JPS5878393A - 放電灯定入力点灯装置 - Google Patents

放電灯定入力点灯装置

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JPS5878393A
JPS5878393A JP17534281A JP17534281A JPS5878393A JP S5878393 A JPS5878393 A JP S5878393A JP 17534281 A JP17534281 A JP 17534281A JP 17534281 A JP17534281 A JP 17534281A JP S5878393 A JPS5878393 A JP S5878393A
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JP
Japan
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commutation
discharge lamp
point
detection circuit
phase
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Application number
JP17534281A
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English (en)
Inventor
久保田 諭
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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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】 本発明は放電灯の始動直後から定格点灯状態に移行する
までの間において、放電灯の入力電流を一定に制御する
ことのできる放電灯定入力点灯装置に関するものであり
、その目的とするところは、交流電源の他生すイクルに
おける管電流の変一般に点灯中に高圧の蒸気圧を有する
放電灯、例えは水銀灯、メタルハライド灯、高圧ナトリ
ウム灯を始動点灯させる場合、始動直後から定格点灯へ
移行する間において、放電灯のイシヒー〈シスは始動直
後は著しく低く、以後放電灯の蒸気圧の上昇と共に放電
灯のイシヒータシスは上昇し、定格点灯状態で一定にな
る。この為放電灯の管電流を限流する誘導リアクタンス
が一定であると、始動状態から点灯状態へ移行する間に
おいては、定格点灯時に比べて大きい管電流が誘導リア
クタシスを流れることになる。従って電源からの入力電
流もこの始動期間内においては大きくなり、このために
電線の電流容量を太きくする必要があるそこで従来始動
期間内における入力電流を定格点灯時のそれと同等以下
に抑える必要から、入力側の電線間にコシヂシサを接続
し、始動期間内において大きい進相電流を流し、入力電
流を制限し、定格点灯時においてはこの]シデシサを切
り離して定入力点灯を実現する方法が知られている。
しかしながらこの方法ではコシデシサ及びその接続スイ
ッチが必要となり、点灯装置の大型化は避けられないと
いう欠点があった。一方、この大型化するという欠点を
なくす為に誘導リアクタシスと直列に交流制御素子を接
続し、この導通角を誘導リアクタシスに流れる電流位相
、すなわち管電流の位相に従って制御することにより定
入力点灯を実現できる方法がある。
この方法では、放電灯のイシヒータシスが始動直後から
定格点灯へ至るに従い大きくなることから、管電流の位
相が定格点灯に至るに従い進む性質を利用している。つ
まり、管電流の位相が電源電圧に対して大きく遅れてい
るときには始動初期過程と判tuiL、交流制御素子の
オフ期間を大きくして管電流を絞り、その後管電流位相
が進むにつれてオフ期間を小さくしていくのである。こ
の方法による放電灯定入力点灯装置としてア−1−D 
J開側1万式めるいはデジタル制御方式を用いたものが
あるが、デジタル制御方式を用いる方が制御部の小型、
軽量化あるいは機能の追加、1g回路設剖の容易化が図
れるので、デジタル制御方式が主流になりつつある。以
下デジタル式制御方式を用いた従来の放電灯定入力点灯
装置について説明する。
第1図乃至第3図は回路構成例を示すもので、主点灯回
路は交流電源(AC)にトライアックよシなる交流制御
素子(Qo)と限流インタフタシス(T、、)と放電灯
(F)とを直列に接続して形成され、交流制御素子(Q
o)は制御部(4)にて制御されるようになっている。
図中(SWI)は点滅スイッチ、(E)は制御部(4)
の電源、(SW2)は電源スィッチでおる。また]ンデ
シサ(co)および抵抗(Ro)の直列回路はり−ジノ
イズ吸収回路であり、補助インタフタシス(R2)は再
