JPH034491A - スイッチング回路装置 - Google Patents

スイッチング回路装置

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JPH034491A
JPH034491A JP2125255A JP12525590A JPH034491A JP H034491 A JPH034491 A JP H034491A JP 2125255 A JP2125255 A JP 2125255A JP 12525590 A JP12525590 A JP 12525590A JP H034491 A JPH034491 A JP H034491A
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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】 〔発明の分野〕 本発明は極性を変えるパルス電流で高圧放電ランプの始
動（１ｇｎ１ｔｉｏｎ）及び動作（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
）に好適なスイッチング回路装置に関するもので、該回
路装置は極性を変えるパルス電流を得るための導通と非
導通の状態を交互に切り換える第一のスイッチング手段
を含むブリッジネットワークと、前記スイッチング手段
の制御電極と主電極との間の短絡スイッチを含み前記ス
イッチング手段が非導通状態に切り換えられる朋前記制
御電極と前記主電極との間の短絡を維持する前記スイッ
チング手段を駆動するための駆動回路と、 前記駆動回路に制御信号を供給するための制御回路とを
備える。
〔発明の背景〕
冒頭に記載のようなスイッチング回路装置は、英国特許
出願第２．１０２．６４１Ａ号により既知である。
相当な電圧差が既知のスイッチング回路装置のブリッジ
ネットワークでは発生する。前記駆動回路の優勢な電圧
差の悪影響を防止するために、直流分離を前記スイッチ
ング手段と前記駆動回路との間に備える。このように既
知のスイッチング回路装置において、フォトトランジス
タの形態の前記短絡手段は同時に前記ブリッジネットワ
ークと前記駆動回路との間の直流分離を構成する。この
ようなフォトトランジスタは比較的小さな寸法を有し、
よって前記スイッチング回路装置の比較的コンパクトな
構成に好都合である。しかしながら、このようなフォト
トランジスタは比較的高い制御電力を必要とする。
直流分離の他の可能性は変圧器で形成される。
しかしながら、この構成は低電力の伝送用であっても、
すでに寸法が比較的大きくなってしまうとう欠点を有し
ている。
〔発明の要約〕
本発明は、とりわけ前記スイッチング回路装置の比較的
コンパクトな構成を維持しながら、制御電力の減少を達
成することの出来る手段を提供することを目的とする。
本発明によれば冒頭に記載のようなスイッチング回路装
置は、前記駆動回路が前記短絡スイッチを制御するため
の制御電流源を有することを特徴とする。制御電流源か
ら前記短絡スイッチのための前記制御電力を取り出すこ
とにより、前記駆動回路と前記ブリッジネットワークと
の間の直流分離はもはや必要ではない。これは、短絡ス
イッチとして比較的低い制御電力で動作する型式のスイ
ッチを用いる可能性を提供する。特に好適な短絡スイッ
チは通常比較的大きな増幅率により、比較的低い制御電
力で切り換えできるトランジスタである。好ましくは、
前記トランジスタのベース電極は前記制御電流源に直流
接続される。
制御電流源は半導体を用いて比較的簡単な方法で得るこ
とが出来、又このような形態では特に小型化に適切であ
り、この結果前記スイッチング回路装置のコンパクトな
構成が少なくとも維持される。
本発明による前記スイッチング回路装置の有利な実施例
に於いて、前記制御電流源は同時に前記ブリッジネット
ワークの第二スイッチング手段と関連する半導体スイッ
チを制御するのに利用できここで第二スイッチング手段
は第一スイッチング手段と交互に導通状態に切り換えら
れる。これは更に前記スイッチング回路装置の構成の小
型化に好都合である。
極性を変えるパルス電流を得るために、非導通状態に交
互に一対単位で切り換える４個のスイッチング手段を備
えるブリッジネットワークでは、スイッチング回路装置
の信頼できる動作の観点から前記スイッチング手段に一
対単位で駆動回路を設けることが有利である。
