JPS62147698A - 高圧放電灯作動用回路配置 - 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】 本発明は制御電流制限器と組合せた高圧放電灯作動用回
路配置であって、該電流制限器は本回路配置内で放電灯
従属制御信号Ｓを基準信号と比較する少なくとも第１の
比較により同回路配置より得るスイッチ信号で制御する
如くし、該制御信号Ｓは放電灯電圧従属部分と、放電灯
電流従属部分との加算によって少なくとも構成される高
圧放電灯作動用回路配置に関するものである。

この種回路配置はドイツ国公開特許第１．７６４．３３
４号に開示されている。

かかる既知の回路では制御電流制限器として、反対極性
で並列に接続した２個のサイリスクを有している。これ
らのサイリスクに直列に接続したコイルによって電流安
定バラストの作用を行わせる。この並列接続サイリスク
はトライアックによって置換することができる。さらに
別な案として、サイリスクと電流安定用バラストの組合
せ全体を制御電流制限器（リミッタ）で置換することも
できる。

高圧放電灯は交流電圧、またはパルス化した直流電圧で
動作させるのが普通である。ここにおいて放電灯を動作
させる電力とは、交流電圧周波数及びパルス周波数にそ
れぞれ比較して長い時間で平均化した電力を意味するも
のである。放電灯の平均電圧及び電流は、放電灯の電圧
及び電流の絶対値をそれぞれ時間で平均化することによ
って得られる。この平均値を得る他の方法は、放電灯（
管）電圧及び電流の自乗の時間平均による平均値で与え
られ、これを通称Ｒ０Ｍ、　Ｓ、値と称する。時間的に
考えると実際の管電圧は、再点弧のピークの時間の比較
的に小さな期間の他に、比較的に大でほぼ一定値の電圧
の時間を有する。この比較的に大でほぼ一定の値はプラ
）　−（ｐｌａｔｅａｕ）電圧と呼ばれ、その時間長は
放電アークの生ずる時間長に対応する。

既知のこの種回路配置においては高圧放電灯をほぼ一定
の電力で作動させる。この目的のため、放電灯電流の基
準値と、放電灯電圧の基準値において、制御電圧の放電
灯電流従属部分は、放電灯電圧従属部分と同じ大きさに
選定する。平均放電灯電圧と平均放電灯電流の基準値付
近に動作点を有する放電灯ではこのように選定されて加
算された制御電圧は放電灯の電圧と電流の積に対する制
御に極めて近い近似を形成する。加算すべき信号を生ず
る回路配置は、信号の多重を行う回路配置に比しかなり
簡単に形成することができる。

高圧蒸気放電灯、とくに高圧ナトリウム蒸気放電灯は極
めて効率良い光源として使用されるので多く使用されて
いる。この高圧ナトリウム蒸気放電灯は一般現象として
寿命時間中に放電灯の管電圧に変動を生ずる。この現象
は、放電灯の消費電力と発光出力に影響を生ずるのみで
なく、放電灯の発光の色温度Ｔｅに影響を生ずることが
発見された。

本発明は平均放電灯電圧をほぼ一定に保ちうるようにし
た高圧放電灯作動用回路配置を提供することを目的とす
る。

本発明による上述の回路配置は、制御信号Ｓを２つの部
分の加算で構成し、 上記加算は次の関係を満足すること、 ただし、０．１〈βく１ ここにおいて、 １１ａ　　　は放電灯電流（Δ：アンペア）Ｉ　Ｉａ、
。は放電灯の基準電流（Ａ）■！。　　は放電灯電圧（
■：ボルト）ＶＩ＆＊ｎ　　は放電灯電圧の基準電圧（
Ｖ）β　　　は常数 Ｃは■で表した比例常数 であることを特徴とする。

上述の基準放電灯電流と基準放電灯電圧はそれぞれ平均
放電灯電流と同電圧との基準値である。

放電灯を流れる電流は瞬間放電灯（管）電流であっても
良い。しかし平均放電灯電流を用いて回路を動作させる
ことも可能である。同様に瞬間放電灯電圧を用いること
もできるが、平均放電灯電圧をも用いることができる。

