JPS60262392A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPS60262392A
JPS60262392A JP11866384A JP11866384A JPS60262392A JP S60262392 A JPS60262392 A JP S60262392A JP 11866384 A JP11866384 A JP 11866384A JP 11866384 A JP11866384 A JP 11866384A JP S60262392 A JPS60262392 A JP S60262392A
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arc
lighting
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春男 永瀬
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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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】 [技術分野1 本発明は、高圧放電灯を点灯せしめる放電灯点灯装置に
関するものCある。
[背lit技術1 放電灯点灯装置の小型、軽量、高効率化は望まれており
、その具体的な手段として^周波、α灯がある。また、
一般の、く灯装置ではチク−クコイル。
トランス、コンデンサ等の単独あるいは組み合わせで寸
法9重量が共に大きいものである。蛍光灯の点灯装置で
はスイッチングトランジスタ等を用いた高周波点灯装置
が実用化されている。高圧放電灯の点灯装置においても
高周波を利用すると、蛍光灯と同様な効果が得られるが
、高圧放電灯を高周波点灯すると音響的共鳴に起因する
アークの不安定が存在することが従来から知られている
そこで、高圧放電灯を高周波点灯することによって得ら
れるメリットを活かしたいという観魚からの従来の解決
手段として下記に述べるような2つが挙げられる。まず
、特開昭56−48095号公報に記載されているもの
として、tISio図は付勢電圧の周波数(点灯周波数
)と点灯状態との関係を示すものであり、第10図(a
)は250W水銀ランプ、第10図(b)は250W 
高圧ナトリウムランプ、第10図(e)は250W メ
タルハライドランプである。第10図のそれぞれの空白
部はアークが安定、斜線部はアークが不安定、格子部は
アークが外わめで不安定であったり、立ち消えしたりし
た周波数領域である9そして、音響的共鳴現象が生じる
高周波領域内で放電灯な付勢する高周波電源装置の出力
周波数を、安定点灯し得る周波数を含む領、域内におい
て変化させるようにしたら、不安定状態があっても安定
に高周波点灯で終ると述べられている。しかしこの方法
では高圧放電灯の形状などの構造上のバラツキや、ラン
プ電圧などの電気的なバフツキや、ライフ中の変化によ
って、音響的共鳴現象の挙動が変わり、安定な点灯周波
数は変化するため、種々の条件の変化に対してアークを
安定に高周波点灯させることは点灯装置の設計を困難に
して実用的な問題を多く含んでいる。
次に、特開昭58−34593号公報に示されている従
来例について説明する。この発明は高圧放電灯に供給さ
れる低周波電力に対する高周波電力の比率を規定し、高
圧放電灯が音響的共鳴現象を起こさないように安定に点
灯維持させる画周波重畳形の高圧放電灯点灯装置である
。しかし、この方法ではランプ電力全体の中で高周波電
力が占める割合が非常に少なく低周波電力が大きいので
、小型、軽量化はあまり期待できない。また、立ち消え
せずに音響的共鳴を回避してアークを安、定させる−た
めの高周波電力の制御が困難となる。
[発明の目的1 本楯明は゛上述の点に鑑みて提供したものであって、低
周波電力に高周波電力を分割的に付加することにより、
アークを安定点灯させ、かつ小型。
軽量化を図ることを目的とした放電灯点灯装置を提供す
るものである。
[発明の開示1 “ 以下、本発明の実施例を図面により説明する。
本発明は第一次共鳴周波数未満の周波数ではアークは安
定であり、共鳴が発生しない点に重点を置いて種々の検
討をしたものであり、つまり高周波点灯というところか
ら離れぞ音響的共鳴現象を除外したところから検討して
いったものであって、従来の観点とは異なるものである
。その結果第一次共鳴周波数未満の周波数領域で点灯す
る時間をある程度持たせると、たとえ第一次共鳴周波数
以上の周波数が含まれていても安定に点灯することが分
かった。*た、分割的に高周波パワーを大幅に供給して
も同様な結果が得られた。本発明はこのようなことを前
提としてなされたものである。
第1図は本発明のブロック図を示すものであり、1は第
一次共鳴周波数未満の周波数を発生する低周波電源部で
、音響的共鳴現象が全く発生しない例えば、直流電源、
数kH2以下、数百kl(2以上の周波数帯域を有して
いる。2は第二次共鳴周波数以上の周波数を発生す、る
高周波電源部で、音響的共鳴現象が発生する例えば、5
kH2〜100kH2の周波数帯域を有している。3は
高圧放電灯で、スイッチング素子からなるスイッチ手段
4のa端子とb端子とを交互に切り替えることで、低周
波電源部1と高周波電源部2からの電力力ご高圧放電灯
3に供給されることになる。5.6は限流インピーダン
スである。また、スイッチ手段4の切り替えをするひと
つの周1期は特に限定しないが1階sec〜10 m、
seqぐらいが好ましい。
しかして、高圧放電灯3.にはスイッチ手段4を介して
低周波電源部1と高周波電源部2とから2つの異なる周
波数の電力が分割的に供給されろことになる。ランプ電
流11aは第2図に示すように、低周波電源部1がらの
電流ILFと、高周波電源部2からの電流INFとが分
割的に重ね合わせた連続電流となる。つまり、スイッチ
手段4の所定周期によりTLFの期間には高圧放電灯3
に電流IL1が流れ1.THpの期間には電流IHFが
流れる。尚、スイッチ手段4を設けずに低周波電源部1
と高周波電源部2とを共用して、電源装置内の2つの異
なる周波数の電力発生源を有して所定の周期で周波数を
