JPH0346960B2 - - Google Patents

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JPH0346960B2
JPH0346960B2 JP56106160A JP10616081A JPH0346960B2 JP H0346960 B2 JPH0346960 B2 JP H0346960B2 JP 56106160 A JP56106160 A JP 56106160A JP 10616081 A JP10616081 A JP 10616081A JP H0346960 B2 JPH0346960 B2 JP H0346960B2
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resistor
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hid lamp
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Oo Rindan Nikorasu
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NYUUAAKU CO ZA
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    • H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B41/14—Circuit arrangements
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    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電源に、特定的には高輝度放電灯
（HID灯）を制御するのに最適な電源に係る。即
ち本発明は、冷えた放電灯を高速でウオームアツ
プし、線電圧が変動しても変動が少なく、放電灯
が熱くなつた後に一時的に遮断された時には極め
て高速に再起動させる放電灯起動回路を有する
HID灯電源に関する。ここで「高輝度放電灯」
（high intensity discharge （HID）1amp）と
は、光を発生するアークが壁温により安定される
放電灯で、水銀灯、ハロゲン金属灯及び高圧ナト
リウム灯を含む。
冷えたHID灯内において最初にアークが発生
した時には、HID灯にまたがる電圧はHID灯が
正常動作温度に到達するまでは極めて低い。ウオ
ームアツプ中の電流を比較的小さい値に制限する
普通のバラストを用いると、HID灯が正常作動
温度状態に到達して全光出力を供給するまでに長
い時間を必要とする。
冷えたHID灯を起動するのに必要なウオーム
アツプ一時間を短縮するために多くの提案がなさ
れている。例えば米国特許3555352号、同3590316
号、同3931544号、同3944876号及び同3999100号
等にこれらの提案が示されている。これらの先行
技術の構成は、初期に比較的大きい平均電流を
HID灯を通して流し、より迅速に動作温度に到
達せしめることによつてHID灯のウオームアツ
プ時間の短縮を達成している。しかし、これらの
先行技術の構成におけるこの増大ウオームアツプ
電流を供給する回路は、ウオームアツプ電流の尖
頭値がその平均値よりも遥かに大きいという欠点
を有している。このような大きい尖頭電流がウオ
ームアツプ期間中にHID灯を通して流されると、
HID灯の電極が劣化してHID灯の寿命を短縮さ
せる。平均HID電流が既に大きい場合に、この
期間中に過大な尖頭電流を流すことなくウオーム
アツプ期間を短縮することが望ましい。
アーク溶接技術においては電流安定化のための
装置が使用されており、溶接電流として本質的に
矩形波を供給するようになつているが、上述のよ
うにウオームアツプ期間中に特性が大きく変化す
るHID灯に適用することはできない。このよう
な電流安定化装置の例は米国特許3364334号、同
3845380号及び同4038515号等である。
HID灯を起動させ動作させるための電源は、
HID灯が冷えている時及びHID灯が熱くなつた
後に一時的に遮断され再び動作させる時の両方の
場合にHID灯内にアークを発生させなければな
らない。金属ハロゲン化物HID灯は、HID灯が
熱くなつた後に遮断した場合、一般に再点弧と呼
ばれるアークを発生させるのに極めて高いレベル
の点灯を必要とする。これはHID灯が熱い時に
は熱いガスが高圧となつているのでHID灯は極
めて高い降伏電圧を有しているために高抵抗を呈
しているからである。
熱いHID灯を再起動させるための装置が提案
されているが、これらの装置は熱いHID灯を再
起動させるのには未だかなり時間がかかるという
点で不満足である。これらの熱い再点弧回路の例
は、米国特許3476977号、同3522475号及び同
3944876号に示されている。また大電流パルスス
イツチングの一般的問題に関する重量事項は
RCAソリツドステート′74データブツクシリーズ
SSD−206B359〜363ページである。
本発明の目的は、先行技術の欠陥を回避する新
らしく且つ改良されたHID灯電源を提供するこ
とである。
本発明の別の目的は、ウオームアツプ期間中極
めて低い波高率を有するウオームアツプ電流を
HID灯に流し、それによつてHID灯が極めて大
きい尖頭電流を流すことなくHID灯のウオーム
アツプ時間を最小ならしめる新らしく且つ改良さ
れたHID灯電源を提供することである。
本発明の別の目的は、ウオームアツプ期間中
HID灯を流れる電流とHID灯にまたがつて発生
する電圧との和を一定に保持することにより
HID灯にまたがる電圧が増加するとウオームア
ツプ電流が比例的に減少する負荷線特性を与える
回路によつて制御される本質的に矩形波電流を
HID灯に供給して比較的高速なウオームアツプ
を達成する新らしく且つ改良されたHID灯電源
を提供することである。
本発明の更に別の目的は、調整された方形波電
流がHID灯に供給され、調整回路と共働して一
時的に消灯した熱いHID灯の瞬時再起動を行う
点灯パルス回路を設けた新らしく且つ改良された
HID灯電源を提供することである。
要約すれば、本発明は、SCRブリツジ及びエ
ネルギ蓄積インダクタを用いて、普通の交流電源
からHID灯に方形波電流の形状の電力を供給す
る。ブリツジ回路内のSCRの点弧点は、HID灯
を流れる電流とHID灯にまたがる電圧との和を
一定に保持することによつて確立される負荷線に
対してHID灯を動作させるべく電流及び電圧の
両方を検知する電源制御回路によつて制御され
