JPH08227795A - 高圧放電ランプの始動および駆動方法並びに始動および駆動回路装置 - Google Patents
高圧放電ランプの始動および駆動方法並びに始動および駆動回路装置Info
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- JPH08227795A JPH08227795A JP7315287A JP31528795A JPH08227795A JP H08227795 A JPH08227795 A JP H08227795A JP 7315287 A JP7315287 A JP 7315287A JP 31528795 A JP31528795 A JP 31528795A JP H08227795 A JPH08227795 A JP H08227795A
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アーク形成のための移行時間が短い、放電ラ
ンプの始動および駆動方法を提供する。 【解決手段】 始動電圧ＵＨＦを始動時点ｔ０で、封入
物のイオン化および電極の予熱のためにスイッチオンす
るステップと、作動電圧ＵＢを予熱時間ΔｔＨの後、す
なわち時点ｔ１＝ｔ０＋ΔｔＨでスイッチオンするステ
ップと、始動電圧ＵＨＦを時点ｔ２≧ｔ１でスイッチオ
フし、これによりランプを引き続き作動電圧ＵＢによっ
てのみ駆動するステップとからなる。
ンプの始動および駆動方法を提供する。 【解決手段】 始動電圧ＵＨＦを始動時点ｔ０で、封入
物のイオン化および電極の予熱のためにスイッチオンす
るステップと、作動電圧ＵＢを予熱時間ΔｔＨの後、す
なわち時点ｔ１＝ｔ０＋ΔｔＨでスイッチオンするステ
ップと、始動電圧ＵＨＦを時点ｔ２≧ｔ１でスイッチオ
フし、これによりランプを引き続き作動電圧ＵＢによっ
てのみ駆動するステップとからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念による高圧放電ランプの始動および駆動方法ならびに
請求項１の方法を実施するための回路装置に関する。
念による高圧放電ランプの始動および駆動方法ならびに
請求項１の方法を実施するための回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高圧放電ランプとは、放電容器内に配置
された少なくとも２つの主電極を有し、その主電極間で
動作時には大電流のアーク放電が形成されるランプと理
解されたい。このようなランプは例えば、金属ハロゲン
ランプ、ナトリウム蒸気ランプ、または希ガスアークラ
ンプである。点燈過程中にまず電気絶縁性の（点燈）ガ
スが電極間でイオン化され、ランプ電流が急速に増大す
る。引き続く立上がりフェーズでまず冷たい電極と放電
容器が動作温度まで加熱される。引き続く定常動作時に
は、熱い電極が熱電子放出によりアーク放電を維持する
のに必要な自由電子を送出する。
された少なくとも２つの主電極を有し、その主電極間で
動作時には大電流のアーク放電が形成されるランプと理
解されたい。このようなランプは例えば、金属ハロゲン
ランプ、ナトリウム蒸気ランプ、または希ガスアークラ
ンプである。点燈過程中にまず電気絶縁性の（点燈）ガ
スが電極間でイオン化され、ランプ電流が急速に増大す
る。引き続く立上がりフェーズでまず冷たい電極と放電
容器が動作温度まで加熱される。引き続く定常動作時に
は、熱い電極が熱電子放出によりアーク放電を維持する
のに必要な自由電子を送出する。
【０００３】ランプ封入物を点燈するために、通常のよ
うに高電圧パルスがランプ電極に印加される（例えばド
イツ連邦共和国特許出願公開第４２２７４２７号公
報）。電極間に生じた電界は、イオン化環境ビーム（例
えば宇宙線）並びに電界放出により形成された自由１次
電子を加速する。これは、電極表面からの電荷担体衝撃
を用いて新たな２次電子をトリガし、電荷担体なだれを
始動させるためである。
うに高電圧パルスがランプ電極に印加される（例えばド
イツ連邦共和国特許出願公開第４２２７４２７号公
報）。電極間に生じた電界は、イオン化環境ビーム（例
えば宇宙線）並びに電界放出により形成された自由１次
電子を加速する。これは、電極表面からの電荷担体衝撃
を用いて新たな２次電子をトリガし、電荷担体なだれを
始動させるためである。
【０００４】しばしば、点燈を放射性物質を添加するこ
とにより支援することが必要である。この物質から送出
されたイオン化ビームはとりわけ１次電子の密度を高
め、電極間の電荷担体なだれの形成を容易にする。この
目的のため、ランプ封入物に例えばβ−線源、クリプト
ン８５を添加することができる。別の手段では、トリウ
ム（α−線源）を備えた電子をドーピングする。これに
より、電子親和力が低下する。一般的には放射性添加物
を省略する努力が行われている。
とにより支援することが必要である。この物質から送出
されたイオン化ビームはとりわけ１次電子の密度を高
め、電極間の電荷担体なだれの形成を容易にする。この
目的のため、ランプ封入物に例えばβ−線源、クリプト
ン８５を添加することができる。別の手段では、トリウ
ム（α−線源）を備えた電子をドーピングする。これに
より、電子親和力が低下する。一般的には放射性添加物
を省略する努力が行われている。
【０００５】始動フェーズ中に、電子は電荷担体衝撃に
より、ますます加熱される。温度の上昇とともに熱電子
放出は自由電子を形成するための効率的な機構として重
要になる。したがって電極間のランプ封入物のイオン化
は、十分に大きな導電能力の下では、アーク放電が形成
されるまで増大する。封入物のイオン化とアーク放電の
形成までの時間は移行時間とも称される。アーク放電は
はじめのグロー放電から“移行”してきたものである。
より、ますます加熱される。温度の上昇とともに熱電子
放出は自由電子を形成するための効率的な機構として重
要になる。したがって電極間のランプ封入物のイオン化
は、十分に大きな導電能力の下では、アーク放電が形成
されるまで増大する。封入物のイオン化とアーク放電の
形成までの時間は移行時間とも称される。アーク放電は
はじめのグロー放電から“移行”してきたものである。
【０００６】移行フェーズは通常、立上がりフェーズに
続くものであり、その間にランプはその定常温度にまで
加熱される。この立上がりフェーズが終了して初めて、
ランプ電極の作動電圧がアーク燃焼電圧の定常値に調整
される。
続くものであり、その間にランプはその定常温度にまで
加熱される。この立上がりフェーズが終了して初めて、
ランプ電極の作動電圧がアーク燃焼電圧の定常値に調整
される。
【０００７】米国特許第４３３１９０５号明細書には、
ガス放電ランプの始動および駆動用の回路装置が記載さ
れている。この回路装置は、ランプ駆動のための前置装
置のほかに付加的に高周波回路を有する。この高周波回
路は熱いランプの冷点燈（コールドスタート）ないし再
点燈（ホットスタート）に必要な高い点燈電圧を形成す
る。この回路装置の機能によれば、始動フェーズ中に
は、前置装置の作動電圧も高周波点燈電圧もランプ電極
に印加される。ランプ封入物のイオン化がうまく行われ
