JPH04233198A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放電灯点灯装置に関し、
特に、小型メタルハライドランプ等の点灯に好適な放電
灯点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、メタルハライドランプ等のＨＩＤ
（Ｈｉｇｈ　Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ
）ランプは、高効率で高輝度であることから、屋外照明
用等として使用されている。ＨＩＤランプは放電開始後
、発光管温度が上昇し封入物の蒸気圧が上昇して正常な
点灯状態に到達するまでに数分を要する。

【０００３】このようなＨＩＤランプを点灯させる従来
の放電灯点灯装置においては、電源として１００Ｖ又は
２００Ｖで５０Ｈｚ　又は６０Ｈｚ　の低周波の商用交
流電源が採用される。商用交流電源からの電源電圧は安
定器に与えられ、安定器の２次巻線に現れる２次電圧が
始動器を介してＨＩＤランプに供給される。

【０００４】始動器は高圧パルス発生回路を有している
。高圧パルス発生回路は、安定器の２次電圧が供給され
ており、例えばＳＳＳ（２端子サイリスタ）を使用して
ＨＩＤランプを始動させるための高圧パルス（数千Ｖ）
を発生する。高圧パルス発生回路はＨＩＤランプが点灯
すると、高圧パルスの発生を停止する。

【０００５】ところで、ＨＩＤランプが点灯するために
は、発光管温度が低くなければならない。従って、電源
オン時の発光管温度によって点灯するまでの時間が相違
し、例えば、ランプ消灯後においては、発光管温度が低
下して再点灯可能な状態となるまでに数分を必要とする
。この理由から、高圧パルス発生回路は電源投入によっ
て、連続的に高圧パルスを発生することができるように
なっている。

【０００６】しかしながら、ランプ寿命末期のように、
ＨＩＤランプに異常がある場合には、点灯後にランプ電
圧が上昇して消灯することがある。この場合には、再度
高圧パルスが発生してＨＩＤランプが点灯し、点滅を繰
り返す虞がある。また、ＨＩＤランプが異常であって点
灯しない場合でも、高圧パルスが連続的に発生してしま
う。高圧パルス電圧は極めて高いことから、この場合に
は配線及び器具に悪影響を与えて危険である。

【０００７】そこで、高圧パルスの発生時間を制御する
パルス停止回路が採用されることもある。パルス停止回
路は、タイマーを有しており、電源投入後の経過時間を
求める。通常、パルス停止回路は確実な点灯を行うため
に、電源投入後の数分間（例えば２０分間）は高圧パル
ス発生回路を動作させ、その後、高圧パルスの発生を停
止させるようになっている。このように、パルス停止回
路によって安全性が確保されている。

【０００８】しかしながら、例えば瞬時停電及び電源電
圧変動等によって、パルス停止回路による高圧パルスの
停止後に、ＨＩＤランプが消灯してしまうことがある。 この場合でも、高圧パルスは発生しないので、ＨＩＤラ
ンプを再点灯させるためには、電源をリセットしなけれ
ばならない。例えば、店舗等において、１個のＨＩＤラ
ンプが消灯すると、このＨＩＤランプを再点灯させるた
めには、電源をオフにして他の全てのＨＩＤランプをオ
フにした後に、再点灯させるための数分間の時間を必要
とする。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の放電灯点灯装置においては、パルス停止回路を採
用しない場合には、異常な放電灯において点滅が繰返え
されることがあり、また、パルス停止回路を採用すると
、高圧パルスの発生停止後にランプを再点灯させるため
には電源をリセットしなければならないという問題点が
あった。

