JPH07296980A - 放電ランプ点灯装置 - Google Patents
放電ランプ点灯装置Info
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- JPH07296980A JPH07296980A JP6091306A JP9130694A JPH07296980A JP H07296980 A JPH07296980 A JP H07296980A JP 6091306 A JP6091306 A JP 6091306A JP 9130694 A JP9130694 A JP 9130694A JP H07296980 A JPH07296980 A JP H07296980A
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- discharge
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 少ないエネルギーで放電ランプの始動・点灯
を可能とし、装置を小形にし、放電ランプので長寿命化
を実現する。 【構成】 直流電源１からインバータ回路２を介して電
力が供給される放電ランプ３と、直流電源１の出力電圧
を充電する高耐圧・小容量のコンデンサ12と低耐圧・大
容量のコンデンサ13の直列回路を有する第１の充電手段
10と、第１の充電手段10に一端を接続したスイッチ素子
である放電ギャップ７と、放電ギャップ７の他端と第１
の充電手段10の他端との間に１次巻線８ａを接続し２次
巻線８ｂから発生する高圧パルスが放電ランプ３に印加
されるごとく接続された高圧トランス８とを備え、放電
ランプ３をブレークダウンする高圧パルスと、グロー放
電状態からアーク放電状態へ移行させる幅の広いパルス
を印加する構成である。
を可能とし、装置を小形にし、放電ランプので長寿命化
を実現する。 【構成】 直流電源１からインバータ回路２を介して電
力が供給される放電ランプ３と、直流電源１の出力電圧
を充電する高耐圧・小容量のコンデンサ12と低耐圧・大
容量のコンデンサ13の直列回路を有する第１の充電手段
10と、第１の充電手段10に一端を接続したスイッチ素子
である放電ギャップ７と、放電ギャップ７の他端と第１
の充電手段10の他端との間に１次巻線８ａを接続し２次
巻線８ｂから発生する高圧パルスが放電ランプ３に印加
されるごとく接続された高圧トランス８とを備え、放電
ランプ３をブレークダウンする高圧パルスと、グロー放
電状態からアーク放電状態へ移行させる幅の広いパルス
を印加する構成である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放電ランプを点灯する
放電ランプ点灯装置に関するものである。
放電ランプ点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の放電ランプ点灯装置の構成
を示す回路図である。図６において、１は直流電源、２
は直流電源１の出力電圧を交流に変換するインバータ回
路、３は放電ランプであり、直流電源１からインバータ
回路２を介して放電ランプ３に電力が供給される。また
４は充電手段であり、抵抗５とコンデンサ６とで構成さ
れ、直流電源の出力電圧が抵抗５とコンデンサ６とで決
まる時定数でコンデンサ６に充電される。７はスイッチ
素子である放電ギャップであり、放電ギャップ７の両端
に所定のブレークダウン電圧が印加された時、急速にタ
ーンオンし、放電ギャップ７を流れる電流が所定の電流
値以下になった時ターンオフしオン・オフ動作を繰り返
す。８は高圧トランスであり、１次巻線８ａに印加され
る電圧を昇圧し、２次巻線８ｂから高圧パルスを発生さ
せ、コンデンサ９を介して放電ランプ３に印加する。
を示す回路図である。図６において、１は直流電源、２
は直流電源１の出力電圧を交流に変換するインバータ回
路、３は放電ランプであり、直流電源１からインバータ
回路２を介して放電ランプ３に電力が供給される。また
４は充電手段であり、抵抗５とコンデンサ６とで構成さ
れ、直流電源の出力電圧が抵抗５とコンデンサ６とで決
まる時定数でコンデンサ６に充電される。７はスイッチ
素子である放電ギャップであり、放電ギャップ７の両端
に所定のブレークダウン電圧が印加された時、急速にタ
ーンオンし、放電ギャップ７を流れる電流が所定の電流
値以下になった時ターンオフしオン・オフ動作を繰り返
す。８は高圧トランスであり、１次巻線８ａに印加され
る電圧を昇圧し、２次巻線８ｂから高圧パルスを発生さ
せ、コンデンサ９を介して放電ランプ３に印加する。
【０００３】以上のような構成により、直流電源１から
所定の電圧が発生すると、コンデンサ６と抵抗５とで決
まる時定数でコンデンサ６の両端の電圧が上昇する。こ
の時放電ギャップ７はオフ状態でありコンデンサ６に発
生した電圧が放電ギャップ７に印加される。コンデンサ
６の両端電圧が放電ギャップ７のブレークダウン電圧ま
で上昇すると放電ギャップ７はターンオンし、高圧トラ
ンス８の１次巻線８ａに電圧が印加される。放電ギャッ
プ７がオンすると急速にコンデンサ６の両端電圧が低下
し放電ギャップ７を流れる電流も急激に低下する。
所定の電圧が発生すると、コンデンサ６と抵抗５とで決
まる時定数でコンデンサ６の両端の電圧が上昇する。こ
の時放電ギャップ７はオフ状態でありコンデンサ６に発
生した電圧が放電ギャップ７に印加される。コンデンサ
６の両端電圧が放電ギャップ７のブレークダウン電圧ま
で上昇すると放電ギャップ７はターンオンし、高圧トラ
ンス８の１次巻線８ａに電圧が印加される。放電ギャッ
プ７がオンすると急速にコンデンサ６の両端電圧が低下
し放電ギャップ７を流れる電流も急激に低下する。
【０００４】放電ギャップ７を流れる電流が所定の電流
値以下になった時放電ギャップ７はターンオフし再び直
流電源１からの電圧により、コンデンサ６の両端の電圧
が上昇し、放電ギャップ７はオン・オフを繰り返す。放
電ギャップ７のオン時に高圧トランス８の１次巻線８ａ
