JPS60250596A - 高圧気体放電ランプの動作電圧調整回路 - Google Patents

高圧気体放電ランプの動作電圧調整回路

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JPS60250596A
JPS60250596A JP60099752A JP9975285A JPS60250596A JP S60250596 A JPS60250596 A JP S60250596A JP 60099752 A JP60099752 A JP 60099752A JP 9975285 A JP9975285 A JP 9975285A JP S60250596 A JPS60250596 A JP S60250596A
Authority
JP
Japan
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operating voltage
circuit
lamp
voltage
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP60099752A
Other languages
English (en)
Inventor
ハンス‐ギユンター・ガンサー
ラルフ・ツエーフアー
ハンス‐ペーター・ストルムベルク
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/36Controlling
    • H05B41/38Controlling the intensity of light
    • H05B41/39Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (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】 本発明は、ランプと直列に配置された可制御電流制限器
と、公称動作電圧を決定する所定の所望値と瞬時動作電
圧に依存する実際値との差により決定される出力信号を
発生し前記電流制限器を制御する調整回路とを具え、高
圧気体放電ランプの動作電圧を所定の公称値に調整する
回路に関するものである。
高圧気体放電ランプの動作中においては、・例えば電源
電圧の変化やランプの寿命中におけるランプ動作電圧の
変化(老化現象)によるランプ動作電圧の変動のために
種々の問題が生ずる。これはランプの過ち荷を生じてそ
の寿命の短縮を起し得る。更に、ナトリウム圧を増加し
たナトリウム高圧放電ランプにおいては不所望な影響が
生じてランプの色特性がランプ動作電圧とともに変化す
る。
ランプ動作電圧の差は寿命中の上述の老化現象によって
起るのみならず、製造公差によっても起る。
多くの場合、ランプ動作電圧はその寿命中に増大するが
、ランプ動作電圧の減少又は両者の組合せが寿命中に起
ることもある。
これがため、ランプ動作電圧を所定の公称値に調整する
ということは、上述の回路によれば所定のタイプの各ラ
ンプの動作電圧が同一の値に調整されることを意味する
。これは電力の安定化に該当しない。その理由は製造公
差のために同一のランプ動作電圧を得るのに個々のラン
プに異なる電力消費が必要とされるためである。同じ理
由゛のためランプ電流のみを安定化することも不可能も
ある。
欧州特許出願公開第o 104”687号には頭書に記
載した種類の回路が開示されており、この回路では高圧
気体放電ランプの動作電圧を、それらの瞬時動作電圧が
所望の公称値を10%以上越えるときに調整するように
している。そしてこの目的のために複雑で高価な調整回
路を用いているが、ランプ動作電圧が減少した場合には
調整が行われない。この既知の回路においてはランプ動
作電圧の調整のために1ボルトの変化につき最大で1.
5%変化が許容されるのみであり、こ れはさもなければランプ動作が不安定になるためしかし
、このような小さなランプ電力変化では凡ゆるタイプの
ランプにおいてランプ動作電圧の変化を満足に補償する
には不充分である。
これかため、本発明の目的はランプ動作電圧をランプの
動作中に不安定を生ずることなく所定の 、公称値に精
密に調整し得る高圧気体放電ランプ、特に高圧ナトリウ
ム放電ランプの動作電圧を調整する回路を提供すするこ
とにある。公称値より高い動作電圧と公称値より低い動
