JPH08171991A - 光束補償装置 - Google Patents

光束補償装置

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JPH08171991A
JPH08171991A JP6314503A JP31450394A JPH08171991A JP H08171991 A JPH08171991 A JP H08171991A JP 6314503 A JP6314503 A JP 6314503A JP 31450394 A JP31450394 A JP 31450394A JP H08171991 A JPH08171991 A JP H08171991A
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JP
Japan
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pressure discharge
discharge lamp
high pressure
luminous flux
voltage
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Withdrawn
Application number
JP6314503A
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English (en)
Inventor
Noriyuki Fukumori
律之 福盛
Masaaki Uchihashi
聖明 内橋
Hiroshi Noro
浩史 野呂
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路構成が簡単で、負荷特性や始動用パルス
特性への影響が全く無く、広範な放電灯に対し一品種で
対応することによる共用化が図れ、光束補償装置と負荷
との間の配線距離での長さ制限が無い光束補償装置を提
供する。 【構成】 高圧放電灯DLと、安定器Bとで構成される
高圧放電灯点灯装置に併設され、交流電源V1 からスイ
ッチング素子Q11を介して即時点灯可能な補助光源IL
を備え、スイッチング要素Q11は高圧放電灯DLが不点
灯か高圧放電灯DLの始動過程の光束量が比較的少ない
期間のみオンするようにした光束補償装置Aにおいて、
安定器Bの出力電流を検出することにより高圧放電灯D
Lの点灯状態を検出する手段と、スイッチング素子Q11
のオン時間を設定するタイマ回路Gとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高圧放電灯の点灯装置と
併用される光束補償装置に関するものであり、高圧放電
灯の光束が低い状態で補助光源により光束を補償するた
めに用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】図14は従来の光束補償機能付きの高圧
放電灯点灯装置の回路図である。図中、V1 は交流電源
(例えば商用交流電源)、DLは高圧放電灯であって、
Bは交流電源V1 と高圧放電灯DLの間に介在した安定
器である。Bは入力端子B1 ,B2 、出力端子B3 ,B
4 を有し、L01はインダクタンス素子、C01は力率改善
用のキャパシタンス素子である。
【0003】図15は、交流電源V1 ,安定器B,高圧
放電灯DLにて形成される高圧放電灯点灯装置におい
て、高圧放電灯DLを点灯した状態を示す動作波形図で
ある。図15(a)の0,1は交流電源V1 の印加状態
を表し、交流電源V1 は時刻t 0 において投入され、時
刻t2 において開放され、比較的短時間後の時刻t3
おいて再投入されたことを意味する。図15(b)は、
高圧放電灯DLに流れる電流Idを表し、I21は高圧放
電灯DLの始動時電流、I22は高圧放電灯DLの定格電
流であり、時刻t0 後、時刻t1 にて略安定している状
態を示す。また、時刻t2 にて交流電源V1 が開放され
ると、高圧放電灯DLは消灯し、高圧放電灯DLがまだ
熱い状態、即ち、高圧放電灯DLの発光管内蒸気圧が比
較的高い状態にある時刻t3 にて、交流電源V1 が再投
入されても高圧放電灯DLは始動せず、前記蒸気圧が充
分に低下した時刻t4 にて高圧放電灯DLが再始動して
いることを表しており、以降時刻t5 にて略安定する。
図15(c)は高圧放電灯DLの両端電圧Vdを表し、
20は高圧放電灯DLに電流Idが流れていない時の管
電圧Vdであって、実質的にV20=V1 である。また、
