JPS5979997A - 放電灯直流点灯装置 - 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、高圧水銀ランプやメタルハライドランプのよ
うな高圧金属蒸気放電灯を直流で点灯する放電灯直流点
灯装置の改良に関する。

上記のよう力高圧金属蒸気放雷灯のうち、比較的低ワッ
トのものを点灯する場合、直流点灯装置にて点灯すると
効車良くしかも安定に点灯できることはよく知られてい
る。第１図はかかる放電灯直流点灯装置りの一般的力回
路構成をブロックダイヤグラムで示したものである。バ
ッテリー等の直流電源や商用交流電源１け高周波電力変
換器２にて高周波電力に変換される。高周波に変換する
目的Ｆｉ装置の小形化であるが、他にも放電灯動作重圧
と供給電源との間の整合性をとるためでもある。

すなわち周波数を高くするとインダクタンスやキャパシ
タンスが小さくできるのでトランスやキャパシタが小形
になるという利点が生じ、さらに小形化されたトランス
から出力を取り出すときその変成比を変えることによっ
て放電灯にとって所望の供給電圧に調整することも可能
と力る。周波数は可＠周波の上の１５ＫＨ，からラジオ
周波の下の救１００ＫＨｚの間に選ばれるのが普通であ
る。

ところがこのような周波数帯域で放電灯を点灯する際一
つの問題が起る。それは点灯周波数が放電灯の有する寸
法幾町学的もしくけ物理動作的に定まる固有の共鳴周波
数又はその高謹波に一致するとき音響共鳴現象（ａｅｏ
／ｕｓｉｔＩｅ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　）が生じること
である。この現象が生じると放電灯は了−りが蛇行して
チラッキや立・消えを起したセする。

これを避けるためには点灯波形の形状をｆえたり変調を
かけたりすることが知られているが直流に変換して点灯
すればこの間＠ケ解決できる。

出カドランス３によって市り出された高周波′出力は整
流回路４によって直流に変換されインピーダンス素子５
を介して放電灯６を点灯する。このような直流点灯によ
って上述のごとき音響共鳴現象は原理的に防止できる。

但しｊＦ滑化が不完全でラシブ′畦流に交流分が多く含
まれるとこの限りではない。

さて、このよう力点灯回路の構成について特に直流変換
部を具体化した例が第２図である。高周波電力変換器２
によって得らＪまた高周波出力（・」、出カドランス３
の１次巻線３１にインプットされる。出カドランス３０
２次巻線３２ａ、３２ｂ（７）中間点にはセンタータッ
プが設けてあり、同２次巻線の両端はそれぞれ整流ダイ
オード４１ＦＴ。

４１ｂを介して共通接続されている。この回路に（つて
高周波出力は全波整流されて直流に変換されフィルター
キャパシタ７で平滑化されインピーダンス素子５を介し
て放電灯６に供給される。インピーダンス素子５は負の
電圧・電流特性を有する放電灯６を安定に点灯させるた
めの限流作用を有しており、主電流の流れている経路中
のどこに存在し、ていても目的は達せられる。例えば出
カドランス３がもれインタフタンスを有するり一ケージ
トランスで構成さハれはインピ”−グンス素子５は省略
してもよい。この回路で高い始動電圧の放電灯を点灯し
ようとすれば供給電圧を高くし々ければなら汝い。これ
は例えば出カドランス３０２次巻線の巻数を多くすれば
無負荷紙圧が上るので解決することは可能であるが、実
際は種々の国難が伴う。第１にトランスが大形になるこ
とである。

これＶｉ２次巻線の巻数が増えしかも線径は主電流を流
し得るように充分太くシカければ力らないからである。

第２にフィルターキャパシタ７の耐圧を上げ々ければ力
らない故に大形高価と々る。

第３は回路損失が増大することである。これは供給電圧
が上ることによって放電灯６の動作電圧（ランプ電圧）
との差が大きくカリ、この差ニインピーダンス素子５に
かかるので回素子５でＪ）ロスが増える。インピーダン
ス素子５を抵抗でや育成するとたち１ち大きな損失が生
じＺ・シ又インタ′クタンスで構成し、でも直流が流れ
ることもあってチョークが大形化する。

本発明はかかる欠点を除去するものでｔ−）す、その実
施例を第３図に示す。出カドランスの２次巻線３２ａ、
３２ｂ及びダイオード４１ａ、４１ｂで構成される全波
整流回路の部分は第２　ｒ’：ｏ　ｔＬ：　ｌｉｌ　）
１．’ｐであるが出カドランス３の出力・側にキャノく
シタ１０とダイオード９が追加されることが本発明の特
徴である。そして２次巻ａ３２ａの一方の端子からキャ
パシタ１０を介してインピーダンス素子１）ンコ接続さ
れ、該インピーダンス素子５は放電灯６に接続される。

