JPS5926116B2 - DC discharge lamp lighting device - Google Patents

DC discharge lamp lighting device

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JPS5926116B2
JPS5926116B2 JP56059124A JP5912481A JPS5926116B2 JP S5926116 B2 JPS5926116 B2 JP S5926116B2 JP 56059124 A JP56059124 A JP 56059124A JP 5912481 A JP5912481 A JP 5912481A JP S5926116 B2 JPS5926116 B2 JP S5926116B2
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JP
Japan
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voltage
discharge lamp
circuit
thyristor
capacitor
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JP56059124A
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Japanese (ja)
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JPS57174895A (en
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俊一 鈴木
雅春 小高
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Ushio Denki KK
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Ushio Denki KK
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Publication date
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Publication of JPS5926116B2 publication Critical patent/JPS5926116B2/en
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流放電灯点灯装置に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a DC discharge lamp lighting device.

一般に直流放電灯、例えばキセノンショートアークラン
プを点灯せしめるために、通称バラストと呼ばれる直流
放電灯点灯装置が使用される。
Generally, in order to light a DC discharge lamp, such as a xenon short arc lamp, a DC discharge lamp lighting device commonly called a ballast is used.

このバラストは、従前においては、大重量という大きな
欠点を持つものであつたが、最近では、半導体素子開閉
制御方式を採用した超小型で軽量のバラストが開発され
るに至つた。現在の半導体素子開閉制御方式を採用した
前記バラストの設計例を第1図により説明すると、直流
電源1を、半導体スイッチング素子TRI及ひTR2、
並ひにトランスTiによつて構成されるインバータ10
に接続し、前記トランスTiの2つの2次側出力部の一
方2Aを整流器DIVC接続し、この整流器D1には、
その負側に接続した電流検出素子3を介して、高周波チ
ョークコイルLi及びコンデンサCより成る平滑回路4
を接続し、その正出力端子が起動器5を介して放電灯6
の正側に接続されると共に、負出力端子が放電灯6の負
側に接続される。
In the past, this ballast had a major drawback of being heavy, but recently, ultra-compact and lightweight ballasts that employ a semiconductor element opening/closing control system have been developed. An example of the design of the above-mentioned ballast that employs the current semiconductor device opening/closing control system will be explained with reference to FIG. 1.
Inverter 10 composed of transformer Ti
One of the two secondary output parts of the transformer Ti, 2A, is connected to a rectifier DIVC, and this rectifier D1 has a
A smoothing circuit 4 consisting of a high frequency choke coil Li and a capacitor C is connected to the current detection element 3 connected to the negative side of the smoothing circuit 4.
is connected, and its positive output terminal is connected to the discharge lamp 6 via the starter 5.
The negative output terminal is connected to the negative side of the discharge lamp 6.

ここでインバータ10からは、20〜100KHzの高
周波交流が出力されるので、平滑回路4としては高周波
に適したチョークコイルを使用している。放電灯6は、
安定点灯中においては、前記インバータ10、整流器、
D1、平滑回路4によつて構成される主回路により点灯
されるので、この主回路を最も経済的に設計するために
、安定点灯中に卦ける主回路の出力電圧は放電灯6の定
格電圧またはそれに近いものとされる。
Here, since the inverter 10 outputs a high frequency alternating current of 20 to 100 KHz, a choke coil suitable for high frequencies is used as the smoothing circuit 4. The discharge lamp 6 is
During stable lighting, the inverter 10, the rectifier,
Since it is lit by the main circuit composed of D1 and the smoothing circuit 4, in order to design this main circuit most economically, the output voltage of the main circuit during stable lighting is equal to the rated voltage of the discharge lamp 6. or something close to it.

