JPH081834B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH081834B2 JPH081834B2 JP60018944A JP1894485A JPH081834B2 JP H081834 B2 JPH081834 B2 JP H081834B2 JP 60018944 A JP60018944 A JP 60018944A JP 1894485 A JP1894485 A JP 1894485A JP H081834 B2 JPH081834 B2 JP H081834B2
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- semiconductor switching
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- discharge lamp
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Links
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Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は高圧放電灯などのインピーダンス変化の大
きい放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関するもの
で、その小型軽量化に係るものである。
きい放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関するもの
で、その小型軽量化に係るものである。
放電灯は、その電圧電流特性が負特性であるため、点
灯維持するためには安定化の手段が必要である。従来の
一般の点灯装置では、安定化手段をチョークコイル，ト
ランス等の単独あるいはその組合せで構成しているの
で、寸法，重量が共に大きかった。この問題を解決する
ために、半導体素子を利用して高周波のスイッチングを
行ない、小型，軽量化を図る放電灯点灯装置が提案され
ている。
灯維持するためには安定化の手段が必要である。従来の
一般の点灯装置では、安定化手段をチョークコイル，ト
ランス等の単独あるいはその組合せで構成しているの
で、寸法，重量が共に大きかった。この問題を解決する
ために、半導体素子を利用して高周波のスイッチングを
行ない、小型，軽量化を図る放電灯点灯装置が提案され
ている。
第５図は従来より提案されている半導体を利用した直
流チョッパ方式の放電灯点灯装置の一例の回路図を示し
ている。第５図において、１および２は直流電源電圧V
DCが印加される端子、Q6はトランジスタ、RSは電流制限
用抵抗、３はトランジスタQ6の制御回路、４は電流制限
用トランス、５および６は電流制限用トランス４の一次
ならびに二次巻線、D3は還流ダイオード、C2はコンデン
サ、LAは負荷で高圧放電灯である。制御回路３は電流制
限用抵抗RSによる電流検出結果に依存して動作し、二次
巻線６の電流がゼロになるまでトランジスタQ6をオフに
保持し、二次巻線６の電流がゼロになった後トラジスタ
Q6の電流IQ6が所定値に達するまでの期間オンにするよ
うに動作する。
流チョッパ方式の放電灯点灯装置の一例の回路図を示し
ている。第５図において、１および２は直流電源電圧V
DCが印加される端子、Q6はトランジスタ、RSは電流制限
用抵抗、３はトランジスタQ6の制御回路、４は電流制限
用トランス、５および６は電流制限用トランス４の一次
ならびに二次巻線、D3は還流ダイオード、C2はコンデン
サ、LAは負荷で高圧放電灯である。制御回路３は電流制
限用抵抗RSによる電流検出結果に依存して動作し、二次
巻線６の電流がゼロになるまでトランジスタQ6をオフに
保持し、二次巻線６の電流がゼロになった後トラジスタ
Q6の電流IQ6が所定値に達するまでの期間オンにするよ
うに動作する。
第６図は第５図の放電灯点灯装置における高圧放電灯
LAの定常時の各部の電流，電圧波形を示す波形図であ
る。以下、この図を参照して第５図の放電灯点灯装置の
定常時の回路動作を詳しく説明する。時刻t1でトランジ
スタQ6が順バイアスされ、トランジスタQ6のコレクタ・
エミッタ間電圧VCEがゼロになり、トランジスタQ6に徐
々に増加する電流IQ6が流れる。時刻t2で電流制限用抵
抗RSの両端電圧が所定値に達すると、トランジスタQ6の
ベース電流がゼロになる。したがって、トランジスタQ6
がオフとなり、電流IQ6がゼロとなる。電流IQ6がゼロに
なると、電流制限用トランス４の一次巻線５に誘導電圧
が生じ、ダイオードD3が導通して徐々に減少する電流I
D3が流れる。そして、電流ID3がゼロになった時刻t1で
トランジスタQ6に再び順バイアスが与えられ、上記した
動作が繰返されることにより、高圧放電灯LAに電流ILA
が流れて、高圧放電灯LAが点灯維持することになる。こ
の場合、トランジスタQ6のスイッチング周波数f1は電流
ILAの周期をT1としたときに、1/T1となる。
LAの定常時の各部の電流，電圧波形を示す波形図であ
る。以下、この図を参照して第５図の放電灯点灯装置の
定常時の回路動作を詳しく説明する。時刻t1でトランジ
