JPH10125482A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
- Publication number
- JPH10125482A JPH10125482A JP27261096A JP27261096A JPH10125482A JP H10125482 A JPH10125482 A JP H10125482A JP 27261096 A JP27261096 A JP 27261096A JP 27261096 A JP27261096 A JP 27261096A JP H10125482 A JPH10125482 A JP H10125482A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- discharge lamp
- capacitor
- voltage pulse
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】メタルハライドランプのような高圧放電灯の再
起動時にも安定点灯することができる小型で低コストの
放電灯点灯装置を提供する。 【解決手段】高圧放電灯ＬＰの始動時に、コンデンサＣ
2 が所定値まで充電されると、昇圧回路３内のトリガ素
子によって半導体スイッチ素子Ｑがオンされる。コンデ
ンサＣ2 に蓄積されていた電荷が、まず、コンデンサＣ
2 →高圧パルストランスＰＴの一次巻線Ｎｐ→限流用イ
ンダクタンス素子Ｌ→半導体スイッチ素子Ｑ→コンデン
サＣ2 の経路で流れ、二次巻線Ｎｓに高圧パルスが発生
する。次に、コンデンサＣ2 が高圧パルストランスＰＴ
の一次巻線Ｎｐとの共振により逆極性に充電された後、
コンデンサＣ2 →ダイオードＤ→高圧パルストランスＰ
Ｔの一次巻線Ｎｐ→コンデンサＣ2 の経路で放電が行な
われる。
起動時にも安定点灯することができる小型で低コストの
放電灯点灯装置を提供する。 【解決手段】高圧放電灯ＬＰの始動時に、コンデンサＣ
2 が所定値まで充電されると、昇圧回路３内のトリガ素
子によって半導体スイッチ素子Ｑがオンされる。コンデ
ンサＣ2 に蓄積されていた電荷が、まず、コンデンサＣ
2 →高圧パルストランスＰＴの一次巻線Ｎｐ→限流用イ
ンダクタンス素子Ｌ→半導体スイッチ素子Ｑ→コンデン
サＣ2 の経路で流れ、二次巻線Ｎｓに高圧パルスが発生
する。次に、コンデンサＣ2 が高圧パルストランスＰＴ
の一次巻線Ｎｐとの共振により逆極性に充電された後、
コンデンサＣ2 →ダイオードＤ→高圧パルストランスＰ
Ｔの一次巻線Ｎｐ→コンデンサＣ2 の経路で放電が行な
われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メタルハライドラ
ンプ等の高圧放電灯を安定起動するとともに安定点灯さ
せる放電灯点灯装置に関するものである。
ンプ等の高圧放電灯を安定起動するとともに安定点灯さ
せる放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、メタルハライドランプ等の高圧放
電灯を点灯させる放電灯点灯装置は、図７に示すような
高圧パルス電圧発生回路（特開平６−１５１０７２号公
報参照）よりなるイグナイタ部を用いており、トリガ素
子ＱT からのトリガ信号によって３端子サイリスタ等の
スイッチ素子Ｑ’がオンすることにより、充電用のコン
デンサＣ11，Ｃ12に充電された電荷をスイッチ素子Ｑ’
及び高圧パルストランスＰＴの一次巻線Ｎｐを含んだ経
路で放電し、高圧パルストランスＰＴの二次巻線Ｎｓに
発生する高圧パルス電圧を高圧放電灯ＬＰへ印加して、
高圧放電灯ＬＰの管内でブレークダウンを起こさせ、ア
ーク放電へ移行させていた。
電灯を点灯させる放電灯点灯装置は、図７に示すような
高圧パルス電圧発生回路（特開平６−１５１０７２号公
報参照）よりなるイグナイタ部を用いており、トリガ素
子ＱT からのトリガ信号によって３端子サイリスタ等の
スイッチ素子Ｑ’がオンすることにより、充電用のコン
デンサＣ11，Ｃ12に充電された電荷をスイッチ素子Ｑ’
及び高圧パルストランスＰＴの一次巻線Ｎｐを含んだ経
路で放電し、高圧パルストランスＰＴの二次巻線Ｎｓに
発生する高圧パルス電圧を高圧放電灯ＬＰへ印加して、
高圧放電灯ＬＰの管内でブレークダウンを起こさせ、ア
ーク放電へ移行させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
メタルハライドランプのような高圧放電灯をプロジェク
タ用光源や車載用前照灯の光源に使用することが提案さ
れているが、この種の用途に高圧放電灯ＬＰを使用する
場合、電源のオンオフが短時間で繰り返されることが多
く、点灯状態の高圧放電灯ＬＰを一旦消灯した後あまり
間をあけずに（高圧放電灯が熱い状態のままで）再点灯
する所謂ホットスタートにおいて確実に起動させる必要
がある。しかし、メタルハライドランプのような高圧放
電灯ＬＰをホットスタートさせるためには、初始動時と
比べて大きな高圧パルス電圧（数十ｋＶ）を印加する必
要がある。ここで、高圧パルス電圧を大きくする手段と
しては、高圧パルストランスＰＴの二次巻線Ｎｓの巻数
を増やしたり、一次側充電電圧を大きくする等の対応が
施されていた。しかし、充電用のコンデンサＣ11，Ｃ 12
の電荷を放電する放電経路のスイッチ素子Ｑ’に使用さ
れるものは、一般的にサイリスタやトライアック等に代
表される半導体スイッチ素子であるため、上記対応に起
因したスイッチオン直後の突入電流の増加によるストレ
スを抑制してスイッチ素子Ｑ’の破壊を防止する必要が
あった（特開平３−１４９１号公報参照）。
メタルハライドランプのような高圧放電灯をプロジェク
タ用光源や車載用前照灯の光源に使用することが提案さ
れているが、この種の用途に高圧放電灯ＬＰを使用する
場合、電源のオンオフが短時間で繰り返されることが多
く、点灯状態の高圧放電灯ＬＰを一旦消灯した後あまり
間をあけずに（高圧放電灯が熱い状態のままで）再点灯
する所謂ホットスタートにおいて確実に起動させる必要
がある。しかし、メタルハライドランプのような高圧放
電灯ＬＰをホットスタートさせるためには、初始動時と
比べて大きな高圧パルス電圧（数十ｋＶ）を印加する必
要がある。ここで、高圧パルス電圧を大きくする手段と
しては、高圧パルストランスＰＴの二次巻線Ｎｓの巻数
を増やしたり、一次側充電電圧を大きくする等の対応が
施されていた。しかし、充電用のコンデンサＣ11，Ｃ 12
の電荷を放電する放電経路のスイッチ素子Ｑ’に使用さ
れるものは、一般的にサイリスタやトライアック等に代
表される半導体スイッチ素子であるため、上記対応に起
因したスイッチオン直後の突入電流の増加によるストレ
スを抑制してスイッチ素子Ｑ’の破壊を防止する必要が
あった（特開平３−１４９１号公報参照）。
【０００４】一方、メタルハライドランプのような高圧
放電灯は、再始動時において、高圧パルスを印加してブ
レークダウンした後の等価抵抗が初始動時の等価抵抗に
比べて大きいので、十分な電流エネルギを供給できなけ
ればブレークダウンしても安定なアーク放電へ移行でき
ず再起動に失敗してしまうという問題がある。このた
め、メタルハライドランプ等の高圧放電灯を上記用途に
使用するためには、十分な大きさの高圧パルス電圧とブ
レークダウン直後の十分な電流エネルギを供給しつつ、
半導体スイッチ素子の電流ストレスを抑制する必要があ
るが、高圧パルス電圧を大きくするためには高圧パルス
トランスＰＴの二次巻線Ｎｓの巻数を増やす必要があっ
て高圧パルストランスＰＴが大きくなってしまい、イグ
ナイタ部が大型化し装置が大型化してしまうという問題
があった。また、二次巻線Ｎｓの巻数が増えると、線間
のストレージキャパシティが増加し、一次側から見た分
布容量が増加するので、半導体スイッチ素子のオン直後
の電流上昇率ｄｉ／ｄｔが増加して半導体スイッチ素子
が破壊されてしまうことがある。この対策として、スイ
ッチ素子の数を増やしたり、半導体スイッチ素子をｄｉ
／ｄｔ耐量の大きな素子（サイリスタやトライアック
