JPS5990389A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPS5990389A
JPS5990389A JP19993382A JP19993382A JPS5990389A JP S5990389 A JPS5990389 A JP S5990389A JP 19993382 A JP19993382 A JP 19993382A JP 19993382 A JP19993382 A JP 19993382A JP S5990389 A JPS5990389 A JP S5990389A
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signal
input
tube
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務 塩見
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Matsushita Electric Works Ltd
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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】 本発明は飽和蒸気型高圧放電灯全点灯するだめの放電灯
点灯装置に関するものである。
第1図はこの種の従来の放電灯点灯装置の回路構成図を
、第2図はその具体例回路図全示し、図中tlj fd
交流電源、(2)は放電灯始動装置、(3)は放電灯、
(4)はインダクタシス素子、+5) t/′1位相制
御スイッチ、+8)ll−を交流整流回路、(7)は放
電灯管電圧検出回路、(8)r/′i電源同期信号発生
回路、(9)は位相制御角タイミニ/ジ発生回路そして
+IO+は位相制御スイッチ駆動回路である。
この従来例装置では放電灯始動装置(2)によって放電
灯(3)が定常状態に達した場合、第2図において端子
A、B間には第8図(a)に示すような電源η〜。
圧Vsが印加されており、この電圧VsH亀源トランス
Tにより降圧され、タイオードブリッジDB、にて全波
整流されて、抵抗R6,R7により分圧されて、コンパ
レータCP、のマイナス側入力に印加される。第8図(
bJ HmlシバレータCP2のマイナス側入力電圧を
示しており、同図の鎖線はコンパレータCP2のプラス
個入力電圧ケ示している。タイオードブリッジDB、の
出力はタイオードD3を介してコンデンυC5に充電さ
れ、トランジスタTr3と抵抗R8およびツェナタイオ
ードZ2よりなる定電圧回路にて完全に平滑された電圧
VCCとなる。コンパレータCP、のプラス側入力には
、電圧VCCを抵抗R1、R5により分圧した基準電圧
が印加されており、第8図(b)に示すようにコシパレ
ータCP2のマイナス側入力電圧がプラス側入力電圧を
下回ると、第8図(C)に示すように、コンパレータC
P2の出力電圧1d−Hになる。このコンパレータCP
2の出力はフリップフロラづFFのセット人力Sに入力
され、コシパレータCP2の出力電圧がLからHに立ち
上がると、第8図仔)に示すようにフリップフロップF
Fの出力QがLになる。このためトランジスタTr、 
、 Tr2はオフとなる。このため〕ンヂンサC2には
抵抗R2とタイオードD2を介して充電電流が流れ、そ
の端子電圧は上昇する。同様にコンヂンIjc、。
には抵抗R1を介して充電電流が流れ、その端子電圧は
第11図(d)に示すように上昇する。端子E。
F間に加わる電圧は、抵抗Ra * Rbからみた位相
制御回路のイシじ一タシスによる分圧比で分圧され、タ
イオードブリッジDB2によって全波整流されて、コン
デンサC3に充電される。この]ンヂシサC3の充電電
圧の上限はツェナタイオードZ1によって規制されてい
る。コンデンサC3の充電々圧は基準電圧Vo(第3図
(a)の鎖線)としてタイオードD1を介して〕ンバレ
ータCPlのマイナス側入力に印加されている。一方、
コンパレータCP、のプラス側入力には、上述のコンデ
ンサC1の電圧が印加されている(第11図(d)の実
