JPH0982477A - Pulse generation device - Google Patents

Pulse generation device

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Publication number
JPH0982477A
JPH0982477A JP23737495A JP23737495A JPH0982477A JP H0982477 A JPH0982477 A JP H0982477A JP 23737495 A JP23737495 A JP 23737495A JP 23737495 A JP23737495 A JP 23737495A JP H0982477 A JPH0982477 A JP H0982477A
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JP
Japan
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pulse
capacitor
voltage
magnetic switch
discharge lamp
Prior art date
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Pending
Application number
JP23737495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ogasawara
宏 小笠原
Minoru Yamamoto
実 山本
Hidenori Kakehashi
英典 掛橋
Hiroyasu Eriguchi
裕康 江里口
Takeshi Kamoi
武志 鴨井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulse generating device which eliminates defect involved in the use of a semiconductor switch and can generate a stable pulse voltage despite dispersion in the core material of a magnet switch to a certain degree. SOLUTION: A capacitor 1 and the primary winding N1 of a pulse transformer 4 constitute a closed circuitry of a magnet switch 3, and it is saturated with the voltage of the capacitor 1 and will have a smaller inductance value, and the electric charges on the capacitor 1 are discharged with the closed circuitry when the device is turned on, and a high pulse voltage is impressed between the two ends of a high pressure discharge lamp 5 connected with the secondary winding N2 of the pulse transformer 4. The core material of the magnetic switch 3 is of amorphous or Faimet type in which the loss in the major loop at a frequency of 10kHz is less than 1000mW/cc.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パルス発生装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、水銀ランプ,メタルハライドラ
ンプ,高圧ナトリウムランプ等の高圧放電灯に用いられ
る高圧放電灯点灯装置では、始動電圧として高い電圧が
必要であり、イグナイタにて発生させた数kV程度のパ
ルス電圧を高圧放電灯の両端に印加して始動させてい
る。
2. Description of the Related Art Generally, in a high pressure discharge lamp lighting device used for a high pressure discharge lamp such as a mercury lamp, a metal halide lamp, a high pressure sodium lamp, a high voltage is required as a starting voltage, and a few kV generated by an igniter is required. Is applied to both ends of the high-pressure discharge lamp to start it.

【0003】特に、安定点灯していた高圧放電灯を消灯
直後に瞬時に再点灯させるためには、高圧放電灯の種類
によっても異なるが、一般的に数10kV程度の非常に
高い電圧が必要となる。そのような高圧放電灯点灯装置
としては特開平2−77730号公報に示されるものが
ある(図8に示す)。この高圧放電灯点灯装置は、商用
交流電源10を投入すると、高圧放電灯5は始動してい
ないので、a点とb点との間に商用交流電源10の電圧
が発生する。またランプ電流が流れていないため、一次
側にランプ電流を流すランプ電流検出用カレントトラン
スT4 の二次側には電圧が発生せず、それを受けて制御
回路13は非点灯と判別し、商用交流電源10の所定の
位相に3端子交流制御素子Q1が所定時間オンするよう
なオン信号を3端子交流制御素子Q1 のゲートに印加す
る。尚制御回路13は電源トランスT3 を介して電源供
給を受けている。
Particularly, in order to instantly re-light a stable high-pressure discharge lamp immediately after it is turned off, a very high voltage of about several tens of kV is generally required, although it depends on the type of high-pressure discharge lamp. Become. As such a high pressure discharge lamp lighting device, there is one shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-77730 (shown in FIG. 8). In this high-pressure discharge lamp lighting device, when the commercial AC power supply 10 is turned on, the high-pressure discharge lamp 5 is not started, so that the voltage of the commercial AC power supply 10 is generated between the points a and b. In addition, since no lamp current flows, no voltage is generated on the secondary side of the lamp current detecting current transformer T 4 that causes the lamp current to flow on the primary side, and accordingly, the control circuit 13 determines that the lamp is not lit, An ON signal for turning on the 3-terminal AC control element Q 1 for a predetermined time is applied to the gate of the 3-terminal AC control element Q 1 at a predetermined phase of the commercial AC power supply 10. The control circuit 13 is supplied with power via the power transformer T 3 .

【0004】すると商用交流電源10、トランスT1
一次巻線、インダクタ14、コンデンサ15、3端子交
流制御素子Q1 の閉ループに振動電流が流れる。その
際、トランスT1 の一次巻線に発生する電圧は二次巻線
により数kV程度の電圧に昇圧され、a点−b点間には
商用交流電源10に前記数kV程度の昇圧電圧が重畳さ
れた電圧が現れる。
Then, an oscillating current flows in the closed loop of the commercial AC power supply 10, the primary winding of the transformer T 1 , the inductor 14, the capacitor 15, and the three-terminal AC control element Q 1 . At that time, the voltage generated in the primary winding of the transformer T 1 is boosted to a voltage of several kV by the secondary winding, and the boosted voltage of several kV is applied to the commercial AC power supply 10 between the points a and b. The superimposed voltage appears.

【0005】この電圧によりコンデンサ16に電荷が充
電され、コンデンサ16の両端電圧が2端子交流制御素
子Q2 のオン電圧に到達すると、2端子交流制御素子Q
2 がオンし、コンデンサ16、インダクタ17、トラン
スT2 の一次巻線、2端子交流制御素子Q2 、コンデン
サ18の閉ループに振動電流が流れる。その際、トラン
スT2 の二次巻線に発生する電圧がトランスT2 で数1
0kV程度に昇圧され、高圧放電灯5の両端には前記数
10kV程度の昇圧電圧が重畳された電圧が発生し、高
圧放電灯5は始動点灯する。
[0005] is charged charges in the capacitor 16 by the voltage, and reaches the voltage across two on-voltage terminal AC control element Q 2 of the capacitor 16, two-terminal AC control elements Q
2 , the oscillating current flows in the closed loop of the capacitor 16, the inductor 17, the primary winding of the transformer T 2 , the two-terminal AC control element Q 2 and the capacitor 18. At that time, the number voltage generated in the secondary winding of the transformer T 2 are in trans T 2 1
The voltage is boosted to about 0 kV, a voltage in which the boosted voltage of several tens of kV is superimposed is generated at both ends of the high pressure discharge lamp 5, and the high pressure discharge lamp 5 is started and lit.

【0006】ところで高圧放電灯5には瞬時再始動させ
るために非常に高いピーク値を持ち且つパルス幅を持つ
高電圧を必要とするものがあるが、上記従来例ではコン
デンサ16の耐圧に限界があるため、2端子交流制御素
子Q2 のオン電圧を大きくするにも限界がある。そのた
めトランスT2 の昇圧比を大きくしなければならず、例
えばトランスT2 の一次巻線のインダクタンスが同じの
ままとすればトランスT2 の形状が大きくなり、逆に形
状を大きくしないようにすると一次巻線のインダクタン
スが小さくなるという問題がある。またパルス幅τを確
保するためには、コンデンサ16の容量を大きくしなけ
ればならないが、トランスT2 の一次巻線のインダクタ
ンス値が相対的に小さくなり、それとともにコンデンサ
16の容量が相対的に大きくなると、2端子交流制御素
子Q2 がオンした時の振動電流がおおきなって半導体ス
イッチ素子からなる2端子交流制御素子Q2 の定格電流
を越えてしまうという問題がある。
By the way, some high-pressure discharge lamps 5 require a high voltage having a very high peak value and a pulse width for instantaneous restart, but in the above conventional example, the withstand voltage of the capacitor 16 is limited. Therefore, there is a limit in increasing the ON voltage of the two-terminal AC control element Q 2 . Therefore, the step-up ratio of the transformer T 2 must be increased. For example, if the inductance of the primary winding of the transformer T 2 remains the same, the shape of the transformer T 2 becomes large, and conversely, if the shape is not made large. There is a problem that the inductance of the primary winding becomes small. Further, in order to secure the pulse width τ, it is necessary to increase the capacity of the capacitor 16, but the inductance value of the primary winding of the transformer T 2 becomes relatively small, and at the same time, the capacity of the capacitor 16 becomes relatively large. When it becomes large, there is a problem that the oscillating current when the 2-terminal AC control element Q 2 is turned on becomes large and exceeds the rated current of the 2-terminal AC control element Q 2 which is a semiconductor switching element.

