JPS5821114Y2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPS5821114Y2 JPS5821114Y2 JP5235177U JP5235177U JPS5821114Y2 JP S5821114 Y2 JPS5821114 Y2 JP S5821114Y2 JP 5235177 U JP5235177 U JP 5235177U JP 5235177 U JP5235177 U JP 5235177U JP S5821114 Y2 JPS5821114 Y2 JP S5821114Y2
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- inductance
- voltage
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Description
【考案の詳細な説明】
この考案は放電灯点灯装置に関し、特にたとえば輻射雑
音に対して改良された毎半サイクルスタート点灯方式を
用いた放電灯点灯装置に関する。
音に対して改良された毎半サイクルスタート点灯方式を
用いた放電灯点灯装置に関する。
近時エネルギ危機に発して、省資源、省エネルギが強く
叫ばれており、一つの技術的命題となりている。
叫ばれており、一つの技術的命題となりている。
本考案の背景となる毎半サイクルスタート点灯方式は、
照明分野においてこの命題を解決ぜんとするものである
。
照明分野においてこの命題を解決ぜんとするものである
。
すなわへ本考案者の別途提案したところによれば、毎半
サイクルスタート点灯方式(後で詳述する)においては
、放電灯点灯装置の電力損失を従来のグローおよびラピ
ッドスタート点灯方式に比較して例えばそれぞれン。
サイクルスタート点灯方式(後で詳述する)においては
、放電灯点灯装置の電力損失を従来のグローおよびラピ
ッドスタート点灯方式に比較して例えばそれぞれン。
ξ以下に低減し、かつ形状も重量比でそれぞれ′/6占
2以下に小型化することができる。
2以下に小型化することができる。
ただしこれは在来のげい光ランプを流用した場合のこと
である。
である。
この考案の背景となる毎半サイクルスタート点灯方式に
おいて限流チョークを小型化できる理由につぃて説明す
るため、先ず従来点灯方式の機構について説明しよう。
おいて限流チョークを小型化できる理由につぃて説明す
るため、先ず従来点灯方式の機構について説明しよう。
すなわち、げい光ランプ用放電灯点灯装置として従来は
例えば第1図に示すような回路構成のものが使用されて
いる。
例えば第1図に示すような回路構成のものが使用されて
いる。
この構成は、交流電源ACに限流装置としての限流チョ
ークCHを介して放電灯FLを接続し、一方散電灯FL
に振動回路R′を並列接続したものである。
ークCHを介して放電灯FLを接続し、一方散電灯FL
に振動回路R′を並列接続したものである。
この構成によれば、電源ACを接続すると同時に振動回
路R′が発振動作を開始して、その発振電流によって放
電灯FLのフイラメン)f、f’を加熱すると共にその
端子間の始動所要電圧Estよりも高い発振出力電圧を
印加する。
路R′が発振動作を開始して、その発振電流によって放
電灯FLのフイラメン)f、f’を加熱すると共にその
端子間の始動所要電圧Estよりも高い発振出力電圧を
印加する。
そして放電灯FLのフィラメントf、f’が十分加熱さ
れ、放電灯FLの始動所要電圧がEat、に低下した時
に、前記発振出力によって始動され遅相点灯する。
れ、放電灯FLの始動所要電圧がEat、に低下した時
に、前記発振出力によって始動され遅相点灯する。
一旦点灯すると放電灯FLの端子電圧が電源電圧の約4
の管電圧VTに低下する為、振動回路R′は発振を維持
することができなくなり動作を停止し、放電灯FLは電
源ACから限流チョークCHを介して供給される電圧に
よって点灯維持される。
の管電圧VTに低下する為、振動回路R′は発振を維持
することができなくなり動作を停止し、放電灯FLは電
源ACから限流チョークCHを介して供給される電圧に
よって点灯維持される。
点灯中における電源電圧e、管電圧vTおよび管電流i
Tの波形を観測すると第2図A、B、Cのような波形で
ある。
Tの波形を観測すると第2図A、B、Cのような波形で
ある。
これらの電源電圧e、管電圧vTおよび管電流iTの波
形から各瞬時における抵抗弁を含まない限流チョークC
Hの端子電圧VCHと管電流iTの積及び蓄積エネルギ
Sを求めると同図りおよびEに示す波形になる。
形から各瞬時における抵抗弁を含まない限流チョークC
Hの端子電圧VCHと管電流iTの積及び蓄積エネルギ
Sを求めると同図りおよびEに示す波形になる。
これらの波形から理解できるように電源電圧eが管電圧
VTより高いt2 期間(t1〜t2)は(S1= tl(e−vT)iT
dt)なるエネルギが一方的に増加して限流チョークC
Hに蓄積される。
VTより高いt2 期間(t1〜t2)は(S1= tl(e−vT)iT
dt)なるエネルギが一方的に増加して限流チョークC
