JPH076884A - 直流アーク放電ランプを動作させる信号を発生する回路 - Google Patents

直流アーク放電ランプを動作させる信号を発生する回路

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JPH076884A
JPH076884A JP5304498A JP30449893A JPH076884A JP H076884 A JPH076884 A JP H076884A JP 5304498 A JP5304498 A JP 5304498A JP 30449893 A JP30449893 A JP 30449893A JP H076884 A JPH076884 A JP H076884A
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glow
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function
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Timothy A Taubert
ティモシー・エー・トーバート
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 直流アーク放電ランプを動作させる始動信
号、グロー信号およびラン信号を発生する回路を提供す
る。 【構成】 第一の回路構成は始動機能とグロー機能を兼
ね備えるタップ付き変圧器１２，１４を持つフライバッ
ク変換回路１６，１８、およびラン機能を行うバック／
ブースト変換器４０を含む。別の回路構成では、グロー
機能およびラン機能を行うバック／ブースト変換器５４
を含む。更に別の回路構成では、始動信号、グロー信号
およびラン信号を供給する単一のバック／ブースト変換
器８２を含む。これらのどの回路構成でも、スイッチン
グデバイスがタップ付き変圧器またはインダクタのよう
な誘導性エネルギ蓄積素子を介して転送されるエネルギ
ーを制御する。測定制御回路４８が電圧を測定し、制御
信号を供給して、スイッチングデバイスを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高輝度放電ランプに関す
るものである。更に詳しく述べると、本発明は磁気エネ
ルギ蓄積デバイスおよびスイッチングデバイスと一緒に
バック（ｂｕｃｋ）／ブースト（ｂｏｏｓｔ）変換器ト
ポロジーを使用して、直流高輝度放電ランプのラン（ｒ
ｕｎ）機能、始動機能およびグロー（ｇｌｏｗ）機能の
実現を可能とする安定回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気エネルギーを光に変換する手段とし
てガス媒体を通して放電を生ずるランプは放電ランプと
分類される。このような放電ランプの一つが高輝度放電
ランプ（ＨＩＤ：ｈｉｇｈ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｄｉ
ｓｃｈａｒｇｅ）であり、これは三つのモードに共通に
その動作のため安定回路が作成する直流形信号を用いる
ことができる。直流ＨＩＤランプのために使用されるオ
フライン電子安定器で通常与えられる三つのモードに
は、始動回路、グロー回路、およびラン回路が含まれ
る。グロー機能は、高直流リンク電圧または倍電圧回
路、ならびに直流ＨＩＤランプがランモードにあるとき
に制御回路によってオフにスイッチされるＦＥＴまたは
トランジスタデバイスのような別個の線形電流制限デバ
イスによって与えられる。
【０００３】第一のモードすなわち始動モードでは、Ｈ
ＩＤランプの電極両端間に比較的高い値の直流形始動電
圧を印加しなければならない。これにより、まずランプ
内のガスが適当な電離状態となり、点弧すなわちグロー
状態またはグローモードの放電状態を開始することがで
きる。始動回路は通常、少なくとも一つのスイッチング
