JPS61193399A - 高輝度放電ランプの始動および動作装置 - Google Patents
高輝度放電ランプの始動および動作装置Info
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- JPS61193399A JPS61193399A JP61029131A JP2913186A JPS61193399A JP S61193399 A JPS61193399 A JP S61193399A JP 61029131 A JP61029131 A JP 61029131A JP 2913186 A JP2913186 A JP 2913186A JP S61193399 A JPS61193399 A JP S61193399A
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/02—Details
- H05B41/04—Starting switches
- H05B41/042—Starting switches using semiconductor devices
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
- Y10S315/02—High frequency starting operation for fluorescent lamp
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
- Y10S315/05—Starting and operating circuit for fluorescent lamp
Landscapes
- 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。
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〕 □゛
本発明は高輝度放電ランプの始動・動作のための装置に
関し、特に高輝度放電ランプを始動・動作するのに、相
当に大きな電流を高電圧に変換□す□るための装置に関
゛する′。
関し、特に高輝度放電ランプを始動・動作するのに、相
当に大きな電流を高電圧に変換□す□るための装置に関
゛する′。
ある種の高輝度放電ランプ（たとえば水銀ラジプ）は、
パラスト（安定器）から利用できる開路電圧が相当に高
いからば、スタータ（始動器）を使用しなくても始動′
できる。これとは別の高輝度′放電ランプ（たとえば□
高圧カナトリウムランプ）では、簡単なパルス形スター
タを数年来使用してきた。現在のスタータはバラストか
ら利用できる６０サイクルの電圧により動作しまた、は
んら（・放電ラング内のガスを放電（ブレークダウン）
させるために機仲するのが普通である。
パラスト（安定器）から利用できる開路電圧が相当に高
いからば、スタータ（始動器）を使用しなくても始動′
できる。これとは別の高輝度′放電ランプ（たとえば□
高圧カナトリウムランプ）では、簡単なパルス形スター
タを数年来使用してきた。現在のスタータはバラストか
ら利用できる６０サイクルの電圧により動作しまた、は
んら（・放電ラング内のガスを放電（ブレークダウン）
させるために機仲するのが普通である。
新しい高輝度放電ランプ（特にメタルハライドランプ）
は、電子に対し自然の親和力をもつ自由なヨウ素を多量
に含んで〜・る。このヨウ素は、たとえば周知の形態の
スタータにより提供されて利用できる幅の狭い電圧パル
スに包含されているエネルギーをすばやく吸収する。し
たがって、この種の放電ランプの適当な放電を保証する
ために、もしエネルギーを増加することが必要となるな
らば、ピークパルス電圧もしくはピークパルス電圧幅も
しくはピークパルス電圧の繰返しの周波数のいずれかを
高めることが必要となってくる。スタータが発生するこ
とを許容されているピーク電圧は、ランプソケットおよ
び回路配線に依存している。この限界は標準的には４０
００■である。
は、電子に対し自然の親和力をもつ自由なヨウ素を多量
に含んで〜・る。このヨウ素は、たとえば周知の形態の
スタータにより提供されて利用できる幅の狭い電圧パル
スに包含されているエネルギーをすばやく吸収する。し
たがって、この種の放電ランプの適当な放電を保証する
ために、もしエネルギーを増加することが必要となるな
らば、ピークパルス電圧もしくはピークパルス電圧幅も
しくはピークパルス電圧の繰返しの周波数のいずれかを
高めることが必要となってくる。スタータが発生するこ
とを許容されているピーク電圧は、ランプソケットおよ
び回路配線に依存している。この限界は標準的には４０
００■である。
４０００Ｖへと高められた定格のピークパルス電圧を有
するスタータが容易に入手でき、これらのスタータは上
記の新しいタイプの高輝度放電ランプを始動できないの
で、この新しいタイプの高輝度放電ランプの始動を行お
うとする場合ピークパルス電圧幅および／もしくはピー
クパルス電圧繰返しの速度の増加が必要とされることが
見出された。
