JPH05266981A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPH05266981A
JPH05266981A JP5830992A JP5830992A JPH05266981A JP H05266981 A JPH05266981 A JP H05266981A JP 5830992 A JP5830992 A JP 5830992A JP 5830992 A JP5830992 A JP 5830992A JP H05266981 A JPH05266981 A JP H05266981A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電ランプの瞬時点灯を安定して行わせ、し
かも比較的簡単な回路構成で安価に実現する。 【構成】 パルストランスPTの1次巻線と直列に電圧
低下抑制用のコンデンサC3 を接続し、パルストランス
PTの1次巻線とコンデンサC3 との接続点を放電ラン
プDLおよびパルストランスPTの2次巻線の直列回路
の一端に接続する。パルストランスPTの1次巻線およ
びコンデンサC3 の直列回路には、始動エネルギー蓄積
用のコンデンサC2 を並列接続し、コンデンサC2 から
パルストランスPTの1次巻線およびコンデンサC3
直列回路に対する電荷の放出を制御するスイッチ素子を
設ける。コンデンサC3 の蓄積電荷を放電ランプDLお
よびパルストランスPTの2次巻線の直列回路と高圧パ
ルス用バイパスコンデンサC 1 との並列回路に対して放
出する閉回路を形成するダイオードD4 を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば高圧放電ラン
プ等の放電ランプ(低圧放電ランプも含む)を例えば高
周波インバータを使用して点灯させる放電灯点灯装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】メタルハライドランプ等の高圧放電ラン
プは、その発光効率の良さと放電ランプ自体の小型化が
可能なことから、一般の照明器具以外に、前照灯等の車
載用灯具や液晶プロジェクタテレビジョン受像機の光源
等に使用されることが多くなっている。これらの用途に
は、瞬時点灯が求められている。
【0003】図5は、この種の高圧放電ランプをフルブ
リッジ型インバータを用いて高周波点灯させる放電灯点
灯装置の回路図を示している。この放電灯点灯装置は、
図5に示すように、直流電源Eにスイッチ素子S11,S
21の直列回路を接続するとともに、スイッチ素子S12
22の直列回路を接続し、各スイッチ素子S11,S21
12,S22にそれぞれフライホイルダイオードD11,D
21,D12,D22を逆並列接続している。
【0004】そして、スイッチ素子S11,S21の接続点
とスイッチ素子S12,S22の接続点との間に限流要素で
あるインダクタL1 を介してパルストランスPTの2次
巻線および放電ランプDLの直列回路を接続している。
パルストランスPTの2次巻線および放電ランプDLの
直列回路には、高圧パルス用バイパスコンデンサC1
並列接続されている。
【0005】また、パルストランスPTの1次巻線に
は、始動エネルギー蓄積用コンデンサC2 をスイッチ素
子S3 を介して接続している。始動エネルギー蓄積用コ
ンデンサC2 は、ダイオードD3 を介して昇圧回路SA
に接続され、高圧の状態に充電される。スイッチ素子S
11,S21,S12,S22およびスイッチ素子S3 ならびに
昇圧回路SAの動作は制御回路CRが制御する。
【0006】このような放電灯点灯装置は、昇圧回路S
AからパルストランスPTまでの回路素子を含む始動回
路STによって、高圧パルス電圧を発生し、数kVない
し数十kVの高圧パルス電圧を高圧パルス用バイパスコ
ンデンサC1 を介して放電ランプDLの両端間に印加し
