができる。
電灯と、位相制御回路と、エネルギー蓄積用イン
ダクタンス要素とを直列的に接続し、前記位相制
御回路により前記インダクタンス要素を通流する
電流を直流化するとともにこのインダクタンス要
素を介して前記放電灯を通流する電流値を制御し
て前記放電灯に矩形波に近いかつ平均電流値の制
御された電流を供給するものが知られている（特
開昭57−72296号）。このような放電灯点灯装置に
おいては、放電灯に供給する電流をより矩形波に
近づけることによりフリツカの減少を図り、かつ
ランプ電流（平均値）を制御することにより放電
灯を調光したり、または放電灯始動時の光束立ち
上りを速やかにすることができる。
ところで、この放電灯点灯装置においては、フ
リツカの減少を図ろうとすれば、インダクタンス
要素としてのインダクタをより大型化する必要が
あり、フリツカの減少と装置の小形軽量化、損失
の減少および低コスト化とは相反するものであつ
た。
リツカの減少を図ろうとすれば、インダクタンス
要素としてのインダクタをより大型化する必要が
あり、フリツカの減少と装置の小形軽量化、損失
の減少および低コスト化とは相反するものであつ
た。
上述の欠点を解消するものとして、本発明者等
は、交流電源と；この交流電源から付勢される放
電灯と；エネルギ蓄積用インダクタンス要素と；
前記交流電源からの正負の各電圧を制御可能な少
なくとも一対のスイツチング装置を含んで整流ブ
リツジを形成し、前記交流電源および前記放電灯
に直列に設けられるとともに、直流出力端間に前
記エネルギ蓄積用インダクタンス要素を設け、前
記交流電源電圧の180度ごとの所望の位相で前記
スイツチング装置の少なくとも一方をオンして前
記エネルギ蓄積用インダクタンス要素に流れる電
流を直流化する位相制御整流回路と；を具備し、
前記各スイツチング装置のオン位相を制御するこ
とにより前記放電灯のランプ電流を制御する放電
灯点灯装置において；前記エネルギ蓄積用インダ
クタンス要素は、前記位相制御整流回路を介して
前記ランプ電流が流入する第１の端子と、前記ラ
ンプ電流が流出する第２の端子と、第２の端子を
基準として第１および第２の端子間電圧が正であ
るとき、この端子間電圧を昇圧する昇圧回路と、
この昇圧回路出力により充電されるコンデンサ
と、前記端子間電圧が負であるとき前記コンデン
サの電荷を降圧するとともに極性を反転して前記
第１および第２の端子から放出する降圧回路と、
を具備するシユミレーテツドインダクタからなる
ことを特徴とする放電灯点灯装置を発明した。
は、交流電源と；この交流電源から付勢される放
電灯と；エネルギ蓄積用インダクタンス要素と；
前記交流電源からの正負の各電圧を制御可能な少
なくとも一対のスイツチング装置を含んで整流ブ
リツジを形成し、前記交流電源および前記放電灯
に直列に設けられるとともに、直流出力端間に前
記エネルギ蓄積用インダクタンス要素を設け、前
記交流電源電圧の180度ごとの所望の位相で前記
スイツチング装置の少なくとも一方をオンして前
記エネルギ蓄積用インダクタンス要素に流れる電
流を直流化する位相制御整流回路と；を具備し、
前記各スイツチング装置のオン位相を制御するこ
とにより前記放電灯のランプ電流を制御する放電
灯点灯装置において；前記エネルギ蓄積用インダ
クタンス要素は、前記位相制御整流回路を介して
前記ランプ電流が流入する第１の端子と、前記ラ
ンプ電流が流出する第２の端子と、第２の端子を
基準として第１および第２の端子間電圧が正であ
るとき、この端子間電圧を昇圧する昇圧回路と、
この昇圧回路出力により充電されるコンデンサ
と、前記端子間電圧が負であるとき前記コンデン
サの電荷を降圧するとともに極性を反転して前記
第１および第２の端子から放出する降圧回路と、
を具備するシユミレーテツドインダクタからなる
ことを特徴とする放電灯点灯装置を発明した。
しかし、この放電灯点灯装置におけるシユミレ
ーテツドインダクタは直流的な極性を有するた
め、これを接続上無極性化するためには別個に、
特開昭57−72296と同様に位相制御整流回路を必
要とし、構成がいくらか複雑であるという若干の
不都合があつた。
ーテツドインダクタは直流的な極性を有するた
め、これを接続上無極性化するためには別個に、
特開昭57−72296と同様に位相制御整流回路を必
要とし、構成がいくらか複雑であるという若干の
不都合があつた。
（発明の目的）
本発明は、上述の従来形における問題点に鑑み
てなされたもので、ランプのフリツカ減少、装置
の小形軽量化、損失の減少、低コスト化に加え、
さらに回路構成の簡略化を図つた放電灯点灯装置
を提供することを目的とする。
てなされたもので、ランプのフリツカ減少、装置
の小形軽量化、損失の減少、低コスト化に加え、
さらに回路構成の簡略化を図つた放電灯点灯装置