【0007】このように上記従来例では色々な問題点が
存在している。そこで図9に示すような磁気スイッチ3
を用いた回路を用いることが提案されている。この図9
の回路ではコンデンサ1と、負荷19と磁気スイッチ3
とを直列に接続して閉回路を構成し、コンデンサ1と並
列に充電電源20を接続している。ここで、磁気スイッ
チ3の飽和時、充電電源13によりコンデンサ1に蓄積
された電荷が放電して、負荷19に大電流が流れる。
As described above, the above-mentioned conventional example has various problems. Therefore, the magnetic switch 3 as shown in FIG.
It has been proposed to use a circuit using. This figure 9
In the circuit of, capacitor 1, load 19 and magnetic switch 3
And are connected in series to form a closed circuit, and the charging power source 20 is connected in parallel with the capacitor 1. Here, when the magnetic switch 3 is saturated, the charge accumulated in the capacitor 1 is discharged by the charging power supply 13, and a large current flows through the load 19.

【0008】このため、磁気スイッチ3の飽和時のイン
ダクタンスが大きい場合、磁気スイッチ3を流れる電流
Iの周期が長くなって、減流作用が働くため、磁気スイ
ッチ3のコアを大きくする、或いは、コイルの巻回を一
層巻にする等の飽和時のインダクタンスを低減する試み
が実施されている。ここで、負荷19として、コンデン
サ1及び磁気スイッチ3と直列にパルストランスの一次
巻線を接続し、そのパルストランスの二次巻線に高圧放
電灯を接続した場合、高圧放電灯にの始動に必要なエネ
ルギー、即ち、高圧放電灯内のガスの絶縁破壊に必要な
ピーク値と高圧放電灯の始動性確保のためのパルス幅を
持つパルス電圧を印加しなればならない。
Therefore, when the inductance of the magnetic switch 3 at the time of saturation is large, the cycle of the current I flowing through the magnetic switch 3 becomes long, and the current reducing action works, so that the core of the magnetic switch 3 is made larger, or Attempts have been made to reduce the inductance at the time of saturation, for example, by winding the coil once. Here, when the primary winding of the pulse transformer is connected in series with the capacitor 1 and the magnetic switch 3 as the load 19 and the high pressure discharge lamp is connected to the secondary winding of the pulse transformer, the high pressure discharge lamp can be started. It is necessary to apply a required energy, that is, a pulse voltage having a peak value required for dielectric breakdown of gas in the high-pressure discharge lamp and a pulse width for ensuring startability of the high-pressure discharge lamp.

【0009】このため、従来の磁気スイッチ3では、こ
のエネルギーを確保できない可能性があるので、放電電
流を大きくする必要があるが、放電によるノイズの問題
や使用するコンデンサの電流耐量の問題がある。一方、
図10に示すようなEE型のコア形状を有する磁気スイ
ッチが従来から用いられているが、このようなEE型の
コア形状では、巻線が積層巻で巻かれているので、トロ
イダルコアで一層巻した場合よりも磁路12が短いた
め、飽和時のインダクタンスが大きくなるという問題が
ある。
Therefore, in the conventional magnetic switch 3, there is a possibility that this energy cannot be secured, so it is necessary to increase the discharge current, but there is a problem of noise due to discharge and a problem of current withstanding capacity of the capacitor used. . on the other hand,
A magnetic switch having an EE type core shape as shown in FIG. 10 has been conventionally used. However, in such an EE type core shape, since the winding is wound in a laminated winding, the toroidal core is further improved. Since the magnetic path 12 is shorter than when wound, there is a problem that the inductance at the time of saturation becomes large.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】一般に、HIDランプ
等の高圧放電灯の始動電圧の最大値Vmax は、高圧放電
灯の寿命を考慮して、始動電圧の最小値Vmin の1.2
倍以内に抑えている、即ち、始動電圧のバラツキは±1
0%以内に抑えている。このため、始動電圧のバラツキ
を±10%以内に抑える必要がある。従って、部品の特
性のバラツキ、特に、磁気スイッチ等の電磁装置におい
ては、損失などの磁気特性のバラツキを低減する必要が
ある。ところが、磁気材料の損失のバラツキは30%程
度あり、始動電圧のバラツキの原因となっている。ま
た、放電灯点灯装置の始動電圧を得るためのパルス発生
装置は放電灯の周辺に配置されており、最高使用温度は
120℃程度になるため、磁気スイッチ等の電磁装置の
温度特性が安定していることも必要になる。
Generally, the maximum value V max of the starting voltage of a high pressure discharge lamp such as an HID lamp is 1.2 which is the minimum value V min of the starting voltage in consideration of the life of the high pressure discharge lamp.
It is suppressed within 2 times, that is, the fluctuation of the starting voltage is ± 1
It is kept within 0%. Therefore, it is necessary to suppress the variation in the starting voltage within ± 10%. Therefore, it is necessary to reduce variations in the characteristics of the parts, particularly in magnetic devices such as magnetic switches and the like. However, the variation of the loss of the magnetic material is about 30%, which causes the variation of the starting voltage. Further, since the pulse generator for obtaining the starting voltage of the discharge lamp lighting device is arranged around the discharge lamp and the maximum operating temperature is about 120 ° C, the temperature characteristics of the electromagnetic device such as the magnetic switch are stable. You will also need to

【0011】また、パルス発生装置の負荷には、高圧放
電灯の前段にトランス或いはパルストランスが介されて
いるが、これらトランスの騒音を防止するためには、人
間の可聴周波数領域が2kHz以下であることから、パ
ルス電圧発生装置の駆動周波数は10kHz以上にする
必要がある。また、EE型のコア形状を有する磁気スイ
ッチでは、磁気スイッチ3の磁束量を一定にして飽和時
のインダクタンスを小さくしようとすると、巻線を減ら
して、コアの断面積を大きくするか、又は、コアの磁路
を長くする必要があり、磁気スイッチが大型化するとい
う問題が発生する。
The load of the pulse generator is provided with a transformer or a pulse transformer before the high-pressure discharge lamp. To prevent noise from these transformers, the human audible frequency range is 2 kHz or less. Therefore, the drive frequency of the pulse voltage generator must be 10 kHz or higher. Further, in the magnetic switch having the EE type core shape, if the magnetic flux of the magnetic switch 3 is made constant and the inductance at the time of saturation is reduced, the number of windings is reduced to increase the cross-sectional area of the core, or It is necessary to lengthen the magnetic path of the core, which causes a problem that the magnetic switch becomes large.

【0012】本発明は上記の問題点に鑑みて為されたも
ので、請求項1、2の発明の目的とするところは半導体
スイッチを用いた欠点を解消し、しかも磁気スイッチの
コア材料のばらつきが多少あっても安定したパルス電圧
を発生させることができるパルス発生装置を提供するに
ある。請求項3の発明の目的とするところは、請求項1
乃至請求項2の発明の目的に加えて、大型化することな
く磁気スイッチの飽和時のインダクタンスを小さくし、
十分なエネルギー確保を可能としたパルス発生装置を提
供するにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to solve the drawbacks of using a semiconductor switch and to disperse the core material of the magnetic switch. (EN) It is possible to provide a pulse generator capable of generating a stable pulse voltage even if there is some. The object of the invention of claim 3 is to claim 1
In addition to the object of the invention of claim 2, the inductance at the saturation of the magnetic switch can be reduced without increasing the size,
It is to provide a pulse generator capable of securing sufficient energy.

【0013】請求項4の発明の目的とするところは、請
求項1乃至請求項3の発明の目的に加えて低騒音のパル
ス発生装置を提供するものである。請求項5の発明の目
的とするところは、請求項1乃至請求項4の発明の目的
に加えて高圧放電灯の始動装置を実現するパルス発生装
置を提供するものである。請求項6及び請求項7の発明
の目的とするところは、請求項5の発明の目的に加え
て、高圧放電灯の始動を確実に行うのに必要なエネルギ
ーを得ることができるパルス発生装置を提供するにあ
る。
The object of the invention of claim 4 is to provide a low noise pulse generator in addition to the objects of the inventions of claims 1 to 3. An object of the invention of claim 5 is to provide a pulse generator for realizing a starting device of a high pressure discharge lamp in addition to the objects of the inventions of claims 1 to 4. The object of the inventions of claims 6 and 7 is that, in addition to the object of the invention of claim 5, there is provided a pulse generator capable of obtaining the energy necessary for surely starting the high pressure discharge lamp. To provide.