数)。従ってコンブ′JすC1の電圧が上記のコンパレ
ータCP、のマイナス側に印加される基準電圧VO以上
となると、コシパレータCP、の出力は第8図(e)の
ようにゝゝH″になってフリップフロラづFFのリセッ
ト人力Rに入力するので、フリップフロツー5 FFの
出力Qが第8図拝)のようにゝゝH″になり、トラ、、
/、;スタ’rr、 l ’rr2を導通させ、コンヂ
ン+jC1の充電々荷はトランジスタTr1を介して放
電させる。一方コンデンサC2の充電々荷はトランジス
タTr2及びパルストランスPTの1次側を介して放電
するため、パルストラシスFTの2次側にはパルス状の
電圧が発生し、このパルス電圧がタイオードDい抵抗R
9を介して位相制御スイッチ(5)を構成する双方向性
8端子サイリスタQIのゲートに印加される(第8図(
g))。従って、それ迄交流電源mより補助用のインダ
クタシス素子(1す及び主限流用のインダクタシス素子
(4)を介して流れていた管電流11aは双方向性3端
子サイリスタQ、がトリ力され導通状態になるため、主
眼流用のインダクタシス素子(4)のみを介して流れる
ことになる。このように位相制御が行なわれるのである
が、放電灯(3)の管電圧Vlaの検出電圧、つまシコ
ンデンサC3の電圧Voは当然VlaOOVoであるの
で、第4図(a)に示すように管電圧■aがVla+ 
、 Vda2. Vlax (!: 上!変化f ル(
!:、検出を圧VoはVo1+ VO2+ vo3  
と第4図(b)K示tようIC変化し、従って双方向性
8端子サイリスタQ1の位相制御角θもθ1.θ2.θ
3と大きくなり、また逆に管電圧Vlaが下がると検出
電圧Voも下がって、双方向性8端子サイリスタQIの
位相制御角θも小さくなるのである。つまり管電圧■l
aにより、管電流16aが制御され、放電灯(3)は第
5図に示すように゛管電圧vla−位相制御角θ動作特
性上の一点、つまり同図において仮に管電圧Vlaと位
相制御角θの関係が安定する点がX点なら、何らかの原
因へ 点に達するのである。勿論管電圧Vlaが2点に上昇し
た場合には反対に管電圧vlaが下がる方向に制御され
やはりX点で安定するのである。従って放電灯(3)の
管電圧la ’c一定に制御することができるわけであ
る。尚第8図(h)は管電流Ilaの波形を、また同図
(i)は管電圧Vlaの波形全夫々示す。
ところで、かかる従来回路において、電源電圧VSが何
らかの原因で急激に低下した場合、飽和蒸気圧型高圧放
電灯は管電圧Vdaが上昇し、最悪の場合、放電停止に
至る(立ち消えする)事があるが、従来回路では管電圧
Viaが電源電圧VSが低いにもかかわらず上昇すると
、位相制御角θが大きくなり、すると更に管電流Ila
が減少し更にVlaを上昇させると言った一連の動作の
繰返えしとなり、位相制御を行なわない一般のインタフ
タンス素子だけによって点灯する場合に比べ、立ち消え
を起こしやすい問題があった。
これをいくぶんでも解決するためコンデンサC1の容量
を大きくして、管電圧Vlaの変化に対する位相制御角
θの変化速度、即ち感度を鈍くする方法があるが、これ
はこの放電灯点灯装置の目的である定電圧性を犠牲にし
てしまうと前う問題があり実現する事が不可能であった
位相制御角を変化し短管電圧に成らしめる放電灯点灯装
置に於いても単一インタフタンス素子のみによる点灯装
置並の立ち消えを起こす確率にして、しかも短管電圧性
を犠牲にしない放電灯点灯装置を提供するにある。
以下本発明を実施例によって説明する。第6図は本発明
の一実施例の基本回路構成を示しておシ、(1)は交流
電源、(2)は放電灯始動装置、(3)は飽和蒸気圧型
放電灯、(4)はイン咬りタンス素子、(5)は位相制
御スイッチ、(6)は交流整流回路、(7)は放電灯管
電圧検出回路、(8)は電源同期信号発生回路、(9)
は位相制御角タイ三−Jり発生主回路、(10)は位相
△ 放電灯(3)が放電灯始動装置(2)によって点灯して
定常状態に移行して、今ある位相角で位相制御スイッチ
(5)が制御されて安定に点灯しているとすれば、位相
制御角タイミンク発生回路(9)は従来例と同様な動作
を為す。一方(12)の立ち消え補正用回路は同一の管
電圧■laに対して位相制御角タイミンク発生回路(9