て放電ランプDLを始動させ、フルブリッジインバータ
からなる点灯回路TNよりインダクタL1 からなる限流
要素を介して点灯用電力を供給することで、放電ランプ
DLを点灯維持させるようになっている。
【0007】具体的には、放電ランプDLの始動時に
は、放電ランプDLの両端電圧VLAは無負荷2次電圧V
2 が印加されている。このとき、昇圧回路SAからダイ
オードD3 を介して始動エネルギー蓄積用コンデンサC
2 が充電される。そして、この始動エネルギー蓄積用コ
ンデンサC2 がある電圧値まで充電された時に、スイッ
チ素子S3 をオンにする。これによって、始動エネルギ
ー蓄積用コンデンサC2の蓄積電荷が、スイッチ素子S
3 を通してパルストランスPTの1次巻線に加えられ、
その2次巻線に高圧パルス電圧が誘起し、この電圧が高
圧パルス用バイパスコンデンサC1 を通して放電ランプ
DLに印加される。この結果、放電ランプDLが絶縁破
壊を起こし、アーク放電に移行し、始動する。
【0008】放電ランプDLが始動すると、点灯回路T
NからインダクタL1 を介して電力が供給されることに
より、点灯を維持する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記の始動過程におい
て、放電ランプDLには、始動後、数100mAないし
数A程度のアーク放電電流が流れるが、放電ランプDL
の状態により、そのアーク放電が立ち消えする場合があ
る。この理由は、高圧パルス用バイパスコンデンサC1
の両端電圧VC1が放電ランプDLの始動直後に急激に低
下するためと考えられる。
【0010】図6は、このことを示す放電ランプDLの
始動前後の状態を示すタイムチャートであり、(a)は
高圧パルス用バイパスコンデンサC1 の両端電圧VC1
示し、(b)は放電ランプに流れる電流ILAを示してい
る。図6では、時刻t1 にて、放電ランプDLが始動す
ると、同図(b)に示すように、電流ILAとして振動電
流が流れるが、このときに高圧パルス用バイパスコンデ
ンサC1 の両端電圧VC1が急激に低下し、これによって
始動が失敗し、電流ILAが零になることを示している。
なお、同図(b)の破線は始動が成功した状態を示して
いる。
【0011】一方、上記のようなアーク放電の立ち消え
を防止して高圧放電ランプを安定に瞬時点灯させるもの
として、特開平2−215093号公報に開示された放
電灯点灯装置がある。この放電灯点灯装置は、高圧放電
ランプの絶縁破壊を検出し、それを制御部で受け、スイ
ッチ素子をオンとしてアーク放電を補うというものであ
る。
【0012】この放電灯点灯装置は、回路構成が複雑に
なり、その結果、コスト高になるという問題があった。
したがって、この発明の目的は、放電ランプの瞬時点灯
を安定して行わせることができ、しかも比較的簡単な回
路構成で安価な放電灯点灯装置を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明の放電灯点灯装
置は、放電ランプを点灯させる点灯回路と、放電ランプ
に始動用の高電圧を印加する始動回路と、点灯回路およ
び始動回路を制御する点灯制御回路とを備えている。始
動回路は、点灯回路の出力端に放電ランプと直列状態に
パルストランスの2次巻線を挿入し、放電ランプおよび
パルストランスの2次巻線の直列回路に高圧パルス用バ
イパスコンデンサを並列接続している。
【0014】また、パルストランスの1次巻線と直列に
電圧低下抑制用コンデンサを接続し、このパルストラン
スの1次巻線と電圧低下抑制用コンデンサとの接続点を
放電ランプおよびパルストランスの2次巻線の直列回路
の一端に接続している。また、パルストランスの1次巻
線および電圧低下抑制用コンデンサの直列回路には、始
動エネルギー蓄積用コンデンサを並列接続し、始動エネ
ルギー蓄積用コンデンサからパルストランスの1次巻線