【0014】請求項8及び請求項9の発明の目的とする
ところは、請求項6及び請求項7の発明の目的に加え
て、充放電を行うコンデンサの電流耐量を抑えることが
でき且つ放電に伴うノイズの発生を抑制できるパルス発
生装置を提供するにある。
The object of the inventions of claims 8 and 9 is that, in addition to the objects of the inventions of claims 6 and 7, it is possible to suppress the withstand current of the capacitor for charging and discharging and to discharge the capacitor. It is an object of the present invention to provide a pulse generator capable of suppressing the generation of accompanying noise.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項1の発明では、コンデンサとパルストランスの
一次巻線と磁気スイッチのコイルとで閉回路を構成し、
磁気スイッチの飽和時にコンデンサの電荷を閉回路で放
出させてパルストランスの二次巻線に高圧のパルスを発
生させるパルス発生装置において、磁気スイッチのコア
の材料として、周波数10kHzにおけるメジャールー
プの損失が1000mW/cc以下のコア材料を用いた
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the invention of claim 1, a closed circuit is constituted by a capacitor, a primary winding of a pulse transformer and a coil of a magnetic switch,
In a pulse generator that discharges the electric charge of a capacitor in a closed circuit when a magnetic switch is saturated to generate a high-voltage pulse in a secondary winding of a pulse transformer, the loss of a major loop at a frequency of 10 kHz is used as a core material of the magnetic switch. It is characterized by using a core material of 1000 mW / cc or less.

【0016】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、前記磁気スイッチのコアの材料としてアモルファ
ス或いはファインメットを用いたことを特徴とする。請
求項3の発明では、請求項1乃至2の発明において、前
記磁気スイッチのコアをトロイダルコアで構成するとと
もに、前記コイルを一層巻でコアに巻回して成ることを
特徴とする。
The invention of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1, amorphous or fine met is used as a material of the core of the magnetic switch. A third aspect of the invention is characterized in that, in the first and second aspects of the invention, the core of the magnetic switch is formed of a toroidal core, and the coil is wound around the core in a single turn.

【0017】請求項4の発明では、請求項1乃至3の発
明において、前記閉回路によるコンデンサ放電の周波数
が2kHz以上であることを特徴とする。請求項5の発
明では、請求項1乃至4の発明において、前記パルスト
ランスの二次巻線で発生するパルス電圧を高圧放電灯に
印加することを特徴とする。請求項6の発明では、請求
項5の発明において、前記高圧放電灯は点灯手段により
点灯電力が供給されるとともに前記点灯手段の二次出力
電圧にパルストランスの二次巻線で発生するパルス電圧
が重畳した電圧が印加されるものであって、前記コンデ
ンサを充電する充電手段の周波数を前記点灯手段の電源
の周波数より高くするとともに、前記閉回路における前
記コンデンサの放電周波数を前記充電周波数よりも高く
し、且つ前記高圧放電灯の始動性確保に充分なパルス幅
と前記高圧放電灯内のガスの絶縁破壊に充分なピーク値
とを持つパルス電圧が得られる値に前記磁気スイッチの
飽和時のインダクタンスを設定したことを特徴とする。
The invention of claim 4 is characterized in that, in the inventions of claims 1 to 3, the frequency of capacitor discharge by the closed circuit is 2 kHz or more. A fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the first to fourth aspects, the pulse voltage generated in the secondary winding of the pulse transformer is applied to the high pressure discharge lamp. In the invention of claim 6, in the invention of claim 5, the high-voltage discharge lamp is supplied with lighting power by a lighting means, and a secondary output voltage of the lighting means is a pulse voltage generated in a secondary winding of a pulse transformer. Is applied, the frequency of the charging means for charging the capacitor is made higher than the frequency of the power source of the lighting means, and the discharging frequency of the capacitor in the closed circuit is higher than the charging frequency. When the saturation of the magnetic switch is high, a pulse voltage having a high pulse width and a sufficient pulse width for ensuring the startability of the high pressure discharge lamp and a peak value sufficient for dielectric breakdown of the gas in the high pressure discharge lamp is obtained. It is characterized by setting the inductance.

【0018】請求項7の発明では、請求項5の発明にお
いて、前記高圧放電灯は点灯手段により点灯電力が供給
されるとともに前記点灯手段の二次出力電圧にパルスト
ランスの二次巻線で発生するパルス電圧が重畳した電圧
が印加されるものであって、前記コンデンサを充電する
充電手段の周波数を前記点灯手段の電源の周波数より高
くするとともに、前記閉回路における前記コンデンサの
放電周波数を前記充電周波数よりも高くし、空芯コイル
を前記磁気スイッチと前記パルストランスの一次巻線と
の間に挿入して前記磁気スイッチの飽和時のインダクタ
ンスと前記空芯コイルのインダクタンスの和を、前記高
圧放電灯の始動性確保に充分なパルス幅と前記高圧放電
灯内のガスの絶縁破壊に充分なピーク値とを持つパルス
電圧が得られる値に設定したことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the high-pressure discharge lamp is supplied with lighting power by the lighting means, and the secondary output voltage of the lighting means is generated in the secondary winding of the pulse transformer. A voltage superposed with a pulse voltage is applied, the frequency of the charging means for charging the capacitor is made higher than the frequency of the power source of the lighting means, and the discharging frequency of the capacitor in the closed circuit is charged. The frequency is set higher than the frequency, and the air-core coil is inserted between the magnetic switch and the primary winding of the pulse transformer, and the sum of the inductance when the magnetic switch is saturated and the inductance of the air-core coil is set to the high voltage discharge. A value that can obtain a pulse voltage having a pulse width sufficient to secure the startability of the electric lamp and a peak value sufficient to cause the dielectric breakdown of the gas in the high-pressure discharge lamp. Characterized in that the set.

【0019】請求項8の発明では、請求項6の発明にお
いて、前記磁気スイッチの飽和時のインダクタンスをL
MSとし、前記高圧放電灯の始動性確保に充分なパルス幅
をτ min とし、前記高圧放電灯内のガスの絶縁破壊に充
分なピーク値をV2Pmin とし、前記パルストランスの一
次巻線のインダクタンスをL1 とし、前記コンデンサの
容量をCとし、前記コンデンサに充電される電圧のピー
ク値をVcとし、前記パルストランスの一次巻線と二次
巻線との巻線比をnとしたとき、 (τmin /π)2 ・(1/C)−L1 ≦LMS ≦〔(n・VC /V2pmin )−1)・L1 という関係を満足することを特徴とする。
According to the invention of claim 8, in the invention of claim 6
And the inductance of the magnetic switch at saturation is L
MSAnd a pulse width sufficient to secure the startability of the high pressure discharge lamp.
Τ minFor the dielectric breakdown of the gas in the high pressure discharge lamp.
Minute peak value is V2PminAnd one of the pulse transformers
The inductance of the next winding is L1And the capacitor
Let C be the capacity and the peak of the voltage charged in the capacitor.
The pulse value is Vc, the primary winding and the secondary winding of the pulse transformer
When the winding ratio to the winding is n, (τmin/ Π)2・ (1 / C) -L1≤LMS ≦ [(n ・ VC/ V2pmin) -1) ・ L1 It is characterized by satisfying the relationship.

【0020】請求項9の発明では、請求項7の発明にお
いて、前記磁気スイッチの飽和時のインダクタンスをL
MSとし、前記高圧放電灯の始動性確保に充分なパルス幅
をτ min とし、前記高圧放電灯内のガスの絶縁破壊に充
分なピーク値をV2Pmin とし、前記パルストランスの一
次巻線のインダクタンスをL1 とし、前記コンデンサの
容量をCとし、前記コンデンサに充電される電圧のピー
ク値をVcとし、前記パルストランスの一次巻線と二次
巻線との巻線比をnとし、前記空芯コイルのインダクタ
ンスをL0 としたとき、 (τmin /π)2 ・(1/C)−L1 ≦LMS+L0 ≦〔(n・VC /V2pmin )−1)・L1 という関係を満足することを特徴とする。
According to the invention of claim 9, in the invention of claim 7
And the inductance of the magnetic switch at saturation is L
MSAnd a pulse width sufficient to secure the startability of the high pressure discharge lamp.
Τ minFor the dielectric breakdown of the gas in the high pressure discharge lamp.
Minute peak value is V2PminAnd one of the pulse transformers
The inductance of the next winding is L1And the capacitor
Let C be the capacity and the peak of the voltage charged in the capacitor.
The pulse value is Vc, the primary winding and the secondary winding of the pulse transformer
The winding ratio to the winding is n, and the inductor of the air-core coil is
L to0Then, (τmin/ Π)2・ (1 / C) -L1≤LMS+ L0 ≦ [(n ・ VC/ V2pmin) -1) ・ L1 It is characterized by satisfying the relationship.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明を用いる実施形態を図面を
参照して説明する。 (実施形態1)図1に、高圧放電灯点灯装置の始動用の
パルス発生装置を構成する本実施形態の回路図を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment using the present invention will be described with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit diagram of this embodiment which constitutes a pulse generator for starting a high pressure discharge lamp lighting device.

