JPS63187599A - 交流放電灯用電源装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、交流放電灯を点灯駆動する交流放電灯用電
源装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、交流放電灯を点灯駆動する交流放電灯用電源装
置は、たとえば第３図に示すように構成されており、同
図において、ｆｉｌはスタートスイッチのオンなどのス
タート操作によりスタート信号を出力するスタート信号
出力部（図示せすりに接続された接続端子、（２）は直
流電源、（３ｊはスイッチングレギュレータ主回路部で
あり、内蔵のトランジスタ等のスイッチング素子が後述
のスイッチング信号により駆動されて２０〜１００ＫＨ
ｚの高周波でスイッチングし、電源（２）の直流を高周
波に変換する。

（４）は後述の整流平滑部の出力電流を検出して該出力
電流に比例した検出信号を出力する変流器等からなる電
流検出部、（５）は図外の基準信号発生部の出力端子、
（６）は出力端子（５）からの基準信号と前記検出信号
とを加算する加算器、（７）は非反転入力端子（＋）が
アースされ反転入力端子（→が加算器（６）に接続され
加算器（６）の出力を増幅して出力する帰還増幅器、（
８）は前記スター！・信号により作動し増幅器（７）の
出力に応じたＰＷＭ制御信号を出力するＰＷＭ制御部、
（９）は前記ＰＷＭ制御信号により主回路部（３）のス
イッチング素子の制御端子にスイッチング信号を出力す
る出力制御部、（１０）は主回路部（３）の出力を整流
、平滑する整流平滑部であり、電流検出郡山、増幅部（
７）、ＰＷＭ制御部（８）、出力制御部（９）の帰還制
御回路により、整流平滑部（１０）の出力電流が前記基
準信号にもとづく一定値、たとえば後述の放電灯の定格
電流になるように帰還制御される。

（１１）は２００１−１ｚ程度の低周波のクロックパル
スを発生出力するクロック発生部、（１２）は前記クロ
ックパルスの出力タイミングにもとづき、オン、オフ制
御信号を繰り返し出力するインバータ制御部、（１３）
はインバータ部であり、内蔵のトランジスタ等のインバ
ータ用スイッチング素子が前記オン、オフ制御信号によ
り駆動され、前記インバータ用スイッチング素子の低周
波スイッチングにより整流平滑部ｌｏｔの出力が交流に
変換される。

（１４）はインバータ部（１３）に接続されインバータ
部（１３）の交流出力電圧が印加されて点灯駆動される
交流放電灯、（１５）は一端が接続端子用に接続された
自動復帰型のトリガスイッチ、０６）Ｌ’！高圧スター
タ部であり、トリガ端子がトリガスイッチ（１５）の他
端に接続され、トリガスイッチ（１６）のオンにより所
定時間作動して放電灯（１４）に高周波高電圧を印加し
、放電灯（１４）の負荷インピーダンスを低減させる。

したがって、前記したスタート操作によりスタート信号
が出力され、該スタート信号の入力によりＰＷＭ制細部
（８）が作動してレギュレータ主回路部１３＋が駆動さ
れ、整流平滑部（ｌｏｔから定電流が出力されてインバ
ータ部（１３）により整流平滑部（ｌＯ）の出力が２０
０Ｈｚ程度の低周波の交流に変換され、放電灯（１４）
にインバータ部Ｑａ）の交流出力電圧が印加されるが、
高圧スタータ部（Ｉ６）が作動していないため、放電灯
（１４）は点灯しない。

そこで、手動により、あるいは自動的にスイッチ（１５
）をオンして高圧スタータ部Ｏ印に前記スタート信号を
トリガとして入力することにより、インバータ部（Ｉ３
）の交流出力電圧に重畳して高圧スタータ部（１６）に
よる高周波高電圧が印加され、放電灯（１４）が点灯駆
動され、その後高圧スタータ部（１６）は作動停止し、
インバータ部０３１の出力電圧のみが継続して印加され
、放電灯（１４）が点灯しつづける。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところがこの場合、交流点灯駆動であるため、使用する
放電灯（１４ｊの電極間距離や内部蒸気圧などのばらつ
きによる点灯特性のばらつきにより、放電灯（１４）の
印加電圧のセロクロス点のタイミングで。

アーク切れによる点灯失敗が生じ易いという問題点があ
る。

また、点灯が失敗するごとに高圧スタータ部・、１（５
・を作動すると、放電灯（１４）の電極表面にスパッタ
リングによる荒れや黒ずみが生じ、放電灯：１４）の電
極劣化を招き、放電灯（１４）の寿命が短くなるという
問題点がある。