ブリッジネットワークのスイッチング手段が関連するス
イッチング手段の主電極と制御電極の相互短絡により非
導通を形成する場合、この主電極と制御電極とが、前記
主電極が低電圧である場合にのみ短絡されるのを確実に
して、電圧差に対抗することができることは、米国特許
第４６４９３２１号から既知である。上記は、発生する
方形波電流の極性を変える為に、交互に導通状態に切り
換えられる二個のスイッチング手段をしばらくのあいだ
同時に導通状態にする事により達成される。
このようにして、前記ブリッジネットワークと前記駆動
回路との間の直流分離を丁度ダイオードまで限定するこ
とが可能であることは事実であるが、しかし他方で、こ
の実現の仕方は前記ブリッジネットワークが実際に極性
変化毎に短絡するという重要な欠点を有する。更に、前
記スイッチング手段への過剰電流をこの短絡状態の間防
止するために前記ブリッジネットワークと直列に接続さ
れる白熱コイル形状の抵抗素子を必要とする。これは望
ましくない電力損失となる。
〔実施例〕
本発明によるスイッチング回路装置の実施例を図面を参
照し説明する。図面において、第１図はスイッチング回
路装置のブロック回路図を示し、第２図は前記スイッチ
ング回路装置のブリッジネットワークの更に詳細を示し
、第３図は前記スイッチング回路装置の駆動回路を更に
詳細に示すものである。
第１図に示す前記スイッチング回路装置はスイッチング
電源Ｉと、ブリッジネットワーク■と、補助回路■と、
制御回路■からなる。前記補助回路■は２個の駆動回路
２５及び２６を有している。動作すべき高圧放電ランプ
■は前記ブリッジネットワーク■に接続される。本実施
例では、このランプは２００Ｈの公称電力を有する高圧
メタルハライドランプである。
前記ブリッジネットワーク■及び前記補助回路■を第２
図に更に詳細に示す。前記ブリッジネットワークはスイ
ッチング手段２１．２２．２３及び２４を有し、これら
は前記ランプＶを通る極性を変えるパルス電流を得るた
めに導通と非導通の状態を交互に一対単位で切り換える
。
前記ランプＶはネットワーク４に含まれ、これは前記ブ
リッジネットワークの接続点ＣとＤとの間に接続される
。インダクター４０、変圧器４１の二次巻線４１ｂ及び
ランプの接続Ａ４２及び４３により構成される回路は前
記ネットワーク４の一部を形成する。前記二次巻線４１
ｂ及び前記ランプ接続点４２及び４３は、コンデンサ４
６により分路される。前記変圧器４１の一次巻線４１ａ
は、電圧パルスを発生し、ガス充填ブレークダウン素子
４４及び電圧増加ネットワーク４５を備える回路の一部
を形成する。
前記スイッチング手段２１．２２．２３及び２４は駆動
回路２５及び２６により一対単位で駆動される。前記駆
動回路２５を第３図に更に詳細に示す。この第３図にお
いて短絡スイッチ２７は前記スイッチング手段２１の制
御電極２１５と主電極２１１との間に接続される。短絡
スイッチはトランジスタの形態であり、このトランジス
タのベース電極２７ｂは前記駆動回路の制御電流源２８
に直流接続されている。前記制御電流源は接続部Ａで前
記制御回路により供給される制御信号を用いて制御され
る。
前記制御電流源２８及び短絡スイッチ２７は、補助電圧
接続点＋Ｖを介して給電される。
前記接続端子Ａを介して前記制御回路により供給される
前記制御信号は一連の電圧パルスで構成される。接続部
Ａに方形波パルスが存在すると、前記制御電流源２８に
於けるトランジスタが導通し、エミッタ２８１により規
定される電流が前記補助電圧接続点＋■から前記制御電
流源２８に流れる。この結果、前記短絡スイッチ２７の
前記ベース電極２７ｈに於ける電圧は比較的低く、この
結果前記短絡スイッチは非導通状態となる。結果として
、前記スイッチング手段２１は前記補助電圧接続点＋Ｖ
にある補助電圧により導通状態となるであろう。
接続点Ａにおける電圧パルスが終了するや否や前記制御
電流源２８に於けるトランジスタは、非導通状態となる
ので電流はもはや前記制御電流源を流れない。この結果
、前記短絡スイッチ２７のベース電極２７ｂに於ける電
圧が比較的高（なり前記短絡スイッチ２７が導通となる
。結果として前記スイッチング手段２１の前記制御電極
２１５と主電極２１１との間の短絡が得られ、これは接
続点Ａに於ける次の電圧パルスが現れるまで維持される
。この短絡により、前記スイッチング手段２１は非導通
状態で残存する。
前記ランプは、前記ブリッジネットワークＨのスイッチ
ング手段が高周波数で切り換えられると始動する。本実
