JPS5954195A - 直流放電灯点灯装置 - 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】 本発明は直流放電灯点灯装置に関するものである。

一般に直流放電灯点灯装置においては、放電灯の放電電
極間に絶縁破壊を生せしめるために起動用高電圧パルス
を印加する機能、絶縁破壊により生じたグロー放電をア
ーク族ｔに容易に移、行せしめるために、放電幻の定格
ランプ電圧より高い鼠（２） 畳電圧を印加する機能、及びアーク放電が生じた後は効
率的な点灯状態を維持するために所定の電力を供給する
機能を有することが必要である。

第１図は斯かる機能を具えた直流放電灯点灯装置の一例
の概略を示す説明用ブロック図であって、交流電源にト
ランス、整流器、平滑回路等が順に接続されて成る直流
電源回路１の出方端子間に起動器２を介して直流放電灯
３が接続され、そして重畳電圧発生回路４が直流電源回
路１の出力端子間に接続した重畳電圧用コンデンサ５の
両端に接続されている 第２図は前記起動器２の具体的構成の一例を示し、この
例においては、その１次側コイルが交流電源２１に接続
される高圧トランス２２の２次側コイルに高圧コンデン
サ２３を接続し、この高圧コ／デ／す２３に放電ギャッ
プ２４を介して高圧パルストランス２５の１次側コイル
全接続し、この高圧パルストランス２５の２次側コイル
より得られる高電圧パルスが直流放電Ｅｌ　３　Ｋ印加
される。

このような構成の起動器２を用いた直流放電灯（３） 点灯装置におい又は、直流放電灯３の点灯を確実に達成
するために、点灯起動時において、通常交流電源２１の
半サイクルの間に２０〜３０個の高電圧パルスを高圧パ
ルストランス２５で発生せしめてこの商事、圧パルスを
血流放電灯３に印力口するようにしている。従って交流
電源ｌの周波数が例えば６０Ｈｚである場合には１秒間
に２４００〜３６００個もの大量の高電圧パルスを発生
することとなシ、この結果点灯起動のために費されるエ
ネルギーが太きくな９、しかも点灯起動の度毎に大量の
電磁波ノイズか発生し、このため例えば゛コンピュータ
などの剥型精密電子機器と併用する場合ＶＣ，は尚該弱
電稍ｆ＆ｉ電子機器の誤動作を招くおそれが大きい。

ところで上述のような電磁波ノイズを除去するために電
磁シールド機構などの手段によってシールドすることも
考えられるが゛、電磁波ノイズの発生か大量であるので
これをシールドするために、は相当複雑な構成の電磁シ
ールド機構が必要となり、結果として装置の製造コスト
が高くなってしまう。

本発明者らは、以上の如き事情に基いて鋭意研究をπ１
ねた結果、点灯起動時において血流放電灯に印加する高
電圧パルスの極性か点灯起動に１要な関係があることを
見い出し、本発明を完成するに至った。

本発明の目的は、小さい消費エネルギーで血流放電灯を
確実に点灯せしめることかでき、しかも点灯起動時に発
生する電磁波ノイズの量を小さくすることができる＠流
放電灯点月装置を提供することにあり、その特徴とする
ところは、血流放電灯と、この直流放電灯に定常点灯用
駆動電流を供給する直流電源回路と、前記直流放電灯と
前記直流電源回路との間に介挿した起動器とを具えて成
り、前記起動器は、定常点灯中において前記直流電源回
路から前記直流放電灯に流れる定常点灯用駆動電流の方
向とは逆方向に流れる起動用高電圧パルスを前記血流放
電灯に与える起動用高電圧パルス発生器よｐ成る慮Ｖｒ
−ある。

以下図面によって本発す」の一実施例について説明する
。

本発明の一実施例においては、第３図に示すよ（５） うに、交流電源にトランス、整流器、平滑回路等が順に
接続されて成る直流電源回路ｌの出力端子間に重畳電圧
用コンデンサ５を接続し、この重畳電圧用コンデ／す５
の両端に、重畳電圧発生回路４を接続すると共に後述す
る起動器６を介して直流放電灯３を接続する。但し、直
流電源回路１に含まれる平滑回路用コンデンサが重畳電
圧用コンデンサと兼用できる場合には、重畳電圧用コン
デンサ５は省かれ平滑回路用コンデンサの両端に重畳電
圧発生回路４が接続でれる。