る。電源は、例えば2kwの冷たいHID灯に30Aの
電流を供給してHID灯を迅速に動作温度まで到
達させることが可能である。HID灯が熱せられ
るにつれてそのアーク電圧は300Vの低い値から
200Vの安定状態値まで上昇する。この上昇する
アーク電圧は、電源にその出力を30Aから通常動
作値である10Aまで比例的に減少せしめる。
１対のHID灯点灯変成器の一次巻線に供給さ
れる高電圧パルスを発生するHID灯点灯回路が
設けられている（変成器の二次巻線はHID灯電
力に直列に接続されている）。各HID灯点灯変成
器の一次巻線にはコンデンサが直列接続されてい
る。このコンデンサは直列電圧により充電され、
小さい可飽和リアクトル、SCR及び変成器一次
巻線の直列組合せを通して放電される。SCRは、
主ブリツジSCR回路によつてHID灯にまたがつ
て発生する波形と時間的に関連して点弧されるの
で、アークはブリツジSCRが未だに導通してい
る時点にHID灯内で発生する。従つてSCRは一
旦アークが発生してしまうとHID灯内に完全導
通を確立するのに必要なフオロースルー電流を供
給するようになる。コンデンサを放電させる
SCRと直列に可飽和リアクトルを使用すると
HID灯点灯回路内に比較的安価なSCRを使用す
ることが可能となり、これらの安価なSCRは完
全に導通させられるまで可飽和リアクトルによつ
て保護される。可飽和リアクトルは、極めて鋭い
角を有するヒステリシス特性を有するように製造
されているので極めて迅速に飽和して変成器の一
次巻線に印加される電圧に急激な変化を発生させ
るから大振巾の点灯パルスがHID灯のために発
生し、熱い時に一時的に遮断されたHID灯を直
ちに再点弧させることができる。
以下に添付図面を参照して本発明の構成及び動
作方法を説明する。
第１図を参照する。単巻変圧器１０は、SCR
３１，３２，３３，３４及び大きい直流エネルギ
蓄積インダクタ１４からなる交流電流制御回路１
３を通して金属ハロゲン化物放電灯１２へ交流電
力を供給するのに用いられる。詳述すれば、単巻
変圧器１０の上端は回路１３とHID灯点灯変成
器１８の二次巻線１６を通してHID灯１２の一
方の電極に接続されている。HID灯１２の他方
の電極は、第２のHID灯点灯変成器２２の二次
巻線２０及び電流検知抵抗２４を通して単巻変圧
器１０の下端に接続されている。力率補正コンデ
ンサ２６が変圧器１０にまたがつて接続されてい
る。変成器二次巻線１６，２０の隣接端にはバイ
パス回路網２７が接続されていて、後述するよう
に高電圧のHID灯点灯パルスがSCRブリツジ回
路に影響するのを防いでいる。
交流電流制御ブリツジ内のSCRの点弧点を制
御するために、HID灯１２にまたがる電圧も変
成器１８，２２の二次巻線１６，２０を通して
HID灯１２にまたがつて直列に接続されている
抵抗２８及び３０からなる分圧器によつて検知さ
れる。この分圧器の抵抗３０にまたがる電圧は
HID灯にまたがる電圧に比例し、電流検知抵抗
２４にまたがる電圧と電圧検知抵抗３０にまたが
る電圧との和は絶対値増巾器３５において増巾さ
れ、誤差増巾器３７において設定点基準信号と比
較される。交流ラインの安全接地ではない共通回
路接地は、抵抗２４の左側においてなされる。
ゼロ交又検出器３６は単巻変圧器１０にまたが
つて発生する交流電流によつて制御され、交流波
形のゼロ交又点において信号３６ａ（第４図ａ）
を発生する。信号３６ａの各変化はラツチ３８を
セツトしてラツチパルス３９（第４ｂ図）を発生
させるのに用いられる。パルス３９は傾斜信号発
生器４０を起動するのに用いられる。傾斜信号発
生器４０によつて発生された傾斜電圧４１（第４
ｃ図）はコンパレータ４２の一方の入力に印加さ
れる。コンパレータ４２の他方の入力には、
HID灯１２を通る電流とHID灯１２にまたがる
電圧との和と、所望の設定点とのずれに比例する
誤差信号が印加されている。この誤差電圧の振巾
が変化すると、コンパレータ４２は可変的に時間
関連づけられた出力４３（第４ｄ図）を発生し、
この出力はゲート駆動タイマ４４に供給される。
ゲート駆動タイマ４４はゲートパルス１２７（第
４ｅ図）を発生する。このゲートパルスは短時間
の間40kHz発振器４６を可能化するので発振器４
６はパルス列１４０（第４ｆ図）を発生し、この
時間の間ゲート駆動パルスを駆動回路４８及び５
０に交互に供給する。駆動回路４８の出力は
SCR３２及び３３の点弧を制御するのに用いら
れ、駆動回路５０の出力はSCR３１及び３４の
点弧を制御するのに用いられる。ゲート駆動タイ
マ４４の出力はラツチ３８へも供給されて発振器
４６が発生するパルスのバーストの終りにこのラ
ツチ３８をリセツトするので、次の半サイクル中
に交流波形が次のゼロ交又を行うとラツチ３８は
再びセツトされるようになる。
SCRブリツジへの交流入力電圧に対するHID
灯電圧及びHID灯電流の関係を示す第５図を参
照して、SCブリツジ回路及びエネルギ蓄積イン
ダクタ１４がHID灯１２内の電流の流れをどの
ように制御するかを説明する。エネルギ蓄積イン
ダクタ１４は、電流が１方向にのみに流れるよう
に接続されていることに注目されたい。即ち、単
巻変圧器１０にまたがる交流電圧が正であると、
電流はSCR３１及び３４が導通するのでインダ
クタ１４を流れる電流は第１図に矢印に示す方向
となる。同様に、変圧器１０にまたがる電圧が負
であるとSCR３２及び３３が導通し、電流はイ
ンダクタ１４内を同一方向に流れる。エネルギ蓄
積インダクタ１４にまたがる実効電圧は、若干理
想化した波形５４によつて示すように、交流入力
電圧５２とHID灯のアーク電圧との電圧差に等
しい。HID灯１２へ流入する電流のために、
SCR３１及び３４は時点T1に導通する。入力電
圧はアーク電圧よりも大きいから、インダクタ
を、従つてHID灯１２を通る電流は第５図の
HID灯電流波形５６の部分５６ａを示すように
増加して行く。電流の増加率は交流の周波数に対
して緩やかであり、電流増加は大きいものではな
いが第５図では図示の目的でこの増加（部分５６
ａ）を誇張して示してある。次で入力電圧がアー
ク電圧５４以下に低下するのでインダクタを通る
電流は、HID灯電流波形５６の部分５６ｂに示
すように減少して行く。この時間中、インダクタ
はHID灯を流れる正電気を維持する。時点T3に
SCR３２及び３３が導通し、インダクタに電流
を流し始める。SCR３２及び３３が導通すると、
SCR３１及び３４はそれらを通る電流がゼロに
なるので遮断される。インダクタはこの回路内で
反転され、HID灯１２から電流を流出させる。
今度はインダクタ１４にまたがる実効電圧はそれ
にまたがる正電圧であり、電流は増加する。この
シーケンスは入力交流波形の各サイクル毎に発生