スタQ6が順バイアスされ、トランジスタQ6のコレクタ・
エミッタ間電圧VCEがゼロになり、トランジスタQ6に徐
々に増加する電流IQ6が流れる。時刻t2で電流制限用抵
抗RSの両端電圧が所定値に達すると、トランジスタQ6の
ベース電流がゼロになる。したがって、トランジスタQ6
がオフとなり、電流IQ6がゼロとなる。電流IQ6がゼロに
なると、電流制限用トランス４の一次巻線５に誘導電圧
が生じ、ダイオードD3が導通して徐々に減少する電流I
D3が流れる。そして、電流ID3がゼロになった時刻t1で
トランジスタQ6に再び順バイアスが与えられ、上記した
動作が繰返されることにより、高圧放電灯LAに電流ILA
が流れて、高圧放電灯LAが点灯維持することになる。こ
の場合、トランジスタQ6のスイッチング周波数f1は電流
ILAの周期をT1としたときに、1/T1となる。
第７図は第５図の放電灯点灯装置における高圧放電灯
LAの始動直後の各部の電流波形を示す波形図である。以
下、この図を参照して第５図の放電灯点灯装置の始動直
後の回路動作を詳しく説明する。高圧放電灯LAは、始動
直後はランプ電圧VLAが10〜30V程度と低く、時間ととも
にランプ電圧VLAが上昇する。この始動直後は、ほぼ短
絡に近い状態となり、電流の傾きも急になり、t1−t2間
は抵抗RSの電圧が高くなるので狭くなる。一方、t2−t1
は一次巻線５のインダクタンスをＬとし高圧放電灯LAの
等価抵抗をＲとすればL/Rで表される回路の時定数TLRで
ID1は減少していく。始動時は、等価抵抗Ｒが小さいの
で、時定数TLRが大となり、周期T2が大で、始動時の点
灯周数f2（＝1/T2）は非常に低くなる。
LAの始動直後の各部の電流波形を示す波形図である。以
下、この図を参照して第５図の放電灯点灯装置の始動直
後の回路動作を詳しく説明する。高圧放電灯LAは、始動
直後はランプ電圧VLAが10〜30V程度と低く、時間ととも
にランプ電圧VLAが上昇する。この始動直後は、ほぼ短
絡に近い状態となり、電流の傾きも急になり、t1−t2間
は抵抗RSの電圧が高くなるので狭くなる。一方、t2−t1
は一次巻線５のインダクタンスをＬとし高圧放電灯LAの
等価抵抗をＲとすればL/Rで表される回路の時定数TLRで
ID1は減少していく。始動時は、等価抵抗Ｒが小さいの
で、時定数TLRが大となり、周期T2が大で、始動時の点
灯周数f2（＝1/T2）は非常に低くなる。
その他は定常時の説明で述べたものと同じである。
第８図はランプ電圧VLAと点灯周波数ｆとの関係を示
す図である。第８図において、f2は始動時の周波数、f1
は定常時の周波数、fLCはコンデンサC2と一次巻線５の
インダクタンスＬほ共振周波数であり、 で表される。始動時は、ランプ電圧VLAが小で、時定数T
TRが大きいので、始動時の点灯周波数f2は定常時の点灯
周波数f1に比べて低い。そして、点灯周波数ｆが始動時
の点灯周波数f2から定常時の点灯周波数f1へ、ランプ電
圧VLAの上昇ともに上がっていくが、その過程の中で共
振周波数fLCを通過することがあり、このときにトラン
ジスタQ6に過電流が流れ、ランプ電流ILAに高周波成分
が多く含有されてリップルが増大し、アークが不安定に
なったり、ランプ電流ILAが減少する不具合が生じる欠
点があった。
す図である。第８図において、f2は始動時の周波数、f1
は定常時の周波数、fLCはコンデンサC2と一次巻線５の
インダクタンスＬほ共振周波数であり、 で表される。始動時は、ランプ電圧VLAが小で、時定数T
TRが大きいので、始動時の点灯周波数f2は定常時の点灯
周波数f1に比べて低い。そして、点灯周波数ｆが始動時
の点灯周波数f2から定常時の点灯周波数f1へ、ランプ電
圧VLAの上昇ともに上がっていくが、その過程の中で共
振周波数fLCを通過することがあり、このときにトラン
ジスタQ6に過電流が流れ、ランプ電流ILAに高周波成分
が多く含有されてリップルが増大し、アークが不安定に
なったり、ランプ電流ILAが減少する不具合が生じる欠
点があった。
この発明は、高圧放電灯等のインピーダンス変化が大
きい放電灯を始動から定常状態へ安定に移行させること
ができる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
きい放電灯を始動から定常状態へ安定に移行させること
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、点灯直後から安定点灯
に至るまでの期間でインピーダンス変化が大きい高圧放
電灯とこの高圧放電灯に直列接続したインダクタンス素
子と前記高圧放電灯に並列接続したコンデンサとからな
る共振回路と、前記共振回路に高周波出力を与える半導
体スイッチング素子と、前記高圧電灯のインプーダンス
の変化に応じて前記半導体スイッチング素子のスイッチ
ング周波数を変化させる制御回路とを備え、点灯直後か
ら安定点灯に至るまでの期間で前記半導体スイッチング
素子のスイッチング周波数の変化範囲内に前記インダク
タンス素子およびコンデンサの共振周波数を含まないよ
うにしたものである。
に至るまでの期間でインピーダンス変化が大きい高圧放
電灯とこの高圧放電灯に直列接続したインダクタンス素
