JPS583353B2 - 放電燈点燈装置の制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電源ＡＣに例えばトライアツクのような交流
制御素子Ｓ１を誘導リアクタンスＬ１と点燈中に高蒸気
圧を有する放電燈Ｌとを介して接続し、電源電圧ａより
一定位相進んだ分圧電圧ｂの整流電圧を出力する基準電
圧発生回路２と、ランプ電圧を分圧して整流平滑した電
圧を出力する検出回路１と、基準電圧発生回路２出力が
検出回路１出力よりも小さくなった位相で交流制御素子
Ｓ１のトリガパルスを発生するトリガ回路３とを設けて
成ることを特徴とする放電燈装置の制御回路に係るもの
であってその目的とするところは誘導リアクタンスを小
型にしかつランプ電力を一定にした小型軽量の放電燈点
燈装置を具現するためその制御回路を提供するにある。

本発明を実施例により詳述する。

電源ＡＣに交流制御素子Ｓ１を誘導リアクタンスＬ１と
点燈中に高蒸気を有する放電燈したとえば水銀燈とを介
して接続し、電源ＡＣに抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１の直
列回路と、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ３の直列回路とを並
列して接続し、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との接続点を
抵抗Ｒ２とダイオードＤ１を介してトランジスタＴ１の
ベースに接続し、さらに抵抗Ｒ２とダイオードＤ３を介
してトランジスタＴ２のベースに接続し、整流回路Ｒｅ
ｃ１の入力端の一方をコンデンサＣ２と抵抗Ｒ３との接
続点に接続し、他の一方をダイオードＤ２およびダイオ
ードＤ４を介して夫々トランジスタＴ１，Ｔ２のコレク
タに接続し、トランジスタＴ１とトランジスタＴ２のエ
ミツタをともにコンデンサＣ１側の電源回路に接続し、
整流回路Ｐｅｃ１の正の出力端を抵抗Ｒ６に接続し、負
の出力端をトランジスタＴ３およびトランジスタＴ４の
エミツタに接続して基準電圧発生回路２が構成され、抵
抗Ｒ３の両端の電圧ｂは電源電圧ａより時間ｔ１〜ｔ２
および時間ｔ５〜ｔ６位相が進み、コンデンサＣ１の電
圧Ｃは時間ｔ２〜ｔ３および時間ｔ６〜ｔ７位相が遅れ
ることになる。

電圧ｂは整流回路Ｒｅｃ１とダイオードＤ２とトランジ
スタＴ１との直列回路並びに整流回路Ｒｅｃ１とダイオ
ードＤ４とトランジスタＴ２との直列回路に印加され、
電圧Ｃは抵抗Ｒ２とダイオードＤ１およびダイオードＤ
３とを介して夫々トランジスタＴ１およびトランジスタ
Ｔ２のベースに印加される。

したがって、時間ｔ２〜ｔ３では、電圧ｂは整流回路Ｒ
ｅｃ１を介してトランジスタＴ１、ダイオードＤ２とト
ランジスタＴ２、ダイオードＤ４の並列回路に印加され
る。

この時、電圧ｃは、負電圧で、トランジスタＴ１のベー
ス端を逆バイアスしていて、又トランジスタＴ２を順バ
イアスしている。

ここで、電圧ｂはトランジスタＴ１のコレクタ・エミツ
タ間を順方向に電圧が印加されているが、ベース端を逆
バイアスしているのでオフする。

又、電圧ｃは、トランジスタＴ２のベース端を順バイア
スしているが、電圧ｂはトランジスタＴ２のコレクタ・
エミツタ間を逆バイアスしているので、トランジスタＴ
２はオフしている。

したがって、トランジスタＴ１，Ｔ２は、共にオフして
いるので整流回路Ｒｅｃ１の出力端には電圧が出ない。

次に、時間ｔ３−ｔ５では、電圧Ｃは正電圧でトランジ
スタＴ１のベース端を順バイアスし、又トランジスタＴ
２のベース端を逆バイアスしている。

又、電圧ｂはトランジスタＴ１のコレクタ・エミツタ間
を順方向に電圧が印加されていて、ベース端を順バイア
スしているので、トランジスタＴ１はオンしていて、電
圧ｂは整流回路Ｒｅｃ１の出力端電圧ｄになる。