【0022】本実施形態の電磁装置を構成する磁気スイ
ッチ3はそのコイル7とコンデンサ1とパルストランス
4の一次巻線N1 とで閉回路を構成するもので、コンデ
ンサ1の電圧により飽和してインダクタンス値が小さく
なりオン動作する。このオン動作によりコンデンサ1の
電荷が閉回路で放電されパルストランス4の二次巻線N
2 に接続している高圧放電灯5の両端に高圧パルス電圧
を印加するようになっている。コンデンサ1は充電電源
(図示せず)により充電されるようになっている。尚磁
気スイッチ3のコイル7に並列に接続されている抵抗2
は、磁気スイッチ3の損失抵抗である。磁気スイッチ3
の損失が大きい場合、抵抗2は小さくなる。ここで、抵
抗2が小さい、即ち、磁気スイッチ3の損失が大きい場
合、磁気スイッチ3が飽和する以前に、コンデンサ1か
ら漏れ電流Ieが抵抗2を介して流れる。このため、コ
ンデンサ1には、充電電源から供給される電圧による充
電速度が遅れ、低い電圧で磁気スイッチ3が飽和し、パ
ルストランス4の一次側に発生する電圧が低下するのは
勿論のこと、パルストランス4の二次側に接続された高
圧放電灯5に供給されるパルス電圧も低下する。
The magnetic switch 3 constituting the electromagnetic device of this embodiment forms a closed circuit with the coil 7, the capacitor 1 and the primary winding N 1 of the pulse transformer 4, and is saturated by the voltage of the capacitor 1. The inductance value becomes smaller and the device turns on. By this ON operation, the electric charge of the capacitor 1 is discharged in a closed circuit, and the secondary winding N of the pulse transformer 4 is discharged.
A high-voltage pulse voltage is applied to both ends of the high-pressure discharge lamp 5 connected to 2 . The capacitor 1 is adapted to be charged by a charging power source (not shown). The resistor 2 connected in parallel to the coil 7 of the magnetic switch 3
Is the loss resistance of the magnetic switch 3. Magnetic switch 3
If the loss is large, the resistance 2 becomes small. Here, when the resistance 2 is small, that is, when the loss of the magnetic switch 3 is large, the leakage current Ie flows from the capacitor 1 through the resistance 2 before the magnetic switch 3 is saturated. Therefore, the charging speed of the capacitor 1 due to the voltage supplied from the charging power source is delayed, the magnetic switch 3 is saturated at a low voltage, and the voltage generated on the primary side of the pulse transformer 4 is lowered. The pulse voltage supplied to the high pressure discharge lamp 5 connected to the secondary side of the pulse transformer 4 also drops.

【0023】図2に、磁気スイッチ3のコア材料を変
え、各コア材料について、10kHzにおける単位体積
当たりの損失とパルス電圧との関係を調べた結果を示
す。ここで、図中のパルス電圧はパルストランス4の二
次電圧V2 を始動電圧の最大値V max で除して規格化し
た値であり、単位体積当たりの損失は、磁気スイッチと
して駆動させた時の損失である。コアは飽和磁束密度近
くまで磁化されるので、メジャーループの損失となる。
In FIG. 2, the core material of the magnetic switch 3 is modified.
Well, for each core material, unit volume at 10 kHz
The results of examining the relationship between the loss per hit and the pulse voltage are shown.
You. Here, the pulse voltage in the figure is the pulse voltage of the pulse transformer 4.
Next voltage V2The maximum value of the starting voltage V maxDivided by and standardized
The loss per unit volume is
It is the loss when driven. The core is close to the saturation magnetic flux density
Since it is magnetized to the end, it causes a loss of the major loop.

【0024】図2より、磁気スイッチ3のコア材料の損
失が、例えば、A点にある場合、材料損失のバラツキが
±30%あったとしてもパルス電圧V2 /Vmax のバラ
ツキはほとんどないが、コア材料の損失がB点にある場
合、損失のバラツキが±30%あるとパルス電圧V2
max には±20%のバラツキが発生する。従って、図
2より、周波数が10kHzにおけるコア材料の損失
は、1000mW/cc以下とする必要がある。またパ
ルストランス4の騒音発生を防止するためには駆動周波
数を可聴周波数以上、望ましくは10kHz以上にする
必要がある。従ってA、C,D,Eに対応するコア材料
が望ましく、具体的にはCのMn−Z系フェライト、D
のファインメット、EのFe系アモルファスの場合に限
られることが分かった。そして磁気スイッチ3のコア材
料をフェライト、アモルファス、又は、ファインメット
とした場合、材料の損失のばらつきが±30%あったと
しても、パルス電圧V2 /Vmax のバラツキは数%以内
とすることができる。尚図2中Fは80%Niパーマロ
イの場合を、Bは珪素鋼板の場合を示す。
From FIG. 2, when the loss of the core material of the magnetic switch 3 is, for example, at the point A, there is almost no variation in the pulse voltage V 2 / V max even if the variation in the material loss is ± 30%. If the loss of the core material is at point B and the variation of loss is ± 30%, the pulse voltage V 2 /
A variation of ± 20% occurs in V max . Therefore, from FIG. 2, the loss of the core material at a frequency of 10 kHz needs to be 1000 mW / cc or less. Further, in order to prevent noise generation of the pulse transformer 4, it is necessary to set the driving frequency to an audible frequency or higher, preferably 10 kHz or higher. Therefore, core materials corresponding to A, C, D, and E are desirable, and specifically, C Mn-Z type ferrite, D
It was found that it is limited to the case of Finemet of No. 2 and the Fe type amorphous of E. When the core material of the magnetic switch 3 is ferrite, amorphous, or fine met, the variation of the pulse voltage V 2 / V max should be within several percent even if the variation of the material loss is ± 30%. You can In FIG. 2, F shows the case of 80% Ni permalloy, and B shows the case of silicon steel plate.

【0025】さてMn−Z系フェライト、ファインメッ
ト、Fe系アモルファスのコア材料の周囲温度に対する
パルス電圧V2 /Vmax の関係は図3に示すようにな
る。磁気スイッチ3は上述したように周囲温度を120
℃まで考慮しなければならないが、図3よりキュリー温
度が200℃程度のフェライト(A)では120℃にお
いて、パルス電圧V2 /Vmax が低下し、またこれによ
りパルス電圧のばらつきも大きくなることが分かる。キ
ューリー温度が高いアモルファス(B)、ファイメント
(C)では、パルス電圧V2 /Vmax が安定と言える。
この図3より120℃までの周囲温度で、パルス電圧V
2 /Vmax を安定できる磁気スイッチ3のコア材料のキ
ュリー温度は図3で破線により示す300℃以上である
ことが言える。
The relationship of the pulse voltage V 2 / V max with the ambient temperature of the core materials of Mn-Z type ferrite, fine met, and Fe type amorphous is shown in FIG. The magnetic switch 3 controls the ambient temperature to 120
Although it has to be considered up to ℃, the pulse voltage V 2 / V max decreases at 120 ℃ for ferrite (A) with a Curie temperature of about 200 ℃ from Fig. 3, and this also increases the variation of the pulse voltage. I understand. It can be said that the pulse voltage V 2 / V max is stable in amorphous (B) and fiment (C), which have high Curie temperatures.
From FIG. 3, the pulse voltage V
It can be said that the Curie temperature of the core material of the magnetic switch 3 capable of stabilizing 2 / V max is 300 ° C. or higher shown by the broken line in FIG.

【0026】而して本実施形態の磁気スイッチ3ではコ
ア材料を周波数が10kHzでのメジャーループの損失
が1000mW/cc以下である材料を用いる。特にア
モルファス或いはファイメットからなるコアを用いる。 (実施形態2)磁気スイッチ3のコア6の形状としては
従来の技術で説明したようにEE型があるが、この場合
図10に示すようにコイル7を積層巻で巻回し、コア6
が飽和した後のインダクタンスは磁路12が短いため大
きくなる。
Thus, in the magnetic switch 3 of this embodiment, the core material is a material having a major loop loss of 1000 mW / cc or less at a frequency of 10 kHz. In particular, a core made of amorphous or phimet is used. (Embodiment 2) As the shape of the core 6 of the magnetic switch 3, there is an EE type as described in the prior art. In this case, as shown in FIG.
The inductance after saturation is large because the magnetic path 12 is short.

