JPH03156890A - 高圧放電灯用イグナイタ - 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】 【産業上の利用分野】 本発明は、メタルハライドランプ等の高圧放電灯に高圧
パルス電圧を印加して始動、く灯する高圧放電灯用イグ
ナイタに関するものである。 ［従来の技術Ｊ 従来の高圧放電灯用の放電灯点灯装置を第６図に示す、
この放電灯点灯装置では、高圧放電灯−に高圧パルス電
圧を印加して始動点灯するイグナイタ１と、始動点灯後
高圧放電灯ｌの点灯状態を維持する点灯回路とからなり
、イグナイタ１は、商用交流電源Ｖｓより高圧直流電源
を作成する高圧電源回路２と、高圧電源回路２の出力で
充電される充電回路としてのコンデンサＣ２と、コンデ
ンサＣ２のＷＩ燈電圧が所定電圧に達した際に放電する
放電ギャップＧと、放電ギャップＧの放電により１次巻
線ｐに流れる電流により２大巻＃ｌｓに高圧パルス電圧
を発生するパルストランスＰＴとで構成され、また点灯
回路は安定器（鋼鉄式あるいは電子式でも良い）３で構
成され、メタルハライドランプ等の高圧放電灯ｌはパル
ストランスＰＴの１大巻＃Ｉｓを介して安定器３の出力
に接続しである。ここで、安定器３の出力に接続された
コンデンサＣ７は高圧パルス電圧のバイパス用のコンデ
ンサである。 この放電灯点灯装置により高圧放電灯ｌを点灯する場合
には、商用交流電源Ｖｓと安定器３との間に挿入された
スイッチＳＷｌをまず投入し、次いで商用交流電源Ｖｓ
と高圧電源回路２との間に挿入されたスイッチＳＷ２を
投入する。上述のようにスイッチＳＷＩを投入すると、
安定器３が鋼鉄式である場合には、高圧放電灯Ｉの両端
には略電源電圧が印加される。この状態でスイッチＳＷ
２を投入すると、高圧電源回路２の出力によりコンデン
サＣ２が第７図（ａ）に示すように充電される。 そして、このコンデンサＣ２の両端電圧が放電ギャップ
Ｇの放電開始電圧■ｃに達すると、放電ギャップＧに放
電が生じ、この際にコンデンサＣ２に蓄積された電荷が
パルストランスＰＴの１大巻＃ｉｐを介して急激に放電
される。このときにパルストランスＰＴの１次巻線ｐに
流れる電流により２大巻ｉｓにｖＪＶ図（ｂ）に示す高
圧パルス電圧が発生し、この高圧パルス電圧をコンデン
サＣ０を介して高圧放電灯２に印加して、高圧放電灯ｌ
を始動点灯する。このようにして高圧放電灯ｌが始動点
灯した後はスイッチＳＷ２を開いてイグナイタ１の動作
を停止させ、その後は安定器３の出力で高圧放電灯ｌの
、ζ灯状態を維持する。 ［発明が解決しようとする課題１ ところで、高圧放電灯ｌは発光管が冷えている状態では
、発光管内に封入されている水銀やハロゲン化合物の金
属蒸気の圧力が低いため、比較的に低い電圧の高圧パル
ス１圧（例えば４０００〜５０００Ｖ位）で始動１点灯
できるが、点灯していた高圧放電灯ｌを一旦消灯し、直
ぐに再始動する場合には、高圧放電灯ｌの温度が数１０
０℃以上と非常に高温となっているため、発光管内の金
属蒸気の圧力も非常に高くなっており、このような状態
の高圧放電灯ｌを再始動するためには、数１０ｋＶ程度
と非常に波高値が亮く、且つエネルギも大きな高圧パル
ス電圧を印加する必要がある。 上記状態においての再始動時に好ましい高圧パルス電圧
の波形を第８図（ａ）に示す。この高圧パルス電圧は、
波高値が数１０ｋＶと高く、パルス幅も広く、時間的に
も長く持続し、つまりはエネルギが大きい。ところが、
第６図に示すイグナイタ１から高圧放電灯ｌに印加され
る高圧パルス電圧は、第８図（ｂ）に示すように波高値
は数１０ｋＶと高いが、パルス幅が狭く、長く持続せず
、つまりはエネルギが小さい、このため高圧放電灯ｌの
再始動性が！＠８図（ａ）の高圧パルス電圧を発生する
イグナイタよりも劣ろ。 そこで、第６図のイグナイタ１でパルス幅を広げるため
