JP2008135239A - Starting device, discharge lamp lighting apparatus, and lighting device - Google Patents

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Hirochika Shiohama
弘親 塩濱
Shinichi Karasawa
晋一 唐沢
Hiroshi Terasaka
博志 寺坂
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a semiconductor switch element with a control electrode keeps on-state by oscillation current of a pulse generation circuit, it becomes impossible to generate a pulse voltage at next time and later and a discharge lamp can not be started in operation. <P>SOLUTION: Even if an oscillation current is supplied to a pulse generation circuit to maintain a semiconductor switching circuit in on-state, since self-hold type two terminal semiconductor switching element 15 having larger maintaining current value is connected in series, the two terminal semiconductor switching element 15 can not be maintained in on-state by the oscillation current. Accordingly, since the semiconductor switching element 16 with a control electrode turns off simultaneously, the semiconductor switching element with a control electrode turns on at the predetermined timing to generate high voltage in a pulse transformer during next pulse generation operation. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は放電灯の始動時に高電圧を供給する始動装置、この始動装置を用いた放電灯点灯装置およびこの放電灯点灯装置を用いた照明装置に関する。   The present invention relates to a starting device for supplying a high voltage when starting a discharge lamp, a discharge lamp lighting device using the starting device, and an illumination device using the discharge lamp lighting device.

高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ等の高輝度放電灯やその他始動に高電圧を必要とする放電灯に対しては、始動装置が用いられる。このような始動装置としては各種のものが提案されているが、その内の一例として、充放電用のコンデンサにパルストランスおよび制御極付半導体スイッチング素子を直列に含むパルス発生回路を並列接続し、充放電用のコンデンサの電荷を制御極付半導体スイッチング素子のオンにより急速に放電させ、このときの放電電流に基づいてパルストランスに高電圧を発生させる形式のものがある（一例として特許文献１、特許文献２）。   For high-intensity discharge lamps such as high-pressure sodium lamps and metal halide lamps and other discharge lamps that require high voltage for starting, a starting device is used. Various types of such starting devices have been proposed, but as an example, a pulse generation circuit including a pulse transformer and a semiconductor switching element with a control electrode in series is connected in parallel to a capacitor for charging and discharging, There is a type in which the charge of the charge / discharge capacitor is rapidly discharged by turning on the control switching semiconductor switching element, and a high voltage is generated in the pulse transformer based on the discharge current at this time (for example, Patent Document 1, Patent Document 2).

また、他の例として、パルストランスの入力巻線にコンデンサおよび制御極付半導体スイッチング素子を直列に含むパルス発生回路を直列接続し、コンデンサを制御極付半導体スイッチング素子のオンにより急速に充電し、このときの充電電流に基づいてパルストランスに高電圧を発生させる形式のものがある（一例として特許文献３）。   As another example, a pulse generation circuit including a capacitor and a control switching semiconductor switching element in series is connected in series to the input winding of the pulse transformer, and the capacitor is rapidly charged by turning on the control switching semiconductor switching element. There is a type that generates a high voltage in the pulse transformer based on the charging current at this time (Patent Document 3 as an example).

特許文献１には、制御極付半導体スイッチング素子として一方向性のものが示されているが、制御極付半導体スイッチング素子のターンオフ時間との関係により、制御極付半導体スイッチング素子が逆極性の電圧を印加されてもターンオフできないときには、パルス発生回路には減衰する振動電流が流れる。
特開平１１−２８３７６９号公報（図１） 特公平６−９７６３８号公報（図９） 特許第３１９８７７７号公報（図１） Patent Document 1 discloses a unidirectional semiconductor switching element with a control electrode, but the semiconductor switching element with a control electrode has a reverse polarity voltage depending on the relationship with the turn-off time of the semiconductor switching element with a control electrode. When the signal cannot be turned off even when applied, an oscillating current that attenuates flows in the pulse generation circuit.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-283769 (FIG. 1) Japanese Examined Patent Publication No. 6-97638 (FIG. 9) Japanese Patent No. 3198777 (FIG. 1)

特許文献１、２、３のような方式における従来のものは、パルス発生回路の振動電流によって制御極付半導体スイッチング素子がオン状態を継続し、その内に充放電用のコンデンサに充電電流が流れるようになると、制御極付半導体スイッチング素子に自己保持電流以上の電流が流れ、制御極付半導体スイッチング素子はターンオフできなくなることがある。このように、制御極付半導体スイッチング素子がターンオフしないと、次回以降はパルス電圧を発生できなくなるので、放電灯を始動できないということになる。   In the conventional systems such as Patent Documents 1, 2, and 3, the semiconductor switching element with a control electrode is kept on by the oscillation current of the pulse generation circuit, and the charging current flows through the charging / discharging capacitor. As a result, a current higher than the self-holding current flows through the semiconductor switching element with control electrode, and the semiconductor switching element with control electrode may not be turned off. As described above, unless the semiconductor switching element with control pole is turned off, the pulse voltage cannot be generated from the next time, and the discharge lamp cannot be started.