子と前記高圧放電灯に並列接続したコンデンサとからな
る共振回路と、前記共振回路に高周波出力を与える半導
体スイッチング素子と、前記高圧電灯のインプーダンス
の変化に応じて前記半導体スイッチング素子のスイッチ
ング周波数を変化させる制御回路とを備え、点灯直後か
ら安定点灯に至るまでの期間で前記半導体スイッチング
素子のスイッチング周波数の変化範囲内に前記インダク
タンス素子およびコンデンサの共振周波数を含まないよ
うにしたものである。
このように、放電灯、インダクタンス素子およびコン
デンサよりなる共振回路に半導体スイッチング素子から
高周波出力を加えて放電灯を点灯させ、かつ放電灯のイ
ンピーダンス変化に応じて前記半導体スイッチング素子
のスイッチング周波数を変化させるようにした放電灯点
灯装置において、半導体スイッチング素子のスイッチン
グ周波数の変化範囲内にインダクタンス素子およびコン
デンサの共振周波数を含まないようにしたため、放電灯
が始動から定常状態へ移行するまでの期間のように放電
灯のイピーダンスが大きく変化する場合において、上記
スイッチング周波数が前記共振周波数を通らずに変化
し、高周波出力で共振することはなく、半導体スイッチ
ング素子に過電流が流れることはなく、またランプ電流
中の高周波リップルの含有量が増加することはなく、ア
ークを安定させることができ、さらに、ランプ電流の急
激な変化も防止することができて立消え等の不具合もな
くなり、放電灯を始動から定常状態へ安定して移行させ
ることができる。
デンサよりなる共振回路に半導体スイッチング素子から
高周波出力を加えて放電灯を点灯させ、かつ放電灯のイ
ンピーダンス変化に応じて前記半導体スイッチング素子
のスイッチング周波数を変化させるようにした放電灯点
灯装置において、半導体スイッチング素子のスイッチン
グ周波数の変化範囲内にインダクタンス素子およびコン
デンサの共振周波数を含まないようにしたため、放電灯
が始動から定常状態へ移行するまでの期間のように放電
灯のイピーダンスが大きく変化する場合において、上記
スイッチング周波数が前記共振周波数を通らずに変化
し、高周波出力で共振することはなく、半導体スイッチ
ング素子に過電流が流れることはなく、またランプ電流
中の高周波リップルの含有量が増加することはなく、ア
ークを安定させることができ、さらに、ランプ電流の急
激な変化も防止することができて立消え等の不具合もな
くなり、放電灯を始動から定常状態へ安定して移行させ
ることができる。
実施例 この発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて
説明する。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、トラン
ジスタQ2,Q4にダイオードD1,D2を電流検出抵抗R0を介し
て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Q3,Q4との接続点との間にチョークコイルL
1および高圧放電灯LAの直列回路を接続し、高圧放電灯L
AにコンデンサC1を接続したものである。８は電流検出
抵抗R0の電圧降下にもとづいてトランジスタQ1〜Q4のオ
ンオフを制御する制御部である。
説明する。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、トラン
ジスタQ2,Q4にダイオードD1,D2を電流検出抵抗R0を介し
て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Q3,Q4との接続点との間にチョークコイルL
1および高圧放電灯LAの直列回路を接続し、高圧放電灯L
AにコンデンサC1を接続したものである。８は電流検出
抵抗R0の電圧降下にもとづいてトランジスタQ1〜Q4のオ
ンオフを制御する制御部である。
第3A図は第１図の各部の動作を示すタイミング図であ
る。
る。
以下、この図を参照して第１図の回路の動作を説明す
る。
る。
この放電灯点灯装置は、周期T1（例えば数百Hz）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（例えば
50KHz程度）でオンオフ（デューティ比可変のオンオフ
動作）し、トランジスタQ2がオンとなったときに図示は
さていないがトランジスタQ3が同様にオンオフすること
になる。この場合において、制御回路８が、電流検出抵
抗R0の電圧降下をもとにしてダイオードD1の電流がゼロ
になったときにトランジスタQ1を再びオンにし、ダイオ
ードD2の電流がゼロになったときにトランジスタQ3を再
びオンにする。
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（例えば
50KHz程度）でオンオフ（デューティ比可変のオンオフ
動作）し、トランジスタQ2がオンとなったときに図示は
さていないがトランジスタQ3が同様にオンオフすること
になる。この場合において、制御回路８が、電流検出抵
抗R0の電圧降下をもとにしてダイオードD1の電流がゼロ
になったときにトランジスタQ1を再びオンにし、ダイオ
ードD2の電流がゼロになったときにトランジスタQ3を再
びオンにする。
第3A図において、t1−t2間では、トランジスタQ1がオ