する。
安定状態においては、任意の半サイクルの終り
の電流はその半サイクルの始めの電流に等しい。
即ち第５図の波形５６の負の半サイクルの終りの
電流５７は点５９で示すその半サイクルの始めの
電流に等しい。HID灯電流の制御は、SCRブリ
ツジへの交流入力波のゼロ交又点に対するSCR
の点弧点を変化させることによつて達成される。
電流を増加させるには、点弧点を交流波形５２の
ゼロ交叉点５８に向つて移動させる。このように
すると、エネルギ蓄積インダクタ１４には負の電
圧・時間積（ボルト・秒）（「ボルト・秒」とは半
サイクルの時間と電圧との積）よりも多い正の電
圧・時間積が発生する。次の半サイクルはこの大
きい電流から開始され、それに再び加えられる。
電流が充分に増加してしまうと、制御回路はブリ
ツジ点弧点を変化させてインダクタ内の電流を所
望レベルに保持する。HID灯１２を通る電流を
減少させるには、ブリツジ点弧点をゼロ交又点５
８から遠去かるように移動させる。これによりイ
ンダクタ１４には正の電圧、時間積よりも多い負
の電圧・時間積が発生し、各半サイクルの終りに
インダクタを通る電流が減少する。
第１図の回路の実際の動作は、エネルギ蓄積イ
ンダクタ１４における抵抗損失、HID灯点灯変
成器１８，２２の二次巻線１６，２０のインダク
タンス、及びHID灯１２のアーク電圧の非一定
性により第７図に示す理想配列の如くにはならな
い。
先ずインダクタ１４内の抵抗損失の効果を考え
る。このインダクタの電線の抵抗は負の電圧・時
間積よりも多くの正の電圧・時間積をインダクタ
にまたがつて要求する。電圧降下は、インダクタ
を流れると電流とインダクタの抵抗との積を、
SCRブリツジ回路によりインダクタ１４にまた
がつて印加される電圧から差引いた値に等しい。
インダクタを流れる電流は「正」方向のみである
から、インダクタ１４は常に「正」の電圧損失を
発生する。第１図を参照して説明した制御回路
は、各半サイクルにブリジSCRの点弧を早めて
インダクタに必要な付加的な正の電圧を与えてこ
の損失を補償する。
HID灯点灯変成器巻線１６；２０のインダク
タの効果は、HID灯１２を通る電流の瞬時反転
を妨げることである。波形を第６図に示す。第６
図に示すように、時点T1にSCR３１及び３４が
導通する。この時点にはSCR３２及び３３は既
に負の半サイクルから導通している。HID灯点
灯変成器のインダクタンスによつてHID灯を通
る電流は瞬時に反転しない、時点T1からT2まで
の間は４個のSCRが全て導通しブリツジを入力
から出力まで短絡する。入力電圧はブリツジの出
力に現われ、この電圧がHID灯及び点灯変成器
内の電流を反転させる。エネルギ蓄積インダクタ
１４にまたがる実効電圧はこの時間の間本質的に
ゼロ電圧に等しく、その電流は一定に保たれてブ
リツジの４個の導通中のSCRを通つて循環する。
HID灯電流がインダクタを通る電流に等しくな
るとSCR３２及び３３はT2に示すように遮断さ
れる。従つて時点T1からT2までの期間はブリツ
ジの「自由ホイーリング」時間である。第６図に
示すように、このシーケンスは時点T3からT4ま
での期間にも発生する。
各半サイクル中、熱いHID灯の電圧は一定で
はなく衰褪特性を有している。即ちHID灯電圧
波形は第５図に５４で示されており、第６図に示
すその対応波形６０は若干理想化されている。実
際の回路においては、波形６０の点６１における
出力電圧は例えば＋230Vであり、点６３におけ
る値は＋160Vまで降下している。同様に負の半
サイクル中の時点T4即ち波形６０上の点６５に
おける電圧は−230Vであり、この半サイクルの
終り即ち点６７にはこの電圧は−160Vまで衰褪
している。
前述したように、SCRブリツジの点弧点は、
HID灯を通る電流とHID灯にまたがる電圧との
和が一定となるように制御される。本発明の重要
な面によれば、点弧点制御回路はHID灯の制御
がある負荷線に沿つて行われるようになつてお
り、この負荷線はHID灯の最大ウオームアツプ
電流点及びHID灯の通常動作点の両者を含むよ
うに選択される。例えば、冷たいHID灯内に最
初にアーク放電が発生した時の最大許容ウオーム
アツプ電流は27Aで、その時にHID灯にまたがる
電圧は30Vある。一方、HID灯が通常動作状態ま
でウオームアツプされてしまうと通常動作点は
HID灯にまたがる電圧が200Vであり、HID灯を
通る電流は10Aである。本発明の負荷線はこの最
大電流動作点及び通常動作点の両者を含むように
選ばれる。即ち電源が動作する負荷線は、２つの
条件を考慮して確立される。第１の条件はHID
灯１２が短絡した場合であり、最大電流が抵抗２
４を通つて流れるが電圧検知分圧器２８，３０に
またがる電圧は発生しない。負荷性を確立するた
めの第２の条件はHID灯１２が開回路である場
合であり、この場合には電圧検知分圧器２８，３
０にまたがつて最大電圧が発生するが、電流検知
抵抗２４を通して電流は流れない。抵抗２４にま
たがる電圧（これはHID灯１２を流れる電流に
比例する）と抵抗３０にまたがる電圧（これは
HID灯１２にまたがる電圧に比例する）との和
を一定に保つことによつて正しい負荷線が確立さ
れ、HID灯は初めは最大電流動作点で動作し、
HID灯がウオームアツプされHID灯にまたがる
電圧が増加するにつれて負荷線に沿つて自動的に
通常動作点まで戻される。
もし抵抗２４の値が0.005Ωであり、抵抗２４
を30A短絡電流が流れるものとすればこの抵抗に
またがつて150mVの電圧が発生する。もし、第
３図に示すように横軸に電流を、また縦軸に電圧
をプロツトすれば、負荷線７０の最下点は横軸上
の30Aの点に確立される。縦軸上の負荷線の他端
は、HID灯にまたがつて電圧は現われるが抵抗
２４に電流が流れない開回路状態に対してこの
150mVのレベルを与えるように選択される。開
回路電圧が300Vであるとすれば、抵抗２８及び
３０の値は抵抗３０にまたがる電圧も150mVに
等しくなるように選択し、これによつて負荷線７
０の最上点が限定される。SCRブリツジをこの
電流及び電圧成分の和に従つて制御し、この和を
常に150mVに保つことによつて線形負荷線７０
が得られる。この負荷線は、HID灯が冷たくて
初めてHID灯内にアークが発生してウオームア
ツプ期間中からHID灯が通常動作状態に到達す
るまでの電源の全ての動作点を与える。詳述すれ
ば、アークがHID灯１２内に発生した時約30Vの
電圧が冷えたHID灯にまたがつて発生するので、
HID灯には27Aの電流が流れる。この最大ウオー
ムアツプ電流の値は負荷線７０によつて決定さ
れ、抵抗２４，２８及び３０の値はHID灯１２
内にアークが発生した時に流れる電流がHID灯
