JPH0650677B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH0650677B2 JPH0650677B2 JP60011185A JP1118585A JPH0650677B2 JP H0650677 B2 JPH0650677 B2 JP H0650677B2 JP 60011185 A JP60011185 A JP 60011185A JP 1118585 A JP1118585 A JP 1118585A JP H0650677 B2 JPH0650677 B2 JP H0650677B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は高圧放電灯をブリッジ型インバータで高周波
点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
従来の一般の放電灯点灯装置は、安定器をチョークコイ
ル，トランス，コンデンサ等の単独あるいは組合せによ
り回路構成しているため、寸法，重量ともに大きいかっ
た。
ル，トランス，コンデンサ等の単独あるいは組合せによ
り回路構成しているため、寸法，重量ともに大きいかっ
た。
上記の点から放電灯点灯装置の小形，軽量，高効率化が
望まれており、そのために放電灯を高周波点灯させるこ
とが考えられている。例えば蛍光灯の点灯装置では、ス
イッチングトランジスタ，サイリスタ等を用いた高周波
点灯装置が実用化されている。
望まれており、そのために放電灯を高周波点灯させるこ
とが考えられている。例えば蛍光灯の点灯装置では、ス
イッチングトランジスタ，サイリスタ等を用いた高周波
点灯装置が実用化されている。
高圧放電灯の点灯装置においても、高周波を利用する
と、蛍光灯と同様な効果が得られるが、高圧放電灯を高
周波点灯すると音響的共鳴に起因するアークの不安定が
存在することが従来から知られている。
と、蛍光灯と同様な効果が得られるが、高圧放電灯を高
周波点灯すると音響的共鳴に起因するアークの不安定が
存在することが従来から知られている。
音響的共鳴に起因するアークの不安定を解消する方法と
して、矩形波点灯が文献「Characteristics of Acoustic
al Resonance In Discharge Lamps」ILLUMINATING ENGIN
EERING １９７０年１２月Ｐ７１３〜７１６に示されて
いる。しかし、この方法は、アークは安定するものの、
矩形波のフラットの部分を限流素子として抵抗で負担し
ているため、大形化し、電力損が大きくなる。また、高
周波の矩形波では、波形の立上り，立下りが急峻なた
め、雑音の問題が生じ、この対策が大幅なコストアップ
につながる。
して、矩形波点灯が文献「Characteristics of Acoustic
al Resonance In Discharge Lamps」ILLUMINATING ENGIN
EERING １９７０年１２月Ｐ７１３〜７１６に示されて
いる。しかし、この方法は、アークは安定するものの、
矩形波のフラットの部分を限流素子として抵抗で負担し
ているため、大形化し、電力損が大きくなる。また、高
周波の矩形波では、波形の立上り，立下りが急峻なた
め、雑音の問題が生じ、この対策が大幅なコストアップ
につながる。
一方、高圧放電灯用点灯装置として、実開昭５９−１６
１００号に開示されたものがある。この装置では、矩形
波のフラット部を高周波成分が重畳された状態にし、か
つ限流素子としてインダクタンスを用いて、装置の小型
化を図っている。しかし、この方法は、発振用トランス
部とチョッパ専用の半導体素子が必要であり、点灯装置
はいまだ大型である。また、米国特許４，１７０，７４
７号に開示されたものもある。これに述べられているの
は、ブリッジインバータで、発振トランスがなく、半導
体素子兼用ではあるが、高圧放電灯の高周波点灯による
音響的共鳴現象等に関して全く示されていない。
１００号に開示されたものがある。この装置では、矩形
波のフラット部を高周波成分が重畳された状態にし、か
つ限流素子としてインダクタンスを用いて、装置の小型
化を図っている。しかし、この方法は、発振用トランス
部とチョッパ専用の半導体素子が必要であり、点灯装置
はいまだ大型である。また、米国特許４，１７０，７４
７号に開示されたものもある。これに述べられているの
は、ブリッジインバータで、発振トランスがなく、半導
体素子兼用ではあるが、高圧放電灯の高周波点灯による
音響的共鳴現象等に関して全く示されていない。
第７図は米国特許４，１７０，７４７号に示されている
従来の放電灯点灯装置である。図において、１，２は電
源端子、１６，１８，３０，２８はブリッジ形に接続さ
れたトランジスタ、２４，２６，３４，３２はトランジ
スタ１６，１８，３０，２８にそれぞれ並列接続したダ
イオード、１２はチョークコイル、１０は高圧放電灯、
８，１４はコンデンサ、１１４は電流検出用抵抗、１２
０は制御部である。第８図はトランジスタ１６，１８，
３０，２８の動作を示すタイミング図である。
従来の放電灯点灯装置である。図において、１，２は電
源端子、１６，１８，３０，２８はブリッジ形に接続さ
れたトランジスタ、２４，２６，３４，３２はトランジ
スタ１６，１８，３０，２８にそれぞれ並列接続したダ
イオード、１２はチョークコイル、１０は高圧放電灯、
８，１４はコンデンサ、１１４は電流検出用抵抗、１２
０は制御部である。第８図はトランジスタ１６，１８，
３０，２８の動作を示すタイミング図である。
