JPS6188499A - 高圧放電灯点灯装置 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は調光鍬能を有する高圧放電灯点灯装置に関す
る。

［発明の技術的背景］ 従来、この種の高圧放電灯点灯装置としては例えば、第
４図に示すものが知られている。このものは、トランジ
スタを・スイッチング制御することによりランプに流れ
る電流を制御する点灯回路であり、具体構成は、直流電
源端子（＋）　　（−）間にＮＰＮ形のスイッチングト
ラン、ジスタ１及び電流検出用の抵抗２を直列に介して
ダイオード３を図示極性に接続するとともに、ざらに限
流コイル４を介してコンデンサ５及び始動回路６を接続
し、かつ上記コンデンサ５に上記始動回路６のパルスト
ランス６１の２次巻線を介して高圧放電灯７を接続して
いる。前記始動回路６は抵抗６２とコンデンサ６３とか
らなる直列時定数回路のコンデンサ６３にＳＳＳ素子６
４を介して前記パルストランス６１の１次巻線を並列に
接続して形成されている。前記スイッチングトランジス
タ１は前記抵抗２の両端間電圧に応動して例えばそのス
イッチングデユーティ比を制御する制御回路８によって
スイッチング動作されるようになっている。前記制御回
路８は前記抵抗２の両端間電圧を積分して平均化する平
均値回路８１と、基準電ａ８２と、この基準電源８２の
出力電圧を入力端子（−）に入力するとともに前記平均
値回路８１の出力を入力端子（＋）に入力し、かつ入力
端子（−）と出力端子との間に帰還抵抗８３を接続した
誤差増幅器８４と、この誤差増幅器８４の出力電圧レベ
ルに応じて前記スイッチングデユーティ比を制御するＰ
ＷＭ　（パルス幅変調）制御回路８５とで形成されてい
る。

この装置は高圧放電灯７の点灯動作時においてその放電
灯７のインピーダンスが小さくなるとその放電灯７に流
れる電流が大きくなるが、このとき抵抗２の両端間に発
生する電圧も大きくなり、誤差増幅器８４の入力端子（
＋）に入力される電圧は大きくなる。ここで、誤差増幅
器８４のゲインを小さく設定しておぐと、その出力型Ｂ
はそれ程度化しない。このためＰＷＭ制御回路８５によ
るスイッチングトランジスタ１のスイッチングデユーテ
ィ比は大きく変化せず、放電灯７に供給される電流量は
ある程度多いまま保持される。こうしてランプ電力を略
一定に保持することが可能となる。

［背景技術の問題点コ ところで、最近本出願人はこの種の高圧放電灯点灯装置
において調光機能を設けて高圧放電灯を調光点灯するも
のを開発しようとしている（これは例えば誤差増幅器８
４の入力端子（−）に入力する電圧を低くすることによ
って実現できる。）が、このようなものにおいて調光点
灯する場合には全光点灯時に比べてランプ電流が少ない
ため始動及び再始動時におけるグロー放電からアーク放
電への移行直後のアーク放電の維持がうまくできない問
題が発生し、特に消灯直後の管がまだ暖かい状態での再
始動動作についてはアーク放電移行後の放ＮＭ持が実際
上不可能となる問題があった。

［発明の目的コ この発明はこのような問題を解決するために考えられた
もので、全光点灯モードでの点灯時には勿論、調光モー
ド点灯時においても最初の点灯、再点灯に関係なく、グ
ロー放電からアーク放電への移行直後のアーク放電維持
を確実に行なうことができ、常に良好な始動点灯動作が
できる高圧放電灯点灯装置を提供することを目的とする
。

［発明の概要］ この発明は調光機能を有する高圧放電灯点灯装置におい
て、全光モードと調光モードとを選択するモード選択手
段と、このモード選択手段により調光モードが選択され
て始動点灯されたとき、その始動点灯直後の短時間、高
圧放電灯に全光モードでの始動点灯時と同等のランプ電
流を流す制御手段とを設けたもので、調光モードでの始
動点灯時においても最初の短時間は全光モードでの始動
点灯時と同等のランプ電流を流すようにしている。