ンし、この間では、２−Q1−L1−LA,C1−Q4−１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。I
D1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（ランプ電流ILAの正の半サイクル）。
ンし、この間では、２−Q1−L1−LA,C1−Q4−１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。I
D1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（ランプ電流ILAの正の半サイクル）。
このような動作を行わせると、t3の時点での２−Q1−
D1−１の回路によるサージ電流が流れることはない。
D1−１の回路によるサージ電流が流れることはない。
トランジスタQ2,Q3が動作しているときも同様である
（ランプ電流LLAの負の半サイクル）。
（ランプ電流LLAの負の半サイクル）。
第3B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、IC1はコ
ンデンサC1の電流である。チョークコイルL1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LA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LL1＝０
で、IC1＝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。
各部の電流波形を示す図である。図において、IC1はコ
ンデンサC1の電流である。チョークコイルL1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LA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LL1＝０
で、IC1＝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、各々のトランジスタQ1,Q3,
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ある。
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ある。
上記トランジスタQ1〜Q4のスイッチング動作は、始動
時から定常時へ移行する際、高圧放電灯LAのインピーダ
ンスＲが徐々に大きくなっていくため、電流ID1,ID2が
ゼロになるタイミングが徐々に早くなり、トランジスタ
Q1,Q3の動作周波数、すなわち点灯周波数ｆは、始動時
が最も低く、定常状態へ向かうにつれて徐々に高くな
る。この場合において、チョークコイルL1とコンデンサ
C1の共振周波数 を第４図に示すように始動時の点灯周波数f1より低く設
定している。
時から定常時へ移行する際、高圧放電灯LAのインピーダ
ンスＲが徐々に大きくなっていくため、電流ID1,ID2が
ゼロになるタイミングが徐々に早くなり、トランジスタ
Q1,Q3の動作周波数、すなわち点灯周波数ｆは、始動時
が最も低く、定常状態へ向かうにつれて徐々に高くな
る。この場合において、チョークコイルL1とコンデンサ
C1の共振周波数 を第４図に示すように始動時の点灯周波数f1より低く設
定している。
このように構成した結果、高圧放電灯LAが始動から定
常状態へ移行する際に、点灯周波数ｆが共振周波数
fLC′に一致することはなくなり、負荷回路（L1,C1,L
A）のインピーダンスが極端に低くなることはなく、ト
ランジスタQ1〜Q4に過電流が流れたり、ランプ電流IILA
に高周波成分が多く含まれてリップルが増大すというこ
とは防止でき、したがってアークの不安定，ランプ電流
ILAの減少を防止でき、高圧放電灯LAを始動状態から定
常状態へ安定に移行させることができる。
常状態へ移行する際に、点灯周波数ｆが共振周波数
fLC′に一致することはなくなり、負荷回路（L1,C1,L
A）のインピーダンスが極端に低くなることはなく、ト
ランジスタQ1〜Q4に過電流が流れたり、ランプ電流IILA
に高周波成分が多く含まれてリップルが増大すというこ
とは防止でき、したがってアークの不安定，ランプ電流
ILAの減少を防止でき、高圧放電灯LAを始動状態から定
常状態へ安定に移行させることができる。
つぎに、制御部８の構成および動作を第２図により説
明する。第２図において、発振回路11は数百Hzで発振
し、フリップフロップ回路10により２つの信号を取り出
してランプ電流ILA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KHdでオンオフさせるトランジスタQ
1,Q3のベースドライブ回路９へは、タイマ（IC555:μPC
1555:NEC社製）I1の出力信号とフリップフロップ回路10
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。
明する。第２図において、発振回路11は数百Hzで発振
し、フリップフロップ回路10により２つの信号を取り出
