JPS59211995A - 高圧放電灯点灯装置 - 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〕 本発明は放電灯の始動時に高電圧パルスを発生させるた
めの高電圧パルス発生回路を具備する放電灯点灯装置に
関するものである。

〔背景技術〕

第１図は従来の一般的な点灯回路の回路図である。交流
電源（１）と放電灯（２）との間には、限流要素たるイ
ンタフタンスＬが接続されている。交流電源（りと放電
灯（２）との接続点とインタフタシスＬの中間タップと
の間には、コンデン＋ｊＣ１と双方向性三端子サイ□リ
スタＱ１との直列回路が接続されている。（３）は制御
回路部であり、第２図に示すように構成されている。端
子ａ、ｂ間に印加される電圧は電源トランスＴにて降圧
され、タイオードブリッジＤ　Ｂ　ｓにて全波整流され
、タイオードＤ１を介してコンデンサＣ２に充電される
。コンデンサＣ２の充電電圧はタイマＩＣ１４１の電源
電圧として供給されている。タイマｌＣｆ４１としては
例えばＮＥＣのμＰＣｌ５５５を使用する。タイマＩＣ
＋４１の端子■はタイマ動作開始タイミングを決めるた
めのトリガ信号を与えるものであり、端子■の電圧がコ
ンデンサＣ２の電圧のへ以下になると、タイマＩＣ（４
１に立ち下がりトリガがかかり、端子■および■がＨに
なリ、コンデンサＣ３，Ｃ＜への充電が開始される。］
シデンサＣ３の電圧がコンデンサＣ２の電圧の２７凸に
達すると、端子■、■がＬになり、］ンデンサＣ８の電
荷は端子■、■を経て放電し、またコンデンサＣ４の電
荷は端子■、■、タイオードＤ３およびパルストランス
Ｐ　Ｔ　ｓの１次巻線を通る閉回路で放電する。このと
きパルストランスＰ　Ｔ　ｒの２次巻線に発生する電圧
が抵抗Ｒ５およびタイオード１）４を介してサイリスタ
Ｑ１のゲートに印加され、サイリスタＱ１がターンオン
する。またこの放電時に］ンヂシ＋ｊＣ４の電圧は急峻
に低下する。抵抗Ｒ，、Ｒ２はタイオードづリッジＤＢ
Ｉの出力電圧を分圧する抵抗であり、タイマＩ　Ｃ＋４
１の端子■に印加する電圧を決定している。また抵抗Ｒ
ａ　、　Ｒ４はそれぞれコンデンサＣ３，Ｃ４に充電電
流を供給するための抵抗である。コンデンサＣ６はタイ
マｌＣｆ４＋における使用されていない端子■を交流的
に接地するためのコンデンサである。タイオードＤ２は
パルストラシスＰＴ１の１次巻線に流れる電流をバイパ
スするためのタイオードである。第２図の制御回路部（
３）におけるパルストラシスＰＴ＋がトリガパルスを発
生して、サイリスタＱ１がオンになると、インタフタン
スＬの巻線ｎ１とコンデンサＣ１を介して急峻に電流が
流れ、インタフタンスＬの巻線ｎ２には高電圧パルスが
発生する。コンデンサＣ１が充電されると、巻線ｎ１と
］ンデンサＣ１とからなるＬＣ共振回路の働きにより逆
方向に電流が流れようとするが、電流の方向が反転する
瞬間にサイリスタＱ＋はオフするので、高電圧パルスは
１回発生するだけである。第５図は放電灯（２）の管電
圧Ｖｉａの変化を示しており、交流電源電圧に始動用の
高電圧パルスが重畳されている。放電灯（２）が始動す
ると、制御回路部（３）の端子ｃ、ｄ間の電圧が低下す
る。したがって抵抗Ｒａ　、　Ｒｂによって分圧され、
タイオードブリッジＤＢ２を介してコンデンサＣ５に充
電される電圧は低くなる。このためツェナタイオードｚ
Ｄｌがオフして、抵抗Ｒ６を介して抵抗Ｒ７に流れる電
流が停止し、トランジスタＱ２はオフとなる。このため
］ンデンサＣ４からパルストランスＰＴｌの１次巻線へ
の放電経路は断たれ、高電圧パルスの発生は停止するも
のである。一方無負荷時には端子ｃ、ｄ間に印加される
電圧は高いのでツェナタイオードＺＤ１％およびトラン
ジスタＱ２はオンとなシ、高電圧パルスが発生するもの
である。第４図は第１図および第２図における始動回路
を機能的にブロック化して示したものである。第４図に
おいて、（５）は放電灯（２）の管電圧Ｖｌａを検出す
る電圧検出部であり、第２図回路のＣ都に対応している
。（７）は電圧検出部（５）により検出した電圧が所定
の電圧以下であるときにはトリガ回路（６）の動作を停
止させる判別回路部であシ、第２図回路の８部に対応し
ている。この判別回路部（７）は、機能的には電圧検出
部（５）の出力電圧が所定の電圧以下であるか否かを比
較する電圧比較回路（９）と、電圧比較回路（９）の出
力に応じてトリガ回ＩＩ　＋６１の動作を停止させる停
止回路（８）とから成り立っている。トリガ回路（６）
はサイリスタＱ１を点弧させるためのゲートトリガパル
スを発生する回路、またパルス位相設定回路ｔｔｏ＋は
交流電源電圧のゼロクロス点から高電圧パルスが発生す
るまでの位相θを設定する回路であり、これらの回路＋
６）　ｔ１０＋は第２図回路におけるＡ部に対応してい
る。