を提供することを目的とする。
（実施例の説明）
以下図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の１実施例に係る放電灯点灯装置
の概略を構成を示す。同図において、１は交流電
源、２は放電灯（ランプ）、３は本発明の特徴と
するインダクタンス要素である。
第１図は本発明の１実施例に係る放電灯点灯装置
の概略を構成を示す。同図において、１は交流電
源、２は放電灯（ランプ）、３は本発明の特徴と
するインダクタンス要素である。
第２図は第１図の点灯装置におけるインダクタ
ンス要素３としてのシミユレーテツドインダクタ
の回路構成を示す。同図において、Ａ，Ｂは端子
で、この端子Ａ，Ｂ間にダイオードＤ１〜Ｄ４か
らなる全波整流回路とインダクタＬとの直列回路
を接続し、この全波整流回路の直流端子間にコン
デンサＣを接続し、各ダイオードＤ１〜Ｄ４のそ
れぞれとスイツチング素子例えばトランジスタ
Tr１〜Tr４を逆並列に接続している。なお、イ
ンダクタＬとしては後述するトランジスタＱ１，
Ｑ３のスイツチング周波数例えば20kHz〜50kHz
の高周波に対する容量が充分であればよく、従
来、ランプ電流限流用として用いられていたイン
ダクタに比べれば極めて小形のものを用いること
ができる。
ンス要素３としてのシミユレーテツドインダクタ
の回路構成を示す。同図において、Ａ，Ｂは端子
で、この端子Ａ，Ｂ間にダイオードＤ１〜Ｄ４か
らなる全波整流回路とインダクタＬとの直列回路
を接続し、この全波整流回路の直流端子間にコン
デンサＣを接続し、各ダイオードＤ１〜Ｄ４のそ
れぞれとスイツチング素子例えばトランジスタ
Tr１〜Tr４を逆並列に接続している。なお、イ
ンダクタＬとしては後述するトランジスタＱ１，
Ｑ３のスイツチング周波数例えば20kHz〜50kHz
の高周波に対する容量が充分であればよく、従
来、ランプ電流限流用として用いられていたイン
ダクタに比べれば極めて小形のものを用いること
ができる。
次に、第３図の波形図を参照しながら第２図の
シミユレーテツドインダクタの動作を説明する。
第３図において、Vioは交流電源１の電圧波形、
VLは放電灯２のランプ電圧波形を示す。第２図
のシミユレーテツドインダクタは図示しない制御
回路によりランプ電圧VLを検出して転流位相φ
を制御し、インダクタ両端Ａ，Ｂ間電圧すなわち
Vio−VLおよびランプ電流ILを検出してコンデン
サＣの充放電の切り換えを行ない、ランプ電流IL
に基づいてトランジスタTr１〜Tr４の高周波ス
イツチングのデユーテイ比ｄを決定する。
シミユレーテツドインダクタの動作を説明する。
第３図において、Vioは交流電源１の電圧波形、
VLは放電灯２のランプ電圧波形を示す。第２図
のシミユレーテツドインダクタは図示しない制御
回路によりランプ電圧VLを検出して転流位相φ
を制御し、インダクタ両端Ａ，Ｂ間電圧すなわち
Vio−VLおよびランプ電流ILを検出してコンデン
サＣの充放電の切り換えを行ない、ランプ電流IL
に基づいてトランジスタTr１〜Tr４の高周波ス
イツチングのデユーテイ比ｄを決定する。
以下、交流電源１の１サイクルを第３図に示す
ように期間〜に分け、これらの各期間ごとに
第２図のシミユレーテツドインダクタの動作を説
明する。
ように期間〜に分け、これらの各期間ごとに
第２図のシミユレーテツドインダクタの動作を説
明する。
期間
（Vio＞VL、IL＞０）
期間においては、トランジスタＱ２〜Ｑ４を
オフするとともに、トランジスタＱ１を交流電源
１の周波数（例えば50Hzまたは60Hz）より充分高
速例えば20kHz〜50kHzの周波数でスイツチング
する。この場合、オフしているトランジスタＱ２
〜Ｑ４および電圧（Vio−VL）に対して逆方向に
接続されオフ状態にあるダイオードＤ１，Ｄ４を
除くと、第４図の等価回路が得られる。第２およ
び４図を参照して、トランジスタＱ１がオンする
と、端子Ａ、インダクタＬ、トランジスタＱ１、
ダイオードＤ２および端子Ｂの経路で電流が流
れ、インダクタＬにはこの電流に相当する電磁エ
ネルギーが蓄積される。次にトランジスタＱ１が
オフされると、コンデンサＣはダイオードＤ３を
介してインダクタＬの蓄積エネルギーにより充電
される。すなわち、期間の間中順方向にバイア
スされてオンしているダイオードＤ２を短絡して
考えれば分るように、期間において第２図のイ
ンダクタ回路は端子Ａ，Ｂから電力を供給されコ
ンデンサＣを負荷とする昇圧形チヨツパー動作を
行ない、（Vio−VL）×ILに相当するエネルギーを
コンデンサＣに充電する。
オフするとともに、トランジスタＱ１を交流電源
１の周波数（例えば50Hzまたは60Hz）より充分高
速例えば20kHz〜50kHzの周波数でスイツチング
する。この場合、オフしているトランジスタＱ２