点弧電圧の上昇を防止するものである。
実施例の回路定数は、交流電源(AC)の電圧(VAO
)が200vのとき、C!5=25HXL2=66V1
0.375A。
0o=0.22μF XRo= 120Ωである。制御
部(4)は交流電源電圧(VAC)のせ09Dス点(t
2)を検出する零位相検出回路fi+と、放電灯(F)
の管′電流(I、)の転流時点(1,)を検出する転流
検出回路(2)と、交流電源電圧(VAC)のゼロクロ
ス点(1z)から青電tL(工F)の転流時点(tl)
 葦でのオシ位相角(T)に応じて管電流(IF)の転
流時点(1,)から交流制御素子(Qo)の導通開始時
点(t2)までのオフ位相角(ΔT)を制御する位相制
御回路(3)とで構成されている。零位相検出回路(l
lはタイオードづリッジ(DB、、)と、トラシジスタ
(Ql)と、抵抗(R1)〜(R3)と、イシバータ(
工Ml)と形成され、第4図(C)に示すような交流電
源電圧(VAc)の[0り0z点<12)に同期した負
極性の1!090z信号(Vz)を出力する。転流検出
回路(2)は交流制御素子(Qo )の両端電圧を検出
するパルストラシス(PTl)と、タイオードブリッジ
(DB2)と、トラシジスタ(Q2)と、イシバータ(
IN2)と、抵抗(R4)(R5)とで形成され、第4
図(d)に示すような管電流(工F)の転流検出信号(
V工)を出力する。但し、第4図(a’lは交流゛電源
電圧(VAc)および管電流(I、)を示しており、第
4図(b)は交流制御素子(Qo)の両端電圧(■Q)
を示している。位相制御部(3)は初期仙設定回路(I
llと、初期1i!、(Do)がプリセ゛ントされた後
、り0ツク発生回路(12a)にて発生される第1り0
ツク(Pl)をアップカラシトする第1カウシタ(5)
と、ラッチ回路よりなり第1カウシタ(5)の出力を交
流電源(AC)の牛サイクルだけ遅延させる遅延回路(
13)と、遅延回路0式に保持きれているカウシトヂー
タ(Dl)がつりセットされた後、り0ツク発生回路(
12b)にて発生される第2り0ツク(P2)をタウシ
カウシトする第2カウシタ(6)と、第2カウシタ(6
)出力がゼOになったときに′t!O検出信号(Vco
)を出力するt!0検出回路(14)と、′I!0検出
信号(vco)が得られたとき第4図(e)に示すよう
な交流制御素子(Qo )のトリ力パルス(PT)を発
生するトリガ回路(15)とで構成されており、トリガ
回路(15jはトラシジスタ(Q3)、パルストラシス
(PT2 )、コシデシ+1(C1)および抵抗(R6
) (R7)にて形成されている。なお、’e o 検
出回路041に代えて第2カウシタ(6)を構成する減
算カラシタのBorrOW出力を利用しても良い。
以下、動作について説明する。いま、第1カウシタ(5
)のLOAD端子にはゼロクロス信号(Vz)が入力葛
れており、第1カウシタ(5)ではt!Oり0ス信号(
vZ)がIL〃レベルにあるtzからto時点1での間
に初期値設定回路(1すにおいて設定された初期値(D
O)がつリセットされ、ゼロクロス信号(Vz)がIH
〃レベルとなるto時点から周期τ、の第1り0ツク(
P、 )全アップカラシトする。5次に遅延回路(13
)を構成するラッチ回路には転流検出回路(2)から出
力される転流検出信号(V、)がラッチ制御信号として
入力されており、転流検出信号(V工)の立上り時点(
tl)で第1カウシタ(5)の出力が読み込まれ、遅延
回路(I3)は読み込んだカウントデータ(Dl)を次
の半サイクルにおける転流検出信号(Vz )の立上シ
時点(tl)まで保持した後、新しいデータに更新され
る7、第2カウシタ(6)のLOAD端子には転流検出
信号(V、 )が入力されており、転流検出信号(Vz
 )のlLlレベルにあるtzからt1時点までの…J
に遅延回路(131に保持されているカウントデータ(
Dl)すなわち交流電源(ACりの前の半サイクルのt
1時点で読み込まれた第1カウシタ(6)の出力が読み
出されて第2カウシタ(6)につりセットされ、第2ガ
ウシタ(6)は転流検出信号(Vz )が〃Hlレベル
となるt1時点から周期への第2り0ツク(P2)をタ
ウシカウシトする。t!0検出回路(I4)は第2カウ
シタ(6)の出力(D2)が′F!0になったときゼロ
検出信号(Vao)を出力し、トリガ回路(16)では
この′f!、o検出信号(Vco)に同期してトリガパ
ルス(vT)を発生させて交流制御素子(Qo)をt2
時点でトリ力して導通させる。つまり、第5図に示すよ
うに、第1カウシタ(5)で管電流(IP)が転流する
までの間第1り0ツク(Pl)をアップカラシトしたカ
ウントデータ(Dl)を遅延回路(13)によって半サ
イクル遅延し、第2カウシタ(6)において、そのカウ
ントデータ(D、)より第290ツク(P2)をタウシ
カウシトすることにより、前の半サイクルにおけるオシ
