JPH0328793B2 - - Google Patents
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- JPH0328793B2 JPH0328793B2 JP5368483A JP5368483A JPH0328793B2 JP H0328793 B2 JPH0328793 B2 JP H0328793B2 JP 5368483 A JP5368483 A JP 5368483A JP 5368483 A JP5368483 A JP 5368483A JP H0328793 B2 JPH0328793 B2 JP H0328793B2
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- discharge lamp
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- inductance element
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 16
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 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
エネルギ蓄積手段を必要とする。従来、このエネ
ルギ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
点があつた。
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
エネルギ蓄積手段を必要とする。従来、このエネ
ルギ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
点があつた。
従来の放電灯点灯装置として、交流電源と、放
電灯と、直流出力端間にエネルギ蓄積用インダク
タンス要素を備えた位相制御整流回路とを互いに
直列に接続し、前記位相制御整流回路により前記
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、イ
ンダクタンス要素の定電流作用を利用して放電灯
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、直流出力端間にエネルギ蓄積用インダク
タンス要素を備えた位相制御整流回路とを互いに
直列に接続し、前記位相制御整流回路により前記
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、イ
ンダクタンス要素の定電流作用を利用して放電灯
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。
（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、損失の減少および低コスト化を図
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、損失の減少および低コスト化を図
つた放電灯点灯装置を提供することを目的とす
る。
（発明の構成）
上記目的を達成するため本発明では、
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ブ電流
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。
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ブ電流
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。
（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
の概略の構成を示す。同図において、１は交流電
源、２は放電灯（ランプ）、Q1〜Q4はスイツチン
グ装置としての例えばサイリスタ、４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
の概略の構成を示す。同図において、１は交流電
源、２は放電灯（ランプ）、Q1〜Q4はスイツチン
グ装置としての例えばサイリスタ、４は本発明の
特徴とするインダクタンス要素である。
次に、第１図の放電灯点灯装置の動作を第２図
の各部波形およびタイミングチヤートを参照しな
がら説明する。交流電源１の電圧Vioの所定の位
相αでサイリスタQ1〜Q4のゲートに点弧パルス
を印加する。今、電圧Vioが正であれば、サイリ
スタQ1およびQ4には逆電圧が印加されるためオ
フし、サイリスタQ2およびQ3はオンする。する
と、ランプ２は電流が反転するため瞬間的にオフ
するが、交流電源１に重畳されたインダクタンス
要素４の蓄積エネルギーにより直ちに再点弧さ
れ、ほぼ一定のランプ電圧VLに落ち着く。一方、
インダクタンス要素４は、交流電源電圧Vioとラ
ンプ電圧VLとの差Vre＝Vio−VLが印加され、Vre
＞０の間すなわち位相αとβとの間では交流電源
１からエネルギが蓄積され、電流Ireが増加する。
位相βを過ぎてVL＞Vioになると、次にサイリス
タQ1〜Q4が点弧されるまでランプ２には交流電
源１とインダクタンス要素４との双方からエネル
ギを供給され、ランプ電圧VLはVio＋Vreとして
一定値に保持されるとともにインダクタンス要素
を通流する電流Ire＝ILすなわちインダクタンス要
素４の蓄積エネルギは減少する。交流電源電圧
Vioが負の期間においては、交流電源電圧Vioの極
性、ランプ電流ILおよび電圧VLの極性ならびにサ
イリスタQ1，Q4とQ2，Q3のオン・オフが反転す
る他は上述と同様の動作を繰り返す。なお、イン
ダクタンス要素４にはサイリスタQ1〜Q4によつ
て整流された電圧Vreが印加され、かつ電流Ireが
供給されるので、これらの電圧Vreおよび電流Ire