を破壊することなく冷えた状態のHID灯を通過
し得る最大値となるように選択される。因みに、
本発明の配列を用いるとHID灯を通る電流波形
即ち第５図の波形５６は正弦波に比較して極めて
低い波高率を有している。正弦波においては電流
の尖頭値は実効値の1.4倍であり、一方本発明の
回路配列及び120〜200mHのエネルギ蓄積インダ
クタ１４を用いた時は1.2乃至1.1の波高率を得る
ことができる。これは、HID灯の電極の劣化を
招きその寿命を短縮させる極めて大きい尖頭電流
を流すことなくHID灯を迅速に通常動作状態に
到達させるためにHID灯１２に大きいウオーム
アツプ電流を流し得ることを意味している。前述
のように、第５図においては図示の目的から波形
５６の比較的平坦な頂上部分は若干誇張してあ
る。
更に本発明の調整回路の動作を説明する。アー
クがHID灯１２内に発生した時、負荷線７０上
に冷えたHID灯動作点７１が確立されるので最
大電流がHID灯を流れて可能な限り迅速に全光
出力まで導びく。HID灯がウオームアツプされ
るとアーク電圧が増加し、動作点は負荷線上を上
下に移動するのでHID灯を通る電流は200Vの通
常動作電圧に到達するまで、即ち負荷線７０上の
点７２に到達するまで比例的に減少する。この点
に到達するとHID灯は10Aの電流を流す通常状態
で動作する。HID灯が負荷線７０上の通常動作
点７２において動作している時、本発明の電流制
御システムは交流電源の線電圧変動に対して
HID灯を安定させるようにも機能する。即ち、
もし線電圧が増加すればHID灯を通る電流も増
加しようとするが、この電流増加はSCRブリツ
ジの点弧点をゼロ交又点５８から遠去けるので
HID灯電流は一定に保たれるのである。
本発明の交流電流制御は前述の先行技術のよう
にHID灯に供給される交流電力を保持するよう
に動作していないことに注目されたい。そうでは
なく本発明は、HID灯がウオームアツプされる
につれて電流をその最大初期値から比例的に減少
させる線形負荷線型の動作を提供する。アークが
最初にHID灯内に発生した時、電流は27Aに制限
され、HID灯にまたがる電圧は30ボルトである
ので電力は約810Wである。一方HID灯がウオー
ムアツプされ負荷線７０上の通常動作点７２に到
達すると、電流は10Aとなり電圧は200Vである
のでHID灯には2000Wの交流電力が供給される。
第２図に示す本発明の電源の詳細回路を説明す
る。これらの図中第１図と同一の回路成分に対し
ては第１図と同一番号を付してある。抵抗２４及
び３０にまたがつて発生する電圧の和は１対の演
算増巾器７４，７６の入力に印加される。（これ
らの演算増巾器は好ましくは市販されている
LM324型とする。）この複合信号は抵抗７８，８
０を通して演算増巾器７４の反転入力に、また抵
抗８２，８４及び８６を通して演算増巾器７６の
非反転入力に印加されている。ダイオード８８及
び９０は、正入力電圧で作動するように設計され
ている絶対値増巾器３５内の演算増巾器７４，７
６に0.3Vより大きい負信号が印加されないよう
にこれらの増巾器を保護している。
２つの演算増巾器７４，７６は、入力信号の極
性が反転した時に回路利得の極性が反転するよう
に接続されているので精密な絶対値回路が得ら
れ、この回路は抵抗２４，３０にまたがつて発生
する交流即ち双方向性信号を単極性出力信号に変
換する。これらの演算増巾器は両極性の入力信号
に対して等利得にもなつているので増巾器３５に
よつて絶対値変換が行われる。
増巾器の出力は、直列抵抗９２，９４及び分路
コンデンサ９６からなる回路において平滑され
る。絶対値増巾器３５に150mVの入力が印加さ
れた時にコンデンサ９６にまたがる信号は約
4.5Vの直流となる。この信号は演算増巾器９８
（好ましくはLM324型）の非反転入力に印加さ
れ、安定化された5V電源から誘導された設定点
信号は分圧ポテンシヨメータ１００のアームから
抵抗１０２を通して演算増巾器９８の反転入力に
印加される。フイードバツクコンデンサ１０４が
演算増巾器９８の出力と反転入力との間に接続さ
れているので、演算増巾器９８の出力には電流と
電圧の和波形が附加的に積分され、濾波されて現
われる。
演算増巾器９８の出力はコンパレータ１０６
（好ましくはLM339型）の非反転入力に接続され
ている。コンパレータ１０６の他の入力には傾斜
信号発生器４０からの傾斜信号が供給される。こ
の傾斜信号は交流波形のゼロ交又点を検出するこ
とによつ発生させる。即ち、単巻変圧器１０にま
たがつて発生する交流電圧は抵抗１０８を通して
１対の逆極性に接続されたダイオード１１０及び
１１２に印加される。これらのダイオードは＋
12Vの接地との間に接続されている分圧抵抗１１
３，１１５に接続されている。ダイオード１１０
及び１１２は抵抗１１６及び１１８を通してコン
パレータ１１４（好ましくはLM339型）の入力
にまたがつて接続されているので、コンパレータ
１１４の出力には交流波形のゼロ交又点に一致し
て矩形波出力信号３６ａ（第４ａ図）が発生する。
ゼロ交又検出器３６の出力は、エツジトリガー
ドフリツプフロツプ１１７の入力に直接印加さ
れ、またインバータ１１９を通して第２のエツジ
トリガードフリツプフロツプ１２１の入力に印加
される。好ましくはこれらのフリツプフロツプ１
１７及び１２１は4013型である。フリツプフロツ
プ１１７，１２１はゼロ交又検出器３６の出力に
現われる矩形波の正の縁或は負の縁の何れかによ
つてトリガされ、これらフリツプフロツプのラツ
チされた出力はORゲート１２２の２つの入力に
印加される。ORゲート１２２の出力は、好まし
くはLM324型の演算増巾器１２４の非反転入力
に供給される。増巾器１２４にはフイードバツク
コンデンサ１２６が接続されているので積分増巾
器として動作し、交流電源波形の各半サイクルの
ゼロ交又点に立上る傾斜信号４１（第４ｃ図）を
その出力に発生する。
コンパレータ４２の反転入力に印加される傾斜
信号が誤差増巾器３７の出力のレベルに到達する
と、コンパレータ４２出力には負に立下る信号４
３が発生し、この信号はSCRブリツジ内のSCR
の点弧を制御するのに用いられる。コンパーレー
タ即ち増巾器１０６の出力はゲート駆動タイマ４
４（好ましくは555型）に供給される。タイマ４
４は増巾器１０６の出力からの負信号４３によつ
てトリガされ、その出力端子３上に約1mSの巾の
ゲートパルスを発生する。このゲートパルスは第
４ｅ図にパルス１２７として示してある。ゲート
パルス１２７はライン１２８を通してフリツプフ
ロツプ１１７及び１２１のリセツト端子に供給さ
れるので、これらのフリツプフロツプはりセツト
されて交流波形の次のゼロ交又点に応答できるよ