等）へ変更したりすると、イグナイタ部が大型化し装置
が大型化してしまうという問題があった。
放電灯は、再始動時において、高圧パルスを印加してブ
レークダウンした後の等価抵抗が初始動時の等価抵抗に
比べて大きいので、十分な電流エネルギを供給できなけ
ればブレークダウンしても安定なアーク放電へ移行でき
ず再起動に失敗してしまうという問題がある。このた
め、メタルハライドランプ等の高圧放電灯を上記用途に
使用するためには、十分な大きさの高圧パルス電圧とブ
レークダウン直後の十分な電流エネルギを供給しつつ、
半導体スイッチ素子の電流ストレスを抑制する必要があ
るが、高圧パルス電圧を大きくするためには高圧パルス
トランスＰＴの二次巻線Ｎｓの巻数を増やす必要があっ
て高圧パルストランスＰＴが大きくなってしまい、イグ
ナイタ部が大型化し装置が大型化してしまうという問題
があった。また、二次巻線Ｎｓの巻数が増えると、線間
のストレージキャパシティが増加し、一次側から見た分
布容量が増加するので、半導体スイッチ素子のオン直後
の電流上昇率ｄｉ／ｄｔが増加して半導体スイッチ素子
が破壊されてしまうことがある。この対策として、スイ
ッチ素子の数を増やしたり、半導体スイッチ素子をｄｉ
／ｄｔ耐量の大きな素子（サイリスタやトライアック
等）へ変更したりすると、イグナイタ部が大型化し装置
が大型化してしまうという問題があった。
【０００５】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、メタルハライドランプのような高圧
放電灯の再起動時にも安定点灯することができる小型で
低コストの放電灯点灯装置を提供することにある。
あり、その目的は、メタルハライドランプのような高圧
放電灯の再起動時にも安定点灯することができる小型で
低コストの放電灯点灯装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、電源に接続され放電灯への供給
電力を制御する安定器部と、充電用コンデンサを有し前
記放電灯の起動時に高圧パルスを前記放電灯に印加させ
る高圧パルス発生部及び前記安定器部の出力電圧が入力
され高圧パルス発生用のエネルギを前記充電用コンデン
サへ蓄える充電回路部を具備したイグナイタ部とを備
え、前記高圧パルス発生部が、前記放電灯に直列に二次
巻線が接続された高圧パルストランスを有し、前記充電
用コンデンサ、前記高圧パルストランスの一次巻線、限
流用インピーダンス素子、前記充電用コンデンサの電圧
が所定電圧に上昇するとトリガされる半導体スイッチ素
子の経路で前記充電用コンデンサの電荷が放電される第
１の閉回路と、前記充電用コンデンサ、ダイオード、前
記一次巻線の経路で前記充電用コンデンサの電荷が放電
される第２の閉回路とを有することを特徴とするもので
あり、前記第１の閉回路にて前記充電用コンデンサの電
荷が放電されることによって前記二次巻線に発生する高
圧パルスが前記放電灯に印加され前記放電灯のブレーク
ダウンが起き、その後に前記限流用インピーダンス素子
を介さずに前記第２の閉回路にて前記充電用コンデンサ
の電荷が放電されることによって前記二次巻線に高圧パ
ルスが発生するのでホットスタート時における起動確率
が向上するとともに、ブレークダウン直後の十分な電流
エネルギを前記放電灯へ供給できるようになるから、前
記放電灯をグロー放電から安定なアーク放電へ移行させ
るのに十分な大きさの高圧パルス電圧と電流エネルギを
前記半導体スイッチ素子を大型化することなく供給で
き、その結果、小型で低コストの放電灯点灯装置を実現
することができる。
目的を達成するために、電源に接続され放電灯への供給
電力を制御する安定器部と、充電用コンデンサを有し前
記放電灯の起動時に高圧パルスを前記放電灯に印加させ
る高圧パルス発生部及び前記安定器部の出力電圧が入力
され高圧パルス発生用のエネルギを前記充電用コンデン
サへ蓄える充電回路部を具備したイグナイタ部とを備
え、前記高圧パルス発生部が、前記放電灯に直列に二次
巻線が接続された高圧パルストランスを有し、前記充電
用コンデンサ、前記高圧パルストランスの一次巻線、限
流用インピーダンス素子、前記充電用コンデンサの電圧
が所定電圧に上昇するとトリガされる半導体スイッチ素
子の経路で前記充電用コンデンサの電荷が放電される第
１の閉回路と、前記充電用コンデンサ、ダイオード、前
記一次巻線の経路で前記充電用コンデンサの電荷が放電
される第２の閉回路とを有することを特徴とするもので
あり、前記第１の閉回路にて前記充電用コンデンサの電
荷が放電されることによって前記二次巻線に発生する高
圧パルスが前記放電灯に印加され前記放電灯のブレーク
ダウンが起き、その後に前記限流用インピーダンス素子
を介さずに前記第２の閉回路にて前記充電用コンデンサ
の電荷が放電されることによって前記二次巻線に高圧パ
ルスが発生するのでホットスタート時における起動確率
が向上するとともに、ブレークダウン直後の十分な電流
エネルギを前記放電灯へ供給できるようになるから、前
記放電灯をグロー放電から安定なアーク放電へ移行させ
るのに十分な大きさの高圧パルス電圧と電流エネルギを
前記半導体スイッチ素子を大型化することなく供給で
き、その結果、小型で低コストの放電灯点灯装置を実現
することができる。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記安定器部は、直流電圧を昇降圧して放電灯への
電力供給を行なう直流コンバータ部と、前記直流コンバ
ータ部の出力電圧を交流電圧に変換して放電灯へ供給す
るインバータ部とで構成されているので、所望の電力供
給を容易に行なうことができる。請求項３の発明は、請
求項１又は請求項２の発明において、前記限流用インピ
ーダンス素子として、可飽型のインダクタンス素子を使
用したので、インダクタンス素子のインピーダンスが大
きいことにより半導体スイッチ素子のオン直後の電流上
昇率を抑制することができ、前記半導体スイッチ素子を
大型化することなしに前記半導体スイッチ素子の破壊を
防止することができる。
て、前記安定器部は、直流電圧を昇降圧して放電灯への
電力供給を行なう直流コンバータ部と、前記直流コンバ
ータ部の出力電圧を交流電圧に変換して放電灯へ供給す
るインバータ部とで構成されているので、所望の電力供
給を容易に行なうことができる。請求項３の発明は、請
求項１又は請求項２の発明において、前記限流用インピ
ーダンス素子として、可飽型のインダクタンス素子を使
用したので、インダクタンス素子のインピーダンスが大
きいことにより半導体スイッチ素子のオン直後の電流上
昇率を抑制することができ、前記半導体スイッチ素子を
大型化することなしに前記半導体スイッチ素子の破壊を
防止することができる。
【０００８】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、前記半導体スイッチ素子として、絶縁
ゲート型バイポーラトランジスタを使用したので、３端
子サイリスタに比べてオン直後の電流上昇率の耐量が大
きいから、高圧パルスの立ち上がりを緩やかにするため
に高圧パルスの立ち上がり時間に大きな影響をもつ二次
巻線の容量成分を大きくしても、限流用インピーダンス
素子を大きくする必要がなく、起動性を向上することが
できる。
の発明において、前記半導体スイッチ素子として、絶縁
ゲート型バイポーラトランジスタを使用したので、３端
子サイリスタに比べてオン直後の電流上昇率の耐量が大
きいから、高圧パルスの立ち上がりを緩やかにするため
に高圧パルスの立ち上がり時間に大きな影響をもつ二次
巻線の容量成分を大きくしても、限流用インピーダンス
素子を大きくする必要がなく、起動性を向上することが
できる。
【０００９】
（実施形態１）図１に本実施形態の放電灯点灯装置の回
路構成図を示す。本放電灯点灯装置は直流電源Ｅと、メ
タルハライドランプのような高圧放電灯ＬＰと、安定器
部１と、イグナイタ部２とで構成される。
路構成図を示す。本放電灯点灯装置は直流電源Ｅと、メ
タルハライドランプのような高圧放電灯ＬＰと、安定器
部１と、イグナイタ部２とで構成される。
【００１０】安定器部１は、高圧放電灯ＬＰへの供給電
