JPS5978494A - ア−クランプ電源 - Google Patents
ア−クランプ電源Info
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- JPS5978494A JPS5978494A JP58029634A JP2963483A JPS5978494A JP S5978494 A JPS5978494 A JP S5978494A JP 58029634 A JP58029634 A JP 58029634A JP 2963483 A JP2963483 A JP 2963483A JP S5978494 A JPS5978494 A JP S5978494A
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- current
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- gate
- arc
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/46—Circuits providing for substitution in case of failure of the lamp
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B35/00—Electric light sources using a combination of different types of light generation
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一般的には小形発光管と予備のフィラメントと
を組合せた瞬時点灯ランプに関し、詳しくいうと、その
ようなランプを通常の内務jシランプの代りとして使用
できるようにする安定装ff &こ関する。
を組合せた瞬時点灯ランプに関し、詳しくいうと、その
ようなランプを通常の内務jシランプの代りとして使用
できるようにする安定装ff &こ関する。
高圧水銀ランプあるいはそれに関連した金属ヨウ化物ア
ークランプのようなアークランプ&t 、11iに使
用されている白熱フィラメントランプより番まるかに効
率の良い光源である。これらアークランプは街路照明と
しておよび産梨上の応用番こおし1て長い間使用されて
いる。しかしながら、大部分の器具およびランプがねじ
込み形式の白熱ランプに適合するように股引されている
一般の家庭でしま上記アークランプは全く使用されてI
/)なし1゜これらアークランプを、特に小形のアーク
ランプを白熱ランプの代りに直接使用できるようにすれ
Gf十目当なエネルギを節約することができる。
ークランプのようなアークランプ&t 、11iに使
用されている白熱フィラメントランプより番まるかに効
率の良い光源である。これらアークランプは街路照明と
しておよび産梨上の応用番こおし1て長い間使用されて
いる。しかしながら、大部分の器具およびランプがねじ
込み形式の白熱ランプに適合するように股引されている
一般の家庭でしま上記アークランプは全く使用されてI
/)なし1゜これらアークランプを、特に小形のアーク
ランプを白熱ランプの代りに直接使用できるようにすれ
Gf十目当なエネルギを節約することができる。
小形のアークランプをねじ込み形式の白熱ランプの代り
に使用する際に克服しなけれGコならなI/X障害物は
一定電圧のAC電力ラインカ1ら弓1出されているアー
ク電流を調整するため(こ必要な安定1回路である。す
なわち、安定回路はアークランプと一体化できるように
小形かつ軽量でなければ1よらず、さらに安定回路はア
ークランプを消費者が容易に購入できるように簡単でか
つ安価でなければならない。最も重要なことはアークラ
ンプの高い効率が安定回路の損失によって低下されない
ようなエネルギ効率の安定回路でなければならない。
に使用する際に克服しなけれGコならなI/X障害物は
一定電圧のAC電力ラインカ1ら弓1出されているアー
ク電流を調整するため(こ必要な安定1回路である。す
なわち、安定回路はアークランプと一体化できるように
小形かつ軽量でなければ1よらず、さらに安定回路はア
ークランプを消費者が容易に購入できるように簡単でか
つ安価でなければならない。最も重要なことはアークラ
ンプの高い効率が安定回路の損失によって低下されない
ようなエネルギ効率の安定回路でなければならない。
家庭において白熱ランプの代りとしてアークランプを受
は入れることのできる光源にするためにはアークランプ
の2つの他の特有の性質が克服されなければならない。
は入れることのできる光源にするためにはアークランプ
の2つの他の特有の性質が克服されなければならない。
1つはアークのウオームアツプが遅く、この詩間中光の
強さが徐々に増大するという欠点であり、他の1つは熱
いうちに再始動することができないということであり、
これは電力ラインの中断によりアークがし間約に遮断さ
れた場合、まずランプが冷却するのを待ち、次に再始動
し、ウオームアツプすることになるのでかなりの時間の
間十分な光が発生されないという欠点をもたらす。この
受は入れることのできない欠点を改善するために、補助
の白熱フィラメントが小形の石英の発光管を収納するの
と同一のガラスジャケット内に含まれている。この補助
の白熱フィラメントは点灯IR?に、アークランプはウ
オームアンプしているけれど、瞬時に発光し、またアー
クランプが熱い再始動時にもト時に発光し、従って常に
若干の光出力が発生される。しかしながら、正常な動作
中はこの白熱フィラメントは余分のエネルギを使用する
