JPS6223439B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放電灯点灯装置に関し、放電灯の管電
圧の変動による管電力の変動を減少できるように
したものである。

第１図は位相制御により管電流を制御できる従
来の放電灯点灯装置を示している。即ち、１は交
流電源、２は放電灯、３は安定器、４は制御回路
であり、放電灯２の管電流を抵抗５により検出
し、制御回路４内部の基準電圧との比較を行い、
管電流が一定になるようにトライアツク６を制御
する負帰還動作をしている。この装置に於いて
は、管電流を制御しないものに比べて安定器３の
容量を小型化でき、有益性は大きい。しかしなが
ら、放電灯２が例えばメタルハライトランプ、高
圧ナトリウムランプ等のHIDランプであれば、そ
の発光管の水銀蒸気圧等の変動により管電圧が変
動し各放電灯間の管電圧のバラツキも大きく、同
一管電流を流しても、管電力の変動がある。そし
て、管電力が変動すると、色温度、発光効率にバ
ラツキを生じる。また、管電力が大きくなると、
その結果発光管の温度上昇や水銀蒸気圧の上昇が
ありさらに管電圧の上昇を招き、再点弧電圧が電
源電圧より高くなつて、放電灯が消弧することが
あつた。そこで、管電流を一定にするのでなく、
管電力を検出しそれを一定にすべく制御すればよ
いのであるが、積算回路等を必要とし、装置が複
雑、高価となり管電力を検出することは困難であ
る。

本発明は上記問題点を解消し、管電力の変動を
少なくしたもので、その特徴とするところは、交
流電源１に、位相制御されるスイツチング素子６
を介して放電灯２が接続された放電灯点灯装置に
おいて、放電灯２の両端電圧を変圧するトランス
７と該トランス７の出力を整流する整流回路１０
と該整流回路１０の出力を平滑する平滑回路１３
とが、平滑回路１３の両端に放電灯２の管電圧
Vlaに比例した検出電圧値Vla′（＝α・Vla）を得
るように設けられ、電源電圧を変圧するトランス
９と該トランス９の出力を整流する整流回路１２
とが設けられ、該整流回路１２の出力端子間に、
抵抗１５とツエナーダイオード１６との直列回路
が、放電灯２の基準管電圧Voが前記検出電圧値
Vla′の比例値αに対応して比例した値の略２倍の
設定電圧値Vo′（≒２・α・Vo）をツエナーダイ
オード１６の両端に得るように接続され、放電灯
２に対して直列に介装した管電流検出抵抗５の両
端電圧を変圧するトランス８と該トランス８の出
力を整流する整流回路１１と該整流回路１１の出
力を片滑する平滑回路１４とが、該平滑回路１４
の両端に放電灯２の管電流Ilaに比例した検出電
流値Ila′（β・Ila）を得るように設けられ、前記
設定電圧値Vo′から検出電圧値Vla′を減算した値
（２・α・Vo−α・Vla）を示す信号S₁と前記検
出電流値Ila′の値を示す信号S₂とを入力して、管
電流Ilaが基準電圧Voの略２倍値と管電圧Vlaとの
差に比例すべく前記スイツチング素子６を位相制
御する制御回路４′が設けられている点にある。

