JPS60189192A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は放電灯を始動・点灯する装置に関するものであ
る。

従来例の構成とその問題点 近年、放電灯点灯装置は、半導体を用いることにより小
形・軽量化が図られてきている。

以下に従来の放電灯点灯装置について説明する。

第１図は従来の放電灯点灯装置の回路構成図である。１
は直流電源、２はダイオード、３は放電灯、４はインダ
クタンス、６はトランジスタ、６はｐｎｐｎサイリスタ
、７はコンデンサ、８はダイオード％９はトランジスタ
５を０Ｎ−ＯＦＦ制御レフしクタ・エミッタ間に電流を
導通し、しゃ断する側倒１回路である。また、１０は、
ダイオード８゜コンデンサ７、放電灯３．インダクタン
ス４．トランジスタ５からなるＤＣチョッパ回路である
。

以下に従来例の動作について説明する。まず。

直流電源１により端子ａ、ｂに直流電圧ｖＤｃが印加さ
れると、ダイオード２・コンデンサ７・インダクタンス
４・トランジスタ６を介して電流が流れコンデンサ７が
充電される。その充電電圧がｐｎｐｎサイリスタ６のブ
レークオーバーＮ　圧Ｖ　Ｂ　Ｏを超えるとｐｎｐｎサ
イリスタ６はＯＮ状態となり。

大きな電流が１ば流電源１よりｐｎｐｎサイリスタ６・
インダクタンス４．トランジスタ５を介して流れてイン
ダクタンス４にエネルギが蓄積される。次いである時点
で制（財）回路９によりトランジスタ５ｉＯＦＦする。

そのためインダクタンス４に流れていた電流が急速にし
ゃ断され、インダクタンス４にキック電圧が発生する。

そのため、その電圧が、ダイオード８を介して、放電灯
３・コンデンサ７およびダイオード２の逆方向に印加さ
れる。

そのため、コンデンサγは高い電圧に充電される。

またその充電電荷は、ダイオード８のため、放電灯以外
には放電されない。そのため、放電灯およびコンデンサ
に印加された電圧は、ＤＣ電圧となり放電灯を始動しや
すぐする。以上は、いわゆる、ＤＣ反転チョッパの動作
である。この動作は、放電灯が始動するまでくり返され
る。

次いで、放電灯が始動すると、放電灯の電圧は低下し直
流電源の電圧以下となり、また、ｐｎｐｎスイッチ６の
ブレークオーバー電圧”８０以下となる。そのため％　
ｐｎｐｎスイッチ６はＯＦ　Ｆ’状態のままであり、電
流は、直流電源トダイオード２・放電灯３°インダクタ
ンス４．トランジスタ６を介して流れるようになる。そ
して、トランジスタ５のしゃ断時には、インダクタンス
４に蓄積されたエネルギは、ダイオード８および放電灯
３を介して放出され、放電灯３には電流が流れつづけ点
灯を維持する。いわゆるＤＣ降圧チョッパの動作を行な
う。また、コンデンサ７は、トランジスタ６の０Ｎ−Ｏ
ＦＦに伴うランプ電流・電男のすプルを平滑する機能を
有する。

しかしながら、上記のような構成では、コンデンサ７の
静電容量が、始動時にインダクタンス４に蓄積されるエ
ネルギに比べて太きすぎると、すみやかに放電灯に高い
電圧が印加されない。すなわち、コンデンサ７は、イン
ダクタンス４と、放電灯３の電流との関係で％ある容量
以上あることが望ましい。特に、放電灯３が高圧放電灯
の場合、放電灯３のリプルが大きいと音響的共鳴現象が
発生し不安定になるためリプルを少なくする必要があり
、コンデンサ７の所要静電容量は犬きくなる。

そのだめ、コンデンサ７がすみやかに充電されず、放電
灯の始動が遅れる。

また、コンデンサは、大きな静電容量・高耐圧のものは
、非常に大型となり、装置の小形化に反するとともに、
高価格となる。

また、コンデンサ７が小さいかまたはない場合、始動時
、放電灯３には高電圧がすみやかに印加されるが、放電
灯がブレークダウンした時に印加される電圧が急激に低
下し、トラレジスタ６がＯＦＦしでいる場合には、放電
灯３に電源電圧は印加されないので、すみやかにアーク
放電へ移らずに消えでしまう場合もある。さらにこの場
合１点灯を維持するために、インダクタンスが犬きくな
るため、装置が大型で重くなるという問題点もあった。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので。