作電圧を両方とも調整する必要がある。
□本発明は、この目的のために、頭書に記載した種類の
回―において、ランプと並列に加熱素子を接続し、この
加熱素子を温度依存電気素子と熱的に接触させて該電気
素子により瞬時動作電圧に依存する実電圧を発生させる
ようにしたことを特徴とする。
加熱素子はランプ動作電圧に応じて加熱される。
抵抗値Rの加熱素子の抵抗損Pはランプ動作電圧口、に
対し式P=U’、”/Rに従うので動作電圧の安定化に
好適な量の電力損を形成する。この抵抗損は次いで温度
依存電気素子の加熱により電気的に測定し得る1、従っ
て電気的に制御し得る信号に変換される。
例えば電源電圧の変動によるランプ電流のステップ状変
化に対し、ランプの熱時定数、即ち動作電圧のステップ
状の初期変化とこれに続く出発値からの推移との間の経
過時間はランプの種類に応じて数秒から数分の間である
。これがため、安定な調整動作のためには加熱素子と温
度依存電気素子を具えるユニットの熱時定数はランプの
熱時定数と同程度にするのが有利である。
このように大きな時定数を有する電圧変化を電気的ノご
調整する必要がある場合には、リーク電流をできるだけ
小さく保つために調整回路に高価な高い値のコンデンサ
と演算増幅器が必要とされる。
この理由のために、本発明の回路においては、電気積分
器を用いないで、所要の調整時定数を加熱素子と温度依
存電気素子を具えるユニットにより得るようにしたもの
である。
簡単な回路構成とした本発明の一例にふいては、実電圧
を所望電圧とともに差動増幅器に供給し、その出力信号
で可制御電流制限器を制御するように構成する。
温度依存電気素子を他の電気素子及び電圧源と直列に接
続して実電圧を両電気素子の接続点から取り出すのが好
適である。この回路は簡単に且つ低コストで実現できる
ランプ動作電圧の調整を周囲温度の変化と無関係にする
ために本発明の他の例においては、所望電圧を周囲温度
に応じて制御するようにする。周囲温度の変化は、加熱
素子により影響される温度依存電気素子と直列に接続さ
れた前記側の電気素子も温度依存素子とすることにより
補償することもできる。
温度依存電気素子は温度依存抵抗(NTC又はPTC抵
抗)、シリコン温度センサ又は温度依存ツェナー電圧を
有するツェナーダイオードとすることができる。温度依
存抵抗は妨害に対し最高の不感応度を有する最も安価な
解決を与える。シリコン温度センサは温度依存抵抗より
小さい温度特性公差を有する。前記ツェナーダイオード
はシリコン温度センサより更に精密である。
図面につき本発明を説明する。
第1図に示す回路において、交流電源(例えば220V
、 50Hz)に接続するための入力端子はA及びBで
示しである。これらの入力端子には高圧放電ランプ1と
可制御電流制限器2を具える直列回路が接続される。調
整回路3はランプ1(特にナトリウム高圧放電ランプ)
と並列に接続される。この調整回路にはその第1入力端
子C1Dにランプ動作電圧が供給され、別の入力端子F
、Gに直流電圧源4から公称ランプ動作電圧を決定する
所定の所望電圧が供給される。調整回路3はそ出力端子
Hに、時間的に平均されたランプ動作電圧がその公称値
からずれるときに電圧を発生する。この出力電圧は可制
御電流制限器2に供給され、これによりランプ動作電圧
がその公称値より高いときにランプ電力が減少され、動
作電圧がその公称値より低いときにランプ電力が増大さ
れて、全体としてランプ動作電圧が常にその公称値に再
調整さる。
可制御電流制限器としては、例えば米国特許第4162
429号、同第3886405号及び同第403714
8号明細書に開示されているように、チョークコイルと
トライアックを具える回路を用いることができる。また
、フォワード又はフライバックコンバークのような電子
スイッチング電源ユニットを用いるこ也もできる。
次に第2図に示す調整回路について説明する。
第1端子C,Dに供給されるランプ電圧は、ランプ1に
並列に接続され且つ温度依存抵抗6(本例ではN T 
C抵抗)と熱的に接触する熱抵抗器5の形の加熱素子に
供給される。斯かる構成ユニットは“間接加熱形サーミ
スタ(indirectly heatedtherm
ister) ”の名称で知られており、市販のものを
入手することができ、また熱抵抗器とNTC抵抗を用い
て簡単、に構成することができる。この回路配置はラン
