JPS581998A - 放電灯定入力調光点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本＊ｆｌは放電灯定入力調光点灯装置に関する。

高圧蒸気放電ランプ（一般にＨよりランプ）紘定格点灯
時から調光に切換えると、その直後にランプ電圧が上昇
するという性質を持っている。特にランプ電圧の壷も高
い部分、即ち再点弧電圧部分が電源電圧で補える時は、
ランプは点灯鎗持するが、再点弧電圧が電源電圧よシも
大きくなっ九とき、ランプは消える（以後この現象を立
消えと呼ぶ）。

立消えＯ１ｌ象は調光〜比を小さくした場合に生じやす
く、マ九寿命ランプのようにランプ電圧の高いランプ（
おいて、特に生じゃすい事はすでに知られている。ＩＩ
Ｉ）ランプにある問題の立消えを起こさせずに、調光の
安定状Ｉ！にする事がランプの調光制御に関しての第一
必要条件である。

ランプが定格点灯の状態にある時、スイッチを切換える
事に依シ、交流制御素子の導通位相角を遅らせると、切
換直後、交流制御素子のオフ時間（△Ｔ）は大きくなシ
、ランプ電流位相（τ）は小さくなる。その後ランプが
調光の安定状１ｉＫ移行するｋつれてランプ電流位相は
大きくなシ、ある調光比の安定状態でのランプ電流位相
（Ｔ）は、オフ期間（△Ｔ）まで変化する。

この一時、導通位相角（Ｔ＋Δ丁）を制御しないとＴが
増加するにつれて△Ｔは単調に小さくなる。

そこで、調光比が比較的大きい場合は問題がないが、調
光比が小さくなるように切換える時交流制御素子の導通
位相角は大きく遅らせる必要がある。その為に電流が抑
えられ、再点弧電圧は大きく上昇してランプの立消えを
招く。

その対策として、調光に切換えた直後から調光の安定状
態に移行するまでのランプ電流位相（Ｔ）の変化に応じ
てオフ期間（△Ｔ）を外部信号によって制御するのであ
る。これＫよらて調光に切換え九直後のランプの立消え
が起ζらずに、ある調光比での安定状態にすることがで
きるのである。

この従来の調光制御は調光に切換え九直後にランプは立
消えを生じないで調光安定へと移行する訳であるが、こ
こで問題となってくるのは、鷹ずこの制御方法ではラン
プ電圧のバラツキを考慮していないという点である。Ｈ
よりランプで杜製造時のバラツキや点灯時間等によって
、ランプ電圧というものにバラツキが生じること紘既に
知られている。それ故、あるランプ電圧を有するランプ
が峡定し木調光比に至るように制御しても、ランプ電圧
の興なるランプを同じょ５に制御して、はえして調光の
安定状態に移行できるが、ｉ九、設定し良調光比で安定
するかどうかが問題となってくるのである。

第１図を用いて従来の調光制御条件について説明すると
次のようになる。ラン１プは水銀灯４００　Ｗ（ランプ
電圧１４９７）定格点灯時に０点のような・　テと６丁
の関係にあるランプを調光に切換えると、切換時のテと
△Ｔの関係は一線上をとる。そしてこの破線上で６丁が
大きくなうすぎるとランプ電流が絞られ、ランプは立消
えすることになシ、切換える時、八Ｔに制限がある。ま
た、そ−のランプで調光比６０％以上の各調光比の安定
状態での〒と６丁の関係は図中のＩ／Ａ＃で示す線上と
なる。

そこで調光制御条件として、調光切換−立消えしないＴ
どΔＴの関係□にある点θＫｆｌ）、その後鎖線上の任
意の狙う調光比の安定点のＴと八Ｔの関係にある点（例
えば７１パ調光１らＯ）まで制御することによって安定
し九調光が得られるという亀のである。

しかし、ことで切換時のＴと６丁の関係（図中破線）及
び調光□安定時のＴとΔＴの関□係（図中鎖Ｍ）は、あ
る特定のランプにおい１てのみ成立し、他のランプにお
いてはこの関係は成立しない。例えばランプが水銀灯４
００Ｗ　（ランプ電圧ｘｓｏｖ　）では第２図のような
調光安定時のＴ；と６丁の関係（図中鎖ＩＩ）になシ第
１図のような調光比７０９Ｇの制御条件では同一調光比
にならないことＫなる。

