JPS584438B2 - ホウデントウシドウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は独立した高圧パルス発生回路と予熱回路を有す
る予熱起動型放電灯の始動装置に関する。

すなわち本発明装置は、電源電圧の半サイクルに応動じ
、放電灯のフィラメントを予熱する予熱回路と、つづく
半サイクルに応動し、放電灯を起動する高圧パルス発生
回路とを各々独立して備えたもので、その基本構成は第
１図に示す如く、安定器ＣＨを介して電源Ｅに接続され
る放電灯Ｌの非電源端子間ｆ１−ｆ２に、高圧パルス発
生回路Ａと予熱回路Ｂを各々独立して接続するものであ
る。

従来、高圧パルス発生回路Ａとしては、例えば第１図に
示すように、パルストランスＴの一次巻線Ｗ１とコンデ
ンサーＣ１、スイッチング半導体ＳＳＳ（Ｑ１）の閉回
路で弛張振動回路を構成し、フダイオードＤ１の順方向
に端子電圧が印加されて作動Ｖ、パルストランスＴの二
次巻線Ｗ２に高圧パルス電圧を発生させるものである。

又予熱回路Ｂとしては、例えば第１図に示すように、ス
イッチング半導体ＳＳＳ（Ｑ２）とダイオードＤ２の直
列回路が用いられ、そしてスイッチング半導体ＳＳＳ（
Ｑｌ），（Ｑ２）共その点弧電圧は電源電圧最大値より
低く、放電灯点灯時の管電圧より高い値に選ばれ、高圧
パルス発生回路Ａと予熱回路Ｂとのダイオードの向きが
互に逆向きの関係で放電灯非電源端子に各々並列に接が
れる。

その動作による放電灯の端子電圧を電源電圧Ｅ（第２図
イ参照）に対して示したものが第２図口である。

即ち電源電圧が予熱回路Ｂのスイッチング半導体８８８
（Ｑ２）の点弧電圧ｖＢｏ２に達した時スイッチング半
導体ＳＳＳ（Ｑ２）は点弧導通し、その端子電圧は非常
に小さくなり、スイッチング半導体ｓｓｓ（Ｑ２）、ダ
イオードＤ２を通して予熱電流が流れ、放電灯フィラメ
ントを加熱するが、；つづく電源電圧Ｅの半サイクルで
、その予熱電流がスイッチング半導体ＳＳＳ（Ｑ２）の
保持電流値まで減少した時スイッチング半導体ＳＳＳ（
Ｑ２）は遮断状態となり、高圧パルス発生回路Ａに電源
電圧ＥがダイオードＤ１の順方向に印加され、コンデン
サーＣ１の充電電圧がスイッチング半導体ＳＳＳ（Ｑ１
）の点弧電圧に達した時コンデンサ−０１の電荷はパル
ストランスＴの一次巻線Ｗｔを通して放電し、パルスト
ランスＴの二次巻線Ｗに昇圧された高圧パルス電圧ｖＰ
が発生するもので、電源電圧の周期に対応して放電灯に
対し、予熱電流の供給と高圧パルス電圧の供給が繰返さ
れる。

伺抵抗ｒはコンデンサーｃ１の充電速度を変化させ高圧
パルス発生の周期を加減するものである。

従って予熱電流によるフィラメントの予熱が進行し、高
圧パルス電圧ｖＰの印加によって放電灯が始動されるも
のであるが、放電灯の最初の始動は高圧パルス電圧が印
加される半サイクル期間内で開始され、つづく半サイク
ルでは電源電圧による放電灯端子電圧が上昇する過程で
放電灯の始動が完成されなければならない。

然るに、放電灯の最初の始動が高圧パルス電圧発生の半
サイクル期間内で行われ、つづく半サイクルに放電灯に
印加され得る電圧は高々予熱回路Ｂスイッチング半導体
ＳＳＳ（Ｑ２）の点弧電圧ＶＢＯ２の値までであり、こ
の状態に於ける放電灯の放電開始電圧が、この点弧電圧
ＶＢＯ２よシ高い場合には完全な始動を完成することは
不能になる。

又著しく放電灯のフィラメントのエミツションがアンバ
ランスの時には高圧パルス電圧発生の半サイクル期間内
で起る最初の始動を待たずして電源電圧が印加される電
極側がスイッチング半導体ＳＳＳ（Ｑ２）の点弧電圧■
Ｂｏ２に達する迄に、その印加電圧で放電を開始する、
いわゆる先行始動が行われることがあシ、以後予熱電流
の供給がとだえ、予熱量不足で高圧パルス電圧発生の半
サイクルが始動されない不都合を生じる。

又第３図は別の高圧パルス発生回路Ａ′を示すものであ
ク、サイリスタＴＨＲの順方向電圧に対し、抵抗ｒ１，
ｒ２によりゲート電流が供給されるとサイリスタＴＨＥ
は導通し、コンデンサー０１に通電されろが、コンデン
サーＣ１の電位か上昇して、ゲートを逆バイアスする時
点でサイリスタＴＨＲ．は非導通：状態に復し、電流が
急速に遮断されるため点灯回路の安定器ＣＨのインダク
タンスに暴くキック電圧が発生するもので、抵抗ｒ３は
コンデーンサーＣ１の放電速度を変化させ高圧パルス発
生の周期を加減するもので１サイクル以上の高圧パルス
電圧の発生周期とすることも出来る。