Hに蓄積される。
電源電圧eが管電圧vTより低下すると、蓄積エネルギ
は放出状態に転する。
は放出状態に転する。
エネルギを放出する期間は電源電圧eが管電圧VTより
低い期間(t2〜ta)であって、この殿間(t2〜t
3)t3 に(S2= (e VT)iTdt)なルエネル
キカ放2 出されることになる。
低い期間(t2〜ta)であって、この殿間(t2〜t
3)t3 に(S2= (e VT)iTdt)なルエネル
キカ放2 出されることになる。
限流チョークCHの大きさは第2図Eに示す蓄積エネル
ギSの最大値に基づいて定まる。
ギSの最大値に基づいて定まる。
すなわ匂堰流チョークCHは蓄積エネルギSの最大振幅
Smに耐えるようにその容量を選定しなげればならない
。
Smに耐えるようにその容量を選定しなげればならない
。
この場合放電灯FLの再点弧電圧ER,,&マ再点弧時
において電源電圧eを下廻らなげればならない。
において電源電圧eを下廻らなげればならない。
コノことは電源電圧eP=比較して管電圧vTのピーク
値v’rpを高くできないことを意味する。
値v’rpを高くできないことを意味する。
実際在来の放電灯の場合管電圧vTの実効値VTは電源
電圧eの実効値Eの馬程度に設定され、したがって限流
チョークCHの端子電圧VCHの実効値VCHは電源電
圧eの実効値Eのら以上に設定される。
電圧eの実効値Eの馬程度に設定され、したがって限流
チョークCHの端子電圧VCHの実効値VCHは電源電
圧eの実効値Eのら以上に設定される。
本考案者は本考案に先行して、前記欠点を解消する毎半
サイクルスタート点灯方式を提供した。
サイクルスタート点灯方式を提供した。
前述したように本考案はとの毎半サイクルスタート点灯
方式を利用した放電灯点灯装置に関するものであるから
、以下にこの考案の背景となる毎半サイクルスタート点
灯方式の動作並びに特徴を説明する。
方式を利用した放電灯点灯装置に関するものであるから
、以下にこの考案の背景となる毎半サイクルスタート点
灯方式の動作並びに特徴を説明する。
第3図はこの毎半サイクルスタート点灯方式に基づいて
構成されたげい光ランプ用放電灯点灯装置の一回路構成
例を示す。
構成されたげい光ランプ用放電灯点灯装置の一回路構成
例を示す。
同図において、ACは交流電源であって限流装置の一例
としての限流チョークCHと放電灯FLの直列回路が接
続されている。
としての限流チョークCHと放電灯FLの直列回路が接
続されている。
前記限流チョークCHには1次巻線WIOおよび2次巻
線W20が巻かれていて、2次巻線W20の一端が放電
灯FLのフィラメントfの一端イに結ばれ、他端が昇圧
回路Rに接続されている。
線W20が巻かれていて、2次巻線W20の一端が放電
灯FLのフィラメントfの一端イに結ばれ、他端が昇圧
回路Rに接続されている。
前記昇圧回路RはサイリスタSおよびはねかえり昇圧イ
ンダクタLの直列回路とコンデンサCを並列接続して構
成された振動回路R′に間欠発振用コンデンサC1を直
列接続した回路であって、この昇圧回路Rの一端は前述
した2次巻線W20の一端に接続され、他端は放電灯F
Lのフィラメントf′の一端口に接続されている。
ンダクタLの直列回路とコンデンサCを並列接続して構
成された振動回路R′に間欠発振用コンデンサC1を直
列接続した回路であって、この昇圧回路Rの一端は前述
した2次巻線W20の一端に接続され、他端は放電灯F
Lのフィラメントf′の一端口に接続されている。
PRHは前記昇圧回路Rの発振出力によって導通駆動さ
れて放電灯FLのフイラメン)f、f’を予熱する電子
式フィラメント予熱回路であって、サイリスタSPと前
記発振出力をブロックする高周波ブロック用インダクタ
NLとの直列回路から戊り、放電灯FLの両フィラメン
トf、f’の間に直列に接続されている。
れて放電灯FLのフイラメン)f、f’を予熱する電子
式フィラメント予熱回路であって、サイリスタSPと前
記発振出力をブロックする高周波ブロック用インダクタ
NLとの直列回路から戊り、放電灯FLの両フィラメン
トf、f’の間に直列に接続されている。
なお、前記昇圧回路Rは高周波発振動作する限りにおい
ては、トライアック等のゲート付サイリスタを用いるも
の、更にはインバータを用いた高圧発生回路に置換する
こともできる。
ては、トライアック等のゲート付サイリスタを用いるも
の、更にはインバータを用いた高圧発生回路に置換する
こともできる。
次に上記構成の動作について説明する。
まず電源ACを接続すると、限流チョークCHを介して
放電灯FLに電源電圧eが印加されると共に、限流チョ
ークCHの2次巻線W20を介して昇圧回路Rにも電源
電圧eが印加される。
放電灯FLに電源電圧eが印加されると共に、限流チョ
ークCHの2次巻線W20を介して昇圧回路Rにも電源
電圧eが印加される。
昇圧回路Rにおいては、電源電圧eが間欠発振用コンデ
ンサC1を介してサイリスタSに印加され、このサイリ
スタSをブレークオーバさせるために振動回路R′が発
振動作を開始する。
ンサC1を介してサイリスタSに印加され、このサイリ
スタSをブレークオーバさせるために振動回路R′が発
