JPH06208892A - 高圧ナトリウムランプに一定のピーク電流を供給するための制御回路 - Google Patents

高圧ナトリウムランプに一定のピーク電流を供給するための制御回路

Info

Publication number
JPH06208892A
JPH06208892A JP5273934A JP27393493A JPH06208892A JP H06208892 A JPH06208892 A JP H06208892A JP 5273934 A JP5273934 A JP 5273934A JP 27393493 A JP27393493 A JP 27393493A JP H06208892 A JPH06208892 A JP H06208892A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
node
control circuit
current
voltage
lamp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5273934A
Other languages
English (en)
Inventor
David J Kachmarik
デイビッド・ジョセフ・カクマリク
Louis R Nerone
ルイス・ロバート・ネロン
Douglas M Rutan
ダグラス・モス・ルータン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JPH06208892A publication Critical patent/JPH06208892A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/2881Load circuits; Control thereof
    • H05B41/2882Load circuits; Control thereof the control resulting from an action on the static converter
    • H05B41/2883Load circuits; Control thereof the control resulting from an action on the static converter the controlled element being a DC/AC converter in the final stage, e.g. by harmonic mode starting
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/2881Load circuits; Control thereof
    • H05B41/2882Load circuits; Control thereof the control resulting from an action on the static converter
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/07Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高圧ナトリウムランプにほぼ一定のピーク電
流を供給するための制御回路を提供する。 【構成】 制御回路は、整流された電圧信号を供給する
回路102、およびその間にランプを動作接続する第一
および第二の接点を持ち、被制御電圧値に基づいてラン
プを通るピーク電流を発生し制御する安定器160を含
む。更に、ランプ電流値を検知する電流センサ130、
および被制御電圧値を制御するバックブースト電圧制御
回路114も含む。これにより、電流センサにより検知
された電流値に基づいて、ランプに一定のピーク電流が
供給され、一定の色温度が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高圧ナトリウムランプに
関するものである。更に詳しく述べると、本発明はラン
プに一定のピーク電流を供給することによりランプの色
を一定にする高圧ナトリウムランプ制御回路を対象とし
ている。
【0002】
【従来の技術】高圧ナトリウムランプは当業者には周知
のものであり、街路、道路などの戸外の照明の用途に広
く使用されている。高圧ナトリウムランプは一般に、加
圧されたナトリウム蒸気の入っている円筒形で透明また
は半透明のアーク管で構成される。
【0003】一般に、アーク管の中には一対の電極が入
っている。アーク管の中のナトリウム蒸気を通って電流
が流れることにより、ナトリウム原子が励起される。電
流としては交流電流が好ましい。交流電流の場合には一
般に、直流電流に比べて実用寿命が伸びる。ナトリウム
イオンの励起および緩和によるエネルギーが可視光およ
び熱に変換される。
【0004】アーク管を環境から隔離するために、アー
ク管は一般にガラス球または類似の外側ジャケットに封
入されている。これにより、電極および他の金属部品の
酸化が防止され、ランプの動作温度が安定化され、ナト
リウムイオンの励起によって放出される紫外放射が著し
く減少する。照明の分野では色温度とは、光源の色度に
最も色度が近い黒体放射器の絶対温度(ケルビン度)を
指す。
【0005】熟練した当業者には明らかなように、高圧
ナトリウムランプの色温度はランプを通るピーク電流の
関数である。色温度により、普通ランプ色と呼ばれる、
ランプが発生する光の色相が決まる。当業では、ランプ
が所望のランプ色となるように所望のピーク電流を維持
することが重要と考えられる。ランプを通るピーク電流
