JPS6123640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放電灯調光点灯装置に関するもので
ある。以下従来例を第１図、第２図により説明す
る。

交流電源Ｅに交流制御素子S₁，限流インダクタ
ンス素子CH₂，放電灯Ｌの直列回路を接続して主
点灯回路を構成している。交流制御素子S₁の両端
にコンデンサC₇と抵抗R₁₇の直列回路と限流補助
インダクタンスCH₁を接続する。次に交流制御素
子S₁を制御する制御回路を説明する。

１は基準電圧発生回路で、抵抗R₁〜R₄，コン
デンサC₁，〜C₃、全波整流回路DB₁からなる。抵
抗R₁とコンデンサC₁の直列回路を交流電源Ｅに
接続して、コンデンサC₁の両端に抵抗R₂とコン
デンサC₂の直列回路を接続し、コンデンサC₂の
両端に抵抗R₃とコンデンサC₃の直列回路を接続
し、コンデンサC₃の両端を全波整流回路DB₁の入
力端に接続する。全波整流回路DB₁の出力端に抵
抗R₄接続する。抵抗R₄の両端には第２図ａのよ
うな交流電源Ｅの電圧位相より位相の進んだ電圧
波形を得る。

２は放電灯管電圧検出回路で、放電灯Ｌの両端
電圧を検出し、その平均値に相当する直流電圧を
発生する回路で、放電灯Ｌの両端にトランスT₁
の一次側を接続し、二次側を全波整流回路DB₂の
入力端子に接続し、全波整流回路DB₂の出力端に
抵抗R₁₂と抵抗R₁₃の直列回路を接続し、抵抗R₁₃
の両端に定電圧素子であるツエナダイオードZD₂
と抵抗R₁₈とスイツチS₂の直列回路を接続する。
これと並列に平滑用コンデンサC₅を接続する。
スイツチS₂のオフ時には第２図ｂ１のような出力
波形を、オン時には第２図ｂ２のような出力波形
を得る。

３は基準電圧発生回路１で得た基準電圧と放電
灯管電圧検出回路２で得た直流電圧とを比較して
パルスを発生する比較回路で、ダイオードD₁の
カソードとダイオードD₂のカソードを接続し、
この接続点と全波整流回路DB₂の負の出力端（以
下アースラインと云う）の間に抵抗R₁₁を接続す
る。ダイオードD₁のアノードは放電灯管電圧検
出回路２の正の出力端に接続し、ダイオードD₂
のアノードはトランジスタTr₁のベースに接続
し、トランジスタTr₁のコレクタとアースライン
間に抵抗R₉と抵抗R₁₀の直列回路を接続する。ト
ランジスタTr₁のエミツタは全波整流回路DB₁の
正の出力端に接続する。トランジスタTr₁のエミ
ツタ・ベース間に抵抗R₈を接続する。抵抗R₉と
抵抗R₁₀の接続点にトランジスタTr₂のベースを
接続し、トランジスタTr₂のエミツタはアースラ
インに接続する。トランジスタTr₂のコレクタと
アースライン間にコンデンサC₄とパルストラン
スT₃の一次側の直列回路を接続し、パルストラ
ンスT₃の二次側はそれぞれダイオードD₃と抵抗
R₁₆を介して交流制御素子S₁のゲート、カソード
に接続する。トランジスタTr₂のコレクタにプロ
グラマブルユニジヤンクシヨントランジスタ（以
下PUTと云う）S₄のアノードを接続し、カソー
ドをアースラインに接続する。抵抗R₅と抵抗R₆
の接続点にPUTS₄のゲートを接続し、抵抗R₆の
他端をアースラインに接続し、アースラインを全
波整流回路DB₁の負の出力端に接続する。

４は電源回路で、限流インダクタンス素子CH₂
の両端にトランスT₃の一次側を接続し、二次側
には全波整流回路DB₃の入力端を接続し、全波整
流回路DB₃の正の出力端には抵抗R₁₄を接続し、
抵抗R₁₄の他端にコンデンサC₆と抵抗R₁₅を接続
し、コンデンサC₆の他端は全波整流回路DB₃の負
の端子に接続する。抵抗R₁₅の他端にツエナーダ
イオードZD₁のカソードを接続し、アノードは全
波整流回路DB₃の負の端子に接続し、その接続点
とアースラインを接続する。ツエナーダイオード
ZD₁のカソードから抵抗R₇を介してトランジスタ
Tr₂のコレクタに接続する。抵抗R₁₄と抵抗R₁₅の
接続点から抵抗R₅の接続されていない方の端に
接続する。