【0027】そこで本実施形態の磁気スイッチ3では、
図4に示すように実施形態1のコア材料からなるトロイ
ダルコア6’を用いてコイル7を一層巻としている。つ
まり磁気スイッチ3の飽和時のインダクタンスを小さく
し、そのスイッチ動作の所謂きれを良好にすることがで
き、高周波に適し、且つ大型化を防ぐことができる。尚
図10に示すようなEE型のコア6を用いた磁気スイッ
チ3のインダクタンスを小さくしようとすると、コイル
7の巻数を減らしてコアの断面積を大きくするか、或い
はコア6の磁路長を大きくする必要があり、この場合、
磁気スイッチ3は非常に大型化してしまうことになる。
Therefore, in the magnetic switch 3 of this embodiment,
As shown in FIG. 4, the coil 7 is wound one layer using the toroidal core 6 ′ made of the core material of the first embodiment. That is, it is possible to reduce the inductance of the magnetic switch 3 at the time of saturation, to improve the so-called disconnection of the switch operation, to be suitable for high frequencies, and to prevent an increase in size. In order to reduce the inductance of the magnetic switch 3 using the EE type core 6 as shown in FIG. 10, the number of turns of the coil 7 is reduced to increase the cross-sectional area of the core, or the magnetic path length of the core 6 is reduced. Should be larger, in this case
The magnetic switch 3 will be very large.

【0028】従って本実施形態のようにトロイダルコア
6’を用いることが好ましい。尚使用するパルス発生装
置の回路構成は例えば図1の回路を用いる。 (実施形態3)本実形態は高圧放電灯点灯装置に用いた
もので、電磁装置たる磁気スイッチ3は実施形態1或い
は2におけるコア材料、構造を有する磁気スイッチ3か
らなり、図5に示すように充電回路を構成する高周波電
源10の出力端間に接続されたコンデンサ1と、パルス
トランス4の一次巻線N1 との間にコイル7を挿入して
使用される。
Therefore, it is preferable to use the toroidal core 6'as in this embodiment. The circuit configuration of the pulse generator used is, for example, the circuit shown in FIG. (Embodiment 3) This embodiment is used for a high pressure discharge lamp lighting device, and a magnetic switch 3 as an electromagnetic device comprises the magnetic switch 3 having the core material and structure in Embodiment 1 or 2, as shown in FIG. The coil 7 is used by inserting the coil 7 between the capacitor 1 connected between the output terminals of the high-frequency power source 10 constituting the charging circuit and the primary winding N 1 of the pulse transformer 4.

【0029】磁気スイッチ3は高周波電源10の出力電
圧により飽和(この時の磁気スイッチ3のインダクタン
スをLMSとする)すると、オン動作してコンデンサ1に
蓄積された電荷をコンデンサ1、パルストランス4の一
次巻線N1 、磁気スイッチ3、コンデンサ1の閉回路で
放電させる。この放電により閉回路には電流Iが流れ、
この電流Iによりパルストランス4の一次巻線N1 に電
圧が発生し、この電圧は二次巻線N2 により昇圧されて
パルス電圧として負荷側に印加される。つまりパルス電
圧は商用交流電源10の電圧に重畳して高圧放電灯5に
印加され、高圧放電灯5を始動させる。
When the magnetic switch 3 is saturated by the output voltage of the high frequency power source 10 (the inductance of the magnetic switch 3 at this time is L MS ), the magnetic switch 3 is turned on and the charge accumulated in the capacitor 1 is transferred to the capacitor 1 and the pulse transformer 4. The primary winding N 1 , the magnetic switch 3, and the capacitor 1 are discharged in a closed circuit. Due to this discharge, a current I flows in the closed circuit,
A voltage is generated in the primary winding N 1 of the pulse transformer 4 by this current I, and this voltage is boosted by the secondary winding N 2 and applied as a pulse voltage to the load side. That is, the pulse voltage is superimposed on the voltage of the commercial AC power source 10 and applied to the high-pressure discharge lamp 5 to start the high-pressure discharge lamp 5.

【0030】高圧放電灯5が始動すると、商用交流電源
10から安定器9、パルストランス4の二次巻線N2
高圧放電灯5の閉回路でランプ電流が流れ、高圧放電灯
5は安定点灯する。ここで高圧放電灯5を始動させるの
に必要なエネルギーは高圧放電灯5無いのガスの絶縁破
壊に必要な電圧のピーク値V2Pと、始動を確保するパル
ス電圧のパルス幅τで決定される。最低必要なエネルギ
ーを決定する条件をV2Pmin 、τmi n として、ピーク値
2Pを得る条件を考えると、まず高周波電源8より印加
される電圧はそれを受けるコンデンサ1の耐圧で決ま
る。コンデンサ1の電圧をVcとすると、磁気スイッチ
3が飽和した後、パルストランス4の一次巻線N1 には
電圧Vcに略等しい電圧のピーク値が印加されることに
なる。従ってパルストランス4の一次巻線N1 と二次巻
線N2 の巻線比は n=N2 /N1 ≧V2Pmin /Vc …(1) を満たさねばならない。但し二次巻線N2 は高圧放電灯
5の点灯中に流れるランプ電流により、インピーダンス
電圧を持つことになる。このインピーダンス電圧が大き
すぎると、ランプ電流がゼロクロスの付近で流れ難くな
り、高圧放電灯5の立ち消えの問題が起きるため、イン
ピーダンス電圧に制限ができる。つまり二次巻線N2
巻数に制限ができる。これらの要因により各巻線N1
2 の巻数は略決定される。このとき一次巻線N1 のイ
ンダクタンスをL1 とする。
When the high pressure discharge lamp 5 is started, the commercial AC power source 10 switches the ballast 9 to the secondary winding N 2 of the pulse transformer 4,
A lamp current flows in the closed circuit of the high pressure discharge lamp 5, and the high pressure discharge lamp 5 is lit stably. Here, the energy required to start the high-pressure discharge lamp 5 is determined by the peak value V 2P of the voltage required for the dielectric breakdown of the gas in the high-pressure discharge lamp 5 and the pulse width τ of the pulse voltage for ensuring the start. . Minimum required energy to determine the condition of V 2Pmin, as tau mi n, given the conditions for obtaining the peak value V 2P, first voltage applied from a high-frequency power source 8 is determined by the breakdown voltage of the capacitor 1 to receive it. When the voltage of the capacitor 1 is Vc, after the magnetic switch 3 is saturated, a peak value of a voltage substantially equal to the voltage Vc is applied to the primary winding N 1 of the pulse transformer 4. Therefore, the winding ratio of the primary winding N 1 and the secondary winding N 2 of the pulse transformer 4 must satisfy n = N 2 / N 1 ≧ V 2Pmin / Vc (1). However, the secondary winding N 2 has an impedance voltage due to the lamp current flowing during the lighting of the high pressure discharge lamp 5. If this impedance voltage is too large, it becomes difficult for the lamp current to flow near the zero cross, and the problem of the high-pressure discharge lamp 5 extinguishing occurs, so the impedance voltage can be limited. That is, the number of turns of the secondary winding N 2 can be limited. Due to these factors, each winding N 1 ,
The number of turns of N 2 is approximately determined. At this time, the inductance of the primary winding N 1 is L 1 .

【0031】次にパルス幅τを得る条件を考えてみる。
磁気スイッチ3の飽和時のインダクタンスLMSが無視で
きる程度に小さい場合、パルス幅τはコンデンサ1(容
量値をCとする)と前記インダクタンスL1 の共振周波
数によって決まる。よって次式(2)(3)を満たさな
くてはならない。
Next, consider the condition for obtaining the pulse width τ.
When the inductance L MS of the magnetic switch 3 at saturation is negligibly small, the pulse width τ is determined by the resonance frequency of the capacitor 1 (the capacitance value is C) and the inductance L 1 . Therefore, the following expressions (2) and (3) must be satisfied.

【0032】[0032]

【数1】 [Equation 1]

【0033】しかし、コンデンサ1は容量Cが大き過ぎ
ると、高周波電流からの電流I0 が大きくなって、電源
容量が持たなくなるため、コンデンサ1の容量Cの最大
値が決められるが、これが(3)式を満たすのは困難で
ある。またコンデンサ1の容量Cが大きいと、電流I1
のピーク値が大きくなり、コデンサ1の電流耐量を越え
てしまう。また放電によるノイズも大きくなる。
However, if the capacitance C of the capacitor 1 is too large, the current I 0 from the high-frequency current becomes large and the power source capacitance is lost, so the maximum value of the capacitance C of the capacitor 1 is determined. ) Is difficult to satisfy. If the capacitance C of the capacitor 1 is large, the current I 1
The peak value of 1 increases, and the current withstanding capacity of the capacitor 1 is exceeded. In addition, noise due to discharge also increases.

