JPS5824920B2 - 高圧放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、飽和蒸気工形高圧放電灯の放電灯電圧のバラ
ツキを抑制する放電灯点灯装置に関するものである。

高圧す） ＩＪウムランプは飽和蒸気工形放電灯である
ために、製造バラツキによる放電灯電圧のバラツキおよ
び寿命末期の発光管管端部の黒化による放電灯電圧の上
昇・外部からの機械振動による放電灯電圧の上昇などが
あるために、定格電源電圧に単一チョークコイルを接続
した点灯回路にて点灯した場合、色むら、立消えが問題
となる。

この問題の解決例としては、点灯する放電灯のそれぞれ
の放電灯電圧に応じて電流制限素子のインピーダンスを
切換えるなど、これに関連する点灯装置を調整すれば可
能であるが、このような点灯装置は回路構成が複雑であ
り、しかも調整が繁雑となる欠点を含んでいる。

また、一般に放電灯の点灯装置には、チョークコイルを
用いた遅相型点灯回路と、チョークコイルとコンデンサ
とを直列に接続した進相型点灯回路とがある。

そして一般の進相型点灯回路は、電源電圧が放電灯電圧
の２＠程度で、しかも、コンデンサの両端にかかるコン
デンサ電圧が電源電圧の２陪程度である。

本発明は放電灯の始動にはスターター回路を用い、始動
後は放電灯電圧Ｖ、ａに対して０．９ Ｖ、ａ、＝ｖｓ
、＝ｘ、ｉｖ、なる関係の電源電圧Ｖ８を有する交流電
限と、該交流電限に直列に接続されたチョークコイルと
、Ｖ ”−３Ｖ ｉ２ 、なる関係のコンデンサ電圧
Ｖ。

を得る容量をもったコンデンサとからなる電流制限素子
とで放電灯を点灯維持し、放電灯電圧の高い放電灯と低
い放電灯を標準の放電灯電圧に制御することのできる新
規な点灯装置を提供することを目的とするものである。

以下、本発明を図示実施例について説明する。

第１図は、本発明による高圧放電灯点灯装置の一実施例
の回路図である。

第１図において、１は標準の放電灯電圧と同等の１００
Ｖの交流電源であり、チョークコイル２とコンデンサ３
を通して放電灯４に直列に接続され、スターター５とと
もに主回路が構成されている。

図示実施例では、交流電源が加わるとスターター回路５
が作動し、放電灯４を点灯させ、放電灯が点灯した後は
、放電灯電圧と同等の交流電源と放電灯電圧の３培のコ
ンデンサ電圧を得る容量をもったコンデンサとによる共
振回路によって、放電灯再点弧時に放電灯両端にかかる
電圧を交流電源の約２＠かかるように。

して放電灯の点灯を維持するものである。

第２図は、本発明による放電灯点灯装置のなかのスター
ター回路の実施例の回路図である。

本発明では、放電灯電圧と同等の電源電圧を有した交流
電源であるために、放電灯を始動させるにはス。

ターター回路を必要とする。

スターター回路としては、放電灯電圧と同等の電源電圧
部Ａと、放電灯電圧の２培の電源電圧部Ｂとを有した交
流電源に、放電灯始動時に前記Ｂ端子に放電灯６と電流
制限素子γとを接続し、放電灯始動後は電流検出回路８
によって放電電流を検知してＢ端子からＡ端子へ切換え
るスイッチング回路を用いる。

次に、このように放電灯電圧と同等の交流電源にて放電
灯を点灯することを特徴とする本発明か、如何にして放
電灯の放電灯電圧のバラツキおよび寿命末期における放
電灯電圧の上昇を少なくすることができるのかについて
説明する。

第３図は、一般遅相型点灯回路と本発明による進相回路
型点灯回路との放電灯電圧ｖ、ａと放電灯電力Ｗ、ａと
の関係の計算結果を示すもので、ランプ電圧１００Ｖの
ときのランプ電力の定格値を１００Ｖとして表わしたも
のである。

第３図から、特性■で示す電源電圧が２００Ｖの一般遅
相型のときは、放電灯電圧が１３０ｖで放電灯電力が最
大となっている。

ところが、特性■で示す本発明の電源電圧が１００ｖの
進相型点灯回路では、一般遅相型に比べて放電灯電圧と
放電灯電力との関係が逆の特性になっている。

すなわち、放電灯電圧が標準値１００Ｖ以下の放電灯電
力は、放電灯電圧が１００Ｖ時の放電灯電力に比べて太
きい。

第３図１で記載の２００Ｖ遅相点灯回路の場合、ランプ
電圧か１００Ｖより低くなるとランプ電力は定格値より
も低くなるので、ランプの発生熱量が減少し、熱平衡の
関係からランプ電圧は低い状態で安定する。

逆にランプ電圧が高い場合にはランプ電力も増大するの
で、ランプ電圧は高い状態で安定化する。

しかし、１００■進相形点灯回路を用いて点灯した場合
、ランプ電圧が定格値より低い場合にはランプ電力は第
３図２により定格値より高くなる。

そのだめに、定格ランプ電力で定格ランプ電圧となるよ
う設計されたランプの場合、ランプ電力の上昇につれて
最冷点湿度も上昇するので、ランプ電圧は引き上げられ
熱平衡に達する。