プ1に接続された熱抵抗器5とNTC抵抗6との間を直
流分離し、その結果として調整回路3を任意の電位にす
ることが可能になって電流制限器2を一層駆動し易(し
得るという利点をもたらす。
NTC抵抗6が熱抵抗器5に供給されるランプ電圧の変
化に応答する時定数Tは熱結合を変化させることにより
簡単に数秒から数分の間で調整することができ、従って
簡単にランプ1の熱時定数に適合させることができる。
NTC抵抗6をオーム抵抗7及び直流電圧源(例えば1
0■)と直列に接続して分圧器を構成し、両抵抗6及び
7間の接続点8からランプ動作電圧の実際値に依存する
電圧を取り出す。この実電圧を差動増幅器9の第1入力
端子B1に供給すると共に公称ランプ動作電圧を決定す
る所望電圧を直流電圧源4からその第2入力端子E2に
供給する。差動増幅器9は単一増幅器とする必要はなく
、数個の増幅器を適当に組合せて成るものとすることも
できる。ランプ動作電圧がその公称値を越える場合には
、熱抵抗器5及び従ってこれと熱結合されたNTC抵抗
6が一層強く加熱される。従って、その抵抗値が時定数
Tで減少し、その結果として差動増幅器9の入力端子E
1の電圧が公称ランプ動作電圧を決定する所望値を越え
る。これにより差動増幅器9の出力端子Hの出力電圧が
変化し、この変化も時定数Tと関連する。この出力電圧
が電流制限器2を制御してランプ1の過電圧を減する電
力変化を生じさせる。
ランプ動作電圧がその公称値より低くなると、上記とは
逆の極性で同様の処理が得られる。調整回路3は実際に
は積分制御装置のように動作する。
第2図に示す調整回路の欠点は、NTC抵抗6とオーム
抵抗7とから成る分圧器の分圧比が周囲温度の変化とと
もに変化することにあり、このことは特に安定器ユニッ
トがランプキャップ内に組7み込まれている場合に生ず
る。しかし、この欠点はオーム抵抗7の代わりにNTC
抵抗6の温度特性に一致する温度特性を有するNTC抵
抗を用いることにより避けることができる。この場合第
2NTC抵抗(7)を熱抵抗器5から充分に離して配置
すれば、分圧比は周囲温度が変化しても一定に保たれる
NTC抵抗6の代わりに、シリコン温度センサ(例えば
Volvo社のKTY83)を用いることもできる。
斯かるシリコン温度センサは一般にNTC抵抗よりも小
さい温度特性公差を有する。しかし、この場 合にはシ
リコン温度センサは正の温度係数を有するため、差動増
幅器の入力端子E1とB2を入れ替え第3図に示す調整
回路においては、オーム抵抗エナー電圧を有するツェナ
ーダイ 、t−)’10(例えばThomson CSF社のT
PD135)の直列配置を用いる。ランプ動作電圧が増
大すると、熱抵抗器5によりツェナーダイオード10の
加熱が増大し、その結果としてそのツェナー電圧が増大
する。これはNTC抵抗を具える回路(第2図)の場合
と同様に差動増幅器9の入力端子ε1の電圧を増大する
ことになる。更に、この調整回路においては、差動増幅
器9の入力端子B1に供給する所望電圧が周囲温度に依
存するようにしである。そして、この目的のために、温
度依存ツェナー電圧を有するツェナーダイオード11と
オーム抵抗12と直流電圧源の直列接続を設け、ツェナ
ーダイオード11と抵抗12との接続点に周囲温度に依
存する所望電圧が得られるようにしである。これがため
、差動増幅器9の入力端子ε1及びB2の電圧が周囲温
度の変化に伴い略々同一に変化することが達成される。
従って、出力端子Hに発生する出力信号は周囲温度とほ
ぼ無関係になるため、調整されるランプ動作電圧が周囲
温度により影響されることはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は′ランプの前段に配置された電流制限器を制御
する調整回路を具える高圧気体放電ランプの動作電圧を
調整する回路を示すプロ・ツク図、第2図は第1図に示
す回路に用いる温度依存抵抗を具える調整回路を示す回
路図、 第3図は第1図に示す回路に用いる温度依存ツェナーダ
イオードを具える調整回路を示す回路図である。 A、B・・・入力端子 1・・・高圧気体放電ランプ 2・・・可制御電流制限器 3・・・調整回路 4・・・直流電圧源 C,D・・・ランプ動作電圧入力端子 F、G・・・所望電圧入力端子 H・・・出力端子 5・・・熱抵抗器 6・・・温度依存抵抗 7.12・・・オーム抵抗 訃・・接続点 9・・・差動増幅器