に印加された電圧が高圧トランス８によって昇圧され２
次巻線８ｂから高圧パルス電圧が発生しコンデンサ９を
介して放電ランプ３に印加され放電ランプ３は放電を開
始する。放電ランプ３は放電を開始すると直流電源１か
らインバータ回路２を介して放電ランプ３に電力が供給
され放電ランプ３は点灯を維持する。
値以下になった時放電ギャップ７はターンオフし再び直
流電源１からの電圧により、コンデンサ６の両端の電圧
が上昇し、放電ギャップ７はオン・オフを繰り返す。放
電ギャップ７のオン時に高圧トランス８の１次巻線８ａ
に印加された電圧が高圧トランス８によって昇圧され２
次巻線８ｂから高圧パルス電圧が発生しコンデンサ９を
介して放電ランプ３に印加され放電ランプ３は放電を開
始する。放電ランプ３は放電を開始すると直流電源１か
らインバータ回路２を介して放電ランプ３に電力が供給
され放電ランプ３は点灯を維持する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の放電
ランプ点灯装置では、一般に放電ランプ３を放電させる
ためには、エネルギーは小さいが放電ランプ３のブレー
クダウンに必要な高圧パルスの印加と、グロー放電状態
からアーク放電状態へ移行させるのに必要なエネルギー
を有する電圧値としてはそれほど大きくないが幅の広い
パルスを放電ランプ３へ供給しなければならない。これ
らのパルスは、直流電源１からコンデンサ６にエネルギ
ーを蓄積し、コンデンサ６に蓄積されたエネルギーが放
電ギャップ７がオン状態の時に高圧トランス８を介して
放電ランプ３に供給される。
ランプ点灯装置では、一般に放電ランプ３を放電させる
ためには、エネルギーは小さいが放電ランプ３のブレー
クダウンに必要な高圧パルスの印加と、グロー放電状態
からアーク放電状態へ移行させるのに必要なエネルギー
を有する電圧値としてはそれほど大きくないが幅の広い
パルスを放電ランプ３へ供給しなければならない。これ
らのパルスは、直流電源１からコンデンサ６にエネルギ
ーを蓄積し、コンデンサ６に蓄積されたエネルギーが放
電ギャップ７がオン状態の時に高圧トランス８を介して
放電ランプ３に供給される。
【０００６】また、高圧トランス８を小形にするために
は、１次巻線８ａと２次巻線８ｂとの巻数比を小さくす
る必要があり、放電ギャップ７のブレークダウン電圧が
高いものを使用しコンデンサ６に発生させる電圧を高く
する必要がある。しかも幅の広いパルスを放電ランプ３
に供給する必要があるため、コンデンサ６は高耐圧でし
かも大容量のものが必要であり装置が大形化するという
問題点があった。
は、１次巻線８ａと２次巻線８ｂとの巻数比を小さくす
る必要があり、放電ギャップ７のブレークダウン電圧が
高いものを使用しコンデンサ６に発生させる電圧を高く
する必要がある。しかも幅の広いパルスを放電ランプ３
に供給する必要があるため、コンデンサ６は高耐圧でし
かも大容量のものが必要であり装置が大形化するという
問題点があった。
【０００７】また２次巻線８ｂからの電圧は高圧でしか
も幅の広いパルスが発生し放電ランプ３へ供給されるの
で放電ランプ３の電極に対するダメージが大きく放電ラ
ンプ３の寿命が短くなるという問題点があった。また、
放電ギャップ７のターンオン時間は、数１０ｎｓ〜１０
０ｎｓ程度であり、高圧トランス８の１次巻線８ａは一
般に非常に小さいインダクタンス値である。このため、
ターンオン時間の数１０ｎｓ〜１００ｎｓの間にコンデ
ンサ６の電圧が低下しコンデンサ６に蓄積されたエネル
ギーが放電ギャップ７で消費されてしまい高圧トランス
８を介して放電ランプ３に供給される高圧パルスとエネ
ルギーが小さくなってしまう。これを補うためにコンデ
ンサ６にはさらに大きなエネルギーを蓄積できるものが
必要であり容量が大きくなり、さらに装置が大形化する
という問題点があった。
も幅の広いパルスが発生し放電ランプ３へ供給されるの
で放電ランプ３の電極に対するダメージが大きく放電ラ
ンプ３の寿命が短くなるという問題点があった。また、
放電ギャップ７のターンオン時間は、数１０ｎｓ〜１０
０ｎｓ程度であり、高圧トランス８の１次巻線８ａは一
般に非常に小さいインダクタンス値である。このため、
ターンオン時間の数１０ｎｓ〜１００ｎｓの間にコンデ
ンサ６の電圧が低下しコンデンサ６に蓄積されたエネル
ギーが放電ギャップ７で消費されてしまい高圧トランス
８を介して放電ランプ３に供給される高圧パルスとエネ
ルギーが小さくなってしまう。これを補うためにコンデ
ンサ６にはさらに大きなエネルギーを蓄積できるものが
必要であり容量が大きくなり、さらに装置が大形化する
という問題点があった。
【０００８】また、放電ギャップ７がオン状態になる
と、コンデンサ６から電流が流れ込むのと同時に直流電
源１から抵抗５を介して放電ギャップ７に電流が流れ
る。そのため放電ギャップ７をターンオフさせるために
は放電ギャップ７を流れる電流が所定の電流値以下にす
る必要があり、そのため抵抗５の値は所定の値より小さ
くすることができず、抵抗５とコンデンサ６とで決まる
時定数が小さくできないため、放電ギャップ７のオン・
オフの繰り返し周波数が低くなる。そのため放電ランプ
３を確実に放電を開始させるためには放電ギャップ７が
１回オンした時の放電ランプ３への伝達エネルギーを大
きくしないと放電ランプ３を確実に点灯できない。その
ためコンデンサ６と高圧トランス８とが大きくなり装置
が大形化するという問題点があった。
と、コンデンサ６から電流が流れ込むのと同時に直流電
源１から抵抗５を介して放電ギャップ７に電流が流れ
る。そのため放電ギャップ７をターンオフさせるために
は放電ギャップ７を流れる電流が所定の電流値以下にす
る必要があり、そのため抵抗５の値は所定の値より小さ
くすることができず、抵抗５とコンデンサ６とで決まる
時定数が小さくできないため、放電ギャップ７のオン・
オフの繰り返し周波数が低くなる。そのため放電ランプ
３を確実に放電を開始させるためには放電ギャップ７が
