JPH0261114B2

JPH0261114B2 -

Info

Publication number: JPH0261114B2
Application number: JP20429185A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Iyama
Original assignee: Hitachi Lighting Ltd
Current assignee: Hitachi Lighting Ltd
Priority date: 1985-09-18
Filing date: 1985-09-18
Publication date: 1990-12-19
Also published as: JPS6168896A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、スイツチング回路を用いて電源電圧
にほぼ等しいランプ電圧を有する高圧蒸気放電灯
を点灯する毎半サイクル点灯装置に係り、特に、
これらのうちスイツチング回路を、安定器として
用いるチヨークコイルの中間タツプに接続してな
る点灯装置の損失低減に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a half-cycle lighting device for lighting a high-pressure vapor discharge lamp having a lamp voltage approximately equal to the power supply voltage using a switching circuit.
Among these, the present invention relates to loss reduction in a lighting device in which a switching circuit is connected to an intermediate tap of a choke coil used as a ballast.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

放電灯点灯装置の小形軽量化、省電力化を目的
とした、毎半サイクル点灯方式は点灯中のランプ
のランプ電圧が電源電圧に近接している場合に変
圧器による昇圧を行なわないでチヨークコイルと
スイツチング回路とにより点灯する方式である。
この方式の点灯装置においては通常、スイツチン
グ回路をランプと並列に接続するが、スイツチン
グ回路にはランプ始動時と点灯中に高電圧パルス
が印加されるために上記スイツチング回路は千ボ
ルト前後の高耐圧スイツチ素子を用いて構成され
る。そのため、点灯装置は価格的に非常に高くな
り製品的欠点となる。 The half-cycle lighting method, which aims to reduce the size, weight, and power consumption of discharge lamp lighting devices, uses a chiyoke coil without boosting the voltage using a transformer when the lamp voltage of the lamp being lit is close to the power supply voltage. This is a method of lighting using a switching circuit.
In this type of lighting device, the switching circuit is usually connected in parallel with the lamp, but since high voltage pulses are applied to the switching circuit when starting and lighting the lamp, the switching circuit has a high withstand voltage of around 1,000 volts. Constructed using switch elements. Therefore, the cost of the lighting device becomes extremely high, which is a drawback in terms of product quality.

前記スイツチング回路に印加される電圧を低下
するための従来例として、特開昭52−132566号公
報に記載の放電灯点灯装置がある。この従来例の
回路構成を第１図に示す。この電圧の動作は交流
電源１の各半サイクルの前半のある一定期間に各
半サイクル毎に１回スイツチ素子７をオンし、こ
のオン期間中に上記インダクタンス２の中間タツ
プより交流電源１側の巻線４にエネルギを蓄積
し、スイツチ素子７のオフ期間中に上記蓄積エネ
ルギを、交流電源１に重畳して放電灯３に印加す
ることによつて放電灯３を定常点灯するものであ
る。 As a conventional example for reducing the voltage applied to the switching circuit, there is a discharge lamp lighting device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 132566/1983. The circuit configuration of this conventional example is shown in FIG. The operation of this voltage is to turn on the switch element 7 once every half cycle during a certain period in the first half of each half cycle of the AC power supply 1, and during this on period, the voltage on the AC power supply 1 side is increased from the intermediate tap of the inductance 2. Energy is stored in the winding 4, and the stored energy is superimposed on the AC power supply 1 and applied to the discharge lamp 3 while the switch element 7 is off, thereby lighting the discharge lamp 3 steadily.

この動作において、ランプ３への始動および点
灯中の点弧パルスはチヨークコイル２の両端に発
生するが、この電圧は巻線４と巻線５との巻数比
に分割され、スイツチング回路端子Ａ，Ｂ間には
交流電源１の電圧に巻線４の電圧が重畳して発生
する。そのため、端子Ａ，Ｂ間の電圧はランプ３
の両端に発生する電圧より低くなり、その電圧は
巻線４の比率が小さいほど低くなる。 In this operation, the ignition pulse for starting and lighting the lamp 3 is generated across the choke coil 2, but this voltage is divided into the turns ratio of the winding 4 and the winding 5, and the ignition pulse is generated across the switching circuit terminals A, B. In between, the voltage of the winding 4 is superimposed on the voltage of the AC power supply 1. Therefore, the voltage between terminals A and B is
The smaller the ratio of the winding 4, the lower the voltage.