うになる。ゲートパルス１２７は、NANDゲー
ト１３０、抵抗１３２及び１３４、及び分路コン
デンサ１３６からなるRCフイードバツク発振器
４６にも供給される。発振器はゲートパルス１２
７の持続時間の間40kHzの周波数で動作する。
NANDゲート１３０の出力は否定入力ORゲート
１３８の一方の入力に接続されているのでORゲ
ート１３８の出力には一連の矩形波パルス１４０
（第４ｆ図）が発生する。この出力は、ラツチ１
１７及び１２１をもトリガしているゼロ交又波形
３６ａによつて交互に可能化される２つの
NANDゲート１４０及び１４２に供給される。
従つて駆動パルス１４０はNANDゲート１４０，
１４２を通してそれぞれの駆動トランジスタ１５
０及び１５２に交互に供給される。トランジスタ
１５０はライン１５１を通してパルス変成器１５
３の一次巻線に波形１４０を供給する。変成器１
５３の２つの二次巻線はダイオード１５５及び１
５７を通してSCR３１及び３４のゲート電極と
陰極との間に接続されているので、これらの
SCRは同時に導通する。トランジスタ１５２は
同じようなゲート波形１４０をライン１５９を通
してパルス変成器１６１の一次巻線に供給し、パ
ルス変成器の２つの二次巻線はSCR３２及び３
３を制御するのでこれらのSCRは交流波形の逆
極性の半サイクル中に同時に導通させられる。ゲ
ート波形１４０は、SCRブリツジ内のSCRの被
制御対が交流波形上の所望の点弧点に導通せしめ
られのを保証するのに充分な持続時間を有してお
り、点弧された後のSCRは、これらのSCRを通
る電流がゼロになるまで導通し続ける。
本発明の重要な面によれば、HID灯１２の光
出力を負荷線７０の調整によつて変化させること
ができる。このような変化は、極めて短かい露出
時間を必要とするような極めて感度の高い材料を
処理するような状態では重要になる。もしこのよ
うな状態において４〓のHID灯を使用している
のであれば、操作者により長い露出時間を与える
ようにHID灯１２の光出力を半分まで減少させ
ることが望ましい。
HID灯１２の光出力を減少させる１つの方法
は、電流及び電圧成分の和を一定に保持するため
の基準値を変化させるポテンシヨメータ１００を
調整することである。ポテンシヨメータ１００の
アームの設定点電圧を減少させる調整を行うと、
第３図の７０ａに示すように負荷線７０を左に移
動させれる。しかし、負荷線を位置７０ａまで平
行移動させると無負荷状態に対する300V点が低
下する、即ち波形５４の振巾も減少しHID灯を
起動させるのに不充分となるかも知れないという
欠陥を呈する。
HID灯１２の光出力を減少させるための好ま
しい方法は、負荷線と縦軸との交点は一定に保持
したまま横軸との交点を調整して第３図の７０ｂ
の如き負荷線を得ることである。負荷線７０ｂは
第８図の回路を用いることによつて得ることがで
きる。即ち、第８図においては２つの等しい値の
電流検知抵抗２４ａ及び２４ｂが直列に接続され
ている。抵抗２８及び３０の値は変更しないので
最大電圧点、即ち300Vは一定に保たれる。しか
し、選択スイツチ１０１の位置に依存して絶対値
増巾器３５への入力は抵抗２４ａ，２４ｂの一方
にまたがる電圧か或はこれらの両抵抗にまたがる
電圧の何れかとなる。両抵抗にまたがる電圧が検
知された時には両抵抗を通して流れる小さい電流
で前述の150mVの短絡回路電流が発生すること
になり、HID灯に供給される電流の最大値は負
荷線７０ｂによつて示される如く減少する。もし
抵抗２４ａ及び２４ｂがそれぞれ0.005Ωであれ
ば最大電流は半分の値、即ち15Aに減少する。
明らかに電圧検知素子の値を変えることなく電
流検知素子の値を変える他の配列も用いることが
できる。しかし、抵抗２４は極めて低い値、即ち
0.005Ωを有しているから、HID灯電流回路内で
同じような値の抵抗を挿入したり、切離したりす
るようにスイツチすることは困難であることに注
意されたい。第８図の回路は２つの抵抗を常に回
路内に挿入したままとし、増巾器３５への検知入
力を切替えることによつてこれを避けている。単
一の抵抗２４ｂにまたがる電圧が検知される場合
には、抵抗２４ａにまたがる電圧は最大電流状態
において150mVになるだけであるから増巾器３
５の動作に影響を及ぼすことはない。第８図の実
施例においては共通回路接地はスイツチ１０１の
可動アームに変更されている。
さてバイパス回路網２７に関してより詳細に説
明する。この回路網は第１のバイパスコンデンサ
１６０を含み、このコンデンサはHID灯点灯パ
ルス変成器の二次巻線１６，２０の一端にまたが
つて接続されていてこれらの変成器にまたがつて
発生するHID灯点灯パルスのための交流通路を
完成し、これらの高電圧パルスがSCRブリツジ
に影響を及ぼすのを防いでいる。しかしHID灯
１２内にアーク放電が発生する前にはSCRブリ
ツジは本質的に無負荷状態で作動している。これ
らの状態の下ではHID灯１２に供給される波形
は第７図に１６２で示すようである。第７図にお
いてSCRブリツジ回路はHID灯１２が導通する
前には小さい負荷としてバイパス回路網だけを有
しているから、コンデンサ１６０は波形１６２の
部分１６２ａの間にブリツジによつて急速に充電
される。コンデンサ１６０が充電されると直ちに
ブリツジSCRは再び遮断される。もしコンデン
サ１６０がSCRブリツジの次の導通期間の前に
放電されなければ、連続する半サイクル中にコン
デンサ１６０に電圧が累積し、ブリツジSCRは
過大なストレスを加えるようになる。SCRブリ
ツジの導通期間と導通期間の間にコンデンサ１６
０を放電させるためにコンデンナサ１６０にまた
がつて抵抗１６４が接続してあるのでコンデンサ
１６０は第７図の波形１６２の部分１６２ｂによ
つて示すように各半サイクル中に放電する。
本発明の重要な面によれば、二次巻線１６，２
０にまたがつて現われるHID灯点灯パルスは、
HID灯に加わる電圧が比較的高く且つSCRブリ
ツジがまた導通している波形１６２上のある点に
おいて発生するので、SCRブリツジはHID灯１
２内に完全導通を確立させるために必要なフオロ
ースルー電流を供給することができる。高電圧の
HID灯点灯パルスは一方の電極から他方の電極
へスパークを発生させる。しかし、SCRブリツ
ジが導通していない期間中にこのスパークが発生
してもHID灯を通る導通路を確立して接続する
アーク放電を得るのに充分な大きさの電流の源は
存在しない。即ち、HID灯点灯パルスは第７図
の点Ａにおいて印加されるのであり、この点Ａに
おいてはHID灯にまたがる電圧は比較的高く、
コンデンサ１６０はまだ充電されているので
SCRブリツジ内のSCRはまだ導通中である。従
つて一方の電極から他方の電極まで一旦スパーク