するスタータが容易に入手でき、これらのスタータは上
記の新しいタイプの高輝度放電ランプを始動できないの
で、この新しいタイプの高輝度放電ランプの始動を行お
うとする場合ピークパルス電圧幅および／もしくはピー
クパルス電圧繰返しの速度の増加が必要とされることが
見出された。
高輝度放電ランプの放電がいったん行われると、グロー
状態からアーク状態へ移行するのに必要とされる時間中
、ランプの導通を維持するためには、高いレベルの電圧
および電流が必要とされる。このように、ランプの望ま
しい始動を保証するためには、相当に大きなパルス繰返
し速度をもつ上記の相当に幅の広いピークパルス電圧の
用意が必要となる。また、不適当な始動エネルギーは、
ランプをグロー状態に置くことがありここに急激な電極
の腐食を招来しもしくはランプは点滅および消弧し、こ
のことはまた’Ｅｆｔ ＠ｌの寿命にとって有害である
。したがって、ランプの動作を維持するためには、高い
レベルのエネルギーが必要である。
状態からアーク状態へ移行するのに必要とされる時間中
、ランプの導通を維持するためには、高いレベルの電圧
および電流が必要とされる。このように、ランプの望ま
しい始動を保証するためには、相当に大きなパルス繰返
し速度をもつ上記の相当に幅の広いピークパルス電圧の
用意が必要となる。また、不適当な始動エネルギーは、
ランプをグロー状態に置くことがありここに急激な電極
の腐食を招来しもしくはランプは点滅および消弧し、こ
のことはまた’Ｅｆｔ ＠ｌの寿命にとって有害である
。したがって、ランプの動作を維持するためには、高い
レベルのエネルギーが必要である。
エネルギーの供給が十分に行われｔ【いことにより起こ
り得る他の状態には、陰極（カンード）の不安定性によ
り半サイクルだけ発光および導通しているランプが含ま
れる。°ここに、バラストは飽和する傾向があり、多数
サイクルの間、定格のランプ電流の１０ないし２０倍程
度高い電流がランプに供給され、このことは明らかに電
極を損傷してしまう。
り得る他の状態には、陰極（カンード）の不安定性によ
り半サイクルだけ発光および導通しているランプが含ま
れる。°ここに、バラストは飽和する傾向があり、多数
サイクルの間、定格のランプ電流の１０ないし２０倍程
度高い電流がランプに供給され、このことは明らかに電
極を損傷してしまう。
またスタータは、キャパシタおよび小さいインダクタな
どのリードバラスト（進みバラスト）およびインダクタ
などのラグバラスト（遅れバラスト）のいずれとも機能
することが望ましい。リード型のバラストないしほぼ容
量性のバラストについては、並列注入型スタータは、電
力線により吸収されるエネルギーを提供する傾向がある
。カネダ（Ｋａｎｅｄａ、 ） による米国特許第５
．７５３．０５７号明細曹を適宜参照されたい。午れと
対比して、直列注入型スタータは、電力線を負荷と見な
さないのでエネルギーを電力線のもとへ注入しない。
どのリードバラスト（進みバラスト）およびインダクタ
などのラグバラスト（遅れバラスト）のいずれとも機能
することが望ましい。リード型のバラストないしほぼ容
量性のバラストについては、並列注入型スタータは、電
力線により吸収されるエネルギーを提供する傾向がある
。カネダ（Ｋａｎｅｄａ、 ） による米国特許第５
．７５３．０５７号明細曹を適宜参照されたい。午れと
対比して、直列注入型スタータは、電力線を負荷と見な
さないのでエネルギーを電力線のもとへ注入しない。
本発明の目的は、従来の放電ランプ始動および動作装置
の欠陥を除去することである。本発明の他の目的は、連
続的な電気的干渉の発生をできるだけ最小とする高輝度
放電ランプの始動・動作装置を提供することである。本
発明のさらに他の目的は、ランプの始動および・動作が
強力になされる高輝度放電ランプの始動および動作装置
を提供することである。本発明のさらに他の目的は、電
流が相当に高エネルギーの電圧に変換されて高輝度放電
ライブに印加されることにより、高輝度放電ライブを始
動および動作せしめるための装置を提供することである
。
の欠陥を除去することである。本発明の他の目的は、連
続的な電気的干渉の発生をできるだけ最小とする高輝度
放電ランプの始動・動作装置を提供することである。本
発明のさらに他の目的は、ランプの始動および・動作が
強力になされる高輝度放電ランプの始動および動作装置
を提供することである。本発明のさらに他の目的は、電
流が相当に高エネルギーの電圧に変換されて高輝度放電
ライブに印加されることにより、高輝度放電ライブを始
動および動作せしめるための装置を提供することである
。
以上の目的および他の目的および利益と能力は、交流電
圧源および高輝度放電ランプに各々結合される第１の一
対の端、子および第２の一対の端子と、 第１の一対の端子の一方の端子および第２の一対の端子
の一方の端子に接続される直列接続のバラスト手段およ
びイン５ダクタと、 電荷蓄積手段がシャント（分路）しており、パラスト手
段とインダクタとの接続部（ジャンクション）、および
第１・第２の一対の端子の他方の端子に結合される交流
