JPH07130482A - 放電ランプ点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で電力測定時の安全性を大幅に向
上することのできる放電ランプ点灯装置を提供する。 【構成】 放電ランプに印加される高圧トリガパルスを
発生する高圧トリガ発生手段２６と、放電ランプのラン
プ電流に対応する電流を検出して電流検出信号を出力す
る電流検出手段２９と、放電ランプに１次電圧を供給す
ると共に点灯後に放電ランプに供給される電力を制御す
る電力制御手段２１と、高圧トリガ発生手段、電力制御
手段及び電流検出手段に電気的に結合されたコンピュー
タ制御手段２８とを少なくとも備えている。このコンピ
ュータ制御手段２８は、１次電圧供給後かつ高圧トリガ
パルス発生前の電流検出手段からの電流検出信号が所定
値を越えている場合は高圧トリガ発生手段からの高圧ト
リガパルスの発生を停止させるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高圧水銀ランプ、メタ
ルハライドランプ等の高輝度放電ランプの点灯装置に関
し、特に点灯装置自体の電力測定時の安全性を向上させ
た点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電ランプ点灯装置は、製造された後、
その出力電力が定格となるように電力調整されて出荷さ
れる。この出力電力調整は、図３に示すように、その定
格の放電ランプ３０を点灯装置３１の出力端子に実際に
接続し、ランプ電圧及びランプ電流をパワーメータ３２
に入力させることによってランプ電力測定を行いつつ、
点灯装置３１に設けられているトリマを調整することに
よって行われる。

【０００３】このように実際に放電ランプ３０を負荷と
して点灯装置の電力測定を行うと、次のごとき不都合が
生じる。（１）始動後安定するまで長時間かかることか
ら測定に多大の時間を要してしまう、（２）個々のラン
プによるランプ電圧のばらつきが大きくまた経時変化を
起こし易いので再現性が良くかつ高い精度で電力測定を
行うことが難しい、（３）放電ランプは寿命を有してお
りしかも価格が比較的に高いため、とくに点灯装置のエ
ージングを伴うような場合にコストが非常に高くなって
しまう。

【０００４】このような不都合を解消するために、定格
時の放電ランプの抵抗値に相当する値を有する抵抗を放
電ランプの代わりに点灯装置の出力端子に接続し、電力
測定を行うことが行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】抵抗負荷によって電力
測定を行えば測定精度及び再現性を高めることが可能と
なるが、始動時には点灯装置から放電ランプ点灯用の高
圧トリガパルスが自動的に発生するため、測定者にとっ
て非常に危険であるばかりかパワーメータなどの計測器
を故障させてしまう恐れがある。抵抗負荷時に高圧トリ
ガ信号を手動で停止させるように構成することも可能で
あるが、そのためのスイッチを付加的にもける必要があ
り、さらに停止させることを忘れてしまう等の誤った操
作を行う恐れがあって危険性を伴う。

【０００６】従って本発明は、簡単な構成で電力測定時
の安全性を大幅に向上することのできる放電ランプ点灯
装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の放電ランプ点灯
装置は、放電ランプに印加される高圧トリガパルスを発
生する高圧トリガ発生手段と、放電ランプのランプ電流
に対応する電流を検出して電流検出信号を出力する電流
検出手段と、放電ランプに１次電圧を供給すると共に点
灯後に放電ランプに供給される電力を制御する電力制御
手段と、高圧トリガ発生手段、電力制御手段及び電流検
出手段に電気的に結合されたコンピュータ制御手段とを
少なくとも備えている。このコンピュータ制御手段は、
１次電圧供給後かつ高圧トリガパルス発生前の電流検出
手段からの電流検出信号が所定値を越えている場合は高
圧トリガ発生手段からの高圧トリガパルスの発生を停止
させるように構成されている。

