JPS6324598A - ランプ動作回路 - 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】 本発明は、その第一構成に２いて、直流電源と、該電源
の両４に直列接続の第一制御スイッチ装置とガス人放電
ランプと、該電源の両端に接続された単向導通装置と、
第一制御スイッチ装置と直列接続の一次捲線と、単向導
通装置と直列接続の二次捲線を有する変成器と、二次捲
線の両端に髪続された第二制御スイッチ装置と、第一ス
イッチ装置と第二スイッチ装置と結合し所定の時間間隔
で反復して連続運転する制ａ装置との組合せからなり、
ガス入り放題ラング運転のため該ランプに直流パルスが
掛けられることを！？？ｊ徴とするランプ動作回路に関
するものである。

第−制御スイッチ装置が開くと上記回路は変成器エネル
ギーの一部金電源に蓄積するよう作用し。

第二制別スイッチ装置が閉じると変成器の残留エネルギ
が二次捲線の循環ＦＩｔ流として保存されるよう配置さ
れている。

不発明の動作回路はランプに所定の衝撃係数と反復度で
直流パルスを加えてランプの色彩及び他の特性を改良す
る０に用いられる。この槌のランプの演色を改良するた
めの高圧ナトリウムガス入りランプのパルス操作の方法
並びに装置は高圧ガスランプに典型的には細長い或弧管
を有し、’Ｉｌｌ！弧管には起動ガスとして約３０トー
ルの圧力でキセノン充填と２５重ｉｓのナトリウムと７
５＆−’ｉｔ％の水銀とのアマルガム２５ミリグラムの
装填と含んでいる。

本発明は上記のような方法と原理によりこの種のランプ
の直流パルス運転用の改良され比回路を供するもＱでめ
る。上記ｉＣ記載されたように、パルスは約５００乃至
２０００ヘルツの反復度と１０％乃至３０％の衝撃率含
有してランプに加えられる。

このように運転するとラングの温度は容易に高められ、
効率上顕著な損失やラング寿命ｔａめることなく演色上
実質的に改良が達成される。

本発明は上記ランプ又は他のランプのような混合した金
属蒸気を含有する放電ランプを色分離を避けて運転する
のにも有用である。

本発明は、その第二構成にお−て、直流電源と、第一制
御スイッチ装置と、該ｉｔ源の両端に直列接続せるイン
ダクタンス装置とガス人放電ランプと、該インダクタン
ス装置に接続せる第二制御スイッチ装置と、第一制御ス
イッチ装置と第二制御スイッチ装置に綴紐さａ７’２制
御装置との組合せて所定時間間隔で制御装置を反復連続
して動作し、ガス入シ放屯ランプ運転に掘って該ランプ
に直流パルスが加えられることを特徴としたランプ動作
回路に関するものである。

本発明の一具体例では、インダクタンス装置が第一制御
スイッチ装置とラング間に直列接続せるインダクタンス
コイルで、且つインダクタンスコイルの両４に接続され
た第二制御スイッチ装置金臭えたものである。他の具体
例では、インダクタンス装置に一択捲巌を有する変成器
を具えている。

本発明は、更に第三構成として、直流電源と、該電源の
雨漏に接続せる直列接続の制御スイッチ装置とガス入放
電ランプと、該電源０両？Ａに接続せる単向導通装置と
、前記制御スイッチ装置とランプに直列接続せる一次捲
線と、単向導通装置と直列接続した二次捲線を有する変
成器と、制御スイッチ装置に結合され所定時間間隔で反
復動作させる制御装置との粗合せでガス入Ｑ放Ｃランプ
運転に当って該ランプに直流パルスが掛けられることを
特徴としたランプ動作回路に関するものである。

この第三構成に２いて、スイッチ装置が開くと。

変成器の磁界が衰弱し始めて蓄積さｎたエネルギを敢出
し、二次捲線と単向導通装置、即ちダイオードは、電源
に戻す予１＃こ流を発生し乍ら適当なラングパルスの形
を供しつつ前記エネルギ？保存ｆ／：Ｊように創作する
のである。

不発明は添付図、Ｉｆｒと共て択の記載から艮ぐ理解図
面−Ｊ−構放Ｏ発Ｅ！Ａ殊に第１図を参照する七ガス入
り放電ラング１動作用θ本発明の直流パルス回路の例を
示す回路図が示されている。弦にランプは代表的には上
記した高圧ナトリウムランプでらる。この回路は電池の
ような直流電源２を具え、こ■′或池には＃Ｌ＃の両端
に接続された二並列分岐路を具えるパルス回路Ｔ／ｃ接
続されているう一方の分岐路は変成器３の一次捲線り、
と直列接続のランプ１とトランジスタ５全有し、他方の
分岐路は、変成器の二次捲線Ｌ７と直列接続のダイオー
ド７を有している。図示したように一次捲線と二次スイ
ッチ６が二次捲線トの両端に接続されているうトランジ
スタスイッチ５と、ＳＯ几スイッチ６）′ｌｊ。

後に詳述するように、トランジスタ５０ベースとＳＣ几
６０ゲート屯極に接続さ２’Ｌｆｃタイミング（制御）
回路９によって反復して連続的に作動される。

制ａｔ！２１路９は第３図に詳細に図示されている。

上記回路の運転に当り第２図の波形図を参照し乍う述べ
ると、時間１ｏでトランジスタスイッチ５が閉じると、
電流■１がランプ１と変成器の一次捲線し＋ｔ［九はじ
める。この電流は時定数Ｌ／Ｒと共に増加する。弦にＬ
は一次捲線ムのインダクタンス、几はランプ１の実効抵
抗である。時間ｔ、でスイッチ５が開いてランプ１と捲
線り、を流れる電流を遮断する。この時ＶＣ変成器電流
により発生した磁界に蓄積されたエネルギがあり、この
エネルギの量は’／２　Ｌａｐ”で、弦にＩｐはスイッ
チ５が開く時に流れる尖頭醒流である。このエネルギは
回路に蓄積されるか、ラング１に消散されなければなら
ない。消散させるためには、ランプ動作回路の効４を低
下させるからである。本発明によればこのエネルギは下
記するように二つの方法で蓄積される。時間ｔ１でスイ
ッチ５が開くと、変成器３の磁界が衰弱し始めて一次と
二次の両捲線Ｋｍ圧が発生する。このζ王は電圧が供給
域圧を超えると。

