JPH078998U - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 点灯装置の設置の省スペース化を十分に達成
する。 【構成】 高圧放電ランプＬＡへ点灯用電力を供給する
高周波インバータ回路ＩＮＶと、出力部に昇圧用のパル
ストランスＰＴ₂ ，ＰＴ₂ ′を有しこのパルストランス
ＰＴ₂ ，ＰＴ₂ ′の二次巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′より高圧放電
ランプＬＡへ始動用高圧パルス電圧を加えるイグナイタ
回路ＩＧ₂ とを設けている。そして、パルストランスＰ
Ｔ₂ ，ＰＴ₂ ′の二次巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′と高圧放電ラン
プＬＡとを高圧放電ランプＬＡを中央位置にして一対の
配線Ｌ₁ ，Ｌ₂ を介して直列接続している。また、一対
の配線Ｌ₁ ，Ｌ₂ を、中心導体を内側絶縁体を介して同
心円状のシールド用導体で包囲してなる２本の単芯シー
ルド線を外側絶縁体で包囲して一体化した２芯シールド
線としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、メタルハライドランプ等の高圧放電ランプを、イグナイタ回路を 使用して始動させ点灯に至らせる放電灯点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

メタルハライドランプ等のような高圧放電ランプは、始動時に数ｋＶ程度の高 圧パルス電圧を印加して微放電を起こさせて起動させることが必要である。また 、再始動時には、さらに高い十数ｋＶ程度の高圧パルス電圧を印加しないと微放 電を起こさず、始動できない。

【０００３】 近年、このメタルハライドランプ等のような高圧放電ランプは、一般照明に適 用される他に、各種応用分野が広がっており、例えば、車両用前照灯の光源や、 液晶プロジェクタの光源等として使用される。これらの用途に求められる仕様の 一つに、点灯装置の設置の省スペース化がある。 図６にメタルハライドランプ等のような高圧放電ランプを点灯させる従来の放 電灯点灯装置の回路図を示す。この放電灯点灯装置は、図６に示すように、交流 電源Ｖ_S に高周波インバータ回路ＩＮＶを接続し、高周波インバータ回路ＩＮＶ の両出力端間にコンデンサＣ₁ と抵抗Ｒ₁ およびコンデンサＣ₂ の直列回路と高 圧放電ランプＬＡおよびパルストランスＰＴ₁ の二次巻線Ｎ₂ の直列回路とを並 列に接続し、コンデンサＣ₂ にパルストランスＰＴ₁ の一次巻線Ｎ₁ とスイッチ Ｓ₁ の直列回路を並列に接続している。上記において、コンデンサＣ₁ ，Ｃ₂ ， 抵抗Ｒ₁ ，パルストランスＰＴ₁ およびスイッチＳ₁ はイグナイタ回路ＩＧ₁ を 構成している。

【０００４】 以上のような構成の放電灯点灯装置は、交流電源Ｖ_S を投入すると、高周波イ ンバータ回路ＩＮＶが動作して高圧放電ランプＬＡに高周波電圧を印加するとと もに、イグナイタ回路ＩＧ₁ に高周波電圧を印加する。この結果、高周波インバ ータ回路ＩＮＶの出力で抵抗Ｒ₁ を通してコンデンサＣ₂ が充電される。そして 、スイッチＳ₁ をオンにすると、コンデンサＣ₂ の蓄積電荷がパルストランスＰ Ｔ₁ の一次巻線Ｎ₁ およびスイッチＳ₁ を通して放電され、パルストランスＰＴ ₁ の二次巻線Ｎ₂ にパルストランスＰＴ₁ の一次二次の巻数比に応じた電圧が誘 起し、その電圧がコンデンサＣ₁ を通して高圧放電ランプＬＡの両端間に印加さ れ、高圧放電ランプＬＡが微放電して高周波インバータ回路ＩＮＶから電力供給 されることで、高圧放電ランプＬＡが点灯に至る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図６のような構成の放電灯点灯装置では、パルストランスＰＴ₁ の二次巻線Ｎ ₂ が１個のみで、高圧放電ランプＬＡの片側に接続されているのみであるので、 高圧放電ランプＬＡへ至る２本の配線Ｌ₁ ，Ｌ₂ のうち、パルストランスＰＴ₁ の二次巻線Ｎ₂ から引き出された配線Ｌ₂ のみ高圧となり、この高圧側の配線Ｌ ₂ と他の金属ケースおよび充電部との間の絶縁が問題となっていた。

