JPS5910036B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
- Publication number
- JPS5910036B2 JPS5910036B2 JP49017826A JP1782674A JPS5910036B2 JP S5910036 B2 JPS5910036 B2 JP S5910036B2 JP 49017826 A JP49017826 A JP 49017826A JP 1782674 A JP1782674 A JP 1782674A JP S5910036 B2 JPS5910036 B2 JP S5910036B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge lamp
- voltage
- current
- power
- lighting device
- 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.)
- Expired
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は放電灯点灯装置に関するものであつて、その目
的とするところは、限流要素を必要とせずに小型化が可
能であり、しかも、回路構成が簡略で電源ロスの少ない
放電灯点灯装置を提供するにある。
的とするところは、限流要素を必要とせずに小型化が可
能であり、しかも、回路構成が簡略で電源ロスの少ない
放電灯点灯装置を提供するにある。
放電灯は一般に負性抵抗特性を有するため、安定な点灯
を持続するためには電流制限要素が必要であるといわれ
ているが、しかし最近、放電灯の有する動特性を利用し
、定電圧源から限流要素を介さないで直接放電灯を点灯
させる方式が報告されている。
を持続するためには電流制限要素が必要であるといわれ
ているが、しかし最近、放電灯の有する動特性を利用し
、定電圧源から限流要素を介さないで直接放電灯を点灯
させる方式が報告されている。
本発明は上記のような限流要素を有しない点灯回路に関
するものであつて、一般に放電灯に電圧を加えた時、電
流の立ち上がりに可成りの時間的遅れがあるという所謂
放電灯の動特性を利用したものである。即ち、この動特
性は次の様に表わされるものであつて、管内イオンによ
るランプコンダクタンスｇの時間的増加率は、ランプ電
流ｉとランプ電圧Ｖとの積に比例し、その減少率は、コ
ンダクタンスｇに比例する。これを式で表わすと −＝αｖｉ−βｇ ・・・・・・・・・１ここでｇ ■
ｉ／り ・・・・・・・・・２α、β：放電灯固有の定
数しかして例えば４０Ｗ用蛍光灯においてランプ電圧を
急激に１０％高くしたとき、ランプ電流がもとの２倍に
増加するまでの時間を上記１２式をもとに計算してみる
と、およそ１．６ｍＳｅＣになり、この後も電流は増加
し続けて遂には逸走することになる。
するものであつて、一般に放電灯に電圧を加えた時、電
流の立ち上がりに可成りの時間的遅れがあるという所謂
放電灯の動特性を利用したものである。即ち、この動特
性は次の様に表わされるものであつて、管内イオンによ
るランプコンダクタンスｇの時間的増加率は、ランプ電
流ｉとランプ電圧Ｖとの積に比例し、その減少率は、コ
ンダクタンスｇに比例する。これを式で表わすと −＝αｖｉ−βｇ ・・・・・・・・・１ここでｇ ■
ｉ／り ・・・・・・・・・２α、β：放電灯固有の定
数しかして例えば４０Ｗ用蛍光灯においてランプ電圧を
急激に１０％高くしたとき、ランプ電流がもとの２倍に
増加するまでの時間を上記１２式をもとに計算してみる
と、およそ１．６ｍＳｅＣになり、この後も電流は増加
し続けて遂には逸走することになる。
同様にランプ電圧を１０％下げるとおよそ１．８ｍＳｅ
Ｃかかつてランプ電流がＨに減少し、その後も電流は減
少し続けて遂に電流零となるのである。いま、定電圧源
の電圧をｅｔとし、限流要素を介さず放電灯に接続した
とき、ランプ電流ｉｔは上記１２式から次のようになる
。ただしＧ。
Ｃかかつてランプ電流がＨに減少し、その後も電流は減
少し続けて遂に電流零となるのである。いま、定電圧源
の電圧をｅｔとし、限流要素を介さず放電灯に接続した
