JP3092956B2 - 低圧水銀放電ランプ点灯動作に適した回路 - Google Patents
低圧水銀放電ランプ点灯動作に適した回路Info
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- lamp
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- H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電源電圧から振幅Ａを
有する高周波パルス状電流を発生する回路と、前記の高
周波パルス状電流を変調周波数ｆ及びデューティーサイ
クルＤＣでほぼ方形波形状に変調する変調器と、前記の
デューティーサイクルＤＣを調整する回路とを具え、高
周波パルス状電流により低圧水銀放電ランプを点灯動作
させるのに適した回路に関するものである。
有する高周波パルス状電流を発生する回路と、前記の高
周波パルス状電流を変調周波数ｆ及びデューティーサイ
クルＤＣでほぼ方形波形状に変調する変調器と、前記の
デューティーサイクルＤＣを調整する回路とを具え、高
周波パルス状電流により低圧水銀放電ランプを点灯動作
させるのに適した回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上述した回路は米国特許第4,219,760 号
に記載されており既知である。この既知の回路では変調
周波数ｆ及び振幅Ａを一定に保ってデューティーサイク
ルＤＣを調整することによりランプの光束を調整しう
る。このようにして点灯せしめられるランプはデューテ
ィーサイクルＤＣが低い値の場合でも比較的高い発光効
率を有する。
に記載されており既知である。この既知の回路では変調
周波数ｆ及び振幅Ａを一定に保ってデューティーサイク
ルＤＣを調整することによりランプの光束を調整しう
る。このようにして点灯せしめられるランプはデューテ
ィーサイクルＤＣが低い値の場合でも比較的高い発光効
率を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、デューティー
サイクルＤＣを変えることにより光束に影響を及ぼすば
かりではなく、ランプが放出する光の光色点にも影響を
及ぼし、このことは多くの分野にとって好ましくない。
サイクルＤＣを変えることにより光束に影響を及ぼすば
かりではなく、ランプが放出する光の光色点にも影響を
及ぼし、このことは多くの分野にとって好ましくない。
【０００４】本発明の目的は、ランプが放出する光の光
色点がランプの光束の値に依存しない度合を高めるよう
にした回路を提供せんとするにある。
色点がランプの光束の値に依存しない度合を高めるよう
にした回路を提供せんとするにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、電源電圧から
振幅Ａを有する高周波パルス状電流を発生する回路と、
前記の高周波パルス状電流を変調周波数ｆ及びデューテ
ィーサイクルＤＣでほぼ方形波形状に変調する変調器
と、前記のデューティーサイクルＤＣを調整する回路と
を具え、高周波パルス状電流により低圧水銀放電ランプ
を点灯動作させるのに適した回路において、前記の変調
周波数ｆを調整する回路が設けられていることを特徴と
する。
振幅Ａを有する高周波パルス状電流を発生する回路と、
前記の高周波パルス状電流を変調周波数ｆ及びデューテ
ィーサイクルＤＣでほぼ方形波形状に変調する変調器
と、前記のデューティーサイクルＤＣを調整する回路と
を具え、高周波パルス状電流により低圧水銀放電ランプ
を点灯動作させるのに適した回路において、前記の変調
周波数ｆを調整する回路が設けられていることを特徴と
する。
【０００６】変調周波数ｆ及びデューティーサイクルＤ
Ｃの双方を調整することにより、ランプが放出する光の
光色点が光束の値に依存しない程度を高めることができ
るということを確かめた。
Ｃの双方を調整することにより、ランプが放出する光の
光色点が光束の値に依存しない程度を高めることができ
るということを確かめた。
【０００７】本発明によれば、変調周波数ｆ及びデュー
ティーサイクルＤＣの双方を調整することにより、光束
をある選択した値にした場合にランプが放出する光の光
色点を広い範囲に亘って調整することができるという他
の利点が得られる。
ティーサイクルＤＣの双方を調整することにより、光束
をある選択した値にした場合にランプが放出する光の光
色点を広い範囲に亘って調整することができるという他
の利点が得られる。
【０００８】本発明による回路の一例では、ほぼ方形波
の被変調高周波パルス状電流の振幅Ａを調整する回路を
設けるのが有利である。このようにすることにより、変
調周波数ｆ及びデューティーサイクルＤＣ以外に、ラン
プの光束の選択値に対しほぼ方形波の被変調高周波パル
ス状電流の振幅Ａをも調整することができるようにな
る。これにより、ランプの光束の選択値に対し光色点を