た後、高周波点燈電圧が遮断される。
ガス放電ランプの始動および駆動用の回路装置が記載さ
れている。この回路装置は、ランプ駆動のための前置装
置のほかに付加的に高周波回路を有する。この高周波回
路は熱いランプの冷点燈（コールドスタート）ないし再
点燈（ホットスタート）に必要な高い点燈電圧を形成す
る。この回路装置の機能によれば、始動フェーズ中に
は、前置装置の作動電圧も高周波点燈電圧もランプ電極
に印加される。ランプ封入物のイオン化がうまく行われ
た後、高周波点燈電圧が遮断される。
【０００８】この解決手段の欠点は、特に点燈フェーズ
中、しかし移行フェーズ中にも、場合により点燈電界強
度がパルス状に高くなるため、電極表面にまず初めに電
界放出により局所的な過熱並びにスパッタプロセスが発
生することである。その際、特に電極がまだ冷えている
間は、電極表面に衝突する電荷担体によって粒子がこの
表面から放出される。そのため、各始動過程ごとに電極
物質がスパッタされ、この電極物質が部分的に放電容器
の内壁に沈着する。このことは容器をますます黒化さ
せ、そのためランプの光効率が低下する。さらに点燈電
圧は実質的に補助グロー放電の点燈にのみ用いられる。
補助グロー放電の出力変換率は比較的小さい。アーク放
電を形成するため、すなわち電極をグロー温度にもたら
し本来の主放電を形成するために必要な加熱電力は移行
フェーズ中に初めて作動電圧によって形成される。この
ため移行フェーズは比較的長時間かかり、そのため同じ
ように電極物質のスパッタが引き起こされ、その結果放
電容器が黒化する。
中、しかし移行フェーズ中にも、場合により点燈電界強
度がパルス状に高くなるため、電極表面にまず初めに電
界放出により局所的な過熱並びにスパッタプロセスが発
生することである。その際、特に電極がまだ冷えている
間は、電極表面に衝突する電荷担体によって粒子がこの
表面から放出される。そのため、各始動過程ごとに電極
物質がスパッタされ、この電極物質が部分的に放電容器
の内壁に沈着する。このことは容器をますます黒化さ
せ、そのためランプの光効率が低下する。さらに点燈電
圧は実質的に補助グロー放電の点燈にのみ用いられる。
補助グロー放電の出力変換率は比較的小さい。アーク放
電を形成するため、すなわち電極をグロー温度にもたら
し本来の主放電を形成するために必要な加熱電力は移行
フェーズ中に初めて作動電圧によって形成される。この
ため移行フェーズは比較的長時間かかり、そのため同じ
ように電極物質のスパッタが引き起こされ、その結果放
電容器が黒化する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
の欠点を回避し、アーク形成のための移行時間が短い、
放電ランプの始動および駆動方法を提供することであ
る。本発明の別の側面は、できるだけ小さな点燈電圧で
放電の信頼度の高い点燈を保証し、しかもその際に放射
性添加物をランプに使用しないようにする。
の欠点を回避し、アーク形成のための移行時間が短い、
放電ランプの始動および駆動方法を提供することであ
る。本発明の別の側面は、できるだけ小さな点燈電圧で
放電の信頼度の高い点燈を保証し、しかもその際に放射
性添加物をランプに使用しないようにする。
【００１０】本発明のさらに別の課題は、前記方法を実
施することのできる回路装置を提供することである。
施することのできる回路装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、始動電圧ＵＨＦを始動時点ｔ０で、封入物のイオン
化および電極の予熱のためにスイッチオンするステップ
と、作動電圧ＵＢを予熱時間ΔｔＨの後、すなわち時点
ｔ１＝ｔ０＋ΔｔＨでスイッチオンするステップと、始
動電圧ＵＨＦを時点ｔ２≧ｔ１でスイッチオフし、これ
によりランプを引き続き作動電圧ＵＢによってのみ駆動
するステップとからなる請求項１に記載の基本構成によ
って解決される。
り、始動電圧ＵＨＦを始動時点ｔ０で、封入物のイオン
化および電極の予熱のためにスイッチオンするステップ
と、作動電圧ＵＢを予熱時間ΔｔＨの後、すなわち時点
ｔ１＝ｔ０＋ΔｔＨでスイッチオンするステップと、始
動電圧ＵＨＦを時点ｔ２≧ｔ１でスイッチオフし、これ
によりランプを引き続き作動電圧ＵＢによってのみ駆動
するステップとからなる請求項１に記載の基本構成によ
って解決される。
【００１２】本発明の別の有利な構成は従属請求項に記
載されている。
載されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の基本思想では、高周波交
流電圧（以下始動電圧と称する）がランプ電極に印加さ
れ、このランプ電極は点燈フェーズ中に実質的に電極間
の空間でのみ自由電子をガス粒子の衝突イオン化によっ
て形成するように選定される。従来の点燈技術との相違
は、未だ冷たい電極の表面において２次電子放出が最初
は何の役目も果たさないことである。別の重要な構成
は、始動電圧によって形成された高周波電界を用いて、
十分に大きな高周波電力が電極の急速な加熱のために形
成されることである。ランプの作動電圧は電極への予熱
フェーズの後に初めてスイッチオンされる。次に電極が
グロー温度にまで加熱され、これにより熱電子放出によ
り十分な自由電子を大電流のアーク放電に対して送出す
ることができる。
流電圧（以下始動電圧と称する）がランプ電極に印加さ
れ、このランプ電極は点燈フェーズ中に実質的に電極間
の空間でのみ自由電子をガス粒子の衝突イオン化によっ
て形成するように選定される。従来の点燈技術との相違
は、未だ冷たい電極の表面において２次電子放出が最初
は何の役目も果たさないことである。別の重要な構成
は、始動電圧によって形成された高周波電界を用いて、
十分に大きな高周波電力が電極の急速な加熱のために形
成されることである。ランプの作動電圧は電極への予熱
フェーズの後に初めてスイッチオンされる。次に電極が
グロー温度にまで加熱され、これにより熱電子放出によ
り十分な自由電子を大電流のアーク放電に対して送出す
ることができる。
【００１４】これにより従来の方法と比較して、移行時
間が格段に短縮される。このことは始動フェーズ中、す
なわち点燈フェーズ、加熱フェーズ並びに移行フェーズ
中に電極表面に発生するスパッタプロセスの減少につな
がる。これにより得られる重大な利点は、バルブの黒化
が減少し、ひいてはランプのメンテナンスが改善され寿
命が延長されることである。
間が格段に短縮される。このことは始動フェーズ中、す
なわち点燈フェーズ、加熱フェーズ並びに移行フェーズ
中に電極表面に発生するスパッタプロセスの減少につな
がる。これにより得られる重大な利点は、バルブの黒化
が減少し、ひいてはランプのメンテナンスが改善され寿
命が延長されることである。
【００１５】この利点は、本発明の点燈方法から得られ
る別の手段によってさらに助長される。驚くべきことに
は、冷間封入圧力をこれまでの点燈技術よりも格段に高
めることができ、これにより点燈フェーズ中の電極物質
のスパッタがさらに低減される。７０Ｗの金属ハロゲン
ランプでは、例えば、典型的には１５０ｈＰａのアルゴ
ン部分圧を３００ｈＰａ以上に高めることができ、その