ことになるから完全にオフにされねばならない。
強さが徐々に増大するという欠点であり、他の1つは熱
いうちに再始動することができないということであり、
これは電力ラインの中断によりアークがし間約に遮断さ
れた場合、まずランプが冷却するのを待ち、次に再始動
し、ウオームアツプすることになるのでかなりの時間の
間十分な光が発生されないという欠点をもたらす。この
受は入れることのできない欠点を改善するために、補助
の白熱フィラメントが小形の石英の発光管を収納するの
と同一のガラスジャケット内に含まれている。この補助
の白熱フィラメントは点灯IR?に、アークランプはウ
オームアンプしているけれど、瞬時に発光し、またアー
クランプが熱い再始動時にもト時に発光し、従って常に
若干の光出力が発生される。しかしながら、正常な動作
中はこの白熱フィラメントは余分のエネルギを使用する
ことになるから完全にオフにされねばならない。
従来技術の安定回路は小形の直流メタルハライドランプ
を付勢するように設計されていた。このランプは、公称
上、水銀、ナトリウムおよびスカンジウムのヨウ化物、
ならびにアルゴンガスよりなる充填物を含む、このラン
プはイオン化を開始させるために数百ボルトの始動電位
を必要とし、またグローからアーク放電に移行させるた
めに約200Vおよび数十mAで数秒の動作を必要とし
、さらに約1分間のウオームアツプの間全電流を必要と
する。このウオームアツプ時間中、その電位降下は約2
0Vから約80Vに上昇する。このような直流アークラ
ンプは最も単純にはhc<カラインのAC電力を整流し
、フィルタすることによって得られるDC電源により補
助白熱フィラメントと直列で作動される。この態様にお
いては、フィラメントは安定器として作用し、かつウオ
ームアツプ中、光を発生する。しかしながら、アークラ
ンプが熱いときの再始動サイクルにおいてアークランプ
の冷却中、補助白熱フィラメントをオンにするためには
別個の回路が必要となる。この単純な回路構成によれば
、フィラメント間の電圧は整流器出力とアークランプ電
圧間の差に等しく、この差はアークランプがウオームア
ツプしているうちに減少する。ウオームアツプの後、補
助白熱フィラメントからは殆んど光が発生されないが、
しかし電流はこの補助白熱フィラメント中を流れ続け、
その電力の浪費はこの回路の効率を相当に低下させてい
る。
を付勢するように設計されていた。このランプは、公称
上、水銀、ナトリウムおよびスカンジウムのヨウ化物、
ならびにアルゴンガスよりなる充填物を含む、このラン
プはイオン化を開始させるために数百ボルトの始動電位
を必要とし、またグローからアーク放電に移行させるた
めに約200Vおよび数十mAで数秒の動作を必要とし
、さらに約1分間のウオームアツプの間全電流を必要と
する。このウオームアツプ時間中、その電位降下は約2
0Vから約80Vに上昇する。このような直流アークラ
ンプは最も単純にはhc<カラインのAC電力を整流し
、フィルタすることによって得られるDC電源により補
助白熱フィラメントと直列で作動される。この態様にお
いては、フィラメントは安定器として作用し、かつウオ
ームアツプ中、光を発生する。しかしながら、アークラ
ンプが熱いときの再始動サイクルにおいてアークランプ
の冷却中、補助白熱フィラメントをオンにするためには
別個の回路が必要となる。この単純な回路構成によれば
、フィラメント間の電圧は整流器出力とアークランプ電
圧間の差に等しく、この差はアークランプがウオームア
ツプしているうちに減少する。ウオームアツプの後、補
助白熱フィラメントからは殆んど光が発生されないが、
しかし電流はこの補助白熱フィラメント中を流れ続け、
その電力の浪費はこの回路の効率を相当に低下させてい
る。
本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、正常な動作中
、高い発光効率のアークが利用できるようにウオームア
ツプの後アークランプを安定化するエネルギ効率の良い
装置を提供することをその目的とするものである。本発
明の他の目的は電圧パルスによってアークランプを始動
させ、かつ追加の光出力が望まれるウオームアツプ中お
よびアークランプが熱いうちの再始動サイクル中のみ補
助白熱フィラメントを作動させるための制御装置を提供
することである。本発明の他の目的は回路構成素子の若
干を複数の用途に利用し、最少限の構成素子により実行
できる最低のコストで上記動作の全部を達成することで
ある。
、高い発光効率のアークが利用できるようにウオームア
ツプの後アークランプを安定化するエネルギ効率の良い
装置を提供することをその目的とするものである。本発
明の他の目的は電圧パルスによってアークランプを始動
させ、かつ追加の光出力が望まれるウオームアツプ中お
よびアークランプが熱いうちの再始動サイクル中のみ補
助白熱フィラメントを作動させるための制御装置を提供
することである。本発明の他の目的は回路構成素子の若
干を複数の用途に利用し、最少限の構成素子により実行
できる最低のコストで上記動作の全部を達成することで
ある。
次に、本発明の詳細な説明する。
本発明はアークランプ、補助白熱フィラメントおよび電
源の組合せより構成される。電源はアークランプ電圧お
よび電流を感知し、それに応じてフィラメント電流を制
御する。この電源はアークランプ電圧が高くかつアーク
ランプ電流が低いときに、あるいはアークランプ電圧が
低くかつアークランブ電流が高いときに、フィラメント
電流を提供する。アークランプ電圧および電流の両方が
高いときには、このアークランプは正常な動作モードに
あるものとみなされ、フィラメントには電流が供給され