この高圧パルス電圧によって放電灯が始動されるが、つ
づく半サイクルには上述と同じ不都合が生じるものであ
る。

本発明は上記の欠点を除くため提案されたものである。

第４図は本発明の始動装置の実施例を示すもので、ダイ
オードＤ０と順方向にサイリスタＴＨＲ（例ＳＣＲ）を
接続した回路に並列に、ダイオードＤ１とは逆方向にあ
るダイオードＤ２Ａ抵抗Ｒ１、抵抗貴の直列回路を接続
し、サイリスタＴＨＲのゲートと抵抗Ｒ１、抵抗へとの
接続点ｐ２との間にコンデンサＣ及びサイリスタゲート
順電流の１方向に導通するスイッチング素子Ｑ〔例ＳＳ
Ｓ，ＳＵＳ，ＳＢＳ四層ダイオード等〕の直列回路を挿
入し、コンデンサＣ及びスイッチング素子Ｑを介してサ
イリスタＴＨＲのゲート．カンード間を閉路すると共に
、サイリスタカソードとコンデンサＣ及びスイッチング
素子Ｑの接続点ｐ１との間に、ダイオードＤ３をダイオ
ードＤ２と同方向に接続した構成の予熱回路Ｂ′とサイ
リスタＴＨＲに対し逆方向に印加される電源電圧の半サ
イクルに応動する高圧パルス発生回路Ａ或はＡ′とを各
々安定器を介して電源Ｅに接続される放電灯Ｌの非電源
端子間ｆ１−ｆ２に並列接続して成るものである。

ここでサイリスタＴＨＲの順方向耐圧は、少なくとも電
源電圧の最大値より大きく選び、スイッチング素子の点
弧電圧はサイリスタＴＨＲの点弧ゲート電圧よ９充分高
いものが用いられる。

かかる構成に於いてその動作を説明する。

第５図は予熱電流が供給されている電源電圧Ｅの正の半
サイクルを起点として予熱回路Ｂ′各部の波形を示すも
のである。

作動中の放電灯端子電圧は第５図口に示す如く、サイリ
スタＴＨＲの導通によって放電灯フィラメントに安定器
ＣＨ，ダイオードＤ１を介して予熱電流１ｐｈが供給さ
れるが、この電圧がサイリスタＴＨＲの保持電流まで減
少する時間ｔ１ｔでサイリスタＴＨＥは導通な続け予熱
期間が与えられる。

一般にサイリスタＴＨＲが非導通状態に復する時点ｔ１
は、予熱電流が安定器ＣＨのインダクタンスにより電源
電圧に対して遅れるため電源電圧の次の半サイクルにま
たがり、この半サイクルの電源電圧はサイリスタＴＨＲ
に対して逆方向電圧（ダイオードＤ２，Ｄ３に対し順方
向電圧）として予熱回路Ｂ′に与えられるから、ダイオ
ードＤ２は導通し、抵抗貴の分担電圧がダイオードＤ３
、コンデンサＣの直列回路に接続点ｐ３が正の極性で加
わハダイオードＤ３の導通によって第５図ハ（Ｐ３を基
準としたスイッチング素子Ｑの電圧ＶＱ）に示す様にコ
ンデンサＣは図示の極性で充電されて行き、その充電々
圧が略抵抗貴の分担電圧の最大値に達する時点ｔ２で、
ダイオード鳥は遮断状態に成ってコンデンサＣへの充電
は完了し、コンデンサＣは充電された端子電圧を維持す
る（第５図二）がスイッチング素子ＱにはコンデンサＣ
の端子電圧と抵抗＆の端子電圧との和の電圧が印加され
るから電源電圧Ｅの瞬時値の時間的変化による抵抗Ｒ２
の端子電圧の低下によってスイッチング素子Ｑの電圧は
次第に図示の極性に上昇し、この電圧がスイッチング素
子Ｑの点弧電圧＋ｖ８に達した時点ｔ３でスイッチング
素子Ｑは点弧導通し、コンデンサＣの充電電荷は点弧状
態にあるスイッチング素子Ｑ−サイリスタＴＨＲゲート
カンードー抵抗馬の閉路で決まる時定数で放電し、この
放電々流がスイッチング素子Ｑの保持電流に低下する時
点ｔ４までサイリスタＴＨＲのゲートに対し順電流が与
えられるから、次の正の半サイクルで電源電圧Ｅがサイ
リスタＴＨＲの順方向に印加される時点Ｔ２からサイリ
スタＴＨＲは導通状態を示し、予熱電流が供給される様
に成る。

