JPH06132086A - 高圧放電灯用始動装置 - Google Patents

高圧放電灯用始動装置

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JPH06132086A
JPH06132086A JP27756792A JP27756792A JPH06132086A JP H06132086 A JPH06132086 A JP H06132086A JP 27756792 A JP27756792 A JP 27756792A JP 27756792 A JP27756792 A JP 27756792A JP H06132086 A JPH06132086 A JP H06132086A
Authority
JP
Japan
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discharge
capacitor
pulse
voltage
lamp
Prior art date
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Pending
Application number
JP27756792A
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English (en)
Inventor
Minoru Yamamoto
実 山本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高圧放電灯の始動に適した波高値が大きく且つ
巾の広いパルス電圧をスイッチング素子を使用せずに簡
単な構造で発生させる始動装置を提供する。 【構成】コンデンサC21の電荷が三端子放電ギャップG
のトリガ電極Gtを通して放電し、これをトリガにして
コンデンサC22の電荷が主電極G1 ,G2 間を通して放
電する。コンデンサC22の放電によるパルス電圧はコン
デンサC21の放電によるパルス電圧に比べて波高値が低
く、且つパルス幅が広い。 【効果】簡単な構造で、スイッチング素子を使用するこ
となく、高圧放電灯の始動に適したパルス電圧を発生さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧水銀ランプ、メタ
ルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ等の高輝度高
圧放電灯(HIDランプ)を始動・再始動させるための
高圧放電灯用始動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のHIDランプは、始動させるた
めに、一般的に数KV程度の高電圧をランプ両端に印加
し、ランプを絶縁破壊させる必要がある。一方、ランプ
の点灯中はランプ管内の温度は数百℃以上になってい
る。したがって、管内の圧力は数気圧〜数十気圧の高圧
となっており、ランプ消灯後、すぐに再始動できず、ラ
ンプ温度が常温近くに低下するまで、約十分程度待つ必
要がある。この再始動までの時間を短縮するためには、
数十KV程度の高電圧をランプ両端に印加すれば良く、
消灯直後でも瞬時にランプを再始動させることが可能で
ある。
【0003】従来、この種の高電圧をランプに印加する
手段として、図7に示すようなイグナイタ回路IGが使
用されている。この回路では、パルストランスPTによ
り高圧パルス電圧を発生させて、ランプLpに印加する
ものである。ランプLpの無負荷時には、安定器Aの2
次側には入力電源Vsの電源電圧と略同程度又はその2
倍程度の電圧が発生し、ランプLpに印加されている。
このとき、コンデンサC2 は抵抗R1 を介して充電され
る。次に、或るタイミングでスイッチSWをONする
と、コンデンサC2 の電荷はパルストランスPTの1次
巻線N1 を介して放電する。このとき、パルストランス
PTの2次巻線N2 には高圧パルス電圧が発生し、コン
デンサC1 を介してランプLpの両端に印加され、ラン
プLpが始動する。
【0004】ランプLpの再始動を瞬時に行うために
は、図8に示すように、ピーク値Vp=10KV〜数1
0KVの高圧パルス電圧を印加する必要がある。しか
し、この場合でも、図9に示すように、或る一定以上の
