JPS60148099A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
- Publication number
- JPS60148099A JPS60148099A JP59005144A JP514484A JPS60148099A JP S60148099 A JPS60148099 A JP S60148099A JP 59005144 A JP59005144 A JP 59005144A JP 514484 A JP514484 A JP 514484A JP S60148099 A JPS60148099 A JP S60148099A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lighting
- discharge lamp
- frequency
- pressure discharge
- 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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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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】
〔技術分野〕
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。
灯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ｉＪｉ化および低損失化
が強く望まれている。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・トランス・コンデ
ンサ等を単独で或いは組み合わせて使用しているので、
寸法重量共に大きかった。特に高圧放電灯では蛍光灯に
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り大
きくは確保できないという問題があった。ところで蛍光
灯にあっては、点灯装置の小型軽量化、低損失化、及び
発光効率の向上等を狙いとしてスイッチングトランジス
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適用しても蛍光灯と
同様の効果があり、その実用化が待望されている。
が強く望まれている。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・トランス・コンデ
ンサ等を単独で或いは組み合わせて使用しているので、
寸法重量共に大きかった。特に高圧放電灯では蛍光灯に
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り大
きくは確保できないという問題があった。ところで蛍光
灯にあっては、点灯装置の小型軽量化、低損失化、及び
発光効率の向上等を狙いとしてスイッチングトランジス
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適用しても蛍光灯と
同様の効果があり、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
ｓｉｃｓ−４９１１、ｍａｙ Ｉ ９７８ ｐ２６８０
〜２６８３及びその参考文献）。またその防止策につい
ても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 ＤＥ
ＣＥｆｖｌＢＥＲ１ｑ６ｑ ’ Ｉｎ１ｔｉａｌ Ｃｂ
ａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｉｎｔ
ｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｂａｒｇｅ Ｌａｍｐｓ ｏｎ
Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｐ。
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
ｓｉｃｓ−４９１１、ｍａｙ Ｉ ９７８ ｐ２６８０
〜２６８３及びその参考文献）。またその防止策につい
ても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 ＤＥ
ＣＥｆｖｌＢＥＲ１ｑ６ｑ ’ Ｉｎ１ｔｉａｌ Ｃｂ
ａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｉｎｔ
ｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｂａｒｇｅ Ｌａｍｐｓ ｏｎ
Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｐ。
ｗｅｒ“）。
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
クの不安定さの形式メカニズムは、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カスの圧力変化
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りアークの不安定さが発生するとい
うものである。ここで、′特別の周波数“とは、いわゆ
る音響的共鳴周波数であって、アークのチイメシジョン
（現実的には発光管形状）と発光管内の音速とで決定さ
れるものであり、上記の音速は管内カスの平均分子量と
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〃が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。
クの不安定さの形式メカニズムは、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カスの圧力変化
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りアークの不安定さが発生するとい
うものである。ここで、′特別の周波数“とは、いわゆ
る音響的共鳴周波数であって、アークのチイメシジョン
（現実的には発光管形状）と発光管内の音速とで決定さ
れるものであり、上記の音速は管内カスの平均分子量と
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〃が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）、調光を行なった場合、上記理由により
音響的共鳴によるアークの不安定が生じ、定常点灯と調
光点灯の両者にまたがる安定な点灯周波数は実質的に選
択が回置なものであった。第１図は上述の状態を説明す
るための図で、負荷として松下電子工業株式会社製メタ
ルハライドラン′：５２５０ ’Ｗ （Ｍ２５０ 、
Ｌ／ＢＵ ）を使用した場合の各管電流に対する安定点
灯周波数領域を示すもの（斜惺の部分）である。図より
も明らかな様に、定格点灯時の安定点灯周波数と管電流
を落とした調光点灯時の安定点灯周波数が完全には一致
せず、しかも〃１゛Ｊ光度合を上げるに従って、安定点
灯周波数領域が小さくなっており（定格の半分迄ｗ電流
を下げると、安定領域が無くなっている）、かつ高圧放
電灯の（まらつき等による安定点灯周数のばらつき等を
考慮すると、例えば１つの周波数で定格点灯及び調光点
灯の両者共安定に点灯することは実質的に不可能であっ
た。
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）、調光を行なった場合、上記理由により
音響的共鳴によるアークの不安定が生じ、定常点灯と調
光点灯の両者にまたがる安定な点灯周波数は実質的に選
択が回置なものであった。第１図は上述の状態を説明す
るための図で、負荷として松下電子工業株式会社製メタ
ルハライドラン′：５２５０ ’Ｗ （Ｍ２５０ 、
Ｌ／ＢＵ ）を使用した場合の各管電流に対する安定点
灯周波数領域を示すもの（斜惺の部分）である。図より
も明らかな様に、定格点灯時の安定点灯周波数と管電流
を落とした調光点灯時の安定点灯周波数が完全には一致
せず、しかも〃１゛Ｊ光度合を上げるに従って、安定点
灯周波数領域が小さくなっており（定格の半分迄ｗ電流
を下げると、安定領域が無くなっている）、かつ高圧放
電灯の（まらつき等による安定点灯周数のばらつき等を
考慮すると、例えば１つの周波数で定格点灯及び調光点
灯の両者共安定に点灯することは実質的に不可能であっ
た。
ところで一般に高周波領域でのアークの不安定さを防ぐ
方法としては、ある周波数において共鳴現象が起こり始
めアークが不安定となりだすまでには、ある一定時間以
上必要である点に注目して、周波数を変調してアークが
不安定となる前に共鳴条件を変化させる周波数変調方法
があるが、例えば他励式インバータによりこの方法を実
現した場合回路構成が複雑化すると共にコストも高くな
るという欠点が有った。
方法としては、ある周波数において共鳴現象が起こり始
めアークが不安定となりだすまでには、ある一定時間以
上必要である点に注目して、周波数を変調してアークが
不安定となる前に共鳴条件を変化させる周波数変調方法
があるが、例えば他励式インバータによりこの方法を実
現した場合回路構成が複雑化すると共にコストも高くな
るという欠点が有った。
本発明は上述の問題点に錨みて為されたもので、その目
