JPH04196096A - 高圧放電灯用始動装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高圧放電ランプを始動させる高圧放電灯用
始動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

高圧放電ランプを始動・再始動させる場合、始動回路に
より、高圧放電ランプに高圧パルス電圧を印加する必要
がある。特に、瞬時に再始動させようとする場合には、
数十ＫＶの非常に高い電圧が必要である。

そこで、従来は、例えば特願昭６３−１３０７６３号に
代表される高圧放電灯用始動装置を使用していた。

第６図は従来の高圧放電灯用始動装置の回路図を示し、
第７図は第６図の各部の波形図を示している。

第６図において、１は直流電源、２は低圧側パルストラ
ンス（フライバックトランス）、４は直流電源１から低
圧側パルストランス２の一次巻線へ至る経路中に介挿し
たトランジスタからなる低圧側スイッチ素子、３は低圧
側スイッチ素子４を周期的にオンオフさせる駆動回路で
ある。５は低圧側パルストランス２の二次巻線の電圧を
整流する整流器、６は整流器５によって整流された電圧
により充電されるコンデンサ（容量Ｃ６）である。

以上の回路部かフライバックコンバータからなる第１段
昇圧部Ｉを構成している。

７は例えば放電ギャップからなる電圧応答型スイッチ素
子（ＳＳＳ等も使用される場合かある）で、コンデンサ
６に直列接続されている。８はコンデンサ６と電圧応答
型スイッチ素子７の直列回路の両端間に一次巻線か接続
された高圧側パルストランスて、電圧応答型高圧側スイ
ッチ素子７の導通に応答して二次巻線に高圧放電ランプ
始動用の高圧パルス電圧を発生する。以上の回路が第２
段昇圧部■を構成している。

９は高圧側パルストランス８の二次巻線に直列接続され
た高圧放電ランプ、１０は高圧側パルストランス８の二
次巻線と高圧放電ランプ９の直列回路に並列接続したバ
イパス用コンデンサ、１１は高圧放電ランプ９を点灯さ
せる点灯回路である。

第７図において、（ａ）は低圧側スイッチ素子４である
トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧を示し、（ｂ
）は高圧側スイッチ素子７である放電ギャップの両端電
圧■。を示し、（Ｃ）は低圧側スイッチ素子４であるト
ランジスタのコレクタ電流■。を示している。

以上のような構成において、低圧側スイッチ素子４かオ
ンのとき、低圧側パルストランス２の一次巻線にコレク
タ電流ＩＣが流れ、このときに低圧側パルストランス２
にエネルギーが蓄積される。

そして、低圧側スイッチ素子４がオフとなったときに、
低圧側パルストランス２の二次巻線に流れる電流■。が
整流器５を通してコンデンサ６を充電する。このとき、
高圧側スイッチ素子７である放電ギャップの両端電圧Ｖ
。は第７図（ｂ）に示したように、コレクタ電流■。が
流れていないときに」１昇し、この電圧Ｖ。が放電ギャ
ップのブレークダウン電圧Ｖ　ＢＤに達したときに、高
圧側スイッチ素子７である放電ギャップが導通してコン
デンサ６に蓄積されていた電荷か高圧側パルストランス
８の一次巻線および高圧側スイッチ素子７を通して放出
される。このとき、高圧側パルストランス８の二次巻線
には一次二次の巻数比に応じた高圧パルス電圧が発生し
バイパス用コンデンサ９を通して高圧放電ランプ９に印
加され、高圧放電ランプ９か始動し、点灯に至る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような高圧放電灯用始動装置では、高圧側スイッ
チ素子７である放電ギャップが導通するのは、低圧側ス
イッチ素子４がオフとなっているときである。しかしな
がら、放電ギャップの両端電圧ｖＧの上昇率が大きい場
合等において、放電ギャップ内のイオン化の遅れ等の理
由によって、低圧側スイッチ素子４がオンとなった後に
放電ギャップか導通することがある。放電ギャップか導
通すると、低圧側パルストランス２の二次側短絡状態と
なり、低圧側パルストランス２の一次側入力インピーダ
ンスが急減し、低圧側スイッチ素子４であるトランジス
タがオンとなったときに、このトランジスタにコレクタ
電流Ｉ。としてピーク値のきわめて大きいパルス状の電
流が流れることになる。そして、しばしばこのパルス状
の電流が低圧側スイッチ素子４であるトランジスタの耐
量を超え、トランジスタが破壊するおそれがあった。

