JPH09283294A - 調光用放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】消灯時には不要な予熱電力を低減し、且つ速や
かな始動・調光始動を可能とし、また、フィラメント寿
命の改善を実現する。 【解決手段】放電灯の始動、点灯、消灯を安定器の外部
から与えた調光信号により制御できる調光用放電灯点灯
装置において、放電灯の消灯後に調光が深まる方向へ変
化する調光信号を与えて、この調光信号に応じて消灯中
のフィラメント予熱電流を減少方向に制御する制御手段
を設ける。その制御手段として、即時点灯可能な大きさ
の予熱電流を流す即時点灯予熱電流モードと、即時点灯
可能な大きさよりも予熱電流を少なくした省エネルギー
予熱電流モードとを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯のフィラメ
ントに予熱電流を流して、低照度における安定調光点灯
を行う調光用放電灯点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図９に示すように、外部から供給
される調光信号を各安定器１の制御部２に入力して、イ
ンバータのスイッチング素子Ｑ₁ ，Ｑ₂ の動作周波数等
を制御し、放電灯Ｒを所望の照度で調光点灯させる装置
（特願平１−３０６９３０号）が知られている。以下、
その構成を説明すると、商用電源ＡＣはフィルタコイル
ＦＴとコンデンサＣｆ₁ ，Ｃｆ₂ よりなるフィルタ回路
を介してダイオードブリッジＤＢにより全波整流され、
コンデンサＣ₁ により平滑される。コンデンサＣ ₁ に得
られた直流電圧は、抵抗Ｒ₁ を介して制御部２に動作電
源を供給すると共に、スイッチＳＷを介してインバータ
回路のスイッチング素子Ｑ₁ ，Ｑ₂ の直列回路に供給さ
れる。スイッチング素子Ｑ₁ ，Ｑ₂ は制御部２により交
互にオン・オフされ、スイッチング素子Ｑ₂ の両端に
は、コンデンサＣ₂ を介してトランスＴｆの１次巻線が
接続されると共に、チョークＬとコンデンサＣ₃ の直列
回路が接続されている。チョークＬとコンデンサＣ₃ は
共振回路を構成しており、コンデンサＣ₃ の両端に生じ
る共振電圧は、コンデンサＣ₄ を介して放電灯Ｒに供給
されている。また、放電灯Ｒには、抵抗Ｒ₂ とダイオー
ドＤ₃ を介して直流電圧が印加されている。この装置で
は、端子ａ〜ｄを介してトランスＴｆから放電灯Ｒのフ
ィラメントに予熱電流を流しているが、放電灯Ｒを消灯
すると、スイッチＳＷを開いて、消灯後のフィラメント
予熱電流を停止することにより、放電灯Ｒの消灯後の不
必要な予熱電力ロスを低減している。しかしながら、近
年、調光用放電灯点灯装置が演出用途、省エネルギー用
途など、多目的に使われるようになり、消灯後の放電灯
のフィラメント予熱に関する要求も増えてきた。

【０００３】基本的には、放電灯Ｒの消灯時には、フィ
ラメント予熱電力を極力低くして、予熱電力ロスを低減
し、省エネルギーを計りたい。一方、演出用途では、先
行予熱時問を省き、且つ所定の光束からの速やかな始動
・調光始動を実現したい。さらに、センサを用いた点滅
始動では、放電灯Ｒの消灯時の予熱電力ロスは低減し、
且つ先行予熱時間等は短くしたい。さらに、いずれの場
合においても、フィラメント寿命に大きく影響を与えな
いようにしたいなど、多くの制約が出てきた。ところ
が、省エネルギーのためにフィラメントの予熱電流を少
なくすると、所定の光束からの速やかな調光始動は難し
く、また、フィラメントの寿命に悪い影響を与える。し
かるに、フィラメントの予熱電流を少なくしないと、消
灯時の予熱電力ロスの低減は難しいという問題が生じ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
点に鑑みてなされたものであって、消灯時には不要な予
熱電力を低減し、且つ速やかな始動・調光始動を行うた
めに、調光信号に応じて予熱電流を制御し、点灯を行う
ための予熱電流を少なくした省エネルギー予熱電流モー
ドと、即時点灯可能な即時点灯予熱電流モードを安定器
側に設けることにより、省エネルギー、即時点灯、及び
フィラメント寿命の改善を実現しようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、調光信
号により、放電灯の始動、点灯、消灯を制御できる調光
用放電灯点灯装置において、放電灯の消灯後に調光が深
まる方向へ変化する調光信号を与えて、この調光信号に
応じて消灯中のフィラメント予熱電流を減少方向に制御
する制御手段を有することを特徴とするものである。そ
の制御手段として、即時点灯可能な大きさの予熱電流を
流す即時点灯予熱電流モードと、即時点灯可能な大きさ
よりも予熱電流を少なくした省エネルギー予熱電流モー
ドとを設けることにより、状況に応じて即時点灯可能と
したり、あるいは、予熱電力ロスを低減して省エネルギ
ーを実現するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の調光用放電灯点灯装置の
一つの実施の形態を図１に示す。交流電源ＡＣを整流部
ＤＢにより整流し、スイッチング素子Ｑ₁ ，Ｑ₂ のイン
バータ回路により高周波電力に変換した後、直流カット
用のコンデンサＣ₂ を介して、チョークＬとコンデンサ
Ｃ₃ を含む共振回路を励振し、放電灯Ｒを点灯するもの
である。インバータ回路の発振周波数は、外部の調光器
３からの調光信号により変化する。本実施例では、調光
器３からの調光信号は０〜１２ＶのＤＣ電圧であり、こ
れが放電灯点灯装置に入力されると、インバータ制御部
２のＶ・ｆ変換部６により調光信号の電圧に応じた周波
数に変換され、ドライブ回路５を通じてスイッチング素
子Ｑ₁ ，Ｑ₂ を駆動し、インバータ回路の発振周波数を
コントロールする。この発振周波数が変わることによ
り、共振電圧が変化してランプ電力をコントロールし、
放電灯Ｒを調光する。

