JPS61151999A - 放電ランプの小型点弧装置 - Google Patents

放電ランプの小型点弧装置

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JPS61151999A
JPS61151999A JP60283182A JP28318285A JPS61151999A JP S61151999 A JPS61151999 A JP S61151999A JP 60283182 A JP60283182 A JP 60283182A JP 28318285 A JP28318285 A JP 28318285A JP S61151999 A JPS61151999 A JP S61151999A
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JP
Japan
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discharge lamp
lamp
resistor
timing capacitor
input terminals
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JP60283182A
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English (en)
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ヘルマン・アドリアヌス・ホデフリドス・セヴエリヌス・スムルダース
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Advance Transformer Co
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Advance Transformer Co
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    • H05B41/02Details
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    • H05B41/042Starting switches using semiconductor devices
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    • H05B41/18Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies having a starting switch

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】 本発明は放電ランプの始動および作動用の電気装置、更
に詳しくいえば、予熱式電極を有するタイプの放電ラン
プの小型点弧回路に関するものである。
放電ランプの点弧にグロースタータを用いることは公知
である。このスタータは簡単且つ安価で動作が比較的確
実である。けれども、このグロースタータは、ランプ作
動電圧が公称電源電圧に比較的近い場合には余り良く働
かない。例えば、115ポル)AC電源電圧を使用する
ようにした90ボルトのアーク電圧を有する放電ランプ
の場合には、通常のグロースタータでは、220ポル)
AC電源電圧よりのこの種ランプの動作は十分に確実で
あるに拘らず、信頼性あるランプ点弧は得られない。言
い換えれば、グロースタータは、ライン電圧の公称値と
固有のランプ動作電圧との差が比較的大きければ良く動
作する。
この問題に対する1つの解決法は、グロースタータの代
わりに電子的な点弧−バラスト回路を用いることである
。けれどもこの解決法の1つの欠点は、グロースタータ
を用いたバラスト−点弧回路よりも高くつくることであ
る。
管の全アーク電圧がAC電源電圧と極く僅かしか相違し
ない1つまたはそれ以上の放電ランプを始動および作動
するための電子的な点弧−バラスト装置は米国特許第4
.253.043号に記載されている。この装置は、放
電管の予熱式電極間の正温度係数抵抗(以下PTC抵抗
という)と直列に接続された二方向性制御半導体スイッ
チング素子を有する。管の電極が十分に加熱される以前
に放電管が点弧することのないように電圧依存性抵抗素