このような低圧側スイッチ素子４の破壊防止対策として
、第８図に示すように、低圧側パルストランス２の二次
巻線からコンデンサ６へ至る経路中に電流制限用の抵抗
１２を直列介挿したもので、その他の構成は第６図のも
のと同様である。

しかし、このように抵抗１２を挿入するものでは、抵抗
１２として高耐圧のものが必要であり、その形状が大き
くなる。そのため、始動装置の高圧回路部の小型化のニ
ーズに反するようになる。

この発明の目的は、高圧側スイッチ素子と低圧側スイッ
チ素子の同時オンによる低圧側スイッチ素子の破壊を防
止し、かつ高圧回路部の大型化を防止することができる
高圧放電灯用始動装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

請求項（１）記載の高圧放電灯用始動装置は、直流電源
から低圧側スイッチ素子を通して低圧側パルストランス
の一次巻線へ至る経路中に誘導性インピーダンス要素を
介挿している。

請求項（２）記載の高圧放電灯用始動装置は、誘導性イ
ンピーダンス要素にバイパス用スイッチ素子を並列接続
し、低圧側スイッチ素子がオンでかつコンデンサの電圧
が電圧応答型高圧側スイッチ素子のブレークダウン電圧
近傍まで上昇したときに前記バイパス用スイッチ素子を
オフにするようにしている。

〔作　　　用〕

請求項（１）記載の構成によれば、高圧側スイッチ素子
が導通して低圧側パルストランスの一次側に入力インピ
ーダンスが小さくなった状態において低圧側スイッチ素
子か導通して、低圧側スイッチ素子にパルス状の電流か
流れようとしても、このパルス状の電流を誘導性インピ
ーダンス要素によって制限することができる。

請求項（２）記載の構成によれば、平常時はバイパス用
スイッチ素子かオンとなっているので、誘導性インピー
ダンス要素が電流制限要素とならない。

また、低圧側スイッチ素子および電圧応答型高圧側スイ
ッチ素子か同時オンとなったときにはバイパス用スイッ
チ素子かオフとなり、誘導性インピーダンス要素がパル
ス状の電流に対し制限を行うことになる。

〔実　施　例〕

この発明の第１の実施例を第１図に基づいて説明する。

この高圧放電灯用始動装置は、第１図に示すように、直
流電源１から低圧側スイッチ素子４を通して低圧側パル
ス）・ランス２の一次巻線へ至る経路中にインダクタン
ス素子からなる誘導性インピーダンス要素１３を介挿し
、誘導性インピーダンス要素１３にバイパス用スイッチ
素子１４を並列接続している。

このバイパス用スイッチ素子１４は、低圧側スイッチ素
子４およびコンデンサ６０両端電圧に同期しており、低
圧側スイッチ素子４が導通し、かつコンデンサ６０両端
電圧が電圧応答型高圧側スイッチ素子７である放電ギャ
ップのブレークダウン電圧Ｖ　Ｂ　Ｄの近くまで上昇し
たときにオフとなるように制御され、このような制御に
よって、平常時はオン状態で、低圧側スイッチ素子４お
よび電圧応答型高圧側スイッチ素子７が同時オンとなる
可能性かある期間にオフ状態となる。

上記以外の構成は第６図の従来例と同様である。

この実施例の高圧放電灯用始動装置は、高圧側スイッチ
素子７が導通して低圧側パルストランス２の一次側のイ
ンピーダンスが小さくなった状態においても、直流電源
１と低圧側パルストランス２の一次巻線と低圧側スイッ
チ素子４と誘導性インピーダンス要素１３のループ回路
のインピーダンスとして、ある程度の大きさを保持でき
るので、このときに低圧側スイッチ素子４が導通して、
低圧側スイッチ素子４に流れるパルス状の電流か流れよ
うとしても、このパルス状電流を誘導性インピーダンス
要素１３によって制限することができる。

また、平常時はバイパス用スイッチ素子１４がオンとな
っているのて、誘導性インピーダンス要素１３が電流制
限要素とならない。また、低圧側スイッチ素子４および
電圧応答型高圧側スイッチ素子７が同時オンとなったと
きにはバイパス用スイッチ素子１４がオフとなり、誘導
性インピーダンス要素１３がパルス状の電流に対し制限
を行うことになる。

上記以外の高圧パルス電圧発生の動作については従来例
と同様であるのて、説明を省略する。

この実施例によれば、低圧側スイッチ素子４に流れよう
とするパルス状の電流を誘導性インピーダンス要素１３
によって制限するので、低圧側スイッチ素子４および電
圧応答型高圧側スイッチ素子７の同時導通によって低圧
側スイッチ素子４にパルス状の電流が流れるのを防止し
、低圧側スイッチ素子４の破壊を防止することができる
。しかも、誘導性インピーダンス素子１３は直流電源か
ら低圧側スイッチ素子４を通して低圧側パルストランス
２の一次巻線へ至る経路、つまり低圧回路部に挿入して
いるので、高圧回路部の大型化を防止することかてきる
。