さらに（ｌ　ｌ）は高電圧パルス発生回路であり、第１
図におけるインタフタンスＬと］ンヂンサＣ＋）および
サイリスタＱ１から構成されている。ところで放電灯（
２）として高圧放電灯を使用した場合においては、始動
直後は半波点灯となって不安定な点灯領域が一時期あり
、アーク放電に移行すると管電圧Ｖｉａは２０〜凸Ｏｖ
ぐらいになり、その後徐々に−Ｆ昇して行く。このよう
な場合に、放電灯がまだ充分にアーク放電に移行しない
うちに始動回路を停止すると、すぐにアークが消滅して
しまい、再び始動回路を動作させて放電灯（２）に高電
圧パルスを印加しなければならなくなって、このために
放電灯の始動時間が長くなるという欠点があった。しか
しながら、充分にアーク放電に移行してから始動回路を
停止させるように設計した場合には、定常時においても
始動回路が間逮って前作するおそれがあった。

第５図（ａ）　（ｂ）はこのような従来例の問題点を説
明するための動作波形図である。第５図（ａ）は放電灯
（２）の始動時における管電圧Ｖｌａの変化を示すもの
であり、同図（ｂ）は第５図（ａ）に対応して始動回路
の動作期間と停止Ｆ期間とを示したものである。第５図
（ａ）において、Ｖａは始動回路が動作するしきい値電
圧で、ｖｌａ＜ｖａのときに始動回路が停止する。

ｖｂは定常点灯時における管電圧Ｖｌａの最大値であり
、ＶＣは始動時にアーク放電に移行して完全に点灯した
ときにおける管電圧Ｖｉａの最大値にあたる。この電圧
Ｖｃは放電灯（２）を再始動させたときに最も高くなり
、通常２０〜３０Ｖ程度である。しきい値電圧Ｖａは、
無負荷時の管電圧Ｖ。２よりも小さく、かつ定常時にお
ける管電圧ＶＩ！ａの最大値よシも大きく設定するもの
である。（Ｖａ　＜　Ｖｂとすると、定常時においても
始動回路が動作してしまう。）しきい値電圧Ｖａを上述
のようにＶ。２　）Ｖａ　”；ｐ　Ｖｂの範囲に設定し
て放電灯（２）を始動させた場合、第５図（ａ）におい
て、ｔｌの時点で始動回路は停止するが、ｔ１〜ｔ２の
間は手技放電であるために不安定であり、すぐに立ち消
えとなシ、再びｔ２〜ｔ３間のように始動回路を動作さ
せるととＫなる。このため実質的に始動時間が長くなる
という欠点があり、特に寿命末期に近い放電灯（２）を
用いた場合や電源電圧が低い場合等においては、始動時
間が非常に長くなり、これを回避するためには始動パル
スのエネル甲−を大きくする必要があり、回路設計上難
点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上述のような問題点を解決するために為された
ものであり、放電灯が充分に安定な点灯状急に移行して
から始動回路を停止させるようにして始動時間が長くな
ることを防止し、しかも一旦始動回路が停止した後には
定常点灯状窓において不用意に始動回路が動作するよう
な不都合を防止できる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。第６
図は本発明の一実施例における制御回路部ｔａ＋の構成
を示しており、同図において電圧比較回路（９ａ）はし
ステリシス特性を有している。トリガ回路（６ａ）や停
止回路（８ａ）の構成は、第４図従来例のものと同様で
ある。第７図（ａ）（ｂ）は本実施例における’ｌ’ｌ
Ｊ別回路部（７ａ）の動作説明図である。同図において
、ＶＣ２は無負荷時の放電灯（２）の管電圧、卯は定常
点灯時における管電圧Ｖｌｈの最大値、ｖｃは始動時に
アーク放電に移行して完全に点灯したときにおける管電
圧の最大値である。しかして本実施例では、判別回路部
（７ａ）がトリガ回路（６ａ）の動作を停止させる停止
電圧Ｖｅは、Ｖｃ　＜　Ｖｅ　＜　、Ｖｂと設定し、ま
た判別回路部（７ａ）がトリガ回路（６ａ）の動作を開
始させる動作電圧Ｖａは、Ｖｂ　＜　Ｖａ　＜　ＶＯ２
と設定しである。したがって、本発明にあっては高電圧
パルスの発生停止は放電灯（２）が充分に定常点灯状態
に移行してから行ない、かつ高電圧パルスの発生停止後
の高電圧パルスの発生再開は、前記高電圧パルスの発生
停止時における点灯状態よりも不安定な点灯状態におい
て行なうようにしているもの・である。