とき、ランプ電流ｉｔは上記１２式から次のようになる
。ただしＧ。
はｔ＝ＴＯにおける放電灯の等価コンダクタンスＡ，Ｖ
ＤＣは放電灯固有の定数 これから知られるように、Ｅｔの周期をＴとすると、Ｅ
−ＶＡ−１１ｅ２ｄｔとするとき、Ｅ＞ＶＤＣでＴＯは
電流が逸走し、Ｅ＜ＶＤＣでは電流が消滅するものであ
つて、ここでＥは上記の定義から明らかなようにＥｔの
実効値である。
ＤＣは放電灯固有の定数 これから知られるように、Ｅｔの周期をＴとすると、Ｅ
−ＶＡ−１１ｅ２ｄｔとするとき、Ｅ＞ＶＤＣでＴＯは
電流が逸走し、Ｅ＜ＶＤＣでは電流が消滅するものであ
つて、ここでＥは上記の定義から明らかなようにＥｔの
実効値である。
したがつて定電圧源に放電灯を直接接続して点灯を維持
するには、この定電圧源の実効値をＤＣに等しくすると
ともに、何らかの方法によつて電流を設定すれば良いこ
とが明らかとなる。
するには、この定電圧源の実効値をＤＣに等しくすると
ともに、何らかの方法によつて電流を設定すれば良いこ
とが明らかとなる。
以下上述の点に着目して放電灯点灯装置の電力損失の主
因となるような限流要素を排除した方式の一従来例を説
明する。第５図は従来例をプロツク図で示したものであ
り、第６図ａは放電灯３の両端に加わる電圧、同図ｂは
放電灯３に流れる電流波形をそれぞれ示している。これ
かられかるようにこの方式は前述の。ｃよりも高い電圧
を与えるかわり、その時間をｔ１に区切り、電流の逸走
を防いでいる。また電流の設定は負帰還回路５によりス
イツチング要素４を制御し、ｔ１とＴ２の比率を変える
ことで実現している。ところがかかる従来例の方式は電
源１の電圧が高く、スイツチング素子４の開閉周波数も
５００Ｈｚ乃至４０ＫＨｚと高いので、スイツチング要
素４を形成するスイツチング素子の耐圧やロスなどが大
きくなる欠点を有している。これらの欠点は電圧の休止
区間を電流設定に利用しているためによるものが多く、
休止区間の存在は放電灯内蒸気の電離を急速に消滅させ
、このため再び電離を生み出すために高い電圧を与えね
ばならず、一方このような高い電圧をそのまま放電維持
に使用すると管電流の電流増加速度も大きくなり、いき
おい切替周期を短かくしなければならなくなつていた。
また従来特公昭４９−３１８１号公報に記載されている
ように、スイツチ要素およびインダクタンス要素を介し
て直流電源と放電灯とを接続し、スイツチ要素がオンで
ある期間には限流要素たるインダクタンス要素を介して
放電灯に点灯電流を供給し、スイツチ要素がオフである
期間にはスイツチ要素がオンである期間中にインダクタ
ンス要素に蓄積されたエネルギを放電灯に供給するよう
にしたチヨツパ式の放電灯点灯装置が開発されているが
、かかる従来例にあつては、点灯装置のなかに必ずイン
ダクタンス要素を含むために、どうしても巻線と鉄心と
が必要であり、点灯装置の小型化、軽量化におのずから
限度があるという問題を有していたものである。
因となるような限流要素を排除した方式の一従来例を説
明する。第５図は従来例をプロツク図で示したものであ
り、第６図ａは放電灯３の両端に加わる電圧、同図ｂは
放電灯３に流れる電流波形をそれぞれ示している。これ
かられかるようにこの方式は前述の。ｃよりも高い電圧
を与えるかわり、その時間をｔ１に区切り、電流の逸走
を防いでいる。また電流の設定は負帰還回路５によりス
イツチング要素４を制御し、ｔ１とＴ２の比率を変える
ことで実現している。ところがかかる従来例の方式は電
源１の電圧が高く、スイツチング素子４の開閉周波数も
５００Ｈｚ乃至４０ＫＨｚと高いので、スイツチング要
素４を形成するスイツチング素子の耐圧やロスなどが大
きくなる欠点を有している。これらの欠点は電圧の休止
区間を電流設定に利用しているためによるものが多く、
休止区間の存在は放電灯内蒸気の電離を急速に消滅させ
、このため再び電離を生み出すために高い電圧を与えね
ばならず、一方このような高い電圧をそのまま放電維持
に使用すると管電流の電流増加速度も大きくなり、いき
おい切替周期を短かくしなければならなくなつていた。
また従来特公昭４９−３１８１号公報に記載されている
ように、スイツチ要素およびインダクタンス要素を介し
て直流電源と放電灯とを接続し、スイツチ要素がオンで
ある期間には限流要素たるインダクタンス要素を介して