平均放電灯電圧及び電流にそれぞれＲｏＭ、　Ｓ、値を
用いることも可能であり、また平均絶対鮪を選択するこ
とも可能である。これらの籠の間には差が生ずるが、こ
のような差は回路配置の動作に致命的な影響を及ぼすも
のではない。平均放電灯電圧をほぼ一定に維持すること
ができれば、一方において放電灯の寿命を長くすること
ができ、他方において色温度Ｔｃを高度に一定とするこ
とができる。さらに本回路配置を用いることにより各個
別の放電灯の管特性の偏移（変動）を減少させることが
できる。

ナトリウムを充填成分とする放電灯では放出放射線の色
温度Ｔｅは、放電灯の放電容器内のナトリウムの圧力に
関連して定まる。放電容器への充填が過剰であると、ナ
トリウムの圧力は過剰に存在するす）　ＩＪウムの温度
によって定められる。一般に高圧ナトリウム放電灯の放
電容器の充填ガスはナトリウム水銀アマルガムと稀ガス
より成っている。この場合、アマルガムの組成と温度と
が放電灯の管電圧に重要な役割を及ぼす。これは後者が
ＮａとＨｇとの相対圧力の関係であるからである。

ナ）　ＩＪウムの消滅によってアマルガムの組成が変化
しない限り、平均放電灯電圧を一定に維持し、かつＮａ
の圧力を一定に維持することが可能である。

高圧ナトリウム蒸気放電灯の固有の特性は平均放電灯電
流の急速な変動に際して、平均放電灯電圧は反対の極性
に急速に変動し、次でこれは電流変化と同極性に徐々に
変化し、各変動放電灯電流に対して定まる安定動作点に
達する。このような場合、放電灯電圧のみに従属する制
御信号による制御によっては安定制御を得るに比較的に
長い時定数（１０分の数秒のオーダー）を必要とし、こ
のため制御すべき量、すなわち放電灯電圧は比較的に長
時間の変動を示す。この他にも、本回路配置によって１
０分の数秒の時定数を得ることには多くの困難が伴う。

しかし制御信号に電流変化の極性と同じ極性の信号の一
定比率の部分を加算すると、制御処理の所要時間を減少
させることができ、その結果として放電灯電圧の制御は
叢かに早くできることとなり、また所要の回路配置も大
幅に簡単化される。

本発明においては、この比を に選定し、この際βは制御信号を なる如くする。

ここに　７ｊＩは放電灯電流の急速変動、Ａｓは７ｊＩ
による制御信号の急速変動である。

この場合の制御はほぼ所間的に行われる。このため回路
配置が簡単に構成でき、またβをこのように選択するこ
とによってコストを減少させるこ灯の電圧のみによって
行われ、これは色温度Ｔｃを一定に維持する点で最良の
結果が得られる。

多くの実験を行った結果、少なくとも０．１のβが最大
でＩｓ（秒）の一定の制御時間を得るのに必要である。

本発明の回路配置の一実施例においてはスイッチ信号は
制御信号に比例する補助信号と鋸歯状波信号との第２比
較を行い、さらに鋸歯状波信号に直流電圧信号を加算し
てこれを行う。この好適実施例の利点は加算する直流信
号の値を選択することによって比較的簡単に回路配置の
制御範囲を変更しうろことである。

本発明の好適実施例においては、鋸歯状波信号形成部分
を含み、該部分はダイオード特性を有する第１半導体素
子と、スイッチで側路可能としたコンデンサと第１抵抗
とよりなる第１直列結合を有し、側路可能のコンデンサ
と、第１抵抗との接続点を前記第２比較を行う演算増幅
器の第１入力に接続する。

この場合ダイオード特性を有する第１半導体素子は極め
て簡単な方法で鋸歯状波信号に直流電圧信号を加算しろ
るようにする。ここにおいて“ダイオード特性”とはツ
ェナーダイオード特性をも意味するものとする。これは
本明細書並びに特許請求の範囲を通じて同様である。

さらに本発明の実施例では、ツェナー特性を有する第１
半導体素子と第２抵抗とを有する第２直列結合を第１直
列結合と並列に接続し、前記ツェナー特性を有する第１
半導体素子と第２抵抗との接続点を演算増幅器の第２入
力に接続し、この第２入力を補助信号の接続として作用
させる。

この実施例では、ツェナー特性を有する半導体素子を用
いることにより、第２入力における信号の大きさを鋸歯
状波信号の最大となる値よりも常に小さくなし得るとい
う利点を有する。

さらに本発明の他の実施例では、分圧回路を有しており
、放電灯を接続したときこの分圧回路が放電灯と電気的
に並列となり、該分圧回路の第１部分が制御電圧Ｓの放
電灯電圧従属部分導出の作用をし、この部分を少なくと
もダイオード特性を有する第２半導体素子を有する回路
で側路する。