および電圧低下抑制用コンデンサの直列回路に対する電
荷の放出を制御するスイッチ素子を設け、始動エネルギ
ー蓄積用コンデンサを充電する昇圧回路を設けている。
【0015】また、電圧低下抑制用コンデンサの蓄積電
荷の放出方向に対して順方向となり電圧低下抑制用コン
デンサの蓄積電荷を放電ランプおよびパルストランスの
2次巻線の直列回路と高圧パルス用バイパスコンデンサ
との並列回路に対して放出する閉回路を形成するダイオ
ードを設けている。
【0016】
【作用】この発明の構成によれば、スイッチ素子をオン
にして始動エネルギー蓄積用コンデンサの電荷をパルス
トランスの1次巻線を通して放出しパルストランスの2
次巻線に高圧パルス電圧を発生させて放電ランプを始動
させる際に、始動エネルギー蓄積用コンデンサの電荷の
一部が電圧低下抑制用コンデンサに蓄積されることにな
る。
【0017】そして、この電圧低下抑制用コンデンサに
蓄積された電荷がダイオードを含む閉回路を通して放電
ランプおよびパルストランスの2次巻線の直列回路と高
圧パルス用バイパスコンデンサとの並列回路に対して放
出されることになる。この結果、放電ランプの始動時に
高圧パルス用バイパスコンデンサの電圧が急速に低下す
るのを抑制することが可能となり、高圧パルス用バイパ
スコンデンサの電圧の低下による放電ランプの立ち消え
を防止し、放電ランプを安定して瞬時点灯させることが
できる。
【0018】しかも、そのための構成として、電圧低下
抑制用コンデンサおよびダイオードを設け、放電ランプ
およびパルストランスの2次巻線の直列回路と高圧パル
ス用バイパスコンデンサとの並列回路と電圧低下抑制用
コンデンサとで閉回路を形成するように回路接続するだ
けでよいので、構成が簡単であり、安価に実現できる。
【0019】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。 〔第1の実施例〕この発明の第1の実施例を図1および
図2を参照しながら説明する。この放電灯点灯装置は、
図1に示すように、始動エネルギー蓄積用コンデンサC
2 の負極端子からパルストランスPTの1次巻線への配
線経路中に電圧低下抑制用コンデンサC3 を挿入接続
し、パルストランスPTの1次巻線と電圧低下抑制用コ
ンデンサC3 との接続点を放電ランプDLおよびパルス
トランスPTの2次巻線の直列回路の一端、この例では
放電ランプDLの側に接続している。また、放電ランプ
DLおよびパルストランスPTの2次巻線の直列回路の
他端、この例ではパルストランスPTの2次巻線の側に
ダイオードD4 のアノードを接続し、ダイオードD4
カソードを始動エネルギー蓄積用コンデンサC2 と電圧
低下抑制用コンデンサC3 の接続点に接続し、電圧低下
抑制用コンデンサC3 の蓄積電荷を放電ランプDLおよ
びパルストランスPTの2次巻線の直列回路と高圧パル
ス用バイパスコンデンサC1 との並列回路とダイオード
4 とを通して放出させるようにしている。
【0020】上記以外の回路構成については、図5の従
来例と同様である。この放電灯点灯装置においては、ス
イッチ素子S3 をオンにして始動エネルギー蓄積用コン
デンサC2 の電荷をパルストランスPTの1次巻線を通
して放出しパルストランスPTの2次巻線に高圧パルス
電圧を発生させて放電ランプDLを始動させる際に、始
動エネルギー蓄積用コンデンサC2 の電荷の一部が電圧
低下抑制用コンデンサC3 に蓄積されることになる。こ
のときの電圧低下抑制用コンデンサC3 の電圧はVC3
あり、この電圧VC3は、高圧パルス用バイパスコンデン
サC1 の電圧VC1より高い状態にある。
【0021】そして、この電圧低下抑制用コンデンサC
3 に蓄積された電荷がダイオードD 4 を含む閉回路を通
して放電ランプDLおよびパルストランスPTの2次巻
線の直列回路と高圧パルス用バイパスコンデンサC1
の並列回路に対して放出されることになる。この結果、