素子および一つの誘導性エネルギ蓄積素子を必要とする
高電圧パルス直流電源または高電圧直流電源、たとえば
標準の単巻変圧器形フライバック回路である。
【０００４】第二のモードはグローモードである。この
グローモードは所定の時間、維持されるので、電極およ
びガスはランプの電極相互の間にアーク条件を維持する
状態となる。その結果、電極が加熱され、ランモードに
必要な熱電子放出状態となる。グロー機能は、高直流リ
ンク電圧または倍電圧回路、ならびに直流ＨＩＤランプ
がランモードになるとき制御回路によってオフにスイッ
チされるＦＥＴまたはトランジスタデバイスのような別
個の線形電流制限デバイスによって行われる。
【０００５】第三のモードは、定常状態すなわちランモ
ードである。最初、ランモードは最小電圧すなわちＶ
min 状態になっている。この状態では、電極は熱電子放
出状態になっているが、ガス柱は低温である。Ｖmin 状
態はランモードで最低の電圧であり、通常２０ボルト前
後である。電圧が上昇して、５０ボルトから１４０ボル
トの任意の値であり得るラン電圧になると、ランプのア
ーク放電により、ランプの電極相互の間で生じる比較的
低い電圧または中位の電圧で所望の光出力が発生する。
直流ＨＩＤランプに対してラン機能を行うために、順方
向の変換器を使用することができる。しかし順方向の変
換器は、コアのリセットを確実に行うためにリセット巻
線、より複雑な制御回路、余分のスイッチング部品を必
要とする。具合の悪いことに、これにより変換器はコス
トが高くなり、複雑になる。更に、変換器の損失の処理
も行なわなければならない。
【０００６】ここで引用する発明者スターマー（Ｓｔｕ
ｅｒｍｅｒ）他の米国特許第４，７４９，９１３号に
は、始動モード、グローモード、およびランモードの動
作でＨＩＤランプを動作させるための直流安定回路が開
示されている。同様に、ここで引用する発明者ダベンポ
ート（Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ）他の米国特許第４，５７
４，２１９号には、グローモードを不要にする安定回路
およびスポットモード電極をそなえることにより、関連
するガス放電ランプに始動モードおよびランモードの動
作だけを行わせる照明装置が開示されている。これらの
両方の特許の安定回路は所望の要求を充分に満たすが、
安定回路に印加される交流電源の振幅および周波数のパ
ラメータの許容し得る変動について制限がある。
【０００７】従来技術の安定回路の制限の一つは、整流
するため安定回路に印加される交流信号の振幅が充分に
大きな値でなければならないということである。そうす
ることにより、整流手段により得ることができる比例量
が充分に大きくなり、グローモードおよびランモードで
ＨＩＤランプを動作させるために必要な直流信号のレベ
ルが供給される。印加される交流信号の電圧がこの充分
に高い値より下がると、安定回路はＨＩＤランプのアー
ク状態を維持するのに充分な直流レベルを作成すること
はできない。
【０００８】直流アーク管のための既存のＨＩＤ安定器
は通常、高電圧パルス始動技術を組み入れており、グロ
ー機能を提供するため高電源電圧または倍電圧回路に依
存している。既存のグローシステムでは、始動機能とグ
ロー機能の両方を提供するため、数個の高電圧トランジ
スタ等のスイッチングデバイスが必要とされる。既存の
グローシステムは線形調節法を使用するので、ランプの
グロー電圧および最小電圧、ならびにグロー期間を通過
するのに必要な時間によっては、線形電流調節デバイス
両端間の電圧は極めて大きくなり得る。これらの制限デ
バイスでは瞬時電力ストレスが大きく、制限デバイスは
高価で、かさばる。グローモード事象の電力または時間
を制限するため、そしてランモードの際にグロー回路を
ターンオフするために、制御機能を追加しなければなら
ない。
【０００９】いくつかの既存のグローシステムでは、グ
ロー機能を提供するため別個の変換回路を使用すること