はランプの内部インピーダンスの関数である。高圧ナト
リウムランプの動作に伴う問題の一つは、内部の温度の
影響と実用寿命にわたるランプの劣化の両方により時間
とともにランプのインピーダンスが変化するということ
である。
【0006】更に、製造者が同じであるか、異なってい
るかにかかわりなく、製造許容差によりランプ毎にラン
プのインピーダンスが変化する。したがって、ランプの
内部インピーダンスは時間とともに変わり、また代替ラ
ンプの内部インピーダンスも最初のランプの内部インピ
ーダンスに対して変わる。したがって、ランプのインピ
ーダンスが変動した場合にランプを通るピーク電流を一
定に維持し、これによりほぼ一様なランプ色を維持する
ことは従来困難であった。
【0007】
【発明の概要】本発明は、高圧ナトリウムランプにほぼ
一定のピーク電流を供給するための制御回路を対象とし
ている。制御回路は、好ましくは、整流された電圧信号
を供給する回路、電圧値を制御するバックブースト(b
uck−boost)電圧制御回路、および被制御電圧
の値に基づいてランプを通るピーク電流を制御する安定
器を含む。
【0008】安定器は、第一および第二のスイッチ、共
振タンク回路と第一および第二の接点の直列組み合わ
せ、および電力制御回路を含むことが好ましい。ランプ
は第一の接点と第二の接点との間に接続することができ
る。ランプを通る電流値を検知するために電流センサを
設けることが好ましく、またバックブースト電圧制御回
路によって供給される被制御電圧の値を検知するために
電圧センサを設けることが好ましい。
【0009】バックブースト電圧制御回路は、ランプを
通るピーク電流の値に基づいて、ランプと共振タンク回
路の直列組み合わせの両端間にかかる被制御電圧の値を
制御する。ランプ両端間の電圧の値を制御することによ
り、バックブースト電圧制御回路はランプを通るピーク
電流を制御する。このようにして、本発明の回路はラン
プのインピーダンスの変動にかかわらず、一定のランプ
色を提供する。
【0010】電力制御回路は安定器の第一および第二の
スイッチを動作させることにより、ランプと共振タンク
回路の直列組み合わせの両端間への被制御電圧の印加を
制御する。共振タンク回路と組み合わせて、電力制御回
路はランプに双方向交流電流を供給する。電力制御回路
は第一および第二のスイッチのスイッチング速度を制御
する。これはランプを通る電流の値およびランプの両端
間で検知された電圧の値に基づいて行うことが好まし
い。第一および第二のスイッチがスイッチングされる速
度を制御することにより、ランプを通る電力を制御する
ことができる。
【0011】共振タンク回路にはインダクタおよび二つ
のコンデンサが含まれることが好ましい。共振タンク回
路とランプの直列組み合わせの両端間の被制御電圧がス
イッチングされるとき、インダクタ電流、ランプ電流、
およびコンデンサ電圧は共振し始め、インダクタおよび
コンデンサはエネルギーを蓄積し始める。コンデンサの
電位が被制御電圧の値に達したとき、コンデンサ電圧が
クランプされ、インダクタに蓄積されたエネルギーは、
被制御電圧によって生じるのと同じ方向にランプを通る
電流として放出される。
【0012】インダクタのエネルギーは指数関数的に放
出される。インダクタが充分に放電した後しばらくし
て、共振タンク回路とランプの直列組み合わせから被制
御電圧が除去される。コンデンサの電位がランプおよび
インダクタを通って放電し始める。これにより、被制御
電圧によって生じる電流の方向に対して逆の方向にラン
プおよびインダクタを通って電流が流れる。インダクタ
を通る電流により、その中にエネルギーが蓄積される。
コンデンサの電位が充分に放電されたとき、インダクタ
に蓄積されたエネルギーは、放電するコンデンサによっ
て生じるのと同じ方向にランプを通る電流として放出さ
れる。
【0013】インダクタのエネルギーが充分に放電され
た後しばらくして、電力制御回路は再び共振タンク回路
とランプの直列組み合わせの両端間に被制御電圧を印加
する。これにより、プロセスが繰り返される。第一およ
び第二のスイッチは各々、制御可能な入力をそなえてお
り、これに有極変圧器鉄心脚が接続されている。しか
し、第一のスイッチに取り付けられた鉄心脚の極性は、
第二のスイッチに取り付けられた鉄心脚の極性とは逆で
ある。電力制御回路は第三の有極鉄心脚に接続された制
御器を含むことが好ましい。第三の鉄心脚の相対極性を
制御することにより、第一および第二のスイッチの動作
を制御することができる。
【0014】バックブースト電圧制御回路は、制御電圧
として放出できるエネルギーを蓄積するエネルギー蓄積
素子、およびその中に蓄積されるエネルギーの量を制御
するための電圧制御回路を含むことが好ましい。電圧制
御回路は、ランプを通るピーク電流に基づいて、被制御
電圧の値を制御する。電圧制御回路は、エネルギー蓄積
素子を制御可能なようにアースに接続する第三のスイッ
チを含むことが好ましい。電圧制御回路は更に、電流セ
ンサに接続されたピーク保持回路、および第三のスイッ
チの動作を制御するための制御器を含むことが好まし
い。エネルギー蓄積素子がアースに接続されたとき、そ
の中にエネルギーが蓄積される。アースから切断された
とき、蓄積されたエネルギーは回路により被制御電圧に
変換され、この被制御電圧がランプ両端間に印加され
る。
【0015】本発明の以下の詳細な説明では、付図を参
照する。
【0016】
【実施例の記載】図1には、本発明の回路の実施例の概
略ブロック図が示されている。回路100は、節点10
4と106との間に全波整流された交流電圧を供給する