前記起動器６は、直流放電灯３の定常点灯中において直
流電源回路１から直流放電灯３に流れる定常点灯用駆動
電流の方向（第３図において矢印Ｍで示ゴ）とは逆方向
（矢印Ｎで示す）に流れるいわば一方向性の起動用高電
圧パルスを直流放電灯３に与える起動用高電圧パルス発
生器よ構成υ、具体的には第３図に示したように、ダイ
オード６１及び抵抗６２を介して交流電源６３に第１の
コンデンサ６４を接続し、この第１のコンデ／す６４の
両端に二端子サイリスタ６５を介してパルスト（６） ランス６６の１次側コイルを接続し、このパルストラン
ス６６の２次側コイルの両端にはダイオード６７を介し
て第２のコンデンサ６８を接続し、この第２のコンデン
サ６８０両端には放電イヤツゾ６９を介して高圧パルス
トランス６００１次側コイルを接続し、この高圧パルス
トランス６０の２次側コイルを前記直流電源回路１と前
記直流放電灯８との間に接続して構成する。ここで高圧
パルストランス６０の２次側コイルに発生する起動用高
電圧パルスの流れる方向を、直流放電灯８に直流電源回
路ｌから供給される定常点灯用駆動電流の流れる方向Ｍ
とは逆方向Ｎとなるようにするためには、例えば高圧パ
ルストランス６０において、１次側コイルに流すパルス
電流の方向を指定して１次側コイルによって発生する磁
界の方向を特定の方向に定めると共に、この磁界の方向
に応じて２次側コイルの巻き方を右巻き或いは左巻きの
倒れか一方の適切な巻き方に指定すればよい。

上記実施例によれば、直流放電灯８の点灯起動において
、例えば第４図にその電圧波形を示す交（７） 流電源６３よりの交流電圧がダイオ−げ６１により半波
整流されたうえで抵抗６２を介して第１のコンデンサ６
４に印加され１電荷が充電される。

この第１のコンデンサ６４の充電電圧が第５図に示すよ
うに二端子サイリスタ６５のブレークダウン電圧ＶＴｈ
に達すると当該二端子サイリスタ６５を介して前記第１
のコンデンサ６４に充電されてイタ［荷がパルストラン
ス６６の１次側コイルに流れ、これによりパルストラン
ス６６の２次側コイルには第６図に示すように例えば８
〜１５ＫＶのパルスが発生する。そしてこのパルスがダ
イオード６７により半波整流されたうえで第２のコンデ
ンサ６８に充電される。この第２のコンデンサ６８の充
電電圧が第７図に示すように放電ギャップ６９のブレー
クダウン電圧ＶＣに達すると、この放電ヤヤツゾ６９が
導通状態となり、これにより高圧パルストランス６０の
１次側コイルに一方向のパルス電流が流れ、この結果第
８図゛に示すように高圧パルストランス６０の２次側コ
イルには、直流放電灯８に供給される定常点灯用駆動電
流の流れる方向とは実質上逆方向に流れる例えば８０〜
５０ＫＶの起動用高電圧パルスが発生する。実際には自
己誘導により多少の振動があるがその程度は小さいもの
であり実質上無視できる１、そしてこの起動用高電圧パ
ルスが直流放電灯８に印加され、これにより直流放電灯
８が点灯起動即ち放電電極間の絶縁破壊が起こりグロー
放電が生ずる。そして重畳電圧発生回路４による重畳電
圧が直流放電灯８に印加されてグロー放電からアーク放
電に移行し、次いでこのアーク放電状態から、直流′電
源回路ｌよりの定常点灯用駆動電流によって点灯される
定常点灯状態へ移行される。

ここでパルストランス６６によって発生するパルスの数
は、抵抗６２の抵抗値及び第１のコンデンサ６４の容量
値と、二端子サイリスタ６５のブレークダウン電圧ｖＴ
ｈＯ値とにより決定され、図示の例では、交流電源６３
の電圧波形の１サイクルについてパルストランス６６に
よ多発生するパルスの数は１個でおる。そし王、高圧パ
ルストランス６０に↓つて発生する起動用高電圧パルス
の（９） 数は、第２のコンデン−１１６８の容量値と放電イヤツ
ゾ６９のブレークダウン電圧の直とによシ決定され、図
示の例ではパルストランス６６によ多発生するパルス２
個に対して高圧パルストランス６０によ多発生する起動
用高電圧パルスの数は１個の割合となっている。従って
交流電源６８の電圧波形の２サイクルの間に直流放電灯
３には１個の起動用高電圧パルスが印加されることとな
り、例えば交流電源６８の周波数を６０Ｈｚとすると１
秒間では８０個の起動用高電圧パルスが直流放電灯８に
印加されることになるが、実際には数個の起動用高電圧
パルスを直流放電灯８に印加するようにすればよい。

