JP3035041B2 - 高圧放電灯用点灯装置 - Google Patents
高圧放電灯用点灯装置Info
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Description
に関する。
この従来例回路は一対のトランジスタ等のスイッチング
素子Q1 、Q2 を直流電源4に対して直列接続して、ス
イッチング素子Q1 、Q2 を自励、他励で交互にオンオ
フさせる一般的なハーフブリッジ型のインバータ回路1
を用いており、一方のスイッチング素子Q2 に並列に第
1のコンデンサC1 、限流用のインダクタンス素子
L1 、第2のコンデンサC2 の直列回路を並列に接続
し、コンデンサC2 にパルストランスPTの2次巻線N
2 を介してメタルハライドランプ、水銀ランプ、高圧ナ
トリウムランプ等の高圧放電灯2を接続している。そし
てコンデンサC2 に並列にイグナイタ昇圧回路3を接続
し、このイグナイタ昇圧回路3の出力をスイッチSWを
介してパルストランスPTの1次巻線N1 に接続してい
る。
ようにスイッチング素子Q1 、Q2 を交互に高周波(例
えば100〜数100KHz)でオンオフさせると、ス
イッチング素子Q1 、Q2 及びスイッチング素子Q1 、
Q2 に並列に接続してあるダイオードD1 、D2 には図
8(c)(d)に示す様な電流IQ1,ID1、IQ2, I D2
が流れ、結果として高圧放電灯2には図8(e)に示す
様な正弦波の高周波のランプ電流ILaが流れ、高圧放電
灯2は安定に点灯を維持する。
00Vの高電圧を両端電極に印加しないと始動しないも
のがあり、高圧放電灯用点灯装置には一般的に上述のイ
グナイタ昇圧回路3とパルストランスPTからなるイグ
ナイタ回路IGを備えている。このイグナイタ回路IG
はイグナイタ昇圧回路3にて高電圧を得て、この高電圧
を更にパルストランスPTで昇圧してその2次巻線N2
に高圧のパルス電圧を発生させ、このパルス電圧をコン
デンサC2 を介して高圧放電灯2の両端に印加するもの
が一般的である。
した従来例を示しており、この従来例に用いたイグナイ
タ昇圧回路3はコンデンサC3 〜C6 、ダイオードD3
〜D 6 の組合せで構成される多倍電圧回路からなり、こ
のイグナイタ昇圧回路3の動作は次の通りである。つま
り高圧放電灯2が点灯していない時は高圧放電灯2のイ
ンピーダンスが無限大に近いため、インバータ回路1は
無負荷の状態で動作する。この時インバータ回路1の出
力A−B間には図10(a)に示すような波高値がEの
正弦波状の電圧VA-B が発生する。
からなるイグナイタ昇圧回路3は動作する。つまりB点
の電位がA点よりも高いサイクルにおいて、B点→D3
→C 3 →A点の方向に電流が流れ、コンデンサC3 の電
圧は電源電圧に等しいE(V)まで上昇する。次に逆サ
イクル(B点に対してA点の電位が高い時)ではA点→
C3 →D4 →C4 →B点の方向に電流が流れ、コンデン
サC4 には電源電圧EとコンデンサC 3 の電圧Eが加算
された電圧2E(V)まで上昇する。
C5 →C3 →A点の方向に電流が流れる。この動作を繰
返すことによりコンデンサC4 、C5 、C6 には夫々電
源電圧Eの2倍の電圧2E(V)が印加される。そして
B点を基準にC点の電圧をみると4E(V)の直流電圧
を得ることができる。図9の回路では4倍の電圧を発生
させるイグナイタ昇圧回路3について説明したが、多倍
電圧回路において、コンデンサとダイオードを更に多段
に接続するとより高い直流電圧が得られるのは言うまで
もない。
圧VC-B は図10(b)のように上昇する。そして時刻
T1 にてパルストランスPTの1次巻線N1 に直列接続
しているスイッチSWをオンにすると、コンデンサ
C4 、C6 に蓄えられた電荷はパルストランスPTの1
次巻線N1 を介して急激に放電する。この時パルストラ
ンスPTの2次巻線N2 にはその昇圧比に応じた高圧パ
ルス電圧Vpが図10(c)に示すように発生する。
を介して高圧放電灯2両端に印加されて高圧放電灯2が
始動する。1回のパルスで始動しない時はこの動作が繰
返されT2 、T3 …にパルスを発生させる。ここで上記
の従来例回路では通常始動性の面より高圧パルス電圧V
pの波高値は数1000V以上、パルス幅は数μsec以
上であるのが望ましい。パルス高さはコンデンサC4 、
C6 の電圧値及びパルストランスPTの巻線比に比例し
て上昇し、またパルス幅はコンデンサC4 、C6 の容量
値及びパルストランスPTの1次巻線N1 のインダクタ
ンス値に比例して広くなる。
00KHz以上の高周波で点灯する方式において限流要
素であるインダクタンス素子L1 のインダクタンス値は
数10μH程度、また共振用のコンデンサC2 の値は数
nF程度と小さい値となる。その為高圧放電灯2と直列
に接続されるパルストランスPTの2次巻線N2 のイン
ダクタンス値及び多倍圧回路からなるインダクタ昇圧回
路3の各コンデンサC4 、C5 、C6 の容量値を大きく
設定することは回路動作上困難である。
保が難しく始動性能が悪いという欠点を有していいた。
本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的
とするところは簡単な回路構成で高圧放電灯の始動性能
を十分確保した高圧放電灯用点灯装置を提供するにあ
る。
に、請求項1記載の発明は交互にオンオフする少なくと
も一対のスイッチング素子の直列回路を直流電源に接続
し、限流用のインダクタンス素子、第1、第2のコンデ
ンサの直列回路を上記一対のスイッチング素子の一方に
並列接続したインバータ回路と、第2のコンデンサの両
端電圧を入力電源とする直流電圧発生回路と、この直流
電圧発生回路の出力を1次巻線に接続し、2次巻線を高
圧放電灯を介して上記第2のコンデンサに並列に接続し
たパルストランスとからなり、上記直流電圧発生回路の
出力を第2のコンデンサに接続したものである。
デンサと並列にインピーダンス要素を接続し且つ上記イ
ンバータ回路を間欠的に動作させるものである。更に請
求項3記載の発明は交互にオンオフする少なくとも一対
のスイッチング素子の直列回路を直流電源に接続し、限
流用のインダクタンス素子、第1、第2のコンデンサの
直列回路を上記一対のスイッチング素子の一方に並列接
続したインバータ回路と、第2のコンデンサの両端電圧
を入力電源とする直流電圧発生回路と、2次巻線を高圧
放電灯を介して上記第2のコンデンサに並列に接続した
パルストランスとからなり、上記パルストランスの1次
巻線を第1のコンデンサに並列に接続し且つ直流電圧発
生回路の出力を第2のコンデンサに接続したものであ
る。
ンデンサの両端電圧と直流電圧発生回路の出力電圧を重
畳した電圧に更にパルストランスの2次巻線より出力さ
れるパルス電圧を重畳して得られる電圧を高圧放電灯に
印加することができ、そのため高圧放電灯を確実に始動
させることができ、始動性能が著しく向上する。
灯の両端電圧を間欠的に上昇させることができ、パルス
電圧のピーク値を確保しながら高圧放電灯の両端電圧の
実効電圧を実質的に低下させることができ、安全性が向
上する。更に請求項3記載の発明によれば、第1のコン
デンサに蓄えられた電荷を利用して高圧パルス電圧を発
生させることができ、しかもパルス幅も第1のコンデン
サの容量を大きくするだけで広くすることが可能で、始
動性能を更に向上することができる。
施例ではイグナイタ昇圧回路3として図9に示した回路
と基本的には同じ多倍電圧回路を用いているが、図9の
イグナイタ昇圧回路3のC点よりダイオードD7 を介し
て第2のコンデンサC2 に直流電圧発生回路であるイグ
ナイタ昇圧回路3から出力される直流電圧を接続する回
路を付加したものである。
る前の無負荷状態の時は従来例と同様にインバータ回路
1のA−B間には図10(a)に示すように波高値Eの
正弦波状の電圧VA-B が発生し、この電圧VA-B を受け
て多倍電圧回路からなるイグナイタ昇圧回路3で直流の
高電圧を発生させる。ここで本実施例回路ではこの直流
電圧をダイオードD7 を介してイグナイタ昇圧回路3の
電源となるインバータ回路1のA点に帰還させているの
で、出力A−B間の電圧VA-B は図2(a)に示すよう
に直流成分が重畳された電圧となる。
2(b)に示すようになる。そして電圧VC-B がある値
まで上昇した時点T1 でスイッチSWをオンすると従来
例で述べた原理で、パルストランスPTの2次巻線N2
には図2(c)で示すパルス電圧Vpが発生し、コンデ
ンサC2 を介して高圧放電灯2の両端に印加される。
と従来例の電圧VD-B とを比較して示したのが図3であ