パルス巾τを確保しないと、ランプLpがアーク放電に
移行せず、瞬時には再始動できない。しかしながら、こ
のようなピーク値Vpとパルス巾τを有する高圧パルス
電圧を発生させるためには、パルストランスPTが大型
化する等の問題がある。そこで、図10に示すように、
ピーク値Vpの大きい高圧パルスと低圧でパルス巾τの
広いパルスとを組み合わせて、発生させることが望まし
い。
【0005】なお、公知例として、特開昭62−882
95号で示されるような回路が提案されているが、高圧
・低圧の2種類のパルスを発生させるために、2つのス
イッチング素子が必要であったり、また、高圧で巾の広
いパルス電圧を出力させるために、スイッチング素子に
過大な電圧が印加されるという問題があり、また、スイ
ッチング素子がONされたときには、コンデンサから過
大な放電電流が流れるため、複数個のスイッチング素子
を直並列に接続しなければならない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、高圧放電灯の始動に適した波高値が大きく且つ巾の
広いパルス電圧をスイッチング素子を使用せずに簡単な
構造で発生させることができる高圧放電灯用始動装置を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の高圧放電灯用始
動装置にあっては、上記の課題を解決するために、図1
に示すように、入力電源Vsに第1のコンデンサC21
第2のコンデンサC22を接続し、一対の主電極G1 ,G
2 とトリガ電極Gtを備える三端子放電ギャップGと、
第1及び第2のコンデンサC21,C22の電荷を少なくと
も1つ以上の1次巻線N11,N12を介して前記放電ギャ
ップGにより放電されることにより2次巻線N2 に発生
する高電圧を高圧放電灯Lpに印加するパルストランス
PTとを備え、第1のコンデンサC21の電荷は三端子放
電ギャップGのトリガ電極Gtを通して放電し、第2の
コンデンサC22の電荷は第1のコンデンサC21の電荷の
放電をトリガにして三端子放電ギャップGの主電極
1 ,G2 間を通して放電するように構成され、第2の
コンデンサC22の放電によって出力されるパルス電圧は
第1のコンデンサC21の放電によって出力されるパルス
電圧に比べて波高値が低く、且つパルス幅が広いことを
特徴とするものである。
【0008】
【作用】本発明によれば、第1のコンデンサC21の電荷
をトリガ電極Gtにより放電させ、この放電をトリガと
して第2のコンデンサC22の電荷を主電極G1 ,G2
で放電させることにより、2個のパルスを連続して発生
させることができ、第2のコンデンサC22の放電によっ
て出力されるパルス電圧を、第1のコンデンサC 21の放
電によって出力されるパルス電圧に比べて波高値が低
く、且つパルス幅が広くなるようにすることにより、図
10に示すような高輝度高圧放電灯の始動に適した理想
的なパルス電圧を得ることができる。また、放電ギャッ
プを使用しているので、半導体スイッチング素子を使用
する場合のように過電圧・過電流に対する保護対策が不
要となる。
【0009】
【実施例】図1は本発明の第1実施例の回路図である。
以下、その回路構成について説明する。交流電源Vsは
安定器Aの入力端子間に接続されている。安定器Aの出
力端子a−b間には、コンデンサC1 が接続されてい
る。コンデンサC1 には、抵抗R1 を介してコンデンサ
21,C22の直列回路が接続されている。破線Gで囲ま
れた部分が三端子放電ギャップであり、Gtはトリガ電
極、G1 ,G2 は主電極である。抵抗R1 とコンデンサ
22の接続点は、パルストランスPTの1次巻線N12
介して主電極G1 に接続されている。コンデンサC22
21の接続点は、パルストランスPTの1次巻線N11
介してトリガ電極Gtに接続されている。コンデンサC
1 の両端には、パルストランスPTの2次巻線N2 とラ
ンプLpの直列回路が接続されている。ランプLpとコ
ンデンサC21の接続点は、主電極G2 に接続されてい
る。
【0010】この回路の動作を以下に説明する。まず、
電源Vsを投入すると、安定器Aの出力端子a−b間に
は、2次電圧が発生する。コンデンサC21,C22には、