の波形は交流電源１の電圧Vioが負の場合も正の
場合と全く同じである。また、ランプ電流ILを検
出してサイリスタQ1〜Q4の点弧角αの位相制御
をすればランプ電流ILを一定にしたり、またはラ
ンプ始動時のウオーミングアツプ時は所望に応じ
てランプ電流を増加したりすることができる。
の各部波形およびタイミングチヤートを参照しな
がら説明する。交流電源１の電圧Vioの所定の位
相αでサイリスタQ1〜Q4のゲートに点弧パルス
を印加する。今、電圧Vioが正であれば、サイリ
スタQ1およびQ4には逆電圧が印加されるためオ
フし、サイリスタQ2およびQ3はオンする。する
と、ランプ２は電流が反転するため瞬間的にオフ
するが、交流電源１に重畳されたインダクタンス
要素４の蓄積エネルギーにより直ちに再点弧さ
れ、ほぼ一定のランプ電圧VLに落ち着く。一方、
インダクタンス要素４は、交流電源電圧Vioとラ
ンプ電圧VLとの差Vre＝Vio−VLが印加され、Vre
＞０の間すなわち位相αとβとの間では交流電源
１からエネルギが蓄積され、電流Ireが増加する。
位相βを過ぎてVL＞Vioになると、次にサイリス
タQ1〜Q4が点弧されるまでランプ２には交流電
源１とインダクタンス要素４との双方からエネル
ギを供給され、ランプ電圧VLはVio＋Vreとして
一定値に保持されるとともにインダクタンス要素
を通流する電流Ire＝ILすなわちインダクタンス要
素４の蓄積エネルギは減少する。交流電源電圧
Vioが負の期間においては、交流電源電圧Vioの極
性、ランプ電流ILおよび電圧VLの極性ならびにサ
イリスタQ1，Q4とQ2，Q3のオン・オフが反転す
る他は上述と同様の動作を繰り返す。なお、イン
ダクタンス要素４にはサイリスタQ1〜Q4によつ
て整流された電圧Vreが印加され、かつ電流Ireが
供給されるので、これらの電圧Vreおよび電流Ire
の波形は交流電源１の電圧Vioが負の場合も正の
場合と全く同じである。また、ランプ電流ILを検
出してサイリスタQ1〜Q4の点弧角αの位相制御
をすればランプ電流ILを一定にしたり、またはラ
ンプ始動時のウオーミングアツプ時は所望に応じ
てランプ電流を増加したりすることができる。
第３図は、第１図の装置においてインダクタン
ス要素４として用いられるシミユレーテツドイン
ダクタである。同図のシミユレーテツドインダク
タは端子Ａ，Ｂは第１図のインダクタ要素４の端
子Ａ，Ｂに対応する。このシミユレーテツドイン
ダクタにおいて、端子Ａ，Ｂの極性がＢが正でＡ
が負のとき、第４図Ｃのタイミングチヤートに示
すように、トランジスタTr２をオフするととも
にトランジスタTr１を交流電源周波数（50Hzま
たは60Hz等）より充分高い周波数例えば20kHz〜
50kHzの高周波でスイツチングする。これによ
り、インダクタＬ、トランジスタTr１およびダ
イオードＤ２による昇圧回路が構成され、コンデ
ンサＣはこの昇圧回路出力により充電される。す
なわち、トランジスタTr１がオンの期間では端
子Ｂ、インダクタＬ、トランジスタTr１、ダイ
オードＤ１および端子Ａの経路で電流が流れ、イ
ンダクタＬに電磁エネルギが蓄積され、トランジ
スタTr１がオフの期間ではインダクタＬの電磁
エネルギによりダイオードＤ２、コンデンサＣお
よびダイオードＤ１の経路でコンデンサＣが充電
される。第４図ａは、インダクタＬの端子間電圧
Ｖ波形を、また第４図ｂはインダクタＬの電流Ｉ
波形を示す。
ス要素４として用いられるシミユレーテツドイン
ダクタである。同図のシミユレーテツドインダク
タは端子Ａ，Ｂは第１図のインダクタ要素４の端
子Ａ，Ｂに対応する。このシミユレーテツドイン
ダクタにおいて、端子Ａ，Ｂの極性がＢが正でＡ
が負のとき、第４図Ｃのタイミングチヤートに示
すように、トランジスタTr２をオフするととも
にトランジスタTr１を交流電源周波数（50Hzま
たは60Hz等）より充分高い周波数例えば20kHz〜
50kHzの高周波でスイツチングする。これによ
り、インダクタＬ、トランジスタTr１およびダ
イオードＤ２による昇圧回路が構成され、コンデ
ンサＣはこの昇圧回路出力により充電される。す
なわち、トランジスタTr１がオンの期間では端
子Ｂ、インダクタＬ、トランジスタTr１、ダイ
オードＤ１および端子Ａの経路で電流が流れ、イ
ンダクタＬに電磁エネルギが蓄積され、トランジ
スタTr１がオフの期間ではインダクタＬの電磁
エネルギによりダイオードＤ２、コンデンサＣお
よびダイオードＤ１の経路でコンデンサＣが充電
される。第４図ａは、インダクタＬの端子間電圧
Ｖ波形を、また第４図ｂはインダクタＬの電流Ｉ
波形を示す。
端子Ｂが負、端子Ａが正のときは、第５図ｃの
タイミングチヤートに示すようにトランジスタ
Tr１をオンし、トランジスタTr２を高周波でス
イツチングする。これにより、コンデンサＣを電
源とし、インダクタＬ、トランジスタTr２およ
びダイオードＤ１により降圧形スイツチング電源
回路が構成される。すなわち、トランジスタTr
２がオンするとコンデンサＣからトランジスタ
Tr２、インダクタＬおよびトランジスタTr１を
介して端子Ａが正、端子Ｂが負の電圧の電流を供
給する。この電流はインダクタＬにより制限され
るとともに電圧もインダクタＬの起電力により降
下される。インダクタＬにはこの電流によりエネ
ルギーが蓄積される。次にトランジスタTr２が
オフしたときはインダクタＬから蓄積エネルギに
よる電流がトランジスタTr１およびダイオード
Ｄ１を介して端子Ａ，Ｂから放出される。インダ
クタＬの端子間電圧Ｖおよび電流Ｉの波形をそれ
ぞれ第５図ａおよびｂに示す。
タイミングチヤートに示すようにトランジスタ
Tr１をオンし、トランジスタTr２を高周波でス
イツチングする。これにより、コンデンサＣを電
源とし、インダクタＬ、トランジスタTr２およ
びダイオードＤ１により降圧形スイツチング電源
回路が構成される。すなわち、トランジスタTr
２がオンするとコンデンサＣからトランジスタ
Tr２、インダクタＬおよびトランジスタTr１を
介して端子Ａが正、端子Ｂが負の電圧の電流を供
