JP2598521Y2 - 高圧放電灯点灯装置 - Google Patents

高圧放電灯点灯装置

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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、高圧Naランプ等を
始動もしくは瞬時再始動させて点灯させる瞬時再始動装
置を有する高圧放電灯点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、高圧Naランプ等の高圧放電ラ
ンプを瞬時に再始動(例えば、安定点灯状態の高圧放電
ランプが瞬時停電等によりいったん消灯し、瞬時停電の
回復後に瞬時に再始動させることをいう)させるために
は、初始動時に必要な電圧(数百ボルトないし数千ボル
ト)の十数倍ないし数十倍の高い電圧が必要となる。
【0003】ところで、そのような高い電圧を発生し、
高圧放電ランプに印加するためには、専用のイグナイタ
自身の高電圧処理方法の工夫と配線上の考慮が必要であ
る。高電圧処理方法の工夫としては、高圧放電ランプが
点灯維持困難な状態(寿命等によりランプ電圧が上昇
し、定常点灯維持が不可能な状態等)になったり、高圧
放電ランプ自身がソケットより外れている状況下等にあ
っては、タイマ要素によって上記イグナイタの動作を停
止させる方法が一般的に採用される。
【0004】また、配線上の考慮としては、イグナイタ
から照明器具まで長い送り配線が存在すると、送り配線
のインダクタンス成分によって、イグナイタから発生す
る高電圧パルスが鈍ってピーク値が下がるため、上記イ
グナイタを照明器具の内部に収納するか、もしくは照明
器具のきわめて近傍に設置するなど、イグナイタと高圧
放電ランプとの間の配線長を可能な限り短くする方法が
採られる。
【0005】一方、高圧放電灯安定器は、寸法および重
量ともに大きく、一般的に照明器具外に別置されている
ことがほとんどである。以上のような概念の高圧放電灯
点灯装置のブロック図を図5に示す。図5において、V
1 は商用電源、B1 は高圧放電灯安定器、DLは高圧放
電ランプ、IG1 は瞬時再始動用高電圧パルス発生装置
(いわゆる、イグナイタ)である。TM1 は商用電源V
1 の投入時点もしくは高圧放電ランプDLの管電流が有
限値から零に急変した時点で瞬時再始動用高電圧パルス
発生装置IG1 を作動開始させその後予め設定した時間
(数秒程度)が経過した時に瞬時再始動用高電圧パルス
発生装置IG1 を作動停止させるタイマ装置である。F
1 は照明器具、LN1 〜LN3 は高圧放電灯安定器B1
から照明器具F1 までの送り配線である。
【0006】以上のような構成の高圧放電灯点灯装置に
おいては、瞬時再始動用高電圧パルス発生装置IG
1 は、高圧放電灯安定器B1 の無負荷時の出力電圧(以
下、無負荷二次電圧という)で動作して、高圧放電ラン
プDLに高電圧パルスを印加するように構成され、高圧
放電ランプDLが点灯状態に移行して高圧放電灯安定器
1 の出力電圧が低下したときに作動停止するようにな
っている。また、タイマ装置TM1 は、商用電源V1
投入後もしくは無負荷二次電圧発生後の数秒間経過後
に、瞬時再始動用高電圧パルス発生装置IG1 の動作を
停止させるように構成している。
【0007】以上のような構成の高圧放電灯点灯装置
は、瞬時再始動用高電圧パルス発生装置IG1 と高圧放
電ランプDLとの間のいわゆる高電圧が印加される配線
を最短に設定することが可能であると同時に、瞬時再始
動用高電圧パルス発生装置IG1 はタイマ装置TM1
よってその動作時間が制限されているので、安全上問題