【０００６】 また、イグナイタ回路ＩＧ₁ から発する高圧パルス電圧は、数ｋＶを超える高 電圧であるため、高圧側の配線Ｌ₂ と他の金属ケースおよび充電部との間で部分 放電を起こすことがあり、長期間にわたる信頼性を向上させる上で、部分放電を 防止することが求められていた。 このような高圧側の配線Ｌ₂ と他の金属ケースおよび充電部との間の部分放電 を防止するには、高圧放電ランプＬＡへ至る高圧側の配線Ｌ₂ として、図７に示 すような単芯のシールド線Ａを用いればよい。図７において、Ａ₁ は中心導体、 Ａ₂ は網目状のシールド用導体、Ａ₃ は中心導体Ａ₁ とシールド用導体Ａ₂ の間 に介在する内側絶縁体、Ａ₄ はシールド用導体Ａ₂ の外側を包囲する外側絶縁体 である。

【０００７】 しかしながら、上記のような図６の構成で、かつ高圧放電ランプＬＡへ至る高 圧側の配線Ｌ₂ として図７のようなシールド線Ａを使用する構成においても、部 分放電を防止するには、シールド線Ａの内側絶縁体Ａ₃ をかなり厚くすることが 必要であり、シールド線Ａの外径φがかなり大きいものとなり、点灯装置の設置 の省スペース化のニーズに反するものとなっていた。

【０００８】 したがって、この考案の目的は、点灯装置の設置の省スペース化を十分に達成 することができる放電灯点灯装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案の放電灯点灯装置は、高圧放電ランプへ点灯用電力を供給する点灯回 路と、出力部に昇圧用のパルストランスを有しこのパルストランスの二次巻線よ り高圧放電ランプへ始動用高圧パルス電圧を加えるイグナイタ回路とを設けてい る。そして、パルストランスの二次巻線を２個設け、パルストランスの２個の二 次巻線と高圧放電ランプとを高圧放電ランプを中央位置にして一対の配線を介し て直列接続している。また、一対の配線を、中心導体を内側絶縁体を介して同心 円状のシールド用導体で包囲してなる２本の単芯シールド線を外側絶縁体で包囲 して一体化した２芯シールド線としている。

【００１０】

【作用】

この考案の構成によれば、パルストランスの二次巻線を２個設け、パルストラ ンスの２個の二次巻線と高圧放電ランプとを高圧放電ランプを中央位置にして一 対の配線を介して直列接続したこと、つまり、２個の二次巻線の間に高圧放電ラ ンプを接続したことにより、高圧放電ランプに加える始動用の高圧パルス電圧を パルストランスの２個の二次巻線で分担して発生させることができ、例えば、２ 個の二次巻線で半分ずつ電圧分担させたとすれば、高圧放電ランプへ至る両配線 に加わる電圧に加わる電圧が、従来例において高圧側の配線に加えられた電圧の ほぼ半分となる。

【００１１】 この結果、高圧放電ランプへ至る配線の部分放電を防止するのに必要な２芯シ ールド線の内側絶縁体の厚さを小さくすること、つまり２芯シールド線の線径を 小さくすることが可能となり、点灯装置の設置の省スペース化が可能となる。ま た、単芯のシールド線を２本使用するのではなく、２芯シールド線を使用したこ とも、点灯装置の設置の一層の省スペース化に寄与する。

