JPS6132398A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ この発明は放電灯に高圧パルス電圧を印加する始動回路
により放電灯を始動制御し、その後前記始動回路の動作
を停止して点灯制御回路により前記放電灯を点灯制御す
る放電灯点灯装置に関する。

［発明の技術的背ｆｉｌ 従来、放電灯点灯８置装置としては例えば、第６図に示
すものが知られている。これは直流化された電源端子（
＋）　　（−）間にＮＰＮ形のスイッチングトランジス
タ１及び電流検出用の抵抗２を直列に介してダイオード
３を図示極性に接続するとともに、さらに限流コイル４
を介してコンデンサ５及び始動回路６を接続し、かつ上
記コンデンサ５に上記始動回路６のパルストランス６１
の２次巻線を介して放電灯７を接続している。前記始動
回路６は抵抗６２とコンデンサ６３とからなる直列時定
数回路のコンデンサ６３にダイアック（商品名）と呼ば
れるＳＳＳ素子６４を介して前記パルストランス６１の
１次巻線を並列に接続して形成されている。前記スイッ
チング１〜ランジスタ１は前記抵抗２の両端間電圧に応
動して例えばそのスイッチングデユーティ比を制御する
制御回路８によってスイッチング動作されるようになっ
ている。前記制御回路８は前記抵抗２の両端間電圧を積
分して平均化する平均値回路８１と、基準電源８２と、
この基準電源８２の出力電圧を反転入力端子（−）に入
力するとともに前記平均値回路８１の出力を非反転入力
端子（＋）に入力し、かつ上記反転入力端子（−）と出
力端子との間にゲインが小さくなるように抵抗値が設定
された帰還抵抗８３を接続した誤差増幅器８４と、この
誤差増幅器８４の出力電圧レベルに応じて前記スイッチ
ングトランジスタ１のスイッチングデユーティ比を制御
するＰＷＭ　（パルス幅変調）制御回路８５とで形成さ
れている。

この装置は放電灯７の点灯動作時においてその放電灯１
の抵抗値が小さくなるとその放電灯７に流れる電流が大
きくなるが、このとき抵抗２の両端間に発生する電圧も
大きくなり、誤差増幅器８４の非反転入力端子（＋）に
入力される電圧は大きくなる。しかし誤差増幅器８４の
ゲインは小さく設定されているので、その出力電圧はそ
れ程度化しない。このためＰＷＭ制御回路８５によるス
イッチングトランジスタ１のスイッチングデユーティ比
は余り変化せず、放電灯７に供給される電流ｍは多いま
ま保持される。こうしてランプ電力を略一定に保持して
いる。

また、この装置の始動回路６は始動点灯時に抵抗６２を
介してコンデンサ６３に充電が行なわれ、コンデンサ６
３の両端間電圧がＳＳＳ素子６４のブレークオーバ電圧
に達するとＳＳＳ素子６４がオンしてパルストランス６
１の１次巻線にコンデンサ６３の充電電流が流れ、パル
ストランス６１の２次巻線に高圧パルス電圧が発生して
放電灯７に印加される。

この始動回路は回路構成が簡単な例としてよく知られ、
ＳＳＳ素子６４のブレークオーバ電圧がせいぜい２００
■程度であることからパルストランス６１の２次巻線に
発生する高圧パルス電圧は数ＫＶ〜十ＫＶ程度になって
いる。

［背景技術の問題点］ ところで、この種の放電灯点灯装置においては放電灯が
冷えている状態で始動点灯した場合、高圧パルス電圧は
敗ＫＶ〜＋ＫＶＮ度でも放電灯を充分始動点灯できるが
、一旦消灯して放電灯がまだ充分に冷えきらない状態で
再始動することがあると上述した数ＫＶ〜十ＫＶ程度の
高圧パルス電圧では再始動できない場合が生じる。すな
わち、これは放電灯内に封入されている水銀あるいはメ
タルハライドなどの封入物の圧力が温度上昇とともに高
くなり、そのためにより高い高圧パルス電圧が要求され
るからである。従って、従来装置では再始動に放電灯の
温度が低下するまでかなりの時間がかかる問題があった
。このため、例えばパルストランスの昇圧比を高めるこ
とが考えられるが、しかしこのようにした場合、放電灯
に常に高い高圧パルス電圧が過度に印加することになり
、電極のスパッタが大きくなり放電灯の寿命が短くなる
問題が生じる。

