JPH04154097A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、例えば、低圧水銀放電灯などの放電灯点灯装
置に関するものである。

［従来の技術］ 第７図は従来の放電灯点灯装置で、ハーフブリッジ型イ
ンバータ点灯装置である。スイッチング素子Ｑａ、Ｑｂ
は交互にオンオフし、負荷であるインダクタンスＬａ、
コンデンサＣｂ、ＣＣ１放電灯１で構成される共振回路
に高周波電力を供給している。ダイオードＤａ、　Ｄｂ
は、共振回路からの回生電流帰還のために設けられたも
のである。コンデンサＣａは、このハーフブリッジイン
バータ回路のもう１つの電源となっていると共に、放電
灯１への直流成分をカットしている。スイッチング素子
Ｑａ、Ｑｂの動作は制御回路６で制御されている。さて
、この放電灯点灯装置で放電灯１を調光するのには、例
えば、スイッチング素子Ｑａ。

Ｑｂの動作周波数を可変することで可能なことは良く知
られている。

また、上記のような放電灯点灯装置で放電灯１の調光始
動を行う際には、放電灯１をまず全点灯状態にし、しか
る後に所定の調光状態になるように制御をしていた。

これは、放電灯１の調光始動特性の不安定さと、調光始
動後の立ち消りを起二すという放電灯点灯装置が問題と
なるため、放電灯１を一度全点灯し、その後、調光点灯
状態に移行していたのである。

更に、他の従来例としてはＰｆｒＭ昭５９−１３００９
６号公報がある。これは、第８図に示すように、放電灯
１に高周波電力を印加する高周波電源装置７と、位相制
御を行う位相制御装置８とで構成されている。この従来
例は、第９図に示すように、放電灯１への電力供給を位
相制御装置８が導通しているときに与えられ、放電灯１
の調光時には、交流電源ＡＣの周期毎に放電灯ｌに起動
電圧が印加され、放電灯１を再点弧するものであるこの
ような点灯装置においては、放電灯１を再起動するのに
一定周期で再起動用電圧と必要とし、深い調光レベル（
低光束調光レベル〉まで調光できなかった。また、周期
的な再起動電圧発生毎に高周波電源装置７にストレスが
かかる問題、及び周期的な高電圧印加による点灯装置回
路の素子より音が出るという問題がある。

更に、別の従来例としては、特願平１〜７５５７２号に
記載の放電灯点灯装置がある、これは第１０図のブロッ
ク図に示すように、低圧水銀放電灯１と。この放電灯１
に高周波電力を供給する高周波電源２と、放電灯１をア
ーク放電からグロー放電領域まで調光する調光制御部３
と、低光束調光時の放電を維持てきるレベルの直流電力
を上記高周波電力に重畳して放電灯１に印加する直流電
力重畳手段４とを備え、低光束域（深い調光レベル）ま
で、調光可能としたものである。

し発明が解決しようとする課題］ この点灯装置では、放電灯１を連続的に点灯させ、放電
灯１への周期的な再起動電圧を必要としない。しかし、
この放電灯点灯装置で、深い調光レベルでの調光始動を
行うとき、前述のように放電灯ｌを一度全点灯し、その
後、所定の深い調光レベルに移行した場合、始動時の光
変化量が大きく、チラッキ感が感じられ、スｌ、−ズな
調光始動ができないという問題があった。

本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、起
動パルスを印加後に、放電灯を最小調光レベルよりスム
ーズに調光レベルを立ち上げて所定の調光レベルに移行
させて、始動時の光のチラッキや閃光の発生を防止する
ことを目的とした放電灯点灯装置を提供するものである
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、放電灯の始動に際し、起動パルスを印加後に
、放電灯を最小調光レベルよりスムーズに調光レベルを
立ち上げて所定の調光レベルに移行させる点灯制脚部を
備えたものである。

［作　用］ 而して、点灯制御部により、放電灯の始動に際し、起動
パルスを印加後に、放電灯を最小調光レベルよりスムー
ズに調光レベルを立ち上げて所定の調光レベルに移行さ
せ、始動時の光のチラッキや閃光の発生を防止するよう
にしている。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する１本発
明は、低光束域から安定に放電灯を点灯維持できる放電
灯点灯装置において、第１図（ｂ）に示す従来例のよう
に５全点灯により起動させて、ｔ、後に所定の調光レベ
ルに移行させることなく、第１図（ａ）に示すように、
起動パルス印加後に、最小調光レベルよりスムーズにそ
の調光レベルを立ち上げ、所定の閃光レベルに移行する
ことにより、調光始動時の光のチラッキや閃光を無くシ
。

