JPH0794293A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPH0794293A
JPH0794293A JP26159693A JP26159693A JPH0794293A JP H0794293 A JPH0794293 A JP H0794293A JP 26159693 A JP26159693 A JP 26159693A JP 26159693 A JP26159693 A JP 26159693A JP H0794293 A JPH0794293 A JP H0794293A
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JP
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discharge lamp
voltage
discharge
inductance
secondary winding
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JP26159693A
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Nobuyoshi Tajima
信義 田島
Yoshio Nishizawa
義男 西沢
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Iwasaki Denki KK
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Iwasaki Denki KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高圧放電灯の点灯中に騒音を低減することが
できる放電灯点灯装置を提供する。 【構成】 インダクタンス素子78を放電灯48に直列
に接続している。ここで、インダクタンス素子78はパ
ルストランス62の二次巻線n2 のインダクタンスより
小さいインダクタンスを有するものを用いている。放電
灯48の放電を開始するときには、パルストランス62
の二次巻線n2 に発生した高圧パルスをインダクタンス
素子78を介して放電灯48に印加し、放電灯48の点
灯時には、インバータ回路部20で発生させた矩形波電
圧を放電灯48及びインダクタンス素子78に印加す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば高圧水銀ラン
プ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ等の
高圧放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の放電灯点灯装置の回路図、
図4はその放電灯点灯装置において放電灯の点灯中のチ
ョッパ出力電圧波形とランプ電流波形とを示す図であ
る。図3に示す放電灯点灯装置は、交流電圧を整流・平
滑して直流電源電圧に変える電源回路部110と、直流
電源電圧をランプ電圧に制御し所望の直流電圧(チョッ
パ出力電圧)に降圧する降圧チョッパ回路部120と、
直流電圧の極性を交互に反転させながら放電灯148の
両端に電圧を印加し放電灯148を矩形波点灯させるフ
ルブリッジ型のインバータ回路部140と、放電灯開始
時に高圧パルスを放電灯148に印加するイグナイタ回
路部150とを備えるものである。
【0003】電源回路部110は、商用電源112と、
整流素子114と、平滑コンデンサ116とを有し、降
圧チョッパ回路部120は、スイッチングトランジスタ
122と、トランジスタ122を駆動制御する制御回路
124と、ダイオード126と、直流リアクトル128
と、平滑コンデンサ132とを有する。また、フルブリ
ッジインバータ回路部140は、スイッチングトランジ
スタ142a,142b,142c,142dと、駆動
回路144と、コンデンサ146と、放電灯148とを
有する。イグナイタ回路部150は、トリガ素子152
と、双方向性サイリスタ154と、コンデンサ156a
及び抵抗158aからなる第一CR回路と、コンデンサ
156b及び抵抗158bからなる第二CR回路と、抵
抗158cと、パルストランス162とを有する。パル
ストランス162の二次巻線n2は放電灯148に直列
に接続されている。
【0004】次に、このように構成された放電灯点灯装
置の動作について説明する。まず、商用電源112から
交流電圧が供給されると、交流電圧は整流・平滑され
て、直流電源電圧として降圧チョッパ回路部120に供
