JPS60148089A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
- Publication number
- JPS60148089A JPS60148089A JP514384A JP514384A JPS60148089A JP S60148089 A JPS60148089 A JP S60148089A JP 514384 A JP514384 A JP 514384A JP 514384 A JP514384 A JP 514384A JP S60148089 A JPS60148089 A JP S60148089A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lighting
- discharge lamp
- frequency
- arc
- generation circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高圧放電灯を高周波点灯せしめるための放電灯
点灯装置に関する□ものである。
点灯装置に関する□ものである。
従来から放電灯点灯装置の小型軽量化および低損失化が
強く望まれ七いる。しかるに従来の一般的な放電灯点灯
装置にあっては、チョークコイル、トラシス、コニＪデ
ンサ等を単独で或いは組み合わせて使用しているので、
寸法恵童共に大きがった。特に高圧放電灯では螢光灯に
比べて放電灯寸法そのものが小さいので、点灯装置の照
明器具内蔵を考えた場合にはその収納スペースが余）大
きくは確保できないという問題があった。ところで螢光
灯にあっては、点灯装置の小型軽量化、低損失化、６及
び発光効率の向上層ヲ狙いとしてスイッチシタトランジ
スタ等を使用した高周波点灯装置が実用化されている。
強く望まれ七いる。しかるに従来の一般的な放電灯点灯
装置にあっては、チョークコイル、トラシス、コニＪデ
ンサ等を単独で或いは組み合わせて使用しているので、
寸法恵童共に大きがった。特に高圧放電灯では螢光灯に
比べて放電灯寸法そのものが小さいので、点灯装置の照
明器具内蔵を考えた場合にはその収納スペースが余）大
きくは確保できないという問題があった。ところで螢光
灯にあっては、点灯装置の小型軽量化、低損失化、６及
び発光効率の向上層ヲ狙いとしてスイッチシタトランジ
スタ等を使用した高周波点灯装置が実用化されている。
かかる高周波点灯装置は高圧放電灯に通用し電も螢光灯
と同様の効果耘あシ、その実用化が待望されている。
と同様の効果耘あシ、その実用化が待望されている。
しかしながら、高圧放電灯の高周波点灯時においては、
音響的共鳴に起因するアークの不安定（ゆらぎ、立ち消
え、発光管破壊等）が存在することが従来知られている
（ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ−ｙ
ｓｉｃ８−４９（５）、ｍａｙ ｌ’？７８ ｐ２６８
０〜２６８３及びその参考文献）。またその防止策につ
いて吃矩形波点灯や周波数の限定等の各種の方法が知ら
れている（例えばＩＥＳ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ Ｄ
ＥＣＥＭＢＥＲ１９６９’ Ｉｎ１ｔｉａｌ （：ｈａ
ｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆＨｉｇｈ Ｉｎｔｅｎ
ｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｌａｍｐｓ ｏｎ Ｈ
ｉｇｈ Ｆｒｅ−ｑｕｅｎｃｙ Ｐｏｗｅｒ ’ ）
。
音響的共鳴に起因するアークの不安定（ゆらぎ、立ち消
え、発光管破壊等）が存在することが従来知られている
（ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ−ｙ
ｓｉｃ８−４９（５）、ｍａｙ ｌ’？７８ ｐ２６８
０〜２６８３及びその参考文献）。またその防止策につ
いて吃矩形波点灯や周波数の限定等の各種の方法が知ら