ない。また、この電源は高電圧、低電流状態のもとてア
ークランプに始動電工パルスを提供する。これらパルス
はアークランプと直列のスイッチング電流調整器(レギ
ュレータ)に結合されてもよい。高いアークランプ電圧
は6゜Vまたはそれ以上の電圧とみなすことができる。
源の組合せより構成される。電源はアークランプ電圧お
よび電流を感知し、それに応じてフィラメント電流を制
御する。この電源はアークランプ電圧が高くかつアーク
ランプ電流が低いときに、あるいはアークランプ電圧が
低くかつアークランブ電流が高いときに、フィラメント
電流を提供する。アークランプ電圧および電流の両方が
高いときには、このアークランプは正常な動作モードに
あるものとみなされ、フィラメントには電流が供給され
ない。また、この電源は高電圧、低電流状態のもとてア
ークランプに始動電工パルスを提供する。これらパルス
はアークランプと直列のスイッチング電流調整器(レギ
ュレータ)に結合されてもよい。高いアークランプ電圧
は6゜Vまたはそれ以上の電圧とみなすことができる。
高いアークランプ電流はα1Aまたはそれ以上の電流と
みなすことができる。
みなすことができる。
本発明の好ましい実施例はアークランプの電圧および電
流条件に従ってゲートされる1つのサイリスタを含む。
流条件に従ってゲートされる1つのサイリスタを含む。
以下、本発明の好ましい実施例につぎ添付図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第1図は複合光源組立体iooを示す。この光源組立体
100は石英の発光管60を含むガラス容器101を含
み、発光管6oは頂部にカソード電極62、下部にアノ
ード電極61を有し、かつ充填物質102を含む。また
、容器101内には補助白熱フィラメン)20がある。
100は石英の発光管60を含むガラス容器101を含
み、発光管6oは頂部にカソード電極62、下部にアノ
ード電極61を有し、かつ充填物質102を含む。また
、容器101内には補助白熱フィラメン)20がある。
全部の構成素子に対するリードはプレス加工されたガラ
スヘッダーを介して取り出され、容器101は排気管1
04を介して排気される。
スヘッダーを介して取り出され、容器101は排気管1
04を介して排気される。
光源組立体100のガラス容器101の下側には包囲体
105があり、この包囲体105は第2図に示す安定回
路を構成する電子部品を収納する。
105があり、この包囲体105は第2図に示す安定回
路を構成する電子部品を収納する。
包囲体105の下側のねじベース106が組立体100
をねじ込み形式の白熱ランプの代りに直接使用できるよ
うにしている。
をねじ込み形式の白熱ランプの代りに直接使用できるよ
うにしている。
本発明の電子安定回路が第2図に示されており、アーク
ランプ60および白熱フィラメント20に接続されてい
る。この安定回路は整流器、フィラメント制御回路、お
よびスイッチング電流調整器t−iむ。スイッチング電
流調整器はアークランプが点火した後でのみ動作する。
ランプ60および白熱フィラメント20に接続されてい
る。この安定回路は整流器、フィラメント制御回路、お
よびスイッチング電流調整器t−iむ。スイッチング電
流調整器はアークランプが点火した後でのみ動作する。
このことについては後述する。
図示するように、シリコン整流器であるダイオード10
.11.12および13はブリッジ回路に接続され、そ
の出力は電解形式のフィルタコンデンサ14に達してい
る。i’ 15 VのAC電カラインが入力端子55お
よび57に接続されると、約165vの整流され、フィ
ルタされたDC電圧が点18と95間に発生される。
.11.12および13はブリッジ回路に接続され、そ
の出力は電解形式のフィルタコンデンサ14に達してい
る。i’ 15 VのAC電カラインが入力端子55お
よび57に接続されると、約165vの整流され、フィ
ルタされたDC電圧が点18と95間に発生される。
アーク放電ランプ60はアノード電極61およびカソー
ド電極62を含む。このアークランプ60は点18と9
5間に、数オームまたはそれ以下の抵抗を有する電流感
知抵抗65および25、インダクタ50、ならびにスイ
ッチングトランジスタ30と直列に接続されている。ト
ランジスタ30は点18.32.33、および64の電
圧に応答する右側に図示したドライバ回路によって制御
される。これについては後述する。抵抗67および68
はアークランプ60の電圧降下を感知するための分圧器
回路を構成する。
ド電極62を含む。このアークランプ60は点18と9
5間に、数オームまたはそれ以下の抵抗を有する電流感
知抵抗65および25、インダクタ50、ならびにスイ
ッチングトランジスタ30と直列に接続されている。ト
ランジスタ30は点18.32.33、および64の電
圧に応答する右側に図示したドライバ回路によって制御
される。これについては後述する。抵抗67および68
はアークランプ60の電圧降下を感知するための分圧器
回路を構成する。
最初にこの安定回路に電力が供給されると、発光管の両
端間の整流電圧はブリッジ整流器からの165Vの公祢
出力に上昇するが、その電流は点火前には本質的に0で
ある。
端間の整流電圧はブリッジ整流器からの165Vの公祢
出力に上昇するが、その電流は点火前には本質的に0で
ある。
フィラメント制御回路はアーク放電ランプを点火させて
グローからアーク放電に移行させる目的と、アーク放電
ランプがウオームアツプしている間、あるいはアーク放
電ランプが熱いうちの再始動サイクルに移行しているI
W白熱フィラメント20によって補助照明を行なう目的
との二重の目的を有する。3つのフィラメント電流モー