トランジスタ１６，１８は、５０／６０Hzまたは４００
Hzでオンオフし、トランジスタ１６がオンのときはトラ
ンジスタ３０が例えば２０ＫHz（１／Ｔ２）のデューテ
ィ比可変のオンオフ動作を行ない、トランジスタ１８が
オンのときはトランジスタ２８がトランジスタ３０と同
様のオンオフ動作を行う。また、高圧放電灯１０の極性
反転時には、４個のトランジスタ１６，１８，３０，２
８は同時にオフとなり、休止期間ＴＤを有する。制御部
１２０は、電流検出用抵抗１１４の信号を受けて各トラ
ンジスタ１６，１８，３０，２８を制御する。この場
合、電流検出用抵抗１１４の電圧の大小によってオンオ
フデューティ比が変わる。
Hzでオンオフし、トランジスタ１６がオンのときはトラ
ンジスタ３０が例えば２０ＫHz（１／Ｔ２）のデューテ
ィ比可変のオンオフ動作を行ない、トランジスタ１８が
オンのときはトランジスタ２８がトランジスタ３０と同
様のオンオフ動作を行う。また、高圧放電灯１０の極性
反転時には、４個のトランジスタ１６，１８，３０，２
８は同時にオフとなり、休止期間ＴＤを有する。制御部
１２０は、電流検出用抵抗１１４の信号を受けて各トラ
ンジスタ１６，１８，３０，２８を制御する。この場
合、電流検出用抵抗１１４の電圧の大小によってオンオ
フデューティ比が変わる。
したがって、高圧放電灯１０には、高周波リップルを含
有した矩形波の交流の電流が流れることになる。
有した矩形波の交流の電流が流れることになる。
第９Ａ図，第９Ｂ図，第９Ｃ図はトランジスタ１６，３
０が動作している状態での各部の電流波形を示す図であ
る。チョークコイル１２に流れる電流をＩＡ、トランジ
スタ３０のコレクタ電流をＩＢ、ダイオード２６の電流
をＩＣとする。
０が動作している状態での各部の電流波形を示す図であ
る。チョークコイル１２に流れる電流をＩＡ、トランジ
スタ３０のコレクタ電流をＩＢ、ダイオード２６の電流
をＩＣとする。
上記各部の電流波形は、チョークコイル１２のインダク
タンス、コンデンサ１４の容量，高圧放電灯１０のラン
プインピーダンス，トランジスタ３０のスイッチング周
波数やデューティ比によって第９Ａ図，第９Ｂ図，第９
Ｃ図の３つのモード（代表例）に大別される。ｔ１−ｔ
２間はトランジスタ１６，３０がオンしている状態であ
り、１−１６−１２−１０，１４−３０−２の閉回路で
電流が流れ、トランジスタ３０がオフしたｔ２時点から
ｔ１までは１２−１０，１４−２６−１６の閉回路で電
流が流れる。第９Ａ図のモードは、ダイオード２６の電
流ＩＣがゼロになるとほぼ同時にトランジスタ３０がオ
ン状態となる。第９Ｂ図のモードは、電流ＩＣがゼロに
なり、ｔ３時点でチョークコイル１２のエネルギーの放
出が終了してｔ３−ｔ１間の休止期間がある。第９Ｃ図
のモードは、チョークコイル１２のエネルギーが放出し
きらないうちにトランジスタ３０がオン状態となる。こ
の場合は、ｔ１の時点においてパルス状の電流が流れ
る。これはダイオード２６の蓄積電荷が放出されないう
ちにトランジスタ３０がオンするため、ダイオード２６
とトランジスタ３０が共に一時期オン状態となる
（ｔ１）。このため１−２６−３０−２の閉回路が形成
され、パルス状の電流が流れることになる。
タンス、コンデンサ１４の容量，高圧放電灯１０のラン
プインピーダンス，トランジスタ３０のスイッチング周
波数やデューティ比によって第９Ａ図，第９Ｂ図，第９
Ｃ図の３つのモード（代表例）に大別される。ｔ１−ｔ
２間はトランジスタ１６，３０がオンしている状態であ
り、１−１６−１２−１０，１４−３０−２の閉回路で
電流が流れ、トランジスタ３０がオフしたｔ２時点から
ｔ１までは１２−１０，１４−２６−１６の閉回路で電
流が流れる。第９Ａ図のモードは、ダイオード２６の電
流ＩＣがゼロになるとほぼ同時にトランジスタ３０がオ
ン状態となる。第９Ｂ図のモードは、電流ＩＣがゼロに
なり、ｔ３時点でチョークコイル１２のエネルギーの放
出が終了してｔ３−ｔ１間の休止期間がある。第９Ｃ図
のモードは、チョークコイル１２のエネルギーが放出し
きらないうちにトランジスタ３０がオン状態となる。こ
の場合は、ｔ１の時点においてパルス状の電流が流れ
る。これはダイオード２６の蓄積電荷が放出されないう
ちにトランジスタ３０がオンするため、ダイオード２６
とトランジスタ３０が共に一時期オン状態となる
（ｔ１）。このため１−２６−３０−２の閉回路が形成
され、パルス状の電流が流れることになる。
第９Ｃ図のような状態を生じると、ダイオード２６とト
ランジスタ３０のスイッチングロスが大幅に増大するこ
とになる。また、第９Ｂ図のモードは、第９Ｃ図のモー
ドのような現象は生じないが、休止期間（ｔ３−ｔ１）
により立消えなどの不具合が生じ、ランプ電流の高周波
成分が増大してアークのゆらぎが生じることがある。
ランジスタ３０のスイッチングロスが大幅に増大するこ
とになる。また、第９Ｂ図のモードは、第９Ｃ図のモー
ドのような現象は生じないが、休止期間（ｔ３−ｔ１）
により立消えなどの不具合が生じ、ランプ電流の高周波
成分が増大してアークのゆらぎが生じることがある。
また、高圧放電灯１０は、始動時はほぼ短絡状態に近く
ランプ電圧は１０〜３０Ｖと低く、ランプの等価抵抗が
小さいので、第９Ｃ図のモードになり、始動時のダイオ
ード２６，トランジスタ３０のスイッチングロスは増大
する。
ランプ電圧は１０〜３０Ｖと低く、ランプの等価抵抗が
小さいので、第９Ｃ図のモードになり、始動時のダイオ
ード２６，トランジスタ３０のスイッチングロスは増大
する。
このように、高圧放電灯１０の大幅なインピーダンス変