［発明の実施例］ 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示すように直流電源１０にＮＰＮ形のスイッチ
ングトランジスタ１１及び電流検出用の抵抗１２．１３
を直列に介してダイオード１４を図示極性に接続すると
ともに、ざらに限流コイル１５を介してコンデンサ１６
を接続している。そして前記コンデンサ１６に始動回路
１７を並列に接続するとともにその始動回路１７のパル
ストランス１７１の２次巻線を介して高圧放電灯１８を
並列に接続している。

前記始動回路１７は前述した第４図の始動回路と同様に
抵抗１７２とコンデンサ１７３とからなる直列時定数回
路のコンデンサ１７３にＳＳＳ素子１７４を介して前記
パルストランス１７１０１次巻線を並列に接続して形成
されている。

前記スイッチングトランジスタ１１は前記抵抗１２の両
端間電圧に応動して例えばそのスイッチングデユーティ
比を制御する制御回路１９によってスイッチング動作さ
れるようになっている。この制御回路１９は前記抵抗１
２の両端間電圧を積分して平均化する平均値回路１９１
と、この平均値回路１９１の出力を入力端子（＋）に入
力されるとともにその入力端子（−）と出力端子との間
に帰還抵抗１９２を接続した誤差増幅器１９３と、この
誤差増幅器１９３の出力電圧レベルに応じて前記スイッ
チングトランジス多１１のスイッチングデユーティ比を
制御するＰＷＭ　（パルス幅変調）制御回路１９４とで
形成されている。なお、前記誤差増幅器１９３の入力端
子（−）には基準電源２０から全光モード／調光モード
の切換回路２１を介して基準電圧が供給されてい葛。前
記切換回路２１は抵抗２１１に抵抗２１２と全光モード
／調光モード切換スイッチ２１３との直列回路を並列に
接続し、その並列回路に抵抗２１４を直列に接続してな
る直列回路を前記基準電源２０に並列に接続し、かつ前
記切換スイッチ２１３にＰＮＰ形のスランジスタ２１５
を並列に接続して形成されるもので、前記抵抗２１１．
２１２、切換スイッチ２１３からなる並列回路と抵抗２
１４との接続点を前記誤差増幅器１９３の入力端子（−
）に接続している。

さらに、前記抵抗１３に抵抗２２．２３．２４とＮＰＮ
形のトランジスタ２５との直列回路を並列に接続し、前
記抵抗２４とトランジスタ２５との直列回路を前記基準
電源２０に並列に接続している。また、前記基準電源２
０には抵抗２６．２７及びＮＰＮ形のトランジスタ２８
からなる直列回路を並列に接続している。そして、前記
トランジスタ２８にコンデンサ２９を並列に接続し、そ
のトランジスタ２８のベースを抵抗３０を介して前記ト
ランジスタ２５のコレクタに接続している。

また、前記抵抗２６．２７の接続点を前記トランジスタ
２１５のベースに接続している。

前記抵抗２２と２３との接続点と前記抵抗１２と１３と
の接続点との間に電流検出用の増幅回路３１を接続して
いる。この増幅回路３１は演算増幅器３１１と、この演
算増幅器３１１の一方の入力端子（＋）に接続された２
つの抵抗３１２，３１３、他方の入力端子（−）に接続
された抵抗３１４と、出力端子に接続されたダイオード
３１５から構成されている。詳述すると分圧回路を構成
する抵抗３１２と３１３の直列回路が前記基準電源２０
の（＋）側端子と前記抵抗１２と１３の接続点との間に
接続され、その抵抗３１２と３１３との接続点に一方の
入力端子（＋）が接続されており、他方の入力端子（−
）が前記抵抗２１と２２の接続点に接続されるとともに
、ゲインを決める抵抗３１４を介して出力端子に接続さ
れている。

その出力端子はダイオード３１５を順方向に介してタイ
マ回路３２に接続されている。

前記タイマ回路３２は抵抗３２１とコンデンサ３２２と
のＣＲ時定数回路と、この時定数回路のコンデンサ３２
２の充電電圧に応動する前記トランジスタ２５とで形成
されている。