変化させてもよい。
第3図は具体的な点灯回路の実施例を示すものであり、
音響的共鳴現象が全く存在しない電源として、直流電源
1aを用い、高周波電源部2では、トランジスタQ 2
 、Q−、コンデンサC、* C<、ダイオードD、、
D2等から構成されるバー7プリツジインバータからな
って−する。コイル上2.コンデンサC2は直流電源1
aへの商周波成分の流入を防ぐフィルタである。抵抗R
1?コイルLl?コンデンサ9Iはそ・、れぞれ電源に
対する限流インピーダンスである。Ql、はスイッチ手
段4たるトランシスタで・、制御回路7により所定の周
期でオン、オフ駆動される。インバータのトランジスタ
Q2.Q。
についてもトランジスタQ、がオンしている時はオフし
てインバータは停止状!!(第4図のTD0期間)であ
り、トランジスタQ、がオフ時はインバータ(トランジ
スタQ2.Q、)は動作するようにドライブされる(T
、op)。第4図はこの時のランプ電流Ijaの波形を
示すものであり、高圧放電灯3にはTDCの期間直流電
流■Dcが流れ、THFの期間には高周波電流INFが
流れる。
第5図及び第6図は第3図の実施例でアークの安定性を
評価した実験結果である。第5図は水銀灯40W(H4
0)を、第6図は水銀灯100W(Hloo)を用いた
例である。いずれの場合も定格電力となる直流電流TD
Ct高周波電流IHPとしている。高周波電流LHFの
周波数は単独で高圧放電灯3を点灯したとき、音響的共
鳴現象によるアークの不安定が生じる値に設定しており
、この実験、、lj では約40kHzで行ったもので
ある。この条件で期間T DC+ T I(Pを変化し
、アークの安定性を観察し、2段階評価でプロットした
ものである。図中の○印はアーク安定を示し、X印はア
ーク不安定を示す。また、K=Toc/Topとする。
この灰験結果から、少なくともに=1では水銀灯40W
(H40)、水銀灯100W(HIO□)は共に安定と
なり、またHlooではに=0.5としてもアークは安
定となる。これは高周波成分を大幅に増大してもアーク
は安定であることを意味する。また、周期T。にほとん
ど左右されることなくKの値で決まると言える。実用上
周期T。は数m5ec〜10+osecがよい。
第7図は第3図の実施例でT□、: 2 m5ec一定
で、IHFも一定にしたとき、TlIC+TDCを変化
させたときのアークの安定性を評価したものである。
高圧放電灯3はH40を用いている。第7図から明らか
なように、直流電流IDCを増加すると、Kの値を小さ
くすることができる。つまり、高周波成分を増大させて
もアークは安定している。
第8図は他の実施例を示すものであり、1の低周波電源
部は、音響的共鳴現象が全く存在しない数百H7の周波
数を有する電源部で、2の高周波電源部は音響的共鳴現
象が存在する数十kH2の周波数を有する電源部である
。8は発振・停止制御回路で、低周波電源部1と高周波
電源部2とを交互に発振乃至停止を駆動制御するもので
ある。
コイル1,3.I−いコンデンサC,,C,は電流用イ
ンピーダンスである。■ACは交流電源である。しかし
て、発振・停止制御回路8によって低周波電源部1と高
周波電源部2とを交互に駆動制御することにより、高圧
放電灯3へ電力を分割的に供給する。高圧放電灯3のラ
ンプ電流Ijaは第9図のようになり、本実施例では高
周波電源部2からの電流■肝を供給する期間の方が、低
周波電源部1がらの電流ILFの期間より長くしている
。この方法においても第3図とほぼ同様な効果が得られ
アークは安定する。また、今まで水銀灯について述べて
さたが、これらの現象は高圧放電灯全般に共通するもの
で委り、水銀灯に限定されるものでないことは勿論であ
る。
[発明の効果1 本発明は上述のように、音響的共鳴現象が全く発生しな
い周波数帯域の電力と、音響的共鳴現象が発生しうる高
周波の周波数帯域の電力とを所定の周期で交互に高圧放
電灯に供給する点灯回路を設けたものであるから、点灯
回路によって音響的共鳴現象が全く発生しない周波数帯
域の電力と、音響的共鳴現象が発生しうる高周波の周波
数帯域の電力とを所定の周期で交互に高圧放電灯に供給
することで、数十kHzオーダーの高周波帯域でアーク
が安定する周波数の有無に関係なく高周波成分を大幅に
利用でき、且つアークの安定性を保つことができるもの
であり、また高圧放電灯のバラツキによる音響的共鳴周
波数が変わってもアークは安定するものであり、さらに
、低周波電力と同等以上の高周波電力を分割的に供給し
てもアークは安定しているので、点灯装装置の小型、軽
量化が可能である効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のブロック図、第2図は同上の
動作説明図、第3図は同上の具体回路図、第4図は同上
の動作波形図、第5図乃至第7図は同上のアークの安定
、不安定を示す特性図、第8図は同上の他の実施例のブ
ロック回路図、第9図は同上の動作説明図、第10図(
a)(b)(c)は従来例の説明図である。 3は高圧放電灯を示す。 代理人 弁理士 石 1)長 七 砺1(:J OS 3’ !’!2 444− 第4図 ′lX5図 Tf4F(mssc) 1−E 第8図 2S9剪 →↑ 第10図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)音響的共鳴現象が全く発生しない周波数帯域の電
    力と、音響的共鳴現象が発生しうる高周波の周波数帯域
    の電力とを所定の周期で交互に高圧放電灯に供給する点
    灯回路を設けて成る放電灯点灯装置。
JP59118663A 1984-06-09 1984-06-09 放電灯点灯装置 Expired - Lifetime JPH0666156B2 (ja)

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US4912374A (en) * 1987-10-27 1990-03-27 Matsushita Electric Works, Ltd. Discharge lamp driving circuit
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