【００１２】

【実施例】

この考案の第１の実施例を図１ないし図３に基づいて説明する。この放電灯点 灯装置は、図１に示すように、交流電源Ｖ_S に点灯回路である高周波インバータ 回路ＩＮＶを接続し、高周波インバータ回路ＩＮＶの両出力端間にコンデンサＣ ₁ と抵抗Ｒ₁ およびコンデンサＣ₂ の直列回路と抵抗Ｒ₁ ′およびコンデンサＣ ₂ ′の直列回路とパルストランスＰＴ₂ ′の二次巻線Ｎ₂ ′，高圧放電ランプＬ ＡおよびパルストランスＰＴ₂ の二次巻線Ｎ₂ の直列回路とを並列に接続し、コ ンデンサＣ₂ にコンデンサＣ₃ とパルストランスＰＴ₂ の一次巻線Ｎ₁ とスイッ チＳ₁ の直列回路を並列に接続し、コンデンサＣ₂ ′にコンデンサＣ₃ ′とパル ストランスＰＴ₂ ′の一次巻線Ｎ₁ ′とスイッチＳ₁ ′の直列回路を並列に接続 している。

【００１３】 上記において、コンデンサＣ₁ ，Ｃ₂ ，Ｃ₃ ，Ｃ₂ ′，Ｃ₃ ′，抵抗Ｒ₁ ，Ｒ ₁ ′，パルストランスＰＴ₂ ，ＰＴ₂ ′およびスイッチＳ₁ ，Ｓ₁ ′はイグナイ タ回路ＩＧ₂ を構成している。また、両パルストランスＰＴ₂ ，ＰＴ₂ ′は同じ 特性のものを使用しており、それらの各二次巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′から高圧放電ラン プＬＡの両端子へ至る一対の配線Ｌ₁ ，Ｌ₂ は、図２に示すような２芯シールド 線Ｂで構成している。

【００１４】 この２芯シールド線Ｂは、中心導体Ｂ₁ ，Ｂ₂ をシリコーン樹脂等からなる内 側絶縁体Ｂ₃ ，Ｂ₄ を介して網目状の同心円状のシールド用導体Ｂ₅ ，Ｂ₆ で包 囲してなる２本の単芯シールド線Ｂ₇ ，Ｂ₈ をシリコーン樹脂等からなる外側絶 縁体Ｂ₉ で包囲して一体化して構成しており、両中心導体Ｂ₁ ，Ｂ₂ で両パルス トランスＰＴ₂ ，ＰＴ₂ ′の各二次巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′から高圧放電ランプＬＡの 両端子まで配線し、シールド用導体Ｂ₅ ，Ｂ₆ は接地、つまりほぼグラウンド電 位に落としておく（配線抵抗等により完全にグラウンド電位にするのは困難であ るので、ほぼという表現を使っている）。

【００１５】 なお、シールド用導体Ｂ₅ ，Ｂ₆ は、直接接地する必要はなく、高圧パルス電 圧に対して高周波的な接地状態が得られればよいものであり、シールド用導体Ｂ ₅ ，Ｂ₆ は、グラウンドとの間のストレーキャパシタによって高周波的な接地状 態が得られている。 以上のような構成の放電灯点灯装置は、交流電源Ｖ_S を投入すると、高周波イ ンバータ回路ＩＮＶが動作して高圧放電ランプＬＡに高周波電圧を印加するとと もに、イグナイタ回路ＩＧ₂ に高周波電圧を印加する。この結果、高周波インバ ータ回路ＩＮＶの出力で抵抗Ｒ₁ ，Ｒ₁ ′を通してコンデンサＣ₂ ，Ｃ₂ ′が充 電される。