力を制御するものであって、直流電源Ｅの電圧を高圧放
電灯ＬＰの起動及び点灯に必要な電圧まで降圧または昇
圧する直流コンバータ部４（例えば、チョッパ回路、フ
ォワード回路など）と、直流コンバータ部４の出力であ
る直流電圧を交流電圧に変換して高圧放電灯ＬＰに供給
するインバータ部５とで構成されている。
力を制御するものであって、直流電源Ｅの電圧を高圧放
電灯ＬＰの起動及び点灯に必要な電圧まで降圧または昇
圧する直流コンバータ部４（例えば、チョッパ回路、フ
ォワード回路など）と、直流コンバータ部４の出力であ
る直流電圧を交流電圧に変換して高圧放電灯ＬＰに供給
するインバータ部５とで構成されている。
【００１１】イグナイタ部２は、高圧放電灯ＬＰを起動
させる時に高圧パルスを発生させてその高圧パルスを高
圧放電灯Ｌに印加し、アーク放電へ移行させる働きをす
る起動装置であって、インバータ部５の出力電圧を昇圧
し高圧パルス発生用のエネルギを充電用のコンデンサＣ
2 へ充電する充電回路部としての昇圧回路３と、インバ
ータ部５の出力端に並列に接続されインバータ部５への
高圧パルスの印加を防ぐ高周波バイパス用コンデンサＣ
1 と、高圧パルストランスＰＴと、高圧パルストランス
ＰＴの一次巻線Ｎｐの一端に接続され後述の半導体スイ
ッチ素子への突入電流を抑制するための可飽和型の限流
用インダクタンス素子Ｌと、限流用インダクタンス素子
Ｌに直列に接続された例えば３端子サイリスタのような
半導体スイッチ素子Ｑと、限流用インダクタンス素子Ｌ
と半導体スイッチ素子Ｑとの直列回路に並列に接続され
たダイオードＤとを備えている。ここで、半導体スイッ
チ素子Ｑは、コンデンサＣ2 の両端電圧ＶC2が所定値に
達した時に、昇圧回路３からのトリガ信号（ゲート信
号）によってオンされる。半導体スイッチ素子Ｑとして
は３端子サイリスタの替わりに、制御端子を有する絶縁
ゲート型バイポーラトランジスタ（Insulated-Gate Bip
olar Transistor : IGBT) 、ＭＯＳ制御サイリスタ（MO
S Controlled Thyristor : MCT) 、ＭＡＧＴ（MOS-Asis
ted Gate-triggered Thyristor）等のパワー半導体スイ
ッチ素子を用いてもよい。
させる時に高圧パルスを発生させてその高圧パルスを高
圧放電灯Ｌに印加し、アーク放電へ移行させる働きをす
る起動装置であって、インバータ部５の出力電圧を昇圧
し高圧パルス発生用のエネルギを充電用のコンデンサＣ
2 へ充電する充電回路部としての昇圧回路３と、インバ
ータ部５の出力端に並列に接続されインバータ部５への
高圧パルスの印加を防ぐ高周波バイパス用コンデンサＣ
1 と、高圧パルストランスＰＴと、高圧パルストランス
ＰＴの一次巻線Ｎｐの一端に接続され後述の半導体スイ
ッチ素子への突入電流を抑制するための可飽和型の限流
用インダクタンス素子Ｌと、限流用インダクタンス素子
Ｌに直列に接続された例えば３端子サイリスタのような
半導体スイッチ素子Ｑと、限流用インダクタンス素子Ｌ
と半導体スイッチ素子Ｑとの直列回路に並列に接続され
たダイオードＤとを備えている。ここで、半導体スイッ
チ素子Ｑは、コンデンサＣ2 の両端電圧ＶC2が所定値に
達した時に、昇圧回路３からのトリガ信号（ゲート信
号）によってオンされる。半導体スイッチ素子Ｑとして
は３端子サイリスタの替わりに、制御端子を有する絶縁
ゲート型バイポーラトランジスタ（Insulated-Gate Bip
olar Transistor : IGBT) 、ＭＯＳ制御サイリスタ（MO
S Controlled Thyristor : MCT) 、ＭＡＧＴ（MOS-Asis
ted Gate-triggered Thyristor）等のパワー半導体スイ
ッチ素子を用いてもよい。
【００１２】なお、直流電源Ｅは、商用電源を整流平滑
して得てもよい。また、商用電源により点灯させる場合
は、銅鉄型の安定器（いわゆる銅鉄バラスト）を介して
前記商用電源に高圧放電灯ＬＰを接続し、高圧放電灯Ｌ
Ｐにイグナイタ部２を接続すればよい。以下、本実施形
態の動作を説明する。
して得てもよい。また、商用電源により点灯させる場合
は、銅鉄型の安定器（いわゆる銅鉄バラスト）を介して
前記商用電源に高圧放電灯ＬＰを接続し、高圧放電灯Ｌ
Ｐにイグナイタ部２を接続すればよい。以下、本実施形
態の動作を説明する。
【００１３】まず高圧放電灯ＬＰの始動時においては、
直流電源Ｅが投入されると、直流電源Ｅの電圧を直流コ
ンバータ部４及びインバータ部５を介して昇圧した電圧
がコンデンサＣ1 の両端へ印加される。ここで、コンデ
ンサＣ1 の両端電圧ＶC1は、高圧放電灯ＬＰの始動に必
要な無負荷二次電圧ＶC1(0) （アーク放電に移行するの
に十分なエネルギを供給するために定常点灯時の電圧よ
りも高い電圧）まで充電される。コンデンサＣ1 の両端
電圧が無負荷二次電圧ＶC1(0) まで昇圧されると、この
無負荷二次電圧ＶC1(0) が高圧パルストランスＰＴの二
次巻線Ｎｓを介して高圧放電灯ＬＰの両端へ印加される
と同時に、昇圧回路３を介してコンデンサＣ2 へ充電さ
れる。ここに、高圧放電灯ＬＰが３５Ｗ〜２５０Ｗ程度
のメタルハライドランプである場合、この無負荷二次電
圧ＶC1(0) は、２８０Ｖ〜３８０Ｖ程度にするのが望ま
しい。
直流電源Ｅが投入されると、直流電源Ｅの電圧を直流コ
ンバータ部４及びインバータ部５を介して昇圧した電圧
がコンデンサＣ1 の両端へ印加される。ここで、コンデ
ンサＣ1 の両端電圧ＶC1は、高圧放電灯ＬＰの始動に必
要な無負荷二次電圧ＶC1(0) （アーク放電に移行するの
に十分なエネルギを供給するために定常点灯時の電圧よ
りも高い電圧）まで充電される。コンデンサＣ1 の両端
電圧が無負荷二次電圧ＶC1(0) まで昇圧されると、この
無負荷二次電圧ＶC1(0) が高圧パルストランスＰＴの二
次巻線Ｎｓを介して高圧放電灯ＬＰの両端へ印加される
と同時に、昇圧回路３を介してコンデンサＣ2 へ充電さ
れる。ここに、高圧放電灯ＬＰが３５Ｗ〜２５０Ｗ程度
のメタルハライドランプである場合、この無負荷二次電
圧ＶC1(0) は、２８０Ｖ〜３８０Ｖ程度にするのが望ま
しい。
【００１４】コンデンサＣ2 が所定値まで充電される
と、昇圧回路３内のトリガ素子によって半導体スイッチ
素子Ｑがオンされる。つまり、トリガ素子から半導体ス
イッチ素子Ｑであるサイリスタのゲートにゲート信号が
与えられ、半導体スイッチ素子Ｑがオンする。すると、
コンデンサＣ2 に蓄積されていた電荷が、まず、コンデ
ンサＣ2 →高圧パルストランスＰＴの一次巻線Ｎｐ→限
流用インダクタンス素子Ｌ→半導体スイッチ素子Ｑ→コ
ンデンサＣ2 の経路で流れる。この時、高圧パルストラ
ンスＰＴの二次巻線Ｎｓには高圧パルスが発生し、この
高圧パルスはインバータ部５の出力電圧に重畳して高圧
パルストランスＰＴの二次巻線Ｎｓに直列に接続してい
る高圧放電灯ＬＰの両端に印加される。高圧放電灯ＬＰ
はこの高圧パルスの印加によりブレークダウンして放電
を開始する。
と、昇圧回路３内のトリガ素子によって半導体スイッチ
素子Ｑがオンされる。つまり、トリガ素子から半導体ス
イッチ素子Ｑであるサイリスタのゲートにゲート信号が
与えられ、半導体スイッチ素子Ｑがオンする。すると、
コンデンサＣ2 に蓄積されていた電荷が、まず、コンデ
ンサＣ2 →高圧パルストランスＰＴの一次巻線Ｎｐ→限
流用インダクタンス素子Ｌ→半導体スイッチ素子Ｑ→コ
ンデンサＣ2 の経路で流れる。この時、高圧パルストラ
ンスＰＴの二次巻線Ｎｓには高圧パルスが発生し、この
高圧パルスはインバータ部５の出力電圧に重畳して高圧
パルストランスＰＴの二次巻線Ｎｓに直列に接続してい
る高圧放電灯ＬＰの両端に印加される。高圧放電灯ＬＰ
はこの高圧パルスの印加によりブレークダウンして放電
を開始する。
【００１５】次に、コンデンサＣ2 が高圧パルストラン
スＰＴの一次巻線Ｎｐとの共振により逆極性に充電され
た後、コンデンサＣ2 →ダイオードＤ→高圧パルストラ
ンスＰＴの一次巻線Ｎｐ→コンデンサＣ2 の経路で放電
