JPH04126399A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH04126399A JPH04126399A JP2249443A JP24944390A JPH04126399A JP H04126399 A JPH04126399 A JP H04126399A JP 2249443 A JP2249443 A JP 2249443A JP 24944390 A JP24944390 A JP 24944390A JP H04126399 A JPH04126399 A JP H04126399A
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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。
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
本発明は放電灯を点灯制御する放電灯点灯装置に関する
ものであａ 従来の技術 メタルハライドランプなどの放電ランプの動作の間に一
般に発生する有害な電気床組 および音響共振作用を低
減 または実質的に除去するためく 放電ランプの一対
の電極間にＬＣ共振による高い電圧を供給して、放電ラ
ンプに封入された励起可能な成分を励起し その比 こ
の励起を維持するため艮 前記一対の電極に所定範囲内
の大きさを有し かつ所定の繰り返し速度を有する高周
波電流を高周波インバータより供給し さらには前記高
周波電流を、前記電極に供給する一方向を周期的に交互
に変更する方法を用いること（ム 既に１Ｍ６図に示す
、特開昭６１−２７３１８３号公報で知られていも 発明が解決しようとする課題 この種の放電灯点灯装置でζ瓜 第６図に示すように放
電ランプを起臥 点灯させるためへ 一般にコンデンサ
Ｃ２とチョークコイルＬよりなるＬＣ回路の直列共振に
より発生させた高電圧（共振電圧）を放電ランプＲへ供
給していも この場合、共振電圧はほぼ正弦波を維持し
ているので、高電圧パルスを印加させた場合よりも大き
な始動エネルギーを放電ランプへ供給することができ、
したかって、高電圧パルスを印加させる方式よりも一
般に始動性が向上すも しかしながぺ この種の放電ラ
ンプを始動した後光出力をすみやかに立ち上げるために
は 一般に安定点灯時のランプ電流に比べて数倍以上の
始動電流が必要であり、チョークコイルとして電流制限
作用を失わないようにこの電流に対応した大きな飽和電
流が要求されもところ力丈 始動から安定点灯に移行さ
せるためランプ電流を定格ランプ電流前後まで低減させ
る必要があり、このためチョークコイルＬを大きなイン
ダクタンスにする必要かあも したがって、始動から安
定点灯までの条件を満たそうとするとチョークコイルＬ
は大きな飽和電流であるとともに大きなインダクタンス
とする必要があり、チョークコイルＬが大型になり、点
灯装置の小型化を阻害するという問題があっ九 課題を解決するための手段 上記課題を解決するために 本発明の放電灯点灯装置は
、 直流電源と、この直流電源により駆動されて発振す
る高周波インバータと、前記高周波インバータの出力端
に接続され小さな電流が流れる時は大きなインダクタン
スとなり大きな電流が流れる時は小さなインダクタンス
となるチョークコイルと放電ランプとの直列回路と、ラ
ンプ特性に関する特性を検出する検知装置と、前記検知
装置の出力信号により前記高周波インバータの発振周波
数またはデユーティ−比を可変して、前記放電ランプの
始動時には前記チョークコイルを介して小さなインダク
タンスで大きな始動電流を前記放電ランプに流し 安定
点灯時には大きなインダクタンスで小さな電流を前記放
電ランプに流すよう点灯制御する点灯制御装置とを備え
たものであも 作用 上記構成により、放電ランプの起動後に高周波インバー
タの発振周波数またはデユーティ−比を可変して、前記
放電ランプの始動時には前記チョークコイルを介して小
さなインダクタンスで大きな始動電流を前記放電ランプ
に流し 安定点灯時には大きなインダクタンスで小さな
電流を前記放電ランプに流すよう点灯制御すム これに
より、放電ランプからの光出力をすみやかに立ち上げた
後安定点灯させることができも さらに始動電流を流し
た時でもチョークコイルが飽和することによって過大電
流が流れ点灯装置が破損するおそれがなく、かつ点灯装
置 特に電流制限用のチョークコイルの小型化を実現で
きも 実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明すも
第１図は本発明の放電灯点灯装置の第１の実施例を示
す回路図であも 第１図において１１ｇ、を電源装ｆｉ
ｌ １２、１３はコンデンサ、 １４は安定点灯時の
ランプ電流を越える電流で飽和するチョークコイ／ｋ１
４’ は光出力をすみやかに立ち上げるのに必要な始動
電流でも飽和しないチョークコイＡ−，１５は放電ラン
２． １６は起動パルス発生装Ｗ、 １７は検知装［１
８は点灯制御装置であり、電源装置１１はコンデンサ１
２、チョークコイル１４、１４′ 起動パルス発生装置
１６、検知装置１７を介して放電ランプ１５を始獣 点
