JPH0650627B2 - 金属蒸気放電灯 - Google Patents
金属蒸気放電灯Info
- Publication number
- JPH0650627B2 JPH0650627B2 JP23011790A JP23011790A JPH0650627B2 JP H0650627 B2 JPH0650627 B2 JP H0650627B2 JP 23011790 A JP23011790 A JP 23011790A JP 23011790 A JP23011790 A JP 23011790A JP H0650627 B2 JPH0650627 B2 JP H0650627B2
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- Japan
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- voltage
- fec
- resistor
- starter
- discharge lamp
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の属する産業分野） この発明は、非線形コンデンサと半導体スイッチからな
る始動器を内蔵した金属蒸気放電灯の改良に関する。
る始動器を内蔵した金属蒸気放電灯の改良に関する。
（従来技術） 強誘電性セラミックコンデンサに代表される非線形コン
デンサ（以下ＦＥＣという）と双方向性半導体スイッチ
（以下ＳＳＳという）からなる始動器を内蔵した高圧ナ
トリウムランプの回路構成を第１図に示す。これは、熱
応動スイッチ１とＦＥＣ２とＳＳＳ３を直列に接続し更
にＳＳＳ３と並列に抵抗体４を接続してなる始動器を発
光管５と並列に接続して外球６に内蔵したものである。
７は安定器、８は交流電源を示す。
デンサ（以下ＦＥＣという）と双方向性半導体スイッチ
（以下ＳＳＳという）からなる始動器を内蔵した高圧ナ
トリウムランプの回路構成を第１図に示す。これは、熱
応動スイッチ１とＦＥＣ２とＳＳＳ３を直列に接続し更
にＳＳＳ３と並列に抵抗体４を接続してなる始動器を発
光管５と並列に接続して外球６に内蔵したものである。
７は安定器、８は交流電源を示す。
この回路において、始動器が動作してパルスを発生する
電圧、すなわち、始動器のブレークオーバー電圧は、Ｆ
ＥＣ２の抗電圧をＥＣ、ＳＳＳ３のブレークオーバー電
圧をＶBOとした場合、ＥＣ＋ＶBOで表される。
電圧、すなわち、始動器のブレークオーバー電圧は、Ｆ
ＥＣ２の抗電圧をＥＣ、ＳＳＳ３のブレークオーバー電
圧をＶBOとした場合、ＥＣ＋ＶBOで表される。
ここで、始動器によって発生するパルス電圧を高くして
放電灯を容易に始動させるためには、ＳＳＳ３のブレー
クオーバー電圧ＶBOをできるだけ高く設定する必要があ
る。
放電灯を容易に始動させるためには、ＳＳＳ３のブレー
クオーバー電圧ＶBOをできるだけ高く設定する必要があ
る。
（発明が解決しようとする課題） ところが、前記始動器のＦＥＣ２は、一般に周囲温度が
低くなるほど抗電圧ＥＣの値が大きくなるという特性を
持っており、したがって、ＳＳＳ３のブレークオーバー
電圧ＶBOを一定にした場合、放電灯を低温雰囲気中で始
動させようとすると、始動器のブレークオーバー電圧が
高くなる。そこで、かかる低温雰囲気中での始動を考慮
し、しかも、始動器のブレークオーバー電圧をあまり高
い値にしないようにしようとすると、ＳＳＳ３のブレー
クオーバー電圧ＶBOを比較的低い値に設定せざるを得
ず、その結果、パルス電圧のピーク値を上げて放電灯の
始動性を良くするということができない欠点があった。
低くなるほど抗電圧ＥＣの値が大きくなるという特性を
持っており、したがって、ＳＳＳ３のブレークオーバー
電圧ＶBOを一定にした場合、放電灯を低温雰囲気中で始
動させようとすると、始動器のブレークオーバー電圧が
高くなる。そこで、かかる低温雰囲気中での始動を考慮
し、しかも、始動器のブレークオーバー電圧をあまり高
