JPS6262039B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は位相制御によつて調光を行う放電灯点
灯装置に関する。

従来、この種の放電灯点灯装置としては、交流
電源の出力を位相制御装置により位相制御し、こ
の位相制御された電圧を安定器を介して放電灯に
供給し調光点灯する。一方、調光時に放電灯が安
定して点灯するよう、フイラメントを十分に加熱
するために専用のフイラメントトランスを交流電
源に接続し、位相制御装置の出力に無関係に一定
の加熱電流をフイラメントに流して、放電灯を良
好な調光特性をもつて点灯するものが知られてい
る。しかし、このものは電源より位相制御装置お
よびフイラメントトランスへ夫々配線するので、
１線は共通としても少なくとも３線が必要で、こ
の３線はそれぞれ極性を持つているため、配線作
業が複雑であるばかりでなく、誤配線の原因とな
ることが多かつた。

これに対し、本発明者は破線を２線としたもの
として、第１図示のものを特願昭54−125666号に
おいて提案した。このものは、位相制御装置１お
よび全波整流装置２よりなる電力調整装置３より
の位相制御整流出力で高周波変換装置４を駆動し
出力トランス５の２次巻線５ｂ、フイラメント巻
線５ｄ，５ｅおよび３次巻線５ｆに高周波を発生
する。３次巻線５ｆの整流出力はコンデンサ６に
充電蓄積される。この充電電圧が電力調整装置３
の出力電圧より低い期間において、ダイオード７
がカツトオフ状態にあり、逆い高い場合はダイオ
ード７は導通状態となり、コンデンサ６に充電蓄
積された電荷は高周波変換装置４の入力側に帰還
し、この変換装置４を駆動するので、調光時に電
力調整装置３からの位相制御整流出力が無い期間
でもコンデンサ６に蓄積された電荷はダイオード
７を介して高周波変換装置４に帰還し、放電灯８
を調光状態に保ちながら、そのフイラメントを十
分に加熱するようにしたもので、基本的に極めて
優れており、通常の場合には十分満足な調光が得
られるものである。しかし、時として調光深度を
深くし非常に暗い状態においても調光しようとす
る場合、放電灯８には高周波が連続して供給され
ているために、調光された正常点灯の期間外にお
いても微放電が発生しているため、場合によつて
はこの微放電による明るさを無視できないことが
あり、ここに調光深度に限界ができるという若干
の不都合がある。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、
２線式配線を許容しながら、位相制御整流出力が
無いおよび低い期間においてもフイラメント加熱
を行なえ、しかも放電灯の微放電の発生を防止し
て、調光深度をより深くできる放電灯点灯装置を
提供することを目的とするものである。

本発明は、位相制御整流出力が低い期間、高周
波発生装置にこの高周波発生装置の出力が放電灯
の始動電圧より低くなるような電圧を供給する補
助電源装置の高周波変換装置への印加をその初期
段階において周期的に短時間しや断する限時スイ
ツチング装置を設けたことを特徴とする。

以下、本発明の詳細を第２図ないし第７図を参
照して説明する。第２図は本発明の基本的回路構
成を示すブロツク図で、図において、１１は交流
電源で、商用電源あるいは交流を得る波形変換装
置からなるのを可とする。１２は上記交流電源１
から位相制御整流出力を得る電力調整装置、１３
は上記位相制御整流出力を通常20〜100KHz程度
の高周波に変換する高周波変換装置で、並列形、
直列形、ブリツジ形あるいはブロツキング発振形
インバータなど任意であり、内部に使用されるス
イツチング素子もトランジスタあるいはサイリス
タなど任意に利用できる。１４は高周波変換装置
１３の高周波出力により付勢されるとともにフイ
ラメント加熱が行なわれる、けい光ランプを可と
する放電灯、１５は位相制御整流出力が所定レベ
ル以下となる期間において高周波変換装置１３が
低電圧の高周波を出力するように高周波変換装置
１３の入力端に接続される補助電源装置で、電池
などの直流電源あるいは交流を整流平滑する電源
からなる別設のものにて構成することができる
し、また上記高周波出力を帰還する形式のもので
あつてもよい。ここで、上記所定レベルとは位相
制御整流出力による高周波変換装置１３の高周波
出力の電圧が放電灯１４の放電開始電圧より低く
なるような位相制御整流の電圧レベルをいう。ま
た上記低電圧とは放電灯１４の放電開始電圧より
低い電圧をいう。１６は補助電源装置１５の出力
の高周波変換装置への印加をその初期段階におい
て周期的に位相制御整流出力の各半波終了時点を
含む短時間しや断する限時スイツチング装置、す
なわち、補助電源装置１５は位相制御整流出力が
所定レベル以下になる毎に高周波変換装置１３に
電力を供給しようとするが、その初期において上
記短時間電力供給をしや断するもので、その具体
的構成は特に限定されるものではない。