ところで、第１図の点灯回路において、正常動
作を行なうためには、スイツチ素子７のターンオ
ントリガー信号は、ランプ電流または入力電流が
０になつた時刻あるいは電源１の電圧値が所定の
値になつた時刻を検知して発生する。これらの方
式は螢光ランプなどのランプ電圧が一定に近い場
合には問題ない。しかしながら、メタルハライド
ランプや高圧ナトリウムランプなどの高圧蒸気放
電灯の場合では点灯初期はほとんど短絡状態にな
るため、スイツチ素子７の回路動作にトラブルを
生ずることになる。 By the way, in order for the lighting circuit shown in FIG. 1 to operate normally, the turn-on trigger signal of the switch element 7 must be set at the time when the lamp current or input current becomes 0 or when the voltage value of the power supply 1 reaches a predetermined value. Occurs when the time is detected. These methods have no problem when the lamp voltage is close to constant, such as in a fluorescent lamp. However, in the case of high-pressure vapor discharge lamps such as metal halide lamps and high-pressure sodium lamps, most of the lamps are short-circuited in the initial stage of lighting, which causes trouble in the circuit operation of the switch element 7.

第４図は高圧蒸気放電灯の点灯初期の電流電圧
波形を示す。この図ではスイツチング回路をとり
はずした形での動作波形である。この図から明ら
かなように入力電流I₁が０の時刻t₂（この時刻t₂は
ランプ電流が０になる時刻と一致する）において
はスイツチング回路の端子Ａ，Ｂ間にはV_t2の電
圧が発生していることになる。一方、この端子
Ａ，Ｂ間には分布容量またはスイツチング特性を
安定化するための接続容量１３′が接続されてい
る。そのため、t₂の時刻でスイツチ素子７がター
ンオンすると接続容量１３′の放電電流が流れ、
スイツチ素子７の損失となり、その結果、発熱、
ひいては破壊の原因となる。また、ランプ電流I₁
が０になる時刻t₂の位相はランプインピーダンス
の増加に伴なつて徐々に変化するため、電源電圧
V₁を検知してスイツチ素子７をトリガーする場
合も同じ問題点が発生する。 FIG. 4 shows current and voltage waveforms at the initial stage of lighting of the high-pressure steam discharge lamp. This figure shows the operating waveforms with the switching circuit removed. As is clear from this figure, at time t ₂ when the input current I ₁ is 0 (this time t ₂ coincides with the time when the lamp current becomes 0), there is a voltage of V _{t 2} between terminals A and B of the switching circuit. This means that this is occurring. On the other hand, a connecting capacitor 13' is connected between the terminals A and B for stabilizing distributed capacitance or switching characteristics. Therefore, when the switch element 7 is turned on at time _t2 , a discharge current of the connection capacitor 13' flows,
This causes a loss in the switch element 7, resulting in heat generation and
This may even cause destruction. Also, the lamp current I ₁
The phase at time _t2 when 0 becomes 0 changes gradually as the lamp impedance increases, so the power supply voltage
The same problem occurs when detecting V ₁ and triggering the switch element 7.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

したがつて、本発明の目的は低価格で、かつ、
高信頼性の高圧蒸気放電灯用の毎半サイクル点灯
装置を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to provide a low cost and
An object of the present invention is to provide a highly reliable half-cycle lighting device for a high-pressure steam discharge lamp.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するために本発明においては、
上述した構成の点灯装置において、スイツチング
回路を、スイツチング回路の両端電圧がほぼ零で
ある時にターンオンし、スイツチング回路を流れ
る電流が所定値になつた時にターンオフするよう
に構成して電圧蒸気放電灯用毎半サイクル点灯装
置を構成したことを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the present invention,
In the lighting device configured as described above, the switching circuit is configured to turn on when the voltage across the switching circuit is approximately zero, and turn off when the current flowing through the switching circuit reaches a predetermined value. It is characterized by a lighting device that operates every half cycle.

かかる本発明の特徴的な構成により、点灯初期
から定常点灯に至る全点灯期間においてターンオ
ン時の並列接続容量からスイツチング回路への突
入電流を無くすることが可能となる。その結果、
スイツチング回路の損失が小さくなると共に、ス
イツチング回路の構成も簡単となる。つまり、本
発明によつて低価格で信頼性の高い高圧蒸気放電
灯用毎半サイクル点灯装置が提供可能となる。 This characteristic configuration of the present invention makes it possible to eliminate inrush current from the parallel connection capacitance to the switching circuit at turn-on during the entire lighting period from the initial lighting stage to steady lighting. the result,
The loss of the switching circuit is reduced, and the configuration of the switching circuit is also simplified. In other words, the present invention makes it possible to provide a low-cost and highly reliable lighting device for high-pressure steam discharge lamps every half cycle.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明を実施例により詳述する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples.