ができ、この変換回路は通常、ダイオードとともに既存
の始動回路およびラン回路に付加される。具合の悪いこ
とに、これは磁気エネルギ蓄積デバイス、スイッチング
デバイスおよび制御回路を付加しなければならず、これ
らはすべて安定回路の複雑さとコストを更に増大すると
いうことを意味する。
【００１０】従来技術で生じる複雑さと費用の問題を解
消する単純化された安定回路が要求されることがわか
る。
【００１１】
【発明の概要】上記の要求を満たすため、一つの磁気エ
ネルギ蓄積デバイスおよび一つのスイッチングデバイス
だけを使用して直流ＨＩＤランプの始動機能、グロー機
能およびラン機能を実現することができるシステムおよ
び方法を提供する。本発明の技術はオフライン電子安定
システムに適用することができ、直流ＨＩＤランプの始
動機能、グロー機能およびラン機能を行うためにタップ
付き変圧器を用いる。１５０ＶＤＣから１０００ＶＤＣ
のオーダの中位から高電圧のグロー電圧を持つＨＩＤラ
ンプでは、安定回路に印加される線路電圧は１００ＶＡ
Ｃから２７７ＶＡＣの範囲とすることができる。本発明
は特に、交流線路電圧が直流ＨＩＤランプの必要なグロ
ー電圧より低い直流リンク電圧を発生するとき、または
ラン回路の最大開放回路電圧が直流ＨＩＤランプの最大
所要グロー電圧より低いときに特に有利である。
【００１２】本発明による回路構成は、直流アーク放電
ランプを動作させるために印加すべき始動信号、グロー
信号およびラン信号を発生する。この回路構成には、始
動機能とグロー機能を兼ね備え、またエネルギー転送素
子としても動作するタップ付き変圧器が含まれる。スイ
ッチングデバイスが、タップ付き変圧器を介して転送さ
れるエネルギーを制御する。ダイオードが、始動モード
の間、グロー回路に対して阻止機能を果たし、始動モー
ドとグローモードの間、ラン回路に対して阻止機能を行
う。測定回路が電圧を測定し、その電圧に応じて制御信
号を供給する。測定回路に応動して、制御回路がスイッ
チングデバイスを制御する。バック／ブースト（ｂｕｃ
ｋ／ｂｏｏｓｔ）変換器がラン信号を供給する。
【００１３】したがって本発明の一つの目的は、線路電
圧が１００ＶＡＣから２７７ＶＡＣの範囲にあるオフラ
インの電子安定器または電磁安定器に於いて、所要グロ
ー電圧が中位から高位の直流ＨＩＤランプに対するグロ
ー回路機能と始動回路機能を兼ね備えるためのタップ付
き変圧器フライバック技術を提供することである。本発
明のもう一つの目的は、公称電力線路電圧が１００ＶＡ
Ｃから２７７ＶＡＣの範囲にあるオフラインの電子安定
器に於いて、所要グロー電圧およびラン電圧が中位から
高位（４０乃至５００Ｖ）の直流ＨＩＤランプに対する
万能形の安定器のラン回路またはグローおよびラン回路
を実現するために、バック／ブースト変換器および誘導
性出力フィルタリングを使用する変換器トポロジーを導
入することである。本発明の利点は、唯一つのリミット
回路およびタップ付き変圧器の性質を使用して最大始動
電圧および最大グロー電圧を制限できるということであ
る。
【００１４】本発明の他の目的および利点は以下の説
明、付図、および特許請求の範囲から明らかとなる。
【００１５】
【好適実施例の説明】次に図を参照して説明する。図１
乃至４は、本発明による、直流アーク放電ランプの始動
機能とグロー機能を兼ね備える回路１０の概略ブロック
図を示す。図１および２は、標準のフライバック変圧器
１２を使用する本発明の始動とグローの概念を組み合わ
せた一実施例のブロック図および回路図をそれぞれ示
す。図３および４は、単巻変圧器１４を使用する本発明
の始動とグローの概念を組み合わせた代替実施例のブロ
ック図および回路図をそれぞれ示す。変圧器１２および
１４は各々、始動回路１６およびグロー回路１８と結合
されている。交流電圧源２０はブリッジ整流器２２を介
して直流リンク２４ａおよび２４ｂに電圧を供給する。
ここで、２４ａは正側であり、２４ｂは共通側である。
ブリッジ整流器２２が交流信号を全波直流に変換し、こ