が行なわれる。ところで、本放電灯点灯装置では上述の
ように限流用インダクタンス素子と半導体スイッチ素子
との直列回路に並列にダイオードＤを接続してあるが、
このダイオードＤは、電流上昇率ｄｉ／ｄｔの定格が大
きなものを使用しており、限流要素を接続する必要がな
い。このため、本放電灯点灯装置では、ダイオードＤが
接続してあることにより、ブレークダウン後に、限流用
インダクタンス素子Ｌを介さずにダイオードＤを介して
高圧パルストランスＰＴの一次巻線Ｎｐに電流を流すこ
とができるので、ブレークダウン直後の十分な電流エネ
ルギを供給できるのである。また、ダイオードＤを介し
て高圧パルストランスＰＴの一次巻線Ｎｐに流れる電流
によって二次巻線Ｎｓに発生する高圧パルスのピーク値
を大きくすることができるのである。
スＰＴの一次巻線Ｎｐとの共振により逆極性に充電され
た後、コンデンサＣ2 →ダイオードＤ→高圧パルストラ
ンスＰＴの一次巻線Ｎｐ→コンデンサＣ2 の経路で放電
が行なわれる。ところで、本放電灯点灯装置では上述の
ように限流用インダクタンス素子と半導体スイッチ素子
との直列回路に並列にダイオードＤを接続してあるが、
このダイオードＤは、電流上昇率ｄｉ／ｄｔの定格が大
きなものを使用しており、限流要素を接続する必要がな
い。このため、本放電灯点灯装置では、ダイオードＤが
接続してあることにより、ブレークダウン後に、限流用
インダクタンス素子Ｌを介さずにダイオードＤを介して
高圧パルストランスＰＴの一次巻線Ｎｐに電流を流すこ
とができるので、ブレークダウン直後の十分な電流エネ
ルギを供給できるのである。また、ダイオードＤを介し
て高圧パルストランスＰＴの一次巻線Ｎｐに流れる電流
によって二次巻線Ｎｓに発生する高圧パルスのピーク値
を大きくすることができるのである。
【００１６】高圧パルストランスＰの二次巻線Ｎｓに発
生する高圧パルス電圧Ｖｐは図２（ａ）に、半導体スイ
ッチ素子Ｑに流れる電流ＩQ は図２（ｂ）に、ダイオー
ドＤに流れる電流ＩD は図２（ｃ）に、それぞれ示すよ
うな波形（実測波形）になる。ここで、本実施形態で
は、ダイオードＤが接続されていることにより、図２
（ａ）に示すように、パルストランスＰＴの二次巻線Ｎ
ｓに発生する高圧パルス電圧が第１半周期のピーク値を
ＶLP1 、第２半周期のピーク値をＶLP2 とすると、Ｖ
LP1 ≦ＶLP2 とすることができる。このため、従来例に
おいては第１半周期以降のパルスの大きさが減衰するの
に比べ、本放電灯点灯装置ではＶLP1 ≦ＶLP2とするこ
とにより高圧放電灯ＬＰのブレークダウンする確率が大
きくなる。また、電流ＩD の経路に限流要素を接続する
必要がないため、電流ＩD のピーク値も大きくとれ、第
１半周期のピーク値付近で高圧放電灯ＬＰがブレークダ
ウンした後のイグナイタ部２の電流エネルギの押し込み
も十分に行なうことができるから、ブレークダウン直後
のグロー放電からアーク放電への移行をスムーズに行な
うことができ、起動の成功確率が従来例に比べて大幅に
向上するのである。なお、本実施形態では、限流用イン
ピーダンス素子として可飽和型のインダクタンス素子Ｌ
を使用しているので、インダクタンス素子Ｌのインピー
ダンスが大きいことにより半導体スイッチ素子Ｑのオン
直後の電流上昇率ｄｉ／ｄｔを抑制することができ、半
導体スイッチ素子Ｑを大型化することなしに半導体スイ
ッチ素子Ｑの破壊を防止することができる。
生する高圧パルス電圧Ｖｐは図２（ａ）に、半導体スイ
ッチ素子Ｑに流れる電流ＩQ は図２（ｂ）に、ダイオー
ドＤに流れる電流ＩD は図２（ｃ）に、それぞれ示すよ
うな波形（実測波形）になる。ここで、本実施形態で
は、ダイオードＤが接続されていることにより、図２
（ａ）に示すように、パルストランスＰＴの二次巻線Ｎ
ｓに発生する高圧パルス電圧が第１半周期のピーク値を
ＶLP1 、第２半周期のピーク値をＶLP2 とすると、Ｖ
LP1 ≦ＶLP2 とすることができる。このため、従来例に
おいては第１半周期以降のパルスの大きさが減衰するの
に比べ、本放電灯点灯装置ではＶLP1 ≦ＶLP2とするこ
とにより高圧放電灯ＬＰのブレークダウンする確率が大
きくなる。また、電流ＩD の経路に限流要素を接続する
必要がないため、電流ＩD のピーク値も大きくとれ、第
１半周期のピーク値付近で高圧放電灯ＬＰがブレークダ
ウンした後のイグナイタ部２の電流エネルギの押し込み
も十分に行なうことができるから、ブレークダウン直後
のグロー放電からアーク放電への移行をスムーズに行な
うことができ、起動の成功確率が従来例に比べて大幅に
向上するのである。なお、本実施形態では、限流用イン
ピーダンス素子として可飽和型のインダクタンス素子Ｌ
を使用しているので、インダクタンス素子Ｌのインピー
ダンスが大きいことにより半導体スイッチ素子Ｑのオン
直後の電流上昇率ｄｉ／ｄｔを抑制することができ、半
導体スイッチ素子Ｑを大型化することなしに半導体スイ
ッチ素子Ｑの破壊を防止することができる。
【００１７】而して、本放電灯点灯装置では、半導体ス
イッチ素子Ｑを大型化することなしにメタルハライドラ
ンプのような高圧放電灯ＬＰを瞬時に再始動させること
ができるイグナイタ部２を実現できるので、小型で低コ
ストの放電灯点灯装置を実現できるのである。 （実施形態２）図３に本実施形態の放電灯点灯装置のイ
グナイタ部２の回路構成図を示す。なお、その他の回路
構成は実施形態１と同じなので、図示及び説明を省略す
る。
イッチ素子Ｑを大型化することなしにメタルハライドラ
ンプのような高圧放電灯ＬＰを瞬時に再始動させること
ができるイグナイタ部２を実現できるので、小型で低コ
ストの放電灯点灯装置を実現できるのである。 （実施形態２）図３に本実施形態の放電灯点灯装置のイ
グナイタ部２の回路構成図を示す。なお、その他の回路
構成は実施形態１と同じなので、図示及び説明を省略す
る。
【００１８】イグナイタ部２は、昇圧部２１と、トリガ
部２２と、放電部２３とで構成される。本放電灯点灯装
置は、放電部２３において、高圧パルストランスＰＴの
一次巻線Ｎｐへ印加される電圧を大きくするために、例
えば３端子サイリスタのようなトリガ可能な半導体スイ
ッチ素子Ｑ6 と、例えばサイダックのような電圧応答型
スイッチ素子Ｑ7 との直列回路を限流用インピーダンス
素子としての可飽和型のインダクタンス素子Ｌ3 に直列
接続してある。ここで、本実施形態では、スイッチ素子
Ｑ7 を接続したことにより、コンデンサＣ3 の充電電圧
を大きくしている。
部２２と、放電部２３とで構成される。本放電灯点灯装
置は、放電部２３において、高圧パルストランスＰＴの
一次巻線Ｎｐへ印加される電圧を大きくするために、例
えば３端子サイリスタのようなトリガ可能な半導体スイ
ッチ素子Ｑ6 と、例えばサイダックのような電圧応答型
スイッチ素子Ｑ7 との直列回路を限流用インピーダンス
素子としての可飽和型のインダクタンス素子Ｌ3 に直列
接続してある。ここで、本実施形態では、スイッチ素子
Ｑ7 を接続したことにより、コンデンサＣ3 の充電電圧
を大きくしている。
【００１９】昇圧部２１は、フライバックコンバータに
より構成され、フライバックトランスＴの一次巻線とイ
ンバータ部５（図１参照）との間に接続してあるスイッ
チ素子Ｑ9 を所定周期でオンオフしており、スイッチ素
子Ｑ9 のオン時にフライバックトランスＴに一次巻線を
介してエネルギを蓄積し、スイッチ素子Ｑ9 のオフの時
にフライバックトランスＴの二次巻線とダイオードＤ2
を介してエネルギをコンデンサＣ3 へ放出する。
より構成され、フライバックトランスＴの一次巻線とイ
ンバータ部５（図１参照）との間に接続してあるスイッ
チ素子Ｑ9 を所定周期でオンオフしており、スイッチ素
子Ｑ9 のオン時にフライバックトランスＴに一次巻線を
介してエネルギを蓄積し、スイッチ素子Ｑ9 のオフの時
にフライバックトランスＴの二次巻線とダイオードＤ2
を介してエネルギをコンデンサＣ3 へ放出する。
【００２０】トリガ部２２は、コンデンサＣ3 が充電さ
れ、コンデンサＣ3 の両端電圧ＶC3が所定値に達すると
トリガ素子Ｑ8 がオンする。すると、放電部２３では、