【０００８】

【作用】コンピュータ制御手段は、１次電圧が供給され
た後であって高圧トリガパルスが発生する前の電流検出
手段からの電流検出信号が所定値を越えているかどうか
調べる。放電ランプ負荷の場合は、高圧トリガパルスが
発生する前は点灯されていないので高インピーダンスと
なっているからランプ電流はほぼゼロであるが、抵抗負
荷の場合は１次電圧を供給すれば電流が流れるので、電
流検出信号が所定値を越えた場合は高圧トリガ発生手段
からの高圧トリガパルスの発生を停止させる。このよう
にランプ負荷か抵抗負荷かを自動的に判別して高圧トリ
ガ発生手段の作動を制御しているため、測定者にとって
非常に安全でありしかもパワーメータ等の計測器が高圧
トリガパルスによって故障させられる恐れも皆無とな
る。

【０００９】

【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００１０】図２は本発明の放電ランプ点灯装置の一実
施例の構成を概略的に示すブロック図である。

【００１１】同図において、２０はバッテリ又は交流整
流後の直流電源、２１はこの直流電源２０に接続された
昇圧型又は降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータからなるチョ
ッパ回路（本発明の電力制御手段に対応している）であ
る。チョッパ回路２１は、その駆動・制御回路２２から
の指示に応じて出力電流又は出力電力が可変制御される
ように構成されており、その出力にはインバータ回路２
３が接続されている。インバータ回路２３は、駆動回路
２４の指示に応じて直流出力又は交流出力（例えば約２
５０ＨＺ）を選択的に発生するように構成されており、
その出力には高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等
の高輝度放電ランプが接続されるべき出力端子２５と高
圧トリガ発生用のトランス２６の２次巻線とが直列に接
続されている。トランス２６の１次巻線は、高圧トリガ
駆動回路２７の出力に接続されている。トランス２６及
び高圧トリガ駆動回路２７が本発明の高圧トリガ発生手
段に対応している。

【００１２】駆動・制御回路２２、駆動回路２４及び高
圧トリガ駆動回路２７は、マイクロコンピュータから主
として構成されるコンピュータ制御回路２８（本発明の
コンピュータ制御手段に対応している）に接続されてお
り、この制御回路２８からの指示に従って動作するよう
に構成されている。コンピュータ制御回路２８には、さ
らに、インバータ回路２３内に設けられているランプ電
圧・電流検出回路２９（本発明の電流検出手段に対応し
ている）が接続されており、その検出したランプ電圧及
びランプ電流にそれぞれ対応する電圧及び電流が制御回
路２８に入力される。

【００１３】直流電源２０には、図示されてないランプ
点灯スイッチを介して補助電源回路３０が接続されてい
る。この補助電源回路３０は、コンピュータ制御回路２
８、駆動・制御回路２２、駆動回路２４及び高圧トリガ
駆動回路２７等に対してより安定した電源供給を行うた
めの小型のＤＣ−ＤＣコンバータである。

【００１４】図１は制御回路２８におけるマイクロコン
ピュータの制御プログラムの一部を概略的に示すフロー
チャートであり、以下同図を用いて本実施例の動作を説
明する。

【００１５】点灯スイッチをオンとすることにより、補
助電源回路３０が動作を開始し、各回路に電源供給がな
され、同時にコンピュータ制御回路２８のマイクロコン
ピュータは図１のフローチャートに従って次の動作を開
始する。

【００１６】まず、駆動・制御回路２２及び駆動回路２
４へ制御信号がそれぞれ出力される。これにより、チョ
ッパ回路２１からは直流定電圧、例えばＤＣ３００Ｖの
１次電圧が出力され、インバータ回路２３はこれをＤＣ
−ＡＣ変換して出力端子２５に印加する（ステップＳ
１）。

【００１７】次いで、マイクロコンピュータは出力端子
２５間に電流が流れたかどうかチェックする。この電流
のチェックは、ランプ電圧・電流検出回路２９からの電
流検出信号が所定値を越えたかどうか判別することによ
って行う（ステップＳ２）。電流検出信号が所定値を越
えていない場合は出力端子２５に放電ランプが接続され
ているとみなしてステップＳ３へ進んで高圧トリガの発
生処理を行う。即ち、出力端子２５に接続されている負
荷が放電ランプであれば、１次電圧が印加されただけで
は放電ランプは絶縁破壊されていないのでそのインピー
ダンスは非常に高くなっており、従って、ランプ電流は
タウンゼント電流と称されるほぼゼロに近い微小電流と
なっているからである。

