JPH0722186A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電灯８と並列に接続されたコンデンサ２２
に直流充電された電荷を、スイッチング素子２３のオン
作動により放出する際に発生する高圧パルスにより放電
灯８を始動させる始動手段６と、前記放電灯８の異常不
点時に前記始動手段６のコンデンサ２２への供給電流を
交流電流とし、前記始動用コンデンサ２２への電荷蓄積
をスイッチング素子２３のオン作動電圧以下に維持する
点灯制御手段２６とを備えたことを特徴とする放電灯点
灯装置１。 【効果】 新たなスイッチング素子等を設けることなく
確実に高圧パルスの発生を停止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】本発明は放電灯点灯装置、特に放
電灯異常不点時の高圧パルス停止機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に放電灯はその始動時に通常点灯時
よりはるかに高い電圧を印加する必要があり、このため
放電灯の始動時に高電圧パルスを該放電灯の両電極間に
印加し、点灯後このパルス発生を停止させる放電灯始動
回路が公知である。即ち、通常この放電灯始動回路は、
放電灯と並列接続された始動用コンデンサと、該始動用
コンデンサと放電灯の一電極間に直列接続された双方向
性スイッチング素子とを含み、放電灯始動時には前記始
動用コンデンサに電荷を蓄積し、その充電量が一定値に
達した段階で前記双方向性スイッチング素子を反転・オ
ン作動させ、前記始動用コンデンサに充電された電荷を
一挙に放電灯の電極に印加させる。この操作を通常一な
いし数度行なうことにより、放電灯の電極間の絶縁破壊
が行なわれ、放電灯の点灯が開始する。

【０００３】尚、放電灯の点灯開始後は、該放電灯の導
通抵抗が著しく低下するため、前記始動用コンデンサに
は電荷が大きくは蓄積されず、従ってパルスの発生が停
止される。しかしながら、例えば放電灯の異常により、
適正な高圧パルスが供給されているにもかかわらず点灯
しない場合、放電灯の導通抵抗は低下しないため、前記
高圧パルスはそのまま発生し続け、放電灯点灯装置自体
に過大な負荷を与えるばかりでなく、誤って電源を落と
さずに放電灯の交換を行なおうとした場合に危険であ
る。

【０００４】そこで、従来においてもこのような異常不
点時に前記高圧パルスの発生を停止させる機構が各種考
えられている。その一例として、例えば放電灯に近接し
て温度センサーを配置し、高圧パルスが発生しているに
もかかわらず放電灯が点灯せず、一定時間温度センサー
の検知する温度の上昇が認められない場合には、前記始
動回路を電気的に切り離す機構等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の放電灯点灯装置にあっては、異常不点時に高圧パル
スの印加を停止させるため始動回路に別個のスイッチン
グ素子を接続する必要があり、部品点数の増大及び組立
て作業の複雑化を生じるという課題があった。本発明は
前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目
的は簡易な構成でしかも確実に異常不点時の放電灯への
高圧パルス印加を停止することのできる放電灯点灯装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかる放電灯点灯装置は、始動手段及び点灯
制御手段を備える。そして、前記始動手段は放電灯と並
列に接続されたコンデンサに直流充電された電荷を、ス
イッチング素子のオン作動により放出する際に発生する
高圧パルスにより放電灯を始動させる。

【０００７】又、点灯制御手段は、前記放電灯の異常不
点時に前記始動手段のコンデンサへの供給電流を交流電
流とし、前記始動用コンデンサへの電荷蓄積をスイッチ
ング素子のオン作動電圧以下に維持させる。尚、本発明
において、放電灯の点灯時に該放電灯の矩形波点灯を行
なう矩形波点灯手段を備え、前記点灯制御手段は、放電
灯始動時には前記矩形波点灯手段を停止し始動回路に直
流電流を供給し、又、放電灯点灯時ないし放電灯異常不
点時には矩形波回路を駆動することが好適である。

【０００８】

【作用】前述したように本発明にかかる放電灯点灯装置
は、放電灯の異常不点時には始動手段のコンデンサに交
流電流を供給するので、該コンデンサはスイッチング素
子をターンオンするまで電荷を蓄積することはなく、高
圧パルスの発振が停止される。このように、本発明にか
かる放電灯点灯装置によれば、始動手段の切り離し用素
子等を設けることなく、放電灯異常不点時には高圧パル
スの発生を確実に停止することができる。