が確立されてしまえば、SCRブリツジはアーク
放電を持続させるのに必要な電流を供給できるよ
うになる。
SCRブリツジがHID灯１２にフオロースルー
電流を供給できても、電流がSCRブリツジ回路
から流出しHID灯１２内へ流入するには若干の
時間が必要である。コンデンサ１６０は、SCR
ブリツジの導通期間と導通期間の間に抵抗１６４
によつて急速に放電可能でありながら二次巻線１
６，２０のための高周波バイパスとして働くよう
にするために、0.22μF程度の比較的小さい値であ
ることが好ましい。また大きいエネルギ蓄積イン
ダクタ１４との比較的低い周波数の共振効果を避
けるためにもコンデンサ１６０の値を小さくする
ことが望ましい。従つて、コンデンサ１６０は電
流がSCRブリツジからHID灯へ流出しつつある
時にHID灯内のアーク放電を持続させるのに必
要な電流を供給するには小さ過ぎる。従つて第２
のコンデンサ１６６が抵抗１６８と直列にコンデ
ンサ１６０にまたがつて接続されている。このコ
ンデンサ１６６の値はコンデンサ１６０の値の約
10倍である。抵抗１６８の値は、エネルギ蓄積イ
ンダクタ１４及び回路容量を含む共振回路のＱを
下げるように250Ωである。コンデンサ１６６が
大容量であるために、HID灯１２内にスパーク
が発生した後にSCRブリツジを通して交流源か
ら大きい電流が流されるまでアーク放電を持続さ
せる大量の電流がコンデンサ１６６から流出さ
れ、HID灯１２内へ流入する。
１秒タイマ１７２（第２図）は電源のオン／オ
フスイツチによつて制御され、交流が単巻変圧器
１０に印加された後１秒間出力パルスを発生す
る。この１秒の遅延は電源システムのソリツドス
テート回路に対する適切な供給電圧が発生するの
に充分な時間を与える。
タイマ１７２の出力は、トランジスタ１７４、
演算増巾器１７６及び附属回路からなる２秒タイ
マに印加される。この２秒の期間はHID灯点灯
パルスを発生するために確立されるものであり、
この期間の終りに点灯パルスの発生が終了する
（HID灯１２はこの２秒の間隔中に点弧されたも
のとする）。この２秒の間隔はコンデンサ１７８
の充電によつて確立され、演算増巾器１７６の出
力は遅延タイマ１８０（好ましくは555型）を可
能化するのに用いられる。タイマ１８０の入力端
子２へはライン１８２を通してコンパレータ４２
の出力が印加されている。
HID灯点灯パルスが各半サイクル中の波形１
６２上の点Ａに発生するようにこれらのパルスを
限時するために、HID灯点灯回路１７０はブリ
ツジ内のSCRが点弧されてから所定の期間後に
HID灯点灯パルスが発生するように適当な遅延
を与えたコンパレータ４２の出力によつて制御さ
れる。詳述すれば、タイマ１８０はコンデンサ１
８４、抵抗１８６、及びポテンシヨメータ１８８
からなる時定数回路を用いてSCRブリツジの点
弧後１乃至2mSの巾の遅延間隔パルス１８９（第
４図）を発生する。ポテンシヨメータ１８８を変
化させることによつて、HID灯点灯パルスが第
７図の点Ａに位置するように、これらのパルスの
位置をSCR点弧点に対して変化させることがで
きる。
遅延タイマ１８０の出力は、コンデンサ１９
０、このコンデンサと直列の抵抗１９２及び分路
抵抗１９４からなる微分回路に供給され、微分さ
れたパルス１９５ａ及び１９５ｂ（第４ｂ図）が
作られる。ダイオード１９６は、タイマ１８０か
らの出力波形の立上り縁において発生する正パル
ス１９５ａを除去するのに用いられる。負パルス
１９５ｂはタイマ１８０からの遅延間隔パルス１
８９の立下り縁に一致してトランジスタ１９８の
ベースに印加されるから、HID灯点灯駆動パル
ス１９７（第４ｉ図）はタイマ１８０が動作して
いる期間中の交流の各半サイクルにトランジスタ
１９８のコレクタに発生する。
トランジスタ１９８のコレクタは、HID灯点
灯回路１７０内の入力パルス変成器２０２の一次
巻線２００に接続されている。回路１７０は変成
器１８，２２にHID灯点灯パルスを供給するた
めの２つの分離した回路を提供し、これらの独立
回路は変成器２０２の一次巻線２００に供給され
るHID灯点灯駆動パルスによつて制御される。
先ず変成器１８に関連する回路を説明すると、単
巻変圧器１０にまたがつて発生すう交流電圧は整
流器２０４によつて整流され、コンデンサ２０６
及び抵抗２０８によつて濾波されるので約400V
の直流電圧が抵抗２１２及び２１４を通してパル
ス変成器駆動コンデンサ２１０を充電するように
なる。HID灯点灯駆動パルスは変成器２０２の
二次巻線２１６からダイオード２１８を通して
SCR２２０のゲート電極に供給される。SCR２
２０のゲート電極と陰極との間には抵抗２２２が
接続されている。SCR２２０は、パルス変成器
１８の一次巻線２２４、コンデンサ２１０及び小
さい飽和コイル２２６を含む直列回路内に接続さ
れている。パルス変成器の一次巻線２２４と
SCR２２０の陰極との接合点は、抵抗２１２，
２１４を通してコンデンサ２１０を充電する共通
直流電源の接地端子に接続されている。
他の変成器２２のための駆動回路は、パルス変
成器２２の一次巻線２３０と直列に接続されてい
るコンデンサ２２８、SCR２３２、及び飽和コ
イル２３４からなつている。SCR２３２は、変
成器２０２の二次巻線２３６にまたがつて発生す
るパルスによつて点弧される（二次巻線２３６は
ダイオード２３８を通してSCR２３２のゲート
電極に接続されている）。コンデンサ２２８はコ
ンデンサ２０６にまたがる直流電圧から抵抗２４
０及び２４２を通して別個に充電される。
さてパルス変成器１８に関連するHID灯点灯
駆動パルス回路の動作を説明する。変成器１８の
一次巻線２２４のインダクタンスは4μHとするこ
とが好ましく４巻回からなつており、一方その二
次巻線１６は230巻回を有しているので極めて大
きい電圧がパルス変成器１８によつて発生され
る。二次巻線１６にまたがつて約15000VのHID
灯点灯駆動パルスを得るためには、一次巻線２２
４に約300Aの尖頭電流を流す必要がある。HID
灯点灯駆動パルスが変成器２０２の二次巻線にま
たがつて発生するとSCR２２０はトリガされて
導通する。しかし、SCR２２０は直ちに完全導
通するのではなく完全に導通するまでには極く僅
かな時間間隔を必要とする。SCRが最初に導通
する時、先ず小さい接合領域が導通せしめられ、
この小さい導通領域は全電流がSCR２２０を通
過する時の極めて高い電力消散を支えることはで
きない。しかし、飽和リアクトル２２６は一次巻
線２２４のインダクタンスの約50倍の約200μHの
インダクタンスを有しているので、SCR２２０
の導通接合領域が全接合に広がるまで一次巻線２
２４を流れる電流を制限するように機能する。