そこで、この発明では、放電灯の点灯特性のばらつきに
よる点灯失敗の発生を防止し、放電灯の電極劣化を抑制
することを技術的課題とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、前記の点に留意してなされたものであり、
スタート操作によりスタート信号を出力するスタート信
号出力部と、前記スタート信号の入力から所定時間高出
力制御用スイッチング信号を出力し、その後低出力制御
用スイッチング信号り駆動され高周波スイッチングによ
り直流を高局波に変換するスイッチングレギュレータ主
回路部と、前記レギュレータ主回路部の出力を整流、平
滑する整流平滑部と、前記スタート信号の入力から所定
時間オン制御信号を出力し、その後オン。

オフ制御信号を繰り返し出力するインバータ制御部と、
内蔵のインバータ用スイッチング素子が前記オン、オフ
制御信号により駆動され低周波スイッチングにより前記
整流平滑部の出力を交流に変換するインバータ部と、前
記インバータ部に接続され前記インバータ部の出力電圧
が印加されて点灯駆動される交流放電灯と、 前記スタート信号の入力により所定時間前記放電灯に高
電圧を重畳印加する高圧スタータ部とを備えたことを特
徴とする交流放電灯用電源装置である。

〔作用〕

したがって、この発明によると、スタート信号の入力直
後において、出力制御部からの高出力制御用スイッチン
グ信号によりスイッチングレギュレータ主回路部から高
周波の高電流が出力され、インバータ制御部からのオン
制御信号によりインバータ部のインバータ用スイッチン
グ素子がオン状態に保持され、レギュレータ主回路部の
高周波高電流が整流平滑部により直流に変換されたのち
、そのままインバータ部を経て放電灯に供給されること
になり、同時に高圧スタータ部による高電圧も放電灯に
重畳印加され、点灯スタート時に放電灯に十分なエネル
ギが供給されて従来の交流点灯駆動の場合のような点灯
失敗の発生が防止され、放電灯が確実に点灯され、しか
も放電灯の電極劣化が抑制される。

〔実施例〕

つぎに、この発明を、その１実施例を示した第１図およ
び第２図について説明する。なお、第１図において、第
３図と同一記号は同一のものもしくは相当するものを示
す。

第１図に示すように、２個の単安定マルチバイブレータ
（以下モノマルチという）　１Ｊ７）　、　ｊ１８１を
設け、両モノマルチＪＴ　ｅ　（ｌａのトリガ端子を接
続端子ｍ　ニ接続し、一方のモノマルチ０７）の出力信
号を加算器（６）に加えてモノマルチ（１７）の出力信
号分だけ増幅器（７）の出力を増し、モノマルチ０７）
が作動するＴ１時間、レギュレータ主回路部（３）の出
力電流が高出力、たとえば放電灯（１４）の定格電流の
２倍程度になるような高出力制御用スイッチング信号が
出力制御部（９）から出力されるようにし、その後レギ
ュレータ主回路部（３）の出力電流が低出力、たとえば
放電灯（１４）の定格電流程度になるような低出力制御
用スイッチング信号が出力制御部（９）から出力される
ようにする。

さらに、他方のモノマルチ（ｌ（６）の出力をクロック
発生部（１１）の出力状態保持端子に入力してクロック
発生部（１１）の出力を、たとえばハイレベルのクロッ
クパルスが出力される場合には継続的にハイレベルの状
態に保持し、クロック発生部（ＩＩ）の出力と前記スタ
ート信号出力部の出力をアンドゲート（１９）に入力し
、アンドゲート（１９）の出力に応じてインバータ制御
部（１りの出力を切り換え、モノマルチ（１８）が作動
する１２時間、インバータ制御部（１２）からオン制御
信号が出力されてインバータ部（Ｔ３）のスイッチング
素子がオン状態に保持され、その後インバータ制御部（
１シからオン、オフ制御信号が繰り返し出力されてイン
バータ部（１３）のスイッチング素子が２００Ｈｚ程度
の低周波でオン、オフを繰り返す曇毒見ともに、モノマ
ルチ（１〜の出力を高圧スタータ部（Ｔ６１のトリガ端
子に入力し、モノマルチ（Ｔ８）の作動する１２時間だ
け高圧スタータ部（１６）が作動するようにする。

そして、スタート操作により前記スタート信号出力部か
らスタート信号が出力されると、スタート信号の入力か
らＴｌ、Ｔ２時間モノマルチ（１ｉ　、　（１８）　カ
それぞれ作動し、モノマルチ（１７）の作動により、前
記したように、出力制御部（９）から高出方制御用ス出
力され、この電流が整流平滑部＋ＩＯ＋により整流、平
滑され、このときモノマルチ（１８）の作動により、前
記したように、インバータ制御部（＋２！がらのオン制
御信号によりインバータ部（１３１のインバータ用スイ
ッチング素子がオン状態に保持され、オン状態の前記イ
ンバータ用スイッチング素子を介して整流平滑部（ｌＯ
）からの直流がそのまま放電灯（Ｉ４）に供給される。

