JP2000091085A - 放電灯点灯装置及びパルス発生回路 - Google Patents

放電灯点灯装置及びパルス発生回路

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JP2000091085A
JP2000091085A JP26204098A JP26204098A JP2000091085A JP 2000091085 A JP2000091085 A JP 2000091085A JP 26204098 A JP26204098 A JP 26204098A JP 26204098 A JP26204098 A JP 26204098A JP 2000091085 A JP2000091085 A JP 2000091085A
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discharge lamp
voltage
pulse
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capacitor
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Takao Monju
孝夫 文字
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電灯が瞬時停電又は電圧降下等により消灯
した場合に、電源の遮断再接続操作を必要とすることな
く、再点灯が可能な放電灯点灯装置の提供。 【解決手段】 放電灯8を点灯する為の安定器1と、放
電灯8を始動させる為のパルスを出力するパルス装置2
aを所定時間作動させる為のタイマ3aとを備えた放電
灯点灯装置。放電灯8が、電源の瞬時停電又は電圧降下
により消灯したときに、放電灯8の両電極間に生じる電
圧上昇を検出する検出回路7,D,R1,PCと、タイ
マ3aをリセット起動させる為の信号を発生させる信号
発生回路R2,C,R3とを備え、検出回路7,D,R
1,PCが放電灯8の両電極間に生じる電圧上昇を検出
したときに、信号発生回路R2,C,R3が前記信号を
発生させる構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯を点灯する
為の安定器と、放電灯を始動させる為のパルスを発生さ
せるパルス装置と、パルス装置を所定時間作動させる為
のタイマとを備えた放電灯点灯装置、及びこのタイマを
リセット起動させるのに有用なパルス発生回路に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】放電灯では、高圧ナトリウムランプ、高
圧水銀灯及びメタルハライドランプをまとめてHIDラ
ンプ(High Intensity Discharge Lamp ;高輝度放電ラ
ンプ)と呼ぶことがあり、これらは、小型で高出力、高
効率、長寿命を特徴とする。その中で、高圧ナトリウム
ランプ及びメタルハライドランプは、ランプの始動に一
般的に高圧のパルス電圧を必要とする。
【0003】図4は、HIDランプを点灯させる為の従
来の放電灯点灯装置の構成例を示したブロック図であ
る。この放電灯点灯装置は、HIDランプ8を点灯する
為の安定器1と、HIDランプ8を始動点灯させる為の
パルスを発生させるパルス装置2と、パルス装置2に内
蔵され、パルス装置2を所定時間作動させる為のタイマ
3とを備え、パルス装置2の一方の出力端子が、安定器
1内のチョークコイルの中間部のタップに接続され、他
方の出力端子が、安定器1内のチョークコイルの一方の
端部に接続され、商用電源に対して、安定器1及びHI
Dランプ8が直列になるように、パルス装置2が並列に
なるようにそれぞれ接続されている。
【0004】このような構成の放電灯点灯装置では、商
用電源がオンされると、タイマ3がリセット起動され、
これにより、パルス装置2がパルスを発生し始める。パ
ルス装置2が発生したパルスは、安定器1内のチョーク
コイルの、タップにより分割された部分と全体との巻数
比に従って昇圧され(数千V程度)、HIDランプ8
は、この昇圧された高圧パルスにより点灯される。HI
Dランプ8の点灯中は、その両電極間に生じる電圧(ラ
ンプ電圧)は低下(数十V〜数百V)する。
【0005】HIDランプ8は、商用電源の瞬時停電
(0.5〜数Hz)で消灯してしまうが、この場合、一
旦、商用電源を遮断し再接続して、パルス装置2をリセ
ット起動させなければ、HIDランプ8を再点灯させる
ことができない。また、HIDランプ8は、点灯すると
その内部蒸気圧が高圧になるが、一旦、消灯すると、商
用電源が復旧しても、内部蒸気圧が高圧である間は点灯
しない。その為、そのような場合に商用電源を遮断し再
接続して、タイマ3をリセット起動させたときに備え
て、内部蒸気圧が低下する時間を見込み、タイマ3の設
定時間(5〜30分)を設定し、その間、パルス装置2
にパルスを発生させるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】最近、高圧ナトリウム
ランプがトンネル内の照明基本部に採用される例が増加
しているが、トンネル内で商用電源の瞬時停電により消
灯すると、管理者がそれに気付いて、上述したように、
一旦、商用電源を遮断し再接続して、パルス装置2をリ
セット起動させない限り、商用電源が正常であるにも係
わらず、消灯した状態で放置されるという問題がある。
【0007】この問題を解決する為の技術としては、ラ
ンプ電流検知回路を設け、ランプ電流検知回路がランプ
電流を検知したときに、高圧パルスの発生を停止し、タ
イマ回路をリセット状態にする放電灯点灯装置が、特開
平10−27693号公報に開示されている。また、安
定器に接続された動作電源供給手段と、動作電源供給手
段に直列接続された電圧検知手段とを備え、電圧検知手
段が所定値以上の電圧を検知したときに、動作電源供給
手段から電源を与えてタイマ回路を動作させ、高圧パル
ス発生手段を動作させる放電灯点灯装置が、特開平10
−41077号公報に開示されている。
【0008】本発明は、上述したような事情に鑑みてな
されたものであり、第1,2発明では、放電灯が瞬時停
電又は電圧降下等により消灯した場合に、電源の遮断再
接続操作を必要とすることなく、再点灯が可能な放電灯
点灯装置を提供することを目的とする。第3発明では、
第1,2発明に係る放電灯点灯装置に有用なパルス発生
回路を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1発明に係る放電灯点
灯装置は、放電灯を点灯する為の安定器と、該放電灯を
始動させる為のパルスを出力するパルス装置を所定時間
作動させる為のタイマとを備えた放電灯点灯装置におい
て、前記放電灯が、電源の瞬時停電又は電圧降下により
消灯したときに、前記放電灯の両電極間に生じる電圧上
昇を検出する検出回路と、前記タイマをリセット起動さ
せる為の信号を発生させる信号発生回路とを備え、前記
検出回路が前記上昇を検出したときに、前記信号発生回
路が前記信号を発生させるべくなしてあることを特徴と
する。
【0010】この放電灯点灯装置では、放電灯が、電源
の瞬時停電又は電圧降下により消灯したときに、検出回
路が、放電灯の両電極間に生じる電圧上昇を検出する。
信号発生回路は、検出回路が放電灯の両電極間に生じる
電圧上昇を検出したときに、タイマをリセット起動させ
る為の信号を発生させる。これにより、放電灯が瞬時停
電又は電圧降下により消灯した場合に、電源の遮断再接
続操作を必要とすることなく、再点灯が可能となる。
【0011】第2発明に係る放電灯点灯装置は、前記信
号発生回路は、コンデンサ及び第1の抵抗からなり、所
定の電圧が与えられるべき直列回路と、該直列回路の時
定数より大きい時定数を有する放電回路をなすべく、前
記コンデンサに並列接続された第2の抵抗とを備え、前
記所定の電圧が与えられたときの前記コンデンサへの充
電電流により、第1の抵抗に生じた電圧を、前記タイマ
をリセット起動させる為の信号とすべくなしてあること
を特徴とする。
【0012】この放電灯点灯装置では、信号発生回路
は、コンデンサ及び第1の抵抗からなる直列回路の時定
数より大きい時定数を有する放電回路をなすべく、第2
の抵抗がコンデンサに並列接続されている。従って、直
列回路に所定の電圧が与えられたときに、第1の抵抗及
びコンデンサに電流(充電電流)が流れ、第1の抵抗に
生じた電圧を、タイマをリセット起動させる為の単発の
信号として発生させることができる。一方、直列回路に
所定の電圧が与えられなくなったときは、コンデンサ内
の電荷は、第2の抵抗により放電される。
【0013】これにより、この放電灯点灯装置は、単発
の信号により、タイマをリセット起動させることがで
き、パルス装置を所定時間作動させることができるの
で、放電灯が瞬時停電又は電圧降下により消灯した場合
に、電源の遮断再接続操作を必要とすることなく、再点
灯が可能となる。また、コンデンサ内の電荷を放電させ
るので、放電灯が点灯し、直列回路に所定の電圧が与え
られなくなってから、放電回路の時定数に基づく時間が
経過した後は、直列回路に再度所定の電圧が与えられた
ときに、充電電流が流れ、第1の抵抗に電圧を生じさせ
ることができ、単発の信号を発生させることができ、タ
イマをリセット起動させることができる。
【0014】第3発明に係るパルス発生回路は、検出す
べき電圧変動を検出する検出回路と、コンデンサ及び第
1の抵抗からなり、所定の電圧が与えられるべき直列回
路と、該直列回路の時定数より大きい時定数を有する放
電回路をなすべく、前記コンデンサに並列接続された第
2の抵抗とを備え、前記検出回路が前記電圧変動を検出
したときに、前記直列回路に前記所定の電圧が与えら
れ、該所定の電圧による前記コンデンサへの充電電流に
より、第1の抵抗に生じた電圧をパルスとして発生させ
るべくなしてあることを特徴とする。
【0015】このパルス発生回路では、コンデンサ及び
第1の抵抗からなる直列回路の時定数より大きい時定数
を有する放電回路をなすべく、第2の抵抗がコンデンサ
に並列接続されている。従って、直列回路に所定の電圧
が与えられたときに、第1の抵抗及びコンデンサに電流
(充電電流)が流れ、第1の抵抗に生じた電圧を単発の
パルスとして発生させることができる。一方、直列回路
に所定の電圧が与えられなくなったときは、コンデンサ
内の電荷は、第2の抵抗により放電される。
【0016】これにより、このパルス発生回路は、タイ
マをリセット起動させることができ、また、コンデンサ
内の電荷を放電させるので、直列回路に所定の電圧が与
えられなくなってから、放電回路の時定数に基づく時間
が経過した後は、直列回路に再度所定の電圧が与えられ
たときに、充電電流が流れ、第1の抵抗に電圧を生じさ
せ、パルスとして発生させることができ、第1,2発明
に係る放電灯点灯装置に有用である。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
それを示す図面を参照しながら説明する。 実施の形態1.図1は、本発明に係る放電灯点灯装置及
びパルス発生回路の実施の形態の構成を示したブロック
図である。この放電灯点灯装置及びパルス発生回路は、
放電灯であるHIDランプ8(High Intensity Dischar
ge Lamp ;高輝度放電ランプ)を点灯する為の安定器1
と、HIDランプ8を始動点灯させる為のパルスを発生
させるパルス装置2aと、パルス装置2aに内蔵され、
パルス装置2aを所定時間作動させる為のタイマ3aと
を備えている。
【0018】パルス装置2aの一方の出力端子は、安定
器1内のチョークコイルの中間部のタップに接続され、
他方の出力端子は、安定器1内のチョークコイルの一方
の端部に接続され、商用電源に対して、安定器1及びH
IDランプ8が直列に、パルス装置2aが並列にそれぞ
れ接続されている。
【0019】この放電灯点灯装置及びパルス発生回路
は、また、HIDランプ8と安定器1との接続点に、S
SS7(Silcon Symmetrical Switch ;サイダック、ダ
イアック)と、SSS7にアノードが接続されたダイオ
ードDと、ダイオードDのカソードに一方の端子が接続
された抵抗R1と、抵抗R1の他方の端子にアノードが
接続され、カソードがHIDランプ8とパルス装置2a
の安定器1に接続されない端子との接続点に接続された
発光ダイオードLDと、発光ダイオードLDとフォトカ
プラPCを構成するフォトトランジスタPTとを備えて
いる。
【0020】SSS7のブレークオーバ電圧は、HID
ランプ8のランプ電圧×1.41Vより大きく、安定器
1の二次側無負荷電圧×1.41Vより小さく設定して
ある。SSS7、ダイオードD、抵抗R1及びフォトカ
プラPCは検出回路を構成している。ダイオードDは、
発光ダイオードLDに印加される電圧を、破損防止の為
に一方向に制限し、抵抗R1は、発光ダイオードLDに
流れる電流を、破損防止の為に制限する。
【0021】この放電灯点灯装置及びパルス発生回路
は、また、タイマ3aの図示しない電源回路の正極側引
出線6に一方の端子が接続された抵抗R2(第1の抵
抗)と、抵抗R2の他方の端子に一方の端子が接続さ
れ、他方の端子にフォトトランジスタPTのコレクタが
接続されたコンデンサCとを備え、フォトトランジスタ
PTのエミッタはタイマ3aの電源回路の負極側引出線
5(接地線)に接続されている。
【0022】この放電灯点灯装置及びパルス発生回路
は、また、抵抗R2及びコンデンサCからなる直列回路
の時定数より充分大きい時定数を有する放電回路を構成
するように、抵抗R3(第2の抵抗)がコンデンサCに
並列接続され、抵抗R2及びコンデンサCの接続点がタ
イマ3aのリセット起動端子4に接続されている。コン
デンサC及び抵抗R3の直列回路の時定数は、商用電源
の周期より充分大きくしてある。
【0023】以下に、このような構成の放電灯点灯装置
及びパルス発生回路の動作を説明する。この放電灯点灯
装置及びパルス発生回路は、商用電源がオンされると、
消灯しているHIDランプ8の両端電圧により、商用電
源に同期して、SSS7がオン/オフを繰り返し、それ
によりフォトカプラPCがオン/オフを繰り返す。フォ
トカプラPCが一度オンすることにより、抵抗R2及び
コンデンサCからなる直列回路に、タイマ3aの電源回
路の電圧が印加され、コンデンサCが充電される。
【0024】このとき、コンデンサCへの充電電流が一
瞬流れ、図2(a)に示すように、抵抗R2及びコンデ
ンサCの接続点に略0V(負極側引出線5の電位)に達
する電圧降下が生じる。これがリセットパルスとなっ
て、タイマ3aがリセット起動され、パルス装置2aが
パルスを発生し始める(尚、タイマ3aは、商用電源が
オンされることにより既に作動しているので、再リセッ
ト起動される)。コンデンサCへ充電電流が流れ、コン
デンサCが一旦充電されると、コンデンサC及び抵抗R
3の時定数は、商用電源の周期より充分大きくしてあ
り、放電電流は小さいので、フォトカプラPCが商用電
源に同期してオン/オフを繰り返しても、コンデンサC
への充分大きな充電電流が流れることはない。従って、
タイマ3aが再リセット起動されることはない。
【0025】パルス装置2aが発生したパルスは、安定
器1内のチョークコイルの、タップにより分割された部
分と全体との巻数比に従って昇圧され(数千V程度)、
HIDランプ8は、この昇圧された高圧パルスにより点
灯される。HIDランプ8の点灯中は、その両電極間に
生じる電圧(ランプ電圧)は低下(数十V〜数百V)す
る。
【0026】HIDランプ8が点灯しないときは、その
両電極間に生じる電圧は低下せず、フォトカプラPCが
オン/オフを繰り返すが、上述したように、コンデンサ
Cへの充分大きな充電電流は流れないので、タイマ3a
は再リセット起動されず、設定時間が経過すると、パル
ス装置2aは停止する。
【0027】HIDランプ8が点灯し、その両電極間に
生じる電圧が低下すると、SSS7がオンしなくなり、
それによりフォトカプラPCがオンしなくなる。フォト
カプラPCがオフすることにより、抵抗R2及びコンデ
ンサCからなる直列回路に、タイマ3aの電源回路の電
圧が印加されなくなり、コンデンサCに充電された電荷
は、抵抗R3を通じて放電される。この放電は、図2
(b)に示すように、充分大きい時定数に従って行われ
る。
【0028】HIDランプ8は、点灯するとその内部蒸
気圧が高圧になるが、一旦、消灯してしまうと、内部蒸
気圧が高圧である間は点灯しない。その為、HIDラン
プ8が消灯した場合に、商用電源を遮断し再接続してタ
イマ3aをリセット起動させたときに備えて、内部蒸気
が冷却され、内部蒸気圧が低下する時間を見込み、タイ
マ3の設定時間(5〜30分)(所定時間)を設定し、
その間、パルス装置2aにパルスを発生させるようにし
てある。
【0029】コンデンサCからの放電が充分でない場合
に、商用電源の瞬時停電及び電圧降下等によりHIDラ
ンプ8が消灯したときは、フォトカプラPCがオン/オ
フを繰り返しても、タイマ3aはリセット起動されな
い。しかし、そのときは、タイマ3aはパルス装置2a
を作動させており、HIDランプ8の内部蒸気が冷却さ
れるのに要する時間より長い時間、パルス装置2aの動
作時間は残存しており、HIDランプ8を再点灯させる
ことができる。
【0030】コンデンサCからの放電が充分であり、そ
の充電電流によりタイマ3aをリセット起動させること
ができるようになっている場合に、商用電源の瞬時停電
及び電圧降下等によりHIDランプ8が消灯したとき
は、安定器1の二次側が無負荷状態になり、消灯したH
IDランプ8の両端電圧が無負荷電圧となって上昇し、
それに伴いSSS7の両端電圧も上昇する。その結果、
図3(a)に示すように、商用電源に同期して、SSS
7がオン/オフを繰り返し、それによりフォトカプラP
Cがオン/オフを繰り返す。
【0031】図3(a)に示す波形の各先端が無いの
は、SSS7がオン(導通)している期間を示してい
る。フォトカプラPCが一度オンすることにより、抵抗
R2及びコンデンサCからなる直列回路に、タイマ3a
の電源回路の電圧が印加され、コンデンサCが充電され
る。
【0032】このとき、コンデンサCへの充電電流が一
瞬流れ、図3(b)に示すように、抵抗R2の両端に略
0V(負極側引出線5の電位)に達する電圧降下が生じ
る。これがリセットパルスとなって、タイマ3aの作動
中/停止中に関係なく、タイマ3aがリセット起動さ
れ、パルス装置2aがパルスを発生し始める。
【0033】コンデンサCへ充電電流が流れ、コンデン
サCが一旦充電されると、コンデンサC及び抵抗R3の
時定数は商用電源の周期より充分大きくしてあり、放電
電流は小さいので、フォトカプラPCが商用電源に同期
してオン/オフを繰り返しても、コンデンサCへの充分
大きな充電電流が流れることはない。従って、タイマ3
aが再リセット起動されることはない。
【0034】パルス装置2aが発生したパルスは、安定
器1内のチョークコイルの、タップにより分割された部
分と全体との巻数比に従って昇圧され(数千V程度)、
HIDランプ8は、この昇圧された高圧パルスにより点
灯される。HIDランプ8の点灯中は、その両電極間に
生じる電圧(ランプ電圧)は低下(数十V〜数百V)す
る。
【0035】HIDランプ8の両電極間に生じる電圧が
低下すると、SSS7がオンしなくなり、それによりフ
ォトカプラPCがオンしなくなる。フォトカプラPCが
オフすることにより、抵抗R2及びコンデンサCからな
る直列回路に、タイマ3aの電源回路の電圧が印加され
なくなり、コンデンサCに充電された電荷は、抵抗R3
を通じて放電される。この放電は、図2(b)に示した
のと同様に、充分大きい時定数に従って行われる。
【0036】HIDランプ8は、上述したように、一旦
消灯すると、内部蒸気圧が高圧である間は点灯しない。
その為、内部蒸気が冷却され、内部蒸気圧が低下する時
間を見込み、タイマ3は、設定時間(5〜30分)(所
定時間)の間、パルス装置2aにパルスを発生させる。
尚、上述したパルス発生回路は、上述したような放電灯
点灯装置の他にも、単発パルスが必要な装置であれば、
使用することができる。
【0037】
【発明の効果】第1発明に係る放電灯点灯装置によれ
ば、放電灯が瞬時停電又は電圧降下により消灯した場合
に、電源の遮断再接続操作を必要とすることなく、再点
灯が可能となる。
【0038】第2発明に係る放電灯点灯装置によれば、
単発の信号により、タイマをリセット起動させることが
でき、パルス装置を所定時間作動させることができるの
で、放電灯が瞬時停電又は電圧降下により消灯した場合
に、電源の遮断再接続操作を必要とすることなく、再点
灯が可能となる。また、コンデンサ内の電荷を放電させ
るので、放電灯が点灯し、直列回路に所定の電圧が与え
られなくなってから、放電回路の時定数に基づく時間が
経過した後は、直列回路に再度所定の電圧が与えられた
ときに、充電電流が流れ、第1の抵抗に電圧を生じさせ
ることができ、単発の信号を発生させることができ、タ
イマをリセット起動させることができる。
【0039】第3発明に係るパルス発生回路によれば、
タイマをリセット起動させることができ、また、コンデ
ンサ内の電荷を放電させるので、直列回路に所定の電圧
が与えられなくなってから、放電回路の時定数に基づく
時間が経過した後は、直列回路に再度所定の電圧が与え
られたときに、充電電流が流れ、第1の抵抗に電圧を生
じさせ、パルスとして発生させることができ、第1,2
発明に係る放電灯点灯装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る放電灯点灯装置及びパルス発生回
路の実施の形態の構成を示したブロック図である。
【図2】本発明に係る放電灯点灯装置及びパルス発生回
路の動作を説明する為の波形図である。
【図3】本発明に係る放電灯点灯装置及びパルス発生回
路の動作を説明する為の波形図である。
【図4】従来の放電灯点灯装置の構成例を示したブロッ
ク図である。
【符号の説明】
1 安定器 2a パルス装置 3a タイマ 4 リセット起動端子 7 SSS(検出回路) 8 HIDランプ(放電灯) C コンデンサ D ダイオード(検出回路) LD 発光ダイオード(検出回路) PC フォトカプラ(検出回路) PT フォトトランジスタ(検出回路) R1 抵抗(検出回路) R2 抵抗(第1の抵抗) R3 抵抗(第2の抵抗)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放電灯を点灯する為の安定器と、該放電
    灯を始動させる為のパルスを出力するパルス装置を所定
    時間作動させる為のタイマとを備えた放電灯点灯装置に
    おいて、 前記放電灯が、電源の瞬時停電又は電圧降下により消灯
    したときに、前記放電灯の両電極間に生じる電圧上昇を
    検出する検出回路と、前記タイマをリセット起動させる
    為の信号を発生させる信号発生回路とを備え、前記検出
    回路が前記上昇を検出したときに、前記信号発生回路が
    前記信号を発生させるべくなしてあることを特徴とする
    放電灯点灯装置。
  2. 【請求項2】 前記信号発生回路は、コンデンサ及び第
    1の抵抗からなり、所定の電圧が与えられるべき直列回
    路と、該直列回路の時定数より大きい時定数を有する放
    電回路をなすべく、前記コンデンサに並列接続された第
    2の抵抗とを備え、前記所定の電圧が与えられたときの
    前記コンデンサへの充電電流により、第1の抵抗に生じ
    た電圧を、前記タイマをリセット起動させる為の信号と
    すべくなしてある請求項1記載の放電灯点灯装置。
  3. 【請求項3】 検出すべき電圧変動を検出する検出回路
    と、コンデンサ及び第1の抵抗からなり、所定の電圧が
    与えられるべき直列回路と、該直列回路の時定数より大
    きい時定数を有する放電回路をなすべく、前記コンデン
    サに並列接続された第2の抵抗とを備え、前記検出回路
    が前記電圧変動を検出したときに、前記直列回路に前記
    所定の電圧が与えられ、該所定の電圧による前記コンデ
    ンサへの充電電流により、第1の抵抗に生じた電圧をパ
    ルスとして発生させるべくなしてあることを特徴とする
    パルス発生回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011054558A (ja) * 2010-07-20 2011-03-17 Totsuken:Kk 誘導放電限界回路を用いた安定器

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