しかしそのままでは放電灯起動初期に見られるグロー放
電からアーク放電への移行、即ち起動時の放電灯の点火
性が良好とは言えず、そのため前記コンデンサCの両端
に高電圧重畳回路が接続される。この高電圧重畳回路は
、通常、トランス、整流器、抵抗及び重畳用コンデンサ
により構成されるが、第1図に示した例に卦いては、ト
ランスとしてはトランスTlVC出力部2Bを設けて構
成し、その一端を、整流ダイオードD2と抵抗R1との
直列回路を介して前記平滑回路4を構成するコンデンサ
Cの正側に接続すると共に、他端を前記コンデンサCの
負側に接続して構成されている。即ちこの例に卦いては
、トランスT1は主回路用と高電圧重畳回路用とに共用
され、コンデンサCは平滑回路4用と高電圧重畳用とに
共用されている。一方、前記電流検出素子3よりの信号
は、帰還信号として、基準電圧源Refvc接続された
誤差増幅器EAと、発振器0SCIIC接続されたパル
ス幅変換器PWMとより成るパルス幅制御回路8VC加
えられ、ドライブ回路9を介して半導体スイツチング素
子TRl,TR2のスィツチングパルス幅が増減され、
以つて放電灯6!IC対する供給電流が一定となるよう
制御される。
However, if this is done as it is, the transition from glow discharge to arc discharge seen at the beginning of discharge lamp startup, that is, the ignitability of the discharge lamp at startup cannot be said to be good, so a high voltage superimposition circuit is connected to both ends of the capacitor C. . This high voltage superimposition circuit is usually composed of a transformer, a rectifier, a resistor, and a superposition capacitor, but in the example shown in FIG. One end thereof is connected to the positive side of the capacitor C constituting the smoothing circuit 4 through a series circuit of a rectifier diode D2 and a resistor R1, and the other end is connected to the negative side of the capacitor C. There is. That is, in this example, the transformer T1 is commonly used for the main circuit and the high voltage superimposing circuit, and the capacitor C is commonly used for the smoothing circuit 4 and the high voltage superimposing circuit. On the other hand, the signal from the current detection element 3 is applied as a feedback signal to a pulse width control circuit 8VC consisting of an error amplifier EA connected to a reference voltage source Refvc, and a pulse width converter PWM connected to an oscillator 0SCIIC, and is driven The switching pulse width of the semiconductor switching elements TRl and TR2 is increased or decreased through the circuit 9,
Discharge lamp 6! The current supplied to the IC is controlled to be constant.

そして起動器5が作動されて放電灯6が絶縁破壊すると
、コンデンサCから最初瞬時に多量の電荷が放出されて
点灯起動初期に見られるグロー放電からアーク放電への
移行を図り、放電灯6は、その後、安定点灯状態に入る
のである。
When the starter 5 is activated and the discharge lamp 6 undergoes dielectric breakdown, a large amount of charge is instantly released from the capacitor C, causing a transition from the glow discharge seen at the beginning of lighting to arc discharge, and the discharge lamp 6 , and then enters a stable lighting state.

しかしながら斯かる従来の構成の直流放電灯点灯装置V
c卦いても、グロー放電からアーク放電への移行が必ず
しも円滑に又確実に達成されては卦らず、な卦いわゆる
立消えが生ずることが判明した。
However, the DC discharge lamp lighting device V having such a conventional configuration
However, it has been found that the transition from glow discharge to arc discharge is not always achieved smoothly and reliably, and so-called extinction occurs.

これについて説明すると、放電灯6の起動時Vc卦ける
ランプ電Ef:.は、第2図イに示すように、起動器5
が作動された時刻T。に卦いて、高電圧重畳回路により
充電されたコンデンサCが急激に放電することにより、
重畳電圧より低下し、これによつてランプ電流1Lは第
2図口に示すように、時刻T。から急激に立上がつて時
刻TOの直後の時刻Tlvc卦いてピーク電流1pとな
り、その後低下する。そして時刻T2vc至ると、ラン
プ電圧1は定格ランプ電圧3の1.5〜3倍程度高い電
圧になり、ランプ整流1Lは定格ランプ電流1Bの一よ
りも小さい電流となる状態になり、その後時刻T,に至
つて初めて放電灯6の定格に従つた安定点灯状態に入る
。この時刻T2よりT3に至る間に、いわゆる立消えが
生じて放電灯6が不点灯となるのである。斯かる現象が
生ずる原因を種々検討したところ、ピーク電流1pの現
われる時期が早過ぎるためであると推定されるに至つた
To explain this, when the discharge lamp 6 is started up, the lamp voltage Ef:. As shown in Fig. 2A, the starter 5
The time T when the was activated. Additionally, due to the rapid discharge of the capacitor C charged by the high voltage superimposition circuit,
As a result, the lamp current 1L becomes lower than the superimposed voltage at time T, as shown at the beginning of FIG. The current suddenly rises from 0 to 1, reaches the peak current 1p at time Tlvc immediately after time TO, and then decreases. Then, at time T2vc, the lamp voltage 1 becomes a voltage approximately 1.5 to 3 times higher than the rated lamp voltage 3, and the lamp rectifier 1L becomes a current smaller than the rated lamp current 1B, and then at time T2vc. , the discharge lamp 6 enters a stable lighting state according to its rating. During the period from time T2 to time T3, so-called extinction occurs and the discharge lamp 6 is turned off. After examining various causes of this phenomenon, it was concluded that it is because the peak current 1p appears too early.