り、従来例では同図(a)に示すように出力A−B間の
電圧Eが重畳される動作をするが、本実施例では同図
(b)に示すようにA−B間の電圧Eとイグナイタ昇圧
回路3の出力電圧とを重畳した電圧に更にパルス電圧V
pが重畳した電圧が高圧放電灯2の両端に印加されるよ
うになる。
圧が高圧放電灯2に印加されるので高圧放電灯2に対す
る始動性能が著しく向上する。 (実施例2)図4は本実施例の回路を示しており、本実
施例回路はイグナイタ昇圧回路3の出力をダイオードD
7 を介してインバータ回路1のA点に接続した点は実施
例1と同様であるが、パルストランスPTの1次巻線N
1 とスイッチSWとの直列回路を第1のコンデンサC1
に並列接続し、コンデンサC1 に蓄えられた電荷を利用
して高圧パルス電圧を発生させる点に特徴がある。
ンサC4 、C6 に蓄えられた電荷を利用してパルスを発
生させていたが、本実施例2ではコンデンサC4 、C6
とC 1 の各コンデンサの容量値を比較すると回路動作上
通常C1 ≫C4 、C6 となるようにC1 の値をC4 、C
6 に対して2〜3桁大きく設定している。従ってイグナ
イタ昇圧回路3のコンデンサの容量を広げればパルス幅
が広くなるの同様に本実施例でもコンデンサC1 の電荷
を利用してパルス幅を広くすることができ、本実施例の
始動性能を実施例1よりも更に向上させることができ
る。
ており、本実施例は実施例1の回路に、イグナイタ昇圧
回路3内のコンデンサ及び第1、第2のコンデンサ
C1 、C2 に蓄えられ電荷を放電させるためのインピー
ダンス要素Zをインバータ回路1の出力A−B間に接続
し、且つインバータ回路1のスイッチング素子Q1 、Q
2 を間欠発振動作させる点に特徴がある。
寿命末期等で万一始動出来ない場合或いは消灯直後すぐ
に再点灯させる場合には、本来のパルス電圧では高圧放
電灯2は絶縁破壊せず、高圧放電灯2は始動しないばか
りでなく、パルスによる微放電すら生じないことがあ
る。この場合実施例1においては、高圧放電灯2の両端
の電圧VD-B は図6(d)のように高電圧が発生した状
態が長時間継続することになる。
両端電圧VD-B を図6(c)のように間欠的に上昇させ
てやり、パルスのピーク値を確保しながら両端電圧V
D-B の実効電圧を実質的に低下させ、安全性を向上させ
るようにしたものである。つまりスイッチング素子
Q1 、Q2 を図6(a)(b)のように発振させて発振
期間中に高圧放電灯2の両端電圧VD-B を上昇させ、且
つパルス電圧Vpを発生させる。また発振動作を間欠的
にすることにより、休止期間を設け、その休止期間にコ
ンデンサC1 、C2 等に蓄えられた電荷をインピーダン
ス要素Zを介して放電させ、両端電圧VD-B を低下させ
るものである。
バータ回路1を使用しているがフルブリッジ型のインバ
ータ回路にも適用できる。
る少なくとも一対のスイッチング素子の直列回路を直流
電源に接続し、限流用のインダクタンス素子、第1、第
2のコンデンサの直列回路を上記一対のスイッチング素
子の一方に並列接続したインバータ回路と、第2のコン
デンサの両端電圧を入力電源とする直流電圧発生回路
と、この直流電圧発生回路の出力を1次巻線に接続し、
2次巻線を高圧放電灯を介して上記第2のコンデンサに
並列に接続したパルストランスとからなり、上記直流電
圧発生回路の出力を第2のコンデンサに接続したので、
第2のコンデンサの両端電圧と直流電圧発生回路の出力
電圧を重畳した電圧に更にパルストランスの2次巻線よ
り出力されるパルス電圧を重畳した電圧を高圧放電灯に
印加することができ、その結果高圧放電灯を確実に始動
させることができ、簡単な回路構成で始動性能が著しく
向上するという効果がある。
デンサと並列にインピーダンス要素を接続し且つ上記イ
ンバータ回路を間欠的に動作させるから、高圧放電灯の
両端電圧を間欠的に上昇させることができ、パルス電圧
のピーク値を確保しながら高圧放電灯の両端電圧の実効
電圧を実質的に低下させることができ、安全性が向上す
るという効果がある。
する少なくとも一対のスイッチング素子の直列回路を直
流電源に接続し、限流用のインダクタンス素子、第1、
第2のコンデンサの直列回路を上記一対のスイッチング
素子の一方に並列接続したインバータ回路と、第2のコ
ンデンサの両端電圧を入力電源とする直流電圧発生回路
と、2次巻線を高圧放電灯を介して上記第2のコンデン