ドのうちの適当な1つが抵抗67および68より構成さ
れた分圧器によって感知される発光管の両端間の電圧降
下および電流感知抵抗65の両端間に発生される電圧降
下によって決定される発光管を流れる電流によって自動
的に選択される。ダイオード15および16はダイオー
ド12および13とともに第2の整流器ブリッジを構成
し、この整流器ブリッジはフィルタされないが余波整流
されたDC電圧を点17と95間に提供する。補助白熱
フィラメント20およびサイリスタ70は点17と95
間に直列に接続されている。このフィラメントを流れる
電流はゲート電流の性質によって導通するサイリスタ7
0によって制御される。
グローからアーク放電に移行させる目的と、アーク放電
ランプがウオームアツプしている間、あるいはアーク放
電ランプが熱いうちの再始動サイクルに移行しているI
W白熱フィラメント20によって補助照明を行なう目的
との二重の目的を有する。3つのフィラメント電流モー
ドのうちの適当な1つが抵抗67および68より構成さ
れた分圧器によって感知される発光管の両端間の電圧降
下および電流感知抵抗65の両端間に発生される電圧降
下によって決定される発光管を流れる電流によって自動
的に選択される。ダイオード15および16はダイオー
ド12および13とともに第2の整流器ブリッジを構成
し、この整流器ブリッジはフィルタされないが余波整流
されたDC電圧を点17と95間に提供する。補助白熱
フィラメント20およびサイリスタ70は点17と95
間に直列に接続されている。このフィラメントを流れる
電流はゲート電流の性質によって導通するサイリスタ7
0によって制御される。
アークランプ動作の始動段階または熱いうちの再始動段
階中にサイリスタ70のパルス的動作モードが生じる。
階中にサイリスタ70のパルス的動作モードが生じる。
始動する前にアークランプの電流は本質的に0であり、
従ってトランジスタ8oは非導通であるがアークランプ
の両端間の電圧は約60Vのレベルより十分に高く、ト
ランジスタ90が導通して抵抗73が定常ゲート電流を
サイリスタ70に供給することを防止する。
従ってトランジスタ8oは非導通であるがアークランプ
の両端間の電圧は約60Vのレベルより十分に高く、ト
ランジスタ90が導通して抵抗73が定常ゲート電流を
サイリスタ70に供給することを防止する。
弛緩発振器が約5Hyの速度で短かい電流パルスをサイ
リスタ7oのゲートに提供し、サイリスタ70は理解で
きるように最終的には発光管6゜を点火させる。1つ置
きの半サイクル中、コンデンサ63は抵抗74を介して
充電され、その電圧がダイアック64のブレークダウン
電位(通常32V)に達すると、コンデンサ63はサイ
リスタ70のゲートを通じて放電し、サイリスタ7゜を
導通させ、サイリスタ7oがコンデンサ72をインダク
タ51を介して急速に放電させるときに1つの電流パル
スが生じる。コンデンサ72およびインダクタ51は1
o乃至20 kHzの周波数で共振する共振回路を構成
する。
リスタ7oのゲートに提供し、サイリスタ70は理解で
きるように最終的には発光管6゜を点火させる。1つ置
きの半サイクル中、コンデンサ63は抵抗74を介して
充電され、その電圧がダイアック64のブレークダウン
電位(通常32V)に達すると、コンデンサ63はサイ
リスタ70のゲートを通じて放電し、サイリスタ7゜を
導通させ、サイリスタ7oがコンデンサ72をインダク
タ51を介して急速に放電させるときに1つの電流パル
スが生じる。コンデンサ72およびインダクタ51は1
o乃至20 kHzの周波数で共振する共振回路を構成
する。
インダクタ51およびコンデンサ72中の振動電流が位
相を反転すると、フィラメント2oを流れる電流が瞬間
的にサイリスタ7oがら共振回路へ転向され、サイリス
タ7oはオフ状態に切換ゎる。このスイッチングサイク
ルのうちのサイリスタ70がオフになる部分中、フィラ
メント20およびダイオード16を流れる電流がコンデ
ンサ72をインダクタ51を介して約150Vに充電す
る。サイリスタ7oがオンになった各時間に、コンデン
サ72はインダクタ51を介して急速に放電し、10乃
至20 kHzの振動周波数、すなわちスイッチングの
ドライブ周波数の数倍の振動周波数の振動が生じる。イ
ンダクタ5oおよび51は共通の積層鉄芯に巻回された
2つの巻線よりなり、トランスを構成する。インダクタ
5oおよび51の密接な磁気結袷およびインダクタ50
対51の高い巻回比のために、高い正電圧パルスが発光
管60のアノード61に印加される。ダイオード28は
この回路を完全にする。8:1の公称巻回比では、コン
デンサ72のf50Vの電圧が放電されたときに120
0Vのパルスが発生される。これら一連の電圧パルスは
約3kHzの速度で発光管60に供給される。各振動サ
イクルは結局は発光管60を点火させ、発光管60はグ
ロー放電を開始する。発光管60は、その電圧降下が高
い、すなわち約200■でありかつその電流が低い、す
なわち0.1A以下であるグローモードから発光管がス
イッチングトランジスタ30を通じて電力を受は入れ始
めるアーク開始モードに達するまで、各引続く振動の過
渡状態でグロー放電し続ける。
相を反転すると、フィラメント2oを流れる電流が瞬間
的にサイリスタ7oがら共振回路へ転向され、サイリス
タ7oはオフ状態に切換ゎる。このスイッチングサイク
ルのうちのサイリスタ70がオフになる部分中、フィラ
メント20およびダイオード16を流れる電流がコンデ
ンサ72をインダクタ51を介して約150Vに充電す
る。サイリスタ7oがオンになった各時間に、コンデン
サ72はインダクタ51を介して急速に放電し、10乃
至20 kHzの振動周波数、すなわちスイッチングの