化等で第９Ｃ図のモードが生じ、ダイオード２６，トラ
ンジスタ３０の耐量を大きいものにする必要があり、コ
ストアップの原因となる。また、スイッチングロスの増
大により、点灯装置全体の効率を低下させていた。
化等で第９Ｃ図のモードが生じ、ダイオード２６，トラ
ンジスタ３０の耐量を大きいものにする必要があり、コ
ストアップの原因となる。また、スイッチングロスの増
大により、点灯装置全体の効率を低下させていた。
なお、特公昭４９−１９７９４号には、上記３つのモー
ドに関する説明があるが、これに開示されている放電灯
点灯装置はチョッパを用いたもので、本発明のインバー
タを用いたものとは全く異なるものである。
ドに関する説明があるが、これに開示されている放電灯
点灯装置はチョッパを用いたもので、本発明のインバー
タを用いたものとは全く異なるものである。
この発明は、高周波インバータを構成するトランジスタ
およびダイオードのスイッチングロスを低減し、かつラ
ンプ電流の高周波成分を少なくして高圧放電灯にアーク
のゆらぎを生じさせることなく安定に点灯維持させるこ
とができる放電灯点灯装置を提供することを目的とす
る。
およびダイオードのスイッチングロスを低減し、かつラ
ンプ電流の高周波成分を少なくして高圧放電灯にアーク
のゆらぎを生じさせることなく安定に点灯維持させるこ
とができる放電灯点灯装置を提供することを目的とす
る。
この発明の放電灯点灯装置は、高圧放電灯の音響的共鳴
現象を防止してアークのゆらぎを生じさせることなく安
定に高圧放電灯を点灯させ、かつ米国特許第４，１７
０，７４７号の欠点を特公昭４９−１９７９４号をたく
みに応用したことにより解消したものである。
現象を防止してアークのゆらぎを生じさせることなく安
定に高圧放電灯を点灯させ、かつ米国特許第４，１７
０，７４７号の欠点を特公昭４９−１９７９４号をたく
みに応用したことにより解消したものである。
この発明の放電灯点灯装置は、直流電源と、この直流電
源の両極間に並列に接続した第１および第２のスイッチ
ング素子の直列回路ならびに第３および第４のスイッチ
ング素子の直列回路と、前記直流電源の負極側に接続さ
れる前記第２および第４のスイッチング素子にそれぞれ
逆並列接続した第１および第２のダイオードと、前記第
１および第２のスイッチング素子の接続点と前記第３お
よび第４のスイッチング素子の接続点との間に接続した
高圧放電灯と、前記第２および第４のスイッチング素子
を低周波数で交互にオンオフさせ前記第４のスイッチン
グ素子のオン期間に前記第１のスイッチング素子を高周
波数でオンオフさせるとともに前記第２のスイッチング
素子のオン期間に前記第３のスイッチング素子を高周波
数でオンオフさせる制御回路とを備えてなる放電灯点灯
装置において、 前記制御回路は、前記第１のダイオードに流れる電流の
略零レベルを検出したときに第１の零レベル信号を出力
し、前記第２のダイオードに流れる電流の略零レベルを
検出したときに第２の零レベル信号を出力する電流検出
手段を具備し、この電流検出手段からの第１の零レベル
信号を受けたときに前記第１のスイッチング素子をオン
状態に移行させ、前記第２の零レベル信号を受けたとき
に前記第３のスイッチング素子をオン状態に移行させる
スイッチング素子制御手段を備えたことを特徴とする。
源の両極間に並列に接続した第１および第２のスイッチ
ング素子の直列回路ならびに第３および第４のスイッチ
ング素子の直列回路と、前記直流電源の負極側に接続さ
れる前記第２および第４のスイッチング素子にそれぞれ
逆並列接続した第１および第２のダイオードと、前記第
１および第２のスイッチング素子の接続点と前記第３お
よび第４のスイッチング素子の接続点との間に接続した
高圧放電灯と、前記第２および第４のスイッチング素子
を低周波数で交互にオンオフさせ前記第４のスイッチン
グ素子のオン期間に前記第１のスイッチング素子を高周
波数でオンオフさせるとともに前記第２のスイッチング
素子のオン期間に前記第３のスイッチング素子を高周波
数でオンオフさせる制御回路とを備えてなる放電灯点灯
装置において、 前記制御回路は、前記第１のダイオードに流れる電流の
略零レベルを検出したときに第１の零レベル信号を出力
し、前記第２のダイオードに流れる電流の略零レベルを
検出したときに第２の零レベル信号を出力する電流検出
手段を具備し、この電流検出手段からの第１の零レベル
信号を受けたときに前記第１のスイッチング素子をオン
状態に移行させ、前記第２の零レベル信号を受けたとき
に前記第３のスイッチング素子をオン状態に移行させる
スイッチング素子制御手段を備えたことを特徴とする。
このように、電流検出手段で第１および第２のダイオー
ドに流れる電流の略零レベルを検出し、電流検出手段か
ら第１および第２の零レベル信号を受けたときに第１お
よび第３のスイッチング素子をそれぞれオン状態に移行
させるようにすると、つまり、第１および第２のダイオ
ードの電流が略ゼロとなった時点で第１および第３のト
ランジスタをオンにすると、第１のトランジスタおよび
第１のダイオードの直列回路や第３のトランジスタおよ
び第２のダイオードの直列回路を通してパルス状の電流
が流れることはなく、また、ランプ電流に休止区間は生
じない。
ドに流れる電流の略零レベルを検出し、電流検出手段か
ら第１および第２の零レベル信号を受けたときに第１お
よび第３のスイッチング素子をそれぞれオン状態に移行
させるようにすると、つまり、第１および第２のダイオ
ードの電流が略ゼロとなった時点で第１および第３のト
ランジスタをオンにすると、第１のトランジスタおよび