第２図は本発明による高圧蒸気放電灯用毎半サ
イクル点灯装置のスイツチング回路部分の回路構
成を示したものである。このスイツチング回路は
Ｃ、Ｄの端子が第１図のＣ、Ｄ端子にトランジス
タ７に置換して接続され、使用されるものであ
る。同図において、７はスイツチ素子でトランジ
スタを用いているが、パワーMOSFET、ゲート
ターンオフSCRなど他のスイツチ素子を用いて
もよい。１１はSBSのような電圧感応スイツチ
で、たとえばその両端に8V程度の電圧が印加さ
れるとスイツチオン状態になるスイツチ素子であ
る。１２はトランジスタ７を保護するためのアバ
ランシエダイオードである。 FIG. 2 shows the circuit configuration of the switching circuit portion of the half-cycle lighting device for a high-pressure steam discharge lamp according to the present invention. This switching circuit is used by connecting the C and D terminals to the C and D terminals in FIG. 1 in place of the transistor 7. In the figure, a switch element 7 uses a transistor, but other switch elements such as a power MOSFET or a gate turn-off SCR may also be used. Reference numeral 11 denotes a voltage sensitive switch such as an SBS, which is a switch element that turns on when a voltage of about 8V is applied across it, for example. 12 is an avalanche diode for protecting the transistor 7.

つぎに、このスイツチング回路の動作を第５図
イ，ロおよび第６図イ，ロに示した電圧電流波形
を参照して説明する。第１図の交流電源１が投入
されると、その電圧はチヨークコイル２の巻線４
を通して全波整流器６で全波整流されて第２図の
Ｃ、Ｄ端子間に生じる。この時点では電圧感応ス
イツチ１１はオフ状態であるため、抵抗１０を通
してトランジスタ７はターンオンし、Ｃ、Ｄ端子
間はオン状態となり、チヨークコイル２の巻線４
を通して漸増電流が流れる。これにより抵抗９の
電圧は徐々に上昇し、これに伴ないトランジスタ
７のベース端子電圧が上昇する。そして所定の電
流値になつたとき電圧感応スイツチ１１はターン
オンし、トランジスタ７のベース電流が供給され
なくなる。そのためトランジスタ７はオフ状態に
なり、Ｃ、Ｄ端子間はオフ状態となる。これによ
りＡ、Ｂ端子間にはパルス電圧が発生し、この電
圧はチヨークコイル２の巻数比で決まる値まで昇
圧されてランプ３に印加され、これを始動する。 Next, the operation of this switching circuit will be explained with reference to the voltage and current waveforms shown in FIGS. 5A and 6B and FIGS. 6A and 6B. When the AC power supply 1 shown in FIG. 1 is turned on, the voltage is applied to the winding 4 of the
The signal is full-wave rectified by the full-wave rectifier 6, and is generated between terminals C and D in FIG. At this point, the voltage sensitive switch 11 is in the off state, so the transistor 7 is turned on through the resistor 10, and the connection between the C and D terminals is in the on state, and the winding 4 of the choke coil 2 is turned on.
A progressively increasing current flows through. As a result, the voltage of the resistor 9 gradually increases, and the base terminal voltage of the transistor 7 increases accordingly. When the current reaches a predetermined value, the voltage sensitive switch 11 is turned on, and the base current of the transistor 7 is no longer supplied. Therefore, the transistor 7 is turned off, and the terminals C and D are turned off. As a result, a pulse voltage is generated between the A and B terminals, and this voltage is stepped up to a value determined by the turns ratio of the choke coil 2 and is applied to the lamp 3 to start it.