インピーダンスに直列接続の双方向性スイッチとにより
、本発明の一様相において実現される。
圧源および高輝度放電ランプに各々結合される第１の一
対の端、子および第２の一対の端子と、 第１の一対の端子の一方の端子および第２の一対の端子
の一方の端子に接続される直列接続のバラスト手段およ
びイン５ダクタと、 電荷蓄積手段がシャント（分路）しており、パラスト手
段とインダクタとの接続部（ジャンクション）、および
第１・第２の一対の端子の他方の端子に結合される交流
インピーダンスに直列接続の双方向性スイッチとにより
、本発明の一様相において実現される。
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施例を説
明する。
明する。
第１図を参照すると、高輝度放電ランプを始動・動作す
るための好ましい装置は、たとえば２２０Ｖの交流電圧
源などの交流電圧源との接続のために形成される第１の
一対の端子９．１１を有する。
るための好ましい装置は、たとえば２２０Ｖの交流電圧
源などの交流電圧源との接続のために形成される第１の
一対の端子９．１１を有する。
この装置はさらにたとえば、メタルハライドランプ、高
圧カナトリウムランプ、水銀蒸気ランプなどの高輝度放
電ランプ１７との接続のために形成される第２の一対の
端子１３．１５を有する。
圧カナトリウムランプ、水銀蒸気ランプなどの高輝度放
電ランプ１７との接続のために形成される第２の一対の
端子１３．１５を有する。
インダクタとして例示のバフスト手段１９と１次・２次
巻線２３．２５を有する変圧器２１とタップ２７とが、
第１の一対の端子９．１１の一方の端子９を第２の一対
の端子１３．１５の一方の端子１３へ直列に接続してい
る。双方向性スイッチ２９（好ましくはその電流運搬仙
力のゆえにサイダックとする）が、変圧器２１のタップ
２７へ接続されている。交流インピーダンス３１（キャ
パシタとして例示しているが、インダクタないし抵抗の
形態とすることもできる）および熱遮断（カットアウト
）素子３３が、双方向性スイッチ２９と直列に接続され
、第１・第２の一対の端子の他方の端子１１．１５に接
続されている。
巻線２３．２５を有する変圧器２１とタップ２７とが、
第１の一対の端子９．１１の一方の端子９を第２の一対
の端子１３．１５の一方の端子１３へ直列に接続してい
る。双方向性スイッチ２９（好ましくはその電流運搬仙
力のゆえにサイダックとする）が、変圧器２１のタップ
２７へ接続されている。交流インピーダンス３１（キャ
パシタとして例示しているが、インダクタないし抵抗の
形態とすることもできる）および熱遮断（カットアウト
）素子３３が、双方向性スイッチ２９と直列に接続され
、第１・第２の一対の端子の他方の端子１１．１５に接
続されている。
また、電荷蓄積手段３５もしくは第２のキャパシタが、
直列接続のバラスト手段１９および変圧器２１の接続点
（ジャンクション）３７および双方向性スイッチ２９と
交流インピーダンス６１との接続点（ジャンクション）
３９に接続されている。
直列接続のバラスト手段１９および変圧器２１の接続点
（ジャンクション）３７および双方向性スイッチ２９と
交流インピーダンス６１との接続点（ジャンクション）
３９に接続されている。
第２図の代替例において、第１の一対の端子４１．４３
は交流電圧源に接続され、第２の一対の端子４５．４７
は高輝度放電ランプ４９に接続される。直列接続のイン
ダクタ５３およびキャパシタ５４の形態のバラスト手段
５１が、第１の一対の端子の一方の端子４１および第２
の一対の端子ノ二方の端子４５の中間のインダクタ５５
に直列に接続している。
は交流電圧源に接続され、第２の一対の端子４５．４７
は高輝度放電ランプ４９に接続される。直列接続のイン
ダクタ５３およびキャパシタ５４の形態のバラスト手段
５１が、第１の一対の端子の一方の端子４１および第２
の一対の端子ノ二方の端子４５の中間のインダクタ５５
に直列に接続している。
半導体の双方向性スイッチ５７が、インダクタ５５の一
端部および第２の一対の端子４５．４７の一方の端子４
５に接続され、第１・第２の一対の端子４３．４７の他
方の端子４゛３の接続部６３に結合される別のキャパシ
タ６１およびインダクタ５９と直列に接続される。また
、キャパシタ６５が、バラスト手段５１とインダクタ５
籾の接続部′６７と直列接続のインダクタ５９およびキ
ャノ（レタ６１の接続部６９とに結合される。また、抵
抗７１がキャパシタ６１を横切ってシャント（分路）さ
れ、キャパシタ６５に結合される。このように、単に約
１０００Ｖないし２ｏｉ：＋ｏｖが必要とされる応用に
ついては、第１図の２次巻線２５は除去できる。さらに
、もし自動的な遮断が必要とさ糺ないならば、第１図の
熱遮断素子３３もまた除□去できる。
端部および第２の一対の端子４５．４７の一方の端子４
５に接続され、第１・第２の一対の端子４３．４７の他
方の端子４゛３の接続部６３に結合される別のキャパシ
タ６１およびインダクタ５９と直列に接続される。また
、キャパシタ６５が、バラスト手段５１とインダクタ５