位相角(Tn−1)に対する次の半サイクルにおける交
流制御素子(Qo)のオフ位相角(△Tn)を設定する
ようになっている。この場合、初期値(Do)はt:o
りoA点<tZ)に対するゼ0り0ス信号(Vz)の立
上9時点(to)の遅れを補正するためのものである。
第6図はオシ位相角(Tn−x )とオフ位相角(ΔT
n)の関係を示す制御特性図でるり、オシ位相角(Tn
−i)が大きいと@はオフ位相角(ΔTn)が大きく、
オシ位相角(Tn−、)が小芒くなるにつれてオフ位相
角(△Tn)が直線的に小きくなる。ここに、水銀灯、
メタルハライド灯、高圧ナトリウム灯などの放電灯は、
前述したように始動過程においてイシヒータシスが小→
大に変化し、それに伴って管電流(Iy)の転流位相(
tl)が進む方向に変化するようになっている。したが
って、第5図に示す制御特性は放電灯(B゛)を定入力
始動させるための条件を満足していることがわかる。す
なわち、放電灯(F)の始動直後には、転流位相(tl
)が遅れているため、オシ位相角(Tn−1)とオフ位
相角(ΔTn)の関係はA点にあり、定格点灯に近づく
につれて転流位相(tl)が徐々に進むため、オフ位相
角(ΔTn)は減少してB点で安定することになる。こ
こで前の半サイクルのオン位相角(Tn−i)に基いて
次の半サイクルのオフ位相角(ΔTn)を設定するよう
にしているのは、第6図に示す制御特性の制御直線第1
、第29Dツク(PL) (P2)と交流′電源(AC
)とが非同期となっていたので、第1りDツク(P、)
および第1カウシタ(5)を用いてオシ位相角(Tn−
、)を量子化(A/D変換)する場合、おるいは第2り
Oツク(P2)および第2カウシタ(6)を用いて量子
化データ(オシ位相角データ)に基いてオフ位相角(T
。)を設定(D/A変換)する場合において、デジタル
制御方式に特有の変換誤差のため定常点灯時にあっても
オフ位相角(ΔT)が変動してちらつきが生じるという
欠点がめった。すなわち、第7図は変流電源電圧(VA
O)と第1り0ツク(P、)との関係を強調して(クロ
ックの周波数を低くした状態で)示すものであり、この
ように第190ツク(Pl)が交流電源(AC)に対し
て非同期となっている場合、管電流(IF)の転流時点
(tl)か他生サイクルにおいて常に一定でおっても、
第1カウシタ(5)の転流時点(tl)におけるカウン
ト値(D、)は(−1’) (o) ONの半サイクル
では「2」となり、(コの半サイクルでは「3」となる
。このように、転流時点(1,)が同一であってもオシ
位相角データ(Dl)が同一にならないことになる。ま
た、同様にして第2り0ツク(P2)も交流電源(AC
)に同期していないため、転流時点(tl)が同一であ
っても第2カウシタ(6)の減算を開始するタイミシク
(転流時点(tl)直後の第290ツク(P2)の立上
り時点)が他生すイクル異なることになり、仮に第2カ
ウシタ(6)につりセットされるオシ位相角データ(D
l)が同一であるとしても、トリガパルス(VT)の出
力されるタイミシタ(t2時点)が変化することになる
。以上のように、従来例にめっては、第11第290ツ
ク(Pl)(P2)が交流電源(AC)と同期していな
かったため、オシ位相角(Tn−1)を量子化する際お
よびオフ位相角(八T)を設定する際に変換誤差が発生
し、交流制御素子(Qo)の導通位相が他生サイクルで
僅かづつ異っているため、管電流(IP)が変化して放
電灯(F)のちらつきが発生し、不快感を与えるという
問題があった。
本発明は上記の欠点を解決することを目的とするもので
ある。
以下、実施例について図を用いて説明する。第8図は本
発明一実施例のりOツク発生回路(12a)を示すもの
であり、ナシド回路(NA1) (NA2) 、コシデ
’J ”j (01o) (C!11)  および抵抗
(Rto ) (Hll )にて形成されるアステーづ
ルマルチバイづレータにて構成されており、′I!02
0IP号(Vz)にて発振が制御されるようになってい
る。すなわち、ゼロクロス信号(Vz)の立上り時点(
to)からクロック発生回路(12a)が発振を開始す
るようになっており、第190ツク(P)は交流電源(
AC)の他生サイクルにおいて1!Oり0ス信号(VZ
)と同期がとれていることになる。第220ツク(P2
)を発生するクロック発生回路(12b)も上記りOツ
ク発生回路(12a)と全く同様でおる。なお、り0ツ
ク発生回路(12a)(12b)以外の構成および動作
については前述の従来例と同様であるので、説明を省略
する。
いま、実施例にあっては第1り0ツク(Pl)はぜ09
Dス伯号(Vz )に同期して発生されるので、第1カ
リンク(fl)の最初のカウントアツ′Jj時点が常に
一足となシ、同一の転流時点(tl)に対して常に同一
のカラシトデータすなわちオシ位相角データ(Lli)
が得られることになる。一方、上記オン位相角データ(