22は高圧放電灯DLの定格電圧であり、時刻t0 後、
時刻t1 にて略安定状態に到る。時刻t2 にて交流電源
1 が開放されると高圧放電灯DLは消灯し、前記と同
様に時刻t4 まで高圧放電灯DLは始動しないので、管
電圧VdはV20のまま維持される。時刻t4 にて高圧放
電灯DLが再始動すると、管電圧Vdは比較的低い値か
ら徐々にV22に到ることを示している。図15(d)は
光束Φ2 の状態を示し、時刻t0より徐々に増加し、時
刻t1 にて略定格光束Φ22に達している。時刻t2 にて
高圧放電灯DLの消灯後、時刻t4 にて高圧放電灯DL
が再始動すると、光束Φ2は比較的低い値より始まり、
時刻t5 にて略定格光束Φ22に達している。図15
(e)は入力電流I1 を示し、時刻t0 以降時刻t1
でI11からI12に漸減し、以降時刻t2 まで定格入力電
流I12にて略安定している。時刻t1 にて、交流電源V
1 が開放され、時刻t3 にて交流電源V1 が再投入され
るまでは入力電流I1 は0であり、時刻t3 以降時刻t
4 までは高圧放電灯DLには電流は流れないが、キャパ
シタンス素子C01は回路に接続されているので、キャパ
シタンス素子C01への電流のみが流れる。図15(e)
のI10は、キャパシタンス素子C01へ流れ込んでいる電
流である。
【0004】図14において、交流電源V1 ,安定器
B,高圧放電灯DLにて形成される高圧放電灯点灯装置
は前記のごとき特性を呈するが、図15(d)よりも明
らかなように、高圧放電灯DLの各種状態に対し、光束
Φ2 が極めて低い期間や交流電源V1 が投入されている
にもかかわらず光束Φ2 が全く出ていない期間が存在す
る。このように、高圧放電灯DLに固有の特性により比
較的暗い状態が長時間存在することは照明としての機能
が不十分であると言わざるを得ず、特に安全上好ましく
ない。図14の光束補償装置A及び白熱灯ILは上述の
ごとく高圧放電灯固有の弱点、すなわち電源が供給され
ているのにもかかわらず、光束が低い状態が存在するこ
とを防止するために付加される要素である。
【0005】光束補償装置Aは、入力端子A1 ,A2
高圧放電灯DLの状態検出用端子A 3 ,A4 ,白熱灯I
Lへの接続端子A5 ,A6 を有する。Q11はスイッチン
グ素子(以下、トライアックと呼ぶ。)であり、白熱灯
ILと直列に接続される。R 1 〜R9 は抵抗、C1 〜C
3 はキャパシタンス素子、Q13,Q15〜Q17はトランジ
スタ、Q12,Q14は電圧応答スイッチ、DB1 ,DB2
は整流器、D1 はダイオ−ド、ZD1 ,ZD2 はツェナ
−ダイオ−ド、T1 は高圧放電灯DLの管電圧検出トラ
ンス、L1 は管電圧検出トランスT1 の1次巻線との間
で電圧分担要素として作用するインダクタンス素子で図
のごとく接続される。
【0006】図16は図14の光束補償装置A及び白熱
灯ILの動作を説明するための要部動作波形図である。
図16(a)の0,1は交流電源V1 の印加状態を表
し、図15(a)の再掲である。図16(b)は高圧放
電灯DLの両端電圧Vdを表し、図15(b)の再掲で
ある。図16(c),(d),(e),(f)はそれぞ
れトランジスタQ17,Q16,Q15,Q13のオンオフ状態
を表し、1はオフ状態、0はオン状態を表す。図16
(g)は白熱灯ILの点滅状態を表し、1は点灯状態、
0は不点灯状態である。以下、図16を参照しながら図
14の光束補償装置A及び白熱灯ILの動作を説明す
る。
【0007】時刻t0 にて交流電源V1 投入と同時に高
圧放電灯DLが点灯すると、高圧放電灯DLの電圧は低
い電圧から漸増しようとする。ツェナ−ダイオ−ドZD
2 のツェナ−電圧を管電圧Vdに換算して、図16
(b)のV23に選ぶことによりトランジスタQ17はオフ
状態となり、ツェナ−ダイオ−ドZD1 のツェナ−電圧
を管電圧Vdに換算して、図16(b)のV24に選ぶこ
とによりトランジスタQ16はオフ状態となり、したがっ
て、トランジスタQ15は抵抗R5 ,ダイオ−ドD1,抵
抗R4 を介してドライブされ、オン状態となる。そのと
き、トランジスタQ 13はオフ状態であるので、トライア
ックQ11のトリガ回路(抵抗R1 ,キャパシタンス素子
1 ,電圧応答スイッチQ12)は正規の動作をしてトラ
イアックQ11がオン状態となる。白熱灯ILには交流電
源V1 ,トライアックQ11を介して電流が供給され、図
16(g)に示すごとく、白熱灯ILが点灯する。管電
圧Vdが徐々に上昇し、図16(b)の時刻t6 におい
てV24を越えると、トランジスタQ16はツェナ−ダイオ