際に点燈時間および移行時間は短いままである。ナトリ
ウム蒸気ランプでは、キセノン部分圧の上昇ににはメン
テナンスの改善のほかにさらに歓迎すべき意味がある。
すなわちここでは、１ｈＰａの圧力上昇で約２ｌｍの光
束の増大が得られる。７０Ｗナトリウム蒸気ランプで
は、例えば５００ｈＰａまでのキセノン部分圧において
点燈およびアーク移行が実現された。これまでの典型的
な２５０ｈＰａのキセノン部分圧では、このことは光束
の約５００ｌｍの増大に相応する。
る別の手段によってさらに助長される。驚くべきことに
は、冷間封入圧力をこれまでの点燈技術よりも格段に高
めることができ、これにより点燈フェーズ中の電極物質
のスパッタがさらに低減される。７０Ｗの金属ハロゲン
ランプでは、例えば、典型的には１５０ｈＰａのアルゴ
ン部分圧を３００ｈＰａ以上に高めることができ、その
際に点燈時間および移行時間は短いままである。ナトリ
ウム蒸気ランプでは、キセノン部分圧の上昇ににはメン
テナンスの改善のほかにさらに歓迎すべき意味がある。
すなわちここでは、１ｈＰａの圧力上昇で約２ｌｍの光
束の増大が得られる。７０Ｗナトリウム蒸気ランプで
は、例えば５００ｈＰａまでのキセノン部分圧において
点燈およびアーク移行が実現された。これまでの典型的
な２５０ｈＰａのキセノン部分圧では、このことは光束
の約５００ｌｍの増大に相応する。
【００１６】さら点燈時間および移行時間の比較的長い
ランプ、例えば非トリウム電極を有し、クリプトン添加
物を有しないランプや、従来の点燈技術では点燈するこ
とができなかった一部のランプでも、本発明により短時
間で点燈し、引き続き安定して燃焼させることができ
る。
ランプ、例えば非トリウム電極を有し、クリプトン添加
物を有しないランプや、従来の点燈技術では点燈するこ
とができなかった一部のランプでも、本発明により短時
間で点燈し、引き続き安定して燃焼させることができ
る。
【００１７】作動電圧については、駆動すべきランプの
必要に応じて直流電圧または交流電圧が用いられる。交
流電圧駆動の実質的意味は、電源周波数（５０Ｈｚ）並
びに電子前置装置では通常の数１０Ｈｚの周波数であ
る。電極における作動電圧の振幅は、移行フェーズ後に
は放電アークの燃焼電圧に相応する。典型的な（実効）
値は１０Ｖから１００Ｖの領域のオーダーである。した
がって本発明の方法を低電圧電源、例えば自動車搭載電
源に使用する場合、通常はＤＣ−ＤＣコンバータを用い
て昇圧しなければならない。
必要に応じて直流電圧または交流電圧が用いられる。交
流電圧駆動の実質的意味は、電源周波数（５０Ｈｚ）並
びに電子前置装置では通常の数１０Ｈｚの周波数であ
る。電極における作動電圧の振幅は、移行フェーズ後に
は放電アークの燃焼電圧に相応する。典型的な（実効）
値は１０Ｖから１００Ｖの領域のオーダーである。した
がって本発明の方法を低電圧電源、例えば自動車搭載電
源に使用する場合、通常はＤＣ−ＤＣコンバータを用い
て昇圧しなければならない。
【００１８】始動電圧に対して周波数を次のように選択
すれば有利であることが示された。すなわち、始動電圧
の周波数ｆと電極間隔ｄの積が条件ｆ・ｄ≧５０ｋＨｚ
・ｃｍの条件を満たすように選択するのである。現在の
時点では、電子の振動振幅、とりわけ重イオンの振動振
幅は十分に小さいことが前提とされており、点燈フェー
ズ中に多数の電荷担体に対して、電極表面への発振ドリ
フトによる損失並びに電荷担体衝撃と結びついた不所望
の電極作用による損失を小さく保持することができるこ
とが前提である。
すれば有利であることが示された。すなわち、始動電圧
の周波数ｆと電極間隔ｄの積が条件ｆ・ｄ≧５０ｋＨｚ
・ｃｍの条件を満たすように選択するのである。現在の
時点では、電子の振動振幅、とりわけ重イオンの振動振
幅は十分に小さいことが前提とされており、点燈フェー
ズ中に多数の電荷担体に対して、電極表面への発振ドリ
フトによる損失並びに電荷担体衝撃と結びついた不所望
の電極作用による損失を小さく保持することができるこ
とが前提である。
【００１９】一方一般的には、結合損失および電力損失
は周波数の上昇と共に増大する。この付加的な側面の下
では、発振器−増幅器方式による従来の高周波励振技術
により、約１００ｋＨｚから２００ｋＨｚの領域の周波
数を使用できることが示されている。さらに不必要に長
い配線を回避するためには、高周波指導電力を形成する
機器をできるだけランプの近傍に配置するのが有利であ
る。適切な励振方式により、例えば自由発振方式に従っ
て比較的に周波数が高く、損失の比較的に小さい高周波
電力を放電に入力結合することができる。
は周波数の上昇と共に増大する。この付加的な側面の下
では、発振器−増幅器方式による従来の高周波励振技術
により、約１００ｋＨｚから２００ｋＨｚの領域の周波
数を使用できることが示されている。さらに不必要に長
い配線を回避するためには、高周波指導電力を形成する
機器をできるだけランプの近傍に配置するのが有利であ
る。適切な励振方式により、例えば自由発振方式に従っ
て比較的に周波数が高く、損失の比較的に小さい高周波
電力を放電に入力結合することができる。
【００２０】ランプの点燈は大きな高周波電界強度Ｅ
ＨＦ＝ＵＨＦ/ｄに達したときに行われる。この電界強
度は電極間の始動電圧ＵＨＦとその間隔ｄとの商に近似
する。高周波電界強度に対する適切なピーク値は、約１
ｋＶ/ｃｍと６ｋＶ/ｃｍとの間の領域にあり、有利には
２.５ｋＶ/ｃｍと４.５ｋＶ/ｃｍの間の領域である。市
販されているランプの点燈ガスの封入圧力が種々異なる
場合でも最適の結果を得るために、封入圧ｐを高周波電
界強度と関連して、すなわちＥＨＦ/ｐを考慮すると有
利である。冷えたランプの高周波点燈が前記の電界強度
と周波数で問題なしに可能である。数１０ｋＰａまでの
オーダーのアークランプの通常の不活性ガス封入圧に対
しては、圧力に関連したピーク電界強度ＥＳ ＨＦ/ｐが
約０.１Ｖ/ｃｍ・Ｐａから０.５Ｖ/ｃｍ・Ｐａの領域で
ある。熱いランプでは圧力が高いため（典型的には１０
０ｋＰａ以上）、また例えば場合によりハロゲン化物の
電子親和性の封入物成分がないため、点燈電圧は典型的
には１０ｋＶ以上が必要である。この理由から、熱点燈
に先だってそれ自体公知の方法ステップが行われる。こ
の方法ステップでは、イオン化に適した１つまたは複数
の高電圧パルスが放電容器の電極に印加される。場合に
より電圧値が非常に高いため、通常はそのために高電圧
点燈装置が必要である。
ＨＦ＝ＵＨＦ/ｄに達したときに行われる。この電界強
度は電極間の始動電圧ＵＨＦとその間隔ｄとの商に近似
する。高周波電界強度に対する適切なピーク値は、約１
ｋＶ/ｃｍと６ｋＶ/ｃｍとの間の領域にあり、有利には
２.５ｋＶ/ｃｍと４.５ｋＶ/ｃｍの間の領域である。市
販されているランプの点燈ガスの封入圧力が種々異なる
場合でも最適の結果を得るために、封入圧ｐを高周波電
界強度と関連して、すなわちＥＨＦ/ｐを考慮すると有
利である。冷えたランプの高周波点燈が前記の電界強度
と周波数で問題なしに可能である。数１０ｋＰａまでの
オーダーのアークランプの通常の不活性ガス封入圧に対