放電灯に点灯電流を供給し、スイツチ要素がオフである
期間にはスイツチ要素がオンである期間中にインダクタ
ンス要素に蓄積されたエネルギを放電灯に供給するよう
にしたチヨツパ式の放電灯点灯装置が開発されているが
、かかる従来例にあつては、点灯装置のなかに必ずイン
ダクタンス要素を含むために、どうしても巻線と鉄心と
が必要であり、点灯装置の小型化、軽量化におのずから
限度があるという問題を有していたものである。
本発明はかかる点に鑑み、電源電圧が放電灯定格電圧Ｖ
。
。
ｃを上下することによつて放電灯に限流要素を介さずに
接続のできるようにするに際し、このような電圧を得る
ため２種の電源を設けてこれらをスイツチング要素によ
り交互に切替えるようにしたものであつて、以下本発明
の一実施例を図により詳細に説明する。第１図は本発明
の一実例のプロツク図を示し、電源１および電源２は低
インピーダンスの電源であつて交流又は直流のいずれで
も良いものであり、また波形も正弦波に限定しないもの
である。スイツチング要素４，４ａは上述の電源１およ
び２を毎秒数十サイクル以上の周期で交互に切替えるも
ので、放電灯３に与える電圧の実効値が放電灯定格電圧
ＤＣとなるようにしてある。第１図回路の構成は制御要
素Ｃが放電灯３の電流あるいは電力などを検出し、電源
２を制御することによつて安定な点灯を維持するもので
ある。しかしてこの第１図回路の構成は電源２が放電灯
３に供給する電力を電源１に比して小さく設定すること
によつて、電源２を制御することが容易となり、しかも
そのエネルギーを小さくすること示できるものである。
第２図は本発明の他の実施例を示し、第２図実施例は制
御要素Ｃがスイツチング要素４を制御するようにしてい
る点において上記第１図実施例と異なつているものであ
り、該回路は制御ロスが極めて小さいことに大きな特徴
がある。このように制御要素Ｃは二個の電源１，２と二
個のスイツチング要素４，４ａとのいずれかを制御する
ことができ、またそれらを組合わせて制御の目的を達す
ることもできる。第３図は、第２図実施例で示される構
成を持つた本発明の具体的実施例であり、電源１および
２は直流電源を直列に接続して構成されており、スイツ
チング要素４，４ａはトランジスタＴｒとダイオ一．１
′Ｄとにて構成され、スイツチング要素４，４ａは制御
要素Ｃによつて１駆動される。制御要素Ｃは放電灯３に
流れる電流を小抵抗６の電圧降下として検出しているシ
ユミツト・トリガ回路である。しかして予め設定してお
いた電流値１ｍｉｎＪｍａｘを通過するごとに制御要素
ＣはトランジスタＴｒを０Ｎまたは０ＦＦにし、電流制
御の目的を達成している。直流電源７はこの制御要素Ｃ
に電力を供給するためのものである。第４図Ａ，ｂは上
記実施例における放電灯３に加わる電圧と該放電灯３に
流れる電流との関係を示している。ここでスイツチング
要素４および４ａは互いに同期して０Ｎ，０ＦＦするよ
うにしてあり、またその同期の仕方によつては両方が同
時に開になるようにして放電灯３に対し電圧休止区間を
与えることもできるものであつて、これは電源１，２が
放電灯定格電圧ＶＤＣに比して非常に大きいとき利用さ
れる。また電源を多数個で構成することも可能である。
なお上述において放電灯の始動に関して触れていないが
、いずれかの電源にこの機能を兼ねさせることもできる
し、また別個に始動装置を具えるようにしても良い。本
発明は以上のように構成されており、放電灯に実質的に
限流要素を介さずに交互に切換的に接続される内部イン
ピーダンスが低い電源を複数個設けて、各電源電圧のう
ち最も電圧の高いものは放電灯定格電圧よりも若干高く
設定し、かつ最も電圧の低いものは放電灯定格電圧より
も若干低く設定し、上記複数個の電源を毎秒数十サイク
ル以上の周期で交互に切換えるスイツチング要素を上記
電源と放電灯との間に挿入配置し、放電灯に流れる電流
や電力等を検出して前記スイツチング要素を介して放電
灯に印加される実効電圧を放電灯定格電圧に略一致せし
めるように、前記スイツチング要素を制御する制御要素
を設けたものであるから、インダクタンス要素のような
限流要素を設ける必要がなくなり、またスイツチング要
素や制御要素などはすべてＩＣ化できるものであるため
に従来のインダクタンス要素を有する点灯装置に比べる