それによりランプ３のインピーダンスは低下
し、ランプ両端短絡電流に近い値の電流が流れ
る。この状態での各部波形を第５図イ，ロに示
す。同図イは入力電圧V₁とＡ、Ｂ端子間電圧V_AB
とを、同図ロは入力電流I₁とＡ、Ｂ端子間に流れ
るスイツチング電流I_ABとを各々示す。この状態
ではスイツチング回路は働かなくとも点灯を持続
することは可能であるが、スイツチング回路は動
作を続けている。すなわち、前回遮断動作後電圧
感応スイツチ１１はオン状態を続けている。そし
て、時刻t₁でＡ、Ｂ端子間電圧V_ABが０となり、
電圧感応スイツチ１１を流れる電流は保持電流値
以下になるため電圧感応スイツチ１１はターンオ
フする。これにより、引続き印加される電圧によ
りトランジスタ７は抵抗１０を通してドライブさ
れターンオンする。この時刻t₁の直前のＡ、Ｂ端
子間電圧V_ABはほぼ０であるため、トランジスタ
（スイツチ）７には接続容量１３′の放電電流がパ
ルス状に流れることはない。そして、時刻t₁〜t₂
の間でスイツチング電流I_ABは三角波状に流れる
が、入力電流I₁はこの期間では逆源性電流が流れ
ており、スイツチング電流I_ABが重畳されて不連
続波形となる。そして、時刻t₂でパルス発生する
がこれは不要のものである。そして、時刻t₃で入
力電流I₁は極性が逆転し、時刻t₄〜時刻t₅でスイ
ツチング回路が動作し、以上の動作をくり返し
て、徐々にランプ３のアーク温度が上昇し、その
両端電圧は上昇していく。この状態でのランプ電
流は入力電流I₁からスイツチング電流I_AB成分を除
いた波形となり、全期間にわたり、休止期間なく
流れている。 As a result, the impedance of the lamp 3 decreases, and a current having a value close to the short-circuit current across the lamp flows. The waveforms of various parts in this state are shown in Figure 5 A and B. Figure A shows the input voltage V ₁ and the voltage V _AB between A and B terminals.
The figure (b) shows the input current _I1 and the switching current _IAB flowing between the A and B terminals, respectively. In this state, it is possible to continue lighting even if the switching circuit does not work, but the switching circuit continues to operate. That is, the voltage sensitive switch 11 continues to be in the on state after the previous cutoff operation. Then, at time t ₁ , the voltage V _AB between the A and B terminals becomes 0,
Since the current flowing through the voltage sensitive switch 11 becomes less than the holding current value, the voltage sensitive switch 11 is turned off. As a result, the continuously applied voltage drives the transistor 7 through the resistor 10 and turns it on. Since the voltage V _AB between the A and B terminals immediately before this time t ₁ is approximately 0, the discharge current of the connected capacitor 13' does not flow through the transistor (switch) 7 in a pulsed manner. And time t ₁ - _{t 2}
During this period, the switching current I _AB flows in a triangular waveform, but the input current I ₁ is a reverse current flowing during this period, and the switching current I _AB is superimposed, resulting in a discontinuous waveform. Then, a pulse is generated at time _t2 , but this is unnecessary. Then, the polarity of the input current _I1 is reversed at time _t3 , the switching circuit operates from time _t4 to time _t5 , and the above operation is repeated, gradually increasing the arc temperature of the lamp 3, The voltage continues to rise. In this state, the lamp current has a waveform obtained by subtracting the switching current _IAB component from the input current _I1 , and flows throughout the entire period without any rest period.

ランプ３のアーク温度が上昇し、放電電圧が高
くなつた状態での波形を第６図イ，ロに示す。同
図イは電源電圧V₁とスイツチング回路の端子Ａ，
Ｂ間電圧V_ABとの波形を示す。同図ロは入力電流
I₁とスイツチング回路の端子Ａ，Ｂ間を流れる電
流I_ABとの波形を示す。入力電流I₁の波形で時刻t₁
〜t₃、時刻t₄〜t₆、…の部分はランプ電流となる。
時刻t₃〜t₄、時刻t₆〜t₇、…の期間でも巻線４，
５の巻数の比率によつてはランプ３の両端電圧が
その放電電圧以上に上昇し、放電電流が流れる場
合がある。 Waveforms in a state where the arc temperature of the lamp 3 rises and the discharge voltage becomes high are shown in FIGS. 6A and 6B. Figure A shows the power supply voltage _V1 and the terminal A of the switching circuit.
The waveform of the voltage between B and V _AB is shown. Figure B shows the input current.
The waveform of I ₁ and the current I _AB flowing between terminals A and B of the switching circuit is shown. At time t ₁ with the waveform of input current I ₁
~ t ₃ , times t ₄ ~ _{t 6} , and so on become lamp current.
Even during the period from time _t3 to _t4 , time _t6 to _t7 ,...
Depending on the ratio of the number of turns of the lamp 3, the voltage across the lamp 3 may rise above its discharge voltage, and a discharge current may flow.

この場合の動作は前の半サイクルの放電が終了
する以前の時刻t₃にＡ、Ｂ端子間電圧V_ABが０近
くまで低下する。これにより、抵抗１０を通して
流れる電圧感応スイツチ（SBS）１１の電流は保
持電流以下に低下して電圧感応スイツチ１１はタ
ーンオフする。この時点での電源電圧V₁の電圧
は０でないので、抵抗１０を通してトランジスタ
７は直ちにベースドライブされ、Ａ、Ｂ端子間は
直ちにオン状態となる。これにより、スイツチン
グ回路電流I_ABが時刻t₃〜t₄の期間で破線のように
流れる。そして、スイツチング電流I_ABが所定の
電流値に達した時刻t₄でトランジスタ７のベース
端電位が電圧感応スイツチ１１のブレークオーバ
電圧に達して電圧感応スイツチ１１がターンオン
し、トランジスタ７のベース電流が０となり、
Ａ、Ｂ端子間はオフ状態となる。よつて、時刻t₄
では高電圧パルスが発生し、ランプ３は再点弧
し、引続きランプ３には時刻t₄〜t₆で入力電流I₁
と同じ電流が流れる。そして、時刻t₆でＡ、Ｂ端
子間電圧V_ABの低下により、電圧感応スイツチ１
１がオフ状態となり、その結果、Ａ、Ｂ端子間は
オン状態となり、再び上記の動作をくり返す。こ
の動作のくり発しにより定常点灯を行なう。 In this case, the voltage V _AB between the A and B terminals decreases to nearly 0 at time t ₃ before the previous half cycle of discharge ends. As a result, the current of the voltage sensitive switch (SBS) 11 flowing through the resistor 10 decreases below the holding current, and the voltage sensitive switch 11 is turned off. Since the voltage of the power supply voltage V ₁ at this point is not 0, the base of the transistor 7 is immediately driven through the resistor 10, and the terminals A and B are immediately turned on. As a result, the switching circuit current _IAB flows as shown by the broken line during the period from time _t3 to _{time t4} . Then, at time _t4 when the switching current _IAB reaches a predetermined current value, the base end potential of the transistor 7 reaches the breakover voltage of the voltage sensitive switch 11, the voltage sensitive switch 11 is turned on, and the base current of the transistor 7 increases. becomes 0,
The A and B terminals are in an off state. So, time t ₄
, a high voltage pulse is generated, the lamp 3 is re-ignited, and the lamp 3 continues to receive an input current I ₁ from time t ₄ to _{t 6}
The same current flows. Then, at time _t6 , the voltage V _AB between the A and B terminals decreases, causing the voltage sensitive switch 1 to
1 is turned off, and as a result, the terminals A and B are turned on, and the above operation is repeated again. By repeating this operation, steady lighting is performed.

この動作においては、ランプ３の放電電圧が、
電源電圧V₁の値と同等になるため、時刻t₃の位相
は入力電流I₁が０になる直前まで移動してきてお
り、パルス発生位相は、確実にランプ放電極性の
反転位相と一致し、毎半サイクル点灯の正常動作
を行なうこととなる。さらにこの場合もＡ、Ｂ端
子間電圧V_ABが０の状態でトランジスタ７はター
ンオフするために、接続容量１３′の放電による
突入電流は流れることなく、正常な動作を行な
う。 In this operation, the discharge voltage of the lamp 3 is
Since it becomes equal to the value of the power supply voltage V ₁ , the phase at time t ₃ has moved to just before the input current I ₁ becomes 0, and the pulse generation phase definitely matches the inversion phase of the lamp discharge polarity. The normal operation is to turn on the light every half cycle. Further, in this case as well, since the transistor 7 is turned off when the voltage V _AB between the A and B terminals is 0, a rush current due to the discharge of the connected capacitor 13' does not flow, and normal operation is performed.

なお、第５図イ，ロのランプ３の低インピーダ
ンス状態から第６図イ，ロのランプ３の高インピ
ーダンス状態への移行過程は入力電流I₁が徐々に
移行する動作となる。そのため、ランプ３のイン
ピーダンスが増大するに従がい、スイツチング電
流I_ABの遮断時刻は入力電流I₁の半サイクルの電流
が流れ終る以後に移動し、これが再点弧パルスと
なるので、定常状態への移行過程でランプ３が消
灯することはない。 The transition process from the low impedance state of the lamp 3 shown in FIGS. 5A and 5B to the high impedance state of the lamp 3 shown in FIGS. 6A and 6B is an operation in which the input current _I1 gradually shifts. Therefore, as the impedance of the lamp 3 increases, the cut-off time of the switching current I _AB moves to a time after the half-cycle of the input current I ₁ has finished flowing, and this becomes a restriking pulse, so that the lamp returns to a steady state. Lamp 3 does not go out during the transition process.

第３図は本発明の別の実施例におけるスイツチ
ング回路部分の構成を示したものである。この構
成では、ランプ３の始動に必要な数百〜数千Ｖの
電圧の発生を可能にするために、スイツチ素子を
トランジスタ７１と直列にさらにSCR７２を接
続している。トランジスタ７１、SCR７２はパ
ワーMOSFETなど他のスイツチ素子でもよいこ
とはもちろんである。このスイツチング回路の動
作を確実にするためＡ、Ｂ端子間にはコンデンサ
１３を接続した。１２１，１２２はトランジスタ
７１、SCR７２を保護するためのアバランシエ
ダイオードであり、ダイオード１４、コンデンサ
１５、ダイオード１６、抵抗１７からなる回路は
電流遮断動作を各半サイクルに１回に限定するた
めに設けた回路である。 FIG. 3 shows the configuration of a switching circuit portion in another embodiment of the present invention. In this configuration, in order to make it possible to generate a voltage of several hundred to several thousand volts necessary for starting the lamp 3, the switch element is further connected in series with the transistor 71 and an SCR 72. Of course, the transistor 71 and the SCR 72 may be other switch elements such as a power MOSFET. In order to ensure the operation of this switching circuit, a capacitor 13 was connected between the A and B terminals. Reference numerals 121 and 122 are avalanche diodes for protecting the transistor 71 and the SCR 72, and a circuit consisting of a diode 14, a capacitor 15, a diode 16, and a resistor 17 is provided to limit the current cutoff operation to once in each half cycle. This is a circuit with a

このスイツチング回路の点灯動作は第２図の場
合とほとんど同じであるため、要点のみを述べ
る。Ａ、Ｂ端子間電圧が０に近づくと電圧感応ス
イツチ１１がヨーンオフし、引続きトランジスタ
７１、SCR７２は抵抗１０１，１０２を通して
トリガーされてターンオンし、Ａ、Ｂ端子間はオ
ン状態となる。そして、スイツチング電流I_ABが
所定の値になつたときに電圧感応スイツチ１１は
ターンオンし、トランジスタ７１はターンオフす
る。このためスイツチング電流I_ABはコンデンサ
１３に転流し、この電圧が、徐々に上昇してい
く。この間、SCR７２には、カソード電流は０
となり、SCR７２のゲートから抵抗１０２→電
圧感応スイツチ１１を通して流れるゲートターン
オフトリガ電流が流れる。これによりトランジス
タ７１がターンオフしてからその両端電圧がアバ
ランシエダイオード１２１のアバランシエ電圧に
達するまでの期間にSCR７２はターンオフ状態
となる。これにより、Ａ、Ｂ端子間のターンオフ
動作は完了するが、SCR７２が確実にターンオ
フを行なうには、SCR７２のターンオフ回復時
間以内にＡ、Ｂ端子間の電圧値がアバランシエダ
イオード１２１のアバランシエ電圧以上にならな
いように、コンデンサ１３の容量値を設定する必
要がある。この場合にはターンオン時のコンデン
サ１３の放電による突入巻線が特に大きな問題と
なる。 Since the lighting operation of this switching circuit is almost the same as that shown in FIG. 2, only the main points will be described. When the voltage between the A and B terminals approaches 0, the voltage sensitive switch 11 turns off, and then the transistor 71 and SCR 72 are triggered through the resistors 101 and 102 to turn on, and the A and B terminals are turned on. Then, when the switching current I _AB reaches a predetermined value, the voltage sensitive switch 11 is turned on and the transistor 71 is turned off. Therefore, the switching current _IAB is commutated to the capacitor 13, and this voltage gradually increases. During this time, the cathode current in SCR72 is 0.
Therefore, a gate turn-off trigger current flows from the gate of the SCR 72 through the resistor 102 and then the voltage sensitive switch 11. As a result, the SCR 72 is turned off during the period from when the transistor 71 is turned off until the voltage across it reaches the avalanche voltage of the avalanche diode 121. This completes the turn-off operation between the A and B terminals, but in order for the SCR72 to turn off reliably, the voltage value between the A and B terminals must be equal to or higher than the avalanche voltage of the avalanche diode 121 within the turn-off recovery time of the SCR72. It is necessary to set the capacitance value of the capacitor 13 so that this does not occur. In this case, the inrush winding caused by the discharge of the capacitor 13 during turn-on becomes a particularly serious problem.

通常、ターンオフ動作により発生するパルス電
圧は振動を伴ない、このバツクスイングが０点を
切ると電圧感応スイツチ１１はターンオフし、再
びＡ、Ｂ端子間がオン状態になり、電流遮断動作
を行なう。ダイオード１４、コンデンサ１５、ダ
イオード１６、抵抗１７からなる回路はこの再動
作を防止するための回路である。即ち、トランジ
スタ７１がターンオフする直前に抵抗９により生
じた電圧はダイオード１４を通してコンデンサ１
５に充電される。そして、トランジスタ７１、
SCR７２がターンオフした後、暫時、ダイオー
ド１６、抵抗１７を通してコンデンサ１３の放電
電流が電圧感応スイツチ１１を流れ、上記バツク
スイング発生時も電圧感応スイツチ１１の電流を
保持電流値以上に保つ。これにより、確実に多重
遮断動作を防止することができる。さらに、コン
デンサ５の接続によりターンオン時のラツシユ電
流が流れたとき抵抗９に発生する電圧をダイオー
ド１４で吸収し、ターンオン直後に電圧感応スイ
ツチ１１のターンオンによるＡ、Ｂ端子間がター
ンオフする誤動作を確実に防止することができ
る。なお、この回路部分の構成は螢光ランプなど
一般の放電ランプの場合も有効であり、第３図の
Ａ、Ｂ端子を一般の放電ランプの両端に接続した
場合にも同じ効果を有することは、上の動作説明
から明らかである。 Normally, the pulse voltage generated by the turn-off operation oscillates, and when this backswing crosses the 0 point, the voltage sensitive switch 11 is turned off, and the A and B terminals are turned on again to perform a current cutoff operation. A circuit consisting of a diode 14, a capacitor 15, a diode 16, and a resistor 17 is a circuit for preventing this re-operation. That is, the voltage generated by the resistor 9 just before the transistor 71 is turned off is transferred to the capacitor 1 through the diode 14.
It is charged to 5. And the transistor 71,
After the SCR 72 is turned off, the discharge current of the capacitor 13 flows through the voltage sensitive switch 11 through the diode 16 and the resistor 17 for a while, and the current of the voltage sensitive switch 11 is maintained at the holding current value or higher even when the above-mentioned backswing occurs. Thereby, multiple cut-off operations can be reliably prevented. Furthermore, by connecting the capacitor 5, the voltage generated across the resistor 9 when a rush current flows during turn-on is absorbed by the diode 14, thereby ensuring that malfunctions such as turning off the terminals A and B due to the turn-on of the voltage sensitive switch 11 immediately after turn-on are ensured. can be prevented. The configuration of this circuit part is also effective for general discharge lamps such as fluorescent lamps, and the same effect can be obtained even when terminals A and B in Fig. 3 are connected to both ends of a general discharge lamp. , it is clear from the above operation description.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、中間タツプを用いたチヨーク
コイルを介して高圧蒸気放電灯を点灯する毎半サ
イクル点灯装置において、上記中間タツプと交流
電源の非チヨークコイル側端間に接続したスイツ
チング回路のリセツトおよびそれに続くターンオ
ン動作をその両端電圧を検知して行なうようにし
たことにより、ランプ始動時の低インピーダンス
領域から定常点灯中の高インピーダンス領域まで
の広い動作範囲で、上記スイツチング回路のター
ンオン時の並列容量の放電による突入電流を無く
することができるので、信頼性の高いスイツチン
グ回路動作が期待できる。特に、高圧蒸気放電灯
の定常点灯時に必要なスイツチング回路による雛
断電流はアンペアオーダーが必要であり、この動
作による損失がかなり大きい。そのために、並列
容量かなの突入電流を防止し、スイツチ素子の損
失を小さく保つことは信頼性の面から特に重要で
ある。また、この構成は非常にシンプルであり、
半導体回路を用いた放電灯点灯回路が従来の漏洩
変圧器形に比して高価格であるという欠点を一挙
に解決できる。 According to the present invention, in a half-cycle lighting device for lighting a high-pressure steam discharge lamp via a choke coil using an intermediate tap, the switching circuit connected between the intermediate tap and the end of the AC power supply on the non-tidal coil side is reset, and The subsequent turn-on operation is performed by detecting the voltage across both ends of the lamp, so that the parallel capacitance at turn-on of the switching circuit is Since inrush current due to discharge can be eliminated, highly reliable switching circuit operation can be expected. In particular, the switching circuit required for steady operation of a high-pressure steam discharge lamp requires an interruption current on the order of amperes, and the loss caused by this operation is quite large. Therefore, it is particularly important from the viewpoint of reliability to prevent inrush current from the parallel capacitor and to keep the loss of the switch element small. Also, this configuration is very simple,
The disadvantage that discharge lamp lighting circuits using semiconductor circuits are more expensive than conventional leaky transformer type circuits can be solved at once.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来の放電灯用毎半サイクル点灯装置
の基本構成図、第２図および第３図は各々本発明
による高圧蒸気放電灯用毎半サイクル点灯装置の
スイツチング回路部分の回路構成図、第４図は第
１図に示した点灯装置における点灯初期の電圧電
流波形図、第５図イ，ロは各々第２図に示した点
灯装置における始動時の電圧電流波形図、第６図
イ，ロは各々第２図に示した点灯装置における定
常点灯時の電圧電流波形図である。１……交流電源、２……巻線４，５から成る中
間タツプ付チヨークコイル、３……高圧蒸気放電
灯、６……全波整流器、７，７１，７２……制御
極付半導体スイツチ素子、１１……電圧感応スイ
ツチ、１２，１２１，１２２……アバランシエダ
イオード、８，１４，１６……ダイオード、１
３，１３′，１５……コンデンサ、１０，１０１，
１０２，９，１７……抵抗。 FIG. 1 is a basic configuration diagram of a conventional half-cycle lighting device for a discharge lamp, and FIGS. 2 and 3 are circuit configuration diagrams of a switching circuit portion of a half-cycle lighting device for a high-pressure steam discharge lamp according to the present invention, respectively. Figure 4 is a voltage and current waveform diagram at the initial stage of lighting in the lighting device shown in Figure 1, Figure 5 A and B are voltage and current waveform diagrams at the time of starting in the lighting device shown in Figure 2, and Figure 6 I. , B are voltage and current waveform diagrams during steady lighting in the lighting device shown in FIG. 2, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...AC power supply, 2...Choice coil with intermediate tap consisting of windings 4 and 5, 3...High pressure steam discharge lamp, 6...Full wave rectifier, 7, 71, 72...Semiconductor switch element with control pole, 11... Voltage sensitive switch, 12, 121, 122... Avalanche diode, 8, 14, 16... Diode, 1
3, 13', 15... Capacitor, 10, 101,
102, 9, 17...Resistance.

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

１交流電源とチヨークコイルと上記交流電源の
電圧値前後の放電電圧値を有する高圧蒸気放電灯
とを直列に接続し、上記チヨークコイルに設けた
中間タツプと上記交流電源の非チヨークコイル側
端との間に点灯周期の毎半サイクルに一回オン・
オフ動作を行なうスイツチング回路を接続してな
るものであつて、上記スイツチング回路の両端電
圧がほぼ零である時にターンオンし、かつ、上記
スイツチング回路を流れる電流が所定値になつた
時にターンオフするように上記スイツチング回路
が構成されていることを特徴とする高圧蒸気放電
灯用毎半サイクル点灯装置。1. An AC power supply, a chiyoke coil, and a high-pressure steam discharge lamp having a discharge voltage value around the voltage value of the AC power supply are connected in series, and an intermediate tap provided on the chiyoke coil is connected between the end of the non-chyoke coil of the AC power supply. Turns on once every half cycle of the lighting cycle.
It is formed by connecting a switching circuit that performs an OFF operation, and turns on when the voltage across the switching circuit is approximately zero, and turns off when the current flowing through the switching circuit reaches a predetermined value. A half-cycle lighting device for a high-pressure steam discharge lamp, characterized in that the switching circuit described above is configured.