灯するように接続されていも また 電源装置１１は、 直流電源１９、放電ランプ１
５をコンデンサ１２、１３、チョークコイル１４を介し
て駆動する高周波インバータ２０、発振回路２１で構成
されており、発振回路２１は、点灯制御装置１８により
制御され これにより高周波インバータ２０の発振周波
数力＜ ＬＣ直列共振回路を構成するコンデンサ１２
、１３が有するキャバシタン人 およびチョークコイル
１４、１４′がをするインダクタンスによって決定され
る共振周波数となるように制御されたときく 放電ラン
プ１５と８動パルス発生装置１６の直列回路に並設され
たコンデンサ１３の両端に高電圧が発生すム この際
同時に放電ランプ１５の主電極間にも起動パルス発生装
置１６から高電圧パルスが供給されも すなわ板 起動パルス発生装置１６はパルストランス２
２と、充電回路２３と、放電ギャップ２４と、コンデン
サ２５とで構成され 充電回路２３からの高周波出力を
コンデンサ２５へ充電し放電ギャップ２４を介してパル
ストランス２２の一次巻線に入力し エネルギーは小さ
い力交 放電ランプ１５の主電極間をブレークダウンさ
せるのに充分なだけのパルス電圧を、パルストランス２
２の二次巻線から出力し 放電ランプ１５に印加すム
本実施例では、 起動パルス発生装置１６は、放電ラン
プ１５に高電圧パルスを直列に印加するように接続され
ている力（並列に印加するように接続されてもよｌ、％
パルストランス２２の二次巻線からの出力電圧は、
コンデンサ１３を介して放電ランプ１５に印加され
放電ランプ１５の主電極間をブレークダウンさせも 検
知装置１７はこのときの状態を検出し 点灯制御装置１
８を制御す４ な耘 この際 検知装置１７はインピーダンスが小さく
、コンデンサ１２、１３、およびチョクコイル１４、１
４′で構成される直列共振回路の共振条へ また 発生
させた高電圧パルスの減衰や吸収 およびランプ電流の
制限には影響しないものとすム このような構成の放電灯点灯装置の動作を説明すも 直
流電源１９の出力電圧力士 抵抗２６を介してトランス
２７の一次巻線の中点に供給されると、発振回路２１か
らの信号によりトランジスタ２８、２９が交互にスイッ
チングし 抵抗２６と、トランス２７の一次巻線と、
トランジスタ２８、またはトランジスタ２９の一方を介
して電流が流れ トランス２７のそれぞれの二次巻線に
は、 スイッチング素子であるＦＥＴ３０、３１を駆動
するドライブ回路３２、３３を動作させるために点灯制
御装置１８で設定された発振周波数で交番する交流電圧
が出力されも この［ＦＥＴ３０．３１は、 点灯制御
装置１８で設定された休止期間を伴いつス 交互にオン
・オフナム な耘 チョークコイル１４、１４′および
パルストランス２２の二次巻線が有するインダクタンス
成分は 放電ランプ１５が点灯したときにはランプ電流
を制限するインダクタンスとな４ また コンデンサ１２ζＬ ＦＥＴ３０がオン、ＦＥ
Ｔ３１がオフの期間に電荷を充電ニ 逆にＦＥＴ３０が
オス ＦＥＴ３１がオンの期間に電荷を放電することに
より、放電ランプ１５の点灯を維持させる機能を有し
共振電圧発生時にはキャパシタンス成分のひとつとして
作用す４ チョークコイル１４、１４’ｌ訳 ランプ電
流開銀機能を有するとともへ 共振電圧発生時のインダ
クタンス成分として作用すａ 本実施例では、 直流電源１９が投入されたとき＆ζ
高周波インバータ２０（友 まず２ｋＨｚ程度の低い周
波数で発振し この低い周波数の電圧をコンデンサ１２
、１３、およびチョークコイル１４、１４′で構成され
る直列共振回路に供給すａこの際に生じる低い周波数の
電圧に−，共振回路による高い周波数の共振電圧が重畳
されると、検知装置１７はこの共振電圧を検出すも 点
灯制御装置１８はこの検出電圧により、高周波インバー
タ２０の発振周波数をたとえば１００ｋＨｚ前後の高い
周波数に変化させも この高い周波数力（直列共振回路
の共振周波数付近に設定されていると、コンデンサ１３
の両端に数百〜数ｋＶ程度の高い共振電圧が発生すム
ここで起動パルス発生装置１６を構成する充電回路２３
（友 コンデンサ１３と並列に接続されており、コンデ
ンサ１３の両端の電圧が共振により上昇するにともな〜
＼ 充電回路２３入力端子 および充電回路２３の出力
端に接続されたコンデンサ２５の両端に発生する電圧も
上昇すａ その電圧により放電ギャップ２４がブレーク
ダウンすれば 放電ギャップ２４を介して高周波出力が
パルストランス２２の一次巻線に入力され その結果
昇圧されたパルス電圧がパルストランス２２の二次巻線
に発生し コンデンサ１３を介して放電ランプ１５に印
加されも これにより放電ランプ１５の主電極間がブレ
ークダウンし 初期放電を開始すム な耘 コンデンサ１３は 印加された高電圧パルスカ丈
電源装置ｌｌ側へ還流するのを防止する機能も有すも
この阪 放電ランプ１５には予め共振によりコンデン
サ１３の両端に発生した数百〜数ｋＶ程度に相当する高
い共振電圧およびこれに見合う共振電流が供給されてい
も したがって、本方式では 放電ランプ１５が初期放電を
開始してか収 アーク放電へ移行するまでに必要な始動
エネルギーの大部分を、この際に供給された共振電圧・
共振電流でまかなうことができも したがって、起動パ