ドライブ周波数の数倍の振動周波数の振動が生じる。イ
ンダクタ5oおよび51は共通の積層鉄芯に巻回された
2つの巻線よりなり、トランスを構成する。インダクタ
5oおよび51の密接な磁気結袷およびインダクタ50
対51の高い巻回比のために、高い正電圧パルスが発光
管60のアノード61に印加される。ダイオード28は
この回路を完全にする。8:1の公称巻回比では、コン
デンサ72のf50Vの電圧が放電されたときに120
0Vのパルスが発生される。これら一連の電圧パルスは
約3kHzの速度で発光管60に供給される。各振動サ
イクルは結局は発光管60を点火させ、発光管60はグ
ロー放電を開始する。発光管60は、その電圧降下が高
い、すなわち約200■でありかつその電流が低い、す
なわち0.1A以下であるグローモードから発光管がス
イッチングトランジスタ30を通じて電力を受は入れ始
めるアーク開始モードに達するまで、各引続く振動の過
渡状態でグロー放電し続ける。
この始動回路はアークランプが冷却しているときの冷始
動およびアークランプが熱いうちの熱再始動の両方に対
して動作する。冷始動は相当に迅速であるが、熱再始動
は始動パルスによってアークランプを点火させる前に数
分間の冷却時間を必要とする。この時間中、白熱フィラ
メントからある補助照明を必要とするが、サイリスタ動
作のパルス的モード中、フィラメント20を流れる平均
電流は光を発生ずるのには低すぎる。これら相反する要
件は入力電力ラインの1つおきの半サイクルでサイリス
タを連続導通させることによって解決できる。
動およびアークランプが熱いうちの熱再始動の両方に対
して動作する。冷始動は相当に迅速であるが、熱再始動
は始動パルスによってアークランプを点火させる前に数
分間の冷却時間を必要とする。この時間中、白熱フィラ
メントからある補助照明を必要とするが、サイリスタ動
作のパルス的モード中、フィラメント20を流れる平均
電流は光を発生ずるのには低すぎる。これら相反する要
件は入力電力ラインの1つおきの半サイクルでサイリス
タを連続導通させることによって解決できる。
整流器のダイオード12および13のために、入力端子
57および55は共通点95に対して決して負にはなり
得ない。これら入力端子は、相補態様で、引続く半サイ
クルにおいて0電位に留まることと入力電力ラインの正
の半サイクルに追従することとを交互する。端子57が
点95に対して正であるときには、抵抗74を電流が流
れてコンデンサ63を充電し、アークランプを始動させ
るための弛綴発振が上記したように生じる。重力ライン
の次の半サイクルで端子55が点95に対して正である
ときに、抵抗75およびダイアック64を通してサイリ
スタ70のゲートに連続的に電流が流れる。コンデンサ
63はダイオード76によって隔絶されているので充電
されない。それ故、サイリスタはこれら1つおきの半サ
イクルにおいて完全に導通し、始動サイクルおよび熱害
始動サイクル中補助白熱フィラメント20が十分なレベ
ルの照明を行なうことを可能にする。これは第1のフィ
ラメント動作モードである。
57および55は共通点95に対して決して負にはなり
得ない。これら入力端子は、相補態様で、引続く半サイ
クルにおいて0電位に留まることと入力電力ラインの正
の半サイクルに追従することとを交互する。端子57が
点95に対して正であるときには、抵抗74を電流が流
れてコンデンサ63を充電し、アークランプを始動させ
るための弛綴発振が上記したように生じる。重力ライン
の次の半サイクルで端子55が点95に対して正である
ときに、抵抗75およびダイアック64を通してサイリ
スタ70のゲートに連続的に電流が流れる。コンデンサ
63はダイオード76によって隔絶されているので充電
されない。それ故、サイリスタはこれら1つおきの半サ
イクルにおいて完全に導通し、始動サイクルおよび熱害
始動サイクル中補助白熱フィラメント20が十分なレベ
ルの照明を行なうことを可能にする。これは第1のフィ
ラメント動作モードである。
点火または再点火時に、アークランプはアークモードの
初期ウオームアツプ段階に入る。ドライバ回路は後記す
るように今や動作する。アークランプの両端間の電圧は
低く、60vより十分に低い約20Vに降下する。ラン
プ電流は約0.1人より大きく、電流感知抵抗65に流
れ始め、また抵抗78を介してトランジスタ80のベー
スに流れ始める。トランジスタ80は導通し、それによ
って抵抗74および75を流れる電流を共通点95に分
路する。高いアークランプ電流はランプ点火パルスの発
生および電力ラインの1つおきの半サイクルでのサイリ
スクの一定の導通を停止させる。
初期ウオームアツプ段階に入る。ドライバ回路は後記す
るように今や動作する。アークランプの両端間の電圧は
低く、60vより十分に低い約20Vに降下する。ラン
プ電流は約0.1人より大きく、電流感知抵抗65に流
れ始め、また抵抗78を介してトランジスタ80のベー
スに流れ始める。トランジスタ80は導通し、それによ
って抵抗74および75を流れる電流を共通点95に分
路する。高いアークランプ電流はランプ点火パルスの発
生および電力ラインの1つおきの半サイクルでのサイリ
スクの一定の導通を停止させる。
しかしながら、抵抗67および68によって分圧された
低いアーク電圧のために、トランジスタ90はオフとな
り、一定のフィルタされた直流が抵抗73および77を
介してサイリスタ7oのゲートに流れ、サイリスタ7o
が今や入力電力ラインの両生サイクルにおいて電流を通
すので、補助白熱フィツメント2oは十分な輝きで点灯
する。
低いアーク電圧のために、トランジスタ90はオフとな
り、一定のフィルタされた直流が抵抗73および77を