【０００７】調光信号電圧が抵抗Ｒ３，Ｒ４の分電圧以
上になると、コンパレータＩＣ１によりタイマー回路８
が起動し、スイッチＱ₃ を一定時間ＯＦＦし、インバー
タ回路の発振停止を行い、放電灯Ｒを消灯する。その
後、スイッチＱ₃ は再びＯＮとなる。今、放電灯Ｒを点
灯させ、調光信号を０Ｖから１２Ｖまで変化させると、
０〜１０Ｖまでは、調光信号電圧の増加につれてインバ
ータ回路の発振周波数が上昇し、共振電圧が減少して放
電灯Ｒは調光して行く。調光信号電圧が１０Ｖのとき、
調光信号電圧が抵抗Ｒ３，Ｒ４の分電圧以上となり、ス
イッチＱ₃ を一定時間ＯＦＦし、インバータ回路の発振
停止を行い、放電灯Ｒを消灯する。その後、スイッチＱ
₃ は再びＯＮとなり、インバータ回路は発振するが、放
電灯Ｒが開路する電圧には至らず、消灯したままで、コ
ンデンサＣ₃ にのみ電流が流れて、ランプフィラメント
を十分予熱するものとなる。調光信号を１０Ｖから１２
Ｖまで変化させると、コンデンサＣ₃ に流れるランプフ
ィラメント予熱電流も発振周波数が上昇することにより
共振電圧が減少するため、減少して行く。

【０００８】図２は調光信号電圧Ｖと発振周波数ｆの関
係、図３はランプ消灯後の調光信号電圧Ｖと予熱電流Ｉ
ｆの関係、図４は調光信号電圧と光出力の関係を示す。
調光信号電圧が１２Ｖ付近では省エネルギーモードであ
り、ランプ消灯後に再点灯するまでの消費電力を節約す
ることができる。また、ランプ消灯後に省エネルギーモ
ードでしばらく待機した後、調光信号電圧を１０Ｖ付近
まで下げると、予熱電流Ｉｆが増加すると共に、ランプ
再点灯が十分にできる電圧が得られて、即時点灯が可能
となる。従って、再点灯モードで十分にランプフィラメ
ントを予熱して調光信号電圧を１０Ｖ以下にしたとき、
放電灯Ｒは先行予熱をすることなく点灯できる。

【０００９】本発明の第２の実施例の回路図を図５に示
す。第１の実施例の回路図と同様な部分についての説明
は省略する。図６は調光信号電圧Ｖと発振周波数ｆの関
係、図７はランプ消灯後の調光信号電圧Ｖと予熱電流Ｉ
ｆの関係、図８は調光信号電圧と光出力の関係を示す。
スイッチＱ₅ と抵抗Ｒ７，Ｒ８は、消灯後の再点灯モー
ドにおいて、ランプフィラメント予熱を行うための回路
であり、調光信号電圧が抵抗Ｒ３，Ｒ４の分電圧以上に
なると、スイッチＱ₄ をＯＦＦ、スイッチＱ₅をＯＮす
る。これにより、インバータ回路の発振停止後は、抵抗
Ｒ７とＲ８の分電圧がＶ・ｆ変換されることになる。こ
のとき、即時点灯予熱電流モードとなり、抵抗Ｒ７とＲ
８の分電圧では発振周波数ｆ２、予熱電流Ｉ２となる。
この予熱電流Ｉ２では、即時点灯が可能である。