1)、’)がプリセットされる第2カウシタ(6)に入
力3扛る第2りOツク(P2)もゼロクロス信号(VZ
 )に同期して発生されるので、転流時点(tl)が一
定でめれは第2カウンタ(6)の最初のカウントタウシ
時点もゼ0り0ス信号(vZ)の立上り時点(1,)(
tl0り0ス点(tz)と等価)に対して一定となり、
トリガパルス(VT)が発生される時点(t2)は常に
一定となる。したがって、転流時点(tl)が略一定な
定常点灯時において、放電灯(F)がちらつくことかな
い。
本発明は上述のように構成されておシ、零位相検出回路
出力が得られてから転流検出回路出力が得ら詐るまでの
間第1り0ツクをカラシトする第1カウシタと、転流検
出回路出力が得られたときから第2り0ツクのカラシト
を開始する第2カウシタと、両カウシタ出力が一致した
喘息で交流制御素子のトリ力パルスを発生させるl−リ
カ回路とで位相制御回路を形成し、零位相検出回路から
出力されるゼ0り0ス情号に同期して両りOツクをそれ
ぞれ発生芒ぜるり0ツク発生1q路を設けたものであり
、両クロックが交流電源と同期しているため、同一の転
流時点に対して常に第1カウシタ出力すなわちオシ位相
角データが一定になるとともに、同一のオン位相角デー
タに約して交流制御素子の点弧時点が常に一定になり、
従来例のように定常点灯時においても管電流が僅かに変
化するということがなく、ちらつきのない安定な点灯状
態が実現できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の概略構成図、第2図は同上の具体例を
示す回路図、第3図は同上の要部回路図、第4図乃至第
6図は同上の動作説明図、第7図は同上の問題点を示す
動作説明図、第8図は本発明一実施例の要部回路図であ
る。 (AC)は交流電源、(Qo)は変流制御素子、(Ll
)は限流イシタクタシス、(F)は放電灯、(1)は零
位相検出回路、(2)は転流検出回路、(3)は位相制
御部、(4)は制御部、(5)(6)はカラシタ、(1
2a) (12b)はり0ツク発生回路である。 代理人 弁理士 石 1)長 七 15− 手続補正書(自発) 昭和57年6月 9日 特許庁長官殿 放霜゛5灯定入力点灯装口q 3、補正をする者 事件との関係      特計出願人 住  所  大阪府門真市大字門真1048番地名 称
 (583)松下電工株式会社 代表者小 林  郁 4、代理人 郵便番号 530 5、補正命令の日付 自     発 6゜補正により増加する発明の数 な     し 7、補正の対象 明1f1i1沓及び凶[釦 8、補正の内容 911紙の通り 訂    正    書 願書香り  特願昭56−175342す1、本願明細
書第3頁6行目のr電線」を「電蝕」と訂正致します。 2、 本願添付図中第1図を別紙のようにfiT止致し
ます。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. fil  父びt電源に反流制御素子、限流イシククタ
    シスおよび放電灯を直列に接続し、交流電源電圧のto
    クロス点を検出する零位相検出回路と、放電灯の管電流
    の転流時点を検出する転流検出[g1%と、交流電源電
    圧のt!0り0ス点から管を流の転流時点までのオシ位
    相角に応じて管電流の転流時点から反流制御素子の導通
    開始時点までのオフ位相角を制御する位相制御回路とよ
    シなる制941部を設けて成る放電灯定入力点灯装置に
    おいて、零位相検出回路出力が得ら扛てから転流検出回
    路出力が得られるまでの間第1り0ツクをカラシトする
    第1カウシタと、転流検出回路出力が得られたときから
    第2り0ツクのカラシトを開始する第2力ウシタと、両
    カウシタ出力が一致した時点で反流制御素子のトリガパ
    ルスを発生させるトリ力回路とで位相制御回路を形成し
    、零位相検出回路から出力されるt!0りOス信号に同
    期して両り0゛νりをそれぞれ発生させるり0ツク発生
    回路を設けたことを特徴とする放電灯定入力点灯装置。
JP17534281A 1981-10-31 1981-10-31 放電灯定入力点灯装置 Pending JPS5878393A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5990394A (ja) * 1982-11-15 1984-05-24 松下電工株式会社 放電灯点灯装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5990394A (ja) * 1982-11-15 1984-05-24 松下電工株式会社 放電灯点灯装置

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