JPH11135279A - パルス発生装置及び放電灯点灯装置 - Google Patents
パルス発生装置及び放電灯点灯装置Info
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- JPH11135279A JPH11135279A JP31283297A JP31283297A JPH11135279A JP H11135279 A JPH11135279 A JP H11135279A JP 31283297 A JP31283297 A JP 31283297A JP 31283297 A JP31283297 A JP 31283297A JP H11135279 A JPH11135279 A JP H11135279A
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Abstract
び安定して始動用の高圧パルス電圧を得て確実な点灯が
行なえる放電灯点灯装置を提供するにある。 【解決手段】パルス発生装置3は、安定器4のチョーク
コイルLに任意の位置に中間タップを設けたパルストラ
ンスとして用いており、コンデンサC1 と放電ギャップ
Gの直列回路を前記中間タップと、交流電源Vsとの一
端との間に接続し、トリガ電源手段9を構成する直流電
源E2 とスイッチング素子SWとの直列回路をインピー
ダンス素子としての抵抗R1 を介して放電ギャップGに
並列に接続し、スイッチング素子SWの制御回路6と、
コンデンサCfに並列接続した2つの抵抗の直列回路か
らなる電圧検出回路7とを設けて構成され、制御回路6
は電圧検出回路7の検出電圧に基づいてスイッチング素
子SWを制御するようになっている。
Description
生させるパルス発生装置及び高圧放電灯の始動点灯させ
る放電灯点灯装置に関するものである。
の高圧放電灯(HIDランプ)を点灯させるためには、
放電を開始させる高電圧を該放電灯に印加する必要があ
る。このための回路方式は多数知られている。図28,
図29は、従来の放電灯点灯装置の一例を示すもので、
図28に示す回路は例えば、実開昭59−52599号
公報に示されたものと略同様の回路を有する放電灯点灯
装置であり、この放電灯点灯装置1は負荷としての高圧
放電灯2を始動又は再始動させるために、高電圧を発生
させるイグナイタとしてのパルス発生装置3を有するも
のである。
続され、高圧ナトリウム灯、メタルハライド灯等の高圧
放電灯2に電力を供給すると共に、点灯を維持するため
の安定器4と高圧放電灯2の始動器であるイグナイタと
してのパルス発生装置3からなる。安定器4の出力側に
は、バイパスコンデンサCpが並列に接続され、そのバ
イパスコンデンサCpと高圧放電灯2で形成される閉ル
ープ内に後述のパルストランスPTの二次巻線PT2 が
接続されている。
し、交流電源Vs2 に接続されて、放電ギャップGに電
力を供給する直流高圧発生回路5と、該直流高圧発生回
路5の出力に接続されたコンデンサC1 とパルストラン
スPTにより構成されている。直流高圧発生回路5は、
例えば、交流電源Vs2 を昇圧、整流するもので、その
出力が前記コンデンサC1 に接続されており、、またコ
ンデンサC1 の両端にはパルストランスPTの1次巻線
PT1 と放電ギャップGの直列回路が接続されている。
交流電源Vs1 をオンすると、安定器4を介してその二
次電圧が高圧放電灯2の両端に印加される。次にパルス
発生装置3の交流電源Vs2 をオンすると、直流高圧発
生回路5が動作して、コンデンサC1 を充電し、コンデ
ンサC1 の両端電圧Vc1 は、図29(a)に示すよう
に徐々に上昇する。
ャップGの放電開始電圧VG1に達すると、放電ギャップ
Gは絶縁破壊し、その際、コンデンサC1 に蓄えられた
電荷がパルストランスPTの1次巻線PT1 を介して急
峻に放電され、電圧Vc1 が急激に低下する。この時、
パルストランスPT1 の両端の1次巻線PT1 には高電
圧が発生し、更に二次巻線PT2 にはその巻線比に応じ
て高圧のパルス電圧が発生する。
を介して高圧放電灯2の両端に印加して該高圧放電灯2
の両端に印加して始動させる。1回目のパルスで始動し
ない場合は、コンデンサC1 の充放電灯を繰り返し、連
続的にパルス電圧を発生させ、放電灯2が点灯すれば、
パルス発生装置3の動作を呈し、パルス電圧の発生を停
止する。
Cpを介して高圧放電灯2の両端に印加して始動させ
る。1回目のパルスで始動しない場合は、コデンサC1
の充放電を繰り返し、連続的にパルス電圧を発生させ、
放電灯2が点灯すれば、パルス発生装置3の動作を停止
し、パルス電圧の発生を停止する。
ギャップGの放電開始電圧VG1を数千ボルト、パルスト
ランスPTの巻数比を10倍程度に設定すれば、二次巻
線PTには数万ボルトの非常に高いパルス電圧が発生
し、高圧放電灯2が消灯直後の非常に再始動しにくい状
態であっても、瞬時に再始動が可能である。図30、図
31は別の従来の高圧放電灯点灯装置におけるイグナイ
タとしてのパルス発生装置3が交流電源Vs2 を昇圧ト
ランスTrで昇圧して放電ギャップGを駆動させる構成
とした点であり、コンデンサC1 の両端電圧Vc1 は図
31(a)乃至(c)に示すように交流電源Vs2 の半
サイクルに何回も放電ギャップGが放電を繰り返し、パ
ルス本数が多く得られるものである。
は一般に安定点灯した後、一度消灯して比較的早い消灯
期間で再始動させようとすると(高圧放電灯の発光管が
高温状態の時;ホット・リスタート)、通常の初始動
(高圧放電灯の発光管が常温状態;コールド・スター
ト)に比べてより高いパルス電圧を印加しなければなら
ない。このため、斯かるパルス発生装置3のスイッチ手
段としては、エアーギャップ等の高電圧でスイッチング
でき、大電流を流す事が可能な素子が有効であり、ー般
に用いられてきた。これはトライアックやサイリスタ等
の3端子制御型半導体スイッチ素子では、このような高
電圧、大電流を取り扱う事が難しく、仮に実現したとし
ても該素子は大型で高価な物になるためである。
低いパルスで十分な場合は、トライアックやサイリスタ
等の3端子制御型半導体スイッチング素子を用いて、安
定なパルス発生を可能とできるが、価格面からは例えば
SSS等の2端子電圧応答型スイッチング素子を用いた
方が有効である。しかし上記のように放電ギャップであ
るギャップ素子を用いた場合、ギャップ素子には、空隙
間放電開始電圧、すなわちギャップのオン電圧が安定し
ないと言う欠点がある。これは、ギャップ素子の封入ガ
スあるいは空気の温度、イオンの状態残留電子の有無、
電極の温度、電極形状の違い、経年使用による電極の摩
耗、ガスの化学的変化、同一仕様での製造バラツキ等の
各種の要因がある。
は設計値に対して±数10%の変動がある。一例とし
て、SIEMNS社のSSG1X−1型ガス封入ギャッ
プ素子は好適に設計・製造されているが、経年年使用等
を考慮したギャップオン電圧は800〜1400V程度
の変動である(1100V±27%)。
を設計する場合、斯かるギャップのオン電圧変動を十分
考慮する必要がある。イグナイタは、放電灯を始動する
ために必要最低限のパルス電圧Vp-min が確保できるよ
うに設計されなければならない。従って、ギャップのオ
ン電圧変動下限値Vsw-minにおいて、イグナイタがV
p-min 以上のパルスを発生するように設計される。
Vsw-maxにおいては、従来回路ではイグナイタのパルス
電圧は最高値Vp-max を発生する。従来のイグナイタの
発生するパルス電圧Vpは、当然の事ながらギャップの
オン電圧Vswに比例する。例えぱ始動に必要な電圧が8
000Vの放電灯であれば、前述のギャップ素子を用い
れば、Vsw-min=800Vの時に、Vp-min =8000
Vと10倍の昇圧となり、ギャップオン電圧変動を見込
むと、Vsw-max=1400Vであるから、Vp-max =1
4000Vにも達する(1.75倍)。
て相当高い電圧が発生する可能性があるため、イグナイ
タ及びこれを含む装置全体(放電灯、放電灯ソケット、
照明器具、配線、取り付け部等)の耐電圧設計をV
p-max で行う必要がある。そのため、部品の耐電圧特性
を高くする、絶縁距離の拡幅、等装置の大型化あるいは
部材費の上昇などの非常に無駄の多い設計になる。ま
た、起動時のランプへの印加電圧上昇によるランプ電極
早期摩耗等の不具合が生じる可能性がある。尚、これは
SSS等の2端子電圧応答型の半導体スイッチ素子を用
いた場合でも発生する課題である。
SS等の2端子電圧応答型スイッチ素子のように2端子
電圧応答型スイッチ素子が持つ不安定なオン電圧により
引き起こされる。本発明は、上記の課題に鑑みて為され
たもので、請求項1乃至請求項19記載の発明の目的と
するところは、ギャップ素子や半導体スイッチ素子から
なる2端子電圧応答型のスイッチ素子を用いても高圧パ
ルス電圧が安定となるパルス発生装置を提供するにあ
る。
するところは、安定して始動用の高圧パルス電圧を得て
確実な点灯が行なえ、装置の小型化、低価格化、安全性
の向上等が可能な放電灯点灯装置を提供するにある。請
求項29の発明の目的とするところは、請求項20乃至
請求項28の発明の目的に加え、高圧放電灯を点灯させ
る放電灯点灯装置を提供するにある。
に請求項1の発明では、両端電圧が所定の応答電圧に達
すると導通する二端子電圧応答型のスイッチ素子と、該
スイッチ素子の両端に電圧を印加することで該スイッチ
素子を導通させるためのトリガ電源手段と、前記スイッ
チ素子が導通した時に、該スイッチ素子と該スイッチ素
子に直列接続された負荷回路とに、エネルギを供給する
エネルギ供給源手段とを備えたことを特徴とする。
いて、前記トリガ電源手段と、前記エネルギ供給源手段
とを等価的に並列接続するとともに、前記スイッチ素子
及び負荷回路に接続し、前記スイッチ素子の応答電圧が
トリガ電源手段が発生する電圧より低く且つエネルギ供
給源手段の発生する電圧よりも高いことを特徴とする。
いて、前記トリガ電源手段と、前記エネルギ供給源手段
とを等価的に直列接続するとともに、前記スイッチ素子
及び負荷回路に接続し、前記スイッチ素子の応答電圧が
トリガ電源手段が発生する電圧とエネルギ供給源手段の
発生する電圧との和より低く、エネルギ供給源手段の発
生する電圧よりも高いことを特徴とする。
3の発明において、前記トリガ電源手段と直列に第1の
インピーダンス素子を接続し、該第1のインピーダンス
素子のインピーダンスが前記負荷回路のインピーダンス
よりも高いことを特徴とする。請求項5の発明では、請
