JPH0479196A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は放電灯を始動し点灯する放電灯点灯装置に関す
るものであａ 従来の技術 従来　この種の放電灯点灯装置としては第５図に示すも
のが知られていも　第５図において、　１は電源装置　
２はチョー久　３は始動装置　４は放電ランス　５はコ
ンデンサであム　電源装置１はチョーク２、始動装置３
を介して放電ランプ４を始詠　点灯すべく接続しである
。な耘　電源装置１（よ　直流電源６、共振用出力コン
デンサを含む高周波インバータ回路７、制御回路８で構
成されていも　また　チョーク２はランプ電流を制限゛
する機能を有し　コンデンサ５は始動装置か発生する高
電圧パルスを放電ランプ４へ印加し　かつ高電圧パルス
が電源装置１へ帰還するのを防止する機能を有する。こ
の種の放電灯点灯装置に電力が供給されると、電源装置
１の出力電圧が上昇するのにともなＩ、Ｘ、チョーク２
、コンデンサ５にそれぞれの有するインピーダンスに応
じて分圧された電源装置１の出力電圧が印加される。同
時に始動装置３へも電力が供給され　始動装置３を構成
する充電回路の出力電圧力（充電回路を構成する放電ギ
ャップのブレークダウン電圧に達すると放電ギャップが
導通すも　この際に発生したパルス電圧が始動装置３を
構成するパルストランス９により、放電ランプ４の発光
管の主電極間におけるブレークダウンに必要な電圧まで
昇圧され　パルストランス９の二次巻線を介して放電ラ
ンプ４へ印加される。放電ランプ４の主電極間における
ブレークダウンが成立後（戴　電源装置１から限流素子
であるチョーク２、始動装置３を構成するパルストラン
ス９の二次巻線を介して放電ランプ４へ電流が流れる。

以上の動作により、放電ランプ４は始獣　点灯すも 発明が解決しようとする課題 このような従来の放電灯点灯装置で（よ　放電ランプを
始詠　点灯させるために　始動装置から高電圧パルスを
放電ランプへ印加している。その際に　放電ランプへ印
加される電圧力丈　発光管の主電極間におけるブレーク
ダウンに必要な電圧に達していれば初期放電を開始する
。さらに放電ランプが安定に点灯するためには　グロー
放電からアーク放電へ移行するために必要な始動エネル
ギーを供給しなければならなｌ、ＸｏＬかしながら、従
来の放電灯点灯装置でζ瓜　この始動エネルギーの供給
を、始動装置で発生した高電圧パルスが有するエネルギ
ーに依存していたた碌　パルスエネルギーが不足すれば
　放電ランプが安定に点灯できず、立消えしやすいとい
う問題点があった 本発明は上記課題を解決するもので、放電ランプの始動
性を良好にした放電灯点灯装置を提供することを目的と
していも 課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために　放電ランプと、前
記放電ランプ電流を制限するインダクタンスを有する二
次巻線が前記放電ランプと直列に接続されたトランスと
、前記放電ランプを点灯するように前記二次巻線を介し
て接続した交番電圧電源と、前記放電ランプに始動電圧
を与えるように接続した始動装置とを備え　前記電源の
出力電圧に前記トランスの二次巻線出力電圧が重畳され
るように前記電源の出力端に前記トランスの一次巻線を
並列に接続してなるものである。さらＧへ放電ランプの
点灯後の電流を制限するために　前君己−次巻線に直列
にスイッチ素子を接続限　ランプ点灯を検知した後は前
記スイッチ素子を開放して前記重畳電圧を除去するよう
に配しである。さらに　前記重畳電圧を高くするため（
ミ　前記−次巻線にコンデンサを並列に接続して共振さ
せるように配しである。そして、前記始動装置は少なく
とも電源回路と、放電ギャップと、パルストランスとで
構成され　前記パルストランスの巻線に並列にコンデン
サを接続し共振を利用して始動電圧を高くするように配
してなるものである。

作用 本発明は上記した構成により、二次巻線か限流素子とし
て働くトランスの一次巻線に電源出力電圧を与え二次巻
線に電圧を生起させて始動時に放電ランプに供給される
電圧を高めることができる。