すなわち、既述のようにランプ電流1Lにピーク電流1
,が現われるのは起動器5の作動直後の時刻T,vc卦
いてであつて、このときにはランプ電圧VLが充分高く
てもグa一放電が生ずるのみであり、しかも放電灯6の
陰極も充分加熱された状態とはなつていないため、ピー
ク電流1pが流れることによる作用は、陰極の表面Vc
卦ける電流密度が一定なグロー放電発生領域の面積を増
大することのみであつて、アーク放電に移行する上で必
要なアーク輝点の発生には寄与しないままである。つま
り、グロー放電からアーク放電への移行を容易ならしめ
るために、従来のように、起動初期に、高電圧重畳回路
から多量の電荷を放電灯へ供給すれば良いというだけで
は、点灯起動時の放電灯の点火性は必ずしも良好になる
ものではなく、コンデンサCの放電時間をも考慮しなけ
れば、放電灯を確実に点灯せしめることができないので
ある。本発明は、半導体素子開閉制御方式を採用した直
流放電灯点灯装置の改良に係り、直流放電灯の点灯起動
時に卦いて放電灯FC卦けるグロー放電からアーク放電
への移行を容易ならしめ、放電灯起動後確実に放電灯を
点灯せしめることのできる直流放電灯点灯装置を提供す
ることを目的とする。
That is, as mentioned above, the lamp current 1L has a peak current of 1L.
, appears at the time T, vc immediately after the actuation of the starter 5, and at this time, even if the lamp voltage VL is sufficiently high, only a discharge occurs, and the cathode of the discharge lamp 6 is also sufficiently high. Since it is not in a heated state, the effect of the peak current 1p flowing is on the surface Vc of the cathode.
This only increases the area of the glow discharge generation region where the current density is constant, and does not contribute to the generation of arc bright spots necessary for transition to arc discharge. In other words, in order to facilitate the transition from glow discharge to arc discharge, it is not enough to simply supply a large amount of charge from the high voltage superimposition circuit to the discharge lamp at the initial stage of startup as in the past. The ignitability of the discharge lamp is not necessarily good, and unless the discharge time of the capacitor C is taken into consideration, the discharge lamp cannot be lit reliably. The present invention relates to an improvement of a DC discharge lamp lighting device that employs a semiconductor element opening/closing control system, and facilitates the transition from glow discharge to arc discharge in a discharge lamp FC at the time of lighting start-up of a DC discharge lamp. An object of the present invention is to provide a DC discharge lamp lighting device that can reliably light a discharge lamp after starting the electric lamp.

以下図面によつて本発明の一実施例について説明する。
本発明に卦いては、第3図に示すように、例えば第1図
FlC卦けると同様に構成した直流電源1、インバータ
10を構成する半導体スイツチング素子TRl,TR2
及びトランスT1、整流器D1、電流検出素子3、高周
波チヨークコィルL1とコンデンサCとより成る平滑回
路4、高電圧重畳回路、パルス幅制御回路8並ひにドラ
イブ回路9より成る回路に卦いて、平滑回路4VC卦け
るコンデンサCの正出力側を起動器5を介して放電灯6
の正側に接続すると共に、前記コンデンサCの負出力側
には、当該コンデンサCの放電時間を遅延せしめる放電
時間遅延抵抗R2とサイリスタTHRとの並列回路を介
挿し、前記放電灯6のランプ電圧を検出してその大きさ
が前記高電圧重畳回路による重畳電圧より相当程度低下
したとき、例えばランプ電圧が当該放電灯6の定格ラン
プ電圧又はこれに近い大きさとなつたときに、前記サイ
リスタTHRを導通せしめるサイリスタトリカー回路1
1を設ける。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Regarding the present invention, as shown in FIG. 3, for example, a DC power supply 1 configured in the same manner as in FIG.
and a smoothing circuit 4 consisting of a transformer T1, a rectifier D1, a current detection element 3, a high frequency choke coil L1 and a capacitor C, a high voltage superimposition circuit, a pulse width control circuit 8, and a drive circuit 9. The positive output side of the 4VC capacitor C is connected to the discharge lamp 6 via the starter 5.
A parallel circuit of a discharge time delay resistor R2 and a thyristor THR is connected to the negative output side of the capacitor C to delay the discharge time of the capacitor C, and the lamp voltage of the discharge lamp 6 is connected to the positive side of the capacitor C. is detected and its magnitude is considerably lower than the superimposed voltage by the high voltage superimposing circuit, for example, when the lamp voltage reaches or is close to the rated lamp voltage of the discharge lamp 6, the thyristor THR is activated. Thyristor trigger circuit 1 for conduction
1 will be provided.