また、平常時はバイパス用スイッチ素子１４がオンとな
っているので、誘導性インピーダンス要素１３か電流制
限要素とはならず、高圧パルス電圧を低下させることは
ない。

この発明の第２の実施例を第２図に基づいて説明する。

この高圧放電灯用始動装置は、第２図に示すように、第
１図におけるバイパス用スイッチ素子１４を省き、コン
デンサ１５．抵抗１６およびダイオード１７よりなるス
ナバ−回路１８を低圧側パルストランス２の一次巻線お
よび誘導性インピーダンス要素１３の直列回路に並列に
接続したものであり、その他の構成は第１図のものと同
様である。

この高圧放電灯用始動装置では、誘導性インピーダンス
要素１３て第１図の実施例と同様に低圧側スイッチ素子
４および高圧側スイッチ素子７の同時オン時に低圧側ス
イッチ素子４に流れるパルス状の電流を誘導性インピー
ダンス要素１３で制限するとともに、スナバ−回路１８
によって低圧側スイッチ素子４かオフとなったときにス
イッチ素子４の両端に印加される低圧側パルストランス
２の一次巻線および誘導性インピーダンス要素Ｉ３の直
列回路の逆起電圧を吸収し低圧側スイッチ素子４の両端
に印加される電圧を低圧側スイッチ素子４の耐圧以下に
抑えるようにしている。

その他の動作は第１図のものと同様である。

この実施例によれば、低圧側パルストランス２の一次巻
線および誘導性インピーダンス要素１３の直列回路に発
生する逆起電圧で低圧側スイッチ素子４が破壊されるの
を防止することができる。

その他の効果は第１の実施例と同様である。

この発明の第３の実施例を第３図に基づいて説明する。

この高圧放電灯用始動装置は、第１段昇圧部にプッシュ
プル・コンバータを用いた実施例を示すものである。第
３図において、２１は直流電源、２２．２３はそれぞれ
トランジスタからなる低圧側スイッチ素子、２４はイン
ダクタンス素子からなる誘導性インピーダンス要素、２
５は低圧側パルストランス、２６．２７はそれぞれ整流
器、２８はコンデンサ、２９は放電ギャップからなる高
圧側スイッチ素子、３０は高圧側パルストランスである
。

この実施例についても、第１段昇圧部の回路構成に多少
違いがあるものの、高圧側スイッチ素子２９と低圧側ス
イッチ素子２２または２３との同時オン時のパルス状の
電流を誘導性インピーダンス要素２４で抑制している点
は第１の実施例と同様であり、低圧側スイッチ素子２２
．２３の破壊防止の効果は第１の実施例と同様である。

この発明の第４の実施例を第４図に基づいて説明する。

この高圧放電灯用始動装置は、第１段昇圧部にハーフブ
リッジ・コンバータを用いた実施例を示すものである。

第４図において、Ｖ　ＩＮは直流電源電圧、３１．３２
はそれぞれＶ、Ｎ／２の電圧に充電されるコンデンサ、
３３はインダクタンス素子からなる誘導性インピーダン
ス要素、３４゜３５はそれぞれトランジスタからなる低
圧側スイッチ素子、３６は低圧側パルストランス、３７
゜３８はそれぞれ整流器、３９はコンデンサ、４０は放
電ギャップからなる高圧側スイッチ素子、４１は高圧側
パルストランス、４２．４３はそれぞれ低圧側スイッチ
素子３４．３５に逆並列接続したダイオードである。

この実施例についても、第１段昇圧部の回路構成に多少
違いがあるものの、高圧側スイッチ素子４０と低圧側ス
イッチ素子３４または３５との同時オン時のパルス状の
電流を誘導性インピーダンス要素２４で抑制している点
は第１の実施例と同様であり、低圧側スイッチ素子３４
．３５の破壊防止の効果は第１の実施例と同様である。

この発明の第５の実施例を第５図に基づいて説明する。

この高圧放電灯用始動装置は、第１段昇圧部にリンギン
グチョーク・コンバータを用いた実施例を示すものであ
る。第５図において、５１は直流電源、５２はトランジ
スタからなる低圧側スイッチ素子、５３は抵抗、５４は
コンデンサ、５５はダイオードである。５６はコンデン
サ、５７は抵抗、５８はダイオードで、これらは第２図
の実施例と同様のスナバ−回路を構成する。