このとき、前記スタート信号の入力から１２時間は、モ
ノマルチ（国の作動により高圧スタータ部Ｑ６１も作動
し、インバータ（１３）を介した整流平滑回路ｔｌｏｌ
からの直流電圧に高圧スタータ部（国の高周波高電圧が
重畳して放電灯（１４）に印加される。

したがって、前記スタート信号の入力直後は、放電灯（
１４）に定格の２倍程度の直流電流が流れるため、従来
の交流点灯駆動の場合のように、高圧スタータ部（１６
）による高電圧を重畳印加する場合に比べ、点灯スター
トの際に放電灯（１４）に十分なエネルギが供給される
ことになり、放電灯（Ｉ４）の電極間距離や内部蒸気圧
のばらつきによる点灯特性のばちつきに関係なく、放電
灯（１４）を点灯失敗なく確実に点灯させることが可能
となる。

さらに、前記スタート信号の入力から’Ｉ’ｌ、Ｔ２時
間がそれぞれ経過すると、モノマルチ１ｊ７１　Ｉ　ｔ
１８１の出力が反転するため、Ｔ１時間経過後、前記し
たように、出力制御部（９）から低出力制御用スイッチ
ング信号が出力されてレキュレータ主回路部（３）から
放電灯（１４）の定格電流程度の高周波電流が出力され
、整流平滑部（１０）により整流、平滑され、−万Ｔ２
時間経過後、前記したように、インバータ制御部（Ｉ２
）からオン、オフ制御信号が繰り返し出力されてインバ
ータ部０３）のインバータ用スイッチング素子がオン、
オフを繰り返し、インバータ部（１３）により整流平滑
部（ｌＯ）の出力直流が２００Ｈ２程度の低周波交流に
変換されて放電灯（１４；に供給され、このとき高圧ス
タータ部（則も作動を停止するため、放電灯：１４）に
は定格電流程度の交流電流が供給され続け、放電灯（１
４）が点灯状態に保持される。

ところで、モノマルチ（ｌηｅ　（＋ｓ）の作動時間Ｔ
ｌ　、Ｔ２の関係を、たとえばＴＩ）Ｔ２とし、放電灯
（１４）の定格電流を■とすると、インバータ部（１３
）を介して放電灯（１４）に供給される電流波形は、た
とえば第２図に示すようになる。ここで、Ｔ１≦Ｔ２に
設定しても同等の効果が得られるのは言うまでもない。

なお、前記実施例では、モノマルチを２個設けたが、１
個のモノマルチの出力を加算器（６）、クロック発生部
（ｎｌ　、高圧スタータ部（１６）に入力するようにし
てもよい。

また、直流電源（２）は、交流を整流、平滑する回路構
成であってもよいのは勿論である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の交流放電灯用電源装置による
と、点灯スタートの際に放電灯に直流の大電流を供給す
るため、放電灯の電極間距離や内部蒸気圧のばらつきに
よる点灯特性のばらつきに関係なく、放電灯を点灯失敗
なく確実に点灯駆動することができ、従来の交流点灯駆
動の場合のように、高圧スタータ部の繰り返し作動によ
る放電灯の電極劣化を抑制することができ、点灯、消灯
を繰り返すような使用状況であっても、従来に比ベラン
プの長寿命化を図ることができ、その効果は極めて大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の交流放電灯用電源装置
の１実施例のブロック図および電流波形図、第３図は従
来例のブロック図である。 （２）・・直流電源、１３＋・・スイッチングレキュレ
ータ主回路部、（９）−・・出力制御部、（１２＋・・
インバータ制御部、（１３ｊ・・・インバータ部、（１
４）・・放電灯、（１６ｊ　　高圧スタータ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スタート操作によりスタート信号を出力するスタ
   ート信号出力部と、 前記スタート信号の入力から所定時間高出力制御用スイ
   ッチング信号を出力し、その後低出力制御用スイッチン
   グ信号を出力する出力制御部と、直流電源に接続され内
   蔵のスイッチング素子が前記両スイッチング信号により
   駆動され高周波スイッチングにより直流を高周波に変換
   するスイッチングレギュレータ主回路部と、 前記レギュレータ主回路部の出力を整流、平滑する整流
   平滑部と、 前記スタート信号の入力から所定時間オン制御信号を出
   力し、その後オン、オフ制御信号を繰り返し出力するイ
   ンバータ制御部と、 内蔵のインバータ用スイッチング素子が前記オン、オフ
   制御信号により駆動され低周波スイッチングにより前記
   整流平滑部の出力を交流に変換するインバータ部と、 前記インバータ部に接続され前記インバータ部の出力電
   圧が印加されて点灯駆動される交流放電灯と、 前記スタート信号の入力により所定時間前記放電灯に高
   電圧を重畳印加する高圧スタータ部とを備えたことを特
   徴とする交流放電灯用電源装置。