)よりやや遅れてタイミンク信号を発生するものである
。また位相制御角タイミンク発生回路(9)の管電圧V
laの変化に対する位相制御角θの制御移行速度は鋭敏
、つまり感度がよく、一方立ち消え補正回路(121は
この位相制御角タイミング発生回路(9)の反応速度よ
シ遅い、つまり感度が悪いように設定されている。従っ
て放電灯(3)が安定している状態や管電圧Viaが極
くゆっくりと変化する場合においては立ち消え補正用回
路(12)は何ら位相制御には関与していない状態にあ
る。
ここで電源電圧Vsが急激に低下すると該放電灯(3)
は管電流Ilaが減少するため管電圧■laが上昇した
とすると、位相制御角タイミンク発生回路(9)の反応
は鋭敏であるため、位相制御角θを大きくして更に管電
流17iaを減少する方向に位相制御スイッチ(5)を
制御しようとするが立ち消え補正用回路(12)ld殆
んど尤の位相角に対応してタイミンク信号を発生してい
る。ここで位相制御スイッチ駆動回路(10)は常に位
相制御角タイミング発生回路(9)と、立ち消え補正用
回路(12)のタイ三、7り信号の発生位相角の小さい
方によって、位相制御スイッチ(5)を作動させるため
、立ち消え補正用回路(12)のタイミンク信号の発生
位相より、位相制御角タイミンク発生回路(9)のタイ
ミンク信号の発生位相が遅れると、立ち消え補正用回路
(12)のタイミンク信号に基いて位相制御スイッチ駆
動回路(10)は位相制御スイッチ(5)を駆動制御し
、管電流Ilaの減少を極力抑えるように働くことにな
る。そして時間と共に管電圧Vlaが下降すると、立ち
消え補正用回路(12)のタイミンク信号の発生位相は
再び位相制御角タイミンク発生回路(9)のタイミンク
信号の発生位相より遅れ、管電圧■laは安定点に向け
て移行するのである。
第7図は上記第6図回路を具体化した実施例回路を示し
、この回路に基いて更に本発明の放電灯点灯装置の動作
を詳説する。
今、第7図において、放電灯始動装置(2)の高圧パル
スで放電灯(3)が始動点灯し定常点灯状態に移行して
いるとすると、放電灯(3)の管電圧V/?aを放電灯
管電圧検出回路(7)の抵抗Ra 、 R1)及びRb
より見た制御回路部のインヒータシスによって分圧し、
タイオードブリッジDB、によって直流とし、タイオー
ドD6、抵抗R11を介してコンデンサC3を充電する
。コンデンサC3の両端電圧VOC:+はツェナータイ
オードZ1の両端電圧■0を抵抗R1+と抵抗R3との
分圧比で分圧したVo X R3/ (R3+R,□)
なる値に近いものである。一方タイオードD2、抵抗R
1□を介してコンデンサC8も充電し、このコンデンサ
C8の両端電圧VOC8は上述の電圧VOC3と同様に
VOX R1*/(RI3+ R+。)K近い値となっ
ている。ここで放電灯(3)が安定に点灯しているとき
に、っまシ第5図で示したX点で点灯しているときには
これらコンデンサC3,C8の両端電圧vOc3 、 
Voo、がVOC:(< Vocsの関係となるように
回路定数を設定しである。さて一方交流電源+11の電
圧Vsrri電源トランスTにて降圧され、更にタイオ
ードブリッジDB、によって直流となり、抵抗R,l、
 R,の分圧比で分圧され、抵抗R2両端に脈流VWが
得られ、この脈流電圧がコンパし一タCP2のマイナス
側入力に印加される。また該直流はタイオードD3を介
して、トランジスタTr3、ツェナータイオードZ2コ
ンデンサC5及び抵抗R8よりなる定電圧回路によって
安全平滑された直流電圧VCCとなる。この直流電圧V
CCは抵抗R5、R4の分圧比によって分圧され、Vc
c X R5/ (R1’+R5)なる電圧Vthsが
コレパレータCP2のプラス側入力に印加され、Vw 
< Vthsになると、コンパレータCP2はゝゝH″
の出力を発生し、抵抗R14、コンデンサC1よりなる
微分回路によってトランジスタT)lt−瞬導通させて
、]シヂンtiC,の光重々荷葡トランジスタTr、螢
介して放電する。その後コンデ:、IすC3は直流電圧
VCCより抵抗R1を介して充電される。このコンデシ
”jc+の両端電圧V Clは]ンパレータCP1及び
コンパレータCP3のプラス側に入力に印加され、これ