ルス発生装置１６から放電ランプ１５へ印加する高電圧
パルス１＆ 放電ランプ１５の主電極間をブレークダ
ウンし 初期放電を開始させるのに必要なだけへ 極め
てパルス幅が狭ＩＩＸ、エネルギーが小さいパルス電圧
で充分となも これら一連の動作によって、放電ランプ
１５は グロー放電からアーク放電への移行途中で立消
えることなく、容易に起獣 点灯することが可能となム 放電ランプ１５が点灯すれば 放電ランプ１５のインピ
ーダンスが低下し 多くの電流が放電ランプ１５を通し
て流れて、コンデンサ１２、１３、およびチョークコイ
ル１４、１４’で構成される直列共振回路が共振を維持
できなくなも この際検知装置１７ζ上 前記直列共振
回路を流れる電流が急激に変化したことを検出すること
により、放電ランプ１５が起動したことを検知すム 次
いて点灯制御装置１８は、 検知装置１７の検出信号に
より、高周波インバータ２０の発振周波数力＜、１０
ｋＨｚ程度の低い周波数になるように制御すａその後？
！ ランプ電圧が低いときは、 高周波インバータ２
０の発振周波数を低くして、チョークコイル１４を通し
て放電ランプ１５に流れる電流を大きくし また ラン
プ電圧が高いときには高周波インバータ２０の発振周波
数を高くしてチョークコイル１４を通して放電ランプ１
５に流れる電流を小さくして、放電ランプ１５を定格点
灯するように制御すも ここて 定格に近いランプ電流を越える大きな始動電流
を流すときには、 インダクタンスの大きなチョークコ
イル１４は電流値が所定の値以上になると飽和し イン
ダクタンスの小さなチョークコイル１４″で電流制限さ
れも この時流れるランプ電流波形は 第２図ａのよう
になも 第２図において、 Ｉａはチョークコイル１４
が飽和するレベルであも ランプが安定点灯し 定格に
近いランプ電流が流れると、ランプ電流波形Ｊよ 第２
図すのようになも 第２図において、電流ピーク値はＩ
ａのレベルを越えないためほぼ正弦波に近い波形となっ
ていも な抵 本実施例でＣ戴 放電ランプ１５が起動しラン
プ電流が流れて放電ランプ１５のインピーダンスが低下
すると、コンデンサ１２、１３、およびチョークコイル
１４、１４′で構成される直列共振回路が共振を維持で
きなくなり、コンデンサ１３０両端に供給される電圧
したがって、起動パルス発生装置１６を構成する充電回
路２３の入力電圧が低下して、自動的に起動パルスの発
生は停止すム また 充電回路２３の入力インピーダン
スは コンデンサ１３と比較して充分に大きく、コンデ
ンサ１２、１３、およびチョークコイル１４、１４°で
構成される直列共振回路の共振条件には影響を与えない
ものとすも このように放電ランプ１５が起動した喪 高周波インバ
ータ２０の発振周波数を低くしてチョークコイル１４を
飽和させてチョークコイル１４′で制限して大きな始動
電流を流し 安定点灯時には、 発振周波数を高めてチ
ョークコイル１４、１４′の両方で制限して定格ランプ
電流付近の電流で点灯できも これにより、チョークコ
イルの数は増える力（チョークコイル１４は飽和電流が
小さいた敢 またチョークコイル１４′ はインダクタ
ンスが小さいたぬ それぞれ大きさを小さくでき、点灯
装置全体としては 大幅な小型化が期待できも な耘 本実施例で４１ 放電ランプ１５の起動・点灯
を検知する手段として、放電ランプ１５のインピーダン
スの変化にともなう共振電流の変化を検出した力（この
他へ ランプ電流やランプ電圧光出力など、ランプの起
動・点灯を確認できるランプ特性に関するものであれば
他のものでもかまわなしも まｔ＆ 本実施例では、 電源装置１１をシリーズイン
バータ回路で構成した力交 出力電圧の極性が交番し
同様の効果が得られるもＱ たとえばブリッジインバー
タ同区 プッシュプルインバータ回路などを用いても差
し支えな（ｔ また本実施例で（瓜 点灯中のランプ電
流を、 コンデンサ１２、チョークコイル１４、１４′
で制限するようにした力士 ブリッヂインバー久 プッ
シュプルインバータなどインバータの種類によってはコ
ンデンサ１２がなくても交流点灯できこの場合は、 コ
ンデンサ１２がなくても良（も また 本実施例ではコ
ンデンサ１３とチョークコイル１４、１４′ との共振
電圧・共振電流に加えて軌道パルス発生装置１６による
起動パルスによって放電ランプ１５を起動しため交 い
ずれか一方でも良１．％ また 小さなインダクタン
スで大きな飽和電流をもつチョークコイルあるいは大き
なインダクタンスで小さな飽和電流をもつチョークコイ
ルと等価であればこれらの機能の一部を例えばインバー
タのリーケージトランスにもたせても良１．％ また
本実施例で沫 チョークコイルを２つに分けたカ（小
さな電流が流れるときは大きなインダクタンスとなり大
きな電流が流れる時は小さなインダクタンスとなるもの
であれば１つのチョークコイルでも良１．％次に 本発
明におけるチョークコイルの第２の実施例のコアの形状
を第３図に示す。第３図において、 ３４、３５はＥ形
のコア、 ３６、３７は巻線のための：ｉＧ１．Ｇ２は
コアの中央部に設けられたギャップであａ ここで、ギ
ャップＧ １゜Ｇ２の長さは互いに異なっていも このた敢 このようなコアでチョークコイル作ると小さ
な電流が流れている時は短いギャップＧ１のため大きな