【０００９】又、請求項２記載の装置のように、放電灯
を矩形波点灯する矩形波点灯手段を備えた場合には、放
電灯異常不点時にも放電灯点灯時と同様の矩形波電流を
生じさせ、始動手段に供給することにより、始動手段の
高圧パルス発生を停止させることが可能となり、より簡
易な構成で確実な高圧パルス停止を行なうことができ
る。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を
説明する。図１には本発明の一実施例にかかる放電灯点
灯装置の概略回路構成が示されている。同図に示すよう
に本実施例にかかる放電灯点灯装置１は、放電灯８を点
灯させるため、商用電源２より供給される交流電流を整
流・平滑する整流回路３と、該整流回路３の出力を定電
力化する降圧チョッパ回路４と、前記降圧チョッパ回路
４の出力を矩形波状として放電灯８に供給する矩形波回
路（矩形波点灯手段）５と、前記各回路に駆動電流を供
給する制御用電源回路７を含む。

【００１１】そして、前記放電灯８には始動回路（始動
手段）６が接続され、その発生する高圧パルスにより放
電灯８の点灯を行なう。ここで、前記整流回路３は、商
用交流電流を、ブリッジダイオード９により整流し、更
に電解コンデンサ１０により平滑化する。一方、降圧チ
ョッパ回路４は、ＭＯＳ・ＦＥＴ１１，メインチョーク
コイル１３，ダイオード１４を含み、前記整流回路３の
出力する直流電流を前記ＦＥＴ１１によるパルス幅変調
（ＰＷＭ）により所望の定電力値に制御する。

【００１２】即ち、前記ＦＥＴ１１は、ＩＣよりなるＦ
ＥＴ制御部１２により駆動制御される。ここで、前記Ｆ
ＥＴ制御部１２は、主回路上に放電灯８と直列に接続さ
れた抵抗１５の両端電圧を電流検出として使用しランプ
電流値を検知するとともに、降圧チョッパ回路４の出力
する直流電圧を同時に検知している。そして、これらの
制御信号に基づき、例えばランプ点灯時にランプ電圧が
定格電圧よりも降下した時、或いはランプ電流が上昇し
た時にはＦＥＴ１１のゲートに加わる駆動パルスのパル
ス幅を狭くし、逆にランプ電圧が上昇した時、或いはラ
ンプ電流が減少した時には駆動パルスのパルス幅を広く
することにより放電灯８に供給される電力をほぼ一定に
保つ。

【００１３】また、矩形波回路５は、ＭＯＳ・ＦＥＴ１
７，１８，１９，２０で構成されるフルブリッジ回路に
より、降圧チョッパ回路４より供給される直流定電力電
流を矩形波とする。即ち、ランプ点灯時には、前記４個
のＦＥＴ１７，１８，１９，２０は、ＩＣよりなる点灯
制御部（点灯制御手段）２６により駆動制御される。そ
して、ＦＥＴ１７，２０がオンの時にはＦＥＴ１８，１
９がオフとなり、また、ＦＥＴ１７，２０がオフの時に
はＦＥＴ１８，１９がオンとなり、約１００Ｈｚの矩形
波電圧を放電灯８に供給し、所望の点灯を行なう。

【００１４】又、始動回路６は放電灯８と並列接続され
たコンデンサ２１、双方向性スイッチング素子２３，充
放電コンデンサ２２，充電抵抗２４と、直列接続された
チョークコイル２５を備えている。そして、放電灯８の
始動時には、点灯制御部２６により、ＦＥＴ１７，２０
がオンでＦＥＴ１８，１９がオフ、又はこの逆の状態が
保持される。従って、放電灯８には直流電圧が供給さ
れ、図２（Ａ）に示すように、前記始動回路６のコンデ
ンサ２２には抵抗２４を介して電荷が蓄積される。そし
て、コンデンサ２２の両端電圧がコンデンサ２２と並列
に接続された双方向性スイッチング素子２３のブレーク
オーバー電圧Ｖ_bに達すると、該スイッチング素子２３
がターンオンし、放電灯始動用のチョークコイル２５の
巻線の一部を介して、前記コンデンサ２２に蓄積された
電荷が放電される。このため、図２（Ｂ）に示すよう
に、チョークコイル２５にはスイッチング素子２３のブ
レークオーバー電圧（例えば約２２０Ｖ）が発生し、巻
数比によりチョークコイル２５の両端には高電圧が発生
する。この電圧は、例えば約４０００Ｖのピークをもっ
た始動パルスとして放電灯８に印加される。即ち、始動
時の放電灯両端には約２７０Ｖの直流電圧に、約４００
０Ｖのピークをもつパルスが重畳された電圧が印加さ
れ、該放電灯８の電極間の放電開始が行なわれる。