抵抗R1 を介して電流が流れてコンデンサC21,C22
充電され、コンデンサC21,C22の両端電圧はそれぞれ
上昇する。ここで、コンデンサC21の電圧Vc21が三端
子放電ギャップGの電極Gt−G2 間の放電開始電圧に
達すると、コンデンサC21の電荷はパルストランスPT
の1次巻線N11を介して放電し、この際、パルストラン
スPTの2次巻線N2 にはその巻数比に応じた高圧パル
ス電圧が発生し、コンデンサC1 を介して、ランプLp
の両端に印加される。一方、三端子放電ギャップGの電
極Gt−G2 間でギャップが放電すると、これがトリガ
となって主電極G1 −G2 間でも放電が生じ、コンデン
サC22に蓄えられた電荷がパルストランスPTのもう一
方の1次巻線N12を介して放電し、前述と同様にパルス
トランスPTの2次巻線N2 にパルス電圧が発生し、こ
れがランプLpに印加される。よって、2つのパルスが
同時に発生し、これらが重畳されて、ランプLpの両端
に印加されることになる。
【0011】ここで、例えば、三端子放電ギャップGの
電極Gt−G2 間で放電したときにパルストランスPT
の2次巻線N2 に発生するパルス電圧の波高値をV
1 、パルス巾をt1 とし、主電極G1 −G2 間で放電
したときにパルストランスPTの2次巻線N2 に発生す
るパルス電圧の波高値をVp2 、パルス巾をt2 とする
と、Vp1 >Vp2 、t1 <t2 となるように、コンデ
ンサC21,C22、及び1次巻線N11、N12を設計すれ
ば、図10に示すような理想的なパルス電圧が得られ
る。例えば、コンデンサC21の容量値をコンデンサC22
の容量値よりも小さく設定しておけば、コンデンサC21
の両端電圧Vc21がコンデンサC22の両端電圧Vc22
りも高くなり、Vc21>Vc22となる。パルストランス
PTの1次巻線N 11とN12が仮に同じ巻数であるなら
ば、コンデンサC21の放電によって波高値の高い、巾の
狭いパルスVp1 が発生し、コンデンサC22の放電によ
って波高値の低い、巾の広いパルスVp2 が発生し、こ
れらのパルスVp1 ,Vp2 の和の電圧がランプLpに
印加される。さらに、パルストランスPTの1次巻線N
11の巻数よりも1次巻線N12の巻数が多くなるように、
パルストランスPTを設計すれば、パルスVp1 の波高
値は更に高くなり、Vp2 のパルス巾は更に広くなり、
理想的なパルス電圧が得られる。
【0012】ただし、三端子放電ギャップGは、トリガ
電極Gtと主電極G2 の間の放電開始電圧をVt2 、主
電極G1 −G2 間の放電開始電圧をV12、トリガ電極G
tと主電極G1 の間の放電開始電圧をVt1 としたと
き、Vt2 <V12、Vt2 <Vt1 という条件を満たす
ことが必要である。
【0013】図2は本発明の第2実施例の回路図であ
る。本実施例では、図1に示した第1実施例において、
パルストランスPTの1次巻線N11,N12を共用化し、
1つの1次巻線N1 で目的を達成した例である。以下、
その動作について説明する。点灯回路の入力端子a−b
間に電圧が発生すると、ダイオードD1 、抵抗R1 を介
してコンデンサC22,C21が充電され、それぞれの両端
電圧が上昇する。コンデンサC21の両端電圧Vc21が三
端子放電ギャップのトリガ電極Gtと主電極G2の間の
放電開始電圧Vt2 に達すると、トリガ電極Gtと主電
極G2 の間で放電開始し、コンデンサC21の電荷はダイ
オードD2 とパルストランスPTの1次巻線N1 を介し
て放電し、その際、パルストランスPTの2次巻線N2
には高圧パルス電圧が発生し、ランプLpに印加され
る。一方、三端子放電ギャップのトリガ電極Gtと主電
極G2 の間の放電がトリガとなって、主電極G1 −G2
間でも放電が生じ、コンデンサC22の電荷が同様に1次
巻線N1 を介して放電される。これにより、パルストラ
ンスPTの2次巻線N2 にも同様のパルス電圧が発生す
る。この時、コンデンサの容量をC21<C22に設定して
おけば、コンデンサC21の放電によりパルス巾は狭いが
波高値の高いパルスが発生し、また、コンデンサC22
放電により波高値は低いがパルス巾の広いパルスを発生
させることができる。尚、三端子放電ギャップの条件は
第1実施例と同じである。
【0014】図3は本発明の第3実施例の回路図であ