小形軽量で放電灯をすみやかに始動・点灯できる放電灯
点灯装置を提供することを目的とする。

発明の構成 前記目的を達成するため１本発明は出力電圧の極性が一
定である電源と、前記電源の出力端の一方に順方向に接
続された第１のダイオードと、前記第１のダイオードの
他端に接続された放電灯と。

放電灯の他端に接続されたインダクタンスと、前記イン
ダクタンスの他端と前記電源との間に接続された制脚端
子付スイッチと、前記放電灯とインダクタンスの直列回
路に並列にかつ前記第１の夕゛イオードに逆方向に接続
された第２のダイオード′と、前記放電灯とインダクタ
ンスとの中点と第１のダイオードの電源側端子との間に
接続したコンデンサとｓ　ＡｔＪ記放電灯とインダクタ
ンスとの中点に一端を接続し他端を前記電源と前記制御
端子付スイッチとの間に接続するかまたは前記電源と前
記第１のダイオードとの間に順方向に第３のダイオード
を設けて第３のダイオードの電源端に他端を接続され前
記インダクタンスと前記スイッチとに電流を供給する電
流供給手段と、前記スイッチの制（財）端子に接続され
前記スイッチを０Ｎ−ＯＦＦ制（財）する制（財）回路
とを備えた放電灯点灯装置であり、第１のダイオードと
コンデンサを備えたことにより、簡単で小形軽量な構成
で放電灯をすみやかに始動点灯できるものである。

実施例の説明 第２図は本発明の第１の実施例における放電灯点灯装置
の回路図を示すものである。第２図において、１１は交
流電源、１２は整流回路、１３は平滑コンデンサ％　１
４は交流電源１１．整流回路１２、平滑コンデンサ１３
からなる出力電圧の極性が一定である電源、１６は第３
のダイオード。

１６は第１のダイオード、１７は第２のダイオード、１
８はインダクタンス（１次巻線）、１９はトランジスタ
、２０は抵抗、２１はｐｎｐｎサイリスタ、２２は抵抗
２ｏとｐｎｐｎサイリスタからなる電流供給手段、２３
はコンデンサ％２４は電流検出抵抗、２６は電流制御回
路、２６はトランジスタ、２７は抵抗、２８は２次巻線
、２９は抵抗。

３０はダイオード、３１は側脚回路、３２は放電灯であ
る。

以上のように構成された本実施例の放電灯点灯装置につ
いて、以下その動作を説明する。

交流電源１１が投入され、整流平滑された電圧が端子ａ
に印加されると、抵抗２９を介してトランジスタ１９に
ベース電流が供給されて、トランジスタ１９が少しＯＮ
状態となる。次いで第３のダイオード１６・コンデンサ
２３・インダクタンス２８・トランジスタ１９．電流検
出抵抗２４を介して電流が流れてコンデンサ２３の充電
電圧は上昇する。この充電電圧がｐｎｐｎサイリスタ２
１のブレークオーバ電圧を超えるとｐｎｐｎサイリスタ
２１はＯＮ状態となり、抵抗２０とインダクタンス１８
で制限される大きな電流が流れる。この電流により２次
巻線２８に２次電圧が発生し、抵抗２７によりトランジ
スタ１９にさらに大きなベース電流が供給され、トラン
ジスタ１９はＯＮ状態を維持する。そのため、インダク
タンス１８およびトランジスタ１９を通る電流は直線的
に増加する。この電流を電流検出用抵抗１４に発生する
電圧として検出し、この電圧が所定値に達したときに電
流ｆｌｉｌ打Ｅ１１回路２６によりトランジスタ２６全
０Ｎ−ｉる。トランジスタ２６のＯＮによりトランジス
タ１９のベース・エミッタ間が短絡されトランジスタ１
９がＯＦＦする。そのためインダクタンス１８に流れて
いた電流も急速にしゃ断されるため、インダクタンス１
８に高いキック電圧が発生する。この電圧は、第２のダ
イオード１７を介して第１のダイオード１６の逆方向と
、放電灯３２に印加される。インダクタンス１８に発生
したキック電圧は徐々に減衰する。しかしながら、キッ
ク電圧により放電灯３２および第１のダイオード１６の
容量成分に充電された電荷が、第２のダイオードが逆方
向接続のために放電されず蓄積されたままとなるため、
放電灯３２には高いＤＣ電圧が印加されることになる。