【００１５】そして、放電灯８が点灯すると、該放電灯
８の電極間の抵抗は著しく低下し、矩形波回路５から電
流が流れるとともに、点灯制御部２６は、降圧チョッパ
回路４の出力端に接続されたコンデンサ２７の電圧値を
検出し、該電圧の低下に伴い放電灯８が点灯したものと
判断してＦＥＴ１７，１８，１９，２０の矩形波駆動制
御を開始する。なお、この場合にもコンデンサ２２への
電荷蓄積は行なわれるが、点灯時２次電圧自体が無負荷
時２次電圧に比べて低いばかりでなく、充電量が双方向
性スイッチング素子２３のブレークオーバー電圧Ｖ_bに
達しない内に逆特性の電圧が印加されるので、図３
（Ａ）に示すように双方向性スイッチング素子２３がタ
ーンオンすることはなく、図２（Ｂ）に示すような高圧
パルスは発生しない。

【００１６】しかしながら、放電灯８がその異常により
点灯しない場合、始動回路６による高圧パルスの発生が
継続されてしまう。そこで、本実施例においては点灯制
御部２６にタイマーを設け、前記コンデンサー１６を介
して検出される電圧値が高い状態、即ち放電灯８が一定
時間内に点灯しない場合には放電灯８があたかも点灯し
たように矩形波回路５を矩形波駆動制御し、放電灯８に
印加される電圧を矩形波電圧とする（図３（Ａ））。そ
して、該矩形波の周波数を始動用コンデンサ２２の充放
電時間よりも短く設定する。

【００１７】この結果、各矩形波の正ないし負の極性の
電圧が印加される期間中コンデンサ２２には矩形波状の
無負荷２次電圧により電荷が蓄積されるが、双方向性ス
イッチング素子２３がターンオンする前に逆極性の電圧
が印加され、コンデンサ２２への充電は継続されず、い
ずれにしても始動回路６は発振を停止する。従って、放
電灯８に供給されるのは、図３（Ｂ）に示すような矩形
波状の無負荷２次電圧のみとなる。

【００１８】以上のように本実施例にかかる放電灯点灯
装置によれば、点灯制御部１４にタイマーを設け、該タ
イマーの作動時間中（通常放電灯の点灯ないし再点灯に
要する時間）始動回路６が高圧パルスの発生を継続した
場合には、放電灯８の通常の点灯動作と同じ作動状態と
してしまうことにより、新たな部品等を要することなく
極めて簡易な構成で確実な高圧パルスの停止を行なうこ
とができる。尚、前記実施例においては放電灯８の異常
不点をコンデンサ１６の電圧変化により制御することと
したが、例えば熱応動スイッチ等他の検出手段を設ける
ことも可能である。又、前記実施例においては放電灯８
の異常不点時に矩形波回路を平常点灯時と同様に動作さ
せることとしたが、出力波形或いは周波数は適宜に変更
することも可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる放電
灯点灯装置によれば始動手段が一定時間降圧パルスを発
生し続けた場合、該始動手段へ供給される電流を交流電
流とすることとしたので、新たなスイッチング素子等を
設けることなく確実に高圧パルスの発生を停止させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる放電灯点灯装置の回
路構成の説明図である。

【図２】本発明にかかる装置による点灯パルス発生状態
の説明図である。

【図３】本発明にかかる装置による放電灯点灯状態およ
び放電灯の異常不点状態時のコンデンサ充電状態および
放電灯に印加される電圧の説明図である。

【符号の説明】

１ … 放電灯点灯装置 ５ … 矩形波回路（矩形波点灯手段） ６ … 始動回路 （始動手段） ８ … 放電灯 １４ … 点灯制御部（点灯制御手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電灯と並列に接続されたコンデンサに
   直流充電された電荷を、スイッチング素子のオン作動に
   より放出する際に発生する高圧パルスにより放電灯を始
   動させる始動手段と、 前記放電灯の異常不点時に前記始動手段のコンデンサへ
   の供給電流を交流電流とし、前記始動用コンデンサへの
   電荷蓄積をスイッチング素子のオン作動電圧以下に維持
   させる点灯制御手段と、 を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 放電灯の点灯時に該放電灯の矩形波点灯を行なう矩形波
   点灯手段を備え、 前記点灯制御手段は、放電灯始動時には前記矩形波点灯
   手段を停止し始動手段に直流電流を供給し、又、放電灯
   点灯時ないし放電灯異常不点時には矩形波点灯手段を駆
   動させることを特徴とする放電灯点灯装置。