求項4の発明において、前記第1のインピーダンス素子
の一部が前記トリガ電源手段に含まれることを特徴とす
る。
6の発明において、前記エネルギ供給源手段と直列に第
2のインピーダンス素子及び順方向のダイオード、又は
順方向のダイオードが接続され、前記第2のインピーダ
ンス素子及び前記ダイオード、又は前記ダイオードが、
前記トリガ電源手段と第1のインピーダンス素子との直
列回路と等価的に並列に接続されたことを特徴とする。
いて、第2のインピーダンス素子の一部が、前記負荷回
路及び前記エネルギ供給源手段、又は前記エネルギ供給
源手段に含まれていることを特徴とする。請求項8の発
明では、請求項1乃至7の発明において、前記スイッチ
素子は、空隙素子又はガス封入空隙素子であることを特
徴とする。
明では、前記スイッチ素子は、該スイッチ素子の両端電
圧が所定の動作電圧値に達すると導通して素子両端電圧
が低下し、素子電流が所定値以下に低下すると非導通状
態に戻る、2端子電圧応答型半導体スイッチ素子である
ことを特徴とする。請求項10の発明では、請求項1乃
至9の発明では、前記負荷回路が少なくともパルストラ
ンスを含んで、前記エネルギ供給源手段と前記スイッチ
素子と前記パルストランスの1次巻線が等価的に直列接
続されていることを特徴とする。
の発明において、前記エネルギ供給源手段は商用交流電
源であることを特徴とする。請求項12の発明では、請
求項1乃至10の発明において、前記エネルギ供給源手
段は直流電源であることを特徴とする。請求項13の発
明では、請求項1乃至10の発明において、前記エネル
ギ供給源手段はパルス状電圧であることを特徴とする。
の発明において、前記トリガ電源手段は少なくとも直流
電源とスイッチング手段の直列回路で構成されることを
特徴とする。請求項15の発明では、請求項1乃至10
の発明において、前記トリガ電源手段は商用交流電源で
あることを特徴とする。
の発明において、前記トリガ電源手段はパルス状電圧で
あることを特徴とする。請求項17の発明では、請求項
1乃至10の発明において、前記トリガ電源手段は時間
の経過と共に略連続的に上昇する電圧であることを特徴
とする。請求項18の発明では、請求項1乃至17の発
明において、前記エネルギ供給源手段の電圧が前記負荷
回路に必要なエネルギを与えるための所定電圧に達した
ことを検出して、前記スイッチ素子を前記トリガ電源手
段でトリガすることを特徴とする。
0、18の発明において、請求項1乃至13記載の何れ
かの前記エネルギ供給源手段と、請求項14乃至請求項
17記載の何れかの前記トリガ電源手段とを備えたこと
を特徴する。請求項20の発明では、交流電源に少なく
とも限流用インダクタンス要素を介して放電灯を接続し
た放電灯点灯装置において、インダクタンス要素に任意
位置に設けた中間タップと、前記限流用インダクタンス
要素と接続していない前記交流電源の一端との間に、コ
ンデンサと二端子電圧応答型のスイッチ素子との直列回
路を接続し、前記スイッチ素子をトリガしてオン駆動す
る任意のトリガ電源手段を設け、前記スイッチ素子のオ
ン時に前記交流電源の他端、前記インダクタンス要素の
一端、前記中間タップ、前記コンデンサ、前記スイッチ
素子、前記交流電源の一端の閉回路で電流を流して放電
灯の両端に始動用の高圧パルスを発生させるパルス発生
装置を有して成ることを特徴とする。
とも安定器要素を介して放電灯を接続した放電灯点灯装
置において、前記安定器要素の出力側にトランスの1次
巻線を接続し、前記トランスの2次出力電圧をコンデン
サに供給して該コンデンサとパルストランスの1次巻線
と二端子電圧応答型のスイッチ素子で閉回路を形成し、
前記パルストランスの2次巻線を前記安定器要素と前記
放電灯との間に介挿し、前記スイッチ素子をトリガして
オン駆動する任意のトリガ電源手段を設け、前記スイッ
チ素子のオン時に前記閉回路に電流を流し、前記パルス
トランスの2次巻線を介して前記放電灯の両端に始動用
の高圧パルスを発生させるパルス発生装置を有して成る
ことを特徴とする。
とも限流用インダクタンス要素を介して放電灯を接続し
た放電灯点灯装置において、インダクタンス要素に任意
位置に設けた中間タップと、前記インダクタンス要素と
接続していない前記交流電源の一端との間に、コンデン
サとスイッチング素子の直列回路を接続し、前記インダ
クタンス要素と前記放電灯との間にパルストランスの2
次巻線と、前記パルストランスの1次巻線と二端子電圧
応答型のスイッチ素子の直列回路を前記インダクタンス
要素の出力端と前記交流電源の一端との間に接続し、前
記スイッチング素子がオンして前記インダクタンス要素
の出力端に発生するパルス電圧を検出して前記スイッチ
素子をオンさせるトリガ電源手段を設け、前記スイッチ
素子のオン時に前記パルス電圧により前記パルストラン
スの1次巻線、前記スイッチ素子に電流を流して前記パ
ルストランスの2次巻線を介して前記放電灯の両端に始
動用の高圧パルスを発生させるパルス発生装置を有して
成ることを特徴とする。
とも安定器要素とパルストランスの2次巻線を介して放
電灯を接続した放電灯点灯装置において、直流電源を入
力して直流電力を変換を行なうスイッチング式の直流電
力変換手段と、該直流電力変換手段の出力を受けてエネ
ルギを蓄積するコンデンサと、少なくとも該コンデンサ
と前記パルストランスの1次巻線と二端子電圧応答型の
スイッチ素子の閉回路と、上記コンデンサの電圧が所定
電圧に達すると前記スイッチ素子をオンさせるトリガ電
源手段とを備え、前記スイッチ素子がオン時に前記コン
デンサにより前記パルストランスの1次巻線、前記スイ
ッチ素子に電流を流して前記パルストランスの2次巻線
を介して前記放電灯の両端に始動用の高圧パルスを発生
させるパルス発生装置を有して成ることを特徴とする。
とも安定器要素と第1のパルストランスの2次巻線を介
して放電灯を接続した放電灯点灯装置において、少なく
ともエネルギ供給源手段に第1のパルストランスの1次
巻線と第2のパルストランスの2次巻線と二端子電圧応
答型のスイッチ素子との直列回路を接続して構成される
閉回路と、前記第2のパルストランスの1次巻線に電圧
を印加する電圧印加手段と、前記第2のパルストランス
の2次巻線と前記スイッチ素子の直列回路の両端に接続
したコンデンサとを備え、前記電圧印加手段により前記
第2のパルストランスの1次巻線に電圧を発生すること
により前記スイッチ素子をオンさせて、前記閉回路に電
流を流して前記第1のパルストランスの2次巻線を介し
て前記放電灯の両端に始動用の高圧パルスを発生させる
パルス発生装置を有して成ることを特徴とする。
とも安定器要素と第1のパルストランスの2次巻線を介
して放電灯を接続した放電灯点灯装置において、少なく
ともエネルギ供給源手段に前記第1のパルストランスの
1次巻線と二端子電圧応答型のスイッチ素子との直列回
路を接続して構成される閉回路と、前記スイッチ素子の
両端に接続された第2のパルストランスの2次巻線とコ
ンデンサとの直列回路と、前記第2のパルストランスの
1次巻線に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、前記
電圧印加手段により前記第2のパルストランスの1次巻
線に電圧を発生することにより前記スイッチ素子をオン
させて、前記閉回路に電流を流して前記第1のパルスト
ランスの2次巻線を介して前記放電灯の両端に始動用の
高圧パルスを発生させるパルス発生装置を有して成るこ
とを特徴とする。
とも安定器要素とパルストランスの2次巻線を介して放
電灯を接続した放電灯点灯装置において、少なくともエ
ネルギ供給源手段に前記パルストランスの1次巻線と二
端子電圧応答型のスイッチ素子との直列回路を接続して
構成される閉回路と、少なくとも前記パルストランスに
設けた3次巻線電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記電圧印加手段により前記パルストランスの3次巻線
に電圧を発生することにより前記スイッチ素子をオンさ
せて、前記閉回路に電流を流して前記パルストランスの
2次巻線を介して前記放電灯の両端に始動用の高圧パル
スを発生させるパルス発生装置を有して成ることを特徴
とする。
とも安定器要素とパルストランスの2次巻線を介して放
電灯を接続した放電灯点灯装置において、少なくともエ
ネルギ供給源手段に前記パルストランスの1次巻線と二
端子電圧応答型のスイッチ素子との直列回路を接続して
構成される閉回路と、前記スイッチ素子の両端にコンデ
ンサとスイッチング素子との直列回路を備え、前記スイ
ッチング素子をオンして前記コンデンサに充電電流を流
し該コンデンサの両端電圧の上昇により前記スイッチ素
子をオンさせて、前記閉回路に電流を流して前記パルス
トランスの2次巻線を介して前記放電灯の両端に始動用
の高圧パルスを発生させるパルス発生装置を有して成る
ことを特徴とする。
とも安定器要素とパルストランスの2次巻線を介して放
電灯を接続した放電灯点灯装置において、安定器要素の
出力電圧を整流して得られる直流電源と、該直流電源に
接続されたスイッチング素子とフライバックトランスの
1次巻線との直列回路と、前記フライバックトランスの
2次巻線に接続された整流素子と第1のコンデンサの直
列回路とからなり、前記スイッチング素子を高速にオン
・オフさせる駆動手段により、コンデンサの両端に所定
の高電圧エネルギを蓄積する直流電圧昇圧手段からなる
エネルギ供給源手段と、少なくとも前記第1のコンデン
サの両端に前記パルストランスの1次巻線とギャップ素
子からなるスイッチ素子との直列回路を接続して構成さ
れる閉回路と、前記スイッチ素子の両端にトランスの2
次巻線と第2のコンデンサの直列回路を接続し、前記ト
ランスの1次巻線と別のスイッチング素子の直列回路を
前記直流電源に接続して構成されるトリガ電源手段とを
備え、前記第1のコンデンサの両端電圧が所定電圧に達
したときに別のスイッチング素子をオンさせて前記閉回
路に電流を流して前記パルストランスの2次巻線を介し
て前記放電灯の両端に始動用の高圧パルスを発生させる
パルス発生装置を有して成ることを特徴とする。
8の発明において、前記放電灯が高圧放電灯であること
を特徴とする。
する前に、本発明の基本的な概念とその基本構成を説明
する。図18は本発明のパルス発生装置の基本的な概念
を示す構成図であり、エネルギ供給源手段5と、2端子
電圧応答型スイッチ素子Sと、該スイッチ素子Sをトリ
ガしてオンさせるためのトリガ電源手段9と、スイッチ
素子Sがオンした時に、エネルギ供給源手段5から供給