籾の接続部′６７と直列接続のインダクタ５９およびキ
ャノ（レタ６１の接続部６９とに結合される。また、抵
抗７１がキャパシタ６１を横切ってシャント（分路）さ
れ、キャパシタ６５に結合される。このように、単に約
１０００Ｖないし２ｏｉ：＋ｏｖが必要とされる応用に
ついては、第１図の２次巻線２５は除去できる。さらに
、もし自動的な遮断が必要とさ糺ないならば、第１図の
熱遮断素子３３もまた除□去できる。
動作について、第３図は、電力が端子９．１１に最初に
印加される時の第１図の装置を例示している。最初は、
キャパシタ３５．３１は放電された状態にあり、双方向
性スイッチ２９およびアニク放電ランプｊ７はオラ状態
もしくは非導通状態にある。キャパシタ３５のインピー
ダンスは、キャパシタ３１のインピーダンスよりもかな
り大きいので、キャパシタ３５．３１は、主としてキャ
パシタ３５を横切って現われる充電電圧に応じ、パラス
トインダクタ１９を経て充電し始める。したがって、キ
ャパシタ３５を通る電流Ｉ２はパラストインダクタ１９
の電流１１にほぼ等しい。
印加される時の第１図の装置を例示している。最初は、
キャパシタ３５．３１は放電された状態にあり、双方向
性スイッチ２９およびアニク放電ランプｊ７はオラ状態
もしくは非導通状態にある。キャパシタ３５のインピー
ダンスは、キャパシタ３１のインピーダンスよりもかな
り大きいので、キャパシタ３５．３１は、主としてキャ
パシタ３５を横切って現われる充電電圧に応じ、パラス
トインダクタ１９を経て充電し始める。したがって、キ
ャパシタ３５を通る電流Ｉ２はパラストインダクタ１９
の電流１１にほぼ等しい。
キャパシタ３５を横切って発生する電圧は、変圧器２１
の１次巻線２３を経て双方向性スイッチ２９を横切って
印加きれる。双方向性スイッチ２９の放電開始電圧に達
すると、双方向性スイッチ２９の抵抗値は突然減少して
、飽和可能な１次巻線および双方向性スイッチ２９を通
してキャパシタ３５を共振的に放電せしめる。ある遅□
延の後に、電流応答の磁気スイッチないし１次巻線ｉ３
は飽和して１次巻線２３を通じてキャパシタ３５を最大
の値へ充電せしめることを許容する。
の１次巻線２３を経て双方向性スイッチ２９を横切って
印加きれる。双方向性スイッチ２９の放電開始電圧に達
すると、双方向性スイッチ２９の抵抗値は突然減少して
、飽和可能な１次巻線および双方向性スイッチ２９を通
してキャパシタ３５を共振的に放電せしめる。ある遅□
延の後に、電流応答の磁気スイッチないし１次巻線ｉ３
は飽和して１次巻線２３を通じてキャパシタ３５を最大
の値へ充電せしめることを許容する。
大切なことは、電流応答の磁気スイッチないし１次巻線
２３のコアは、共振電流が、双方向性スイッチをターン
オフする次のゼロ値（第４図）に近づく時に、飽和状態
から離脱して双方向性スイッチ２９だけで得られるより
も高い回路振動周波数を許容することである。キャパシ
タ３５は、次の振動サイクル中の電圧昇圧（ブースト）
のために、追加の１初期充電状態１を提供する完全に逆
向きの充電状態に置かれる。別の言葉でいえば、キャパ
シタ３５を横切る電圧は再び元の方向に変化し始めるが
、キャパシタ３５の電流および電圧はゼロから出発する
のではない。双方向性スイッチ２９および１次巻線の共
振されない非臨界の第１の電気振動パスを経由するキャ
パシタ３５の逆向きの充電は、パラストインダクタ１９
を経るキャパシタ３５の初期充電に比べて急速に行われ
るので、パラストインダクタ１９を通る電流は太き（は
変化しない。また線電圧はほぼ一定と考えられるという
のはそこでの周波数は、キャパシタ３５の電圧な昇圧（
ブーδト）するための紀１の電気振動パスの電気振動の
周波数よりもかなり小さいからである。
２３のコアは、共振電流が、双方向性スイッチをターン
オフする次のゼロ値（第４図）に近づく時に、飽和状態
から離脱して双方向性スイッチ２９だけで得られるより
も高い回路振動周波数を許容することである。キャパシ
タ３５は、次の振動サイクル中の電圧昇圧（ブースト）
のために、追加の１初期充電状態１を提供する完全に逆
向きの充電状態に置かれる。別の言葉でいえば、キャパ
シタ３５を横切る電圧は再び元の方向に変化し始めるが
、キャパシタ３５の電流および電圧はゼロから出発する
のではない。双方向性スイッチ２９および１次巻線の共
振されない非臨界の第１の電気振動パスを経由するキャ
パシタ３５の逆向きの充電は、パラストインダクタ１９
を経るキャパシタ３５の初期充電に比べて急速に行われ
るので、パラストインダクタ１９を通る電流は太き（は
変化しない。また線電圧はほぼ一定と考えられるという
のはそこでの周波数は、キャパシタ３５の電圧な昇圧（
ブーδト）するための紀１の電気振動パスの電気振動の
周波数よりもかなり小さいからである。
キャパシタ３５を横切る電圧の大きさが減少するにつれ
て、１次巻線２３および双方向性スイッチ２９の電流は
減少し、双方向性スイッチ２９の保持電流以下となり、
双方向性スイッチ２９はターンオフする（第５図）。キ
ャパシタ３５は再び同様の方向に充電しまたパラストイ
