JPS6288295A - 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］ この発明は放電灯を始動点灯させる放電灯点灯装置に関
する。

［発明の技術的背景］ 従来、この種の放電灯点灯装置としては、第５図に示す
ものが知られている。これは商用交流電源１に点灯用電
源回路２を接続し、その′Ｒ電源回路の出力端子である
出端子間に始動回路３を接続するとともに、この始動回
路３の一部を構成するパルストランス３１の２次巻線３
１８を介して放電灯４を接続している。前記始動回路３
は電源回路２の出端子間に抵抗３２とコンデンサ３３と
の直列時定数回路を接続し、そのコンデンサ３３に前記
パルストランス３１の１次巻線３１ｐを介して定電圧導
通素子としての半導体スイッチ３４を並列に接続して構
成されている。

この装置では電源か投入されると抵抗３２を介してコン
デンサ３３に充電が開始され、そのコンデンサ３３の充
電電圧が半導体スイッチ３４のブレークオーバ電圧に達
するとその半導体スイッチ３４が導通する。この動作に
よりパルストランス３１の１次巻線３１ｐを介してコン
デンサ３３の充電電荷が放電され、パルストランス３１
の２次巻線３１ｓに高圧パルス電圧が発生し放電灯４に
印加される。そしてこの動作が放電灯４が点灯するまで
抵抗３２とコンデンサ３３の時定数できまる周期でくり
返され、放電灯が点灯すると放電灯に印加される電圧の
低下によって半導体スイッチ３４が導通しなくなり始動
回路３の動作が停止する。

この始動時において始動回路３から放電灯４に印加され
る電圧波形を示せば第６図に示すようになり、この波形
でエネルギーを蓄えているのは最初の１周期で以降の電
圧波形はリンギング波形でエネルギーは小さくなってい
る。

［背景技術の問題点］ ところでこの装置では放電灯４として高圧放電灯を使用
した場合放電灯が冷えている状態で始動した場合は放電
灯内に封入されている水銀あるいはメタルハライドなど
の封入物の圧力が低いので比較的低いエネルギーでも容
易に始動点灯できるが、点灯している放電灯４を一旦消
灯させてから再始動させる場合は放電灯４がまだ冷えき
らないうちに始動させることになり、このような場合、
放電灯内に封入されている封入物の圧力が高くなってい
るのでかなりのエネルギーを供給しなければ始動点灯し
ないが上記装置ではこのようなエネルギーを供給できな
いため瞬時に再始動点灯することができなかった。

［発明の目的］ この発明はこのような問題を解決するために為されたも
ので、始動回路から常に充分な高さでかつ充分なエネル
ギーの高圧パルス電圧を放電灯に印加でき、始動時は勿
論再始動時においても放電灯を瞬時に始動点灯させるこ
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
。

［発明の概要］ この発明は放電灯に高圧パルスを印加する始動回路と、
始動後絞電灯の点灯を維持する回路とを有する放電灯点
灯装置において、始動回路は、絶縁破壊を起すに充分な
高圧パルス電圧を発生する第１のパルス発生回路と、こ
の第１のパルス発生回路からの高圧パルス電圧よりも時
間的に遅れ、かつ放電を維持するに充分なエネルギーを
もつ高圧パルス電圧を発生する第２のパルス発生回路と
を有し、第２のパルス発生回路からの高圧パルス電圧を
第１のパルス発生回路からの高圧パルス電圧によって放
電灯が絶縁破壊されてからその放電灯内のイオンが消失
するまでの期間において発生させるようにしたものであ
る。

〔発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示すように、商用交流電源１１に点灯用電源回
路１２を接続し直流電圧を出力させている。前記電源回
路１２の出力端子である上端子間に始動回路１３を接続
するとともに、この始動回路１３の一部を構成するパル
ストランス１３１の２次巻線１３１Ｓを介して高圧放電
灯１４を接続している。

前記始動回路１３は前記電源回路１２の上端子間に抵抗
１３２と定電圧導通素子である半導体スイッチ１３３と
の直列回路を接続し、その半導体スイッチ１３３に前記
パルストランス１３１の第１の１次巻線１３１　ＣＭを
介してコンデンサ１３４と抵抗１３５との直列回路を並
列に接続して第１のパルス発生回路を形成している。ま
た、前記電源回路１２の上端子間に抵抗１３６とコンデ
ンサ１３７との直列時定数回路を接続し、そのコンデン
サ１３７に前記パルストランス１３１の第２の１次巻線
１３１　ｐ２を介して３端子サイリスタ１３８を並列に
接続して第２のパルス発生回路を形成している。前記サ
イリスタ１３８はそのゲートを前記コンデンサ１３４と
抵抗１３５との接続点に接続している。