以下従来例の動作を説明する。放電灯Ｌが点灯
すると基準電圧発生回路１で発生した電圧第２図
ａと放電灯管電圧検出回路２で発生した電圧第２
図ｂとをダイオードD₁，D₂トランジスタTr₁の回
路で比較し、前者第２図ａが後者第２図ｂより低
くなる点（以下交点と云う）でトランジスタTr₁
がオフし、同時にトランジスタTr₂もオフする。
その時点よりコンデンサC₄が抵抗R₇を介して電
源回路４より一定電圧で充電される。（第２図
ｃ）一方電源回路４より供給された電圧が抵抗
R₅と抵抗R₆で分圧され、抵抗R₆の電位、つまり
PUT S₄のゲート電圧とコンデンサC₄の充電電圧
つまりPUT S₄のアノード電位が等しくなると、
PUT S₄がオンして、コンデンサC₄の電荷がPUT
S₄，パルストランスT₃を通じて放電し、パルス
トランスT₃の２次側にパルスを生じ、交流制御
素子S₁を導通させる。（第２図ｄ） 上述の回路において調光するとき、放電灯管電
圧検出回路２のスイツチS₂をオンすることによ
り、放電灯管電圧検出回路２の出力電圧がツエナ
ダイオードZD₂と抵抗R₁₃で規定される電圧に下
がる。すると、放電灯管電圧検出回路２の出力電
圧が下降するため、基準電圧発生回路１で発生す
る基準電圧との比較で前者第２図ｂと後者第２図
ａとの交点の位相が遅れることにより、主点灯回
路の交流制御素子S₁の導通位相が遅れる。限流補
助インダクタンスCH₁は高インピーダンスであ
り、交流制御素子S₁が導通していない期間は殆ど
放電灯Ｌに電流が供給されない。従つて、交流制
御素子S₁の導通位相が遅れることにより放電灯電
流が絞り込まれ調光される。

さて、放電灯管電圧検出回路２のスイツチS₂が
オフ状態にあるとき交流電源Ｅの電圧が変動した
場合、基準電圧発生回路１の出力電圧は第２図ｅ
のように変化し、交流電源Ｅの電圧が上昇すると
放電灯電流は増えようとするが基準電圧発生回路
１で発生する基準電圧は第２図ｅ１のようにな
り、放電灯管電圧検出回路２の出力電圧との交点
の位相が遅れることにより、交流制御素子S₁の導
通位相が遅れ放電灯電流が絞り込まれる。また交
流電源Ｅの電圧が下降すると放電灯電流が減少し
ようとするが、基準電圧発生回路１で発生する基
準電圧は第２図ｅ２のようになり放電灯管電圧検
出回路２との交点の位相が進むこにより交流制御
素子S₁の導通位相が進み、放電灯電流を増やすよ
うに働く。

このように交両電源Ｅの電圧の上昇に対して
は、放電灯電流は減少する方向に、交流電源Ｅの
電圧の下降に対しては放電灯電流を増やす方向に
働き交流電源Ｅの電圧の変動に対して、放電灯電
流を一定に保ち、放電灯電力を定電力に保つよう
制御する。

しかし放電灯管電圧検出回路２のスイツチS₂を
オンして調光した場合、スイツチS₂がオフのとき
と比べ、放電灯管電圧検出回路２の出力電圧が基
準電圧発生回路１で発生する基準電圧の下方で交
点を持つため、調光してない場合、交流電源Ｅの
電圧が変動した場合、第２図ｅでθ_１〜θ_２の位
相の変化が得られるのに対し、調光した場合はθ
_３〜θ_４の変化しか得られない。このため調光し
たとき、交流電源Ｅの電圧変動に対して、交流制
御素子S₁の導通位相が大きく変化せず、放電灯電
力を定電力に保つことができなくなる。このた
め、交流電源Ｅの電圧変動の激しい場所、例えば
高速道路などで放電灯Ｌが点灯され、深夜調光点
灯する場合があるが、交流電源Ｅの電圧変動に対
して放電灯電力が変動すると、放電灯Ｌの明るさ
が変わり、非常に危険な状態になることが予想さ
れる。

本発明は上述の点に鑑みて提供したものであつ
て、放電灯調光点灯装置において、放電灯を調光
点灯時の交流電源の電圧変動に対して放電灯出力
の変動を少なくすることを目的として提供したも
のである。