ンダクタ１９の電流はわずかに増加してキャパシタ３５
を横切る最終的な電圧の増加を招来する。キャパシタ３
５の電圧およびパラストインダクタ１９の電流の値を連
続的に増加せしめながら、このサイクルが繰り返される
。また、１次巻線２３を横切る電圧は、高輝度放電ラン
プ１７に高い始動電圧を賦与するために、２次巻線２５
により昇圧（ステップアップ）される。この高い始動電
圧は、１次・２次巻線を横切って発生される各電圧の和
である。
て、１次巻線２３および双方向性スイッチ２９の電流は
減少し、双方向性スイッチ２９の保持電流以下となり、
双方向性スイッチ２９はターンオフする（第５図）。キ
ャパシタ３５は再び同様の方向に充電しまたパラストイ
ンダクタ１９の電流はわずかに増加してキャパシタ３５
を横切る最終的な電圧の増加を招来する。キャパシタ３
５の電圧およびパラストインダクタ１９の電流の値を連
続的に増加せしめながら、このサイクルが繰り返される
。また、１次巻線２３を横切る電圧は、高輝度放電ラン
プ１７に高い始動電圧を賦与するために、２次巻線２５
により昇圧（ステップアップ）される。この高い始動電
圧は、１次・２次巻線を横切って発生される各電圧の和
である。
第６図に例示されるように、高輝度放電ランプ１７が点
♂■する時に、新しいすなわち第２の共振ループが形成
され、スタータの電気振動は、双方同性スイッチ２９が
利用できる電圧の制限によって停止する。１次巻線２３
および２次巻線の飽和インダクタンスはパラスト−イン
ダクタ１９のそれよりも数桁小さいので、この新しいル
ープはキャパシタ３５の充電を制御することになる。さ
らに、双方向性スイッチ２９の放電開始電圧は、高輝度
放電ランプ１７のピーク電圧よりも大きく選択されるの
で、何等の始動動作も発生しない。
♂■する時に、新しいすなわち第２の共振ループが形成
され、スタータの電気振動は、双方同性スイッチ２９が
利用できる電圧の制限によって停止する。１次巻線２３
および２次巻線の飽和インダクタンスはパラスト−イン
ダクタ１９のそれよりも数桁小さいので、この新しいル
ープはキャパシタ３５の充電を制御することになる。さ
らに、双方向性スイッチ２９の放電開始電圧は、高輝度
放電ランプ１７のピーク電圧よりも大きく選択されるの
で、何等の始動動作も発生しない。
１次巻線２３は、磁気スイッチとして振舞うという点で
特別の機絆を実行することに注意されたい。１次巻＃１
２３のこの磁気スイッチ動作は、キャパシタ３５の放電
がパラストインダクタ１９を経るその再充電が完了する
までは発生しないことを保証する。１次巻線すなわち磁
気スイッチ２３はまた双方向性スイッチ２９がターンオ
フすることを保証するのにも役立つ。キャパシタ３５の
電圧が双方向性スイッチ２９の放電開始電圧に到達した
時、双方向性スイッチ２９はターンオンし、双方向性ス
イッチ２９がターンオンした後即座にキャパシタ３５の
放電を誘発せしめることのないよう飽和するまでは非常
に高いインダクタンスを有する１次巻線２３を通ってキ
ャパシタ３５は放電を開始する。
特別の機絆を実行することに注意されたい。１次巻＃１
２３のこの磁気スイッチ動作は、キャパシタ３５の放電
がパラストインダクタ１９を経るその再充電が完了する
までは発生しないことを保証する。１次巻線すなわち磁
気スイッチ２３はまた双方向性スイッチ２９がターンオ
フすることを保証するのにも役立つ。キャパシタ３５の
電圧が双方向性スイッチ２９の放電開始電圧に到達した
時、双方向性スイッチ２９はターンオンし、双方向性ス
イッチ２９がターンオンした後即座にキャパシタ３５の
放電を誘発せしめることのないよう飽和するまでは非常
に高いインダクタンスを有する１次巻線２３を通ってキ
ャパシタ３５は放電を開始する。
大切なことは、低電流での１次巻線２３の不飽和インダ
クタンスは、パラストインダクタ１９のインダクタンス
と同様であり、大電流での１次巻線２３の飽和インダク
タンスはパラストインダクタ１９のインダクタンスより
もかなり小さいことである。また、キャパシタ３５は双
方向性スイッチ２９がターンオンした後に充電し続ける
かないしはパラストインダクタ１９を経て導電性となる
かして、キャパシタ３５を横切る電圧を上げることを許
容する。１次巻線、２３が飽和する時、それは、すばや
く切り換わり、キャパシタ３５の逆向きの充電を達成す
る能力を備えていなければならない。
クタンスは、パラストインダクタ１９のインダクタンス
と同様であり、大電流での１次巻線２３の飽和インダク
タンスはパラストインダクタ１９のインダクタンスより
もかなり小さいことである。また、キャパシタ３５は双
方向性スイッチ２９がターンオンした後に充電し続ける
かないしはパラストインダクタ１９を経て導電性となる
かして、キャパシタ３５を横切る電圧を上げることを許
容する。１次巻線、２３が飽和する時、それは、すばや
く切り換わり、キャパシタ３５の逆向きの充電を達成す
る能力を備えていなければならない。
したがって、１次巻線２３および２次巻線２５を有する
変圧器２１のためには、鋭い飽和特性をもつフェライト
磁性、のコア物質が最も望ましい、。