スムーズに放電灯を調光始動させるものである６以下、
具体的な実施例で説明する。第２図に点灯制御部を含む
具体回路区を示す。交流型ＨＡＣは、スイッチＳＷを介
してサージアブソーバＺＮＲ、チョークコイルＦＣ、コ
ンデンサＣＩで構成されるｌ１ｆｒｔｊｉ止フイルタを
通り、整流器ＤＢ。

で全波整流される。この整流された電圧は、コンデンサ
Ｃ２で平滑され、インバータ点灯装置の電源となる。

このインバータ点灯装置は、スイッチング素子Ｑ、、Ｑ
、、ダイオードＤ　＋　、　Ｄ　ｚ、コンデンサｃ、及
び、インダクタし、とコンデンサＣ４、Ｃｓと放電灯１
よりなる負荷回路をもつハーフブリッジ回路である。コ
ンデンサＣ３は、ハーフブリッジ回路のもう１つの電源
となる。負荷回路は、インダクタし１、コンデンサＣ，
，ｃ、で共振回路と楕成し、この共振電圧で放電灯１を
起動している。トランスＴＩは放電灯１のフィラメント
の予熱用トランスである。このインバータ点灯装置の調
光制御は、スイッチング素子Ｑ　１．　Ｑ　２の発振周
波数を変化させ行う周波数制御方式を用いている。

次に、この制御について説明する。タイマー回路Ｉ　Ｃ
ｓは汎用のタイマーＩＣであり（例えば、日本電気製μ
ＰＣｌ５５５）、５番端子の電圧により、その発振周波
数を任意に設定できるものである。タイマー回路ＩＣ１
の発振出力は、フリップ７０ツブＩＣ，及びゲート回路
６４〜Ｇ７でスイッチング素子Ｑ、、Ｑ２への原発振信
号を作成している（矩形波のインバータ信号、デッドタ
イムをもつ）。ゲート回路Ｇ６の出力は、トランジスタ
Ｑ　ｌ　３Ｑ１１．コンデンサＣ１，及びトランスＴ３
の駆動回路を介してスイッチング素子Ｑ、へ入力される
。

ゲート回路Ｇアは、バッファ用のゲート回路Ｇ、を介し
てスイッチング素子Ｑ２へ入力される。上記タイマー回
路ＩＣ１のら番端子には、トランジスタＱ、を介して抵
抗Ｒ，５，Ｒ，，の分圧電圧か、トランジスタＱ、を介
して抵抗Ｒ，，，Ｒ，，の分圧電圧か、あるいはトラン
ジスタＱ、を介してのその調光しベル設定電圧が入力さ
れる。

まず、抵抗Ｒ４５，Ｒ３６の分圧電圧印加について説明
する。この分圧電圧印加のタイミングは一スイッチＳＷ
がオフよりオンした後、一定時間だけタイマー回路ＩＣ
ｓに入力される。すなわち、スイッチＳＷがオンすると
、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ，，Ｒ，により、ツェナーダ
イオードＺ　Ｄ　２のアノード電圧は高くなり、ツェナ
ーダイオードＺＤ、はオンし、トランジスタＱ４はオン
する。トランジスタＱ４のコレクタ電圧はＬレベルとな
り、トランジスタＱ５はオフする。これにより、抵抗Ｒ
３２を介してコンデンサＣ８は充電され、抵抗Ｒ、、Ｒ
，、で設定された電圧より高くなれば、コンパレータＩ
Ｃ，の出力はＬレベルとなる。尚２この時間をＴ、とす
る。つまり、電源のオン後、コンパレータＩＣ，の出力
はＨレベルから、上記で決まる時間後＜Ｔ、ｆ炎）Ｌレ
ベルとなる。二の出力はゲート回路Ｇ、に入力され、反
転される。よって、電源投入からＴ１までトランジスタ
Ｑ６のベース電位はＬレベルとなり、トランジスタＱ、
はオンし、抵抗Ｒ，１，Ｒ，，及びＲ１７て決まる電位
がタイマー回路ＩＣ，の５番端子に入力される。このと
き、タイマー回路ＩＣ５の発振周波数は、インバータ回
路の回路吸収周波数よりはるかに高い値とし、放電灯１
の両端に高電圧が印加されることなくランプフィラメン
トを予熱するものである。