前記第１のパルス発生回路はパルストランス１３１の２
次巻線１３１Ｓに前記高圧放電灯１４を絶縁破壊させる
に充分な高圧パルス電圧が発生するようにコンデンサ１
３４の容量、第１の１次巻線１３１ｐ＋の巻数などが決
められており、また前記第２のパルス発生回路はパルス
トランス１３１の２次巻線１３１Ｓに前記高圧放電灯１
４の始動時の放電を充分に維持できるエネルギーをもつ
高圧パルス電圧が発生するようにコンデンサ１３７の容
量、第２の１次巻線１３１ｐ２の巻数などが決められて
いる。

このような構成の本発明実施例において電源が投入され
ると、抵抗１３２及び第１の１次巻線１３１　ｐｘを介
してコンデンサ１３４への充電が開始されるとともに抵
抗１３６を介してコンデンサ１３７への充電が開始され
る。そしてコンデンサ１３４の充ｍｔ圧が半導体スイッ
チ１３３のブレークオーバ電圧に達すると半導体スイッ
チ１３３が導通しコンデンサ１３４の充電電荷が第１の
１次巻線１３１　ｐｘ及び半導体スイッチ１３３を介し
て放電されパルストランス１３１の２次巻線１３１Ｓに
放電灯１４を絶縁破壊させるに充分な高圧パルス電圧が
発生し高圧放電灯１４に印加される。またコンデンサ１
３４の放電により抵抗１３５を介してパルス電流が流れ
るが最初のパルス電流はそのパルス幅が小さいためサイ
リスタ１３８は動作しない。そして２周目以降における
振動電流によりサイリスタ１３８は若干の遅れをもって
導通しコンデンサ１３７の充電電流が第２の１次巻線１
３１　ｐ２及びサイリスタ１３８を介して放電される。

これによりパルストランス１３１の２次巻線１３１Ｓに
放電灯１４を放電維持できる充分なエネルギーをもった
高圧パルス電圧が発生し高圧放電灯１４に印加される。

しかして始動時高圧放電灯１４には第２図に示すように
絶縁破壊を起させるに充分な高さの高圧パルス電圧イと
充分なエネルギーをもった高圧パルス電圧口とが連続し
て印加されることになり、放電灯１４は高圧パルス電圧
イで絶縁破壊を起してグロー放電に移行し、続いて高圧
パルス電圧口でグロー放電からアーク放電にスムーズに
移行して始動時、再始動時を問わず瞬時に始動点灯する
ようになる。

なお、この場合高圧パルス電圧イに対する高圧パルス電
圧口の遅れには制約があり、高圧パルス電圧口は第３図
の（ａ）に示すように高圧パルス宵圧イが発生してから
その高圧パルス電圧イが略ピーク値に達するまでの時間
を工　（放電灯１４の絶縁破壊は高圧パルス電圧イのピ
ーク値近傍で起きる。）から第３図の（ｂ）に示すよう
にグロー放電が終了してイオンが無くなるまでの時間ｔ
２（なお、時間１．はグロー放電期間である。）までの
期間で発生させる必要がある。上記の高圧パルス電圧イ
が略ピーク値に達するまでの時間ｔｌはパルストランス
１３１の１次巻線１３１１）ｔとコンデンサ１３４など
の共振周波数により決り、本実施例においては１〜２μ
ｓでこの時間において放電灯１４の絶縁破壊は起り、目
的を果たしている。時間ｔ１をさらに長くなるように回
路定数を設定してももちろん同様の効果が得られるが、
この場合においても第２のパルスは絶縁破壊以降に発生
させた方が良い。この理由としてはランプの始動性のみ
ならず、第１図の回路では特に第１及び第２のパルス回
路を同時にＯＮすると、相互のパルスエネルギーが吸収
され逆に始動、再始動の悪化を招く。

また、時間ｔｏについてはランプ電力４０Ｗのメタルハ
ライドランプにおいて第１のパルスエネルギーとして約
０．５Ｊを加えた時１０μｓを超えると急速に第２のパ
ルスの効果が小さくなることから、ｔ２としては１０数
μｓが本実施例においては限界であると思われる。