しては、圧力に関連したピーク電界強度ＥＳ ＨＦ/ｐが
約０.１Ｖ/ｃｍ・Ｐａから０.５Ｖ/ｃｍ・Ｐａの領域で
ある。熱いランプでは圧力が高いため（典型的には１０
０ｋＰａ以上）、また例えば場合によりハロゲン化物の
電子親和性の封入物成分がないため、点燈電圧は典型的
には１０ｋＶ以上が必要である。この理由から、熱点燈
に先だってそれ自体公知の方法ステップが行われる。こ
の方法ステップでは、イオン化に適した１つまたは複数
の高電圧パルスが放電容器の電極に印加される。場合に
より電圧値が非常に高いため、通常はそのために高電圧
点燈装置が必要である。
【００２１】本発明の具体的な実施例では、始動電圧の
ＵＳ ＨＦのピーク値は約１.５ｋＶと３.５ｋＶとの間の
領域、有利には約２ｋＶと３ｋＶとの領域である。
ＵＳ ＨＦのピーク値は約１.５ｋＶと３.５ｋＶとの間の
領域、有利には約２ｋＶと３ｋＶとの領域である。
【００２２】移行時間の持続時間は実質的に電極の熱電
子放出の効率に依存する。この持続時間はしたがって、
電極に対する予熱電力、すなわち高周波始動電力、並び
に予熱フェーズの持続時間により有利に制御することが
できる。電極をグロー温度に十分に迅速に加熱するため
には、平均高周波始動電力は作動電力の０.２から０.７
倍、有利には０.３から０.６倍である。
子放出の効率に依存する。この持続時間はしたがって、
電極に対する予熱電力、すなわち高周波始動電力、並び
に予熱フェーズの持続時間により有利に制御することが
できる。電極をグロー温度に十分に迅速に加熱するため
には、平均高周波始動電力は作動電力の０.２から０.７
倍、有利には０.３から０.６倍である。
【００２３】上に説明した始動電圧の周波数および振幅
に対するパラメータ領域、並びに高周波始動電力に対す
るパラメータ領域を守れば、本発明の基本構成を以下の
方法ステップで表すことができる。
に対するパラメータ領域、並びに高周波始動電力に対す
るパラメータ領域を守れば、本発明の基本構成を以下の
方法ステップで表すことができる。
【００２４】１．高周波始動電圧を始動時点ｔ０でスイ
ッチオンする。
ッチオンする。
【００２５】２．作動電圧を時点ｔ１＝ｔ０＋ΔｔＨで
スイッチオンする。そして、 ３．始動電圧を時点ｔ２＝ｔ１＋ΔｔＵ＝ｔ０＋ΔｔＨ
＋ΔｔＵで遮断する。
スイッチオンする。そして、 ３．始動電圧を時点ｔ２＝ｔ１＋ΔｔＵ＝ｔ０＋ΔｔＨ
＋ΔｔＵで遮断する。
【００２６】予熱時間ΔｔＨは、平均高周波始動電力の
大きさに応じて約３秒までであり、典型的には０.１ｓ
から０.５ｓの間の領域である。その後、電極はすでに
白熱している。理論的説明を行うことなしに、現在のと
ころ、電子衝突のほかに渦電流と皮相効果も関与してい
ることが前提とされる。電極は、従来技術とは異なり、
作動電圧のスイッチオン時にすでにグロー温度に達して
いるから、アーク放電が急速に形成される。これに対
し、始動電圧と作動電圧を同時にスイッチオンする（Δ
ｔＨ＝０）と、移行時間が格段に延長される。オーバー
ラップ時間ΔｔＵの後、アーク放電は作動電圧のみによ
って給電される。オーバーラップ時間ΔｔＵは典型的に
は０.１ｓから０.５ｓの領域にある。
大きさに応じて約３秒までであり、典型的には０.１ｓ
から０.５ｓの間の領域である。その後、電極はすでに
白熱している。理論的説明を行うことなしに、現在のと
ころ、電子衝突のほかに渦電流と皮相効果も関与してい
ることが前提とされる。電極は、従来技術とは異なり、
作動電圧のスイッチオン時にすでにグロー温度に達して
いるから、アーク放電が急速に形成される。これに対
し、始動電圧と作動電圧を同時にスイッチオンする（Δ
ｔＨ＝０）と、移行時間が格段に延長される。オーバー
ラップ時間ΔｔＵの後、アーク放電は作動電圧のみによ
って給電される。オーバーラップ時間ΔｔＵは典型的に
は０.１ｓから０.５ｓの領域にある。
【００２７】ここで、高周波始動電圧は基本的にランプ
の定常動作中も電極に印加することができることを述べ
ておく。しかし現在のところそのことになんら利点が認
められないので、この変形実施例は不要と思われる。
の定常動作中も電極に印加することができることを述べ
ておく。しかし現在のところそのことになんら利点が認
められないので、この変形実施例は不要と思われる。
【００２８】本発明の方法の実施の際には、オーバーラ
ップ時間の長さをそれぞれのランプの移行時間に適合さ
せることができる。この場合、オーバーラップ時間Δｔ
Ｕの終了は、ランプ電極においてアイドル給電電圧から
アーク放電の作動電圧に電圧跳躍することから導き出さ
れる。ランプが故障しているか、欠陥を有している場合
には、始動電圧が市販の放電ランプの通常の移行時間経
過の数秒後に、例えば５ｓ後に遮断される。
ップ時間の長さをそれぞれのランプの移行時間に適合さ
せることができる。この場合、オーバーラップ時間Δｔ
Ｕの終了は、ランプ電極においてアイドル給電電圧から
アーク放電の作動電圧に電圧跳躍することから導き出さ
れる。ランプが故障しているか、欠陥を有している場合
には、始動電圧が市販の放電ランプの通常の移行時間経
過の数秒後に、例えば５ｓ後に遮断される。
【００２９】本発明の簡単な実施例では、オーバーラッ
プ時間が固定的に設定される。加熱時間の長さは典型的
には約０.５ｓであり、高周波加熱電力は典型的には作
動電力の約半分である。加熱時間と高周波加熱電力とは
ここでは、アーク移行が作動電圧のスイッチオンの際に
非常に急速に行われ、典型的には約０.１ｓから０.２ｓ
内で行われるように選定される。オーバーラップ時間は
移行時間よりもわずかに長く、例えば０.３ｓである。
このオーバーラップ時間によって、始動電圧が遮断され
る前にアークが確実に形成されることが保証される。
プ時間が固定的に設定される。加熱時間の長さは典型的
には約０.５ｓであり、高周波加熱電力は典型的には作
動電力の約半分である。加熱時間と高周波加熱電力とは
ここでは、アーク移行が作動電圧のスイッチオンの際に
非常に急速に行われ、典型的には約０.１ｓから０.２ｓ
内で行われるように選定される。オーバーラップ時間は
移行時間よりもわずかに長く、例えば０.３ｓである。
このオーバーラップ時間によって、始動電圧が遮断され
る前にアークが確実に形成されることが保証される。
【００３０】基本的にはオーバーラップ時間を省略する
こともできる（ΔｔＵ＝０）。すなわち、始動電圧と作
動電圧とを同期してスイッチオン・オフすることができ
る。しかしこの変形実施例の実現の際には、制御コスト
が比較的に高くなることを覚悟しなければならない。ア
ーク移行中に放電が長時間にわたって（ミリ秒以上のオ
ーダー）消失し、これによる電極の冷却を可能な限り回
避するため、始動電圧は、作動電圧がランプ電極に印加
されてから初めて遮断されることが保証されなければな
らない。しかし実際上の最も簡単な解決手段は、始動電
圧に予熱後、作動電圧を重ねてスイッチオンし、オーバ
ーラップ時間後に初めて始動電圧を遮断することであ
る。
こともできる（ΔｔＵ＝０）。すなわち、始動電圧と作
動電圧とを同期してスイッチオン・オフすることができ
る。しかしこの変形実施例の実現の際には、制御コスト