変圧器２１のためには、鋭い飽和特性をもつフェライト
磁性、のコア物質が最も望ましい、。
上記のすべてが発生している一方で、線電圧およびキャ
パシタ３１の電圧は変化し続けるので、電気振動は完全
には連続的ではない。しかし、線電圧およびキャパシタ
３１の電圧が十分相違している限りは、電気振動は発−
生ずる。また、被変調の無線周波数（ＲＦ）の波形の位
相シフトが、線電圧とキャパシタ３１の電流および電圧
との関係により発生する。キャパシタ３１の電圧は発振
器動作に依存するので、回路はいく分ランダムに現われ
る被変調の無線周波数（ＲＦ）の包絡線を発生する。さ
らに、キャパシタ３１はスタータ装置に直列の交流イン
ピーダンスであるので、キャパシタ６１はスタータ電流
それゆえ出力電圧を制限するよう動作する。
パシタ３１の電圧は変化し続けるので、電気振動は完全
には連続的ではない。しかし、線電圧およびキャパシタ
３１の電圧が十分相違している限りは、電気振動は発−
生ずる。また、被変調の無線周波数（ＲＦ）の波形の位
相シフトが、線電圧とキャパシタ３１の電流および電圧
との関係により発生する。キャパシタ３１の電圧は発振
器動作に依存するので、回路はいく分ランダムに現われ
る被変調の無線周波数（ＲＦ）の包絡線を発生する。さ
らに、キャパシタ３１はスタータ装置に直列の交流イン
ピーダンスであるので、キャパシタ６１はスタータ電流
それゆえ出力電圧を制限するよう動作する。
この時間中、熱遮断素子３３自身は、ここを通過する直
列スタータ電流により加熱され、ある時間の後に、抵抗
値を突然に数桁も立ち上がらせるに十分な温度へ加熱さ
れる。この時、スタータ電流は大幅に減少し、高電圧パ
ルスの発生は減少する。このように、熱遮断素子３３は
、もしランプが点灯に失敗した場合に、スタータを有効
に遮断する。熱遮断□素子３３は、電力が除去されるか
もしくはランプが点灯する時は自己加熱を停止し、もし
電力が再蓄積されるかランプが消灯するならばスタータ
は即座に賦活されるようなされる。
列スタータ電流により加熱され、ある時間の後に、抵抗
値を突然に数桁も立ち上がらせるに十分な温度へ加熱さ
れる。この時、スタータ電流は大幅に減少し、高電圧パ
ルスの発生は減少する。このように、熱遮断素子３３は
、もしランプが点灯に失敗した場合に、スタータを有効
に遮断する。熱遮断□素子３３は、電力が除去されるか
もしくはランプが点灯する時は自己加熱を停止し、もし
電力が再蓄積されるかランプが消灯するならばスタータ
は即座に賦活されるようなされる。
このように、もし万が一高輝度放電ランプ１７が点弧に
失敗した場合には、このスタータ系は放電ランプ回路の
劣化を招く高電圧パルスを高輝度放電ランプ１７に印加
し続けない。しかし、熱遮断素子３３は、もし電力の供
給停止が発生するならば、スタータ系を即座に賦活せし
める。さらに、ランプ再点弧電圧の増加もしくはランプ
のエージング（経時変化）による再点弧電圧の増加によ
り、ランプ電圧の各半サイクルに発生する再点弧への電
圧ハング（上昇）もしくは電力線ディップ（降下）中に
、ランプ電力を供給するようスタータ系の自動的賦活が
行われる。
失敗した場合には、このスタータ系は放電ランプ回路の
劣化を招く高電圧パルスを高輝度放電ランプ１７に印加
し続けない。しかし、熱遮断素子３３は、もし電力の供
給停止が発生するならば、スタータ系を即座に賦活せし
める。さらに、ランプ再点弧電圧の増加もしくはランプ
のエージング（経時変化）による再点弧電圧の増加によ
り、ランプ電圧の各半サイクルに発生する再点弧への電
圧ハング（上昇）もしくは電力線ディップ（降下）中に
、ランプ電力を供給するようスタータ系の自動的賦活が
行われる。
それゆえ、低電圧で大電流の低周波数のエネルギーを、
約２ｏｋＨｚ ないし５０ｋＨｚ の範囲の周波数
で動作□可能な発振器回路に蓄積される高電圧で低電流
の高周波エネルギーに変換するための小型で低コストの
電気的スタータが提供される。
約２ｏｋＨｚ ないし５０ｋＨｚ の範囲の周波数
で動作□可能な発振器回路に蓄積される高電圧で低電流
の高周波エネルギーに変換するための小型で低コストの
電気的スタータが提供される。
高電圧および電流が同時に提供され、アーク放電ランプ
の迅速な始動および再始動を与えるというのは狭い始動
パルス電圧ではなく、相当に広い高エネルギーパルスが
提供されるからである。また、スタータは、リード（進
み）型もしくはラグ（遅れ）型のバラストの使用を許容
するよう直列注入モ・−ドで振舞うというのはスター□
りは電力を電力線のもとへ注入しないからである。さら
に、ランプの寿命を引き延ばしまた電圧源の誤動作によ
りランプを再点弧しまたランプが点弧に失敗した場合の
高電圧のパルス電圧による衝撃から放電ランプを保護す
るという能力は、他の周知構造においては得ることので
きない提供である。
の迅速な始動および再始動を与えるというのは狭い始動
パルス電圧ではなく、相当に広い高エネルギーパルスが
提供されるからである。また、スタータは、リード（進
み）型もしくはラグ（遅れ）型のバラストの使用を許容