１回オンした時の放電ランプ３への伝達エネルギーを大
きくしないと放電ランプ３を確実に点灯できない。その
ためコンデンサ６と高圧トランス８とが大きくなり装置
が大形化するという問題点があった。
【０００９】また高圧トランス８を小形にするために
は、１次巻線８ａと２次巻線８ｂとの巻数比を小さくす
る必要があり、放電ギャップ７のブレークダウン電圧が
高いものを使用しコンデンサ６に発生させる電圧が高く
する必要があるため、直流電源１の出力電圧を大きくす
る必要があり、新たに昇圧回路が付加されるなど直流電
源１が複雑で大きなものになるとともに、インバータ回
路２は耐圧の大きな素子で構成する必要があり、使用す
る素子が大きくなったり回路効率の低下などによりイン
バータ回路２が大きくなり装置が大形化するという問題
点があった。
は、１次巻線８ａと２次巻線８ｂとの巻数比を小さくす
る必要があり、放電ギャップ７のブレークダウン電圧が
高いものを使用しコンデンサ６に発生させる電圧が高く
する必要があるため、直流電源１の出力電圧を大きくす
る必要があり、新たに昇圧回路が付加されるなど直流電
源１が複雑で大きなものになるとともに、インバータ回
路２は耐圧の大きな素子で構成する必要があり、使用す
る素子が大きくなったり回路効率の低下などによりイン
バータ回路２が大きくなり装置が大形化するという問題
点があった。
【００１０】本発明は上記課題を解決するもので、小形
化で、確実に点灯できる放電ランプ点灯装置を提供する
ことを目的としている。
化で、確実に点灯できる放電ランプ点灯装置を提供する
ことを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明は、直流電源と、前記直流電源から直接
またはインバータ回路を介して電力が供給される放電ラ
ンプと、前記直流電源の出力電圧を充電する少なくとも
２つ以上のコンデンサの直列回路を有する第１の充電手
段と、前記第１の充電手段に一端を接続したスイッチ素
子と、前記スイッチ素子の他端と前記第１の充電手段の
他端との間に１次巻線を接続し２次巻線から発生する高
圧パルスが前記放電ランプに印加されるごとく接続され
た高圧トランスとを備えたものである。
め、第１の発明は、直流電源と、前記直流電源から直接
またはインバータ回路を介して電力が供給される放電ラ
ンプと、前記直流電源の出力電圧を充電する少なくとも
２つ以上のコンデンサの直列回路を有する第１の充電手
段と、前記第１の充電手段に一端を接続したスイッチ素
子と、前記スイッチ素子の他端と前記第１の充電手段の
他端との間に１次巻線を接続し２次巻線から発生する高
圧パルスが前記放電ランプに印加されるごとく接続され
た高圧トランスとを備えたものである。
【００１２】また、第２の発明は、直流電源と、前記直
流電源から直接またはインバータ回路を介して電力が供
給される放電ランプと、前記直流電源の出力電圧を充電
するインピーダンス可変素子と少なくとも１つ以上のコ
ンデンサとの直列回路を有する第２の充電手段と、前記
第２の充電手段に一端を接続したスイッチ素子と、前記
スイッチ素子の他端と前記第２の充電手段の他端との間
に１次巻線を接続し２次巻線から発生する高圧パルスが
前記放電ランプに印加されるごとく接続された高圧トラ
ンスとを備えたものである。
流電源から直接またはインバータ回路を介して電力が供
給される放電ランプと、前記直流電源の出力電圧を充電
するインピーダンス可変素子と少なくとも１つ以上のコ
ンデンサとの直列回路を有する第２の充電手段と、前記
第２の充電手段に一端を接続したスイッチ素子と、前記
スイッチ素子の他端と前記第２の充電手段の他端との間
に１次巻線を接続し２次巻線から発生する高圧パルスが
前記放電ランプに印加されるごとく接続された高圧トラ
ンスとを備えたものである。
【００１３】また、第３の発明は、直流電源と、前記直
流電源から直接またはインバータ回路を介して電力が供
給される放電ランプと、前記直流電源の出力電圧を充電
する少なくとも１つ以上のコンデンサを有する第３の充
電手段と、前記第３の充電手段に一端を接続したスイッ
チ素子とインピーダンス可変素子との直列回路と、前記
スイッチ素子とインピーダンス可変素子との直列回路の
他端と前記第３の充電手段の他端との間に１次巻線を接
続し２次巻線から発生する高圧パルスが前記放電ランプ
に印加されるごとく接続された高圧トランスとを備えた
ものである。さらに、インピーダンス可変素子は可飽和
リアクトルとすることが望ましい。
流電源から直接またはインバータ回路を介して電力が供
給される放電ランプと、前記直流電源の出力電圧を充電
する少なくとも１つ以上のコンデンサを有する第３の充
電手段と、前記第３の充電手段に一端を接続したスイッ
チ素子とインピーダンス可変素子との直列回路と、前記
スイッチ素子とインピーダンス可変素子との直列回路の
他端と前記第３の充電手段の他端との間に１次巻線を接
続し２次巻線から発生する高圧パルスが前記放電ランプ
に印加されるごとく接続された高圧トランスとを備えた
ものである。さらに、インピーダンス可変素子は可飽和
リアクトルとすることが望ましい。
【００１４】また、第４の発明は、直流電源と、前記直
流電源から直接またはインバータ回路を介して電力が供
給される放電ランプと、前記直流電源の出力電圧を充電
する少なくとも１つ以上のコンデンサを有する第３の充
電手段と、前記第３の充電手段に一端を接続したスイッ
チ素子と、前記スイッチ素子の他端と前記第３の充電手
段の他端との間に少なくとも１つ以上のコンデンサと高
圧トランスの１次巻線を備え、前記高圧トランスの２次
巻線から発生する高圧パルスが前記放電ランプに印加さ
れる構成である。
流電源から直接またはインバータ回路を介して電力が供
給される放電ランプと、前記直流電源の出力電圧を充電
する少なくとも１つ以上のコンデンサを有する第３の充
電手段と、前記第３の充電手段に一端を接続したスイッ
チ素子と、前記スイッチ素子の他端と前記第３の充電手
段の他端との間に少なくとも１つ以上のコンデンサと高