となる瞬時再始動用高電圧パルス発生装置IG1 の高電
圧パルス発生は最小時間とすることができるものであ
る。
【0008】しかしながら、図5の高圧放電灯点灯装置
は、瞬時再始動用高電圧パルス発生装置IG1 の動作時
間を制限するためのタイマ装置TM1 を照明器具F1
内蔵する構成であるため、タイマ装置TM1 の電源回路
が必要となり、送り配線として高圧放電ランプDLに給
電する2本の送り配線LN1 ,LN2 の他に、第3の送
り配線LN3 が必要になるという難点が生じる。
【0009】仮に、タイマ装置TM1 を高圧放電灯安定
器B1 側に内蔵するとしても、瞬時再始動用高電圧パル
ス発生装置IG1 の制御用の独立した送り配線が必要で
ある。また、瞬時再始動用高電圧パルス発生装置IG1
は、その動作の開始/停止が高圧放電ランプDLの点灯
・不点灯で行われているが、この差は基本的には高圧放
電灯安定器B1 の出力電圧の差として使われる。したが
って、タイマ装置TM1 を動作させるには、別にタイマ
装置TM1 の駆動用の電源が必要となる。
【0010】図6は、前記した図5の高圧放電灯点灯装
置の難点を解決することができる高圧放電灯点灯装置を
回路図を示している。図6において、図5と同一構成要
素には同一符号を付して説明を省略する。L1 は安定器
としての限流要素となるコイルであるが、中間タップを
有しており、この中間タップよりコンデンサC1 および
トライアック等の電圧応答スイッチ素子Q1 の直列回路
を介して商用電源V1 に接続されている。電圧応答スイ
ッチ素子Q1 は、トリガ回路TG1 により商用電源V1
に同期してその電圧の各半サイクル毎に1回ずつ導通す
るように構成される。トリガ回路TG1 は、タイマ装置
TM2 により商用電源V1 の投入後もしくは無負荷二次
電圧発生後の数秒後に電圧応答スイッチ素子Q1 に対す
るトリガ動作を停止するように構成されている。B
2 は、図5の高圧放電灯安定器B1 の構成に上記のよう
な構成(昇圧装置を構成する)を追加してなる高圧放電
灯安定器を示している。
【0011】PTはパルストランス、Q2 は電圧応答ス
イッチ素子、C2 はコンデンサ、R1 は抵抗であって、
全体として電圧応答型の瞬時再始動用高電圧パルス発生
装置IG2 を構成している。F2 は照明器具である。つ
ぎに、この高圧放電灯点灯装置の動作を図7を参照しな
がら説明する。図7は図6の高圧放電灯点灯装置の要部
の波形図を示し、(a)は高圧放電灯安定器B2 の無負
荷二次電圧の波形を示し、(b)は高圧放電灯安定器B
2 から無負荷二次電圧が発生しているときの瞬時再始動
用高電圧パルス発生装置IG2の出力電圧の波形を示
し、高圧放電ランプDLに十数KVないし数十KVの高
電圧パルスが印加される状態を示している。
【0012】この高圧放電灯点灯装置において、商用電
源V1 を投入すると、電圧応答スイッチ素子Q1 は、ト
リガ回路TG1 により商用電源V1 の電圧の各半サイク
ル毎にトリガされ、その度にコイルL1 の商用電源V1
側の巻線およびコンデンサC1 を流れる振動的電流によ
って高圧放電灯安定器B2 の出力電圧としては、図7
(a)に示すように、商用電源V1 の電圧に対しその電
圧をある程度昇圧した電圧VP1(例えばピーク値で約1
KV)が重畳されることになる。
【0013】一方、瞬時再始動用高電圧パルス発生装置
IG2 における電圧応答スイッチ素子Q2 のブレークオ
ーバー電圧VQ2を商用電源V1 の電圧のピーク値より高
くかつ電圧VP1以下に選ぶことにより、電圧応答スイッ
チ素子Q1 が動作する毎に電圧応答スイッチ素子Q2