給される。降圧チョッパ回路部120では、直流電源電
圧を所望の直流電圧に降圧し、この直流電圧がフルブリ
ッジインバータ回路部140及びイグナイタ回路部15
0に出力される。フルブリッジインバータ回路部140
では、駆動回路144がトランジスタ142a,142
dとトランジスタ142b,142cとを交互にオン動
作させることにより、直流電圧の極性を交互に反転し、
矩形波電圧が放電灯148の両端に印加される。
【0005】イグナイタ回路部150では、放電灯14
8の放電開始時に、直流電圧によってコンデンサ156
aが第一CR回路の時定数に応じて充電され、コンデン
サ156bも第二CR回路の時定数に応じて充電され
る。そして、コンデンサ156bの電圧がトリガ素子1
52のブレークオーバ電圧に達すると、トリガ素子15
2がオン状態となり、コンデンサ156bの電荷が双方
向性サイリスタ154のゲートを介して放出され、双方
向性サイリスタ154が導通する。この双方向性サイリ
スタ154が導通した瞬間に、コンデンサ156aに充
電された電荷が、コンデンサ156a、パルストランス
162の一次巻線n1 、双方向性サイリスタ154、コ
ンデンサ156aの閉回路に放出され、パルストランス
162の一次巻線n1 に電圧が発生する。そして、パル
ストランス162の一次巻線n1 と二次巻線n2 の巻数
比に応じてパルストランス162の二次巻線n2 に発生
した高圧パルスにより、放電灯148の放電が開始す
る。
【0006】このようにして放電灯148の放電が開始
すると、降圧チョッパ回路部120の制御回路124
は、直流電圧を放電灯148によって決まる所定のラン
プ電圧まで低下させるように制御する。このため、直流
電圧が放電灯148の放電開始時よりも低下するので、
イグナイタ回路部150では、コンデンサ156bの電
圧がトリガ素子152のブレークオーバ電圧以上に上昇
せず、したがってトリガ素子152はトリガされず双方
向性サイリスタ154も導通しないので、パルストラン
ス162の二次巻線n2 に高圧パルスは発生しなくな
る。一方、放電灯148には、フルブリッジインバータ
回路部140より矩形波電圧が印加され、これにより放
電灯148は連続点灯する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、パルスト
ランス162の二次巻線n2 は、放電灯148の放電を
開始するのに必要な電圧まで一次電圧を昇圧するため
に、巻数を多くする必要があり、したがって大きなイン
ダクタンスを持つ。ところで、かかる放電灯点灯装置で
は、放電灯148を矩形波点灯するので、放電灯148
の点灯中に、パルストランス162の二次巻線n2 に流
れるランプ電流は極性反転するときに急峻に変化しよう
とする。このとき、二次巻線n2 は大きなインダクタン
スを持っているため、この極性反転の傾きが大きくな
り、また、極性反転直後にランプ電流波形に歪みが生じ
てランプ電流波形は図4に示すように振動する。しか
も、降圧チョッパ回路部120から出力されるチョッパ
出力電圧波形も振動するようになる。このため、降圧チ
ョッパ回路部120の直流リアクトル126、パルスト
ランス162の二次巻線n2 において磁束変化による鉄
心等の振動周波数が可聴域で大となり、放電灯148の
点灯中に騒音が大きくなるという問題があった。
【0008】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、放電灯の点灯中に騒音を低減することができる
放電灯点灯装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、直流電圧の極性を反転させながら放電灯
の両端に電圧を印加し前記放電灯を矩形波点灯させるフ
ルブリッジインバータ回路部と、昇圧トランスを有し前
記昇圧トランスの一次巻線に電圧を印加して前記昇圧ト
ランスの二次巻線に発生させた高圧パルスにより前記放
電灯の放電を開始するイグナイタ回路部とを備える放電
灯点灯装置において、前記昇圧トランスの二次巻線のイ
ンダクタンスより小さいインダクタンスを有するインダ
クタンス素子を前記放電灯に直列に接続し、前記放電灯
の放電を開始するときには、前記昇圧トランスの二次巻
線に発生した前記高圧パルスを前記インダクタンス素子
を介して前記放電灯に印加し、前記放電灯の点灯時に
は、前記フルブリッジインバータ回路部より矩形波電圧
を前記放電灯及び前記インダクタンス素子に印加するこ
とを特徴とするものである。
【0010】
【作用】本発明は前記の構成によって、昇圧トランスの
二次巻線のインダクタンスより小さいインダクタンスを