圧トランスの１次巻線を備え、前記高圧トランスの２次
巻線から発生する高圧パルスが前記放電ランプに印加さ
れる構成である。
【００１５】
【作用】本発明は上記した構成により、小容量・高耐圧
のコンデンサと大容量・低耐圧のコンデンサとの直列回
路で第１の充電手段を構成するとエネルギーは小さいが
放電ランプをブレークダウンさせるのに必要な高圧パル
スを発生させることができるとともに放電ランプをグロ
ー放電状態からアーク放電状態へ移行させるのに必要な
エネルギーを有する電圧値としてはそれほど大きくない
が幅の広いパルスを発生させることができる。
のコンデンサと大容量・低耐圧のコンデンサとの直列回
路で第１の充電手段を構成するとエネルギーは小さいが
放電ランプをブレークダウンさせるのに必要な高圧パル
スを発生させることができるとともに放電ランプをグロ
ー放電状態からアーク放電状態へ移行させるのに必要な
エネルギーを有する電圧値としてはそれほど大きくない
が幅の広いパルスを発生させることができる。
【００１６】また、インピーダンス可変素子が可飽和リ
アクトルのように流れる電流が所定の値以下の時所定の
インピーダンスを有し、所定の値以上の時にはインピー
ダンスが零に等しくなるようなものならば、スイッチ素
子のターンオン時間には、高圧トランスの１次巻線が非
常に小さいインダクタンス値であっても、インピーダン
ス可変素子が所定のインピーダンスを有するためターン
オン時間の間に充電手段を構成するコンデンサの電荷は
あまり放出されず効率よく高圧トランスにエネルギーを
伝達できる。
アクトルのように流れる電流が所定の値以下の時所定の
インピーダンスを有し、所定の値以上の時にはインピー
ダンスが零に等しくなるようなものならば、スイッチ素
子のターンオン時間には、高圧トランスの１次巻線が非
常に小さいインダクタンス値であっても、インピーダン
ス可変素子が所定のインピーダンスを有するためターン
オン時間の間に充電手段を構成するコンデンサの電荷は
あまり放出されず効率よく高圧トランスにエネルギーを
伝達できる。
【００１７】また、スイッチ素子を流れる電流が所定の
値より小さくなるとインピーダンス可変素子のインピー
ダンスが所定の値を有するようになるので直流電源から
流れ込む電流を小さくすることができる。
値より小さくなるとインピーダンス可変素子のインピー
ダンスが所定の値を有するようになるので直流電源から
流れ込む電流を小さくすることができる。
【００１８】また、高圧トランスの１次巻線とコンデン
サとの共振動作を利用するとによって、充電手段から印
加される電圧以上の電圧を高圧トランスの１次巻線の発
生させることができる。
サとの共振動作を利用するとによって、充電手段から印
加される電圧以上の電圧を高圧トランスの１次巻線の発
生させることができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図面に基づい
て説明する。図１は本発明の第１の実施例の放電ランプ
点灯装置を示す回路図である。
て説明する。図１は本発明の第１の実施例の放電ランプ
点灯装置を示す回路図である。
【００２０】図１において、１から３と７から９は従来
の放電ランプ点灯装置と同様の構成であるので詳細な説
明は省略する。異なる点は、充電手段の構成である。１
０は第１の充電手段であり、抵抗１１とコンデンサ１
２、１３の直列回路とで構成されており、コンデンサ１
２は高耐圧・小容量のコンデンサであり、コンデンサ１
３は低耐圧・大容量のコンデンサである。以上のような
構成により、放電ギャップ７がオン・オフ動作した時コ
ンデンサ１２、１３の直列回路の両端に発生する電圧
は、図２（ａ）に示すような波形となる。
の放電ランプ点灯装置と同様の構成であるので詳細な説
明は省略する。異なる点は、充電手段の構成である。１
０は第１の充電手段であり、抵抗１１とコンデンサ１
２、１３の直列回路とで構成されており、コンデンサ１
２は高耐圧・小容量のコンデンサであり、コンデンサ１
３は低耐圧・大容量のコンデンサである。以上のような
構成により、放電ギャップ７がオン・オフ動作した時コ
ンデンサ１２、１３の直列回路の両端に発生する電圧
は、図２（ａ）に示すような波形となる。
【００２１】図２（ａ）において、ＡからＢの期間は放
電ギャップ７がオフ状態でありコンデンサ１２、１３の
直列回路の両端電圧は抵抗１１とコンデンサ１２、１３
とで決まる時定数で上昇する。その結果放電ギャップ７
のブレークダウン電圧まで電圧が上昇するＢ点で放電ギ
ャップ７がオン状態になる。ＢからＤの期間は放電ギャ
ップ７がオン状態であるが、コンデンサ１２は小容量・
コンデンサ１３は大容量のものであり、放電時定数が異
なるため２つの傾きをもってコンデンサ１２、１３の直
列回路の両端電圧が低下する。すなわちＢからＣの期間
でコンデンサ１２のエネルギーの放出をほとんど終了
し、ＣからＤの期間ではほとんどコンデンサ１３からの
エネルギーの放出だけになる。すなわち、放電ギャップ
７がオン状態の時の電圧が高圧トランス８の１次巻線８
ａに印加され１次巻線８ａと２次巻線８ｂとで決まる昇
圧比倍に昇圧された電圧が２次巻線８ｂから出力され放
電ランプ３に印加される。
電ギャップ７がオフ状態でありコンデンサ１２、１３の
直列回路の両端電圧は抵抗１１とコンデンサ１２、１３
とで決まる時定数で上昇する。その結果放電ギャップ７
のブレークダウン電圧まで電圧が上昇するＢ点で放電ギ
ャップ７がオン状態になる。ＢからＤの期間は放電ギャ
ップ７がオン状態であるが、コンデンサ１２は小容量・
コンデンサ１３は大容量のものであり、放電時定数が異
なるため２つの傾きをもってコンデンサ１２、１３の直
列回路の両端電圧が低下する。すなわちＢからＣの期間
でコンデンサ１２のエネルギーの放出をほとんど終了
し、ＣからＤの期間ではほとんどコンデンサ１３からの
エネルギーの放出だけになる。すなわち、放電ギャップ
７がオン状態の時の電圧が高圧トランス８の１次巻線８
ａに印加され１次巻線８ａと２次巻線８ｂとで決まる昇