従って、第２のパルス発生回路の各素子、特にサイリス
タ１３８及びサイリスタゲートのタイミングをとるタイ
ミング回路はこのような範囲に高圧パルス電圧口が発生
するようにその値を設定している。

次にこの発明の他の実施例を図面を参照して説明する。

なお、前記実施例と同一部分には同一符号を付して詳細
な説明は省略する。

これは第４図に示すように始動回路１３に第１のパルス
トランス１４１と第２のパルストランス１４２の２個の
パルストランスを使用したものである。すなわち、点灯
用電源回路１２の上端子間に第２のパルストランス１４
２の２次ＩＪ１１４２Ｓ及び第１のパルストランス１４
１の２次巻線１４１Ｓを直列に介して高圧放電灯１４を
接続している。

また、始動回路１３は電源回路１２の上端子間に抵抗１
４３、コンデンサ１４４及び抵抗１４５の直列時定数回
路を接続し、そのコンデンサ１４４と抵抗１４５との直
列回路に前記第１のパルストランス１４１の１次巻線１
４１ｐを介して半導体スイッチ１４６を並列に接続して
第１のパルス発生回路を形成している。また、始動回路
１３は電源回路１２の上端子間に抵抗１４７とコンデン
サ１４８との直列時定数回路を接続し、そのコンデンサ
１４８に第２のパルストランス１４２の１次巻線１４２
ρを介して３端子サイリスタ１４９を並列に接続して第
２のパルス発生回路を形成している。前記サイリスタ１
４９はそのゲートを前記コンデンサ１４４と抵抗１４５
との接続点に接続している。

この実施例においては電源の投入によってコンデンサ１
４４及びコンデンサ１４８への充電が行われる。そして
先ず半導体スイッチ１４６が導通制御され、コンデンサ
１４４の放電により第１のパルストランス１４１の２次
巻線に放電灯１４を絶縁破壊させるに充分な高い高圧パ
ルス電圧が発生し放電灯に印加される。続いてサイリス
タ１４９が導通し、コンデンサ１４８の放電により第２
のパルストランス１４２の２次巻線１４２Ｓに放電灯１
４の放電を維持するに充分なエネルギーをもつ高圧パル
ス電圧が発生し放電灯１４に印加される。

従って、この実施例においても前記実施例と同様の効果
が得られるものである。

なお、前記実施例は放電灯を直流で点灯制御するものに
ついて述べたが必ずしもこれに限定されるものではなく
、交流で点灯制御するものであってもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、始動回路から常
に充分な高さでかつ充分なエネルギーの高圧パルス電圧
を放電灯に印加でき、始動時は勿論、再始動時において
も放電灯を瞬時に始動点灯させることができる放電灯点
灯装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は同
実施例における始動回路から発生するパルス電圧波形を
示す図、第３図は同実施例における第１のパルス発生回
路からの高圧パルス電圧と第２のパルス発生回路からの
高圧パルス電圧との発生タイミングを説明するための波
形図、第４図はこの発明の他の実施例を示す回路図、第
５図は従来例を示す回路図、第６図は同従来例における
始動回路から発生するパルス電圧波形を示す図である。 １２・・・点灯用電源回路、１３・・・始動回路、１３
１・・・パルストランス、１３３・・・半導体スイッチ
、１３４．１３７・・・コンデンサ、１３８・・・３端
子サイリスタ、１４・・・高圧放電灯。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高圧パルスを放電灯に印加してその放電灯を始動させる
   始動回路と始動後前記放電灯を点灯維持する回路とを有
   する放電灯点灯装置において、前記始動回路は、絶縁破
   壊を起すに充分な高圧パルス電圧を発生する第１のパル
   ス発生回路と、この第１のパルス発生回路からの高圧パ
   ルス電圧よりも時間的に遅れ、かつ放電を維持するに充
   分なエネルギーをもつ高圧パルス電圧を発生する第２の
   パルス発生回路とを有し、前記第２のパルス発生回路か
   らの高圧パルス電圧を前記第１のパルス発生回路からの
   高圧パルス電圧によつて前記放電灯が絶縁破壊されてか
   らその放電灯内のイオンが消失するまでの期間において
   発生させることを特徴とする放電灯点灯装置。