サに並列に接続したパルストランスとからなり、上記パ
ルストランスの1次巻線を第1のコンデンサに並列に接
続し且つ直流電圧発生回路の出力を第2のコンデンサに
接続したので、第1のコンデンサの電荷(エネルギ)を
利用して高圧パルス電圧を発生させることができ、しか
もパルス幅も第1のコンデンサの容量を大きくするだけ
で広くすることが可能となり、始動性能を更に向上させ
ることができるという効果がある。
て回路図である。
形図である。
Claims (3)
- 【請求項1】交互にオンオフする少なくとも一対のスイ
ッチング素子の直列回路を直流電源に接続し、限流用の
インダクタンス素子、第1、第2のコンデンサの直列回
路を上記一対のスイッチング素子の一方に並列接続した
インバータ回路と、第2のコンデンサの両端電圧を入力
電源とする直流電圧発生回路と、この直流電圧発生回路
の出力を1次巻線に接続し、2次巻線を高圧放電灯を介
して上記第2のコンデンサに並列に接続したパルストラ
ンスとからなり、上記直流電圧発生回路の出力を第2の
コンデンサに接続したことを特徴とする高圧放電灯用点
灯装置。 - 【請求項2】上記第2のコンデンサと並列にインピーダ
ンス要素を接続し且つ上記インバータ回路を間欠的に動
作させることを特徴とする請求項1記載の高圧放電灯用
点灯装置。 - 【請求項3】交互にオンオフする少なくとも一対のスイ
ッチング素子の直列回路を直流電源に接続し、限流用の
インダクタンス素子、第1、第2のコンデンサの直列回
路を上記一対のスイッチング素子の一方に並列接続した
インバータ回路と、第2のコンデンサの両端電圧を入力
電源とする直流電圧発生回路と、2次巻線を高圧放電灯
を介して上記第2のコンデンサに並列に接続したパルス
トランスとからなり、上記パルストランスの1次巻線を
第1のコンデンサに並列に接続し且つ直流電圧発生回路
の出力を第2のコンデンサに接続したことを特徴とする
高圧放電灯用点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32923091A JP3035041B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 高圧放電灯用点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32923091A JP3035041B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 高圧放電灯用点灯装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05166590A JPH05166590A (ja) | 1993-07-02 |
JP3035041B2 true JP3035041B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=18219109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32923091A Expired - Lifetime JP3035041B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 高圧放電灯用点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3035041B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116232055A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-06-06 | 北京理工大学 | 一种采用电容储能的瞬时高压放电装置及放电方法 |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP32923091A patent/JP3035041B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05166590A (ja) | 1993-07-02 |
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