ための電力調節回路102を含むことが好ましい。電力
調節回路は、フィルタ108およびダイオードブリッジ
110を含むことが好ましい。
【0017】フィルタは線L1およびL2から雑音をフ
ィルタリングによって除去する電磁干渉フィルタである
ことが好ましい。L1およびL2の線路電圧は60ヘル
ツで約120VACであることが好ましいが、本発明の
回路は任意の線路電圧および周波数に対処することがで
きる。ダイオードブリッジ110はフィルタ108から
のフィルタリングされた線路電圧を変換して、節点10
4と106との間の全波整流された交流電圧とする。
【0018】変圧器112は電圧変圧器であることが好
ましいが、これにはインダクタとして作用する鉄心脚1
12A、およびタップとして作用する鉄心脚112Bが
含まれる。鉄心脚112Aは、電圧制御回路114を介
してアースに接続されたときに鉄心脚112Aの中にエ
ネルギーを蓄積し、アース経路が切断されたときに蓄積
されたエネルギーを放出する。放出されるとき、鉄心脚
112Aに蓄積されたエネルギーはダイオード116を
介して、コンデンサ118の両端間に供給される。実施
例では、鉄心脚112Aのインダクタンス値は約172
マイクロヘンリー(μH)であり、コンデンサ118は
約470マイクロファラド(μF)である。
【0019】節点120の電圧は、節点104の電圧値
の上下に可変であり、FET121のスイッチングを介
して電圧制御回路114により制御される。この動作に
ついては、後で更に詳しく説明する。当業者には明らか
なように、節点104の電圧値に対して節点120の電
圧値が制御されるとすれば、鉄心脚112Aおよびコン
デンサ118と組合わせた電圧制御回路114は、バッ
クブースト変換器またはバックブースト電圧制御回路と
して説明することができる。
【0020】安定器160は、節点120の電圧に基づ
いてランプを通るピーク電流を制御する。以下に一般的
に説明する安定器160の動作については、1992年
11月5日出願の米国特許出願第971806号および
米国特許出願第971791号に詳しく説明されてい
る。FET122およびFET124の動作は、変圧器
鉄心脚128Aを通る電流の極性の制御を介して電力制
御回路126によって制御される。変圧器鉄心脚128
Aが順バイアスされると、変圧器鉄心脚128Bが順バ
イアスされ、変圧器鉄心脚128Bを通って電流が流
れ、FET122がターンオンする。変圧器鉄心脚12
8Aが順バイアスされると、変圧器鉄心脚128Cは逆
バイアスされ、変圧器鉄心脚128Cを通って電流が流
れず、FET124がオフとなる。逆に、変圧器鉄心脚
128Aが逆バイアスされると、変圧器鉄心脚128C
が順バイアスされ、変圧器鉄心脚128Cを通って電流
が流れ、FET124がターンオンする。変圧器鉄心脚
128Aが逆バイアスされると、変圧器鉄心脚128B
は逆バイアスされ、変圧器鉄心脚128Bを通って電流
が流れず、FET122がオフとなる。
【0021】FET122およびFET124がスイッ
チングされると、変流器鉄心脚130A、ランプ13
2、ならびに共振インダクタ134と共振コンデンサ1
36および138とを含む共振タンク回路の直列組合わ
せの両端間に、節点120の電圧が印加される。実施例
では、共振インダクタは約500μHであり、コンデン
サ136および138は各々約2μFである。
【0022】図2から図4を参照して説明する。FET
122がターンオンしたとき、節点140の電圧が節点
120の電圧にジャンプし(図2の基準点A)、節点1
42の電圧は零である(図4の基準点A)。したがっ
て、鉄心脚130A、インダクタ134、ランプ13
2、コンデンサ136、およびFET122を通って方
向Aに電流が流れる。インダクタ134が充電し始める
につれてランプを通る電流が共振的に増大する(図3の
期間A−B)。一方、コンデンサ138が充電し始める
につれて、節点142の電圧が共振的に増大する(図4
の期間A−B)。
【0023】定義によれば、節点142の電圧は節点1
20の電圧の2倍に上昇しようとする。しかし、コンデ
ンサ138の両端間の電圧が節点120の電圧値に達し
たとき、ダイオード144はコンデンサ136をクラン
プし、ダイオード144が電流を通し始める。更に、イ
ンダクタ134に蓄積されたエネルギーは電流として放
出され、ランプ132、ダイオード144、FET12
2、および鉄心脚130Aを通して方向Aに共振的に放
電され、やがてインダクタ134の中のエネルギーは充
分に放電される(図3の期間B−C)。当業者には明ら
かなように、指数関数的な減衰の速度はインダクタ13
4のインダクタンス値およびランプ132のインピーダ
ンス値に基づいている。
【0024】実施例では、変圧器130は変流器であ
る。ランプ132を通る電流を表す、鉄心脚130Aを
通る電流が、鉄心脚130Bによって検知される。イン
ダクタ134が充分に放電され、ランプ132を通る電
流が零になった後のある点で、電力制御回路126は鉄
心脚128Aを通る電流の極性を逆にする。これによ
り、FET124はターンオンし、FET122はター
ンオフする。
【0025】FET124がターンオンしたとき、節点
140の電圧は零である(図2の基準点C)。一方、コ
ンデンサ138に蓄積された電荷に基づいて、節点14
2の電圧は節点120の電圧値となる(図4の基準点
C)。節点142と節点140との間の電圧差により、
ランプ132、インダクタ134、鉄心脚130A、お
よびFET124を通って方向Bに電流が流れる。イン
ダクタ134が充電し始めるにつれて、ランプを通る電
流は共振的に増大する(図3の期間C−D)。電流が流