い値にしないようにしようとすると、ＳＳＳ３のブレー
クオーバー電圧ＶBOを比較的低い値に設定せざるを得
ず、その結果、パルス電圧のピーク値を上げて放電灯の
始動性を良くするということができない欠点があった。
本発明はかかる欠点を除去した金属蒸気放電灯を提供す
ることを目的とする。
ることを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成するため、熱応動スイッチと
ＦＥＣとＳＳＳを直列に接続し更に前記ＳＳＳと並列に
抵抗体を接続してなる始動器を、発光管と並列に接続し
た金属蒸気放電灯において、始動器のＳＳＳの非導通時
に前記抵抗体の発熱により前記ＦＥＣが加熱されるよう
に構成したものである。
ＦＥＣとＳＳＳを直列に接続し更に前記ＳＳＳと並列に
抵抗体を接続してなる始動器を、発光管と並列に接続し
た金属蒸気放電灯において、始動器のＳＳＳの非導通時
に前記抵抗体の発熱により前記ＦＥＣが加熱されるよう
に構成したものである。
（作用） 前記のように構成すると、放電灯が始動していない状
態、すなわち、始動器のＳＳＳが非導通の時に、抵抗体
の発熱によりＦＥＣが加熱され抗電圧の値が下がるた
め、ＳＳＳのブレークオーバー電圧を予め高く設定して
おくことができる。
態、すなわち、始動器のＳＳＳが非導通の時に、抵抗体
の発熱によりＦＥＣが加熱され抗電圧の値が下がるた
め、ＳＳＳのブレークオーバー電圧を予め高く設定して
おくことができる。
（実施例） 本発明に係る金属蒸気放電灯の基本的な回路構成は第１
図に示したものと同じである。すなわち、熱応動スイッ
チ１とＦＥＣ２とＳＳＳ３を直列に接続し更にＳＳＳ３
と並列に抵抗体４を接続してなる始動器を発光管５と並
列に接続して外球６に内蔵したものである。７は安定
器、８は交流電源を示す。前記ＦＥＣ２としては、例え
ば特開平1-136323号に開示されているように、第２図の
ような構成のものが好適である。すなわち、チタン酸バ
リウム(BaTiO)を主成分とし、Baの一部をSr,Pbで置換
し、さらに、Tiの一部をZr,Hfで置換し、若干のMn,Cr等
の鉱化材、及びその他の不純物を添加した粉末を、混
合、造粒、プレス成形して、気中で焼成して、直径17.5
mm、厚み0.65mmの円板状のセラミックス基板９を作製す
る。この基板９の両面に銀ペーストによって直径16.5mm
の電極10,10′を印刷し、焼成する。そして、ターミナ
ル取り出し部を除いて強誘電性結晶化ガラスペースト11
によってオーバーコートし、さらに、導電性ガラス接着
剤でターミナル12,12′を接続したものである。第３図
はかかるＦＥＣのＰ（分極）−Ｅ（印加電圧）ヒステリ
シス曲線で、ＥＣを抗電圧、ＥＳを飽和電圧と称する。
第４図は上記ＦＥＣの厚み１mmあたりの抗電圧の温度特
性を示す。この図から低温におけるほど抗電圧が高くな
ることが明らかである。一方、ＳＳＳ３の−４０℃〜＋
８０℃の温度雰囲気におけるブレークオーバー電圧は殆
ど一定であることが知られている。第５図はＳＳＳのＩ
（電流）−Ｖ（印加電圧）特性を示す。ＶBOをブレーク
オーバー電圧とよび、ＳＳＳ３がＯＮになる電圧であ
る。第６図はＦＥＣ２のＰ−Ｅヒステリシス曲線と始動
器のブレークオーバー電圧（ＥＣ＋ＶBO）と始動器の印
加電圧に対応して流る電流の関係を示すものである。
図に示したものと同じである。すなわち、熱応動スイッ
チ１とＦＥＣ２とＳＳＳ３を直列に接続し更にＳＳＳ３
と並列に抵抗体４を接続してなる始動器を発光管５と並
列に接続して外球６に内蔵したものである。７は安定
器、８は交流電源を示す。前記ＦＥＣ２としては、例え
ば特開平1-136323号に開示されているように、第２図の
ような構成のものが好適である。すなわち、チタン酸バ
リウム(BaTiO)を主成分とし、Baの一部をSr,Pbで置換
し、さらに、Tiの一部をZr,Hfで置換し、若干のMn,Cr等
の鉱化材、及びその他の不純物を添加した粉末を、混
合、造粒、プレス成形して、気中で焼成して、直径17.5