するよう直列注入モ・−ドで振舞うというのはスター□
りは電力を電力線のもとへ注入しないからである。さら
に、ランプの寿命を引き延ばしまた電圧源の誤動作によ
りランプを再点弧しまたランプが点弧に失敗した場合の
高電圧のパルス電圧による衝撃から放電ランプを保護す
るという能力は、他の周知構造においては得ることので
きない提供である。
階層までに第１図の実施例での各部品の仕様を以下に挙
げる。
げる。
Ｌｌ ９’ ＝ ０．５’ＨＷ ２３
＝ ２’ ８０．０ｍ）（（不飽和時）Ｔ −２
１＝ ２．２ｍＨ’（飽和時）＝４０：３′００Ｔ Ｉ１ 二Ｏ，’４Ａ” Ｉ２ −１０．０ＡＣ３５＝α口
（１８）μＦ Ｃ３１’ ＝２．０ μＦ スイッチ２９ ＝サイダックＫＩＶ２４熱遮断素子３
３ ＝＝’３０ ｏｈｍｓ （冷間）ランプ
＝４０Ｗ金属ハロゲン化物う□ンプ 発振器周波数’ ＝４０ｋＨｚ
＝ ２’ ８０．０ｍ）（（不飽和時）Ｔ −２
１＝ ２．２ｍＨ’（飽和時）＝４０：３′００Ｔ Ｉ１ 二Ｏ，’４Ａ” Ｉ２ −１０．０ＡＣ３５＝α口
（１８）μＦ Ｃ３１’ ＝２．０ μＦ スイッチ２９ ＝サイダックＫＩＶ２４熱遮断素子３
３ ＝＝’３０ ｏｈｍｓ （冷間）ランプ
＝４０Ｗ金属ハロゲン化物う□ンプ 発振器周波数’ ＝４０ｋＨｚ
第１し１は本発明による始動・動作装置の好ましい形態
を例示する回路図である。第２図は、本発明による始動
・動作装置の代替例を例示する回路図である。第３図な
いし第′６図は第１図の実施例の動作状態を例示する回
路図である。 図中“の各参照番号が示す名称を以下に挙′げる。 ２１ ： 変圧器 ２３．２５： 巻線 ２７ ： タップ ２９ ： 双方向性スイッチ ６１ ： 交流インピーダンス ３３ ： 熱遮断素子 − ３５： 電荷８積手段 ３７ ： 接続部（ジャンクション） ４１．４３．４５．４７： 端子 ４９ ： 高輝度放電ランプ ５５ ： インダクタ ５７ ： 双方向性スイッチ ５９ ： インダクタ ６１ ： キャパシタ ６３．６７： 接続部（ジャンクション）６５ ： キ
ャパシタ ６９ ： 接続部（ジャンクション） −ζ１ ８ Ｑ
を例示する回路図である。第２図は、本発明による始動
・動作装置の代替例を例示する回路図である。第３図な
いし第′６図は第１図の実施例の動作状態を例示する回
路図である。 図中“の各参照番号が示す名称を以下に挙′げる。 ２１ ： 変圧器 ２３．２５： 巻線 ２７ ： タップ ２９ ： 双方向性スイッチ ６１ ： 交流インピーダンス ３３ ： 熱遮断素子 − ３５： 電荷８積手段 ３７ ： 接続部（ジャンクション） ４１．４３．４５．４７： 端子 ４９ ： 高輝度放電ランプ ５５ ： インダクタ ５７ ： 双方向性スイッチ ５９ ： インダクタ ６１ ： キャパシタ ６３．６７： 接続部（ジャンクション）６５ ： キ
ャパシタ ６９ ： 接続部（ジャンクション） −ζ１ ８ Ｑ
Claims (22)
- （１）交流電源および高輝度放電ランプの各々に接続さ
れるために形成される第１の一対の端子および第２の一
対の端子と、 第１の一対の端子の一方の端子に接続されるバラスト手
段と、 バラスト手段を第２の一対の端子の一方の端子に結合す
るインダクタと、 インダクタおよび第１・第２の一対の端子の他方の端子
に結合される直列接続の双方向性スイッチおよび交流イ
ンピーダンス手段と、 バラスト手段およびインダクタの接続部と直列接続の双
方向性スイッチおよび交流インピーダンスの接続部に結
合される電荷蓄積手段とを備える高輝度放電ランプの始
動および動作装置。 - （２）高輝度放電ランプはメタルハライド放電ランプの
形態である特許請求の範囲第１項記載の高輝度放電ラン
プの始動および動作装置。 - （３）バラスト手段はインダクタの形態である特許請求
の範囲第１項記載の高輝度放電ランプの始動および動作
装置。 - （４）インダクタは飽和可能のコアを備え、それによつ
て電荷蓄積手段に蓄積される電圧は影響を受ける特許請
求の範囲第１項記載の高輝度放電ランプの始動および動
作装置。 - （５）インダクタは、直列接続の双方向性スイッチおよ
び交流インピーダンス手段に接続されるタップ付きの変
圧器の形態である特許請求の範囲第１項記載の高輝度放
電ランプの始動および動作装置。 - （６）交流インピーダンス手段はキャパシタの形態であ
る特許請求の範囲第１項記載の高輝度放電ランプの始動
および動作装置。 - （７）熱遮断素子が、直列接続の双方向性スイッチおよ
び交流インピーダンス手段に直列に接続されている特許
請求の範囲第１項記載の高輝度放電ランプの始動および
動作装置。 - （８）バラスト手段は直列接続のインダクタおよびキャ
パシタの形態である特許請求の範囲第１項記載の高輝度
放電ランプの始動および動作装置。 - （９）双方向性スイッチはサイダツクの形態である特許
請求の範囲第１項記載の高輝度放電ランプの始動および
動作装置。 - （１０）双方向性スイッチはソリッドステートの双方向
性スイッチの形態である特許請求の範囲第１項記載の高
輝度放電ランプの始動および動作装置。 - （１１）双方向性スイッチの導通は第１の発振器回路を