以下、本発明を図示の実施例に従つて説明する
と、第２図において、７，８，９はトランス、１
０，１１，１２は整流回路、１３，１４は平滑回
路、１５は抵抗、１６はツエナーダイオードであ
り、トランス７及び整流回路１０を介して、平滑
回路１３の出力端子に放電灯２の管電圧Vlaに比
例した検出電圧値Vla′（＝α・Vla）が検出さ
れ、またトランス９及び整流回路１２を介して、
ツエナーダイオード１６の両端に、放電灯２の基
準管電圧V0が前圧検出電圧値V′laの比例値αに
対応して比例した値の略２倍の設定電圧値
V0′（＝２・α・V0）が得られ、制御回路４′に
設定電圧値V′0−検出電圧値Vl′aの値（２・α・
V0−α・Vla）を示す信号S₁が出力されるように
構成されている。また、トランス８及び整流回路
１１を介して平滑回路１４の出力端子に放電灯２
の管電流Ilaに比例した検出電流値Il′a（β・Ila）
が検出され、その値を示す信号S₂が制御回路４′
に出力されるように構成されている。そして、制
御回路４′は、例えば第３図に示すようにトラン
ス２１、ダイオードブリツジ２２、抵抗２３，２
６，２７，２８、ツエナーダイオード２４、トラ
ンジスタ２５、コンデンサ２９、ユニジヤンクシ
ヨントランジスタ３０及びトランス３１とを有し
て成り、信号S₁の値と信号S₂の値との差が大きく
なるとトランジスタ２５にベース電流が流れ、こ
のベース電流によつてユニジヤンクシヨントラン
ジスタ電流がオンする時期が遅くなるように動作
し、これにより制御回路４′は検出電流値Il′aが設
定電圧値V′0−検出電圧値Vl′aの値に比例する
（Il′a∝V′0−Vl′a・〓β・Ila∝２・α・V0−α・
Vla）のようにトライアツク６を制御するように
構成されている。即ち、この放電灯点灯装置は管
電流Ilaが基準管電圧V0の略２倍値と管電圧Vlaと
の差に比例する（Ila∝2V0−Vla）ように位相制
御すべく負帰還動作するように構成されている。

上記実施例の構成によれば、管電流Ilaを基準
管電圧V0の略２倍値と管電圧Vlaとの差に比例す
るように制御しているので、放電灯２の管電力を
Wlaとすると、 Ila∝２・V0−Vlaであり Wla∝Ila・Vlaであるから Wla∝（２・V0−Vla）・Vla Wla∝−Vla²＋２・V0・Vla dWla／dVla＝−２・Vla＋２・V0 ところがV0は管電圧Vlaの基準値であるから、 −２・Vla＋２・V0≒０〓dWla／dVla≒０と
なる。従つて、管電圧Vlaの変動による管電力
Wlaの変動を略０にすることができる。例えば、
基準管電圧Voが130V、基準管電流が1.3Aの放電
灯２を使用した場合、２・Vo＝130×２＝260Vと
なるから、管電圧Vlaが130Vの時（260−130＝
130）に比例するように、管電流Ilaを1.3Aに制御
すると、管電力は130×1.3＝169.0Wとなる。こ
こで管電圧Vlaが10％高くなつた場合、管電流Ila
を（260−130×1.1＝117より）1.17Aにし、その
結果管電力は130×1.1×1.17＝167.3Wとなる。又
管電圧Vlaが10％低くなつた場合、管電流Ilaを
（260−130×0.9＝143より）1.43Aにし、その結果
管電力は1.43×130×0.9＝167.3Wとなる。即ち、
管電圧Vlaの10％変化に対し、管電力の変化は約
１％に抑えられるただし、実際に設定電圧値V′0
を設定するには、管電圧Vlaが変動する為、管電
圧Vlaのバラツキの中心値をその基準管電圧V0と
し、また管電力Wlaの変動による管電圧Vlaの変
動の割合は灯電灯２の種類により異なる為、比例
値α×基準管電圧Voの約1.5〜３倍すればよい。