−ドZD1 を介してドライブされ、トライアックQ11
オンする。トランジスタQ16のオンによりトランジスタ
15はオフし、トランジスタQ15のオフにより、トラン
ジスタQ13は抵抗R3 ,電圧応答スイッチQ4 を介して
ドライブされ、トランジスタQ13がオンする。トランジ
スタQ13のオンによりキャパシタンス素子C1 は抵抗R
2 ,整流器DB1 を介して短絡されるので、トライアッ
クQ11のトリガ回路が正規の動作を行わず、トライアッ
クQ11はオフする。以降、VdがV24<Vd<V23の範
囲にあるとき、トライアックQ11はオンせず、高圧放電
灯DLよりの光束のみが出ている状態となる。
【0008】次に、時刻t2 において、交流電源V1
開放され、比較的短時間後の時刻t 3 にて交流電源V1
が再投入された場合を考える。時刻t3 では高圧放電灯
DLはその発光管内蒸気圧がまだ高い状態であり、再始
動できない。このとき、Vdは図16(b)に示すよう
にV20と高く、V20>V23であるので、トランジスタQ
17はツェナ−ダイオ−ドZD2 を介してドライブされ、
オンされる。トランジスタQ17のオンでトランジスタQ
16はオフし、トランジスタQ15がオンし、トランジスタ
13はオフするので、トライアックQ11のトリガ回路が
正規な動作を行い、トライアックQ11はオンして、白熱
灯ILが点灯状態に入る。時刻t4 にて高圧放電灯DL
の発光管内蒸気圧が始動に十分な値まで下がり、高圧放
電灯DLは再始動する。高圧放電灯DLの再始動後は、
前記高圧放電灯DLの始動時と等価な動作が行われ、高
圧放電灯DLの管電圧VdがV24に達する時刻t7 まで
白熱灯ILは点灯を維持する。
【0009】図14の光束補償装置A及び白熱灯ILは
前記のごとく動作するので、図15(d)で表される高
圧放電灯DLの光束Φ2 が低い期間において、図16
(g)で示すように、白熱灯ILよりの光束で高圧放電
灯DLの光束を補償することができ、安全上も極めて有
効な光束補償の手段となっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図14の点灯装置は前
記のごとく極めて有効な点灯装置であるが、光束補償装
置A及び白熱灯ILを中心に下記の不都合がある。
【0011】高圧放電灯DLの状態に対し、白熱灯I
Lを点灯したいのは、高圧放電灯DLの不点状態及び高
圧放電灯DLの始動過程であるが、その状態を高圧放電
灯DLの管電圧Vdで検出するには、図16(b)に示
すように、管電圧VdがV24,V23の2つの検出レベル
のそれぞれの上下どちらにあるかによって白熱灯ILの
点滅を決めてやらなければならず、いわゆる3値検出が
必要となり、回路的に複雑となる。具体的には、図14
において、トランジスタQ16,Q17及びその周辺回路が
必要となり、さらに、それらを論理的に統合するトラン
ジスタQ15及びその周辺回路が必要となる。
【0012】高圧放電灯DLが同一ワットであっても
定格管電圧が異なると、光束補償装置Aの設計が異なり
品種増となる。つまり、図16(b)におけるV24の設
定を定格管電圧に対応させて、設計する必要があるため
である。
【0013】高圧放電灯DLが同一定格管電圧であっ
ても、それぞれのランプの始動のための高圧パルスの要
否によっても光束補償装置Aの設計が異なり、これも品
種増の要因となる。これらを解消するために、光束補償
装置Aによる高圧放電灯DLの状態検出を図14のよう
に安定器Bの出力側より行うのでなく、入力側で行えな
いか、ということも考えられるが、以下のような問題が
ある。
【0014】図15(e)に示す入力電流を見ても、
特に時刻t3 以降の高圧放電灯DLの不点灯時における
10はI12に近似しているので、図15(c)で示す管
電圧Vdによる検出に比べて、高圧放電灯DLの点灯と
不点灯の区別が極めて困難である。なお、このI10は図
15(e)ではI12より少し小さい値として示している
が、高圧放電灯DLの種類によっては、(特に定格管電
圧と無負荷2次電圧の比が小さい組合せの場合)、I11
を上回るものも存在し、両者の場合をカバ−できる検出
論理を作るのが極めて困難である。以上の理由により、
光束補償装置Aによる高圧放電灯DLの状態検出を入力
側で行うことは現実的でない。また、実際にそのような
ことは行われていない。
【0015】次に、いわゆるインバ−タ式点灯装置への
展開上の課題について説明する。最近、高圧放電灯にも
いわゆるインバ−タ式点灯装置を適用した照明装置が市
場に出回り始めている。図17,図18はその従来例で