と、小型軽量化が著しく容易であるという利点がある。
接続のできるようにするに際し、このような電圧を得る
ため２種の電源を設けてこれらをスイツチング要素によ
り交互に切替えるようにしたものであつて、以下本発明
の一実施例を図により詳細に説明する。第１図は本発明
の一実例のプロツク図を示し、電源１および電源２は低
インピーダンスの電源であつて交流又は直流のいずれで
も良いものであり、また波形も正弦波に限定しないもの
である。スイツチング要素４，４ａは上述の電源１およ
び２を毎秒数十サイクル以上の周期で交互に切替えるも
ので、放電灯３に与える電圧の実効値が放電灯定格電圧
ＤＣとなるようにしてある。第１図回路の構成は制御要
素Ｃが放電灯３の電流あるいは電力などを検出し、電源
２を制御することによつて安定な点灯を維持するもので
ある。しかしてこの第１図回路の構成は電源２が放電灯
３に供給する電力を電源１に比して小さく設定すること
によつて、電源２を制御することが容易となり、しかも
そのエネルギーを小さくすること示できるものである。
第２図は本発明の他の実施例を示し、第２図実施例は制
御要素Ｃがスイツチング要素４を制御するようにしてい
る点において上記第１図実施例と異なつているものであ
り、該回路は制御ロスが極めて小さいことに大きな特徴
がある。このように制御要素Ｃは二個の電源１，２と二
個のスイツチング要素４，４ａとのいずれかを制御する
ことができ、またそれらを組合わせて制御の目的を達す
ることもできる。第３図は、第２図実施例で示される構
成を持つた本発明の具体的実施例であり、電源１および
２は直流電源を直列に接続して構成されており、スイツ
チング要素４，４ａはトランジスタＴｒとダイオ一．１
′Ｄとにて構成され、スイツチング要素４，４ａは制御
要素Ｃによつて１駆動される。制御要素Ｃは放電灯３に
流れる電流を小抵抗６の電圧降下として検出しているシ
ユミツト・トリガ回路である。しかして予め設定してお
いた電流値１ｍｉｎＪｍａｘを通過するごとに制御要素
ＣはトランジスタＴｒを０Ｎまたは０ＦＦにし、電流制
御の目的を達成している。直流電源７はこの制御要素Ｃ
に電力を供給するためのものである。第４図Ａ，ｂは上
記実施例における放電灯３に加わる電圧と該放電灯３に
流れる電流との関係を示している。ここでスイツチング
要素４および４ａは互いに同期して０Ｎ，０ＦＦするよ
うにしてあり、またその同期の仕方によつては両方が同
時に開になるようにして放電灯３に対し電圧休止区間を
与えることもできるものであつて、これは電源１，２が
放電灯定格電圧ＶＤＣに比して非常に大きいとき利用さ
れる。また電源を多数個で構成することも可能である。
なお上述において放電灯の始動に関して触れていないが
、いずれかの電源にこの機能を兼ねさせることもできる
し、また別個に始動装置を具えるようにしても良い。本
発明は以上のように構成されており、放電灯に実質的に
限流要素を介さずに交互に切換的に接続される内部イン
ピーダンスが低い電源を複数個設けて、各電源電圧のう
ち最も電圧の高いものは放電灯定格電圧よりも若干高く
設定し、かつ最も電圧の低いものは放電灯定格電圧より
も若干低く設定し、上記複数個の電源を毎秒数十サイク
ル以上の周期で交互に切換えるスイツチング要素を上記
電源と放電灯との間に挿入配置し、放電灯に流れる電流
や電力等を検出して前記スイツチング要素を介して放電
灯に印加される実効電圧を放電灯定格電圧に略一致せし
めるように、前記スイツチング要素を制御する制御要素
を設けたものであるから、インダクタンス要素のような
限流要素を設ける必要がなくなり、またスイツチング要
素や制御要素などはすべてＩＣ化できるものであるため
に従来のインダクタンス要素を有する点灯装置に比べる
と、小型軽量化が著しく容易であるという利点がある。
またインダクタンス要素を有しないために、漏洩磁束に
よる雑音や、インダクタンス要素に流れる電流の遮断時
に生じる高圧パルスによる雑音の発生がないという利点
がある。さらにまた本発明にあつては、放電灯に接続さ
れる電源として内部インピーダンスが低い電源を使用し
ているから、放電灯に供給される平均的な電力量を大き
くすることが容易であり、大容量の放電灯を点灯する場
合にも従来例のように大容量のインダクタンス要素を用