【００１８】ステップＳ３において、マイクロコンピュ
ータは高圧トリガ駆動回路２７に対して指示を出してト
リガパルスを発生させ、トランス２６の２次側に例えば
１５ＫＶの高圧トリガ電圧を発生させる。これにより、
出力端子２５に接続された放電ランプ内にブレークダウ
ン（絶縁破壊）が起きてグロー放電が生じ、これがアー
ク放電に遷移して行くことによって点灯が行われる。

【００１９】マイクロコンピュータは、次に、アーク放
電が発生してランプ電流が流れ始めたかどうかをランプ
電圧・電流検出回路２９から得られる電流検出信号から
判別し（ステップＳ４）、ある程度の電流を検出した場
合はランプが点灯したとして次のステップＳ５へ進む。
所定のランプ電流が検出されなかった場合は、ランプが
点灯されなかったとしてステップＳ３へ戻り、再び高圧
トリガ電圧を発生させる。

【００２０】ステップＳ５では、始動時の電力制御が行
われる。この始動時電力制御は、最初から定格電力値の
場合もあり、立ち上がりを優先するような場合には、ラ
ンプ始動時の初期電力値を例えば消灯時間、消灯直前の
最終ランプ電力等に応じて比較的大きな値に設定し（例
えばコールドスタート時には定格電力の数倍の値）、ラ
ンプ電力をこの初期電力値から定格電力値へ徐々に低減
させるものであり、以下に述べる電力制御がリアルタイ
ムで行われる。まず、ランプ電圧・電流検出回路２９か
らその時のランプ電圧及びランプ電流にそれぞれ対応す
る電圧検出信号Ｖ及び電流検出信号Ｉを取り込んで実際
のランプ電力Ｐ_ACT をＰ_ACT ＝Ｖ×Ｉから演算する。次
いで、この演算して得た実際の電力Ｐ_ACT が制御すべき
始動時電力目標値Ｐ_TAGTより大きいか否かを判別し、Ｐ
_ACT ＞Ｐ_TAGTの場合はチョッパ回路２１の出力電力（又
は出力電流）を減少させＰ_ACT がＰ_TAGTに近付くように
電力制御信号をチョッパ回路２１の駆動・制御回路２２
へ出力する。

【００２１】次のステップＳ６では、定常電力制御が行
われる。この定常電力制御は、ランプ電力が定格電力Ｐ
_S に安定するように制御するものであり、以下に述べる
電力制御がリアルタイムで行われる。まず、ランプ電圧
・電流検出回路２９からその時のランプ電圧及びランプ
電流にそれぞれ対応する電圧検出信号Ｖ及び電流検出信
号Ｉを取り込んで実際のランプ電力Ｐ_ACT をＰ_ACT ＝Ｖ
×Ｉから演算する。次いで、この演算して得た実際の電
力Ｐ_ACT が定格電力値Ｐ_S より大きいか小さいかを判別
し、Ｐ_ACT ＞Ｐ_S の場合はチョッパ回路２１の出力電力
（又は出力電流）をわずかに減少させＰ_ACT がＰ_S に近
付くように電力制御信号をチョッパ回路２１の駆動・制
御回路２２へ出力する。Ｐ_ACT ＜Ｐ_S の場合はチョッパ
回路２１の出力電力（又は出力電流）をわずかに増大さ
せＰ_ACT がＰ_S に近付くように電力制御信号をチョッパ
回路２１の駆動・制御回路２２へ出力する。

【００２２】一方、ステップＳ２において、電流検出信
号が所定値を越えている場合は出力端子２５に抵抗が接
続されているとして、ステップＳ３〜Ｓ５の処理を飛び
越してステップＳ６へ進み、直ちに定常電力制御処理を
行う。これは、出力端子２５に接続されているのが抵抗
負荷であれば、１次電圧を印加しただけで定常時とほぼ
同様のランプ電流が流れるためである。ただし、この抵
抗負荷の抵抗値は、定格電力動作時における放電ランプ
の代表的な抵抗値に等しく設定されている。