放電ランプDLの始動時に高圧パルス用バイパスコンデ
ンサC1 の電圧が急速に低下するのを抑制することが可
能となり、高圧パルス用バイパスコンデンサC1 の電圧
の低下による放電ランプDLの立ち消えを防止し、放電
ランプDLを安定して瞬時点灯させることができる。
【0022】上記以外の放電ランプDLの点灯に関する
動作は従来例と同様である。図2は、放電ランプDLが
安定して瞬時点灯することを示す放電ランプDLの始動
前後の状態を示すタイムチャートであり、(a)は高圧
パルス用バイパスコンデンサC1 の両端電圧VC1を示
し、(b)は放電ランプに流れる電流ILAを示してい
る。
【0023】図2では、時刻t1 にて、放電ランプDL
が始動すると、同図(b)に示すように、電流ILAとし
て振動電流が流れるが、このときに高圧パルス用バイパ
スコンデンサC1 の両端電圧VC1の低下は図6(a)に
比べてかなり少なく、始動が成功していることを示して
いる。また、電流ILAは、同図(b)のようになり、ア
ーク放電の落ち込みはなくなり、アーク放電の安定化が
図れ、より完全な瞬時点灯が可能となる。
【0024】しかも、そのための構成として、電圧低下
抑制用コンデンサC3 およびダイオードD4 を設け、放
電ランプDLおよびパルストランスPTの2次巻線の直
列回路と高圧パルス用バイパスコンデンサC1 との並列
回路と電圧低下抑制用コンデンサC3 とで閉回路を形成
するように回路接続するだけでよいので、構成が簡単で
あり、安価に実現できる。
【0025】〔第2の実施例〕この発明の第2の実施例
を図3に基づいて説明する。この放電灯点灯装置は、図
3に示すように、電圧低下抑制用コンデンサC3 の蓄積
電荷の放出経路中に電流検出用の抵抗Rを挿入し、この
抵抗Rの両端に生じる電圧に基づいて、放電ランプDL
の始動を検出し、放電ランプDLの始動を検出したとき
に、昇圧回路SAの動作を停止させて始動エネルギー蓄
積用コンデンサC2 の充電を停止するか、あるいはスイ
ッチ素子S3 のオンオフ動作を停止させ、始動エネルギ
ー蓄積用コンデンサC2 の蓄積電荷の放出を停止させ
る。
【0026】この実施例では、放電ランプDLの始動を
検出する抵抗Rを設けたので、始動検出を速やかに行う
ことができ、この結果、点灯回路TNの動作モードを始
動に応答して切り替えることが可能となる。上記以外の
構成および作用効果は第1の実施例と同様である。 〔第3の実施例〕この発明の第3の実施例を図4に基づ
いて説明する。
【0027】この放電灯点灯装置は、ハーフブリッジ型
のインバータを点灯回路TNとして有するものである。
この放電灯点灯装置では、回路的には図1のスイッチ素
子S 11,S21およびフライホイルダイオードD11,D21
に代えて、コンデンサC4 ,C5 の直列回路を用い、コ
ンデンサC4 ,C5 の接続点とスイッチ素子S12,S 22
の接続点との間にインダクタL1 ,パルストランスPT
の2次巻線および放電ランプDLの直列回路を接続する
上に、これらの回路と直列に直流カット用コンデンサC
0 を挿入している。電圧低下抑制用コンデンサC3 の蓄
積電荷の放出経路を作るダイオードD4 は、アノード
を、この例では直流電源Eの負極に接続しているが、図
1と同じ箇所に接続してもよい。
【0028】この図4の回路の具体的な動作は周知であ
るので、説明を省略するが、定常時に放電ランプDLに
流れる電流は略正弦波である。そして、スイッチ素子S
3 がオンとなって高圧パルス電圧が発生するのは、高圧
パルス用バイパスコンデンサC1 の電圧VC1が矢印の向
きになったときである。また、電圧低下抑制用コンデン
サC3 の蓄積電荷が放出されることによる効果は前記の
実施例と同様である。
【0029】なお、ダイオードD4 の接続箇所は、電圧
低下抑制用コンデンサC3 と高圧パルス用バイパスコン