の全波直流がコンデンサ２６によってフィルタリングさ
れる。コンデンサ２６は、変圧器１２または１４によっ
て次に始動回路１６およびグロー回路１８に転送される
エネルギーの蓄積も行う。
【００１６】変圧器１２または１４をタップ付きにする
のは、変圧器出力巻線全体に比べてタップの所でのイン
ダクタンスを小さくすることにより、グロー回路１８の
蓄積コンデンサ２８に電流を移すのに必要な時間を短く
するためである。タップがあるため、フライバック変換
器出力は穏当なデューティサイクル範囲内の始動とグロ
ーの範囲全体にわたって作用することができる。タップ
を有することによって、単一のタップ付き変圧器１２ま
たは１４は回路１６の始動機能と回路１８のグロー機能
を兼ね備えることができる。
【００１７】図１乃至４を参照して説明を続ける。タッ
プ付き変圧器１２または１４の出力に、始動回路１６に
対するフリーホイーリングダイオード３０、およびグロ
ー回路１８に対するフリーホイーリングダイオード３２
が付加される。これにより、始動エネルギーおよびグロ
ーエネルギーがパルス形式で始動回路１６の蓄積コンデ
ンサ３４、およびグロー回路１８の蓄積コンデンサ２８
にそれぞれ与えられる。第一の直流阻止ダイオード３６
はラン機能および始動機能からグロー機能を阻止する。
これにより、始動モードの間、始動回路１６の高電圧か
らグロー回路１８のより低い電圧に至る直流阻止経路が
形成される。第二の直流阻止ダイオード３８は始動回路
１６およびグロー回路１８からラン回路４０（図３Ａ参
照）を隔離するために使用される。これにより、始動モ
ードおよびグローモードの間、ラン回路４０に対する阻
止機能が行われる。ラン回路４０については、後で図５
および６を参照して更に詳しく説明する。
【００１８】始動回路１６がランプ４４に接続される点
に、抵抗値の大きい抵抗４２が挿入される。これによ
り、グローモードになるランプ４４によって、始動電圧
が減損したりクランプされることがない。コンデンサ２
８の漏れと比較したダイオード３６の漏れに応じて、コ
ンデンサ２８の両端間にもう一つの抵抗またはクランプ
（図示しない）を付加してもよい。付加する場合、この
抵抗は安定回路をターンオフしたときのコンデンサ２８
に対する放電経路としても設けることができる。これに
より、衝撃（ショック）の危険が少なくなる。
【００１９】グロー回路１８とラン回路４０が共用する
インダクタ４６にグロー回路１８の出力を通すことによ
り、単一の誘導性素子でグロー回路とラン回路の両方の
出力フィルタリングを行うことができる。これには、回
路のコストおよびサイズが小さくなる利点がある。始動
回路１６のフィルタリングに使用される抵抗４２、なら
びにグロー回路１８およびラン回路４０のフィルタリン
グに使用されるインダクタ４６は、ランプ４４への電流
に作用するフィルタ素子５２として使用してもよい。
【００２０】タップ付き変圧器１２および１４の特性に
より、始動電圧またはグロー電圧を測定して、それに応
じて制御信号を供給する単一の測定制御回路４８を使用
して、始動電圧とグロー電圧の両方の電圧制限制御を行
うことができる。始動電圧を過電圧制限回路によって測
定すれば、グロー電圧はタップ点までの巻数対タップ付
き巻線の総巻数の比に制限されよう。図１乃至４では、
電圧制限５０は始動回路１６から得ている。測定制御回
路４８からの制御信号がＦＥＴスイッチ５３を制御す
る。そして測定制御回路４８の中の設定値が、グローモ
ードの間、ランプへの電力を制御することができる。
【００２１】次に図５および６はそれぞれ、図１乃至で
ラン機能を行うラン回路４０として動作する、バック／
ブースト変換器４０を用いる回路１０ａの一実施例のブ
ロック図および回路図である。図１および２、もしくは
図３および４の始動およびグロー回路を図５および６の
ラン回路と組み合わせて、始動信号、グロー信号および
ラン信号を供給するための第一の回路構成を作成するこ
とができる。