また交流電圧で放電灯を動作させるに適した本回路配置
の実施例では、分圧回路の第１部分を互いに反対極性の
ツェナー特性を有する第２及び第３半導体素子で側路し
て構成する。

上連の好適実施例は分圧回路において行う電圧分割とダ
イオードの通過方向電圧または半導体索子のツェナー電
圧とをそれぞれ相互に組合せて利用することにより放電
管電圧のプラトー電圧のみが制御信号Ｓの放電灯電圧従
属部分に貢献するという利点を有しいる。この結果、β
も小さな値に選択することができる。これは実験によっ
て証明されている。

２つの半導体素子を反対極性として使用することにより
、交流供給電圧のいずれの極性の部分においても制御信
号の放電灯電圧従属部分を全く同様にして形成すること
ができる。このことにより、放電灯のフリッカ（ちらつ
き）を防止することができる。これは交流電圧層２Ｉ１
２数が比較的低い場合（例えば５０Ｈｚ　）に特に有利
である。またこの際、ツェナー特性を有する半導体素子
を使用することは回路配置の動作上、周囲温度の影響を
大巾に減少し得るという利点がある。

この回路配置は別個の装置として構成することがでる。

特にこの回路配置を制御電流制限器（カレントリミッタ
）と結合して単一の装置として構成すると有利である。

また本回路配置を制御電流制限器及び電流安定バラスト
と組合せて１つの装置とすると有利である。

以下図面により本発明を説明する。

図面において第１接続端子１を安定用バラスト２を通じ
て放電灯接続端子３に接続する。他方の放電灯接続端子
４を抵抗５を通じてトライアック６で構成した制御電流
制限器の主電極６ａに接続する。トライアック６の他方
の主電極６ｂをコイル７４を通じて第２接続端子７に接
続する。前述の放電灯接続端子３を抵抗８と、抵抗９ａ
と抵抗９ｂとを通じ放電灯接続端子４に接続する。

抵抗９ａと９ｂの接続点をコンデンサ１０を通じさらに
抵抗１１を通じて第１演算増幅器１３の正入力１２に接
続する。この第１演算増幅器１３の負入力は抵抗１５並
びにコンデンサ１６を通じトライアック６の主電極６ａ
に接続する。このコンデンサ１６はツェナーダイオード
１７とこれと反対の極性で接続したダイオード１７ａの
直列接続によって側路する。

第１演算増幅器１３の出力１８をダイオード１９を通じ
て負入力１！＋に接続するっこの買入カド１の−、′：
、Ｐ　！ご接続した抵抗２０の他端をダイオード２１を
通じ第１演算増幅器１３の出力１８に接続し、さらに抵
抗２４を通じて第２演算増幅器２３の負入力２２に接続
する。

この第２演算増幅器２３の正入力２５は第１演算増幅器
１３の正入力１２に接続する。第２演算増幅器２３の出
力２６を抵抗２７を通じて負入力２２に接続する。

これと同時にその出力２６を抵抗２８を通じて第３演算
増幅器３０の負入力２９に接続する。第３演算増幅器３
０の正入力３１はポテンショメーク３３の調整可能なタ
ップ３２に接続する。このポテンショメータ３３は一方
において抵抗１５に接続し、他方においてトライアック
６の主電極６ａに接続する。

第３演算増幅器３０の出力３４を一方においてコンデン
サ３５を通じて負入力２９に接続し、他方においては抵
抗８３を通じて第４演算増幅器３７の正入力に接続する
。第４演算増幅器３７の正入力３６はツェナーダイオー
ド８２を通じてトライアック６の主電極６ａに接続する
。第４演算増幅器の出力３８を抵抗３９を通じてトライ
アック７１のベース７０に接続する。

このベース７０はさらに抵抗７２を通じて共通導線７３
に接続し、これを通じ図示を省略した方法によって各演
算増幅器１３．２３．３０．３７に供給を行う。トラン
ジスタ７１は一方においてこの導線７３に接続し、他方
においては抵抗３９ａを通じてトライアック６の制御電
極４０に接続する。