インダクタンスとなる力（電流が大きくなるとギャップ
Ｇ１が飽和するためＧ２のギャップに依存するようにな
り、インダクタンスが減少すム このよう＆ζ 段階的
なギャップとすることにより、第１図に示した２つのチ
ョークコイルと同様の作用を実現でき、 １つのチョー
クコイルで小さな電流が流れるときは大きなインダクタ
ンスとなり大きな電流が流れる時は小さなインダクタン
スとすることができも これにより、さらに小形化を図
ることができも また 少なくとＬ Ｇｌを平坦とし
たので、安定点灯時のランプ電流歪を通常のチョークコ
イルと同様にできａ次間 本発明におけるチョークコイ
ルの第３の実施例のコアの形状を第４図に示す。第４図
において、 ３８、３９はＥ形のコア、 ３６、３７は
巻線のための式 Ｇ３はコアの中央部に設けられたギャ
ップであも ここで、ギャップＧ３の長さはコアの中心
線と直角方向で異なっている。このた数 このようなコ
アでチョークコイル作ると小さな電流が流れている時は
ギャップＧ３の短い部分のため大きなインダクタンスと
なる力交 電流が大きくなるとギャップＧ３が短い所か
ら徐々に飽和するたべ インダクタンスが徐々に減少す
ａ このようへ ギャップ長を傾斜させることにより、
１つのチョークコイルで小さな電流が流れるときは大き
なインダクタンスとなり大きな電流が流れる時は小さな
インダクタンスとしその間の変化を連続にすることがで
きも このようへ 徐々に飽和するようにしたので、第
２図の電流波形で示したように電流が急に変わることを
防止でき、高調波ノイズを抑制できも 次置 本発明におけるチョークコイルの第４の実施例の
コアの形状を第５図に示す。第５図において、 ４０、
４１はＥ形のコア、 ３６、３７は巻線のための？＆
Ｇ４はコアの中央部に設けられたギャップ、Ｇ５はコア
一部に設けられたブリッジギャップであも ここで、ギ
ャップＧ５があるためにコアの一部が細くなっていも
このた数 このようなコアでチョークコイル作ると小さ
な電流が流れている時は短いギャップＧ４のため大きな
インダクタンスとなる力士 電流が大きくなるとギャッ
プＧ５の周りの部分でコアが局部的に飽和するた敢 イ
ンダクタンスが減少すム このよう圏ブリッジギャップ
を設けることにより、 １つのチョークコイルで小さな
電流が流れるときは大きなインダクタンスとなり大きな
電流が流れる時は小さなインダクタンスとすることがで
きも このようへ コア内にギャップを設けることによ
り、漏れ磁束を少なくしてノイズを減らすことができ４
以上のコアの実施例弘 コア中央部にギャップを設けた
力（コア周辺部であってもよいことは言うまでもな（− 発明の効果 以上のように本発明によれば 放電ランプの起動後番ミ
高周波インバータの発振周波数またはデユーティ−
比を可変して、前記放電ランプの始動時には前記チョー
クコイルを介して小さなインダクタンスで大きな始動電
流を前記放電ランプに流し 安定点灯時には大きなイン
ダクタンスで小さな電流を前記放電ランプに流すよう点
灯制御すａこれにより、放電ランプからの光出力をすみ
やかに立ち上げた後安定点灯させることができムさらく
始動電流を流した時でもチョークコイルが飽和するこ
とによって過大電流が流れ点灯装置が破損するおそれが
なく、かつ電流制限用のチョークコイルの小型化を可能
とし点灯装置の大幅な小型化を実現しつる放電灯点灯装
置を提供することができも
ものであａ 従来の技術 メタルハライドランプなどの放電ランプの動作の間に一
般に発生する有害な電気床組 および音響共振作用を低
減 または実質的に除去するためく 放電ランプの一対
の電極間にＬＣ共振による高い電圧を供給して、放電ラ
ンプに封入された励起可能な成分を励起し その比 こ
の励起を維持するため艮 前記一対の電極に所定範囲内
の大きさを有し かつ所定の繰り返し速度を有する高周
波電流を高周波インバータより供給し さらには前記高
周波電流を、前記電極に供給する一方向を周期的に交互
に変更する方法を用いること（ム 既に１Ｍ６図に示す
、特開昭６１−２７３１８３号公報で知られていも 発明が解決しようとする課題 この種の放電灯点灯装置でζ瓜 第６図に示すように放
電ランプを起臥 点灯させるためへ 一般にコンデンサ
Ｃ２とチョークコイルＬよりなるＬＣ回路の直列共振に
より発生させた高電圧（共振電圧）を放電ランプＲへ供
給していも この場合、共振電圧はほぼ正弦波を維持し
ているので、高電圧パルスを印加させた場合よりも大き
な始動エネルギーを放電ランプへ供給することができ、
したかって、高電圧パルスを印加させる方式よりも一
般に始動性が向上すも しかしながぺ この種の放電ラ
ンプを始動した後光出力をすみやかに立ち上げるために
は 一般に安定点灯時のランプ電流に比べて数倍以上の
始動電流が必要であり、チョークコイルとして電流制限
作用を失わないようにこの電流に対応した大きな飽和電
流が要求されもところ力丈 始動から安定点灯に移行さ
せるためランプ電流を定格ランプ電流前後まで低減させ
る必要があり、このためチョークコイルＬを大きなイン
ダクタンスにする必要かあも したがって、始動から安
定点灯までの条件を満たそうとするとチョークコイルＬ
は大きな飽和電流であるとともに大きなインダクタンス
とする必要があり、チョークコイルＬが大型になり、点
