JPS59211994A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は位相制御方式により放電灯に流れる電流を制限
するようにした放電灯点灯装置に関するものである。

〔背景技術〕

第１図は従来の一般的な位相制御式放電灯点灯装置の同
−図である。同図においてＶよは交流電源、０１％　Ｑ
２は双方向三端子型シリコン制御整流素子（以下トライ
アックと略称）、ＤＬは始動時に高電圧パルスを必要と
する放電灯、Ｌｌは放電灯ＤＬに流れる電流を制限する
限流チョーク、ｃｌはコシデンサ、Ｒ１は］ンデシサＣ
１の放電用抵抗、Ｇはｌ・ライアツクＱ１、Ｑ２の制御
回路である。交流電源ｖ１とトライアックＱ１、限流チ
ョークＬ１、および放電灯ＤＬよりなる王回路において
、トライアックＱ１が交流電源ｖ１の各牛サイクル毎に
−が位相で導通することにより、放電灯ＤＬには位相制
御された′１流が流れるものであり、これによって限流
チョークＬ１のみで放゛電灯ＤＬＫ流れる電流を制限す
る一般の点灯方式に比べて限流チョークＬ１の容量を小
δくすることができるものである。放電灯ＤＬは始動に
高電圧パルスが必要であるので、交流電源ｖ１の投入俊
、放電灯ＤＬが定常点灯状態になるまでの間は、限流チ
ョークＬ１の巻線Ｎｌ、Ｎ２、コシヂシサＣ１、抵抗Ｒ
１、およびトライアックＱ２で形成される高電圧パルス
発生回路が動作する。上記高電圧パルス発生回路は、ト
ライアックＱ２の導通によりコシデシサＣ工を介して巻
線Ｎ１に流れる電流によって、４蔵Ｎ２に高電圧パルス
を発生するように働く訳であるが、少なくともトライア
ックＱｌが導通していなければトライアックＱ１に限流
チョークＬ１の高電圧パルスが印加されるおそれがある
ので、トライアックＱ２は基本的に交流電源ｖ１の谷半
すイクルにおいてトライアックＱｌの導通と同時か、そ
れ以降に導通するように股ボされている。各１〜ライア
ツクＱＩＸＱ２は共に制御回路Ｇによって導通制御され
るものである。第２図は制御回路Ｇの具体的構成を示す
回路図であり、端子ａＸｂＸ　ｃ、ｄはそれぞれ第１図
において、符号ａ、ｂＸ　ｃ。