電流Ｉ！が電源に流れるという極性のものである。

電流Ｉ、はＮａｌ’ｐ＝ＮｐＩｐ　であるような若干高
い値Ｉｐ’で始動される（第２図参照）。弦にＮ３とＮ
ｐは夫々二次と一次捲線の巻数である。電波■２は／ｉ
の比率で減少する。弦ＶＣｖは濾源心圧Ｌ゛は二次捲線
Ｌｔ　Ｏインダクタンスでちる。ＢＥｆｉＩｔは時間ｔ
！で約１、の値になるまでｆＡｆ、ル続ける。欠いてＳ
○几スイッチ６ｖま制砲回路９　ＶＣよってトリガーさ
九て電流Ｉ！が停止し、その間電流■、が始動さ九て第
１図図示の二次捲線り、と５ＯｆＬスイッチ６金含むル
ープを循環する。このＩＩＬ流は時定数Ｌ’／几′と共
に衰弱する。

弦に几′はＳＯＲ６と二次４線り、の抵抗である。几゛
は極めて小さいのでこの時定数は相当に長＜＠ｆＮｒｓ
は感知される程には衰弱しない。戒流工１はトランジス
タスイッチ゛５が再度閉じるまで流ｒｔ＠き、そｆｌｌ
ｃよってＳＯ几乙の整ｆｉ（ターンオフ）をもｔらし、
新らしいサイクルが始まる。

回路の動作と良く理解することは、上記のサイクルの各
時間の間エネルギーの流れと蓄積？考察することで得ら
れる。（４間ｔｏで）スイッチ５が閉じる瞬間、インダ
クションコイルＬｔ−流九る瞬時値工◎の電流１．があ
る。これはインダクタンスコイルに蓄積された＆　””
　’／２　ＬＩｏのエネルギのｔ’を表わす。時間１で
スイッチ５が開く瞬間の直前、値ＩｐＯｔ流Ｉ、がイン
ダクタンスコイルＬ＋　ｋ　Ｒれて＆　＝’／２　Ｌ　
Ｉ　ｊの蓄積エネルギを表わす。それでインダクタンス
コイルに蓄積されたエネルギは、サイクルのこの部分の
間にΔＢ　＝’／２　Ｌ　（Ｉｐ’　　Ｉｏ　）だけ増
加する。Ｉｏの電流値で次のサイクルを始める之めには
、このエネルギー、即ち６ｇは次の残りのサイクル中に
変成器３から除かれなければならない。こｎは次のよう
にして行なわれる。スイッチ５が開いて電流Ｉ、が流れ
始める時には変成器３に蓄積されたエネルギーはＥｔで
ある。ムとダイオード７を流れる電流がＩｏに衰弱する
とエネルギーΔＥは電源へ戻る。このエネルギが電源に
戻つ之後にだけＳＯＲ６がターンオンされる（時間１１
　）。ＳＯＲが時間ｔ、ではなく時間１．でターンオン
したとすると、又はダイオードが５ＯＲＶＣ代って用い
られているとし之ら、このエネルギーΔｇＨｓｏＲ，（
又はダイオード）とインダクタンスコイルＬ２　Ｋ消散
されるであろう。こｎはランプ成力とほぼ等しいと力損
失を表わすことＫなろうし、従って好ましくない。

然しながらこの蓄積さｉ７ｊエネルギの増加分の大部分
が電源に戻され、これで茜効率のランプ安定糸となジラ
ンプ糸■効率（ワット当りのルーメン）を終局的に高水
位にする。５ＯＲ６が閉じる間に極めて僅かしかエネル
ギが消散されない。それは上記したように電流が僅かだ
け衰弱するのである。

変成器３には蓄積された基本量のエネルギーＥＩがあり
、これに時間ｔｏ　　ｔ＋の間に増分ΔＥが加えられ、
各サイクル中時間１．−１．の間に差引かれる。

その結果第２図に示すようにランプ１１！流？示す波形
が発生され、こｎは急速上昇、急速下降を特色としてい
る。この波形は上記米国特許願第６４９．９００号に記
載さルた原理に従ってガス入り放電ランプの色温度を相
当増加さす几めに特に好ましい。

ランプの改良された色特性を得る之めには所望のパルス
反復率と盾Ｉｌ率がランプ越流パルスに関係があるも■
であり、従って、６１］飢回路９は所望のランプ電流パ
ルス反復率と１ｌＪ７撃率を得る几めトランジスタスイ
ッチ５をそのように動作するよ′）適正に調節されるべ
きである。

第３図は第＋、＋ａ、Ｉｂ図に示す制御回路９の回路図
であり、この制御回路Ｖｉ、４個の出力端子Ａ、Ｂ、Ｏ
，Ｄｔ−有し、この内端千人とＢはトランジスタ５リベ
ースとエミッタに夫々接続され、端子０とＤはＳｏ几ス
イッチ６ＣＯゲートと陰極に夫・マ接続されている。制
御回路９の機能はそのスイッチ゛を閑じるためトランジ
スタ５にベース駆動電流全発生させ、スイッチを開くた
めベース駆＠電流を除くということであり、このペース
駆動電流は泡発生される。１キロヘルツ・のパルス反復
率のためにトランジスタ５とＳＯ几６の運転用の代表的
タイミングはｔ０＝０抄の時にｔ＋＝１００マイクロ秒
、ｔ。