に、コンデンサＣ２、放電ギャップＧ及びパルストラン
スＰＴの１大巻＃ｉｐからなる振動回路の振動周波数を
低くすることが考えられる。 この場合、コンデンサＣ２の容量を大きくするか、また
はパルストランスＰＴの１大巻＃ｌｐのインダクタンス
を大きくすれば良い。 ところが、コンデンサＣ２の容量を大きくすると、高圧
電源回路２によるコンデンサＣ２の充電時間が長くなり
、単位時間当たりに高圧放電灯ｐに印加されるパルス数
が減少することになるので、逆に再始動性（始動性も同
じく）が悪くなってしま仁 また、パルストランスＰＴの１次巻線ｐのインダクタン
スを大きくするには、その１大巻Ｍｐの巻数を大きくす
れば良いが、所定の高圧パルス電圧の波高値を確保する
ためには、２大巻＃Ｘｓの巻数も同じ比率で大きくする
必要がある。従って、パルストランスＰＴの形状が非常
に大きくなる問題がある。 しかも、仮にコンデンサＣ２の容量あるいはバルストラ
ンスＰＴの１大巻Ｍｐのインダクタンスを大きくして、
第８図（ａ）に示す高圧パルス電圧が得られたとしても
、放電ギャップＧに振動電流が流れる時間が大幅に長く
なり、放電ギャップＧの電極に過大なストレスが加わり
、放電ギャップＧの寿命が大幅に短くなるという欠点が
ある。 そこで、上記問題を解消するために、波高値の高い高圧
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のパルス発生回路の高圧パルス電圧よりも時間的に遅
れてパルス幅の広い高圧パルス電圧を発生する第２のパ
ルス発生回路とを備え、夫々のパルス発生回路をスイッ
チング素子を用いて構成したイグナイタが特開昭６２−
８８２９５号公報で提案されている。 ところが、このイグナイタでは上記放電ギャップＧに相
当するスイッチング素子を２個必要とする上、夫々のス
イッチング素子の導通のタイミングを制御する制御部が
必要で、構成が複雑になる問題があった。 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、簡単な構成で、始動性及び再始動性
の優れた高圧パルス電圧を発生するイグナイタを提供す
ることにある。 ［課題を解決するための手段Ｊ 上記目的を達成するために、本発明は高圧電源回路と、
この高圧電源回路の出力で充電される充電回路と、この
充電回路の出力電圧が所定電圧に達した際に放電する放
電ギャップと、この放電ギャップの放電により１次巻線
に流れる電流により２次巻線に発生する高圧パルス電圧
を高圧放電灯に印加するパルストランスと、上記放電ギ
ャップの放電電流により充電されるコンデンサの充電電
荷でパルストランスの１次巻線を介して振動電流を流す
振動回路とを備えている。 具体的には、上記パルストランスとして１次巻線に中間
タップを有するものを用い、この１次巻線を放電ギャッ
プと直列に接続し、１次巻線の中間タップとその一端と
の間にコンデンサを接続し、このコンデンサとコンデン
サが並列に接続された１次巻線のコイル部とで振動回路
を構成すれば良Ｉ１％。 また、上記パルストランスを２個備え、夫々のパルスト
ランスの゛１次巻線を放電ギャップに直列接続し、一方
のパルストランスの１次巻線に並列にコンデンサを接続
し、このコンデンサとコンデンサが並列接続された１次
巻線とで振動回路を構成しても良い。 【作用１ 本発明は、上述のように放電ギャップの放電電流により
充電されるコンデンサの充電電荷でパルストランスの１
次巻線を介して振動電流を流す振動回路を設けることに
より、波＾値の高い高圧パルス電圧の発生後に振動回路
によりパルス幅の広い高圧パルス電圧を発生させること
ができるようにし、これにより高圧放電灯に印加される
高圧パルス電圧をエネルギ的にも太き（で終るようにし
て、始動性及び再始動性が良好となるようにしたもので