【発明の目的コ この発明はこのような点に鑑みて為されたもので、放電
灯の始動、再始動がスムーズにでき、しかも電極のスパ
ッタが大きくなって放電灯の寿命が低下する虞れの小さ
い放電灯点、灯装置を提供することを目的とする。

［発明の概要］ この発明は放電灯に高圧パルス電圧を印加する始動回路
により放電灯を始動制御し、その後始動・回路の動作を
停止して点灯制御回路により放電灯を点灯制御する放電
灯点灯装置において、始動回路は、高圧パルス電圧を発
生する第１のパルス発生回路と、この第１のパルス発生
回路からの高圧パルス電圧よりも時間的に遅れ、かつそ
の高圧パルス電圧よりも高い電圧の高圧パルス電圧を発
生する第２のパルス発生回路とで構成し、放電灯に第１
のパルス発生回路からの高圧パルス電圧を印加するとと
もにこの高圧パルス電圧で始動点灯が開始されない場合
は第２のパルス発生回路からの高圧パルス電圧を印加す
るようにしたものである。

そしてこのように構成することで適切な高圧パルス電圧
が適切な時期に放電灯に印加され、確実な始動とともに
過度のスパッタによる放電灯の短寿命化を防止すること
ができる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示すように直流化された電源端子（＋）（−）
間にＮＰＮ形のスイッチングトランジスタ１１及び電流
検出用の抵抗１２を直列に介してダイオード１３を図示
極性に接続するとともに、さらに限流コイル１４を介し
てコンデンサ１５及び始動回路１６を接続し、かつ上記
コンデンサ１５に上記始動回路１６の第１のパルストラ
ンス１６１の２次巻線及び第２のパルストランス１６２
の２次巻線を直列に介して放電灯１７を接続している。

前記始動回路１６はコンデンサ１６３と抵抗１６４とか
らなる直列時定数回路のコンデンサ１６３にダイアック
（商品名）と呼ばれるＳＳＳ素子１６５を介して前記第
１のパルストランス１６１の１次巻線を並列に接続し、
第１のパルス発生回路を形成している。また、前記始動
回路１６は前記第１のパルストランス１６１の２次巻線
にダイオード１６６及び前記第２のパルストランス１６
２の１次巻線を直列に介してコンデンサ１６７を並列に
接続するとともにそのコンデンサ１６７に前記第２のパ
ルストランス１６２の１次巻線を介してエアーギャップ
１６８を並列に設け、第２のパルス発生回路を形成して
いる。前記スイッチングトランジスタ１１は前記抵抗１
２の両端間電圧に応動して例えばそのスイッチングデユ
ーティ比を制御する制御回路１８によってスイッチング
動作されるようになっている。前記開園回路１８は前記
抵抗１２の両端間電圧を積分して平均化する平均値回路
１８１と、基準電源１８２と、この基準電源１８２の出
力電圧を反転入力端子（−）に入力するとともに前記平
均値回路１８１の出力を非反転入力端子（＋）に入力し
、かつ上記反転入力端子（−）と出力端子とめ間にゲイ
ンが小さくなるように抵抗値が設定された帰還抵抗１８
３を接続した誤差増幅器１８４と、この誤差増幅器１８
４の出力電圧レベルに応じて前記スイッチングトランジ
スタ１１のスイッチングデユーティ比を制御するＰＷＭ
　（パルス幅変ＩＩ）制御回路１８５とで形成されてい
る。