れるにつれて、コンデンサ138に蓄積された電荷は指
数関数的に減少し始め、やがて節点142の電圧は零と
なる(図4の期間C−D)。
【0026】節点142の電圧が零となったとき(図4
の基準点D)、ダイオード146がコンデンサ138を
クランプし、インダクタ134に蓄積されたエネルギー
が方向Bの電流として放出される。これにより、鉄心脚
130A、FET124、ダイオード146、およびラ
ンプ132を通って指数関数的に放電され、やがて充分
に放電される(図3の期間D−A)。
【0027】インダクタ134が充分に放電され、ラン
プ132を通る電流が零になった後のある点で、電力制
御回路126は鉄心脚128Aを通る電流の極性を逆転
する。これにより、FET122がターンオンし、FE
T124がターンオフし、その結果、プロセスが繰り返
される。当業者には明らかなように、内部の温度の影響
と実用寿命にわたるランプの劣化の両方により、時間と
ともにランプ132のインピーダンスが変化する。更
に、製造者が同じであるか、異なるかにかかわりなく、
製造許容差によりランプ毎にランプインピーダンスが変
化する。したがって、ランプの内部インピーダンスは時
間とともに変わり、また代替ランプの内部インピーダン
スも最初のランプの内部インピーダンスに対して変わ
る。
【0028】最適の色温度に対してランプ132を駆動
するために、所定のピーク電流が望ましい。ピーク電流
が一定のままであるために、ランプのインピーダンスの
変化はランプ両端間の電圧の対応する変化と適合させな
ければならない。電圧制御回路114は、ランプを通る
所定のピーク電流を維持するように、ランプ両端間の電
圧値を変える。節点120の電圧値を変えることによ
り、電圧制御回路114はランプ132の両端間で見た
電圧値、したがってランプ132を通るピーク電流を制
御する。
【0029】電圧制御回路114には、ランプ132を
通る電流のピーク値に基づいてFET121を動作させ
る力率制御器148が含まれている。FET121をオ
ンとオフにスイッチングすることにより、コンデンサ1
18両端間の線にインダクタンスが投入され、これによ
り、力率がほぼ1に近い値、たとえば0.99となる。
【0030】ランプ132を通る電流を表す、鉄心脚1
30Aを通る電流値は、鉄心脚130Bによって検知さ
れ、そのピーク電流はピーク保持回路150によって検
出され、保持される。制御器148はピーク保持回路1
50からのピーク電流をその内部基準と比較し、その差
に基づいてその出力信号のデューティサイクルを調整す
る。制御器148からの出力信号はFET121のスイ
ッチング周波数を制御する。
【0031】制御器148はバックブースト力率制御
器、たとえばマイクロ・リニア・デバイセズ(Micr
o Linear Devices)社から入手できる
型番ML4813であることが好ましい。好ましい制御
器148の中には、利得回路152として示されている
内部利得回路が含まれている。利得回路はシステムのパ
ラメータ、たとえばランプを通る所望のピーク電流に基
づいて設定される。実施例では、約12アンペアのピー
クランプ電流の場合、利得回路152は約2.5に設定
される。
【0032】変圧器の鉄心脚112Bは電圧センサとし
て作用し、変圧器の鉄心脚112Aに蓄積されたエネル
ギーの量を検知し、したがって節点120の電圧のスケ
ーリングされた表現を与える。制御器148に安全な帰
還を与えるため、鉄心脚112Bと制御器148との間
に最大電圧リミタ154が配置される。回路が定常状態
に達する前の回路動作の最初の数サイクルの間に、節点
120の電圧値は所定の点より上に増大することがあり
得る。更に、ランプ132が機能不全になるか、または
接続されていない場合、節点120の電圧は所定の点よ
り上に増大することがあり得る。制御器148が節点1
20の電圧を増大させて、所望のピーク電流を得ようと
するからである。電圧が所定の点を超えて増大する場
合、最大電圧リミタ154は制御器148の見る電圧値
を制限する。最大電圧状態を検出すると、制御器148
は所定のデューティサイクルを持つ制御信号をFET1
21に出力する。これにより、FET121がスイッチ
ングされて、節点120に所定の電圧が得られる。実施
例では、最大電圧リミタ154は約300ボルトに設定
される。
【0033】当業者には明らかなように、最適輝度出力
を得るためランプ132に所定の電力量が通ることが望
ましい。図3に示されるように、FET122およびF
ET124がスイッチングされたときに放電するインダ
クタ134からのランプ電流が零になる点から不感時間
(dead time)が存在する。FET122およ
びFET124のスイッチング周波数を変えることによ
り、与えられた期間にわたる不感時間の値を制御するこ
とができる。したがって、FET122およびFET1
24のスイッチング周波数を変えることにより、電力制
御回路126はランプを通る平均電力を制御する。電力
制御回路126には、平均電力回路156、共振周波数
制御器158、および変圧器の鉄心脚128Aが含まれ
ていることが好ましい。
【0034】平均電力回路156は、鉄心脚130Bを
介したランプを通る電流の値、および鉄心脚112Bを
介した節点120の電圧値に基づいて、平均電力を測定
し、それを表す電力信号を出力する。共振周波数制御器
158は電力信号を内部基準値と比較し、その差に基づ
いて、鉄心脚128Aを通る電流の極性がスイッチング
される速度を調整する。実施例では、共振周波数制御器
158は高性能の共振モードの制御器、たとえばモトロ
ーラ(Motorola)社から入手できる型番MC3