さらに　放電ランプ点灯後の電流を減少することができ
も　そして、放電始動電圧をっらに高めることもできる
ものである。

実施例 以下、本発明の実施例を図を参照しながら説明する。第
１図は本発明の放電灯点灯装置の第１の実施例を示す回
路図であ４　第１図において１１は電源装置　１２はト
ランス　１３は始動装置１４は放電ランプ、　１５はコ
ンデンサである。電源装置１１（よ　出力電圧の極性が
一定な電源である直流電源１６、定電流プッシュプルイ
ンバータ回路１７、制御回路１８で構成されており、定
電流プッシュプルインバータ回路１７ｉ１　　定電流イ
ンダクタンス１９と、　トランジスタ２０、２１とトラ
ンス２２とコンデンサ２３とで構成されていも　なお制
御回路１８１１　　トランジスタ２０、２１を一定の周
波数でオン・オフ制御する機能を有する。　トランス１
２（主　放電ランプ１４を流れる電流を制限するごとく
インダクタンス成分を有するその二次巻線力丈　放電ラ
ンプ１４と直列に接続されており、−次巻線（よ　電源
装置１１の出力電圧を二次巻線へ重畳するごとく電源装
置１１の出力端に並列に接続されている。また　始動装
置１３はパルストランス２４と、始動回路用電源２５と
、放電ギャップ２６とで構成され　始動回路用電源２５
からの高周波出力を、放電キャップ２Ｇを介してパルス
トランス２４の一次巻線に入力し、放電ランプ１４を始
動させるのに充分なだけのパルス電圧を、パルストラン
ス２４の二次巻線から出力する。パルストランス２４の
二次巻線からの出力電圧は　コンデンサ１５を介して放
電ランプ１４に印加され　放電ランプ１４は始組　点灯
する。

以上のような構成の放電灯点灯装置の動作を説明する。

直流電源１６の出力電圧を定電流インダクタンス１９を
介してトランス２２の一次巻線の中点に印加すると、制
御回路１８からの信号によりトランジスタ２０、２１が
交互にスイッチングレ　定電流インダクタンス１９とト
ランス２２の一次巻線とトランジスタ２０、またはトラ
ンジスタ２１を介して電流が流れ　トランス２２の二次
巻線にはその巻数比に応じて昇圧された交流電圧が出力
される。ここで、　トランス１２の二次巻線およびパル
ストランス２４の二次巻線が有するインダクタンス成分
（よ　放電ランプ１４が点灯したときのランプ電流制限
用のインダクタンスとなる。

また　コンデンサ２３はトランス２２の二次巻線に発生
する出力電圧の波形整形用のコンデンサであり、定電流
インダクタンス１９とともにトランジスタ２０，２１に
流れる電流波形の整形にも用いる。なお本実施例では　
トランス１２の一次巻線力（トランス２２の二次巻線に
並列に接続されているので、　トランス１２の一次巻線
の両端に（よトランス２２の二次巻線に発生した定電流
プッシュプルインバータ回路１７の出力電圧が印可され
も　その暇　トランス１２の二次巻線に（よ　本来トラ
ンス１２の二次巻線が有するインピーダンスに応じて分
圧された定電流プッシュプルインバータ回路１７の出力
電圧の他に　トランス１２の一次、二次巻線の巻数比に
応じて昇降圧された電圧が重畳される。これにより、放
電ランプ１４の始動時く　放電ランプ１４の点灯を維持
すべき始動エネルギーを担う電源装置１１の相対的な出
力電圧が昇圧されて放電ランプ１４へ供給され　放電ラ
ンプ］４の発光管内で生じるグロー放電からアーク放電
への移行をスムーズにし　安定点灯を容易にする。な抵
　放電ランプ１４の発光管の主電極間をブレークダウン
させるのに要する高電圧パルスの印加（友　放電ランプ
１４の前段に接続された始動装置１３によってなされる
。すなわ板　電源装置１１の出力電圧が上昇するにとも
なｌ、％　　始動装置１３を構成する始動回路用電源２
５の出力電圧も上昇し　その高周波出力により放電ギャ
ップ２６がブレークダウンすれば　放電ギャップ２６を
介して高周波出力がパルストランス２４の次巻線に入力
する。その結果昇圧されたパルス電圧力交　パルストラ
ンス２４の二次巻線に発生しコンデンサ１５を介して放
電ランプ１４に印加され　放電ランプ１４の発光管の主
電極間がブレークダウンする。これら一連の動作によっ
て、放電ランプ１４はグロー放電からアーク放電への移
行途中で立消えることなく、容易に始Ｌ　点灯する。