このように構成された本発明実施例装置においては、始
動点灯時、抵抗ＩＧ４を介してコンデンサ１６３に充電
が開始され、その充電電圧がＳＳＳ素子１６５のブレー
クオーバ電圧に達するとそのＳＳＳ素子１６５を介して
第１のパルストランス１６１の１次巻線にコンデンサ１
６３からの放電ｔ１５！が流れ、第１のパルストランス
１６１の２次巻線に高圧パルス電圧が発生する。この高
圧パルス電圧は放電灯１７に印加されるとともにダイオ
ード１６６及び第２のパルストランス１６２の１次巻線
を介してコンデンサ１６７に充電される。そしてこの゛
よう々充電動作が何回か行われコンデンサ１６７の充電
電圧がエアーギャップ１６８の放電電圧に達すると第２
のパルス１〜ランス１６２の１次巻線及びエアーギャッ
プ１６８を介してコンデンサ１６７の充［を圧が放電さ
れ、第２のパルストランス１６２の２次巻線に第１のパ
ルストランス１６１の２次巻線から発生する高圧パルス
電圧よりも高い高圧パルス電圧を発生する。すなわち、
始動回路１６は第２図に示すように第１のパルストラン
ス１６１からの高圧パルス電圧Ｐ１が何回か発生する毎
に第２のパルストランス１６２からさらに高い高圧パル
ス電圧Ｐ２を発生することになる。例えば高圧パルス電
圧Ｐ１が数に■〜十ＫＶ程度なのに対して高圧パルス電
圧は数＋ＫＶにも達する。従って、第３図に示すように
始動開始において先ず第１のパルストランス１６１の２
次巻線から高圧パルス電圧Ｐ１が発生して放電灯１７に
印加し、この高圧パルス電圧Ｐ１の何回かの印加によっ
ても放電灯１７が始動点灯を開始しなかったときには第
２のパルストランス１６２の２次巻線からさらに高い高
圧パルス電圧Ｐ２が発生して放電灯１７に印加するよう
になる。そして放電灯１７が一旦点灯動作を開始すると
放電灯１７の両端間電圧が低下し、コンデンサ１５の両
端間電圧も低下するので、コンデンサ１（３３の充ｆｆ
１ｌ圧によってＳＳＳ素子１６５がブレークオーバしな
くなる。勿論、コンデンサ１６７の充１ｆｌ圧によって
もエアーギャップ１６８は放電動作をしなくなる。こう
して放電灯１７の点灯動作の開始により始動回路１６の
動作は停止される。しかして、以降は制御回路１８によ
ってスイッチングトランジスタ１１がスイッチング制御
され、放電灯１７が定電力点灯制御される。

このように始動回路１６は最初箱１のパルストランス１
（３１から高圧パルス電圧Ｐ１を発生し、この高圧パル
ス電圧Ｐ１の何回かの発生によって放電灯１１が始動点
灯しない場合は第２のパルストランス１６２からさらに
高い電圧の高圧パルス電圧Ｐ２を発生して放電灯１１に
印加するようにしているので、例えば放［Ｔ１７の温度
が比較的低く始動点灯し易い状態にあるときには第１の
パルストランス１６１からの最初の何回かの高圧パルス
電圧Ｐ１によって始動点灯し、また、放電灯１７を一旦
消灯してその後すぐに再点灯する場合のように放電灯１
１がまだ充分に冷えきっていない状態にあっても高圧パ
ルス電圧Ｐ１の何回かの印加の後の高圧パルス電圧Ｐ２
の印加によって、またこれが複数回くり返されることに
よって放電灯１７はスムーズに始動点灯されるようにな
る。　また、放電灯１１が比較的低温状態にあり、始動
し易いとぎには第１のパルストランス１６１からの低い
高圧パルス電圧Ｐ１の印加によって始動点灯できるので
、放電灯１７の両電極に高い高圧パルス電圧Ｐ２を印加
する回数を減らすことができ、電極のスパッタが大きく
なるのを防止できる。従って、放電灯１７の寿命が低下
する虞れはない。また、第２のパルストランス１６２は
第１のパルストランス１６１からの高圧パルス電圧Ｐ１
をコンデンサ１６１で充電し、そのコンデンサ１６７の
放電を利用して高圧パルス電圧Ｐ２を発生させるように
しているので、２次巻線の巻線数が少なくても充分な高
圧パルス電圧が得られ、従って、１〜ランスとして小形
のものが使用でき、始動回路１６をそれ程大形にならず
に構成することができる。

次にこの発明の他の実施例を図面を参照して説明する。

なお、この実施例は要部のみについてのみ述べ、かつ前
記実流例と同一の部分には同一符号を付して詳細な説明
は省略する。

先ず、第４図に示すものは、始動回路１６として放電灯
１７と並列に抵抗１６９とコンデンサ１７０とを接続し
、そのコンデンサ１１０と並列に第１のパルストランス
１６１の１次巻線を介してＳＳＳ素子１６５を接続し、
また前記放電灯１７と並列に抵抗１７１とコンデンサ１
７２を並列に接続し、そのコンデンサ１７２と並列に第
２のパルストランス１６２の１次巻線を介してＳＳＳ素
子１７３を接続したものを使用している。このものにお
いては抵抗１６９と抵抗１７１の抵抗圃を同じくし、さ
らにコンデンサ１７０の容量を０１とし、コンデンサ１
７２の容量をＣ２とし、また第１のパルストランス１６
１の１次巻線と２次巻線との巻線比をＮ１：Ｎ２とし、
第２のパルストランス１６２の１次巻線と２次巻線との
巻線比をＮ１　′：Ｎ２”としたとぎＣＩ　＜０２、Ｎ
２　／Ｎｌ　＜Ｎ２　′／Ｎｌ　−を満足するように回
路設定されている。