が比較的に高くなることを覚悟しなければならない。ア
ーク移行中に放電が長時間にわたって（ミリ秒以上のオ
ーダー）消失し、これによる電極の冷却を可能な限り回
避するため、始動電圧は、作動電圧がランプ電極に印加
されてから初めて遮断されることが保証されなければな
らない。しかし実際上の最も簡単な解決手段は、始動電
圧に予熱後、作動電圧を重ねてスイッチオンし、オーバ
ーラップ時間後に初めて始動電圧を遮断することであ
る。
【００３１】本発明の方法を実現するための基本的回路
装置は、第１のスイッチと接続された駆動装置と、第２
のスイッチと接続された高周波点燈装置とを有し、さら
に両方のスイッチを制御するタイマを有する。作動電圧
を送出する駆動装置の出力側も高周波始動電圧を送出す
る高周波点燈装置の出力側もタイマの時間プログラムに
従って同時にまたは異なる時点でランプ電極と接続され
る。阻止素子、例えばチョークは高周波を駆動装置の出
力側から減結合する。
装置は、第１のスイッチと接続された駆動装置と、第２
のスイッチと接続された高周波点燈装置とを有し、さら
に両方のスイッチを制御するタイマを有する。作動電圧
を送出する駆動装置の出力側も高周波始動電圧を送出す
る高周波点燈装置の出力側もタイマの時間プログラムに
従って同時にまたは異なる時点でランプ電極と接続され
る。阻止素子、例えばチョークは高周波を駆動装置の出
力側から減結合する。
【００３２】実施例では高周波点燈装置は、高周波を形
成するための高周波電力発振器と、これに後置接続され
た共振回路、例えばコンデンサとコイルの直列回路から
なる。共振回路は高周波の振幅を所要の高電圧まで昇圧
する。
成するための高周波電力発振器と、これに後置接続され
た共振回路、例えばコンデンサとコイルの直列回路から
なる。共振回路は高周波の振幅を所要の高電圧まで昇圧
する。
【００３３】この重畳技術の利点は、既存の前置装置に
ある従来の点燈装置を、スイッチおよびタイマを含めた
高周波重畳点燈装置によって問題なしに安価に交換する
ことができることである。
ある従来の点燈装置を、スイッチおよびタイマを含めた
高周波重畳点燈装置によって問題なしに安価に交換する
ことができることである。
【００３４】
【実施例】本発明を以下、図面に基づき詳細に説明す
る。
る。
【００３５】図１は、本発明の方法の基本フローチャー
トである。始動時点ｔ０で始動電圧ＵＨＦが放電ランプ
の電極に印加される。これにより、点燈フェーズおよび
予熱フェーズＺＨが開始し、その間に高周波電界が電極
間の放電を確立し、電極がグロー温度に加熱される。予
熱ΔｔＨの後、すなわち時点ｔ１＝ｔ０＋ΔｔＨで、作
動電圧ＵＢがスイッチオンされる。これによりアーク放
電が、今や熱電子放出が可能になった電極間で形成さ
れ、移行フェーズＵが終了する。オーバーラップ時間Δ
ｔＵの後、すなわち時点ｔ２＝ｔ１＋ΔｔＵ＝ｔ０＋Δ
ｔＨ＋ΔｔＵで始動電圧ＵＨＦが遮断される。これをも
って始動フェーズは終了し、ランプは場合により立上が
りフェーズの後、定常動作Ｓへ移行する。
トである。始動時点ｔ０で始動電圧ＵＨＦが放電ランプ
の電極に印加される。これにより、点燈フェーズおよび
予熱フェーズＺＨが開始し、その間に高周波電界が電極
間の放電を確立し、電極がグロー温度に加熱される。予
熱ΔｔＨの後、すなわち時点ｔ１＝ｔ０＋ΔｔＨで、作
動電圧ＵＢがスイッチオンされる。これによりアーク放
電が、今や熱電子放出が可能になった電極間で形成さ
れ、移行フェーズＵが終了する。オーバーラップ時間Δ
ｔＵの後、すなわち時点ｔ２＝ｔ１＋ΔｔＵ＝ｔ０＋Δ
ｔＨ＋ΔｔＵで始動電圧ＵＨＦが遮断される。これをも
って始動フェーズは終了し、ランプは場合により立上が
りフェーズの後、定常動作Ｓへ移行する。
【００３６】図２は、非トリウム電極と約１３０ｈＰａ
の封入圧（アルゴン）を有する２つの７０Ｗメタルハラ
イド放電ランプの例において、２つの従来の点燈方式を
適用した場合の始動フェーズの持続時間ａ，ｂと本発明
の方法を適用した場合の持続時間ｃとを概略的に（縮尺
通りでない）比較して示すものである。この目的のため
に、作動電圧のスイッチオンないしアークの完全形成、
すなわち移行フェーズの終了に対するそれぞれの時点ｔ
１，ｔＳが時間軸ｔにプロットされている。マークされ
た時点はそれぞれの電極電圧の時間的経過のオシログラ
フ記録から取り出されたものである。ここで時点ｔＳと
してアーク燃焼電圧へのそれぞれの電圧跳躍が選択され
ている。
の封入圧（アルゴン）を有する２つの７０Ｗメタルハラ
イド放電ランプの例において、２つの従来の点燈方式を
適用した場合の始動フェーズの持続時間ａ，ｂと本発明
の方法を適用した場合の持続時間ｃとを概略的に（縮尺
通りでない）比較して示すものである。この目的のため
に、作動電圧のスイッチオンないしアークの完全形成、
すなわち移行フェーズの終了に対するそれぞれの時点ｔ
１，ｔＳが時間軸ｔにプロットされている。マークされ
た時点はそれぞれの電極電圧の時間的経過のオシログラ
フ記録から取り出されたものである。ここで時点ｔＳと
してアーク燃焼電圧へのそれぞれの電圧跳躍が選択され
ている。
【００３７】例ａは、従来の点燈回路を含めた誘導性前
置装置を使用した場合の結果を示す。時点ｔ１で電源電
圧ＵＢと、アーク移行まで持続した高周波パルスのシー
ケンスＵＰがランプ電極に印加される。約２.７秒後
（時間マークｔＳにより象徴的に示されている）に、ラ
ンプ１のアークが完全に形成される。これに対しランプ
２では点燈することができない。
置装置を使用した場合の結果を示す。時点ｔ１で電源電
圧ＵＢと、アーク移行まで持続した高周波パルスのシー
ケンスＵＰがランプ電極に印加される。約２.７秒後
（時間マークｔＳにより象徴的に示されている）に、ラ
ンプ１のアークが完全に形成される。これに対しランプ
２では点燈することができない。
【００３８】例ｂでは、時点ｔ１で電源電圧ＵＢと同時
に（ΔｔＨ＝０）高周波始動電圧ＵＨＦがランプ電極に
印加される。移行フェーズ終了までの持続時間ｔＳ−ｔ
１はランプ１に対しては約０.９ｓであり、ランプ２に
対しては約１.３ｓである。この時間の間、両方のラン
プは明らかなちらつき現象を示した。
に（ΔｔＨ＝０）高周波始動電圧ＵＨＦがランプ電極に
印加される。移行フェーズ終了までの持続時間ｔＳ−ｔ
１はランプ１に対しては約０.９ｓであり、ランプ２に
対しては約１.３ｓである。この時間の間、両方のラン
プは明らかなちらつき現象を示した。
【００３９】例ｃでは、高周波電圧ＵＨＦが時点ｔ０＜
ｔ１で、すなわち電源電圧ＵＢのスイッチオンの前にラ
ンプ電極に印加される。このようにして電極は、ΔｔＨ
＝ｔ１−ｔ０の持続時間の間、点燈フェーズおよび予熱
フェーズで予熱される。これにより移行フェーズの持続
時間ｔＳ−ｔ１が両方のランプに対して約０.１ｓ短縮
される。さらにアークは直ちに電極先端に発生し、これ
にりちらつき現象は観察されない。適用された方法パラ
メータは以下の表にまとめて示されている。
ｔ１で、すなわち電源電圧ＵＢのスイッチオンの前にラ
ンプ電極に印加される。このようにして電極は、ΔｔＨ
＝ｔ１−ｔ０の持続時間の間、点燈フェーズおよび予熱