ｄを付した部分に接続される。ｌたパルストランスＰＴ
工の出力はトライアックＱ２のゲートに接続され、パル
ストラシスＰＴ２の出力はトうイアツクＱ１のゲートに
接続される。第２図の回路において、端子ａ、ｂ間に印
加される又流電源Ｖ工の電圧は、電源トラシスＴｆにて
降圧ちれ、タイオードづり゛ソジＤＢ１にて全波整流さ
れる。タイオードブリッジＤＢ工の出力電圧は、抵抗Ｒ
２、Ｒ３を介して］シデシ寸Ｃ２、Ｃ３にそれぞれ充電
でれる。またタイオード＝３− ブリッジＤＢ１の出力電圧は抵抗Ｒ５とツェナタイオー
ドＺＤ工よりなる定゛Ｉ冠圧回路により上限１直を電圧
クリップされ、抵抗Ｒ４を介してコシデシサＣ４に光磁
される。］ンヂシサＣ４の充電電圧が所定のレベルに達
すると、電圧応答型のスイッチシタ素子であるシリコン
パイラテラルスイッチＱ５が導通し、トランジスタＱ４
のベースに］ンデンサＣ４の電荷が放電してトランジス
タＱ４がオンになる。このトランジスタＱ４のオシ状態
は交流電源電圧のゼロクロス時にシリコンパイラテラル
スイッチＱ５がオフするまで維持８れる。トランジスタ
Ｑ４がオシしたことによって］シデシｔＣ２、Ｃ３の充
″４電荷はそれぞれタイオードｌ）１、Ｄ２を介してト
ランジスタＱ４に放市妊れる。このときパルストランス
ＰＴｌ　、Ｐ　Ｔ２はトリ刀パル８を発１し１・　トラ
イアック、　（！、ｓ　０２　ｋ同時に導通させるもの
である。トライアックＱ２については、放電灯ＤＬが定
常点灯状態に移行した後には、その動作を停止させる必
要があるが、トランジスタＱ３がこのトライアックＱ２
の動、作停止の機能を行なっている。第２図において端
子ｃＸｄ４− 間に印加される放電灯ＤＬＯ管電圧は、抵抗Ｒ１２、Ｒ
１３にて分圧され、タイオードづリッジＤＢ２にて全波
整流され、コシデシサＣ６に充電される。コシデシ＋ｊ
Ｃ６の充電電圧は抵抗ＲＩＯ％　Ｒ１１にて分圧され、
ＮゲートサイリスタＱ６のゲートに印加される。−万タ
イオードブリッジＤＢ工の出力電圧はタイオードＤ３、
抵抗Ｒ６を介して］シヂシサＣ５に充電され、抵抗Ｒ７
、Ｒｅにて分圧されて、ＮゲートサイリスタＱ６のアノ
ードに印加される。放電灯ＤＬが点灯していない無負荷
時においては、端子ｃ、　ｄ間に印加される電圧は篇い
ので、抵抗Ｒ１１の両端電圧ＹＲ工、は高くなっている
。次に放′市灯ＤＬが定常点灯状態に移行すると、端子
ｃＸｄ間に印加される電圧は無負荷時の電圧よりは低く
なシ、抵抗Ｒ１，１の両端電圧ＶＲＩＩは低くなってい
る。しかして無負荷時における抵抗Ｒ１１の両端電圧Ｖ
Ｒｎが抵抗Ｒ８の両端電圧ＶＲ８よりも高く、かつ犀常
点灯時における抵抗Ｒ１よの両端電圧ＶＲＩＩが抵抗Ｒ
８の両端電圧ＶＲ８よシも低くなるように、各抵抗Ｒ６
〜Ｒ１３の抵抗値を設足しておくと、定常点灯時にはＮ
）ｆ−トサイリスタＱ６がオシになシ、抵抗Ｒ９の両端
電圧が上昇するから、トランジスタＱ３はオシになる。

したがって］シデシサＣ２はもはや光電されなくなシ、
トライアックＱ２は非導通となる。

ところで、Ｃ１図に示すような位相制御式の放電灯点灯
装置は、インタフタンスのみを限流要素とする通常の点
灯方式に比してイシタクタシス値を小さくすることがで
き、限流チョークＬｌを小型化＠蓋化でさるというメリ
ットを有している。しかるに、始＃時に高電圧パルスを
必要とする放電灯ＤＬを点灯するには、上記限流要素た
る限流チョークＬ、を高電圧パルス発生用として兼用す
ることが多く、この場合、ある−足の巾を有し、かつ波
高値の萬い高電圧パルスを発生するためには、巻線Ｎ１
のインタフタンスの減少した分だけコンデンサＣ１の容
量を増加したシ、］ンデシサＣ工への充電電圧をできる
限９高める等の工夫が必要となるという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上述のような点に鑑みて為されたものであり、
高電圧パルス発生用のりイリスタのトリガ回路を、位相
開側１用のサイリスタのトリガ回路とは別個独立のもの
とし、高電圧パルス発生用のサイリスタについては交流
電源の半サイクル内に複数回トリ力するようにして、缶
高電圧パルスのエネルｆを少なく隣むようにした放電灯
点灯装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の開示〕

