JP3295818B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Description
用される放電灯、特に高電圧仕様の放電灯を点灯するの
に有用な放電灯点灯装置に関するものである。
て、従来、図4に示すようなものがある。この放電灯点
灯装置は、商用交流電源1に接続した第1の整流器2
と、整流された直流電力を高周波電力に変換するパルス
幅制御型の直流ー交流変換器3と、変換された高周波電
力を所定の電圧に昇圧する1次および2次巻線を有する
普通のトランス4と、このトランス4によって昇圧した
高周波電力を整流する第2の整流器5と、この整流器5
の出力側の直流電流値を検出する電流検出回路6と、整
流された直流電力を矩形波交流電力に変換する極性切替
回路7と、前記電流検出回路6からの検出信号に基づい
て、前記極性切替回路7に接続した放電灯8の放電電流
をほぼ一定値に保持するように、前記直流ー交流変換器
3を制御する電流制御回路9などによって構成されてい
る。
うに、4個のFET(電界効果トランジスタ)Q1 ,Q
1 、Q2 ,Q2 をブリッジの各辺に配置してスイッチン
グ回路を構成したもので、各FETQ1 ,Q1 、Q2 ,
Q2 のゲート端子Gとソース端子Sの間に適宜時間差を
おいて制御電圧信号e,e,e,eを印加すると、図に
おいて対角線方向に並ぶ2組のFETQ1 ,Q1 および
Q2 ,Q2 が交互にオン,オフ動作を繰り返して、出力
端3a,3bに矩形波交流電力を発生するようになって
いる。
6から送出された検出信号値を設定電圧と比較して、そ
の差に相当する操作信号Aを出力する演算部9aと、前
記操作信号Aに対応したパルス幅のパルスPを出力する
パルス幅変調部9bと、このパルス幅変調部9bからパ
ルス幅が変調されて出力されるパルスを制御信号に変え
て前記直流ー交流変換器3を構成する各FETQ1 ,Q
1 ,Q2 ,Q2 に分配して印加するドライバー9cなど
によって構成されており、そして、前記のように、直流
ー交流変換器3から出力される高周波電力は、これを構
成する各FETがオンの状態にある時間が長くなると増
大し、また、反対にFETがオンの状態にある時間が短
くなると減少する。
切替回路7も前記直流ー交流変換器3と同じ構成である
が、放電灯8のチラツキを防止するため、FETのオフ
状態にある時間がきわめて短くなるように動作する点、
およびオン,オフ動作の周期が放電灯の仕様周波数に一
致するように駆動される点が相違しており、このFET
のオン,オフ動作は、例えばマルチバイブレーターを使
用した切替信号発生器10によって制御される。
回路9は、放電灯8を流れる電流制御に適用した場合に
ついて説明したが、放電灯8を電力制御する場合には、
前記電流検出回路6に代えて設けた電力検出回路(図示
しない)から送出された電流検出信号と電圧検出信号と
を積算する乗算器(図示しない)を演算部に付加すれば
よく、この乗算器が出力した電力信号を基準電圧と比較
することによって操作信号を発生させることができる。
灯点灯装置によると、高周波電力をトランスによって昇
圧するので、このトランスの重量・寸法が小さくて済
み、また、放電電流の制限は電流制御によって行うよう
にしたので、放電灯点灯装置を小型に構成することがで
きる。
替回路を構成するFETなどの半導体素子の耐電圧性能
が低いため、高電圧を必要とする放電灯を点灯できない
という問題点があった。
の放電灯の点灯を可能にする放電灯点灯装置を提供する
ことを課題とする。
するため、この発明では次のような手段を構成した。す
なわち、この発明の放電灯点灯装置は、商用交流電力を
整流した後、直流ー交流変換器を介して高周波電力に変
換し、さらに、トランスと整流器と極性切替回路とを有
する矩形波発生ユニットを介して高周波電力を矩形波交
流電力に変換するようにした放電灯点灯装置において、
直流ー交流変換器の出力側に複数の矩形波発生ユニット
を設け、各トランスの一次側を直流ー交流変換器の出力
側に並列に接続し、さらに、各矩形波発生ユニットの出
力側を相互に直列に接続して一対の出力端を設け、この
出力端に放電灯を接続するように構成した。
形波発生ユニット内に発生した直流電圧を加算した値に
近い高周波電圧が出力されるので、矩形波発生ユニット
を構成する極性切替回路の耐電圧性能の良否に係わりな
く、放電灯点灯装置の出力電圧を高めることができる。
詳細に説明する。図1ないし図3はこの発明の一実施例
を示すもので、この実施例の主要部は、商用交流電源に
接続した第1の整流器2と、この第1の整流器2の出力
側に接続した直流ー交流変換器3と、この直流ー交流変
換器3の出力側に配置した2組の矩形波発生ユニット1
1,11と、制御装置12などからなり、各矩形波発生
ユニット11は、トランス11aと、第2の整流器11
bと、極性切替回路11cなどによって構成されてい
る。
3と、トランス11a,11aと、第2の整流器11
b,11bおよび極性切替回路11c,11cは、従来
のものと同じ構成であるが、第1の整流器2と直流ー交
流変換器3の容量は従来のものの約2倍に設定されてい
る。
11a1 ,11a1 は前記直流ー交流変換器3の出力側
に並列に接続され、また、二次側の巻線11a2 ,11
a2は第2の整流器11b,11bの入力側に接続され
ている。また、第2の整流器11b,11bの出力側は
極性切替回路11c,11cの入力側に接続されてお
り、各極性切替回路11c,11cは図3に示すよう
に、直列に接続されて一対の出力端11c1 ,11c2
を形成している。
ように制御する前記制御装置12は、放電灯点灯装置の
出力側に配置した電流電圧検出回路12aと、この電流
電圧検出回路12aから送られた交流電流信号s1 およ
び交流電圧信号s2 を、直流電流信号s3 および直流電
圧信号s4 に変換する帰還信号極性切替回路12b,1
2bと、各帰還信号極性切替回路12b,12bから送
出された、直流電流信号s3 および直流電圧信号s4 を
受け取って制御電圧信号を発生する電力制御回路12c
と、前記各極性切替回路11c,11cおよび各帰還信
号極性切替回路12b,12bの極性を同時に切り替え
る切替信号発生器12dなどによって構成されている。
bは、図2に示すように、前記電流電圧検出回路12a
が検出した交流電流信号s1 および交流電圧信号s2 を
増幅する増幅器12b1 と、この増幅器12b1 の出力
信号を受け入れてその極性を反転させる反転器12b2
と、前記切替信号発生器12dが送出した切替信号を受
け入れて、交互に開閉動作を行う2つのスイッチング素
子a,bを有するスイッチ回路12b3 などによって構
成されており、一方のスイッチング素子aは増幅器12
b1 の出力側に、また、他方のスイッチング素子bは反
転器12b2 の出力側に接続されており、各帰還信号極
性切替回路12b,12bから送出された直流電流信号
s3 および直流電圧信号s4 が前記電力制御回路12c
に入力するようになっている。
号極性切替回路12b,12bから送出された検出信号
値を設定電圧と比較してその差に対応した操作信号Aを
出力する演算部12c1 と、前記操作信号Aに対応した
パルス幅のパルスPを出力するパルス幅変調部12c2
と、このパルス幅変調部12c2 からパルス幅が変調さ
れて出力されるパルスを、制御信号eに変えて直流ー交
流変換器3を構成する各FETQ1 ,Q1 ,Q2 ,Q2
に分配して印加するドライバー12c3 などによって構
成されており、そして、前記のように、直流ー交流変換
器3から出力される矩形波交流電力は、これを構成する
各FETがオンの状態にある時間が長くなると増大し、
また、反対にFETがオンの状態にある時間が短くなる
と減少する。
について説明する。放電灯の点灯中に各トランス11
a,11aの一次側の巻線11a1 ,11a1 には直流
ー交流変換器3が発生した高周波電力が入力し、トラン
ス11a,11aの二次側の巻線11a2 ,11a2 に
接続した第2の整流器11b,11bの出力側には、高
周波電力の周波数、トランスの巻線比およびパルス幅に
よって決まる直流電圧が発生する。
路11c,11cによって矩形波交流電力に変換され
る。この際、各極性切替回路11c,11cは共通の切
替信号発生器12dによって同時に駆動され、また、各
極性切替回路11c,11cは、図3に示すように、直
列に接続してあるので、図3の矢印に示すように電流が
流れる(ある瞬間の流れを実線で、また、次の瞬間の流
れを破線で示す)。
を構成する各極性切替回路11c,11cの接続端子1
1c3 ,11c4 における電圧はほぼ等しいので(厳密
にはFET2個分の抵抗損失がある)、出力端子11c
1 ,11c2 の間には各矩形波発生ユニット内で発生し
た直流電圧のほぼ2倍の電圧が発生し、この電圧が出力
端11c1 ,11c2 を通して放電灯8に印加される。
記極性切替回路11c,11cを構成する各FETに従
来と同等の電圧を印加した状態で、1500ボルト以上
の仕様の放電灯を点灯することができる。
明する。放電灯13の点灯中、電流電圧検出回路12a
から送出された交流電流信号s1 および交流電圧信号s
2 は、図1および図2に示すように、前記各帰還信号極
性切替回路12b,12bに入り、この帰還信号極性切
替回路12b,12bの内部で直流電流信号s3 および
直流電圧信号s4 に変換される。
の入力信号の波形がプラスの極性をもっている場合、増
幅器12b1 で増幅された信号は閉状態にある一方のス
イッチング素子aを通過する。また、入力信号の波形が
マイナスの極性をもっている場合、増幅器12b1 で増
幅された信号は反転器12b2 を通って極性がプラスに