第4図はサイリスタトリカー回路11の一例をサイリス
タTHR等と共に示し、この例!IC卦いては、コンデ
ンサCの両端にトリカー抵抗R3とR4との直列回路を
接続してトリカー抵抗R3とR4との接続点aにサイリ
スタTHRのゲート電極Gを接続するようにする一方、
前記コンデンサCの両端に分圧抵抗R5とR6との直列
回路を接続して分圧抵抗R5とR6との接続点BVCは
ツエナーダイオードDZを介してトランジスタTR3の
ベースを接続し、このトランジスタTR3のコレクタを
前記トリカー抵抗R3とR4との接続点aに接続すると
共にエミツタをコンデンサCの負側に接続してサイリス
タトリカー回路11が構成されている。
FIG. 4 shows an example of the thyristor trigger circuit 11 together with the thyristor THR, etc. This example! In terms of the IC, a series circuit of trigger resistors R3 and R4 is connected to both ends of the capacitor C, and the gate electrode G of the thyristor THR is connected to the connection point a between the trigger resistors R3 and R4.
A series circuit of voltage dividing resistors R5 and R6 is connected to both ends of the capacitor C, and a connection point BVC between voltage dividing resistors R5 and R6 is connected to the base of a transistor TR3 via a Zener diode DZ. A thyristor trigger circuit 11 is constructed by connecting the collector to the connection point a between the trigger resistors R3 and R4 and connecting the emitter to the negative side of the capacitor C.

斯かる構成のサイリスタトリカー回路11に卦いては、
コンデンサCの両端電圧が供給電圧として加えられて分
圧抵抗R5とR6との接続点BVCは当該供給電圧がそ
れら分圧抵抗R5とR6とにより分圧された電圧が現わ
れ、これらが検出電圧としてツエナーダィオードDZに
印加されるが、この検出電圧がツエナーダイオードDZ
のツエナ一電位以上であるときには当該ツエナーダイオ
ードDZVC電流が流れてトランジスタTR3のベース
に流れ、このため当該トランジスタTR3が作動状態と
なり、従つてトリカー抵抗R3とR4との接続点aの電
位はコンデンサCの負側と同電位となつてサイリスタT
HRのゲート電極GVCは電圧が印加されず、従つてサ
イリスタは非導通状態とされるが、前記検出電圧がツエ
ナ一電位より低いときには当該ツエナーダイオードDZ
ilC電流力z流れないためにトランジスタTR3は非
作動状態であり、従つてトリカー抵抗R3とR4との接
続点Avcは、前記供給電圧がトリカー抵抗R3とR4
とによつて分圧された電圧が現われてこれがゲート電極
GVC印加されるためサイリスタTHRが導通状態とさ
れる。以上のような構成の実施例の動作は次の通りであ
る。
Regarding the thyristor trigger circuit 11 having such a configuration,
The voltage across the capacitor C is applied as a supply voltage, and a voltage obtained by dividing the supply voltage by the voltage dividing resistors R5 and R6 appears at the connection point BVC between the voltage dividing resistors R5 and R6, and these voltages are used as the detection voltage. This detection voltage is applied to the Zener diode DZ.
When the zener diode DZVC current flows to the base of the transistor TR3, the transistor TR3 is activated, and the potential at the connection point a between the trigger resistors R3 and R4 is equal to or higher than the capacitor C. The thyristor T becomes the same potential as the negative side of
No voltage is applied to the gate electrode GVC of HR, so the thyristor is rendered non-conductive. However, when the detected voltage is lower than the Zener potential, the Zener diode DZ
Transistor TR3 is inactive because no current ilC flows, so the connection point Avc between trigger resistors R3 and R4 is such that the supply voltage is
A divided voltage appears and is applied to the gate electrode GVC, making the thyristor THR conductive. The operation of the embodiment configured as above is as follows.

即ち、高電圧重畳回路によつてコンデンサCが充電され
て行くと、当該コンデンサCの両端の供給電圧。は第5
図イに示すように次第に高くなり、この供給電圧V。が
加えられるサイリスタトリカー回路11の検出電圧(接
続点bの電圧)VOは第5図口に示すように、電圧。に
対応して次第に高くなる。しかしこの検出電圧V。がツ
エナーダイオードDZのツエナ一電位V2K達するまで
はツエナーダイオードDZは導通しないからトランジス
タTR3は第5図ハに示すように非作動(0FF)状態
であり、従つてトリカー抵抗R3とR4との接続点Al
fC卦ける駆動電圧VEは第5図二に示すように電圧。
FC対応した電圧となつてサイリスタTHRが導通状態
となるが、この時には放電灯6は絶縁状態であるのでサ
イリスタTHRVCは電流は流れず放電灯6の作動とは
無関係である。次に供給電Ff.Vcが更に高くなつて
検出電圧oがツエナ一電位V2に達すると、第5図ハに
示すようにトランジスタTR3が作動(0N)状態とな
るため駆動電圧V。
That is, as the capacitor C is charged by the high voltage superimposition circuit, the supply voltage across the capacitor C increases. is the fifth
As shown in Figure A, this supply voltage V gradually increases. The detection voltage (voltage at connection point b) VO of the thyristor trigger circuit 11 to which VO is applied is a voltage as shown at the beginning of FIG. gradually increases in response to However, this detection voltage V. Since the Zener diode DZ does not conduct until the potential V2K of the Zener diode DZ reaches the Zener diode DZ, the transistor TR3 is in the inactive (0FF) state as shown in FIG. Al
The driving voltage VE of fC is a voltage as shown in FIG.
When the voltage corresponds to the FC, the thyristor THR becomes conductive, but at this time, the discharge lamp 6 is in an insulated state, so no current flows through the thyristor THRVC and it is unrelated to the operation of the discharge lamp 6. Next, supply power Ff. When Vc becomes higher and the detection voltage o reaches the Zener potential V2, the transistor TR3 becomes activated (ON) as shown in FIG.