５９はインダクタンス素子からなる誘導性インピーダン
ス要素、６０は低圧側パルストランス、６１は整流器、
６２はコンデンサ、６３は放電ギャップからなる高圧側
スイッチ素子、６４は高圧側パルストランス、６５は抵
抗である。

この実施例についても、第１段昇圧部の回路構成に多少
違いがあるものの、高圧側スイッチ素子６３と低圧側ス
イッチ素子５２との同時オン時のパルス状の電流を誘導
性インピーダンス要素５９で抑制している点は第１の実
施例と同様であり、低圧側スイッチ素子５２の破壊防止
の効果は第１の実施例と同様である。

なお、上記各実施例では、誘導性インピーダンス要素と
しては、インダクタンス素子を用いたか、インダクタン
ス素子と抵抗の直列回路等、主として誘導性インピーダ
ンスを有しておれば、とのうような回路構成でもよい。

また、高圧側パルストランスの二次側の構成は、二次巻
線か１個のものを示したが、二次巻線は複数に分割され
ていてもよい。

〔発明の効果〕

請求項（１）記載の高圧放電灯用始動装置によれば、低
圧側スイッチ素子に流れるパルス状の電流を誘導性イン
ピーダンス要素によって制限するので、低圧側スイッチ
素子および電圧応答型高圧側スイッチ素子の同時導通に
よって低圧側スイッチ素子にパルス状の電流が流れるの
を防止し、低圧側スイッチ素子の破壊を防止することが
できる。しかも、誘導性インピーダンス素子は直流電源
から低圧側スイッチ素子を通して低圧側パルストランス
の一次巻線へ至る経路、つまり低圧回路部に挿入してい
るので、高圧回路部の大型化を防止することかできる。

請求項（２）記載の高圧放電灯用始動装置によれば、平
常時はバイパス用スイッチ素子がオンとなっているので
、誘導性インピーダンス要素が電流制限要素とならず、
高圧パルス電圧を低下させることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の高圧放電灯用始動装
置の構成を示す回路図、第２図はこの発明の第２の実施
例の高圧放電灯用始動装置の構成を示す回路図、第３図
はこの発明の第３の実施例の高圧放電灯用始動装置の構
成を示す回路図、第４図はこの発明の第４の実施例の高
圧放電灯用始動装置の構成を示す回路図、第５図はこの
発明の第５の実施例の高圧放電灯用始動装置の構成を示
す回路図、第６図は高圧放電灯用始動装置の従来例の構
成を示す回路図、第７図は第６図の各部の波形図、第８
図は高圧放電灯用始動装置の他の従来例の構成を示す回
路図である。 １・・・直流電源、２・・・低圧側パルストランス、３
・・・駆動回路、４・・・低圧側スイッチ素子、５・・
・整流器、６・・・コンデンサ、７・・・高圧側スイッ
チ素子、８・・・高圧側パルストランス、９・・・高圧
放電ランプ、１０・・バイパス用コンデンサ、１１・・
・点灯回路第３図 ； ン】 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電源と、この直流電源の電圧を断続する低圧
   側スイッチ素子と、この低圧側スイッチ素子によって断
   続される直流電圧が一次巻線に印加される低圧側パルス
   トランスと、この低圧側パルストランスの二次巻線の誘
   起電圧を整流する整流器と、この整流器による整流電圧
   によって充電されるコンデンサと、このコンデンサに直
   列接続された電圧応答型高圧側スイッチ素子と、前記コ
   ンデンサおよび電圧応答型高圧側スイッチ素子の直列回
   路の両端間に一次巻線が接続され前記電圧応答型高圧側
   スイッチ素子の導通に応答して二次巻線に高圧放電ラン
   プ始動用の高圧パルス電圧を発生する高圧側パルストラ
   ンスと、前記直流電源から前記低圧側スイッチ素子を通
   して前記低圧側パルストランスの一次巻線へ至る経路中
   に介挿された誘導性インピーダンス要素とを備えた高圧
   放電灯用始動装置。
2. （２）誘導性インピーダンス要素にバイパス用スイッチ
   素子を並列接続し、低圧側スイッチ素子がオンでかつコ
   ンデンサの電圧が電圧応答型高圧側スイッチ素子のブレ
   ータダウン電圧近傍まで上昇したときに前記バイパス用
   スイッチ素子をオフにするようにした請求項（１）記載
   の高圧放電灯用始動装置。