あり、図17は低周波矩形波点灯、図18は高周波点灯
の点灯装置の要部を示している。図17,図18の回路
は周知であるので、簡単に説明する。まず、図17にお
いて、V1 は交流電源,DB0 は整流器,L0 はインダ
クタンス素子,Q0 はトランジスタ,D0 はダイオ−
ド,C0 はキャパシタンス素子であり、全体で周知の昇
圧形のチョッパ回路DCを形成し、キャパシタンス素子
0 の両端に直流電圧を発生するように構成されてい
る。Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 はトランジスタ、D1 ,D
2 ,D3 ,D 4 はダイオ−ド、L10,L11はインダクタ
ンス素子であり、特に、インダクタンス素子L11はイグ
ナイタIGに発生したパルス電圧を高圧パルスに昇圧す
るパルストランスの役目も兼ねている。C10はキャパシ
タンス素子であり、全体で矩形波点灯回路B10が構成さ
れている。
【0016】ここで、矩形波点灯回路B10についてもう
少し説明を加えると、トランジスタQ1 ,Q3 は高周波
(例えば、40KHz)、トランジスタQ2 ,Q4 は低
周波(例えば、100Hz)でそれぞれ交互にオンオフ
するが、トランジスタQ1 のオンオフ動作はトランジス
タQ4 のオン時、トランジスタQ3 のオンオフ動作はト
ランジスタQ2 のオン時にのみ行うものである。トラン
ジスタQ1 のオンオフ動作時、すなわちトランジスタQ
4 のオン時について考える。チョッパ回路DC、トラン
ジスタQ1 ,インダクタンス素子L10,L11,キャパシ
タンス素子C10,高圧放電灯DL,トランジスタQ4
ダイオ−ドD2 の部分に着目すると、当該部分は所謂降
圧形チョッパ回路を形成しており、インダクタンス素子
10には鋸歯状波の電流が流れていることになり、その
電流はキャパシタンス素子C10,インダクタンス素子L
11で構成されるフィルタ−的要素で高周波成分と直流成
分に分流されるので、インダクタンス素子L11側、すな
わち高圧放電灯DLには直流成分が流れることになる。
次に、トランジスタQ2 のオン時において、トランジス
タQ3 ,インダクタンス素子L11,キャパシタンス素子
10,高圧放電灯DL,インダクタンス素子L10,トラ
ンジスタQ2 ,ダイオ−ドD4 の部分で同様の動作が生
じるので、高圧放電灯DLには、トランジスタQ2 ,Q
4 のオンオフ周期に対応した略矩形波の電流が流れる。
【0017】次に、図18の回路について説明する。図
17の回路と同一要素には同一記号を付して説明は省略
する。Q1 ,Q2 はトランジスタ、D1 ,D2 はダイオ
−ド、C20,C21はキャパシタンス素子、L20はインダ
クタンス素子であり、全体で高周波点灯回路B20が構成
されている。この高周波点灯回路B20は、トランジスタ
1 ,Q2 が高周波(例えば、200KHz)で交互に
オンオフするいわゆるハ−フブリッジ形のインバ−タ回
路であって、その動作は極めて周知であるので、説明は
省略する。
【0018】このような電子式の点灯回路において、前
述の光束補償装置を追加する場合を想定する。図14で
説明した方法、すなわち、図14の安定器Bの出力端子
3,B4 に相当する図17の矩形波点灯回路B10又は
図18の高周波点灯回路B20の出力端子B3 ,B4 より
光束補償装置における高圧放電灯DLの点灯状態を検出
しようとすると、次のような不都合がある。まず図17
の従来例において、本来、このような点灯装置を採用す
る目的は、点灯装置の小型・軽量化にあり、したがっ
て、各部品もその電気的容量は極めて小さく設計される
ものである。インダクタンス素子L11についても例外で
はなく、高圧放電灯DLの始動時に、イグナイタIGに
よって発生した高圧放電灯DLの始動用パルスを昇圧し
たインダクタンス素子L11の高圧パルス電圧はその周波
数が例えば200KHz程度と高く、もともと矩形波点
灯回路B10と高圧放電灯DLの間の配線距離は、前記高
圧パルス電圧の配線による減衰を制約するため、あまり
長くすることができなかった。そのような状態におい
て、新たに光束補償装置のために、高圧放電灯DLの点
灯状態検出回路を出力端子B3 ,B4 に付加すること
は、それだけで高圧放電灯DLの始動用高圧パルス電圧
の大幅な減衰を招き、まして、光束補償装置を矩形波点
灯回路B10より離して使用するとなると、出力端子
3 ,B4 よりの配線長が追加されるので、前記の不都
合がより顕著になり、使用上の制約も極めて大きなもの
となる。