SCR２２０の全接合領域が導通すると、リアク
トル２２６はSCR２２０を破壊することなく飽
和可能とする。
本発明の重要な面によれば、飽和リアクトル２
２６は極めて矩形に近いヒステリシスループ特性
を有しているので、そのコアが飽和すると実効的
に充電されたコンデンサ２１０と一次巻線２２４
の接続を制御する。好ましくは飽和リアクトル２
２６は、極めて矩形に近いヒステリシスループを
有する材料のテープを巻いたギヤツプ無しのトロ
イダルコアからなつてている。好ましくは、この
材料はアレグニールードラムインダストリーズ
（Alleghny Ludlum Industries）から商品名デル
タマツクス（Deltamax）として市販されている
粒子配向鋼テープである。このような飽和リアク
トルを用いることによつて、SCR２２０は
2N3899型とすることが可能である。このSCRは
比較的安価であり、単独で使用するならば充分高
速なターンオン時間を得ることは不可能であり、
また300Aの尖頭電流を初期に消散できるもので
もない。しかし、飽和リアクトル２２６は、
SCR２２０がその全接合に亘つて完全に導通す
るまで一次巻線２２４に電流が累積するのを遅延
させ、その後それ自体の矩形型ヒステリシスルー
プの制御の下に極めて迅速に電流をスイツチす
る。上記構造の飽和リアクトルを使用することに
よつて1μS以内に一次巻線２２４にまたがる一次
電圧を０から280Vまで上げられることが分つた。
一次巻線２２４に印加されるパルスに対するこの
極めて速い立上り時間は、約15000VのHID灯点
灯パルスを二次巻線にまたがつて発生させるのに
満足できるものであることが分つた。
変成器２２の一次巻線２３０のためのHID灯
点灯駆動回路は同じように機能し、この回路内の
飽和リアクトル２３４は上述のものと同一構造で
ある。HID灯点灯パルスは二次巻線１６，２０
にまたがつて同時に発生するから、合計約
30000Vの電圧パルスが入力交流波形の各半サイ
クルに１回、点Ａ（第７図）にHID灯の電極に印
加されることになる。この配列を用いると、遮断
された熱いHID灯をHID灯点灯駆動パルスが変
成器２０２に供給されてから数分の一秒以内に再
起動させ得ることが分つた。前述の如く、これら
の駆動パルスは遅延タイマ１８０を不能化するこ
とによつて約２秒後に終了する。
単巻変圧器１０には一般に一連のタツプ１０
ａ，１０ｂ及び１０ｃが設けてあり、これらのタ
ツプに交流電源を持続するようになつている。こ
れらのタツプはそれぞれ240V、220V及び200Vの
入力線電圧用である。本発明の更に別の面によれ
ば、特定の交流電源に対して正しいタツプが選択
された場合に操作者に視覚的に通知するように構
成されている。即ち、単巻変圧器１０にまたがる
電圧は抵抗２５０及び２５２からなる分圧回路網
に印加される。これらの抵抗は、単巻変圧器１０
によつて発生される電圧が正しい振巾である時に
抵抗２５２にまたがつて発生する電圧4.6〜5.6V
の尖頭値を有する交流となるように選択されてい
る。抵抗２５２にまたがる電圧は整流器２５４に
よつて整流され、コンデンサ２５６に供給される
のでこのコンデンサの両端には4.6〜5.6Vの直流
電圧が得られる。コンデンサ２５６にまたがるこ
の電圧は、充分に安定化された電源から誘導され
た5V基準信号及び4V基準信号とコンパレータ２
５８及び２６０において別々に比較される、詳述
すれば、コンデンサ２５６にまたがる電圧は抵抗
２６２を通してコンパレータ２５８の一方の入力
に、また抵抗２６４を通してコンパレータ２６０
の一方の入力に供給される。5V基準信号は抵抗
２６６を通してコンパレータ２５８の他方の入力
に供給され、また抵抗２６８及び２６９からなる
分圧器にも供給されている。分圧器の抵抗は抵抗
２６９にまたがつて4Vが発生するような適切な
値である。この4V基準信号は抵抗２７０を通し
てコンパレータ２６０の他方の入力に印加され
る。
コンパレータ２５８及び２６０は１対の発光ダ
イオード２７２及び２７４を制御する。もしコン
デンサ２５６にまたがる電圧の値が4Vより高い
が5Vよりは低ければ両ダイオード２７２，２７
４はコンパレータ２５８，２６０の出力によつて
導通せしめられ、交流電源が単巻変圧器１０のタ
ツプ１０ａ〜１０ｃの１つに正しく接続されてい
ることを指示する。しかし、もしコンデンサ２５
６上の電圧が5Vより高いと、コンパレータ２５
８の出力が変化するために発光ダイオード２７２
は非導通になる。これによつて操作者は交流電源
が低目のタツプ１０ｂ或は１０ｃの一方に接続さ
れていて過大電圧が単巻変圧器１０から発生して
いることを知る。一方、もしコンデンサ２５６に
またがる電圧が4V以下であると、発光ダイオー
ド２７２は導通し続けるが発光ダイオード２７４
はコンパレータ２６０の出力状態の変化によつて
非導通となる。これは交流線電圧が高過ぎるタツ
プに印加されてSCRブリツジ及びHID灯１２に
印加される電圧が低過ぎることを通知している。
以上に本発明の種々の実施例を説明したが、当
業者ならばこれら実施例の種々の変更及び変形を
容易に考察できよう。これらの全ての変更及び変
形も本発明の範囲から逸脱するものではないこと
を理解されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の電源のブロツク図であり、第
２図は第１図の電源の回路図であり、第３図は第
１図の電源に見出される負荷線特性の説明図であ
り、第４図は第１図の電源の各部の動作を示す波
形図であり、第５図及び第６図は第１図の電源の
エネルギ蓄積インダクタ及びSCRブリツジの動
作を説明する波形図であり、第７図は放電灯に印
加される開回路電圧と放電灯点灯パルスとの間の
関係を示す波形図であり、そして第８図は第１図
の電源において放電灯の出力を減少させるための
変形配列の回路図である。 １０……単巻変圧器、１２……大電流放電灯、
１３……交流電流制御回路、１４……エネルギ蓄
積インダクタ、１８，２２……放電灯点灯変成
器、２４……電流検知抵抗、２７……バイパス回
路網、２８，３０……電圧検知分圧抵抗、３１，
３２，３３，３４……SCR、３５……絶対値増
巾器、３６……ゼロ交又検出器、３７……誤差増
巾器、３８……ラツチ、４０……傾斜信号発生
器、４２，１０６，１１４，２５８，２６０……
コンパレータ、４４……ゲート駆動タイマ、４６
……40kHz発振器、４８，５０……駆動回路、７
４，７６，９８，１２４，１７６……演算増巾
器、１５３，１６１……パルス変成器、１７０…
…放電灯点灯回路、１７２，１８０……タイマ、
２０２……入力パルス変成器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電流源； この交流電流源にまたがつて放電灯と直列に接