さらに整流ダイオード４１　ａ　、　４　ｌｂの直流出
力端子もしくけフィルターキャノくシタ７の端子と前記
キャパシタＪＯとインピーダンス素子５の接続点の間に
分離夕゛イオード９が接続される。

以下本発明に係る点灯装置の動作を説明する。

放電灯６の始動前、該放電灯６０両端にｔ１＃ｌ動に充
分力高さをもつ電圧が容易に印加され伯る。々ぜ々らキ
ャパシタ１０に充電された直流〜位が化カドランス３の
出力巻線３２ｇ、３２ｂの交流電位に重畳されて高めら
ｔｌて加わるからである。第５図に無負荷時における各
部の波形を示す。この回路はさらに始動時に絶縁破壊の
きっかけを与えるためには小さいエネルギーのみ供鞄す
ればよいからキャパシタ１０の容積値を小さくできると
いう利点がある。分離ダイオード９はキャパシタ１０忙
充電された電荷がフィルターキャパシタ７に転送される
のを防ぐ。

ただし実際には分離ダイオード９の逆方向のもれ抵抗μ
存在するのでフィルターキャパシタ７に並列に抵抗８を
入Ｊ１て電位の安定を計る必要がある。かくしてフィル
ターキャパシタ７には始動用の高市圧が印加され力いの
でその耐圧は低くすることができ小形安価にできる。又
インピーダンス素子５は主電流供給源である両波整流回
路の電圧を低くすることができるのでこれも小形安価に
力る。

次に上記回路を実施する場合の回路構成素子の設計値の
例を示す。

２；高周波電力変換器・・・・・・３０ＫＨｚ方形波イ
ンバータ ３：化カドランス・・・・・・１次巻線数　１０回２次
巻線数　１００回。

１００回（センタータップ付） ４１ａ、４１ｂ、９：ダイオード・・・・・・高周波用
逆耐圧８００ｖ ５：インピーダンス素子・・・・・・チョークコイル６
：放電灯−・・・・・５０Ｗメタルハライドランプ（ラ
ンプ電圧１００Ｖ） ７：フィルターキャパシタ・・・・・・０．４７μＦ。

００ＶＤＣ ８：抵抗＝・”−”／、　Ｗ　２　ＭΩ１０：キャパシ
タ・・・・・・０．０１５μＦ　　８００Ｖ第４図は、
キャパシタ及び分離ダイオードの接続位置を変えた本発
明の他の実施例である。

以上の説明から明らか々ように、本発明に係る直流点灯
装置は、化カドランスとして２次巻線にセンタータップ
を備えたものを使用しこれに２個の整流ダイオ−鼾°を
組み合せて全波整流回路を形成・するとともに、その出
力側にキャパシタと分離ダイオードの直列回路を組み合
せたもので、かかる構成により放■１灯の始動時に十分
高い電圧を供給することができ、しかもトランス巻線や
平滑用キャパシタの耐圧、寸法を大形化せずに済み、さ
らにはダイオード等の使用部品数が７比較的少力くて済
む等、敷々の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は放電灯直流点灯装置の一般的回路構成図、第２
図はその具体例を示す。第３図及び第４５０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　バッテリー電源および商用交流電源で駆動される高
   周波電力変換器と、該高周波電力交換器から出力を取り
   出す出カドランスと、該出カドランスからの交流出力を
   整流し、かつ平滑化するためのダイオード及びフィルタ
   ーキャノくシタから力る全波整流回路と、交流もしくけ
   平滑化直流電流の流れる電流経路中にそう人されたイン
   ピーダンス素子による放電、灯安定化手段とを有する放
   電灯の直流点灯装置において、前記出カドランス？′ｉ
   ２次巻線の中間点にセンタータップが設けてあり、前記
   全波整流回路は前記出カドランスのセンタータップを一
   方の出力端としかつ同トランスの２次巻線の両端をぞれ
   それ整流ダイオードを介、して共通接続して他方の出力
   端としこれら両出力端の間にフィルターキャパシターを
   接続してなり、前記出カドランスの２次巻線の倒れかの
   一端はキャパシタと分離ダイオードの直列回路を介して
   前記整流ダイオードの共通接続点に接続されておυ、該
   直列回路のキャパシタと分離ダイオードの接続点から放
   電灯に供電するように構成されていることを特徴とする
   放電灯直流点灯装置。 ２、出カドランスがり一ケージトランスで構成。 されていることを特徴とする特許請求範囲第１項記載の
   放電灯直流点灯装置。 ３、全波整流回路のフィルターキャパシタと並列に放電
   抵抗が接続されていることを特徴とする特許端末範囲第
   １項記載の放電灯直流点灯装置。