れている（例えばＩＥＳ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ Ｄ
ＥＣＥＭＢＥＲ１９６９’ Ｉｎ１ｔｉａｌ （：ｈａ
ｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆＨｉｇｈ Ｉｎｔｅｎ
ｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｌａｍｐｓ ｏｎ Ｈ
ｉｇｈ Ｆｒｅ−ｑｕｅｎｃｙ Ｐｏｗｅｒ ’ ）
。
上述のような高圧放電灯の高周波点灯時に発生するアー
クの不安定さの形成メカニズムは、次のようなものであ
ると考えられている。すなわち、まず電気的入力の高周
波変動が発生し、これによって発光管内ガスの圧力変化
が生じて、特別の周波数にて定在圧力波が発生し、限度
以上の圧力振幅によシアークの不安定さが発生するとい
うものである。ここで、亀特別の周波数ｌとは、いわゆ
る音響的共鳴周波数であって、アークのディメンジョン
（現実的には発光管形状）と発光管内の音速とで決定さ
れるものであυ、上記の音速は管内ガスの平均分子量と
イオン温度とが決まれば決定されるものであるので、そ
れらの値さえ判れば比較的簡単にめることができるもの
である。一方、上述の１限度以上の圧力振幅によるアー
クの不安定さＩかどの音響的共鳴周波数で起こるのかに
ついては、非線形の領域の問題であって、単純にその答
をめる訳にはいかないものである。
クの不安定さの形成メカニズムは、次のようなものであ
ると考えられている。すなわち、まず電気的入力の高周
波変動が発生し、これによって発光管内ガスの圧力変化
が生じて、特別の周波数にて定在圧力波が発生し、限度
以上の圧力振幅によシアークの不安定さが発生するとい
うものである。ここで、亀特別の周波数ｌとは、いわゆ
る音響的共鳴周波数であって、アークのディメンジョン
（現実的には発光管形状）と発光管内の音速とで決定さ
れるものであυ、上記の音速は管内ガスの平均分子量と
イオン温度とが決まれば決定されるものであるので、そ
れらの値さえ判れば比較的簡単にめることができるもの
である。一方、上述の１限度以上の圧力振幅によるアー
クの不安定さＩかどの音響的共鳴周波数で起こるのかに
ついては、非線形の領域の問題であって、単純にその答
をめる訳にはいかないものである。
しかして本発明者は、高圧放電灯の高周波点灯の検討過
程において、次のような技術的課題が存在することを見
出した。即ち、定常点灯時において定格点灯では音響的
共鳴によるアークの不安定が生じないような設計をして
おいたとしても（これは例えば点灯周波数の限定により
達成できるが）、高圧放電灯の始動から定常点灯に移行
する過程において、アークの不安定さが生じるというこ
とである。このような問題か生じるのは、次のような理
由によるものであると推定される。即ち高圧放電灯が始
動時から定常点灯時に移行する過程においては、アーク
の状態が時々刻々変わっているので、いわゆる音響的共
鳴周波数も時々刻々変わっている。そして上記の各音響
的共鳴周波数に対する前述の圧力振幅の増幅度合いも夫
４異なっている。したがって仮に定常点灯時において音
響的共鳴によるアークの不安定を避ける周波数設計など
を施したとしても、上述のように始動時から定常点灯時
に移行する過程にあっては音響的共鳴周波数自身も異な
り、圧力振幅の増幅度合いも異なるために、この定常点
灯時に移行する過程においてはアークの不安定が生じる
可能性が残るものである。第１図は高圧放電灯として松
下直子工業株式会社製メタルハライドラシプ２５０Ｗ（
Ｍ２５ＯＬ／ＢＵ）を使用してうニア″ｊ電流２．２Ａ
とするとともに点灯周波数１００ＫＨｚとして始動過程
の管電力変化を調べたものであシ、図中ｘ印はアークの
不安定を示し、○印はアークの安定を示している。
程において、次のような技術的課題が存在することを見
出した。即ち、定常点灯時において定格点灯では音響的
共鳴によるアークの不安定が生じないような設計をして
おいたとしても（これは例えば点灯周波数の限定により
達成できるが）、高圧放電灯の始動から定常点灯に移行
する過程において、アークの不安定さが生じるというこ
とである。このような問題か生じるのは、次のような理