【0019】次に、図18の従来例においては、前述の
ごとく、その点灯周波数が高く、本来、出力端子B3
4 から高圧放電灯DLまでの配線長は雑音上の理由に
より制約されていた。つまり、前記配線長は雑音的見地
から言うと、アンテナの役割もするわけで、出来る限り
短いことが望まれるものであった。さらに、トランジス
タQ1 ,Q2 の動作周波数が数百KHzと高い場合を想
定すると、出力端子B 3 ,B4 から高圧放電灯DLへの
配線長が長いと、それ自身が回路定数的役割を演じ、高
周波点灯回路B20の本来の動作が行えないなどの不都合
もある。そのような状況の中で、新たに光束補償装置の
ために、高圧放電灯DLの点灯状態検出回路を出力端子
3 ,B4 に付加することは、前記不都合を更に強調す
ることになり、実質的に不可能であった。
【0020】以上のように、図17又は図18に示され
る電子式の点灯装置においても、図14に示すようない
わゆる銅鉄式の点灯装置と同様に、光束補償装置を適用
するために、高圧放電灯DLの点灯状態検出を点灯装置
の出力側より行うことができないという基本的難点があ
った。
【0021】本発明は上述のような点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、高圧放電灯と併設し
て白熱灯を点灯できるようにし、高圧放電灯が不点灯又
は始動過程の高圧放電灯本来の光束が出ていない場合に
白熱灯を点灯するように構成された光束補償装置に関
し、回路構成が簡単で、負荷特性や始動用パルス特性な
どへの影響が全く無く、広範な放電灯に対し一品種で対
応することによる共用化が図れ、光束補償装置と負荷と
の間の配線距離での長さ制限が無い光束補償装置を提供
することである。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1記載の発明によれば、高圧放電灯と、交
流電源及び高圧放電灯の間に介在し、交流電源より高圧
放電灯に供給する電流の限流機能を有する安定器とから
構成される高圧放電灯点灯装置に併設され、電源からス
イッチング素子を介して即時点灯可能な補助光源を備
え、スイッチング素子は高圧放電灯が不点灯か高圧放電
灯の始動過程の光束量が比較的少ない期間のみオンする
ようにした光束補償装置において、安定器の出力電流を
検出することにより高圧放電灯の点灯状態を検出する手
段と、スイッチング素子のオン時間を設定するタイマ回
路とを備えることを特徴とする。
【0023】請求項2記載の発明によれば、出力電流
は、無負荷時に於ける入力電流が定格出力電流よりも大
きい場合に検出されるものであることを特徴とする。
【0024】請求項3記載の発明によれば、高圧放電灯
と、交流電源及び高圧放電灯の間に介在し、交流電源よ
り高圧放電灯に供給する電流の限流機能を有する安定器
とから構成される高圧放電灯点灯装置に併設され、電源
からスイッチング素子を介して即時点灯可能な補助光源
を備え、スイッチング素子は高圧放電灯が不点灯か高圧
放電灯の始動過程の光束量が比較的少ない期間のみオン
するようにした光束補償装置において、安定器の入力電
流を検出することにより高圧放電灯の点灯状態を検出す
る手段と、スイッチング素子のオン時間を設定するタイ
マ回路とを備えることを特徴とする。
【0025】請求項4記載の発明によれば、入力電流
は、無負荷時に於ける入力電流が定格出力電流よりも小
さい場合に検出されるものであることを特徴とする。
【0026】請求項5記載の発明によれば、タイマ回路
は、入力電流もしくは出力電流が予め設定したしきい値
を越えると、一定時間スイッチング素子をオンするもの
であることを特徴とする。
【0027】請求項6記載の発明によれば、スイッチン
グ素子のオン時間は、入力電流もしくは出力電流が予め
設定したしきい値より小さい時間と、タイマ回路により
設定された時間との総和であることを特徴とする。
【0028】請求項7記載の発明によれば、補助光源は
白熱灯であることを特徴とする。
【0029】
【作用】請求項1記載の発明によれば、高圧放電灯が不
点灯になる、もしくは始動過程の光束量が比較的少なく
なると、安定器の出力電流を光束補償装置で検知し、タ
イマ回路を動作することにより、スイッチング素子をオ
ンして補助光源を点灯する。
【0030】請求項2記載の発明によれば、高圧放電灯
が不点灯になる、もしくは始動過程の光束量が比較的少
なくなった場合、無負荷時に於ける安定器への入力電流
が定格出力電流よりも大きいと、光束補償装置で安定器
の出力電流を検知し、タイマ回路を動作することによ
り、スイッチング素子をオンして補助光源を点灯する。