3066である。更に、変圧器128は電圧変圧器であ
り、三つの鉄心脚はすべて、共通の鉄心のまわりに同じ
巻数たとえば60の巻線をそなえている。
【0035】当業者には明らかなように、高圧ナトリウ
ムランプの色温度はランプを通るピーク電流の関数であ
る。色温度によって、ランプが発生する光の色相(普通
ランプ色と呼ばれる)が決まる。ランプが所望のランプ
色を示すように所望の色温度を維持することが、この分
野では重要と考えられる。本発明の回路の一つの利点
は、内部の温度の影響によるものであろうと実用寿命に
わたるランプの劣化によるものであろうと、内部インピ
ーダンスの経時変化にかかわらず、この回路がランプに
所定のピーク電流、したがって所望のランプ色を供給す
るということである。もう一つの利点は、製造者が同じ
であっても異なっていても生じ得る製造許容差によるラ
ンプ毎の内部インピーダンスの変化にかかわらず、この
回路がランプに所定のピーク電流を供給するということ
である。更にもう一つの利点は、この回路が、交流線電
圧の激しい下降やスパイクにかかわらずランプに所定の
ピーク電流を供給し、実際、交流線電圧の値にかかわら
ず動作することができる。更にもう一つの利点は、中に
用いられる多数のインダクタおよびコンデンサにかかわ
らず、回路の力率が事実上1に近いということである。
【0036】付図を参照して本発明の実施例を詳細に説
明してきたが、本発明はそれらの明確な実施例に限定さ
れないことが理解されるはずである。本発明の範囲また
は趣旨を逸脱することなく、熟練した当業者は種々の変
更または変形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回路の実施例の概略ブロック図であ
る。
【図2】図1の回路内の節点140に於ける電圧の単純
化された波形図である。
【図3】図1の回路内のランプ132を通る電流の単純
化された波形図である。
【図4】図1の回路内の節点142に於ける電圧の単純
化された波形図である。
【符号の説明】
100 制御回路 104 節点 106 節点 112 変圧器 112−A,112−B 変圧器鉄心脚 114 電圧制御回路 118 コンデンサ 120 節点 121 FET 122 FET 124 FET 126 電力制御回路 128 変圧器 128−A,128−B,128−C 変圧器鉄心脚 130 変流器 130A,130B 変流器鉄心脚 132 ランプ 134 共振インダクタ 136 共振コンデンサ 138 共振コンデンサ 140 節点 148 力率制御器 150 ピーク保持回路 158 共振周波数制御器 160 安定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルイス・ロバート・ネロン アメリカ合衆国、オハイオ州、ブレックス ビル、タナジャー・オーバル、8058番 (72)発明者 ダグラス・モス・ルータン アメリカ合衆国、オハイオ州、クリーブラ ンド・ハイツ、オーク・リッジ・ドライ ブ、1381番

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧ナトリウムランプにほぼ一定のピー
    ク電流を供給するための制御回路に於いて、 整流された電圧信号を電気的に接続することができる第
    一および第二の節点、 ランプの両端にそれぞれ動作接続し得る第一および第二
    の接点を有し、上記第一の接点および第三の節点に電気
    的に接続された安定回路であって、上記第三の節点の電
    圧に基づいてランプを通るピーク電流を発生し制御する
    安定回路、 ランプを通る電流値を検知する電流センサ、および上記
    第一、第二および第三の節点に電気的に接続されたバッ
    クブースト電圧制御回路であって、上記電流センサによ
    って検知された電流値に基づいて、ランプにほぼ一定の
    ピーク電流を供給するために上記第三の節点の電圧値を
    制御するバックブースト電圧制御回路を含むことを特徴
    とする制御回路。
  2. 【請求項2】 上記安定回路は、 上記第三の節点と第四の節点との間に動作接続された第
    一の制御可能なスイッチ、 上記第四の節点と上記第一の節点との間に動作接続され
    た第二の制御可能なスイッチ、 共振タンク回路と上記第一および上記第二の接点との直
    列組み合わせであって、上記第四の節点と上記第一およ
    び上記第三の節点との間に電気的に接続された直列組み
    合わせ、 上記第三の節点の電圧値を検知するための電圧センサ、
    および上記電流センサにより検知された電流値および上
    記電圧センサにより検知された電圧値に基づいて上記第
    一および上記第二の制御可能なスイッチを動作させる電
    力制御回路であって、上記第三の節点の電圧をランプ両
    端間に印加することによりランプに双方向電流を供給す
    る電力制御回路を含んでいる請求項1記載の制御回路。
  3. 【請求項3】 上記第一の制御可能なスイッチは、上記
    第三の節点に動作接続された第一の端子、上記第四の節
    点に動作接続された第二の端子、および制御可能な入力
    を含み、 上記第二の制御可能なスイッチは、上記第四の節点に動
    作接続された第一の端子、上記第一の節点に動作接続さ
    れた第二の端子、および制御可能な入力を含み、 上記電力制御回路は第一、第二および第三の有極鉄心脚
    をそなえた変圧器を含み、上記第一の有極鉄心脚が上記
    第一の制御可能なスイッチの制御可能な入力と上記第四
    の節点との間に動作接続され、上記第二の有極鉄心脚が