由によるものであると推定される。即ち高圧放電灯が始
動時から定常点灯時に移行する過程においては、アーク
の状態が時々刻々変わっているので、いわゆる音響的共
鳴周波数も時々刻々変わっている。そして上記の各音響
的共鳴周波数に対する前述の圧力振幅の増幅度合いも夫
４異なっている。したがって仮に定常点灯時において音
響的共鳴によるアークの不安定を避ける周波数設計など
を施したとしても、上述のように始動時から定常点灯時
に移行する過程にあっては音響的共鳴周波数自身も異な
り、圧力振幅の増幅度合いも異なるために、この定常点
灯時に移行する過程においてはアークの不安定が生じる
可能性が残るものである。第１図は高圧放電灯として松
下直子工業株式会社製メタルハライドラシプ２５０Ｗ（
Ｍ２５ＯＬ／ＢＵ）を使用してうニア″ｊ電流２．２Ａ
とするとともに点灯周波数１００ＫＨｚとして始動過程
の管電力変化を調べたものであシ、図中ｘ印はアークの
不安定を示し、○印はアークの安定を示している。
かかる課題に対し、有効なる一方式としては点灯周波数
に周波数変調をかけ高周波領域でのアークの不安定さを
防ぐ点灯方式が知られている。この点灯方式はある周波
数において共鳴現象が起こシはしめ、アークが不安定と
なシ出すまでには一定時間以上必要とし、従って周波数
変調にょシアークが不安定となシ出す前に共鳴条件を灰
化させる為である。
に周波数変調をかけ高周波領域でのアークの不安定さを
防ぐ点灯方式が知られている。この点灯方式はある周波
数において共鳴現象が起こシはしめ、アークが不安定と
なシ出すまでには一定時間以上必要とし、従って周波数
変調にょシアークが不安定となシ出す前に共鳴条件を灰
化させる為である。
ところで周波数変調を行なうには他励式インバータによ
り制御できるが、回路が複雑になシ、コスト的に不利で
あるという問題があった。
り制御できるが、回路が複雑になシ、コスト的に不利で
あるという問題があった。
本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、その目
的とするところは高圧放電灯を高周波点灯させる放電灯
点灯装置において、始動時から定常点灯時に至る過程の
アークの不安定さを解消できるようにした放電灯点灯装
置を提供するにある〔発明の開示〕 （実施例） 力供給を受ける自励式プッシュプル形トランジスタイン
バータからなる高周波発生回路であって、この高周波発
生回路（５）は入力端に定電流用インタフタシス素子（
６）を有すると共に、この定電流用インタフタンス素子
（６）に各々のエミッタを接続した一対のトランジスタ
（９）、α０１これらトランジスタ（９）、αＱのコレ
クタ間に１次巻線（１２ａ）を接続した安定器要素を兼
ねた発振出カドランス（６）と、前記１次巻線（＋２８
）に並列に接続した共振用コンデンサａυと、前記整流
器（２）の正極端及びトランジスタ（９）、αｑの各々
のベース間に接続したベース抵抗（７）、（８）とから
構成され、発振出カドランス＠の帰還巻線（＋２ｂ）の
一方の出力端はトランジスタ（９）のベースに、また他
方の出力端はトランジスタ１１０のベースに接続され、
また出力巻線（１２Ｃ）の両端間には高圧放電灯α葎が
接続される。図中ｑ４１はタイマ回路で、このタイマ回
路Ｑ荀は通電開始から高圧放電灯□□□の点灯が略安定
となるまでの数分間、前記整流器（２）の出力端間に平
滑用コンデンサ（３）を介して接続しであるスイッチ（
４）をオフ状態に設定するためのものである。
的とするところは高圧放電灯を高周波点灯させる放電灯
点灯装置において、始動時から定常点灯時に至る過程の
アークの不安定さを解消できるようにした放電灯点灯装
置を提供するにある〔発明の開示〕 （実施例） 力供給を受ける自励式プッシュプル形トランジスタイン
バータからなる高周波発生回路であって、この高周波発
生回路（５）は入力端に定電流用インタフタシス素子（
６）を有すると共に、この定電流用インタフタンス素子
（６）に各々のエミッタを接続した一対のトランジスタ
（９）、α０１これらトランジスタ（９）、αＱのコレ
クタ間に１次巻線（１２ａ）を接続した安定器要素を兼