圧比倍に昇圧された電圧が２次巻線８ｂから出力され放
電ランプ３に印加される。
【００２２】以上の結果、放電ランプ３に印加される高
圧パルス波形は、図２（ｂ）のような波形となり、Ｂか
らＣの期間でエネルギーは小さい幅の狭いパルスが放電
ランプ３に印加され放電ランプ３をブレークダウンさ
せ、ＣからＤの期間で放電ランプ３をグロー放電状態か
らアーク放電状態へ移行させるのに必要なエネルギーを
有する電圧値としてはそれほど大きくないが幅の広いパ
ルスを放電ランプ３へ供給できる構成にできる。
圧パルス波形は、図２（ｂ）のような波形となり、Ｂか
らＣの期間でエネルギーは小さい幅の狭いパルスが放電
ランプ３に印加され放電ランプ３をブレークダウンさ
せ、ＣからＤの期間で放電ランプ３をグロー放電状態か
らアーク放電状態へ移行させるのに必要なエネルギーを
有する電圧値としてはそれほど大きくないが幅の広いパ
ルスを放電ランプ３へ供給できる構成にできる。
【００２３】そのため、コンデンサ１２は高耐圧のもの
が必要であるが小容量のものが使用可能でありコンデン
サ１３は容量は大きいが低耐圧のものが使用できるので
装置全体として小形化できる。また、放電ランプ３を速
やかに確実に放電を開始させるために必要な、エネルギ
ーは小さいがブレークダウンに必要な高圧パルスの印加
と、グロー放電状態からアーク放電状態へ移行させるの
に必要なエネルギーを有する電圧値としてはそれほど大
きくないが、幅の広いパルスの印加が可能となり、放電
ランプ３の電極ダメージを最小限に押さえられるので放
電ランプ３の長寿命化を実現できる。
が必要であるが小容量のものが使用可能でありコンデン
サ１３は容量は大きいが低耐圧のものが使用できるので
装置全体として小形化できる。また、放電ランプ３を速
やかに確実に放電を開始させるために必要な、エネルギ
ーは小さいがブレークダウンに必要な高圧パルスの印加
と、グロー放電状態からアーク放電状態へ移行させるの
に必要なエネルギーを有する電圧値としてはそれほど大
きくないが、幅の広いパルスの印加が可能となり、放電
ランプ３の電極ダメージを最小限に押さえられるので放
電ランプ３の長寿命化を実現できる。
【００２４】次に本発明の第２の実施例を図面に基づい
て説明する。図３は第２の実施例の放電ランプ点灯装置
を示す回路図である。図３において、１から３と７から
９は従来の放電ランプ点灯装置と同様の構成である。異
なる点は、充電手段の構成である。１４は第２の充電手
段であり、抵抗１５とインピーダンス可変素子である可
飽和リアクトル１６とコンデンサ１７とで構成されてお
り、可飽和リアクトル１６は電流値が所定の値以下の時
所定のインピーダンスを有し、電流値が所定の値以上の
時にはインピーダンスが零に等しくなる素子であり、抵
抗１５を介してコンデンサ１７を充電する時の電流では
可飽和リアクトル１６は所定のインピーダンスを有し放
電ギャップ７がオン状態になった時の電流では可飽和リ
アクトル１６のインピーダンスは零に等しくなるような
特性の素子を用いる。
て説明する。図３は第２の実施例の放電ランプ点灯装置
を示す回路図である。図３において、１から３と７から
９は従来の放電ランプ点灯装置と同様の構成である。異
なる点は、充電手段の構成である。１４は第２の充電手
段であり、抵抗１５とインピーダンス可変素子である可
飽和リアクトル１６とコンデンサ１７とで構成されてお
り、可飽和リアクトル１６は電流値が所定の値以下の時
所定のインピーダンスを有し、電流値が所定の値以上の
時にはインピーダンスが零に等しくなる素子であり、抵
抗１５を介してコンデンサ１７を充電する時の電流では
可飽和リアクトル１６は所定のインピーダンスを有し放
電ギャップ７がオン状態になった時の電流では可飽和リ
アクトル１６のインピーダンスは零に等しくなるような
特性の素子を用いる。
【００２５】以上のような構成により、放電ギャップ７
がターンオンする時間は、一般に数１０ｎｓ〜１００ｎ
ｓ程度要するが、一般に可飽和リアクトル１６が所定の
インピーダンスからインピーダンスが零に低下するに
は、１００ｎｓ以上の時間が必要なので、放電ギャップ
７がターンオンする時は可飽和リアクトル１６は所定の
インピーダンスを有しており、コンデンサ１７の電荷の
放出は小さくできる。そのため、放電ギャップ７のター
ンオン時にコンデンサ１７の電圧低下は小さく高圧トラ
ンス８の１次巻線８ａにより高い電圧を印加できる構成
にできる。したがってコンデンサ１７に蓄積したエネル
ギーを効率よく高圧トランス８に伝達できるため、コン
デンサ１７が小形になり小形の装置を実現できる。
がターンオンする時間は、一般に数１０ｎｓ〜１００ｎ
ｓ程度要するが、一般に可飽和リアクトル１６が所定の
インピーダンスからインピーダンスが零に低下するに
は、１００ｎｓ以上の時間が必要なので、放電ギャップ
７がターンオンする時は可飽和リアクトル１６は所定の
インピーダンスを有しており、コンデンサ１７の電荷の
放出は小さくできる。そのため、放電ギャップ７のター
ンオン時にコンデンサ１７の電圧低下は小さく高圧トラ
ンス８の１次巻線８ａにより高い電圧を印加できる構成
にできる。したがってコンデンサ１７に蓄積したエネル
ギーを効率よく高圧トランス８に伝達できるため、コン
デンサ１７が小形になり小形の装置を実現できる。
【００２６】次に本発明の第３の実施例を図面に基づい
て説明する。図４は第３の実施例の放電ランプ点灯装置
を示す回路図である。図４において、１から９は従来の
放電ランプ点灯装置と同様の構成であり、充電手段４は
本実施例において第３の充電手段である。異なる点は、
スイッチ素子である放電ギャップ７と直列にインピーダ
ンス可変素子である可飽和リアクトル１８を設けたこと
である。
て説明する。図４は第３の実施例の放電ランプ点灯装置
を示す回路図である。図４において、１から９は従来の
放電ランプ点灯装置と同様の構成であり、充電手段４は
本実施例において第３の充電手段である。異なる点は、
スイッチ素子である放電ギャップ７と直列にインピーダ