＝２００マイクロ秒である。

第６図に示す制画回路は大々５５５型の集積回路と、こ
れと組合う回線部からなる二個のタイミング回路：ｌＩ
Ｊ’ｉ具えている。集積回路はＩＯｌとＩＣ２として示
され、シグネチツクス、コーポレーション（Ｓｉｇｎｅ
ｔｌ　Ｃｓ　０ｏｒｐｏｒａｔｌｏｎ　）から型式Ｎｇ
５５５として市販されている。

図示のＩＣ回路用として示したビンは次の機能を有して
いる。即ちビン１はＴ！Ｌ源の共通（負）電圧端であり
、ビン２ｄ）リガ入力端、ピン３は出力電圧端、ビン４
はリセット入力端、ビン６は限界入力端、ビン７は放電
出力端、ビン８は正Ｑ′戒源入力端である。工０は双安
定回路でその出力電圧は（正の電源電圧に近い）高位状
態又は（共通電圧即ち負の電源電圧に近い）低位状態で
ある。回路は電圧がトリガ入力端ビン２で１／３ｖ以下
の時に高位状態にトリガされる。弦にＶは電源電圧であ
る。回路は限界入力端ビン６における電圧が２／３ｖ以
とになると低位状態にトリガされる。放ｔ　ｉビン７は
回路が低位状態の時、電源共通路（ビン１）に対し短絡
を示す。

ＩＯｌと組合つ之タイミング回路網は非安定マルチバイ
ブレータを形成し、その出力電圧が第２図に示すスイッ
チ５用のペースＭ、動ｔＩＬ流波形と実質的に似ている
波形を有している。ビン２と６は共にタイミングコンデ
ンサ０１に接続されていることが分る。それで０．０屯
圧が２／３ｖよシ高くなると。

限界入力端ビン６は出力電圧（ビン３）ｔ−低くして、
放電出力＞１　（ビン７）がビン１に短絡する。

それで０，０区圧が１／３よシ低くなると、トリガ入力
端（ビン２）は出力電圧を高くし、放電出力層とビン１
の間の短絡金除く、即ちｉ屯出力がターンオフされる。

この回路の動作に当り、コンデンサＯ＋　ｏ　＜圧が１
／３ｖに下降し友と仮定すると、ビン３における出力電
圧は萬く放ＩＩｔ、出力端（ビン７）がターンオフさ九
る。次いでＣ１が時定ａ几、０．で可変抵抗Ｉｔｌとダ
イオードＤ＋に通して放電される。０゜の電圧が２／３
ｖに達すると、出力電圧が下降し、ビン７がビン１に短
絡し、その結果時定数比２０．で可変抵抗Ｒ８とビン７
と１を通してコンデンサＯ２から放電が行なわれる。０
．の電圧が１／３ｖになるとこのサイクルが再度始まる
。

ＩＯ，と組合されたタイミング回路網は単安定マルチバ
イブレータを形成する。ＩＣ，の出力電圧（ビン３）が
低位状態であると、負のパルスがコンデンサＯｘ’Ｃ通
してＩＣ，のトリガ入力層（ビン２）に掛けられる。こ
れがＩＯｔの出力端金高位状態にならしめてビン７をタ
ーンオフさせる。ここでコンデンサＣ５が時定数比、０
．で抵抗Ｒ１全通して０ボルトから帯電し始める。Ｏｓ
のべ圧が２／３ｖＶｃ達すると、出力電圧は低くなシ０
．はビン７と１を通して放心する。この出力は他のトリ
ガパルスがＩＯｌから受１ｄされるまで低位状態と保つ
。出力パルスはここでコンデンサＣ１によって微分され
、こＬＱ出力パルスの負への転換がトランジスタらによ
っテ増申され反転さルる。このパルスは第３図々示のよ
うＶｃＳＯＲ６のゲートに掛けられてＳＣ几をターンオ
ンする。

第２図に示す波形によるタイミング動作は時間ｔｏで１
０．が高位状態でトランジスタス、イツチ５ｔ−ターン
オンするようになっている。時間ｔ、でＩＯ。

は低位状態でスイッチ５をターンオフ　Ｌ、　ＩＯｔ　
ｋ　トリガする。時間ｔ□でＩＣ，はターンオフ（低位
伏、報）してＳＣ几スイッチ６をトリガオンさせるよう
にする。第２図でスイッチ駆動′電流を描写して示すよ
５ＶＣ，巾広のパルスが時間ｔｏとｔ、の間にＩＣ，で
発生さ几、狭巾のパルス（図示せず）が時間ｔ、でＩＣ
，■作動で発生して８０几をゲートオンさせる。

若干の時間遅れ後にＩＯ，は再び高位状態になって折ら
しいサイクル金始める。

目下記述された回路では変成器二ＩｆＫ捲線Ｌ１の両端
に接続され比制御スイッチ６ｔ−設けることは、比較的
長時間質ａ：器に蓄積されるエネルギを用意して、その
結果第三構成として後記される他の具体例について記載
した回路に比べてラングの￥ＩＬ流パルスの急速上昇時
間ということになる。

更にこの回路においてはエネルギΔＥの増加分は。

上記したよ５Ｖｃｒｔ源に戻され、このエネルギがラン
プ内で消散される瀉二構成として後記される他の具体例
の回路とは移しく違っている。

第１ａ図は第１図の変形で、ランプは直流電源と変成器
の一次催槻と二次４線金夫々有する上記した並列分岐路
の受続部の間で王供ｄｔ線路に直列に置かれている。こ
の配置では、作動中ランプに掛けられるパルスは４２図
に示すよう′Ｆ：、１．と１．のための波形の台底とい
う特徴のある波形を有する。