デンサC2 とが閉回路を構成するなら、どの位置に接続
してもよい。
【0030】
【発明の効果】この発明の放電灯点灯装置によれば、ス
イッチ素子をオンにして始動エネルギー蓄積用コンデン
サの電荷をパルストランスの1次巻線を通して放出しパ
ルストランスの2次巻線に高圧パルス電圧を発生させて
放電ランプを始動させる際に、始動エネルギー蓄積用コ
ンデンサの電荷の一部を電圧低下抑制用コンデンサに蓄
積し、この電圧低下抑制用コンデンサに蓄積して電荷を
ダイオードを含む閉回路を通して放電ランプおよびパル
ストランスの2次巻線の直列回路と高圧パルス用バイパ
スコンデンサとの並列回路に対して放出するので、放電
ランプの始動時に高圧パルス用バイパスコンデンサの電
圧が急速に低下するのを抑制することが可能となり、高
圧パルス用バイパスコンデンサの電圧の低下による放電
ランプの立ち消えを防止し、放電ランプを安定して瞬時
点灯させることができる。
【0031】しかも、そのための構成として、電圧低下
抑制用コンデンサおよびダイオードを設け、電圧低下抑
制用コンデンサと放電ランプおよびパルストランスの2
次巻線の直列回路と高圧パルス用バイパスコンデンサと
で閉回路を形成するように回路接続するだけでよいの
で、構成が簡単であり、安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例の放電灯点灯装置の構
成を示す回路図である。
【図2】図1の放電灯点灯装置の動作を示すタイムチャ
ートである。
【図3】この発明の第2の実施例の放電灯点灯装置の構
成を示す回路図である。
【図4】この発明の第3の実施例の放電灯点灯装置の構
成を示す回路図である。
【図5】放電灯点灯装置の従来例の構成を示す回路図で
ある。
【図6】図5の放電灯点灯装置の動作を示すタイムチャ
ートである。
【符号の説明】
E 直流電源 TN 点灯回路 ST 始動回路 SA 昇圧回路 D3 ダイオード D4 ダイオード C1 高圧パルス用バイパスコンデンサ C2 始動エネルギー蓄積用コンデンサ C3 電圧低下抑制用コンデンサ S3 スイッチ素子 PT パルストランス DL 放電ランプ CR 制御回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放電ランプを点灯させる点灯回路と、前
    記放電ランプに始動用の高電圧を印加する始動回路と、
    前記点灯回路および始動回路を制御する点灯制御回路と
    を備え、 前記始動回路は、前記点灯回路の出力端に前記放電ラン
    プと直列状態に2次巻線を挿入したパルストランスと、
    前記放電ランプおよび前記パルストランスの2次巻線の
    直列回路に並列接続した高圧パルス用バイパスコンデン
    サと、前記パルストランスの1次巻線と直列に接続しそ
    の接続点を前記放電ランプおよび前記パルストランスの
    2次巻線の直列回路の一端に接続した電圧低下抑制用コ
    ンデンサと、前記パルストランスの1次巻線および電圧
    低下抑制用コンデンサの直列回路に並列接続した始動エ
    ネルギー蓄積用コンデンサと、この始動エネルギー蓄積
    用コンデンサから前記パルストランスの1次巻線および
    電圧低下抑制用コンデンサの直列回路に対する電荷の放
    出を制御するスイッチ素子と、前記始動エネルギー蓄積
    用コンデンサを充電する昇圧回路と、電圧低下抑制用コ
    ンデンサの蓄積電荷の放出方向に対して順方向となり前
    記電圧低下抑制用コンデンサの蓄積電荷を前記放電ラン
    プおよび前記パルストランスの2次巻線の直列回路と前
    記高圧パルス用バイパスコンデンサとの並列回路に対し
    て放出する閉回路を形成するダイオードとを有する放電
    灯点灯装置。
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