振動作を開始する。
この発振動作は間欠発振用コンデンサC1がなげれば継
続するものであるが、間欠発振用コンデンサC1がある
為に電源電圧eの立上り部分において各半サイクル毎に
間欠的に発振するものとなる。
続するものであるが、間欠発振用コンデンサC1がある
為に電源電圧eの立上り部分において各半サイクル毎に
間欠的に発振するものとなる。
今、電源電圧eの半サイクルについて考えると、上述の
ようにして振動回路「が発振動作を開始すると、間欠発
振用コンデンサC1が電源電圧eを相殺する方向の極性
に充電される。
ようにして振動回路「が発振動作を開始すると、間欠発
振用コンデンサC1が電源電圧eを相殺する方向の極性
に充電される。
したがってその端子電圧VCIが上昇してゆき、電源電
圧eとの差の電圧がサイリスタSのブレークオーバ電圧
VBOに満たなくなると、サイリスタSがオフ状態のま
まとなって、振動回路R′は発振を停止させられる。
圧eとの差の電圧がサイリスタSのブレークオーバ電圧
VBOに満たなくなると、サイリスタSがオフ状態のま
まとなって、振動回路R′は発振を停止させられる。
それゆえこの半サイクルにおける以後の期間は間欠発振
用コンデンサC1の端子電圧V。
用コンデンサC1の端子電圧V。
1が一定値に保たれたままで、振動回路R′&ま発振停
止している。
止している。
しかし電源電圧eが次の半サイクルに転じると、電源電
圧eが前の半サイクルの電圧とは逆極性の電圧になる為
、この電圧と間欠発振用コンデンサC1に前の半サイク
ルで充電された端子電圧VCIとの和の電圧が振動回路
R′に加わり、この和電圧によってサイリスタSがブレ
ークオーバして発振を開始する。
圧eが前の半サイクルの電圧とは逆極性の電圧になる為
、この電圧と間欠発振用コンデンサC1に前の半サイク
ルで充電された端子電圧VCIとの和の電圧が振動回路
R′に加わり、この和電圧によってサイリスタSがブレ
ークオーバして発振を開始する。
しかし発振と同時に間欠発振用コンデンサC1の端子電
圧VCIが極性を急速に反転して再び電源電圧eを相殺
する方向に充電され、やがて振動回路R’(7)発振を
停止させる。
圧VCIが極性を急速に反転して再び電源電圧eを相殺
する方向に充電され、やがて振動回路R’(7)発振を
停止させる。
従って間欠発振用コンデンサC1の急速反転期間のみ振
動回路Kが発振を行ない、その期間のみ電源ACから間
欠発振用コンデンサC1を通じて振動回路R′に電流が
流れる。
動回路Kが発振を行ない、その期間のみ電源ACから間
欠発振用コンデンサC1を通じて振動回路R′に電流が
流れる。
この動作は以後の各半サイクルにおいても同様に行なわ
れる。
れる。
前記発振出力VRは限流チョークCHの1次巻線W10
と2次巻線W20の直列回路の両端間にあられれ、前者
の端子電圧は電源電圧eに逆極性に重畳されて放電灯F
Lとフィラメント予熱回路PRHとに印加される。
と2次巻線W20の直列回路の両端間にあられれ、前者
の端子電圧は電源電圧eに逆極性に重畳されて放電灯F
Lとフィラメント予熱回路PRHとに印加される。
するとフィラメント予熱回路PRHにおいては、高周波
ブロック用インダクタNLを介してサイリスタSpに前
記電圧が印加さヘサイリスタSpは電圧の急変効果(即
ちd v/d を効果)によって導通駆動される。
ブロック用インダクタNLを介してサイリスタSpに前
記電圧が印加さヘサイリスタSpは電圧の急変効果(即
ちd v/d を効果)によって導通駆動される。
従って間欠発振位相の後端において電源ACからの電流
がフィラメントf1サイリスタSP1インダクタNL、
フィラメントf′を通じて流れ、フィラメントf、f’
が予熱され始める。
がフィラメントf1サイリスタSP1インダクタNL、
フィラメントf′を通じて流れ、フィラメントf、f’
が予熱され始める。
前記サイリスタSpは昇圧回路Rの発振出力VRが予熱
回路PRHに印加される度毎に導通駆動され、サイリス
タSpが導通されている期間f。
回路PRHに印加される度毎に導通駆動され、サイリス
タSpが導通されている期間f。
f′に電源ACから電流が流れて予熱が行なわれる。
かくしてフイラメン)f、f’が充分予熱され、放電灯
FLの始動所要電圧がEstに低下すると、昇圧回路R
からの発振出力VRにトリガされて放電灯FLが始動さ
れる。
FLの始動所要電圧がEstに低下すると、昇圧回路R
からの発振出力VRにトリガされて放電灯FLが始動さ
れる。
放電灯FLが点灯されると、間欠発振勢力はほとんどが
導通化された放電灯FL中に流れ、また残余の勢力は高
周波ブロック用インダクタNLにて吸収され、更にサイ
リスタSpのブレークオーバ電圧VBOを管電圧のピー
ク値vTPより充分高(設定することにより、サイリス
タSPは導通しなくなる。
導通化された放電灯FL中に流れ、また残余の勢力は高
周波ブロック用インダクタNLにて吸収され、更にサイ
リスタSpのブレークオーバ電圧VBOを管電圧のピー
ク値vTPより充分高(設定することにより、サイリス
タSPは導通しなくなる。
従って点灯後はフィラメントf、f’の予熱が停止した