【0031】請求項3記載の発明によれば、高圧放電灯
が不点灯になる、もしくは始動過程の光束量が比較的少
なくなると、安定器への入力電流を光束補償装置で検知
し、タイマ回路を動作することにより、スイッチング素
子をオンして補助光源を点灯する。
【0032】請求項4記載の発明によれば、高圧放電灯
が不点灯になる、もしくは始動過程の光束量が比較的少
なくなった場合、無負荷時に於ける安定器への入力電流
が定格出力電流よりも小さいと、光束補償装置で安定器
への入力電流を検知し、タイマ回路を動作することによ
り、スイッチング素子をオンして補助光源を点灯する。
【0033】請求項5記載の発明によれば、高圧放電灯
が不点灯になる、もしくは始動過程の光束量が比較的少
なくなった場合に、安定器への入力電流もしくは出力電
流が予め設定したしきい値を越える様に設定する。そし
て、安定器への入力電流もしくは出力電流がしきい値を
越えるとタイマ回路により一定時間スイッチング素子を
オンして補助光源を点灯する。
【0034】請求項6記載の発明によれば、そして、安
定器への入力電流もしくは出力電流がしきい値より小さ
い時間と、安定器への入力電流もしくは出力電流がしき
い値を越えてからのタイマ回路により設定された時間と
の総時間だけ、スイッチング素子をオンして補助光源を
点灯する。
【0035】請求項7記載の発明によれば、高圧放電灯
が不点灯になる、もしくは始動過程の光束量が比較的少
なくなると、安定器の出力電流を光束補償装置で検知
し、タイマ回路を動作することにより、スイッチング素
子をオンして白熱灯を点灯する。
【0036】
【実施例】
(実施例1)本発明に係る第1実施例の回路図を図1
に、動作波形図を図2に示す。
【0037】図14に示した従来例と異なる点は、高圧
放電灯DLと直列に管電圧検出トランスT1 の1次巻線
を直列接続することにより、高圧放電灯DLに流れる電
流(=安定器Bの出力電流)を検出して高圧放電灯DL
の点灯状態を検出するものであり、その他の従来例と同
一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【0038】ここで、光束補償装置Aにおいて、R10
11,R20,R21は抵抗、C4 ,C 20はキャパシタンス
素子、Eはコンパレ−タ、FはNORゲ−ト、Gはタイ
マ回路、R0 は電流検出用抵抗、管電圧検出トランスT
1 は高圧放電灯DLに流れる電流を制御に必要な電圧に
変換するためのトランスである。また、図2(a)は前
述の図15(a)の再掲であり、交流電源V1 の状態を
表す。図2(b)は安定器Bの出力電力、図2(c)は
安定器Bの出力電流を表す。図2(d)はa点での電圧
Vaであり、I20はしきい値を、図2(e)はb点の電
圧Vbを表す。
【0039】安定器Bの出力電流の増加によりキャパシ
タンス素子C4 の両端電圧が増加する。時刻時刻t8
キャパシタンス素子C4 の両端電圧が外部電源電圧Vr
efを上回り、電圧Vaがハイレベル(Hレベル)から
ロ−レベル(Lレベル)に変化すると、抵抗R20とキャ
パシタンス素子C20との時定数で決まる時間(時刻時刻
8 〜時刻t9 間)だけ、電圧bがハイレベル(Hレベ
ル)を維持する。
【0040】また、電圧Va及び電圧Vbのいづれかが
Hレベルであれば、トランジスタQ 13はオフしてトライ
アックQ11のトリガ回路(抵抗R1 ,キャパシタンス素
子C 1 ,電圧応答スイッチQ12)は正規の動作をして、
トライアックQ11がオン状態となり、白熱灯ILには交
流電源V1 ,トライアックQ11を介して電流が供給さ
れ、図2(f)に示すごとく白熱灯ILが点灯する。な
お、時刻t9 〜時刻t3及び時刻t11以降は、c点の電
圧VcがHレベルになるのでトランジスタQ13がオン
し、トリガ回路のキャパシタンス素子C1 が抵抗R2
整流器DB1 を介して短絡されるのでトライアックQ11
はオフし、白熱灯ILは不点灯状態となる。なお、安定
器Bはどの様な構成でもよい。
【0041】以上の様に構成したことにより、どの様な
銅鉄安定器Bを用いても同一仕様の光束補償装置を提供
できる。
【0042】(実施例2)本発明に係る第2実施例の回
路図を図3に示す。
【0043】本回路は、銅鉄安定器Bの代わりに、例え
ばチョッパ回路の様な直流電源DC 0 と、直流電源DC
0 の出力端に接続された例えばインバ−タ回路の様な点
灯回路B30とを用いると共に、直流電源DC0 への入力
電流を検出する様にしたことであり、その他の第1実施