調整しうる範囲が増大する。ほぼ方形波の被変調パルス
状電流はユニポーラ又はバイポーラのいずれにすること
もできる。前者の場合には、ランプを流れる電流を低周
波で転流するのが一般に望ましい。本発明による回路
は、例えば小型の低圧水銀放電ランプ、通常の管状の低
圧水銀放電ランプ及び無電極低圧水銀放電ランプのよう
な種々の型の低圧水銀放電ランプを点灯動作させるのに
適している。
の被変調高周波パルス状電流の振幅Ａを調整する回路を
設けるのが有利である。このようにすることにより、変
調周波数ｆ及びデューティーサイクルＤＣ以外に、ラン
プの光束の選択値に対しほぼ方形波の被変調高周波パル
ス状電流の振幅Ａをも調整することができるようにな
る。これにより、ランプの光束の選択値に対し光色点を
調整しうる範囲が増大する。ほぼ方形波の被変調パルス
状電流はユニポーラ又はバイポーラのいずれにすること
もできる。前者の場合には、ランプを流れる電流を低周
波で転流するのが一般に望ましい。本発明による回路
は、例えば小型の低圧水銀放電ランプ、通常の管状の低
圧水銀放電ランプ及び無電極低圧水銀放電ランプのよう
な種々の型の低圧水銀放電ランプを点灯動作させるのに
適している。
【０００９】
【実施例】図１に示す本発明による回路の構成は以下の
通りである。Ｐ及びＱは電圧電源に接続するのに適した
接続端子である。Ｉは電源電圧から高周波パルス電流を
発生する電流源を示す。この電流源Ｉの出力端は変調器
IIの入力端に接続され、この変調器は高周波パルス電流
を変調周波数がｆでデューティーサイクルＤＣのほぼ方
形波の電流に変調する。変調器IIの出力端は、ほぼ方形
波の被変調電流の振幅Ａを調整しうる振幅調整回路III
の入力端に接続されている。この調整回路III の出力端
と接地端子との間には低圧水銀放電ランプIVが接続され
ている。
通りである。Ｐ及びＱは電圧電源に接続するのに適した
接続端子である。Ｉは電源電圧から高周波パルス電流を
発生する電流源を示す。この電流源Ｉの出力端は変調器
IIの入力端に接続され、この変調器は高周波パルス電流
を変調周波数がｆでデューティーサイクルＤＣのほぼ方
形波の電流に変調する。変調器IIの出力端は、ほぼ方形
波の被変調電流の振幅Ａを調整しうる振幅調整回路III
の入力端に接続されている。この調整回路III の出力端
と接地端子との間には低圧水銀放電ランプIVが接続され
ている。
【００１０】ＶはデューティーサイクルＤＣを調整する
デューティーサイクル調整回路で、VIは変調周波数ｆを
調整する変調周波数調整回路である。デューティーサイ
クル調整回路Ｖの出力端は変調器IIの入力端に接続さ
れ、同様に変調周波数調整回路VIの出力端はこの変調器
IIの他の入力端に接続されている。
デューティーサイクル調整回路で、VIは変調周波数ｆを
調整する変調周波数調整回路である。デューティーサイ
クル調整回路Ｖの出力端は変調器IIの入力端に接続さ
れ、同様に変調周波数調整回路VIの出力端はこの変調器
IIの他の入力端に接続されている。
【００１１】ランプIVのランプ電圧を図２に時間の関数
として示す。時間は横軸にプロットされ、電圧は縦軸に
プロットされている。Ｓは、高周波でほぼ方形波の被変
調パルス電流によりランプが点灯された際にこのランプ
の両端間に存在する高周波でほぼ方形波の被変調電圧で
ある。Ｂは、１つの方形波の幅であり、Ｃはほぼ方形波
の変調サイクルである。サイクルＣは変調周波数ｆと Ｃ＝１／ｆ の関係にある。デューティーサイクルＤＣは方形波の幅
Ｂ及びサイクルＣと ＤＣ＝Ｂ／Ｃ の関係にある。ランプの両端間にある高周波でほぼ方形
波の被変調パルス電圧の方形波幅Ｂ、サイクルＣ、デュ
ーティーサイクルＤＣ及び変調周波数ｆは、高周波でほ
ぼ方形波の被変調パルス電流の対応する値とそれぞれ等
しい。高周波電圧パルスの振幅増大部Ｄは各方形波の開
始時にランプが点弧せしめられることによって生じる。
Ｅ及びＦはほぼ方形波の変調の立上り縁及び立下り縁を
それぞれ示す。
として示す。時間は横軸にプロットされ、電圧は縦軸に
プロットされている。Ｓは、高周波でほぼ方形波の被変
調パルス電流によりランプが点灯された際にこのランプ
の両端間に存在する高周波でほぼ方形波の被変調電圧で
ある。Ｂは、１つの方形波の幅であり、Ｃはほぼ方形波
の変調サイクルである。サイクルＣは変調周波数ｆと Ｃ＝１／ｆ の関係にある。デューティーサイクルＤＣは方形波の幅
Ｂ及びサイクルＣと ＤＣ＝Ｂ／Ｃ の関係にある。ランプの両端間にある高周波でほぼ方形
波の被変調パルス電圧の方形波幅Ｂ、サイクルＣ、デュ
ーティーサイクルＤＣ及び変調周波数ｆは、高周波でほ
ぼ方形波の被変調パルス電流の対応する値とそれぞれ等
しい。高周波電圧パルスの振幅増大部Ｄは各方形波の開
始時にランプが点弧せしめられることによって生じる。
Ｅ及びＦはほぼ方形波の変調の立上り縁及び立下り縁を
それぞれ示す。
【００１２】図３は、ランプIV、この場合無電極低圧水
銀ランプの光束の値を種々の値にした場合の種々の光色