以下本発明の実施例を図面により詳述する。第
３図に示すように調光スイツチ回路５を付加し、
放電灯管電圧検出回路２′を改良付加し、他の回
路構成は従来例と同じである。調光スイツチ回路
５の構成は以下に説明する。即ち、交流電源Ｅの
両端にスイツチS₃とトランスT₄の一次側の直列
回路を接続し、二次側を全波整流回路DB₄の入力
端に接続する。全波整流回路DB₄の正の出力端に
は抵抗R₁₉と抵抗R₂₁を接続し、抵抗R₁₉の他端に
は抵抗R₂₀とツエナダイオードZD₃のカソードを
接続する。抵抗R₂₀の他端は全波整流回路DB₄の
負の出力端に接続し、ここにトランジスタTr₃の
エミツタを接続する。ツエナダイオードZD₃のア
ノードをトランジスタTr₃のベースに接続し、ト
ランジスタTr₃のコレクタと全波整流回路DB₄の
正の出力端との間に抵抗R₂₁と光結合素子FCの発
光素子、たとえば発光ダイオードなどの直列回路
を接続する。一方、放電灯管電圧検出回路２′に
おいては、抵抗R₁₃の両端に定電圧素子であるツ
エナダイオードZD₂と抵抗R₁₈と光結合素子FCの
受光素子、たとえばホトトランジスタなどの光を
受けるとスイツチがオンになるようなスイツチ素
子S₂′の直列回路を接続する。尚光結合素子FCの
変わりにリレーなどを用いても可能である。

次に本発明の実施例の動作を説明する。即ち、
スイツチS₃をオンにすると交流電源Ｅの電圧はト
ランスT₄によつて降圧され、全波整流回路DB₄に
よつて全波整流され、抵抗R₁₉とR₂₀によつて分圧
された電圧が抵抗R₂₀にかかる。毎半サイクル抵
抗R₂₀の電位がツエナダイオードZD₃の規定する
電位以上になるとツエナダイオードZD₃をへて、
トランジスタTr₃のベース電流が流れ、トランジ
スタTr₃がオンする。同時に光結合素子FCの発
光素子から光が発せられ、その期間放電灯管電圧
検出回路２′の受光素子であるスイツチ素子S₂′が
光を検知し、オンになる。つまり交流電源Ｅの電
源電圧の毎半サイクルに一定以上になつた期間放
電灯管電圧検出回路２′のスイツチ素子S₂′がオン
する。交流電源Ｅの電圧変動に対して第５図のよ
うにスイツチ素子S₂′のオンしている期間が変わ
り、電源電圧が上昇するとオン期間が長くなり、
電源電圧が下降するとオン期間が短くなる。この
オン期間、放電灯管電圧検出回路２′のＡ，Ｂ間
の電圧はツエナダイオードZD₂と抵抗R₁₈によつ
て規定される電圧に下がり、第５図ｃの実線のよ
うになるが、平滑用コンデンサC₅によつて平滑
され、放電灯管電圧検出回路２′の出力電圧は第
５図ｃの点線のような直流電圧になる。図示した
ようにオン期間が短いと出力電圧は上がりオン期
間が長いと出力電圧は下がる。尚、ここで、光結
合素子FC、平滑用コンデンサC₅等で出力電圧可
変手段が構成される。交流電源Ｅの電源電圧が上
昇するとオン期間が長くなるため、放電電灯管電
圧検出回路２′の出力電圧は下がり、これを第６
図で見ると、従来電源電圧の上昇に対して基準電
圧の変化のみで交点の位相をθ_３まで遅らせた場
合と比較し、放電灯管電圧検出回路２′の出力電
圧の下がつた分θ_４まで交点の位相を遅らせるこ
とができ、より大きく交流制御素子Siの導通位相
を遅らすことができ、放電灯電流の増大を抑える
よう制御する。同様にして電源電圧が下降した場
合放電灯管電圧検出回路２′のスイツチ素子S₂′の
オンしている期間が短くなり、放電灯管電圧検出
回路２′の出力電圧は上がり、基準電圧の変化で
θ_２まで交点の位相が進んだ場合と比較し、θ_１
まで位相を進めることができ、放電灯電流の減少
を抑える方向に交流制御素子S₁の導通位相を制御
する。