mm、厚み0.65mmの円板状のセラミックス基板９を作製す
る。この基板９の両面に銀ペーストによって直径16.5mm
の電極10,10′を印刷し、焼成する。そして、ターミナ
ル取り出し部を除いて強誘電性結晶化ガラスペースト11
によってオーバーコートし、さらに、導電性ガラス接着
剤でターミナル12,12′を接続したものである。第３図
はかかるＦＥＣのＰ（分極）−Ｅ（印加電圧）ヒステリ
シス曲線で、ＥＣを抗電圧、ＥＳを飽和電圧と称する。
第４図は上記ＦＥＣの厚み１mmあたりの抗電圧の温度特
性を示す。この図から低温におけるほど抗電圧が高くな
ることが明らかである。一方、ＳＳＳ３の−４０℃〜＋
８０℃の温度雰囲気におけるブレークオーバー電圧は殆
ど一定であることが知られている。第５図はＳＳＳのＩ
（電流）−Ｖ（印加電圧）特性を示す。ＶBOをブレーク
オーバー電圧とよび、ＳＳＳ３がＯＮになる電圧であ
る。第６図はＦＥＣ２のＰ−Ｅヒステリシス曲線と始動
器のブレークオーバー電圧（ＥＣ＋ＶBO）と始動器の印
加電圧に対応して流る電流の関係を示すものである。
次に、ＳＳＳ３と並列に接続された抵抗体４は始動器の
ブレークオーバー電圧の位相を安定にするもので、ＦＥ
Ｃ２の分極の大きさに応じて２０〜１００ｋΩの抵抗値
のものが使われる。本発明の特徴は、例えば放電灯を低
温雰囲気中で始動させようとした場合、ＦＥＣ２の抗電
圧が上昇して、入力電圧に対してＳＳＳ３がＯＮしない
時、ＦＥＣ２と抵抗体４の直列回路が形成され、同回路
に電流が流れて抵抗体４が発熱する。第７図は抵抗体４
に1/4Ｗ−Ｐ型，３０ｋΩのものを用い、ＦＥＣ２に直
径16.5mm，厚み0.65mmのものを用いた時の、真空中にお
ける抵抗体４の温度上昇曲線である。これによれば、１
００秒経過時の温度上昇は約１５０deg.であり、この発
熱抵抗体からの熱放射及び／又は熱伝導によってＦＥＣ
２が加熱される。これによってＦＥＣ２の抗電圧は低下
するので、ＳＳＳ３は容易にＯＮする。したがって、予
めＳＳＳ３のブレークオーバー電圧を比較的高く設定し
ておくことができる。第８図は第１図の回路の変形例を
示すもので、発光管５に沿って始動補助導体13を設ける
とともに、ＦＥＣ２と並列にＦＥＣの脱分極時に焦電流
を放電させる放電抵抗14を接続したものである。第９図
も回路の変形例を示すもので、二つの熱応動スイッチ
１，１′によって始動補助導体13を回路から切り離すよ
うにするとともに、ＦＥＣ２及びＳＳＳ３の直列回路と
並列に放電抵抗14を接続したものである。第10図は前記
第９図の回路構成を、４００Ｗの水銀ランプ用安定器で
点灯する３６０Ｗの高圧ナトリウムランプに実施した場
合の発光管支持構体を示す。同図において、５は透光性
アルミナセラミックからなり内部にナトリウム及び水銀
と共に１５０トールのキセノンを封入してなる発光管で
ある。１及び１′は熱応動スイッチ、13は始動補助導
体、２はＦＥＣ、３はＳＳＳ、４はＳＳＳ３と並列に接
続した抵抗体、14は放電抵抗である。第11図(a),(b)は
ＦＥＣ２及び抵抗体４の設置部分の拡大図であって、同
図のように抵抗体４をＦＥＣ２の中心部から６mm程度、
表面から４mm程度距離に設置するのが適当である。
ブレークオーバー電圧の位相を安定にするもので、ＦＥ
Ｃ２の分極の大きさに応じて２０〜１００ｋΩの抵抗値
のものが使われる。本発明の特徴は、例えば放電灯を低
温雰囲気中で始動させようとした場合、ＦＥＣ２の抗電
圧が上昇して、入力電圧に対してＳＳＳ３がＯＮしない
時、ＦＥＣ２と抵抗体４の直列回路が形成され、同回路
に電流が流れて抵抗体４が発熱する。第７図は抵抗体４
に1/4Ｗ−Ｐ型，３０ｋΩのものを用い、ＦＥＣ２に直
径16.5mm，厚み0.65mmのものを用いた時の、真空中にお
ける抵抗体４の温度上昇曲線である。これによれば、１
００秒経過時の温度上昇は約１５０deg.であり、この発
熱抵抗体からの熱放射及び／又は熱伝導によってＦＥＣ
２が加熱される。これによってＦＥＣ２の抗電圧は低下