上述の実施例によれば、点灯起動時に起動器６により発
生せしめる起動用高電圧パルスを実質上一方向性とし、
かつその起動用高電圧パルスを、定常点灯中において直
流電源回路１から直流放電灯８に供給される定常・点灯
用駆動電流の流れる方向とは逆方向に流して直流放電灯
８に与えるようにしているため、その理論的根拠は必ず
しも明確（１０） ではないが、後述する実験例からも理解されるように、
直流放電灯３において点灯起動時に印加される起動用高
電圧パルスの数か１個であっても、絶縁破壊により生じ
たグロー放電が、１畳電圧発生回路４による重畳電圧を
受けたときに立ち消えすることなく確実にアーク放電へ
移行するようになり、その結果確実に定常点灯状態へ移
行せしめることかできる。このように、第１番目に印加
される起動用高電圧パルスによって確実に直流放電灯３
を点灯せしめることかできるので、直流放電灯３に与え
る起動用高電圧パルスの数は数個もあれは充分でめ９、
従って魚釣起動に要する消費エネルギーか和尚に小さく
なり経済的であるうえ、点灯起動時に発生する電磁波ノ
イズの量が大幅に小さくなることからコンピュータなど
の弱電精密電子機器と併用してもそれらの機器の誤動作
を招くことか抑止でれる。

以下実験例について直切する。

実施例 第３図に示した実施例と同様の構成のｉｋ流放電（１１
） 灯点灯装置において、定格電力２ＫＷ（定格電流７ｏＡ
、定格電圧２４■）の直流放電灯３を用い、パルストラ
ンス６６の２次側コイルに発生するパルスの電圧が８Ｋ
Ｖ、高圧パルストランス６０の２次側に発生する起動用
高電圧パルスの電圧が３５ＫＶ１そして直流放電灯３に
与える起動用高電圧パルスの数か１個となるようにして
直流放電灯３の点灯起動テストを１００回に亘シ行なっ
たところ、１００回のテストの倒れにおいても、直流放
電灯３がグロー放電からアーク放電へ移行し、そして定
常点灯状態へ移行して確実に点灯した。

次に高圧パルストランス６０の２次仰］コイルノ接続端
子を互に反対に入れ替えて接続して、起動用高電圧パル
スの流れる方向が定常点灯用駆動電流の流れる方向と同
一となるようにした以外は上述のテストと全く同一の条
件で点灯起動テストを１００回に亘９行なったところ、
直流放電灯３は１００回ともグロー放電を生じたかその
後重畳電圧か印加されたときには４０回もグロー放電の
立ち消えが生じて結局点灯せず、定常点灯状態へ完全に
移行したのはわずか６０回であった。

以上の結果より本発明の構成Ｖｒ、−よれは１個の起動
用高電圧パルス１ｚより直流放電灯を確実に点灯せしめ
ることができることがわかる。

以上のように本発明直流放電灯点灯装置は、直流放電灯
と、この直、流放電灯に定常点灯用駆動電流を供給する
直流電源回路−と、前記直流放電灯と前記直流電源回路
との間に介挿した起動器とを具えて成り、前記起動器は
、定常点灯中において前記直流電源回路から前記直流放
電灯に流れる定常点灯用駆動電流の方向とは逆方向に流
れる起動用高電圧パルスを前記直流放電灯に与える起動
用高電圧パルス発生器より成ることを特徴とする構成で
あるから、小さい消費エネルギーで直流放電灯を確実に
点灯せしめることができ、しかも点灯起動時に発生する
電磁波ノイズの童を小烙くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は直流放電灯点灯装置の一例の概略を示す説明用
ブロック図、第２図は従来の起動器の−（１３） 例を示す回路図、第３図は本発明の一実施例を示す説明
図、第４図は交流電源の電圧波形例を示す曲線図、第５
図は第１のコ／デ／すの両端電圧の電圧波形例を示す曲
線図、第６図はパルストランスの２次側コイルに発生す
るパルスの電圧波形例を示す曲線図、第７図は第２のコ
ンデンサの両端電圧の電圧波形例を示す曲線図、第８図
は高圧パルストランスの２次側コイルに発生する起動用
高電圧パルスの電圧波形例を示す曲線図である。 ｌ・・・直流電源回路　　　２・・・起動器３・・・直
流放電灯　　　　４・・・重畳電圧発生回路５・・・重
畳電圧用コンデンサ２１・・・交流電源２２・・・高圧
トランス　　　２３・・・高圧コンデンサ２４・・・放
電ギャップ　　　２５・・・高圧パルストランス６　・
・・起動器　　　　　　　６１・・・ダイオード６２・
・・抵抗　　　　　　　６３・・・交流電源６４・・・
第１のコンデンサ　６５・・・二端子サイリスタ６６・
・・パルストランス　　６７・・・ダイオード６８・・
・第２のコンデンサ　　６９・・・放電ギャップ６０・
・・高圧ハルストラ／ス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■）直流放電灯と、この直流放電灯に定常点灯用駆動電
   流を供給する直流電源回路と、前記直流放電灯と前記直
   流電源回路との間に介挿した起動器とを具えて成υ、前
   記起動器は、定常点灯中において前記直流電源回路から
   前記直流放電灯に流れる定常点釣用駆動電流の方向とは
   逆方向に流れる起動用高電圧パルスを前記直流放電灯に
   与える起動用高電圧パルス発生器より成ることを特徴と
   する直流放電灯点灯装置。