本発明は上述のように、交流電源に交流制御素
子、限流インダクタンス素子、放電灯を直列に接
続した主点灯回路と、前記放電灯の管電圧を検出
する放電灯管電圧検出回路と、前記交流電源から
一定位相進んだ基準電圧を発生する基準電圧発生
回路と前記放電灯管電圧検出回路の出力電圧と前
記基準電圧の比較でもつてパルスを発生させ、前
記交流制御素子を導通させる比較回路とを具備
し、前記放電灯管電圧検出回路の出力電圧を下降
させることによつて、前記交流制御素子の点孤位
相を遅らせて調光する放電灯調光点灯装置におい
て、比較回路の基準電圧と比較する上記出力電圧
を下降させる定電圧素子に直列に接続したスイツ
チ素子を前記放電灯電灯管電圧検出回路に設け、
調光時に前記交流電源の毎半サイクルごとに上記
スイツチ素子をオンさせる調光スイツチ回路を設
け、前記交流電源の電源電圧が上昇したときに上
記スイツチ素子のオン期間を長くして上記出力電
圧を下降させるとともに、交流電源の電源電圧が
下降したときにスイツチ素子のオン期間を短くし
て該出力電圧を上昇させる出力電圧可変手段を前
記放電灯管電圧検出回路と調光スイツチ回路とに
設けたものであるから、交流電源の電源電圧の変
動に対して基準電圧の変化だけで、交流制御素子
の導通位相を制御し、調光点灯時の位相の変化が
少ないため、定電力性が満足できなかつた従来と
比べ、調光時において、電源電圧が上昇した場合
には、出力可変手段によつてスイツチ素子のオン
期間を長くするとともに、出力電圧を下降させ
て、この下降した出力電圧と上昇した基準電圧と
を比較することで、出力電圧が下降していること
によつて交流制御素子の導通位相差が遅れて、放
電灯電流が絞り込まれることになり、また反対
に、電源電圧が下降した場合には、上記出力電圧
可変手段によつて、スイツチ素子のオン期間を短
くして出力電圧を上昇させ、この上昇した出力電
圧と下降した基準電圧とを比較することで、出力
電圧が上昇していることにより、交流制御素子の
導通位相が進み、放電灯電流を増やす方向に働か
すことができるものであり、このように、放電灯
管電圧検出回路の出力電圧を電源電圧の変動に対
して変化させることにより、位相の変化を大きく
取れ、調光時における電源電圧変動に対する放電
灯出力変動を抑制することができ、安定な点灯状
態を実現できる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の具体回路図、第２図は同上の
動作波形図、第３図は本発明の実施例の具体回路
図、第４図は同上の要部具体回路図、第５図は同
上の動作波形図、第６図は同上の動作波形図であ
つて、１は基準電圧発生回路、２は放電灯管電圧
検出回路、３は比較回路、５は調光スイツチ回
路、Ｅは交流電源、S₁は交流制御素子、CH₂は限
流インダクタンス素子、Ｌは放電灯、S₂′はスイ
ツチ素子、FCは光結合素子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電源に交流制御素子、限流インダクタン
   ス素子、放電灯を直列に接続した主点灯回路と、
   前記放電灯の管電圧を検出する放電灯管電圧検出
   回路と、前記交流電源から一定位相進んだ基準電
   圧を発生する基準電圧発生回路と、前記放電灯管
   電圧検出回路の出力電圧と前記基準電圧の比較で
   もつてパルスを発生させ、前記交流制御素子を導
   通させる比較回路とを具備し、前記放電灯管電圧
   検出回路の出力電圧を下降させることによつて、
   前記交流制御素子の点孤位相を遅らせて調光する
   放電灯調光点灯装置において、比較回路の基準電
   圧と比較する上記出力電圧を下降させる定電圧素
   止に直列に接続したスイツチ素子を前記放電灯管
   電圧検出回路に設け、調光時に前記交流電源の毎
   半サイクルごとに上記スイツチ素子をオンさせる
   調光スイツチ回路を設け、前記交流電源の電源電
   圧が上昇したときに上記スイツチ素子のオン期間
   を長くして上記出力電圧を下降させるとともに、
   交流電源の電源電圧が下降したときにスイツチ素
   子のオン期間を短くして該出力電圧を上昇させる
   出力電圧可変手段を前記放電灯管電圧検出回路と
   調光スイツチ回路とに設けて成ることを特徴とす
   る放電灯調光点灯装置。 ２ スイツチ素子は、光結合素子の受光素子であ
   つて、交流電源電圧の増減に比例して、上記結合
   素子中の発光素子の発光時間を変化させスイツチ
   素子のオン時間を変化させるようにした特許請求
   の範囲第１項記載の放電灯調光点灯装置。