灯装置の小型化を阻害するという問題があっ九 課題を解決するための手段 上記課題を解決するために 本発明の放電灯点灯装置は
、 直流電源と、この直流電源により駆動されて発振す
る高周波インバータと、前記高周波インバータの出力端
に接続され小さな電流が流れる時は大きなインダクタン
スとなり大きな電流が流れる時は小さなインダクタンス
となるチョークコイルと放電ランプとの直列回路と、ラ
ンプ特性に関する特性を検出する検知装置と、前記検知
装置の出力信号により前記高周波インバータの発振周波
数またはデユーティ−比を可変して、前記放電ランプの
始動時には前記チョークコイルを介して小さなインダク
タンスで大きな始動電流を前記放電ランプに流し 安定
点灯時には大きなインダクタンスで小さな電流を前記放
電ランプに流すよう点灯制御する点灯制御装置とを備え
たものであも 作用 上記構成により、放電ランプの起動後に高周波インバー
タの発振周波数またはデユーティ−比を可変して、前記
放電ランプの始動時には前記チョークコイルを介して小
さなインダクタンスで大きな始動電流を前記放電ランプ
に流し 安定点灯時には大きなインダクタンスで小さな
電流を前記放電ランプに流すよう点灯制御すム これに
より、放電ランプからの光出力をすみやかに立ち上げた
後安定点灯させることができも さらに始動電流を流し
た時でもチョークコイルが飽和することによって過大電
流が流れ点灯装置が破損するおそれがなく、かつ点灯装
置 特に電流制限用のチョークコイルの小型化を実現で
きも 実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明すも
第１図は本発明の放電灯点灯装置の第１の実施例を示
す回路図であも 第１図において１１ｇ、を電源装ｆｉ
ｌ １２、１３はコンデンサ、 １４は安定点灯時の
ランプ電流を越える電流で飽和するチョークコイ／ｋ１
４’ は光出力をすみやかに立ち上げるのに必要な始動
電流でも飽和しないチョークコイＡ−，１５は放電ラン
２． １６は起動パルス発生装Ｗ、 １７は検知装［１
８は点灯制御装置であり、電源装置１１はコンデンサ１
２、チョークコイル１４、１４′ 起動パルス発生装置
１６、検知装置１７を介して放電ランプ１５を始獣 点
灯するように接続されていも また 電源装置１１は、 直流電源１９、放電ランプ１
５をコンデンサ１２、１３、チョークコイル１４を介し
て駆動する高周波インバータ２０、発振回路２１で構成
されており、発振回路２１は、点灯制御装置１８により
制御され これにより高周波インバータ２０の発振周波
数力＜ ＬＣ直列共振回路を構成するコンデンサ１２
、１３が有するキャバシタン人 およびチョークコイル
１４、１４′がをするインダクタンスによって決定され
る共振周波数となるように制御されたときく 放電ラン
プ１５と８動パルス発生装置１６の直列回路に並設され
たコンデンサ１３の両端に高電圧が発生すム この際
同時に放電ランプ１５の主電極間にも起動パルス発生装
置１６から高電圧パルスが供給されも すなわ板 起動パルス発生装置１６はパルストランス２
２と、充電回路２３と、放電ギャップ２４と、コンデン
サ２５とで構成され 充電回路２３からの高周波出力を
コンデンサ２５へ充電し放電ギャップ２４を介してパル
ストランス２２の一次巻線に入力し エネルギーは小さ
い力交 放電ランプ１５の主電極間をブレークダウンさ
せるのに充分なだけのパルス電圧を、パルストランス２
２の二次巻線から出力し 放電ランプ１５に印加すム
本実施例では、 起動パルス発生装置１６は、放電ラン
プ１５に高電圧パルスを直列に印加するように接続され
ている力（並列に印加するように接続されてもよｌ、％
パルストランス２２の二次巻線からの出力電圧は、
コンデンサ１３を介して放電ランプ１５に印加され
放電ランプ１５の主電極間をブレークダウンさせも 検
知装置１７はこのときの状態を検出し 点灯制御装置１
８を制御す４ な耘 この際 検知装置１７はインピーダンスが小さく
、コンデンサ１２、１３、およびチョクコイル１４、１
４′で構成される直列共振回路の共振条へ また 発生
させた高電圧パルスの減衰や吸収 およびランプ電流の
制限には影響しないものとすム このような構成の放電灯点灯装置の動作を説明すも 直
流電源１９の出力電圧力士 抵抗２６を介してトランス
２７の一次巻線の中点に供給されると、発振回路２１か
らの信号によりトランジスタ２８、２９が交互にスイッ
チングし 抵抗２６と、トランス２７の一次巻線と、
トランジスタ２８、またはトランジスタ２９の一方を介
して電流が流れ トランス２７のそれぞれの二次巻線に
は、 スイッチング素子であるＦＥＴ３０、３１を駆動
するドライブ回路３２、３３を動作させるために点灯制
御装置１８で設定された発振周波数で交番する交流電圧
が出力されも この［ＦＥＴ３０．３１は、 点灯制御
装置１８で設定された休止期間を伴いつス 交互にオン
・オフナム な耘 チョークコイル１４、１４′および
パルストランス２２の二次巻線が有するインダクタンス
成分は 放電ランプ１５が点灯したときにはランプ電流
を制限するインダクタンスとな４ また コンデンサ１２ζＬ ＦＥＴ３０がオン、ＦＥ
Ｔ３１がオフの期間に電荷を充電ニ 逆にＦＥＴ３０が
