JPS63248094A - 高輝度放電灯の高周波点灯装置 - 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】 技術分野 本発明は、メタルハライドランプ等において好適に実施
される高輝度放電灯の高周波点灯装置に関する。

従来技術 典型的な従来技術の高輝度放電灯の、−χ灯装置は、リ
ーケージトランス、安定コイル等によって構成され、商
用周波数によって点灯が行なわれていた。

発明が解決すべき問題、α このような先行技術の１点灯装置では、トランスや安定
コイル等は商用周波数で使用されるため、効率が悪く、
大形化してしまうとともに、放電灯は商用周波の２倍の
周波数で点滅を繰返すため、ちらつきを生じ、したがっ
て画像処理やテレビ撮影等には使用することはできなか
った。また単位時間当りの点滅回数が少なく、１点灯毎
にイオンは消滅した状態となり、したがって点灯サイク
ル毎に再励起が必要となり、発光効率が低下する。

さらにまた単純な回路構成のため、光景安定化などの高
度な調光制御や、異常時の保護対策等が非常に困難であ
る。

このような問題点を解決するために、点灯周波数を上げ
てゆき、たとえば蛍光灯に用いられる２０ＫＨｚ程度に
おいて高輝度放電灯の点灯を行なおうとした場合、イオ
ンの走行時間が艮いため、イオンが対向する電極に到達
したころにはすでに極性が入換わっている。このような
音響的共鳴現象が発生する周波数帯域は、放電灯の形状
、電極間距離およｃ／ｎ人ガス、およびガス圧等によっ
て変化する。

しかしながら、さらに高い周波数で点灯が行なわれると
、イオンは常に励起された状態となって直流で点灯を行
なっている状態と等価と見なすことができ、安定した放
電状態を得ることができる。

したがってそのような高い周波数で高輝度放電灯を点灯
することができる点灯装置が求められでいた。

本発明の目的は、高輝度放電灯を高周波で点灯させるこ
とができるようにしたｉｌ′ｌｉ輝度放電灯の高周波点
灯装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、メタルハライドランプ等の高輝度放電灯を高
周波電力で点灯させる点灯ｖＬ置において、自己発振型
の高周波発生源と安定用リアクタとを備え、これによっ
て前記放電灯を点灯させることを特徴とするＫＳ輝度放
電灯の高周波点灯装置である。

イ１「ミ　　用 本発明に従えば、点灯装置は自己発振型の高周波発生源
と安定用リアクタとを備えており、これらによって発生
された高周波電力が放電灯に与えられ、放電灯はイオン
が消滅しない状態で継続点灯される。

実施例 第１図は本発明の一実施例の点灯装置１の電気的↑１が
成を示すブロック図である。商用周波Ｔｉ源２がらの商
用周波電力は、入力端子３を介して整流回路４に与えら
れ、直流に変換される。整流回路４からの直流電力は、
高周波発生源２０において高周波変換され、出力変圧５
７に供給される。出力変圧３７は、フェライトコア】Ｇ
に１次巻線８゜９および帰還８線１５が巻回されて構成
される。

高周波発生源２０は、高周波発振回路５と、共振コンデ
ンサ６と、出力変圧器７の１次８線８とによって構成さ
れる。このようにして出力変圧器７の２次巻線９には下
式で示される発振周波数を有する起電力が誘起される。

ここでＬは出力変圧器７の一次側の等価インダクタンス
であり、Ｃは共振コンデンサ６の静電容１である。

出力変圧器７の２次巻線９に誘起された高周波電気回路
図である。この高周波発生源２０は、自己発振型であり
、その発振周波数１は約２５０に１１ｚとなるように設
定されている。整流回路４からの直流電力は、バイアス
抵抗器２１１２２１２３゜２４を介して、ｉ　％効果ト
ランジスタ２５．２６のバイアス電圧として印加される
。これによって電界効果トランジスタ２５，２Ｇが能動
状態となり、たとえば電界効果トランジスタ２５が導通
状憩になるとき、第３図（１）において破線で示される
方向、すなわち整流回路４−緩衝コイル２７−１次巻線
８−電界効果トランジスタ２５−整流口（・ 路４の艙で電流■１が流れる。このとさ？ｌｔ界効果ト
ランジスタ２５のドレイン電流は、緩衝コイル２７の持
つ定電流特性によってほぼ矩形波状となる。