第１ｂ図は回路の他の具体例で、ここではランプが捲線
し、とダイオード７との直列の二次捲線分岐に置かれて
〜２る。この場合、ランプｕＬａの波形は第２図θ工、
とじて示されるものに似ている。

第４図は本発明回路の他の変形例上水す。ここでは変成
器５ｈＦｉ、二次捲線又は補助捲線Ｌｓ　ｆ、宵し。

この捲線は一次と二次捲線に密に又は粗に結合され、Ｓ
Ｏａスイッチ６が二次捲線し、の両端に接続されている
。この回路の動作は′或流Ｉ、と工、が同じ捲線を流れ
ないことを除いて上記の回路とほぼ同じである。このこ
とは８０ｎ６　とダイオード７が凝視さ九る夫々Ｏ変ｇ
器捲線に関してだけ３０几６とダイオード７が電流と直
圧定格について選ばれるという利点金与えるものである
。更ＶＣはＳＯ几は電源から分離され、これが附随した
利点である。

直流電源２は４池として図示記載されるが、他の形Ｖ直
流電源、例えば交流電源に接続された整流器と整流器の
出力側に接続された濾波用コンデンサを含む回路も用い
られる。

代表的には約１５ボルトである独立の直流電源がＷｃ３
図の制御回路ＶＣ妥続図示さルているが、所望によ勺制
佃回路ｌ−１：戒圧逓降の適当な手段上置えて成力回路
の直流！源に接続されてもよいことが分る。

特定形式の劇画スイッチ５と６が図示記載はされたが、
他の形式の１刊御スイツチも適当なものとして之等の構
成要素の一方又は他方の之めに用いられることが分る。

本発明の第二ｍ４、殊にＪ５図？参照すると。

典型的には＃Ｊｔｉ記の高圧ナトリウム蒸気のランプで
あるガス入り放心ランプ１運転用の本発明の直流パルス
回路の具体例？図示する回路図が示されている。この回
路は交流電源の二端子２と片側が電源の一層子に他何が
全波整流器３の入力端子に接続されているインダクショ
ンコイルｔ、、　ｔ”　ＪＡ　、ｔ　テいる。この整流
器は図示のように通常配列のダイオードＤＩ・山・Ｄ３
・Ｄ４を具え５足匠器３の他の入力端子ｒｉ、屯源（Ｑ
　Ｉ（１１方の端子に接続されている。直流供給回路の
両端に接続された濾波用コンデンサ４は後記するパルス
回路用の濾波した直流給源で。

そｎに供される平均電圧を増加させる。インダク７　：
？　ン−ｘ　イＡ／　Ｌ、は、起動の準備段階でランプ
への電流？制限する。

第５図図示のパルス回路は、トランジスタスイッチ５と
、１１！ｉ用コンデンサ４０両端に接続された直列接続
のインダクションコイルＬｔ　トランプ１と、インダク
ションコイルｂの両端に接続され次シリコン制副整流ス
イッチ（Ｓｏ几）７と、インダク７ヨンコイルＬｔとラ
ンプ１との直列接続路の両ｊ？ＪＫ接続せる滑降ダイオ
ード８を具えている。インダクションコイルｈとランプ
１とダイオード８はトランジスタスイッチ５と共に放心
ループを形成する。このトランジスタは、直流源とこの
放電路の間に受がされている。ＳＯ几スイッチ７とトラ
ンジスタスイッチ５とはＳＯＯ１２ゲート社・隠とトラ
ンジスタ５０ベースＫ　接続されたタイミング（制ａ）
回路９によって反復して連続的にｎ−動さ九る。制御回
路９は第８図に詳記されている。

上記の回路の運転において、ｓｏ几スイッチ７がターン
オンされスイッチ５がターンオフされてラング１が定常
状、聾の動作と想定すると、電流Ｉｓは５ＯＲ７とイン
ダクタンスイルｂｔ含むループそ流れる。第６図におい
て工、の瞬時値が工０として示されている。この時間だ
けインダクタンスイルＬｔの両端に僅かな直圧が現われ
る。副列回路９の操作で時間ｔ０でトランジスタスイッ
チ５が閉シルと、イングクションコイルＬ、の両端に相
当鳥電圧が現われ、それでＳＯＲ７が私益（ターンオフ
）し、Ｉｔ流工、ガスイッチ５とインダクションコイル
Ｌ、トランプ１との直列回路を流れてｔ源に戻ることに
なる。ｔ　Ｒ，Ｉｔはここで時定数り八によって増加す
る。弦に：ＬはＬｔのインダクタンス、几はランプ１の
実効抵抗である。この電流は、時間１＋で尖頭値ＩｐＫ
なってスイッチ５が開くまで、増加する。同じ時間にイ
ンダクションコイルｒ、、Ｌ：Ｄ両端におケル電圧は属
性が逆とな夛、インダクションコイルＬ。

とランプ１と滑降ダイオード８からなるループ七電流Ｉ
ｔが流れ始める。工２のＩ＆形について第６図に示す工
９にこの電流はＩｐで始動し、時定数Ｌ％Ｌで衰弱する
。″屯流工、は時間ｔ、でほぼ■。の値に達するまで訛
れ続ける。欠いでＳＯＲ７ｆ−１，制御回路９でトリガ
オンレ、電流■、が停止し、その間ｆＣＣ光流、が始動
される。この電流は几゛が５ＯＲ７とインダクションコ
イルの抵抗である時定数−゛で衰弱する。

Ｒ′は極めて小さいのでこの時定数は相当長く、電流Ｉ
、は感知される程には衰弱しない。Ｋ流Ｉｓはトランジ
スタスイッチ５が再度閉じるまで流れ続け、ここで新た
なサイクルが始まる。上記のように−Ｉ！ＪＪ作サイク
Ａす０間、三つのｔ流：Ｌ　、　Ｉｔ　、　Ｌでインダ
クションコイルＬ１ｔ−絶えず１を流が流孔る。