従って一つの調光比を狙うにもＪランプ電圧の違いによ
って、いくつもの制御条件を□設定する必要が生じ、実
現は困難である。また水銀灯、マルチ（５） ハロゲン灯といつ九ランプの違いに対しても考察されて
いなｈｏ ζζで１数本のランプにおいて各調光安定点でのＴと△
Ｔの関係がどのようなものが測定した。ランプとして水
銀灯、マルチハロゲン灯の４００Ｗランプ電圧は水銀灯
（１３０Ｖ　、１４８Ｖ）マルチハロゲン灯（ｔｓｏｖ
　、　ｔａ’ｏｖ　）　テ、定格出方比６０％　。

７０９１　、１１０９１の各調−光比で測定した。この
結果第２図のようになった。

ｆａＺ図ｆＫｔｔいて鎖線は水銀灯、マルチハロゲン灯
のランプ電圧１３０Ｖのランプでの調光安定時のＴとΔ
Ｔの関係を示す線であシ、点線は水銀灯のランプ電圧１
４８７のランプでの線である。この２線の間が水銀灯、
マルチハロゲン灯の調光安定時のＴとへテの関係がある
領域である。

壇九、ランプ電圧１３０Ｖ、ランプ電圧′１４８７の各
調光比を結ぶ実１はランプ電圧がその間にあるランプで
は各調光安定時のＴと６丁の関係は、この実線上にある
ことがわかった０例えばランプ電圧１４０７のマルチハ
ロゲン灯での各調光比での安（６） 定点のＴと△Ｔの関係は第２図のｘ叩上にある。

そこでこの実線に注目すると、この制御条件の傾き社定
入力始動条件の傾きと＃１ぼ同じであることを発見した
。そこで、もし調光制御条件と定入力始動条件の傾きを
同一に考えて調光制御条件を新たに設定する左、調光比
にどれほどの誤差が生じるか調べてみた。例えば０点で
は調光比が６１．５チ、０点では５９％となプ、はぼ問
題ないことが分かつ良。

次に調光切換時にどのようなＴと△Ｔの関係に制御させ
る必要があるか考察すると、例えば調光比６０９６では
直Ｗｓ■、＠の砥長線の０点に制御すればよいことが分
かった。なお、０点のＴと△Ｔの関係に切換えて本ラン
プは立消えしないことを確認し丸。

以上のことよシ、ランプ電圧の異なるランプに対しても
同一調光比を得るというような調光共通制御するには、
定格から切換時ΔＴ′を第２図破線上に制御し、その後
調光安定゛までＴの変化に従って八Ｔを調光制御条件（
第２図破線上）を満九すように制御する必要があること
は明らかである。

本発明は、水銀ランプ及びマルチノ・ロゲンランプの調
光切換時において、ランプ電圧の興なるランプに対して
立消えを起こさず、安定した調光状態１に移行できる様
！に１１４光制御管可能とする放電灯定入力調光点灯装
置を提供しようとするものである。

次に本発明の実施例を図面について説明する。

第３図に本発明を実現する回路の働きを示すブロック図
を示している。この回路は、定入力始動制御回路に基準
信号切換回路を、電−源電圧ゼロクロス検出回路と加算
カウンタとの間に設けたものである。

まず、定入力始動制御回路の動作状態は次の様になる。

電源電圧のゼロクロスを検出するとＴｏの期間、加算カ
ウンタの内容を、ｎｏでプリセットする。セしてＴ０経
過後加算カウンタ追第１クロックツくルスを加算カウン
トし、ランプ電流が転流する迄カウ′ントしつづける。

一方、減算カウンタは電源電圧のゼロクロス検出後よシ
ランプ電流が転流する迄遅延回路（ラッチ回路）の出力
をプリセットしている。

ランプ電流が転流すると同時に１加算カウンタの内容が
遅延回路に入力されると同時に、減算カウンタは第２ク
ロツクのクロックパルスを減算開始する。従って減算カ
ラン−社直前の半サイクルでのランプ電流の転流位相角
に相幽する、第１クロツクパルス数を減算することにな
る。そして、減算カウンタの内容がゼロとなつ死時点で
交流制御素子のトリガパルスが発生することになる。