例と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略
する。
【0044】ここで、図2(c)に示す安定器Bの出力
電流と同様に、点灯回路B30への入力電流は無負荷時は
零アンペアであり、高圧放電灯DLの始動時は定格時の
電流以下であるので、第1実施例に示した様な出力電流
を検出する代わりに、入力電流を検出する様にした。よ
って、本回路の動作は図2に示す動作波形図を用いるこ
とにより説明することができ、図2(c)に示す安定器
Bの出力電流を直流電源DC0 への入力電流と置き換え
ればよい。また、点灯回路B30は図17及び図18で示
した矩形波点灯回路B10及び高周波点灯回路B20でも、
他の点灯回路でもよい。
【0045】更に、上記第1及び第2実施例に於いて
は、白熱灯ILの点灯回路は、図1及び図3に示すもの
に限らずに、例えば図4,図6,図8,図10に示す様
な回路を用いてもよく、各々の回路に於ける白熱灯IL
に流れる電流の波形を、図5,図7,図9,図11に示
している。
【0046】図4に示す回路は、図1及び図3に示すも
のと同様であり、トリガ回路(抵抗R1 ,キャパシタン
ス素子C1 ,電圧応答スイッチQ12)により、図5に示
す時刻t10でトライアックQ11がオンする様に設定した
ものである。図6に示す回路は、端子A1 ,A2 にダイ
オ−ドD1 ,D2 を直列接続して交流電源V1 を半波整
流し、図7に示す様に白熱灯ILに半波電流を流すと共
に、トリガ回路(抵抗R1 ,キャパシタンス素子C1
電圧応答スイッチQ12)により、図7に示す時刻t0
トライアックQ11がオンする様に設定したものであり、
零クロスでトライアックQ11をオンするので雑音性能に
優れている。図8に示す回路は、端子A 1 ,A2 にダイ
オ−ドD1 ,D2 ,D3 ,D4 を直列接続して交流電源
1 を全波整流し、図9に示す様に白熱灯ILに全波電
流を流す様に設定したものであり、交流電源V1 を例え
ば100Vと200Vとで切り換えることが比較的容易
である。図10に示す回路は、端子A1 ,A2 にダイオ
−ドD1 ,D2 を直列接続すると共に、ダイオ−ド
1 ,D2 を介して交流電源V1 に並列接続したキャパ
シタンス素子C2 を設けて、図11に示す様に半波電流
を平滑し、白熱灯ILに流れる電流が零になる期間を解
消することにより、白熱灯ILのちらつきを改善したも
のである。
【0047】(実施例3)本発明に係る第3実施例とし
て、図1に示す第1実施例の回路の安定器Bに、例えば
図12に示した様な水銀灯用一般型低力率(チョ−ク
式)安定器Bを用いたものについて図13に示す動作波
形図を参照して説明する。
【0048】ここで、図13(a)は前述の図15
(a)の再掲であり、交流電源V1 の状態を表す。図1
3(b)は安定器Bの出力電力、図13(c)は安定器
Bの入力電流、図13(d)は安定器Bの出力電流を表
す。
【0049】安定器Bは、無負荷時の入力電流は零アン
ペア、始動時の入力電流は定常時の入力電流よりも大き
く、高圧放電灯DLの点灯状態が安定するに従って入力
電流が減少していく特性を有している。この様な安定器
Bでは、図13(c),(d)に示す様に入力電流と出
力電流とは全く同じ変化をするので、入力電流と出力電
流とのどちらを検出してもよい。
【0050】以上の様に構成することにより、白熱灯I
Lをオンオフ制御する(図13(e)に示す。)ことが
可能となる。なお、無負荷時の入力電流がしきい値I20
よりも高い場合は出力電流を検知する様にすればよい。
【0051】上記第1〜第3実施例に於いては、点灯装
置そのものを設計変更する必要がなく、点灯装置の負荷
特性や始動用パルス特性に全く影響を与えずに、光束補
償装置Aの追加が可能であり、同時に光束補償装置Aと
高圧放電灯DLとの間の配線長さが比較的自由に設定で
き、更に、光束補償装置Aと点灯装置の組合せにおい
て、高圧放電灯DLの始動用高圧パルスの要否や定格管
電圧の違いなどによって光束補償装置Aの設計を変える
必要がなく、光束補償装置Aよりの配線数を最小にする
ことができる。
【0052】
【発明の効果】本発明によれば、回路構成が簡単で、負
荷特性や始動用パルス特性などへの影響が全く無く、広
範な放電灯に対し一品種で対応することによる共用化が
図れ、光束補償装置と負荷との間の配線距離での長さ制
限が無く、安定器の品種に影響されない光束補償装置を
提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1実施例の回路図である。