第４演算増幅器３７の負入力４１を一方においてコンデ
ンサ４２と安定器８１の直列接続を通じて主電極６ａに
接続し、他方においては抵抗４３と抵抗４５との直列接
続を通じ前述の導線７３に接続する。第１演算増幅器１
３の正入力１２を抵抗４４及び抵抗４５を通じて前記導
線７３に接続する。コンデンサ１６、ポテンショメータ
３３及び抵抗１５を抵抗４５を通じて導線７３に接続す
る。次いで導線７３をツェナーダイオード４６とコンデ
ンサ４７の並列接続を通じてトライアック６の主電極６
ａに接続する。接続点４４ａ　も一方において抵抗８４
を通じて演算増幅器３７の正入力に接続し、他方におい
ては抵抗４９を通じて感光トランジスタ５０に接続する
。このトランジスタ５０はトライアック６の主電極６ａ
に接続する。この感光トランジスタ５０は発光ダイオー
ド５８と共に光カプラ５〇−５８を構成する。この感光
トランジク５０はコンデンサ５１によって側路する。こ
れと同時に感光トランジスタ５０をトランジスタ５３の
ベース５２に接続し、これによってコンデンサ４２を側
路する。

トライア７ツク６とコイル７４とを並列接続によって側
路する。この並列接続の第１回路辺はコンデンサ５５に
よって形成され、第２回路辺は抵抗５６と整流ブリッジ
５７、ツェナーダイオード４８及びダイオード７５の直
列接続で形成される。ツェナーダイオード４８とダイオ
ード７５の極性は互いに反対とする。整流ブリッジ５７
はダイオード５７ａ、　５７ｂ、　５７ｃ。

５７ｄを有する。整流ブリッジ５７の整流端子５７ｅと
５７ｆは、発光ダイオード５８を通じて互いに接続する
。これと同時にダイオード７６を通じ整流ブリッジ５７
を導線７３に接続する。接続端子１を抵抗５９、コンデ
ンサ６０、及びダイオード６１を通じトライアック６の
主電極６ａに接続する。これと同時に接続端子１は抵抗
５９、コンデンサ６０及びダイオード６２を通じて導線
７３に接続する。ダイオード６１はコンデンサ７７によ
って側路し、接続端子ｌと２の間にコンデンサ７８を接
続する。抵抗９ａと９ｂとは互いに反対極性としたツェ
ナーダイオード６５とツェナーダイオード６６との直列
接続によって側路する。放電灯８０を放電灯接続端子３
と４との間に接続する。

放電灯８０を起動させるために、放電灯には内蔵スクー
タを設ける。また、これに代えて外部スクータを設ける
こともでき、これは放電灯接続端子３と４との間に接続
するを可とする。図示の回路配置は交流電源によって高
圧蒸気放電灯を作動させるに適したものである。

図示の回路配置の動作は次の如くである。

抵抗９ｂの端子間の瞬間交流電圧が制御信号Ｓの放電灯
電圧従属部分を形成し、抵抗５の端子間の瞬間交流電圧
が放電灯電流従属部分を形成する。

従って、本実施例の回路配置においては放電灯電流及び
放電灯電圧のそれぞれの瞬間値を放電灯を流れる電流Ｉ
ｒａ及び放電灯端子間の電圧■、として使用する。従っ
てこれらの交流電圧の加算値は制御信号Ｓを構成し、こ
れをコンデンサ１６及び１０を通じて演算増幅器１３の
入力端子１４及び１２に供給する。抵抗５と分圧回路８
，９ａ、９ｂとの構成比は一方において値βを構成し、
他方においては演算増幅器１３及び２３の回路は入力１
２及び１４における交流電圧制御信号Ｓより演算増幅器
３０の入力２９における整流信号を形成する。演算増幅
器３０内においてこの整流信号は一方において積分され
、他方においてはポテンショメーク３３の調整可能のタ
ップ３２より生ずる入力３１の直流電圧と比較される。

この積分動作はＩＳＩの平均化を意味する。

従って放電灯を通ずる電流の絶対値及び放電灯に加わる
電圧の絶対値の平均化を意味する。この積分は抵抗２８
とコンデンサ３５とにより定まる時定数により行われる
。この時定数はトライアック６が非通電状態にある交流
電圧の半サイクルの期間に比較して大なるようにする。

この場合、交流電圧の半サイクルの程度の大きさの時定
数とすることが好ましい。この積分によって放電灯にフ
リッカを生ずる可能性が減少する。ポテンショメ−３３
の調整可能のタップ３２より生ずる直流電圧は基準信号
として作用し、ポテンショメータ３３によって本回路の
調整中一定の値とする。この調整は各回路配置の個別の
偏差値によるスイッチ信号の影響を大幅に減少させる。

