JPS60136152A - 高圧放電ランプ - Google Patents

高圧放電ランプ

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JPS60136152A
JPS60136152A JP24211183A JP24211183A JPS60136152A JP S60136152 A JPS60136152 A JP S60136152A JP 24211183 A JP24211183 A JP 24211183A JP 24211183 A JP24211183 A JP 24211183A JP S60136152 A JPS60136152 A JP S60136152A
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ceramic capacitor
discharge lamp
capacitor
lamp
voltage
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JP24211183A
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Takenobu Iida
飯田 武伸
Jiyoujirou Shiina
椎名 城治郎
Atsuo Iwazawa
岩沢 厚雄
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Iwasaki Denki KK
Original Assignee
Iwasaki Denki KK
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/56One or more circuit elements structurally associated with the lamp

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

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】 イ、産業上の利用分野 この発明゛は、メタルハライドランプ、高圧ナトリウム
ランプ等の高圧放電ランプの改良に関し、特に、外球の
高部に発光管と共に始動装置を内蔵した高圧放電ランプ
の改良に関する。
口従来技術 メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ等の高圧
放電ランプは一般に始動電圧が高く通常の商用電源電圧
で始動させるのは困細である。そこで、例えば半導体素
子やその他の電子部品を用いた始動装置により高圧パル
ス電圧を発生させ、これを電源電圧と共にランプに印加
して始動させるようにしている。
第1図は、かかる高圧放電ランプの一例を示す、。
第1図において1は外球で、この中に両端に一対の主電
極2a、2bを設けた発光管3と、主電極2a、2b間
に並列接続された非線形特性を有するコンデンサー4と
が収納されている。
このコンデンサー4は例えば強誘電性セラミックコンデ
ンサーなどであって、第2図に示すように電圧Vの印加
とともに充電々流が流れ電荷量Qも増加するが、電圧V
が一定値V’s(これを飽和電圧と称する)に達すると
電荷量Qが飽和して充電々流が急激に流れなくなる非線
形特性を有するものである。前記のように構成されてい
る高圧放電ランプの主電極:l’a、2bに誘導性リア
クタンスで構成される安定器5を介して交流電源6を接
続すると、電源電圧がコンデンサー4、及び主電極2a
、2b間に印加されコンデンサー4が充電される。そし
て、コンデンサー4に印加される電圧が飽和電圧Vsに
達すると電荷量Qが飽和し急激に充電電流が流れなくな
り、安定器5に流れていた電流も同様に流れなくなるた
め、安定器巻線中にL di/dt (Lは安定器5の
インダクタンス)の大きさの高圧パルス電圧が発生する
。このパルス電圧は、電源電圧に重畳されて主電極2a
、2b間に印加され、主電極2a、2b間に主放電が発
生する。このようにして高圧放電ランプは始動する。
このような構成においては、ランプが始動した後はラン
プ電圧のピーク値がコンデンサー4の飽和電圧以下とな
りパルス電圧の発生は停止するが、ランプ電圧が上昇し
てランプ電圧のピーク値がコンデンサー4の飽和電圧に
達すると再び上記の動作によりパルス電圧が発生してし
まうことがある。そこで、このような欠点を除去するた
めに第3図に示すよウニ、コンデンサー4と直列にバイ
