JPH08102374A - 安定器、これを用いた照明装置及びこれに用いられる高圧放電灯 - Google Patents

安定器、これを用いた照明装置及びこれに用いられる高圧放電灯

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JPH08102374A
JPH08102374A JP23809494A JP23809494A JPH08102374A JP H08102374 A JPH08102374 A JP H08102374A JP 23809494 A JP23809494 A JP 23809494A JP 23809494 A JP23809494 A JP 23809494A JP H08102374 A JPH08102374 A JP H08102374A
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JP
Japan
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lamp
voltage
ballast
high pressure
starter
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JP23809494A
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Yasuharu Takano
安春 高野
Hirochika Shiohama
弘親 塩浜
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トンネル照明などに用いられて電源電圧の大
きな電圧降下を生じても始動器内蔵で不飽和蒸気型の高
圧ランプに立ち消えを生じないように電圧を供給できる
安定器ないしは照明装置を得ること。 【構成】 始動器3bを内蔵して定格ランプ電圧が11
0〜130Vに設定された不飽和蒸気型の高圧ランプ3
に対して、この高圧ランプ3のランプ電圧VL と自己の
無負荷2次電圧V20との電圧比が0.56〜0.49の
範囲内となるように回路定数が設定された安定器4を設
け、電源電圧VS に大きな電圧降下を生じてもランプ立
ち消えを生じないようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トンネル照明などに用
いられる始動器を内蔵した高圧ナトリウムランプのよう
な不飽和蒸気型ランプの点灯用に適した安定器、これを
用いた照明装置及びこれに用いられる高圧放電灯に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の不飽和蒸気型ランプを用
いた照明装置の回路構成として図6に示すようなものが
ある。即ち、商用交流電源1に対して安定器2を介して
不飽和蒸気型ランプ、例えば、高圧ナトリウムランプ3
が接続されている。ここに、安定器2は商用交流電源1
間に接続されたコンデンサC1 と抵抗R1 との並列回路
と、電源ラインの一方に接続されたチョークコイルL1
とにより形成されている。また、高圧ナトリウムランプ
3は発光管3aと始動器3bとにより構成され、始動器
内蔵型とされている。始動器3bは限流用抵抗3cとバ
イメタルスイッチ3dとよりなる。このような高圧ナト
リウムランプ3の定格ランプ電圧は、例えば、110〜
130Vに設定されている。
【0003】このような構成により、発光管3aの始動
に際してはその両端にチョークコイルL1 の2次電圧が
印加された状態にあるが、このままでは始動できない。
そして、始動器3bがスイッチング動作すると、チョー
クコイルL1 の持つインダクタンスにより発光管3aの
両端に数kVのパルス電圧(キック電圧)を誘起させ、
始動点灯させるものである。発光管3aが点灯した後
は、発光管3a内をランプ電流が流れるため、発光管3
aに印加されるランプ電圧VL は始動前よりも低下す
る。
【0004】よって、発光管3aに印加される電源電圧
S 、即ち、安定器2の無負荷2次電圧V20と、ランプ
電圧VL との関係を図示すると、通常は、図7に示すよ
うな特性を示す。ここに、ランプ電圧VL と無負荷2次
電圧B20との電圧比kが概ねk=0.65〜0.56の
範囲内となるように、安定器2の回路定数が設定されて
いる。
【0005】そして、電源電圧VS には多少なりとも電
圧変動を生じ得るものであり、電源電圧VS に電圧降下
が生じて図7中に実線で示すようにランプ電圧VL の再
点弧電圧が瞬間的に生じたとしても(a点で示す)、通