ンス可変素子である可飽和リアクトル１８を設けたこと
である。
【００２７】可飽和リアクトル１８は、電流値が所定の
値以下の時所定のインピーダンスを有し、電流値が所定
の値以上の時にはインピーダンスが零に等しくなる素子
であり、放電ギャップ７のオン時に抵抗５を介して可飽
和リアクトル１８へ流れ込む電流値では可飽和リアクト
ル１８は所定のインピーダンスを有し放電ギャップ７が
オン状態になってコンデンサ６から流れ込む電流値では
可飽和リアクトル１８のインピーダンスは零に等しくな
るような特性の素子を用いる。
値以下の時所定のインピーダンスを有し、電流値が所定
の値以上の時にはインピーダンスが零に等しくなる素子
であり、放電ギャップ７のオン時に抵抗５を介して可飽
和リアクトル１８へ流れ込む電流値では可飽和リアクト
ル１８は所定のインピーダンスを有し放電ギャップ７が
オン状態になってコンデンサ６から流れ込む電流値では
可飽和リアクトル１８のインピーダンスは零に等しくな
るような特性の素子を用いる。
【００２８】以上のような構成により、放電ギャップ７
がターンオンする時、一般に数１０ｎｓ〜１００ｎｓ程
度の時間を要するが、一般に可飽和リアクトル１８が所
定のインピーダンスからインピーダンスが零に低下する
には、１００ｎｓ以上の時間が必要なので、放電ギャッ
プ７がターンオンする時は可飽和リアクトル１８は所定
のインピーダンスを有しており、コンデンサ６の電荷の
放出は小さくできる。そのため、放電ギャップ７のター
ンオン時にコンデンサ６の電圧低下は小さく、高圧トラ
ンス８の１次巻線８ａにより高い電圧を印加できる構成
にできるのでコンデンサ６に蓄積されたエネルギーを効
率よく高圧トランス８に伝達できる。
がターンオンする時、一般に数１０ｎｓ〜１００ｎｓ程
度の時間を要するが、一般に可飽和リアクトル１８が所
定のインピーダンスからインピーダンスが零に低下する
には、１００ｎｓ以上の時間が必要なので、放電ギャッ
プ７がターンオンする時は可飽和リアクトル１８は所定
のインピーダンスを有しており、コンデンサ６の電荷の
放出は小さくできる。そのため、放電ギャップ７のター
ンオン時にコンデンサ６の電圧低下は小さく、高圧トラ
ンス８の１次巻線８ａにより高い電圧を印加できる構成
にできるのでコンデンサ６に蓄積されたエネルギーを効
率よく高圧トランス８に伝達できる。
【００２９】そのためコンデンサ６が小形になり小形の
装置を実現できるとともに、放電ギャップ７がオン状態
になると可飽和リアクトル１８にはコンデンサ６から電
流が流れ込むのと同時に直流電源１から抵抗５を介して
放電ギャップ７に電流が流れる。この時コンデンサ６の
電荷の放出が終了しコンデンサ６から可飽和リアクトル
１８へ流れ込む電流がなくなると、可飽和リアクトル１
８には直流電源１から抵抗５を介して流れ込む電流だけ
になり、可飽和リアクトル１８は所定のインピーダンス
を持つようになる。すなわち、可飽和リアクトル１８の
インピーダンスの可変するレベルを変えることによって
抵抗５は小さなものが使用可能となり、抵抗５とコンデ
ンサ６とで決まる時定数を小さくでき、放電ギャップ７
のオン・オフの繰り返し周波数を高くできるので、１回
あたりの高圧パルスのエネルギーを小さくしても放電ラ
ンプ３を確実に点灯できる。したがってコンデンサ６は
より小さい容量のものが使用でき高圧トランス８も磁束
飽和レベルの小さいものすなわち小形にできるので装置
の小形化が実現できる。
装置を実現できるとともに、放電ギャップ７がオン状態
になると可飽和リアクトル１８にはコンデンサ６から電
流が流れ込むのと同時に直流電源１から抵抗５を介して
放電ギャップ７に電流が流れる。この時コンデンサ６の
電荷の放出が終了しコンデンサ６から可飽和リアクトル
１８へ流れ込む電流がなくなると、可飽和リアクトル１
８には直流電源１から抵抗５を介して流れ込む電流だけ
になり、可飽和リアクトル１８は所定のインピーダンス
を持つようになる。すなわち、可飽和リアクトル１８の
インピーダンスの可変するレベルを変えることによって
抵抗５は小さなものが使用可能となり、抵抗５とコンデ
ンサ６とで決まる時定数を小さくでき、放電ギャップ７
のオン・オフの繰り返し周波数を高くできるので、１回
あたりの高圧パルスのエネルギーを小さくしても放電ラ
ンプ３を確実に点灯できる。したがってコンデンサ６は
より小さい容量のものが使用でき高圧トランス８も磁束
飽和レベルの小さいものすなわち小形にできるので装置
の小形化が実現できる。
【００３０】次に本発明の第４の実施例を図面に基づい
て説明する。図５は第４の実施例の放電ランプ点灯装置
である。図５において、１から９は従来の放電ランプ点
灯装置と同様の構成であり、充電手段４は本実施例にお
いて第３の充電手段である。異なる点は、高圧トランス
８の１次巻線８ａと直列にコンデンサ１９を設けたこと
である。
て説明する。図５は第４の実施例の放電ランプ点灯装置
である。図５において、１から９は従来の放電ランプ点
灯装置と同様の構成であり、充電手段４は本実施例にお
いて第３の充電手段である。異なる点は、高圧トランス
８の１次巻線８ａと直列にコンデンサ１９を設けたこと
である。
【００３１】以上のような構成により、放電ギャップ７
がオン状態になるとコンデンサ６に蓄積された電荷を電
源とし放電ギャップ７を介してコンデンサ１９と高圧ト
ランス８の１次巻線８ａに電圧が印加し、コンデンサ１
９と１次巻線８ａは直列共振回路を構成しているので共
振電流が流れ、１次巻線８ａにコンデンサ６の両端電圧
より高い共振電圧を発生させることができる。
がオン状態になるとコンデンサ６に蓄積された電荷を電
源とし放電ギャップ７を介してコンデンサ１９と高圧ト
ランス８の１次巻線８ａに電圧が印加し、コンデンサ１
９と１次巻線８ａは直列共振回路を構成しているので共
振電流が流れ、１次巻線８ａにコンデンサ６の両端電圧
より高い共振電圧を発生させることができる。
【００３２】そのため、直流電源１の出力電圧より高い