メタルスイッチ7を接続しておき、ランプが始動した後
は発光管からの熱によりコンデンサー4の回路を開放す
るように構成したものも提案されている。
しかしながらバイメタルスィッチ7Fi機構上接点圧の
調整が離しく開放温度にバラツキが生じ、やすいという
難点がある。又、動作の確実性を期すため比較的低温で
バイメタルスイッチを開放するように調整すると、高圧
放電ランプの再始動時間が長くなシ使用上問題となる。
さらに大きな問題は、バイメタルスイッチの開閉接点が
しばしば融着しやすいという点である。この傾向は始動
装置にコンデンサーを使用した場合に特に著しい。そし
て、バイメタルスイッチの開閉接点が融着すると次のよ
うな問題が生ずる。すなわち、始動装置のコンデンサー
として例えばチタン酸バリウム系の強誘電性セラミック
コンデンサーを用いた場合、高圧放電ランプの点灯中セ
ラミックコンデンサー自体の温度も発光管の幅射熱を受
けて上昇する。一般にチタン酸バリウム系のセラミック
コンデンサーのキュリ一点は120℃以下で、種々の添
加物にもよるが約80℃位が一般的である。そしてその
比誘電率は第5図(a)のA曲線で示すように、キュリ
一点温度Tcpを超えると急激に低下し、コンデンサー
は強誘電性から常誘電性となり、非線形特性は直線性と
なりパルス電圧の発生は停止する。のみならず、コンデ
ンサーの耐電圧特性も第5図(a)の8曲線で示すよう
(で著しく低下してし寸う。かかる状態でコンデンサー
fランプ電圧を印加し続けると数百時間でコンテンサー
は絶縁不良を起して破損してし甘う。
)N発明の目的 本発明は以上のような点に鑑みてなされたものであり、
始動装置を構成するコンデンサーの破壊を防止して動作
を確実ならしめた高圧放電ランプを提供することを目的
とする。
二発明の構成及び作用 第4図に本発明に係る高圧放電ランプの回路例を示す。
これは、一対の電極1a、lbを有する発光管2を安定
器3を介して交流型i4に接続するとともに、発光管2
と並列に非線形特性を有するセラミックコンデンサー5
と一定の温度−抵抗特性を有する正特性サーミスター6
との直列回路を接続したものである。7は外球を示す。
この構成で、前記セラミックコンテンサー5は、例えば
、チタン酸バリウム(BaTiOs ) に数モル%の
ジルコニウム酸バリウム(BaZr0a )とチタン酸
ストロンチウム(SrT(Ol)と微量の希土類酸化物
と二酸化マンカン(M?10□)を添加し、バインター
とともに混線後、造粒し円板状にプレス成形したものを
気中で焼成した基体に、銀膜電極とリート端子を付設し
たものが適当である。また、正特性サーミスター6は例
えばチタン酸バリウム(BaT(03)にスス酸バリウ
ム(Ba5n():+ )を固溶化し、それに微量の希
土類酸化物を添加することによって基体を半導体化し、
さらに二酸化マンカン(1J7Io2)を微量添加する
ことによって、その基体のキュリ一点温度付近に大きな
抵抗変化をもたらせたものが適当である。これはスス酸
バリウム(BaSnO3) の添加量を変えることによ
りキューリ一点を移動させ、抵抗一温度特性を変えるこ
とができる。この抵抗一温度特性の一例を第5図(b)
に示す。この場合、正特性サーミスター6の抵抗変化の
立ち上り点Tsは、前記セラミックコンテンサー5のキ
ューリ一点′I″cp以下となるようにしておく。なお
、正特性サーミスター6は、下記の式すなわち、” B
a2+・n4103” xo →Ba2”!□−:悶(
7’<4’−e −)2 、03−。
で表わせられる半導体であるため、高圧放電ランプの外
球内の高7品雰囲気中に設置すると酸素が欠乏して導体
となり、所定の作用を行わなくなる。そこで基体全体を
低融点カラスでパッシベーションすることによって基体
内の酸素の移動を防ぐようVこしておく必要がある。
以」二のように構成されたランプにおいて交流電源4を
投入すると、電源電圧が発光管2の主電極1a、lb間
に印加されるとともに、導通又は非常に低抵抗状態にあ
る正特性サーミスター6を介してセラミックコンデンサ
ー5にも印加されるこれによりセラミックコンデンサー
5に充電々流が流れ、交流電源電圧のピーク値がセラミ
ックコンデンサーの飽和電圧に達すると電荷量が飽和し
、急激に充電々流が流れなくなり、安定器3に流れてい
た電流も同様に流れなくなる。このとき安定器の巻線中
に高圧パルス電圧が発生し、これが交流電源′iL圧に
重畳されて発光管2の主電極1a、、lb間に印加され
るためランプは始動する。このようにして高圧放電ラン
プが始動した後、ランプ電圧が上昇するとともに発光管