【００２３】このように本実施例では、コンピュータ制
御回路２８は、出力端子２５に抵抗負荷が接続されてい
ると判別すると、高圧トリガ電圧発生処理及び始動時電
力制御処理を行うことなく直ちに定常電力制御処理を行
う。従って、点灯装置の電力調整、電力測定を行う場合
に、図３に示すように点灯装置及びパワーメータを接続
し、定格電力動作時における放電ランプの代表的な抵抗
値を有する抵抗を放電ランプの代わりに接続するのみで
点灯装置側が自動的に抵抗負荷であることを判別して高
圧トリガの発生を停止すると共に始動時電力制御を行わ
ず直ちに定電力制御を行う。

【００２４】このように本実施例の点灯装置によれば、
高精度で再現性の良い電力測定を素早く行いしかも低コ
ストの負荷で恒久的なエージングを行うべく抵抗負荷を
使用した場合にも、これを自動的に検知して高圧パルス
を出さないように制御するので、測定者にとって非常に
安全でありしかもパワーメータ等の計測器が高圧トリガ
パルスによって故障させられる恐れも全くなくなる。ま
た、抵抗負荷時は始動時電力制御も行わないので、始動
時に定常電力の数倍の大電力が印加されるような不都合
も生じない。さらに、抵抗負荷時に高圧トリガ電圧発生
回路を手動で停止させるためのスイッチ等も不要とな
る。なお、このような細かな制御は、マイクロコンピュ
ータを用いたプログラム制御によって初めて実質上可能
となるものである。即ち、マイクロコンピュータを用い
て細かな制御を行っても構成が非常に簡単となり、装置
全体を小型化でき低い製造コストとすることができる。

【００２５】なお、前述の実施例においては放電ランプ
を最初から交流点灯しているが、本発明はまず直流で点
灯し次いで交流点灯に移行する点灯装置に対してももち
ろん適用可能である。また、ランプ電力を制御する方法
も、前述の実施例の方法に限定されることなく種々の公
知技術を適用することができる。さらにまた本発明は、
種々の用途の放電ランプ点灯装置に適用可能である。

【００２６】以上述べた実施例は全て本発明を例示的に
示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は
他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができ
る。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等
範囲によってのみ規定されるものである。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、コンピュータ制御手段が、１次電圧供給後かつ高圧
トリガパルス発生前の電流検出手段からの電流検出信号
が所定値を越えている場合は高圧トリガ発生手段からの
高圧トリガパルスの発生を停止させるように構成されて
いるので、高精度で再現性の良い電力測定を素早く行い
しかも低コストの負荷で恒久的なエージングを行うべく
抵抗負荷を使用した場合にも、これを自動的に検知して
高圧パルスを出さないように制御する。従って、測定者
にとって非常に安全でありしかもパワーメータ等の計測
器が高圧トリガパルスによって故障させられる恐れも全
くなくなり、電力測定時の安全性を簡単な構成で大幅に
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の実施例におけるマイクロコンピュータの
制御プログラムの一部を概略的に示すフローチャートで
ある。

【図２】本発明の点灯装置の一実施例の構成を概略的に
示すブロック図である。

【図３】電力調整を行う場合の接続形態を表すブロック
図である。

【符号の説明】

２０ 直流電源 ２１ チョッパ回路 ２３ インバータ回路 ２５ 出力端子 ２６ 高圧トリガ発生用のトランス ２７ 高圧トリガ駆動回路 ２８ コンピュータ制御回路 ２９ ランプ電圧・電流検出回路 ３０ 補助電源回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 41/231 9249−3Ｋ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電ランプに印加される高圧トリガパル
   スを発生する高圧トリガ発生手段と、該放電ランプのラ
   ンプ電流に対応する電流を検出して電流検出信号を出力
   する電流検出手段と、前記放電ランプに１次電圧を供給
   すると共に点灯後に該放電ランプに供給される電力を制
   御する電力制御手段と、前記高圧トリガ発生手段、前記
   電力制御手段及び前記電流検出手段に電気的に結合され
   たコンピュータ制御手段とを少なくとも備えており、該
   コンピュータ制御手段は、１次電圧供給後かつ高圧トリ
   ガパルス発生前の前記電流検出手段からの電流検出信号
   が所定値を越えている場合は前記高圧トリガ発生手段か
   らの高圧トリガパルスの発生を停止させるように構成さ
   れていることを特徴とする放電ランプ点灯装置。