は零となり、サイリスタTHRは非導通状態とされる。
そしてこの状態のまま供給電圧。が更に高くなつた時刻
TOvc卦いて起動器5が作動されると放電灯6が絶縁
破壊を起こして電流が流れるようになり、ランプ電圧1
は、第6図イに示すように、時刻TOvcシける供給電
圧。と略等しい大きさの重畳電圧1より低下し始め、こ
れに応じてランプ電流ILが、第6図口に示すように、
急激に立ち上がるようになる。然るにこの時にはサイリ
スタTHRは非導通状態であるから、抵抗R2によつて
コンデンサCの電荷が瞬時に大量に放出されることが抑
制され、コンデンサCの容量と抵抗R2の値によつて定
まる時定数に応じて放電時間が遅延若しくは延長される
ようになり、従つてランプ電流1Lは、時刻TOの直後
の時刻T4IIC卦いてピーク値に達した後に急激に減
少せず、徐々に減少するようになる。
becomes zero, and the thyristor THR is rendered non-conductive.
And the supply voltage remains in this state. When TOvc becomes even higher, the starter 5 is activated, the discharge lamp 6 causes dielectric breakdown and current begins to flow, and the lamp voltage 1
is the supply voltage at time TOvc, as shown in FIG. The superimposed voltage 1 begins to drop, which is approximately equal in magnitude to
Starts to stand up rapidly. However, since the thyristor THR is in a non-conducting state at this time, the resistor R2 prevents a large amount of the charge from the capacitor C from being released instantly, and the time constant is determined by the capacitance of the capacitor C and the value of the resistor R2. The discharge time is delayed or extended depending on the time, and therefore the lamp current 1L does not suddenly decrease after reaching the peak value at time T4IIC immediately after time TO, but gradually decreases. .

そして電荷放出によりコンデンサCの両端電圧即ち供給
電圧V。が当然低下するが、この供給電圧VOIIC対
応する検出電圧V。がツエナ一電位2より低くなつた時
刻T,vc卦いて、サイリスタトリカー回路11のトラ
ンジスタTR3が非作動(0FF)状態となり、これに
よつて駆動電圧oが供給電圧。に応じた大きさとなるた
めサイリスタTHRがトリカーされて導通状態となる。
このようにサイリスタTHRがトリカーされた後は、コ
ンデンサCの放電を抑制していた抵抗R2が短絡される
から、この結果、この時刻T,Vc卦いてランプ電流1
Lには、それ程大きくはないが、パルスPsが現われる
。以上の結果、従来のように、ランプ電圧1が充分に高
いグロー放電時にコンデンサCの高電圧重畳回路による
充電電荷の殆どが放電されるのとは異なり、供給電圧。
Then, the voltage across the capacitor C, that is, the supply voltage V, is increased due to charge release. This supply voltage VOIIC naturally decreases, but the corresponding detection voltage V. At the time T,vc becomes lower than the zener potential 2, the transistor TR3 of the thyristor trigger circuit 11 becomes inactive (0FF), thereby causing the driving voltage o to become the supply voltage. Since the size corresponds to the current value, the thyristor THR is triggered and becomes conductive.
After the thyristor THR is triggered in this way, the resistor R2 that suppresses the discharge of the capacitor C is short-circuited, and as a result, at this time T, Vc, the lamp current 1
A pulse Ps appears in L, although it is not very large. As a result of the above, unlike the conventional case where most of the charge charged by the high voltage superimposition circuit of the capacitor C is discharged during glow discharge when the lamp voltage 1 is sufficiently high, the supply voltage.