〜Ｑ４および電圧（Vio−VL）に対して逆方向に
接続されオフ状態にあるダイオードＤ１，Ｄ４を
除くと、第４図の等価回路が得られる。第２およ
び４図を参照して、トランジスタＱ１がオンする
と、端子Ａ、インダクタＬ、トランジスタＱ１、
ダイオードＤ２および端子Ｂの経路で電流が流
れ、インダクタＬにはこの電流に相当する電磁エ
ネルギーが蓄積される。次にトランジスタＱ１が
オフされると、コンデンサＣはダイオードＤ３を
介してインダクタＬの蓄積エネルギーにより充電
される。すなわち、期間の間中順方向にバイア
スされてオンしているダイオードＤ２を短絡して
考えれば分るように、期間において第２図のイ
ンダクタ回路は端子Ａ，Ｂから電力を供給されコ
ンデンサＣを負荷とする昇圧形チヨツパー動作を
行ない、（Vio−VL）×ILに相当するエネルギーを
コンデンサＣに充電する。
期間
（Vio＜VL、IL＞０）
期間においては、トランジスタＱ４をオン
し、トランジスタＱ３，Ｑ２をオフするともに、
トランジスタＱ１を期間におけると同様に高周
波でスイツチングする。この場合は、第５図の等
価回路に示すように、トランジスタＱ１がオンす
ると、端子Ａ、インダクタＬ、トランジスタＱ
１、コンデンサＣおよびトランジスタＱ４の経路
でコンデンサＣからの放電電流が流れる。この電
流はインダクタＬにより制限され、かつ端子Ａ，
Ｂ間の電圧（Vio−VL）はコンデンサＣの電圧よ
り降圧されるとともにインダクタＬにはこの放電
電流によりエネルギーが蓄積される。次にトラン
ジスタＱ１がオフすると、インダクタＬの蓄積エ
ネルギーはダイオードＤ３およびトランジスタＱ
４を介して端子Ｂ，Ａから放出される。すなわ
ち、期間において、第２図のインダクタ回路は
降圧形チヨツパー動作を行ない、（VL−Vio）×IL
に相当するエネルギーをコンデンサＣから降圧し
て端子Ｂ，Ａに放電する。
し、トランジスタＱ３，Ｑ２をオフするともに、
トランジスタＱ１を期間におけると同様に高周
波でスイツチングする。この場合は、第５図の等
価回路に示すように、トランジスタＱ１がオンす
ると、端子Ａ、インダクタＬ、トランジスタＱ
１、コンデンサＣおよびトランジスタＱ４の経路
でコンデンサＣからの放電電流が流れる。この電
流はインダクタＬにより制限され、かつ端子Ａ，
Ｂ間の電圧（Vio−VL）はコンデンサＣの電圧よ
り降圧されるとともにインダクタＬにはこの放電
電流によりエネルギーが蓄積される。次にトラン
ジスタＱ１がオフすると、インダクタＬの蓄積エ
ネルギーはダイオードＤ３およびトランジスタＱ
４を介して端子Ｂ，Ａから放出される。すなわ
ち、期間において、第２図のインダクタ回路は
降圧形チヨツパー動作を行ない、（VL−Vio）×IL
に相当するエネルギーをコンデンサＣから降圧し
て端子Ｂ，Ａに放電する。
期間および
期間およびにおいては、トランジスタＱ
１，Ｑ４およびダイオードＤ３，Ｄ２の動作がそ
れぞれそのままトランジスタＱ３，Ｑ２およびＤ
１，Ｄ４の動作に入れ換わる他は期間および
における動作と同様である。期間およびの等
価回路をそれぞれ第６および７図に示す。
１，Ｑ４およびダイオードＤ３，Ｄ２の動作がそ
れぞれそのままトランジスタＱ３，Ｑ２およびＤ
１，Ｄ４の動作に入れ換わる他は期間および
における動作と同様である。期間およびの等
価回路をそれぞれ第６および７図に示す。
なお、上述の実施例においてトランジスタＱ１
とＱ４および／またはトランジスタＱ３とＱ２の
制御入力を入れ換えても同様の効果が得られる。
とＱ４および／またはトランジスタＱ３とＱ２の
制御入力を入れ換えても同様の効果が得られる。
（発明の効果）
以上のように本発明によると、インダクタンス
要素としてシミユレーテツドインダクタを用いた
ため、ランプフリツカの減少と装置の小形軽量
化、損失の減少および低コスト化との両立を図る
ことができるとともに、シミユレーテツドインダ
クタを双方向性としたため、位相制御回路が不要
となり、その分、構成を簡略化することができ
る。また、トランジスタＱ１，Ｑ３のデユーテイ
コントロールを行なうことによりランプ電流をよ
り矩形波に近づけ、さらにフリツカの減少を図る
ことができる。
要素としてシミユレーテツドインダクタを用いた
ため、ランプフリツカの減少と装置の小形軽量
化、損失の減少および低コスト化との両立を図る
ことができるとともに、シミユレーテツドインダ
クタを双方向性としたため、位相制御回路が不要
となり、その分、構成を簡略化することができ
る。また、トランジスタＱ１，Ｑ３のデユーテイ
コントロールを行なうことによりランプ電流をよ
り矩形波に近づけ、さらにフリツカの減少を図る
ことができる。
第１図は本発明の１実施例に係る放電灯点灯装
置の基本構成を示す回路図、第２図は第１図の装