第１のダイオードの直列回路や第３のトランジスタおよ
び第２のダイオードの直列回路を通してパルス状の電流
が流れることはなく、また、ランプ電流に休止区間は生
じない。
したがって、上記のトランジスタやダイオードのスイッ
チングロスを低減し、かつランプ電流の高周波成分を少
なくして高圧放電灯におけるアークのゆらぎを生じさせ
ることなく安定に点灯維持させることができる。また、
直流電源の負極側に接続される低周波動作の第２および
第４のスイッチング素子にそれぞれ逆並列接続した第１
および第２のダイオードに流れる電流を検出する電流検
出手段のアースラインとスイッチング素子制御手段のア
ースラインとが共通になるため、電流トランスなどの絶
縁トランスを用いることなく第１および第２のダイオー
ドに流れる電流の検出を容易に行うことができる。
チングロスを低減し、かつランプ電流の高周波成分を少
なくして高圧放電灯におけるアークのゆらぎを生じさせ
ることなく安定に点灯維持させることができる。また、
直流電源の負極側に接続される低周波動作の第２および
第４のスイッチング素子にそれぞれ逆並列接続した第１
および第２のダイオードに流れる電流を検出する電流検
出手段のアースラインとスイッチング素子制御手段のア
ースラインとが共通になるため、電流トランスなどの絶
縁トランスを用いることなく第１および第２のダイオー
ドに流れる電流の検出を容易に行うことができる。
より詳しく説明すると、この放電灯点灯装置は、第１図
に示すように、トランジスタＱ１〜Ｑ４をブリッジ形に
接続し、直流電源の負極側に接続されるトランジスタＱ
２，Ｑ４にダイオードＤ１，Ｄ２をそれぞれ並列接続
し、トランジスタＱ１，Ｑ２の接続点とトランジスタＱ
３，Ｑ４の接続点との間にチョークコイルＬ１および高
圧放電灯ＬＡの直列回路を接続し、高圧放電灯ＬＡにコ
ンデンサＣ１を並列接続したものである。
に示すように、トランジスタＱ１〜Ｑ４をブリッジ形に
接続し、直流電源の負極側に接続されるトランジスタＱ
２，Ｑ４にダイオードＤ１，Ｄ２をそれぞれ並列接続
し、トランジスタＱ１，Ｑ２の接続点とトランジスタＱ
３，Ｑ４の接続点との間にチョークコイルＬ１および高
圧放電灯ＬＡの直列回路を接続し、高圧放電灯ＬＡにコ
ンデンサＣ１を並列接続したものである。
第２Ａ図は第１図の各部の動作を示すタイミング図であ
る。
る。
この説明のポイントは、ダイオードＤ１またはＤ２の電
流ＩＤ１，ＩＤ２が略ゼロになった時にトランジスタＱ
１またはＱ３にオン信号を与える点である。
流ＩＤ１，ＩＤ２が略ゼロになった時にトランジスタＱ
１またはＱ３にオン信号を与える点である。
この放電灯点灯装置は、周期Ｔ１でトランジスタＱ２，
Ｑ４が交互にオンオフし、トランジスタＱ４がオンとな
ったときにトランジスタＱ１が周期Ｔ２でオンオフし、
トランジスタＱ２がオンとなったときに図示はしていな
いがトランジスタＱ３がオンオフすることになる。
Ｑ４が交互にオンオフし、トランジスタＱ４がオンとな
ったときにトランジスタＱ１が周期Ｔ２でオンオフし、
トランジスタＱ２がオンとなったときに図示はしていな
いがトランジスタＱ３がオンオフすることになる。
第２Ａ図において、ｔ１−ｔ２間では、トランジスタＱ
１がオンし、この間では、１−Ｑ１−Ｌ１−ＬＡ，Ｃ１
−Ｑ４−２の回路が形成され、トランジスタＱ１に電流
ＩＱ１が流れ、チョークコイルＬ１にエネルギーが蓄積
される。つぎのｔ２−ｔ３間では、トランジスタＱ１が
オフし、Ｌ１−ＬＡ，Ｃ１−Ｑ４−Ｄ１の回路でチョー
クコイルＬ１のエネルギーが放出される。ＩＤ１はこの
ときにダイオードＤ１に流れる電流ＩＬ１はチョークコ
イルＬ１に流れる電流、ＩＬＡはランプ電流である。そ
して、ダイオードＤ１に流れる電流ＩＤ１が零になった
時点ｔ３でトランジスタＱ１を再びオンにし、前記の動
作を繰返させる。
１がオンし、この間では、１−Ｑ１−Ｌ１−ＬＡ，Ｃ１
−Ｑ４−２の回路が形成され、トランジスタＱ１に電流
ＩＱ１が流れ、チョークコイルＬ１にエネルギーが蓄積
される。つぎのｔ２−ｔ３間では、トランジスタＱ１が
オフし、Ｌ１−ＬＡ，Ｃ１−Ｑ４−Ｄ１の回路でチョー
クコイルＬ１のエネルギーが放出される。ＩＤ１はこの
ときにダイオードＤ１に流れる電流ＩＬ１はチョークコ
イルＬ１に流れる電流、ＩＬＡはランプ電流である。そ
して、ダイオードＤ１に流れる電流ＩＤ１が零になった
時点ｔ３でトランジスタＱ１を再びオンにし、前記の動
作を繰返させる。
このような動作を行わせると、ｔ３の時点での１−Ｑ１
−Ｄ１−２の回路によるサージ電流が流れることはな
く、必ず第９Ａ図のモードになる。トランジスタＱ２，
Ｑ３が動作しているときも同様である。
−Ｄ１−２の回路によるサージ電流が流れることはな
く、必ず第９Ａ図のモードになる。トランジスタＱ２，
Ｑ３が動作しているときも同様である。
第２Ｂ図は、トランジスタＱ１，Ｑ４が動作していると
きの各部の電流波形を示す図である。図において、Ｉ
Ｃ１はコンデンサＣ１の電流である。チョークコイルＬ
１の電流ＩＬ１は、ランプ電流ＩＬＡとＩＣ１とに分流
するが、コンデンサＣ１は高周波では低インピーダンス
となり、ほとんど高周波成分はコンデンサＣ１へ流れ
る。ランプ電流ＩＬＡは、短い時間で見ると、直流に高
周波が重畳された波形となる。一方、瞬時的にみると、
時刻ｔ１では、電流ＩＬ１がゼロであり、高圧放電灯Ｌ
ＡとコンデンサＣ１との回路へ流入する電流はゼロで、
コンデンサＣ１の電荷は高圧放電灯ＬＡへ放出されるこ
とになる。すなわち、時刻ｔ１ではＩＬ１＝０で、Ｉ
Ｃ１＝ＩＬＡとなる。また、時刻ｔ４ではＩＣ１＝０で