【００２２】図５および６で、フライバックモードで動
作するバック／ブースト変換器のラン回路４０は、イン
ダクタ５６、フリーホイーリングダイオード５８、出力
フィルタ素子６２、ＦＥＴ５３および測定制御回路４８
で構成される。ＦＥＴ５３および測定制御回路４８は制
御手段６０を構成する。図５および６に示される実施例
が特に有用であるのは、直流ＨＩＤランプの所要グロー
電圧が非常に高いため、電力ＦＥＴの構成要素の制限の
中で、ラン機能、グロー機能および始動機能を行うのに
充分な大きさの電圧定格と電流定格を同時にそなえた電
力ＦＥＴを見出すことが実際的でない場合である。
【００２３】出力フィルタ素子６２は一例として、単一
のコンデンサとインダクタの型のフィルタとして示され
ている。このフィルタにはコンデンサ６４およびインダ
クタ６６が含まれており、蓄積コンデンサはインダクタ
６６によってランプ４４から分離されている。この構成
は実際的でコスト効率の良いものとして例示したものに
過ぎず、本発明を限定するものと考えるべきではない。
希望する場合、または変換器４０の周波数の改良された
フィルタリングが必要とされる場合、コンデンサ６４を
π型フィルタに置き換えてもよい。容量性の負荷で駆動
されるＨＩＤランプに固有である暴走がランプ１４に生
じないように、インダクタンスを充分に大きくすること
が重要である。一般に、インダクタ６６の最大エネルギ
ー蓄積Ｅ max ＝（１／２）Ｌ×（（飽和電流）2 −（ラ
ン電流）2 ）がコンデンサに蓄積される最大エネルギー
Ｅmax ＝（１／２）Ｃ×（最大電圧）2 にほぼ等しい
か、またはそれより大きい場合には、ランプ４４は暴走
しょうとせず、システムは安定である。また、最良の結
果を得るためには、インダクタ６６の寄生容量は小さく
なければならない。
【００２４】始動回路およびグロー回路の電圧からラン
回路を隔離するために、出力フィルタ６２に内部阻止ダ
イオード６８を含めてもよい。コンデンサ６４およびダ
イオード５８の漏れ電流と比較した阻止ダイオード６８
の漏れ電流に応じて、ダイオード６８の漏れ電流の影響
を軽減するためにコンデンサ６４と並列に抵抗またはツ
ェナーを配置しなければならないことがある。ラン回路
４０およびグロー回路１８から始動回路１６を減結合す
るために、抵抗７２が回路１０ａに含まれる。代案とし
て、たとえばパルス状始動のような始動手段が好ましい
場合には、抵抗７２をダイオードに置き換えることもで
きる。
【００２５】引き続き図５および６を参照して説明す
る。回路１０ａには、ブリッジ整流器７６および入力フ
ィルタ７８を介して直流リンク８０ａおよび８０ｂに電
圧を供給するための交流入力７４が含まれている。ここ
で、８０ａは正側で、８０ｂは共通側である。安定器に
対する電源として使用される整流された交流線路電力の
フィルタリングによって、各変換器サイクルごとに引き
出すべき蓄積エネルギーが供給される。バックブースト
変換器４０は、整流されフィルタリングされた交流線路
入力の電圧で、またはそれより上または下の電圧でラン
プ４４を動作させることができる。容量性および誘導性
の出力フィルタ６２は、ランプ４４から見ると誘導性と
なる。したがって、ランプ４４から見た誘導性インピー
ダンスにより、ランプ４４が安定に動作する。この組み
合わせにより、直流ＨＩＤランプに対してラン機能を提
供することができ、また以下に図７および８を参照して
説明する代替実施例ではグローおよび始動の必要条件を
満たすことができるような、極めて融通性の高い安定回
路が得られる。変換器トポロジーにより、簡単なランプ
電流調節とランプ電力調節が可能となる。
【００２６】通常はＦＥＴである電力スイッチ５３がタ
ーンオンすると、バック／ブーストインダクタ５６（ま
たは図８に示される単巻変圧器）は所望の最終電流まで
上昇する。スイッチング手段５３がターンオフすると、
インダクタ５６はフライバックし、その電流を流し続け
ようとする。フリーホイーリングダイオード５８がター