子(Voltage Dependant Re5is
tor、VDR)が前記の半導体スイッチング素子の制
御回路に接続されている。前記のPCT抵抗は加熱し、
放電管が点弧に失敗した場合に予熱式電極を流れる電流
を制限する。
米国特許第4.087.723号には、冷電極をそなえ
た放電ランプの始動および作動装置が記載されている。
キャパシタ、PTC抵抗および二方向性制御半導体スイ
ッチング素子がランプ電極の間に直列に接続され、ラン
プの始動回路を形成している。
若しランプが点弧に失敗すれば、PTC抵抗が加熱して
高抵抗状態になるので、この始動装置はラジオ妨害を生
じない。
電子的なバラストによる放電ランプの始動および作動回
路は米国特許第4.358.711号に記載されている
。この回路はランプと直列の電子スイッチ(トランジス
タ)を有し、ランプ動作電流を制限するためのバラスト
として働く。PTC抵抗とオーム抵抗より成る直列回路
が前記の電子スイッチと並列に接続され、PTC抵抗だ
けが電子スイッチの制御回路と並列に接続されている。
前記のPTC抵抗とオーム抵抗は、電極を予熱するため
にライン周波数電流を略々1/2から1秒間電極に流す
。PTC抵抗は加熱し、その抵抗を変え、これにより電
子スイッチの高周波動作と放電ランプの点弧を開始させ
る。
放電ランプの点弧と作動のために、PTC抵抗をグロー
スタータと組合せて使用することも公知である。米国特
許第3.740.609号には、普通のグロースクータ
では適切に点弧できないような高い点弧電圧を有する放
電ランプの点弧装置が記載されている。グロースタータ
は、電源電圧端子間にランプバラストおよび予熱式電極
と直列に接続されている。ダイオードとPTC抵抗の直
列回路がランプと並列に接続され、ランプの点弧を促進
する電圧倍増を行う。ランプが点弧すると、PTC抵抗
は加熱し、ダイオード分路を不作動にする。
放電ランプ作動用のPCT抵抗とグロースタータの別の
組合せは米国特許第4.208.616号に示されてい
る。このPTC抵抗は、ランプ電極の予熱回路にグロー
スタータと直列に接続されている。PTC抵抗はランプ
の始動の間だけ電流を流し、ランプが通常に点弧すれば
その高抵抗状態にならない。
若しランプが点弧しなければ、PTC抵抗は加熱し、高
抵抗に変り、これによってランプバラストおよびランプ
電極の電流を安全値に制限する。
本発明の目的は、小型で安価なアーク放電ランプの始動
および作動装置を得ることにある。
本発明の別の目的は、グロースクータの代わりにPTC
抵抗を用いた放電ランプの点弧−バラスト回路をi辱る
ことにある。
本発明の更に別の目的は、ランプ電極の予熱時間を制御
し、ランプが点弧して時には電極予熱回路を自動的に切
るために、新規な回路形態内にPTC抵抗を用いた、予
熱式電極を有するアーク放電ランプの簡単な点弧−バラ
スト回路を得ることにある。
本発明の更に別の目的は、冷電極でのランプ点弧を阻止
するためにPTC抵抗を用い、電極の加熱後ランプを点
弧する高圧点弧パルスの発生を助成する、予熱式電極を
宥する放電ランプの3人力点弧回路を得ることにある。
この新規なバラスト−インバータ回路は、通常    
1のAC電源電圧(例えば60ヘルツで115ボルト)
に接続されるようにした一対の入力端子間にバラスト装
置と直列に接続された予熱式電極を有するタイプの放電
ランプを有する。二方向性制御半導体装置がランプ電極
と接続され、電極の予熱電流路を形成する。RCタイミ
ング回路を有する制御回路が前記の半導体装置の制御電
極に接続される。
制御回路に前記の半導体装置をトリガさせてランプ電極
に予熱電流を与えるように、PTC抵抗が入力端子の一
方と制御回路との間に接続される。短時間の後、PTC
抵抗が加熱するのでランプが点・弧する。このPTC抵
抗の抵抗値は次いで非常に高くなるので、制御回路が半
導体装置をトリガーして導通させることができなくなる
。したがって電極予熱回路は、ランプが動作中で電源電
圧が入力端子に加えられている限りランプ電極より有効
に切り離される。
このバラスト−点弧回路の重要な利点は、ランプアーク
電圧とライン電源電圧間の比較的大きな差を必要とする
グロースタータの制約を取除いたことである。
本発明の別の利点は、ランプの電極に対し有効な予熱電
流を与え、ランプの点弧に対して有効な始動電圧を与え
ることである。
以下本発明を図面の簡単な説明する。
図面は、例えば115ボルト、60ヘルツの交流電源に