以下本発明の構成を図示実施例について説明すると、第
１図に示すように、交流電源Ｖ、と、′ｌ１７ＩＪ１の
双方同性三端子型サイリスタたるトライアックＱ１と、
限流チョークＬ１と、始動時に高電圧パルスを必要とす
る放電灯ＤＬとを直列に接続して主点灯回路を形成し、
上日己限流チョークＬ０の巻線にタップを設け、鈑タツ
づより少なくともコンデンサＣ１と：！２の双方向性三
端子サイリスタたるトライアックＱ２を含む高電圧パル
ス発生回路を上記交流電源Ｖ１の限流チョークＬ１非接
続側に接続して成る放電灯点灯装置において、第５図に
示すように交流電源電圧のｔ！０クロス時から第１およ
び第２の＝７− 抵抗Ｒ３、Ｒ２を介して充電を開始される第１および第
２のコシデシｔＣ３、Ｃ２と、交流電源電圧のせ０クロ
ス時から交流半サイクルよｐも短い所足時間の経過後に
オンして次の′Ｆ！Ｄり０ス時にオフするスイッチ菓子
たるトランジスタＱ４と、該トランジスタＱ４を介して
第１の］ンデシサＣ３に接続されて、第１のコシデシ′
＋ｊＣ３の放電電流により第１のトライアックＱ１をト
リ力する第１のパルストランスＰＴ２と、両端印加電圧
が所定値以上のとぎにオンする電圧応答型υイリスタＱ
７と上記トランジスタＱ４との直列回路を介して！２の
］シデシ＋ｊＣ２に接続きれて、Ｃ２の］ンテンｔＣ２
の放電−流によシ第２のトライアックＱ２をトリ力する
′４２のパルストラシスｐ”ｒｌとを設けて、上記トラ
ンジスタＱ４のオシ時には、第２の抵抗Ｒ２、′４２の
コシデシ＋ｊＣ２、および修正応答型サイリスタＱ７に
て弛張発振回路が形成されるようにしたものである。す
なわち本発明は第２図の従来例回路において、コンデン
サＣ２、Ｃ５を同時に放電させるだめのトランジスタＱ
４の］レクタと、タイオードロ工のカソードとの間８− に電圧応答型サイリスタＱ７を直列的に挿入した点を要
旨とするものである。′電圧応答型すイリスタＱ７とし
ては、５ＢＳ（シリコシバイラテラルスイッチ）や、５
ＵＳ（シリコシュニラチラルスイッチ）、あるいはショ
ックレータイオードなどを用いることができる。この電
圧応答型サイリスタＱ７の応答電圧、すなわちづレーク
オーバ電圧は、トランジスタＱ４が導通を開始したとき
のコンデンサＣ２の充電電圧よりも低くなっている。し
たがってトランジスタＱ４がオンになると、電圧応答型
サイリスタＱ７の両端にはブレークオーバ電圧以上の電
圧が印加さＣることになり、電圧応答型サイリスタＱ７
は直ちにオシになる。コシデシｔｃｇの光電電荷がパル
ストラシスＰＴ１の１次巻線を介して放電してし１うと
、電圧応答型サイリスタＱ７はオフになる。その後コシ
デシ＋ｊＣ２が抵抗Ｒ２を介して充電されて、その充電
電圧が電圧応答Ｊｊｌ＋ｊイリスタＱ７のづレークオー
バ電圧よりも高くなると、再び電圧応答型サイリスタＱ
７がオンになって、コンデンサＣ２の充電電荷がタイオ
ードＤよ、電圧応答型サイリスクＱ７、およびトランジ
スタＱ４を介してパルストラシスＰＴＩの１次巻線に流
れて、トライアックＱ２にトリ力パルスが与えられる。

したがって尚電圧パルス発生回路のトライアックＱ２は
、トランジスタＱ４がオンである期間中は、抵抗Ｒ２と
］シデシサＣ２、および電圧応答型サイリスタＱ７から
なる弛張発振器の発振出力が生じる度にトリ力され、交
流電源電圧の半サイクル中に複数個の高電圧パルスを発
生するものでめる。

第４図（イ）〜（ホ）は第５図実施例回路に２ける各部
の電圧波形を示す図でめる。第４図（ｉ′）は交流電源
Ｖｌの電圧波形をボしている。この交流電源電圧の１！
０り０ス点において、シリコシパイラテラルスイッチＱ
５がオフ、トランジスタＱ４もオフとなり、コシデンサ
Ｃ４は抵抗Ｒ４を介して第４図（０）に示すように徐々
に充電される。またトランジスタＱ４がオフしたことに
より、ｖＪｌの］シダシ＋ｉＣ３が抵抗Ｒ３を介して第
４図０９に示すように充電を開始され、第２のコシデシ
＋ｊＣ２も抵抗Ｒ２を介して第４図（至）に示すように
充電を開始される。しかして］シダシｔｃ４の充電電圧
がシリコシパイラテラルスイッチＱ５のブレークオーバ
電圧にほぼ等しくなると、シリコシパイラテラルスイッ
チＱ５がオシになり、トランジスタＱ４もオンになる。