有するインダクタンス素子を放電灯に直列に接続したこ
とにより、点灯時には、このインダクタンス素子を介し
て放電灯に電圧が供給され、昇圧トランスの二次巻線に
は電流が流れない。また、インダクタンス素子の値が小
さいので、インダクタンス素子を流れるランプ電流が極
性反転するとき、その極性反転の直後におけるランプ電
流波形の歪みを抑えることができる。これにより、昇圧
トランスの二次巻線における磁束変化による鉄心等の振
動をなくして、点灯中の騒音を低減することができる。
【0011】
【実施例】以下に、本発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図1は本発明の一実施例である放電灯
点灯装置の回路図、図2はその放電灯点灯装置において
放電灯の点灯中のチョッパ出力電圧波形とランプ電流波
形とを示す図である。
【0012】図1に示す放電灯点灯装置は、交流の電圧
を直流電源電圧に変える電源回路部10と、直流電源電
圧を所望の直流電圧(チョッパ出力電圧)に降圧する降
圧チョッパ回路部20と、直流電圧の極性を交互に反転
して発生させた矩形波電圧を放電灯48に印加するフル
ブリッジインバータ回路部40と、放電灯48の放電を
起こすのに必要な高圧パルスを発生させるイグナイタ回
路部50とを備えるものである。
【0013】電源回路部10は、商用電源12と、整流
素子14と、平滑コンデンサ16とを有する。商用電源
12の交流電圧は、整流素子14で整流された後、平滑
コンデンサ16で平滑されて、直流電源電圧に変換され
る。また、降圧チョッパ回路部20は、スイッチングト
ランジスタ22と、制御回路24と、ダイオード26
と、直流リアクトル28及び平滑コンデンサ32からな
る平滑回路とを有する。制御回路24は、トランジスタ
22のベースに接続され、トランジスタ22を駆動制御
するものであり、これにより、降圧チョッパ回路部20
から出力される直流電圧の電圧値を変えることができ
る。
【0014】フルブリッジインバータ回路部40は、ス
イッチングトランジスタ42a,42b,42c,42
dと、駆動回路44と、コンデンサ46と、放電灯48
とを有するものである。トランジスタ42aとトランジ
スタ42b、トランジスタ42cとトランジスタ42d
はそれぞれ直列に接続され、トランジスタ42a,42
bとトランジスタ42c,42dとは並列に接続され
る。放電灯48とイグナイタ回路部50のインダクタン
ス素子78とは直列に接続され、その両端がトランジス
タ42aのエミッタとトランジスタ42cのエミッタに
接続される。また、コンデンサ46は、放電灯48とイ
ンダクタンス素子78に並列に接続される。駆動回路4
4は、各トランジスタ42a,42b,42c,42d
のベースに接続され、トランジスタ42a,42dとト
ランジスタ42b,42cとを交互にオン動作する。こ
れにより、放電灯48には、直流電圧の極性が交互に反
転された矩形波電圧が印加される。
【0015】イグナイタ回路部50は、トリガ素子52
と、双方向性サイリスタ54と、コンデンサ56a,5
6bと、抵抗58a,58b,58cと、パルストラン
ス62と、騒音低減回路部とを有する。コンデンサ56
aと抵抗58aで第一CR回路が構成され、コンデンサ
56bと抵抗58bで第二CR回路が構成される。第一
CR回路と第二CR回路は並列に接続され、第一CR回
路及び第二CR回路には、降圧チョッパ回路部20から
出力された直流電圧が印加される。双方向性サイリスタ
54とパルストランス62の一次巻線n1 とは直列に接
続され、これらはコンデンサ56aに並列に接続され
る。また、トリガ素子52と抵抗58cとは直列に接続
され、これらはコンデンサ56bに並列に接続される。
そして、抵抗58cの側のトリガ素子52の一端は双方
向性サイリスタ54のゲートに接続される。パルストラ
ンス62は、放電灯48の放電を開始するのに必要な電
圧を発生させるものであり、このため、パルストランス
62の二次巻線n2 としては一次巻線n1 の巻数よりも
多くして、インダクタンスの大きいものを用いている。
【0016】また、騒音低減回路部は、パルストランス
62の二次巻線n2 の側に形成されたもので、整流ダイ
オード72と、平滑コンデンサ74と、放電ギャップ7
6と、インダクタンス素子78とを備える。整流ダイオ
ード72と平滑コンデンサ74とは直列に接続され、こ
れらはパルストランス62の二次巻線n2 に接続され
る。放電ギャップ76とインダクタンス素子78とは直
列に接続され、これらは平滑コンデンサ74に並列に接
続される。また、放電ギャップ76の一端は整流ダイオ