次に動作について第３図を参照して説明する。
第３図イは電力調整装置１２の位相制御整流出力
の電圧波形の一例、同図ロは高周波変換装置１３
の高周波出力の電圧波形、同図ハは放電灯１４の
両端電圧波形、同図ニは放電灯１４の電流波形を
示す。位相制御整流出力が所定レベル（Ｖ_A）よ
り高い期間(A)においては電力調整装置１２よりの
位相制御整流出力による高周波変換装置１３の高
周波が発生し、この電圧は放電灯１４の放電開始
電圧（Ｖ_S）以上であるので放電灯１４は点灯
し、その端子電圧は放電開始電圧（Ｖ_S）に達す
ると、放電灯１４のインピーダンスの低下に伴な
い放電電圧（Ｖ_L）に低下するとともに、第３図
ニに示す放電電流が流れる。位相制御整流出力が
所定レベル（Ｖ_A）以下の期間(B)の初期段階の短
時間(c)においては、位相制御整流出力の半波終了
時点（ｐ）まではこの整流出力による高周波変換
装置１３の高周波出力が存在するが、半波終了時
点（ｐ）以後においては高周波変換装置１３には
位相制御整流出力あるいは補助電源装置１５のい
づれからの入力もないので、高周波変換装置１３
の高周波出力はない。従つて、放電灯１４が微放
電を発生していても消滅する。期間(B)より短時間
(C)を差引いた期間(D)においては、補助電源装置１
５の出力により高周波変換装置１３は高周波出力
を発生するが、この電圧は放電灯１４の放電開始
電圧より低いので、放電灯１４は点灯しない。一
方、放電灯１４のフイラメントは期間(A)および短
時間(C)の時点（Ｐ）までの間ならびに期間(D)にお
いて、第３図ロに相似の電力により加熱されるの
で、所要の加熱が継続される。また、短時間(C)に
おいて放電灯１４は消弧されているので、調光深
度の深い良好な調光が得られる。

第４図は本発明の具体的な一実施例を示すもの
であり、電力調整回路１２は交流電源１１に接続
する位相制御装置１７およびこの出力端に接続さ
れた全波整流装置１８から構成されている。位相
制御装置１７は双方向性３端子サイリスタなどの
スイツチング素子１７ａおよび可変弛張発振回路
などの導通位相制御回路１７ｂよりなる。スイツ
チング素子１７ａとしては２端子双方向性サイリ
スタ、逆並列接続された一対の一方向性３端子サ
イリスタ（SCR）などを用いることができる。
高周波変換装置１３は一対のトランジスタ１９，
２０および出力トランス２１を主構成要素とする
並列形インバータにて構成されている。２２，２
３はバイアス抵抗、２４は共振コンデンサであ
り、２５は定電流用インダクタである。出力トラ
ンス２１は漏洩トランスとして構成され、１次巻
線２１ａ、２次巻線２１ｂ、帰還巻線２１ｃ、フ
イラメント巻線２１ｄ，２１ｅおよび３次巻線２
１ｆを有し、フイラメント巻線２１ｄ，２１ｅと
しては２次巻線２１ｂの一部が利用される。この
フイラメント巻線２１ｄ，２１ｅを放電灯１４の
フイラメントに接続し放電灯１４の点灯回路を構
成している。補助電源装置１５は高周波変換装置
１３の高周波出力の一部を帰還することによつて
その出力を得る形式のもので、上記３次巻線２１
ｆに接続された全波整流装置２６と、この整流装
置の出力端に接続されたコンデンサ２７とからな
る。限時スイツチング装置１６は補助電源装置１
５と高周波変換装置１３との間に直列に挿入され
たサイリスタなどのスイツチング素子２８とこの
スイツチング素子２８を限時的にオンさせるタイ
マ回路２９とからなる。このタイヤ回路２９は電
力調整装置１２の出力端に抵抗３１、ツエナーダ
イオード３２、ダイオード３３および抵抗３４の
直列回路を接続し、抵抗３４に並列コンデンサ３
５を接続してなり、前記電力調整装置１２の出力
端間に接続された遅延回路３６と、この遅延回路
３６の出力に応じて縦続的に制御される一対のト
ランジスタ３７，３８と、トランジスタ３８によ
つて制御され前記スイツチング素子２８を制御す
るフオトカプラー３９とからなつている。なお、
４０は逆流防止用のダイオードである。

次に本実施例の動作について第５図を参照して
説明する。第５図イは位相制御整流出力の電圧波
形を示す。（Ｖ_A）は遅延回路３６中のツエナーダ
イオード３２のツエナー電圧レベルであつて、位
相制御整流出力が（Ｖ_A）以上の期間(A)において
はトランジスタ３７は導通し、トランジスタ３８
は不導通となり、したがつてフオトカプラ３９は
付勢されないためスイツチング素子２８は不導通
状態である。なお、第５図ロはスイツチング素子
２８の端子電圧波形を示す。したがつて、補助電
源装置１５から高周波変換装置１３への電力の供
給はない。次に位相制御整流出力が（Ｖ_A）以下
になると、ツエナーダイオード３２が非導通とな
り、遅延回路３６は限時遅延動作を開始する。す
なわちコンデンサ３５は充電されているので、こ
のコンデンサ３５の充電電荷が徐々にトランジス
タ３７のベースに流れ、短時間(C)の間トランジス
タ３７を導通状態に維持し、その後トランジスタ
３７は不導通となる。トランジスタ３７が不導通
になると、トランジスタ３８が導通し、フオトカ
プラ３９が付勢されるので、スイツチング素子２
８が導通し、補助電源装置１５の出力は高周波変
換装置１３の入力端に入力される。なお、第５図
ハは補助電源装置１５の出力電圧波形を示す。す
なわち、補助電源装置１５の出力はコンデンサ２
７の充電電荷をもつて充当されるため、スイツチ
ング素子２８の導通後は徐々に電圧が低下する。