又電圧ｂは、トランジスタＴ２のコレクタ・エミツタ間
に逆方向に印加され、トランジスタＴ２は逆バイアスさ
れているので、オフしている。

以下、他の時間における動作状態を示すと、下表の様に
なる。

このようにして形成された整流回路Ｒｅｃ１の出力端の
電圧ｄはトリガ回路３に供給される。

トリガ回路３はダイオードＤ５と抵抗Ｒ４およびコンデ
ンサＣ３の直列回路と、抵抗Ｒ５をトランジスタＴ４の
コレクタに直列接続した直列回路とを並列にし、ダイオ
ードＤ５と抵抗Ｒ５の一端を整流回路Ｒｅｃ１の正の出
力端に接続し、コンデンサＣ３とトランジスタＴ３およ
びトランジスタＴ４のエミツタをともに整流回路Ｒｅｃ
１の負の出力端に接続し、トランジスタＴ３のベース
をトランジスタＴ４のコレクタに接続し、トランジスタ
Ｔ３のコレクタをトランスＴｒ１の入力側を介して抵抗
Ｒ４とコンデンサＣ３との接続点に接続し、さらにトラ
ンスＴｒ１の出力端の一方を交流制御素子Ｓ１のゲート
４に接続し、他の一方をダイオードＤ６を介して交流制
御素子Ｓ１側のカソードに接続してある。

また抵抗Ｒ６をダイオードＤ７のカソード・アノードを
介して整流回路Ｒｅｃ２の正の出力端に接続し、トラン
ジスタＴ４のベースを負の出力端に接続し、抵抗Ｒ６と
ダイオードＤ７との接続点に抵抗Ｒ７の一端を接続し整
流回路Ｒｅｃ２の正負の出力端にコンデンサＣ４を接続
し抵抗Ｒ７の他の一端を負の出力端に接続し、整流回路
Ｒｅｃ２の入力端をトランスＴｒ２の出力端に接続しト
ランスＴｒ２の入力端を放電燈Ｌの両端に接続して検出
回路１を構成すると、点燈時のランプ電圧はトランスＴ
ｒ２によって分圧されて整流回路Ｒｅｃ２に入りダイオ
ードＤ７を介して、整流回路Ｒｅｃ２の正の出力端と負
の出力端に接続される抵抗Ｒ７の両端には整流平滑され
た電圧ｆがでてくる。

時間ｔ３〜ｔ４の位相で電圧ｆが整流回路Ｒｅｃ１の出
力端の電圧ｄより低いとその電位差によって抵抗Ｒ６と
抵抗Ｒ７およびトランジスタＴ４のベース・エミツタを
経由して整流回路Ｒｅｃ１の電流が流れトランジスタＴ
４は導通となりトランジスタＴ３は遮断となって交流制
御素子Ｓ１のゲートにパルス電圧が印加されず、時刻ｔ
４で電圧ｄが電圧ｆより低くなるとトランジスタＴ４は
逆バイアスされて遮断し、トランジスタＴ３は導通とな
る。

トランジスタＴ３の導通はコンデンサＣ３の電荷をトラ
ンスＴｒ１の入力側とトランジスタＴ３を経由して放電
させトランスＴｒ１の出力側からパルスとなって交流制
御素子Ｓ１のゲートに印加されスイッチオンの状態とな
り電源ＡＣよりの電流は誘導リアクタンスＬ１を通過し
て放電燈Ｌに流れる。

時間ｔ４〜ｔ７でトランジスタＴ３は導通を継続し時間
ｔ７〜ｔ８になると電圧ｄが電圧ｆより高くなりトラン
ジスタＴ３は逆バイアスされて遮断し整流回路Ｒｅｃ１
の出力側よりダイオードＤ５と抵抗Ｒ４およびコンデン
サＣ３の回路を介してコンデンサＣ３を充電する。

時間ｔ３で電圧ｄは電圧ｆより低くなり再びトランジス
タＴ３が導通しコンデンサＣ３の電荷がトランジスタＴ
３を経由して放電し、トランスＴｒ１の出力側からパル
スｅとなって交流制御素子Ｓ１のゲートに印加され、こ
の交流制御素子Ｓ１をスイッチオンさせて電源ＡＣより
の電流は誘導リアクタンスＬ１を通過して放電燈Ｌに流
れ、放電燈Ｌを始動するもので、時間ｔ８〜ｔ１１では
トランジスタＴ３の導通が継続する。