常は、±6%以内の電圧降下の場合であれば、放電維持
電圧VSSを十分に確保できるので、立ち消えを生ずるよ
うな不都合はないとされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の照
明装置を例えばトンネル照明用などに用いる場合を考え
ると、ランプ立ち消えといった不都合を生じ得る。即
ち、トンネルなどにあっては、照明設備だけでなく、ト
ンネル内の換気を図るために大型換気扇が適所に設置さ
れ、このような大電力設備と併用される、といった特殊
な事情があるため、大型換気扇が稼動された場合には、
電源の電圧降下としても許容範囲の±6%をはるかに超
え、20%程度もの電圧降下を生ずることがあるからで
ある。このような大きな電圧降下を生ずると、図7中に
破線で示すような電源電圧VS となり、瞬間的に上昇
した再点弧電圧との間に(b点で示す)、十分な放電維
持電圧VSSがとれなくなり、高圧ナトリウムランプ3が
立ち消えしてしまう、という不都合を生ずる。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の安定器
は、始動器内蔵で定格ランプ電圧が110〜130Vに
設定された不飽和蒸気型の高圧ランプのランプ電圧と自
己の無負荷2次電圧との電圧比が0.56〜0.49の
範囲内となるように回路定数を設定してなる。
【0008】請求項2記載の安定器は、始動器内蔵で定
格ランプ電圧が110〜130Vに設定された不飽和蒸
気型の高圧ランプのランプ電圧と自己の無負荷2次電圧
との電圧比が0.56〜0.49の範囲内となるように
変圧比が設定された変圧器と、この変圧器の2次側に接
続されたランプ電流限流要素との遅相形磁気回路により
構成した。
【0009】請求項3記載の照明装置は、始動器内蔵で
定格ランプ電圧が110〜130Vに設定された不飽和
蒸気型の高圧ランプと、この高圧ランプと電源との間に
接続された請求項1又は2記載の安定器とを備えた構成
とした。
【0010】請求項4の照明装置は、始動器内蔵で定格
ランプ電圧が110〜130Vに設定された不飽和蒸気
型の高圧ランプと、この高圧ランプと電源との間に接続
された請求項1又は2記載の安定器と、これらの高圧ラ
ンプと安定器とを一体化して内蔵する照明器具とを備え
た構成とした。
【0011】請求項5記載の照明装置は、請求項3又は
4記載の照明装置に関して、高圧ランプを高圧ナトリウ
ムランプとするトンネル照明用とした。
【0012】請求項6記載の高圧放電灯は、ランプ電圧
と接続される安定器の無負荷2次電圧との電圧比が0.
56〜0.49なる条件を満足し、定格ランプ電圧が1
10〜130Vの始動器内蔵型かつ不飽和蒸気型の放電
灯とした。
【0013】
【作用】請求項1及び2記載の安定器においては、ラン
プ電圧と無負荷2次電圧との電圧比が所定の適正値とな
るように回路定数が設定されているので、電源電圧に大
きな電圧降下を生じても十分な電圧を高圧ランプ両端間
に供給する。
【0014】請求項3記載の照明装置においては、この
ような安定器とともに高圧ランプを備えてなるので、電
源電圧に大きな電圧降下を生じても高圧ランプ両端間に
は十分な電圧が供給され、ランプ立ち消えを生じない。
【0015】請求項4記載の照明装置においても、同様
に作用するが、特に、安定器と高圧ランプとが照明器具
内に一体化されて内蔵されているので、安定器・高圧ラ
ンプ間の線路長による電圧降下を無視し得ることにな
る。
【0016】請求項5記載の照明装置においては、大型
換気扇などの大電力設備と併用されることにより大きな
電圧降下を生じても、ランプ立ち消えのないトンネル内
照明が行なわれる。
【0017】請求項6記載の高圧放電灯によれば、上記
のような安定器に対する負荷、或いは、照明装置におけ
る負荷として用いることにより、トンネル内照明用など
に効果的に利用できる。
【0018】
【実施例】本発明の一実施例を図1ないし図5に基づい
て説明する。図6及び図7で示した部分と同一機能を果
たす部分は同一符号を用いて示し、その詳細を省略す
る。本実施例は、大型換気扇などの大電力設備と併用さ
れるトンネル照明用の照明装置に適用したもので、高圧
ランプとしては前述した高圧ナトリウムランプ3がその
まま用いられている。即ち、始動器内蔵型かつ不飽和蒸
気型であり、定格ランプ電圧が110〜130Vに設定
されたランプが用いられている。また、この高圧ナトリ
ウムランプ3と交流電源1との間には安定器4が接続さ
れている。この安定器4は交流電源1の両端間に接続さ