本発明は、１回のパルス発生動作が終了すると制御極付半導体スイッチング素子をオフして、次のパルス発生動作を行なえるようにした始動装置、この始動装置を用いた放電灯点灯装置およびこの放電灯点灯装置を備える照明装置を提供することを目的とする。   The present invention relates to a starting device capable of turning off a semiconductor switching element with a control electrode when one pulse generating operation is completed and performing the next pulse generating operation, a discharge lamp lighting device using the starting device, and the It aims at providing an illuminating device provided with a discharge lamp lighting device.

請求項１の発明の始動装置は、コンデンサと；パルストランスおよび自己保持形の制御極付半導体スイッチング素子を直列に含み、前記コンデンサに並列的に接続されて、制御極付半導体スイッチング素子のオン時に前記コンデンサの放電電流に基づいてパルストランスに放電灯始動用の高電圧を発生するパルス発生回路と；パルス発生回路の制御極付半導体スイッチング素子の自己保持電流よりも保持電流値が大きく、制御極付半導体スイッチング素子に対して直列的に接続された自己保持形の２端子半導体スイッチング素子と；を具備していることを特徴とする。   The starting device of the invention of claim 1 includes a capacitor; a pulse transformer and a self-holding type semiconductor switching element with a control electrode in series, connected in parallel to the capacitor, and when the semiconductor switching element with a control electrode is turned on A pulse generation circuit for generating a high voltage for starting a discharge lamp in a pulse transformer based on the discharge current of the capacitor; a holding current value larger than a self-holding current of a semiconductor switching element with a control electrode of the pulse generation circuit; A self-holding type two-terminal semiconductor switching element connected in series to the attached semiconductor switching element.

請求項２の発明の始動装置は、パルストランスと；コンデンサおよび自己保持形の制御極付半導体スイッチング素子を直列に含み、前記パルストランスの入力巻線に対して直列的に接続されて、制御極付半導体スイッチング素子のオン時に前記コンデンサの充電電流に基づいて前記パルストランスに放電灯始動用の高電圧を発生するパルス発生回路と；パルス発生回路の制御極付半導体スイッチング素子よりも保持電流値が大きく、制御極付半導体スイッチング素子に対して直列的に接続された自己保持形の２端子半導体スイッチング素子と；を具備していることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a starting device comprising: a pulse transformer; a capacitor and a self-holding type semiconductor switching element with a control pole in series; and a control pole connected in series to an input winding of the pulse transformer. A pulse generating circuit for generating a high voltage for starting a discharge lamp in the pulse transformer based on a charging current of the capacitor when the attached semiconductor switching element is turned on; and a holding current value is higher than that of the semiconductor switching element with a control electrode of the pulse generating circuit A self-holding two-terminal semiconductor switching element connected in series to the semiconductor switching element with a control pole.

請求項１、２に記載の発明において、用語の定義および技術的な意味は次のとおりである。   In the first and second aspects of the invention, the definitions and technical meanings of terms are as follows.

自己保持形の制御極付半導体スイッチング素子とは両極性、片極性のどちらでもよく、例えばトライアック、ＳＣＲを使用することができる。パルストランスは、適用しようとする放電灯を始動できる高電圧を発生できるものであればよく、その構成、個数は任意である。また、パルストランスが放電灯を安定点灯するための安定器の1部ないしは全部を兼用するものであってもよく、この場合には、部品数の低減、それに伴う点灯装置全体の小形化、低価格化が可能となる。   The self-holding type semiconductor switching element with a control electrode may be either bipolar or unipolar. For example, a triac or SCR can be used. Any pulse transformer may be used as long as it can generate a high voltage capable of starting a discharge lamp to be applied, and its configuration and number are arbitrary. In addition, the pulse transformer may also be used as a part or all of the ballast for stably lighting the discharge lamp. In this case, the number of parts is reduced, and the overall size of the lighting device is reduced. Pricing is possible.

また、自己保持形の２端子半導体スイッチングは例えばサイダックである。   Self-holding two-terminal semiconductor switching is, for example, Sidac.

なお、本発明において並列的とは、直接並列に接続されているものおよび他の部品を介して並列接続されているものを含むことを意味している。直列的についても同様なことを意味する。   In the present invention, the term “parallel” means including those directly connected in parallel and those connected in parallel via other components. The same is true for serial.