但し、トランジスタＴ１，Ｔ２のオン・オフによって電
圧ｂの各半サイクルの前半部分をカットした電圧ｄを基
準電圧発生回路２から出力させることにより、トランジ
スタＴ３の導通期間を一定期間（約１／４サイクル）以
上に設定するようにしているのは、放電燈が始動した直
後にトリガ電流の流れる期間が短かくなり過ぎるのを防
止して交流制御素子を確実に導通させるためである。

以上の動作が毎半サイクルに繰返されるのであるが放電
燈Ｌの始動過程ではランプインピーダンスが低いのでラ
ンプ電圧も低くしたがって検出回路の出力電圧ｆも低く
始動直後は殆んど零値となり、パルスｅが発生するのは
時間ｔ５およびｔ９であって、始動直後において定格点
燈時に交流制御素子Ｓ１をスイッチオンさせる時間帯で
作動させるとランプインピーダンスが低く誘導リアクタ
ンスＬ１に流れる電流が増大するが、パルスｅが発生す
る時間を該素子Ｓ１を定格点燈時にスイッチオンさせる
べき時間帯より遅らせて設定されることになるので誘導
リアクタンスＬ１に流れる電流量は増大せず、この後放
電燈Ｌの始動から点燈に移行するまでの間に蒸気圧が上
昇するにつれて点燈電圧が上昇し検出回路１の出力電圧
ｆも増大してパルスｅの発生する位相が進む。

このようにして始動過程では定格点燈時に比較して誘導
リアクタンスＬ１に流れる電流を著しく増大しないよう
におさえることができる。

また第３図に示すように電源電圧ａ′が電圧値ａ１から
電圧値ａ２に変動すると基準電圧発生回路２からの電圧
ｄ′も電圧値ｄ１から電圧値ｄ２に変動し、他方ランプ
電圧は略一定のため、検出回路１からの電圧ｆは一定な
ものとして回路３に入力されて比較され、電圧ｄより高
くなった位相で発生するパルスｅ′もパルスｇ１からｇ
２と時間の位相を変動させられることになるから、パル
スｅ′によってスイッチオンになる交流制御素子Ｓ１は
誘導リアクタンスＬ１に流れる電流を常に一定の電流量
に制御する構成となっている。

本発明は、電源に交流制御素子を誘導リアクタンスと点
燈中に高蒸気圧を有する放電燈とを介して接続し、電源
電圧より一定位相進んだ分圧電圧の整流電圧を出力する
基準電圧発生回路と、ランプ電圧を分圧して整流平滑し
た電圧を出力する検出回路と、基準電圧発生回路出力が
検出回路出力よりも小さくなった位相で交流制御素子の
トリガパルスを発生するトリガ回路とを設けたものであ
るから、始動時において放電燈の内部インピーダンスに
応じて誘導リアクタンスに流れる電流を位相制御するこ
とができ、従って誘導リアクタンスに流れる電流を制限
して誘導リアクタンスを小型化することが可能になる効
果を有し、また電源電圧の変動に対しても常に略一定の
電流を放電燈に流すようにできるため、電源電圧の変動
に対してもランプ電力を略一定化することができる効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る放電燈点燈装置の制御回路図、
第２図および第３図は、動作波形図である。 ＡＣ・・・・・・電源、Ｓ１・・・・・・交流制御素子
、Ｌ１・・・・・・誘導リアクタンス、Ｌ・・・・・・
放電燈、１・・・・・・検出回路、２・・・・・・基準
電圧発生回路、３・・・・・・トリガ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電源に交流制御素子を誘導リアクタンスと点燈中に
   高蒸気圧を有する放電燈とを介して接続し、電源電圧よ
   り一定位相進んだ分圧電圧の整流電圧を出力する基準電
   圧発生回路と、ランプ電圧を分圧して整流平滑した電圧
   を出力する検出回路と、基準電圧発生回路出力が検出回
   路出力よりも小さくなった位相で交流制御素子のトリガ
   パルスを発生するトリガ回路とを設けて成ることを特徴
   とする放電燈点燈装置の制御回路。