電圧を１次巻線８ａに印加できるので、１次巻線８ａと
２次巻線８ｂとの巻数比を小さくすることができ、高圧
トランス８を小形にできる。また直流電源１の出力電圧
を特別に高くしなくても１次巻線８ａには高い電圧が印
加できるので、新たに昇圧回路を付加したり複雑な構成
にする必要がなく簡単な構成で小形のものでよい。ま
た、インバータ回路２は耐圧の小さな素子で構成でき、
使用する素子が小さくなり回路効率も向上しインバータ
回路も小形にできる。
電圧を１次巻線８ａに印加できるので、１次巻線８ａと
２次巻線８ｂとの巻数比を小さくすることができ、高圧
トランス８を小形にできる。また直流電源１の出力電圧
を特別に高くしなくても１次巻線８ａには高い電圧が印
加できるので、新たに昇圧回路を付加したり複雑な構成
にする必要がなく簡単な構成で小形のものでよい。ま
た、インバータ回路２は耐圧の小さな素子で構成でき、
使用する素子が小さくなり回路効率も向上しインバータ
回路も小形にできる。
【００３３】なお以上の実施例では、直流電源１からイ
ンバータ回路２を介して放電ランプ３に電力を供給する
構成としたが、直流電源１から直接電力を供給し放電ラ
ンプ３を直流点灯してもよい。また、直流電源１は交流
電源を整流したものでもよいし、スイッチング電源のよ
うなＤＣ／ＤＣコンバータでもよいし、直流電圧を出力
するものならばなんでもよい。また放電ランプは高圧水
銀ランプやメタルハライドランプのようなＨＩＤランプ
でもよいし、蛍光ランプでもよい。また本実施例ではス
イッチ素子として放電ギャップを用いたがトランジスタ
など半導体のスイッチでもよく、制御端子付のスイッチ
素子を使用するとスイッチ素子のターンオン電圧を任意
に制御できる。また、第２、第３の実施例ではインピー
ダンス可変素子として可飽和リアクトルを用いたが、流
れる電流によってインピーダンスが可変できるものなら
他のものでもよい。
ンバータ回路２を介して放電ランプ３に電力を供給する
構成としたが、直流電源１から直接電力を供給し放電ラ
ンプ３を直流点灯してもよい。また、直流電源１は交流
電源を整流したものでもよいし、スイッチング電源のよ
うなＤＣ／ＤＣコンバータでもよいし、直流電圧を出力
するものならばなんでもよい。また放電ランプは高圧水
銀ランプやメタルハライドランプのようなＨＩＤランプ
でもよいし、蛍光ランプでもよい。また本実施例ではス
イッチ素子として放電ギャップを用いたがトランジスタ
など半導体のスイッチでもよく、制御端子付のスイッチ
素子を使用するとスイッチ素子のターンオン電圧を任意
に制御できる。また、第２、第３の実施例ではインピー
ダンス可変素子として可飽和リアクトルを用いたが、流
れる電流によってインピーダンスが可変できるものなら
他のものでもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明は、大容量・高耐圧
という非常に大形のコンデンサを使用せず小容量・高耐
圧のコンデンサと大容量・低耐圧のコンデンサとの直列
回路で第１の充電手段を構成することができるので、装
置の小形化を実現できるとともに、エネルギーは小さい
が放電ランプをブレークダウンさせるのに必要な高圧パ
ルスと放電ランプをグロー放電状態からアーク放電状態
へ移行させるのに必要なエネルギーを有する電圧値とし
てはそれほど大きくないが幅の広いパルスを印加できる
構成にできるので、放電ランプの電極ダメージを最小限
に押さえられるので放電ランプの長寿命化を実現でき
る。
という非常に大形のコンデンサを使用せず小容量・高耐
圧のコンデンサと大容量・低耐圧のコンデンサとの直列
回路で第１の充電手段を構成することができるので、装
置の小形化を実現できるとともに、エネルギーは小さい
が放電ランプをブレークダウンさせるのに必要な高圧パ
ルスと放電ランプをグロー放電状態からアーク放電状態
へ移行させるのに必要なエネルギーを有する電圧値とし
てはそれほど大きくないが幅の広いパルスを印加できる
構成にできるので、放電ランプの電極ダメージを最小限
に押さえられるので放電ランプの長寿命化を実現でき
る。
【００３５】また、充電手段のエネルギーをスイッチ素
子で消費することなく効率よく高圧トランスを介して放
電ランプに印加できるので充電手段と高圧トランスを小
形にできるので点灯装置を小形にできる。
子で消費することなく効率よく高圧トランスを介して放
電ランプに印加できるので充電手段と高圧トランスを小
形にできるので点灯装置を小形にできる。
【００３６】また、スイッチ素子のオン・オフの繰り返
し周波数を高くできるので、小さいエネルギーの高圧パ
ルスを放電ランプ３に数多く印加して確実に点灯するよ
うにできるとともに１回の高圧パルスのエネルギーが減
るので充電手段と高圧トランスを小形にでき、点灯装置
を小形にできる。
し周波数を高くできるので、小さいエネルギーの高圧パ
ルスを放電ランプ３に数多く印加して確実に点灯するよ
うにできるとともに１回の高圧パルスのエネルギーが減
るので充電手段と高圧トランスを小形にでき、点灯装置
を小形にできる。
【００３７】また、高圧トランスの１次巻線とコンデン
サとの共振動作を利用するとによって、充電手段から印
加される電圧以上の電圧を高圧トランスの１次巻線に発
生させることができるので、高圧トランスの１次巻線と
２次巻線との巻数比を小さくすることができ高圧トラン
スを小形にできる。また直流電源の出力電圧を特別に高
くしなくても１次巻線には高い電圧が印加できるので、
新たに昇圧回路を付加したり複雑な構成にする必要がな
く、簡単な構成で小形のものでよいので点灯装置を小形
にできる。
サとの共振動作を利用するとによって、充電手段から印
加される電圧以上の電圧を高圧トランスの１次巻線に発
生させることができるので、高圧トランスの１次巻線と
２次巻線との巻数比を小さくすることができ高圧トラン
スを小形にできる。また直流電源の出力電圧を特別に高
くしなくても１次巻線には高い電圧が印加できるので、
新たに昇圧回路を付加したり複雑な構成にする必要がな