置におけるインダクタンス要素としてのシミユレ
ーテツドインダクタの回路図、第３図は第１図の
装置における各部電圧波形図、第４〜７図はそれ
ぞれ第３図の波形に対応して分類した各期間にお
ける第２図のシミユレーテツドインダクタの等価
回路図である。 １……交流電源、２……放電灯、３……インダ
クタンス要素、Ａ，Ｂ……端子、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ
３，Ｑ４……トランジスタ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，
Ｄ４……ダイオード、Ｌ……インダクタ、Ｃ……
コンデンサ。
置の基本構成を示す回路図、第２図は第１図の装
置におけるインダクタンス要素としてのシミユレ
ーテツドインダクタの回路図、第３図は第１図の
装置における各部電圧波形図、第４〜７図はそれ
ぞれ第３図の波形に対応して分類した各期間にお
ける第２図のシミユレーテツドインダクタの等価
回路図である。 １……交流電源、２……放電灯、３……インダ
クタンス要素、Ａ，Ｂ……端子、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ
３，Ｑ４……トランジスタ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，
Ｄ４……ダイオード、Ｌ……インダクタ、Ｃ……
コンデンサ。
Claims (1)
- １ 交流電源と、放電灯と、エネルギー蓄積用イ
ンダクタンス要素とを直列に接続してなる放電灯
点灯装置において、前記エネルギー蓄積用インダ
クタンス要素は第１および第２の端子と、第１の
端子に１端を接続されたインダクタと、このイン
ダクタの他端と第２の端子との間に交流側端子が
接続されたダイオードブリツジと、このダイオー
ドブリツジの直流側端子間に接続されたコンデン
サと、前記ダイオードブリツジを構成する各ダイ
オードそれぞれと逆並列接続されたスイツチング
素子とを具備し、前記交流電源の電圧Vio、前記
放電灯のランプ電圧VLおよびランプ電流ILの関係
が（Vio−VL）IL＞０のときは電圧（Vio−VL）に
対して順方向に接続された２個のスイツチング素
子のうちいずれか一方を高周波でスイツチングす
ることにより第１および第２の端子間電圧を昇圧
して前記コンデンサに充電し、（Vio−VL）IL＜０
のときは電圧（Vio−VL）に対して逆方向に接続
された２個のスイツチング素子の一方をオンする
とともに他方のスイツチング素子を前記高周波で
スイツチングすることにより前記コンデンサの電
荷を降圧して第１および第２の端子から放電する
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5268283A JPS59180995A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5268283A JPS59180995A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59180995A JPS59180995A (ja) | 1984-10-15 |
| JPH0328792B2 true JPH0328792B2 (ja) | 1991-04-22 |
Family
ID=12921652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5268283A Granted JPS59180995A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59180995A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2540052Y2 (ja) * | 1991-04-17 | 1997-07-02 | 株式会社リコー | 電子機器における制御基板取付装置 |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP5268283A patent/JPS59180995A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2540052Y2 (ja) * | 1991-04-17 | 1997-07-02 | 株式会社リコー | 電子機器における制御基板取付装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59180995A (ja) | 1984-10-15 |
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