状態で放電灯FLが電源ACの各半サイクル毎に発振出
力vRによって始動され乍ら電源電圧eによって点灯維
持される。
状態で放電灯FLが電源ACの各半サイクル毎に発振出
力vRによって始動され乍ら電源電圧eによって点灯維
持される。
尚、第3図において予熱回路PRHはフィラメントトラ
ンスによる電極予熱回路と置き換えても良いことは勿論
である。
ンスによる電極予熱回路と置き換えても良いことは勿論
である。
第4図は第3図の回路を用いて実験の結果観測された各
部波形において、その高周波成分を無視した波形を示す
。
部波形において、その高周波成分を無視した波形を示す
。
この図で管電圧VTは第4図Bに示すように間欠発振期
間による休止期間を持った矩形波となる。
間による休止期間を持った矩形波となる。
そのために管電圧VTの実効値vTは、在来点灯方式の
90〜95%程度の値を示す。
90〜95%程度の値を示す。
放電灯FLは各半サイクルの立上り部分において、第4
図りに示す発振出力■Rにより再点弧される。
図りに示す発振出力■Rにより再点弧される。
すなわち各再点弧時において放電灯FLには高圧発振出
力VRが印加されることによりイオンの消滅が防止され
ると共に、第4図Eに示すような昇圧回路Rに流れる間
欠的な電流ic1が1次巻線W10および2次巻線W2
0を流れることにより、これに対応する1次巻線W10
の端子電圧は2次巻線W20との結合を介して急激に高
まる低周波電圧を放電灯FLに印加し、管電流iTの立
上り位相は電源電圧eの変動にかかわらず一定位相を保
つ。
力VRが印加されることによりイオンの消滅が防止され
ると共に、第4図Eに示すような昇圧回路Rに流れる間
欠的な電流ic1が1次巻線W10および2次巻線W2
0を流れることにより、これに対応する1次巻線W10
の端子電圧は2次巻線W20との結合を介して急激に高
まる低周波電圧を放電灯FLに印加し、管電流iTの立
上り位相は電源電圧eの変動にかかわらず一定位相を保
つ。
前記電流ic1はもし管電流が増大すれば管電流波形の
後端が次の半サイクルにくい込むことによって、減少す
る特性があり、そのために前記急激に高まる低周波電圧
は管電流の初期値を低めに制御することができる。
後端が次の半サイクルにくい込むことによって、減少す
る特性があり、そのために前記急激に高まる低周波電圧
は管電流の初期値を低めに制御することができる。
従って、毎半サイクルスタート点灯方式における管電流
の変動率は安定インピーダンスの減少にかかわらず良好
である。
の変動率は安定インピーダンスの減少にかかわらず良好
である。
次に電源ACから放電灯FLに流入する管電流iTは第
4図Cに示すように主として発振期間以外の期間(t2
〜t4)に流れている。
4図Cに示すように主として発振期間以外の期間(t2
〜t4)に流れている。
発振期間(t1〜t2)、(La〜t5)は電源ACか
ら昇圧回路Rに電流i。
ら昇圧回路Rに電流i。
1が流れている。この電流icmは限流チョークCHの
増磁性に結合された1次巻線W10と2次巻線W20の
双方に流れ、かつ一般に1次巻線W10と2次巻線W2
00巻数比によって励磁効果を変更することができる。
増磁性に結合された1次巻線W10と2次巻線W20の
双方に流れ、かつ一般に1次巻線W10と2次巻線W2
00巻数比によって励磁効果を変更することができる。
前記管電圧VT、管電流iT、昇圧回路Rへの電流1c
1−発振出力電圧VR並びに電源電圧eの波形から限流
チョークCHの電圧・電流積(VCH・iT)および蓄
積エネルギSを算出すると同図EおよびFに示す波形と
なる。
1−発振出力電圧VR並びに電源電圧eの波形から限流
チョークCHの電圧・電流積(VCH・iT)および蓄
積エネルギSを算出すると同図EおよびFに示す波形と
なる。
発振期間(t□〜t2)に電流ic1により蓄積される
エネルギS1は (S□=J:2(e−vR)Kicl d t )で与
えられる。
エネルギS1は (S□=J:2(e−vR)Kicl d t )で与
えられる。
ま
ただしKは1次巻線W10および2次巻線W20の巻数
比による定数である。
比による定数である。
電源電圧eが管電圧vTより高い期間(t2〜t3)に
蓄積されるエネルギS2は(S2−丁”’(e VT
)iTdt)で与えられる。
蓄積されるエネルギS2は(S2−丁”’(e VT
)iTdt)で与えられる。
2
逆に管電圧vTのほうが電源電圧eより、高い期間(t
a〜t4)は前記蓄積エネルギを放出し、その丁t4 総放出エネルギS3は(S3” (e−vT)i
Tdt)3 で与えられる。
a〜t4)は前記蓄積エネルギを放出し、その丁t4 総放出エネルギS3は(S3” (e−vT)i
Tdt)3 で与えられる。
この結果限流チョークCHの内部に蓄えられるエネルギ
レベルは第2図Gのように増減する。
レベルは第2図Gのように増減する。
第4図に示す波形の場合には、S1+52=S3なる関
係が成立する。
係が成立する。
次に第2図および第4図に示す波形に基づいて従来方式
および本毎半サイクルスタート点灯方式において限流チ
ョークに蓄えられるエネルギおよびインダクタンスをそ