らの]ンパレータCP、 、 cp、。
のマイナス入力側には]?7ヂンサC3,C8の両端電
圧VOCa + voc8かタイオードD、 、 n5
に介して各々印加されている。従ってvcl > Vo
caのときにはコンパレータCP1の出力はゝゝH“に
なってタイオードD8を介してトランじスタTr′2を
導通させるのである。トランジスタT′r2がオンする
と、]ンデンサC2の充電々荷が半泰朱=丹埼、パルス
トラシスPTの1次側、トランジスタTr2 k介して
放電するため、パルストランスPTの2次側にはパルス
電圧が発生してこのパルス電圧が双方向性8端子サイリ
スタQ2のゲートに抵抗R0、レイオードD、を通じて
トリ力信号として印加され、双方向性3端子サイリスタ
Q1を導通させるのである。つまりコンパレータCP、
は第6図の位相制御角タイミンク発生回路(9)のタイ
ミンク信号を発生する手段を構成する。これに対してや
や遅れてコンデンサC,の電圧vc 1はVc+ > 
vOc8になるが既に双方向性8端子サイリスタQ1は
トリガされているので、コンパレータCP3のゝゝHn
出力はタイ三、、/夕信号としては何ら役割を図さない
のである。つまシコンパレータCP3は上記の立ち消え
補正用回路(12)のタイミング信号発生手段を構成す
る。
ところで何らかの原因で交流電源+11電圧V8が急激
に低下し、放電灯(3)の管電圧Vlaが上昇すると、
コンデンサC3の容量を小さく設定しておくことにより
、コンデンサC3の電圧VOC3は急激に上昇、つまり
鋭敏に上昇し、従ってコンパレータCP、の出力は位相
角の大きいところでゝゝHJL となる。一方]ンデン
サC@の容量を十分大きな値に設定しておくと、その電
圧上昇は緩慢となり、従って交流電源(1)電圧Vsの
急変した直後ではコンパレータcP3の出力がゝゝH“
に々る位相角はコンパレータCP1の出力がゝゝH“に
なる位相角より小さい。従ってコシパレータCP1のゝ
ゝH″出力が有効なタイ三ンり信号として働きトランジ
スタTrzを導通させるパルストランスPTよりパルス
電圧を発生させ、双方向性3端子サイリスタQIを導通
させるのである。この場合位相制御角θは小さいため管
電圧Vgaの上昇とともに、管電流Idaが更に減少し
ていくことはさ11どなく、放電灯(3)は立ち消えを
生じず放電を維持できるのである。そして放電灯(3)
の管電圧Vdaがゆつくシと低下して行く過程では、コ
ンデンサC3の両端電圧Vo C3け管電圧vlaの変
化に鋭敏に反応して管電圧Vdaの変化と同様に変化す
る。一方コンデン+jC8の両端電圧VOCsは管電圧
Waの変化に対してゆっくりと変化するため、再びVO
C<Vo6になって放電灯(3)は安定点で点灯する状
態に移行するのである。
第8図は位相制御スイッチ;曇素テ(5)としてトラン
ジスタQ2とタイオードブリッジDB、との組合せを用
いた実施例である。この回路ではコンパし−タCP、の
出力をフリッづフ0ツづFF’のセット入力に接続し、
コシパレータCP、とCP3の出力を才△ アーゲートORに入力してそのゲート出力をフリップフ
ロップFF’のリセット入力Rに接続し、コンデンサC
1に並列に接続したトランジスタTr’、のベースと、
直流電圧VCC電源にホトカプラPHの発光タイオード
LEDと抵抗R2を介して接続したトランジスタTr′
1のベースをフリップフ0ツづFF’の出力Qに接続し
である。そして補助用インタフタンス素子(Illの両
端にタイオードブリッジDB、の交流側端子を接続し、
直流端子にはトランジスタQ2を接続しである位相制御
スイッチ(5)にホトカプラPHを通じて位相制御角の
タイミンタ信号を与えるようになっている。
しかして放電灯(3)が定常点灯状態にあるとし、今定
電圧化された直流電圧Vccが抵抗R,,R5によって
分圧されてコンパレータcP2のプラス側入力にVth
s = Vcc X R5/ (R4+R5)なる電圧
として印加され、マイナス側入力に印加される抵抗R2
の両端電圧VwがVw<Vthsとなったとすると、コ
ンパレータCP2の出力はゝゝH″となってフリップフ
ロップFF’のセット入力Sに入力する。この入力があ
るとフリップフロップFF’の出力QはL L IIと