点の設定値を示す。色の三角形の一部を図３に示してあ
る。曲線Ｇは、ランプを点灯させるほぼ方形波の被変調
高周波電流パルスのデューティサイクルを減少させるこ
とによりランプの光束を10KHz の変調周波数ｆで減少さ
せた際のランプの光色点の変位を示す。点１は最大光束
で放出された光の光束点である。点２及び３はそれぞれ
光束を、ランプの最大光束の50％及び10％に減少させた
場合の光色点である。光色点２′及び３′においてもラ
ンプの光色点はそれぞれ最大光色の50％及び10％であ
る。しかし、光色点２′及び３′はデューティサイクル
ＤＣのみではなく変調周波数ｆをも調整することに得た
ものであり、光色点２′では変調周波数を200KHzとし、
光色点３′では変調周波数を１KHz とした。
銀ランプの光束の値を種々の値にした場合の種々の光色
点の設定値を示す。色の三角形の一部を図３に示してあ
る。曲線Ｇは、ランプを点灯させるほぼ方形波の被変調
高周波電流パルスのデューティサイクルを減少させるこ
とによりランプの光束を10KHz の変調周波数ｆで減少さ
せた際のランプの光色点の変位を示す。点１は最大光束
で放出された光の光束点である。点２及び３はそれぞれ
光束を、ランプの最大光束の50％及び10％に減少させた
場合の光色点である。光色点２′及び３′においてもラ
ンプの光色点はそれぞれ最大光色の50％及び10％であ
る。しかし、光色点２′及び３′はデューティサイクル
ＤＣのみではなく変調周波数ｆをも調整することに得た
ものであり、光色点２′では変調周波数を200KHzとし、
光色点３′では変調周波数を１KHz とした。
【００１３】光束は変調周波数ｆに殆ど依存せず、デュ
ーティサイクルＤＣにほぼ正比例するということを確か
めた。図３における点の分布は明らかに、変調周波数ｆ
及びデューティサイクルＤＣの双方を調整することによ
り、光束を変えてもランプの光色点の位置が光束の値に
依存しない程度が高くなるということを表わしている。
ーティサイクルＤＣにほぼ正比例するということを確か
めた。図３における点の分布は明らかに、変調周波数ｆ
及びデューティサイクルＤＣの双方を調整することによ
り、光束を変えてもランプの光色点の位置が光束の値に
依存しない程度が高くなるということを表わしている。
【００１４】ランプは直径が約100mm の球状ランプ容器
を備え、この容器内に(300K で) 33Paの充填圧力でアル
ゴンを導入した。このランプ容器内には水銀、ビスマス
及びインジウムより成るある量のアマルガムをも存在さ
せた。このランプ容器の壁部には、Eu(3+)によって活性
化した赤色発光の酸化イットリウムと、Tb(3+)により活
性化された緑色発光のセリウム−マグネシウムアルミネ
ートと、Eu(2+)により活性化された青色発光のバリウム
−マグネシウムアルミネートとの混合物を有する発光層
が設けられている。高周波電流パルスの周波数は 2.65
MHz とした。同じランプにより図４に示す結果が得られ
た。
を備え、この容器内に(300K で) 33Paの充填圧力でアル
ゴンを導入した。このランプ容器内には水銀、ビスマス
及びインジウムより成るある量のアマルガムをも存在さ
せた。このランプ容器の壁部には、Eu(3+)によって活性
化した赤色発光の酸化イットリウムと、Tb(3+)により活
性化された緑色発光のセリウム−マグネシウムアルミネ
ートと、Eu(2+)により活性化された青色発光のバリウム
−マグネシウムアルミネートとの混合物を有する発光層
が設けられている。高周波電流パルスの周波数は 2.65
MHz とした。同じランプにより図４に示す結果が得られ
た。
【００１５】図４は光束を同じにした場合のランプの種
々の光色点設定値を示す。この図４では、ほぼ方形波の
被変調高周波パルス電流のデューティーサイクルＤＣ、
変調周波数ｆ及び振幅Ａを調整することにより、1000ル
ーメンの一定光束で達成されるランプ放出光の種々の光
色点を点６〜18で示してある。
々の光色点設定値を示す。この図４では、ほぼ方形波の
被変調高周波パルス電流のデューティーサイクルＤＣ、
変調周波数ｆ及び振幅Ａを調整することにより、1000ル
ーメンの一定光束で達成されるランプ放出光の種々の光
色点を点６〜18で示してある。
【００１６】曲線Ｈは光色点が変化する径路を近似して
いる。本例の場合、これらの３つのパラメータの設定値
を、曲線Ｈ上の各光色点が人の目で気持ち良い色として
見られるように選択し、曲線Ｈ上で左から右に進むにつ
れて“涼しい白色”から“暖かい白色”に移る。曲線Ｈ
は、ランプの光束を所定の値にした場合に光色点を広い
範囲に亘って調整しうるということを示している。
いる。本例の場合、これらの３つのパラメータの設定値
を、曲線Ｈ上の各光色点が人の目で気持ち良い色として
見られるように選択し、曲線Ｈ上で左から右に進むにつ
れて“涼しい白色”から“暖かい白色”に移る。曲線Ｈ
は、ランプの光束を所定の値にした場合に光色点を広い
範囲に亘って調整しうるということを示している。