れたコンデンサC2 と変圧器Tとチョークコイル(ラン
プ電流限流要素)L2 とを備えた遅相形磁気回路5とし
て形成されている。即ち、ランプ電流位相が電源電圧位
相よりも遅れた位相となる。ここに、前記変圧器Tは、
単巻変圧器構造のものであり、1次巻線N1 が2次巻線
2 にも共用されている。この変圧器Tの変圧比を含む
安定器4の回路定数は、後述する理由により、高圧ナト
リウムランプ3のランプ電圧VL と安定器4の無負荷2
次電圧との電圧比kがk=0.56〜0.49となるよ
うに設定されている。
【0019】このような安定器4は、図2に示すよう
に、高圧ナトリウムランプ3とともに矩形箱形の大きな
照明器具6内に一体化されて内蔵され、トンネル内天井
面等に設置される照明装置となる。
【0020】ここで、前記安定器4の回路定数を上記の
ように決定した理由を説明する。図7で説明したよう
に、電源電圧VS に電圧降下を生じた場合、ランプ電圧
L の再点弧電圧が瞬間的に上昇し、放電維持電圧VSS
を十分とれなくなるとランプ立ち消えを生ずる。このよ
うなランプ立ち消えを防止するためには、電源電圧
S、従って、これに対応する安定器4の無負荷2次電
圧V20を大きくとれるように設定すればよいと考えられ
る。ここに、ランプ立ち消えに関して、電源電圧VS
降下率と電圧比k(=VL /V20)との関係を調べたと
ころ、図3に示すような特性が判明した。一般に、トン
ネル内に設置される大型換気扇の稼動時に生ずる瞬間的
な電圧降下は、安定時の電源電圧VS は約−20%相当
であり、その継続時間は約5〜10サイクル(=84〜
200msec)である。よって、基本的に、この時間内に
ランプ立ち消えを生じないような無負荷2次電圧V20
確保すればよく、その境界値として、−20%、5サイ
クル分の電圧降下を想定し、電圧比kが0.56以下と
するのがよいことが分かる。
【0021】一方、この電圧比kを小さくし過ぎると、
安定器4中に設けられているチョークコイルL2 のイン
ピーダンスの特性上、始動器3bに流れる電流が少なく
なって、ランプ始動特性が悪くなってしまい、始動でき
ないこともあるので、kの値を無限に小さくすることも
できない。ここで、電圧比kとランプ始動確率との関係
を調べたところ、図4に示すような特性が得られたもの
である。この特性によれば、100%のランプ始動確率
を確保するためには、電圧比kの境界値として0.49
以上とするのがよいことが分かる。そこで、本実施例で
は、この電圧比kが0.56以下、0.49以上の範囲
の値をとるように設定されている。
【0022】さらには、実装構造においても、電圧比k
の値を0.49以上とするのがよいことが判明したもの
である。即ち、本実施例にあっては、安定器4が高圧ナ
トリウムランプ3とともに照明器具6内に一体化されて
内蔵されているが、安定器4の無負荷2次電圧V20を高
くすると(電圧比kを小さくすると)、安定器4の損失
が大きくなって温度上昇が高くなってしまう。即ち、電
圧比kと安定器4の温度上昇との関係を調べたところ、
図5に示すような特性が得られたものである。よって、
安定器4の温度上昇を抑え(5°以下にする)、安定器
4を安価・小型に構成するためには、電圧比kが0.4
9以上となるように設定するのがよいことが分かる。
【0023】よって、本実施例によれば、トンネル照明
において、大型換気扇が併用稼動されて大きな電圧降下
を生じたとしても、高圧ナトリウムランプ3に立ち消え
を生じない電圧の供給が確保され、高圧ナトリウムラン
プ3の点灯が維持されるので、トンネル照明が継続され
る。
【0024】なお、本実施例においては、高圧ナトリウ
ムランプ3と安定器4とが一体化されて照明器具6内に
内蔵されており、高圧ナトリウムランプ3と安定器4と
の間の配線が極めて短いため、この間の線路長による電
圧降下は無視できる。
【0025】
【発明の効果】請求項1及び2記載の発明によれば、何
れも、ランプ電圧と無負荷2次電圧との電圧比が所定の
適正値となるように安定器の回路定数が設定されている
ので、電源電圧に大きな電圧降下を生じても高圧ランプ
に立ち消えを生じない十分な電圧を供給することがで
き、電源電圧の変動の影響を受けにくい安定器を提供で
きる。
【0026】請求項3及び4記載の発明によれば、この
ような安定器を備えて照明装置が構成されているので、
本来の始動点灯性を損なうことなく、電源電圧に大きな
電圧降下を生じても高圧ランプ両端間に十分な電圧を供
給することができ、ランプ立ち消えを防止して、点灯状
態を維持させることができ、電源電圧の変動の影響を受
けない照明を行なわせることができる。特に、請求項4