この差は本回路配置内に使用される各構成素子の値の変
動によるものである。

上述の如くして、出力３４に得られる補助信号は制御信
号Ｓに比例するものであり、これを演算増幅器３７内で
鋸歯状波信号との第２比較を行う。この比較は補助信号
が鋸歯状波信号より大きい時間においては演算増幅器３
７の出力３８に低い値の電圧を供給し、その地金ての場
合において高い値の電圧を供給してこれを行う。かくす
ることにより、演算増幅器３７は第１入力を４１とし、
第２入力を３６とし、これらが補助信号の接続用にｔ？
立っている第２比較を行う演算増幅器を構成する。入力
４１をコンデンサ４２と抵抗４３の接続点に接続しこれ
らコンデンサ４２と抵抗４３によって鋸歯状波信号を形
成する回路の第１直列接続部分を構成する。安定器８１
は第１半導体索子としてダイオード特性の第１直列接続
と第１抵抗となる抵抗４３とを有するスイッチによって
側路できるコンデンサ４２に対しトランジスタ５３は側
路スイッチとして作用する。光カプラ５８−５０及びト
ランジスタ５３とコンデンサ５１との第１直列接続は互
いに一体となって鋸歯状波信号形成回路部分を構成する
。

第１直列接続に並列に接続されている第２直列接続はツ
ェナー特性を有する第１半導体素子としてツェナーダイ
オード８２と第２抵抗として抵抗８４とを有している。

ツェナーダイオード８２と抵抗８４との接続点とを上述
の如く演算増幅器３７の正入力３６に接続する。出力３
８が高電圧の時、トランジスタ７１は通電し、トライア
ック６はトライアックの制御電極４０を通じ通電する。

交流電圧の各半サイクルの終わりにおいてトライアック
６は直ちに非通電状態となり、トライアックを流れる電
流はほぼゼロの値に近くなる。従って、演算増幅器３７
の出力３８の電圧は本回路配置で形成するスイッチ信号
となる。

トライアック６が非通電状態である場合、抵抗５６、整
流ブリッジ５７、ツェナーダイオード４８、ダイオード
７５を有する回路は供給交流電圧の半サイクル内におけ
る側路（シャント）回路を形成し、この結果いわゆるキ
ープアライブ電流を放電灯８０を通じて維持する。供給
交流電圧の次の半サイクルにおいては上述の回路４６．
４７．７６、５７．、５６を通じこのキープアライブ電
流が流れる。このキープアライブ電流は、トライアック
６の非通電状態中成電灯のイオン化を確保し、トライア
ック６が通電状態となった時、放電灯の再点弧に有利に
作用する。

このキープアライブ電流は発光ダイオード５８より光を
発せしめ、これによって感光トランジスタ５０が通電し
、トランジスタ５３は非通電状態となる。

この場合スクビスク８１を通じてコンデンサ４２は充電
され、これによって演算増幅器３７の入力４１の電圧の
値が増加する。この入力４１の電圧が演算増幅器３７の
正入力３６の電圧値に等しくなるとトライアック６は回
路３８．３９．７１．３９ａ、　４０を通じ通電する。

しかしながらトライアック６が通電すると直ちに発光ダ
イオード５８を通ずる電流は流れなくなり、これにより
トランジスタ５３は通電状態となり、コンデンサ４２は
急速に放電され、入力４１の電圧値は急速に減少する。

これによって入力４１には鋸歯状波信号が得られる。

回路５９．６０．６２．４６．４７によって、主電極６
ａと導線７３との間に直流電圧が形成されこの電圧によ
り図示を省略した回路より各演算増幅器１３．２３゜３
０、３７に対し、電流供給が行われる。この電圧は抵抗
４５を通じトランジスタ５０及び５３の調整点並びにツ
ェナータイオード１７とダイオード１７ａの調整点を定
め、さらに各演算増幅器の調整点を決定する。回路素子
５５．７４．７８．７７は無線妨害を抑制する。さらに
コイル７４はコンデンサ７８及び５５と共に交流供給電
源より生ずるいかなる妨害パルスに対しても本回路配誼
を不感性とする。