このとき］シテシサＣ４の光電電荷はトランジスタＱ４
を介して放電し、したがってコシヂシサＣ４の充電電圧
Ｖａｔは第４図（０）に示すように急峻にイ琢下する。

ツェナタイオードＺＤ１のツェナ電圧、および抵抗Ｒ４
、Ｒ５の各抵抗値はシリコシパイラテラルスイッチＱ５
の導通を保持できるような値に設定されている。したが
ってトランジスタＱ４１ｒｉ、交流電源電圧のゼ０り０
ス点において、シリコシパイラテラルスイッチＱ５がオ
フするまでの間はオン状態のまま保持される。一方路１
のコンデシ＋ｊＣ３はトランジスタＱ４がオンになった
瞬間に、タイオードＤ２、トランジスタＱ４、およびパ
ルストラシスＰＴ２の１次巻線を介して放電し、トライ
アックＱ１をトリガする。このときコシデシサＣ３の充
電電圧ＶＣ３は第４図Ｑ９に示すように急峻に低１する
。次に第４図（ｊにおいて、破線は電圧応答型サイリス
タＱ７のづレークオーバ電圧１ｌ− ＶＢＯを示しておシ、実線は］シデン１ｊＣ２の充電電
圧ｖｃ２を示している。同図より明らかなようにトラン
ジスタＱ４がオシになるタイミシプにおいては、コシデ
ンサＣ２の充電電圧Ｖｏｌｔは電圧応答型サイリスタＱ
７のブレークオーバ電圧ＶＢＯよりも高く、したがって
電圧応答型サイリスタＱ７がオシになる。これによって
コシデシ＋ｊＣ２の充電電荷はタイオードＤ１、電圧応
答型サイリスタＱ７、トランジスタＱ４、およびパルス
トランスＰＴ１０１次巻線を介して放電するから、トラ
イアックＱ２がトリ力される。筐たこれによって］シプ
シ＋ｊＣ２の光電嶋圧ＶＣ２は第４図（→に示すように
急峻に低下する。ところで抵抗Ｒ２の抵抗値は電圧応答
型スイッチＱ７の導通を保持しない程贋の大きさに設定
されている。したがって］シデシ＋ｊＣ２の充電電荷が
放電すると、電圧応答型スイッチＱ７はオフとなる。そ
の後、コシデシサＣ２の充電電圧ＶＯ２が上昇して電圧
応答型サイリスタＱ７のづレークオーバ電圧ＶＢＯに達
すると、再び電圧応答型サイリスタＱ７が導通して］シ
ヂシサＣ２の充電電荷を放電させる。以下同様の動１２
− 作を繰り返すことにより、抵抗Ｒ２、コンデシリｃ２、
および電圧応答型サイリスタＱ７よシなる弛張発振回路
が構成され、コシヂシサｃ２の充電電荷が放電されるた
びに関電圧パルス発生回路が動作して、第４図（、ｔＪ
に示すように、交流電源電圧の手サイクル毎に複数個の
始動用高電圧パルスを発生させることができるものであ
る。したがって個々の高電圧パルスのパルスエネルｆが
小さくても放電灯ＤＬを良好に始動することができ、コ
シデシサＣｉとして各音の小さいものを使用でき、また
部品の耐圧なども低くｅ疋することが可能となるもので
ある。

