JPH08511901A - 回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、電源に接続するための入力端子（Ｃ，Ｄ）；固有周波数を有し且つ電圧依存性のブレークダウン素子（３）をそなえたパルス発生回路（IV）；パルス変成器（１）；及びこのパルス変成器の二次巻線とランプ接続端子間の電気的接続をそなえた、高圧放電ランプを点弧するための回路装置に関する。本発明によれば、二次巻線とランプ接続端子とは、その調整（同調）がパルス発生回路の固有周波数と関連して選ばれたフイルタの一部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 回路装置 本発明は、 −電源に接続するための入力端子； −固有周波数を有し且つ電圧依存性の降伏電圧素子をそなえたパルス発生回路 ； −パルス変成器；及び −このパルス変成器の二次巻線とランプ接続端子間の電気的接続、 を有する、高圧放電ランプを点弧するための回路装置に関するものである。 上記の種類の回路装置はＥＰ−Ａ−０３９８４３２（米国特許明細書第５０８ ７８５９号）より既知である。 この既知の回路装置は、投写形ＴＶシステムの一部として、高圧放電ランプの 作動及び点弧のための回路の一部を形成する。このような用途に適するには寸法 及び発光効率に関して特別な要求が課せられる。その結果、１０ＫＶ以上時とし て２０ＫＶの点弧パルスがランプの確実な点弧のために要求される。点弧回路に 課せられる別の要求は、未だ或いは殆ど冷やされていない消灯されたランプの急 速再点弧が可能でなければならないということである。このような熱い状態での 再点弧は、点弧パルスのレベルに相当するレベルの再点弧パルスを必要とする。 既知の回路装置では、パルス変成器に発生された電圧パルスは二次巻線より直 接にランプ接続端子に加えられる。 既知の回路装置は、ランプ動作の間幾つかの半導体が導通及び非導通に周期的 にスイッチされるコミュテータ回路をそなえたスイッチモード電源の部分を形成 する。この既知の回路装置によるランプ点弧は、スイッチモード電源の１つまた は幾つかの半導体スイッチが不完全になるということが実際に見出された。これ は問題である。電源接続のための入力端子間の減結合キャパシタはここでは事実 上改良にはならない。 本発明の目的は、接続されたランプの点弧の間、スイッチモード電源内の前記 の半導体の欠陥の問題に対する解決を与えることにある。 本発明は、次のようにすることより前記の目的を達成したものである。すなわ ち、冒頭に記載した種類の回路装置において、パルス変成器の二次巻線とランプ 接続端子とは、パルス発生回路の固有周波数と関連して選ばれた調整（同調）を 有する通過フイルタ（pass filter）の一部を形成するようにする。 本発明者は、特に、非常に高い周波数の信号が、ランプ内に放電が起きる瞬間 を生じることがあり、この高い周波数信号は回路装置内にある半導体スイッチを 不完全にさせることを見出した。本発明による対策の結果、前記の非常に高い周 波数の信号は相当程度迄減衰される。 本発明の回路装置は次のような利点を有している。すなわち、パルス変成器の 二次巻線とランプ接続端子で形成された回路は、パルス発生回路内に発生された パルスを、ごく僅かな損失で、接続されたランプの両端の点弧パルスに変換する と共に、他の周波数を有する信号は回路内で大きく減衰される。調整は、パルス 発生回路の固有周波数の調波周波数であるように選ばれてもよい。有利な実施態 様では、調整は、固有周波数自身か或いはそれに隣接して選ばれる。驚くべきこ とには、このような調整で、点弧パルスの能率的な結合（coupling-in）及び半 導体スイッチが欠陥を有するようになることの防止に関して共に好ましい結果が 得られることが見出された。 付加した誘導的手段が二次巻線と少なくとも一方のランプ接続端子の間で通過 フイルタ内に存すると有利であることが見出された。