ンオンし、これによりインダクタ５６はそのエネルギー
を出力フィルタ６２のコンデンサ６４に引き渡すことが
できる。
【００２７】次に図７には、直流ＨＩＤランプ４４に対
してグロー機能とラン機能の両方を行う回路１０ｂの一
実施例が示されている。図７に示す実施例は図５および
６の回路１０ａに類似しているが、バック／ブースト変
換器５４は図５および６に示すようなラン機能だけでな
く、グロー機能およびラン機能も行う。利用可能なラン
プ、安定器および構成要素、ならびに使用されている線
路電圧に応じて、グロー機能とラン機能の両方を行うバ
ック／ブースト変換器５４を使用する図７の実施例を用
いることが望ましいことがある。ラン回路の出力が充分
に高いグロー電圧で低電力グロー機能を行うことができ
れば、ランプによっては図７の実施例を使用することが
できる。図５および６のバック／ブースト変換器４０が
ラン機能だけを行うのに対して、図７のバック／ブース
ト変換器５４はグロー機能とラン機能の両方を行う。
【００２８】次に図８には、直流ＨＩＤランプ４４に対
して始動機能、グロー機能、およびラン機能を含む三つ
のランプ機能を行う回路１０ｃの一実施例が示されてい
る。図８に示す実施例は図５および６の回路１０ａに類
似しているが、グロー機能およびラン機能を行う他に、
直流ＨＩＤランプ４４に対して始動機能も行うためバッ
ク／ブースト変換器８２のフライバック特性を利用す
る。もちろん、図８の実施例で単一のバック／ブースト
変換器８２を使用して始動機能、グロー機能およびラン
機能を行うためには、付加回路が必要となることがあ
る。
【００２９】図８に於いて、バック／ブーストインダク
タ５６は単巻変圧器構成とするために付加された巻線を
そなえており、一次巻線５６ｐおよび二次巻線５６ｓを
含んでいる。二次巻線５６の脚は始動機能を行い、一次
巻線は出力フィルタ６２およびバック／ブーストダイオ
ード５８とともにラン機能およびグロー機能を行う。図
８に於いて一次巻線５６ｐは、図５および６でインダク
タ５６が行うのと同じ動作を行う。図８のスイッチ５３
がターンオンしたとき、単巻変圧器の電流は制御方法に
応じて、所望の最大電流まで、または指定されたオン時
間の間、上昇する。次にスイッチ５３がターンオンし、
フリーホイーリングダイオード５８がターンオンするま
で単巻変圧器がフライバックする。次に、単巻変圧器の
電流が減少し、蓄積されたエネルギーが出力フィルタ６
２のコンデンサ６４（図６参照）に移される。二次巻線
５６ｓおよび一次巻線５６ｐはともに同時にフライバッ
クする。二次巻線の電圧は一次巻線の電圧に比例し、巻
数比で関係付けられる。フリーホイーリングダイオード
７０（図６参照）がターンオンしたとき、この比例電圧
まで充電するようにコンデンサを用いてもよい。
【００３０】引き続き図８を参照して説明する。抵抗７
２ａが、ランおよびグロー回路から始動回路１６を分離
し、またランプ４４が絶縁破壊（始動）した後に一次巻
線５６ｐが二次巻線５６ｓによってクランプされないよ
うにする。抵抗７２ａの値は、ランモードの間抵抗７２
ａを通る損失を出力電力の２，３％より小さい値まで減
らせるよう充分大きく選定される。抵抗７２ａの値は、
直流ＨＩＤランプ４４の始動モードの間ランプ４４の漏
れ抵抗（または電流）に必要な高電圧を供給できるよう
充分小さい値でなければならない。ランモードの間、二
次巻線５６ｓは抵抗７２ａを介してランプに電流を与
え、ある量の電力が始動回路フィルタ８４を介して始動
回路１６からランプ４４に移される。始動回路フィルタ
８４は、最も単純な形式ではコンデンサである。
【００３１】ランモードでは、出力フィルタ６２の内部
阻止ダイオード６８（図６参照）がターンオンし、オン
のままとなり、出力フィルタのコンデンサからの電流が
出力フィルタのインダクタを介してランプ４４に流れる
ことができる。出力フィルタの内部コンデンサおよびイ
ンダクタは、図５および６の実施例と全く同様に出力フ