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ランプと直列に配置された可制御電流制限器と、
    公称ランプ動作電圧を決定する所定の所望値と瞬時ラン
    プ動作電圧に依存する実際値との差により決定される出
    力信号を発生し前記電流制限器を制御する調整器とを具
    え、高圧気体放電ランプの動作電圧を所定の公称値に調
    整する回路において、加熱素子(5)をランプ(1)に
    並列に接続し、この加熱素子を温度依存電気素子(6,
    10)と熱的に接触させて該電気素子により瞬時ランプ
    動作電圧に依存する実電圧を発生させるようにしたこと
    を特徴とする高圧気体放電ランプの動作電圧調整回路。 2、特許請求の範囲lに記載の回路において、前記加熱
    素子(5)と温度依存電気素子(6,10)を具えるユ
    ニットの熱時定数がランプ(1)の熱時定数と同程度に
    しであることを特徴とする高圧気体放電ランプの動作電
    圧調整回路。 3、 特許請求の範囲1又は2に記載の回路にふいて、
    前記実電圧は前記所望電圧とともに差動増幅器(9)に
    供給され、その出力信号により前記可制御電流制限器(
    2)を制御するようにしであることを特徴とする高圧気
    体放電ランプの動作電圧調整回路。 4、 特許請求の範囲1〜3の何れかに記載の回路にお
    いて、前記温度依存電気素子(6,10)は他の電気素
    子(7)及び電圧源と直夕+fに接続して前記実電圧を
    両電気素子の接続点(8)から取り出すようにしである
    ことを特徴とする高圧気体放電ランプの動作電圧調整回
    路。 5、°特許請求の範囲1〜4の何れかに記載の回路にお
    いて、前記所望電圧は周囲温度に応じて制御されるよう
    にしであることを特徴とする高圧気体放電ランプの動作
    電圧調整回路。 6、 特許請求の範囲4の何れかに記載の回路において
    、前記性の電気素子も温度依存素子であることを特徴と
    する高圧気体放電ランプの動作電圧調整回路。 7、 特許請求の範囲1〜6の何れかに記載の回路にお
    いて、前記温度依存電気素子は温度依存抵抗(6)であ
    ることを特徴とする高圧気体放電ランプの動作電圧調整
    回路。 8、 特許請求の範囲1〜6の何れかに記載の回路にお
    いて、前記温度依存電気素子はシリコン温度センサであ
    ることを特徴とする高圧気体放電ランプの動作電圧調整
    回路。 9、 特許請求の範囲1〜6の何れかに記載の回路にお
    いて、前記温度依存電気素子は温度依存ツェナー電圧を
    有するツェナーダイオード(10)であることを特徴と
    する高圧気体放電ランプの動作電圧調整回路。
JP60099752A 1984-05-14 1985-05-13 高圧気体放電ランプの動作電圧調整回路 Pending JPS60250596A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3417794.9 1984-05-14
DE19843417794 DE3417794A1 (de) 1984-05-14 1984-05-14 Schaltungsanordnung zur regelung der brennspannung von hochdruckgasentladungslampen

Publications (1)

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JPS60250596A true JPS60250596A (ja) 1985-12-11

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ID=6235758

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EP (1) EP0164774B1 (ja)
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DE (2) DE3417794A1 (ja)
HU (1) HU191780B (ja)

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