上記サイクルの各時間の間のエネルギの流れと蓄積？考
察するとこの回路の動作がよく理解される。スイッチ５
が閉じる瞬間（時間ｔｏ　）　ＶＣはインダクションコ
イルＬｔを■・の埴の電流が流れている。

こ７１．はインダクションコイルにＮ８！されｆｃ　＆
　＝’／’２ＬＩ♂■エネルギｉｔ示す。時間１．でス
イッチ５が開くと、Ｉｐ値の４ｃ鬼工、がインダクタン
スコイルＬ２七流れて＆　＝　１／２　ＬＩ　ｐ”の蓄
積されたエネルギを示す。それでインダクタンスコイル
に蓄積されたエネルギはサイクルのこの部分の間にΔｇ
＝’／２Ｌ（Ｉｐ−■：）だけ増加される。電流値１６
で次のサイクルを始める比めには、このエネルギー、即
ちΔＥはこのサイクルの残りの部分の間に消散されなけ
ｎばならない。こｔ′Ｌは次の方法で行なわれる。スイ
ッチ５が開いて［流りが流れ始める時にはり、に蓄積さ
れたエネルギはＥ！である。ｈ、ランプ１、ダイオード
８を流れる電流が工。ＶＣ衰弱するので、エネルギΔＥ
はランプ内で消散される。本発明によれば、このエネル
ギがランプで消散された後でなければＳＯＲ７が（時間
１１　）でターンオフしないということである。若しＳ
ＯＲが時間１．でなくてｔ＋にターンオンし之とすると
、又はＳＯＲの代りにダイオードが用いられていたとす
ると、このエネルギΔＥはＳＯＲ（又はダイオード）と
インダクションコイルＬ！の中で消散さＡ次であろう。

こ？Ｌは、ランプ電力には／Ｙ等しい心力損を呈し、従
って好ましくない。然し乍ら、蓄積されたエネルギのこ
の増加分の大部分がランプ内で消散されるので、高効率
のランプ安定糸となシ、ランプ糸の効率（ワット当りの
ルーメン）を終局的に高水位にする。前記したようにｔ
電流は僅かしか衰弱しないのでＳＯＲ７がオンする間に
極めて僅かなエネルギしか消散されない。それでインダ
クタンスコイルＬ、には定量す蓄積エネルギＥ、があり
、それに時間ｔｏ　−ｔ、の間（ΔＥが加わシ、各サイ
クル０時間１．−１！■間ＶｃＭ引かれるのである。そ
の結果、ランプ度泥を現わす４６図に示す波形が、急速
上昇と急速下降を特徴ずけられて発生される。ガス入り
ｔｌｌ　域ランプＱ色温度金相当増加するためＶＣ７′
ｉ、このような波形が特に望ましい。上ｄこしたように
インダクタンコイルに効果的にエネルギを蓄積する本発
明によるこの手段は、ランプは流を１０　砂金の上昇下
降時間とさすことができ、この時間はトランジスタ５と
ＳＯＲ７のスイッチ切換速度に対応するものである。

周知のよりにラングの慎長されｆｃ色特注？得ろための
好ましいパルスの反復率とｌｊ７撃率はランプｇ　ＭＥ
　パルスｖｃ７するもので、従ってトランジスタスイッ
チ５ｔ−好ましいランプ１訛パルスの反復率と盾！３１
率ｔ−得るように制」回路９が適正に副面されなければ
ならない。

第８図は第５図と第７図に示し比制御回路９の回路図で
、この制御回路は四個の出刃端子人、Ｂ。

０、Ｄｉ有し、端子人、Ｂはトランジスタ５に夫々ペー
スとエミッタで１端子０．ＤはＳＣ几スイッチ７に夫々
ゲートと陰極に接続されている。制御回路９０機能はそ
のスイッチを閉じる九めトランジスタ５にベース駆ＩＩ
ｈ電流を発生させ、スイッチを開くためこのペース駆動
ｔａｔ−除くことである。

このペース駆動を流は端子Ａ、Ｂ間で発生される。

更に制御回路は８０Ｒ７ｔ−導通状態にトリガするため
充分な電圧で１流パルスを発生さすもので５このパルス
は端子０と００間で発生される。１キロヘルツのパルス
反復率の之めに、トランジスタ５とＳＣＲ７の操作の之
めの代表的タイミング（第２図参照）は１０＝Ｑ秒の時
に、ｔｔ　＝　１’　００マイクロ抄ｔ、　＝２００マ
イクロ秒である。

第８図図示の制御回路は夫々５５５型の集積回路とこ九
と組合う回線部からなる二個のタイミング回路網を具え
ている。集積回路はＩＣ，とＩＯ，で示され、シグネチ
ツクス、コーポレーション（Ｓｌｇｎａ−ｔｉｃａ　０
ｏｒｐｏｒａｔｌｏｎ　）から型式ＮＥ５５５として市
販で求められる。

図示の工０回路用で示したピンは次の機能′ｆ：有し、
ピン１は１！諒の共通（負）ｔ８Ｅ踊、ピン２はトリガ
入力端、ピン３は出力電圧端、ピン４はリセット入力端
、ピン６は限赤入力瑠、ピン７は放電出力層、８は正の
電源入力端である。ＩＯは双安定回路でその出力電圧は
（ｔｉｔ源の正電圧に近い）高位状態又は（共通電圧、
即ち電源の負電圧に近い）低位状態である。回路は電圧
がトリガピン２の所で１７３ｖ以下の状態になると、高
位状Ｎ３にトリガされる。弦にＶは電源電圧である。回
路は限界入力端ピン６０所で電圧が２／３ｖ以上の状８
になると低位状態にトリガされる。放成鴻ピン７は回路
が低位状態の時電源共通路（ピン１）に対して短絡を示
す。