オス ＦＥＴ３１がオンの期間に電荷を放電することに
より、放電ランプ１５の点灯を維持させる機能を有し
共振電圧発生時にはキャパシタンス成分のひとつとして
作用す４ チョークコイル１４、１４’ｌ訳 ランプ電
流開銀機能を有するとともへ 共振電圧発生時のインダ
クタンス成分として作用すａ 本実施例では、 直流電源１９が投入されたとき＆ζ
高周波インバータ２０（友 まず２ｋＨｚ程度の低い周
波数で発振し この低い周波数の電圧をコンデンサ１２
、１３、およびチョークコイル１４、１４′で構成され
る直列共振回路に供給すａこの際に生じる低い周波数の
電圧に−，共振回路による高い周波数の共振電圧が重畳
されると、検知装置１７はこの共振電圧を検出すも 点
灯制御装置１８はこの検出電圧により、高周波インバー
タ２０の発振周波数をたとえば１００ｋＨｚ前後の高い
周波数に変化させも この高い周波数力（直列共振回路
の共振周波数付近に設定されていると、コンデンサ１３
の両端に数百〜数ｋＶ程度の高い共振電圧が発生すム
ここで起動パルス発生装置１６を構成する充電回路２３
（友 コンデンサ１３と並列に接続されており、コンデ
ンサ１３の両端の電圧が共振により上昇するにともな〜
＼ 充電回路２３入力端子 および充電回路２３の出力
端に接続されたコンデンサ２５の両端に発生する電圧も
上昇すａ その電圧により放電ギャップ２４がブレーク
ダウンすれば 放電ギャップ２４を介して高周波出力が
パルストランス２２の一次巻線に入力され その結果
昇圧されたパルス電圧がパルストランス２２の二次巻線
に発生し コンデンサ１３を介して放電ランプ１５に印
加されも これにより放電ランプ１５の主電極間がブレ
ークダウンし 初期放電を開始すム な耘 コンデンサ１３は 印加された高電圧パルスカ丈
電源装置ｌｌ側へ還流するのを防止する機能も有すも
この阪 放電ランプ１５には予め共振によりコンデン
サ１３の両端に発生した数百〜数ｋＶ程度に相当する高
い共振電圧およびこれに見合う共振電流が供給されてい
も したがって、本方式では 放電ランプ１５が初期放電を
開始してか収 アーク放電へ移行するまでに必要な始動
エネルギーの大部分を、この際に供給された共振電圧・
共振電流でまかなうことができも したがって、起動パ
ルス発生装置１６から放電ランプ１５へ印加する高電圧
パルス１＆ 放電ランプ１５の主電極間をブレークダ
ウンし 初期放電を開始させるのに必要なだけへ 極め
てパルス幅が狭ＩＩＸ、エネルギーが小さいパルス電圧
で充分となも これら一連の動作によって、放電ランプ
１５は グロー放電からアーク放電への移行途中で立消
えることなく、容易に起獣 点灯することが可能となム 放電ランプ１５が点灯すれば 放電ランプ１５のインピ
ーダンスが低下し 多くの電流が放電ランプ１５を通し
て流れて、コンデンサ１２、１３、およびチョークコイ
ル１４、１４’で構成される直列共振回路が共振を維持
できなくなも この際検知装置１７ζ上 前記直列共振
回路を流れる電流が急激に変化したことを検出すること
により、放電ランプ１５が起動したことを検知すム 次
いて点灯制御装置１８は、 検知装置１７の検出信号に
より、高周波インバータ２０の発振周波数力＜、１０
ｋＨｚ程度の低い周波数になるように制御すａその後？
！ ランプ電圧が低いときは、 高周波インバータ２
０の発振周波数を低くして、チョークコイル１４を通し
て放電ランプ１５に流れる電流を大きくし また ラン
プ電圧が高いときには高周波インバータ２０の発振周波
数を高くしてチョークコイル１４を通して放電ランプ１
５に流れる電流を小さくして、放電ランプ１５を定格点
灯するように制御すも ここて 定格に近いランプ電流を越える大きな始動電流
を流すときには、 インダクタンスの大きなチョークコ
イル１４は電流値が所定の値以上になると飽和し イン
ダクタンスの小さなチョークコイル１４″で電流制限さ
れも この時流れるランプ電流波形は 第２図ａのよう
になも 第２図において、 Ｉａはチョークコイル１４
が飽和するレベルであも ランプが安定点灯し 定格に
近いランプ電流が流れると、ランプ電流波形Ｊよ 第２
図すのようになも 第２図において、電流ピーク値はＩ
ａのレベルを越えないためほぼ正弦波に近い波形となっ
ていも な抵 本実施例でＣ戴 放電ランプ１５が起動しラン
プ電流が流れて放電ランプ１５のインピーダンスが低下
すると、コンデンサ１２、１３、およびチョークコイル
１４、１４′で構成される直列共振回路が共振を維持で
きなくなり、コンデンサ１３０両端に供給される電圧
したがって、起動パルス発生装置１６を構成する充電回
路２３の入力電圧が低下して、自動的に起動パルスの発
生は停止すム また 充電回路２３の入力インピーダン
スは コンデンサ１３と比較して充分に大きく、コンデ
ンサ１２、１３、およびチョークコイル１４、１４°で
構成される直列共振回路の共振条件には影響を与えない
ものとすも このように放電ランプ１５が起動した喪 高周波インバ
ータ２０の発振周波数を低くしてチョークコイル１４を
飽和させてチョークコイル１４′で制限して大きな始動
電流を流し 安定点灯時には、 発振周波数を高めてチ
ョークコイル１４、１４′の両方で制限して定格ランプ
電流付近の電流で点灯できも これにより、チョークコ