【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、安全性を確保し、電源をリセットすること
なく消灯後にランプを再点灯させることを可能にすると
共に、異常点灯する放電灯が消灯した場合の再点灯を防
止することができる放電灯点灯装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
放電灯点灯装置は、安定器の２次電圧が供給されて放電
灯の始動時に前記放電灯を点灯させるための高圧パルス
を発生する高圧パルス発生回路と、前記安定器の２次電
圧が動作電圧として供給されて前記高圧パルス発生回路
からの高圧パルスの発生及び停止を前記放電灯の状態に
応じて制御するパルス停止回路とを具備したものであり
、本発明の請求項２に係る放電灯点灯装置は、安定器の
２次電圧が供給されて放電灯の始動時に前記放電灯を点
灯させるための高圧パルスを発生する高圧パルス発生回
路と、前記安定器の２次電圧が動作電圧として供給され
前記放電灯の正常点灯時の前記２次電圧が供給されると
リセットされ前記放電灯の異常点灯時及び消灯時の前記
２次電圧が供給されるとカウントを開始して所定時間後
にカウントアップしカウント期間中以外の期間には前記
高圧パルス発生回路からの高圧パルスの発生を停止させ
るパルス停止回路とを具備したものである。

【００１２】

【作用】本発明の請求項１において、パルス停止回路は
安定器の２次電圧、すなわち、放電灯のランプ電圧が動
作電圧として与えられて、放電灯の状態に応じて高圧パ
ルス発生回路を制御する。これにより、安全性を確保す
ると共に、良好な点灯及び再点灯を可能にしている。

【００１３】本発明の請求項２において、高圧パルス発
生回路は安定器の２次電圧が供給されて放電灯の始動時
に放電灯を点灯させるための高圧パルスを発生する。電
源投入時には、放電灯の正常点灯時の２次電圧よりも高
い２次電圧がパルス停止回路に供給されてパルス停止回
路はカウントを開始し、高圧パルス発生回路は高圧パル
スを発生する。これにより放電灯が正常に点灯すると、
パルス停止回路はリセットされる。以後、放電灯が消灯
してしまった場合でも、電源をリセットすることなく再
度カウントが開始され高圧パルス発生回路が動作して、
放電灯の再点灯が可能となる。また、パルス停止回路は
放電灯が異常点灯している場合にもカウント動作して所
定時間後にカウントアップする。したがって、異常点灯
後に放電灯が消灯しても、高圧パルス発生回路からは高
圧パルスは発生せず放電灯は再点灯しない。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係る放電灯点灯装置の一実
施例を示す回路図である。

【００１５】図示しない安定器の２次巻線Ｌ１　の一端
はヒューズ１の端子ａに接続され、他端は基準電位点に
接続される。ヒューズ１の端子ｂはパルストランスＰＴ
の中点に接続され、この中点と基準電位点との間にはト
ランスＰＴの２次巻線Ｌ３　及び図示しないＨＩＤラン
プ２が接続されている。トランスＰＴの中点と基準電位
点との間には、コンデンサＣ１　，Ｃ２　、トランスＰ
Ｔの１次巻線Ｌ４　、コイルＬ５　、抵抗Ｒ１　乃至Ｒ
７、ＳＳＳ３，４、トライアック５及びフォトカプラの
受光素子としてのダイアック６ｂによって構成される高
圧パルス発生回路７も接続されている。

【００１６】すなわち、トランスＰＴの中点はコンデン
サＣ１　，Ｃ２　及びトライアック５を介して基準電位
点に接続され、コンデンサＣ１　には抵抗Ｒ１　が並列
接続される。また、コンデンサＣ１　と並列に１次巻線
Ｌ４　、コイルＬ５　及びＳＳＳ３，４の直列回路が接
続され、コンデンサＣ２　と並列に抵抗Ｒ２　乃至Ｒ５
　の直列回路が接続されている。トライアック５には抵
抗Ｒ６　、ダイアック６ｂ及び抵抗Ｒ７による直列回路
が並列接続されている。 ダイアック６ｂは後述するフォトカプラの発光ダイオー
ド６ａがオンとなって発光することにより、オンとなっ
てオンパルスをトライアック５に与えるようになってい
る。トライアック５はダイアック６ｂからのオンパルス
によってオンとなるようになっている。なお、高圧パル
ス発生回路７は、ＳＳＳ３，４によって、ＨＩＤランプ
２のランプ電圧ＶＬ　が１５０Ｖ以上になった場合に、
高圧パルスを発生可能となっている。