なるので、トランジスタエビ1.]゛〆211′i共に
オフして、コンデンサC1に直流電圧VCCによって抵
抗R,を介して充電々流を流し充電する。このコンデン
サC1の両端電圧はコンパレータCP、及びCP、のづ
ラス側入力に印加される。これらのコンパレータCP、
 。
CP、のマイナス側入力には第7図実施例と同様にコン
デンサC3,C8の両端電圧VOC3、Vocsが夫々
ダイオードD、、D、を介して印加されている。従って
Vcl > VOC:+になるとコンパレータCP1の
出力がゝゝH〃になり、オアゲートORの出力もゝゝH
“となって、フリップフロップドF′がリセットされ、
その出力QがゝゝL″からゝゝH″に反転する。従って
トランジスタTI’、 、 Tr’2が共に導通し、ホ
ト力づうPHの発光タイオードLEDに抵抗R2を介し
て電流が流れ、発光タイオードLEDが発光する。この
発光によってホトカプラPHのホトトランジスタTrp
hはオンとなってトランジスタQ2のベースにベース電
流を流し、トランジスタQ2を導通ずる。このためタイ
オードブリッジDB3の両端間が短絡状態となって放電
灯(3)には補助用インタフタンス素子(11)を介さ
すに管電流Ilaが流れることになる。そしてとの導通
よりも遅れてvcI > vOc8となっでコンパレー
タCP3の出力もゝゝH“となるが、フリップフロップ
ト下では既にリセットがかかって出力を保持しているの
で、コシパレータCP3の出力はトランジスタQ2の制
御には関係がない。
ところで何らかの原因で交流電源fx)電圧VSが急激
に低下し、放電灯(3)の管電圧1daが上昇すると、
コンデンサC3の容量を小さく設定しておくことにより
、コンデンサc3の電圧vocsは急激に上昇、つまり
鋭敏に上昇し、従ってコンパレータCP、の出力は位相
角の大きいところでゝゝH″となる。一方コシデンサC
8の容量を十分大きな値に設定しておくと、その電圧上
昇は緩慢となシ、従って交流電源0+電圧V8の急変し
た直後ではコシパレータCP。
の出力がX+ Httになる位相角はコンパレータcP
の出力がゝゝH“になる位相角より小さい。従って、T
1.?/パし一タCP1のゝゝH″出力が有効なタイ三
シタ信号として働きフリップフロップFF’をリセット
するのである。この場合トランジスタQ2を導通させる
位相制御角θは小さいため管電圧Idaの上昇とともに
、管電流11aが更に減少していくことはさほどなく、
放電灯(3)は立ち消え音生じず放電を維持できるので
ある。そして放電灯(3)の管電圧Waがゆっくりと低
下して行く過程では、]シヂンサC3の両端電圧voc
aは管電圧Waの変化に鋭敏に反応して管電圧Vlaの
変化と同様に変化する。一方コンプンサC8の両端電圧
VOC8は管電圧Vlaの変化に対してゆっくりと変化
するため、再ひVoc 3 < Vo sになって放電
灯(3)は安定点で点灯する状態に移行するのである。
尚第8図中I)B、は位相制御スイッチ(5)の回路に
直流電源を与えるためのタイオードプツシであるところ
で上記各実施例では位相制御を行なう回路であって、交
流電源+1)の持つイシヒータシスの制御を行なうと考
えることができるものであるが、本発明は位相制御に関
係のない制御方法を用いてもよい。
第9図は本発明を位相制御以外の方法によるものを含め
である概念を示すプロ99図で、(9’)は放電灯管電
圧検出回路(7)の検出出力の変化に対して敏感に応動
して検出出力の変化と略同時に変化して制御信号を発生
する制御手段であり、(I2)は制御手段(9)の応答
速度に対して遅そい応答速度で応動する制御手段であっ
て、(5)I″i交流電源(1)の電圧、電流晴の要素
を制御する電源制御手段である。また(6)は交流整流
回路で、この交流整流回路(6)は電源同期信号発生回
路(8)に整流出力を与え、電源同期信号発生回路(8
)より電源同期信号を発生させ、この電源同期信号によ
って各制御手段+91021の動作?電源に同期させる
ようになっている。従って電源制御手段(5)として電
圧可変摺動トラシスを用い、この電圧可変摺動トラシス
の駆動用サーボモータを制御信号で制御して管電圧Vt
aの変動に対して管電圧Vtaを制御するようにしても