フェーズで予熱される。これにより移行フェーズの持続
時間ｔＳ−ｔ１が両方のランプに対して約０.１ｓ短縮
される。さらにアークは直ちに電極先端に発生し、これ
にりちらつき現象は観察されない。適用された方法パラ
メータは以下の表にまとめて示されている。
【００４０】この比較は本発明の有利な作用を網羅して
いる。
いる。
【００４１】 始動電圧： 振幅Ｕs ＨＦ（ピーク） 2.5ｋＶ 周波数 150ｋＨｚ 高周波電力 35Ｗ 作動電圧： 振幅Ｕeff Ｂ（実効値） 90Ｖ （定常ランプ燃焼 周波数 50Ｈｚ 電圧） 駆動電力 70Ｗ 持続時間： 予熱時間ΔｔＨ 1ｓ オーバーラップ時間ΔｔＵ 0.3ｓ 表：図２ｃの本発明の方法による７０Ｗメタルハライド
放電ランプの始動および駆動に対する方法パラメータ 図３は、図１の方法を実施するための基本回路装置のブ
ロック回路図を示す。この回路装置は実質的に、作動電
圧を送出する駆動装置Ｖ、高周波始動電圧を形成するた
めの高周波点燈装置Ｚ、およびタイマＴによって制御さ
れ、高周波点燈装置ないし駆動装置と接続されたスイッ
チＳ１ないしＳ２からなる。駆動装置Ｖも高周波点燈装
置Ｚも放電ランプＥＬと接続されている。高周波阻止素
子ＳＧは駆動装置Ｖと放電ランプＥＬとの間、および駆
動装置Ｖと高周波点燈装置Ｚとの間で、オーバーラップ
フェーズ中に始動電圧が駆動装置Ｖに入り込むのを阻止
する。
放電ランプの始動および駆動に対する方法パラメータ 図３は、図１の方法を実施するための基本回路装置のブ
ロック回路図を示す。この回路装置は実質的に、作動電
圧を送出する駆動装置Ｖ、高周波始動電圧を形成するた
めの高周波点燈装置Ｚ、およびタイマＴによって制御さ
れ、高周波点燈装置ないし駆動装置と接続されたスイッ
チＳ１ないしＳ２からなる。駆動装置Ｖも高周波点燈装
置Ｚも放電ランプＥＬと接続されている。高周波阻止素
子ＳＧは駆動装置Ｖと放電ランプＥＬとの間、および駆
動装置Ｖと高周波点燈装置Ｚとの間で、オーバーラップ
フェーズ中に始動電圧が駆動装置Ｖに入り込むのを阻止
する。
【００４２】図４は、図３の回路装置の拡張されたブロ
ック回路図を示す。この回路装置は２３０Ｖおよび５０
Ｈｚの電源電圧により駆動される従来の誘導性前置装
置、高周波電力発振器ＨＦ、およびそれ自体公知のタイ
マ回路Ｔにより制御される２つのスイッチＳ１，Ｓ２か
らなる。高周波電力発振器は、それ自体公知の回路方式
に従って高周波電圧を形成し、後置接続された直列共振
回路と共に高周波重畳点燈装置を形成する。この直列共
振回路はコイルＬとコンデンサＣ３からなる。タイマ回
路はここではＲＣ素子により定められたスイッチング遅
延を有するコンパレータによって実現される。
ック回路図を示す。この回路装置は２３０Ｖおよび５０
Ｈｚの電源電圧により駆動される従来の誘導性前置装
置、高周波電力発振器ＨＦ、およびそれ自体公知のタイ
マ回路Ｔにより制御される２つのスイッチＳ１，Ｓ２か
らなる。高周波電力発振器は、それ自体公知の回路方式
に従って高周波電圧を形成し、後置接続された直列共振
回路と共に高周波重畳点燈装置を形成する。この直列共
振回路はコイルＬとコンデンサＣ３からなる。タイマ回
路はここではＲＣ素子により定められたスイッチング遅
延を有するコンパレータによって実現される。
【００４３】前置装置Ｖは、ランプ電流を制限するため
の直列前置チョークＤｒ１と、入力側１、２に並列に接
続された補償コンデンサＣ１からなる。補償コンデンサ
は電力係数を改善するためのものである。前置装置Ｖの
２つの入力端子１、２は電源電圧と接続されている。タ
イマ回路Ｔは駆動装置Ｖの出力側３、４から給電され
る。このためにタイマ回路Ｔが一方ではダイオードＤを
介して前置チョークＤｒ１と接続され、他方では補償コ
ンデンサＣ１の基準点と接続されている。高周波電力発
振器ＨＦの入力側５、６も同じように給電される。この
ために、高周波電力発振器ＨＦの第１の入力端子５がダ
イオードＤとタイマ回路Ｔとの間の接続点と接続されて
いる。高周波電力発振器ＨＦの第２の入力端子５は第１
のスイッチＳ１、例えば半導体スイッチを介して補償コ
ンデンサＣ１の基準点と接続されている。スイッチＳ１
は点燈フェーズ、予熱フェーズ並びにオーバーラップフ
ェーズの持続時間の間、高周波電力発振器ＨＦをスイッ
チオンする。前置チョークとＤｒ１とダイオードＤとの
間の接続点は第２のスイッチ、たとえば機械式スイッチ
とチョークＤｒ２およびコイルＬを介して放電ランプＥ
Ｌの第１の電極と接続されている。放電ランプＥＬの第
２の電極は補償コンデンサＣ１の基準点と接続されてい
る。したがって予熱時間の終了後、スイッチＳ２は駆動
装置Ｖを放電ランプＥＬと接続する。コンデンサＣ３は
高周波電力発振器の第１の出力端子８を放電ランプＥＬ
の第１の電極と接続する。コンデンサＣ３はコイルＬと
ともに直列共振回路を形成する。この直列共振回路は共
振の増大によってランプ封入物を点燈するの必要な高周
波始動電圧の振幅をランプＥＬの電極において形成す
る。チョークＤｒ２は、高周波電力発振器ＨＦの出力側
と駆動装置Ｖの前置チョークＤｒ１との間で高周波ブロ
ッカとして作用する。チョークＤｒ２とコイルＬとの接
続点は結合コンデンサＣ２を介して高周波電力発振器の
第２の出力端子７と接続されている。この結合コンデン
サは、一方では高周波電流を直列共振回路に結合し、他
方では電源電圧を高周波部から電位的に分離する。
の直列前置チョークＤｒ１と、入力側１、２に並列に接
続された補償コンデンサＣ１からなる。補償コンデンサ
は電力係数を改善するためのものである。前置装置Ｖの
２つの入力端子１、２は電源電圧と接続されている。タ
イマ回路Ｔは駆動装置Ｖの出力側３、４から給電され
る。このためにタイマ回路Ｔが一方ではダイオードＤを
介して前置チョークＤｒ１と接続され、他方では補償コ
ンデンサＣ１の基準点と接続されている。高周波電力発
振器ＨＦの入力側５、６も同じように給電される。この
ために、高周波電力発振器ＨＦの第１の入力端子５がダ
イオードＤとタイマ回路Ｔとの間の接続点と接続されて
いる。高周波電力発振器ＨＦの第２の入力端子５は第１
のスイッチＳ１、例えば半導体スイッチを介して補償コ
ンデンサＣ１の基準点と接続されている。スイッチＳ１
は点燈フェーズ、予熱フェーズ並びにオーバーラップフ
ェーズの持続時間の間、高周波電力発振器ＨＦをスイッ
チオンする。前置チョークとＤｒ１とダイオードＤとの
間の接続点は第２のスイッチ、たとえば機械式スイッチ
とチョークＤｒ２およびコイルＬを介して放電ランプＥ
Ｌの第１の電極と接続されている。放電ランプＥＬの第
２の電極は補償コンデンサＣ１の基準点と接続されてい
る。したがって予熱時間の終了後、スイッチＳ２は駆動
装置Ｖを放電ランプＥＬと接続する。コンデンサＣ３は
高周波電力発振器の第１の出力端子８を放電ランプＥＬ
の第１の電極と接続する。コンデンサＣ３はコイルＬと
ともに直列共振回路を形成する。この直列共振回路は共
振の増大によってランプ封入物を点燈するの必要な高周
波始動電圧の振幅をランプＥＬの電極において形成す
る。チョークＤｒ２は、高周波電力発振器ＨＦの出力側
と駆動装置Ｖの前置チョークＤｒ１との間で高周波ブロ