してランプ電流ILA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KHdでオンオフさせるトランジスタQ
1,Q3のベースドライブ回路９へは、タイマ（IC555:μPC
1555:NEC社製）I1の出力信号とフリップフロップ回路10
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R0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R0の両端電圧が電圧VR7より高ければ、コンパレータI
2の出力は“H"となってトランジスタQ5をオンにす。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Q2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,Q2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。
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R0の両端電圧が電圧VR7より高ければ、コンパレータI
2の出力は“H"となってトランジスタQ5をオンにす。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Q2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,Q2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。
なお、上記実施例では、共振周波数fLC′を始動時の
点灯周波数f2より低く設定し、高圧放電灯LAが始動から
定常状態へ移行する際の高圧放電灯LAのインピーダンス
増加による店頭周波数ｆの変化過程に含まないようにし
たが、点灯周波数ｆがf2からf1へ移行する際に共振周波
数fLC′をとばして周波数変化させることでも、同様の
効果が得られる。
点灯周波数f2より低く設定し、高圧放電灯LAが始動から
定常状態へ移行する際の高圧放電灯LAのインピーダンス
増加による店頭周波数ｆの変化過程に含まないようにし
たが、点灯周波数ｆがf2からf1へ移行する際に共振周波
数fLC′をとばして周波数変化させることでも、同様の
効果が得られる。
また、この発明は直流チョッパ方式および交流チョッ
パ方式のいずれの放電灯点灯装置にも適用することがで
きる。
パ方式のいずれの放電灯点灯装置にも適用することがで
きる。
この発明の放電灯点灯装置は、放電灯，インダクタン
ス素子およびコンデンサよりなる共振回路に半導体スイ
ッチング素子から高周波出力を加えて放電灯を点灯さ
せ、かつ放電灯のインピーダンス変化に応じて前記半導
体スイッチング素子のスイッチング周波数を変化させる
ようにした放電灯点灯装置において、半導体スイッチン
グ素子のスイッチング周波数の変化範囲内にインダクタ
ンス素子およびコンデンサの共振周波数を含まないよう
にしたため、放電灯が始動から定常状態へ移行するまで
の期間のように放電灯のインピーダンスが大きく変化す
る場合において、上記スイッチング周波数が前記共振周
波数を通らずに変化し、高周波出力で共振することはな
く、半導体スイッチング素子に過電流が流れることはな
く、またランプ電流中の高周波リップルの含有量が増大
することはなく、アークを安定させることができ、さら
にランプ電流の急激な変化も防止することができて立消
え等の不具合もなくなり、放電灯を始動から定常状態へ
安定して移行させることができる。
ス素子およびコンデンサよりなる共振回路に半導体スイ
ッチング素子から高周波出力を加えて放電灯を点灯さ
せ、かつ放電灯のインピーダンス変化に応じて前記半導
体スイッチング素子のスイッチング周波数を変化させる
ようにした放電灯点灯装置において、半導体スイッチン
グ素子のスイッチング周波数の変化範囲内にインダクタ
ンス素子およびコンデンサの共振周波数を含まないよう
にしたため、放電灯が始動から定常状態へ移行するまで
の期間のように放電灯のインピーダンスが大きく変化す
る場合において、上記スイッチング周波数が前記共振周
波数を通らずに変化し、高周波出力で共振することはな
く、半導体スイッチング素子に過電流が流れることはな
く、またランプ電流中の高周波リップルの含有量が増大
することはなく、アークを安定させることができ、さら
にランプ電流の急激な変化も防止することができて立消
え等の不具合もなくなり、放電灯を始動から定常状態へ
安定して移行させることができる。
第１図はこの発明の一実施例の回路図、第２図はその要
部の詳細な回路図、第3A図および第3B図はそれぞれ第１
図の各部の波形図、第４図は第１図の回路におけるラン
プ電圧と点灯周波数の関係を示す図、第５図は従来の放
電灯点灯装置の回路図、第６図は第５図の回路の定常点
灯時の各部の波形図、第７図は第５図の回路の始動直後
の各部の波形図、第８図は第５図の回路におけるランプ
電圧と点灯周波数の関係を示す図である。 LA……高圧放電灯、Q1,Q3……トランジスタ（半導体ス
イッチング素子）、L1……チョークコイル（インダクタ
ンス素子）、C1……コンデンサ、D1,D2……ダイオード