ＩＯ，と組合ったタイミング回路網は非安定マルチバイ
ブレータ全形成し、その出力電圧は第６図に示すスイッ
チ５０之めのペースＩ！に４ｊ！７屯流波形と実質的に
似ている波形をもっている。ピン２とピン６は何れもタ
イミングコンデンサ０．に接続されていることが分る。

それで０ｒＶＣおける電圧が２／３Ｖよシ妬い状態にな
ると、限界入力端ピン６は出力電圧（ピン３）を低い状
態にさせて放電出力層（ピン７）がピン１に短絡する。

Ｏｌの電圧が１／３ｖよシ低くなると、トリガ入力ｊｌ
ｌ（ピン２）出力電圧ｔ−高い状態にならしめ放電出力
層とビン１Ｑ間の短絡金除く、即ち放電出力がターンオ
フされる。

この回路の運転において、コンデンサ０１　ｃｏ　＠圧
が１／３ｖに下降し之と想定すると、ピン３における出
力電圧は高位状態になシ、放電出力！（ピン７）がター
ンオフされる。欠いで０１が時定数ルＣ８で可変抵抗１
１とダイオードＤ、全通して放電される。０．の′電圧
が２／３　Ｖ　Ｋ達すると出力電圧が低状態になシ、ピ
ン７がピン１に短絡し、その結果時定数比、Ｏ１で町変
抵抗編とピン７と１を通してコンデンサｏｌの敢成が行
なわルる。０１ｃＤ電圧が１／３ｖになると、サイクル
が再度始まる。

ＩＣ，と組合わされたタイミング回路網は単安定マルチ
バイブレータを形成する。ＩＣ，の出力電圧（ピンろ）
が低位状態であると、負パルスがコンデンサＣ１全通し
てＩＯ，のトリガ入力端（ピン２）Ｋ掛けられる。こ２
’ＬがＩＯ７の出力端上高位状態なラシめてピン７七タ
ーンオフさせる。次いでコンデンサ０．が抵抗島全通し
て時定ａ現Ｏｓで０ボルトから帯成し始める。Ｃ３の電
圧が２／３■に達すると。

出力電圧は低くなり、０．はピン７と１金通して放電す
る。この出力は他のトリガパルスがＩＯ，から受信され
るまで低位状）ぶヲ条つ。ここで出力パルスはコンデン
サ０４で微分され、この出力パルスの負への伝流がトラ
ンジスタＱで増巾され反転される。このパルスは第８図
に示すようにＳＣ凡７■ゲートに掛けられてＳＣＲをタ
ーンオンさせる。

第６図に示す波形ンζよるタイミング動作は時間ｔ０に
おいてＩＯ，が高位状、媛になりトランジスタスイッチ
５をターンオンさせるようになっている。

時間ｔ＝でＩＣ１はターンオフ（低位状、ＩＪ）して、
Ｓａ几スイッチ７をトリガさせる。第６図でスイッチ駆
動電流を描写して示すように時間ｔ０とｔ、の間に広ｒ
ｌ］　ツバルーＸが■Ｏ１により発生さ九、狭巾のパル
ス（図示せず）が時間１．でＩＣ，の作用で発生されて
ＳＯＲをゲートオンさせる。若干の時間遅れの後、１０
１は再び層位状態になり祈らしいサイクルと始める。

第７図は第５図回路の変形を示し、これにはインダクシ
ョンコイルの二次捲線り、がインダクションコイルｈと
磁気的結合し、８０Ｒ７がインダクションコイルムの両
１４ｉＫ接続されてＩＥ流Ｉ、が流れるループを形成す
る。この回路の運転は第１図の例について記載されたも
のと実質的に同じである。

変更例によってＳＯ几スイッチ７はインダクションコイ
ルＬ！に磁気結合している間、成力回路から隔離され、
これがＳＯＢの電圧並び電流定格の選択を許す。

第７−■ＳＯＳＯＢＬ、ループの４子Ａ１は所望にょシ
制ａＯＯ路の接続を簡単にするため又は他の理由の之め
に、端子Ａ２又は成力回路の他の地点に接続してもよい
。

図示さＡたよ５を典型的回路において、インダクション
コイルＬ、は１００ミリヘンリーのインダクタンスを、
インダクションコイルＬｚ　Ｂ　７ミリヘンリーのイン
ダクタンスをもち、Ｌｓに対するＬ２の捲綴比は１．５
対１でめり、ラング１は＃記したように１５０ワツトの
高圧ナトリウム蒸気ランプである。

独立の直流電源Ｖは典型的に１５ボルトで再８図の制御
回路に接続して図示されてはいるが、所望によＱ制御回
路は電圧逓降の適癌な手段を設けて成力回路の直流を源
に接続されてもよい。

特定形式の制別スイッチ５．７が図示説明されてはいる
が、他の型式の制御スイッチも適尚なものとして之等の
構成要素の一方又は他方Ｑために用いられることが分る
。

次に本発明の第三構成について、特に第９図を益照する
と、これには前記した典型的には電圧ナトリウム蒸気ラ
ンプであるガス入り成域ランプ１を運転するため本発明
の直流パルス回路の例金図示した回路図が示されている
。この回路は交流電源の二個の端子２と、片側で′ＶＬ
源端子の一方に接めＺされ（［１１−でブリッジ型全波
整流器３の入力塙子に激続さすしたインダクタンコイル
Ｌｔ　ｋ有している。この整流ａは図示の通なの方法で
配置したダイオードＤ１．　Ｄｔ　、　Ｄｓ　、Ｄ４　
ｔ−有し、整流器３の他の人力４子は他の′ｒＩｔ源端
子に接続されてｈる。直流ｔ＃の両端に接続せるｇ彼用
コンデンサ４は後記するパルス回路用の濾波された＠ｆ
ｆ、電源で、該回路に供される平均電圧を高める。イン
ダクションコイルＬ、は起動及び６．１備段階ＳＣ＞い
てランプへの電流を制限する股上なす。