【００１６】 そして、スイッチＳ₁ ，Ｓ₂ ′をオンにすると、コンデンサＣ₂ ，Ｃ₂ ′の蓄 積電荷がそれぞれコンデンサＣ₃ ，Ｃ₃ ′，パルストランスＰＴ₂ ，ＰＴ₂ ′の 一次巻線Ｎ₁ ，Ｎ₁ ′およびスイッチＳ₁ ，Ｓ₁ ′を通して放電され、パルスト ランスＰＴ₂ ，ＰＴ₂ ′の二次巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′にパルストランスＰＴ₂ ，ＰＴ ₂ ′の一次二次の巻数比に応じた電圧（始動に必要な電圧の１／２ずつ）がそれ ぞれ誘起し、その電圧がコンデンサＣ₁ を通して高圧放電ランプＬＡの両端間に 加算重畳されて印加され、高圧放電ランプＬＡが微放電して高周波インバータ回 路ＩＮＶから電力供給されることで、高圧放電ランプＬＡが点灯に至る。

【００１７】 この実施例は、従来は１個であったパルストランスＰＴ₁ をパルストランスＰ Ｔ₂ ，ＰＴ₂ ′の２個としたこと、つまりパルストランスＰＴ₂ ，ＰＴ₂ ′の二 次巻線をＮ₂ ，Ｎ₂ ′の２個設け、パルストランスＰＴ₂ ，ＰＴ₂ ′の２個の二 次巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′と高圧放電ランプＬＡとを高圧放電ランプＬＡを中央位置に して２芯シールド線Ｂからなる一対の配線Ｌ₁ ，Ｌ₂ を介して直列接続したこと により、高圧放電ランプＬＡに加える始動用の高圧パルス電圧をパルストランス ＰＴ₂ ，ＰＴ₂ ′の２個の二次巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′で分担して発生させることがで きる。

【００１８】 例えば、２個の二次巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′で半分ずつ電圧分担させたとすれば、高 圧放電ランプＬＡへ至る両配線Ｌ₁ ，Ｌ₂ に加わる電圧に加わる電圧が、従来例 において高圧側の配線に加えられた電圧のほぼ半分となる。この結果、高圧放電 ランプＬＡへ至る配線Ｌ₁ ，Ｌ₂ の部分放電を防止するのに必要な２芯シールド 線Ｂの内側絶縁体Ｂ₃ ，Ｂ₄ の厚さを小さくすること、つまり２芯シールド線Ｂ の線径を小さくすることが可能となり、点灯装置の設置の省スペース化が可能と なる。

【００１９】 ここで、２個の二次巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′を設けて、放電ランプＬＡを２個の二次 巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′の間に接続することによって、２芯シールド線Ｂの内側絶縁体 Ｂ₃ ，Ｂ₄ の厚さを小さくすることできる理由について、図３を参照しながら説 明する。 図３は、空気中の導体（電線）Ｐとグラウンドとの間の距離ｄ（mm）と例えば ２００ｐＣ以上ある部分放電の単位時間（１／６０秒）当たりの放電回数Ｎ〔Ｊ ＥＣ−０４０１ 部分放電測定 参照〕との関係を示す。図３において、曲線Ｅ ₁ はＡＣ１５ｋＶ（実効値）の交流電圧（６０Hz）を印加した場合の距離ｄと放 電回数Ｎの関係を示し、曲線Ｅ₂ はＡＣ８ｋＶ（実効値）の交流電圧（６０Hz） を印加した場合の距離ｄと放電回数Ｎの関係を示している。

【００２０】 図３から、放電回数Ｎが同じで同じ波形の場合、電圧が１／２になると、距離 ｄが約１／４となることが傾向としてわかる。つまり、２個の二次巻線Ｎ₂ ，Ｎ ₂ ′を設けて、放電ランプＬＡを２個の二次巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′の間に接続するこ とによって、２芯シールド線Ｂの内側絶縁体Ｂ₃ ，Ｂ₄ の厚さを従来例の場合の 約１／４としてもよいということになる。