しかしながら、このとき、コンデンサ２３には、第１の
ダイオード１６によりこの高い電圧は阻止されて印加さ
れず、また、当初ｐｎｐｎサイリスタ２１のブレークオ
ーツ（電圧にまで充電された電荷が、第３のダイオード
１６により放出されることなく蓄積されたままとなる。

捷た。このとき、インダクタンス１８の２次巻線２８に
は、トランジスタ１９のＯ’Ｎ時と逆の電圧が発生して
おりダイオード３０・抵抗２７・２次巻線２８を介して
電流が流れており、インダクタンス１８のエネルギーは
しだいに減少し、それに伴ないダイオード３０を通る電
流も減少し、ついには抵抗２９を介してトランジスタ１
９にベース電流が供給されて当初の動作を繰り返すこと
になる。

以上の状態において、放電灯３２がブレークダウンする
と、放電灯３２およびダイオード１６゜１了に蓄積され
ていた電荷によゆ放電が進むとともに、インダクタンス
１８に蓄積されたエネルギーに加えて大きな容量のｐｎ
ｐｎサイリスタのブレークダウン電圧にまで充電された
コンデンサ２３の電荷により、急速に大きな電流を放電
灯３２に流すことができる。そのため、放電灯３２は一
気にアーク放電へ移行でき、すみやかに始動できること
になる。

次いで放電灯３２が点灯すると、コンデンサ２３および
抵抗２０とｐｎｐｎサイリスタの直列回路からなる電流
供給手段２２には、放電灯３２の点灯電圧までしか印加
されない。ｐｎｐｎサイリスタ２１のブレークオーバ電
圧は、放電灯３２の点灯電圧より低いため％ＯＦＦの１
まである。そのため。

放電灯３２は放電を維持する。このとき電流はトランジ
スタ１９のＯＮ時には直流電源１４から第３のグイ・オ
ード１５．第１のダイオード１６．放電灯３２．インダ
クタンス１８．トランジスタ１９゜電流検出抵抗２４を
介して流れる。そして電流検出抵抗および電流制御回路
２５により、所定の電流値を検出してトランジスタ１９
ｉＯＦＦする。

トランジスタ１９のＯＦＦ時には、インダクタンス１８
に蓄積されたエネルギによって電流が、インダクタンス
１８から第２のダイオード１７を介して放電灯３２に流
れるとともに、容量の大きなコンデンサ２３に蓄積され
た電荷が第１のダイオードを介して放電灯３２に放出さ
れる。そのため、インダクタンス１８のエネルギがわず
かとなり再びトランジスタ１９がＯＮするまでの間も、
放電灯に流れる電流の変化は小さく、放電は安定となる
。そして、以後、以上に記した動作をくりかえし、放電
灯３２は安定な点灯を維持できる。

以上のように１本実施例によれば、放電灯３２と直流電
源１４との間に第１．第３のダイオードを設けて、その
中点と放電灯の他端との間にコンデンサ２３を設けると
ともに電流供給手段２２をこのランプの他端と第３のダ
イオードの電源側と接続することにより、比較的静電容
量の大きく制圧の低い、かつ、安価で小形のコンデンサ
を用いることができ、簡単な構成で放電灯３２ｆ：確実
にかつすみやかに始動し安定に点灯維持することができ
る。

また、本発明の実施例において、放電灯３２に並列に静
電容量の比較的小さな高制圧のコンデンサ３３を設ける
ことにより、インダクタンス１８により発生する急しゅ
んな電圧をより完全に平滑し、放電灯３２に対して安定
な高圧の直流電圧を印加できる。さらに、放電灯３２の
ブレークダウン時により大きなエネルギを加えることが
でき、始動をよりすみやかにできる。