されるエネルギでパルスを発生する負荷回路10とで構
成される。
は、トリガ電源手段9によりオンして、エネルギ供給源
手段9によって負荷回路10にエネルギが供給されるの
で、発生するパルス電圧はエネルギ供給源手段9によっ
て決定されることになる。すなわち、スイッチ素子Sの
オン電圧が変動してもエネルギ供給源手段9によって供
給されるエネルギが所定値であれぱ、所定のパルス電圧
を発生することができ、従来例の課題を解決することが
できる。
面する電極を有し、空気あるいは放電補助のための気体
が封入されて構成される、ギャップ素子あるいはガス封
入ギャップ素子(エアーギャッブ、ガスギャップ)ある
いは、半導体により構成された2端子電圧応答型の半導
体スイッチ素子が用いられ、両端電圧が所定の応答電圧
に達するとオンして素子両端のインピーダンスが低下、
その結果両端電圧が低下して、電流を継続的に通電可能
となり、該電流が所定の導通状態保持電流以下になる
と、オフすると言う特性を有するもので、半導体スイッ
チ素子としては例えば、2方向性2端子サイリスタ(B
i−directionaI DiodeThyris
tor)あるいは、SSS(Silicon Symm
etricaI Switch)と呼ぱれるPNPNP
接合半導体(例えば、新電元社製サイダック)や、ショ
ックレーダイオード等がある。
と直列構成がある。図19に並列の基本構成例を示す。
エネルギ供給源手段5とインピーダンスZ1 の直列回
路、トリガ電源手段9とインピーダンスZ2 の直列回路
が、スイッチ素子S及び負荷回路10と並列に接続され
ている。
とすると、エネルギ供給源手段5の電圧Ve1 、トリガ
電源手段9の電圧Ve2 の関係を、Ve1 <Vs<Ve
2 に設定する。すなわち、Ve1 ではスイッチ素子Sが
オンできないが、Ve2 が発生するとスイッチ素子Sが
オンするのでエネルギ供給源手段5のエネルギがスイッ
チ素子Sと負荷回路10の回路に供給される。
切に動作させるために設定されるものである。すなわ
ち、Ve2 がスイッチ素子Sをオンさせた時、トリガ電
源手段9からの電流がスイッチ素子Sと負荷回路10に
流れるが、負荷回路10で発生するパルス電圧が該電流
に支配的になるとパルス電圧は安定しないので、通常イ
ンピーダンスZ2 は負荷回路10のインピーダンスより
も大きく設定する。
コンデンサ素子、インダクタンス素子、あるいは非線型
特性のインピーダンス素子等を用いることができる。ま
た、見かけ上トリガ電源手段9にインピーダンスZ2 の
一部又は全てを含むことができる。一方、Ve2 が発生
してスイッチ素子Sに印加する時、インピーダンスZ1
が無けれぱトリガ電源手段9によって発生した電圧がエ
ネルギ供給源手段9に吸収され、結果的にスイッチ素子
Sをトリガできなくなるので、負荷回路10で発生する
パルス電圧に大きな影響を与えない範囲でインピーダン
スZ1 を設定する。
コンデンサ素子、インダクタンス素子、あるいは非線型
時性のインピーダンス素子等を用いることができる。ま
た、見かけ上エネルギ供給源手段9にインピーダンスZ
1 の一部または全てが含むことができる。更にまたイン
ピーダンスZ1 はエネルギ供給源手段5と順方向に接続
されるダイオード等のスイッチ手段を含んでいても良
い。これは、Ve2 が発生する前にはスイッチ素子Sが
オフであるから、当然該ダイオードは非導通であり、負
荷回路10にエネルギ供給源手段5からのエネルギが供
給されず、Ve2が発生しても、Ve1 <Ve2 である
から、ダイオードは非導通であり、従って、Ve2 はス
イッチ素子Sに印加され、スイッチ素子Sがオンする。
よってスイッチ素子Sがオンすると同時に負荷回路10
とスイッチ素子Sの直列回路のインピーダンスが低下す
るので、ダイオードが導通し、エネルギ供給源手段5の
エネルギが負荷回路10に供給される。図20は電圧V
e1 、Vs及びVe2 の関係を示し。
ランスPTを用いることができる。図21に示すように
パルストランスPTの1次巻線と直列にスイッチ素子S
を接続し、エネルギ供給源手段5のエネルギがPTの1
次巻線に供給されるようにし、パルストランスPTの2
次巻線に所定の高電圧パルスを発生することができる。
ンピーダンスZ2 の直列回路をパルストランスPTを介
さずに直接スイッチ素子Sと並列接続しても良い。次に
直列構成について説明する。図23は直列の構成例を示
しており、エネルギ供給源手段5とインピーダンスZ1
の直列回路が、スイッチ素子S及び負荷回路10と並列
に接続され、インピーダンスZ1 と並列に、トリガ電源
手段9とインピーダンスZ2 の直列回路が接続されてい
る。
とすると、エネルギ供給源手段5の電圧Ve1 、トリガ
電源手段9の電圧Ve2 の関係を、図24に示すように
Ve1 <Vs<Ve1 +Ve2 に設定する。すなわち、
電圧Ve1 ではスイッチ素子Sがオンできないが、Ve
1 に加えてVe2 が発生するとスイッチ素子Sがオンす
るのでエネルギ供給源手段5のエネルギがスイッチ素子
Sと負荷回路10の回路に供給される。この構成いよる
と、電圧Ve2 は並列構成よりも低く出来る。
段9及びインピーダンスZ2 によって、エネルギ供給源
手段5から負荷回路10に供給されるエネルギの経路に
影響を及ばさないために、図23のようにトリガ電源手
段9とインピーダンスZ2 の直列回路と等価的に並列に
接続される。インピーダンスZ1 、インピーダンスZ2
は並列構成の場合と同等のものが使用できる。
PTを用いた具体的な本構成を示した例である。ここで
エネルギ供給源手段5としては、図26(a)乃至
(c)に示すような構成のものがある。同図(a)の場
合には直流電源電圧を、同図(b)は商用交流電源電圧
を、同図(c)はパルス電源電圧を用いた例である。
電圧Ve1 とエネルギが得られる手段であれば如何なる
ものでもよい。例えぱ、図26(b)や(c)では瞬間
的に必要なVe1 を通過すれぱ用いることができる。す
なわち、必要な電圧Ve1 に達した時に電圧Ve2 を発
生させスイッチ素子Sをオンすれぱ良い。尚、図26中
インピーダンスZ1 とエネルギ供給源手段5の細み合わ
せは必然的なものではなく、適宜組み合わせて良い。更
に、先に延べたトリガ電源手段9やインピーダンスZ2
との直列・並列の関係も同様に適宜選択して良い。
(a)乃至(c)に示すような構成のものがある。同図
(a)の場合には直流電源電圧を、同図(b)は商用交
流電源電圧を、同図(c)はパルス電源電圧を、同図
(d)は三角波電圧(Ramp波の電圧、鋸歯状波の電
圧)を用いた例である。すなわちトリガ電源手段9はス
イッチ素子Sをオンさせるために必要な電圧Ve2 が得
られ、時間的に変化する要素をもっているものなら如何
なる手段でも良い。例えぱ、もしトリガ電源手段9が単
に電圧Ve2 を発生する直流電源であれば、スイッチ素
子Sは常にオンした状態になるため、パルスを発生する
ことができない。したがって、トリガ電源手段9は任意
にあるいは時間に応じて電圧Ve2 を発生できる手段を
用いる。尚、図中インピーダンスZ2 とトリガ電源手段
9の組み合わせは必然的なものでなく、適宜組み合わせ
て良い。更に、先に延べたエネルギ供給源手段5やイン
ピーダンスZ1 との直列・並列の関係も同様に適宜選択
して良い。
びそれを用いた放電灯点灯装置の実施形態により本発明
を詳説する。 (実施形態1)本実施形態は、図1に示すように、商用
交流電源のような交流電源Vsと、交流電源Vsに接続
され、高圧放電灯2に電力を供給する安定器4と、高圧
放電灯2の始動器であるイグナイタとしてのパルス発生
装置3とからなる。
力率改善用のコンデンサCfと、高圧放電灯2と交流電
源Vsとの間に挿入したチョークコイルLとからなる。
一方パルス発生装置3は、安定器4のチョークコイルL
の巻線の任意の位置に中間タップを設けて1次巻線N1
と2次巻線N2 とを有するパルストランス(上述した負
荷回路10に相当)として用いており、コンデンサC1
と2端子電圧応答型のスイッチ素子(上記スイッチ素子
Sに相当)としての放電ギャップGの直列回路を前記中
間タップと、交流電源Vsとの一端との間に接続し、上
述のトリガ電源手段9を構成する直流電源E2 とスイッ
チング素子SWとの直列回路をインピーダンス素子(上
述のインピーダンスZ2 に相当)としての抵抗R1 を介
して放電ギャップGに並列に接続し、スイッチング素子
SWの制御回路6と、コンデンサCfに並列接続した2
つの抵抗の直列回路からなる電圧検出回路7とを設けて
構成され、制御回路6は電圧検出回路7の検出電圧に基
づいてスイッチング素子SWを制御するようになってい
る。
を用いて説明する。今図2(a)に示す交流電源Vs電
圧を印加すると、高圧放電灯2の両端には安定器2を介
して交流電源Vsと略同一の電圧が印加されるととも
に、放電ギャップGの両端に、コンデンサC1 の電圧
と、交流電源Vsの電圧との合成電圧が印加されるが、
電源投入開始時には放電ギャップGの放電開始電圧V
Gon (上述の電圧Vsに相当)に達しないため、放電ギ
ャップGは動作せず、始動用のパルス電圧が高圧放電灯
2に印加されないため高圧放電灯2は始動しない。
圧が所定電圧(例えば零クロス付近)を検出していると
きに、制御回路6によりスイッチング素子SWをオン
し、放電ギャップGの放電開始電圧VGon より高いパル
ス状の電圧(上述のVe2 に相当)をトリガ電源手段た
る直流電源E2 (図2(b))より抵抗R1 を介して印
加する。
に示すようにオンし、交流電源VsとチョークコイルL
の1次巻線N1 とコンデンサC1 とを介して流して安定
器4のチョークコイルLをパルストランスとして働かせ
て始動用の高圧パルスを2次巻線N2 に発生させ、高圧
放電灯2に印加する。ここで交流電源Vsとコンデンサ
C1 によりエネルギ供給源手段5となる。
されることにより始動して、交流電源Vsより安定器4
を介して電力が供給され、点灯を維持する。本実施形態
では以上のように構成したので、放電ギャップGが寿命
等により放電開始電圧が変化しても、パルスを発生させ
るためのエネルギは一定に保たれるので、パルス電圧を
一定にすることが可能となる。またパルス発生装置3の
パルストランスを安定器4のチョークコイルLと兼用さ
せたので、装置の小型化を図ることができる。上述のイ
ンピーダンスZ1 はチョークコイルLの1次巻線N1の
インダクタンスにより構成される。
ように、交流電源Vsと、交流電源Vsに接続され、高
圧放電灯2に電力を供給する安定器4と、高圧放電灯2
の始動器であるイグナイタとしてのパルス発生装置3と