イルの数は増える力（チョークコイル１４は飽和電流が
小さいた敢 またチョークコイル１４′ はインダクタ
ンスが小さいたぬ それぞれ大きさを小さくでき、点灯
装置全体としては 大幅な小型化が期待できも な耘 本実施例で４１ 放電ランプ１５の起動・点灯
を検知する手段として、放電ランプ１５のインピーダン
スの変化にともなう共振電流の変化を検出した力（この
他へ ランプ電流やランプ電圧光出力など、ランプの起
動・点灯を確認できるランプ特性に関するものであれば
他のものでもかまわなしも まｔ＆ 本実施例では、 電源装置１１をシリーズイン
バータ回路で構成した力交 出力電圧の極性が交番し
同様の効果が得られるもＱ たとえばブリッジインバー
タ同区 プッシュプルインバータ回路などを用いても差
し支えな（ｔ また本実施例で（瓜 点灯中のランプ電
流を、 コンデンサ１２、チョークコイル１４、１４′
で制限するようにした力士 ブリッヂインバー久 プッ
シュプルインバータなどインバータの種類によってはコ
ンデンサ１２がなくても交流点灯できこの場合は、 コ
ンデンサ１２がなくても良（も また 本実施例ではコ
ンデンサ１３とチョークコイル１４、１４′ との共振
電圧・共振電流に加えて軌道パルス発生装置１６による
起動パルスによって放電ランプ１５を起動しため交 い
ずれか一方でも良１．％ また 小さなインダクタン
スで大きな飽和電流をもつチョークコイルあるいは大き
なインダクタンスで小さな飽和電流をもつチョークコイ
ルと等価であればこれらの機能の一部を例えばインバー
タのリーケージトランスにもたせても良１．％ また
本実施例で沫 チョークコイルを２つに分けたカ（小
さな電流が流れるときは大きなインダクタンスとなり大
きな電流が流れる時は小さなインダクタンスとなるもの
であれば１つのチョークコイルでも良１．％次に 本発
明におけるチョークコイルの第２の実施例のコアの形状
を第３図に示す。第３図において、 ３４、３５はＥ形
のコア、 ３６、３７は巻線のための：ｉＧ１．Ｇ２は
コアの中央部に設けられたギャップであａ ここで、ギ
ャップＧ １゜Ｇ２の長さは互いに異なっていも このた敢 このようなコアでチョークコイル作ると小さ
な電流が流れている時は短いギャップＧ１のため大きな
インダクタンスとなる力（電流が大きくなるとギャップ
Ｇ１が飽和するためＧ２のギャップに依存するようにな
り、インダクタンスが減少すム このよう＆ζ 段階的
なギャップとすることにより、第１図に示した２つのチ
ョークコイルと同様の作用を実現でき、 １つのチョー
クコイルで小さな電流が流れるときは大きなインダクタ
ンスとなり大きな電流が流れる時は小さなインダクタン
スとすることができも これにより、さらに小形化を図
ることができも また 少なくとＬ Ｇｌを平坦とし
たので、安定点灯時のランプ電流歪を通常のチョークコ
イルと同様にできａ次間 本発明におけるチョークコイ
ルの第３の実施例のコアの形状を第４図に示す。第４図
において、 ３８、３９はＥ形のコア、 ３６、３７は
巻線のための式 Ｇ３はコアの中央部に設けられたギャ
ップであも ここで、ギャップＧ３の長さはコアの中心
線と直角方向で異なっている。このた数 このようなコ
アでチョークコイル作ると小さな電流が流れている時は
ギャップＧ３の短い部分のため大きなインダクタンスと
なる力交 電流が大きくなるとギャップＧ３が短い所か
ら徐々に飽和するたべ インダクタンスが徐々に減少す
ａ このようへ ギャップ長を傾斜させることにより、
１つのチョークコイルで小さな電流が流れるときは大き
なインダクタンスとなり大きな電流が流れる時は小さな
インダクタンスとしその間の変化を連続にすることがで
きも このようへ 徐々に飽和するようにしたので、第
２図の電流波形で示したように電流が急に変わることを
防止でき、高調波ノイズを抑制できも 次置 本発明におけるチョークコイルの第４の実施例の
コアの形状を第５図に示す。第５図において、 ４０、
４１はＥ形のコア、 ３６、３７は巻線のための？＆
Ｇ４はコアの中央部に設けられたギャップ、Ｇ５はコア
一部に設けられたブリッジギャップであも ここで、ギ
ャップＧ５があるためにコアの一部が細くなっていも
このた数 このようなコアでチョークコイル作ると小さ
な電流が流れている時は短いギャップＧ４のため大きな
インダクタンスとなる力士 電流が大きくなるとギャッ
プＧ５の周りの部分でコアが局部的に飽和するた敢 イ
ンダクタンスが減少すム このよう圏ブリッジギャップ
を設けることにより、 １つのチョークコイルで小さな
電流が流れるときは大きなインダクタンスとなり大きな
電流が流れる時は小さなインダクタンスとすることがで
きも このようへ コア内にギャップを設けることによ
り、漏れ磁束を少なくしてノイズを減らすことができ４
以上のコアの実施例弘 コア中央部にギャップを設けた
力（コア周辺部であってもよいことは言うまでもな（− 発明の効果 以上のように本発明によれば 放電ランプの起動後番ミ
高周波インバータの発振周波数またはデユーティ−
比を可変して、前記放電ランプの始動時には前記チョー
クコイルを介して小さなインダクタンスで大きな始動電
流を前記放電ランプに流し 安定点灯時には大きなイン
ダクタンスで小さな電流を前記放電ランプに流すよう点