請求項１、２に記載の発明は、振動電流がパルス発生回路に流れて制御極付半導体スイッチング素子をオン状態に保持しようとしても、この制御極付半導体スイッチング素子に対しては、より保持電流値が大きい自己保持形の２端子半導体スイッチング素子が直列的に接続されているため、前記振動電流によってもこの２端子半導体スイッチング素子をオン状態に保持することができなくなる。したがって、同時に制御極付半導体スイッチング素子もオフするから、次回のパルス発生動作時には制御極付半導体スイッチング素子が所定のタイミングでオンしてパルストランスに高電圧を発生させる。   According to the first and second aspects of the present invention, even if an oscillating current flows through the pulse generation circuit and tries to hold the semiconductor switching element with a control electrode in an ON state, the holding current is more applied to the semiconductor switching element with a control electrode. Since the self-holding two-terminal semiconductor switching element having a large value is connected in series, the two-terminal semiconductor switching element cannot be held in the on state even by the oscillating current. Therefore, since the semiconductor switching element with control pole is also turned off at the same time, the semiconductor switching element with control pole is turned on at a predetermined timing in the next pulse generation operation to generate a high voltage in the pulse transformer.

なお、２端子半導体スイッチング素子および制御極付半導体スイッチング素子はブレークオーバ電圧と保持電流値との両者が適切なものを入手することが商業的に困難なため、個別にそれぞれ適切な値のものを選定するのが実際上有利である。   In addition, since it is commercially difficult to obtain a two-terminal semiconductor switching element and a semiconductor switching element with a control electrode, both of which have appropriate breakover voltage and holding current value. It is practically advantageous to select.

請求項３に記載の放電灯点灯装置は、放電灯と；この放電灯および放電灯を付勢する電源との間に介在し、放電灯を安定点灯するための安定器と；安定器の出力側に設けられた請求項１または２記載の始動装置と；を具備していることを特徴とする。   The discharge lamp lighting device according to claim 3 is interposed between the discharge lamp and a power source for energizing the discharge lamp and the discharge lamp, and a ballast for stably lighting the discharge lamp; an output of the ballast And a starting device according to claim 1 or 2 provided on the side.

請求項３に記載の発明において、放電灯とは、水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ等の高輝度放電灯の他、熱陰極形の蛍光ランプ、冷陰極形の蛍光ランプ、外部電極形の放電灯等どのようなものでもよい。   In the invention of claim 3, the discharge lamp is a high-intensity discharge lamp such as a mercury lamp, a high-pressure sodium lamp, a metal halide lamp, a hot cathode fluorescent lamp, a cold cathode fluorescent lamp, an external electrode type Anything such as a discharge lamp may be used.

安定器は、直流点灯を含む０〜１００Ｈｚの間の低周波で点灯するもの、前記低周波領域より高く例えば１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの間の高周波で点灯するもののいずれでもよい。   The ballast may be either one that lights at a low frequency between 0 and 100 Hz including DC lighting, or one that lights at a high frequency between 1 kHz and 100 kHz higher than the low frequency region.

請求項３に記載の放電灯点灯装置は、始動装置が確実に作動して始動用の高電圧を供給され、したがって、放電灯も確実に始動点灯することが可能になる。   In the discharge lamp lighting device according to the third aspect, the starting device is reliably operated to be supplied with a high voltage for starting, and thus the discharge lamp can be reliably started and lit.

請求項４に記載の発明の照明装置は、照明器具本体と；この器具本体に設けられた放電灯と；この放電灯を点灯する請求項３に記載の放電灯点灯装置と；を具備している。   A lighting device according to a fourth aspect of the present invention comprises: a lighting fixture main body; a discharge lamp provided in the fixture main body; and the discharge lamp lighting device according to claim 3 for lighting the discharge lamp. Yes.

照明装置としては、屋内用、屋外用を問わないし、放電灯点灯装置が照明器具本体に内蔵されていても内蔵されていなくてもよいものである。   The lighting device may be indoor or outdoor, and the discharge lamp lighting device may or may not be built in the lighting fixture body.

請求項１および２記載の発明によれば、確実に作動して放電灯始動用の高電圧を発生する始動装置を提供することができる。   According to the first and second aspects of the invention, it is possible to provide a starting device that operates reliably and generates a high voltage for starting a discharge lamp.

請求項３記載の発明によれば、始動装置からの高電圧を印加して放電灯を確実に始動することが可能な放電灯点灯装置を提供することができる。   According to invention of Claim 3, the discharge lamp lighting device which can apply the high voltage from a starting device and can start a discharge lamp reliably can be provided.

請求項４記載の発明によれば、放電灯が確実に始動、点灯する照明装置を提供することができる。   According to invention of Claim 4, the illuminating device with which a discharge lamp starts and lights up reliably can be provided.

以下、本発明の一実施形態を図１を参照して説明する。図１は放電灯点灯装置の一実施形態を示す回路図である。１は商用電源、２は商用電源１から付勢されて点灯する放電灯である。３は放電灯２を安定点灯するための安定器であって、本実施形態では力率改善用のコンデンサ４およびインダクタ５によって形成されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a discharge lamp lighting device. Reference numeral 1 denotes a commercial power source, and 2 denotes a discharge lamp that is energized from the commercial power source 1 and lights up. Reference numeral 3 denotes a ballast for stably lighting the discharge lamp 2. In this embodiment, the ballast 3 is formed by a capacitor 4 and an inductor 5 for power factor improvement.

６は始動装置で、安定器３の出力側に設けられている。始動装置６は、安定器３の出力電圧を整流する整流装置７を有し、整流装置７の出力端間に充放電用のコンデンサ８を抵抗９、１０および逆流防止用のダイオード１１を介して接続している。また、コンデンサ８にはパルストランス１２、１３（実際にはそれぞれの入力巻線１２a、１３ａ）、限流または波形整形用のインダクタ１４、自己保持形の２端子半導体スイッチング素子１５および自己保持形の制御極付半導体スイッチング素子１６の直列回路が並列接続されている。前記２端子半導体スイッチング素子１５と制御極付半導体スイッチング素子１６とは、自己保持電流値が２端子半導体スイッチング素子１５の方が大きい関係に選定されている。   Reference numeral 6 denotes a starting device, which is provided on the output side of the ballast 3. The starter 6 includes a rectifier 7 that rectifies the output voltage of the ballast 3. A charge / discharge capacitor 8 is connected between the output terminals of the rectifier 7 via resistors 9 and 10 and a backflow prevention diode 11. Connected. The capacitor 8 includes pulse transformers 12 and 13 (actually, input windings 12a and 13a), a current limiting or waveform shaping inductor 14, a self-holding type two-terminal semiconductor switching element 15, and a self-holding type. A series circuit of semiconductor switching elements 16 with control poles is connected in parallel. The two-terminal semiconductor switching element 15 and the semiconductor switching element 16 with control pole are selected so that the self-holding current value is larger in the two-terminal semiconductor switching element 15.

本実施形態において２個のパルストランス１２、１３を用いているのは、一方で相対的に波高値は大きいが幅の小さいパルス電圧を得、他方で相対的に波高値は小さいが幅の大きいパルス電圧を得るためである。このような両方のパルス電圧を放電灯２に印加することにより、放電破壊からグロー放電への移行をスムーズにできる。そして、これらパルストランス１２、１３の出力巻線１２ｂ、１３ｂが放電灯２と直列接続されている。   In the present embodiment, two pulse transformers 12 and 13 are used because, on the one hand, a pulse voltage having a relatively large peak value but a small width is obtained, and on the other hand, a relatively small peak value but a large width. This is to obtain a pulse voltage. By applying both of these pulse voltages to the discharge lamp 2, the transition from the discharge breakdown to the glow discharge can be made smooth. The output windings 12 b and 13 b of these pulse transformers 12 and 13 are connected in series with the discharge lamp 2.

また、前記制御極付半導体スイッチング素子１６には、導通制御回路が設けられている。すなわち、前記整流装置７の正側出力端と前記制御極付半導体スイッチング素子１６の一方の主極との間に抵抗１７と抵抗１８およびコンデンサ１９との分圧回路が接続され、分圧点と制御極付半導体スイッチング素子１６の制御極との間に後述するフォトカプラの受光素子２０およびブレークオーバ素子２１が接続されている。２２は制御極付半導体スイッチング素子１６の内部静電容量の電荷引抜き用の抵抗である。   The semiconductor switching element 16 with control pole is provided with a conduction control circuit. That is, a voltage dividing circuit including a resistor 17, a resistor 18, and a capacitor 19 is connected between the positive output terminal of the rectifier 7 and one main pole of the semiconductor switching element 16 with control pole, Between the control pole of the semiconductor switching element 16 with control pole, a photocoupler light receiving element 20 and a breakover element 21 described later are connected. Reference numeral 22 denotes a resistance for extracting the internal capacitance of the semiconductor switching element 16 with control pole.

なお、前記抵抗１０には保護用の定電圧素子２３および後述するフォトカプラの受光素子２４がそれぞれ並列に接続されている。また、前記充放電用のコンデンサ８には放電用の抵抗２５が並列接続されている。   The resistor 10 is connected in parallel with a protective constant voltage element 23 and a photocoupler light receiving element 24 described later. A discharge resistor 25 is connected in parallel to the charge / discharge capacitor 8.

次に、３０は安定器３の出力側に設けられた降圧トランスであり、この降圧トランス３０の出力側には整流装置３１、定電圧回路３２を介してパルス発生位相制御回路３３、パルス発生制御回路３４が設けられている。前記パルス発生位相制御回路３３は、前述のパルス電圧が商用電源電圧の各半サイクルの６０°〜９０°の間好ましくは８０°〜９０°の間に発生するように制御するものである。すなわち、前記位相の間制御信号を出力して前記制御極付半導体スイッチング素子１６の導通制御回路を作用させるようにしている。具体的には、スイッチング素子３５およびフォトカプラの発光素子３６の直列回路からなる出力回路を備え、前記位相期間にスイッチング素子３５をオンして発光素子３６をオンするようにしている。発光素子３６がオンすることにより、前記導通制御回路のフォトカプラの受光素子２０がオンするのである。   Next, reference numeral 30 denotes a step-down transformer provided on the output side of the ballast 3. The output side of the step-down transformer 30 includes a pulse generation phase control circuit 33 and a pulse generation control via a rectifier 31 and a constant voltage circuit 32. A circuit 34 is provided. The pulse generation phase control circuit 33 controls the pulse voltage to be generated between 60 ° and 90 °, preferably between 80 ° and 90 ° of each half cycle of the commercial power supply voltage. That is, a control signal is output during the phase to operate the conduction control circuit of the semiconductor switching element 16 with control pole. Specifically, an output circuit comprising a series circuit of a switching element 35 and a photocoupler light emitting element 36 is provided, and the switching element 35 is turned on and the light emitting element 36 is turned on during the phase period. When the light emitting element 36 is turned on, the light receiving element 20 of the photocoupler of the conduction control circuit is turned on.

パルス発生制御回路３４は、放電灯２が始動時に例えば２０分経過しても始動しない場合に始動装置６の作動を停止するものである。具体的には、タイマ（図示しない。）と、スイッチング素子３７およびフォトカプラの発光素子３８の直列回路からなる出力回路を備え、前記タイマの設定時間内はスイッチング素子３７をオンして発光素子３８をオンするようにしている。発光素子３７オンすることにより、充放電用のコンデンサ８の充電回路に介挿された前記受光素子２４がオンしてコンデンサ８に十分な充電電流を供給する。   The pulse generation control circuit 34 stops the operation of the starter 6 when the discharge lamp 2 does not start even when, for example, 20 minutes elapses. Specifically, a timer (not shown) and an output circuit composed of a series circuit of a switching element 37 and a light emitting element 38 of a photocoupler are provided, and the switching element 37 is turned on and the light emitting element 38 within the set time of the timer. To turn on. When the light emitting element 37 is turned on, the light receiving element 24 inserted in the charging circuit of the charging / discharging capacitor 8 is turned on to supply a sufficient charging current to the capacitor 8.

次に、本実施形態の作用を説明する。図示しないスイッチ等により商用電源１が投入されると、パルス発生制御回路３４は予め設定された所定時間内はスイッチング素子３７をオンして発光素子３８をオンする。このため、充放電用のコンデンサ８は安定器３、整流装置７、抵抗９、受光素子２４、ダイオード１１を介して充電される。   Next, the operation of this embodiment will be described. When the commercial power source 1 is turned on by a switch or the like (not shown), the pulse generation control circuit 34 turns on the switching element 37 and turns on the light emitting element 38 within a preset predetermined time. For this reason, the charging / discharging capacitor 8 is charged via the ballast 3, the rectifier 7, the resistor 9, the light receiving element 24, and the diode 11.

一方、パルス発生位相制御回路３３は、予め設定された商用電源電圧の所定の位相例えば８０°〜９０°の間にスイッチング素子３５をオンして発光素子３６をオンする。これにより、導通制御回路の受光素子２０がオンするから、それ以前に充電されていた分圧回路のコンデンサ１９の電圧によりブレークオーバ素子２１がオンする。   On the other hand, the pulse generation phase control circuit 33 turns on the light emitting element 36 by turning on the switching element 35 during a predetermined phase of commercial power supply voltage set in advance, for example, between 80 ° and 90 °. Thereby, since the light receiving element 20 of the conduction control circuit is turned on, the breakover element 21 is turned on by the voltage of the capacitor 19 of the voltage dividing circuit that has been charged before that.

したがって、制御極付の半導体スイッチング素子１６がオンし、前記コンデンサ８の充電電荷がパルストランス１２、１３の各入力巻線１２ａ、１３ａ、インダクタ１４、２端子半導体スイッチング素子１５、制御極付の半導体スイッチング素子１６の閉回路内に放電される。このときの急峻な放電電流に基づき、パルストランス１２、１３の各入力巻線１２ａ、１３ａにはＬ×ｄｉ／ｄｔのパルス電圧が発生し、各出力巻線１２ｂ、１３ｂにて昇圧される。   Therefore, the semiconductor switching element 16 with control pole is turned on, and the charge of the capacitor 8 is charged by the input windings 12a and 13a of the pulse transformers 12 and 13, the inductor 14, the two-terminal semiconductor switching element 15, and the semiconductor with control pole. Discharge occurs in the closed circuit of the switching element 16. Based on the steep discharge current at this time, a pulse voltage of L × di / dt is generated in each of the input windings 12a and 13a of the pulse transformers 12 and 13, and is boosted in each of the output windings 12b and 13b.

これらパルス電圧は、放電灯２に印加され、放電灯２を始動させる。新しい放電灯であると、１回のパルス電圧で始動することも可能であるが、使用時間の経過とともに、始動に要する時間（パルス電圧印加回数）が大きくなる傾向がある。   These pulse voltages are applied to the discharge lamp 2 to start the discharge lamp 2. With a new discharge lamp, it is possible to start with a single pulse voltage, but the time required for starting (the number of pulse voltage applications) tends to increase with the passage of time of use.

放電灯２が始動すると、安定器３を介して電力を供給され、かつ、安定器の限流作用により、放電灯２は案低に点灯を維持する。なお、放電灯２が点灯した後は、始動電圧が不要であるから、始動装置６の作動を停止させることが省電力、部品の劣化防止、雑音低減等の観点から有利である。このためには、例えば放電灯２のランプ電流の有無を監視し、ランプ電流が検出されると始動装値６の作動を停止することができる。この場合、始動装置６を停止する手段としては、パルス発生位相制御回路３３およびパルス発生制御回路３４の少なくとも一方を利用するようにしてもよいし、別個に停止手段を設けてもよい。   When the discharge lamp 2 is started, electric power is supplied through the ballast 3, and the discharge lamp 2 is kept on at a low level by the current limiting action of the ballast. Since the starting voltage is unnecessary after the discharge lamp 2 is lit, it is advantageous from the viewpoint of power saving, prevention of deterioration of parts, noise reduction, and the like to stop the operation of the starting device 6. For this purpose, for example, the presence or absence of the lamp current of the discharge lamp 2 is monitored, and when the lamp current is detected, the operation of the starting equipment 6 can be stopped. In this case, as means for stopping the starter 6, at least one of the pulse generation phase control circuit 33 and the pulse generation control circuit 34 may be used, or a stop means may be provided separately.

ところで、始動装置６における前記のパルス電圧発生時には、コンデンサ８、パルストランス１２、１３の各入力巻線１２ａ、１３ａ、インダクタ１４、２端子半導体スイッチング素子１５、制御極付の半導体スイッチング素子１６の閉回路内には、主としてコンデンサ８の容量成分、パルストランス１２、１３の誘導成分による共振電流が流れる。これは、制御極付半導体スイッチング素子１６および２端子半導体スイッチング素子１５のターンオフ速度に対して前記共振電流の周波数が大きく各半サイクルの立上がり速度が大きいためである。   By the way, when the pulse voltage is generated in the starting device 6, the input windings 12a and 13a of the capacitor 8, the pulse transformers 12 and 13, the inductor 14, the two-terminal semiconductor switching element 15, and the semiconductor switching element 16 with a control pole are closed. In the circuit, a resonance current mainly flows due to the capacitance component of the capacitor 8 and the induction components of the pulse transformers 12 and 13. This is because the frequency of the resonance current is large with respect to the turn-off speed of the semiconductor switching element 16 with control pole and the two-terminal semiconductor switching element 15, and the rising speed of each half cycle is large.

このように、制御極付半導体スイッチング素子１６が共振電流によりオン状態を維持すると、充放電用のコンデンサ８の次回の充電とのタイミングによっては、制御極付半導体スイッチング素子１６はターンオフすることができなくなり、次回のパルス発生動作を行なえなくなってしまうことがあった。   As described above, if the semiconductor switching element 16 with control pole is kept on by the resonance current, the semiconductor switching element 16 with control pole can be turned off depending on the timing of the next charging of the capacitor 8 for charging / discharging. In some cases, the next pulse generation operation could not be performed.

これに対して本発明では、制御極付半導体スイッチング素子１６よりも自己保持電流値が大きい２端子半導体スイッチング素子１５を、制御極付半導体スイッチング素子１６と直列的に接続している。このため、前記共振電流が流れても、この共振電流がある程度減衰した時点で２端子半導体スイッチング素子１５は自己保持電流を供給されなくなってオフするから、制御極付半導体スイッチング素子１６もオフする。したがって、制御極付半導体スイッチング素子１６は、次の半サイクル時には上述と同様にパルス発生位相制御回路３３、導通制御回路によりオンしてパルス電圧作用を行なうことができるのである。   On the other hand, in the present invention, the two-terminal semiconductor switching element 15 having a self-holding current value larger than that of the semiconductor switching element 16 with control pole is connected in series with the semiconductor switching element 16 with control pole. For this reason, even if the resonance current flows, the two-terminal semiconductor switching element 15 is not supplied with the self-holding current when the resonance current is attenuated to some extent, so that the semiconductor switching element 16 with control pole is also turned off. Therefore, in the next half cycle, the semiconductor switching element 16 with control pole can be turned on by the pulse generation phase control circuit 33 and the conduction control circuit in the same manner as described above to perform a pulse voltage action.

次に、図２を参照して本発明の始動装値の別の実施形態を説明する。図２は本発明の始動装値の別の実施形態を示す部分回路図である。図２の省略部分は、図１のものと同様に構成することもできるし、別個の構成としてもよい。いずれも当業者であれば容易に構成可能である。本実施形態の始動装値４０は、パルストランス４１と、コンデンサ４２および制御極付半導体スイッチング素子４３を直列に含んで形成されパルストランス４１の入力巻線４１ａに直列接続されたパルス発生回路と、前記制御極付半導体スイッチング素子４３に直列的に接続された制御極付半導体スイッチング素子１６よりも自己保持電流値が大きい２端子半導体スイッチング素子４４とを備えたものである。   Next, another embodiment of the starting equipment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a partial circuit diagram showing another embodiment of the starting equipment of the present invention. 2 may be configured in the same manner as that in FIG. 1 or may be configured separately. Any of those can be easily configured by those skilled in the art. The starting equipment value 40 of the present embodiment includes a pulse transformer 41, a pulse generation circuit that includes a capacitor 42 and a control switching semiconductor switching element 43 in series, and is connected in series to an input winding 41a of the pulse transformer 41. And a two-terminal semiconductor switching element 44 having a self-holding current value larger than that of the semiconductor switching element 16 with control pole connected in series to the semiconductor switching element 43 with control pole.

なお、４５は限流または波形整形用のインダクタ、４６は導通制御回路、４７は放電用の抵抗である。また、４８は雑音低減または力率改善用のコンデンサ、１、３は図１と同じ商用電源、安定器である。   Incidentally, 45 is an inductor for current limiting or waveform shaping, 46 is a conduction control circuit, and 47 is a resistor for discharging. Reference numeral 48 denotes a capacitor for noise reduction or power factor improvement, and reference numerals 1 and 3 denote the same commercial power source and ballast as those in FIG.

本実施形態においては、導通制御回路４６により予め設定された位相で制御極付半導体スイッチング素子４３がオンすると、商用電源１から、パルストランス４１の入力巻線４１ａ、インダクタ４５、２端子半導体スイッチング素子４４および制御極付半導体スイッチング素子４３の直列回路に流れ込み、コンデンサ４２を急速充電する。このときの急峻な電流によりパルストランス４１は高パルス電圧を発生する。   In this embodiment, when the control pole-attached semiconductor switching element 43 is turned on at a phase preset by the conduction control circuit 46, the commercial power supply 1 starts the input winding 41a of the pulse transformer 41, the inductor 45, and the two-terminal semiconductor switching element. 44 and the control electrode with semiconductor switching element 43 flow into a series circuit to charge the capacitor 42 quickly. Due to the steep current at this time, the pulse transformer 41 generates a high pulse voltage.

ところで、図２の実施形態においても、パルス発生回路には共振電流が流れ、制御極付半導体スイッチング素子４３のターンオフを妨げる可能性があるが、本発明では２端子半導体スイッチング素子４４を設けているため、端子半導体スイッチング素子４４を設けていない場合に比して共振電流の減衰の早い段階でターンオフする。したがって、次回以降のパルス発生動作を確保できる。   In the embodiment of FIG. 2 as well, there is a possibility that a resonance current flows in the pulse generation circuit and hinders the turn-off of the semiconductor switching element 43 with control pole, but in the present invention, a two-terminal semiconductor switching element 44 is provided. Therefore, it is turned off at an early stage of attenuation of the resonance current as compared with the case where the terminal semiconductor switching element 44 is not provided. Accordingly, it is possible to secure the pulse generation operation from the next time onward.

図３は照明装置の一実施形態を示す概略図である。本実施形態の照明装置は、屋外用の投光器である。５０は照明器具本体、５１は始動装値の収納箱である。放電灯は図示を省略したが、照明器具本体５０内に収納されている。また、安定器は照明器具本体５０および始動装値の収納箱５１とは別設される形式である。このような照明装置は、放電灯を始動させる所定の期間は始動用の高電圧を印加されて放電灯の始動が確実になることを期待できる。   FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of the lighting device. The illuminating device of this embodiment is an outdoor projector. Reference numeral 50 denotes a lighting fixture body, and 51 denotes a storage box for starting equipment. Although not shown, the discharge lamp is housed in the luminaire main body 50. Further, the ballast is of a type separately provided from the lighting fixture body 50 and the starting equipment storage box 51. Such an illuminating device can be expected to reliably start the discharge lamp by applying a high starting voltage during a predetermined period of starting the discharge lamp.

放電灯点灯装置の一実施形態を示す回路図Circuit diagram showing an embodiment of a discharge lamp lighting device 図２は本発明の始動装値の別の実施形態を示す部分回路図FIG. 2 is a partial circuit diagram showing another embodiment of the starting equipment of the present invention. 照明装置の一実施形態を示す概略図Schematic which shows one Embodiment of an illuminating device.

符号の説明Explanation of symbols

３：安定器、２：放電灯、６：始動装値、８、４２：コンデンサ、１２、１３：パルストランス、１５、４４：２端子半導体スイッチング素子、１６、４３：制御極付半導体スイッチング素子、５０：照明器具本体。 3: ballast, 2: discharge lamp, 6: starting value, 8, 42: capacitor, 12, 13: pulse transformer, 15, 44: two-terminal semiconductor switching element, 16, 43: semiconductor switching element with control pole, 50: Luminaire body.

Claims (4)

コンデンサと；
パルストランスおよび自己保持形の制御極付半導体スイッチング素子を直列に含み、前記コンデンサに並列的に接続されて、制御極付半導体スイッチング素子のオン時に前記コンデンサの放電電流に基づいてパルストランスに放電灯始動用の高電圧を発生するパルス発生回路と；
パルス発生回路の制御極付半導体スイッチング素子の自己保持電流よりも保持電流値が大きく、制御極付半導体スイッチング素子に対して直列的に接続された自己保持形の２端子半導体スイッチング素子と；
を具備していることを特徴とする始動装置。 With a capacitor;
A pulse transformer and a self-holding type semiconductor switching element with a control electrode in series are connected in parallel to the capacitor, and a discharge lamp is connected to the pulse transformer based on the discharge current of the capacitor when the semiconductor switching element with a control electrode is turned on. A pulse generation circuit for generating a high voltage for starting;
A self-holding type two-terminal semiconductor switching element having a holding current value larger than the self-holding current of the semiconductor switching element with control pole of the pulse generation circuit and connected in series to the semiconductor switching element with control pole;
A starting device comprising: パルストランスと；
コンデンサおよび自己保持形の制御極付半導体スイッチング素子を直列に含み、前記パルストランスの入力巻線に対して直列的に接続されて、制御極付半導体スイッチング素子のオン時に前記コンデンサの充電電流に基づいて前記パルストランスに放電灯始動用の高電圧を発生するパルス発生回路と；
パルス発生回路の制御極付半導体スイッチング素子よりも保持電流値が大きく、制御極付半導体スイッチング素子に対して直列的に接続された自己保持形の２端子半導体スイッチング素子と；
を具備していることを特徴とする始動装置。 With a pulse transformer;
A capacitor and a self-holding type semiconductor switching element with a control pole are included in series, connected in series to the input winding of the pulse transformer, and based on the charging current of the capacitor when the semiconductor switching element with a control pole is turned on A pulse generating circuit for generating a high voltage for starting a discharge lamp in the pulse transformer;
A self-holding two-terminal semiconductor switching element having a holding current value larger than that of the semiconductor switching element with control pole of the pulse generation circuit and connected in series to the semiconductor switching element with control pole;
A starting device comprising: 放電灯と；
この放電灯および放電灯を付勢する電源との間に介在し、放電灯を安定点灯するための安定器と；
安定器の出力側に設けられた請求項１または２記載の始動装置と；
を具備していることを特徴とする放電灯点灯装置。 With a discharge lamp;
A ballast interposed between the discharge lamp and a power source energizing the discharge lamp to stably light the discharge lamp;
A starting device according to claim 1 or 2 provided on the output side of the ballast;
A discharge lamp lighting device comprising: 照明器具本体と；
照明器具本体に設けられた放電灯と；
放電灯を付勢する請求項３記載の放電灯点灯装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。 A lighting fixture body;
A discharge lamp provided in the luminaire body;
A discharge lamp lighting device according to claim 3 for energizing the discharge lamp;
An illumination device comprising:
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