からなる。安定器4は交流電源Vsに並列に接続した力
率改善用のコンデンサCfと、高圧放電灯2と交流電源
Vsとの間に挿入したチョークコイルLとからなり、安
定器4の出力側にはバイパスコンデンサCpが接続さ
れ、該バイパスコンデンサCpと並列に、高圧放電灯2
とパルス発生装置3のパルストランスPTの2次巻線P
T2 との直列回路を接続してある。
接続され、安定器4の出力電圧を巻数比倍に昇圧するト
ランスTの2次出力側にパルストランスPTの1次巻線
PT1 を放電ギャップGを介して並列接続するととも
に、コンデンサC1 を並列に接続し、直流電源E2 をス
イッチング素子SWとインピーダンス素子としての抵抗
R1 との直列回路を介して放電ギャップGに並列接続
し、トランスTの2次電圧を検出する電圧検出回路7
と、該電圧検出回路7の検出電圧に基づいてスイッチン
グ素子SWを制御する制御回路6とを設けて構成され
る。ここでトランスTはエネルギ供給源手段5を構成
し、直流電源E2 はスイッチング素子SWとともにトリ
ガ電源手段を構成する。
ャップGの放電開始電圧VGon 以下、直流電源E2 の電
圧を放電開始電圧VGon 以上としてある。次に本実施形
態の動作を図4に示す波形図を用いて説明する。今交流
電源Vs電圧を印加すると、高圧放電灯2の両端には安
定器2、パルストランスPTの2次巻線PT2 を介して
図4(a)に示す交流電源Vsと略同一の電圧が印加さ
れる。同時にトランスTにより巻数比倍に昇圧された電
圧E1 が放電ギャップGの両端に印加されるが、電源投
入開始時には放電ギャップGの放電開始電圧VGon に達
しないため、放電ギャップGは動作せず、始動用のパル
ス電圧が高圧放電灯2に印加されないため高圧放電灯2
は始動しない。 ここで、電圧検出回路7がトランス
Tの2次電圧E1 が所定電圧に達したことを検出する
と、制御回路6によりスイッチング素子SWをオンし、
放電ギャップGの放電開始電圧VGon より高い電圧が抵
抗R1 を介して直流電源E2 (図4(b))より印加さ
れる。
スTの2次電圧E1 と、直流電源E2 の電圧とが並列的
に印加され、図4(c)に示す電圧VG が印加されるこ
とになる。この場合放電ギャップGが放電しないと想定
した時の電圧VG のイメージを示す。これにより、両端
電圧VG が放電開始電圧VGon を越えると、放電ギャッ
プGはオンしてインピーダンスが略0となり、放電電流
が0となると、オフする。
れ、放電開始電圧VGon に達した時点でオンして急峻な
放電電流IP が流れ、放電電流IP が0となるとオフ
し、放電ギャップGの両端電圧は図4(d)に示すよう
になる。放電ギャップGがオンし、パルストランスPT
の1次巻線PT1 にトランスTの2次巻線から電流IP
が流れると、2次巻線PT2 に高圧パルスが発生して高
圧放電灯2に印加され、高圧放電灯2は始動し、安定器
4から電力が供給され、点灯を維持する。エネルギ供給
源手段5に直列接続されるインピーダンスはトランスT
の2次巻線やパルストランスPTの1次巻線のインダク
タンスにより得る。
により、放電ギャップGの放電開始電圧VGon が変化し
ても発生するパルス電圧を保つことができると共に、パ
ルス発生に寄与するトランスTの2次出力電圧E1 を容
易に得ることが可能である。 (実施形態3)本実施形態は、図5に示すように、交流
電源Vsと、交流電源Vsに接続され、高圧放電灯2に
電力を供給する安定器4と、高圧放電灯2の始動器であ
るイグナイタとしてのパルス発生装置3とからなる。
力率改善用のコンデンサCfと、高圧放電灯2と交流電
源Vsとの間に挿入したチョークコイルLと、チョーク
コイルLに設けた中間タップと交流電源Vsの一端との
間に接続したコンデンサC3とトライアックからなるス
イッチング素子Q1 との直列回路と、からなり、安定器
4の出力側にはバイパスコンデンサCpが接続され、該
バイパスコンデンサCpと並列に、高圧放電灯2とパル
ス発生装置3のパルストランスPTの2次巻線PT2 と
の直列回路を接続してある。
接続され、パルストランスPTの1次巻線PT1 と放電
ギャップGとの直列回路を安定器4に並列に接続し、直
列電源E2 をスイッチング素子SWとインピーダンスと
しての抵抗R1 との直列回路を介して放電ギャップGに
並列接続し、安定器4の出力側の電圧を検出する電圧検
出回路7と、該電圧検出回路7の検出電圧に基づいてス
イッチング素子SW及びスイッチング素子Q1 を制御す
る制御回路6とを設け、スイッチング素子SWと直流電
源E2 とでトリガ電源手段を構成する。
Gon 以上としてある。次に本実施形態の動作を図6に示
す波形図を用いて説明する。今交流電源Vs電圧を印加
すると、高圧放電灯2の両端には安定器2、パルストラ
ンスPTの2次巻線PT2 を介して交流電源Vsと略同
一の電圧が印加される。同時に電圧検出回路7により安
定器4の出力側電圧を検出し、該検出する電圧が所定電
圧に達すると、制御回路6により安定器4のスイッチン
グ素Q1 をオンする。
の1次巻線N1 →コンデンサC3 →スイッチング素子Q
1 →交流電源Vsの閉ループで急峻な電流IP1が流れ、
安定器4の出力電圧E1 は図6(a)に示すようにパル
ス電圧が重畳された電圧となる。つまりチョークコイル
L、コンデンサC3 、スイッチング素子Q1 とでエネル
ギ供給源手段5を構成し、チョークコイルLがインピー
ダンスを構成する。
はパルス発生装置3の放電ギャップGの放電開始電圧V
Gon より高い図6(b)に示す直流電源E2 の電圧が印
加される。すると、放電ギャップGには安定器4の出力
電圧E1 と直流電源E2 の電圧とが並列的に印加され
る。この時の印加電圧をイメージ的に示したのが図6
(c)である。
開始電圧VGon に達すると、放電ギャップGはオンして
そのインピーダンスは略0となるので、放電ギャップG
の両端電圧VG は図6(d)のようになり、安定器4の
出力に発生したパルスのエネルギが、パルス発生装置3
のパルストランスPTの1次巻線PT1 と放電ギャップ
Gの直列回路を急峻な電流IP として流れ、パルストラ
ンスPTの2次巻線PT2 に高圧パルスを発生して高圧
放電灯2に印加され、高圧放電灯2は始動し、安定器4
から電力が供給され、点灯を維持する。
により、放電ギャップGの放電開始電圧VGon が変化し
ても発生するパルス電圧を安定化することができる。ま
た高圧放電灯2が高圧パルスにより絶縁破壊した後、安
定器の出力電圧に重畳されたパルスによりエネルギが供
給されるため、高圧放電灯2の始動性を向上させること
が可能となる。
ように、交流電源Vsと、交流電源Vsに接続され、高
圧放電灯2に電力を供給する安定器4と、高圧放電灯2
の始動器であるイグナイタとしてのパルス発生装置3と
からなる。安定器4は交流電源Vsに並列に接続した力
率改善用のコンデンサCfと、高圧放電灯2と交流電源
Vsとの間に挿入したチョークコイルLとからなり、安
定器4の出力側にはバイパスコンデンサCpが接続さ
れ、該バイパスコンデンサCpと並列に、高圧放電灯2
とパルス発生装置3のパルストランスPTの2次巻線P
T2 との直列回路を接続してある。
接続され、安定器4の出力電圧を巻数比倍に昇圧するト
ランスTの2次出力側にコンデンサCdを介して放電ギ
ャップGを接続するとともに、放電ギャップGにダイオ
ードDとパルストランPTの1次巻線PT1 とを介して
直流電源E1 を並列接続して構成されるもので、トラン
スTがトリガ電源手段を構成し、コンデンサCdがトリ
ガ電源手段に直列に接続されるインピーダンスとなる、
また直流電源E1 がエネルギ供給源手段5を構成し、パ
ルストランスPTの1次巻線PT1 のインダクタンスが
エネルギ供給源手段5に直列接続されるインピーダンス
となる。
放電開始電圧VGon 以下とし、直流電源E1 とトランス
Tの2次電圧E2 の最大値の2倍の電圧(VP-P )の和
を放電開始電圧VGon 以上としてある。次に本実施形態
の動作を図8に示す波形図を用いて説明する。今交流電
源Vs電圧を印加すると、安定器4の2次電圧がパルス
発生装置3のパルストランスPTの2次巻線PT2 を介
して高圧放電灯2に印加される。 それと同時に、パル
ス発生装置3において、直流電源E1 とトランスTの2
次電圧E2 が重畳されて図8(a)に示す電圧VG が放
電ギャップGの両端に印加される。
した時点でオンし、インピーダンスが略0となり、放電
電流が0となるとオフし、インピーダンスが再び無限大
となる。従って放電ギャップGの両端電圧は図8(b)
に示す電圧となる。放電ギャップGがオンすると、イン
ピーダンスが略0となるため、直流電源E1 より急峻な
電流IP が直流電源E1 →ダイオードD→パルストラン
スPTの1次巻線PT1 →放電ギャップG→直流電源E
1 のループで流れ、パルストランスPTの2次巻線PT
2 に高圧パルスを発生し、この高圧パルスが高圧放電灯
2に印加され、高圧放電灯2は始動し、安定器4から電
力が供給され、点灯を維持する。
により、放電ギャップGの放電開始電圧VGon が変化し
ても発生するパルス電圧を安定化することができる。ま
たパルス発生に寄与する電圧を直流電源E1 で得ること
により、より安定し易く、また直流電源E1 の電圧が一
定であるため、パルス発生のタイミングを任意に選べ、
設計の自由度を増すことができる。
ように、交流電源Vsと、交流電源Vsに接続され、高
圧放電灯2に電力を供給する安定器4と、高圧放電灯2
の始動器であるイグナイタとしてのパルス発生装置3と
からなる。安定器4は交流電源Vsに並列に接続した力
率改善用のコンデンサや高圧放電灯2と交流電源Vsと
の間に挿入されるチョークコイル等からなり、安定器4
の出力側にはバイパスコンデンサCpが接続され、該バ
イパスコンデンサCpと並列に、高圧放電灯2とパルス
発生装置3のパルストランスPTの2次巻線PT2との
直列回路を接続してある。
5を構成する直流電源E1 にパルストランスPTの1次
巻線PT1 と放電ギャップGとの直列回路を接続し、放
電ギャップGにインピーダンス素子となる抵抗R1 を介
してトリガ電源手段を構成するフライバックコンバータ
8が接続されている。フライバックコンバータ8は直流
電源80にフライバックトランス81の1次巻線とスイ
ッチング素子82を接続し、フライバックトランス81
の2次巻線にダイオード83とコンデンサ84との直列
回路を接続し、コンデンサ84の両端をフライバックコ
ンバータ8の出力端としているもので、スイッチング素
子82は制御回路85により制御される。
図を用いて説明する。今交流電源Vs電圧を印加する