    上記第二の制御可能なスイッチの制御可能な入力と上記
    第一の節点との間に動作接続され、上記第一の鉄心脚の
    極性の方向が上記第二の鉄心脚の極性の方向とは逆であ
    り、そして上記電力制御回路は更に、上記第三の有極鉄
    心脚に動作接続された制御器であって、上記電流センサ
    により検知された電流値および上記電圧センサにより検
    知された電圧値に基づいて上記第三の有極鉄心脚の相対
    極性を制御することにより、上記第一および上記第二の
    制御可能なスイッチの動作を制御する制御器を含んでい
    る請求項2記載の制御回路。
  4. 【請求項4】 上記制御器は、上記第三の有極鉄心脚を
    通る電流の方向を制御することにより、上記第三の有極
    鉄心脚の相対極性を制御する請求項3記載の制御回路。
  5. 【請求項5】 上記共振タンク回路は、 上記第四の節点と上記第一の接点との間に電気的に接続
    されたインダクタ、 上記第二の接点と上記第三の節点との間に電気的に接続
    された第一のコンデンサ、および上記第二の接点と上記
    第一の節点との間に電気的に接続された第二のコンデン
    サを含んでいる請求項2記載の制御回路。
  6. 【請求項6】 上記バックブースト電圧制御回路は、 上記第一の節点と上記第三の節点との間に電気的に接続
    されたエネルギー蓄積素子、 上記第三の節点と上記第一の節点との間に電気的に接続
    されたコンデンサ、および上記電流センサにより検知さ
    れた電流値に基づいて上記エネルギー蓄積素子により蓄
    積されるエネルギーの量を制御することにより、上記第
    三の節点の電圧値を制御する電圧制御回路を含んでいる
    請求項1記載の制御回路。
  7. 【請求項7】 上記電圧制御回路は、上記電流センサに
    より検知されたピーク電流に基づいて上記エネルギー蓄
    積素子により蓄積される電圧の値を制御する請求項6記
    載の制御回路。
  8. 【請求項8】 上記電圧制御回路は、 上記エネルギー蓄積素子に電気的に接続された第一の接
    点、上記第二の節点に電気的に接続された第二の接点、
    および制御可能な入力を有する制御可能なスイッチ、 上記電流センサに電気的に接続されたピーク保持回路で
    あって、上記電流センサにより検知されたピーク電流に
    基づいてピーク電流信号を出力するピーク保持回路、お
    よび上記の制御可能なスイッチの制御可能な入力に動作
    接続され、上記ピーク電流信号に基づいて上記の制御可
    能なスイッチの動作を制御する制御器であって、上記の
    制御可能なスイッチの動作により、上記エネルギー蓄積
    素子により蓄積されるエネルギーの量を制御するように
    した制御器を含んでいる請求項6記載の制御回路。
  9. 【請求項9】 上記エネルギー蓄積素子が、インダクタ
    として作用する変圧器鉄心脚である請求項6記載の制御
    回路。
  10. 【請求項10】 高圧ナトリウムランプにほぼ一定の電
    流を供給するための制御回路に於いて、 整流された電圧信号を電気的に接続することができる第
    一および第二の節点、 ランプの両端にそれぞれ動作接続することができる第一
    および第二の接点を有し、上記第一の節点および第三の
    節点に電気的に接続されたピーク電流制御手段であっ
    て、上記第三の節点の電圧値に基づいてランプを通るピ
    ーク電流を発生し制御するピーク電流制御手段 ランプを通る電流値を検知するための電流検知手段、 上記第一、第二および第三の節点に電気的に接続された
    電圧制御手段であって、上記電流検知手段により検知さ
    れるランプ電流値に基づいて、ランプに一定のピーク電
    流を供給するために上記第三の節点の電圧値を制御する
    電圧制御手段を含むことを特徴とする制御回路。
  11. 【請求項11】 上記電圧制御手段は、 上記第一の節点と上記第三の節点との間に電気的に接続
    されたエネルギー蓄積素子、 上記第三の節点と上記第一の節点との間に電気的に接続
    されたコンデンサ、および上記電流検知手段により検知
    された電流値に基づいて上記エネルギー蓄積素子により
    蓄積されるエネルギーの量を制御することにより、上記
    第三の節点の電圧値を制御する電圧制御回路を含んでい
    る請求項10記載の制御回路。
  12. 【請求項12】 上記電圧制御回路は、 上記エネルギー蓄積素子に電気的に接続された第一の接
    点、上記第二の節点に電気的に接続された第二の接点、
    および制御可能な入力を有する制御可能なスイッチ、 上記電流検知手段に電気的に接続されたピーク保持回路
    であって、上記電流検知手段により検知されたピーク電
    流に基づいてピーク電流信号を出力するピーク保持回
    路、および上記の制御可能なスイッチの制御可能な入力
    に動作接続され、上記ピーク電流信号に基づいて上記の
    制御可能なスイッチの動作を制御する制御器であって、
    上記の制御可能なスイッチの動作により、上記エネルギ
    ー蓄積素子により蓄積されるエネルギーの量を制御する
    ようにした制御器を含んでいる請求項11記載の制御回
    路。
  13. 【請求項13】 上記エネルギー蓄積素子が、インダク
    タとして作用する変圧器鉄心脚である請求項11記載の
    制御回路。