介してサイリスタ7oのゲートに流れ、サイリスタ7o
が今や入力電力ラインの両生サイクルにおいて電流を通
すので、補助白熱フィツメント2oは十分な輝きで点灯
する。
これは第2のフィラメント動作モードである。
アークランプがウオームアッスすると、その電圧降下は
正常な高効率モードで動作するまで増大する。正常なラ
ンプ動作中、アークランプ電圧は60v以上であり、ト
ランジスタ90Q’導通させかつ抵抗73からのゲート
電流供給源を共通点95に分路する。また、正常なラン
プ動作中、ランプ電流は約0.1人より大きい。アーク
ランプ電流感知抵抗65の両端間の電圧降下は抵抗78
を介してトランジスタ8oをオンに保持するのに十分な
電流を提供するのに十分であり、従って抵抗74および
75からの他の2つのゲー)を流供給源を共通点95に
分路する。かくして、正常なアークランプ動作中、ゲー
ト電流がサイリスタ7゜に供給されず、補助白熱フィラ
メン)20は完全にオフである。これは第3のフィラメ
ント動作モードである。
正常な高効率モードで動作するまで増大する。正常なラ
ンプ動作中、アークランプ電圧は60v以上であり、ト
ランジスタ90Q’導通させかつ抵抗73からのゲート
電流供給源を共通点95に分路する。また、正常なラン
プ動作中、ランプ電流は約0.1人より大きい。アーク
ランプ電流感知抵抗65の両端間の電圧降下は抵抗78
を介してトランジスタ8oをオンに保持するのに十分な
電流を提供するのに十分であり、従って抵抗74および
75からの他の2つのゲー)を流供給源を共通点95に
分路する。かくして、正常なアークランプ動作中、ゲー
ト電流がサイリスタ7゜に供給されず、補助白熱フィラ
メン)20は完全にオフである。これは第3のフィラメ
ント動作モードである。
抵抗66はゲート制御回路に一定の負荷を提供し、微小
漏洩電流でゲートがトリガされることを防止している。
漏洩電流でゲートがトリガされることを防止している。
コンデンサ91は積分コンデンサとして作用し、発光管
6oの両端間の感知電圧の電圧変動を平均化する。
6oの両端間の感知電圧の電圧変動を平均化する。
点火後、アークランプはスイッチング電流調整器によっ
て付熱される。このスイッチング電流調整器はNPNダ
ーリントントランジスタ30と、抵抗23の両端間の電
圧降下の形式で感知された電流の大きさに応答してトラ
ンジスタ50をオンおよびオフにスイッチングするため
のドライバ回路とを含む。トランジスタ30がオンにス
イッチングされると、整流器出力点18からトランジス
タ50、抵抗23および65、インダクタ50、ならび
に発光管60を電流が流れ、第3図に示すようにあらか
じめ定められた高い限界値に達するまでこの電流は増大
する。その後ドライバ回路はトランジスタ60をオフに
スイッチングし、電流は減少するが、インダクタ50に
前に蓄積されたエネルギによって駆動されたダイオード
28を通って流れ続ける。ダイオード28、抵抗23お
よび65、インダクタ50.ならびに発光管6Dを流れ
る電流があらかじめ定められた低い限界値に減少すると
、ドライバ回路がトランジスタ3oを再びオンにし、上
記振動サイクルが繰返されることになる。
て付熱される。このスイッチング電流調整器はNPNダ
ーリントントランジスタ30と、抵抗23の両端間の電
圧降下の形式で感知された電流の大きさに応答してトラ
ンジスタ50をオンおよびオフにスイッチングするため
のドライバ回路とを含む。トランジスタ30がオンにス
イッチングされると、整流器出力点18からトランジス
タ50、抵抗23および65、インダクタ50、ならび
に発光管60を電流が流れ、第3図に示すようにあらか
じめ定められた高い限界値に達するまでこの電流は増大
する。その後ドライバ回路はトランジスタ60をオフに
スイッチングし、電流は減少するが、インダクタ50に
前に蓄積されたエネルギによって駆動されたダイオード
28を通って流れ続ける。ダイオード28、抵抗23お
よび65、インダクタ50.ならびに発光管6Dを流れ
る電流があらかじめ定められた低い限界値に減少すると
、ドライバ回路がトランジスタ3oを再びオンにし、上
記振動サイクルが繰返されることになる。
トランジスタ30がオフであると、ブリッジ整流器の全
DC出力電圧が点18と54間に現われ、ダイオード4
2を介してコンデンサ41を充電する。この充電電荷は
トランジスタ3oがオンであるサイクル中ダイオード4
2によって隔絶されており、従って、トランジスタ6o
のオン中、抵抗37および36を介してトランジスタ3
oのベースにベース駆動電流を供給するように働く。ト
ランジスタ45はスイッチングサイクルのうちのトラン
ジスタ50がオフとなっている部分中、このベース電流
を接地、すなわち点34に分路する。
DC出力電圧が点18と54間に現われ、ダイオード4
2を介してコンデンサ41を充電する。この充電電荷は
トランジスタ3oがオンであるサイクル中ダイオード4
2によって隔絶されており、従って、トランジスタ6o
のオン中、抵抗37および36を介してトランジスタ3
oのベースにベース駆動電流を供給するように働く。ト
ランジスタ45はスイッチングサイクルのうちのトラン
ジスタ50がオフとなっている部分中、このベース電流
を接地、すなわち点34に分路する。
トランジスタ45は電流感知抵抗26の両端間の電圧降
下がトランジスタ45の順方向ベース・エミッタ接合電
圧に達したときに導通し始める。この点で電流が抵抗4
6を介してトランジスタ45のベースに流れ始める。こ
れによってトランジスタ30に対するベース駆動電流が
分路され、トランジスタ50はオフになり始める。点1
8における上昇した電圧はコンデンサ40、ならびに抵