施例において、前記高周波数は約５５ｋｌ（ｚの近辺に
あるように選択される。前記スイッチングパルスは既知
の方法で前記制御回路■内で発生する。前記高周波数は
前記ネットワーク４内で前記インダクター４０、前記接
続されたランプ及び前記コンデンサ４６が同調された振
動性回路を構成するように選択される。このようにして
高電圧が前記ランプ接続点４２と４３との間で発生し、
この結果ブレークダウンが前記接続されたランプ■の前
記ランプ電極間で生じるであろう。前記ランプのブレー
クダウンにより前記振動性回路はその同調を失う。
前記接続されたランプが前記振動性回路で発生する電圧
でブレークダウンを起こさない場合には、やがて前記ネ
ットワーク４５内の電圧は前記ガス充填ブレークダウン
素子４４がそのブレークダウン電圧に到達し、そしてブ
レークダウンを起こす程度に上昇する。すると前記ネッ
トワーク４５内に存在するコンデンサは前記ブレークダ
ウン素子４４及び前記変圧器４１の第一次巻線４１ａを
介して急激に放電する。結果として前記第二次巻線４１
ｂに非常に高い電圧が発生し、この電圧はまた前記ラン
プ接続点４２に現れる。
上記の回路装置において、前記ブレークダウン素子４４
は、３ｋＶのブレークダウン電圧を有するように選択さ
れる。一方では前記変圧器４１の巻線比と形状を適切に
選択し、他方では巻線と電気導体とにより形成される容
量値を前記コンデンサに対して適切に調整すると、この
実施例においては、ブレークダウン素子４４のブレーク
ダウン時に前記ランプ接続点４２において２５ｋＶの電
圧ピークが得られる。
前記変圧器４１．前記ブレークダウン素子４４及び前記
ネットワーク４５により構成される電圧パルスを発生す
る前記回路を用いて、スイッチが切られた後でも十分に
即座に接続されたランプを再始動することが可能である
。これは一般にホット・す・イグニション（ｈｏｔ　ｒ
ｅ−ｉｇｉｎｉｔｉｏｎ）と言われている。
前記ランプが始動した後、しばらくして安定した動作状
態に到達する。前記ランプの始動の後、前記ブリッジネ
ットワークの前記スイッチング手段は約４００Ｈｚの周
波数で切り換えられる。上記のスイッチング回路装置を
用いて動作されるランプは、一定出力と実質的に一定の
強度の光束を有し、従ってなかでも投写目的のための光
源として用いるのに好適である。
【図面の簡単な説明】
図面において、第１図はスイッチング回路装置のブロッ
ク回路図を示し、第２図は前記スイッチング回路装置の
ブリッジネットワークの更に詳細を示し、第３図は前記
スイッチング回路の駆動回路を更に詳細に示すものであ
る。 ４５・・・電圧増加ネットワーク、４６・・・コンデン
サ、２１１・・・主電極、　　　　　　２１５・・・制
御電極２８１・・・エミッタ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、極性を変えるパルス電流で高圧放電ランプの始動及
    び動作に好適なスイッチング回路装置が、極性を変える
    パルス電流を得るための導通と非導通の状態を交互に切
    り換える第一のスイッチング手段を含むブリッジネット
    ワークと、前記スイッチング手段の制御電極と主電極と
    の間の短絡スイッチを含み前記スイッチング手段が非導
    通状態に切り換えられる間前記制御電極と前記主電極と
    の間の短絡を維持する前記スイッチング手段を駆動する
    ための駆動回路と、 前記駆動回路に制御信号を供給するための制御回路とを
    備えるスイッチング回路装置において、前記駆動回路が
    前記短絡スイッチを制御するための制御電流源を有する
    ことを特徴とするスイッチング回路装置。 ２、請求項１に記載のスイッチング回路装置において、 前記短絡スイッチがトランジスタであり、前記トランジ
    スタのベース電極は前記制御電流源に直流接続されるこ
    とを特徴とするスイッチング回路装置。 ３、請求項１または２に記載のスイッチング回路装置に
    おいて、 前記制御電流源は同時に前記ブリッジネットワークの第
    二スイッチング手段と関連する半導体スイッチを制御す
    るのに利用されここで第二スイッチング手段は第一スイ
    ッチング手段と交互に導通状態に切り換えられることを
    特徴とするスイッチング回路装置。
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