半導体スイッチ素子Ｑ6 がオンするので、スイッチ素子
Ｑ7 の両端電圧が急激に上昇してブレークダウンし、ス
イッチ素子Ｑ7 もオンする。ところで、本放電灯点灯装
置では、メタルハライドランプのような高圧放電灯ＬＰ
の無負荷時（非点灯状態）において、高圧放電灯ＬＰに
印加される直流バイアス電圧ＶC2の極性と、高圧パルス
電圧の第１周期のピーク値の極性が逆向きになるので、
このピーク値付近でブレークダウンした後の押し込み電
流を、直流バイアスの向きとダイオードＤに流れる電流
ＩD の向きとが一致することにより、十分に大きくとる
ことが容易になるのである。
れ、コンデンサＣ3 の両端電圧ＶC3が所定値に達すると
トリガ素子Ｑ8 がオンする。すると、放電部２３では、
半導体スイッチ素子Ｑ6 がオンするので、スイッチ素子
Ｑ7 の両端電圧が急激に上昇してブレークダウンし、ス
イッチ素子Ｑ7 もオンする。ところで、本放電灯点灯装
置では、メタルハライドランプのような高圧放電灯ＬＰ
の無負荷時（非点灯状態）において、高圧放電灯ＬＰに
印加される直流バイアス電圧ＶC2の極性と、高圧パルス
電圧の第１周期のピーク値の極性が逆向きになるので、
このピーク値付近でブレークダウンした後の押し込み電
流を、直流バイアスの向きとダイオードＤに流れる電流
ＩD の向きとが一致することにより、十分に大きくとる
ことが容易になるのである。
【００２１】なお、本実施形態では、昇圧部２１をフラ
イバックコンバータで構成しているが、他励式でも自励
式（ＲＣＣ）でも良い。 （実施形態３）図４に本実施形態の放電灯点灯装置の回
路構成図を示す。本放電灯点灯装置は、直流電源Ｅと、
直流コンバータ部４と、インバータ部５と、イグナイタ
部２と、メタルハライドランプのような高圧放電灯ＬＰ
と、直流コンバータ部４のスイッチ素子Ｑ1 及びインバ
ータ部５のスイッチ素子Ｑ2 〜Ｑ5 を駆動制御する制御
部１０とで構成される。なお、ｄ2 〜ｄ4 は、各スイッ
チ素子Ｑ2 〜Ｑ5 の寄生ダイオードである。
イバックコンバータで構成しているが、他励式でも自励
式（ＲＣＣ）でも良い。 （実施形態３）図４に本実施形態の放電灯点灯装置の回
路構成図を示す。本放電灯点灯装置は、直流電源Ｅと、
直流コンバータ部４と、インバータ部５と、イグナイタ
部２と、メタルハライドランプのような高圧放電灯ＬＰ
と、直流コンバータ部４のスイッチ素子Ｑ1 及びインバ
ータ部５のスイッチ素子Ｑ2 〜Ｑ5 を駆動制御する制御
部１０とで構成される。なお、ｄ2 〜ｄ4 は、各スイッ
チ素子Ｑ2 〜Ｑ5 の寄生ダイオードである。
【００２２】直流コンバータ部４は、直流電源Ｅにフラ
イバックトランスＴの一次巻線Ｎ1を介してスイッチ素
子Ｑ1 を接続し、フライバックトランスＴの二次巻線Ｎ
2 にはダイオードＤ1 介してコンデンサＣ1 を接続し、
このコンデンサＣ1 と二次巻線Ｎ2 との接続点は出力電
流検出用の抵抗Ｒ1 を介して直流電源Ｅの負極側に接続
している。コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ1 との直列回路に
は、抵抗Ｒ2 と抵抗Ｒ3とからなる分圧回路を接続し、
この分圧回路により直流コンバータ部４の出力電圧が制
御部１０に入力されるようになっている。ここで、直流
コンバータ部４は、直流電源Ｅが自動車用のバッテリで
ある場合には直流電源Ｅの電圧ＶE が１２Ｖ程度である
ため、スイッチ素子Ｑ1 を高周波（例えば、数十ｋＨｚ
〜３００ｋＨｚの周波数）でオンオフさせることによっ
て、高圧放電灯ＬＰの起動及び点灯に必要な電圧（例え
ば、３００Ｖ、１２０Ｖ）まで昇圧する。
イバックトランスＴの一次巻線Ｎ1を介してスイッチ素
子Ｑ1 を接続し、フライバックトランスＴの二次巻線Ｎ
2 にはダイオードＤ1 介してコンデンサＣ1 を接続し、
このコンデンサＣ1 と二次巻線Ｎ2 との接続点は出力電
流検出用の抵抗Ｒ1 を介して直流電源Ｅの負極側に接続
している。コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ1 との直列回路に
は、抵抗Ｒ2 と抵抗Ｒ3とからなる分圧回路を接続し、
この分圧回路により直流コンバータ部４の出力電圧が制
御部１０に入力されるようになっている。ここで、直流
コンバータ部４は、直流電源Ｅが自動車用のバッテリで
ある場合には直流電源Ｅの電圧ＶE が１２Ｖ程度である
ため、スイッチ素子Ｑ1 を高周波（例えば、数十ｋＨｚ
〜３００ｋＨｚの周波数）でオンオフさせることによっ
て、高圧放電灯ＬＰの起動及び点灯に必要な電圧（例え
ば、３００Ｖ、１２０Ｖ）まで昇圧する。
【００２３】なお、本実施形態では、直流コンバータ部
４をいわゆるフライバックコンバータで構成したが、直
流電源Ｅの電圧ＶE の値に応じて、昇圧チョッパ回路、
フォワードコンバータ、プッシュプルコンバータ等を使
用してもよい。インバータ部５は、いわゆるフルブリッ
ジ式インバータよりなり、４個のスイッチ素子Ｑ2 〜Ｑ
5 をブリッジ接続しイグナイタ部２を介して高圧放電灯
ＬＰに接続される。インバータ部５は、スイッチ素子Ｑ
2 ，Ｑ5 がオンでスイッチ素子Ｑ3 ，Ｑ4 がオフの状態
と、スイッチ素子Ｑ2 ，Ｑ5 がオフでスイッチ素子
Ｑ3，Ｑ4 がオンの状態と、を交互に低周波（例えば、
数十Ｈｚ〜数百Ｈｚ）で繰り返し、低周波の略矩形波電
圧を出力するものである。
４をいわゆるフライバックコンバータで構成したが、直
流電源Ｅの電圧ＶE の値に応じて、昇圧チョッパ回路、
フォワードコンバータ、プッシュプルコンバータ等を使
用してもよい。インバータ部５は、いわゆるフルブリッ
ジ式インバータよりなり、４個のスイッチ素子Ｑ2 〜Ｑ
5 をブリッジ接続しイグナイタ部２を介して高圧放電灯
ＬＰに接続される。インバータ部５は、スイッチ素子Ｑ
2 ，Ｑ5 がオンでスイッチ素子Ｑ3 ，Ｑ4 がオフの状態
と、スイッチ素子Ｑ2 ，Ｑ5 がオフでスイッチ素子
Ｑ3，Ｑ4 がオンの状態と、を交互に低周波（例えば、
数十Ｈｚ〜数百Ｈｚ）で繰り返し、低周波の略矩形波電
圧を出力するものである。
【００２４】イグナイタ部２は、インバータ部５のスイ
ッチ素子Ｑ2 とスイッチ素子Ｑ3 との接続点と、スイッ
チ素子Ｑ4 とスイッチ素子Ｑ5 との接続点との間に、ノ
イズフィルタ用のインダクタＬ1 ，Ｌ2 を介して接続さ
れているバイパス用のコンデンサＣ2 に並列に接続され
るもので、具体的にはコンデンサＣ2 の両端に発生する
交番電圧の例えば正の半波でダイオードＤ2 、抵抗Ｒ5
を介してコンデンサＣ 3 を充電し、負の半波でコンデン
サＣ4 をダイオードＤ3 、抵抗Ｒ6 を介して充電し、両
コンデンサＣ3 ，Ｃ4 の電圧を加算する倍電圧充電回路
と、両コンデンサＣ3 ，Ｃ4 の直列回路にＩＧＢＴより
なる半導体スイッチ素子Ｑ6 及び限流用インダクタンス
素子Ｌ3 を介して一次巻線Ｎｐを接続し、二次巻線Ｎｓ
を高圧放電灯ＬＰを介してコンデンサＣ2 の両端に接続
した高圧パルストランスＰＴと、両コンデンサＣ3 ，Ｃ
4 の直列回路に並列に接続された抵抗Ｒ7 とコンデンサ
Ｃ 4 との直列回路と、抵抗Ｒ7 とコンデンサＣ4 との接
続点と半導体スイッチ素子Ｑ6 のゲートとの間に接続さ
れた例えばＳＢＳのようなトリガ素子Ｑ7 と、半導体ス
イッチ素子Ｑ6 のゲート・ソース間に接続された抵抗Ｒ
8 と、限流用インダクタンス素子Ｌ3 及び半導体スイッ
チ素子Ｑ6 の直列回路に並列に接続される回生用ダイオ
ードＤ4 とで構成されている。ここで、イグナイタ部２
は、トリガ素子Ｑ7 がオンした時に半導体スイッチ素子
Ｑ6 がオンし、コンデンサＣ3 ，Ｃ4の電荷を高圧パル
ストランスＰＴの一次巻線Ｎｐを介して放出させ、高圧
パルストランスＰＴの二次巻線Ｎｓに高圧パルスを発生
するようになっている。
ッチ素子Ｑ2 とスイッチ素子Ｑ3 との接続点と、スイッ
チ素子Ｑ4 とスイッチ素子Ｑ5 との接続点との間に、ノ
イズフィルタ用のインダクタＬ1 ，Ｌ2 を介して接続さ
れているバイパス用のコンデンサＣ2 に並列に接続され
るもので、具体的にはコンデンサＣ2 の両端に発生する