するので、ＳＳＳ３は容易にＯＮする。したがって、予
めＳＳＳ３のブレークオーバー電圧を比較的高く設定し
ておくことができる。第８図は第１図の回路の変形例を
示すもので、発光管５に沿って始動補助導体13を設ける
とともに、ＦＥＣ２と並列にＦＥＣの脱分極時に焦電流
を放電させる放電抵抗14を接続したものである。第９図
も回路の変形例を示すもので、二つの熱応動スイッチ
１，１′によって始動補助導体13を回路から切り離すよ
うにするとともに、ＦＥＣ２及びＳＳＳ３の直列回路と
並列に放電抵抗14を接続したものである。第10図は前記
第９図の回路構成を、４００Ｗの水銀ランプ用安定器で
点灯する３６０Ｗの高圧ナトリウムランプに実施した場
合の発光管支持構体を示す。同図において、５は透光性
アルミナセラミックからなり内部にナトリウム及び水銀
と共に１５０トールのキセノンを封入してなる発光管で
ある。１及び１′は熱応動スイッチ、13は始動補助導
体、２はＦＥＣ、３はＳＳＳ、４はＳＳＳ３と並列に接
続した抵抗体、14は放電抵抗である。第11図(a),(b)は
ＦＥＣ２及び抵抗体４の設置部分の拡大図であって、同
図のように抵抗体４をＦＥＣ２の中心部から６mm程度、
表面から４mm程度距離に設置するのが適当である。
このように構成されたランプの始動器のブレークオーバ
ー電圧は室温で１８２Ｖであった。このランプを−４０
℃に冷却し、交流電源電圧１８８Ｖを印加したところ、
約４０秒後にランプは始動した。これは抵抗体４からの
熱放射及び伝導で−４０℃に冷却されたＦＥＣが温度上
昇し、その抗電圧が低下したことを示している。
ー電圧は室温で１８２Ｖであった。このランプを−４０
℃に冷却し、交流電源電圧１８８Ｖを印加したところ、
約４０秒後にランプは始動した。これは抵抗体４からの
熱放射及び伝導で−４０℃に冷却されたＦＥＣが温度上
昇し、その抗電圧が低下したことを示している。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ラン
プを低温雰囲気中で使用してもＦＥＣの抗電圧を低下さ
せることができるので、ＳＳＳのブレークオーバー電圧
を予め高く設定しておくことができ、したがって、高い
パルス電圧によってランプを容易かつ確実に始動させる
ことができる。また、ランプの再始動時はＦＥＣの周囲
温度が極めて高く、ＦＥＣの非線形特性が低下するの
で、ブレークオーバー電圧の高いＳＳＳと組み合わせる
ことによって、より高いパルス電圧を発生させることが
できる。これは熱応動スイッチの戻り時間を短くできる
ことにつながり、その結果、ランプの再始動時間を短く
することができる。なお、本発明によれば−４０℃以下
の低温雰囲気中でもランプを良好に始動させることがで
きる。また、本発明は高圧ナトリウムランプだけでな
く、メタラハライドランプのような他の金属蒸気放電灯
にも適用することができる。
プを低温雰囲気中で使用してもＦＥＣの抗電圧を低下さ
せることができるので、ＳＳＳのブレークオーバー電圧
を予め高く設定しておくことができ、したがって、高い
パルス電圧によってランプを容易かつ確実に始動させる
ことができる。また、ランプの再始動時はＦＥＣの周囲
温度が極めて高く、ＦＥＣの非線形特性が低下するの
で、ブレークオーバー電圧の高いＳＳＳと組み合わせる
ことによって、より高いパルス電圧を発生させることが
できる。これは熱応動スイッチの戻り時間を短くできる
ことにつながり、その結果、ランプの再始動時間を短く
することができる。なお、本発明によれば−４０℃以下
の低温雰囲気中でもランプを良好に始動させることがで
きる。また、本発明は高圧ナトリウムランプだけでな
く、メタラハライドランプのような他の金属蒸気放電灯
にも適用することができる。
第１図は本発明に係る金属蒸気放電灯の回路構成例、第
２図は始動器に用いるＦＥＣの構造図、第３図はＦＥＣ
のＰ（分極）−Ｅ（印加電圧）特性図、第４図はＦＥＣ
の抗電圧の温度特性図、第５図はＳＳＳのＩ（電流）−