次に、ランプ起動パルスについて説明する。

ランプ起動パルスは、トランジス７９丁のオン時に印加
される。トランジスタＱ、のオン時、タイマー回路ＩＣ
３のら番端子は、抵抗Ｒ，，，Ｒ，。

Ｒ２ｏで決まる。このときのタイマー回路ＩＣ，の発振
周波数は、前述の共振回路の回路共振周波数よりやや高
い値に設定される。このとき、放電灯１の両端には回路
共振の結果、高電圧が印加され、放電灯１は起動点灯す
るのである。このトランジスタＱ、の制御はタイマー回
路ＩＣ，によりなされる。このタイマー回路■Ｃ７は、
汎用のタイマーＩＣであり（例えば、日本電気製μＰＣ
ｌ５５５）、抵抗Ｒ２４、コンデンサＣ１，で決まる時
間だけ、３番端子出力がＨレベルとなる。このタイマー
動作は、２番端子（トリガ端子）が１／　３　Ｖ　ｅｃ
以下になった時点より始まるものであり、第２図では、
ゲート回路Ｇｌの出力がＨレベルになった瞬間、抵抗Ｒ
２１とコンデンサＣ９の微分回路を介してトランジスタ
Ｑ、がｍ−オンし、トリガがかかる。

次に、トランジスタＱ６の動作について説明する。トラ
ンジスタＱ、のベースは、ゲート回路Ｇ、の出力とゲー
ト回路Ｇ、の出力のＮＡＮＤをとったものであり、ゲー
ト回路Ｇ１の出力がＨレベル、ゲート回路Ｇ、の出力が
Ｈレベルの時のみ出力はＬレベルとなり、トランジスタ
Ｑ、はオンする。

トランジスタＱ８のエミッタには以下に説明する電圧が
印加される。今、第２図に示す端子６．８間に入力され
る外部調光信号を第３図に示すようなデユーティ信号と
する。すなわち１周期Ｔ一定で、オン時間τが変化する
ものであるとき、τ期間では、ホトカアラＰＣは動作し
、トランジスタＱ、。はオフし、トランジスタＱ　！＋
のベースはＨレベルとなり、トランジスタＱ１１もオフ
する。このとき、コンデンサＣ６２には抵抗Ｒ，ｔ、Ｒ
，，の分圧電圧が抵ｆ５．　Ｒ！　ｓを介して充電され
る。この電圧はバッファのゲート回路Ｇ２を介してトラ
ンジスタＱ６のエミッタに供給される。二のときの電圧
は、第２図に示す点灯装置においては、最小調光レベル
の設定電圧となっている。

次に、調光信号かで以外の所について説明する。このと
きは、トランジスタＱ、。はオンし、トランジスタＱ、
１もオンする。コンデンサＣ１２には。

抵抗Ｒ，，，Ｒ，２及びＲ，、Ｒ，、で決まる分圧電圧
が抵抗Ｒ１，を介してコンデンサＣ５２に充電される。

今、抵抗Ｒ１１とＲ５２の中点電圧が抵抗Ｒ，，，Ｒ３
゜の中点電圧に対し高く設定されていると、トランジス
タＱ　＋　＋のオン時は、コンデンサＣ９２に、トラン
ジスタＱ　＋　＋がオフ時よりも高い電圧が充電される
こととなる。

つまり、第４図に示すように、τ／Ｔのデユーティ比に
対し、コンデンサＣ５２の電圧は一意的に決定される。

また、第２図では、このデユーティ比で決まる電圧に対
し、放電灯１は第４図に示すＶａｉｎで最小調光レベル
に、Ｖｍａｘで全点灯になるように制御されている。す
なわち、上記め端子αβに入力される調光信号で、放電
灯１の調光レベルが一意的に決まるのである。