2からの熱輻射が犬きくなり、セラミックコンデンサー
5のキューリ一点Tcpよシ低い温度で正特性サーミス
ター6の抵抗値が急上列しセラミックコンデンサー5へ
の給電が正寸り、パルス電圧の発生を防ぐと同時に、セ
ラミックコンデンサー5の絶縁破壊を防ぐ。
このようにして高圧放電ランプが安定点灯状態に達して
外球7内が高温となり、セラミツクコンデンサ−5が高
温雰囲気中に晒されるようになった時には、正特性サー
ミスター6が高抵抗値を維持しており、セラミックコン
テンサー5に電圧が印加されることはない。
したがってセラミックコンデンサー5に対する電圧印加
時間も短くなって同セラミックコンデンサー5の劣化を
抑制することができる。
なお、本発明に係る高圧放電ランプは第4図に示す回路
構成に限らず第6図に示すように、半導体スイッチ8と
セラミックコンデンサー5を直列に接続したものや、第
7図に示すように、半導体スイッチ8とタイオート9を
並列に接続し、その一端にセラミックコンデンサー5接
続してなる始動装@を発光管2と並列に接続したもので
もよい。
また、セラミックコンデンサー5、半導体スイッチ8、
ダイオード9、正特性サーミスター6、等は外球7内に
限らず口金(図示せず)内に収納してもよい。
ただし、上記した各素子を外球7内又は口金内に収納す
ることにより、安定器3として簀価な水銀ランプ用安定
器の使用が可能となり、設備全体を安価に構成すること
ができる。
本発明の効果 以上述べたように本発明に係る高圧放電ランプは、非線
形特性を有するセラミックコンデンサーとランプの点灯
による熱で高抵抗となる正特性サーミスターを直列接続
してなる始動装置を外球又は口金に収納するとともに、
前記正特性サーミスターの抵抗変化の立ち上り点を前記
セラミックコンデンサーのキューリ一点以下に選定した
ので、始動に際して高圧パルス電圧を確実に発生させる
ことができるだけでなく、ランプの点灯中はセラミック
コンデンサーによるパルス電圧発生動作を確実に停止さ
せて、セラミックコンテンサーの劣化を防止できる。ま
た、不必要な高周波雑音の発生や発光管の主電極の早期
劣化を防止することもできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第3図は従来の商工放電ランプの回路図、第
2図は同ランプに使用されるコンデンサーの電圧−電荷
特性図、第4図は本発明に係る高圧放電ランプの回路例
、第5図(a) U同ランプに使用するセラミックコン
テンサーの温度−比誘電率特性図、第5図(b)は同ラ
ンプに使用する正特性サーミスターの温度゛−抵抗特性
図、第6図及び第7図は本発明に係る高圧放電ランプの
他の回路例である。 第4図乃至第7図において、1a・1b・・・主電極、
2・・・発光管、3・・安定器、4・・交流電源、5・
・−セラミックコンテンサー、6・・・正特性サーミス
ター、7・・・外球、8・・・半導体スイッチ、9・・
・タイオート。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一対の主電極(1a)・(1b)を封着した発光
    管(2)と並列に、非線形特性を有するセラミックコン
    テンサー(5)とランプの点灯による熱で導通抵抗が大
    きくなる正特性サーミスター(6)との直列回路を接続
    して、これらを外球(7)又は口金の内部に収納すると
    ともに、前記正特性サーミスター(6)の抵抗変化の立
    ち一1ニり点(Ts)を前記セラミックコンテンサー(
    5)のキューリ一点(TcP )より低く設定したこと
    を特徴とする高圧放電ランプ。
  2. (2)セラミックコンデンサー(5)と正特性サーミス
    ター(6)の直列回路と直列に半導体スイッチ(8)?
    :接続したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の高圧放電ランプ。
  3. (3)セラミックコンデンサー(5)と正特性サーミス
    ター(6)の直列回路と直列に半導体スイッチ(8)と
    ダイオード(9)の並列回路を接続したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の高圧放電ランプ。
JP58242111A 1983-12-23 1983-12-23 高圧放電ランプ Expired - Lifetime JPH081799B2 (ja)

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