今、このような動作でランプが定格点灯の状態にあると
する。その時、電源電圧のゼロクロスから加算カフ〈り
に入る基準信号は定格用基準信号である。そこでスイッ
チを切換えることによシ、基準点をずらし調光用基準信
号を加算カウンタに入力させると、ランプは調光点灯の
状態になるのである。即ち、加算カウンタ、減算カウン
タを用いた制御回路でＴ、八Ｔの関係は第４図のように
なるが、基準点を前にずらすことによってＴに対（９） するΔ！が長くなるように変更したものである。

この回路の実施例として第５図に示す回路があげられる
。

この方式では定入力条件で傾きは変えずに千行移−させ
ることによって、調光制御を実現しているのである。こ
れを定入力条件の式で対比させると条件の式紘ΔＴ１；
ｋ　Ｘ　Ｔ４−ｔ＋αとなシ、調光に切換えた時、制御
勾配には変化させずにαを変える事によりΔτを瞬間的
に大きく七、調光制御しているのである。これは加算カ
ウンタに入る基準信号であるゼロクロス信号の位相を変
更させることによって実現できる丸め回路構成が非常に
簡単であるという特長を持っている。

本発明における回路の動作状態は下の様になる。

まず、ランプが定格点灯の状態の時スイーツチｅｖを切
換えることＫよシゼロクロス検出からの定格用基準信号
と単安定マルチからの調光用基準信号のいずれかを基準
信号として加算カウンタ、減算カウンタに入力させてい
る。

定格用基準信号では、電源電圧のゼロクロス点（１０） を基準点として加算カウンタの内容をＴｏの間プリセッ
トする。それに対して調光用基準信号では基準点を電源
電圧のゼロクロス点よｌ前にずらしてその点からＴｏの
間加算カウンタの内容をプリセットするわけである。こ
の際基準点をどれだけすら：すかというのは基準信号切
換回路の中の単安定マルチの周期を変えることにより可
能である。これによってΔＴを調節することが可能であ
る。即ち定格から調光に切換える際任意の調光比に設定
できるのである。

なお、−単信号切換え回路の中の７リツプフ四ツブ回路
は、スイッチ切換えの際のチャタリングを防止する丸め
の回路である。

本発明は （イ）第一に、簡単な回路構成で調光制御が可能という
ことである。これは本発明が基準信号であるゼロクロス
信号の位相を定蜂点灯と調光点灯で変える、即ち調光制
御の際は定入力条件を平行移動するだけであシ、回路構
成が従来例のように調光制御の傾きが定入力条件と興な
る場合（１１） に比べて非常に簡単になる。

（ロ）第二に、ランプ電圧の異なるランプに対しても、
調光に切換えた直後及び調光安定へ移行する過程で立消
え現象を起こさずに調光安定状態へ移行させることがで
きる点である。この効果はランプ電圧０異なるランプだ
けでなく、水銀灯、マルチハロゲン灯といつ九ランプの
種類の違いに対して４有効である。

（ハ）第三に、本発明は付加した基準信号回路にある単
安定マルチによってゼロクロス点の位相ヲ変えて調光制
御をしており、単安定マルチを調節し、任意の調光比に
設定することができることで粂る。

等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の詳細な説明する図面、第３
図は本発明の実施例、第４図は動作を説明する図面、第
５図は基準信号切換回路を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 商用電源、交流制御素子、限流インピーダンス及びラン
   プを直列！ＩＬＬ、ランプ◇電流位相に対′応して該交
   流制御素子の導通位相を電源の半サイクル毎に制御する
   制御回路を有する放電灯定入力点灯装置において、前記
   制御回路線電源電圧のゼロクロスを検出すると、ある期
   間加算カウンタの内容をプリセットし、所定期間経過後
   、加算カランタはランプ電流が転流する壕で、第１クロ
   ツクパルスを加算カウントする一方減算カウンタは、電
   源電圧ゼｐり四ス検出後よシ、ランプ電流が転流する壕
   で遅延回路の出力をプリセットしておシ、ランプ電流が
   転流すると同時に、加算力２ン夕の内容が遅延回路に入
   力され、減算カクンタは第２クロツクパルスを減算開始
   し、この内容がゼｐとなつ死時点で、交流制御素子のト
   リガパルスが発生するような制御回路において加算カウ
   ンタに入る基準信号であるゼロクロス信号を、スイッチ
   等の切換に７よシ前への移相を可能とした回路である′
   ことを特徴とする放電灯定入力調光点灯装置。