ＩＬ１＝ＩＬＡとなる。時刻ｔ５は時刻ｔ４と同じであ
る。
きの各部の電流波形を示す図である。図において、Ｉ
Ｃ１はコンデンサＣ１の電流である。チョークコイルＬ
１の電流ＩＬ１は、ランプ電流ＩＬＡとＩＣ１とに分流
するが、コンデンサＣ１は高周波では低インピーダンス
となり、ほとんど高周波成分はコンデンサＣ１へ流れ
る。ランプ電流ＩＬＡは、短い時間で見ると、直流に高
周波が重畳された波形となる。一方、瞬時的にみると、
時刻ｔ１では、電流ＩＬ１がゼロであり、高圧放電灯Ｌ
ＡとコンデンサＣ１との回路へ流入する電流はゼロで、
コンデンサＣ１の電荷は高圧放電灯ＬＡへ放出されるこ
とになる。すなわち、時刻ｔ１ではＩＬ１＝０で、Ｉ
Ｃ１＝ＩＬＡとなる。また、時刻ｔ４ではＩＣ１＝０で
ＩＬ１＝ＩＬＡとなる。時刻ｔ５は時刻ｔ４と同じであ
る。
このような動作により、第９Ａ図に示した各々のトラン
ジスタＱ１，Ｑ３およびダイオードＤ１，Ｄ２にサージ
電流が流れることなく、スイッチングロスを少なくで
き、またランプ電流ＩＬＡにおいては高周波リップルの
少ない波形が得られ、高圧放電灯ＬＡを音響的共鳴現象
によるアークのゆらぎを生じさせることなく安定に点灯
維持させることができる。また、上記したように、電流
検出手段のアースラインとスイッチング素子制御手段の
アースラインとが共通になるため、電流トランスなどの
絶縁トランスを用いることなく第１および第２のダイオ
ードに流れる電流の検出を容易に行うことができる。
ジスタＱ１，Ｑ３およびダイオードＤ１，Ｄ２にサージ
電流が流れることなく、スイッチングロスを少なくで
き、またランプ電流ＩＬＡにおいては高周波リップルの
少ない波形が得られ、高圧放電灯ＬＡを音響的共鳴現象
によるアークのゆらぎを生じさせることなく安定に点灯
維持させることができる。また、上記したように、電流
検出手段のアースラインとスイッチング素子制御手段の
アースラインとが共通になるため、電流トランスなどの
絶縁トランスを用いることなく第１および第２のダイオ
ードに流れる電流の検出を容易に行うことができる。
実施例 この発明の第１の実施例の放電灯点灯装置を第３図およ
び第４図に基づいて説明する。第３図において、３は制
御部であり、その他は第１図と同じである。
び第４図に基づいて説明する。第３図において、３は制
御部であり、その他は第１図と同じである。
第４図は制御部３の具体構成を示すものである。第４図
において、発振回路５は数百Hzで発振し、フリップフロ
ップ回路６により２つの信号を取り出してランプ電流Ｉ
ＬＡの正の半サイクルと負の半サイクルの基準のドライ
ブ信号を得る。この信号は数百Hzでオンオフさせるトラ
ンジスタＱ２，Ｑ４のベースドライブ回路７へ送る。一
方、数十ＫHzでオンオフさせるトランジスタＱ１，Ｑ３
のベースドライブ回路９へは、タイマ（ＩＣ５５５：μ
ＰＣ１５５５：ＮＥＣ社製）Ｉ１の出力信号とフリップ
フロップ回路６の出力信号とをアンド素子Ｉ３，Ｉ４で
合成した信号が与えられることになる。
において、発振回路５は数百Hzで発振し、フリップフロ
ップ回路６により２つの信号を取り出してランプ電流Ｉ
ＬＡの正の半サイクルと負の半サイクルの基準のドライ
ブ信号を得る。この信号は数百Hzでオンオフさせるトラ
ンジスタＱ２，Ｑ４のベースドライブ回路７へ送る。一
方、数十ＫHzでオンオフさせるトランジスタＱ１，Ｑ３
のベースドライブ回路９へは、タイマ（ＩＣ５５５：μ
ＰＣ１５５５：ＮＥＣ社製）Ｉ１の出力信号とフリップ
フロップ回路６の出力信号とをアンド素子Ｉ３，Ｉ４で
合成した信号が与えられることになる。
電流検出抵抗４は、ダイオードＤ１，Ｄ２の電流
ＩＤ１，ＩＤ２を検出し、コンパレータＩ２がその電圧
降下と基準電圧ＶＲＥＦを抵抗Ｒ６，Ｒ７で分圧した電
圧ＶＲ７とを比較し、電流検出抵抗４の両端電圧が電圧
ＶＲ７より高ければ、コンパレータＩ２の出力は“Ｈ”
となってトランジスタＱ５をオンにする。タイマＩ１の
端子はリセット端子で、トランジスタＱ５がオンする
と、抵抗Ｒ１，Ｒ２，コンデンサＣ２による発振は停止
する。つまり、電流ＩＤ１またはＩＤ２が流れている状
態では、コンパレータＩ２の出力はトランジスタＱ５を
オンにし、リセットを働かせており、電流ＩＤ１または
ＩＤ２がほぼゼロになった時点でトランジスタＱ５がオ
フし、抵抗Ｒ１，Ｒ２，コンデンサＣ２による発振が開
始し、タイマＩ１の出力端子が“Ｈ”となり、コンデ
ンサＣ２の電圧が（２／３）ＶＣＣとなると、出力端子
は“Ｌ”となる。この時間がトランジスタＱ１または
Ｑ３のオン時間にあたる。タイマＩ１は無安定マルチバ
イブレータとして動作しているが、Ｒ１≫Ｒ２であり、
出力端子の“Ｌ”時間はＣ２−Ｒ２−−の回路で
の時定数で近似的に決るので短いが、出力端子がいっ
たん“Ｌ”となると、主回路のトランジスタＱ１，Ｑ３
はオフで電流ＩＤ１，ＩＤ２が流れるから、トランジス
タＱ５がオンし、タイマＩ１は発振せず、出力端子は
“Ｌ”のままとなる。したがって、出力端子が“Ｈ”
の時間は抵抗Ｒ１，Ｒ２，コンデンサＣ２で決まり、出
力端子の“Ｌ”の時間は電流ＩＤ１，ＩＤ２がゼロに
なるまでの時間となる。
ＩＤ１，ＩＤ２を検出し、コンパレータＩ２がその電圧
降下と基準電圧ＶＲＥＦを抵抗Ｒ６，Ｒ７で分圧した電
圧ＶＲ７とを比較し、電流検出抵抗４の両端電圧が電圧
ＶＲ７より高ければ、コンパレータＩ２の出力は“Ｈ”
となってトランジスタＱ５をオンにする。タイマＩ１の
端子はリセット端子で、トランジスタＱ５がオンする
と、抵抗Ｒ１，Ｒ２，コンデンサＣ２による発振は停止