と、安定器4の2次電圧がパルス発生装置3のパルスト
ランスPTの2次巻線PT2 を介して高圧放電灯2に印
加される。 それと同時に、パルス発生装置3が動作を
開始し、放電ギャップGにはパルストランスPTの1次
巻線PT1 を介して直流電源E1 の電圧が印加される
が、図10(a)に示す直流電源E1 の電圧を、放電ギ
ャップGの放電開始電圧VGon 以下とすることにより、
放電ギャップGは動作せず、始動用パルスは発生しな
い。
ング素子85をオン、オフさせると、直流電源80から
フライバックトランス81の1次巻線に間欠的に電流が
流れフライバックトランス81のトランス作用により2
次巻線には交流電圧が発生しこの交流電圧はダイオード
83により整流されコンデンサ84を充電する。この充
電電圧E2 はインピーダンス要素である抵抗R1 を介し
て放電ギャップGに印加されることになる。充電電圧E
2 (放電ギャップGの両端電圧VG )は徐々に上昇して
直流電源E1 の電圧を越え、更に放電ギャップGの放電
開始電圧VGonに達することになり、その時点で放電ギ
ャップGは図10(b)に示すようにオンしてインピー
ダンスが略0となり、放電ギャップGの両端電圧は0と
なる。
が直流電源E1 →パルストランスPTの1次巻線PT1
→放電ギャップG→直流電源E1 の閉ループで流れ、パ
ルストランスPTの2次巻線PT2 には高圧パルスが発
生して高圧放電灯2に印加され、高圧放電灯2は始動
し、安定器4から電力が供給され、点灯を維持する。尚
パルストランスPTの1次巻線PT1 のインダクタンス
がエネルギ供給源手段5に直列に接続されるインピーダ
ンスとなる。
により、放電ギャップGの放電開始電圧VGon が変化し
ても発生するパルス電圧を安定化することができる。ま
たパルス発生に寄与する電圧を直流電源E1 で得ること
により、より安定し易くなり、またフライバックコンバ
ータ8の設計により任意にパルス発生のタイミングを選
択でき、設計の自由度を増やすことができる。
すように、交流電源Vsと、交流電源Vsに接続され、
高圧放電灯2に電力を供給する安定器4と、高圧放電灯
2の始動器であるイグナイタとしてのパルス発生装置3
とからなる。安定器4は交流電源Vsに並列に接続した
力率改善用のコンデンサCfや高圧放電灯2と交流電源
Vsとの間に挿入されるチョークコイルLからなり、安
定器4の出力側にはバイパスコンデンサCpが接続さ
れ、該バイパスコンデンサCpと並列に、高圧放電灯2
とパルス発生装置3のパルストランスPTの2次巻線P
T2 との直列回路を接続してある。
接続され、安定器4の出力電圧を巻数比倍に昇圧するト
ランスTの2次出力側にパルストランスPTの1次巻線
PT1 とトリガ用のパルストランスPT’の2次巻線P
T2 ’との直列回路を放電ギャップGを介して並列接続
するとともに、コンデンサC1 を並列に接続し、直流電
源EbにパルストランスPT’の1次巻線PT’とトラ
イアックからなるスイッチング素子Q2 との直列回路を
接続し、トランスTの2次電圧を検出する電圧検出回路
7と、該電圧検出回路7の検出電圧に基づいてスイッチ
ング素子Q2 を制御する制御回路6とを設けて構成され
る。
を構成し、直流電源Eb、パルストランスPT’、スイ
ッチング素子Q2 でトリガ電源手段を構成し、エネルギ
供給源手段5に直列に接続されるインピーダンスをトラ
ンスTの2次巻線、パルストランスPT’の1次巻線P
T1 ’のインダクタンスにより構成され、トリガ電源手
段に直列に接続されるインピーダンスはパルストランス
PT’の1次巻線PT1 ’のインダクタンスにより構成
される。
を放電ギャップGの放電開始電圧VGon 以下、2次出力
電圧E1 の最大値付近の値とパルストランスPT’の2
次出力電圧E2 とが重畳された電圧を放電ギャップGの
放電開始電圧VGon 以上としてある。次に本実施形態の
動作を図12に示す波形図を用いて説明する。
電灯2の両端には安定器2、パルストランスPTの2次
巻線PT2 を介して交流電源Vsと略同一の電圧が印加
される。同時にトランスTにより巻数比倍に昇圧された
図12(a)に示す電圧E1が放電ギャップGの両端に
印加されるが、この時の放電ギャップGの両端電圧VG
は放電ギャップGの放電開始電圧VGon に達しないた
め、放電ギャップGはオンしない。
次電圧E1 が所定電圧に達したことを検出すると、制御
回路6によりスイッチング素子Q2 をオンする。する
と、直流電源Eb→パルストランスPT’の1次巻線P
T1 ’→スイッチング素子Q2 →直流電源Ebの閉ルー
プで急峻な電流IP ’が流れ、パルストランスPT’の
2次巻線PT2 ’には図12(b)に示すようようなパ
ルス電圧E2 が発生する。
は放電ギャップGと直列に接続してあるため、放電ギャ
ップGの両端電圧VG は電圧E1 とE2 とが重畳した電
圧となる(図12(c)は放電ギャップGがオンしてい
ない状態をイメージした波形である。)。そして放電ギ
ャップGの両端電圧VG が放電開始電圧VGon に達する
と、放電ギャップGはオンして、そのインピーダンスが
0となり、放電電流が0となるとオフし、インピーダン
スが無限大となる。
加されて放電開始電圧VGon を越えると、放電ギャップ
Gはオンして急峻な放電電流IP がパルストランスPT
の1次巻線PT1 に流れ、その結果2次巻線PT2 に高
圧パルスが発生し、放電電流IP が0となると、放電ギ
ャップGがオフし、以下動作を繰り返す。この時の放電
ギャップGの両端電圧VG は図12(d)に示すように
なる。
次巻線PT2 に発生した高圧パルスが高圧放電灯2に印
加され、高圧放電灯2は始動し、安定器4から電力が供
給され、点灯を維持する。本実施形態は、上述のように
構成したことにより、放電ギャップGの放電開始電圧V
Gon が変化しても発生するパルス電圧を一定に保つこと
ができ、また電圧E1 とE2 とが重畳されて放電ギャッ
プGに印加されるので、電圧E2 を低く抑えることがで
きる。
態で示したパルス発生装置8の他にパルス発生装置8と
しては以下に説明するものが本発明の実施形態としてあ
る。 (実施形態7)本実施形態は、図13に示すように、エ
ネルギ供給源手段5には抵抗R10を介してコンデンサC
1 を並列接続し、該コンデンサC1 にはパルストランス
PTの1次巻線PT1 と、トリガ用パルストランスP
T’の2次巻線PT2 ’とを介して放電ギャップGを並
列接続するとともに、抵抗R11とコンデンサC4 との直
列回路を接続している。
の1次巻線PT1 ’とスイッチング素子Q2 との直列回
路を接続するとともに、スイッチング素子Q2 を制御す
る制御回路6を接続してある。またパルストランスP
T’の2次巻線PT2 ’と放電ギャップGとの直列回路
にはコンデンサC5 を並列接続してある。
サC1 よりも小さくしてある。パルストラランスPT’
の2次巻線PT2 ’とコンデンサC5 によって、トリガ
電源手段を構成している。而してコンデンサC5 はエネ
ルギ供給源手段5から抵抗R10、パルストランスPTの
1次巻線PT1 を通じて充電され、その電圧はパルスト
ランスPT’の2次巻線PT2 ’を介して放電ギャップ
Gの両端に印加されている。この時の電圧は放電ギャッ
プGはオンしない電圧となっている。
パルストランスPT’の2次巻線PT2 ’にパルス電圧
が発生し、このパルス電圧がコンデンサC5 の電圧に重
畳して放電ギャップGの両端電圧VG が放電開始電圧V
Gon に達することになる。従って、この時コンデンサC
5 から電流が流れるがパルストランスPTには電流が流
れないため、エネルギ供給源手段5からパルストランス
PTの1次巻線PT1 に流れてパルストランスPTから
パルス電圧を発生する際に与える影響が少ない。 (実施形態8)本実施形態は図14に示すように、コン
デンサC5 をトリガ用のパルストランスPT’の2次巻
線PT2 ’に直列に接続して該直列回路を放電ギャップ
Gに並列接続した点で実施形態7のパルス発生装置3と
相違する。コンデンサC5 の容量はコンデナC1 より小
さくて良い。
ルストランスPT’の2次巻線PT2 ’にパルス電圧を
発生するまでに、コンデンサC5 の電圧はコンデンサC
1 と略等しく充電されている。パルストランスPT’の
2次巻線PT2 ’にパルス電圧が発生すると、このパル
ス電圧とコンデンサC5 の電圧が重畳されて、放電ギャ
ップGに印加され、放電ギャップGがオンする。
段5からパルストランスPTの1次巻線PT1 及び放電
ギャップGへの電流経路に、トリガ用パルストランスP
T’の2次巻線PT2 ’が介在しないため、パルストラ
ンスPTの1次側により高いエネルギを供給でき、出力
パルス電圧を高める事が出釆る。 (実施形態9)本実施形態は図15に示すようにパルス
トランスPTに3次巻線PT3 を設けこの3次巻線PT
3 と抵抗R12とスイッチング素子9との直列回路をエネ
ルギ供給源手段5に接続してあり、スイッチング素子9
を制御回路6によりオンさせ、このオン時に3次巻線P
T3 に電流を流してトランス作用により1次巻線PT1
にトリガ電圧を発生させる。この電圧はコンデンサC1
の電圧に重畳されて放電ギャップGに印加され、放電ギ
ャップGをオンさせる。すなわち、コンデンサC1 とパ
ルストランスPTの1次巻線PT1 に、3次巻線PT3
に電流が流れることによって発生する電圧が実質的には
トリガ電源手段になる。
ンスを別に設ける必要が無い。 (実施形態10)本実施形態は図16に示すように、コ
ンデンサC1 に並列にパルストランスPT1 の1次巻線
PT1 を介して放電ギャップGを接続し、放電ギャップ
Gにサイリスタからなるスイッチング素子Q3 とコンデ
ンサC6 との直列回路を接続したもので、スイッチング
素子Q3 を制御する制御回路6をコンデンサC1 に並列
に接続してある。
Q3 をオンさせると、エネルギ供給源手段5から抵抗R
10とパルストランスPTの1次巻線PT1 を介してコン
デンサC6 に電流が流れる。この電流はパルストランス
PT1 の1次巻線PT1 のインダクタンスとコンデンサ
C6 による共振電流であり、コンデンサC6 にはエネッ
ルギ供給源手段5の電圧の略2倍の電圧が発生する。こ
の電圧で放電ギャップGをオンさせる。つまりこの共振
回路がトリガ電源手段を構成する。
PTの1次巻線PT1 のインダクタンスの共振にコンデ
ンサC1 の容量が関与しないように、コンデンサC1 は
コンデンサC6 よりも十分大きい容量に設定してある。
本実施形態は上記実施形態7乃至9に比べて更に部品点