動作し、瞬時再始動用高電圧パルス発生装置IG2 の出
力としては、図7(b)に示すように、同図(a)の電
圧に高電圧パルスVP2が重畳した波形となる。
【0014】この高電圧パルスVP2は、高圧放電ランプ
DLを瞬時再始動するのに十分高い電圧値を有し、何ら
かの原因で商用電源V1 が瞬時停電し、高圧放電ランプ
DLが立ち消えし、商用電源V1 が再投入された状態を
想定すると、高圧放電ランプDLには、図7(b)のよ
うな電圧が印加され、高圧放電ランプDLは瞬時に再始
動する。高圧放電ランプDLが再始動すると、前述のコ
イルL1 の商用電源V1 側の巻線とコンデンサC1 とで
構成されていた振動系に低インピーダンスの高圧放電ラ
ンプDLが並列的に接続され、振動条件が弱まり、電圧
応答スイッチ素子Q2 の両端電圧は電圧VQ2より低くな
り、瞬時再始動用高電圧パルス発生装置IG2 は高電圧
パルスVP2の発生を停止する。
【0015】また、仮に高圧放電ランプDLが回路より
外れていたときに、上記現象(商用電源V1 の再投入)
が起こると、タイマ装置TM2 で決まる時間だけ、瞬時
再始動用高電圧パルス発生装置IG2 が動作するが、数
秒後にはタイマ装置TM2 の働きにより、トリガ回路T
1 の動作が停止するので、瞬時再始動用高電圧パルス
発生装置IG2 はもはや動作しなくなる。
【0016】以上述べたような図6の高圧放電灯点灯装
置は、基本的には図5の高圧放電灯点灯装置と同様の動
作であるが、高圧放電灯安定器B2 から照明器具F2
の送り配線本数が2本と、図5の従来例に比べて1本少
なくなる点で図5のものより優れている。
【0017】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、図6の
高圧放電灯点灯装置は、高圧放電灯安定器B2 として、
本来の安定器の機能の他に、図7(a)に示したような
電圧VP1を発生させる昇圧機能を必要とし、安定器部を
専用化する必要があり、既設の高圧放電灯安定器を使用
することが不可能となる難点があった。
【0018】したがって、この考案の目的は、送り配線
が2本でよく、高圧放電灯安定器の専用化が不要で、し
かも高圧放電ランプを支障なく瞬時再始動させることが
できる高圧放電灯点灯装置を提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】この考案の高圧放電灯点
灯装置は、交流電源に高圧放電灯安定器を接続し、この
高圧放電灯安定器の近傍に昇圧装置を配置して高圧放電
灯安定器の出力端子に昇圧装置を接続し、高圧放電灯安
定器の無負荷時の出力電圧のピーク値より高いピーク値
を有する電圧を高圧放電灯安定器の出力電圧に重畳させ
るようにしている。また、高圧放電灯安定器の近傍にタ
イマ装置を配置し、交流電源の投入時点もしくは高圧放
電ランプの管電流が有限値から零に急変した時点で昇圧
装置を作動開始させその後タイマ設定時間が経過した時
に昇圧装置を作動停止させるようにしている。また、高
圧放電灯安定器に送り配線を介して、高圧放電灯安定器
の無負荷時の出力電圧のピーク値より高くかつ昇圧装置
の出力電圧より低い電圧値にブレークオーバー電圧が設
定された電圧応答型の瞬時再始動用高電圧パルス発生装
置を接続し、高圧放電ランプの瞬時再始動用の高電圧パ
ルスを発生させるようにしている。この瞬時再始動用高
電圧パルス発生装置の負荷として高圧放電ランプを接続
している。
【0020】
【作用】この考案の構成によれば、タイマ装置の作用で
交流電源の投入時点もしくは高圧放電ランプの管電流が
有限値から零に急変した時点で昇圧装置が作動開始し、
高圧放電灯安定器の無負荷時の出力電圧のピーク値より