ツェナーダイオード６５及び６６は制御信号Ｓの放電灯
電圧従属部分が放電灯のプラトー電圧のみによって主と
して影響されるようにする。

反対極性としたツェナーダイオード４８とダイオード７
５はダイオード７６並びにツェナーダイオード！１６と
共に供給交流電圧の各半サイクルにおけるキープアライ
ブ電流が同じ値であるようにし、さらに入力４１におけ
る鋸歯状波信号が交流電圧の極性に応じて定まることの
ないようにする。

スタビスタ８１は入力４１における鋸歯状波信号に直流
電圧信号が加わるようにする。抵抗８３．８４は演算増
幅器３７の入力３６に少なくとも満足な動作を確保し得
るような電圧を供給する。ツェナーダイオード８２によ
って演算増幅器３７の入力３６の電圧がその入力４１に
生ずる鋸歯状波信号の最大なとり得る１直よりも小とな
るようにする。

抵抗５の過負荷を防止するため、抵抗こは反対極性の２
個のダイオードによって側路する。

上述の回路配置で、２００Ｖ、　５０１１ｚ、　５０Ｗ
の高圧ナトリウム放電灯の動作に適する回路配置の各仕
様は次の如くである。

抵抗８　　　　　２２０にΩ 抵抗９ａ　　　　　　　１５にΩ 抵抗９ｂ　　　　　　　２．７にΩ 抵抗５　　　　　　０．５６Ω 抵抗１５　　　　　５９にΩ 抵抗１１　　　　　１０にΩ 抵抗２０　　　　　　５９にΩ 抵抗２４　　　　　　５９にΩ 抵抗２７　　　　　１１８にΩ 抵抗２８　　　　　１００にΩ 抵抗３９　　　　　　１０にΩ 抵抗３９ａ　　　　　　９１０にΩ 抵抗４３　　　　　　１６にΩ 抵抗４４　　　　　　５９にΩ 抵抗４５　　　　　　５．６にΩ 抵抗４９　　　　　　１６にΩ 抵抗５６　　　　　　４．７にΩ 抵抗５９　　　　　８２０　Ω 抵抗？２　　　　　　１０にΩ 抵抗８３　　　　　　５６にΩ 抵抗８４　　　　　　１０にΩ ポテンショメータ３３　４．７にΩ コンデンサ１０　　　　０．１　μＦ コンデンサ１６１５　μＦ コンデンサ３５　　　　０．１　　μＦコンデンサ４２
　　　　０．１　μＦ コンデンサ４７１５　μＦ コンデンサ５１　　　　０．１　　μＦコンデンサ５５
　　　　０．０６８　μＦコンデンサ６０　　　　０．
１　　μＦコンデンサ７７　　　　２．２０Ｆ コンデンサ７８　　　　０．０３３　μＦツェナーダイ
オード１７型式ＢＺＸ７９　Ｂ５Ｖ６（フィリップス商
標）ツェナーダイオード４６型式８ＺＸ７９　Ｃ１５（
フィリップス商標）ツェナーダイオード４８型式ＢＺＸ
７９　Ｃ１５（フィリップス商標）ツェナーダイオード
６５型式ＢＺＸ７９　Ｂ６Ｖ２＜フィリップス商標）ツ
ェナーダイオード６６型式ＢＺＸ７９　Ｂ６Ｖ２（フィ
リップス商標）ツェナーダイオード８２型式ＢＺＸ７９
　Ｂ５Ｖ６（フィリップス商標）ダイオード１７ａ型式
ＢＡＶ２０　（フィリップス商標）ダイオード１９　　
型式ＢＡＶ２０　（フィリップス商標）ダイオード２１
　　型式ＢへＶ２０　（フィリップス商標）ダイオード
６２型式ＢＡＶ１８　（フィリップス商標）ダイオード
６１　　型式８ＡＶ１８　（フイリ・ｌプス商、標）ダ
イオード７５　　型式Ｂへｖ２０（フィリップス商標）
ダイオード７６型弐〇ＡＶ２０　（フィリップス商、標
）ダイオード７５ａ型弐ＢＡＶ２０　（フィリップス商
標）ダイオード５７ｂ型式ＢＡＶ２０　（フィリップス
商標）ダイオード５７ｃ型弐〇ＡＶ２０　（フィリップ
ス商標）ダイオード５７ｄ型式ＢＡＶ２０　（フィリッ
プス商標）スタビスタ８１　　型式ＢＺＶ　ＩＶ５　　
（フィリップス商標）発光ダイオード５８　　　光カプ
ラ形成用感光トランジスタ５０　　ＣＮＸ３５　　（フ
ィリップス商標）トランジスタ５３　８Ｃ５５８ トランジスタ７１　　ＢＣ３３７ コイル２型式ＨＰ　８０Ｗ／２２０　Ｖ−５０Ｈｚ、　
（フィリップス社商標）コイル７４１．２５　ｍＨ−１
，６Ａ　　（−１−イコフ社商標）　ＢＶ１０５２０ト
ライアック６型式ＢＴ　１３６−６００８　（フィリッ
プス社商Ｐり５０Ｗの高圧ナトリウム放電灯を上述の仕
様の回路配置でｖＪ作させることができる。この放電灯
の放電容器はオランダ国特願８００５０２６号（特願昭
５６−１３９．２３０号、特開昭５７−７８．７６３号
に対応）に開示されているような放電容器を有する。電
−極間ギャップは１６．６ｍｍであり、この大きさは放
電灯の動作中の基準放電灯電圧Ｖ　Ｚ　ａｏ　ｎが９０
Ｖで、基準放電灯電流１１ａ、ｎが７６０ｍＡに対応す
る。