【図2】上記実施例に係る動作波形図である。
【図3】本発明に係る第2実施例の回路図である。
【図4】本発明に係る白熱灯の点灯回路の第1の例を示
す回路図である。
【図5】上記点灯回路に於ける白熱灯に流れる電流波形
を示す図である。
【図6】本発明に係る白熱灯の点灯回路の第2の例を示
す回路図である。
【図7】上記点灯回路に於ける白熱灯に流れる電流波形
を示す図である。
【図8】本発明に係る白熱灯の点灯回路の第3の例を示
す回路図である。
【図9】上記点灯回路に於ける白熱灯に流れる電流波形
を示す図である。
【図10】本発明に係る白熱灯の点灯回路の第4の例を
示す回路図である。
【図11】上記点灯回路に於ける白熱灯に流れる電流波
形を示す図である。
【図12】本発明に係る第3実施例の安定器の回路図で
ある。
【図13】上記実施例に係る動作波形図である。
【図14】本発明に係る従来例の回路図である。
【図15】上記従来例に係る動作波形図である。
【図16】上記従来例に係る要部動作波形図である。
【図17】本発明に係る別の従来例の回路図である。
【図18】本発明に係るさらに別の従来例の回路図であ
る。
【符号の説明】
A 光束補償装置 B 安定器 DL 高圧放電灯 G タイマ回路 IL 補助光源 Q スイッチング素子 V1 交流電源

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧放電灯と、交流電源及び前記高圧放
    電灯の間に介在し、交流電源より前記高圧放電灯に供給
    する電流の限流機能を有する安定器とから構成される高
    圧放電灯点灯装置に併設され、電源からスイッチング素
    子を介して即時点灯可能な補助光源を備え、前記スイッ
    チング素子は前記高圧放電灯が不点灯か前記高圧放電灯
    の始動過程の光束量が比較的少ない期間のみオンするよ
    うにした光束補償装置において、 前記安定器の出力電流を検出することにより前記高圧放
    電灯の点灯状態を検出する手段と、前記スイッチング素
    子のオン時間を設定するタイマ回路とを備えることを特
    徴とする光束補償装置。
  2. 【請求項2】 前記出力電流は、無負荷時に於ける前記
    入力電流が定格出力電流よりも大きい場合に検出される
    ものであることを特徴とする請求項1記載の光束補償装
    置。
  3. 【請求項3】 高圧放電灯と、交流電源及び前記高圧放
    電灯の間に介在し、交流電源より前記高圧放電灯に供給
    する電流の限流機能を有する安定器とから構成される高
    圧放電灯点灯装置に併設され、電源からスイッチング素
    子を介して即時点灯可能な補助光源を備え、前記スイッ
    チング素子は前記高圧放電灯が不点灯か前記高圧放電灯
    の始動過程の光束量が比較的少ない期間のみオンするよ
    うにした光束補償装置において、 前記安定器の入力電流を検出することにより前記高圧放
    電灯の点灯状態を検出する手段と、前記スイッチング素
    子のオン時間を設定するタイマ回路とを備えることを特
    徴とする光束補償装置。
  4. 【請求項4】 前記入力電流は、無負荷時に於ける前記
    入力電流が定格出力電流よりも小さい場合に検出される
    ものであることを特徴とする請求項3記載の光束補償装
    置。
  5. 【請求項5】 前記タイマ回路は、前記入力電流もしく
    は前記出力電流が予め設定したしきい値を越えると、一
    定時間前記スイッチング素子をオンするものであること
    を特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の
    光束補償装置。
  6. 【請求項6】 前記スイッチング素子のオン時間は、前
    記入力電流もしくは前記出力電流が予め設定したしきい
    値より小さい時間と、前記タイマ回路により設定された
    時間との総和であることを特徴とする請求項1から請求
    項5のいずれかに記載の光束補償装置。
  7. 【請求項7】 前記補助光源は、白熱灯であることを特
    徴とする請求項1または請求項3記載の光束補償装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009087747A1 (ja) * 2008-01-10 2009-07-16 Panasonic Corporation 放電ランプ

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