高いピーク値を有する電圧が高圧放電灯安定器の出力電
圧に重畳される。この結果、電圧応答型の瞬時再始動用
高電圧パルス発生装置が動作して高圧放電ランプの瞬時
再始動用の高電圧パルスを発生させ、高圧放電ランプを
初始動あるいは瞬時再始動させる。高圧放電ランプが始
動して点灯すると、瞬時再始動用高電圧パルス発生装置
に加わる電圧が下がるので、高電圧パルスの発生を停止
する。また、高圧放電ランプが外れていて、瞬時再始動
用高電圧パルス発生装置に加わる電圧が下がらなくて
も、タイマ装置の作用で昇圧装置の動作が自動的に停止
する。
【0021】
【実施例】以下、この考案の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。 (第1の実施例) 図1はこの考案の第1の実施例の高圧放電灯点灯装置の
構成を示す回路図である。図1において、図5,図6と
同一構成要素には同一符号を付す。
【0022】この高圧放電灯点灯装置は、商用電源V1
に高圧放電灯安定器B1 を接続し、高圧放電灯安定器B
1 に2本の送り配線LN1 ,LN2 を通して瞬時再始動
用高電圧パルス発生装置IG2 を接続し、瞬時再始動用
高電圧パルス発生装置IG2の負荷として高圧放電ラン
プDLを接続している。瞬時再始動用高電圧パルス発生
装置IG2 および高圧放電ランプDLは、照明器具F2
として高圧放電灯安定器B1 は離れて配設されている。
【0023】昇圧装置IG3 は、図示のように、高圧放
電灯安定器B1 とは別にして高圧放電灯安定器B1 の近
傍に設けられて高圧放電灯安定器B1 の出力端子に接続
され、図6に示した高圧放電灯安定器B2 におけるコン
デンサC1 ,電圧応答スイッチ素子Q1 ,トリガ回路T
1 およびタップ付のコイルL1 と同様の動作を高圧放
電灯安定器B1 と合わせて行うものである。タイマ装置
TM3 も、高圧放電灯安定器B1 とは別にして高圧放電
灯安定器B1 の近傍に設けられて高圧放電灯安定器B1
の入力端子に接続され、図6に示した高圧放電灯安定器
2 おけるタイマ装置TM2 と同様の動作を行うもので
ある。なお、タイマ装置TM3 は、図示はしていない
が、高圧放電ランプDLの管電流を検出する電流検出手
段の信号を受けることにより、高圧放電ランプDLの管
電流が有限値から零に急変した時点でにおいても昇圧装
置IG3 を起動させる構成を有している。
【0024】つまり、この昇圧装置IG3 は、高圧放電
灯安定器B1 の無負荷時二次電圧のピーク値より高いピ
ーク値を有する電圧を高圧放電灯安定器B1 の出力電圧
に重畳させるようにしている。また、タイマ装置TM3
は、商用電源V1 の投入時点もしくは高圧放電ランプD
Lの管電流が有限値から零に急変した時点(高圧放電ラ
ンプDLが例えば立ち消えした時点)で昇圧装置IG3
を作動開始させその後予め設定した時間(数秒間程度)
が経過した時に昇圧装置IG3 を作動停止させるように
している。
【0025】また、照明器具F2 は、図6の構成と同様
であり、高圧放電灯安定器B1 の無負荷二次電圧のピー
ク値より高くかつ昇圧装置IG3 の出力電圧VP1より低
い電圧値をブレークオーバー電圧に設定した瞬時再始動
用高電圧パルス発生装置IG2 から、高圧放電ランプD
Lの瞬時再始動用の高電圧パルスを発生させる。以上の
ような構成により、この高圧放電灯点灯装置は、タイマ
装置TM3 の作用で商用電源V1 の投入時点もしくは高
圧放電ランプDLの管電流が有限値から零に急変した時
点で昇圧装置IG3 が作動開始し、高圧放電灯安定器B
1 の無負荷二次電圧のピーク値より高いピーク値を有す