【００２１】 この実施例の放電灯点灯装置によれば、２個の二次巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′を設けて 、放電ランプＬＡを２個の二次巻線Ｎ₂ ，Ｎ₂ ′の間に接続したことにより、高 圧放電ランプＬＡへ至る配線Ｌ₁ ，Ｌ₂ の部分放電を防止するのに必要な２芯シ ールド線Ｂの内側絶縁体Ｂ₃ ，Ｂ₄ の厚さを小さくして２芯シールド線Ｂの線径 を小さくすることができ、点灯装置の設置の省スペース化が可能となる。

【００２２】 また、図７のような単芯のシールド線を２本使用するのではなく、２芯シール ド線Ｂを用いたことも一層の省スペース化に寄与している。 この考案の第２の実施例を図４に基づいて説明する。この放電灯点灯装置は、 図４に示すように、一対の配線Ｌ₁ ，Ｌ₂ を構成する２芯シールド線Ｂのシール ド用導体Ｂ₅ ，Ｂ₆ を直接接地はせずにストレーキャパシタによって高周波的に 接地するのみとし、シールド用導体Ｂ₅ ，Ｂ₆ をセンサ線に兼用したものである 。つまり、高圧放電ランプＬＡの近傍にセンサＳＥを配設し、センサＳＥの検出 信号をシールド用導体Ｂ₅ ，Ｂ₆ を通して検出部ＤＫに伝達し、検出部ＤＫがセ ンサＳＥの検出信号に従って高周波インバータ回路ＩＮＶの動作を制御するよう にしたものである。

【００２３】 ここで、センサＳＥと検出部ＤＫの例について説明する。例えば、高圧放電ラ ンプＬＡから発する光量を光センサ（センサＳＥ）で検出し、この光センサの検 出信号を検出部ＤＫを介して高周波インバータ回路ＩＮＶにフィードバックする ことで、高圧放電ランプＬＡへの供給電力を制御して、高圧放電ランプＬＡの光 量を一定にする。

【００２４】 または、例えば車両用前照灯の光源として使用する場合等において、事故等で 高圧放電ランプが破損したと同時にインピーダンスが増大するような破損センサ （センサＳＥ）を高圧放電ランプの近傍に設置しておき、高圧放電ランプが破損 した場合に、検出部ＤＫにより直ちに高周波インバータ回路から高圧放電ランプ への給電を停止するように制御する。

【００２５】 シールド用導体Ｂ₅ ，Ｂ₆ はストレーキャパシタによって高周波的に接地して いるので、シールド用導体Ｂ₅ ，Ｂ₆ を直に接地しないことは、部分放電の防止 には何ら影響はない。 この実施例によれば、２芯シールド線Ｂのシールド用導体Ｂ₅ ，Ｂ₆ をセンサ ＳＥの検出信号の伝送線として兼用でき、特別な配線を施すことなく、高圧放電 ランプＬＡの近傍に設置したセンサＳＥの検出信号を検出部ＤＫまで伝送するこ とができ、配線本数が増加して省スペース化を阻害することはない。

【００２６】 この考案の第３の実施例を図５に基づいて説明する。この放電灯点灯装置は、 図５に示すように、パルストランスを２個設けるのではなく、１個のパルストラ ンスＰＴ₃ に２個の二次巻線Ｎ₂₁，Ｎ₂₂を設け、二次巻線Ｎ₂₁，Ｎ₂₂の間に高圧 放電ランプＬＡを一対の配線Ｌ₁ ，Ｌ₂ を介して接続したもので、一対の配線Ｌ ₁ ，Ｌ₂ としては前記第１の実施例と同様に、図２に示した２芯シールド線Ｂを 使用している。