ねた発振出カドランス（６）と、前記１次巻線（＋２８
）に並列に接続した共振用コンデンサａυと、前記整流
器（２）の正極端及びトランジスタ（９）、αｑの各々
のベース間に接続したベース抵抗（７）、（８）とから
構成され、発振出カドランス＠の帰還巻線（＋２ｂ）の
一方の出力端はトランジスタ（９）のベースに、また他
方の出力端はトランジスタ１１０のベースに接続され、
また出力巻線（１２Ｃ）の両端間には高圧放電灯α葎が
接続される。図中ｑ４１はタイマ回路で、このタイマ回
路Ｑ荀は通電開始から高圧放電灯□□□の点灯が略安定
となるまでの数分間、前記整流器（２）の出力端間に平
滑用コンデンサ（３）を介して接続しであるスイッチ（
４）をオフ状態に設定するためのものである。
しかして今、商用電源（１）を投入すると、タイマ回路
ａ→が限時動作を開始し、スイッチａ→をオフする。従
って整流器（２）の出力は平滑用コンデンサ（４）が接
続されないため平滑されず、高周波発生回路（５）に供
給される電源の電圧は脈流となる。一方自励式トランジ
スタインバータからなる高周波発生回路（５）は電源電
圧の瞬時値によシ発振周波数が異なるため、上述のよう
に脈流電圧が電源電圧として印加されると、夫々の瞬時
値の変化に対して発振周波数も変化することになシ、所
謂周波数変調と同様の効果が得られ、音響的共鳴による
始動点灯時のアークの不安定さを解消できることになる
次に始動点灯から数分経過して高圧放電灯（至）が定常
点灯状態に近ずくと、タイマ回路α４がタイムアツプし
てスイッチ（４）ヲオンする。スイッチ（４）がオンさ
れると整流器（２）の出力端間には平滑用コンデンサ（
３）が接続されて平滑された直圧となる。これは始動時
のまま脈流電圧で高周波発生回路（５）を駆動すると、
電流体止区間のため高圧放電灯（至）の立消えや、イン
バータの効率低下といった問題を生じるため平滑成豚に
り換えるもので、この平滑電圧かに源として供給される
と高周波発生回路（５）は単一周波数で発振動作し、高
圧放電灯（１１１を単一周波数で点灯させる。勿論この
点灯周波数は高圧放電灯ａ３の定常点灯時において音響
的共鳴によるアークの不安定が生じない周波数に設定さ
れるのは云うまでもない。
ａ→が限時動作を開始し、スイッチａ→をオフする。従
って整流器（２）の出力は平滑用コンデンサ（４）が接
続されないため平滑されず、高周波発生回路（５）に供
給される電源の電圧は脈流となる。一方自励式トランジ
スタインバータからなる高周波発生回路（５）は電源電
圧の瞬時値によシ発振周波数が異なるため、上述のよう
に脈流電圧が電源電圧として印加されると、夫々の瞬時
値の変化に対して発振周波数も変化することになシ、所
謂周波数変調と同様の効果が得られ、音響的共鳴による
始動点灯時のアークの不安定さを解消できることになる
次に始動点灯から数分経過して高圧放電灯（至）が定常
点灯状態に近ずくと、タイマ回路α４がタイムアツプし
てスイッチ（４）ヲオンする。スイッチ（４）がオンさ
れると整流器（２）の出力端間には平滑用コンデンサ（
３）が接続されて平滑された直圧となる。これは始動時
のまま脈流電圧で高周波発生回路（５）を駆動すると、
電流体止区間のため高圧放電灯（至）の立消えや、イン
バータの効率低下といった問題を生じるため平滑成豚に
り換えるもので、この平滑電圧かに源として供給される
と高周波発生回路（５）は単一周波数で発振動作し、高
圧放電灯（１１１を単一周波数で点灯させる。勿論この
点灯周波数は高圧放電灯ａ３の定常点灯時において音響
的共鳴によるアークの不安定が生じない周波数に設定さ
れるのは云うまでもない。
本発明は上述のように構成した高周波発生回路を備えた
放電灯点灯回路において、始動から略定常点灯に移行す
るまでの間高圧放電灯を点灯させる高周波発生回路に印
加する直圧を脈流直圧とし略定常点灯移行時に高周波発
生回路に印加する直圧を平滑された電圧とする電源手段
を具備しであるので、始動時から略定常点灯に移行する
まで、高周波発生回路の発振周波数を電源電圧の瞬時値
の変化に対して変化させて所謂周波数変調による点灯が
行なえ、従って共鳴現象によってアークが不安定となる
恐れがある始動時にあってもアークが不安定となシ出す