る電圧を高圧放電灯安定器B1 の無負荷二次電圧に重畳
させる。この結果、電圧応答型の瞬時再始動用高電圧パ
ルス発生装置IG2 が動作して高圧放電ランプDLの瞬
時再始動用の高電圧パルスを発生させ、高圧放電ランプ
DLを初始動あるいは瞬時再始動させる。高圧放電ラン
プDLが始動して点灯すると、瞬時再始動用高電圧パル
ス発生装置IG2 に加わる電圧が下がるので、高電圧パ
ルスの発生を停止する。また、高圧放電ランプが外れて
いて、瞬時再始動用高電圧パルス発生装置IG2 に加わ
る電圧が下がらなくても、タイマ装置TM2 の作用で昇
圧装置IG3 の動作が自動的に停止する。
【0026】図2は図1における昇圧装置IG3 および
高圧放電灯安定器B1 の具体構成を示す回路図である。
図2において、C3 はコンデンサ、Q3 は電圧応答スイ
ッチ素子、TG2 はトリガ回路であり、図6のコンデン
サC1 ,電圧応答スイッチ素子Q1 およびトリガ回路T
1 とそれぞれ同様の機能を奏する。L2 は安定器とし
ての限流要素であるコイルである。
【0027】以下、図2の回路の動作を説明する。図2
の回路では、商用電源V1 の電圧の各半サイクル中で電
圧応答スイッチ素子Q3 が導通する毎に、電圧応答スイ
ッチ素子Q3 の導通期間のみコンデンサC3 の電圧がコ
イルL2 との共振によって図3のように現れることにな
る。なお、図3の破線は電圧応答スイッチ素子Q3 のオ
フ時のコンデンサC3 の両端電圧を示している。電圧応
答スイッチ素子Q3 のオン期間に発生するコンデンサC
3 の電圧VP1のピーク値を瞬時再始動用高電圧パルス発
生装置IG2 のブレークオーバー電圧より高く設定する
ことにより、図6の回路と同様に、商用電源V1 の電圧
の各半サイクル毎に瞬時再始動用高電圧パルス発生装置
IG2 から瞬時再始動用高電圧パルスが発生して高圧放
電ランプDLを始動させることになる。当然、瞬時再始
動用高電圧パルス発生装置IG2 は商用電源V1 の電圧
では動作しないのは図6と同様である。
【0028】この実施例の高圧放電灯点灯装置では、高
圧放電ランプDLを瞬時再始動させるものにおいて、高
圧放電灯安定器B1 は図5の従来例と同様に特別な構成
ではないので、高圧放電灯安定器B1 の専用化が不要で
あり、単に高圧放電灯安定器B1 の近傍に昇圧装置IG
3 およびタイマ装置TM3 を配設し、それらを高圧放電
灯安定器B1 に接続するのみで、既設の配線を変更する
ことなく、さらに送り配線もLN1 ,LN2 の2本でよ
いという効果を奏する。
【0029】(第2の実施例) 図4はこの考案の第2の実施例の高圧放電灯点灯装置に
おける昇圧装置IG4の部分の回路構成を示すものであ
る。その他の構成は図1および図2に示した実施例と同
様である。図4において、PT1 はパルストランス、Q
4 は電圧応答スイッチ素子、C4はコンデンサ、TG3
は電圧応答スイッチ素子Q4 のトリガ回路である。
【0030】以上のような構成においては、瞬時再始動
用高電圧パルス発生装置IG2 の駆動用電圧は、図2の
ように高圧放電灯安定器B1 のコイルL2 とコンデンサ
3との共振を利用して得るのではなく、コイルL2
は別に設けたパルストランスPT1 とコンデンサC1
の共振を利用して得るように構成している。つまり、図
4の回路では、高圧放電灯安定器B1 の出力電圧により
コンデンサC4 を充電し、商用電源V1 の電圧の各半サ
イクル毎に1回ずつ導通する電圧応答スイッチ素子Q4
を通して、電圧応答スイッチ素子Q4 が導通する毎にコ
ンデンサC1 の電荷をパルストランスPT1 の一次巻線
を通して振動的に放出させ、この放電時に発生するパル