ある。 【実施例１１ 第１図及び第２図に本発明の一実施例を示す。 本実施例のイグナイタ１は、第１図に示すように、パル
ストランスＰＴとして１大巻＃Ｉｐに中間タップを有す
るものを用い、この中間タップと高圧電源回路２のアー
スラインとの間にコンデンサＣ１を接続し、このコンデ
ンサＣ５と、パルストランスＰＴの１次巻線ｐの中間タ
ップから高圧電源回路２の７−スライン側のコイル部分
（図中ｐ、で示す）で振動回路を構成しである。 本実施例では、コンデンサＣ２の充電電圧が放電ギャッ
プＧの放電開始電圧ｖｃに達すると、コンデンサＣ２に
蓄積された電荷は、放電ギャップＧ１パルストランスＰ
Ｔの１大巻＃ｉｐの中間タップから放電ギヤツブＧ側の
コイル部分（図中ｐ１で示す）、コンデンサＣ３、コン
デンサＣ２のループで放電され、このとき１次巻線ｐの
コイル部ｐ１に流れる電流によりこのコイル部ｐ１と２
次巻線Ｓとの巻数比に応じて昇圧された高圧パルス電圧
が２大巻ａＳに発生する。この際に２次巻線Ｓに生じる
高圧パルス電圧の波形は第２図中のイで示すようになり
、波高値の高い高圧パルス電圧（数１０ｋＶ）が得られ
る。 そして、上記ループに流れる放電電流によりコンデンサ
Ｃ１が充電されると、放電ギャップＧの放電は停止し、
その後はコンデンサＣ７に蓄積された電荷により、コン
デンサＣ１とコイル部ｐ２からなる振動回路に振動電流
が流れる。この振動電流によりパルストランスＰＴの２
次巻線Ｓにはコイル部ｐ２と２次巻線Ｓとの巻数比に応
じて昇圧された高圧パルス電圧（第２図中の口で示す部
分）が発生する。なお、上記振動回路の振動周波数はコ
ンデンサＣ３の容量とコイル部ｐ２のインダクタンスと
で決まり、この振動周波数を低くしであるので、高圧パ
ルス電圧の口部のようにパルス幅が広く、長く持続する
高圧パルス電圧、つまりはエネルギの大きな高圧パルス
電圧を発生することができる。 本実施例のイグナイタ１から発生する第２図に示す高圧
パルス電圧が高圧放電灯ｌに印加されると、波高値の高
い高圧パルス電圧のイ部分で高圧放電灯ｒの電極間の絶
縁破壊を生じさせてグロー放電（微放電）を開始させ、
その後エネルギの大きな高圧パルス電圧の口部分を印加
することにより、グロー放電をスムーズにアーク放電に
移行させることができ、始動性は言うに及ばず再始動性
も非常に良好となる。しがも、本実施例のイグナイタ１
では、放電ギャップＧに放電電流が流れる時間が短いの
で、放電ギャップＧの寿命も長くなる。 ところで、高圧パルス電圧のイ部分の波高値や口部分の
パルス幅等は、パルストランスＰＴの１大巻＃Ｘｐを構
成するコイル部ｐ＋ｙ９２．２大巻＃ｌｓの巻数比、及
びコンデンサＣ，の容量をｌＩｌ整することにより任意
に設定でき、高圧放電灯Ｉの種別やワット敗に応じて設
定すれば良い。 ［実施例２１ 第３図に本発明の他の実施例を示す。本実施例では２個
のパルストランスＰＴ、、ＰＴ、を用いたもので、言わ
ば第１の実施例のパルストランスＰ下の中間タップから
高圧電源回路２のアースライン側と放電イヤツブＧ側と
の部分を分割したものであり、波高値が数１０ｋＶの高
圧パルス電圧をパルストランスＰＴ、で発生し、パルス
幅が広くエネルギの大きな高圧パルス電圧をパルストラ
ンスＰＴ２で発生する。 ここで、パルストランスＰＴを２つに分割しであるのは
次の理由に因る。＠１の実施例のパルストランスＰＴの
２次巻線Ｓには数１０ｋＶという高圧パルス電圧が発生
し、このパルストランスＰＴを設計するにあっては、１
大巻Ｉｓｐと２大巻ｉｓとの闇の絶縁性や＃Ｘ間の耐圧
を確保する必要があり、このために絶Ｉ＆距離を確保す
るためにコイルボビンの形状等に十分な配慮を必要とす
る。しかし、本実施例のように波高値の高い高圧パルス
電圧を発生するパルス）ランスＰＴ、と、比較的に波高
値の低い高圧パルス電圧を発生するパルストランスＰＴ