第９図図示のパルス回路は変成器６の一次捲線Ｌｘ及び
トランジスタ５と直列になって鑵彼用コンデンｔ４で作
られたｉ流ぼ源の両端ｉ／ｉ：接続さ几ｆｃランプ１を
具えてｈる。ダイオード７は変成器■二欠捲ａＬｓＩ！
：直列になって電源の両肩に接続されている。図示のよ
うに一欠捲腺と二次捲線は互に位ｆ目がずルるようＶｃ
配崖又は接続さ几ている。

トランジスタスイッチ５は図示のように、該トランジス
タのベースとエミッタに接続したタイミング（制弱）回
路９で反復して動作される。制御回路９の詳細は第１１
図に描写されている。

上記回路の運転について第１０図の波形図上参照すると
時間ｔ、でスイッチ５が閉じている時、厄流工、はラン
グとに取器の一次捲線Ｌ２を流れ始める。

このＩＩｃ流は時定数Ｌ／几で増加する。ここにＬは一
次倦線Ｌｔのインダクタンス、几はランプＣｌ）　’４
　動抵抗である。時間ｔ、でスイッチ５が開き、ランプ
と捲線Ｌ４をＲ，ｆＬる電流を遮断する。　この時に変
成器電流で作られた磁界に’／２　Ｌ　Ｉ　ｐ”■エネ
ルギ量のエネルギが蓄積される。ここにＩｐは変成器を
流れる尖頭を流である。このエネルギは回路内に蓄積さ
れるかランプ内で消散されなければならない。それは他
ｃｌり場所で消散すると、ランプ操作回路の効率金工げ
るからである。本発明によればこのエネルギは、後記の
方法でエネルギを電源即ち図示回路のコンデンサ４に伝
送して蓄積される。

スイッチ５が時間ｈ″？？開くと変成器６の磁界が衰え
始めて一次と二次の両捲線に低圧上発生させる。この電
圧は二次引れ３０区圧がコンデンサ４の電圧より高くな
るとと流■、が流れるような極性のものである。成Ｒ，
ＩｔはＮｇＩｐ’＝ＮｐＩｐであるような若干高い五流
値Ｉ″ｐ（第１０図参照）で流れ始める。

弦ＶＣＮｓ　５　Ｎｐは夫々二次捲線と一次捲線の捲腺
数でろる。４流りはエネルギが二次捲線りからコンデン
サ４に移動する左衰える。

スイッチ５が閉じると、’ｔ　ＲＩ　＋が流れて図示の
ような極性であるとダイオード７が逆向に偏倚される。

スイッチ５が開くと電流Ｉ、が遮断さｎ磁気的に密に結
合している捲線ムとり、に亘ってｄ圧が発生する。本発
明によれば電源に逆向の電流Ｉ、が流九ることは、下記
のようにランプへ対して好ましい波形を発生させるとい
うことのみならず１回路に極めて高い電圧を生ぜしめる
こと？防いでいる。

上述の動作によって、第１０図に電流Ｉ、の波形で示し
たように、ランプ１への１１Ｌ究ノクルスは急速上昇下
降という特注をもっていて、これは、上記米国特許ＩＪ
Ｖ１第６４φ、　９００号に記述ざルた原理によシガス
入υ成電ランプＯ金相度を相当に高めるため特に望まし
いものである。同時に、これは旨い効率のランプ安定糸
を具え、その結果高水位■ラング糸の効率（ワット当り
のルーメン数）をもたらすのである。

ランプの改良さｔ′Ｌｆｃ色特性を得るため望ましいパ
ルスの反復率と爾撃率はランプの電流パルスに関係する
もので、従って制御回路９はトランジスタスイッチ５を
所望のラング底流パルスの反復率と画撃率七行なうよう
に動作するよう適当にＡ節されなければならない。

＠１１図は第９図に示す制御回路９の回路図で。

該回路サトランジスタ５のペースに接続した出力端千人
とトランジスタのエミッタに接続した出力端子Ｂｔ−有
している。制御回路の機能は前記スイッチを閉じる之め
、トランジスタ５；（ベース駆動電流上発生することと
、スイッチを開くために。

端子ＡとＢの間で発生されているベース駆動厖流七除く
ことである。ラングパルス反復率１キロヘルツに対して
１．トランジスタ５のｌｔＬ上（ｉ＋。

図参照）のための代表的タイミングｔよ１０＝０のとき
、ｔ、＝２００マイクロ秒である。

第１０図参照の制御回路は、５５５型の集積回路（■０
）とそれと組合う回線部からなるタイミング網を具えて
いる。この種の集積回路の例、−ｊシグテチツクスコー
ボレ−７ヨンより市販されている型式Ｎｇ５５５である
。

図示のＩＯ回路につき示されたビンは次の機能を有す。

ビン１は電源Ｑ共通（負）電圧端、ビン２はトリガ入力
端、ビン３＃：ｔ：出力電圧端、ビン４はリセット入力
端、ビン６は限界入力端、ビン７は成域出力端、ビン８
は正電源の入力端である。工０はその出力電圧が（正の
電源電圧に近い）高位か（負の、即ち共通の電源電圧に
近い）低位の何れかである双安定回路からなっている。