【００１７】一方、安定器の２次巻線Ｌ１　に現れる２
次電圧は巻線Ｌ２によって取出されてパルス停止回路１
０に供給されるようになっている。巻線Ｌ２　は抵抗Ｒ
８　を介して全波ブリッジ整流回路８に接続され、全波
ブリッジ整流回路８の正極性出力端と負極性出力端との
間には、ツェナーダイオードＺＤ１　及び平滑コンデン
サＣ３　が並列接続されている。これらの全波ブリッジ
整流回路８、ツェナーダイオードＺＤ１　及び平滑コン
デンサＣ３　による電圧によって、タイマー９が動作す
るようになっている。

【００１８】すなわち、タイマー９の３番，７番ピンは
全波ブリッジ整流回路８の正極性出力端に接続され、４
番ピンは負極性出力端に接続される。タイマー９の１番
ピンはダイオードＤ１　を介して正極性出力端に接続さ
れると共に、コンデンサＣ４　を介して負極性出力端に
接続される。更に、タイマー９の１番ピンは抵抗Ｒ９　
及びコンデンサＣ５　を介して負極性出力端に接続され
、５番ピンは抵抗Ｒ９　及びコンデンサＣ５　の接続点
に接続される。これらのコンデンサＣ４　，Ｃ５　及び
抵抗Ｒ９　によって時定数回路が構成され、タイマー９
の図示しない内蔵発振器の発振周波数が決定されるよう
になっている。

【００１９】タイマー９は、全波ブリッジ整流回路８の
正極性出力端と負極性出力端との間に所定の電圧が現れ
ることにより動作する。この所定の電圧は抵抗Ｒ８　に
よって調整され、本実施例においては、安定器の２次電
圧（ランプ電圧ＶＬ　）が１０５Ｖ以上になるとカウン
ト動作を開始し、ランプ電圧ＶＬ　が１０５Ｖ以下にな
ることによってリセットされるようになっている。タイ
マー９は内蔵発振器の発振パルスをカウントし、カウン
ト開始からカウント値が所定値（例えば２０分間に相当
）に到達するまでは、２番ピンからハイレベル（以下、
“Ｈ”という）の出力を出力する。タイマー９の２番，
６番ピンは共通接続されており、カウント値が所定値に
到達すると、２番ピンは６番ピンによってローレベル（
以下、“Ｌ”という）を呈する。カウントアップ後にリ
セットされた場合にのみ、タイマー９はカウントを再開
することができるようになっている。

【００２０】タイマー９の２番，６番ピンは抵抗Ｒ１０
を介してトランジスタＱのベースに接続される。トラン
ジスタＱのベースはコンデンサＣ６　及び抵抗Ｒ１１の
並列回路を介して全波ブリッジ整流回路８の負極性出力
端に接続され、コレクタはフォトカプラの発光ダイオー
ド６ａ、ツェナーダイオードＺＤ２　及び抵抗Ｒ１２を
介して正極性出力端に接続され、エミッタは負極性出力
端に接続されている。

【００２１】次に、このように構成された放電灯点灯装
置の動作について図２を参照して説明する。図２は横軸
に電源電圧をとり縦軸にランプ電圧ＶＬ　をとって、Ｈ
ＩＤランプ２の正常点灯領域（斜線部）を示すグラフで
ある。

【００２２】ＨＩＤランプ２は、始動時には安定器から
約２３０Ｖの２次電圧が与えられて、高圧パルス発生回
路７から数千Ｖの高圧パルスが供給されることにより点
灯する。ＨＩＤランプ２の正常点灯時には、図２の斜線
部にて示す正常点灯領域から明らかなように、ランプ電
圧ＶＬ　は８０乃至１０５Ｖの範囲内となるようになっ
ている。また、ＨＩＤランプ２の寿命末期においては、
ＨＩＤランプ２は正常に点灯せず、比較的長い時間、ラ
ンプ電圧ＶＬ　は１０５乃至１５０Ｖの範囲を維持する
ものとする。