、とを分割すると、互いの設計に際しての制約事項を少
なくでき、設計の自由度が増すからである。 ［実施例３１ 第４図及び第５図に本発明のさらに他の実施例を示す。 本実施例は、イグナイタ１の駆動を交流で行うようにし
たもので、商用交流電源Ｖｓを昇圧トランスＴで昇圧し
た電圧で抵抗Ｒを介してコンデンサＣ２を充電するよう
にしである。つまりは、高圧電源回路２を外圧トランス
Ｔ″？構成し、充電回路を抵抗ＲとコンデンサＣ２で構
成したものである。 上記昇圧トランスＴの出力電圧■０は第５図（ａ）中に
示すように正弦波であり、この出力電圧■０によってコ
ンデンサＣ２は充電される。このコンデンサＣ２の両端
電圧波形を第５図（ａ）中にＶｅ２で示す。このコンデ
ンサＣ２の両端電圧Ｖｃ２が放電ギャップＧの放電開始
電圧に達すると、放電ギャップＧが上述の実施例と同様
にして放電し、第５図（ｂ）に示す高圧パルス電圧■ｐ
が得られる。この高圧パルス電圧Ｖｐの波形は第２図の
ものと同様である。 ところで、上述の説明では瞬時に再始動できるイグナイ
タ１とするために、数１０ｋＶの高圧パルス電圧を発生
するように説明したが、上記イグナイタ１において、波
高値の高い部分を数１０００■、パルス幅の広い部分の
波高値を数１００ｖとした高圧パルス電圧を発生させる
と、始動性に対しても良好な結果が得られる。 ［発明の効果］ 本発明は上述のように、放電ギャップの放電電流により
充電されるコンデンサの充電電荷でパルストランスの１
次巻線を介して振動電流を流す振動回路を設けであるの
で、波高値の高い高圧パルス電圧の発生後に振動回路に
よりパルス幅の広い高圧パルス電圧を発生させることが
でき、このため高圧放電灯に印加される高圧パルス電圧
をエネルギ的にも大きくでき、始動性及び再始動性が良
好となる。また、振動回路の振動電流は放電ギャップに
流れないので、放電ギャップの寿命を長くすることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は同上の出
力波形図、第３図は他の実施例の回路図、第４図はさら
に他の実施例の回路図、第５図は同上の動作説明図、第
６図は従来例の回路図、第７図は同上の動作説明図、第
８図は従来例の問題魚の説明図である。 １はイグナイタ、２は高圧電源回路、ｌは高圧放電灯、
ＰＴＡＰＴＨＰＴ２はパルＸ）？　ンＸ、Ｃ２、Ｃ１は
コンデンサ、ｐは１次巻線、Ｓは２次巻線である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高圧電源回路と、この高圧電源回路の出力で充電
   される充電回路と、この充電回路の出力電圧が所定電圧
   に達した際に放電する放電ギャップと、この放電ギャッ
   プの放電により１次巻線に流れる電流により２次巻線に
   発生する高圧パルス電圧を高圧放電灯に印加するパルス
   トランスと、上記放電ギャップの放電電流により充電さ
   れるコンデンサの充電電荷でパルストランスの１次巻線
   を介して振動電流を流す振動回路とを備えた高圧放電灯
   用イグナイタ。
2. （２）上記パルストランスとして１次巻線に中間タップ
   を有するものを用い、この１次巻線を放電ギャップと直
   列に接続し、１次巻線の中間タップとその一端との間に
   コンデンサを接続し、このコンデンサとコンデンサが並
   列に接続された１次巻線のコイル部とで振動回路を構成
   して成る請求項１記載の高圧放電灯用イグナイタ。
3. （３）上記パルストランスを２個備え、夫々のパルスト
   ランスの１次巻線を放電ギャップに直列接続し、一方の
   パルストランスの１次巻線に並列にコンデンサを接続し
   、このコンデンサとコンデンサが並列接続された１次巻
   線とで振動回路を構成して成る請求項１記載の高圧放電
   灯用イグナイタ。