する。つまり、電流ＩＤ１またはＩＤ２が流れている状
態では、コンパレータＩ２の出力はトランジスタＱ５を
オンにし、リセットを働かせており、電流ＩＤ１または
ＩＤ２がほぼゼロになった時点でトランジスタＱ５がオ
フし、抵抗Ｒ１，Ｒ２，コンデンサＣ２による発振が開
始し、タイマＩ１の出力端子が“Ｈ”となり、コンデ
ンサＣ２の電圧が（２／３）ＶＣＣとなると、出力端子
は“Ｌ”となる。この時間がトランジスタＱ１または
Ｑ３のオン時間にあたる。タイマＩ１は無安定マルチバ
イブレータとして動作しているが、Ｒ１≫Ｒ２であり、
出力端子の“Ｌ”時間はＣ２−Ｒ２−−の回路で
の時定数で近似的に決るので短いが、出力端子がいっ
たん“Ｌ”となると、主回路のトランジスタＱ１，Ｑ３
はオフで電流ＩＤ１，ＩＤ２が流れるから、トランジス
タＱ５がオンし、タイマＩ１は発振せず、出力端子は
“Ｌ”のままとなる。したがって、出力端子が“Ｈ”
の時間は抵抗Ｒ１，Ｒ２，コンデンサＣ２で決まり、出
力端子の“Ｌ”の時間は電流ＩＤ１，ＩＤ２がゼロに
なるまでの時間となる。
このような動作により、インダクタンスＬ１の電流Ｉ
Ｌ１は第９Ａ図に示したモードとなり、トランジスタＱ
１，Ｑ３ダイオードＤ１，Ｄ２には、サージ電流は流れ
ず、耐量の小さいものが使用でき、安価となり、スイッ
チングロスも大幅に低減できる。また、スイッチングロ
スの大幅な低減により点灯装置全体の効率を向上させる
ことができ、発熱も小さくなる。また、チョークコイル
Ｌ１に直流分の少ない電流を流すことができ、チョーク
コイルＬ１の鉄損の低減、小形化を図ることができる。
Ｌ１は第９Ａ図に示したモードとなり、トランジスタＱ
１，Ｑ３ダイオードＤ１，Ｄ２には、サージ電流は流れ
ず、耐量の小さいものが使用でき、安価となり、スイッ
チングロスも大幅に低減できる。また、スイッチングロ
スの大幅な低減により点灯装置全体の効率を向上させる
ことができ、発熱も小さくなる。また、チョークコイル
Ｌ１に直流分の少ない電流を流すことができ、チョーク
コイルＬ１の鉄損の低減、小形化を図ることができる。
また、電流検出抵抗４とコンパレータＩ２およびその周
辺回路のアースラインが共通に使えるため、ダイオード
Ｄ１，Ｄ２の電流の検出が容易であり、回路も簡単とな
る。これは、絶縁トランスが不要で抵抗で直接検出でき
るためである。なお、電流検出抵抗４に小容量のコンデ
ンサを並列接続するとよい。
辺回路のアースラインが共通に使えるため、ダイオード
Ｄ１，Ｄ２の電流の検出が容易であり、回路も簡単とな
る。これは、絶縁トランスが不要で抵抗で直接検出でき
るためである。なお、電流検出抵抗４に小容量のコンデ
ンサを並列接続するとよい。
また、高圧放電灯の点灯装置として、チョッパ回路等は
不要であって、大幅な小形軽量化を実現できる。
不要であって、大幅な小形軽量化を実現できる。
また、始動から定常状態への移行時のようにランプイン
ピーダンスが大幅に変化する状態でも、ダイオード電流
ＩＤ１，ＩＤ２がゼロとなった時点でトランジスタ
Ｑ１，Ｑ３をオンにすることから、自動的にトランジス
タＱ１，Ｑ３のオン間隔か長くなり、第９Ａ図のモード
で動作するので、休止期間の生じたり（第９Ｂ図のモー
ド）、トランジスタＱ１，Ｑ３、ダイオードＤ１，Ｄ２
にサージ電流が流れる（第９Ｃ図のモード）ことはな
く、高圧放電灯ＬＡを立消えさせることがなく、かつス
イッチングロスを増大させることなく、定常状態へ確実
に移行させることができる。
ピーダンスが大幅に変化する状態でも、ダイオード電流
ＩＤ１，ＩＤ２がゼロとなった時点でトランジスタ
Ｑ１，Ｑ３をオンにすることから、自動的にトランジス
タＱ１，Ｑ３のオン間隔か長くなり、第９Ａ図のモード
で動作するので、休止期間の生じたり（第９Ｂ図のモー
ド）、トランジスタＱ１，Ｑ３、ダイオードＤ１，Ｄ２
にサージ電流が流れる（第９Ｃ図のモード）ことはな
く、高圧放電灯ＬＡを立消えさせることがなく、かつス
イッチングロスを増大させることなく、定常状態へ確実
に移行させることができる。
この発明の第２の実施例を第５図および第６図に基づい
て説明する。第５図において、３ａは制御部であり、そ
の他は第１図と同じである。
て説明する。第５図において、３ａは制御部であり、そ
の他は第１図と同じである。
第４図は制御部３ａの具体構成を示すものである。この
制御部３ａは、ダイオードＤ１，Ｄ２の電流を検出する
電流検出抵抗４と高周波で動作するトランジスタＱ１，
Ｑ３のコレクタ電流ＩＱ１，ＩＱ３を検出する電流検出
抵抗４ａを有している。
制御部３ａは、ダイオードＤ１，Ｄ２の電流を検出する
電流検出抵抗４と高周波で動作するトランジスタＱ１，
Ｑ３のコレクタ電流ＩＱ１，ＩＱ３を検出する電流検出
抵抗４ａを有している。
第１図および第２図の実施例との違いは以下のとおりで
ある。電流ＩＱ１，ＩＱ３を検出してある所定値（基準
電圧ＶＲＥＦを抵抗Ｒ８，Ｒ９で分圧した電圧）以上な
ると、コンパレータＩ６が“Ｈ”となり、トランジスタ
Ｑ５をオンにし、タイマＩ１の発振を停止させる。つま
り、電流ＩＱ１，ＩＱ３のピーク値を所定値以上に上昇
することを防止し、実質的にトランジスタＱ１，Ｑ３の
オン時間が電流ＩＱ１，ＩＱ３によって変化する点であ
る。
ある。電流ＩＱ１，ＩＱ３を検出してある所定値（基準
電圧ＶＲＥＦを抵抗Ｒ８，Ｒ９で分圧した電圧）以上な
ると、コンパレータＩ６が“Ｈ”となり、トランジスタ
Ｑ５をオンにし、タイマＩ１の発振を停止させる。つま
り、電流ＩＱ１，ＩＱ３のピーク値を所定値以上に上昇
することを防止し、実質的にトランジスタＱ１，Ｑ３の