数の削減が可能となるという特徴がある。
示すように、交流電源Vsと、交流電源Vsに接続さ
れ、高圧放電灯2に電力を供給する安定器4と、高圧放
電灯2の始動器であるイグナイタとしてのパルス発生装
置3とからなる。安定器4は交流電源Vsに並列に接続
した力率改善用のコンデンサCfや高圧放電灯2と交流
電源Vsとの間に挿入されるチョークコイルL等からな
り、安定器4の出力側にはパルストランスPTの第1の
2次巻線PT21と高圧放電灯2と2次巻線PT22との直
列回路をパルス発生装置3の点灯検出手段ODTを介し
て接続するとともに、コンデンサC10を接続してある。
と、コンデンサC10には全波整流器DBと平滑コンデン
サC11とからなる整流平滑回路と、この整流平滑回路を
電源として動作するエネルギ供給源手段5と、エネルギ
供給源手段5の出力側にパルストランスPTの1次巻線
PT1 を介して接続された放電ギャップGと、前記整流
平滑回路を電源として動作し、その出力側を放電ギャッ
プGに接続しているトリガ電源手段9と、高圧放電灯2
と安定器4の出力側の一端との間に挿入され、高圧放電
灯2のランプ電流Ilaを検出することにより点灯/不
点灯を検出する点灯検出手段ODと、上記エネルギ供給
源手段5の出力電圧を検出する電圧検出手段VDTから
構成される。
クトランスFT1 と、IGBT等の高速用のスイッチン
グ素子Q11と、ダイオードD11と、コンデンサC20と、
スイッチング素子Q11の高速駆動信号列を発生する駆動
回路DR11とで構成され、スイッチング素子Q11は平滑
コンデンサC11にフライバックトランスFT1 の1次巻
線を介して接続され、コンデンサC20はダイオードD11
を介してフライバックトランスFT1 の2次巻線に接続
され、駆動回路DR11は電圧検出手段DVT及び点灯検
出手段ODの検出出力により動作が制御される。コンデ
ンサC20の両端がエネルギ供給源手段5の出力端とな
り、フライバックトランスPTの1次巻線PT1 と放電
ギャップGの直列回路が接続される。
と、IGBT等の高速用のスイッチング素子Q12と、コ
ンデンサC21と、スイッチング素子Q12の高速駆動信号
列発生用の駆動回路DR12と、抵抗R10とで構成され、
スイッチング素子Q12は平滑コンデンサC11に抵抗R10
とトランスT1 の1次巻線とを介して接続され、コンデ
ンサC21はトランスFT1 の2次巻線に直列接続され、
駆動回路DR12は電圧検出手段DVTの検出出力により
動作が制御される。トランスT1 の2次巻線とコンデン
サC21との直列回路の両端がトリガ電源手段Gの出力端
になり、この出力端に放電ギャップ9が接続される。
て、交流電源Vsを投入すると、安定器4と、パルスト
ランスPTの2次巻線PT21,PT22及び点灯検出手段
ODTを介して高圧放電灯2の両端に交流電源Vsが印
加されることになる。また安定器4を介してコンデンサ
C10に交流電圧が発生する。これを全波整流器DBで整
流し平滑コンデンサC11で平滑して直流電圧を得る。コ
ンデンサC11の電圧から、エネルギ供給源手段5ではス
イッチング素子Q11をスイッチングさせてフライバック
トランスFT1 に交流電圧を発生させダイオードD10で
整流することによりコンデンサC20に所望の最終パルス
発生用エネルギを蓄積する。
イバックコンバータを構成する。このようにして、コン
デンサC20に最終パルス発生用エネルギを蓄積して電圧
Ve1 を発生する。この時、コンデンサC20の両端電圧
Ve1 は、パルストランスPTの1次巻線PT1 とトリ
ガ電源手段9の昇圧用トランスT1 の2次巻線を介して
コンデンサC21にも蓄積されるが、本実施形態ではコン
デンサC20の容量をコンデンサC21の容量より大きく設
定し、コンデンサC21の蓄積エネルギはコンデンサC20
の蓄積エネルギよりも十分小さくしてある。
達すると、電圧検出手段VDTにより検出され、駆動回
路DR11の動作を停止する。これにより、コンデンサC
20の電圧Ve1 が所望以上に達する事を防止する。上
記、電圧検出手段VDTの検出信号は駆動回路DR11を
停止するのと同時あるいは遅延して、トリガ電源手段9
に信号を与える。すなわち、該信号がトリガ電源手段9
の駆動回路DR12に送られ、スイッチング素子Q12をオ
ンさせる。すると平滑コンデンサC11から抵抗R10を介
して昇圧用トランスT1 の1次巻線側に平滑コンデンサ
C11の電圧と略等しい電圧が印加される。これにより、
昇圧用トランスT1 の2次巻線側にVt2 なる電圧が発
生する。
されており、これにVt2 を加えた電圧がVe2 として
放電ギャップGの両端に印加される。而して、この電圧
Ve2 が放電ギャップGの放電開始電圧VGon に達する
と放電ギャップGがオンし、コンデンサC20のエネルギ
がパルストランスPTの1次巻線PT1 に供給され、パ
ルストランスPTの2次巻線PT21,PT22の間に、高
圧放電灯2を始動するために必要な高電圧パルスVP が
発生する。
IよりBを介して高圧放電灯2に電流1laが流れ、高
圧放電灯2は点灯する。尚、点灯検出手段ODTは高圧
放電灯2のランプ電流Ilaを検出し、高圧放電灯2が
点灯状態であると、駆動回路DR11を停止するように働
くので、高圧放電灯2が点灯している時に不要なパルス
の発生を防止することができる。
及びトリガ電源手段9、直列に接続されるインピーダン
ス(上述のインピーダンスZ1 、Z2 に相当)の構成は
基本構成で言うところの並列型である。本実施形態によ
れば、放電ギャッブGを用いた放電灯用イグナイタで
も、出力パルス電圧を非常に高安定にすることが可能に
なり、結果的に装置の安全性を向上しながら低価格化、
小型化を可能とする事ができるものである。
5、トリガ電源手段9、インピーダンスを用いる事によ
り、本実施形態は如何様にも構成し実施することが可能
なものであり、上記基本構成乃至実施形態にかかる記載
以外の構成あるいは使用部品であっても、本実施形態と
同等の動作を行い得るものは全て本発明に含まれるもの
である。
上述のように構成してあるので、両端電圧が所定の応答
電圧に達すると導通する二端子電圧応答型のスイッチ素
子と、該スイッチ素子の両端に電圧を印加することで該
スイッチ素子を導通させるためのトリガ電源手段と、前
記スイッチ素子が導通した時に、該スイッチ素子と該ス
イッチ素子に直列接続された負荷回路とに、エネルギを
供給するエネルギ供給源手段とを備えたので、エアーギ
ャップやガスギャップ、あるいはSSS等、応答電圧の
バラツキが大きい2端子電圧応答型スイッチ素子を用い
ても、安定した高圧パルス電圧を発生させることができ
るという効果がある。
おいて、前記トリガ電源手段と、前記エネルギ供給源手
段とを等価的に直列接続するとともに、前記スイッチ素
子及び負荷回路に接続し、前記スイッチ素子の応答電圧
がトリガ電源手段が発生する電圧とエネルギ供給源手段
の発生する電圧との和より低く、エネルギ供給源手段の
発生する電圧よりも高いので、トリガ電源手段の電圧を
低く抑えることができるという効果がある。
0の発明において、前記エネルギ供給源手段が直流電源
であるから、パルス発生のタイミングを任意に選べて設
計の自由度を増すことができるという効果がある。請求
項20の発明は、交流電源に少なくとも限流用インダク
タンス要素を介して放電灯を接続した放電灯点灯装置に
おいて、インダクタンス要素に任意位置に設けた中間タ
ップと、前記限流用インダクタンス要素と接続していな
い前記交流電源の一端との間に、コンデンサと二端子電
圧応答型のスイッチ素子との直列回路を接続し、前記ス
イッチ素子をトリガしてオン駆動する任意のトリガ電源
手段を設け、前記スイッチ素子のオン時に前記交流電源
の他端、前記インダクタンス要素の一端、前記中間タッ
プ、前記コンデンサ、前記スイッチ素子、前記交流電源
の一端の閉回路で電流を流して放電灯の両端に始動用の
高圧パルスを発生させるパルス発生装置を有して成るの
で、パルス発生装置から安定した電圧の高圧パルスを発
生させて放電灯の始動を確実にするものであって、不必
要に高い電圧のパルスが発生する可能性が無く、安全性
が向上し、また耐電圧設計を容易にし、装置の小型化、
低価格化が図れ、特にパルストランスを限流用インダク
タンス要素で兼用することができるため装置の一層の小
型化が図れるという効果がある。
とも安定器要素を介して放電灯を接続した放電灯点灯装
置において、前記安定器要素の出力側にトランスの1次
巻線を接続し、前記トランスの2次出力電圧をコンデン
サに供給して該コンデンサとパルストランスの1次巻線
と二端子電圧応答型のスイッチ素子で閉回路を形成し、
前記パルストランスの2次巻線を前記安定器要素と前記
放電灯との間に介挿し、前記スイッチ素子をトリガして
オン駆動する任意のトリガ電源手段を設け、前記スイッ
チ素子のオン時に前記閉回路に電流を流し、前記パルス
トランスの2次巻線を介して前記放電灯の両端に始動用
の高圧パルスを発生させるパルス発生装置を有している
ので、パルス発生装置から安定した電圧の高圧パルスを
発生させて放電灯の始動を確実にするものであって、不
必要に高い電圧のパルスが発生する可能性が無く、安全
性が向上し、また耐電圧設計を容易にし、装置の小型
化、低価格化が図れるという効果がある。
とも限流用インダクタンス要素を介して放電灯を接続し
た放電灯点灯装置において、インダクタンス要素に任意
位置に設けた中間タップと、前記インダクタンス要素と
接続していない前記交流電源の一端との間に、コンデン
サとスイッチング素子の直列回路を接続し、前記インダ
クタンス要素と前記放電灯との間にパルストランスの2
次巻線と、前記パルストランスの1次巻線と二端子電圧
応答型のスイッチ素子の直列回路を前記インダクタンス
要素の出力端と前記交流電源の一端との間に接続し、前
記スイッチング素子がオンして前記インダクタンス要素
の出力端に発生するパルス電圧を検出して前記スイッチ
素子をオンさせるトリガ電源手段を設け、前記スイッチ
素子のオン時に前記パルス電圧により前記パルストラン
スの1次巻線、前記スイッチ素子に電流を流して前記パ
ルストランスの2次巻線を介して前記放電灯の両端に始
動用の高圧パルスを発生させるパルス発生装置を有して
いるので、パルス発生装置から安定した電圧の高圧パル
スを発生させて放電灯の始動を確実にするものであっ
て、不必要に高い電圧のパルスが発生する可能性が無
く、安全性が向上し、また耐電圧設計を容易にし、装置
の小型化、低価格化が図れるという効果がある。
とも安定器要素とパルストランスの2次巻線を介して放