【００１７】以下の表Ｉは、電極が設けられた低圧水銀
ランプの２つの異なる光束に対する数個の光色点設定値
を示している。ランプは、32Ｗの電力定格及び３２００
ルーメンの定格光束を有する通常の管状蛍光ランプとし
た。
ランプの２つの異なる光束に対する数個の光色点設定値
を示している。ランプは、32Ｗの電力定格及び３２００
ルーメンの定格光束を有する通常の管状蛍光ランプとし
た。
【００１８】この表Ｉから明らかなように、光束をある
選択した値にして変調周波数ｆ及びデューティサイクル
ＤＣを異なる値にすることによりランプの光色点を広い
範囲に亘って調整しうる。
選択した値にして変調周波数ｆ及びデューティサイクル
ＤＣを異なる値にすることによりランプの光色点を広い
範囲に亘って調整しうる。
【００１９】表Ｉ ──────────────────────────────────── 光束 変調周波数ｆ デューティ 光色点の 光色点の (KHz) サイクル(%) Ｘ座標 Ｙ座標 ──────────────────────────────────── 1000 0.2 32 0.388 0.387 1000 2 25 0.378 0.376 2000 2 55 0.388 0.380 2000 10 44 0.393 0.385 ────────────────────────────────────
【図１】本発明による回路の一実施例及びこの回路によ
り点灯されるランプを示す構成図である。
り点灯されるランプを示す構成図である。
【図２】図１の回路により点灯されるランプのランプ電
圧の形状を示す線図である。
圧の形状を示す線図である。
【図３】図１の回路により点灯されるランプの光色点を
種々の光束値に対して示す特性曲線図である。
種々の光束値に対して示す特性曲線図である。
【図４】図１の回路により所定の光束値で点灯されるラ
ンプの種々の光色点を示す特性曲線図である。
ンプの種々の光色点を示す特性曲線図である。
Ｐ，Ｑ 接続端子 Ｉ 電流源 II 変調器 III 振幅調整回路 IV ランプ Ｖ デューティーサイクル調整回路 VI 変調周波数調整回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔ ｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 レオナルダス ウルバヌス エミレ コ ーニングス オランダ国 5621 ベーアー アインド ーフェンフルーネバウツウェッハ１ (56)参考文献 特開 平３−155097（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−137599（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−87169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−202495（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−276795（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−120974（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−60128（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−42386（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭61−37760（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 41/36 H05B 41/392
Claims (2)
- 【請求項１】 電源電圧から振幅Ａを有する高周波パル
ス状電流を発生する回路と、前記の高周波パルス状電流
を変調周波数ｆ及びデューティーサイクルＤＣでほぼ方
形波形状に変調する変調器と、前記のデューティーサイ
クルＤＣを調整する回路とを具え、高周波パルス状電流
により低圧水銀放電ランプを点灯動作させるのに適した
回路において、前記の変調周波数ｆを調整する回路が設
けられていることを特徴とする低圧水銀放電ランプ点灯
動作に適した回路。 - 【請求項２】 ほぼ方向波の被変調高周波パルス状電流
の振幅Ａを調整する回路が設けられていることを特徴と
する請求項１に記載の低圧水銀放電ランプ点灯動作に適
した回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9000201 | 1990-01-29 | ||
| NL9000201 | 1990-01-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04212298A JPH04212298A (ja) | 1992-08-03 |