したがつて、(A)期間に続く(B)期間において(C)期
間経過後の(D)期間中には位相制御整流出力が存在
しなくとも補助電源装置１５から比較的小さいな
がら高周波変換装置１３に入力される結果、既に
述べたように高周波出力が発生し、放電灯１４の
フイラメントは加熱される。

第６図および第７図は夫々異なる他の実施例を
示すもので、第４図と同じ部分には同一符号を付
してある。

第６図に示す実施例は、電力調整装置１２を交
流電源１１に接続された全波整流装置１８と、こ
の整流装置１８の出力端に接続された一方向性位
相制御装置１７とから構成したものである。

第７図示の実施例は補助電源装置１５を高周波
変換装置１３と、別に設けたもので、交流電源１
１に１次巻線が接続した電源トランス４１と、こ
のトランス４１の２次巻線に接続した整流装置４
２と、平滑コンデンサ４３とからなる。第６，７
図示の実施例いずれも基本動作は既述の実施例と
同様である。

本発明は上述の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形を許容する。たとえば第７図にお
いてトランス４１の１次巻線を位相制御装置１７
の出力端に接続してもよく、また他の異なる交流
電源に接続してもよい。補助電源装置１５は電池
電源その他の直流電源をもつて構成することもで
きる。限時スイツチング装置１６は既知の任意の
限時手段を採用することができる。

以上詳述したように本発明は、位相制御整流出
力が所定レベル以下となる期間に高周波変換装置
が放電灯の始動電圧より低い高周波電圧を出力す
るように上記高周波変換装置の入力端に接続され
た補助電源装置と、この補助電源装置の出力の高
周波変換装置への印加をその初期段階において周
期的に短時間しや断する限時スイツチング装置と
を設け、高周波変換装置の高周波出力を一時停止
するようにしたので、２線式配線を許容しなが
ら、位相制御整流出力が無いまたは低い期間でも
フイラメントの加熱を行うことができ、しかも、
調光を深くした場合に不都合となる微放電をなく
し、より調光深度を深くできる放電灯点灯装置を
提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関連した放電灯点灯装置の回
路図、第２図は本発明の基本的回路構成を示すブ
ロツク図、第３図は各部電圧および電流の波形
図、第４図は本発明の一実施例の回路図、第５図
は各部電圧波形図で、第６図および第７図は本発
明の夫々異なる他の実施例の要部回路図である。 １１……交流電源、１２……電力調整装置、１
３……高周波変換装置、１４……放電灯、１５…
…補助電源装置、１６……限時スイツチング装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電源の出力から位相制御整流出力を得る
   電力調整装置と； 上記位相制御整流出力を高周波に変換する高周
   波変換装置と； 上記高周波によつて付勢されるとともにフイラ
   メント加熱が行なわれる放電灯と； 上記位相制御整流出力が所定レベル以下となる
   期間において上記高周波変換装置が上記放電灯の
   始動電圧より低い高周波電圧を出力するように上
   記高周波変換装置の入力端に接続される補助電源
   装置と； この補助電源装置の出力の上記高周波変換装置
   への印加をその初期段階において周期的に短時間
   しや断する限時スイツチング装置と； を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。 ２ 前記限時スイツチング装置は、 前記高周波変換装置の入力側および補助電源装
   置の間に介在するスイツチング素子と； 前記位相制御整流出力に応動し上記スイツチン
   グ素子を制御するタイマ回路と； を具備したことを特徴とする特許請求の範囲１記
   載の放電灯点灯装置。 ３ 前記電力調整装置は、 前記交流電源に接続された位相制御装置と； 位相制御出力を整流する全波整流装置と； を具備してなることを特徴とする特許請求の範囲
   １または２記載の放電灯点灯装置。 ４ 前記電力調整装置は、 前記交流電源に接続された全波整流装置と； 全波整流出力を位相制御する位相制御装置と； を具備してなることを特徴とする特許請求の範囲
   １または２記載の放電灯点灯装置。 ５ 前記補助電源装置は、前記高周波の一部を整
   流し一時蓄積して前記高周波変換装置の入力側に
   帰還するものであることを特徴とする特許請求の
   範囲１ないし４のいづれか一記載の放電灯点灯装
   置。 ６ 前記補助電源装置は位相制御装置の出力端に
   接続されることを特徴とする特許請求の範囲４記
   載の放電灯点灯装置。