ィルタリングを行う。出力フィルタの内部阻止ダイオー
ドは、バック／ブースト出力の始動回路１６からの分離
を行う。
【００３２】本発明は、バック／ブースト変換器トポロ
ジーおよび付加回路を使用して、直流ＨＩＤランプのラ
ン機能および始動とグローの組み合わせ機能を実現する
ことができるシステムおよび方法を導入する。利用可能
な構成要素および回路の必要条件に応じて、バック／ブ
ースト変換器を使用してラン機能のみ（図５および
６）、グロー機能およびラン機能（図７）、もしくは始
動機能、グロー機能およびラン機能（図８）を行うこと
ができる。ランプの適当な動作を確実にするため、誘導
性の出力フィルタリングを付加しなければならない。こ
の組合わされた回路は直流ＨＩＤランプを安定する万能
手段となる。この組合わされた回路が、整流されフィル
タリングされた電圧である直流リンク電圧より高い電
圧、直流リンク電圧に等しい電圧、または直流リンク電
圧より低い電圧で直流ＨＩＤランプを駆動することがで
きるからである。
【００３３】本発明では、Ｖmin 機能、ラン機能、グロ
ー機能および始動機能はすべて、一つの変換回路で実行
することができる。この技術の場合、中位から高位のラ
ン電圧（４０ＶＤＣから２５０ＶＤＣ以上）のＨＩＤラ
ンプで、安定回路に印加される公称線路電圧は１００Ｖ
ＡＣから２７７ＶＡＣの範囲とすることができる。これ
が特に有用であるのは，交流線路電圧から、直流ランプ
電圧に近いかまたはそれより低い直流リンク電圧が作成
されるときである。電流または電力の調節が変換器トポ
ロジーで容易に行われる。制御機能を介して同じ回路ト
ポロジーで力率補正を行うことができる。
【００３４】特にいくつかの実施例を参照して本発明を
詳細に説明してきたが、本発明の趣旨と範囲の中で変形
および変更を行い得ることが理解される筈である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による、標準のフライバック
変圧器を使用する始動およびグロー回路の概略ブロック
図である。
【図２】図１の回路の具体例を示す回路図である。
【図３】本発明の代替実施例による、単巻変圧器を使用
する始動およびグロー回路の概略ブロック図である。
【図４】図３の回路の具体例を示す回路図である。
【図５】図１乃至４の始動およびグロー回路と一緒に使
用することができる、バック／ブースト変換器トポロジ
ーを使用するラン回路の概略ブロック図である。
【図６】図５の回路の具体例を示す回路図である。
【図７】図５および６のラン回路の代替実施例の概略ブ
ロック図であり、別個の始動回路を含むランおよびグロ
ー回路を示す。
【図８】図５および６のラン回路の代替実施例の概略ブ
ロック図であり、単一のバック／ブースト変換器トポロ
ジーを使用するラン、グローおよび始動回路を示す。
【符号の説明】
１０ 直流アーク放電ランプ用回路 １２ タップ付き変圧器 １４ 単巻変圧器 １８ グロー回路 ２６ コンデンサ ２８ 蓄積コンデンサ ３０ フリーホイーリングダイオード ３２ フリーホイーリングダイオード ３６ 直流阻止ダイオード ３８ 直流阻止ダイオード ４０ バック／ブースト変換器 ４４ ランプ ４８ 測定制御回路 ５２ フィルタ素子 ５３ ＦＥＴスイッチ ５４ バック／ブースト変換器 ５６ バック／ブーストインバータ ５８ フリーホイーリングダイオード ６２ 出力フィルタ ６８ 阻止ダイオード ７０ フリーホイーリングダイオード ８２ バック／ブースト変換器

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 始動モード、グローモードおよびランモ
    ードで直流アーク放電ランプを動作させるための始動信
    号、グロー信号およびラン信号を発生する回路に於い
    て、 （ａ） 始動機能とグロー機能を兼ね備える、タップ付
    き変圧器を持つフライバック変換器、 （ｂ） ラン機能を行うバック／ブースト変換器、およ