第５図は本発明を通用できる他の放電灯点灯装置の点灯
主回路の構成を示す回路図である。第５図回路において
、交流電源■１を投入すると、抵抗Ｒ１４を介してコシ
ヂシサｃ１が充電される。この状態においてトライアッ
クＱ工とＱ２が同時にオシすると、コンデシリＣ１の充
電電荷はトライアックＱ２を介して限流チョークＬ１の
巻線Ｎ工に急峻に流れ、これによって限流チョークＬ１
の巻線Ｎ２には高電圧パシスが発生する。この高電圧パ
ルスはトライアックＱｌを介して放電灯Ｌ）Ｌに印加さ
れ、放電灯ＤＬを始動させるものである。かかる第５図
に示すような点灯主回路に、第５図に示すような制御回
路Ｇを付加した場合においても、上述の第１図に示すよ
うな点灯主回路を用いた場合と同様の動作を実現するこ
とができるものである。

〔発明の効果〕

本発明は叙上のように構成されており、位相制御方式に
より放電灯管電流を制限して限流チョークを小型化でき
るようにした放電灯点灯装置において、上記限流チョー
クのタップに接続されて高電圧パルスを発生する高電圧
パルス発生回路のサイリスタを交流半サイクルの期間内
に、複数回トリ力できるようにしたので、１ＦＩＡ々の
高電圧パルスのバシスエネル千が小さくても良好に放電
灯を始動することができ、したがって高電圧発生回路を
構成する］シデシ寸として小容量のものを使用すること
がでさるという利点があり、また各部品の耐圧も小さく
設計することができるという利点がある。１だ本発明に
おいては、位相制御方式の第１のサイリスタと嶋電圧パ
ルス発生用の第２のサイリスタとを同時にオンさせるだ
めのスイッチ素子のオシ時において、第２の抵抗、第２
の］ンデシサ、および電圧応答型サイリスタにて弛張発
振回路が形成されるように構成したから、従来の放電灯
点灯装置に電圧応答型サイリスタを付加するだけで、高
電圧パルスを複数回発生させる回路構成とすることがで
き、わずかな構成の変更により始１ｄＪｔ＋ｆ性を大幅
に改讐することができるものである

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な放電灯点灯装置の回路図、第２図は同
上に用〆る従来の制御回路の回路図、第５図は本発明の
一実施例の回路図、第４図は同上の動作説明図、第５図
は本発明の他の実施例の回路図である。 ｖｌは交流電源、Ｑ工、Ｑ２はサイリスタ、Ｌよけ限流
チョーク、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は］シヂシサ、ＤＬ
は放電灯、Ｒ２、Ｒ６は抵抗、Ｑ４はトラシジスタ、Ｑ
７は１５− 電圧応答型サイリスタ、Ｐ′ｒ１、ＰＩ３はパルストラ
シスである。 代理人　弁理士　石　１）長　七 −１７−−４５９− 、、−ＲＬ− ］ １に４図 第５ｒｌｊＡ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源と、第１の双方向性三端子型サイリスタ
   と、限流チョークと、始動時に高電圧パルスを必要とす
   る放電灯とを直列に接続して主点灯回路を形成し、上記
   限流チョークの巻線にタップを設け、該タップよシ少な
   くともコンデンサと＄２の双方向性三端子サイリスタを
   含む高電圧パルス発生回路を上記又流電源の限流チョー
   ク非接続側に接続して成る放電灯点灯装置において、交
   流電源電圧の１！０り０ス時から第１および第２の抵抗
   を介して光電を開始される第１および第２の］シヂシサ
   と、交流電源電圧のゼロクロス時から交流半サイクルよ
   シも短い所定時間の経過後にオシして次のせ０クロス時
   にオフするスイッチ素子と、該スイッチ素子を介して第
   １の］シデシサに一読されて、第１のコンデンサの放電
   電流によシ第１の双方向性三端子サイリスタをトリガす
   る第１のトリガ回路と、両端印加電圧が所定値以上のと
   きにオシする電圧応答型サイリスタと上記スイッチ素子
   との直列回路を介して第２のコンデンサに接続されて、
   第２の］シデシサの放電電流によシ第２の双方向性三端
   子サイリスタをトリガする第２のトリガ回路とを設けて
   、上記スイッチ素子のオシ時には第２の抵抗、第２のコ
   ンデンサ、および電圧応答型サイリスタにて弛張発振回
   路が形成されるようにして成ることを特徴とする放電灯
   点灯装置。