また　本方式によれば　放電ランプ１４力（初期放電を
開始してから、アーク放電へ移行するまでに必要な始動
エネルギーの一部を、電源装置１１から供給できるの℃
　始動装置１３で発生させる高電圧パルスが有するエネ
ルギーを低減することが可能であり、始動装置１３を小
形化できる。な抵　コンデンサ１５、２３の容量（飄ト
ランス１２．２２、パルストランス２４、コンデンサ１
５．２３、および放電ランプ１４で構成される電気回路
の共振条件を満たし　放電ランプ１４を流れるランプ電
流が正弦波に近い波形をを維持するように最適化するも
のとする。また　本実施例で（よ電源装置１１を定電流
プッシュプルインバータ回路で構成したカミ　出力電圧
の極性が交番Ｌ　同様の効果が得られるもへ　たとえば
シリーズインバータ回路などを用いてもよｌ、％ 次に本発明における放電灯点灯装置の第２の実施例を第
２図に示す。第２図において、　１１は電源装置　１２
はトランス　１３は始動装置　１４は放電ランプ、　１
５はコンデンサ、　２７はスイッチ素子であるトライア
ラ久　２８は検知装置　２９は制御装置である。スイッ
チ素子２７ＬＬ、ｈランス１２の一次巻線に直列に接続
されており、検知装置２８からの信号をもとに制御装置
２９から出力を得て、短絡または開放するものとする。

その他の構成要秦　およびそれらの接続は本発明におけ
る放電灯点灯装置の第１の実施例と同様である。このよ
うな構成の放電灯点灯装置に電力が供給された場合に　
始動装置１３から放電ランプ１４に高電圧パルスが印加
され　放電ランプ１４が始動・点灯するまでの基本的な
動作（友　本発明における放電灯点灯装置の第１の実施
例と同様である。検知装置２８（よ　放電ランプ１４の
ランプ特性である光出力を検知すべく設置され　本実施
例では放電ランプ１４の光出力を非接触にて検知し制御
装置２９を介してトランス１２の一次巻線に直列に接続
されたスイッチ素子２７をオン・オフ制御すべく接続さ
れている。すなわち、放電ランプ１４が始動・点灯した
ことを検知装置２８が検知し　制御装置２９を介してト
ランス１２の一次巻線に直列に接続されたスイッチ素子
２７を開放すも　本発明における放電灯点灯装置の第１
の実施例で（よ　放電ランプ１４の始動時にトランス１
２の一次巻線に電源装置１１の出力電圧を印可し二次巻
線に発生した出力電圧を電源装置１１の出力電圧に重畳
することにより、電源装置１１の相対的な出力電圧を昇
圧して、放電ランプ１４の始動・点灯を容易にしている
。しかしながら、放電ランプ１４が点灯後Ｌ　トランス
１２の一次巻線の効果により、電源装置１１の相対的な
出力電圧が昇圧されたままになっていも　本実施例では
放電ランプ１４が始動・点灯したことを検知装置２８が
検知しトランス１２の一次巻線に直列に接続されたスイ
ッチ素子２７を開放するので、電源装置１１の相対的な
出力電圧は　放電ランプ１４が点灯後は電源装置１１が
本来発生すべき出力電圧まで降圧されも　したがって、
放電ランプ１４を流れるランプ電流を制限するための限
流素子となるトランス１２の二次巻線が有するインダク
タンス成分を、本発明における放電灯点灯装置の第１の
実施例の場合よりも小さくするこ七か可能となり、ラン
プ電流を制限するための限流素子としての機能を有する
トランス１２を小形化することができム　な耘　本実施
例では光出力を検知した力（ランプ電圧やランプ電流な
どランプ特性に関係したものであれば他のものでもよｔ
、％　　また本実施例で（戴　スイッチ素子２７として
トライアックを用いた力（制御装置２９からの信号を受
けて交流電流をオン・オフする機能を有するもの例えば
リレーなどを用いてもよｌ、％　　な耘　本実施例では
　コンデンサ１５、２３の容量（よ　放電ランプ１４が
点灯徽　その光出力が検知装置２８で検知され　制御装
置２９を介してスイッチ素子２７が開放された後に　ト
ランス１２、パルストランス２４、　トランス２２、コ
ンデンサ１５、２３、および放電ランプ１４で構成され
る電気回路の共振条件を満たし　放電ランプ１４を流れ
るランプ電流が正弦波に近い波形を維持するように最適
化するものとする。