    び （ｃ） 始動モードおよびランモードの間、グロー回路
    に対して阻止機能を行い、また始動モードおよびグロー
    モードの間、ラン回路に対して阻止機能を行う阻止手段 を含むことを特徴とする回路。
  2. 【請求項２】 上記タップ付き変圧器を介して転送され
    るエネルギーを制御するためのスイッチングデバイスを
    更に含む請求項１記載の回路。
  3. 【請求項３】 始動モードおよびランモードの間、グロ
    ー回路に対して阻止機能を行う第一の阻止ダイオード、
    ならびに始動モードおよびグローモードの間、ラン回路
    に対して阻止機能を行う第二の阻止ダイオードが上記阻
    止手段を構成している請求項１記載の回路。
  4. 【請求項４】 始動モードおよびグローモードで直流ア
    ーク放電ランプを動作させるための始動信号およびグロ
    ー信号を発生する回路に於いて、 （ａ） 始動機能とグロー機能を兼ね備える、タップ付
    き変圧器を持つフライバック変換器、 （ｂ） 始動モードの間、グロー回路に対して阻止機能
    を行う阻止手段、および （ｃ） 上記タップ付き変圧器を持つフライバック変換
    回路を介して転送されるエネルギーを制御するスイッチ
    ングデバイス を含むことを特徴とする回路。
  5. 【請求項５】 ランプへの電流に作用するフィルタ素子
    を更に含む請求項１または４記載の回路。
  6. 【請求項６】 上記スイッチングデバイスを制御するた
    めに、電圧を測定し、それに応じて制御信号を供給する
    測定制御手段を更に含む請求項２または４記載の回路。
  7. 【請求項７】 エネルギー転送素子またはフライバック
    変圧器または単巻変圧器として動作する手段が上記タッ
    プ付き変圧器を持つフライバック変換回路に含まれてい
    る請求項４記載の回路。
  8. 【請求項８】 始動モード、グローモードおよびランモ
    ードで直流アーク放電ランプを動作させるための始動信
    号、グロー信号およびラン信号を発生する回路に於い
    て、 （ａ） バック／ブースト変換器、 （ｂ） ランモードおよびグローモードの間、始動回路
    に対して阻止機能を行う第一の阻止手段、 （ｃ） 始動モードおよびランモードの間、グロー回路
    に対して阻止機能を行う第二の阻止手段、および （ｄ） 始動モードおよびグローモードの間、ラン回路
    に対して阻止機能を行う第三の阻止手段 を含むことを特徴とする回路。
  9. 【請求項９】 上記バック／ブースト変換器が（ａ）始
    動機能、グロー機能およびラン機能、もしくは（ｂ）グ
    ロー機能およびラン機能を行う請求項８記載の回路。
  10. 【請求項１０】 上記のグロー機能およびランク機能を
    行うバック／ブースト変換器に加えて、始動機能を行う
    タップ付きフライバック変換回路を含む請求項９記載の
    回路。
  11. 【請求項１１】 上記タップ付き変圧器には少なくとも
    一つのフリーホイーリングダイオードおよび少なくとも
    一つの容量性蓄積素子が接続されている請求項１、４ま
    たは８記載の回路。
  12. 【請求項１２】 上記バック／ブースト変換器が誘導性
    素子、フリーホイーリングダイオード、フィルタ素子、
    およびスイッチ手段を含んでいる請求項１または８記載
    の回路。
JP5304498A 1992-12-11 1993-12-06 直流アーク放電ランプを動作させる信号を発生する回路 Withdrawn JPH076884A (ja)

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EP0601874A1 (en) 1994-06-15
CA2103432A1 (en) 1994-06-12
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