く、簡単な構成で小形のものでよいので点灯装置を小形
にできる。
【図１】本発明の第１の実施例の放電ランプ点灯装置の
回路図
回路図
【図２】本発明の第１の実施例のコンデンサ１２、１３
及び高圧トランスの説明図
及び高圧トランスの説明図
【図３】本発明の第２の実施例の放電ランプ点灯装置の
回路図
回路図
【図４】本発明の第３の実施例の放電ランプ点灯装置の
回路図
回路図
【図５】本発明の第４の実施例の放電ランプ点灯装置の
回路図
回路図
【図６】従来例の放電ランプ点灯装置の回路図
１ 直流電源 ２ インバータ回路 ３ 放電ランプ ７ 放電ギャップ ８ 高圧トランス １０ 第１の充電手段 １４ 第２の充電手段 １６ 可飽和リアクトル １８ 可飽和リアクトル
フロントページの続き (72)発明者 堀井 滋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】直流電源と、前記直流電源から直接または
インバータ回路を介して電力が供給される放電ランプ
と、前記直流電源の出力電圧を充電する少なくとも２つ
以上のコンデンサの直列回路を有する第１の充電手段
と、前記第１の充電手段に一端を接続したスイッチ素子
と、前記スイッチ素子の他端と前記第１の充電手段の他
端との間に１次巻線を接続し２次巻線から発生する高圧
パルスが前記放電ランプに印加されるごとく接続された
高圧トランスとを備えた放電ランプ点灯装置。 - 【請求項２】直流電源と、前記直流電源から直接または
インバータ回路を介して電力が供給される放電ランプ
と、前記直流電源の出力電圧を充電するインピーダンス
可変素子と少なくとも１つ以上のコンデンサとの直列回
路を有する第２の充電手段と、前記第２の充電手段に一
端を接続したスイッチ素子と、前記スイッチ素子の他端
と前記第２の充電手段の他端との間に１次巻線を接続し
２次巻線から発生する高圧パルスが前記放電ランプに印
加されるごとく接続された高圧トランスとを備えた放電
ランプ点灯装置。 - 【請求項３】直流電源と、前記直流電源から直接または
インバータ回路を介して電力が供給される放電ランプ
と、前記直流電源の出力電圧を充電する少なくとも１つ
以上のコンデンサを有する第３の充電手段と、前記第３
の充電手段に一端を接続したスイッチ素子とインピーダ
ンス可変素子との直列回路と、前記スイッチ素子とイン
ピーダンス可変素子との直列回路の他端と前記第３の充
電手段の他端との間に１次巻線を接続し２次巻線から発
生する高圧パルスが前記放電ランプに印加されるごとく
接続された高圧トランスとを備えた放電ランプ点灯装
置。 - 【請求項４】インピーダンス可変素子が可飽和リアクト
ルであることを特徴とする請求項２または３記載の放電
ランプ点灯装置。 - 【請求項５】直流電源と、前記直流電源から直接または
インバータ回路を介して電力が供給される放電ランプ
と、前記直流電源の出力電圧を充電する少なくとも１つ
以上のコンデンサを有する第３の充電手段と、前記第３
の充電手段に一端を接続したスイッチ素子と、前記スイ
ッチ素子の他端と前記第３の充電手段の他端との間に少
なくとも１つ以上のコンデンサと高圧トランスの１次巻
線を備え、前記高圧トランスの２次巻線から発生する高
圧パルスが前記放電ランプに印加される放電ランプ点灯
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09130694A JP3637600B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 放電ランプ点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09130694A JP3637600B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 放電ランプ点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07296980A true JPH07296980A (ja) | 1995-11-10 |
| JP3637600B2 JP3637600B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=14022788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09130694A Expired - Fee Related JP3637600B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 放電ランプ点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3637600B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008066408A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Koito Mfg Co Ltd | 放電灯点灯回路用トランス及びこれを用いた放電灯点灯回路 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP09130694A patent/JP3637600B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008066408A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Koito Mfg Co Ltd | 放電灯点灯回路用トランス及びこれを用いた放電灯点灯回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3637600B2 (ja) | 2005-04-13 |
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