【0034】ここで図5の回路において、磁気スイッチ
3の飽和時のインダクタンスLMSを可変させて高圧放電
灯5にパルス電圧を印加させ、パルス電圧のピーク値V
2P及びパルス幅τを調べてみた。図6はその結果を示し
ており、図6から分かるようにインダクタンスLMSを大
きくなると、ピーク値V2Pは減少し、パルス幅τは逆に
増加する。インダクタンスLMSが大きくなると、ピーク
値V2Pが減少する理由は磁気スイッチ3が飽和した時、
コンデンサ1の電圧Vcがパルストランス4の一次巻線
1(インダクタンスL1 )と、磁気スイッチ3(イン
ダクタンスLMS)とに分圧されるためであり、インダク
タンスLMSの値はV2Pmin を確保できるLMSmax 以内に
しなければならない。またインダクタンスLMSが大きく
なると、パルス幅τが増加するが、これは式(2)のイ
ンダクタンスL1 の値が、L1 →L1 +LMSになるため
であり、インダクタンスLMSの値をパルス幅τmin を確
保できるLMSmi n 以上にする必要がある。
Here, in the circuit of FIG. 5, the inductance L MS of the magnetic switch 3 at the time of saturation is varied to apply a pulse voltage to the high pressure discharge lamp 5, and the peak value V of the pulse voltage is applied.
I examined 2P and pulse width τ. FIG. 6 shows the result. As can be seen from FIG. 6, as the inductance L MS increases, the peak value V 2P decreases and the pulse width τ increases. The reason why the peak value V 2P decreases when the inductance L MS increases is that when the magnetic switch 3 is saturated,
This is because the voltage Vc of the capacitor 1 is divided between the primary winding N 1 (inductance L 1 ) of the pulse transformer 4 and the magnetic switch 3 (inductance L MS ) and the value of the inductance L MS is V 2Pmin . It must be within LMSmax . Further, as the inductance L MS increases, the pulse width τ also increases. This is because the value of the inductance L 1 in the equation (2) becomes L 1 → L 1 + L MS , and the value of the inductance L MS is pulsed. It is necessary to make it equal to or more than L MSmin which can secure the width τ min .

【0035】次式(4)乃至(6)は磁気スイッチ3が
飽和した時のインダクタンスLMSの条件を示す。
The following equations (4) to (6) show the condition of the inductance L MS when the magnetic switch 3 is saturated.

【0036】[0036]

【数2】 [Equation 2]

【0037】これによりコンデンサ1の容量Cを下げる
ことができ、コンデンサCの電流耐量及びノイズの発生
を抑制することができる。以上のように本実施形態では
磁気スイッチ3の飽和時のインダクタンスLMSをV
2Pmin を確保できるLMSmax 以下、で且つτmin を確保
できるLMSmin 以上にすることによってのみ、高圧放電
灯5を始動させるのに必要なエネルギーが得られ、まコ
ンデンサ1の電流耐量を抑え且つノイズを抑えることが
できる。
As a result, the capacitance C of the capacitor 1 can be reduced, and the withstand current of the capacitor C and the generation of noise can be suppressed. As described above, in the present embodiment, the inductance L MS of the magnetic switch 3 when saturated is V
The energy required to start the high-pressure discharge lamp 5 can be obtained only by setting L MSmax which is 2 Pmin or less and L MSmin which is τ min or more to suppress the current withstanding capacity of the capacitor 1 and to reduce noise. Can be suppressed.

【0038】(実施形態4)本実施形態では図7に示す
ように図5の回路において、磁気スイッチ3とパルスト
ランス4の一次巻線N1 との間に空心コイル11を直列
に挿入して磁気スイッチ3と空心コイル11とで電磁装
置を構成している。本実施形態では空心コイル11のイ
ンダクタンスL0 で、磁気スイッチ3の飽和時のインダ
クタンスLMSを補うところに特徴がある。インダクタン
スLMSとインダクタンスL0 との条件は次式(7)によ
り示される。
(Embodiment 4) In this embodiment, as shown in FIG. 7, in the circuit of FIG. 5, an air-core coil 11 is inserted in series between the magnetic switch 3 and the primary winding N 1 of the pulse transformer 4. The magnetic switch 3 and the air-core coil 11 form an electromagnetic device. The present embodiment is characterized in that the inductance L 0 of the air-core coil 11 supplements the inductance L MS when the magnetic switch 3 is saturated. The condition of the inductance L MS and the inductance L 0 is expressed by the following equation (7).

【0039】[0039]

【数3】 (Equation 3)

【0040】つまり、LMS+L0 がV2Pmin を確保でき
るインダクタンス以下で且つパルス幅τmin を確保でき
るインダクタンスス以上にすることにより実施形態3と
同様の効果を得ることができる。
That is, the same effect as that of the third embodiment can be obtained by setting L MS + L 0 to be equal to or smaller than the inductance that can secure V 2Pmin and be equal to or larger than the inductance that can secure the pulse width τ min .

【0041】[0041]

【発明の効果】請求項1の発明は、コンデンサとパルス
トランスの一次巻線と磁気スイッチのコイルとで閉回路
を構成し、磁気スイッチの飽和時にコンデンサの電荷を
閉回路で放出させてパルストランスの二次巻線に高圧の
パルスを発生させるパルス発生装置において、磁気スイ
ッチのコアの材料として、周波数10kHzにおけるメ
ジャーループの損失が1000mW/cc以下のコア材
料を用いたので、半導体スイッチを用いた欠点を解消
し、しかも磁気スイッチのコア材料のばらつきが多少あ
っても安定したパルス電圧を発生させることができ、ま
たパルス電圧が安定するため、パルストランスの二次巻
線を増やしたりする必要がないという効果がある。
According to the first aspect of the invention, the closed circuit is constituted by the capacitor, the primary winding of the pulse transformer, and the coil of the magnetic switch, and the electric charge of the capacitor is discharged by the closed circuit when the magnetic switch is saturated, thereby causing the pulse transformer. In the pulse generator for generating a high-voltage pulse in the secondary winding, the semiconductor switch is used because the core material of the magnetic switch has a major loop loss of 1000 mW / cc or less at a frequency of 10 kHz. It is possible to generate a stable pulse voltage even if there is some variation in the core material of the magnetic switch, and since the pulse voltage is stable, it is necessary to increase the number of secondary windings of the pulse transformer. There is an effect that there is no.

【0042】特に請求項2の発明は、請求項1の発明に
おいて、前記磁気スイッチのコアの材料としてアモルフ
ァス或いはファインメットを用いたので、高温の周囲温
度でも安定したパルス電圧を発生させることができると
いう効果がある。請求項3の発明は、請求項1乃至2の
発明において、前記磁気スイッチのコアをトロイダルコ
アで構成するとともに、前記コイルを一層巻でコアに巻
回してあるので、大型化することなく磁気スイッチの飽
和時のインダクタンスを小さくし、十分なエネルギー確
保を可能とするという効果がある。
Particularly, in the invention of claim 2, in the invention of claim 1, amorphous or fine met is used as a material of the core of the magnetic switch, so that a stable pulse voltage can be generated even at a high ambient temperature. There is an effect. According to the invention of claim 3, in the invention of claims 1 and 2, the core of the magnetic switch is formed of a toroidal core, and the coil is wound around the core in a single layer, so that the magnetic switch is not increased in size. There is an effect that the inductance at the time of saturation is reduced and sufficient energy can be secured.

【0043】請求項4の発明は、請求項1乃至3の発明
において、前記閉回路によるコンデンサ放電の周波数が
2kHz以上であるので、低騒音のパルス発生装置を実
現できる。請求項5の発明は、請求項1乃至4の発明に
おいて、前記パルストランスの二次巻線で発生するパル
ス電圧を高圧放電灯に印加するので、高圧放電灯を始動
させる始動装置を実現できるという効果がある。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, the frequency of the capacitor discharge by the closed circuit is 2 kHz or more, so that a low noise pulse generator can be realized. According to the invention of claim 5, in the invention of claims 1 to 4, since the pulse voltage generated in the secondary winding of the pulse transformer is applied to the high pressure discharge lamp, a starting device for starting the high pressure discharge lamp can be realized. effective.