接続する一対の入力端子1.2を有するバラスト−点弧
回路を示す。前記の入力端子1は、キャパシタ7と直列
に接続されたインダクタ6より成るバラスト装置を経て
、アーク放電ランプ5、例えば低圧水銀放電ランプの予
熱式ランプ電極3に接続される。他方の入力端子2は他
方のランプ電極4と直接に接続される。
点弧回路8は、入力端子1と接続された第1入力端子9
を有する。この点弧回路は更に夫々ランプ電極3および
4に接続された第2および第3入力端子10および11
を有する。
二方向性制御半導体装置、例えばトライアック(商品名
)12が点弧回路の第2および第3入力端子の間に接続
されている。トライアック12のゲート即ち制御電極は
、抵抗14と所定の電圧しきい値レベルを有する二方向
性ダイオード(商品名Diac)との直列回路を経て回
路接続点13に接続される。
前記の回路接続点13は、タイミングキャパシタ17と
並列に接続された抵抗16より成る並列RCタイミング
回路を経て、点弧回路の第3入力端子1に接続されてい
る。抵抗18が、点弧回路の第1入力端子9と回路接続
点13間のPTC抵抗19と直列に接続される。
抵抗20とキャパシタ21がトライアック12の主電極
の間に直列に接続されている。前記のキャパシタ21は
無線周波数妨害を抑止し、電圧パルスのピークを増す。
前記の抵抗20は、トライアックがトリガーされて導通
した時に前記のキャパシタ21よりの放電電流を制限す
る。
ACライン電圧即ち115ボルト、60ヘルツを入力端
子1,2に印加すると、トライアック12のゲート制御
回路のキャパシタ17が抵抗18と21口抵抗19を経
て充電され、後者の抵抗は初めは低抵抗である。トライ
アック12は初めはカットオフ状態にある。PTC抵抗
19はこの場合低いので、キャパシタはダイアック15
のブレークダウン電圧まで充電されることができる。次
いでトライアック12はトリガーされて導通し、入力端
子1、インダクタ6、キャパシタ7、電極3、トライア
ック12、電極4および入力端子2より成るランプ電極
の予熱電流回路を形成する。
電極予熱期間の間にPTC抵抗は加熱し、その抵抗を増
加し始める。このPTC抵抗が加熱されるにつれ、キャ
パシタ17をダイアック15のブレークダウン電圧比充
電するのに要する時間が増すので、トライアック12の
点弧角は60ヘルツAC電源電圧の各半サイクルにおい
て小さくなる。その結果、PTC抵抗がその抵抗を増す
につれて大きさが増す高い始動電圧パルスがランプ50
両端に現れる。略々1/2から1秒の後、始動電圧パル
スはランプを点弧するレベル塩になる。これはランプ電
極をその動作温度に加熱するのに十分な時間である。
短い加熱時間の後、PTC抵抗はその高抵抗状態に切換
わる。この時点において、PTC抵抗の抵抗は非常に高
いので、キャパシタ17は入力端子1および2の60ヘ
ルツAC電源電圧の各半サイクルに最早やダイアック1
5のブレークダウン電圧比充電することができない。そ
の結果、トライアック15は最早やトリガされて導電す
ることがなくなるQPTC抵抗19を流れる電流は該抵
抗を高抵抗状態に維持するのに十分なので、トライアッ
ク12はカットオフ状態に保たれる。したがって点弧回
路はランプ5の動作中有効に消勢されるので、ランプが
動作(導電)に入った後は高電圧点弧パルスが発生され
ることはない。
PTC抵抗19と直列の抵抗18はランプ電極3$よび
4に一層対称的な電流を流し、かくてランプの一方の端
(例えば電極近く)が他方の端よりも早く黒化する傾向
を少なくする。このことはランプの有効寿命を延ばすこ
とになる。
PTC抵抗19は次の点で保護的な特色も有する、即ち
、若しランプが点弧し損なうと、PTC抵抗は加熱して
その高抵抗状態に切換わり、トライアック12の導通を
阻止し、これにより、点弧されてないランプの電極に電
流が流れるのを阻止する。
以上の説明から、前述した目的より得られる種々の利点
をそなえたアーク放電ランプの安価で信頼性のあるバラ
スト−点弧回路が得られることは明らかであろう。
更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において前述のバ
ラスト−点弧回路に種々の変更があることも当業者には
明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の始動装置の好ましい一実施例の回路図を示
す。 1.2・・・電源の入力端子 3.4・・・ランプ電極  5・・・アーク放電ランプ