バイアス抵抗器２１〜２４の抵抗値は、電界効果トラン
ジスタ２５．２６がＤ級動作を行なうように選ばれる。

電界効果トランジスタ２５．２６は、大電力用ＭＯＳ　
Ｆ　Ｅ　Ｔであり、たとえばその絶縁耐圧は９００Ｖで
あり、許容電流は１２Ａである。

このようにして２大巻ａ９には、第３図（１）において
仮想線で示される方向の電流Ｉ２が誘起される。このと
き共振コンデンサ６と出力変圧器７の１次８線８とは共
振状態となり、ｒ５３図（１）において１．α鎖線で示
される電流Ｉ３が流れる。これによって帰還巻線１５を
介して電界効果トランジスタ２６のドレイン−ソース間
には、正弦波状の共振電圧が印加される。

上述のようにして共振の半サイクルが終了すると、第３
図（２）に示されるような逆動作に移る。

このときの出力変圧器７の帰還巻線１５からは、前記ド
レイン−ソース間電圧とは逆位相になる電圧が電界効果
トランジスタ２５．２６のデートーソース間にそれぞれ
印加される。このようにして第１式で示される周波数で
発振が行なわれる。このように発振周波数ｆの誘導起電
力を正帰還することによって、電界効果トランノスタ２
５．２Ｇの発振が交互に持続される。

一方、安定用リアクタ１０のインピーダンスＺは第２式
で示される。

Ｚ＝２π７’Ｌ１　　　　　　　　　　　・・・（２）
Ｌｌは、安定用リアクタ１０の自己インダクタンスであ
る。このように安定用リアクタ１０のインピーダンスＺ
は、高周波発振回路５の発振周波数Ｉに依存する。した
がって放電管１２、すなわち負荷に変動が生じたとき、
たとえば負荷が重くなったときには放電管１２に流れる
電流工２は増加し、これによって出力変圧２３７の１次
巻線８のインピーダンスが低下し、発振周波数Ｉが高く
なって安定用り７クタ１０のインピーダンスＺが上昇し
、放電管１２に流れる７４流工２を減少させる。

このように安定用リアクタ１０は、負荷電流Ｉ２と発振
周波ｒ＆ｆとを安定化する機能を有する。

また高周波発振回路５の入力電圧Ｖｅと発振周波数１と
の関係は、第３式で示される。

ここでＫは定数、Ｂは出力変圧器７のフ７１Ｇの磁束密
度であり、Ａはコア１６の有効断面積であり、Ｎは１次
巻線８の巻数である。このように電圧Ｖｅが高くなった
とき、発振周波数ｆも高くなり、また電源電圧Ｖｅが低
くなったとき、発振周波数ｆは低下する。しかしながら
出力変圧器７の２次８４！９１１１１に誘起される電圧
をＶＯとするとき、放電管１２に流れる電流■２は、 で示される。このように電流Ｉ２と発振周波数ｆとは反
比例の関係にあり、また第３式で示されるように発振周
波数ｆは電源電圧Ｖｅに比例することから放電管１２に
供給する電力を一定に保つことができる。

効　　果 以上のように本発明によれば、放電灯はイオンがｔｌＹ
滅しない状態で継続点灯されるため、ちらりきがなく、
またイオンの再励起に要するエネルギが不要となり、発
光効率が高められるとともに、トランス等の周波数関連
部品を小形化することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の、α灯装ｒ！１１の電気的
ｌｉが成を示すブロック図、第２図は高周波発生源２０
の具体的構成を示す電気回路図、第３図は動作を説明す
るための図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メタルハライドランプ等の高輝度放電灯を高周波電力で
   点灯させる点灯装置において、自己発振型の高周波発生
   源と安定用リアクタとを備え、これによって前記放電灯
   を点灯させることを特徴とする高輝度放電灯の高周波点
   灯装置。