的とするところは比較的簡単な構成で周波数変調を行い
調光時のアークの不安定さを解消した放電灯点灯装置を
提供するにある。
的とするところは比較的簡単な構成で周波数変調を行い
調光時のアークの不安定さを解消した放電灯点灯装置を
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２図は実施例
によって説明する。■１は交流電源、ＤＢはタイオード
ブリッジからなる全波整流器、ＤＴは高圧放電灯である
。ｉｌ＋は自励式ブツシュづルトラ：７ジスタイシパー
タからなる高周波発生回路で、トラ′Ｊ、；スタＱ２Ｑ
３、共振用コンデンサＣ３、安定器要素を兼ねた発振出
カドランスＯＴ、チョークコイルＬｚ、起動用抵抗Ｒｔ
Ｒ２等から構成されている。−この高周波発生回路ｉ
ｌ＋は余波整流器ＤＢからの出力電圧を入力電圧とする
ものである。（２）は余波整流器ＤＢの出力と共に、イ
ンへ−タｉｌ＋の電源を形成する直流電源部で、タイオ
ートＤＩＤ２Ｄ３とコンデンサＣｌＣ２と調光切り換え
スイ・υチロ１とから構成されている。
によって説明する。■１は交流電源、ＤＢはタイオード
ブリッジからなる全波整流器、ＤＴは高圧放電灯である
。ｉｌ＋は自励式ブツシュづルトラ：７ジスタイシパー
タからなる高周波発生回路で、トラ′Ｊ、；スタＱ２Ｑ
３、共振用コンデンサＣ３、安定器要素を兼ねた発振出
カドランスＯＴ、チョークコイルＬｚ、起動用抵抗Ｒｔ
Ｒ２等から構成されている。−この高周波発生回路ｉ
ｌ＋は余波整流器ＤＢからの出力電圧を入力電圧とする
ものである。（２）は余波整流器ＤＢの出力と共に、イ
ンへ−タｉｌ＋の電源を形成する直流電源部で、タイオ
ートＤＩＤ２Ｄ３とコンデンサＣｌＣ２と調光切り換え
スイ・υチロ１とから構成されている。
次に動作について説明する。トランジスタＱ２Ｑ３を交
互にオンオフさせて発振動作を行なう自励式の高周波発
生回路ｔｌ＋の動作は周知なので詳細な説明は省略する
。直流電源部（２］について説明すると、先ず、調光切
り換えスイッチＱ１の非導通時において、コ′ｙヂンサ
ＣｌＣ２の充電は全波整流器ＤＢの出力である交流電源
■１の全波整流電圧により、タイオードＤ２を介して直
列的に成される。一方、放電はコンデンサＣ１について
は禎イオードＤ１を介し、コシ劫バＣ２についてはタイ
オードＤ３を介して行なわれるので、］ンヂシサＣｌＣ
２は並列的放電経路を形成している。従って、直流電源
部（２１の出力としては全波整流器ＤＢの出力電圧に、
全波整流器ＤＢの出力電圧のヒ〜り値の約％の電圧値を
もつコンデンサＣ１及びＣ２の並列回路よりの直流的出
力電圧ｖＣＩＶＣ２が重畳され、その波形は第３図（イ
）の如くなる。次に調光切り換えスイッチＱ１の導通時
に於いては、タイラードＤＩＤ３は常に逆バイアスであ
るので、実質動作とは関係なくなり、直流電源部ｆ２ｉ
の出力電圧は全波整流器ＤＢの出力電圧がコ′Ｊデシサ
Ｃ１とＣ２の直列コンデンサにより第３図（０）に示す
ような平滑された電圧となる。
互にオンオフさせて発振動作を行なう自励式の高周波発
生回路ｔｌ＋の動作は周知なので詳細な説明は省略する
。直流電源部（２］について説明すると、先ず、調光切
り換えスイッチＱ１の非導通時において、コ′ｙヂンサ
ＣｌＣ２の充電は全波整流器ＤＢの出力である交流電源
■１の全波整流電圧により、タイオードＤ２を介して直
列的に成される。一方、放電はコンデンサＣ１について
は禎イオードＤ１を介し、コシ劫バＣ２についてはタイ
オードＤ３を介して行なわれるので、］ンヂシサＣｌＣ
２は並列的放電経路を形成している。従って、直流電源
部（２１の出力としては全波整流器ＤＢの出力電圧に、
全波整流器ＤＢの出力電圧のヒ〜り値の約％の電圧値を
もつコンデンサＣ１及びＣ２の並列回路よりの直流的出
力電圧ｖＣＩＶＣ２が重畳され、その波形は第３図（イ
）の如くなる。次に調光切り換えスイッチＱ１の導通時
に於いては、タイラードＤＩＤ３は常に逆バイアスであ
るので、実質動作とは関係なくなり、直流電源部ｆ２ｉ
の出力電圧は全波整流器ＤＢの出力電圧がコ′Ｊデシサ
Ｃ１とＣ２の直列コンデンサにより第３図（０）に示す
ような平滑された電圧となる。
今、定格点灯時には調光切り換えスイッチＱ１が導通と
なるように回路を構成しておくと、定格点灯時に高周波
発生回路ｔｌ）に入力される電圧は第３図Ｇ）の如くな
り、調光時には調光切り換えスイ・ソチＱ１が非導通と
なるように回路を構成すると、高周波発生回路ｆｉ＋に
入力される電圧は第３図（イ）の如くなる。ここで自動
式トラシジスタインハータからなる高周波発生回路（Ｉ
Ｉ）はその電源電圧が高い程高圧放電灯＋３１への出力
電流も大きくその電源電圧の瞬時値についてみると、該
瞬時値が変化すると、それに対応して発振周波数も変化
し、所謂周波数変調と同じ効果をｆＵることかできるこ
とになる。しかして本実施例では調光点灯時において、