給する。この電流はインダクタＬにより制限され
るとともに電圧もインダクタＬの起電力により降
下される。インダクタＬにはこの電流によりエネ
ルギーが蓄積される。次にトランジスタTr２が
オフしたときはインダクタＬから蓄積エネルギに
よる電流がトランジスタTr１およびダイオード
Ｄ１を介して端子Ａ，Ｂから放出される。インダ
クタＬの端子間電圧Ｖおよび電流Ｉの波形をそれ
ぞれ第５図ａおよびｂに示す。
以上のように、第３図の回路においては、端子
Ｂが正で端子Ａが負のときはコンデンサＣに端子
Ｂ，Ａ間電圧を昇圧して蓄積するため、電流は端
子Ｂから流入し、端子Ａから流出する一方、端子
Ａが正で端子Ｂが負のときはコンデンサＣに蓄積
された電力を降圧して端子Ａから流出させる。従
つて、この回路はインダクタと同様に端子Ａ，Ｂ
とエネルギーを授受して電流を連続させる。ま
た、インダクタＬは流れる電流が高周波であるた
めインダクタの小さい小型のもので足りる。ま
た、コンデンサＣにはエネルギを昇圧して蓄積す
るため、これも比較的小型のもので足りる。
Ｂが正で端子Ａが負のときはコンデンサＣに端子
Ｂ，Ａ間電圧を昇圧して蓄積するため、電流は端
子Ｂから流入し、端子Ａから流出する一方、端子
Ａが正で端子Ｂが負のときはコンデンサＣに蓄積
された電力を降圧して端子Ａから流出させる。従
つて、この回路はインダクタと同様に端子Ａ，Ｂ
とエネルギーを授受して電流を連続させる。ま
た、インダクタＬは流れる電流が高周波であるた
めインダクタの小さい小型のもので足りる。ま
た、コンデンサＣにはエネルギを昇圧して蓄積す
るため、これも比較的小型のもので足りる。
さらに、トランジスタTr１，Tr２のスイツチ
ングのデユーテイコントロールを行なえば、ラン
プ電流を矩形波とし、フリツカをさらに減少する
ことができる。
ングのデユーテイコントロールを行なえば、ラン
プ電流を矩形波とし、フリツカをさらに減少する
ことができる。
（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て
いるため、インダクタンス要素を小型軽量化でき
るため、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の両立を図ることがで
きる。
要素としてシミユレーテツドインダクタを用いて
いるため、インダクタンス要素を小型軽量化でき
るため、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の両立を図ることがで
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
置の各部電圧電流波形図および各素子の動作タイ
ミングチヤート、第３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４図および第５図ａ〜ｃは
第３図におけるインダクタの端子間電圧および電
流波形図ならびに各半導体素子の動作タイミング
チヤートである。 １……交流電源、２……ランプ、４……インダ
クタンス要素、Q1，Q2，Q3，Q4……サイリスタ
（SCR）、Ａ，Ｂ……端子、Ｌ……インダクタ、
Ｃ……コンデンサ、Tr１，Tr２……トランジス
タ、Ｄ１，Ｄ２……ダイオード。
置の基本構成を示す回路図、第２図は第１図の装
置の各部電圧電流波形図および各素子の動作タイ
ミングチヤート、第３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４図および第５図ａ〜ｃは
第３図におけるインダクタの端子間電圧および電
流波形図ならびに各半導体素子の動作タイミング
チヤートである。 １……交流電源、２……ランプ、４……インダ
クタンス要素、Q1，Q2，Q3，Q4……サイリスタ
（SCR）、Ａ，Ｂ……端子、Ｌ……インダクタ、
Ｃ……コンデンサ、Tr１，Tr２……トランジス
タ、Ｄ１，Ｄ２……ダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 交流電源と； この交流電源から付勢される放電灯と； エネルギー蓄畜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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5368483A JPS59181491A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5368483A JPS59181491A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59181491A JPS59181491A (ja) | 1984-10-15 |
| JPH0328793B2 true JPH0328793B2 (ja) | 1991-04-22 |
Family
ID=12949643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5368483A Granted JPS59181491A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59181491A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4528886B2 (ja) * | 2008-07-03 | 2010-08-25 | 株式会社ＭＥＲＳＴｅｃｈ | 電力制御装置 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5368483A patent/JPS59181491A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59181491A (ja) | 1984-10-15 |
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