部の詳細な回路図、第3A図および第3B図はそれぞれ第１
図の各部の波形図、第４図は第１図の回路におけるラン
プ電圧と点灯周波数の関係を示す図、第５図は従来の放
電灯点灯装置の回路図、第６図は第５図の回路の定常点
灯時の各部の波形図、第７図は第５図の回路の始動直後
の各部の波形図、第８図は第５図の回路におけるランプ
電圧と点灯周波数の関係を示す図である。 LA……高圧放電灯、Q1,Q3……トランジスタ（半導体ス
イッチング素子）、L1……チョークコイル（インダクタ
ンス素子）、C1……コンデンサ、D1,D2……ダイオード
Claims (4)
- 【請求項１】点灯直後から安定点灯に至るまでの期間で
インピーダンス変化が大きい高圧放電灯とこの高圧放電
灯に直列接続したインダクタンス素子と前記高圧放電灯
に並列接続したコンデンサとからなる共振回路と、前記
共振回路に高周波出力を与える半導体スイッチング素子
と、前記高圧放電灯のインピーダンスの変化に応じて前
記半導体スイッチング素子のスイッチング周波数を変化
させる制御回路とを備え、点灯直後から安定点灯に至る
までの期間で前記半導体スイッチング素子のスイッチン
グ周波数の変化範囲内に前記インダクタンス素子および
前記コンデンサの共振周波数を含まないようにした放電
灯点灯装置。 - 【請求項２】半導体スイッチング素子は、第１ないし第
４の４個の半導体スイッチング素子からなり、直流電源
の両端間に第１および第２の半導体スイッチング素子の
直列回路と第３および第４の半導体スイッチング素子の
直列回路とをこの並びで並列に接続し、前記第１および
第２の半導体スイッチング素子の接続点と前記第３およ
び第４の半導体スイッチング素子の直列回路の接続点の
間に共振回路を接続した特許請求の範囲第（１）項記載
の放電灯点灯装置。 - 【請求項３】第２および第４の半導体スイッチング素子
にそれぞれ第１および第２のダイオードを逆並列接続
し、前記第２および第４の半導体スイッチング素子を交
互に低周波駆動し、前記第４の半導体スイッチング素子
のオン期間に前記第１の半導体スイッチング素子を高周
波駆動し、前記第２の半導体スイッチング素子のオン期
間に前記第３の半導体スイッチング素子を高周波駆動し
た特許請求の範囲第（２）項記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項４】制御回路は、第１の半導体スイッチング素
子を動作させた後一定時間経過後に前記第１の半導体ス
イッチング素子を遮断し第１のダイオードを通して流れ
る誘導電流が略零になったときに前記第１の半導体スイ
ッチング素子を再導通させるとともに、第３の半導体ス
イッチング素子を動作させた後一定時間経過後に前記第
３の半導体スイッチング素子を遮断し第２のダイオード
を通して流れる誘導電流が略零になったときに前記第３
の半導体スイッチング素子を再導通させるようにした特
許請求の範囲第（３）項記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60018944A JPH081834B2 (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60018944A JPH081834B2 (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61179097A JPS61179097A (ja) | 1986-08-11 |
| JPH081834B2 true JPH081834B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=11985752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60018944A Expired - Lifetime JPH081834B2 (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081834B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6362191A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-18 | 松下電工株式会社 | 放電灯点灯装置 |
| JPH10125484A (ja) * | 1996-10-16 | 1998-05-15 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5293182A (en) * | 1976-01-30 | 1977-08-05 | Mitsubishi Electric Corp | Discharge lamp starting device |
-
1985
- 1985-02-01 JP JP60018944A patent/JPH081834B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61179097A (ja) | 1986-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |