JP3842823B2 - 回路装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電源への接続用入力端子、ランプ接続用出力端子、安定なランプ動作中ランプを公称ランプ電圧Vlaで動作させ、ランプが点火する前に上記出力端子で開放電圧Voを生成するためのスイッチ手段、上記出力端子での電圧が限界電圧Viに達したとき点火電圧パルスを生成するための点火手段、及び上記スイッチ手段を制御するための制御回路を具備する、高圧放電ランプを点火させ動作させるための回路装置に関係する。
背景技術
このような回路装置は、ヨーロッパ特許公報第0401931号又は米国公報第5、068、572号から知られている。この既知の回路装置は、とりわけ高圧ナトリウムランプ及びメタルハライドランプを点火し動作させるために適する。これらのランプは放電容器を具備し、当該放電容器内で電気的放電が動作中維持され、当該放電容器は外付けバルブにより空間を介在させて閉じられている。これらのランプは、高い点火電圧パルス(数kV以上)を必要とする。点火手段は、Vo>Viであるような開放電圧Voの選択を通じて動作可能となり、点火電圧パルスが生成される。当該ランプはその後ランプ間電圧が突然約10Vに降下して点火する。安定放電が上記ランプ内で生じるやいなや、ランプ間電圧は安定なランプ動作を保持しつつ前記ランプ電圧Vlaまで徐々に上昇する。回路装置は、前記ランプ電圧Vlaが限界電圧Viより小さい、したがって開放電圧Voより小さいように設計されている。
上記回路装置の制御回路は、前記スイッチ手段がランプの安定動作状態では制御される電流発生器として振る舞うことを保証する。これにより、前記接続端子での電圧が前記ランプ電圧Vla又はそれ以下まで降下するやいなや、さらなる点火電圧パルスが前記点火手段により生成されないことが達成される。
長めの期間での点火電圧パルスの生成は望ましくない。これは前記回路装置の負荷を形成するからである。したがって、文献では、ある期間が経過した後で点火手段を切ることにより点火手段の動作を制限することをしばしば提案している。
しかしながら、これは多くの不具合を持つ。ランプがまだ点火されていないならば、比較的高い開放電圧Voが前記出力端子に残存したままであり、ランプがいったん点火されると、前記点火手段は、ランプが消える例えばランプの動作ライフの終わりに達する際、点火電圧パルスを生成するだろう。特に高圧ナトリウムランプ及びメタルハライドランプは、ランプが消えた後又はランプの熱が冷えた後ランプのライフの終わりに点火電圧パルスを印加するとランプが再び点火するという特徴を示す。このことは、ランプの特徴的フリッカを生じてしまう。これは、見た目上好ましくなく、多くの場合回路装置に有害であり、かなりの量の放射妨害(無線妨害等)も通常導く。
発明の開示
本発明は、上記不具合を低減するための手段を提供することを目的とする。
本発明によると、冒頭で述べた種類の回路装置は、この目的のために、制御回路が、Vla<Vb<Viであるような電圧Vbに前記出力端子での電圧を制限するための手段を有することを特徴とする。
この公称ランプ電圧のレベルの電圧選択は、点火電圧パルスの発生が、不良な始動のランプの場合とランプのライフの終わりに達したランプの場合の両方で全く同一のメカニズムにより抑圧されるという利益を実現する。他の利益としては、グロー放電の形式又はアーク放電の形式の何れにおいてもランプの外付けバルブ内の放電が、ランプの放電容器が漏れやすくなったとき維持できず、従って危険な状態が防止されることである。前記出力端子での電圧を制限するための上記手段の特に適当な実施例は、プリセット時間の後で前記制御回路を前記出力端子で発生する電圧がVbまでに制限されるという状態にするタイマーを有することである。好ましくは、このタイマーは電源の接続の際リセットされるように接続される。好ましくは、電圧バッファネットワークが、上記タイマーが上記電源により送られる供給電圧の短い降下がある状態でリセットされることを防止するために上記タイマーに結合される。このネットワークは、例えば抵抗とコンデンサのネットワークでもよい。ダウンコンバータ又はBuckコンバータが、前記制御される電流発生器としての使用にとても適している。
本発明の上述及び他の特徴は、本発明に係る回路の実施例の図を参照して、以下に詳細に説明されるだろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は、高圧放電ランプを点火し動作させるための回路装置を示し、第2図は、第1図の回路装置のスイッチ手段を詳細に示し、第3図は、回路装置の出力端子での電圧を制限するための手段を詳細に示し、第4図は、第3図の手段の実施例を詳細に示す。
発明を実施するための最良の形態
第1図は、電源と接続するための入力端子1、ランプ3と接続するための出力端子2、及び安定なランプ動作中公称ランプ電圧Vlaでランプを動作させ、ランプが点火する前に前記出力端子で開放電圧Voを発生させるためのスイッチ手段IIを具備する高圧放電ランプを点火し動作させるための回路装置を示す。この回路装置は、上記ランプを通る電流の極性を周期的に変更するための整流手段III及び上記スイッチ手段IIに供給するためのDC電圧を生成する調整器Iも具備する。上記整流手段は、前記出力端子での電圧が限界電圧Viに達したとき点火電圧パルスを生成するための(詳しく示されていない)点火手段を有する。この回路装置は、前記スイッチ手段を制御するための制御回路IV、及びVla<Vb<Viの範囲にあるVbに前記出力端子での電圧を制限する手段Vも具備する。効果的な実施例では、前記スイッチ手段は、ダウンコンバータとして又は第2図に詳細に示されるようなBuckコンバータとして構成される。第2図では、A及びBは、上記スイッチ手段と上記調整器Iとの間の接続ポイントであり、C及びDは、上記整流器IIIとの接続ポイントである。上記ダウンコンバータは、制御される半導体スイッチ10、自己誘導体11、及びフリーホイールダイオード12を有する。このコンバータはさらに上記接続ポイントC、D間の電圧についてリップルを低減するためのキャパシタ13を具備する。スイッチ10のコントロール電極101は、上記制御回路IVの出力部41と接続している。上記制御回路は、前記出力端子での電圧に比例する信号Svを検出するための入力部42と、ランプ電流に比例し好ましくは小さなオーミックインピーダンスZに関して形成される信号Siを検出するための入力部43とを有する。この信号Svは、基準電圧Vrefと比較される。この比較結果は、ゲート制御器45に伝えられる。上記信号Siは、積分器44Aを通ってパルス幅変調器(PWM)44に伝えられ、PWM44は順にスイッチ信号をゲート制御器45に送る。ゲート制御器45で生成されるこの制御信号は、出力部41を介して上記コントロール電極101に伝えられる。
前記基準電圧Vrefは、Vla<Vb<Viの範囲にあるVbに前記出力端子での電圧を制限するための前記手段の一部を形成する。
この手段Vが第3図に詳細に示される。上記基準電圧Vrefは、補助電圧Vhから電圧分割ネットワーク50により接続ポイント52で形成される。スイッチ51は、片側で接続ポイント52に接続される電圧分割ネットワーク50の一つの分枝にある。このスイッチ51は、上記電圧分割ネットワークに属するインピーダンスの一部を分ける。この示されている実施例では、前記スイッチは接続ポイント52とグランドとの間の分枝にある。このスイッチが閉じられるとその結果、このスイッチが開いたときの状態と比較して接続ポイント52での電圧が低くなる。このスイッチが電圧Vhであるところと接続ポイント52との間に位置されるとき、接続ポイント52での電圧の低減はスイッチ51が開いたとき起こるだろう。接続ポイント52での低い電圧は、前記基準電圧Vrefに対して低い値であることを意味し、このことはゲート制御器45が前記半導体スイッチを前記回路装置の前記出力端子での電圧が比較的低い値に制限されるように制御することとなる。第3図に示される手段Vの実施例は、第4図で詳細に説明される。前記スイッチは、ダイオード55、タイマー500、電圧バッファネットワーク53、及び上記タイマーに供給するための供給電圧部と接続するための接続ポイント54の直列配列により形成される。スイッチ51は次のように動作する。供給電圧が接続ポイント54に接続されると、電圧がタイマー500の入力端子501に与えられ、このタイマーがリセットされる。この結果、高い信号が上記タイマーの出力端子502に存在する。これは、接続ポイント52での比較的高い電圧の状態に対応する。上記タイマーがセットされた期間が過ぎた後、上記タイマーは切り換えられ、出力端子502での電圧は低くなり、接続ポイント52での電圧も低くなる。
上述の実施例による回路装置の実際上の実現において、回路装置は例えば電力39ワットのフィリップス製CDM35Wタイプのようなメタルハライドランプを点火し動作させるのに適する。このランプは、90Vの定格ランプ電圧Vlaを持つ。電源、例えば50ヘルツで220Vの電源が接続されると、調整器は400VのDC電圧を前記スイッチ手段IIに供給する。前記出力端子での開放電圧は、ランプが点火されなかったときは310から380Vの間にある。前記点火手段が点火パルスを生成し始める出力端子での電圧の限界電圧Viは、240Vである。
タイマー500がタイプHEF4541の集積回路により形成される。電圧バッファネットワーク53は、100nFのキャパシタとツェナー電圧15Vのツェナーダイオードとの並列接続を有する。220Vの整流供給電圧は、タイマー路の供給電圧として役立つ。電流を制限するために、300kΩの抵抗が接続ポイント54と上記電圧バッファネットワークとの間に接続される。ダイオード55は、フィリップス製のBAV103タイプである。Vrefの値は、前記タイマーがリセットされるとき3.3Vである。せいぜい20分後に前記タイマーが切り換わるとき、Vrefが1.5Vに落ち、せいぜい200Vの電圧値Vbまで前記出力端子での電圧を制限する結果となる。条件Vla<Vb<Viが満足されていることは、明らかである。タイマーがセットされると最低で10分最大で20分後に切り換わる。この時間は、ランプの熱い再点灯を可能とするために長くなるように好ましくは選ばれる。前記スイッチ手段の制御される半導体スイッチは、SGS−トムソン製のMOSFETのタイプSTP4NA60FIにより形成される。前記ゲート制御器は、Int.Rectifier製の集積回路のタイプIR2117である。PMW44は、SGS−トムソン製の集積回路のタイプL6560Aである。
Claims (1)
- 高圧放電ランプを点火させ動作させるための回路装置であって、電源への接続用入力端子、前記高圧放電ランプへの接続用出力端子、安定なランプ動作中前記高圧放電ランプを公称ランプ電圧Vlaで動作させ、前記高圧放電ランプが点火する前に前記出力端子で開放電圧Voを生成するためのスイッチ手段、前記出力端子での電圧が限界電圧Viに達したとき点火電圧パルスを生成するための点火手段、及び前記スイッチ手段を制御するための制御回路を具備する回路装置において、前記制御回路が、前記入力端子が前記電源に接続されてからプリセット時間後に、Vla<Vb<Viであるような電圧Vbに前記出力端子での前記電圧を制限するための手段を有することを特徴とする回路装置。
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