始動回路１６をこのように構成すれば第１のパルストラ
ンス１６１によって構成される第１のパルス発生回路に
おける高圧パルス電圧の弛張発振周期に比べて第２のパ
ルストランス１６２によって構成される第２のパルス発
生回路からの高圧パルス電圧の弛張発振周期が長くなる
ので、第１のパルストランス１６１からの高圧パルス電
圧に対して第２のパルストランス１６２からの高圧パル
ス電圧は遅れて発生し、しかもその電圧は高い電圧とな
る。

従ってこのような構成においても始動回路は若干大きく
なるがその他においては前記実施例と同様の効果が得ら
れるものである。

また、第５図に示すものは、始動回路１Ｇとして別途抵
抗１７４を介してコンデンサ１７５を接続し、そのコン
デンサ１７５に抵抗１７６を介してコンデンサ１７２を
並列に接続したものを使用している。このものにおいて
はコンデンサ１７０の容ｆｆ１ｃ１に比べてたとえコン
デンサ１７２の容ｆｆ１ｃ２が小さく、第１のパルスト
ランス１６１によって構成される第１のパルス発生回路
における高圧パルス電圧の弛張発振周期に比べて第２の
パルストランス１６２によって構成される第２のパルス
発生回路からの高圧パルス電圧の弛張発振周期が短くて
もコンデンサ１１５の容ｆｆ１ｃ３がコンデンサ１７０
　、１７２の言回Ｃ１、Ｃ２に比べて大きく設定すれば
第１のパルストランス１６１からの高圧パルス電圧が第
２のパルストランス１６２からの高圧パルス電圧に比べ
て早く発生することになる。従って、この場合もＮ２　
／Ｎ１＜Ｎ２−／Ｎ１−を満足するように回路設定すれ
ば、始動開始とともに先ず第１のパルストランス１６１
から高圧パルス電圧が発生し、それが何回か発生した後
に第２のパルストランス１６２からさらに高い電圧の高
圧パルス電圧が発生することになる。従ってこの場合も
始動回路は若干大きくなるがその他においては前記実施
例と同様の効果が得られるものである。

なお、前記実施例は放電灯を直流で点灯制御するものに
本発明を適用したものについて述べたが必ずしもこれに
限定されるものではなり、゛放電灯を交流で点灯制御す
るものにも適用できるものである。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、”放電灯の始動
、再始動がスムーズにでき、しかも電極のスパッタが大
きくなって放電灯の寿命を低下する虞れの小さい放電灯
点灯装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は同
実施例における始動回路の高圧パルス電圧の発生タイミ
ングを示す電圧波形図、第３図は同実施例における始動
時の高圧パルス電圧の発生例を示す電圧波形図、第４図
及び第５図はこの発明の他の実施例を示す要部回路図、
第６図は従来例を示す回路図である。 １１・・・スイッチングトランジスタ、１２・・・電流
検出用の抵抗、１４・・・限流コイル、１Ｇ・・・始動
回路、１７・・・放電灯、１８・・・制御回路、１６１
・・・第１のパルストランス、１６２・・・第２のパル
ストランス、１６３．１６７・・・コンデンサ、１６４
・・・抵抗、１６５・・・ＳＳＳ素子、１６６・・・ダ
イオード、１６８・・・エアーギャップ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）放電灯に高圧パルス電圧を印加する始動回路によ
   り前記放電灯を始動制御し、その後前記始動回路の動作
   を停止して点灯制御回路により前記放電灯を点灯制御す
   る放電灯点灯装置において、前記始動回路は、高圧パル
   ス電圧を発生する第１のパルス発生回路と、この第１の
   パルス発生回路からの高圧パルス電圧よりも時間的に遅
   れ、かつその高圧パルス電圧よりも高い電圧の高圧パル
   ス電圧を発生する第２のパルス発生回路とで構成された
   ことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. （２）第２のパルス発生回路は、第１のパルス発生回路
   からの高圧パルス電圧で動作することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
3. （３）始動回路は、第２のパルス発生回路からの高圧パ
   ルス電圧の弛張発振周期が第１のパルス発生回路からの
   高圧パルス電圧の弛張発振周期に比べて長くなるように
   設定されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の放電灯点灯装置。