交番電圧の例えば正の半波でダイオードＤ2 、抵抗Ｒ5
を介してコンデンサＣ 3 を充電し、負の半波でコンデン
サＣ4 をダイオードＤ3 、抵抗Ｒ6 を介して充電し、両
コンデンサＣ3 ，Ｃ4 の電圧を加算する倍電圧充電回路
と、両コンデンサＣ3 ，Ｃ4 の直列回路にＩＧＢＴより
なる半導体スイッチ素子Ｑ6 及び限流用インダクタンス
素子Ｌ3 を介して一次巻線Ｎｐを接続し、二次巻線Ｎｓ
を高圧放電灯ＬＰを介してコンデンサＣ2 の両端に接続
した高圧パルストランスＰＴと、両コンデンサＣ3 ，Ｃ
4 の直列回路に並列に接続された抵抗Ｒ7 とコンデンサ
Ｃ 4 との直列回路と、抵抗Ｒ7 とコンデンサＣ4 との接
続点と半導体スイッチ素子Ｑ6 のゲートとの間に接続さ
れた例えばＳＢＳのようなトリガ素子Ｑ7 と、半導体ス
イッチ素子Ｑ6 のゲート・ソース間に接続された抵抗Ｒ
8 と、限流用インダクタンス素子Ｌ3 及び半導体スイッ
チ素子Ｑ6 の直列回路に並列に接続される回生用ダイオ
ードＤ4 とで構成されている。ここで、イグナイタ部２
は、トリガ素子Ｑ7 がオンした時に半導体スイッチ素子
Ｑ6 がオンし、コンデンサＣ3 ，Ｃ4の電荷を高圧パル
ストランスＰＴの一次巻線Ｎｐを介して放出させ、高圧
パルストランスＰＴの二次巻線Ｎｓに高圧パルスを発生
するようになっている。
【００２５】制御部１０は、上記分圧回路により分圧検
出される直流コンバータ部４の出力電圧に比例した電圧
と、抵抗Ｒ1 に流れる出力電流に比例して発生する抵抗
Ｒ1の両端電圧とに基づいてスイッチ素子Ｑ1 をオンオ
フさせるスイッチング周波数又はオンデューティを制御
する。また、制御部１０は、インバータ部５のスイッチ
素子Ｑ2 〜Ｑ5 の各ゲートにも接続されており、スイッ
チ素子Ｑ2 〜Ｑ5 のオンオフを上述のように制御する。
出される直流コンバータ部４の出力電圧に比例した電圧
と、抵抗Ｒ1 に流れる出力電流に比例して発生する抵抗
Ｒ1の両端電圧とに基づいてスイッチ素子Ｑ1 をオンオ
フさせるスイッチング周波数又はオンデューティを制御
する。また、制御部１０は、インバータ部５のスイッチ
素子Ｑ2 〜Ｑ5 の各ゲートにも接続されており、スイッ
チ素子Ｑ2 〜Ｑ5 のオンオフを上述のように制御する。
【００２６】以下、本放電灯点灯装置の動作を簡単に説
明する。ランプ無負荷時（非点灯状態では）、インバー
タ部５の出力電圧は低周波交番しており、高圧放電灯Ｌ
Ｐの両端には図５（ａ）の左部に示すように低周波の略
矩形波電圧（ＶLP）が印加されている。この時、イグナ
イタ部２のコンデンサＣ 3 ，Ｃ4 は、倍電圧充電回路の
コンデンサとして充電される。すなわち、コンデンサＣ
2 の両端電圧ＶC2の極性が図中の矢印の方向である場合
は、コンデンサＣ 2 →ダイオードＤ2 →抵抗Ｒ5 →コン
デンサＣ3 →抵抗Ｒ4 →コンデンサＣ2 の経路で充電が
行なわれ、コンデンサＣ2 の両端電圧ＶC2の極性が図中
の矢印と逆である場合は、コンデンサＣ2 →抵抗Ｒ4 →
コンデンサＣ4 →抵抗Ｒ6 →ダイオードＤ3 →コンデン
サＣ2 の経路で充電が行なわれる。
明する。ランプ無負荷時（非点灯状態では）、インバー
タ部５の出力電圧は低周波交番しており、高圧放電灯Ｌ
Ｐの両端には図５（ａ）の左部に示すように低周波の略
矩形波電圧（ＶLP）が印加されている。この時、イグナ
イタ部２のコンデンサＣ 3 ，Ｃ4 は、倍電圧充電回路の
コンデンサとして充電される。すなわち、コンデンサＣ
2 の両端電圧ＶC2の極性が図中の矢印の方向である場合
は、コンデンサＣ 2 →ダイオードＤ2 →抵抗Ｒ5 →コン
デンサＣ3 →抵抗Ｒ4 →コンデンサＣ2 の経路で充電が
行なわれ、コンデンサＣ2 の両端電圧ＶC2の極性が図中
の矢印と逆である場合は、コンデンサＣ2 →抵抗Ｒ4 →
コンデンサＣ4 →抵抗Ｒ6 →ダイオードＤ3 →コンデン
サＣ2 の経路で充電が行なわれる。
【００２７】コンデンサＣ3 ，Ｃ4 の両端電圧が所定値
（例えば、１００Ｖ）まで充電されると、トリガ素子Ｑ
7 がオンして、その結果、半導体スイッチ素子Ｑ6 のゲ
ートに電圧が供給されて半導体スイッチ素子Ｑ6 もオン
する。この時は、まず、コンデンサＣ3 →高圧パルスト
ランスＰＴの一次巻線Ｎｐ→限流用インダクタンス素子
Ｌ3 →半導体スイッチ素子Ｑ6 →コンデンサＣ4 の経路
で電流が流れ、図５（ａ）に示すような高圧パルスＡ
（ピーク値ＶLP1 ）が高圧放電灯ＬＰに印加される。な
お、半導体スイッチ素子Ｑ6 のオン直後に半導体スイッ
チ素子Ｑ6 の主端子間に流れる突入電流は、限流用イン
ダクタンス素子Ｌ 3 によって抑制されるので、半導体ス
イッチ素子Ｑ6 をｄｉ／ｄｔ耐量の大きな大型の素子に
変更しなくても半導体スイッチ素子Ｑ6 の破壊を防止す
ることができる。
（例えば、１００Ｖ）まで充電されると、トリガ素子Ｑ
7 がオンして、その結果、半導体スイッチ素子Ｑ6 のゲ
ートに電圧が供給されて半導体スイッチ素子Ｑ6 もオン
する。この時は、まず、コンデンサＣ3 →高圧パルスト
ランスＰＴの一次巻線Ｎｐ→限流用インダクタンス素子
Ｌ3 →半導体スイッチ素子Ｑ6 →コンデンサＣ4 の経路
で電流が流れ、図５（ａ）に示すような高圧パルスＡ
（ピーク値ＶLP1 ）が高圧放電灯ＬＰに印加される。な
お、半導体スイッチ素子Ｑ6 のオン直後に半導体スイッ
チ素子Ｑ6 の主端子間に流れる突入電流は、限流用イン
ダクタンス素子Ｌ 3 によって抑制されるので、半導体ス
イッチ素子Ｑ6 をｄｉ／ｄｔ耐量の大きな大型の素子に
変更しなくても半導体スイッチ素子Ｑ6 の破壊を防止す
ることができる。
【００２８】次に、イグナイタ部２では、限流用インダ
クタンス素子Ｌ3 を介さずに高圧パルストランスＰＴの
一次巻線Ｎｐへ直接流れる経路、つまり、コンデンサＣ
4 →ダイオードＤ4 →高圧パルストランスＰＴの一次巻
線Ｎｐ→コンデンサＣ3 →コンデンサＣ4 の経路で電流
が流れるので、実施形態１、２と同様の効果が得られ
る。
クタンス素子Ｌ3 を介さずに高圧パルストランスＰＴの
一次巻線Ｎｐへ直接流れる経路、つまり、コンデンサＣ
4 →ダイオードＤ4 →高圧パルストランスＰＴの一次巻
線Ｎｐ→コンデンサＣ3 →コンデンサＣ4 の経路で電流
が流れるので、実施形態１、２と同様の効果が得られ
る。
【００２９】また、本実施形態では、半導体スイッチ素
子Ｑ6 として、３端子サイリスタに比べてオン直後のｄ
ｉ／ｄｔ耐量が大きいＩＧＢＴを用いているので、高圧
パルスの立ち上がりを緩やかにするために高圧パルスの
立ち上がり時間に大きな影響をもつ二次巻線Ｎｓの容量
成分を大きくしても、限流用インダクタンス素子Ｌ3の
値は大きくする必要がなく、起動性が向上するのであ
る。
子Ｑ6 として、３端子サイリスタに比べてオン直後のｄ
ｉ／ｄｔ耐量が大きいＩＧＢＴを用いているので、高圧
パルスの立ち上がりを緩やかにするために高圧パルスの
立ち上がり時間に大きな影響をもつ二次巻線Ｎｓの容量
成分を大きくしても、限流用インダクタンス素子Ｌ3の
値は大きくする必要がなく、起動性が向上するのであ
る。
【００３０】したがって、高圧放電灯ＬＰは最初の高圧
パルスＡで放電され、その後アーク放電へ移行して安定
点灯するので、高圧放電灯ＬＰに流れるランプ電流ＩL
は、図５（ｂ）に示すようにパルス的に変化した後略一
定の電流が流れるようになる。 （実施形態４）本実施形態の基本構成は実施形態３と略
同じであり、その特徴とするところはイグナイタ部２の
回路構成にあるので、イグナイタ部２についてのみ説明
し、その他の回路構成及びその動作については説明を省
略する。
パルスＡで放電され、その後アーク放電へ移行して安定
点灯するので、高圧放電灯ＬＰに流れるランプ電流ＩL
は、図５（ｂ）に示すようにパルス的に変化した後略一
定の電流が流れるようになる。 （実施形態４）本実施形態の基本構成は実施形態３と略
同じであり、その特徴とするところはイグナイタ部２の
回路構成にあるので、イグナイタ部２についてのみ説明
し、その他の回路構成及びその動作については説明を省
略する。
【００３１】ところで、実施形態３の放電灯点灯装置で