放電容器の充填ガスは、Ｎａを重量で２３％含有する水
銀、ナトリウム、アマルガム１０ｍｇと、３００°にで
５３．３ＫＰａの圧力のキセノンで形成する。この放電
灯より放射される放射線の色温度Ｔｃは２５００°にで
ある。

作動時間１００時間における発光効率は５０１ｍ／Ｗ（
ルーメン／ワット）であり、β値は０．４であった。

３０Ｗの高圧ナトリウム放電灯の作動中回路配置の抵抗
５はその値が１Ωに増加した。基準放電灯電圧Ｖ、、、
ｈ　９０Ｖと基準放電灯電流ｒｒａ、ｈ　　４７０ｍＡ
の関係を満足するβの最小値を求めた。この値は、主と
してプラトー電圧が制御信号Ｓの放電灯電圧従属部分に
影響する場合、０，２６であった。さらに再点弧ピーク
値が制御信号Ｓに影響を及ぼす場合には、所望のβ値は
約０．４であることが判った。

かく求めたβ値は次の如くである。

動作時間１００時間　　β＝０．２０ 動作時間１０００時間　　β＝０．１２動作時間２００
０時間　　β＝０．１７動作時間３０００時間　　β＝
０．２０上述のβ＝０．３の３０Ｗの放電灯において、
供給交流電圧の急速な変化の影響を各平均放電灯電圧、
色温度Ｔｃ及び色点座標に対して求めた。２２０ｖの基
準供給電圧に対し急速な変動は１０％である。この結果
は、本回路配置を設けて動作させたものが第１表に示す
如くであり、本回路配置を設けずに動作させたものが第
２表に示す如くであった。

第１表 供給交流電圧ｍ　　　　１９８　　　２２０　　　２４
２平均放電灯電圧（Ｖ）　　　１０２．３　　１０４．
８　　１０５．６色温度Ｔｃ（Ｋ）　　　　２４７０　
　２４９３　　２４９８色点座標　　　　Ｘ、４８３　
　．４８１　　．４８０ｙ、４１９　　．４１９　　．
４１８ 第２表 供給電圧ｍ　　　　　　１９８　　　２２０　　　２４
２平均放電灯電圧（Ｖ）　　　７２．１　　　８８．９
　　１１３．７放電灯電力（ｌす）　　　　　２４．９
　　　３１　　　４３．９色温度Ｔｃ（Ｋ）　　　　２
２０５　　２４５３　　２９８０色点座標　　　　Ｘ、
５１５　　．４８１　　．４３６ｙ、４３０　　．４１
９　　．４０２ 第１表に示した平均放電灯電圧の値は比較的高いもので
ある。これは本回路配置の使用によって再点弧のピーク
が本回路配置を使用しないものに比較して叢かに増大す
るからである。この増加した放電灯電圧値はＲｏＭ、Ｓ
、によって測定したものである。しかしながら本回路配
置の使用により供給電圧の１０％の変動に対し、平均放
電灯電圧は約２９６以上は変動しないという驚くべき効
果が得られた。これに反し、本回路配置を使用しない場
合には、平均放電灯電圧は２８％もの変動を示した。