このことは、付加した誘導 的手段がランプ作動回路内にも含まれている場合ランプ放電の間半導体スイッチ ング素子に欠陥が生じるのを防ぐのに有効であることが見出された。ランプの動 作中、これ等の付加した誘導的手段は無視し得るインピーダンスを表し、したが って何等の浪費も生じない。このことは、低域フイルタの素子として用いられる のに原則的には適した抵抗手段と対照的である。この処置は、付加した誘導的手 段がランプ接続端子に対しその値に関して対称的に設けられた場合特に有利であ る。 パルス発生に基因する干渉電磁界を打ち消すために、パルス変成器の二次巻線 からランプ接続端子の一方への導体を同軸導体として構成するのが得策である。 この同軸導体のシースは他方のランプ接続端子と接続されるのが好ましい。前記 の同軸導体で形成されたキャパシタンスの値は、通過フイルタの調整を決定する ファクターの１つである。加えて、パルス発生回路と結び付いた通過フイルタは 、これによって帯域通過フイルタの特性を与えられる。 以上述べた本発明を図面の実施例を参照して更に詳しく説明する。 第１図はＴＶシステムのランプ点弧及び作動のための回路を示す。 第２図はランプの点弧の役をする第１図の部分を示す。 第３図は第１図と第２図の回路装置で発生される電圧を示す。 第１図において、Ａ，Ｂは電源、例えば２２０Ｖ、５０Ｈｚの公共電源に接続 される接続端子である。この電源電圧の整流はブロックで示した回路Ｉで行なわ れる。この回路Ｉは、回路の動作に基因する主電圧の悪影響を阻止する対策を有 してもよい。 ブロックIIで示した回路は、コミュテータ回路IIIが供給を受けるスイッチモ ード電源を形成する。このコミュテータ回路IIIは、ランプ回路の入力端子Ｃ， Ｄを経て、電源としてランプ回路に接続される。ランプ回路Ｖは、パルス発生回 路IVと、ランプＬが接続される接続端子ＥＰＦを有する。第２図はランプ回路Ｖ を更に詳しく示したものである。 第２図において、入力端子Ｃはパルス変成器１に接続される。このパルス変成 器１の一次巻線１１は、電圧依存性のブレークダウン素子３と直列に昇圧回路網 ２′を経て、入力端子ＣとＤの間に接続される。前記のパルス変成器１の二次巻 線１２の一方の側は入力端子Ｃに直接に接続される。この二次巻線の他方の側は 、同軸導体４を経て、自己インダクタンス５１に接続され、この自己インダクタ ンスはランプ接続端子Ｅに接続される。同軸導体４のシース４０は、導体４１を 経て入力端子Ｄに接続されまた自己インダクタンス５２を経てランプ接続端子Ｆ に接続される。同軸導体で形成されるキャパシタンスは４２で示されている。 パルス変成器１、昇圧回路２′、及び漏洩レジスタンス３ａで分路された電圧 依存性のブレークダウン素子３は、固有周波数を有するパルス発生回路IVを形成 する。自己インダクタンス５１と５２は、キャパシタンス４２及び二次巻線１２ と共に、ランプ接続端子ＥとＦもその一部を形成する通過フイルタを形成する付 加の誘導的手段である。この通過フイルタの調整は、パルス発生回路の固有周波 数に関連して選ばれる。 前述した実施態様を実際に具現したものでは、回路装置は、ＣＳＬ−Ｒタイプ の１００Ｗフィリップス高圧水銀ランプを点弧して作動させるのに適している。 サブ回路ＩとIIは、整流ブリッジと、ダウンコンバータと組合わされたアップ コンバータとを組合わせた入力フイルタで、夫々、フィリップス電子バラストタ イプＥＭＣ１５０よりよく知られている。 コミュテータ回路IIIは、やはり公知のフィリップス電子バラストタイプＥＭ Ｃ１５０と同じブリッジ回路として構成される。接続端子Ａ，Ｂが２２０Ｖ電源 に接続されると、略３００Ｖの無負荷電圧がコミュテータ回路の接続端子Ｃ，Ｄ に存する。 昇圧回路は、前述した実施態様では、共用のフェライトコア上に巻回され且つ 略３００Ｖの無負荷電圧を１１００Ｖに昇圧する２つの誘導素子を有する。代わ りに、誘導素子が、個別の素子を形成するように夫々自己のコアを有するように することも可能である。電圧依存性のブレークダウン素子は、８００Ｖのブレー クダウン電圧を有するジーメンス社製のスパークギャップで、このスパークギャ ップは、昇圧回路の良好な動作を得るために３３ｋΩの漏洩抵抗３ａによって分 路される。