電灯を接続した放電灯点灯装置において、直流電源を入
力して直流電力を変換を行なうスイッチング式の直流電
力変換手段と、該直流電力変換手段の出力を受けてエネ
ルギを蓄積するコンデンサと、少なくとも該コンデンサ
と前記パルストランスの1次巻線と二端子電圧応答型の
スイッチ素子の閉回路と、上記コンデンサの電圧が所定
電圧に達すると前記スイッチ素子をオンさせるトリガ電
源手段とを備え、前記スイッチ素子がオン時に前記コン
デンサにより前記パルストランスの1次巻線、前記スイ
ッチ素子に電流を流して前記パルストランスの2次巻線
を介して前記放電灯の両端に始動用の高圧パルスを発生
させるパルス発生装置を有しているので、パルス発生装
置から安定した電圧の高圧パルスを発生させて放電灯の
始動を確実にするものであって、不必要に高い電圧のパ
ルスが発生する可能性が無く、安全性が向上し、また耐
電圧設計を容易にし、装置の小型化、低価格化が図れ、
また直流電力変換手段によりエネルギ供給源手段を構成
することにより、パルス発生をより安定化できるという
効果がある。
とも安定器要素と第1のパルストランスの2次巻線を介
して放電灯を接続した放電灯点灯装置において、少なく
ともエネルギ供給源手段に第1のパルストランスの1次
巻線と第2のパルストランスの2次巻線と二端子電圧応
答型のスイッチ素子との直列回路を接続して構成される
閉回路と、前記第2のパルストランスの1次巻線に電圧
を印加する電圧印加手段と、前記第2のパルストランス
の2次巻線と前記スイッチ素子の直列回路の両端に接続
したコンデンサとを備え、前記電圧印加手段により前記
第2のパルストランスの1次巻線に電圧を発生すること
により前記スイッチ素子をオンさせて、前記閉回路に電
流を流して前記第1のパルストランスの2次巻線を介し
て前記放電灯の両端に始動用の高圧パルスを発生させる
パルス発生装置を有しているので、パルス発生装置から
安定した電圧の高圧パルスを発生させて放電灯の始動を
確実にするものであって、不必要に高い電圧のパルスが
発生する可能性が無く、安全性が向上し、また耐電圧設
計を容易にし、装置の小型化、低価格化が図れ、しかも
第2のパルストランスの2次巻線とコンデンサとで構成
されることになるトリガ電源手段からスイッチ素子に流
れる電流が第1のパルストランスに流れないため、パル
ス発生装置から出力されるパルスに対してトリガ電源手
段が与える影響が小さいという効果がある。
とも安定器要素と第1のパルストランスの2次巻線を介
して放電灯を接続した放電灯点灯装置において、少なく
ともエネルギ供給源手段に前記第1のパルストランスの
1次巻線と二端子電圧応答型のスイッチ素子との直列回
路を接続して構成される閉回路と、前記スイッチ素子の
両端に接続された第2のパルストランスの2次巻線とコ
ンデンサとの直列回路と、前記第2のパルストランスの
1次巻線に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、前記
電圧印加手段により前記第2のパルストランスの1次巻
線に電圧を発生することにより前記スイッチ素子をオン
させて、前記閉回路に電流を流して前記第1のパルスト
ランスの2次巻線を介して前記放電灯の両端に始動用の
高圧パルスを発生させるパルス発生装置を有しているの
で、パルス発生装置から安定した電圧の高圧パルスを発
生させて放電灯の始動を確実にするものであって、不必
要に高い電圧のパルスが発生する可能性が無く、安全性
が向上し、また耐電圧設計を容易にし、装置の小型化、
低価格化が図れ、しかも第2のパルストランスの2次巻
線が、第1のパルストランス、スイッチ素子の電流路に
介在しないため、第1のパルストランスの1次側により
高いエネルギを供給でき、パルス発生装置の出力パルス
の電圧を高めることができるという効果がある。
とも安定器要素とパルストランスの2次巻線を介して放
電灯を接続した放電灯点灯装置において、少なくともエ
ネルギ供給源手段に前記パルストランスの1次巻線と二
端子電圧応答型のスイッチ素子との直列回路を接続して
構成される閉回路と、少なくとも前記パルストランスに
設けた3次巻線電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記電圧印加手段により前記パルストランスの3次巻線
に電圧を発生することにより前記スイッチ素子をオンさ
せて、前記閉回路に電流を流して前記パルストランスの
2次巻線を介して前記放電灯の両端に始動用の高圧パル
スを発生させるパルス発生装置を有してあるので、パル
ス発生装置から安定した電圧の高圧パルスを発生させて
放電灯の始動を確実にするものであって、不必要に高い
電圧のパルスが発生する可能性が無く、安全性が向上
し、また耐電圧設計を容易にし、装置の小型化、低価格
化が図れ、しかもトリガ電源手段としてトランスを別に
設ける必要がなく、一層の小型化が図れるという効果が
ある。
とも安定器要素とパルストランスの2次巻線を介して放
電灯を接続した放電灯点灯装置において、少なくともエ
ネルギ供給源手段に前記パルストランスの1次巻線と二
端子電圧応答型のスイッチ素子との直列回路を接続して
構成される閉回路と、前記スイッチ素子の両端にコンデ
ンサとスイッチング素子との直列回路を備え、前記スイ
ッチング素子をオンして前記コンデンサに充電電流を流
し該コンデンサの両端電圧の上昇により前記スイッチ素
子をオンさせて、前記閉回路に電流を流して前記パルス
トランスの2次巻線を介して前記放電灯の両端に始動用
の高圧パルスを発生させるパルス発生装置を有している
ので、パルス発生装置から安定した電圧の高圧パルスを
発生させて放電灯の始動を確実にするものであって、不
必要に高い電圧のパルスが発生する可能性が無く、安全
性が向上し、また耐電圧設計を容易にし、装置の小型
化、低価格化が図れ、しかもパルス発生装置の部品点数
を減らすことができ、一層の装置の小型化を図ることが
できるという効果がある。
とも安定器要素とパルストランスの2次巻線を介して放
電灯を接続した放電灯点灯装置において、安定器要素の
出力電圧を整流して得られる直流電源と、該直流電源に
接続されたスイッチング素子とフライバックトランスの
1次巻線との直列回路と、前記フライバックトランスの
2次巻線に接続された整流素子と第1のコンデンサの直
列回路とからなり、前記スイッチング素子を高速にオン
・オフさせる駆動手段により、コンデンサの両端に所定
の高電圧エネルギを蓄積する直流電圧昇圧手段からなる
エネルギ供給源手段と、少なくとも前記第1のコンデン
サの両端に前記パルストランスの1次巻線とギャップ素
子からなるスイッチ素子との直列回路を接続して構成さ
れる閉回路と、前記スイッチ素子の両端にトランスの2
次巻線と第2のコンデンサの直列回路を接続し、前記ト
ランスの1次巻線と別のスイッチング素子の直列回路を
前記直流電源に接続して構成されるトリガ電源手段とを
備え、前記第1のコンデンサの両端電圧が所定電圧に達
したときに別のスイッチング素子をオンさせて前記閉回
路に電流を流して前記パルストランスの2次巻線を介し
て前記放電灯の両端に始動用の高圧パルスを発生させる
パルス発生装置を有しているので、パルス発生装置から
安定した電圧の高圧パルスを発生させて放電灯の始動を
確実にするものであって、不必要に高い電圧のパルスが
発生する可能性が無く、安全性が向上し、また耐電圧設
計を容易にし、装置の小型化、低価格化が図れという効
果がある。
の発明において、前記放電灯が高圧放電灯であるので、
高圧放電灯を確実に始動できる放電灯点灯装置を提供す
ることができるという効果がある。
である。
成を示す構成図である。
成を示す具体例の構成図である。
成を示す別の具体例の構成図である。
成を示す構成図である。
成を示す具体例の構成図である。
る。
る。
る。
Claims (29)
- 【請求項1】両端電圧が所定の応答電圧に達すると導通
する二端子電圧応答型のスイッチ素子と、該スイッチ素
子の両端に電圧を印加することで該スイッチ素子を導通
させるためのトリガ電源手段と、前記スイッチ素子が導
通した時に、該スイッチ素子と該スイッチ素子に直列接
続された負荷回路とに、エネルギを供給するエネルギ供
給源手段とを備えたことを特徴とするパルス発生装置。 - 【請求項2】前記トリガ電源手段と、前記エネルギ供給
源手段とを等価的に並列接続するとともに、前記スイッ
チ素子及び負荷回路に接続し、前記スイッチ素子の応答
電圧がトリガ電源手段が発生する電圧より低く且つエネ
ルギ供給源手段の発生する電圧よりも高いことを特徴と
する請求項1記載のパルス発生装置。 - 【請求項3】前記トリガ電源手段と、前記エネルギ供給
源手段とを等価的に直列接続するとともに、前記スイッ
チ素子及び負荷回路に接続し、前記スイッチ素子の応答
電圧がトリガ電源手段が発生する電圧とエネルギ供給源
手段の発生する電圧との和より低く、エネルギ供給源手
段の発生する電圧よりも高いことを特徴とする請求項1
記載のパルス発生装置。 - 【請求項4】前記トリガ電源手段と直列に第1のインピ
ーダンス素子を接続し、該第1のインピーダンス素子の
インピーダンスが前記負荷回路のインピーダンスよりも
高いことを特徴とする請求項1乃至請求項3記載のパル
ス発生装置。 - 【請求項5】前記第1のインピーダンス素子の一部が前
記トリガ電源手段に含まれることを特徴とする請求項4
記載のパルス発生装置。 - 【請求項6】前記エネルギ供給源手段と直列に第2のイ
ンピーダンス素子及び順方向のダイオード、又は順方向
のダイオードが接続され、前記第2のインピーダンス素
子及び前記ダイオード、又は前記ダイオードが、前記ト
リガ電源手段と第1のインピーダンス素子との直列回路
と等価的に並列に接続されたことを特徴とする請求項1
乃至請求項5記載のパルス発生装置。 - 【請求項7】第2のインピーダンス素子の一部が、前記
負荷回路及び前記エネルギ供給源手段、又は前記エネル
ギ供給源手段に含まれていることを特徴とする請求項6
記載のパルス発生装置。 - 【請求項8】前記スイッチ素子は、空隙素子又はガス封
入空隙素子であることを特徴とする請求項1乃至7記載
のパルス発生装置。 - 【請求項9】前記スイッチ素子は、該スイッチ素子の両
端電圧が所定の動作電圧値に達すると導通して素子両端
電圧が低下し、素子電流が所定値以下に低下すると非導
通状態に戻る、2端子電圧応答型半導体スイッチ素子で
あることを特徴とする請求項1乃至7記載のパルス発生
装置。 - 【請求項10】前記負荷回路が少なくともパルストラン
スを含んで、前記エネルギ供給源手段と前記スイッチ素