高圧放電灯（３＋への管電流を減少させることができる
と共に高圧放電灯（３）の点灯周波数を変調できて、高
圧放電灯（３）を調光点灯させる場合のアークの不安定
を回避することが可能となった。
なるように回路を構成しておくと、定格点灯時に高周波
発生回路ｔｌ）に入力される電圧は第３図Ｇ）の如くな
り、調光時には調光切り換えスイ・ソチＱ１が非導通と
なるように回路を構成すると、高周波発生回路ｆｉ＋に
入力される電圧は第３図（イ）の如くなる。ここで自動
式トラシジスタインハータからなる高周波発生回路（Ｉ
Ｉ）はその電源電圧が高い程高圧放電灯＋３１への出力
電流も大きくその電源電圧の瞬時値についてみると、該
瞬時値が変化すると、それに対応して発振周波数も変化
し、所謂周波数変調と同じ効果をｆＵることかできるこ
とになる。しかして本実施例では調光点灯時において、
高圧放電灯（３＋への管電流を減少させることができる
と共に高圧放電灯（３）の点灯周波数を変調できて、高
圧放電灯（３）を調光点灯させる場合のアークの不安定
を回避することが可能となった。
本発明は上述のように構成した高周波発生回路を備える
と共に、定格点灯時には高圧放電灯を点灯させる高周波
発生回路【こ印加する電圧を平滑ｆα圧とし、調光切り
換え時には高周波発生回路に印加する電圧を脈流電圧と
する電源手段を備えであるので、調光時にあっては高周
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ｌｉｄによる調光点灯が行
なえるものであって、調光点灯におけるアークの不安定
さが簡単な回路によって解消できると共に高圧放電灯の
管電流を減少させる手段を電源手段で兼用できコストア
ップを防げるという効果を奏する。
と共に、定格点灯時には高圧放電灯を点灯させる高周波
発生回路【こ印加する電圧を平滑ｆα圧とし、調光切り
換え時には高周波発生回路に印加する電圧を脈流電圧と
する電源手段を備えであるので、調光時にあっては高周
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ｌｉｄによる調光点灯が行
なえるものであって、調光点灯におけるアークの不安定
さが簡単な回路によって解消できると共に高圧放電灯の
管電流を減少させる手段を電源手段で兼用できコストア
ップを防げるという効果を奏する。
第１図は高圧放電灯の点灯特性の説明図、第２図は本発
明の一実施例の回路図、第３図は同上の動作説明図であ
す、■１は交流電源、ＤＢは全波整流器、Ｃ１，Ｃ２は
コンデンサ、Ｑｌは調光切り換えスイッチ、（１）は高
周波発生回路、（２）は直流電源部、（３）は高圧放電
灯である。 代理人 弁理士 石 １）長 七
明の一実施例の回路図、第３図は同上の動作説明図であ
す、■１は交流電源、ＤＢは全波整流器、Ｃ１，Ｃ２は
コンデンサ、Ｑｌは調光切り換えスイッチ、（１）は高
周波発生回路、（２）は直流電源部、（３）は高圧放電
灯である。 代理人 弁理士 石 １）長 七
Claims (1)
- ｌｉ＋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動式トラ、
７ジスタイン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、定格点灯時には高圧放電灯を点
灯させる高周波発生回路に印加する電圧を平滑電圧とし
調光切り換え時には高周波発生回路に印加する電圧を脈
流電圧とする電源手段を具備して成ることを一特徴とす
る放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59005144A JPS60148099A (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 |
|---|---|---|---|
| JP59005144A JPS60148099A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148099A true JPS60148099A (ja) | 1985-08-05 |
Family
ID=11603102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59005144A Pending JPS60148099A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60148099A (ja) |
-
1984
- 1984-01-13 JP JP59005144A patent/JPS60148099A/ja active Pending
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