次に本発明における放電灯点灯装置の第３の実施例を第
３図に示す。第３図において、　１１は電源装置　１２
はトラン／、、１３は始動装置　１４は放電ランプ、　
１５はコンデンサ、　２７はスイッチ素子、　２８は検
知装置　２９は制御装置　３０はコンデンサであａ　こ
こでコンデンサ３０はトランス１２の一次巻線に並列に
接続されていもその他の構成要煮　およびそれらの接続
は本発明における放電灯点灯装置の第２の実施例と同様
である。このような構成の放電灯点灯装置に電力が供給
された場合に　始動装置１３から放電ランプ１４に高電
圧パルスが印加され　放電ランプ１４が始動・点灯する
までの基本的な動作（よ　本発明における放電灯点灯装
置の第２の実施例と同様であも　コンデンサ３０の容量
（友　放電ランプ１４の始動時に　トランス２２の二次
巻線　トランス１２の一次巻線　コンデンサ２３、３０
で構成される電気回路の共振条件を満たしトランス１２
の一次巻線には共振により昇圧された電源装置１１の出
力電圧が発生するものとする。これにより、放電ランプ
１４の始動時に　電源装置１１の出力電圧に重畳される
トランス１２の二次巻線の出力電圧（よ　本発明におけ
る放電灯点灯装置の第１および第２の実施例の場合より
も高くなり、その結果　放電ランプ１４へ供給される電
源装置１１の相対的な出力電圧がさらに昇圧されて、放
電ランプ１４の始動性がよりスムーズになる。なお本実
施例で（戴　放電ランプ１４の点灯後（よ　本発明にお
ける放電灯点灯装置の第２の実施例と同様に検知装置２
８からの信号を受けた制御装置２９の動作により、スイ
ッチ素子２７が開放するので、コンデンサ３０が有する
キャパシタンス成分（友放電ランプ１４が点灯後に（戴
トランス１２、２２、パルストランス２４、コンデンサ
１５、２３、および放電ランプ１４で構成される電気回
路の共振条件に影響せず、放電ランプ１４を流れるラン
プ電流は正弦波に近い波形を維持するものとする。

次に本発明における放電灯点灯装置の第４の実施例を第
４図に示す。本実施例を実現するための放電灯点灯装置
の構成（唄　始動装置を除いて本発明における第１の実
施例のものと同様である。本実施例（友　始動装置３１
を、パルストランス３２、始動回路用電源３３、放電ギ
ャップ３４とパルストランス３２の二次巻線に並列に接
続されたコンデンサ３５で構成したことを特徴とする。

このような構成の放電灯点灯装置に電力が供給された場
合Ｃ二　始動装置３１から放電ランプ１４へ高電圧パル
スが印加され　放電ランプ１４が始動・点灯するまでの
基本的な動作は　本発明における放電灯点灯装置の第１
の実施例と同様である。本実施例で（よ　第４図に示す
よう番へ　パルストランス３２の二次巻線に並列にコン
デンサ３５が接続されているので、始動装置３１の動作
により、パルストランス３２の二次巻線に発生した高電
圧パルス力（パルストランス３２の二次巻線が有するイ
ンダクタンス成分と、コンデンサ３５が有するキャパシ
タンス成分とで共振すも　一般！ミ　この種の始動装置
を用いて、放電ランプを始詠　再始動させる場合、パル
ストランスの二次巻線を巻き上げて、インダクタンス成
分を大きくすれば　発生する高電圧パルスのパルス幅が
広がり、またその減衰が緩やかになることにより、放電
ランプの安定点灯への移行が容易になることが知られて
いる。

しかしなか教　パルストランスの二次巻線（よ　放電ラ
ンプに直列に接続され　始動時および安定点灯時に放電
ランプを流れるランプ電流を制限する限流素子の機能を
兼ねているので、パルストランスの二次巻線を巻き上げ
て、その有するインダクタンス成分を大きくすること（
よ　光束の即時立ち上げなど放電ランプの始動特性や、
その他の点灯制御特性に障害を与える可能性がある。ま
た次巻線の巻き上げにより、パルストランスが大きくな
るという問題点がある。したがって、パルストランスの
二次巻線の巻数（友　点灯装置の他の要素からの制約を
受け、任意に設定することは容易ではな賊　しか味　本
実施例で（戴　パルストランス３２の二次巻線に並列に
コンデンサ３５を接続し　始動装置３１の二次回路にお
ける共振を利用することにより、パルストランス３２の
二次巻線の巻数を増やすことなく、容易な手段で、パル
ス幅が広く、かつ減衰が緩やかな高電圧パルスを発生さ
せ、放電ランプ１４を確実に安定に点灯させることが可
能となる。な抵　本実施例で（よ　パルストランス３２
の二次巻線に並列にコンデンサ３５を接続ヒ　始動装置
３１の二次回路における共振を利用する方法を取った力
丈　パルストランス３２の一次巻線に並列にコンデンサ
を接続し　始動装置３１の一次回路における共振を利用
しても同様の効果が得られも　この場合　パルストラン
ス３２の一次巻線に発生する電圧Ｃ−ｔ　　二次巻線に
発生する電圧よりも低いので、接続するコンデンサは耐
圧の低いものでよｌ、％　　本発明によれは　第１の実
施例にくらべて、始動装置が発生する高電圧パルスのパ
ルス幅が増加するのて　放電ランプの始凱　再始動時に
おけるグロー放電からアーク放電への移行がよりスムー
ズになる。また　高電圧パルスが有するエネルギーが増
加するので、始動装置が発生する高電圧パルスの波高値
を下げることができ、第１の実施例による場合よりも始
動装置の小形化が実現できる。まｆ二　耐圧設計が容易
になることにより、点灯装置全体が小形化できる。

さらに　高電圧パルスの波高値が下がることにより、点
灯装置内外へ及ぼすノイズによる障害も低減できる。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれは　放電
ランプの始動時へ　電源装置から放電ランプへ供給され
る電圧を昇圧し　放電ランプの始動性を良好にした放電
灯点灯装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の放電灯点灯装置の回路
図　第２図は本発明の第２の実施例の放電灯点灯装置の
回路は　第３図は本発明の第３の実施例の放電灯点灯装
置の回路図　第４図は本発明の第４の実施例の放電灯点
灯装置の回路は　第５図は従来の放電灯点灯装置の回路
図である。 １１・・・電源装置　１２・・・トラ：／入　１３・・
・始動装置　１４・・・放電ランプ、　１５・コンデン
サ、　２４・・・パルストランス２５・・・始動回路用
電緑　２６・・・放電ギャップ、　２７・・・スイッチ
素子、　２８・・・検知装置　２９・・・制御装置　３
０・・・コンデンサ、３１・・・始動装置　３２・・・
パルストランス　３３・・・始動回路用型温　３４・・
・放電ギャップ、　３５・・・コンデンサ。 代理人の氏名　　弁理士　粟野重孝　はか１名第　１！
ｌ！Ｊ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）放電ランプと、前記放電ランプを流れる電流を制
   限するようにインダクタンス成分を有する二次巻線が前
   記放電ランプと直列に接続されたトランスと、前記放電
   ランプを点灯するように前記トランスの二次巻線を介し
   て接続した出力電圧の極性が交番する電源装置と、前記
   放電ランプに始動電圧を印加するように接続した始動装
   置とを備え、前記電源装置の出力電圧に前記トランスの
   二次巻線の出力電圧が重畳されるように前記電源装置の
   出力端に前記トランスの一次巻線を並列に接続した放電
   灯点灯装置
2. （２）放電ランプを流れる電流を制限するようにインダ
   クタンス成分を有する二次巻線が前記放電ランプと直列
   に接続されたトランスの一次巻線に直列に接続されたス
   イッチ素子と、ランプ特性に関する特性を検知する検知
   装置と、前記検知装置の信号をもとに前記スイッチ素子
   を開放する制御をするように接続した制御装置とを備え
   た請求項（１）記載の放電灯点灯装置
3. （３）放電ランプを流れる電流を制限するようにインダ
   クタンス成分を有する二次巻線が前記放電ランプと直列
   に接続されたトランスの一次巻線に並列にキャパシタン
   ス成分を有する素子を接続した請求項（２）記載の放電
   灯点灯装置
4. （４）始動装置が少なくとも電源回路と放電ギャップと
   パルストランスとで構成され　前記パルストランスの一
   次巻線または二次巻線に並列にキャパシタンス成分を有
   する素子を接続した請求項（１）、（２）または（３）
   項記載の放電灯点灯装置。