    続されており、エネルギ蓄積インダクタンスとこ
    のインダクタンスを放電灯と直列に接続する第１
    の対の制御整流器と第２の対の制御整流器とを備
    える制御手段； 放電灯を流れる電流の大きさに比例する電圧を
    発生する第１の抵抗器と、放電灯にまたがる電圧
    に比例する電圧を発生する第２の抵抗器とを含む
    制御信号発生手段 基準信号発生手段；及び 基準信号と制御信号とによつて制御され、放電
    灯が初期の冷えた状態からウオームアツプし、そ
    して正常動作中第１の抵抗器と第２の抵抗器とに
    またがつて発生する電圧の和を所定の電圧に等し
    く維持するように前記の制御手段を制御する調整
    手段 を備え、それにより放電灯がウオームアツプする
    につれて放電灯に流れる電流がそれの初期の最大
    値から比例的に減少するようにしたことを特徴と
    する高輝度放電灯用電源。 ２ 基準信号発生手段は、交流電流源の電圧レベ
    ルに対する放電灯の光出力の強さを変化させるた
    め基準信号の値を変化させる手段を含む特許請求
    の範囲第１項記載の高輝度放電灯用電源。 ３ 第１の抵抗器が放電灯の光出力を変化させる
    ため抵抗値を選択的に変化させる手段を含む特許
    請求の範囲第１項記載の高輝度放電灯用電源。 ４ 調整手段が第１及び第２の抵抗器にまたがつ
    て発生する電圧の和と基準信号とを比較してこれ
    ら電圧の和と基準信号との差に等しい誤差信号を
    発生する手段；及びこの誤差信号によつて制御さ
    れこの誤差信号を減少させる方向に制御手段を制
    御する手段を含む特許請求の範囲第１項記載の高
    輝度放電灯用電源。 ５ 放電灯を開回路とした時に第２の抵抗にまた
    がつて発生する電圧に等しい電圧が、放電灯を短
    絡した時に第１の抵抗にまたがつて発生するよう
    に第１及び第２の抵抗器の値が選択されている特
    許請求の範囲第１項記載の高輝度放電灯用電源。 ６ 調整手段が基準信号と制御信号とによつて制
    御され制御整流器の点弧点を制御する手段を含む
    特許請求の範囲第１項記載の高輝度放電灯用電
    源。 ７ 制御手段の第１と第２の対の何れの対の制御
    整流器が導通してもインダクタンスに同一方向の
    電流が流れるように第１と第２の対の制御整流器
    はインダクタンスに接続され、そして交流電流源
    にまたがつてインダクタンスと放電灯とが直列に
    接続されている特許請求の範囲第１項記載の高輝
    度放電灯用電源。 ８ 調整手段が、放電灯を流れる電流の大きさ
    を、初期には放電灯が冷えている時の最大所定値
    に制限し、放電灯がウオームアツプするにつれて
    放電灯にまたがつて発生する電圧の増加に応答し
    て比例的に減少させるように制御整流器の点弧点
    を制御する点弧点制御手段を含む特許請求の範囲
    第７項記載の高輝度放電灯用電源。 ９ 調整手段が、点弧点制御手段によつて制御さ
    れ、制御整流器の点弧点の所定時間後に且つ第２
    の抵抗にまたがつて発生する電圧が所定値に到達
    した時に放電灯に放電灯点灯パルスを印加して放
    電灯内にアークを形成せしめる手段を含む特許請
    求の範囲第８項記載の高輝度放電灯用電源。 １０ 交流電流源； この交流電流源にまたがつて放電灯と直列に接
    続されている制御手段； 放電灯を流れる電流の大きさに比例する電圧を
    発生する第１の抵抗器と、放電灯にまたがる電圧
    に比例する電圧を発生する第２の抵抗器とを含む
    制御信号発生手段； 基準信号発生手段； 基準信号と制御信号とによつて制御され、放電
    灯が初期の冷えた状態からウオームアツプする際
    に第１の抵抗器と第２の抵抗器とにまたがつて発
    生する電圧の和を所定の電圧に等しく維持するよ
    うに前記の制御手段を制御する調整手段；及び 放電灯点弧回路を具備し、 前記の制御手段はエネルギ蓄積インダクタン
    ス；何れの対が導通してもこのインダクタンスに
    同一方向の電流が流れるようにインダクタンスに
    接続されている第１及び第２の対の制御整流器；
    交流電流源にまたがつてエネルギ蓄積インダクタ
    ンスと放電灯とを直列に接続する手段を含み、 前記の調整手段は放電灯を流れる電流の大きさ
    を、初期には放電灯が冷えている時の最大所定値
    に制限し、放電灯がウオームアツプするにつれて
    放電灯にまたがつて発生する電圧の増加に応答し
    て比例的に減少させるように制御整流器の点弧点
    を制御する手段；この点弧点を制御する手段によ
    つて制御され、点弧点の所定時間後に且つ第２の
    抵抗にまたがつて発生する電圧が所定値に到達し
    た時を検知する電圧感知手段に応答して放電灯に
    放電灯点灯パルスを印加して放電灯内にアークを
    形成せしめる手段を含み、 前記の放電灯点弧回路は各々が放電灯の１つの
    電極に接続されている二次巻線を有する１対のパ
    ルス変成器、この対のパルス変成器の一次巻線に
    放電灯点灯パルスを供給する手段、各一次巻線に
    直列接続されているコンデンサ、交流電流源から
    直流電圧を発生する手段、この直流電圧から両コ
    ンデンサを充電する手段、各コンデンサと一次巻
    線との直列接続にまたがつて接続され関連一次巻
    線を通してコンデンサを放電させて二次巻線にま
    たがつて大振巾の放電灯点灯パルスを同時に発生
    させるために各コンデンサと一次巻線との直列接
    続にまたがつて接続されているゲート電極を有す
    る半導体スイツチング手段、各半導体スイツチン
    グ手段のゲート電極に放電灯点灯パルスを同時に
    印加する手段、及びコンデンサと一次巻線との直
    列接続にそれぞれ直列接続された可飽和リアクタ
    を含み、この可飽和リアクタは、放電灯点灯パル
    スをゲート電極に加えるとき半導体スイツチング
    手段を流れる電流を最初に制限し、そして各半導
    体スイツチング手段にかゝる電圧が減少すると所
    定の短期間に飽和するものであり、それにより放
    電灯を流れる電流がそれの初期の最大値から放電
    灯がウオームアツプするにつれて比例的に減少し
    ていくことを特徴とした高輝度放電灯用電源。
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