れぞれ計算すれば、の結果が得られ、それだげ限流チョ
ークCHのインピーダンスを減少でき、それだけ小型化
することができる。
および本毎半サイクルスタート点灯方式において限流チ
ョークに蓄えられるエネルギおよびインダクタンスをそ
れぞれ計算すれば、の結果が得られ、それだげ限流チョ
ークCHのインピーダンスを減少でき、それだけ小型化
することができる。
なお、上記の小型化比率は、従来のグロースタート方式
でかつ単チョーク型に対するものであり、昇圧トランス
構成のラピッドスタート方式の安定器と比較すれば、こ
れらの小型化比率はさらに顕著となる。
でかつ単チョーク型に対するものであり、昇圧トランス
構成のラピッドスタート方式の安定器と比較すれば、こ
れらの小型化比率はさらに顕著となる。
更にこのような点灯方式によれば電源電圧eと管電流i
Tの位相差が従来点灯方式よりも小さいので、力率改善
コンデンサは不要となり或いは極端に小容量とすること
が可能である。
Tの位相差が従来点灯方式よりも小さいので、力率改善
コンデンサは不要となり或いは極端に小容量とすること
が可能である。
このように毎半サイクルスタート点灯方式は多大の利点
を有するものであるが、克服すべき問題点として各半サ
イクルの前半に発生される高周波発振出力に伴う雑音と
騒音がある。
を有するものであるが、克服すべき問題点として各半サ
イクルの前半に発生される高周波発振出力に伴う雑音と
騒音がある。
雑音にはライン雑音と空中線雑音との2種類があるが、
ここで問題となるのはフィルタによって減衰することの
できない放電灯を媒体とする空中線輻射雑音である。
ここで問題となるのはフィルタによって減衰することの
できない放電灯を媒体とする空中線輻射雑音である。
発振出力vRの周波数は通常数10kHz程度であるが
、その波形は必ずしも正弦波ではなく、極めて多くの高
調波成分を含むものである。
、その波形は必ずしも正弦波ではなく、極めて多くの高
調波成分を含むものである。
したがって、これらの高調波成分がたとえば500kH
z以下における輻射性雑音となり、たとえば搬送通信に
対して雑音源となるおそれがある。
z以下における輻射性雑音となり、たとえば搬送通信に
対して雑音源となるおそれがある。
すなわち、このような昇圧回路Rからの高調波発振出力
vRは、第5図の線Aで示すような鋸歯状波を呈する。
vRは、第5図の線Aで示すような鋸歯状波を呈する。
この場合、発振周波数は時間T1によって決まるが、こ
の時間T1は立上り時間T2と立下り時間T3との和で
ある。
の時間T1は立上り時間T2と立下り時間T3との和で
ある。
この第5図の線Aからもわかるように、前記立下り時間
T3は短かく、従って、この立下りの勾配が大きい。
T3は短かく、従って、この立下りの勾配が大きい。
一方、前述のごとくの高次高調波は、周知のように、勾
配の大きいときより多く含まれることになる。
配の大きいときより多く含まれることになる。
そのため、この考案の背景となる従来の毎半サイクルス
タート点灯方式においては、このような発振出力VRの
鋸歯状波の立下り部分に含まれる高次高調波成分が放電
によって更に高い周波数を含む雑音周波に変換され、そ
れが放電灯FLより直接或は限流チョークCHの分布容
量を介して空間電位、例えば収容ケースおよび灯具に誘
起され灯具それ自体がアンテナとなって、前記高調波成
分が空中線雑音として放射される。
タート点灯方式においては、このような発振出力VRの
鋸歯状波の立下り部分に含まれる高次高調波成分が放電
によって更に高い周波数を含む雑音周波に変換され、そ
れが放電灯FLより直接或は限流チョークCHの分布容
量を介して空間電位、例えば収容ケースおよび灯具に誘
起され灯具それ自体がアンテナとなって、前記高調波成
分が空中線雑音として放射される。
一方、このようなげい光ランプ点灯装置からの輻射性雑
音のレベルは、電気用品取締法によってその上限値が決
められている。
音のレベルは、電気用品取締法によってその上限値が決
められている。
それぞれ、3m離れて、150 kHz−1605kH
zで60dB、1605kH2〜27kH2で55dB
および27MH2〜200MHzで50 dBである。
zで60dB、1605kH2〜27kH2で55dB
および27MH2〜200MHzで50 dBである。
また、従来の毎半サイクルスタート点灯方式の放電灯点
灯装置の成る例では、第6図における線A′に示すごと
(、長波帯特に150kHz付近で急激に大きくなって
いる。
灯装置の成る例では、第6図における線A′に示すごと
(、長波帯特に150kHz付近で急激に大きくなって
いる。
そのため、この1501d(zでは、極端な場合には、
60dBの上限値を超えてしまうことがある。
60dBの上限値を超えてしまうことがある。
それゆえに、この考案の主たる目的は、空中線輻射雑音
を可及的に低減した毎半サイクルスタート点灯方式によ
る放電灯点灯装置を提供することである。
を可及的に低減した毎半サイクルスタート点灯方式によ
る放電灯点灯装置を提供することである。
この考案は、要約すれば、毎半サイクルスタート点灯方
式において、高周波振動回路に含まれるはねかえり昇圧