オン時間が電流ＩＱ１，ＩＱ３によって変化する点であ
る。
なお、ダイオードＤ１，Ｄ２の電流を検出しているの
で、トランジスタＱ１，Ｑ３のオフ時間はダイオードＤ
１，Ｄ２の電流ＩＤ１，ＩＤ２がゼロになるまでの時間
となるところは第１の実施例の動作と同様である。
で、トランジスタＱ１，Ｑ３のオフ時間はダイオードＤ
１，Ｄ２の電流ＩＤ１，ＩＤ２がゼロになるまでの時間
となるところは第１の実施例の動作と同様である。
すなわち、第１の実施例はオンのパルス幅が一定でオフ
時間がダイオードＤ１，Ｄ２の電流ＩＤ１，ＩＤ２がゼ
ロとなるまでであるのに対し、この第２の実施例は、オ
ンのパルス幅が電流ＩＱ１，ＩＱ３のピーク値で変化
し、オフ時間がダイオードＤ１，Ｄ２の電流ＩＤ１，Ｉ
Ｄ２がゼロとなるまでの時間である点が相違する。
時間がダイオードＤ１，Ｄ２の電流ＩＤ１，ＩＤ２がゼ
ロとなるまでであるのに対し、この第２の実施例は、オ
ンのパルス幅が電流ＩＱ１，ＩＱ３のピーク値で変化
し、オフ時間がダイオードＤ１，Ｄ２の電流ＩＤ１，Ｉ
Ｄ２がゼロとなるまでの時間である点が相違する。
この実施例は、定電力化が図れる以外、第１の実施例と
同様の効果を有する。
同様の効果を有する。
なお、電流ＩＤ１，ＩＤ２のゼロ検出はカレントトラン
スで行うこともでき、これ以外に種々の方法が考えられ
る。
スで行うこともでき、これ以外に種々の方法が考えられ
る。
また、トランジスタＱ１〜Ｑ４の代わりにスイッチング
素子としてサイリスタを用いることもできる。
素子としてサイリスタを用いることもできる。
発明の効果 この発明の放電灯点灯装置は、電流検出手段で第１およ
び第２のダイオードに流れる電流の略零レベルを検出
し、電流検出手段から第１および第２の零レベル信号を
受けたときに第１および第３のスイッチング素子をそれ
ぞれオン状態に移行させるようにすると、つまり、第１
および第２のダイオードの電流が略ゼロとなった時点で
第１および第３のトランジスタをオンにすると、第１の
トランジスタおよび第１のダイオードの直列回路や第３
のトランジスタおよび第２のダイオードの直列回路を通
してパルス状の電流が流れることはなく、また、ランプ
電流に休止区間は生じない。
び第２のダイオードに流れる電流の略零レベルを検出
し、電流検出手段から第１および第２の零レベル信号を
受けたときに第１および第３のスイッチング素子をそれ
ぞれオン状態に移行させるようにすると、つまり、第１
および第２のダイオードの電流が略ゼロとなった時点で
第１および第３のトランジスタをオンにすると、第１の
トランジスタおよび第１のダイオードの直列回路や第３
のトランジスタおよび第２のダイオードの直列回路を通
してパルス状の電流が流れることはなく、また、ランプ
電流に休止区間は生じない。
したがって、上記のトランジスタやダイオードのスイッ
チングロスを低減し、かつランプ電流の高周波成分を少
なくして高圧放電灯におけるアークのゆらぎを生じさせ
ることなく安定に点灯維持させることができる。また、
直流電源の負極側に接続される低周波動作の第２および
第４のスイッチング素子にそれぞれ逆並列接続した第１
および第２のダイオードに流れる電流を検出する電流検
出手段のアースラインとスイッチング素子制御手段のア
ースラインとが共通になるため、電流トランスなどの絶
縁トランスを用いることなく第１および第２のダイオー
ドに流れる電流の検出を容易に行うことができる。
チングロスを低減し、かつランプ電流の高周波成分を少
なくして高圧放電灯におけるアークのゆらぎを生じさせ
ることなく安定に点灯維持させることができる。また、
直流電源の負極側に接続される低周波動作の第２および
第４のスイッチング素子にそれぞれ逆並列接続した第１
および第２のダイオードに流れる電流を検出する電流検
出手段のアースラインとスイッチング素子制御手段のア
ースラインとが共通になるため、電流トランスなどの絶
縁トランスを用いることなく第１および第２のダイオー
ドに流れる電流の検出を容易に行うことができる。
第１図はこの発明の構成を示す回路図、第２Ａ図および
第２Ｂ図は第１図の各部の波形図、第３図はこの発明の
第１の実施例の回路図、第４図はその要部の詳細な回路
図、第５図はこの発明の第２の実施例の回路図、第６図
はその要部の詳細な回路図、第７図は従来の放電灯点灯
装置の回路図、第８図はその各部の波形図、第９Ａ図、
第９Ｂ図および第９Ｃ図は第７図の装置における３つの
モードでの各部の電流波形図である。 Ｑ１……トランジスタ（第１のスイッチング素子）、 Ｑ２……トランジスタ（第２のスイッチング素子）、 Ｑ３……トランジスタ（第３のスイッチング素子）、 Ｑ４……トランジスタ（第４のスイッチング素子）、 ＬＡ……高圧放電灯、３……制御部
第２Ｂ図は第１図の各部の波形図、第３図はこの発明の
第１の実施例の回路図、第４図はその要部の詳細な回路
図、第５図はこの発明の第２の実施例の回路図、第６図
はその要部の詳細な回路図、第７図は従来の放電灯点灯
装置の回路図、第８図はその各部の波形図、第９Ａ図、
第９Ｂ図および第９Ｃ図は第７図の装置における３つの