子と前記パルストランスの1次巻線が等価的に直列接続
されていることを特徴とする請求項1乃至9記載のパル
ス発生装置。 - 【請求項11】前記エネルギ供給源手段は商用交流電源
であることを特徴とする請求項1乃至10記載のパルス
発生装置。 - 【請求項12】前記エネルギ供給源手段は直流電源であ
ることを特徴とする請求項1乃至10記載のパルス発生
装置。 - 【請求項13】前記エネルギ供給源手段はパルス状電圧
であることを特徴とする請求項1乃至10記載のパルス
発生装置。 - 【請求項14】前記トリガ電源手段は少なくとも直流電
源とスイッチング手段の直列回路で構成されることを特
徴とする請求項1乃至10記載のパルス発生装置。 - 【請求項15】前記トリガ電源手段は商用交流電源であ
ることを特徴とする請求項1乃至10記載のパルス発生
装置。 - 【請求項16】前記トリガ電源手段はパルス状電圧であ
ることを特徴とする請求項1乃至10記載のパルス発生
装置。 - 【請求項17】前記トリガ電源手段は時間の経過と共に
略連続的に上昇する電圧であることを特徴とする請求項
1乃至10記載のパルス発生装置。 - 【請求項18】前記エネルギ供給源手段の電圧が前記負
荷回路に必要なエネルギを与えるための所定電圧に達し
たことを検出して、前記スイッチ素子を前記トリガ電源
手段でトリガすることを特徴とする請求項1乃至17記
載のパルス発生装置。 - 【請求項19】請求項1乃至13記載の何れかの前記エ
ネルギ供給源手段と、請求項14乃至請求項17記載の
何れかの前記トリガ電源手段とを備えたことを特徴する
請求項1乃至10、18記載のパルス発生装置。 - 【請求項20】交流電源に少なくとも限流用インダクタ
ンス要素を介して放電灯を接続した放電灯点灯装置にお
いて、インダクタンス要素に任意位置に設けた中間タッ
プと、前記限流用インダクタンス要素と接続していない
前記交流電源の一端との間に、コンデンサと二端子電圧
応答型のスイッチ素子との直列回路を接続し、前記スイ
ッチ素子をトリガしてオン駆動する任意のトリガ電源手
段を設け、前記スイッチ素子のオン時に前記交流電源の
他端、前記インダクタンス要素の一端、前記中間タッ
プ、前記コンデンサ、前記スイッチ素子、前記交流電源
の一端の閉回路で電流を流して放電灯の両端に始動用の
高圧パルスを発生させるパルス発生装置を有して成るこ
とを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項21】交流電源に少なくとも安定器要素を介し
て放電灯を接続した放電灯点灯装置において、前記安定
器要素の出力側にトランスの1次巻線を接続し、前記ト
ランスの2次出力電圧をコンデンサに供給して該コンデ
ンサとパルストランスの1次巻線と二端子電圧応答型の
スイッチ素子で閉回路を形成し、前記パルストランスの
2次巻線を前記安定器要素と前記放電灯との間に介挿
し、前記スイッチ素子をトリガしてオン駆動する任意の
トリガ電源手段を設け、前記スイッチ素子のオン時に前
記閉回路に電流を流し、前記パルストランスの2次巻線
を介して前記放電灯の両端に始動用の高圧パルスを発生
させるパルス発生装置を有して成ることを特徴とする放
電灯点灯装置。 - 【請求項22】交流電源に少なくとも限流用インダクタ
ンス要素を介して放電灯を接続した放電灯点灯装置にお
いて、インダクタンス要素に任意位置に設けた中間タッ
プと、前記インダクタンス要素と接続していない前記交
流電源の一端との間に、コンデンサとスイッチング素子
の直列回路を接続し、前記インダクタンス要素と前記放
電灯との間にパルストランスの2次巻線と、前記パルス
トランスの1次巻線と二端子電圧応答型のスイッチ素子
の直列回路を前記インダクタンス要素の出力端と前記交
流電源の一端との間に接続し、前記スイッチング素子が
オンして前記インダクタンス要素の出力端に発生するパ
ルス電圧を検出して前記スイッチ素子をオンさせるトリ
ガ電源手段を設け、前記スイッチ素子のオン時に前記パ
ルス電圧により前記パルストランスの1次巻線、前記ス
イッチ素子に電流を流して前記パルストランスの2次巻
線を介して前記放電灯の両端に始動用の高圧パルスを発
生させるパルス発生装置を有して成ることを特徴とする
放電灯点灯装置。 - 【請求項23】交流電源に少なくとも安定器要素とパル
ストランスの2次巻線を介して放電灯を接続した放電灯
点灯装置において、直流電源を入力して直流電力を変換
を行なうスイッチング式の直流電力変換手段と、該直流
電力変換手段の出力を受けてエネルギを蓄積するコンデ
ンサと、少なくとも該コンデンサと前記パルストランス
の1次巻線と二端子電圧応答型のスイッチ素子の閉回路
と、上記コンデンサの電圧が所定電圧に達すると前記ス
イッチ素子をオンさせるトリガ電源手段とを備え、前記
スイッチ素子がオン時に前記コンデンサにより前記パル
ストランスの1次巻線、前記スイッチ素子に電流を流し
て前記パルストランスの2次巻線を介して前記放電灯の
両端に始動用の高圧パルスを発生させるパルス発生装置
を有して成ることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項24】交流電源に少なくとも安定器要素と第1
のパルストランスの2次巻線を介して放電灯を接続した
放電灯点灯装置において、少なくともエネルギ供給源手
段に第1のパルストランスの1次巻線と第2のパルスト
ランスの2次巻線と二端子電圧応答型のスイッチ素子と
の直列回路を接続して構成される閉回路と、前記第2の
パルストランスの1次巻線に電圧を印加する電圧印加手
段と、前記第2のパルストランスの2次巻線と前記スイ
ッチ素子の直列回路の両端に接続したコンデンサとを備
え、前記電圧印加手段により前記第2のパルストランス
の1次巻線に電圧を発生することにより前記スイッチ素
子をオンさせて、前記閉回路に電流を流して前記第1の
パルストランスの2次巻線を介して前記放電灯の両端に
始動用の高圧パルスを発生させるパルス発生装置を有し
て成ることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項25】交流電源に少なくとも安定器要素と第1
のパルストランスの2次巻線を介して放電灯を接続した
放電灯点灯装置において、少なくともエネルギ供給源手
段に前記第1のパルストランスの1次巻線と二端子電圧
応答型のスイッチ素子との直列回路を接続して構成され
る閉回路と、前記スイッチ素子の両端に接続された第2
のパルストランスの2次巻線とコンデンサとの直列回路
と、前記第2のパルストランスの1次巻線に電圧を印加
する電圧印加手段とを備え、前記電圧印加手段により前
記第2のパルストランスの1次巻線に電圧を発生するこ
とにより前記スイッチ素子をオンさせて、前記閉回路に
電流を流して前記第1のパルストランスの2次巻線を介
して前記放電灯の両端に始動用の高圧パルスを発生させ
るパルス発生装置を有して成ることを特徴とする放電灯
点灯装置。 - 【請求項26】交流電源に少なくとも安定器要素とパル
ストランスの2次巻線を介して放電灯を接続した放電灯
点灯装置において、少なくともエネルギ供給源手段に前
記パルストランスの1次巻線と二端子電圧応答型のスイ
ッチ素子との直列回路を接続して構成される閉回路と、
少なくとも前記パルストランスに設けた3次巻線電圧を
印加する電圧印加手段とを備え、前記電圧印加手段によ
り前記パルストランスの3次巻線に電圧を発生すること
により前記スイッチ素子をオンさせて、前記閉回路に電
流を流して前記パルストランスの2次巻線を介して前記
放電灯の両端に始動用の高圧パルスを発生させるパルス
発生装置を有して成ることを特徴とする放電灯点灯装
置。 - 【請求項27】交流電源に少なくとも安定器要素とパル
ストランスの2次巻線を介して放電灯を接続した放電灯
点灯装置において、少なくともエネルギ供給源手段に前
記パルストランスの1次巻線と二端子電圧応答型のスイ
ッチ素子との直列回路を接続して構成される閉回路と、
前記スイッチ素子の両端にコンデンサとスイッチング素
子との直列回路を備え、前記スイッチング素子をオンし
て前記コンデンサに充電電流を流し該コンデンサの両端
電圧の上昇により前記スイッチ素子をオンさせて、前記
閉回路に電流を流して前記パルストランスの2次巻線を
介して前記放電灯の両端に始動用の高圧パルスを発生さ
せるパルス発生装置を有して成ることを特徴とする放電
灯点灯装置。 - 【請求項28】交流電源に少なくとも安定器要素とパル
ストランスの2次巻線を介して放電灯を接続した放電灯
点灯装置において、安定器要素の出力電圧を整流して得
られる直流電源と、該直流電源に接続されたスイッチン
グ素子とフライバックトランスの1次巻線との直列回路
と、前記フライバックトランスの2次巻線に接続された
整流素子と第1のコンデンサの直列回路とを備え、前記
スイッチング素子を高速にオン・オフさせる駆動手段に
より、コンデンサの両端に所定の高電圧エネルギを蓄積
する直流電圧昇圧手段からなるエネルギ供給源手段と、
少なくとも前記第1のコンデンサの両端に前記パルスト
ランスの1次巻線とギャップ素子からなるスイッチ素子
との直列回路を接続して構成される閉回路と、前記スイ
ッチ素子の両端にトランスの2次巻線と第2のコンデン
サの直列回路を接続し、前記トランスの1次巻線と別の
スイッチング素子の直列回路を前記直流電源に接続して
構成されるトリガ電源手段とを備え、前記第1のコンデ
ンサの両端電圧が所定電圧に達したときに別のスイッチ
ング素子をオンさせて前記閉回路に電流を流して前記パ
ルストランスの2次巻線を介して前記放電灯の両端に始
動用の高圧パルスを発生させるパルス発生装置を有して
成ることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項29】前記放電灯が高圧放電灯であることを特
徴とする請求項20乃至28記載の放電灯点灯装置。
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JP2012016176A (ja) * | 2010-07-01 | 2012-01-19 | Ngk Insulators Ltd | パルス発生回路 |
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CN102318445A (zh) * | 2008-01-28 | 2012-01-11 | 松下电工株式会社 | 高压放电灯照明设备及使用该设备的照明器材 |
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