ッカとして作用する。チョークＤｒ２とコイルＬとの接
続点は結合コンデンサＣ２を介して高周波電力発振器の
第２の出力端子７と接続されている。この結合コンデン
サは、一方では高周波電流を直列共振回路に結合し、他
方では電源電圧を高周波部から電位的に分離する。
【００４４】この構成の利点は、従来の点燈装置を、所
属のスイッチＳ１，Ｓ２およびタイマＴを含めた高周波
点燈装置によって問題なしに交換できることである。
属のスイッチＳ１，Ｓ２およびタイマＴを含めた高周波
点燈装置によって問題なしに交換できることである。
【００４５】図５は、測定された光束（Ｙ１−軸）を点
燈の累積数（Ｘ−軸）の関数として、高周波点燈装置
（曲線１）ないし従来の点燈装置（曲線２）を有するラ
ンプについて比較して示す。ここで累積数は、ランプを
動作中に１時間ごとにスイッチオンないしスイッチオフ
して得られた数字である。すなわちここでは、スイッチ
ングの数（Ｘ−軸の値）が時間当たりの動作持続時間に
相応する。したがってＹ１−座標はランプの光束を、そ
れぞれの光束測定の時点までに実行された点燈の数につ
いてキロルーメン（ｋｌｍ）で表す。測定は、非トリウ
ム電極を有するがＫｒ８５添加物のない７０Ｗメタルハ
ライド放電ランプにおいて実行された。その際に高周波
点燈装置の場合については表に示された方法パラメータ
が調整された。実行された点燈の数と光束との関係にお
いて、本発明の駆動形式（曲線１）では従来の駆動形式
（曲線２）の場合よりも光束減少の程度が小さいことが
明らかである。曲線３からは特に本発明の利点が明瞭で
ある。この曲線３は、光束における効率を、本発明によ
り駆動されたランプを従来の形式で駆動されたランプを
基準にしてパーセントで示したものである。この効率は
測定の枠内では点燈数と共に増大し、１０００回の点燈
ですでに１０％に達している。
燈の累積数（Ｘ−軸）の関数として、高周波点燈装置
（曲線１）ないし従来の点燈装置（曲線２）を有するラ
ンプについて比較して示す。ここで累積数は、ランプを
動作中に１時間ごとにスイッチオンないしスイッチオフ
して得られた数字である。すなわちここでは、スイッチ
ングの数（Ｘ−軸の値）が時間当たりの動作持続時間に
相応する。したがってＹ１−座標はランプの光束を、そ
れぞれの光束測定の時点までに実行された点燈の数につ
いてキロルーメン（ｋｌｍ）で表す。測定は、非トリウ
ム電極を有するがＫｒ８５添加物のない７０Ｗメタルハ
ライド放電ランプにおいて実行された。その際に高周波
点燈装置の場合については表に示された方法パラメータ
が調整された。実行された点燈の数と光束との関係にお
いて、本発明の駆動形式（曲線１）では従来の駆動形式
（曲線２）の場合よりも光束減少の程度が小さいことが
明らかである。曲線３からは特に本発明の利点が明瞭で
ある。この曲線３は、光束における効率を、本発明によ
り駆動されたランプを従来の形式で駆動されたランプを
基準にしてパーセントで示したものである。この効率は
測定の枠内では点燈数と共に増大し、１０００回の点燈
ですでに１０％に達している。
【図１】放電ランプの始動および駆動方法を示す基本フ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図２】２つの放電ランプの始動フェーズを、２つの従
来の点燈方法ａとｂ並びに本発明の方法ｃを適用した場
合について示す概略図である。
来の点燈方法ａとｂ並びに本発明の方法ｃを適用した場
合について示す概略図である。
【図３】タイマにより制御される駆動装置および高周波
点燈装置を有する基本回路装置のブロック回路図であ
る。
点燈装置を有する基本回路装置のブロック回路図であ
る。
【図４】図３の回路装置のブロック回路図であり、ここ
では高周波電力発振器と共振発振回路を有する高周波点
燈装置が示されている。
では高周波電力発振器と共振発振回路を有する高周波点
燈装置が示されている。
【図５】測定された光束を点燈数の関数として、高周波
点燈装置を有するランプ（曲線１）、従来の点燈装置を
有するランプ（曲線２）について示し、さらに従来の駆
動方式によるランプに対する相応の発光効率をパーセン
トで示す（曲線３）線図である。
点燈装置を有するランプ（曲線１）、従来の点燈装置を
有するランプ（曲線２）について示し、さらに従来の駆
動方式によるランプに対する相応の発光効率をパーセン
トで示す（曲線３）線図である。
ＺＨ 予熱フェーズ Ｕ 移行フェーズ Ｓ 定常動作 Ｖ 駆動装置 Ｚ 高周波点燈装置
Claims (20)
- 【請求項１】 イオン化可能な封入物を含む放電容器を
有する高圧放電ランプの始動および駆動方法であって、 前記放電容器には少なくとも２つの電極が収容されてお
り、 当該電極には外部から気密に導かれた電流導体を介して
高周波始動電圧ＵＨＦおよび作動電圧ＵＢが供給される
方法において、 始動電圧ＵＨＦを始動時点ｔ０で、封入物のイオン化お
よび電極の予熱のためにスイッチオンするステップと、 作動電圧ＵＢを予熱時間ΔｔＨの後、すなわち時点ｔ１
＝ｔ０＋ΔｔＨでスイッチオンするステップと、 始動電圧ＵＨＦを時点ｔ２≧ｔ１でスイッチオフし、こ
れによりランプを引き続き作動電圧ＵＢによってのみ駆
動するステップとからなることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 始動電圧ＵＨＦの周波数ｆと電極の間隔
ｄとの積は、ｆ・ｄ≧５０ｋＨｚ・ｃｍの条件を満たす
請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 始動電圧ＵＨＦの周波数ｆは約１００ｋ
Ｈｚから２００ｋＨｚの間の領域にある請求項１記載の
方法。 - 【請求項４】 予熱時間ΔｔＨに対して、０＜ΔｔＨ≦
３ｓの条件が満たされる請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 予熱時間ΔｔＨは有利には０.１ｓ≦Δ
ｔＨ≦１.５ｓの条件を満たす請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 ｔ２＞ｔ１の場合、オーバーラップ時間
ΔｔＵ＝ｔ２−ｔ１に対して、ΔｔＵ≦５ｓの条件が満
たされる請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 オーバーラップ時間は有利には０.１ｓ
≦ΔｔＵ≦０.５ｓの条件を満たす請求項６記載の方
法。 - 【請求項８】 始動電圧ＵS ＨＦと電極間隔ｄとの商ＵS
ＨＦ/ｄは、１ｋＶ/ｃｍ＜ ＵS ＨＦ/ｄ＜６ｋＶ/ｃｍの
条件を満たす請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 前記商ＵS ＨＦ/ｄは、２.５ｋＶ/ｃｍ＜
ＵS ＨＦ/ｄ＜４.５ｋＶ/ｃｍの条件を満たす請求項８記
載の方法。 - 【請求項１０】 放電容器の封入圧ｐは、商ＥS ＨＦ/Ｐ
＝ＵS ＨＦ/（ｄ・Ｐ）に関して、０.１Ｖ/ｃｍ・Ｐａ＜
ＥS ＨＦ/Ｐ＜０.５Ｖ/ｃｍ・Ｐａの条件を満たす請求
項８または９記載の方法。 - 【請求項１１】 始動電圧ＵS ＨＦのピーク値は、約１.