次に、このときのコンデンサＣ３２の始動時の変化につ
いて説明する。トランジスタＱＩ＋のベースには、ゲー
ト回路Ｇ２よりダイオードＤ４を介して信号が入力され
ている。ゲート回路Ｇ２（第５［（Ｃ）〉の動作は、前
述したように、ゲート回路ＧＧ　３　（第５図（ａ）（
ｂ））の出力が共にＨレベルのときのみ、Ｌレベルとな
る。すなわち、第５図で時刻Ｔ２までは、ゲート回路Ｇ
２の出力はＨレベルであり、この出力がダイオードＤ、
と介してトランジスタＱ、のベースに印加されるため、
第５図（ｄ）に示すように、トランジスタＱ　＋　＋は
オフとなっており、コンデンサＣ４よめ両端の電圧Ｖ　
ｅ　ｌ　２は、Ｔ２までは調光信号がいかなる状態であ
ろうとも、第５１１ｇ（ｅ）に示すように、最小調光し
ベルの設定電圧Ｖ　＠　ｉ　ｎとなっている。

その後、放電灯ｌへの起動パルスが印加された後（Ｔ２
後）、トランジスタＱ　＋　ｔはオンし、調光信号の設
定値で決まる電圧へ増加していく。すなわち、上記のよ
うにすることで、放電灯１は、放電灯起動のための起動
パルス印加後、最小調光レベルより点灯し、調光信号に
より設定された所定の点灯レベルへと移行するのである
。

尚、調光時（低光束時）の放電灯１の点灯維持のために
、抵抗Ｒ５、スイッチング素子Ｑ、で放電灯１に直流電
力を重畳している（スイッチング素子Ｑ、のオン時）。

スイッチング素子Ｑ、は調光レベルが全点灯に近付き、
放電灯１の点灯維持に直流重畳電力が不要になった時点
でオフするようにコンパレータＩＣ，で制御されている
。

尚、先の実施例では、調光信号をデユーティのアナログ
信号としたが、調光信号としては、どのような型のもの
であっても良い０例えば、調光信号がデジタル信号であ
っても良い。すなわち、第６図に示すように、始動パル
ス印加制御部１１より始動パルスが印加された時点では
、調光制御部１２は、最小調光レベルに設定されており
、その後、調光信号受信部１３により調光信号に合った
目標設定調光レベルに移動して、点灯部１４にて放電灯
を調光制御すれば良い。

また５本実施例では、点灯装置にハーフブリッジ型イン
バータ点灯装置を用いたが、ハーフブリッジインバータ
点灯装置でも、あるいは１石式インバータ点灯装置でも
良く、要は、放電灯を点灯調光制御可能な放電灯点灯装
置ならば、どのようなものでも良い。

更には、調光方式についても、本実施例の周波数調光方
式は一例であり、その他、どのような調光方式を用いて
も良い。つまりは、調光用放電灯点灯装置で、その始動
に放電灯起動パルス印加後、最小調光レベルより放電灯
を点灯させて、所定のレベルにスムーズに移行する制御
を行うものであれば良いものである。

［発明の効果コ 本発明は上述のように、放電灯の始動に際し、起動パル
スを印加後に、放電灯を最小調光レベルよりスムーズに
調光レベルを立ち上げて所定の調光しベルに移行させる
点灯制御部を備えたものであるから、点灯制御部により
、放電灯の始動に際し、起動パルスを印加後に、放電灯
を最小調光レベルよりスムーズに調光レベルを立ち上げ
て所定の調光レベルに移行させることで、調光始動時の
光のチラッキや閃光の発生を防止する二とができ、スム
ーズな調光始動を達成することができる効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）は本発明の実施例の動作を示す説明図、第
１図（ｂ）は従来例の動作を示す説明図、第２図は本発
明の実施例の回路図、第３図は同上の動作説明図、第４
図は同上の動作説明図、第５図は同上の動作波形図、第
６図は同上の他の実施例のブロック図、第７図は従来例
の回路口、第８図は他の従来例のブロック図、第９図は
同上の動作波形図、第１０図は更に他の従来例のブロッ
ク図である。 １は放電灯である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）放電灯と、この放電灯に高周波電力を供給する高
   周波電源と、上記放電灯を広範囲に調光点灯制御する制
   御部と、放電灯の低光束点灯時の放電を維持できる直流
   電力を上記高周波電力に重畳して放電灯に印加する直流
   電力重畳手段とを備えた放電灯点灯装置において、放電
   灯の始動に際し、起動パルスを印加後に、放電灯を最小
   調光レベルよりスムーズに調光レベルを立ち上げて所定
   の調光レベルに移行させる点灯制御部を備えたことを特
   徴とする放電灯点灯装置。