JP5273934A 1992-11-05 1993-11-02 高圧ナトリウムランプに一定のピーク電流を供給するための制御回路 Pending JPH06208892A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US972036 1992-11-05
US07/972,036 US5367228A (en) 1992-11-05 1992-11-05 High-pressure sodium lamp control circuit providing constant peak current and color

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06208892A true JPH06208892A (ja) 1994-07-26

Family

ID=25519078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5273934A Pending JPH06208892A (ja) 1992-11-05 1993-11-02 高圧ナトリウムランプに一定のピーク電流を供給するための制御回路

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5367228A (ja)
EP (1) EP0596741B1 (ja)
JP (1) JPH06208892A (ja)
CA (1) CA2108418A1 (ja)
DE (1) DE69312424T2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545955A (en) * 1994-03-04 1996-08-13 International Rectifier Corporation MOS gate driver for ballast circuits
US5612597A (en) * 1994-12-29 1997-03-18 International Rectifier Corporation Oscillating driver circuit with power factor correction, electronic lamp ballast employing same and driver method
DE69616937T2 (de) * 1995-10-16 2002-08-29 General Electric Co., Schenectady Elektronisches Vorschaltgerät mit hohem Leistungsfaktor
US5729098A (en) * 1996-06-04 1998-03-17 Motorola, Inc. Power supply and electronic ballast with a novel boost converter control circuit
US6469919B1 (en) 1999-07-22 2002-10-22 Eni Technology, Inc. Power supplies having protection circuits
US7180758B2 (en) * 1999-07-22 2007-02-20 Mks Instruments, Inc. Class E amplifier with inductive clamp
GB2375444A (en) * 2001-05-09 2002-11-13 Simsoarica Ltd Improved lamp colour control for dimmed high intensity discharge lamps
US6952085B2 (en) * 2004-01-02 2005-10-04 General Electric Company Continuous mode ballast with pulsed operation
DE202005005791U1 (de) 2005-04-11 2005-07-21 Nucon GbR: Gert G. Niggemeyer & Jörg Niggemeyer (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Herr Jörg Niggemeyer, 21244 Buchholz) Schaltung zum Betreiben von Miniatur Kurzbogenlampen mit Wechselstrom
JP5193445B2 (ja) 2006-08-23 2013-05-08 パナソニック株式会社 高圧放電灯点灯装置及び照明器具
US8344801B2 (en) 2010-04-02 2013-01-01 Mks Instruments, Inc. Variable class characteristic amplifier
US9214901B2 (en) 2012-07-27 2015-12-15 Mks Instruments, Inc. Wideband AFT power amplifier systems with frequency-based output transformer impedance balancing

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4535271A (en) * 1976-07-26 1985-08-13 Wide-Lite International High frequency circuit for operating a high-intensity, gaseous discharge lamp