と略等しいランプ電圧が充分高いときのランプ電流1L
が比較的小さく抑制されて放電灯6の微小先端部にのみ
グロー放電が発生して陰極が加熱され、しかもコンデン
サCの放電時間が延長されるためこの陰極加熱時間が長
くなり、これにより陰極の微小先端部に効率良くアーク
輝点が形成されるようになる結果、第6図イ及び口に示
すように、時刻T5&c卦けるランプ電流1Lのパルス
Psが生ずることも加わつて円滑にそのグロー放電状態
がアーク放電状態に移行し、時刻T,の後に}ける時刻
T6に卦いて、放電灯6が確実に安定点灯状態に入るこ
ととなる。第6図のスケールは第5図と同一ではない。
以上要するに、起動器5の作動後Vc卦けるランプ電圧
1が高いときには抵抗R2によりランプ電流1Lを抑え
ると共に、ランプ電圧VLが低下したときにはこれを検
出電圧V。を介してツエナーダイオードDZにより検出
してサイリスタTHRを導通せしめることにより、アー
ク輝点が容易に形成される条件を作り出し、以つて放電
灯点灯初期のグロー放電からアーク放電への移行を容易
にしたものである。ここで前記ツエナーダイオードDZ
及び分圧抵抗R5,R6は、放電灯6のランプ電圧1が
ランプ定格電圧3の近傍に低下した時の当該ランプ電圧
1に対応する検出電圧。
Lamp current 1L when the lamp voltage is sufficiently high, which is approximately equal to
is suppressed to a relatively small value, a glow discharge occurs only at the minute tip of the discharge lamp 6, and the cathode is heated.Moreover, the discharge time of the capacitor C is extended, so the cathode heating time becomes longer, and the cathode heats up. As a result of efficiently forming an arc bright spot at the minute tip, a pulse Ps of 1 L of lamp current at time T5&c is generated, as shown in Figure 6 (a) and (a), and the glow discharge smoothly occurs. The state shifts to the arc discharge state, and at time T6, which occurs after time T, the discharge lamp 6 reliably enters the stable lighting state. The scale of FIG. 6 is not the same as that of FIG.
In short, when the lamp voltage 1 (Vc) after activation of the starter 5 is high, the lamp current 1L is suppressed by the resistor R2, and when the lamp voltage VL decreases, this is detected by the detection voltage V. By detecting this with a Zener diode DZ and making the thyristor THR conductive, conditions are created in which an arc bright spot is easily formed, thereby facilitating the transition from glow discharge to arc discharge at the initial stage of discharge lamp lighting. It is something. Here, the Zener diode DZ
And voltage dividing resistors R5 and R6 are detection voltages corresponding to the lamp voltage 1 when the lamp voltage 1 of the discharge lamp 6 decreases to the vicinity of the lamp rated voltage 3.

がツエナーダイオードDZのツエナ一電位となるような
特性を有する状態に構成されればよく、通常時刻T。か
ら時刻T,までの時間は約300μ秒以上である。抵抗
R2としては、時刻T,までの間ランプ電流ILを適当
な大きさに抑制し得るものであればよい以上の実施例に
卦いては、抵抗R2とサイリスタTHRとの並列回路を
コンデンサCの負側と放電灯6との間に介挿せしめるよ
うにしたが、その代りに、コンデンサCの正側と放電灯
6との間に介挿せしめるようにしても全く同様の作用効
果が得られる。
It suffices if the voltage is set to have a characteristic such that the potential of the Zener diode DZ is the same as that of the Zener diode DZ, and the normal time T. The time from T to time T is about 300 μsec or more. The resistor R2 may be any resistor that can suppress the lamp current IL to an appropriate level until time T. In the above embodiment, the parallel circuit of the resistor R2 and the thyristor THR is connected to the capacitor C. Although the capacitor C is inserted between the negative side and the discharge lamp 6, the same effect can be obtained by inserting it between the positive side of the capacitor C and the discharge lamp 6 instead. .

サイリスタトリカー回路としては、第4図に示したもの
のほか、供給電圧。が一定以下となつたときにトリカー
信号を発する他の構成による公知の回路を利用してもよ
い。そして本発明Vc卦いては、サイリスタを導通せし
めるために、放電灯の両端電圧を監視してこれが高電圧
重畳回路による重畳電圧より低下して放電灯の定格電圧
近傍の大きさとなつたことを検出し、これによりサイリ
スタをトリカーするようにしているため、当該放電灯が
絶縁破壊を生じてグロー放電が生じ更にこのグロー放電
が維持されて陰極が十分に加熱された状態、即ち、もし
パルス電流が加えられるのであればそれが小さなもので
あつてもアーク放電が必ず生ずるような状態が現実に生
じた時にサイリスタが導通されることとなる。
In addition to the thyristor trigger circuit shown in Figure 4, the supply voltage. It is also possible to use a known circuit having another configuration that generates a trigger signal when the voltage falls below a certain level. In order to make the thyristor conductive, the Vc of the present invention monitors the voltage across the discharge lamp and detects when the voltage has dropped below the superimposed voltage by the high voltage superimposition circuit and has reached a level near the rated voltage of the discharge lamp. However, since this triggers the thyristor, the discharge lamp causes dielectric breakdown and glow discharge occurs.Furthermore, this glow discharge is maintained and the cathode is sufficiently heated, that is, if the pulse current If the voltage is added, even if it is small, the thyristor will become conductive when a condition that inevitably causes arc discharge actually occurs.