抗38および39を介してトランジスタ45のベースに
結合され、トランジスタ45はトランジスタ30に対す
るベース駆動電流をすべて完全に遮断する。かくして、
これら2つのトランジスタはトランジスタ30をカット
オフと飽和状態との間でスイッチングする双安定7リツ
プ70ツブを構成する。インダクタ50に蓄積されたエ
ネルギによってダイオード28および抵抗23を介して
駆動されるフライバック電流が減少すると、抵抗23の
両端間の電圧降下は抵抗46および39からのトランジ
スタ45の結合されたベース駆動信号が最早やトランジ
スタ45のベース・エミッタ接合の電圧降下を越えない
点に降下する。この点でトランジスタ30は再びオンと
なり、上記スイッチングサイクルが繰返される。ツェナ
ーダイオード43は抵抗68から抵抗39に供給される
フィードバック電圧を調整し、電流スイッチングレベル
が電源の出力電圧に依存しないようにしている。
下がトランジスタ45の順方向ベース・エミッタ接合電
圧に達したときに導通し始める。この点で電流が抵抗4
6を介してトランジスタ45のベースに流れ始める。こ
れによってトランジスタ30に対するベース駆動電流が
分路され、トランジスタ50はオフになり始める。点1
8における上昇した電圧はコンデンサ40、ならびに抵
抗38および39を介してトランジスタ45のベースに
結合され、トランジスタ45はトランジスタ30に対す
るベース駆動電流をすべて完全に遮断する。かくして、
これら2つのトランジスタはトランジスタ30をカット
オフと飽和状態との間でスイッチングする双安定7リツ
プ70ツブを構成する。インダクタ50に蓄積されたエ
ネルギによってダイオード28および抵抗23を介して
駆動されるフライバック電流が減少すると、抵抗23の
両端間の電圧降下は抵抗46および39からのトランジ
スタ45の結合されたベース駆動信号が最早やトランジ
スタ45のベース・エミッタ接合の電圧降下を越えない
点に降下する。この点でトランジスタ30は再びオンと
なり、上記スイッチングサイクルが繰返される。ツェナ
ーダイオード43は抵抗68から抵抗39に供給される
フィードバック電圧を調整し、電流スイッチングレベル
が電源の出力電圧に依存しないようにしている。
これは広範囲のライン入力電圧に対して一定の平均ラン
プ電流での動作を行なわせる。また、電流感知抵抗およ
びインダクタにおいて非常に僅かな電力が損失するだけ
であるから、アークランプは非常に高効率で動作するこ
とになる。
プ電流での動作を行なわせる。また、電流感知抵抗およ
びインダクタにおいて非常に僅かな電力が損失するだけ
であるから、アークランプは非常に高効率で動作するこ
とになる。
現在本発明の好ましい実施例であるとみなされるものを
図示し、記載したけれど、特許請求の範囲によって定義
される本発明の範囲から逸脱することなしに種々の変形
、変更がなし得ることはこの分野の技術者には明らかで
あろう。
図示し、記載したけれど、特許請求の範囲によって定義
される本発明の範囲から逸脱することなしに種々の変形
、変更がなし得ることはこの分野の技術者には明らかで
あろう。
第1図は本発明を実施する複合光源組立体を示す斜視図
、第2図は本発明の好ましい一実施例を示す回路接続図
、第3図はアークランプ電流と制御トランジスタ電圧と
の関係を示す波形図である。 100:複合光源組立体 20:白熱フィラメント 60:発光管 61ニアノード電極 62:カソード電極 101ニガラス容器 102:充填物質 105:包囲体 50.51 :インダクタ 55.57:入力端子 64:ダイアック 70:サイリスタ 、1゜ イブ 同 倉 橋 嘆:′l”ミ FIG、 1
、第2図は本発明の好ましい一実施例を示す回路接続図
、第3図はアークランプ電流と制御トランジスタ電圧と
の関係を示す波形図である。 100:複合光源組立体 20:白熱フィラメント 60:発光管 61ニアノード電極 62:カソード電極 101ニガラス容器 102:充填物質 105:包囲体 50.51 :インダクタ 55.57:入力端子 64:ダイアック 70:サイリスタ 、1゜ イブ 同 倉 橋 嘆:′l”ミ FIG、 1
Claims (8)
- (1) アークランプと白熱フィラメントと電源とを
組合せた複合光源組立体において、該電源がアークラン
プ電圧を感知するための手段と、アークランプ電流を感
知するための手段と、あらかじめ定められた値に関して
アークランプ電圧が高くかつアークランプ電流が低いと
きに前記白熱フィラメントに電流を提供し、かつアーク
ランプ電圧が低くかつアークランプ電流が高いときに前
記白熱フィラメントに電流を提供し、かつアークランプ
電圧が高くかつアークランプ電流が高いときに前記白熱
フィラメントに電流を提供しないように動作する手段 とから構成されていることを特徴とする複合光源組立体
。 - (2)箭記白熱フィラメントに電流を提供する手段がま
た、アークランプ電圧が高くかつアークランプ電流が低
いときにのみ始動電圧パルスを提供して前記アークラン
プを点火させる特許請求の範囲第1項記載の複合光源組
立体。 - (3)前記電源が前記アークランプと直列に点火後にア
ークランプ電流を調整するためのスイッチング電流調整
器を含み、該調整器が前記白熱フィラメントに電流を提
供する前記手段がらの前記始動電圧パルスを受信するよ
うに誘導的に結合されたインダクタを含む特許請求の範
囲第2項記載の複合光源組立体。 - (4)前記高いアークランプ電圧が+SOYまたはそれ
以上であり、前記低いアークランプ電圧が60Vより低
く、前記高いアークランプ電流がり、 I Aまたはそ
れ以上であり、そして前記低いアークランプ電流が0.