５ｋＶと３.５ｋＶの間の領域にある請求項１記載の方
法。 - 【請求項１２】 前記始動電圧ＵS ＨＦの値は有利に
は、２ｋＶと３ｋＶの間の領域にある請求項１１記載の
方法。 - 【請求項１３】 高周波始動電力の平均は、作動電力の
約０.２倍から０.７倍である請求項１記載の方法。 - 【請求項１４】 前記講習は斯道電力の平均は有利に
は、作動電力の０.３倍から０.６倍である請求項１３記
載の方法。 - 【請求項１５】 請求項１から１４までのいずれか１項
記載の方法を実施するための回路装置において、 高周波点燈装置と、駆動装置（Ｖ）とが設けられてお
り、 前記高周波点燈装置は第１のスイッチ（Ｓ１）と接続さ
れており、かつ高周波始動電圧ないし始動電力を送出
し、 前記駆動装置は第２のスイッチ（Ｓ２）と接続されてお
り、かつ作動電圧ないし作動電力を送出し、 駆動装置（Ｖ）および高周波点燈装置（Ｚ）の出力側は
ランプ（ＥＬ）の電極と接続されており、 さらに前記２つのスイッチ（Ｓ１，Ｓ２）を制御するタ
イマ（Ｔ）が設けられていることを特徴とする回路装
置。 - 【請求項１６】 駆動装置（Ｖ）の出力側は高周波点燈
装置（Ｚ）の出力側と、直列に接続された阻止素子（Ｓ
Ｇ）を介して接続されており、 該阻止素子は２つの出力側は高周波的に減結合する請求
項１５記載の回路装置。 - 【請求項１７】 高周波点燈装置（Ｚ）は、高周波電力
発振器（ＨＦ）および後置接続されたＬＣ直列共振回路
（Ｌ，Ｃ３）からなり、 共振回路インダクタンス（Ｌ）が、ランプの電流供給部
の一方に直列に接続されている請求項１６記載の回路装
置。 - 【請求項１８】 阻止素子は、共振回路インダクタンス
（Ｌ）と接続された高周波阻止チョーク（Ｄｒ２）によ
り実現されている請求項１７記載の回路装置。 - 【請求項１９】 高周波阻止チョーク（Ｄｒ２）と共振
回路インダクタンス（Ｌ）との接続点は結合コンデンサ
（Ｃ２）を介して高周波電力発振器（ＨＦ）の出力側
（７）と接続されている請求項１８記載の回路装置。 - 【請求項２０】 第１のスイッチ（Ｓ１）は、駆動装置
（Ｖ）の第１の出力端子（４）と、高周波点燈装置
（Ｚ）の第１の入力端子（６）との間に接続されてお
り、 第２のスイッチ（Ｓ２）ｈａ、駆動装置（Ｖ）の第２の
出力端子（３）と、高周波阻止チョーク（Ｄｒ）との間
に接続されている請求項18記載の回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4442898.7 | 1994-12-02 | ||
| DE4442898A DE4442898A1 (de) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Starten und Betreiben von Hochdruck-Entladungslampen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08227795A true JPH08227795A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=6534709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7315287A Pending JPH08227795A (ja) | 1994-12-02 | 1995-12-04 | 高圧放電ランプの始動および駆動方法並びに始動および駆動回路装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5821696A (ja) |
| EP (1) | EP0715487B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08227795A (ja) |
| DE (2) | DE4442898A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE19909530A1 (de) * | 1999-03-04 | 2001-01-18 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Schaltungsanordnung zum Betrieb mindestens einer Hochdruckentladungslampe und Betriebsverfahren |
| US6194845B1 (en) * | 1999-11-03 | 2001-02-27 | Osram Sylvania Inc. | Ballasts with tapped inductor arrangements for igniting and powering high intensity discharge lamps |
| US6369522B1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-04-09 | General Electric Company | Metal halide lamp lumen depreciation improvement |
| DE10036952A1 (de) * | 2000-07-28 | 2002-02-07 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Reduzierung der Klemmenspannung von Betriebsgeräten für Gasentladungslampen |
| DE10202645A1 (de) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Philips Intellectual Property | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung einer Gasentladungslampe und Beleuchtungssystem mit Gasentladungslampe und Ansteuervorrichtung |
| CN1947218A (zh) * | 2004-04-09 | 2007-04-11 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 高压钠灯 |
| DE102004035122A1 (de) * | 2004-07-20 | 2006-02-16 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Treiberschaltung für eine HID-Lampe und Verfahren zum Betreiben einer HID-Lampe |
| US7825603B2 (en) | 2005-01-03 | 2010-11-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Lighting assembly and method of operating a discharge lamp |
| DE102008009144A1 (de) | 2008-02-14 | 2009-08-20 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Zünden der Gasentladung in einer Hochdruckentladungslampe |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2034104A1 (ja) * | 1969-02-04 | 1970-12-11 | Hoste Marcel | |
| DE2909605A1 (de) * | 1979-03-12 | 1980-09-25 | Patra Patent Treuhand | Vorschaltanordnung zum betreiben einer entladungslampe |
| JPS6016080B2 (ja) * | 1980-08-20 | 1985-04-23 | ウシオ電機株式会社 | 直流放電灯点灯装置 |
| US4331905A (en) | 1980-10-27 | 1982-05-25 | General Electric Company | Starting and operating circuit for gaseous discharge lamps |
| US4378514A (en) * | 1980-10-27 | 1983-03-29 | General Electric Company | Starting and operating circuit for gaseous discharge lamps |
| GB2172451B (en) * | 1985-02-07 | 1989-06-14 | El Co Villamos Keszulekek Es S | Circuit system for igniting and lighting a high-pressure discharge lamp particulary a sodium vapour lamp |
| EP0411617A3 (en) * | 1989-08-01 | 1992-05-13 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Method of lighting discharge lamp and discharge lamp lighting apparatus |
| US5036256A (en) * | 1990-06-21 | 1991-07-30 | Gte Products Corporation | Arc discharge ballast suitable for automotive applications |
| US5262699A (en) * | 1991-08-26 | 1993-11-16 | Gte Products Corporation | Starting and operating circuit for arc discharge lamp |
| DE4227427C2 (de) | 1992-08-19 | 1995-06-08 | Kres Ekkehard Dipl Inform Fh | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Zünden von Entladungslampen |
-
1994
- 1994-12-02 DE DE4442898A patent/DE4442898A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-11-22 EP EP95118397A patent/EP0715487B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-22 DE DE59510062T patent/DE59510062D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-30 US US08/565,077 patent/US5821696A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-04 JP JP7315287A patent/JPH08227795A/ja active Pending
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|---|---|
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| DE59510062D1 (de) | 2002-03-28 |
| DE4442898A1 (de) | 1996-06-05 |
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