【００１０】その後、調光信号電圧を上げて行くと、コ
ンパレータＩＣ３が動作する。抵抗Ｒ５，Ｒ６の分電圧
（ここでは１１Ｖ）以上まで調光信号電圧が上がると、
コンパレータＩＣ３がオンし、Ｖ・ｆ変換部６に入力さ
れる調光信号電圧は抵抗Ｒ７とＲ８の分電圧よりも高く
なる。このときの予熱電流Ｉ３は、予熱電力のロスを防
止する省エネルギーモードとなる。

【００１１】したがって、本実施例では、放電灯を点灯
させ、調光信号電圧を０Ｖから１２Ｖまで変化させる
と、まず、０〜１０Ｖの範囲では、調光信号電圧を上昇
させるにつれて、インバータ回路の発振周波数が上昇
し、共振電圧が減少するので、放電灯Ｒは調光して行
く。調光信号電圧が１０Ｖのとき、調光信号電圧は抵抗
Ｒ３，Ｒ４の分電圧以上となり、コンパレータＩＣ１が
動作して、タイマー回路８によりスイッチＱ₃ を一定時
間ＯＦＦし、インバータの発振一時停止を行い、放電灯
Ｒを消灯する。その後、スイッチＱ₃ は再びＯＮとな
り、調光信号電圧が１０Ｖ〜１１Ｖの範囲では、即時点
灯が可能な予熱電流Ｉ２となる。また、調光信号電圧が
１１Ｖ〜１２Ｖの範囲では、放電灯Ｒの予熱電流をＩ３
に抑え、予熱電力のロスを防止する。省エネルギーモー
ドでしばらく待機した後、調光信号電圧を１０Ｖ付近ま
で下げて、再点灯モードで十分にランプフィラメントを
予熱して調光信号電圧を１０Ｖ以下にすると、放電灯Ｒ
は先行予熱することなく点灯できる。この実施例では、
通常点灯モード、即時点灯予熱電流モード、省エネルギ
ーモード、再点灯モードという、各モードでの調光信号
電圧の範囲が広いため、ラッチ時間を設けたり、任意に
ホールドすることがより容易となる。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、放電灯の消灯時には、
不要な予熱電力を低減する省エネルギーモードと、即時
点灯可能な即時点灯モードを安定器側に設けて、調光信
号によりこれらの二つのモードをコントロールすること
により、放電灯の消灯時には、不要な予熱電力を低減
し、且つ速やかな始動・調光始動ができる安定器を提供
できる。本発明は、プログラムにより調光信号でコント
ロールする調光システムにおいて特に大きな効果を示
す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の回路図である。

【図２】本発明の第１の実施例の調光信号と発振周波数
の関係を示す特性図である。

【図３】本発明の第１の実施例の調光信号と予熱電流の
関係を示す特性図である。

【図４】本発明の第１の実施例の調光信号と光出力比の
関係を示す特性図である。

【図５】本発明の第２の実施例の回路図である。

【図６】本発明の第２の実施例の調光信号と発振周波数
の関係を示す特性図である。

【図７】本発明の第２の実施例の調光信号と予熱電流の
関係を示す特性図である。

【図８】本発明の第２の実施例の調光信号と光出力比の
関係を示す特性図である。

【図９】従来例の回路図である。

【符号の説明】

Ｑ₁ スイッチング素子 Ｑ₂ スイッチング素子 Ｃ₂ コンデンサ Ｃ₃ コンデンサ Ｌ チョーク Ｒ 放電灯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光安 啓 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電灯の始動、点灯、消灯を安定器の
   外部から与えた調光信号により制御できる調光用放電灯
   点灯装置において、放電灯の消灯後に調光が深まる方向
   へ変化する調光信号を与えて、この調光信号に応じて消
   灯中のフィラメント予熱電流を減少方向に制御する制御
   手段を有することを特徴とする調光用放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、予熱電流を調光信
   号に応じて減少方向に制御する制御手段として、即時点
   灯可能な大きさの予熱電流を流す即時点灯予熱電流モー
   ドと、即時点灯可能な大きさよりも予熱電流を少なくし
   た省エネルギー予熱電流モードとを有することを特徴と
   する調光用放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、省エネルギー予熱
   電流モードから先行予熱動作を経由して放電灯の再点灯
   を行う制御手段を有することを特徴とする調光用放電灯
   点灯装置。
4. 【請求項４】 請求項２において、省エネルギー予熱
   電流モードから先行予熱動作を経由せずに即時点灯予熱
   電流モードを経由して放電灯の再点灯を行う制御手段を
   有することを特徴とする調光用放電灯点灯装置。
5. 【請求項５】 省エネルギー予熱電流モードと即時点
   灯予熱電流モードに任意にホールド可能としたことを特
   徴とする請求項２の調光用放電灯点灯装置。