インダクタの飽和時インダクタンスと非飽和時インダク
タンス(およびさらに介挿された非飽和インダクタのイ
ンダクタンス)との比を適宜に設定して、発振鋸歯状波
電圧の立下り勾配を小さく(緩かに)した放電灯点灯装
置である。
式において、高周波振動回路に含まれるはねかえり昇圧
インダクタの飽和時インダクタンスと非飽和時インダク
タンス(およびさらに介挿された非飽和インダクタのイ
ンダクタンス)との比を適宜に設定して、発振鋸歯状波
電圧の立下り勾配を小さく(緩かに)した放電灯点灯装
置である。
この考案の上述の目的およびその他の目的と特徴は図面
を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかとな
ろう。
を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかとな
ろう。
第7図はこの考案の一実施例を示す電気回路図である。
構成において、この実施例は、例えば110Wのような
比較的大電力の放電灯を点灯するのに好適する。
比較的大電力の放電灯を点灯するのに好適する。
低周波交流電源ACは、限流装置としての単チョークS
CHを介して昇圧回路Rと、ブロックインダクタBLお
よび雑音防止用コンデンサCNの並列回路と放電灯FL
との直列回路に接続されるとともに、ヒータトランスH
Tの1次巻線W1に接続される。
CHを介して昇圧回路Rと、ブロックインダクタBLお
よび雑音防止用コンデンサCNの並列回路と放電灯FL
との直列回路に接続されるとともに、ヒータトランスH
Tの1次巻線W1に接続される。
前記単チョークSCHの巻数ないしインダクタンスは、
第3図の例で示すチョークコイルCHの2つの巻線W1
0とW2Oとの和にほぼ等しく決められているものとす
る。
第3図の例で示すチョークコイルCHの2つの巻線W1
0とW2Oとの和にほぼ等しく決められているものとす
る。
トランスHTのフィラメント巻線Wf、Wf’で、それ
ぞれ、放電JJFLのフィラメン)f、f’が予熱され
ている。
ぞれ、放電JJFLのフィラメン)f、f’が予熱され
ている。
また振動回路R′は2個のサイリスタS1.S2を直列
接続して構成され、その一方のサイリスタS2に逐次起
動用抵抗r1が並列接続されている。
接続して構成され、その一方のサイリスタS2に逐次起
動用抵抗r1が並列接続されている。
さらに、はねかえり昇圧インダクタL1間欠発振用コン
デンサC1およびブロックインダクタBLの直列回路に
またがって、間欠発振用コンデンサC1の放電抵抗r2
が接続されている。
デンサC1およびブロックインダクタBLの直列回路に
またがって、間欠発振用コンデンサC1の放電抵抗r2
が接続されている。
さらに、この考案の特徴としての非飽和インダクタL1
(例えば空心コイルあるいは開放磁路等)が、前記振動
回路R′のはねかえり昇圧インダクタLとサイリスタS
1との間に介挿される。
(例えば空心コイルあるいは開放磁路等)が、前記振動
回路R′のはねかえり昇圧インダクタLとサイリスタS
1との間に介挿される。
なお、低周波交流電源ACにゆ必要により、力率改善用
コンデンサCPが接続される。
コンデンサCPが接続される。
つぎに、その動作において電源電圧eは、前記フロック
インダクタBL(とコンデンサCNとの並列回路)を介
して、成る程度遅延されて放電灯FLに与えられる。
インダクタBL(とコンデンサCNとの並列回路)を介
して、成る程度遅延されて放電灯FLに与えられる。
このとき、放電灯FLには、電源電圧eと、昇圧回路R
への入力電流icxによる単チョークSCHの端子電圧
の和電圧と、昇圧回路Rからの高周波高電圧VRとが重
畳されて印加される。
への入力電流icxによる単チョークSCHの端子電圧
の和電圧と、昇圧回路Rからの高周波高電圧VRとが重
畳されて印加される。
従って、前述のごとくヒータトランスHTによって十分
予熱されている放電灯FLは始動される。
予熱されている放電灯FLは始動される。
放電灯FLの始動後は、前記昇圧回路Rからの間欠発振
の高周波高電圧VRによって、電源電圧eの各半サイク
ルの一定位相で、再点弧され、従来不可能であった力率
0.8程度の遅相点灯を可能とする。
の高周波高電圧VRによって、電源電圧eの各半サイク
ルの一定位相で、再点弧され、従来不可能であった力率
0.8程度の遅相点灯を可能とする。
上述のととくの放電灯点灯装置において、放電灯FLの
管電流iTは、再点弧の瞬間に極めて多くの高調波成分
を含む。
管電流iTは、再点弧の瞬間に極めて多くの高調波成分
を含む。
この信号源としては、昇圧回路Rから(るものと、放電
灯FLの放電の影響の両者が考えられる。
灯FLの放電の影響の両者が考えられる。
そこで、この実施例においては、ブロックインダクタB
Lに並列にコンデンサCNを接続している。
Lに並列にコンデンサCNを接続している。
そしてこの並列回路の反(並列)共振周波数を例えば1
50 kHz (これは所望の周波数でよい)に選ぶ。
50 kHz (これは所望の周波数でよい)に選ぶ。
そうすることによって、昇圧回路Rおよび放電灯FL等