上述の同じ型の２個の３０Ｗの放電灯を上述の回路配置
を使用しないで動作させた。これにおいて最も重要な結
果は次の如くである。

放電灯１　　放電灯２ 平均放電灯電圧（Ｖ）　　　　　７９．８　　　　８８
．９色温度Ｔｃ（Ｋ）　　　　　　２３０９　　　　２
４５３色点座標　　　　　　に　、５０２　　　　．４
８５ｙ　　、４２６　　　　．４２０ 同じ条件で本回路を使用した場合は次の如くとなる。

放電灯１　　放電灯２ 平均放電灯電圧（Ｖ）　　　　　１０１．３　　　１０
４．８色温度Ｔｃ（Ｋ）　　　　　　２４７０　　　　
２４９３色点座標　　　　　　Ｘ　　、４８３　　　　
．４８１ｙ　　、４１９　　　　．４１９

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す回路図である。 １３、２５．３１．３６・・・演算増幅器６・・・トラ
イアック １７、４６．４８．６５．６６、８２・・・ツェナーダ
イオード８０・・・放電灯

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、制御電流制限器と組合せた高圧放電灯作動用回路配
   置であって、該電流制限器は本回路配置内で放電灯従属
   制御信号Ｓを基準信号と比較する少なくとも第１の比較
   により同回路配置より得るスイッチ信号で制御する如く
   し、該制御信号Ｓは放電灯電圧従属部分と、放電灯電流
   従属部分との加算によって少なくとも構成される高圧放
   電灯作動用回路配置において、 上記加算は次の関係を満足すること、 Ｓ＝ｃ（β（Ｉ＿Ｉ＿ａ／Ｉ＿Ｉ＿ａ＿、＿ｎ）＋Ｖ＿
   Ｉ＿ａ／Ｖ＿Ｉ＿ａ＿、＿ｎ）ただし、０．１＜β＜１ ここにおいて、 Ｉ＿Ｉ＿ａは放電灯電流（Ａ：アンペア） Ｉ＿Ｉ＿ａ＿、＿ｎは放電灯の基準電流（Ａ）Ｖ＿Ｉ＿
   ａは放電灯電圧（Ｖ：ボルト） Ｖ＿Ｉ＿ａ＿、＿ｎは放電灯電圧の基準電圧（Ｖ）βは
   常数 ＣはＶで表した比例常数 であることを特徴とする高圧放電灯作動用回路配置。 ２、βを選定して、制御信号Ｓに対し、 （ΔＳ）／（ＣΔＩ）＞０ となる如くすること、 ただし、ΔＩは放電灯電流の急速な変動で あり、ΔＳはΔＩによる制御信号Ｓの急速変動であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高圧放電灯
   作動用回路配置。 ３、スイッチ信号も同じく鋸歯状波信号と制御信号に比
   例する補助信号との第２比較結果より導びき、鋸歯状波
   信号に直流電圧信号を加算する特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の高圧放電灯作動用回路配置。 ４、鋸歯状波信号形成部分を含み、該部分はダイオード
   特性を有する第１半導体素子と、スイッチで側路可能と
   したコンデンサと第１抵抗とよりなる第１直列結合を有
   し、側路可能のコンデンサと、第１抵抗との接続点を前
   記第２比較を行う演算増幅器の第１入力に接続した特許
   請求の範囲第３項記載の高圧放電灯作動用回路配置。 ５、ツェナー特性を有する第１半導体素子と第２抵抗と
   を有する第２直列結合を第１直列結合と並列に接続し、
   前記ツェナー特性を有する第１半導体素子と第２抵抗と
   の接続点を演算増幅器の第２入力に接続し、この第２入
   力を補助信号の接続として作用させる特許請求の範囲第
   ４項記載の高圧放電灯作動用回路配置。 ６、分圧回路を有しており、放電灯を接続したときこの
   分圧回路が放電灯と電気的に並列となり、該分圧回路の
   第１部分が制御電圧Ｓの放電灯電圧従属部分導出の作用
   をし、この部分を少なくともダイオード特性を有する第
   ２半導体素子を有する回路で側路する特許請求の範囲第
   １項ないし第４項の何れか１項に記載の高圧放電灯作動
   用回路配置。 ７、分圧回路の第１部分を、ツェナー特性を有する第２
   及び第３半導体素子の反対極性の接続で側路することを
   特徴とする交流供給電源で駆動する特許請求の範囲第６
   項記載の放電灯作動用回路配置。 ８、制御電流制限器を一体に構成した特許請求の範囲第
   １項ないし第７項の何れか１項に記載の高圧放電灯作動
   用回路配置。