【００２７】 つまり、この放電灯点灯装置は、交流電源Ｖ_S に点灯回路である高周波インバ ータ回路ＩＮＶを接続し、高周波インバータ回路ＩＮＶの両出力端間にコンデン サＣ₁ と抵抗Ｒ₁ およびコンデンサＣ₂ の直列回路とパルストランスＰＴ₃ の二 次巻線Ｎ₂₁，高圧放電ランプＬＡおよびパルストランスＰＴ₃ の二次巻線Ｎ₂₂の 直列回路とを並列に接続し、コンデンサＣ₂ にコンデンサＣ₃ とパルストランス ＰＴ₃ の一次巻線Ｎ₁ とスイッチＳ₁ の直列回路を並列に接続している。

【００２８】 上記において、コンデンサＣ₁ ，Ｃ₂ ，Ｃ₃ ，抵抗Ｒ₁ ，パルストランスＰＴ ₃ およびスイッチＳ₁ はイグナイタ回路ＩＧ₃ を構成している。 この放電灯点灯装置の動作は、パルストランスＰＴ₃ が１個であることによる 動作の違いを除き、第１の実施例と同様であるので、説明を省略する。また、２ 芯シールド線Ｂは、当然第２の実施例のように利用することも可能である。

【００２９】 この実施例は上記第１もしくは第２の実施例と同様の効果を奏する。 なお、上記実施例では、高圧放電ランプＬＡを高周波インバータＩＮＶで点灯 させるようにしたが、銅鉄型安定器を用いて高圧放電ランプを点灯させる回路に も、この考案を適用することができる。

【００３０】

【考案の効果】

この考案の放電灯点灯装置によれば、パルストランスに２個の二次巻線を設け て、放電ランプを２個の二次巻線の間に接続したことにより、高圧放電ランプへ 至る配線の部分放電を防止するのに必要な２芯シールド線の内側絶縁体の厚さを 小さくして２芯シールド線の線径を小さくすることができ、点灯装置の設置の省 スペース化が可能となる。また、単芯のシールド線を２本使用するのではなく、 ２芯シールド線を用いたことも、点灯装置の設置の省スペース化に寄与している 。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１の実施例の放電灯点灯装置の概
略回路図である。

【図２】２芯シールド線の断面図である。

【図３】導体とグラウンドの間の距離と単位時間当たり
の放電回数との関係を示す特性図である。

【図４】この考案の第２の実施例の放電灯点灯装置の概
略ブロック図である。

【図５】この考案の第３の実施例の放電灯点灯装置の概
略ブロック図である。

【図６】従来の放電灯点灯装置の一例を構成を示す概略
回路図である。

【図７】単芯のシールド線の断面図である。

【符号の説明】

ＩＮＶ 高周波インバータ回路（点灯回路） ＩＧ₂ イグナイタ回路 ＬＡ 高圧放電ランプ Ｌ₁ ，Ｌ₂ 一対の配線 Ｂ ２芯シールド線 Ｂ₁ ，Ｂ₂ 中心導体 Ｂ₃ ，Ｂ₄ 内側絶縁体 Ｂ₅ ，Ｂ₆ シールド用導体 Ｂ₇ ，Ｂ₈ 単芯シールド線 Ｂ₉ 外側絶縁体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧放電ランプへ点灯用電力を供給する
   点灯回路と、出力部に昇圧用のパルストランスを有しこ
   のパルストランスの二次巻線より前記高圧放電ランプへ
   始動用高圧パルス電圧を加えるイグナイタ回路とを設け
   た放電灯点灯装置において、 前記パルストランスの二次巻線を２個設け、前記パルス
   トランスの２個の二次巻線と前記高圧放電ランプとを前
   記高圧放電ランプを中央位置にして一対の配線を介して
   直列接続し、前記一対の配線を、中心導体を内側絶縁体
   を介して同心円状のシールド用導体で包囲してなる２本
   の単芯シールド線を外側絶縁体で包囲して一体化した２
   芯シールド線としたことを特徴とする放電灯点灯装置。