ード72のカソードに接続されている。インダクタンス
素子78としては、100〜150mHのインダクタン
スを持つものを用いている。この場合、パルストランス
62の二次巻線n2 のインダクタンスは1000〜15
00mHである。
【0017】次に、本実施例の放電灯点灯装置の動作に
ついて説明する。まず、商用電源12から交流電圧が供
給されると、交流電圧は整流素子14により整流され
る。そして、この整流された電圧は、平滑コンデンサ1
6で平滑され、直流電源電圧として降圧チョッパ回路部
20に供給される。降圧チョッパ回路部20では、直流
電源電圧が制御回路24のスイッチング制御によって入
り切りされ、ダイオード26と直流リアクトル28及び
平滑コンデンサ32によって平滑されることにより、直
流電源電圧を所望の直流電圧に降圧し、この直流電圧が
フルブリッジインバータ回路部40及びイグナイタ回路
部50に出力される。
【0018】フルブリッジインバータ回路部40では、
駆動回路44がトランジスタ42a,42dとトランジ
スタ42b,42cとを交互にオン動作することによ
り、降圧チョッパ回路部20から出力された直流電圧の
極性が交互に反転されて、矩形波電圧が放電灯48に印
加される。
【0019】イグナイタ回路部50では、放電灯48の
放電開始時に、降圧チョッパ回路部20から出力された
直流電圧によってコンデンサ56aは第一CR回路の時
定数に応じて充電される。一方、コンデンサ56bも第
二CR回路の時定数に応じて充電され、コンデンサ56
aの電圧が上昇するにしたがって、コンデンサ56bの
電圧も上昇する。そして、コンデンサ56bの電圧がト
リガ素子52のブレークオーバ電圧に達すると、トリガ
素子52がオン状態となり、これにより、コンデンサ5
6bに充電された電荷が双方向性サイリスタ54のゲー
トに放出され、双方向性サイリスタ54が導通する。こ
の双方向性サイリスタ54が導通した瞬間に、コンデン
サ56aに充電された電荷が、コンデンサ56a、パル
ストランス62の一次巻線n1 、双方向性サイリスタ5
4、コンデンサ56aで構成された閉回路に放出され、
パルストランス62の一次巻線n1 に電圧が発生する。
そして、パルストランス62の一次巻線n1 と二次巻線
2 の巻数比に応じて高圧パルスがパルストランス62
の二次巻線n2 に発生する。
【0020】騒音低減回路部では、パルストランス62
の二次巻線n2 に発生した高圧パルスによって、平滑コ
ンデンサ74は整流ダイオード72を介して充電され
る。平滑コンデンサ74の電圧が放電ギャップ76のブ
レークダウン電圧に達すると、放電ギャップ76はブレ
ークダウンし、インダクタンス素子78と平滑コンデン
サ74で構成されたLC回路に振動的な高圧パルスが発
生する。そして、インダクタンス素子78、放電灯4
8、コンデンサ46で構成された閉回路において、この
高圧パルスがインダクタンス素子78を介して放電灯4
8に印加され、放電灯48の放電が開始する。
【0021】このようにして放電灯48の放電が開始す
ると、降圧チョッパ回路部20の制御回路24は、直流
電圧を放電灯48によって決まる所定のランプ電圧まで
低下させるように制御する。これにより、直流電圧が放
電灯48の放電開始時よりも低下するので、イグナイタ
回路部50では、コンデンサ56bの両端電圧がトリガ
素子52のブレークオーバ電圧以上に上昇しなくなる。
このため、双方向性サイリスタ54はトリガされず、し
たがって双方向性サイリスタ54は導通せず、パルスト
ランス62の二次巻線n2 には電圧が発生しないので、
放電ギャップ76はブレークダウンせず、したがってイ
ンダクタンス素子78に高圧パルスは印加されなくな
る。一方、放電灯48には、所定のランプ電圧まで低下
された直流電圧の極性を交互に反転した矩形波電圧が印
加され、これにより放電灯48は連続点灯する。
【0022】本実施例の放電灯点灯装置では、パルスト
ランスの二次巻線のインダクタンスの約10分の1のイ
ンダクタンスを有するインダクタンス素子を放電灯に直
列に接続したことにより、放電灯の点灯時にはランプ電
流は、従来のようにパルストランスの二次巻線には流れ
ず、インダクタンス素子に流れるようにしている。そし
て、インダクタンス素子としてインダクタンスの小さい
ものを用いているので、インダクタンス素子を流れるラ
ンプ電流が極性反転するとき、その極性反転の直後にラ
ンプ電流波形及びチョッパ出力電圧波形の振動が図2に
示すように小さくなり、これらの波形の歪みを抑えるこ
とができる。このため、降圧チョッパ回路部の直流リア
クトル、パルストランスの二次巻線において磁束変化に