| JP3092956B2 true JP3092956B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=19856490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03025232A Expired - Fee Related JP3092956B2 (ja) | 1990-01-29 | 1991-01-28 | 低圧水銀放電ランプ点灯動作に適した回路 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0439864B1 (ja) |
| JP (1) | JP3092956B2 (ja) |
| KR (1) | KR100225723B1 (ja) |
| AT (1) | ATE120606T1 (ja) |
| DE (1) | DE69018236T2 (ja) |
| ES (1) | ES2072380T3 (ja) |
| FI (1) | FI100162B (ja) |
| HK (1) | HK170596A (ja) |
| HU (2) | HUT56681A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07308135A (ja) * | 1993-06-15 | 1995-11-28 | Naoto Hayafune | 瓶及び器類を利用したラン類の水栽培 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5262701A (en) * | 1991-03-15 | 1993-11-16 | U.S. Philips Corporation | Circuit arrangement for operating a high pressure sodium lamp |
| DE4123187A1 (de) * | 1991-07-12 | 1993-01-14 | Tridonic Bauelemente | Vorschaltgeraet zum pulsbetrieb von gasentladungslampen |
| US5357174A (en) * | 1992-11-05 | 1994-10-18 | General Electric Company | Feedback-controlled circuit and method for powering a high intensity discharge lamp |
| US5349273A (en) * | 1992-11-23 | 1994-09-20 | Everbrite, Inc. | Dimmer and ground fault interruption for solid state neon supply |
| JP3076184B2 (ja) * | 1993-12-22 | 2000-08-14 | 日本電気株式会社 | 液晶表示装置 |
| US5565741A (en) * | 1994-03-16 | 1996-10-15 | Osram Sylvania Inc. | Method of operating a neon discharge lamp particularly useful on a vehicle |
| DE4439812A1 (de) * | 1994-11-08 | 1996-05-09 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zum Betreiben einer Gasentladungslampe |
| DE19543419A1 (de) * | 1995-11-21 | 1997-05-22 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betreiben von Kaltkathoden-Glimmleuchtstofflampen |
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| GB2375444A (en) | 2001-05-09 | 2002-11-13 | Simsoarica Ltd | Improved lamp colour control for dimmed high intensity discharge lamps |
| WO2002098186A1 (en) * | 2001-05-25 | 2002-12-05 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electronic ballast for a high intensity discharge lamp |
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