6・・・インダクタ    7,21・・・キャパシタ
9・・・第1入力端子   IO・・・第2入力端子1
1・・・第3入力端子 12・・・二方向性制御半導体スイッチング装置14、
16.18.20・・・抵抗 15・・・二方向性ダイオード − 17・・・タイミングキャパシタ 19・・・PTC抵抗

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、予熱式電極を有する形式のアーク放電ランプのバラ
    スト−点弧装置において、装置にAC電圧を加えるため
    の一対の入力端子と、この入力端子間に放電ランプと直
    列に接続されたバラストインピーダンスと、制御電極を
    有する制御半導体スイッチング装置と、この制御半導体
    スイッチング装置がランプ電極に対する予熱電流路を形
    成するように該装置をランプ電極に接続する装置と、正
    温度係数抵抗をタイミングキャパシタと直列に前記の入
    力端子の一方に接続する装置と、タイミングキャパシタ
    電圧が制御半導体タイミング装置のトリガーを制御する
    ようにこの制御半導体スイッチング装置の制御電極をタ
    イミングキャパシタに接続する半導体電圧しきい装置と
    を有し、前記の正温度係数抵抗は、前記のタイミングキ
    ャパシタを前記の一方の入力端子の電圧より充電し、制
    御半導体スイッチング装置をAC電源電圧の各半サイク
    ルの間導通させてランプの点弧以前にランプ電極に予熱
    電流を与え、また前記の正温度係数抵抗は、該抵抗が加
    熱されると高抵抗状態に切換り、これにより、前記のタ
    イミングキャパシタの両端の電圧が前記の制御半導体ス
    イッチング装置をトリガーして導通させるのに不十分と
    なるようにしたことを特徴とする放電ランプの小型点弧
    装置。 2、正温度係数抵抗およびタイミングキャパシタと直列
    に前記の一方の入力端子に接続された抵抗と、タイミン
    グキャパシタを、一対の入力端子の他方の端子に接続す
    べくされたランプ電極の一方に接続する装置とを有する
    特許請求の範囲第1項記載の放電ランプの小型点弧装置
    。 3、バラストインピーダンスは直列に接続されたインダ
    クタとキャパシタを有し、更に、タイミングキャパシタ
    と並列に接続された抵抗を有する特許請求の範囲第1項
    記載の放電ランプの小型点弧装置。 4、制御半導体スイッチング装置は二方向性電流装置を
    有し、半導体電圧しきい装置は三方向性ダイオード装置
    を有する特許請求の範囲第1項記載の放電ランプの小型
    点弧装置。 5、放電ランプのAC電源の1つの入力端子に接続され
    た第1入力端子と、放電ランプの両予熱式電極に夫々接
    続された第2および第3入力端子と、この第2および第
    3入力端子間に接続された制御半導体スイッチング装置
    と、前記の第1および第3入力端子間に直列に接続され
    た正温度係数抵抗とタイミングキャパシタと、このタイ
    ミングキャパシタを制御半導体スイッチング装置の制御
    電極と接続する半導体電圧しきい装置とを有する特許請
    求の範囲第1項記載の放電ランプの小型点弧装置。 6、第1および第3入力端子間に、正温度係数抵抗とタ
    イミングキャパシタと直列に接続された抵抗を有する特
    許請求の範囲第5項記載の放電ランプの小型点弧装置。 7、タイミングキャパシタと並列に接続された別の抵抗
    を有する特許請求の範囲第6項記載の放電ランプの小型
    点弧装置。
JP60283182A 1984-12-21 1985-12-18 放電ランプの小型点弧装置 Pending JPS61151999A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US684448 1984-12-21
US06/684,448 US4642521A (en) 1984-12-21 1984-12-21 Compact igniter for discharge lamps

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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