これは、昇圧回路のキャパシタ両端の電圧が良好に規定されることを 実際に達成する。前記の分路抵抗はまた電気的な取扱上の安全の理由からも望ま しい。更に安全のために、昇圧回路と入力端子Ｄの接続の間にＰＴＣ抵抗（図示 せず）を有する。１ｎＦの減結合キャパシタ６が更に入力端子ＣとＤの間に付加 的に接続される。キャパシタ２５，２６は夫々６８ｎＦの値をもち、自己インダ クタンス２１，２２は２４ｍＨの値をもつ。パルス変成器は、フェライトの棒状 コア、４ターンの一次巻線と夫々１４ターンの１１区分の二次巻線を有する高圧 変成器である。一次巻線と二次巻線は共に直径４００μｍの線より形成される。 一次巻線と二次巻線間の結合はここでは０．５である。この変成器は、最小で１ ５ｋＶ、最大で２５ｋＶの点弧パルスを供給する。かくして発生されたパルスは 、１３．５ｋＶのレベルで測定して略３００ｎｓの幅を有する。２つの自己イン ダクタンスより成る付加した誘導的手段は、フェライトの棒状コアのまわりに巻 回された４５ターンの単層として０．８ｍｍの線より形成される。各自己インダ クタンスは５４μＨである。同軸導体で形成されるキャパシタンスは１２ｐＦの 値を有する。パルス変成器の二次巻線の自己インダクタンスは１．１ｍＨである 。同軸導体、パルス変成器の二次巻線のキャパシタンス及び更に存する寄性キャ パシタンスの総計は略２０ｐＨでる。前記の寄性キャパシタンスは、なかんずく 、未だ点弧されてないランプによって形成される。二次巻線、付加した誘導的手 段、ランプ接続点、及び主に同軸導体のキャパシタンスで形成されるフイルタは かくして１ＭＨｚのすぐ上の周波数に調整される。１ＭＨｚの固有周波数を有す るパルス発生回路と共に、フイルタは帯域通過フイルタを構成する。第３図は発 生されたパルスを示す。時間Ｔは目盛り当たり５００ｎｓで横軸上にプロットさ れている。 この図面より明らかなように、発生されたパルスは、１３．５ｋＶの電圧レベ ルで３００ｎｓの幅ｂを有している。 発生されたパルスの結果ランプが放電すると、比較的大きなブレークダウン電 流が放電直後に数ｎｓの間ランプを通って流れる。設けられた付加の誘導的手段 ５１，５２はこのブレークダウン電流を略８Ａに制限する。このブレークダウン 電流は、主としてフイルタの充電されたキャパシタンス、特に同軸導体で形成さ れたキャパシタンスによって供給される。次いでこの電流供給はコミュテータ回 路によって引き継がれ、ランプの放電安定段階（run-up phase）が始まり、この 段階の間に次第に安定放電になってゆく。前記の放電安定段階の間、略２Ａの電 流がランプを通って流れ、この電流は、安定放電に達すると１Ａに減少される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．−電源に接続するための入力端子； −固有周波数を有し且つ電圧依存性の降伏電圧素子をそなえたパルス発生回 路； −パルス変成器；及び −このパルス変成器の二次巻線とランプ接続端子間の電気的接続、 をそなえた、高圧放電ランプを点弧するための回路装置において、パルス変成 器の二次巻線とランプ接続端子とは、パルス発生回路の固有周波数と関連して選 ばれた調整を有する通過フイルタの一部を形成することを特徴とする回路装置。 ２．通過フイルタの調整は、固有周波数自体またはそれに隣接して選ばれる請求 の範囲１記載の回路装置。 ３．付加した誘導的手段は、二次巻線と少なくとも一方のランプ接続端子の間で 通過フイルタ内に存する請求の範囲１または２記載の回路装置。 ４．付加した誘導的手段は、ランプ接続端子に対するその値に関して対称的に設 けられた請求の範囲３記載の回路装置。 ５．パルス変成器の二次巻線からランプ接続端子の一方への導体は同軸導体とし て形成された請求の範囲１乃至４の何れか１つに記載された回路装置。 ６．同軸導体のシースは、他方のランプ接続端子と直接に接続された請求の範囲 ５記載の回路装置。