Ｖ（印加電圧）特性図、第６図はＦＥＣのＰ−Ｅ特性と
始動器のブレークオーバー電圧の関係図、第７図は抵抗
体の温度上昇曲線図、第８図及び第９図は第１図の回路
の変形例、第10図は高圧ナトリウムランプの発光管支持
体、第11図(a),(b)はＦＥＣと抵抗体の設置部分の拡大
図である。
２図は始動器に用いるＦＥＣの構造図、第３図はＦＥＣ
のＰ（分極）−Ｅ（印加電圧）特性図、第４図はＦＥＣ
の抗電圧の温度特性図、第５図はＳＳＳのＩ（電流）−
Ｖ（印加電圧）特性図、第６図はＦＥＣのＰ−Ｅ特性と
始動器のブレークオーバー電圧の関係図、第７図は抵抗
体の温度上昇曲線図、第８図及び第９図は第１図の回路
の変形例、第10図は高圧ナトリウムランプの発光管支持
体、第11図(a),(b)はＦＥＣと抵抗体の設置部分の拡大
図である。
Claims (1)
- 【請求項１】熱応動スイッチと非線形コンデンサと半導
体スイッチを直列に接続し更に前記半導体スイッチと並
列に抵抗体を接続してなる始動器を、発光管と並列に接
続した金属蒸気放電灯において、始動器の半導体スイッ
チの非導通時に前記抵抗体の発熱により前記非線形コン
デンサが加熱されるように構成されていることを特徴と
する金属蒸気放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23011790A JPH0650627B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 金属蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23011790A JPH0650627B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 金属蒸気放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04112448A JPH04112448A (ja) | 1992-04-14 |
| JPH0650627B2 true JPH0650627B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=16902842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23011790A Expired - Lifetime JPH0650627B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 金属蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650627B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3436252B2 (ja) * | 2000-06-30 | 2003-08-11 | 松下電器産業株式会社 | 高圧放電ランプ |
| JP2010003414A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Iwasaki Electric Co Ltd | メタルハライドランプ |
| JP5516803B2 (ja) * | 2013-07-18 | 2014-06-11 | 岩崎電気株式会社 | メタルハライドランプ |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP23011790A patent/JPH0650627B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04112448A (ja) | 1992-04-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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