このように、放電灯が現実にアーク放電に十分移行し得
る状態となつた時にサイリスタを導通させてパルスPs
を発生させるため、極めて合理的に、従って確実にアー
ク放電への移行を達成することができ、仮に放電灯の特
性Vc卦いてその製造時の原因等により多少のバラツキ
がある場合にも、或いは使用時間若しくは点灯回数の増
加に伴つて放電灯の特性が多少変化したような場合にも
、それに応じてサイリスタの導通時期が変化するように
なり、常に確実に点灯を達成することが可能となる。以
上のように、本発明直流放電灯点灯装置は、直流電源に
接続され、パルス幅制御回路によりスイツチングパルス
幅が制御される2つの半導体スィツチング素子及びこれ
ら半導体スイツチング素子間に1次コイルが接続された
トランスより成るインバータと、このインバータのトラ
ンスの2次コイルに接続した整流回路と、この整流回路
に接続した平滑回路と、この平滑回路の出力側に接続さ
れる直流放電灯に並列に接続されたコンデンサに接続し
て設けた高電圧重畳回路と、前記コンデンサと直流放電
灯との間に接続した、前記コンデンサの放電時間を遅延
せしめる放電時間遅延抵抗とサイリスタとの並列回路と
、前記直流放電灯の両端電圧を受け当該電圧が前記高電
圧重畳回路による重畳電圧より低下して前記直流放電灯
の定格電圧近傍になつたときに、前記サイリスタを導通
せしめるサイリスタトリカー回路とを有する構成である
から、コンデンサの放電が一時的に抑制されてその放電
時間を延長せしめることができてグロー放電からアーク
放電への移行が容易に生ずることができ、しかもこの状
態で放電灯に対してコンデンサよりの電荷が抑制を受け
ることなく流れ込むようになつてグロー放電からアーク
放電への移行が確実に行なわれ、結局放電灯を確実に点
灯せしめることができる。
In this way, when the discharge lamp is actually in a state where it can sufficiently transition to arc discharge, the thyristor is made conductive and the pulse Ps
Therefore, the transition to arc discharge can be achieved very rationally and reliably, even if there is some variation in the characteristics of the discharge lamp due to factors such as the manufacturing process, or Even if the characteristics of the discharge lamp change slightly due to an increase in usage time or lighting frequency, the thyristor conduction timing will change accordingly, making it possible to always achieve reliable lighting. . As described above, the DC discharge lamp lighting device of the present invention includes two semiconductor switching elements connected to a DC power source and whose switching pulse width is controlled by a pulse width control circuit, and a primary coil connected between these semiconductor switching elements. An inverter consisting of a transformer, a rectifier circuit connected to the secondary coil of the transformer of this inverter, a smoothing circuit connected to this rectifier circuit, and a DC discharge lamp connected to the output side of this smoothing circuit are connected in parallel. a high voltage superimposition circuit connected to the capacitor, a parallel circuit of a thyristor and a discharge time delay resistor that delays the discharge time of the capacitor, connected between the capacitor and the DC discharge lamp; and a thyristor trigger circuit that receives a voltage across the discharge lamp and makes the thyristor conductive when the voltage falls below the superimposed voltage by the high voltage superimposition circuit and becomes close to the rated voltage of the DC discharge lamp. Therefore, the discharge of the capacitor can be temporarily suppressed and the discharge time can be extended, and the transition from glow discharge to arc discharge can easily occur. The electric charge flows in without being suppressed, and the transition from glow discharge to arc discharge is reliably performed, and the discharge lamp can eventually be lit reliably.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の直流放電灯点灯装置の説明用回路図、第
2図イ及び口は夫々第1図の装置に卦ける放電灯のラン
プ電圧時間特性及ひランプ電流時間特性を示す説明図、
第3図は本発明直流放電灯点灯装置の説明用回路図、第
4図は本発明に用いられるサイリスタトリカー回路の一
例をサイリスタ等と共に示す説明用回路図、第5図イ〜
二はそれぞれ第4図のサイリスタトリカー回路に卦ける
供給電圧、検出電圧、トランジスタの作動状態及び1駆
動電圧の経時変化を示す説明図、第6図イ及ひ印ま本発
明の一実施例Vc卦ける放電灯のランプ電圧時間特性及
びランプ電流時間特性を示す説明図である。 1・・・直流電源、T1・・・トランス、D1・・・整
流器、L1・・・高周波チヨークコイル、C・・・コン
デンサ、4・・・平滑回路、5・・・起動器、6・・・
放電灯、8・・・パルス幅制御回路、9・・・ドライブ
回路、10・・・インバータ、R2・・・抵抗、THR
・・・サイリスタ、11・・・サイリスタトリカー回路
、R3,R4・・・トリカー抵抗、R5,R6・・・分
圧抵抗、DZ・・・ツエナーダイオード、TR3・・・
トランジスタ。
FIG. 1 is an explanatory circuit diagram of a conventional DC discharge lamp lighting device, and FIG. ,