記載の発明によれば、安定器と高圧ランプとが照明器具
内に一体化されて内蔵されているので、安定器・高圧ラ
ンプ間の線路長による電圧降下を無視することもでき、
より一層安定した点灯維持を確保できる。
【0027】請求項5記載の発明によれば、このような
照明装置に関して高圧ランプを高圧ナトリウムランプと
してトンネル照明用に用いているので、大型換気扇など
の大電力設備と併用されて電源電圧に大きな電圧降下を
生じても、ランプ立ち消えのない安定したトンネル内照
明を行なわせることができる。
【0028】請求項6記載の発明によれば、このような
安定器に対する負荷、或いは、照明装置における負荷と
して、その点灯能力を最大限に発揮し得るので、ランプ
立ち消えのない照明に活用できる。
【0029】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略的な回路構成図で
ある。
【図2】高圧ナトリウムランプと安定器との実装配置例
を示す概略正面図である。
【図3】電圧比kの設定に応じたランプ立ち消え特性を
示す特性図である。
【図4】電圧比kの設定に応じたランプ始動特性を示す
特性図である。
【図5】電圧比kの設定に応じた安定器温度上昇特性を
示す特性図である。
【図6】従来例を示す概略的な回路構成図である。
【図7】電圧降下を含めて示す電源電圧とランプ電圧と
の関係の波形図である。
【符号の説明】
1 交流電源 3 高圧ナトリウムランプ、高圧ランプ 3b 始動器 4 安定器 5 遅相形磁気回路 6 照明器具 T 変圧器 L2 ランプ電流限流要素 V20 無負荷2次電圧 VL ランプ電圧

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 始動器内蔵で定格ランプ電圧が110〜
    130Vに設定された不飽和蒸気型の高圧ランプのラン
    プ電圧と自己の無負荷2次電圧との電圧比が0.56〜
    0.49の範囲内となるように回路定数を設定してなる
    ことを特徴とする安定器。
  2. 【請求項2】 始動器内蔵で定格ランプ電圧が110〜
    130Vに設定された不飽和蒸気型の高圧ランプのラン
    プ電圧と自己の無負荷2次電圧との電圧比が0.56〜
    0.49の範囲内となるように変圧比が設定された変圧
    器と、この変圧器の2次側に接続されたランプ電流限流
    要素との遅相形磁気回路よりなることを特徴とする安定
    器。
  3. 【請求項3】 始動器内蔵で定格ランプ電圧が110〜
    130Vに設定された不飽和蒸気型の高圧ランプと、こ
    の高圧ランプと電源との間に接続された請求項1又は2
    記載の安定器とを具備していることを特徴とする照明装
    置。
  4. 【請求項4】 始動器内蔵で定格ランプ電圧が110〜
    130Vに設定された不飽和蒸気型の高圧ランプと、こ
    の高圧ランプと電源との間に接続された請求項1又は2
    記載の安定器と、これらの高圧ランプと安定器とを一体
    化して内蔵する照明器具とを具備していることを特徴と
    する照明装置。
  5. 【請求項5】 高圧ランプを高圧ナトリウムランプとし
    たトンネル照明用であることを特徴とする請求項3又は
    4記載の照明装置。
  6. 【請求項6】 ランプ電圧と接続される安定器の無負荷
    2次電圧との電圧比が0.56〜0.49なる条件を満
    足し、定格ランプ電圧が110〜130Vの始動器内蔵
    型かつ不飽和蒸気型であることを特徴とする高圧放電
    灯。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007328963A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Matsushita Electric Works Ltd トンネル用照明器具

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007328963A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Matsushita Electric Works Ltd トンネル用照明器具
JP4736965B2 (ja) * 2006-06-06 2011-07-27 パナソニック電工株式会社 トンネル用照明器具

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