同様の理由で、ランプ電圧が定格値より高いランプの場
合には、ランプ電力は下がる。

このためにランプ電圧は引き下げられて熱平衡状態に達
する。

この結果、２００ｖ遅相形回路に比べて１００Ｖ進相形
回路では、ランプ電圧か抑制されることになる。

乙のため、高圧ナトリウムランプのような飽和蒸気圧形
ランプでは、もともと放電灯電圧が標準値よりも低い放
電灯を標準値に放電灯電圧を上げる作用を、本発明の進
相型点灯回路を用いれば、特別の制御回路なしでもたす
ことができる。

逆にもともと放電灯電圧か高い放電灯は、標準値に比べ
て放電灯電力が減少していく傾向にあるために、放電灯
電圧が標準値付近に自らの作用によって下がってくる。

これらから、本発明の点灯回路によって、高圧ナトリウ
ムランプのような飽和蒸気圧形ランプの製造時の放電灯
電圧のバラツキを抑制できることがわかる。

寸だ、このとき、電源電圧Ｖ８ と放電灯電圧■１の関
係を示したものが第４図である。

第４図において実線１２がそれぞれもともと放電灯電圧
が高い放電灯、低い放電灯を本発明の点灯方式で点灯し
た場合の放電灯電圧と電源電圧との関係を示す。

この結果から、電源電圧が１１０ｖ以下では本来ΔＶ、
ａ（放電灯電圧の高い放電灯の本発明による点灯回路に
よる放電灯電圧と放電灯電圧の低い放電灯の本発明によ
る点灯回路による放電灯電圧との差）か４０Ｖあるもの
が、本発明による点灯回路によって２’ＯＶ以下に下が
ってくることがわかる。

つぎに電源電圧が９０Ｖ以下になると、立消えが起こり
やすくなり、これを防ぐためＶ８’ｈｏ、９Ｖハ必要と
なる。

以上から、電源電圧ｖ８は０．９Ｖ、ａ４ｖ８ｚ１、
Ｉ Ｖ ｉ ａ内に入っている必要が生じる。

つぎに下表をもって、一般型遅相型点灯回路にて放電灯
電圧の異なった放電灯を、本発明による点灯方式（この
とき電源電圧ｖ８＝ｖｌａ＝１００Ｖ）で点灯した場合
の測定結果を示す。

この結果から、一般型遅相型点灯回路で約１００Ｖ±２
０Ｖの放電灯電圧のバラツキを、本発明による点灯方式
によって約１００ｖ±６ｖ範囲内に制御できることがわ
かる。

本発明において電流制限素子としてチョークコイルと、
放電灯電圧Ｖ に対して３．ＯＶ、、＝／ａ ＶＣなるコンデンサ電圧を得る容量を有するコンデンサ
とを用いた進相回路としているのは、放電灯電圧ｖ、ａ
と同じ電源電圧（１００Ｖ）で放電灯を点灯する場合、
放電灯は１３０〜１８０Ｖの再点弧電圧を必要とするた
めに、１サイクル中で放電灯電流がゼロとなったときに
交流電源の２陪以上の電圧をコンデンサとチョークコイ
ルとの共振回路によって放電灯の両端に発生させて点灯
維持するためである。

このようにコンデンサ電圧を放電灯電圧の３倍以上に決
めることによって、放電灯電圧と同等の電源電圧で放電
灯の点灯維持できる。

本発明によると以下の効果が期待できる。

■ 放電灯電圧の製造時のバラツキを標準値に抑′制で
きる。

２ 放電灯点灯中の発光管端部黒化によって放電灯電圧
が上昇しても、放電灯電力が制御回路なしで減少してい
く特性を本発明による点灯回路がもっているために、放
電灯電圧の上昇が押さえられて、一般に高圧放電灯の寿
命の原因である放電灯電圧の上昇を防ぐので寿命を増大
させることができる。

３ 機械的振動によって放電灯電圧が上昇し、放電灯が
立消えることがあるが、本発明の点灯方式によって機械
的振動による放電灯電圧の上昇を防ぐことができるので
立消えを防止できる。

４ 放電灯電圧と同等の電源電圧を有した交流電源で点
灯することによって、力率改善用コンデンサなしで高力
率で点灯できることと、無負荷入力電流をゼロにするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の放電灯点灯装置の回路図、
第２図は同放電灯装置のスターターの回路図、第３図は
電源電圧をパラメータとしたときの放電灯電圧と放電灯
電力との関係を示す特性図、第４図は電源電圧と放電灯
電圧との関係を示す特性図である。 １・・・交流電源、２・・・チョークコイル、３・・・
コンデンサ、４・・・放電灯、５・・・スターター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放電灯電圧Ｖｌａに対して０．９Ｖ、ｒａＺＶｓｙ
   ４１． Ｉ Ｖ 、ａなる関係をもつ電源電圧Ｖｓを有
   した交流電源と、該放電灯に流れる電流を制限する交流
   電源と直列に接続されたチョークコイルと、Ｖ、ｈ３Ｖ
   、ａなる関係をもつコンデンサ電圧ｖｃを得る容量をも
   ったコンデンサとからなる電流制限素子と、スターター
   回路とから構成され、放電灯点灯時に前記コンデンサを
   含む共振回路によシ放電灯電圧を制御して点灯維持する
   ことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 ２ スターター回路は、放電灯電圧Ｖ、ａに対して０．
   ９Ｖ１ａ’４ＶＢ ”ｖｌａなる関係をもつ電源電圧部
   Ａと放電灯電圧の２陪の電源電圧部Ｂを有した交流電源
   部と、放電灯始動時にはＢ端子に放電灯と電流制限素子
   とを接続させ、放電開始後は電流検出回路にて放電灯電
   流を検知しＢ端子からＡ端子へ切換えるスイッチング回
   路とから構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の高圧放電灯点灯装置。