よる鉄心等の振動を抑えて、点灯中の騒音を低減するこ
とができる。
【0023】尚、本発明は、上記の実施例に限定される
ものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が
可能である。たとえば、上記の実施例では、イダクタン
ス素子として、パルストランスの二次巻線のインダクタ
ンスの約10分の1のインダクタンスを有するものを用
いた場合について説明したが、インダクタンス素子とし
て、パルストランスの二次巻線のインダクタンスより小
さいインダクタンスを有するものを用いれば、上記と同
様に放電灯の点灯中の騒音を低減することができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、昇
圧トランスの二次巻線のインダクタンスより小さいイン
ダクタンスを有するインダクタンス素子を放電灯に直列
に接続したことにより、インダクタンス素子を流れるラ
ンプ電流が極性反転するとき、その極性反転の直後にお
けるランプ電流波形の歪みを抑えることができるので、
昇圧トランスの二次巻線における磁束変化による鉄心等
の振動をなくして、点灯中の騒音を低減することができ
る放電灯点灯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である放電灯点灯装置の回路
図である。
【図2】その放電灯点灯装置におけるチョッパ出力電圧
とランプ電流の波形を示す図である。
【図3】従来の放電灯点灯装置の回路図である。
【図4】その放電灯点灯装置におけるチョッパ出力電圧
とランプ電流の波形を示す図である。
【符号の説明】
10 電源回路部 12 商用電源 14 整流素子 16 平滑コンデンサ 20 降圧チョッパ回路部 22 スイッチングトランジスタ 24 制御回路 26 ダイオード 28 直流リアクトル 32 平滑コンデンサ 40 フルブリッジインバータ回路部 42a,42b,42c,42d スイッチングトラ
ンジスタ 44 駆動回路 46 コンデンサ 48 放電灯 50 イグナイタ回路部 52 トリガ素子 54 双方向性サイリスタ 56a,56b コンデンサ 58a,58b,58c 抵抗 62 パルストランス 72 整流ダイオード 74 平滑コンデンサ 76 放電ギャップ 78 インダクタンス素子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電圧の極性を反転させながら放電灯
    の両端に電圧を印加し前記放電灯を矩形波点灯させるフ
    ルブリッジインバータ回路部と、昇圧トランスを有し前
    記昇圧トランスの一次巻線に電圧を印加して前記昇圧ト
    ランスの二次巻線に発生させた高圧パルスにより前記放
    電灯の放電を開始するイグナイタ回路部とを備える放電
    灯点灯装置において、 前記昇圧トランスの二次巻線のインダクタンスより小さ
    いインダクタンスを有するインダクタンス素子を前記放
    電灯に直列に接続し、前記放電灯の放電を開始するとき
    には、前記昇圧トランスの二次巻線に発生した前記高圧
    パルスを前記インダクタンス素子を介して前記放電灯に
    印加し、前記放電灯の点灯時には、前記フルブリッジイ
    ンバータ回路部より矩形波電圧を前記放電灯及び前記イ
    ンダクタンス素子に印加することを特徴とする放電灯点
    灯装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の放電灯点灯装置におい
    て、前記昇圧トランスの二次巻線にはダイオードとコン
    デンサとからなる整流平滑回路を接続し、前記コンデン
    サと前記コンデンサに直列に接続した放電ギャップとに
    前記インダクタンス素子を並列に接続したことを特徴と
    する放電灯点灯装置。
JP26159693A 1993-09-24 1993-09-24 放電灯点灯装置 Pending JPH0794293A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012003899A (ja) * 2010-06-15 2012-01-05 Tdk-Lambda Corp 放電灯点灯装置
US9207617B2 (en) 2008-01-22 2015-12-08 Ricoh Company, Ltd. Sheet transfer apparatus and image forming apparatus

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