トリガーピン２の電圧が１１５ｖより低くなると１回路
は高位状態にトリガされる。弦にＶは電源電圧である。

回路は限界ピン６における電圧が２／３ｖよシ高くなる
と、低位状態にトリガされる。放電ビン７は回路が低位
状態にあるとき電源の共通電位（ビン１）に短絡させる
。

ＩＯとｍ合つ次タイミング回路網は非安定マルチバイブ
レータを形成する。ビン２と６が共にタイミングコンデ
ンサＣ１に接続されていることが分る。

それ故０、の電圧が２／３ｖよりも高くなると、限界入
力層のビン６は出力Ｔ′を圧（ビン３）を低くさせて、
放電出力（ピア７）がビン１に短絡するっ０゜の電圧が
１／３ｖより低くなると、トリガ入力（ビン２）が出力
電圧を屑＜Ｌ、、７ｉ！這出力喝とビ／１の間の短絡が
除かれる。即ち孜ｄ出力がターンオフされる。この回路
の運転において、コンデンサ０、にシける電圧が１／３
ｖに低下したと仮定すると、ビン３における出力電圧が
高くなり、放心出力（ビン７）がターンオフされる。次
いで０．は時定数Ｒ３０，で可変抵抗比、とダイオード
Ｄ、を経て充電する。Ｃ１におけるζ圧が２／３■にな
ると、出力電圧は低下し、ビン７はビン１に短絡され、
その結果時定数ｎｔ　Ｏｌで可変抵抗比２とビン７と１
金経て放心が行なわれる。Ｃ３の、！圧がＶ５ＶＶＣ達
するとこのサイクルが可開する。

タイミング動作（第１０図参照）は時間り。でＩＯが高
位に７デつでトランジスタスイッチ５七メーンオンさせ
るようになっている。１寺間ｔ１でＩＣは低位になって
スイッチ５をターンオフさせ、ｔｏ　＜！：　ｋｌ　Ｏ
間に４流パルスを発生する。このサイクルは時間ｔ、で
始まって繰返される。ｔｏからｔ、への時間間隔は時定
数ｌ魁ＯＩで定められ、１．からｔｓへの時間間隔は時
定数凡才０．で決めら九るっ 第９１図は、Ｊ９図の回路の変形で、ランプは土供を線
に直＋ｆｆｉ電諒と変成器■−次捲線と二次捲綴金夫々
具える上記の並列分岐線の接続部との間に直列になって
置かれている。この配列において。

運転中ランプに掛けられるパルスは第１０図に示すよう
に１１と工、用の波形の複合形を特長とした波形金有す
る。

第９ｂ図は回路の他の変形でランプは二次捲線の分岐路
中Ｌｍとダイオード７と直列に置かれている。この場合
ランプを流の波形は第１０図に工２として示さＡｆｃも
ＯＫ似ている。

第９図に示して１５０ワツトのナトリウム蒸気ランフを
用いた代表的回路では、インダクタンスコイルＬＬは１
００ξリヘンリ−のインダクタンスを有、し、コンデン
サ４は１００マイクロフアラツドで、捲線Ｌｔは１．３
ミＩＪへン’）、Ｌｓとり、との捲線比は１．５対１．
０である。

典型的には約１５ボルトである独立の直流電源が第３図
の制別回路１１？ｌｌ続して図示されているが、所望に
よ多制伺回路は降圧用の適当な手段を具えて電力回路の
直流電源に原続されてもよいことが分る。

特定型式の制御スイッチ５が図示され記述されてはいる
が、他の型式の制御スイッチもこの構成部分に対して用
いられることが分る。

本発明は特殊の具体例について記載されてはいるが、本
発明の範囲を事実上逸脱することなく各種ｃＤｇｅ形が
画業技術者において為し得られることが分る。従って上
記の特許請求の範囲は本発明の真髄並びに範囲内で生ず
る凡ゆるこの棟の均等的変形を包含せんとするものであ
るっ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を示すランプ動作回路の回路図、
ｇｌａ図とｔＪｃｌｂ図は第１図り回路の変形？示し、
ｄＸ２図は第１図回路の運転についての電泥彼形を示し
、８５図は第１．１１．１ａ図に示す制御回路の回路図
、第４図は第１図回路の他の変形例、第５図は本発明の
一例を示すランプ動作回路の回路図、第６図は第５図回
路の運転についての＠流波形全示し、第７図は第５図の
運転回路の変形例の回路図、第８図は第５図と第７図に
示す制御回路の回路図、第９図は本発明の一例を示すラ
ング動作回路の（ｇ回路図、第９ａ図と第９ｂ図は第１
　二放電ランプ ２：直流電源 ３：変成器 ５：トランジスタスイッチ ６：８０几スイツチ ７：ダイオード ９　：ｉａ’制御回路 Ｆ／θ２ Ｆ／６．３ Ｆ１ａ　６ Ｈθθ Ｆ／６９ ＦＩＧ６１０ ＦＩＧ、／／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）直流の電源を備えると共に、該電源間に直列に接続
   される第１の被制御スイッチ装置ならびにインダクタン
   ス装置を備え、該第一被制御スイッチ装置ならびに該イ
   ンダクタンス装置にガス入りの放電ランプを直列に接続
   するための接続装置を備えると共に、該直列に接続され
   たインダクタンス装置ならびにランプの接続装置の両端
   に接続される単向導通装置を備え、かつ前記インダクタ
   ンス装置に結合される第二の被制御スイッチ装置を備え
   て、該被制御スイッチ装置がオンであるあいだ、前記放
   電ランプへの電流流れを停止すると共に、前記インダク
   タンス装置に電磁エネルギを蓄積し、さらに前記第一な
   らびに第二の被制御スイッチ装置に結合される制御装置
   を備えて、これらを予め定められた間隔で繰り返しかつ
   シーケンシャルに動作し、これによつて直流パルスが前
   記ガス入りの放電ランプに供給されて、該放電ランプを
   動作するようにしたランプ動作回路。