モードでの各部の電流波形図である。 Ｑ１……トランジスタ（第１のスイッチング素子）、 Ｑ２……トランジスタ（第２のスイッチング素子）、 Ｑ３……トランジスタ（第３のスイッチング素子）、 Ｑ４……トランジスタ（第４のスイッチング素子）、 ＬＡ……高圧放電灯、３……制御部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−60996（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−66289（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−147924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−46796（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−60995（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−21624（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−126099（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−255067（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−121964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−156280（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−19794（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】直流電源と、この直流電源の両極間に並列
に接続した第１および第２のスイッチング素子の直列回
路ならびに第３および第４のスイッチング素子の直列回
路と、前記直流電源の負極側に接続される前記第２およ
び第４のスイッチング素子にそれぞれ逆並列接続した第
１および第２のダイオードと、前記第１および第２のス
イッチング素子の接続点と前記第３および第４のスイッ
チング素子の接続点との間に接続した高圧放電灯と、前
記第２および第４のスイッチング素子を低周波数で交互
にオンオフさせ前記第４のスイッチング素子のオン期間
に前記第１のスイッチング素子を高周波数でオンオフさ
せるとともに前記第２のスイッチング素子のオン期間に
前記第３のスイッチング素子を高周波数でオンオフさせ
る制御回路とを備えてなる放電灯点灯装置において、 前記制御回路は、前記第１のダイオードに流れる電流の
略零レベルを検出したときに第１の零レベル信号を出力
し、前記第２のダイオードに流れる電流の略零レベルを
検出したときに第２の零レベル信号を出力する電流検出
手段を具備し、この電流検出手段からの第１の零レベル
信号を受けたときに前記第１のスイッチング素子をオン
状態に移行させ、前記第２の零レベル信号を受けたとき
に前記第３のスイッチング素子をオン状態に移行させる
手段を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60011185A JPH0650677B2 (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60011185A JPH0650677B2 (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61179096A JPS61179096A (ja) | 1986-08-11 |
| JPH0650677B2 true JPH0650677B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=11771008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60011185A Expired - Fee Related JPH0650677B2 (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650677B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63136975A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-09 | Hitachi Lighting Ltd | トランジスタインバ−タ |
| JPH0244297U (ja) * | 1988-09-21 | 1990-03-27 | ||
| FI121561B (fi) | 2009-06-30 | 2010-12-31 | Helvar Oy Ab | Elektronisen liitäntälaitteen toimintojen säätäminen ja mittaaminen |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5829711B2 (ja) * | 1978-06-30 | 1983-06-24 | 新電元工業株式会社 | トランジスタインバ−タの制御方式 |
| JPS5960996A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | 東芝ライテック株式会社 | 放電灯点灯装置 |
-
1985
- 1985-01-24 JP JP60011185A patent/JPH0650677B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61179096A (ja) | 1986-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |