JPS6324599A - 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、その第一構成において、直流或源と。

該区部０Ｉｉ１ｉｉ燗に直列ｍ硯の第−ａ制御スイッチ
装置とガス入放電ランプと、該電源の両端に接続され之
単向導通装置と、第−制御スイッチ？ｃｌｔ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！１Ａ
ｔ−有する変成器と、二次捲線の両端に凄続さ−ｆ１次
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ｉ＃ＪＭＩＪ装置との組合せからな夛、ガス入）放電
ランプ運転のため該ランプに直流パルスが掛けられるこ
とを特徴とするランプ動作回路１ｃｇｉするものである
。

（以下余白） 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ｉｍ源に蓄積するよう作用し、第二制御スイ
ッチ装置が閉じると変成器の残溜エネルギが二次捲線の
循環電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
直流パルス金加えてランプの色彩及び他の特性を改良す
るのに用いられる。この種のランプの演色を改良するた
めの高圧す）　ＩＪウムガス人クシランプパルス操作の
方法並びに装置は高圧ガスランプに典型的には細長い電
弧管を有し、を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重量％のナトリウムと７５重
ｆ％の水銀とのアマルガム２５ミリグラムの装填を含ん
でいる。

本発明は上記のような方法と原理によシこの種のランプ
の直流パルス運転用の改良された回路を供するものであ
る。上記に記載され几ように、パルスは約５００乃至２
０００ヘルツの反復度と１０％乃至３０％のｙＩＪ撃率
を有してランプに加えられる。

このように運転するとランプ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ｔＳ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念金
Ｒ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、その第三構成において、直流ｒｌＬ源と、第
−制御スイッチ装置と、該電源の両端に直列接続せるイ
ンダクタンス装置とガス入ｉｔランプと、該インダクタ
ンス装置に接続せる第二制別スイッチ装置と、第一制御
スイッチ装置と第二制御スイッチ装置に接続さｎ７）制
御装置との組合せで所定時間間隔で制御装！ｔを反復連
続して動作し、ガス入シ放成ランプ運転に当って該ラン
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−制御
スイッチ装置とランプ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Ｑ両層に接続され
た第二制御スイッチ装置を具えたものである、他の具体
例では、インダクタンス装置は一次捲線を有する変成器
を具えている。

本発明は、更に第三構成として、直流＠、源と。

該電源の両端に接続せる直列接続の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ＮｎＪ作させる制御装置との組合せでガス人夛
放区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れたエネルギを放出し、二
次捲線と単向導通装置、即ちダイオードは、電源に戻す
予備ｖＬ流を発生し乍ら適当なラングパルスの形金供し
つつ前ａｄエネルギ？保存−ｔ−るように動作するので
ある。

不発明は添付２誼と共に次の記載から艮ぐ理解される。

図面、第−構成Ｑ発明殊に第１Ａを参照するとガス人り
放電ランプ１動作用の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Ｊは上記
し之高圧ナトーリウムラングである。この回路は電池の
ような直流４源２を具え、この電池には電源の両端に接
続され之二並列分岐路を具えるパルス回路ＶＣ接続さ九
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金有し、他方の分岐路
は、変成器の二欠捲ｓＬ２と直列接続のダイオード７全
有している。図示したように一次捲線と二次スイッチ６
が二次捲線ムの両端に接続されている。

トランジスタスイッチ５と、ｓｏ几スイッチ６は、後に
詳述するように、トランジスタ５０ベースとＳＯＯ４０
ゲート電極に接続さ九たタイミング（制御）回路９によ
って反復して連続的に作動される。

制ａ回路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ら述べ
ると、時間１ｏでトランジスタスイッチ５が閉じると、
電流Ｉ、がランプ１と変成器の一次捲線ＬＩを流れはじ
める。この電流は時定数Ｌ／Ｒと共に増加する。弦ＫＬ
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Ｌｌｔ−流れる電流を遮断する。この時に変成器電流
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１１１　’／２　ＬＩｐ”で、弦にＩｐはス
イッチ５が開く時に流れる尖頭電流である。このエネル
ギは回路に蓄積されるか、ランプ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
率を低下させるからである。本発明によればこのエネル
ギは下記するよりに二つの方法で蓄積される。時間１＋
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に電圧が発生する。この電圧は電圧
が供給４圧を超えると。

ｉｔ流工！が電源に流れるという極性のものである。

畦流工２はＮｓＩ’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Ｎｐ
は夫々二次と一次捲線の巻数である。電流工、は／ｉの
比率で減少する。舷ＶＣＶは区部１圧Ｌ′は二次捲線Ｌ
ｔのインダクタンスでちる。或流工２は時間ｔ２で約Ｉ
ａＯ値になるまで流ｒＬ続ける。欠いてＳＯ几スイッチ
６は制御回路９によってトリガーさ九て電流Ｉ！が停止
し、その間電流■、が始動されて第１図図示の二次捲線
Ｌ！とＳＯ几スイッチ６を含むループを循環する。この
４流は時定数Ｌ″／几′と共に衰弱する。

弦ｌＣ几′は一０几６と二次捲線Ｌｘの抵抗である。几
′は他めて小さいのでこの時定数は相当に長＜を流工。

は感知される程には衰弱しない。ｆＬｆｆｔ、ｘ、はト
ランジスタスイッチ′５が再度閉じるまで流れ続き、そ
れによってＳＯ几乙の整流（ターンオフ）をも之らし、
新らしいサイクルが始まる。

回路の動作を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００ｆｃｉ″Ｌと蓄積を考察するこ
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Ｌ、ｔ−ｆｉ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
れ九Ｅ＋　＝　’／２Ｌｘｏのエネルギの量を表わす。

時間ｔ、でスイッチ５が開く瞬間の直前、値ＩｐＯ’ｌ
ｌＣ流工、がインダクタンスコイルＬ、ｔ−ｆｉれて＆
　＝　’／２　ＬＩメ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Δｊａ　＝　’／２　Ｌ　（Ｉｐ”
　　Ｉ：）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ΔＥは次の残
シのサイクル中に変成器３から除かれなければなら次い
。これは次のようにして行なわれる。スイッチ５が開い
て電流１宜が流れ始める時には変成６３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△Ｅは電源へ戻る。この
エネルギが電源に戻つ几後ニタケＳＯ几６がターンオン
される（時間ｔ、）。ＳＯＲが時間ｔ、ではなく時間ｔ
１でターンオンしたとすると、又はダイオードが８ＯＲ
に代って用いられているとしたら、このエネルギーΔｇ
Ｖｉ、ｓｏ几（又はダイオード）とインダクタンスコイ
ルＬ、に消散されるであろう。これはランプ電力とほぼ
等しい框力損夫を表わすことになろうし、従って好まし
くない。

然しながらこの蓄積さｎｆ５エネルギの増加分の大部分
が電源に戻され、これで高効率のランプ安定糸となりラ
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。ＳＯＲ６が閉じる間に極めて僅かしかエネル
ギが消散さ几ない。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３１Ｃは蓄積された基本量のエネルギーＥ、がち
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Ｌ＋　　ＥｔＱ間に差引かれる。

その結果第２図に示すようにランプを流を示す波形が発
生され、これは急速上昇、急速下降ｔ−特色としてｈ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
増加さすために特に好ましい。

ランプの改良さｆ′Ｌｆｃ色特性を得る之めには所望の
パルス反復率と党Ｉｉ率がランプＩｔ流パルスに関係が
あるものであり、従って制御回路９は所望■ラング電流
パルス反復率と衝撃率と得るためトランジスタスイッチ
５ｔそのように動作するよう適正に調節されるべきであ
る。

第３図は第１．１ａ、ｌｂ図に示ｆ制御回路９の回路図
であり、この制御回路は４個の出力端子Ａ、Ｂ、Ｏ，Ｄ
ｉ有し、この内端千人とＢはトランジスタ５リペースと
エミッタに夫々接続され、端子０とＤｒよＳＯ几スイッ
チ乙のゲートと陰極に夫々接続されている。制御回路９
の機能はそのスイッチ゛を閉じるためトランジスタ５に
ベース駆動’ａ　ｆｉ　ｉ発生させ、スイッチ′ｆ、開
くためベース駆動′ＷＴＬ流を除くということであり、
このペース駆Ｍｈｔ流は趨発生される。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６Ｑ運転
用の代表的タイミングはｔｏ”０秒の時にＬ＋＝１００
マイクロ秒、ｔｔ＝２００マイクロ秒である。

第３図に示す制御回路は夫々５５５ｍＣＤ集積回路と、
これと辿合う回盛部からなる二個のタイミング回路網を
具えてＡる。集積回路はＩｏｌとＩＣ，として示され、
シグネチツクス、コーボＶ−ンヨン（Ｓｌｇｎｅｔｌｅ
ｓ　０ｏｒｐｏｒａｔｌｏｎ）から型式Ｎｇ５５５とし
て市販されている。

図示のＩＯ回路用として示し次ビンは次の機能を有して
いる。即ちピン１はｔ源の共通（負）電圧端であり、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は限界入力端、ピン７は放電出力
端、ピン８は正の電源入力端である。■０は双安定回路
でその出力電圧は（正Ｏｔ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ピン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
路は限界入力端ピン６における電圧が２／３■以とにな
ると低位状態にトリガされる。放ｔｆｆｉピン７は回路
が低位状態の時、電源共通路（ピン１）に対し短Ｗ！を
示す。

Ｉｏｌと組合つ几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用のペース駆ａ’を泥波形と実質的に似ている波形
を有している。ピン２と６は共に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０．の電圧が
２／３ｖよシ高ぐなると、限界入力端ピン６は出力電圧
（ピン３）ｔ−低くして、ｉ電出力４（ピン７）がピン
１に短絡する。

それでＯ８の電圧が１／３よシ低くなると、トリガ入力
、ｉ（ピン２）は出力電圧を高くシ、放電出力端とピン
１の間の短絡を除く、即ち放電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０１の電圧が１／
３ｖに下降し念と仮定すると２ピン３における出力電圧
は高く放電出力端（ピン７）がターンオフされる。次い
でＣ８が時定数用ＯＩで可変抵抗ＩＬＩとダイオードＤ
＋　ｉ通して放電される。ｏｌの電圧が２／３’　Ｖ　
Ｋ達すると、出力電圧が下降し、ピン７がピン１に短絡
し、その結果時定数シｏｌで可変抵抗几、とピン７と１
を通してコンデンサＯＩ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。

ＩＣｈと組合され次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。Ｉ　Ｏ＋の出力電圧（ピン３）
が低位状態であると、負のパルスがコンデンサＯｔ’ｔ
−通してＩＣ宜のトリガ入力端（ピン２）に掛けられる
。これがＩＯｔ　ｃｖ出力端を高位状態になラシめてピ
ン７をターンオフさせる。ここでコンデンサＣ３が時定
数ルＯｓで抵抗Ｒ，金通して０ボルトから帯電し始める
。０８の電圧が２／６ｖに達すると、出力電圧は低くな
）０．はピン７と１を通して放電する。この出力は他の
トリガパルスがＩＣ，から受信されるまで低位状ｉｔ保
つ。出力パルスはここでコンデンサ０４によって微分さ
れ、こＩＱ出力パルスの負への転換がトランジスタＱ２
によって増巾され反転さ九る。このパルスは第３図々示
のように８０Ｒ６のゲートに掛けられてＳｏＲ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で工
○、が高位状態でトランジスタス・インチ５？ターンオ
ンするようになってｂる。時間ｔ、でＩＯ。

は低位状態でスイッチ５金夕〜ンオフＬ　Ｉ　Ｏｘ　ｋ
　トリガする。時間１．で工０！はターンオフ（低位状
態）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図でスイッチ駆動を流を描写して示すように、
巾広のパルスが時間ｔ０とｔ、の間に■自で発生され、
狭巾のパルス（図示せず）が時間ｔ、でＩＣｔの作動で
発生してｓｏａ　６ゲートオンさせる。

若干の時間遅れ後にＩＣｔは再び高位状態になって新ら
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次捲線Ｌｗの両端に接
続された制御スイッチ６を設けることは、比較的長時間
変成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
に比べてラングの電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八Ｅの増加分は、上記
したように電源に戻され、このエネルギがランプ内で消
散される第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
の一次捲線と二／Ｘ、４線を夫々有する上記した並列分
岐路の接続部の間で主供ｔＩＬ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
１２図に示すようＶＣＬとｒ、のためＯ波形の台底とい
う特ｇｏ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
りとダイオード７との直列の二次捲線分岐に置かれて〜
２る。この場合、ランプに流の旋形はＩｇ２図θＩｔと
して示されるものに似ている。

ｌＸ４図は不発Ｆ！Ａ１ｇｌ路の他の変形例を示す。こ
こでは変成器３ａは二次捲線又は補助捲線Ｌｓ　ｆ有し
、こＯ捲線は一次と二次捲線に密Ｋ又は粗に結合され、
ＳＯａスイッチ６が二次捲線り、の両端に接続されてい
る。との回路の動作はｔ流Ｉ、とＩ、が同じ捲線ヲ２５
！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ＳＯＯ４０ダイオード７が接続される夫々の変
成器捲線に関してだけ８０Ｂ、６とダイオード７が電流
と砿圧定格について選ばれるという利点を与えるもりで
ある。更にはＳＯ几は電源から分離され、これが附随し
た利点である。

直流を源２は４池として図示記載されるが、他の形（Ｄ
直ｆ７１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九た濾波用コンデンサを含む回路
も用いられる。

代表円には約１５ボルトでｂる独立の直流電源が第３図
の制御回路に接続図示さルているが、所望により制御回
路は電圧逓降の適当な手段を具えて成力回路の直流電源
に接続されてもよいことが分る。

特定形式の制御スイッチ５と６が図示記載りさ九たが、
他の形式の制御スイッチも適当なもＯとして之等の構成
要素の一方又は他方の念めに用いられることが分る。

本発明の第二溝底、殊に第５図を参照すると。

典型的には前記の高圧す）　ＩＪウム蒸気のラングであ
るガス入シ放框ランプ１運転用の本発明の直流パルス回
路の具体例を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と片側が電源の一１子に他側が全
波整ｆＬ器３の入力端子１ｃ接続されているインタ“ク
ションコイルＬｌｔ−Ａエテいる。この整流器は図示の
ように通常配列のダイオード店、Ｄｘ　、Ｄｓ　、　Ｄ
４を具え、整流器３の他の入力膚子１′ｌ：心源（Ｄ他
方の４子に接続されている。直流供給回路の両端ＶＣ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、それに供される平均電圧上増加さ
せる。インダクＶヨンコイルＬ＋は、起動の準備段階で
ランプへの［流を制限する。

第５図図示のパルス回路は、トランジスタスイッチ５と
、濾波用コンデンサ４０両端に接続されｆｃ直列接続の
インダクションコイルＬｍ　トランプ１と、インダクク
ヨンコイルｈの両端に接続され次シリコン制御整流スイ
ッチ（８０几）７と、インダクションコイルＬｔとラン
プ１との直列接続路の両端に接続せる滑降ダイオード８
金具えている。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と共に放電ループ
を形成する。このトランジスタは、直流源とこの放区路
の間に接続されている。ｓｏ几スイッチ７とトランジス
タスイッチ５と＃ｉｓｏ几７のゲートＩＩＣ極とトラン
ジスタ５０ベースに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作動される。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
状暦の動作と想定すると、ｔＲＬ／′１３０１１Ｌ７と
インダクションコイルＬ４を含むループを流れる。第６
図におｈて工３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ションコイルＬｔの両端に僅かな電
圧が現われる。制御回路９の操作で時間ｔ・でトランジ
スタスイッチ５が閉り、ルと、インダクションコイルＬ
、の両層に相当高電圧が現われ、それでＳＯＯ１２伝薦
（ターンオフ）し。

電ｆｉＬがスイッチ５とインダクションコイルＬｍ　ト
ランプ１との直列回路ｔ−流れて電源に戻ることになる
。電流Ｉｆはここで時定数−によって増加する。弦にＬ
は−のインダクタンス、几はランプ１の実効抵抗である
。この底流は、時間１．で尖頭値Ｉｐになってスイッチ
５が開くまで、増加する。同じ時間にインダクタンスイ
ルムの両層における電圧は他注が逆となり、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からなるループを１を流
工、が流れ始める。■、■波形について第６図に示すよ
うにこのｔＩｉはＩｐで始動し、時定数Ｉ／４Ｌで衰弱
する。ｇ流工、は時間ｔ２ではｔ了１．の値に達するま
で苑九続ける。次いで３０１’Ｌ７　ｄ制約回路９でト
リガオンし、電流１．が停止し、その間にｆＩＬ流工、
が始動される。このａＲｈ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、電流工
３は感知される程に杖衰弱しなめ６′ＩＥ流Ｉ、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ｆｃをサイクルが始まる。上記のように一動作サイク
ルの間、三つの電流ＩＩ　、Ｉｔ　、Ｌでインダクショ
ンコイルＬ１を絶えず電流が流れる。

上記サイクルの各時間Ω間のエネルギの流れと蓄積を考
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　）にはインダクションコイル
Ｌｍ　ｉゴ・の値のｔａが流れている。

これはインダクションコイルに蓄積さｔＬ７５　＆　＝
　’／２ＬＩ♂■エネルギｆ′ｆｃ示す。時間Ｌ＋でス
イッチ５が開くと、　Ｉｐ　４直の４流工、がインダク
タンスコイルＬ。

ｔ−流れてｇｔ　＝　１／２　ＬＩ　ｐ’の蓄積さａ之
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＝Ｉ／２
ｔ（ｒｐ−工ｏ）だけ増加される。、電流値Ｉａで次の
サイクルを始める之めには、このエネルギー、即ち八Ｅ
はこのサイクルの残りの部分の間に消散されなければな
らない。こｆＬは次の方法で行なわれる。スイッチ５が
開いて電流Ｉｓが流れ始める時にはり、に蓄積さＡ７ｈ
エネルギはＢ、である。ム、ランプ１、ダイオード８ｔ
−流れる電流が工。に衰弱するので、エネルギΔＢ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ＳＯＯ
１２（時間ｔりでターンオフしないということである。

若し５ＯＦＬが時間１．でなくて１．にターンオンし友
とすると、又はＳ５ｑ几の代シにダイオードが用いられ
ていたとすると、このエネルギΔＢはＳＯ几（又はダイ
オード）とインダクションコイルＬ、の中で消散された
でちろり。これ・は、ランプ電力にほぼ等しい電力損を
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）、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。前記し友
ように′４流は僅かしか衰弱しなｉのでＳＯＯ１２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ムに（ｄ　定ｆ　（Ｑ蓄槽エネ
ルギＥｔがあシ、それに時間Ｌｅ　　ｔ＋の間にΔＢが
加わ）、各サイクルの時間１．−１．Ｑ間ＶｃＭ引かれ
るのである。その結果、ランプｔａｔ現わすａＸ６図に
示す波形が、急速上昇と急速下降ｔ−特徴ずけられて発
生される。ガス入シ放域ランプの色温度を相当増加する
ｔめにはこのような波形が特に望ましい。上記したよ５
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、ランプば流を１０　抄きの上昇
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ＳＯＯ１２スイッチ切換速度に対応するものである。

周知のようにランプの改良された色！ｆｊ注を得るため
の好ましいパルスの反復率と衝撃率はラング底流パルス
に関するもので、従ってトランジスタスイッチ５ｔ−好
ましいランプ重置パルスの反復率と衝！３１率七得るよ
うに開園回路９が適正に副面されなければならない。

第８図はａＳ図と第７図に示した制徊回路９の回路図で
、この制御回路り四個の出力端子Ａ、Ｂ。

０、Ｄｔ−有し、瑠子人、Ｂはトランジスタ５に夫々ベ
ースとエミッタで、端子０．ＤはＳＯ几スイッチ７に夫
々ゲートと陰極に接続されている。制ａＬｇ回路９０機
能はそのスイッチ金閉じるためトランジスタ５にペース
駆＃を流を発生させ、スイッチを開くためこのベース駆
動型ｆｔｔ−除くことである。

このペース駆！１２１ｔｆｔは層子Ａ、Ｂ間で発生され
る。

更に開園回路は８０Ｒ７ｔ−導通状態にトリガする之め
充分な電圧でｔＲ，パルスを発生さすもので、このパル
スは端子ＯとＤの間で発生さする。１キロヘルツのパル
ス反復率の趣めに、トランジスタ５と５０ｍ７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＝１００マイクロ抄ｔ＊　＝　２０　’０マ
イクロ秒でｂる。

第８図図示の制御回路は夫々５５５型の集積回路とこ九
と岨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ＩＯ，とＩＯｔで示され、シグネチ
ツクス、コーポレーション（８１ｇｎｅ−ｔｉｃａ　０
ｏｒｐｏｒａｔＩｏｎ　）から型式Ｎｇ５５５として市
販で求められる。

図示のｌ０１ｇ１路用で示したビンは次の機能ｔ−有し
、ビン１は電源の共通（負）を圧端、ビン２はトリガ入
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は放電出力層、８は正ＯＸ
源入力端である。工０は双安定回路でその出力゛電圧は
（電源の正電圧に近い）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
リガビン２の所で１７３ｖ以下の状態になると、高位状
態にトリガされる。弦にｖｆｉ電源電圧である。回路は
限界入力端ピン６の所で電圧が２／３ｖ以上の状態にな
ると低位状態にトリガされる。放（端ビン７は回路が低
位状ｎｏ時ＩＥ源共通路（ビン１〕に対して短絡を示す
。

ＩＯｔと組合ったタイミング回路網は非安定マルチバイ
ブレータを形成し、その出力電圧は第６図に示すスイッ
チ５の次めのペース駆１ｌｈＩｔ流波形と実質的に似て
いる波形をもっている。ビン２とビン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０１における電圧が２／３Ｖより高い状態になると、
限界入力端ピン６は出力電圧（ビン３）！低い状態にさ
せて放電出力層（ビン７）がビン１に短絡する。０＋　
Ｏを圧が１／３ｖより低くなると、トリガ入力端（ビン
２）出力電圧ｔ−鳥い状態にならしめｉ域出力端とピン
１０間の短絡を除く、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ＯＩの電圧が１
／３ｖに下降し之と想定すると、ビン３における出力電
圧は高位状態になり、放電出力層（ビン７）がターンオ
フされる。次いでＯＬが時定数也Ｏ１で可変抵抗几、と
ダイオードＤｔ’　ｆ通して放電される。０．■′区電
圧２／３ｖに達すると出力電圧が低状８に：なり。

ビン７がビン１に短絡し、その結果時定数比、０．で可
変抵抗もとビン７と１を通してコンデンサＯ８の放電が
行なわれる。０．０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ε圧（ビン３）
が低位状態であると、負パルスがコンデンサＯｔ　２通
してＩＯｔ■トリガ入力端（ビン２）に掛けられる。こ
れがＩＣ８の出力端を高位状態ならしめてピンＺ？ター
ンオフさせる。次いでコンデンサＯｊが抵抗Ｒｓ　ｔ”
通して時定数現０．で０ボルトから帯成し始める。Ｃ１
■電圧が２／３ｖに達すると、出力電圧は低くなシ、０
．はビン７と１を通して放電する。この出力は他のトリ
ガパルスがＩＯｔから受信されるまで低位状ｆｌ　ｔ−
保つ。ここで出力パルスはコンデンサ０．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几
７■ゲートに掛けられてＳＯ几をターンオンさせる。

第６図に示す波形によるタイミング動作は時間ｔ０にお
いてＩＯ，が妬位状態になシトランジスタスイッチ５を
ターンオンさせるよ５になっている。

時間ｔ２でＩＣ召すターンオフ（低位状！！！ｉ）Ｌ、
、て、８０几スイッチ７ｔ−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ｔｏとｔ、の
間に広巾のパルスがＩＯ，Ｋよ）発生すれ、狭巾のパル
ス（図示せず）が時間ｔ２でＩＣｓの作用で発生されて
ＳＯＢをゲートオンさせる。若干の時間遅れの後、ＩＯ
，は再び高位状態になり新らしいサイクルを始める。

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ｉＬｓがインダクンヨンコイルムと
磁気的結合し、ｓｏ几７がインダクションフイルムの両
端に接続されてｍ：　ｌ！’ＩＥ　Ｌ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−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ＳＯＲスイッチ７はインダクタンコイル
Ｌｍに磁気結合している間、にカ回路から隔離され、こ
れがＳＯＢの電圧並び電流定格の選択を許す。

第７図ＣＤ８０几７−Ｌ、ループの端子ム１は所望にょ
ル制ａ回路の接ａを簡単にするため又は他の理由のため
に、端子Ａｔ又は゛底カ回路の他の地点に接続してもよ
い。

図示さｔ″Ｌ７ｔような典型的ｓ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Ｔｈ、インダクションコイルＬ、ａ７ミリヘンリーの
インダクタンスをもち、Ｌｓに対するＬｍ（Ｑ捲線比は
１．５対１で６り、ランプ１は前記し次ように１５０ワ
ツトＯ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１□５ボルトで第８因の制
御回路に接続して図示されてはいるが、所望によシ制御
回路は電圧逓降の適尚な手段と設けて成力回路の直流電
源に接続されてもよい。

特定形式の開園スイッチ５，７が口承説明されてはいる
が、他の型式θ開力スイッ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ために用いられることが分る
。

次に不発ｄＡの第三構成について、特に第９図を参照す
ると、これには前記した典型的には電圧ナトリウム蒸気
ランプであるガス人り成域ランプ１を運転するため不発
ｋｙＪｏ直流パルス回路の例を図示した回路図が示され
ている。この回路は交流砿源の二個の端子２と１片側で
′ＹＩＬ源端子の一方１ｃ接ｂ１され他１でブリッジ型
全波整流器３０入力曙子に接続されたインダクションコ
イルＬ＋ｔ−（’ｆしている。この電流ａは図示θ運漕
の方法で配置し之ダイオ〜ドＤ１．Ｄｔ　−Ｄｓ　、Ｄ
４　ｆ有し、！ｉｆｉ器３の他の人力１子は他の電源端
子に接続されている。直置電源の両端に接続せるｇＲ用
コンデンサ４は後記するパルス回路用の濾波さ？した直
流電源で、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Ｌｌ　ｔｒ！起動及び準備段階に２いて
ランプへの１を流を制限する役をなす。

第９図図示のパルス回路は変成器６の一次捲線り瀧及び
トランジスタ５と直列になってｌＩ！彼用コンデンサ４
で作られた直流α源の両端に接続されたランプ１七具え
ている。ダイオード７は変成器の二次捲線り、と直列に
なって電源の両４に接続されている。図示のよ５に一次
捲線と二次捲線は互に位（目がずれるように配置又は接
続されている。

トランジ゛スタスイッチ５は図示０１５に、該トランジ
スタのペースとエミッタに接続したタイミング（制ａ）
回路９で反復して動作される。制御回路９０詳細は第１
１図に描写されている。

上記回路の運転について第１０図の波形図を参照すると
時間ｔ・でスイッチ５が閉じている時、域流工、はラン
プと変成器の副次捲線し！を流れ始める。

このＷＬｆＬは時定数Ｌ／Ｂで増加する。ここにＬは一
次ｍ！Ｌ、のインダクタンス、Ｒはランプの実効抵抗で
ある。時間ｔ、でスイッチ５が開き、ランプと捲線Ｉ４
を流れる１１Ｌ流を遮断する。この時に変成器を流で作
られた磁界に’／２　Ｌ　ｒ　ｐ’のエネルギ量のエネ
ルギが蓄積さ九る。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。それは他の場所で消
散すると、ランプ操作回路の効率を下げるからである。

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ｔ、で開くと変成器６の磁界が衰え始
めて、−次と二次の両捲線に電圧を発生させる。こり電
圧は二次捲線Ｌ１の電圧がコンデンサ４の底圧より高く
なると電流Ｔ、が苑九るような極性のものである。Ｋ、
　ＲＩ、はＮ５Ｉｐ’＝ＮｐＩｐ　′ｃｌｙるような若
干高い４流値Ｉ’ｐ（第１０図参照）で流れ始める。

弦１ｃＮｓとＮｐは夫々二次捲線と一次捲線の捲線数で
ろる。４　（Ｉｆ、　Ｉｔはエネルギが二次（巻線ムか
らコンデンサ４ｖｃ＃動するぶ衰える。

スイッチ５が閉じると、電流工、が渡れて図示のような
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が開くと電流工、が遮断さ′ｒＬ磁気四に密に結合
している捲線ムとり、に亘って底圧が発生する。本発明
によれば電源に逆向の框流工！が流れることは、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１圧を生ぜしめるこ
とを防いでいる。

上述の動作によってこ第１０図に電ｉＬの波形で示した
ように、ランプ１への電流パルスは急速上昇下降という
！！？注をもっていて、こＡは、上記米国特許＠第６４
φ、９００号に記述された原理によりガス入り放電ラン
グの色温度？相当（／Ｃ高める之め特に望ましいもので
ある。同時に、こｎは高い効率のランプ安定糸を具え、
その結果高水位のランプ糸の効率（ワット当りのルーメ
ン数）をもたらすのである。

ラングの改良された色特性を得るため望ましいパルス９
反復率と衝撃率はランプの１１Ｌ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
望のランプ［流パルスの反復率と＃！撃率を行なりよう
に動作するよう適轟Ｖｃ調節されなければならない。

第１１図は第９図に示す制御回路９０回路図で。

該回路ゆトランジスタ５のペースＫｆｆｌ続した出力端
千人とトランジスタのエミッタに接続し念出力濶子Ｂを
有している。制御回路の機能は前記スイッチヲ閉じる之
め、トランジスタ５にペース駆動電流を発生することと
、スイッチを開く之めに、端子人と８０間で発生されて
いるペース駆動域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、トランジスタ５の動作上（
第１０図参照）のための代表的タイピングはｔ０＝００
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はシグテチツクスコーポレ
ーションより市販されている型式Ｎｇ５５５である。

図示の工０回路につき示されたピンは次の機能を有す。

ピン１は電源の共通（負〕電圧耀、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は限界入力端、ピン７は成域出力端、ピン８は正電
源の入力端である。ＩＯ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１／３ｖより低くなると、回路は島位
状態にトリガされる。弦にＶは電源電圧である。