【００２３】ランプ点灯開始時には、図示しない１００
Ｖの交流電源をオンすることにより、安定器の２次巻線
Ｌ１　に約２３０Ｖの２次電圧が現れる。巻線Ｌ２　に
誘起する電圧は抵抗Ｒ８　、全波ブリッジ整流回路８、
ツェナーダイオードＺＤ１　及び平滑コンデンサＣ３　
によって所定の定電圧となる。この定電圧によって、タ
イマー９はカウント動作を開始し、２番ピンは“Ｈ”を
呈する。そうすると、トランジスタＱはオンとなり、抵
抗Ｒ１２及びツェナーダイオードＺＤ２　に基づく電圧
がフォトカプラの発光ダイオード６ａに印加されて、発
光ダイオード６ａはオンとなる。そうすると、受光素子
としてのダイアック６ｂがオンとなって、トライアック
５にオンパルスが供給され、トライアック５はオンとな
る。

【００２４】これにより、２次電圧はヒューズ１を介し
てパルストランスＰＴの中点に印加され、コンデンサＣ
１　，Ｃ２　は充電される。コンデンサＣ１　が充電さ
れて、その端子電圧がＳＳＳ３，４のブレーク電圧に到
達すると、コンデンサＣ１　の充電電荷はトランスＰＴ
の１次巻線Ｌ４　、コイルＬ５　及びＳＳＳ３，４を介
して放電し、１次巻線Ｌ４　にパルスが発生する。なお
、コンデンサＣ２　は分圧用であり、位相を一致させる
ためにコンデンサが採用されている。また、コイルＬ４
　は１次巻線Ｌ４に発生するパルスのピーク調整用であ
る。

【００２５】１次巻線Ｌ４　に発生したパルスはパルス
トランスＰＴによって昇圧され、２次巻線Ｌ３　には数
千Ｖの高圧パルスが発生する。これにより、ＨＩＤラン
プ２は点灯し、ランプ電圧ＶＬ　は図２の斜線にて示す
８０乃至１０５Ｖの電圧範囲まで低下する。

【００２６】正常点灯時には８０乃至１０５Ｖの範囲内
のランプ電圧が維持される。ランプ電圧ＶＬ　が１０５
Ｖよりも低下することにより、全波ブリッジ整流回路８
の正極性出力端の電圧が低下してダイオードＤ１　がオ
ンとなり、タイマー９はリセットされる。なお、ＨＩＤ
ランプ２が点灯してランプ電圧ＶＬ　が１５０Ｖ以下に
なると、高圧パルス発生回路７からの高圧パルスの発生
は停止する。

【００２７】いま、瞬時停電等によって、ＨＩＤランプ
２が消灯するものとする。そうすると、ランプ電圧ＶＬ
　は１５０Ｖよりも高くなり、タイマー９は再度カウン
トを開始し、高圧パルス発生回路７からは再度高圧パル
スが発生する。タイマー９はカウント開始から２０分間
は“Ｈ”の出力を２番ピンから出力しており、ＨＩＤラ
ンプ９は確実に再点灯する。

【００２８】ここで、ＨＩＤランプ２が寿命末期である
ものとする。この場合には、ＨＩＤランプ２は、点灯後
にランプ電圧ＶＬ　が１０５Ｖよりも高くなって、立ち
消えしそうになることがある。ランプ電圧ＶＬ　が１０
５Ｖよりも高くなることによって、タイマー９は再度カ
ウントを開始する。これにより、発光ダイオード６ａ及
びダイアック６ｂはオンとなって、トライアック５はオ
ンとなりコンデンサＣ１　，Ｃ２　は充電される。しか
し、この場合には、ＨＩＤランプ２が確実に消灯してい
ないので、ランプ電圧ＶＬ　は容易には１５０Ｖに到達
しない。 タイマー９は２０分が経過すると２番ピンが“Ｌ”とな
り、発光ダイオード６ａ及びダイアック６ｂはオフとな
る。すなわち、ＨＩＤランプ２の異常点灯から２０分が
経過すると、トライアック５はオフとなり、以後ランプ
電圧ＶＬ　が上昇しても、高圧パルス発生回路７からは
高圧パルスは発生されない。したがって、寿命末期のＨ
ＩＤランプ２が消灯しても再点灯することはなく、ラン
プの点滅が繰返えされることはない。