の等価信号源からの輻射雑音となるべき例えば150k
Hzの高調波成分は、前記並列回路の反共振(インピー
ダンス最大)によって減衰又は阻止され、閉回路網には
流れ込まない。
の等価信号源からの輻射雑音となるべき例えば150k
Hzの高調波成分は、前記並列回路の反共振(インピー
ダンス最大)によって減衰又は阻止され、閉回路網には
流れ込まない。
そのため、輻射雑音成分は小さくなる。
また、この実施例においては、昇圧回路Rを構成する振
動回路R′のはねかえり昇圧インダクタLの飽和時のイ
ンダクタンスなtsとし、未飽和時のインダクタンスを
tuとし、かつ前記非飽和インダクタL1のインダクタ
ンスをtlとしたとき、十分な下り勾配を実現するため
にこれらを ・に選んでいる。
動回路R′のはねかえり昇圧インダクタLの飽和時のイ
ンダクタンスなtsとし、未飽和時のインダクタンスを
tuとし、かつ前記非飽和インダクタL1のインダクタ
ンスをtlとしたとき、十分な下り勾配を実現するため
にこれらを ・に選んでいる。
こうすれば、発振コン
デンサCの荷電放電時において、この発振コンデンサC
の容量と共振するインダクタンス(ts+AL)の増大
によって、形成される閉回路の共振周波数の低下をみる
。
の容量と共振するインダクタンス(ts+AL)の増大
によって、形成される閉回路の共振周波数の低下をみる
。
すなわち、このような振動回路R′からQ発振出力VR
は、鋸歯状波となるが、その立下り勾配すなわち立下り
時間T 3’はほこの振動回路R′の飽和時のインダク
タンスによって決まる。
は、鋸歯状波となるが、その立下り勾配すなわち立下り
時間T 3’はほこの振動回路R′の飽和時のインダク
タンスによって決まる。
従って、上述のととくのインダクタンス比を選べば、こ
の立上り時間T2、立下り時間T3は、それぞれ、この
第5図のT 2’、 T 3’となり、発振出力vRの
波形は第5図の線Bで示すように、立下り勾配の緩かな
ものとなる。
の立上り時間T2、立下り時間T3は、それぞれ、この
第5図のT 2’、 T 3’となり、発振出力vRの
波形は第5図の線Bで示すように、立下り勾配の緩かな
ものとなる。
なお、この考案においては、時間T7=T3′が最も好
ましいことはいうまでもない。
ましいことはいうまでもない。
上述のごとく、この実施例によれば、振動回路R′の発
振出力VRの立下り勾配を緩かにするように、はねかえ
り昇圧インダクタLと非飽和インダクタL1との各イン
ダクタンス値を所定値に選ぶようにしたため、この立下
り時で生じる輻射雑音が低減され、例えば第6図におけ
る線B′に示すように、極めて良好な結果が得られる。
振出力VRの立下り勾配を緩かにするように、はねかえ
り昇圧インダクタLと非飽和インダクタL1との各イン
ダクタンス値を所定値に選ぶようにしたため、この立下
り時で生じる輻射雑音が低減され、例えば第6図におけ
る線B′に示すように、極めて良好な結果が得られる。
また、このような非飽和インダクタL1は、管電流iT
の流れる経路には含まれないため、発光効率の低下はな
い。
の流れる経路には含まれないため、発光効率の低下はな
い。
なお、この考案においては、非飽和インダクタL1を特
に設けることなく1.はねかえり昇圧インダクタLの構
成において例えば多数巻により空芯インダクタンスを増
大することによって、インダクタンス比を に選ぶようにした ものも含むことはもちろんである。
に設けることなく1.はねかえり昇圧インダクタLの構
成において例えば多数巻により空芯インダクタンスを増
大することによって、インダクタンス比を に選ぶようにした ものも含むことはもちろんである。
また、放電灯FLのフィラメントf、f’の予熱は、ヒ
ータトランスで行なうようにしたが、これは昇圧回路R
の入力端子ic1によって直接或は昇圧回路Rの高周波
電流を棚床して間接的に行なう方式のものでもよいこと
はもちろんである。
ータトランスで行なうようにしたが、これは昇圧回路R
の入力端子ic1によって直接或は昇圧回路Rの高周波
電流を棚床して間接的に行なう方式のものでもよいこと
はもちろんである。
また、発振回路を多重連とし少なくともその一方に本考
案を適用するものを含むことももちろんである。
案を適用するものを含むことももちろんである。
さらに、場合によっては、遅延インダクタBLと雑音防
止用コンデンサCNを省略し得るものであることはいう
までもない。
止用コンデンサCNを省略し得るものであることはいう
までもない。
以上のように、この考案によれば、高周波の発振出力電
圧波形の立下り勾配を小さくしたため、高次高調波成分
が減じられ、これによって発生する放電媒体からの輻射
性雑音が極めて有効に低減され得る。
圧波形の立下り勾配を小さくしたため、高次高調波成分
が減じられ、これによって発生する放電媒体からの輻射
性雑音が極めて有効に低減され得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の放電灯点灯装置の一例を示す電気回路図
である。 第2図は第1図に示す装置の各部の電圧、電流、電圧電