回路な限界ビン乙にかける電圧が２／３ＶＪ：力高くな
ると、低位状態にトリガされる。敢成ビン７ｒｌ：回路
が低位状態にあるとき電源の共通電位（ピン１）Ｋ短絡
させる。

ＩＯと組合つ乏タイピング回路網は非安定マルチバイブ
レータを形成する。ピン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０１の電圧が２／３ｖよりも高くなると、限界入
力端のピン６は出力電圧（ピン３）を低くさせて、放電
出力（ビ／７）がピン１に短絡する。０１の底圧が１／
３ｖよシ低くなると、トリガ入力（ピン２〕が出力電圧
を高くし、改電出力喝とピン１の間の理路が除かれる。

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ＯＩＫ　ｋける電圧が１１５　Ｖ　Ｋ
低下したと仮定すると、ピン３における出力電圧が高く
なり、放電出力（ピン７）がターンオフされる。次いで
Ｏｌは時定数Ｒ＝Ｏ＋で可変抵抗几、とダイオードＩ）
ｔ　ｋ経て充電する。Ｃ，にシける底圧が２／６Ｖにな
ると、出力電圧ハ低下し、ピン７はピン１に短絡され、
その結果時定数Ｒｔ　ＯＩで可変抵抗几、とピン７と１
を経て放αが行なわれる。Ｃ１の１圧が＋／３Ｖ’に達
するとこのサイクルが再開する。

タイミング動作（第１０図参照）は時間ｔ０で工０が高
位に；２つて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ＩＯは低位になってス
イッチ５をターンオフさせ、ｔａトｔｌＯ間に電流パル
ス？発生する。このサイクル￥′ｉ時間ｔ１で始まって
繰返さ几る。Ｌ、からｔ、への時間間隔は時定ａルＣ１
で定められ、ｔ、からｔｌへの時間間隔は時定数几２０
．で決めら九るっ 第９＆図は、第９図の回路の変形で、ランプは主供′５
ＩＣ線に直流電源と変成器の一次捲線と二次捲線を夫々
具える上記の並列分岐腺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
に工、とＬ用の波形の複合形？特長とした波形上官する
。

第９ｂ図は回路の他の変形でラングは二次捲線の分岐路
中り、とダイオード７と直列に置かれている。この場合
ランプ或流の波形は第１０図にＩｔとして示さ７″Ｌ′
ｆｃもＣ）Ｋ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プを
用いた代表的回路では、インダクタンスコイルＬ、は１
００ミリヘンリーのインダクタンス七有し、コンデンサ
４ｄｌＯＯマイクロフアラツドで。

捲線Ｌｔは１．３ミＩＪヘンＩＪ−１Ｌ、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Ｒ，電源が第６
図の制別回路に接続して図示されているが、所望によシ
制御回路は降圧用の適当な手段を具えて電力回路の直Ｆ
Ｌ［源に接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吃この構成部分に対して用
いられることが分る。

不発ＢＡｆ′ｉ％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の変形
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■特許請求の範囲は本発明■真髄並びに範囲内で生
ずる凡ゆるこの種の均等的変形上包含せんとするもので
あろう

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を示すラング動作回路■回路図、
第１ａ図と第１ｂ図は第１図り回路の変形を示し、第２
図はｆＡ１第１図の運転についての電流波形と示し、第
３図は第１．１ｍ、＋ｂ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’Ｉｔ流波形を示し、第７図は第５図の
運転回路の変形例の回路図、萬８図は第５図と第７図に
示す制御回路の回路図、第９図は本発明の一例全示すラ
ンプ、！＃作回路の回路図、第９ａ図と第９ｂ図は第に
放電ランプ ２：直流Ｒ，源 ３゛：変成器 ５：トランジスタスイッチ ６コＳＯ几スイツチ ７：ダイオード ９二制御回路 ＦＩ６．２ Ｆ／θ、３ Ｆ／θ　６ Ｒ６，８ Ｆ／６９ ＦＩＧ、　１０ ＦＩＧ、／／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）直流の電源を備えると共に、該電源間に被制御スイ
   ッチ装置を備え、一次巻線ならびに二次巻線を有するト
   ランスを備えると共に、該一次巻線は前記被制御スイッ
   チ装置に直列であり、さらに前記電源間に前記二次巻線
   と直列になる単向導通装置を備えると共に、ガス入りの
   放電ランプを前記被制御スイッチ装置ならびに前記一次
   巻線に直列に接続するための接続装置を備え、かつ前記
   被制御スイッチ装置に結合される制御装置を備えて、こ
   れを予め定められた間隔で繰り返し動作し、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。