いる必要がないという利点をも有するものである。
よる雑音や、インダクタンス要素に流れる電流の遮断時
に生じる高圧パルスによる雑音の発生がないという利点
がある。さらにまた本発明にあつては、放電灯に接続さ
れる電源として内部インピーダンスが低い電源を使用し
ているから、放電灯に供給される平均的な電力量を大き
くすることが容易であり、大容量の放電灯を点灯する場
合にも従来例のように大容量のインダクタンス要素を用
いる必要がないという利点をも有するものである。
第１図は本発明一実施例のプロツク図、第２図は同上の
他の実施例のプロツク図、第３図は同上の具体回路例図
、第４図は同上第３図回路の動作説明図、第５図は従来
例のプロツク図、第６図は同上の動作説明図であり、１
，２は夫々電源、３は放電灯、４，４ａは夫々スイツチ
ング要素である。
他の実施例のプロツク図、第３図は同上の具体回路例図
、第４図は同上第３図回路の動作説明図、第５図は従来
例のプロツク図、第６図は同上の動作説明図であり、１
，２は夫々電源、３は放電灯、４，４ａは夫々スイツチ
ング要素である。
Claims (1)
- １ 放電灯に実質的に限流要素を介さずに交互に切換的
に接続される内部インピーダンスが低い電源を複数個設
けて、各電源電圧のうち最も電圧の高いものは放電灯定
格電圧よりも若干高く設定し、かつ最も電圧の低いもの
は放電灯定格電圧よりも若干低く設定し、上記複数個の
電源を毎秒数十サイクル以上の周期で交互に切換えるス
イッチング要素を上記電源と放電灯との間に挿入配置し
、放電灯に流れる電流や電力等を検出して前記スイッチ
ング要素を介して放電灯に印加される実効電圧を放電灯
定格電圧に略一致せしめるように前記スイッチング要素
を制御する制御要素を設けて成ることを特徴とする放電
灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49017826A JPS5910036B2 (ja) | 1974-02-14 | 1974-02-14 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49017826A JPS5910036B2 (ja) | 1974-02-14 | 1974-02-14 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS50113072A JPS50113072A (ja) | 1975-09-04 |
| JPS5910036B2 true JPS5910036B2 (ja) | 1984-03-06 |
Family
ID=11954514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49017826A Expired JPS5910036B2 (ja) | 1974-02-14 | 1974-02-14 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5910036B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0450743A (ja) * | 1990-06-19 | 1992-02-19 | Toshiba Corp | 差圧伝送器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5737204B2 (ja) * | 1972-04-26 | 1982-08-09 |
-
1974
- 1974-02-14 JP JP49017826A patent/JPS5910036B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0450743A (ja) * | 1990-06-19 | 1992-02-19 | Toshiba Corp | 差圧伝送器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS50113072A (ja) | 1975-09-04 |
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