変換された後、他方のスイッチング素子bが導通してい
るときに(図示せず)帰還信号極性切替回路12b,1
2bの出力端に到達する。
替回路11c,11cおよび帰還信号極性切替回路12
b,12bの双方を同時に切替動作するので、波形の正
負に係わりなく交流信号が円滑に直流信号に変換され
る。
路12b,12bからの直流電流信号s3 および直流電
圧信号s4 を受け入れた前記電力制御回路12cは、前
記図4とともに説明した従来技術の電力制御回路9と同
様にこの電力制御回路12cから出力された制御信号e
を、直流ー交流変換器3を構成するブリッジ接続された
4個のFETのゲートとソース間に印加することによっ
て、直流ー交流変換器3は所要の高周波電力を出力し、
この高周波電力を受け入れた矩形波発生ユニット11,
11は所要の矩形波交流電力を出力する。
定されるものではなく、例えば直流ー交流変換器および
極性切替回路をFETで構成する代わりに絶縁ゲートト
ランジスタなどの半導体素子を使用してもよいこと、ま
た、矩形波発生ユニットは2組設ける代わりに3組以上
設けてもよいこと、さらに、電力制御を行う代わりに電
圧制御あるいは電流制御を行ってもよいことなど、その
他この発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加
え得ることは勿論である。
た効果を発揮する。 (1)複数組の矩形波発生ユニットを直列に接続したの
で、各矩形波発生ユニット内に発生した直流電圧を加算
した値に近い電圧を出力することが可能になり、高電圧
仕様の放電灯を点灯させることができる。 (2)各矩形波発生ユニットを構成する半導体素子に過
大な電圧が印加されないので、放電灯点灯装置の安定化
を図ることができる。
ロック図を横長に示したものである。
ある帰還信号極性切替回路を示す図である。
ある矩形波発生ユニットの動作説明図である。
したものである。
直流ー交流変換器の回路図である。
Claims (1)
- 【請求項1】商用交流電力を整流した後、直流ー交流変
換器を介して高周波電力に変換し、さらに、トランスと
整流器と極性切替回路とを有する矩形波発生ユニットを
介して高周波電力を矩形波交流電力に変換するようにし
た放電灯点灯装置において、 直流ー交流変換器の出力側に複数の矩形波発生ユニット
を設け、 各トランスの一次側を直流ー交流変換器の出力側に並列
に接続し、さらに、各矩形波発生ユニットの出力側を相
互に直列に接続して一対の出力端を設けたことを特徴と
する放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34194592A JP3295818B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34194592A JP3295818B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06196289A JPH06196289A (ja) | 1994-07-15 |
JP3295818B2 true JP3295818B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=18349980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34194592A Expired - Fee Related JP3295818B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3295818B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8763430B2 (en) | 2008-06-30 | 2014-07-01 | Toyo Seikan Group Holdings, Ltd. | Method for manufacturing grin lens |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP34194592A patent/JP3295818B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8763430B2 (en) | 2008-06-30 | 2014-07-01 | Toyo Seikan Group Holdings, Ltd. | Method for manufacturing grin lens |
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JPH06196289A (ja) | 1994-07-15 |
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