【0044】請求項6の発明は、前記高圧放電灯は点灯
手段により点灯電力が供給されるとともに前記点灯手段
の二次出力電圧にパルストランスの二次巻線で発生する
パルス電圧が重畳した電圧が印加されるものであって、
前記コンデンサを充電する充電手段の周波数を前記点灯
手段の電源の周波数より高くするとともに、前記閉回路
における前記コンデンサの放電周波数を前記充電周波数
よりも高くし、且つ前記高圧放電灯の始動性確保に充分
なパルス幅と前記高圧放電灯内のガスの絶縁破壊に充分
なピーク値とを持つパルス電圧が得られる値に前記磁気
スイッチの飽和時のインダクタンスを設定したので、ま
た請求項7の発明は、前記高圧放電灯は点灯手段により
点灯電力が供給されるとともに前記点灯手段の二次出力
電圧にパルストランスの二次巻線で発生するパルス電圧
が重畳した電圧が印加されるものであって、前記コンデ
ンサを充電する充電手段の周波数を前記点灯手段の電源
の周波数より高くするとともに、前記閉回路における前
記コンデンサの放電周波数を前記充電周波数よりも高く
し、空芯コイルを前記磁気スイッチと前記パルストラン
スの一次巻線との間に挿入して前記磁気スイッチの飽和
時のインダクタンスと前記空芯コイルのインダクタンス
の和を、前記高圧放電灯の始動性確保に充分なパルス幅
と前記高圧放電灯内のガスの絶縁破壊に充分なピーク値
とを持つパルス電圧が得られる値に設定したので、高圧
放電灯の始動を確実に行うのに必要なエネルギーを得る
ことができる始動装置を実現できるという効果がある。
According to a sixth aspect of the present invention, the high-pressure discharge lamp is supplied with lighting power by the lighting means, and the secondary output voltage of the lighting means is superposed with the pulse voltage generated in the secondary winding of the pulse transformer. Is applied,
The frequency of the charging means for charging the capacitor is made higher than the frequency of the power source of the lighting means, the discharge frequency of the capacitor in the closed circuit is made higher than the charging frequency, and the startability of the high pressure discharge lamp is ensured. The inductance at saturation of the magnetic switch is set to a value that gives a pulse voltage having a sufficient pulse width and a peak value sufficient for dielectric breakdown of the gas in the high-pressure discharge lamp. In the high pressure discharge lamp, lighting power is supplied by lighting means, and a voltage in which a pulse voltage generated in a secondary winding of a pulse transformer is superimposed on a secondary output voltage of the lighting means is applied. The frequency of the charging means for charging the capacitor is set higher than the frequency of the power source of the lighting means, and the capacitor in the closed circuit is discharged. The frequency is set higher than the charging frequency, and the air-core coil is inserted between the magnetic switch and the primary winding of the pulse transformer to calculate the sum of the inductance of the magnetic switch at the time of saturation and the inductance of the air-core coil. Since the pulse voltage having a pulse width sufficient for ensuring the startability of the high-pressure discharge lamp and a peak value sufficient for dielectric breakdown of gas in the high-pressure discharge lamp is set to a value that can be obtained, the high-pressure discharge lamp is started. There is an effect that it is possible to realize a starting device that can obtain the energy necessary for reliable operation.

【0045】請求項8の発明は、前記磁気スイッチの飽
和時のインダクタンスをLMSとし、前記高圧放電灯の始
動性確保に充分なパルス幅をτmin とし、前記高圧放電
灯内のガスの絶縁破壊に充分なピーク値をV2Pmin
し、前記パルストランスの一次巻線のインダクタンスを
1 とし、前記コンデンサの容量をCとし、前記コンデ
ンサに充電される電圧のピーク値をVcとし、前記パル
ストランスの一次巻線と二次巻線との巻線比をnとした
とき、 (τmin /π)2 ・(1/C)−L1 ≦LMS ≦〔(n・VC /V2pmin )−1〕・L1 という関係を満足するので、また請求項9の発明は、前
記磁気スイッチの飽和時のインダクタンスをLMSとし、
前記高圧放電灯の始動性確保に充分なパルス幅をτmin
とし、前記高圧放電灯内のガスの絶縁破壊に充分なピー
ク値をV2Pmin とし、前記パルストランスの一次巻線の
インダクタンスをL1 とし、前記コンデンサの容量をC
とし、前記コンデンサに充電される電圧のピーク値をV
cとし、前記パルストランスの一次巻線と二次巻線との
巻線比をnとし、前記空芯コイルのインダクタンスをL
0 としたとき、 (τmin /π)2 ・(1/C)−L1 ≦LMS+L0 ≦〔(n・VC /V2pmin )−1〕・L1 という関係を満足するので、高圧放電灯の始動を確実に
行うのに必要なエネルギーを得ることができる始動装置
を実現できる上に、充放電を行うコンデンサの電流耐量
を抑えることができ且つ放電に伴うノイズの発生を抑制
できるという効果がある。
The invention of claim 8, the inductance at saturation of the magnetic switch and L MS, the sufficient pulse width to start ensuring the high-pressure discharge lamp as tau min, the insulating gas of the high pressure discharge lamp The peak value sufficient for destruction is V 2Pmin , the inductance of the primary winding of the pulse transformer is L 1 , the capacitance of the capacitor is C, and the peak value of the voltage charged in the capacitor is Vc. (Τ min / π) 2 · (1 / C) −L 1 ≦ L MS ≦ [(n · V C / V 2pmin ), where n is the winding ratio between the primary winding and the secondary winding. −1] · L 1 is satisfied, and the invention of claim 9 sets the inductance when the magnetic switch is saturated to L MS ,
Make sure that the pulse width sufficient to secure the startability of the high-pressure discharge lamp is τ min.
Where V 2Pmin is a peak value sufficient for dielectric breakdown of gas in the high pressure discharge lamp, L 1 is the inductance of the primary winding of the pulse transformer, and C is the capacitance of the capacitor.
And the peak value of the voltage charged in the capacitor is V
c, the winding ratio between the primary winding and the secondary winding of the pulse transformer is n, and the inductance of the air-core coil is L.
When 0 , the relationship of (τ min / π) 2 · (1 / C) −L 1 ≦ L MS + L 0 ≦ [(n · V C / V 2pmin ) −1] · L 1 is satisfied. It is possible to realize a starting device that can obtain the energy necessary for surely starting the high-pressure discharge lamp, and it is possible to suppress the current withstanding capacity of the capacitor that performs charging and discharging and suppress the generation of noise due to discharge. There is an effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施形態1の回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a first embodiment.

【図2】同上の磁気スイッチのコア材料の損失とパルス
電圧の関係説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the loss of the core material of the magnetic switch and the pulse voltage of the magnetic switch.

【図3】同上の磁気スイッチのコア材料の温度とパルス
電圧の関係説明図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the temperature of the core material of the above magnetic switch and the pulse voltage.

【図4】実施形態2の磁気スイッチの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a magnetic switch according to a second embodiment.

【図5】実施形態3の回路構成図である。FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a third embodiment.

【図6】同上の磁気スイッチの特性説明図である。FIG. 6 is a characteristic explanatory view of the magnetic switch of the above.

【図7】実施形態4の回路構成図である。FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a fourth embodiment.

【図8】従来例の回路構成図である。FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a conventional example.

【図9】別の従来例の回路構成図である。FIG. 9 is a circuit configuration diagram of another conventional example.