【００２９】このように、本実施例においては、安定器
の２次電圧、すなわち、ランプ電圧ＶＬ　によってパル
ス停止回路１０のタイマー９のカウントを制御している
。ＨＩＤランプ２が正常点灯するとタイマー９はリセッ
トされるので、何らかの理由によって電源オン時に消灯
した場合でも、タイマー９はカウントを再開し、高圧パ
ルス発生回路７からは高圧パルスが発生してＨＩＤラン
プ２は再点灯する。したがって、１個の電源から複数の
ＨＩＤランプに電源電圧を供給する場合に、１個のＨＩ
Ｄランプが消灯しても、電源電圧をオフにして全てのＨ
ＩＤランプを消灯させることなく、消灯したランプを再
点灯させることができる。また、パルス停止回路１０は
、リセットされている場合にＨＩＤランプ２が異常点灯
状態となることによって高圧パルス発生回路７を動作さ
せ、高圧パルス発生回路７はＨＩＤランプ２が確実に消
灯したときにのみ高圧パルスを発生するように設定され
ている。したがって、ＨＩＤランプ２の寿命末期等のよ
うに、ＨＩＤランプ２が異常点灯した場合には、高圧パ
ルスが発生する前にタイマー９がカウントアップするの
で、確実に消灯しても再点灯されることはなく、点滅が
繰返えされることはない。

【００３０】ところで、パルス停止回路及び高圧パルス
発生回路を有するＨＩＤランプ等の放電灯点灯装置とし
て図３に示す装置が採用されることがある。

【００３１】商用交流電源２１からの交流電源電圧は安
定器の１次巻線２２に与えられる。点灯開始時には、安
定器の２次巻線２３には約２３０Ｖの２次電圧が発生す
る。パルス停止回路２４は安定器の１次巻線２２の中間
タップから動作電圧が与えられて動作し、電源オンから
所定時間が経過すると、高圧パルス発生回路２５の動作
を停止させるようになっている。高圧パルス発生回路２
５はＨＩＤランプ２７を点灯させるためのパルスを発生
する。このパルスはパルストランス２６によって昇圧さ
れてＨＩＤランプ２７に供給されるようになっている。

【００３２】従来、パルス停止回路としては、商用交流
電源の交流電源電圧を抵抗等によって所定電圧まで降圧
することにより、動作電圧を得ることが一般的であった
。しかし、そうすると、抵抗によって電力が消費される
と共に、熱が発生してしまう。これに対し、図３ではパ
ルス停止回路２４は１次巻線２２の中間タップから動作
電圧を得ており、電力消費及び発熱を低減することがで
きるという利点がある。

【００３３】また、図４においては、トランス２８によ
って、安定器の１次巻線２２に現れる電圧を降圧して、
パルス停止回路２４の動作電圧を得ている。図４におい
ても図３と同様の効果を得ることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、安
全性を確保することができ、また、電源をリセットする
ことなくランプの再点灯を可能にし、更に、異常点灯す
る放電灯が消灯した場合の再点灯を防止することができ
るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電灯点灯装置の一実施例を示す
回路図。

【図２】実施例の動作を説明するためのグラフ。

【図３】他の放電灯点灯装置を示す回路図。

【図４】他の放電灯点灯装置を示す回路図。

【符号の説明】

２…ＨＩＤランプ ７…高圧パルス発生回路 ９…タイマー １０…パルス停止回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　安定器の２次電圧が供給されて放電灯
   の始動時に前記放電灯を点灯させるための高圧パルスを
   発生する高圧パルス発生回路と、前記安定器の２次電圧
   が動作電圧として供給されて前記高圧パルス発生回路か
   らの高圧パルスの発生及び停止を前記放電灯の状態に応
   じて制御するパルス停止回路とを具備したことを特徴と
   する放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】　　安定器の２次電圧が供給されて放電灯
   の始動時に前記放電灯を点灯させるための高圧パルスを
   発生する高圧パルス発生回路と、前記安定器の２次電圧
   が動作電圧として供給され前記放電灯の正常点灯時の前
   記２次電圧が供給されるとリセットされ前記放電灯の異
   常点灯時及び消灯時の前記２次電圧が供給されるとカウ
   ントを開始して所定時間後にカウントアップしカウント
   期間中以外の期間には前記高圧パルス発生回路からの高
   圧パルスの発生を停止させるパルス停止回路とを具備し
   たことを特徴とする放電灯点灯装置。