本発明によれば、放電灯２の両端電圧を変圧す
るトランス７と該トランス７の出力を整流する整
流回路１０と該整流回路１０の出力を平滑する平
滑回路１３とが、平滑回路１３の両端に放電灯２
の管電圧Vlaに比例した検出電圧値Vla′（＝α・
Vla）を得るように設けられ、電源電圧を変圧す
るトランス９と該トランス９の出力を整流回路１
２とが設けられ、該整流回路１２の出力端子間
に、抵抗１５とツエナーダイオード１６との直列
回路が、放電灯２の基準管電圧Voが前記検出電
圧値Vla′の比例値αに対応して比例した値の略２
倍の設定電圧値Vo′（≒２・α・Vo）をツエナー
ダイオード１６の両端に得るように接続され、放
電灯２に対して直列に介装した管電流検出抵抗５
の両端電圧を変圧するトランス８と該トランス８
の出力を整流する整流回路１１と該整流回路１１
の出力を平滑する平滑回路１４とが、該平滑回路
１４の両端に放電灯２の管電流Ilaに比例した検
出電流値Ila′（β・Ila）を得るように設けられ、
前記設定電圧値Vo′から検出電圧値Vla′を減算し
た値（２・α・Vo−α・Vla）を示す信号S₁と前
記検出電流値Ila′の値を示す信号S₂とを入力し
て、管電流Ilaが基準電圧Voの略２倍値と管電圧
Vlaとの差に比例すべく前記スイツチング素子６
を位相制御する制御回路４′が設けられているの
で、管電圧が変動しても管電力を略一定に保持で
きる。従つて、例えば放電灯に管電力の変動によ
る色温度、発光効率のバラツキを生じさせること
もなく、また放電灯が不測に消孤することもなく
なる。しかも、上記の如く管電流Ilaを基準電圧
Voの略２倍値と管電圧Vlaとの差に比例すべくス
イツチング素子６を位相制御するのであるから、
電源電圧が細かく変動するような場合であつて
も、管電力が略一定になるように高精度でかつ確
実にコントロールすることが可能であり、管電力
の変動による色温度や発光効率のバラツキをより
完全に防止することができる。

また、検出電圧値Vla′、設定電圧値Vo′及び検
出電流値Ila′を、トランス７，８，９、整流回路
１０，１１，１２、平滑回路１３，１４、抵抗１
５、ツエナーダイオード１６を使用した簡単な回
路構成で得ることができ、しかも管電力を略一定
に保つにも拘らず、制御回路４′は管電流Ilaを基
準電圧Voの略２倍値と管電圧Vlaとの差に比例す
べくスイツチング素子６を位相制御すればよく、
管電力を検出する必要がなくなり、積算回路等の
複雑な回路を必要としない。従つて装置全体が非
常に簡単な回路構成で済み、製造容易でかつ安価
に提供することができ、その実用的効果は著大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す回路図、第２図は本発明
の一実施例を示す回路図、第３図は本発明におけ
る制御回路の具体的構成例を示した回路図であ
る。 １……交流電源、２……放電灯、３……安定
器、４′……制御回路、５……抵抗、６……トラ
イアツク、７，８，９……トランス、１０，１
１，１２……整流回路、１３，１４……平滑回
路、１５……抵抗、１６……ツエナーダイオー
ド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交流電源１に、位相制御されるスイツチング
   素子６を介して放電灯２が接続された放電灯点灯
   装置において、放電灯２の両端電圧を変圧するト
   ランス７と該トランス７の出力を整流する整流回
   路１０と該整流回路１０の出力を平滑する平滑回
   路１３とが、平滑回路１３の両端に放電灯２の管
   電圧Vlaに比例した検出電圧値Vla′（＝α・Vla）
   を得るように設けられ、電源電圧を変圧するトラ
   ンス９と該トランス９の出力を整流する整流回路
   １２とが設けられ、該整流回路１２の出力端子間
   に、抵抗１５とツエナーダイオード１６との直列
   回路が、放電灯２の基準管電圧Voが前記検出電
   圧値Vla′の比例値αに対応して比例した値の略２
   倍の設定電圧値Vo′（≒２・α・vo）をツエナー
   ダイオード１６の両端に得るように接続され、放
   電灯２に対して直列に介装した管電流検出抵抗５
   の両端電圧を変圧するトランス８と該トランス８
   の出力を整流する整流回路１１と該整流回路１１
   の出力を平滑する平滑回路１４とが、該平滑回路
   １４の両端に放電灯２の管電流Ilaに比例した検
   出電流値Ila′（β・Ila）を得るように設けられ、
   前記設定電圧値Vo′から検出電圧値Vla′を減算し
   た値（２・α・Vo−α・Vla）を示す信号S₁と前
   記検出電流値Ila′の値を示す信号S₂とを入力し
   て、管電流Ilaが基準電圧Voの略２倍値と管電圧
   Vlaとの差に比例すべく前記スイツチング素子６
   を位相制御する制御回路４′が設けられているこ
   とを特徴とする放電灯点灯装置。