【図10】磁気スイッチの一例の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of an example of a magnetic switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンデンサ 2 抵抗 3 磁気スイッチ 4 パルストランス 5 高圧放電灯 N1 一次巻線 N2 二次巻線 Ie 漏れ電流1 Capacitor 2 Resistor 3 Magnetic Switch 4 Pulse Transformer 5 High Pressure Discharge Lamp N 1 Primary Winding N 2 Secondary Winding Ie Leakage Current

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江里口 裕康 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 鴨井 武志 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyasu Eriguchi, 1048 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Takeshi Kamoi, 1048, Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Works, Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コンデンサとパルストランスの一次巻線と
磁気スイッチのコイルとで閉回路を構成し、磁気スイッ
チの飽和時にコンデンサの電荷を閉回路で放出させてパ
ルストランスの二次巻線に高圧のパルスを発生させるパ
ルス発生装置において、磁気スイッチのコアの材料とし
て、周波数10kHzにおけるメジャーループの損失が
1000mW/cc以下のコア材料を用いたことを特徴
とするパルス発生装置。
1. A closed circuit is constituted by a capacitor, a primary winding of a pulse transformer, and a coil of a magnetic switch, and when the magnetic switch is saturated, the electric charge of the capacitor is discharged by the closed circuit to generate a high voltage in the secondary winding of the pulse transformer. In the pulse generator for generating the pulse, the core material of the magnetic switch has a major loop loss of 1000 mW / cc or less at a frequency of 10 kHz.
【請求項2】前記磁気スイッチのコアの材料としてアモ
ルファス或いはファインメットを用いたことを特徴とす
る請求項1記載のパルス発生装置。
2. The pulse generator according to claim 1, wherein amorphous or fine met is used as a material of the core of the magnetic switch.
【請求項3】前記磁気スイッチのコアをトロイダルコア
で構成するとともに、前記コイルを一層巻でコアに巻回
して成ることを特徴とする請求項1乃至2記載のパルス
発生装置。
3. The pulse generator according to claim 1, wherein the core of the magnetic switch is formed of a toroidal core, and the coil is wound around the core in a single layer winding.
【請求項4】前記閉回路によるコンデンサ放電の周波数
が2kHz以上であることを特徴とする請求項1乃至3
記載のパルス発生装置。
4. The frequency of the capacitor discharge by the closed circuit is 2 kHz or more.
The pulse generator described.
【請求項5】前記パルストランスの二次巻線で発生する
パルス電圧を高圧放電灯に印加することを特徴とする請
求項1乃至4記載のパルス発生装置。
5. The pulse generator according to claim 1, wherein the pulse voltage generated in the secondary winding of the pulse transformer is applied to a high pressure discharge lamp.
【請求項6】前記高圧放電灯は点灯手段により点灯電力
が供給されるとともに前記点灯手段の二次出力電圧にパ
ルストランスの二次巻線で発生するパルス電圧が重畳し
た電圧が印加されるものであって、前記コンデンサを充
電する充電手段の周波数を前記点灯手段の電源の周波数
より高くするとともに、前記閉回路における前記コンデ
ンサの放電周波数を前記充電周波数よりも高くし、且つ
前記高圧放電灯の始動性確保に充分なパルス幅と前記高
圧放電灯内のガスの絶縁破壊に充分なピーク値とを持つ
パルス電圧が得られる値に前記磁気スイッチの飽和時の
インダクタンスを設定したことを特徴とする請求項5記
載のパルス発生装置。
6. The high-pressure discharge lamp is supplied with lighting power by a lighting means and is applied with a voltage obtained by superimposing a pulse voltage generated in a secondary winding of a pulse transformer on a secondary output voltage of the lighting means. The frequency of the charging means for charging the capacitor is higher than the frequency of the power source of the lighting means, the discharge frequency of the capacitor in the closed circuit is higher than the charging frequency, and The inductance when the magnetic switch is saturated is set to a value that provides a pulse voltage having a pulse width sufficient for ensuring startability and a peak value sufficient for dielectric breakdown of gas in the high-pressure discharge lamp. The pulse generator according to claim 5.
【請求項7】前記高圧放電灯は点灯手段により点灯電力
が供給されるとともに前記点灯手段の二次出力電圧にパ
ルストランスの二次巻線で発生するパルス電圧が重畳し
た電圧が印加されるものであって、前記コンデンサを充
電する充電手段の周波数を前記点灯手段の電源の周波数
より高くするとともに、前記閉回路における前記コンデ
ンサの放電周波数を前記充電周波数よりも高くし、空芯
コイルを前記磁気スイッチと前記パルストランスの一次
巻線との間に挿入して前記磁気スイッチの飽和時のイン
ダクタンスと前記空芯コイルのインダクタンスの和を、
前記高圧放電灯の始動性確保に充分なパルス幅と前記高
圧放電灯内のガスの絶縁破壊に充分なピーク値とを持つ
パルス電圧が得られる値に設定したことを特徴とする請
求項5記載のパルス発生装置。
7. The high-pressure discharge lamp is supplied with lighting power by a lighting means and is applied with a voltage obtained by superimposing a pulse voltage generated in a secondary winding of a pulse transformer on a secondary output voltage of the lighting means. The frequency of the charging means for charging the capacitor is higher than the frequency of the power source of the lighting means, and the discharge frequency of the capacitor in the closed circuit is higher than the charging frequency, and the air-core coil is Inserted between the switch and the primary winding of the pulse transformer, the sum of the inductance when the magnetic switch is saturated and the inductance of the air-core coil,
6. A pulse voltage having a pulse width sufficient for ensuring the startability of the high pressure discharge lamp and a peak value sufficient for dielectric breakdown of gas in the high pressure discharge lamp is set to a value that can be obtained. Pulse generator.
【請求項8】前記磁気スイッチの飽和時のインダクタン
スをLMSとし、前記高圧放電灯の始動性確保に充分なパ
ルス幅をτmin とし、前記高圧放電灯内のガスの絶縁破
壊に充分なピーク値をV2Pmin とし、前記パルストラン
スの一次巻線のインダクタンスをL1 とし、前記コンデ
ンサの容量をCとし、前記コンデンサに充電される電圧
のピーク値をVcとし、前記パルストランスの一次巻線
と二次巻線との巻線比をnとしたとき、 (τmin /π)2 ・(1/C)−L1 ≦LMS ≦〔(n・VC /V2pmin )−1〕・L1 という関係を満足することを特徴とする請求項6記載の
パルス発生装置。
8. The inductance when the magnetic switch is saturated is L MS , the pulse width which is sufficient for ensuring the startability of the high pressure discharge lamp is τ min, and the peak which is sufficient for dielectric breakdown of the gas in the high pressure discharge lamp. The value is V 2Pmin , the inductance of the primary winding of the pulse transformer is L 1 , the capacitance of the capacitor is C, the peak value of the voltage charged in the capacitor is Vc, and the primary winding of the pulse transformer is When the winding ratio to the secondary winding is n, (τ min / π) 2 · (1 / C) −L 1 ≦ L MS ≦ [(n · V C / V 2pmin ) −1] · L 7. The pulse generator according to claim 6, wherein the relationship of 1 is satisfied.
【請求項9】前記磁気スイッチの飽和時のインダクタン
スをLMSとし、前記高圧放電灯の始動性確保に充分なパ
ルス幅をτmin とし、前記高圧放電灯内のガスの絶縁破
壊に充分なピーク値をV2Pmin とし、前記パルストラン
スの一次巻線のインダクタンスをL1 とし、前記コンデ
ンサの容量をCとし、前記コンデンサに充電される電圧
のピーク値をVcとし、前記パルストランスの一次巻線
と二次巻線との巻線比をnとし、前記空芯コイルのイン
ダクタンスをL0 としたとき、 (τmin /π)2 ・(1/C)−L1 ≦LMS+L0 ≦((n・VC /V2pmin )−1〕・L1 という関係を満足することを特徴とする請求項7記載の
パルス発生装置。
9. The saturation inductance of the magnetic switch is L MS , the pulse width sufficient to secure the startability of the high pressure discharge lamp is τ min, and the peak sufficient for dielectric breakdown of the gas in the high pressure discharge lamp. The value is V 2Pmin , the inductance of the primary winding of the pulse transformer is L 1 , the capacitance of the capacitor is C, the peak value of the voltage charged in the capacitor is Vc, and the primary winding of the pulse transformer is When the winding ratio to the secondary winding is n and the inductance of the air-core coil is L 0 , (τ min / π) 2 · (1 / C) −L 1 ≦ L MS + L 0 ≦ (( n · V C / V 2pmin) -1 ] · L pulse generator according to claim 7, characterized by satisfying the relationship of 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104267223A (en) * 2014-10-21 2015-01-07 云南电网公司普洱供电局 Low-voltage multi-frequency and amplitude mixed test source generating device
CN110739935A (en) * 2019-10-16 2020-01-31 长沙魔豆智能科技有限公司 pulse generators and pulse generation method
CN117039387A (en) * 2023-07-21 2023-11-10 重庆大学 A balanced conversion power directional coupler for linear superposition of short pulse power

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104267223A (en) * 2014-10-21 2015-01-07 云南电网公司普洱供电局 Low-voltage multi-frequency and amplitude mixed test source generating device
CN110739935A (en) * 2019-10-16 2020-01-31 长沙魔豆智能科技有限公司 pulse generators and pulse generation method
CN110739935B (en) * 2019-10-16 2023-08-25 长沙魔豆智能科技有限公司 Pulse generator and pulse generation method
CN117039387A (en) * 2023-07-21 2023-11-10 重庆大学 A balanced conversion power directional coupler for linear superposition of short pulse power
CN117039387B (en) * 2023-07-21 2025-05-06 重庆大学 A balanced conversion power directional coupler for short pulse power linear superposition

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