形成し、双方向性スイッチの非導通は第２の発振器回路
の成立に作用する特許請求の範囲第１項記載の高輝度放
電ランプの始動および動作装置。 - （１２）交流電圧源への接続のために形成される第１の
一対の端子と、 高輝度放電ランプへの接続のために形成される第２の一
対の放電ランプと、 第１の一対の端子の一方の端子と第２の一対の端子の一
方の端子とに結合される直列接続のバラスト手段および
タップ付きの昇圧変圧器と、第１の一対の端子の他方の
端子と第２の一対の端子の他方の端子への昇圧変圧器タ
ップに結合される直列接続の双方向性スイッチおよび交
流インピーダンスと、 バラスト手段と昇圧変圧器との接続部および双方向性ス
イッチと交流インピーダンスとの接続部に結合され、そ
れにより大電流が相当に高い電圧に変換されて高輝度放
電ランプへ印加されるようなされている電荷蓄積手段と
を備える高輝度放電ランプの始動および動作装置。 - （１３）バラスト手段および電荷蓄積手段は約２０ｋＨ
ｚないし５０ｋＨｚの範囲の周波数で振動する特許請求
の範囲第１２項記載の高輝度放電ランプの始動および動
作装置。 - （１４）双方向性スイッチは高輝度放電ランプのピーク
電圧よりも大きな放電開始電圧を有する特許請求の範囲
第１２項記載の高輝度放電ランプの始動および動作装置
。 - （１５）バラスト手段はインダクタの形態であり、電荷
蓄積手段はキャパシタの形態である特許請求の範囲第１
２項記載の高輝度放電ランプの始動および動作装置。 - （１６）交流インピーダンスはキャパシタの形態である
特許請求の範囲第１２項記載の高輝度放電ランプの始動
および動作装置。 - （１７）交流インピーダンスは高輝度放電ランプを始動
するためのエネルギーを提供する特許請求の範囲第１２
項記載の高輝度放電ランプの始動および動作装置。 - （１８）双方向性スイッチおよび交流インピーダンスに
直列接続の熱遮断素子を備える特許請求の範囲第１２項
記載の高輝度放電ランプの始動および動作装置。 - （１９）双方向性スイッチおよび交流インピーダンスに
直列接続の正温度補償（ＰＴＣ）素子の形態の熱出力素
子を備える特許請求の範囲第１２項記載の高輝度放電ラ
ンプの始動および動作装置。 - （２０）双方向性スイッチはサイダツクの形態である特
許請求の範囲第１２項記載の高輝度放電ランプの始動お
よび動作装置。 - （２１）交流インピーダンスはインダクタの形態である
特許請求の範囲第１２項記載の高輝度放電ランプの始動
および動作装置。 - （２２）交流インピーダンスは抵抗の形態である特許請
求の範囲第１２項記載の高輝度放電ランプの始動および
動作装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/702,107 US4678968A (en) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | High intensity discharge lamp starting and operating apparatus |
| US702107 | 1985-02-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193399A true JPS61193399A (ja) | 1986-08-27 |
Family
ID=24819892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61029131A Pending JPS61193399A (ja) | 1985-02-15 | 1986-02-14 | 高輝度放電ランプの始動および動作装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4678968A (ja) |
| EP (1) | EP0195248A3 (ja) |
| JP (1) | JPS61193399A (ja) |
| AU (1) | AU578800B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010529603A (ja) * | 2007-06-06 | 2010-08-26 | オスラム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 改善された点弧装置を備える高圧放電ランプ、ならびにガス放電ランプ用点弧装置 |
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- 1986-02-14 AU AU53609/86A patent/AU578800B2/en not_active Ceased
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Also Published As
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