このように構成された本発明実施例装置においては全光
モード／調光モード切換スイッチ２１３をオンして全光
モードに設定し、この状態で始動点灯を開始すると、先
ず最初に始動回路１７が動作しコンデンサ１７３の充電
電圧によってＳＳＳ素子１７４が導通してパルストラン
ス１７１に高圧パルス電圧が発生し、そのパルス電圧が
高圧放電灯１８に印加する。このパルス電圧の印加が何
回かくり返されることによって高圧放電灯はグロー放電
を開始し、続いてアーク放電へと移行するようになる。

このとき切換スイッチ２１３がオンしているので、誤差
増幅器１９３の入力端子（−）への基準電圧の印加レベ
ルは比較的高くなっており、このためスイッチングトラ
ンジスタ１１を介して比較的大きな電流が流れて始めて
誤差増幅器１９３出力が非反転状態となり、ＰＷＭυ１
１１１回路１９４はスイッチングトランジスタ１１の電
流を抑える方向でスイッチング制御する。このことは＾
圧放電灯１８に比較的大きなランプ電流が流れることを
可能とし、これによって高圧放電灯１８ではグロー放電
からアーク放電への移行直後のアーク放電の維持が確実
に行われる。

このように高圧放電灯１８を全光モードで点灯動作する
場合には大きなランプ電流が流れるため、最初の点灯時
は勿論、たとえ再点灯する場合であってもグロー放電か
らアーク放電への移行直後のアーク放電維持が確実に行
われ、高圧放電灯１８は常に良好に始動点灯することに
なる。

また、全光モード／ｍ光モード切換スイッチ２１３をオ
フして調光モードに設定し、この状態で始動点灯を開始
すると、このときも先ず最初に始動回路１７が動作しコ
ンデンサ１７３の充電電圧によってＳＳＳ素子１７４が
導通してパルストランス１７１に高圧パルス電圧が発生
、シ、ｌ（、のパルス電圧が高圧放電灯１８に印加する
。このパルス電圧の印加が何回かくり返されることによ
って高圧放電灯はグロー放電を開始し、続いてアーク放
電へと移行す′るようになる。このとき切換スイッチ２
１３がオフしているので、トランジスタ２１５がオフで
あれば誤差増幅器１９３の入力端子（−）への基準電圧
の印加レベルは抵、抗２１１と２１４との分圧電圧とな
り、切換スイッチ２１３をオンしている場合に比べて低
下することになる。

しかし、始動点灯開始の直後においては増幅回路３１の
出力によるタイマ回路３２のコンデンサ３２２の充電レ
ベルがトランジスタ２５をオンにするレベルに到達して
いないので、そのトランジスタ２５はオフ状態にある。

しかして、トランジスタ２８と２１５が共にオン状態と
なり、トランジスタ２１５によって丁度切換スイッチ２
１３をオンしたのと同様の状態となる。従って誤差増幅
器１９３の入力端子（−）への基準電圧の印加レベルは
全光モードと同様に比較的島くなり、この調光モードの
ときも前述した全光モードのときと同様に始動点灯開始
直後は大きなランプ電流が高圧放電灯１８に流れる。

ここで増幅回路３１周辺の動作を説明しておくと、演算
増幅器３１１の入力端子（−）の入力レベルを決める抵
抗２２と２３の接続点の電位は高圧放電灯１８のアーク
移行後の方がアーク移行前よりも低くなる。このとき抵
抗３１２と３１３の抵抗値は適当に設定されており、演
算増幅器３１１は入力端子（−）の入力レベルの変化に
より、アーク移行前は反転状態だったのがアーク移行後
は非反転状態となって出力をタイマー回路３２へ供給す
るようになる。この結果、コンデンサ３２２が徐々に充
電され、短時間の後にトランジスタ２５はオンする。こ
の時間としては例えば０．２〜３秒が望ましい。この結
果それまでオンしていたトランジスタ２８はオフとなり
、トランジスタ２１５もそれまでオンだったのがオフと
なる。またこの実施例ではトランジスタ２１５はいきな
りオフになるのではなく、コンデンサ２９に充電電流が
流れるためトランジスタ２１５は徐々にそのインピーダ
ンスが＾くなって最後にオフとなる。