流積ならびに蓄積エネルギ波形図である。 第3図はこの考案の背景となる毎半サイクルスタート点
灯方式のけい光灯点灯装置の一例を示す電気回路図であ
る。 第4図は第3図に示す装置における要部の電圧、電流、
電圧電流積ならびに蓄積エネルギ波形図である。 第5図は振動回路にの発振出力の波形図である。 第6図は輻射性雑音成分のレベルを示すグラフである。 第7図はこの考案の一実施例を示す電気回路図である。 図において、FLは放電灯、SCHは限流装置(単チョ
ークコイル)、ACは交流電源、HTはヒータトランス
、Rは高周波高電圧発生手段(昇圧回路)、C1は間欠
発振用コンデンサ、Kは振動回路、Cは発振コンデンサ
、Lははねかえり昇圧インダクタ、S、Sl、S2はサ
イリスタ、BLはブロックインダクタ、CNは雑音防止
用コンデンサ、Llは非飽和インダクタ、LHは灯具で
ある。
である。 第2図は第1図に示す装置の各部の電圧、電流、電圧電
流積ならびに蓄積エネルギ波形図である。 第3図はこの考案の背景となる毎半サイクルスタート点
灯方式のけい光灯点灯装置の一例を示す電気回路図であ
る。 第4図は第3図に示す装置における要部の電圧、電流、
電圧電流積ならびに蓄積エネルギ波形図である。 第5図は振動回路にの発振出力の波形図である。 第6図は輻射性雑音成分のレベルを示すグラフである。 第7図はこの考案の一実施例を示す電気回路図である。 図において、FLは放電灯、SCHは限流装置(単チョ
ークコイル)、ACは交流電源、HTはヒータトランス
、Rは高周波高電圧発生手段(昇圧回路)、C1は間欠
発振用コンデンサ、Kは振動回路、Cは発振コンデンサ
、Lははねかえり昇圧インダクタ、S、Sl、S2はサ
イリスタ、BLはブロックインダクタ、CNは雑音防止
用コンデンサ、Llは非飽和インダクタ、LHは灯具で
ある。
Claims (3)
- (1) 低周波交流電源と、 限流装置と、 前記限流装置を介して前記低周波交流電源電圧が与えら
れる放電灯と、 前記放電灯に並列接続され、前記低周波交流電源によっ
て付勢されて矩歯状波の高周波高電圧を発生する、コン
デンサに対して昇圧インダクタおよびサイリスタのIE
71J回路を並列接続して構成された高周波高電圧発生
手段とを備え、前記放電灯の少くとも点灯中の各再点弧
時に前記低周波交流電源電圧と前記高周波高電圧発生手
段への入力電流により誘起される前記限流装置の端子電
圧と前記高周波高電圧発生手段の発生する高周波高電圧
とを重畳的に該放電灯に与えるような放電灯点灯方式に
よる放電灯点灯装置であって、さらに 前記高周波高電圧発生手段内に、その鋸歯状波出力電圧
波形の立下り勾配を小さくするインダクタンス手段を備
える放電灯点灯装置。 - (2)前記立下り勾配を小さくするインダクタンス手段
は、前記昇圧インダクタの非飽和時のインダクタンスC
tu)と飽和時のインダクタンスu (ts)との比を−く□に選定するよう is 200 にした実用新案登録請求の範囲第1項記載の放電灯点灯
装置。 - (3)前記立下り勾配を小さくするインダクタンス手段
は、前記昇圧インダクタに直列にさらに非飽和インダク
タを含み、 前記非飽和インダクタのインダクタンス(tl )ニヨ
ッて前記昇圧インダクタおよび非飽和インダクタの直列
回路における前記昇圧インダクタの非飽和時の合成イン
ダクタンス(7u+71 )と飽和時の合成インダクタ
ンス(ts+t1 )との比を に選定するよう にした実用新案登録請求の範囲第1項記載の放電灯点灯
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235177U JPS5821114Y2 (ja) | 1977-04-25 | 1977-04-25 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235177U JPS5821114Y2 (ja) | 1977-04-25 | 1977-04-25 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53146281U JPS53146281U (ja) | 1978-11-17 |
| JPS5821114Y2 true JPS5821114Y2 (ja) | 1983-05-04 |
Family
ID=28943370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5235177U Expired JPS5821114Y2 (ja) | 1977-04-25 | 1977-04-25 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821114Y2 (ja) |
-
1977
- 1977-04-25 JP JP5235177U patent/JPS5821114Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53146281U (ja) | 1978-11-17 |
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