ストランスPT1 の二次電圧を瞬時再始動用高電圧パル
ス発生装置IG2 の駆動用電圧として使用するようにし
たものである。
【0031】以上のように共振用にコイルL2 とは別の
パルストランスPT1 を設けたことにより、図2の回路
ではコンデンサC4 の振動条件が高圧放電灯安定器B1
のコイルL2 のインダクタンスによって支配され、品種
毎に昇圧装置IG3 が特別な設計となっていたのに対
し、図4の回路では、コンデンサC4 とパルストランス
PT1 とによって、昇圧装置IG4 の発生電圧が略決ま
るので、昇圧装置IG2を設計する場合に共通仕様化を
実現することが可能となる。
【0032】その他の効果は図1および図2に示した高
圧放電灯点灯装置と同様である。
【0033】
【考案の効果】この考案の高圧放電灯点灯装置によれ
ば、高圧放電灯安定器の近傍に電圧応答型の瞬時再始動
用高電圧パルス発生装置を起動させる昇圧装置を設ける
とともに、交流電源の投入時点もしくは高圧放電ランプ
の管電流が有限値から零に急変した時点で昇圧装置を作
動開始させその後タイマ設定時間が経過した時に昇圧装
置を作動停止させるタイマ装置を設けたので、2本の送
り配線のみで高圧放電ランプを支障なく瞬時再始動させ
ることができる。また、高圧放電灯安定器とは別に昇圧
装置およびタイマ装置を設けたので、高圧放電灯安定器
の専用化を不要にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この考案の第1の実施例の高圧放電灯点灯装置
の構成を示す回路図である。
【図2】図1における昇圧装置の具体構成を示す回路図
である。
【図3】図2の昇圧装置の動作を示す波形図である。
【図4】この考案の第2の実施例の高圧放電灯点灯装置
における昇圧装置の構成を示す回路図である。
【図5】従来の高圧放電灯点灯装置の一例を示す回路図
である。
【図6】従来の高圧放電灯点灯装置の他の例を示す回路
図である。
【図7】図6の高圧放電灯点灯装置の動作を示す各部の
波形図である。
【符号の説明】
1 商用電源 B1 高圧放電灯安定器 IG3 昇圧装置 TM3 タイマ装置 IG2 瞬時再始動用高電圧パルス発生装置 DL 高圧放電ランプ LN1 ,LN2 送り配線

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源に接続した高圧放電灯安定器
    と、この高圧放電灯安定器の近傍に配置され前記高圧放
    電灯安定器の出力端子に接続されて前記高圧放電灯安定
    器の無負荷時の出力電圧のピーク値より高いピーク値を
    有する電圧を前記高圧放電灯安定器の出力電圧に重畳す
    る昇圧装置と、前記高圧放電灯安定器の近傍に配置され
    前記交流電源の投入時点もしくは前記高圧放電ランプの
    管電流が有限値から零に急変した時点で前記昇圧装置を
    作動開始させその後タイマ設定時間が経過した時に前記
    昇圧装置を作動停止させるタイマ装置と、前記高圧放電
    灯安定器に送り配線を介して接続され前記高圧放電灯安
    定器の無負荷時の出力電圧のピーク値より高くかつ前記
    昇圧装置の出力電圧より低い電圧値にブレークオーバー
    電圧が設定されて前記高圧放電ランプの瞬時再始動用の
    高電圧パルスを発生させる電圧応答型の瞬時再始動用高
    電圧パルス発生装置と、この瞬時再始動用高電圧パルス
    発生装置の負荷として接続した高圧放電ランプとを備え
    た高圧放電灯点灯装置。
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