1人より少ない特許請求の範囲第1項ないし第3項のい
ずれかに記載の複合光源組立体。 - (5) アークランプと、アークランプ電流を調整し
かつ第1のインダクタを含む電流調整手段とを含む第1
の直列回路と、 該第1の直列回路にDC電圧を提供するための手段と、 前記アークランプの両端間の電圧を表わす電圧を提供す
るための手段と、 前記アークランプを流れる電流を表わす電圧を提供する
ための手段と、 ゲート、カソード、およびアノードを有するサイリスタ
と、第1のコンデンサと、該第1のコンデンサに直列の
第2のインダクタとを含み、該第2のインダクタおよび
前記第1のコンデンサが前記サイリスタのアノ%%あり
、かつ前記第2のインダクタが前記第1のインダクタに
結合されている第2の直列回路と、 フィルタされない全波整流電圧を該第2の直列回路に提
供するための手段と、 前記アークランプ電流および電圧を表わす前記電圧に応
答して前記ゲートにゲート電流を供給するためのゲート
手段 とを具備し、 該ゲート手段が、アークランプ電流があらかしめ定めら
れた値より低くかつアークランプ電圧がそれより高いと
きに前記ゲートに電流パルスを供給するための発振器を
含み、前記第1のコンデンサが前記第2のインダクタを
介して反復的に充電および放電することを可能にし、ア
ークランプ始動電圧パルスを前記第1のインダクタに結
合するようにしたことを特徴とするアークランプと白熱
フィラメントと電源とを組合せた複合光源組立体。 - (6)前記第2の直列回路が前記サイリスクのアノード
およびカソードと直列の白熱し得るフィラメントを含み
、前記ゲート手段が前記パルスを前記ゲートにおよび直
流電流を前記ゲートにと交互に供給し、前記ゲートに対
する該直流電流によって前記フィラメントおよび前記サ
イリスクを直列に流れる電流を生じさせる特許請求の範
囲第5項記載の複合光源組立体。 - (7)前記ゲート手段が、アークランプ電流があらかじ
め定められた値より高くかつアークランプ電圧がそれよ
り低いときに前記ゲートに一定の直流電流を提供し、か
つアークランプ電流があらかしめ定められた値より高く
かつアークランプ電圧がそれより高いときには前記ゲー
トに直流電流を提供しない特許請求の範囲第6項記載の
複合光源組立体。 - (8)前記発振器が第1の半波整流電圧源と直列の抵抗
および第2のコンデンサを含む弛緩発振器であり、2端
子ダイアツクの第1の端子が該抵抗および該第2のコン
デンサの接続点に結合されるとともに、前記第1の半波
整流・電圧源の電圧と交互する第2の半波整流電圧源に
結合されており、該ダイアックの第2の端子が前記サイ
リスクのゲートに結合されており、あらかじめ定められ
た値より大きいアークランプ電流に応答して前記第1の
端子を分路する手段が設けられている特許請求の範囲第
5項ないし第7項のいずれかに記載の複合光源組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/352,675 US4399392A (en) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | Arc lamp power supply |
| US352675 | 2003-01-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5978494A true JPS5978494A (ja) | 1984-05-07 |
Family
ID=23386042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58029634A Pending JPS5978494A (ja) | 1982-02-26 | 1983-02-25 | ア−クランプ電源 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4399392A (ja) |
| EP (1) | EP0091728B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5978494A (ja) |
| CA (1) | CA1207014A (ja) |
| DE (1) | DE3379024D1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4464607A (en) * | 1981-09-25 | 1984-08-07 | General Electric Company | Lighting unit |
| US4473779A (en) * | 1982-05-26 | 1984-09-25 | Area Lighting Research, Inc. | Power factor measuring cut-off arrangement for and method of protecting a ballast-starter circuit from high pressure sodium lamp cycling malfunction |
| US4749913A (en) * | 1987-04-17 | 1988-06-07 | General Electric Company | Operating circuit for a direct current discharge lamp |
| US5047694A (en) * | 1989-06-30 | 1991-09-10 | Hubbell Incorporated | Lamp starting circuit |
| US5369340A (en) * | 1992-10-29 | 1994-11-29 | North American Philips Corporation | Driving scheme for a high intensity discharge ballast down converter |
| US5319286A (en) * | 1992-10-29 | 1994-06-07 | North American Philips Corporation | Ignition scheme for a high intensity discharge ballast |
| US5629844A (en) * | 1995-04-05 | 1997-05-13 | International Power Group, Inc. | High voltage power supply having multiple high voltage generators |
| GB2326543B (en) * | 1997-06-19 | 1999-12-08 | Toshiba Lighting & Technology | Lighting apparatus |
| US6674249B1 (en) * | 2000-10-25 | 2004-01-06 | Advanced Lighting Technologies, Inc. | Resistively ballasted gaseous discharge lamp circuit and method |
| US8228002B2 (en) * | 2008-09-05 | 2012-07-24 | Lutron Electronics Co., Inc. | Hybrid light source |
| US8008866B2 (en) | 2008-09-05 | 2011-08-30 | Lutron Electronics Co., Inc. | Hybrid light source |
| US20140015416A1 (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-16 | Zoltan Somogyvari | Lamp driving module |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3517254A (en) * | 1968-05-14 | 1970-06-23 | Esquire Inc | Continuous lighting system for gaseous-discharge lamps with incandescent lights for standby |
| US3737720A (en) * | 1971-08-02 | 1973-06-05 | Gen Electric | Lighting system with auxiliary lamp control circuit |
| US4091307A (en) * | 1972-03-06 | 1978-05-23 | Esquire, Inc. | Emergency lighting system for gaseous-discharge lamps |
| US4005331A (en) * | 1973-06-19 | 1977-01-25 | Current Industries, Inc. | High intensity discharge lamp with auxiliary light |
| US3873882A (en) * | 1973-10-05 | 1975-03-25 | Leviton Manufacturing Co | Auxiliary lighting system for a gaseous discharge lamp |
| US4047076A (en) * | 1974-01-02 | 1977-09-06 | Esquire, Inc. | Emergency lighting system for gaseous discharge lamps |
| US4151445A (en) * | 1978-02-15 | 1979-04-24 | General Electric Company | Instant light lamp control circuit |
| US4170744A (en) * | 1978-03-10 | 1979-10-09 | General Electric Company | Combination discharge-incandescent lamp with thermal switch control |
| US4350930A (en) * | 1979-06-13 | 1982-09-21 | General Electric Company | Lighting unit |
| US4278916A (en) * | 1979-12-03 | 1981-07-14 | Gte Laboratories Incorporated | Instant-on light source |
-
1982
- 1982-02-26 US US06/352,675 patent/US4399392A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-02-11 CA CA000421455A patent/CA1207014A/en not_active Expired
- 1983-02-25 JP JP58029634A patent/JPS5978494A/ja active Pending
- 1983-02-25 EP EP83301035A patent/EP0091728B1/en not_active Expired
- 1983-02-25 DE DE8383301035T patent/DE3379024D1/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0091728B1 (en) | 1989-01-18 |
| CA1207014A (en) | 1986-07-02 |
| DE3379024D1 (en) | 1989-02-23 |
| US4399392A (en) | 1983-08-16 |
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