このように始動点灯開始直後においては第２図に実線の
波形で示すように、切換スイッチ２１３にトランジスタ
２１５を並列に接続しないで切換スイッチ２１３をオフ
したときの点線波形に比べて大きなランプ電流ＩＬが流
れることになり、高圧放電灯１８は全光モードでの始動
点灯時と同様にグロー放電からアーク放電への移行直後
のアーク放電維持を確実に行なう。このときのランプ電
圧Ｖｔ、は第３図に示すように変化する。尚、ここで時
間ｔ１はトランジスタ２５がオンするまで、またトラン
ジスタ２８がオフするまでの時間を表わし、時１ｔ２は
トランジスタ２５がオンした後（トランジスタ２８がオ
フした後）トランジスタ２１５が完全にオフするまでの
時間を表わしている。

短時間経過後にタイマ回路３２のコンデンサ３２２の充
電電圧によってトランジスタ２５がオン動作するとトラ
ンジスタ２８がオンからオフへ反転し、トランジスタ２
１５もオンからオフへ反転するようになり、この過渡期
においてトランジスタ２８はすぐには反転せずコンデン
サ２９の充電レベルの上昇に伴って徐々にオフへ移行す
る。ようになり、このためトランジスタ２１５も徐々に
オフへ移行することは前述の通りであるが、この結果、
誤差増幅器１９３の入力端子（−）の入力レベルが徐々
に低下することになる。しかして、高圧放電灯１８に流
れるランプ電流が徐々に少なくなり、やがて調光点灯レ
ベルに落着くようになる。

そしてこのときには古圧放電灯１８のアーク放電は安定
してきており、以降安定点灯を維持するようになる。

このように＾圧放電灯１８を調光モードで点灯動作する
場合にも始動点灯開始直後においては全光モード時と同
様に大きなランプ電流が流れるため、この場合も最初の
点灯時は勿論、たとえ再点灯する場合であってもグロー
放電からアーク放電への移行直後のアーク放電維持が確
実に行われ、＾圧放電灯１８は常に良好に始動点灯する
ことになる。

なお、前記実施例においては金光モード／調光モード切
換スイッチ２１３を抵抗２１１と並列的に接続したが必
ずしもこれに限定されるものではなく、抵抗２１４と並
列的に接続してもよく、この場合は全光モードと調光モ
ードとでスイッチのオン、オフが前記実施例の逆になる
ものである。

また、本発明は直流点灯のものに限らず、交流点灯のも
のにも通用できるとともに、制御方式もＰＷ　Ｍ制御に
限らず、周波数変調方式等信の方式にも適用できる。

Ｃ発明の効果コ 以上詳述したようにこの発明によれば、全光点灯モード
での点灯時には勿論、調光モードでの点灯時においても
最初の点灯、再点灯に関係なく、グロー放電からアーク
放電への移行直後のアーク放電維持を確実に行なうこと
ができ、常に良好な始動点灯動作ができる高圧放電灯点
灯装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を−示す回路図、第２図は同
実施例における調光時のランプ電流変化を示す波形図、
第３図は同実施例における調光時のランプ電圧変化を示
す波形図、第４図は従来例を示す回路図である。 １１・・・スイッチングトランジスタ、１２．１３・・
・電流検出用の抵抗、１７・・・始動回路、１８・・・
高圧放電灯、１９・・・制御回路、２０・・・基準電源
、２１・・・全光モード／調光モード切換回路、２１３
・・・全光モード／調光モード切換スイッチ、２１５・
・・ＰＮＰ形のトランジスタ、３２・・・タイマ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 調光機能を有する高圧放電灯点灯装置において、全光モ
   ードと調光モードとを選択するモード選択手段と、この
   モード選択手段により調光モードが選択されて始動点灯
   されたとき、その始動点灯直後の短時間、高圧放電灯に
   全光モードでの始動点灯時と同等のランプ電流を流す制
   御手段とを設けたことを特徴とする高圧放電灯点灯装置
   。