る。本実施例は、コンデンサC21,C 22の充電回路を互
いに独立させたものであり、動作は第1実施例と同じで
ある。コンデンサC21は抵抗R11により充電され、コン
デンサC22は抵抗R12により充電される。
【0015】図4は本発明の第4実施例の回路図であ
る。本実施例は、第1実施例において出力のパルス電圧
を更に高くし、瞬時再始動性能をより向上させたもので
ある。その手段として、図のように昇圧回路Bを設け
て、パルストランスPTの1次側の電圧を高くしてい
る。三端子放電ギャップのそれぞれの放電開始電圧も高
く設定するものである。昇圧回路Bは特に限定するもの
ではなく、例えば、図5のように昇圧トランスB1 を用
いても良いし、図6のように一石式のフライバックコン
バータB2 を用いて昇圧しても良い。
【0016】
【発明の効果】本発明では、入力電源に接続された第1
及び第2の充電回路の電荷を、一対の主電極とトリガ電
極を備える三端子放電ギャップによりパルストランスの
1次巻線に放電させて、その2次巻線に得られるパルス
電圧を高圧放電灯に印加するように構成し、トリガ電極
を通して第1の充電回路の電荷が放電することにより波
高値が高くパルス幅の狭いパルス電圧が発生し、この放
電をトリガとして第2の充電回路の電荷か放電すること
により波高値が低くパルス幅の広いパルス電圧が発生す
るようにしたので、簡単な構造で、スイッチング素子を
使用することなく、高圧放電灯の始動に適したパルス電
圧を発生させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の回路図である。
【図2】本発明の第2実施例の回路図である。
【図3】本発明の第3実施例の回路図である。
【図4】本発明の第4実施例の回路図である。
【図5】本発明の第4実施例に用いる昇圧回路の一例を
示す回路図である。
【図6】本発明の第4実施例に用いる昇圧回路の他の例
を示す回路図である。
【図7】従来例の回路図である。
【図8】従来例の始動用パルス電圧の一例を示す波形図
である。
【図9】従来例の始動用パルス電圧の他の例を示す波形
図である。
【図10】従来例の始動用パルス電圧の別の例を示す波
形図である。
【符号の説明】
Vs 入力電源 A 安定器 PT パルストランス N11 第1の1次巻線 N12 第2の1次巻線 N2 2次巻線 C21 第1のコンデンサ C22 第2のコンデンサ Lp ランプ G 三端子放電ギャップ Gt トリガ電極 G1 主電極 G2 主電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力電源に第1の充電回路と第2の充
    電回路を接続し、一対の主電極とトリガ電極を備える三
    端子放電ギャップと、第1及び第2の充電回路の電荷を
    少なくとも1つ以上の1次巻線を介して前記放電ギャッ
    プにより放電されることにより2次巻線に発生する高電
    圧を高圧放電灯に印加するパルストランスとを備え、第
    1の充電回路の電荷は三端子放電ギャップのトリガ電極
    を通して放電し、第2の充電回路の電荷は第1の充電回
    路の電荷の放電をトリガにして三端子放電ギャップの主
    電極間を通して放電するように構成され、第2の充電回
    路の放電によって出力されるパルス電圧は第1の充電回
    路の放電によって出力されるパルス電圧に比べて波高値
    が低く、且つパルス幅が広いことを特徴とする高圧放電
    灯用始動装置。
JP27756792A 1992-10-15 1992-10-15 高圧放電灯用始動装置 Pending JPH06132086A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8102635B2 (en) * 2005-07-01 2012-01-24 Alstom Grid Oy Method and arrangement for triggering a series spark gap

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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