前に共鳴条件を変化させて始動時における高周波領域で
のアークの不安定さを防ぐことができるという効果を有
し、しかも定常点灯移行時には平滑電源電圧によって高
周波発生回路ｆ：駆動するため点灯周波数が単一周波数
で安定した点灯が得られ、しかも脈流による電流体止区
間の発生がなくなるため訪正数（灯の立消え防止や、イ
ンバータ効率の向上が図れるという効果を有する。
放電灯点灯回路において、始動から略定常点灯に移行す
るまでの間高圧放電灯を点灯させる高周波発生回路に印
加する直圧を脈流直圧とし略定常点灯移行時に高周波発
生回路に印加する直圧を平滑された電圧とする電源手段
を具備しであるので、始動時から略定常点灯に移行する
まで、高周波発生回路の発振周波数を電源電圧の瞬時値
の変化に対して変化させて所謂周波数変調による点灯が
行なえ、従って共鳴現象によってアークが不安定となる
恐れがある始動時にあってもアークが不安定となシ出す
前に共鳴条件を変化させて始動時における高周波領域で
のアークの不安定さを防ぐことができるという効果を有
し、しかも定常点灯移行時には平滑電源電圧によって高
周波発生回路ｆ：駆動するため点灯周波数が単一周波数
で安定した点灯が得られ、しかも脈流による電流体止区
間の発生がなくなるため訪正数（灯の立消え防止や、イ
ンバータ効率の向上が図れるという効果を有する。
第１図は高圧放電灯の始動過程のアークの状態を説明す
る特性図、第２０は本発明の一実施例の回路図であシ、
（１）は商用電源、（２）は整流器、（３）は平滑用］
ンデｙす、（４）はスイッチ、（５）は高周波発生回路
、ｕ３は高圧放電灯、α荀はタイマ回路である代理人
弁理士 右 １）長 七
る特性図、第２０は本発明の一実施例の回路図であシ、
（１）は商用電源、（２）は整流器、（３）は平滑用］
ンデｙす、（４）はスイッチ、（５）は高周波発生回路
、ｕ３は高圧放電灯、α荀はタイマ回路である代理人
弁理士 右 １）長 七
Claims (1)
- （１）高圧放電灯を音響的共鳴現象によるアークの不安
定が生じない点灯周波数で定常点灯させる自励式トラン
ジスタイシバータからなる高周波発生回路を備えた放電
灯点灯装置において、始動から略定常点灯に移行するま
での間高正数鑞灯を点灯させる高周波発生回路に印加す
る電圧を脈流電圧とし略定常点灯移行時に高周波発生回
路に印加する電圧を平滑された電圧とするシ源手段を具
備して成ることを特徴とする放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP514384A JPS60148089A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP514384A JPS60148089A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148089A true JPS60148089A (ja) | 1985-08-05 |
Family
ID=11603076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP514384A Pending JPS60148089A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60148089A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04138218U (ja) * | 1991-06-20 | 1992-12-24 | 新日本製鐵株式会社 | 光学式エンコーダ |
-
1984
- 1984-01-13 JP JP514384A patent/JPS60148089A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04138218U (ja) * | 1991-06-20 | 1992-12-24 | 新日本製鐵株式会社 | 光学式エンコーダ |
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