よい。
又イシバータのような回路を交流電源(1)として用い
、制御手段t91021よりの制御信号によってイシバ
ータ回路の発掘周波数や、デユティ等を可変しても勿論
よい。
本発明は放電灯の管電流若しくは管電圧の時間変化分に
対して敏感に応!lジノして放電灯の入力を制御するた
めの信号を発生する第1の信号発生手段と、放電灯の管
電圧若しくは管電圧の時間変化分に対して緩慢に応動し
て放電灯の入力を制御するための信号を発生する第2の
信号発生手段とを設け、定常点灯時の放電灯の管・市圧
若しくは管電流の緩やかな変化時に対しては第1の信号
発生手段の信号で放電灯の入力を制御し、急激な管電圧
の上昇時に第2の信号発生手段の信号で放電灯の入力を
制御するようにしであるので、定常点灯時の緩慢な放電
灯の伏態俊化に対しては速やかに応動して放電灯が安定
な点灯状態になるように入力を制御できるものであって
、しかも電源の急激な変動による管電圧の上昇時には入
力の制御を緩慢にして入力の急激な変化による放電灯の
立ち消えを防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の回路プロ・リフ図、第2図は同上の具
体回路図、第3図は同上の各部の波形図、!PJ4図、
第5図は同上の動作説明図、第6図は本発明の一実施例
の回路ブロック図、第7図は同上の一実施例の具体回路
図、第8図は同上の別の実施例の具体回路図、瞥す静捗
伺咄→吻バ浸←1卿の奔伸徊嚇ゼマ第9図は本発明の他
例の概念回路ブロック図であり、(1)は交流電源、(
3)は放電灯、feti4位相制御スイッチ、(9)は
位相制御角タイ:ジグ発生回路、(I2)は立ち消え補
正回路である。 代理人 弁理士  石 1)長 七

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ハ 出して管電流若しくは管電圧が一定となるよう“K放電
    灯の入力を制御する放電灯点灯装置において、放電灯の
    管電流若しくは管電圧の時間変化分に対して敏感に応動
    して放電灯の入力を制御するための信号を発生する第1
    の信号発生手段と、放電灯の管電圧若しくは管電流の時
    間変化分に対して緩慢に応動して放電灯の入力を制御す
    るための信号を発生する第2の信号発生手段とを設け、
    定常灯点時の放電灯の管電圧若しくは管電流の緩やかな
    変化時に対しては第1の信号発生手段の信号で放電灯の
    入力を制御し、急激な管電圧の上昇時に第2の信号発生
    手段の信号で放電灯の入力を制御するようにして成るこ
    とを特徴とする放電灯点灯装置。 2)放電灯の入力制御手段としては位相制御スイッチを
    用い、第1、第2の信号発生手段の信号を位相制御スイ
    ッチの位相制御角を設定するタイミング信号として第1
    の信号発生手段のタイミング信号の発生位相角を第2の
    信号発生手段のタイミング信号の発生の位相角よりもや
    や小さく設定して成ることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の放電灯点灯装置。 (以下余白)
JP19993382A 1982-11-15 1982-11-15 放電灯点灯装置 Pending JPS5990389A (ja)

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JP19993382A JPS5990389A (ja) 1982-11-15 1982-11-15 放電灯点灯装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8536798B2 (en) 2010-09-22 2013-09-17 Sharp Kabushiki Kaisha LED drive circuit, LED illumination component, LED illumination device, and LED illumination system

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