灯制御すａこれにより、放電ランプからの光出力をすみ
やかに立ち上げた後安定点灯させることができムさらく
始動電流を流した時でもチョークコイルが飽和するこ
とによって過大電流が流れ点灯装置が破損するおそれが
なく、かつ電流制限用のチョークコイルの小型化を可能
とし点灯装置の大幅な小型化を実現しつる放電灯点灯装
置を提供することができも
第１図は本発明の第１の実施例における放電灯点灯装置
の回路は 第２図は本発明の第１の実施例におけるラン
プ電流波形医 第３図は本発明のｊＩ２の実施例におけ
るチョークコイルのコアの外形医 第４図は本発明の第
３の実施例におけるチョークコイルのコアの外形医 第
５図は本発明の第４の実施例におけるチョークコイルの
コアの外形医 第６図は従来の放電灯点灯装置の回路図
である １１・・電源装ｆｆ１ｉ１． １２・・コンデンサ、
１３・・コンデンサ、 １４、１４′ ・・チョークコ
イ／ｌ、、１５・・放電ランプ １６・・起動パルス発
生装［１７・・検知装Ｗ、 １８・・点灯制御装ｆｉ
１９・・直流型＃ ２０・・高周波インバー久 ２１
・・発振同区２２・・パルストラン入 ２３・・充電回
路 ２４・・放電ギャップ、 ３４、３５、３８．３９
．４０゜４１・・コア、 Ｇｌ、 Ｇ２． Ｇ３．
Ｇ４． Ｇ５・・ギヤラス 代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 はが２名第 図 第 図 第 図 ≠−−２し ／ Ｓ丁
の回路は 第２図は本発明の第１の実施例におけるラン
プ電流波形医 第３図は本発明のｊＩ２の実施例におけ
るチョークコイルのコアの外形医 第４図は本発明の第
３の実施例におけるチョークコイルのコアの外形医 第
５図は本発明の第４の実施例におけるチョークコイルの
コアの外形医 第６図は従来の放電灯点灯装置の回路図
である １１・・電源装ｆｆ１ｉ１． １２・・コンデンサ、
１３・・コンデンサ、 １４、１４′ ・・チョークコ
イ／ｌ、、１５・・放電ランプ １６・・起動パルス発
生装［１７・・検知装Ｗ、 １８・・点灯制御装ｆｉ
１９・・直流型＃ ２０・・高周波インバー久 ２１
・・発振同区２２・・パルストラン入 ２３・・充電回
路 ２４・・放電ギャップ、 ３４、３５、３８．３９
．４０゜４１・・コア、 Ｇｌ、 Ｇ２． Ｇ３．
Ｇ４． Ｇ５・・ギヤラス 代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 はが２名第 図 第 図 第 図 ≠−−２し ／ Ｓ丁
Claims (5)
- （１）直流電源と、この直流電源により駆動されて発振
する高周波インバータと、前記高周波インバータの出力
端に接続され小さな電流が流れる時は大きなインダクタ
ンスとなり大きな電流が流れる時は小さなインダクタン
スとなるチョークコイルと放電ランプとの直列回路と、
ランプ特性に関する特性を検出する検知装置と、前記検
知装置の出力信号により前記高周波インバータの発振周
波数またはデューティー比を可変して、前記放電ランプ
の始動時には前記チョークコイルを介して小さなインダ
クタンスで大きな始動電流を前記放電ランプに流し、安
定点灯時には大きなインダクタンスで小さな電流を前記
放電ランプに流すよう点灯制御する点灯制御装置とを備
えた放電灯点灯装置。 - （２）チョークコイルは、大きなインダクタンスでかつ
小さな飽和電流の第一のチョークコイルと、小さなイン
ダクタンスでかつ大きな飽和電流のインダクタンスとか
ら構成されていることを特徴とする請求項１記載の放電
灯点灯装置。 - （３）チョークコイルは、ギャプ長がコアの断面方向の
位置によって異なる構成としたことを特徴とする請求項
１または２記載の放電灯点灯装置。 - （４）ギャプ長がコアの断面方向の位置によって段階的
に異なる構成としたことを特徴とする請求項３に記載の
放電灯点灯装置。 - （５）チョークコイルは、コアの磁路の一部にブリッジ
ギャップを有している構成としたことを特徴とする請求
項１に記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249443A JPH04126399A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249443A JPH04126399A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04126399A true JPH04126399A (ja) | 1992-04-27 |
Family
ID=17193046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2249443A Pending JPH04126399A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04126399A (ja) |
-
1990
- 1990-09-18 JP JP2249443A patent/JPH04126399A/ja active Pending
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