第８図は本発明の具体的な実施例を示すものである。同
図における端子ａ、ｂ、ｃ、ｄおよび端子Ｘ、Ｙに接続
するものである。第８図の回路においで、］ンダンサＣ
５の電圧が高いときには、ツェナタイオードｚＤ２、ト
ランジスタＱ４がオン、トランジスタＱ３はオフであり
、第２図従来例の動作説明で述べたような］ンデンサＣ
４の電荷放出によシバルストランスＰ　Ｔ　ｌがトリガ
パルスを発生し、サイリスタＱ１をオシにする。これＫ
よってサイリスタＱｌとコンデンサＣ！およびインタフ
タシスＬを含む高電圧パルス発生回ｌｌ１ｒ（川は、高
電圧パルスを発生し、放電灯（２）を始動させる。ツェ
ナタイオード２Ｄ２のツェナ電圧Ｖｚは上述の停止電圧
Ｖｅを抵抗Ｒａ。

Ｒｂにて分圧した電圧にほぼ相当する。放電灯（２）が
始動すると１コンプンサＣ５の電圧が下が９、ツェナタ
イオードｚＤ２、トランジスタＱ４はオフ、トランジス
タＱ３はオフとなり、コンデンサｃ４は充電されなくな
る。したがってパルストランスＰＴ、はトリガパルスを
発生しなくなり、サイリスタＱ、は点弧されない。この
ため高電圧パルス発生回路（１すによる高電圧パルスの
発生は停止するものである。

またトランジスタＱａがオンすると、］ンデンサｃ５か
ら抵抗Ｒ１１、タイオードＤ５、抵抗ＲＩＯ％　　トラ
ンジスタＱ３に至る閉回路が形成される。タイオードＤ
５は抵抗Ｒ４から電流が流れ込むことを阻止しているも
のである。高電圧パルスの発生が再開されるのは、抵抗
Ｒ１ｏに印加される電圧が、はぼツェナタイオードＺＤ
２のツェナ電圧に達するときであり、抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ
＋ｏの抵抗値の比率を適当に設定することによって、上
述の動作電圧ＶａをＶｂ　＜　Ｖａ　＜　Ｖａ２と設定
することができる。このような回路構成によって、放電
灯（２）の始動時には管電圧Ｖｌ！ａが電圧ＶＣ付近に
低下するまで高電圧パルス発生回路（ｌすを動作させて
おくことができて、アーク放電にスムーズに移行させる
ことができる。また定常点灯時には高電圧パルス発生回
路（１１）の動作電圧Ｖａが、Ｖａ＞ｖｂであるので、
不用意に高電圧パルス発生回路（１１）が動作を開始す
るようなことはないものである次に第９図は本発明の他
の実施例を示す回路図である。本実施例は第８図英施例
におけるＢ部をシュミツトトリガ回路で構成したもので
ある。同図の回路において、コンデンサＣ５の電圧が低
いときには、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３にて分圧される電圧は
低下し、トランジスタＱ６はオフ、トランジスタＱ５は
オシである。このときトランジスタＱ５の］レクタに流
れる電流をｉｃｇとすると、両トランジスタＱ５　、　
Ｑａの共通エミッタ抵抗Ｒａｙの電圧ＶＲ＋ｙ　は、は
ぼ１ｃ２Ｒ１７となる。］ンデンサＣ５の電圧が高くな
って、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３にて分圧される電圧がトラ、
７．；スタＱ６のベースエミッタ間をオンにするしきい
値電圧ＶＢＥと抵抗Ｒ１ｙの両端電圧ＶＲ］７との相を
越えると、トランジスタＱ６のベース電流が増加し始め
て、トランジスタＱ６のコレクタ電流ｉｃ１が増加する
。これによって抵抗ＲＩ４の両端電圧が上昇するから、
抵抗Ｒ１６、抵抗Ｒ＋ｓによって分圧されるトランジス
タＱ５のベース電位は低下し為　トランジスタＱ５のコ
レクタ電流ｉＣａが減少するから、抵抗ＲＩ７の両端電
圧は低下し、以下正帰還作用によりトランジスタＱ６は
瞬時にオシとなり、トランジスタＱ５は瞬時にオフとな
る。このとき抵抗Ｒａｙの両端電圧ＶＲｔｙは、はぼｉ
Ｃ＋Ｒ１１となる。そして次にコンデンサＣ５の電圧が
低下して、抵抗Ｒ１゜と抵抗Ｒ１ａとで分圧される電圧
が、トランジスタＱ６のベースエミッタ間をオシするし
きい値電圧ＶＢＥと抵抗ＲＩ７の両端電圧ＶＲ１７との
和よシも小さくなると、トランジスタＱ６はオフ、トラ
ンジスタＱ５はオンとなる。トラ、７．；スタＱ５がオ
ンであるときには、コンデンサＣ６の充電電流はタイオ
ードＤ６およびトランジスタＱ５を介して抵抗Ｒ＋ｙに
バイパスされるので、高電圧パルス発生回ｉｔ用は動作
しない。そして本実施例ではトランジスタＱ６がオンす
る動作電圧Ｖａは高く設定し、トランジスタＱ６がオフ
する停止電圧Ｖｅは低く設定することにより、第７図（
ａ）　（ｂ）に示すようなしステリシス特性を有するよ
うＫしているものである。