は、イグナイタ部２において放電開始スイッチの機能を
もつ半導体スイッチ素子Ｑ6 として、ＩＧＢＴを使用し
ているので、半導体スイッチ素子Ｑ6 の主端子間に流れ
るパルス電流のピーク値は、ゲート電圧に基づいて決ま
る。本実施形態におけるイグナイタ部２は、図６に示す
ように、抵抗Ｒ12と抵抗Ｒ 13との直列回路と、抵抗Ｒ13
の両端に接続されたコンデンサＣ6 とで構成されるトリ
ガ用タイマ回路を、コンデンサＣ5 とトリガ素子Ｑ9 と
の間に接続したものであり、トリガ用タイマ回路のコン
デンサＣ6 の両端電圧が所定値以上になると、トリガ素
子Ｑ9 がオンする。トリガ素子Ｑ9 すると、スイッチ素
子Ｑ8 がオンして、その後、スイッチ素子Ｑ7 がオン
し、コンデンサＣ5 に充電されたドライブ電圧がＩＧＢ
Ｔよりなる半導体スイッチ素子Ｑ6 のゲートに印加さ
れ、半導体スイッチ素子Ｑ6 が直ちにオンする。
は、イグナイタ部２において放電開始スイッチの機能を
もつ半導体スイッチ素子Ｑ6 として、ＩＧＢＴを使用し
ているので、半導体スイッチ素子Ｑ6 の主端子間に流れ
るパルス電流のピーク値は、ゲート電圧に基づいて決ま
る。本実施形態におけるイグナイタ部２は、図６に示す
ように、抵抗Ｒ12と抵抗Ｒ 13との直列回路と、抵抗Ｒ13
の両端に接続されたコンデンサＣ6 とで構成されるトリ
ガ用タイマ回路を、コンデンサＣ5 とトリガ素子Ｑ9 と
の間に接続したものであり、トリガ用タイマ回路のコン
デンサＣ6 の両端電圧が所定値以上になると、トリガ素
子Ｑ9 がオンする。トリガ素子Ｑ9 すると、スイッチ素
子Ｑ8 がオンして、その後、スイッチ素子Ｑ7 がオン
し、コンデンサＣ5 に充電されたドライブ電圧がＩＧＢ
Ｔよりなる半導体スイッチ素子Ｑ6 のゲートに印加さ
れ、半導体スイッチ素子Ｑ6 が直ちにオンする。
【００３２】ここで、コンデンサＣ5 の両端電圧を
ＶC5、コンデンサＣ6 の両端電圧をＶC6とすると、ＶC5
＞ＶC6であるため、実施形態３の場合（図４参照）に比
べて半導体スイッチ素子Ｑ6 のゲート電圧を大きくする
ことができ、半導体スイッチ素子Ｑ6 のピーク電流の上
限が大きくとれるから、限流用インダクタンス素子Ｌ3
及び高圧パルストランスＰＴを小型化することができ、
装置の小型化が可能となるのである。
ＶC5、コンデンサＣ6 の両端電圧をＶC6とすると、ＶC5
＞ＶC6であるため、実施形態３の場合（図４参照）に比
べて半導体スイッチ素子Ｑ6 のゲート電圧を大きくする
ことができ、半導体スイッチ素子Ｑ6 のピーク電流の上
限が大きくとれるから、限流用インダクタンス素子Ｌ3
及び高圧パルストランスＰＴを小型化することができ、
装置の小型化が可能となるのである。
【００３３】
【発明の効果】請求項１の発明は、電源に接続され放電
灯への供給電力を制御する安定器部と、充電用コンデン
サを有し前記放電灯の起動時に高圧パルスを前記放電灯
に印加させる高圧パルス発生部及び前記安定器部の出力
電圧が入力され高圧パルス発生用のエネルギを前記充電
用コンデンサへ蓄える充電回路部を具備したイグナイタ
部とを備え、前記高圧パルス発生部が、前記放電灯に直
列に二次巻線が接続された高圧パルストランスを有し、
前記充電用コンデンサ、前記高圧パルストランスの一次
巻線、限流用インピーダンス素子、前記充電用コンデン
サの電圧が所定電圧に上昇するとトリガされる半導体ス
イッチ素子の経路で前記充電用コンデンサの電荷が放電
される第１の閉回路と、前記充電用コンデンサ、ダイオ
ード、前記一次巻線の経路で前記充電用コンデンサの電
荷が放電される第２の閉回路とを有するので、前記第１
の閉回路にて前記充電用コンデンサの電荷が放電される
ことによって前記二次巻線に発生する高圧パルスが前記
放電灯に印加され前記放電灯のブレークダウンが起き、
その後に前記限流用インピーダンス素子を介さずに前記
第２の閉回路にて前記充電用コンデンサの電荷が放電さ
れることによって前記二次巻線に高圧パルスが発生する
のでホットスタート時における起動確率が向上するとと
もに、ブレークダウン直後の十分な電流エネルギを前記
放電灯へ供給できるようになるから、前記放電灯をグロ
ー放電から安定なアーク放電へ移行させるのに十分な大
きさの高圧パルス電圧と電流エネルギを前記半導体スイ
ッチ素子を大型化することなく供給でき、その結果、小
型で低コストの放電灯点灯装置を実現することができる
という効果がある。
灯への供給電力を制御する安定器部と、充電用コンデン
サを有し前記放電灯の起動時に高圧パルスを前記放電灯
に印加させる高圧パルス発生部及び前記安定器部の出力
電圧が入力され高圧パルス発生用のエネルギを前記充電
用コンデンサへ蓄える充電回路部を具備したイグナイタ
部とを備え、前記高圧パルス発生部が、前記放電灯に直
列に二次巻線が接続された高圧パルストランスを有し、
前記充電用コンデンサ、前記高圧パルストランスの一次
巻線、限流用インピーダンス素子、前記充電用コンデン
サの電圧が所定電圧に上昇するとトリガされる半導体ス
イッチ素子の経路で前記充電用コンデンサの電荷が放電
される第１の閉回路と、前記充電用コンデンサ、ダイオ
ード、前記一次巻線の経路で前記充電用コンデンサの電
荷が放電される第２の閉回路とを有するので、前記第１
の閉回路にて前記充電用コンデンサの電荷が放電される
ことによって前記二次巻線に発生する高圧パルスが前記
放電灯に印加され前記放電灯のブレークダウンが起き、
その後に前記限流用インピーダンス素子を介さずに前記
第２の閉回路にて前記充電用コンデンサの電荷が放電さ
れることによって前記二次巻線に高圧パルスが発生する
のでホットスタート時における起動確率が向上するとと
もに、ブレークダウン直後の十分な電流エネルギを前記
放電灯へ供給できるようになるから、前記放電灯をグロ
ー放電から安定なアーク放電へ移行させるのに十分な大
きさの高圧パルス電圧と電流エネルギを前記半導体スイ
ッチ素子を大型化することなく供給でき、その結果、小
型で低コストの放電灯点灯装置を実現することができる
という効果がある。
【００３４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記安定器部は、直流電圧を昇降圧して放電灯への
電力供給を行なう直流コンバータ部と、前記直流コンバ
ータ部の出力電圧を交流電圧に変換して放電灯へ供給す
るインバータ部とで構成されているので、所望の電力供
給を容易に行なう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又は請求項２の発明において、
前記限流用インピーダンス素子として、可飽型のインダ
クタンス素子を使用したので、インダクタンス素子のイ
ンピーダンスが大きいことにより半導体スイッチ素子の
オン直後の電流上昇率を抑制することができ、前記半導
体スイッチ素子を大型化することなしに前記半導体スイ
ッチ素子の破壊を防止することができるという効果があ
る。
て、前記安定器部は、直流電圧を昇降圧して放電灯への
電力供給を行なう直流コンバータ部と、前記直流コンバ
ータ部の出力電圧を交流電圧に変換して放電灯へ供給す
るインバータ部とで構成されているので、所望の電力供
給を容易に行なう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又は請求項２の発明において、
前記限流用インピーダンス素子として、可飽型のインダ
クタンス素子を使用したので、インダクタンス素子のイ
ンピーダンスが大きいことにより半導体スイッチ素子の
オン直後の電流上昇率を抑制することができ、前記半導
体スイッチ素子を大型化することなしに前記半導体スイ
ッチ素子の破壊を防止することができるという効果があ
る。
【００３５】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、前記半導体スイッチ素子として、絶縁
ゲート型バイポーラトランジスタを使用したので、３端
子サイリスタに比べてオン直後の電流上昇率の耐量が大
きいから、高圧パルスの立ち上がりを緩やかにするため
に高圧パルスの立ち上がり時間に大きな影響をもつ二次