NL8600813A (nl) * 1986-03-28 1987-10-16 Philips Nv Schakelinrichting voor het bedrijven van een hogedrukontladingslamp.
NL8800015A (nl) * 1988-01-06 1989-08-01 Philips Nv Elektrische inrichting voor het ontsteken en voeden van een gasontladingslamp.
US4928038A (en) * 1988-09-26 1990-05-22 General Electric Company Power control circuit for discharge lamp and method of operating same
EP0392834B1 (en) * 1989-04-14 1995-02-15 TLG plc Ballast circuits for gas discharge lamps
JPH038299A (ja) * 1989-06-02 1991-01-16 Koito Mfg Co Ltd 車輌用高圧放電灯の点灯回路
NL9002681A (nl) * 1990-12-05 1992-07-01 Nedap Nv Voorschakelapparaat voor fluorescentielampen.
US5128592A (en) * 1991-07-18 1992-07-07 Thomas Industries Inc. High frequency ballast for gaseous discharge lamps

Also Published As

Publication number Publication date
EP0596741A3 (en) 1995-02-22
DE69312424T2 (de) 1998-02-19
US5367228A (en) 1994-11-22
CA2108418A1 (en) 1994-05-06
EP0596741B1 (en) 1997-07-23
DE69312424D1 (de) 1997-08-28
EP0596741A2 (en) 1994-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1304773C (en) Power supply for microwave discharge light source
US5416387A (en) Single stage, high power factor, gas discharge lamp ballast
US5381076A (en) Metal halide electronic ballast
CA1181796A (en) Generator for use with ionic conduction lamps
EP1078557B1 (en) Dimming ballast and drive method for lamps using a frequency controlled, loosely-coupled transformer
US4276497A (en) Laser flashtube power supply
JP2001338793A (ja) 2重制御調光用バラスト装置
JPH05166593A (ja) ガス放電ランプ動作用のタップ付きインダクタ昇圧変換器
JPH06208892A (ja) 高圧ナトリウムランプに一定のピーク電流を供給するための制御回路
US4253046A (en) Variable intensity control apparatus for operating a gas discharge lamp
US5357173A (en) Ballast circuit arrangement for a high pressure sodium lamp
US6157142A (en) Hid ballast circuit with arc stabilization
EP0622976B1 (en) Ballasting network with integral trap
US4266165A (en) High intensity discharge lamp starting circuit
US5635800A (en) Ballast circuit with a japped transformer flyback converter providing driving energy for start, glow and run modes of a lamp
US6304041B1 (en) Self-oscillating dimmable gas discharge lamp ballast
JP3517899B2 (ja) 電源装置
GB2093613A (en) D.C. power supply
JPH06269160A (ja) 電源装置
JPH05219723A (ja) 電源装置および放電ランプ点灯装置
JPH05219724A (ja) 電源装置および放電ランプ点灯装置
JP2003068488A (ja) 放電灯点灯装置および照明装置
JPH04137497A (ja) 点灯制御回路
JPH01289098A (ja) 調光式放電灯点灯装置
JPH11356054A (ja) 圧電トランスの駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20021204