電源電圧Ｅの正負の各半サイクルに対し、この様な動作
を繰返し予熱電流の供給が続けられるが：サイリスタＴ
ＨＲが非導通状態に復した時点ｔ１では電源電圧Ｅは高
圧パルス発生回路Ａに対し順方向に掛るから、高圧パル
ス発生回路Ａの作動によって高圧パルス電圧υ１が放電
灯に加えられ、予熱の進行に伴ってこの高圧パルス電圧
の印加される負の半サイクルで放電灯は先ず始動を開始
する。

放電灯の始動により予熱回路Ｂの端子電圧は放電灯の点
灯電圧が印加されるが、この電圧は一般に電源電圧よｐ
低いため、高圧パルス電圧の印加で先ず始動した負の半
サイクルでのコンデンサＣの充電々圧は充分低く、スイ
ッチング素子Ｑの点弧電圧十■８には達せずスイッチン
グ素子ＱはサイリスタＴＨＲゲートの顆電流方向には導
通しないので、次ぐ正の半サイクルではサイリスタＴＨ
Ｒは非導通状態を保ち、電源電圧が放電灯に印加され、
この電圧によって放電灯は正の半サイクル側も始動し、
正負両半サイクル共完全な点灯状態に入るものである。

以上予熱回路Ｂ′では定常的な作動状態について説明し
たが、回路が未作動の状態にあって、最初の電源投入の
場合には負の半サイクルで電源電圧によってコンデンサ
Ｃが充電されるため、コンデンサＣの充電々圧はスイッ
チング素子Ｑの点弧電圧＋ｖｓに達し、サイリスタＴＨ
Ｅゲートの順方向にコンデンサＣの充電々荷が放電され
るので次の正の半サイクルからサイリスタＴＨＲは導通
を開始し、以後上述の動作によって予熱電流の供給が始
められる様に成る。

伺、コンデンサＣの放電電流によってサイリスタＴＨＲ
のゲート順方向電流として与えられる期間が電源電圧Ｅ
の次の正半サイクルに変わる時点Ｔ２に及ぶ様コンデン
サＣの放電路時定数の設定が必要であるが、所定の時定
数を得るためにゲート電流側の制御も兼ねた抵抗をスイ
ッチング素子に直列に附加することも出来る。

又コンデンサの充電時定数を加減する目的でダイオード
Ｄ３′に直列に抵抗を附加することもある。

又予熱回路Ｂ′にあるダイオードＤ１妊高圧パルス発生
回路（Ａ又はＡ′）の発生するパルス高電圧を阻止する
ためのものであり、印加される高圧パルス電圧に耐え得
る充分高い逆方向阻止電圧を有するサイリスタを使用す
れば取除くことが出来る。

叙上のように本発明によればサイリスタＴＨＲのゲート
．カン一ド間をコンデンサＣ及びスイッチング素子Ｑの
直列回路を含んで閉回路となし、サイリスタＴＨＲの逆
方向に電源電圧が印加される期間に於いてサイリスタゲ
ートに対し順電圧にコンデンサＣを充電し、スイッチン
グ素子Ｑを介して放電させる予熱回路とサイリスタの逆
方向に電源電圧が印加された時、作動して始動用高電圧
を発生する高圧パルス発生回路とを放電灯の非電源端子
間に挿入したので （１）高圧パルス発生の半サイクルで放電灯が始動した
次の半サイクルでは予熱回路にあるサイリスタは非導通
状態を保つので、従来の様に予熱回路要素によって制限
されることなく電源電圧の最大値までの電圧が放電灯に
印加される様に成ク始動電圧が比較的高い放電灯でも容
易に始動させることが出来る。

（１１）サイリスタの順方向に相当する電源電圧が印加
された時点からサイリスタは導通し、予熱電流を大きく
とれる利点があると共に放電灯の両端にはサイリスタの
オン電圧しか与えられないのでエミツションの非対称な
放電灯の所謂先行始動を完全に防止所来る。

等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電灯始動装置、第２図イ，口は説明図
、第３図は高圧パルス発生回路の他の実施例、第４図は
本発明の始動装置、第５図イ〜二は説明図を示す。 Ｅ・・・電源、Ａ，Ａ’・・・高圧パルス発生回路、Ｂ
・・・予熱回路、Ｌ・・・放電灯、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３・
・・ダイオード、Ｑ，Ｑｉ，Ｑ２・・・スイッチング素
子、Ｔ・・・トランス、ＴＨＲ・・・サイリスタ、ｒ１
ｙｒ２ｔＲ・・・抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 安定器を介して電源に接続される放電灯の非電源端
   子間に電源電圧の異なる半サイクルに応動する高圧パル
   ス発生回路と予熱回路を並列接続してなる放電灯始動装
   置において、前記予熱回路は電源電圧の半サイクルに対
   して順方向に接続されるサイリスタを有し、電源電圧の
   他の半サイクルに対し導通するダイオードを有した抵抗
   分圧回路を該サイリスタと並列接続すると共に、分圧回
   路の出力端をコンデンサおよびスイッチング素子を順次
   介して前記サイリスタのゲートに接続し、該コンデンサ
   、スイッチング素子の接続点を電源電圧の他の半サイク
   ルに対して導通するタイオードを介して前記サイリスタ
   のカソードに接続したことを特徴とする放電灯始動装置
   。