なお上述の各実施例の説明においては、放電灯（２）の
管電圧Ｖ／　ａの変化によって、始動状態から定常点灯
状態への移行を検出するようにしているが、放電灯（２
）の音電５糺ｆｉａの変化を検出して、管電５九ｒｌａ
が充分に上昇してから高電圧パルス発生回Ｍｔｌりを停
止させるようにしてもよいものである。

〔発明の効果〕

本発明は叙上のように構成されており、放電灯の始動時
に放電灯に印加する高電圧パルスを発生する高電圧パル
ス発生回路と、放電灯の定常点灯時には高電圧パルス発
生回路の動作を停止させる制御回路部とを具備して成る
放電灯点灯装置において、高電圧パルスの発生停止は放
電灯が充分に安定な点灯状態に移行してから行ない、か
つ高電圧パルスの発生停止後の高電圧パルスの発生再開
は、前記高電圧パルスの発生停止時における点灯状態よ
りも不安定な点灯状態において行なうようなしステリシ
ス特性を制御回路部が有するようにしたものであるから
、放電灯が充分に安定な点灯状態に移行してから高電圧
パルス発生回路を停止させることができ、したがって高
電圧パルス発生回路が動作停止と動作再開とを繰り返す
ようなことがなくて、実質的に放電灯の始動時間を短く
することができ、しかも一旦始動回路が停止した後には
定常点灯状態において不用意に高電圧パルス発生回路が
動作を再開するような不都合を防止することができると
いう効果がある。また上述のように放電灯の始動を円滑
に行ない得るので、始動用の高電圧パルスのパルスエネ
ル甲−を極端に大きくする必要がなく、放電灯に加わる
ストレスも低減できるものである。

【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
上に用いる従来の制御回路部の回路図、第５図は同上の
動作波形図、第４図は第２図回路を機能的にプＯＩνり
化して示したブロック図、第５図は従来例の動作説明図
、第６図は本発明の一実施例のブロック図、第７図は同
上の動作説明図、第８図は本発明の他の実施例の回路図
、第９図は本発明のさらに他の実施例の回路図である。 （２）は放電灯、（３）は制御回路部、（■）は高電圧
パルス発生回路である。 代理人　弁理士　　石　１）長　七 票−い沖 都鯉範（ ４− 咋 都−乾ン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋１＋放電灯の始動時に放電灯に印加する高電圧パルス
   を発生する高電圧パルス発生回路と、放電灯の定常点灯
   時には高電圧パルス発生回路の動作を停止させる制御回
   路部とを具備して成る放電灯点灯装置において、高電圧
   パルスの発生停止は放電灯が充分に安定な点灯状態に移
   行してから行ない、かつ高電圧パルスの発生停止後の高
   電圧パルスの発生再開は、前記高電圧パルスの発生停止
   時における点灯状台よりも不安定な点灯状急において行
   なうようなしステリシス特性を制御回路部が有すること
   を特徴とする放電灯点灯装置。