また、本発明の実施例において、第２のダイオードに並
列に抵抗またはコンデンサなどを接続することにより、
放電灯３２に必要な電圧全印加しつつ第２のダイオード
に不要なりＣ電圧が印加されることを防ぎ、第２のダイ
オードに制圧の低いものを用いることができる。

なお、本実施例において、電流供給手段２２は抵抗２ｏ
とｐｎｐｎサイリスタ２１から構成したが。

放電灯の点灯に応じて、インピーダンスの変化するもの
でも良く、すなわち放電灯電圧・電流・電力・光出力・
熱などの他、放電灯の点灯前と後で変化する回路の状態
を検知して点灯後にインピーダンスが高くなるものでも
良い。また、電流供給手段は、インピーダンスの変化し
ない電流制御素子でも良く、放電灯点灯後に、放電灯点
灯維持電圧相当を発生するものであれば良いことはいう
までもない。また、さらに電流供給手段は、第３のダイ
オードを設けてその電源側に接続したが、電流供給手段
はそれ自身が電流発生源であり、絶縁トランスをダイオ
ードを介してインダクタンス１８のランプ側に接続し他
端をトランジスタ１９のエミッタと直流電源１４との間
に接続し、トランスに他の独立電源より電力を供給する
ものでも良いし、インダクタンス１８とトランジスタ１
９に電流を流せるものであればその他のものでも良い。

また、本実施例において、トランジスタ１９のレフ回路
を電流検知してトランジスタ１９を制御する方式とした
が、他の方式でも良いことはいうまでもない。また、直
流電源１４は、交流を整流平滑したが、平滑しなくても
良いし１倍電圧整流゛′　でも良い。また、放電灯は、
高圧放電灯でなくても良く、予熱始動形放電灯であって
、一方のフィラメント電極の一端子にインダクタンスと
平滑コンデンサが接続してあり他端子に電流供給手段が
接続されたものでも艮い。

発明の効果 前記実施例の説明より明らかなように本発明の放電灯点
灯装置は、電源と放電灯の間に順方向にダイオードを設
け、その電源側にかつ放電灯に並列的に平滑用コンデン
サを設け、かつ、放電灯とインダクタンスとの中点に電
流供給手段を接続したことにより、簡単で小形軽量な構
成で放電灯をすみやかに始動点灯できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電灯点灯装置の回路図、第２図は本発
明の実施例における放電灯点灯袋装置の回路図である。 １．１４・・・・・・直流電源、２，１６・・・・・・
第１のダイオード、３，３２・・・・・・放電灯’、８
．１７・・・・・・第２のダイオード、４．１８・・・
・・・インダクタンス、６．１９・・・・・・トランジ
スタ、２２・・・・・・電流供給手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）出力電圧の極性が一定である電源と、この電源の
   出力端の一方に順方向に接続された第１のダイオードと
   、この第１のダイオードの他端に接続された放電灯と、
   この放電灯の他端に接続されたインダクタンスと、この
   インダクタンスの他端と前記電源との間に接続された制
   御端子付スイッチと、前記放電灯と前記インダクタンス
   の直列回路に並列にかつ前記第１のダイオードに逆方向
   に接続された第２のダイオードと、前記放電灯とインダ
   クタンスとの中点と第１のダイオードの電源側端子との
   間に接続したコンデンサと、前記放電灯とインダクタン
   スとの中点に一端を接続し他端を前記電源と前記制御端
   子付スイッチとの間に接続するか、ま−たけ前記電源と
   前記第１のダイオードとの間に順方向に第３のダイオー
   ドを設けて第３のダイオードの電源端に他端が接続され
   前記身ンダクタンスと前記スイッチとに電流を供給する
   電流供給手段と、前記スイッチの制御端子に接続され前
   記スイッチをオンオフ制御する側脚回路とを備えた放電
   灯点灯装置。 翰）放電灯と並列に接続された第２のコンデンサを備え
   た特許請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。