FIG. 3 is an explanatory circuit diagram of the DC discharge lamp lighting device of the present invention, FIG. 4 is an explanatory circuit diagram showing an example of a thyristor trigger circuit used in the present invention together with a thyristor, etc., and FIG.
2 is an explanatory diagram showing the supply voltage, detection voltage, operating state of the transistor, and driving voltage over time in the thyristor trigger circuit of FIG. 4, and FIG. 6 is an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing lamp voltage time characteristics and lamp current time characteristics of a discharge lamp with a Vc value. 1... DC power supply, T1... Transformer, D1... Rectifier, L1... High frequency choke coil, C... Capacitor, 4... Smoothing circuit, 5... Starter, 6...
Discharge lamp, 8... Pulse width control circuit, 9... Drive circuit, 10... Inverter, R2... Resistor, THR
... Thyristor, 11... Thyristor trigger circuit, R3, R4... Triker resistor, R5, R6... Voltage dividing resistor, DZ... Zener diode, TR3...
transistor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 直流電源に接続され、パルス幅制御回路によりスイ
ッチングパルス幅が制御される2つの半導体スイッチン
グ素子及びこれら半導体スイッチング素子間に1次コイ
ルが接続されたトランスより成るインバータと、このイ
ンバータのトランスの2次コイルに接続した整流回路と
、この整流回路に接続した平滑回路と、この平滑回路の
出力側に接続される直流放電灯に並列に接続されたコン
デンサに接続して設けた高電圧重畳回路と、前記コンデ
ンサと直流放電灯との間に接続した、前記コンデンサの
放電時間を遅延せしめる放電時間遅延抵抗とサイリスタ
との並列回路と、前記直流放電灯の両端電圧を受け当該
電圧が前記高電圧重畳回路による重畳電圧より低下して
前記直流放電灯の定格電圧近傍になつたときに、前記サ
イリスタを導通せしめるサイリスタトリガ−回路とを有
することを特徴とする直流放電灯点灯装置。 2 サイリスタトリガー回路は、サイリスタのゲート電
極とコンデンサとの間に接続されたトリガー抵抗と、直
流放電灯の両端電圧に応じた電圧を受け当該電圧が前記
直流放電灯の定格電圧近傍の大きさに応じた大きさ以上
のときに導通するツエナーダイオードと、このツェナー
ダイオードに接続され、当該ツェナーダイオードが導通
したとき作動状態となつて、前記トリガ−抵抗を介して
前記サイリスタのゲート電極に印加されるトリガ−用の
電圧を消失させるトランジスタを有する特許請求の範囲
第1項記載の直流放電灯点灯装置。
[Scope of Claims] 1. An inverter comprising two semiconductor switching elements connected to a DC power source and whose switching pulse width is controlled by a pulse width control circuit, and a transformer having a primary coil connected between these semiconductor switching elements; A rectifier circuit connected to the secondary coil of the transformer of this inverter, a smoothing circuit connected to this rectifier circuit, and a capacitor connected in parallel to the DC discharge lamp connected to the output side of this smoothing circuit. a high voltage superimposition circuit connected between the capacitor and the DC discharge lamp, a parallel circuit of a thyristor and a discharge time delay resistor for delaying the discharge time of the capacitor; A DC discharge lamp lighting device comprising: a thyristor trigger circuit that makes the thyristor conductive when the voltage is lower than the superimposed voltage by the high voltage superimposition circuit and becomes close to the rated voltage of the DC discharge lamp. . 2. The thyristor trigger circuit receives a voltage corresponding to the voltage across the DC discharge lamp from a trigger resistor connected between the gate electrode of the thyristor and the capacitor, and the voltage reaches a level close to the rated voltage of the DC discharge lamp. a Zener diode that becomes conductive when the size is equal to or greater than the corresponding one; and a Zener diode that is connected to this Zener diode, becomes activated when the Zener diode becomes conductive, and applies an electric current to the gate electrode of the thyristor via the trigger resistor. 2. The DC discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising a transistor for dissipating a trigger voltage.
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