巻線の容量成分を大きくしても、限流用インピーダンス
素子を大きくする必要がなく、起動性を向上することが
できるという効果がある。
の発明において、前記半導体スイッチ素子として、絶縁
ゲート型バイポーラトランジスタを使用したので、３端
子サイリスタに比べてオン直後の電流上昇率の耐量が大
きいから、高圧パルスの立ち上がりを緩やかにするため
に高圧パルスの立ち上がり時間に大きな影響をもつ二次
巻線の容量成分を大きくしても、限流用インピーダンス
素子を大きくする必要がなく、起動性を向上することが
できるという効果がある。
【図１】実施形態１を示す回路構成図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】実施形態２を示す要部の回路構成図である。
【図４】実施形態３を示す回路構成図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】実施形態４を示す要部の回路構成図である。
【図７】従来例を示す回路構成図である。
１ 安定器部 ２ イグナイタ部 ３ 昇圧回路 ４ 直流コンバータ部 ５ インバータ部 Ｅ 直流電源 Ｑ 半導体スイッチ素子 ＬＰ 高圧放電灯 ＰＴ 高圧パルストランス Ｄ ダイオード Ｌ 限流用インダクタンス素子
Claims (4)
- 【請求項１】 電源に接続され放電灯への供給電力を制
御する安定器部と、充電用コンデンサを有し前記放電灯
の起動時に高圧パルスを前記放電灯に印加させる高圧パ
ルス発生部及び前記安定器部の出力電圧が入力され高圧
パルス発生用のエネルギを前記充電用コンデンサへ蓄え
る充電回路部を具備したイグナイタ部とを備え、前記高
圧パルス発生部は、前記放電灯に直列に二次巻線が接続
された高圧パルストランスを有し、前記充電用コンデン
サ、前記高圧パルストランスの一次巻線、限流用インピ
ーダンス素子、前記充電用コンデンサの電圧が所定電圧
に上昇するとトリガされる半導体スイッチ素子の経路で
前記充電用コンデンサの電荷が放電される第１の閉回路
と、前記充電用コンデンサ、ダイオード、前記一次巻線
の経路で前記充電用コンデンサの電荷が放電される第２
の閉回路とを有することを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項２】 安定器部は、直流入力電圧を昇圧又は降
圧する直流コンバータ部と、前記直流コンバータ部の出
力直流電圧を交流電圧に変換して放電灯へ供給するイン
バータ部とで構成されて成ることを特徴とする請求項１
記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項３】 限流用インピーダンス素子として、可飽
和型のインダクタンス素子を使用したことを特徴とする
請求項１又は請求項２記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項４】 半導体スイッチ素子として、絶縁ゲート
型バイポーラトランジスタを使用したことを特徴とする
請求項１乃至請求項３記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27261096A JPH10125482A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27261096A JPH10125482A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10125482A true JPH10125482A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17516338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27261096A Withdrawn JPH10125482A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10125482A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008140657A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Sharp Corp | 放電灯点灯装置及びプロジェクタ |
-
1996
- 1996-10-15 JP JP27261096A patent/JPH10125482A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008140657A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Sharp Corp | 放電灯点灯装置及びプロジェクタ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6975077B2 (en) | High intensity discharge lamp ballast apparatus | |
| JPH07230884A (ja) | 高圧放電灯点灯装置 | |
| JPH03226266A (ja) | パルス電源装置 | |
| US6392365B1 (en) | Hot restrike protection circuit for self-oscillating lamp ballast | |
| JP3994633B2 (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| JP4577329B2 (ja) | 放電灯装置 | |
| JP3206521B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
| CN100409724C (zh) | 开关镇流器 | |
| JPH0513185A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| JPH10125482A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| JPH0554990A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| US6621237B2 (en) | Gas-discharge lamp lighting apparatus with optimized circuit configuration | |
| JP5460065B2 (ja) | 放電灯点灯回路 | |
| JP3697864B2 (ja) | パルス発生装置 | |
| JP2010080138A (ja) | 高圧放電灯点灯装置、照明器具 | |
| JPH0582277A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| JP2005038814A (ja) | 放電灯点灯装置、照明装置、プロジェクタ | |
| JP4120022B2 (ja) | 放電灯装置 | |
| JP4151107B2 (ja) | 高圧放電灯点灯装置 | |
| JPH0765984A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| JP2705010B2 (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| JP4350810B2 (ja) | 放電灯装置 | |
| JP2000215992A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| JPH10125484A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| JP2599113Y2 (ja) | 車輌用放電灯の起動回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |