JPH0696738A - 金属蒸気放電灯 - Google Patents

金属蒸気放電灯

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JPH0696738A
JPH0696738A JP26906892A JP26906892A JPH0696738A JP H0696738 A JPH0696738 A JP H0696738A JP 26906892 A JP26906892 A JP 26906892A JP 26906892 A JP26906892 A JP 26906892A JP H0696738 A JPH0696738 A JP H0696738A
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JP
Japan
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fec
starter
discharge lamp
switch
lamp
Prior art date
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Pending
Application number
JP26906892A
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English (en)
Inventor
Takenobu Iida
武伸 飯田
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Iwasaki Denki KK
Original Assignee
Iwasaki Denki KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 FECを用いた始動器を内蔵した金属蒸気放
電灯において、FECの脱分極時のセラミック基体の放
電による特性劣化を防止し、安定した始動が行えるよう
にする。 【構成】 始動器切り離し用熱応動スイッチ2とFEC
3とを直列接続し、FEC3には始動後に閉動作する短
絡用熱応動スイッチ4を並列に接続して始動器を構成
し、この始動器を発光管1に並列に接続して外球5内に
収納し、高圧ナトリウムランプ6を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、強誘電体からなる非
線形コンデンサ(以下、FECと略称する)を用いた始
動器を放電灯内に内蔵させた金属蒸気放電灯に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、放電灯の始動装置として、グロー
ランプを用いた高圧パルス発生回路を備えた始動装置の
動作の安定性や寿命等の問題点を解消するため、図4に
示すような角型ヒステリシスカーブのV−Q特性をもつ
FECを利用したものが用いられている。これはFEC
の飽和特性を利用して、直列に接続したインダクタンス
により半サイクル毎に高圧パルスを発生させ、これを放
電灯に印加して始動させるようにしたものである。
【0003】図5は、かかるFECを有する始動器を備
えた金属蒸気放電灯の構成例を示す図である。図におい
て、101 は高圧ナトリウムランプ等の発光管、102 はF
EC、103 は熱応動スイッチであり、FEC102 と熱応
動スイッチ103 とは直列に接続されて始動器を構成し、
発光管101 と並列に接続して外球104 内に収納され金属
蒸気放電灯105 を構成している。なお図において、106
はチョーク型安定器、107 は交流電源である。
【0004】このように構成した金属蒸気放電灯におい
て、電源107 が投入されると、始動器を構成するFEC
102 に電圧が印加され、充電電流が流れ始めるが、その
飽和特性により急激に充電電流が変化するのを利用し
て、直列接続された安定器106のインダクタンスによ
り、半サイクル毎に高圧パルスを発生させ、金属蒸気放
電灯105 を点灯させる。そして点灯後は、発光管101 の
熱を受けて熱応動スイッチ103 が開放し、FECへのラ
ンプ点灯中の電圧印加を遮断する。これによりパルスの
発生を停止すると共に、FECの銀膜で形成されている
電極から、銀がFECセラミック基体の粒界にマイグレ
ーションすることを防止し、FECのスイッチング特性
の劣化を防止するようにしている。
【0005】なお、FECは図6に示すような温度に対
する比誘電率の変化特性をもっており、その最大比誘電
率の温度はキュリー温度TCPと称されている。そしてこ
のキュリー温度TCPを境にして低温側が強誘電性でヒス
テリシスカーブ特性を示し、高温側は常誘電性になり、
このヒステリシスカーブ特性をもつ強誘電性領域が通過
電流に対してスイッチング特性をもち、パルス電圧を発
生させるものであるから、上記熱応動スイッチの動作
は、FECのキュリー温度TCP以下に設定する必要があ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、強誘電体か
らなるFECには必ず焦電性があり脱分極を受ける。こ
の焦電性による焦電流はキュリー温度TCPより若干低い
温度で最大となる(岡崎清著「セラミック誘電体工学」
学献社発行,第13頁参照)。ところが、図5に示した従
来のFEC始動器を内蔵した金属蒸気放電灯において、
始動器を構成するFECには、焦電性による焦電流が流
れる回路は備えておらず、脱分極時のエネルギーは、F
ECのセラミック基体の粒界又は表面放電(コロナ)で
消費される。したがって放電灯の点灯−消灯の繰り返し
によって、キュリー温度近くまでの温度上昇時の焦電性
に基づく放電によりFECの特性が劣化し、スイッチン
グ特性が悪化して発生パルス電圧が低下し、放電灯の始
動が困難になるという問題点があった。
【0007】本発明は、従来のFECを用いた始動器を
内蔵した金属蒸気放電灯における上記問題点を解消する
ためになされたもので、FECの脱分極時のセラミック
基体の放電による特性劣化を防止し、安定した始動が行
えるようにした金属蒸気放電灯を提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、発光管と並列に接続した、強誘
電体からなるFECを含む始動器を放電灯内に内蔵させ
た金属蒸気放電灯において、放電灯の始動後に前記始動
器のFECを電気的に短絡する熱応動スイッチを設ける
ものである。
【0009】このように構成した金属蒸気放電灯におい
ては、放電灯の始動後は、始動器のFECは熱応動スイ
ッチによって電気的に短絡されるので、点灯後のキュリ
ー温度近くまでの加熱により発生するFECの焦電性に
よる焦電流は熱応動スイッチを介して流れ、したがって
FECのセラミック基体の粒界放電や表面放電が阻止さ
れ、その特性劣化が防止される。
【0010】
【実施例】次に実施例について説明する。図1は、本発
明に係る金属蒸気放電灯の第1実施例を示す回路構成図
である。図において、1は高圧ナトリウム発光管、2は
始動器切り離し用熱応動スイッチ、3はFEC、4はF
EC短絡用熱応動スイッチであり、切り離し用熱応動ス
イッチ2とFEC3とは直列接続し、短絡用熱応動スイ
ッチ4はFEC3に並列に接続して始動器を構成し、こ
の始動器を発光管1に並列に接続して外球5内に収納
し、高圧ナトリウムランプ6を構成している。そして短
絡用熱応動スイッチ4は、ランプ始動時には開の状態で
あり、ランプ始動後発光管1からの加熱により、切り離
し用熱応動スイッチ2が開の状態となった後に、短絡用
熱応動スイッチ4は閉の状態になるように設定されてい
る。
【0011】これらの熱応動スイッチが開閉動作を行う
設定温度の一例を示すと、次のとおりである。すなわ
ち、始動器切り離し用熱応動スイッチ2は常温で閉、F
ECが60℃付近の温度で開動作を行い、一方、短絡用熱
応動スイッチ4は常温で開、FECが70〜80℃の温度で
閉動作するように設定する。なお図1において、7はチ
ョーク型安定器、8は交流電源である。
【0012】このように構成された高圧ナトリウムラン
プ6において、電源8が投入されると、通常の始動は常
温で行われるので、まず始動器切り離し用熱応動スイッ
チ2は閉で、短絡用熱応動スイッチ4は開状態であり、
電源電圧は熱応動スイッチ2を介してFEC3に印加さ
れる。これにより、始動器のFEC3のスイッチング作
用と安定器7のインダクタンスによって高圧パルスが発
生し、発光管1が点灯する。発光管1の点灯後、その発
生熱でFEC3の温度が60℃付近になると、始動器切り
離し用熱応動スイッチ2が開になり、始動器が発光管1
及び電源8より切り離される。更に発光管1の点灯の接
続によりFEC3の温度が70〜80℃付近に達すると、F
EC短絡用熱応動スイッチ4が閉になる。これによりF
EC3における脱分極による焦電流が短絡用熱応動スイ
ッチ4を介して流れ、脱分極によるエネルギーが消費さ
れ、FECセラミック基体の粒界及び表面放電が防止さ
れる。
【0013】次に再始動を行う場合は、まずFEC3の
温度が70〜80℃に低下したときに短絡用熱応動スイッチ
4が開になり、FEC3の短絡が解けて強誘電性領域で
の動作が可能状態となる。次いでFEC3の温度が60℃
付近に低下すると切り離し用熱応動スイッチ2が閉にな
り、始動器が動作しパルス電圧を発生させ、ランプを再
点灯させる。このように2つの熱応動スイッチの動作温
度に差をもたせることによって、再始動を確実に行わせ
ることができる。
【0014】次に、図2に基づいて第2実施例を説明す
る。この実施例は、切り離し用熱応動スイッチ2,FE
C3とSSS素子などのような双方向性二端子半導体ス
イッチ11の直列回路からなる始動器を備えた高圧ナトリ
ウムランプに、本発明を適用したもので、第1実施例と
同様に、FEC3を短絡するように短絡用熱応動スイッ
チ4を設けている。なお半導体スイッチ11は通常外球内
ではなく、口金部に配置されている。この実施例におい
ては、半導体スイッチ11を直列に設けたことにより、電
源電圧が該半導体スイッチ11のブレークオーバ電圧を超
えた時点で、FEC3に階段状の急峻な電圧を印加して
FEC3に急激な充電を行い、直ちに飽和電圧に達して
電流を急激に遮断し、始動時に発生するパルス電圧をよ
り高くするほかは、第1実施例と全く同様な作用効果を
もつものである。
【0015】図3は、本発明の第3実施例を示す回路構
成図である。この実施例は、始動器切り離し用熱応動ス
イッチとFEC短絡用熱応動スイッチとを一つの熱応動
スイッチで構成したものである。すなわち、熱応動切り
換えスイッチ12をFEC3と直列に接続し、一方の接点
aは発光管1の一方の電極側に接続し、他方の接点bは
FEC3の一方の電極が接続されている発光管1の他方
の電極側に接続し、FEC3の温度が60℃付近までは接
点a側に接続され、その温度を超えると接点b側へ切り
換え接続されるようになっている。これにより第1実施
例と同様に、始動時には熱応動切り換えスイッチ12は接
点a側に接続されているため、始動器が動作しパルス電
圧を発生させて発光管1の始動を行わせる。ランプ始動
後、FEC3の温度が60℃付近を超えると、熱応動切り
換えスイッチ12は接点b側へ切り換えられ、始動器の動
作を停止させると共に、FEC3を短絡して該FEC3
の脱分極による焦電流を流し、FEC3の特性劣化を防
止する。
【0016】FECとして、チタン酸バリウムを主体と
し直径15.5mm,厚さ0.65mmの円板状強誘電性セラミック
基体に直径14.5mmの電極を設けて構成したものを用い、
110Wの高圧ナトリウム発光管と組み合わせて、上記各
実施例に基づく高圧ナトリウムランプを作成して実験を
行ったところ、5000〜6000回の点灯−消灯を繰り返して
も、FECの劣化はなく、初期と全く同じ始動パルス電
圧が発生し、ランプを安定に点灯させることができた。
【0017】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、放電灯の始動後は、始動器のFECを
熱応動スイッチで短絡するように構成したので、FEC
に発生する焦電性による焦電流は熱応動スイッチを介し
て流され、FECセラミック基体の粒界放電や表面放電
が阻止されて、特性劣化が防止され、長期間に亘って安
定した始動を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る金属蒸気放電灯の第1実施例を示
す回路構成図である。
【図2】第2実施例を示す回路構成図である。
【図3】第3実施例を示す回路構成図である。
【図4】FECのV−Q特性を示す図である。
【図5】従来のFECを用いた始動器を内蔵した高圧ナ
トリウムランプを示す回路構成図である。
【図6】FECの温度に対する比誘電率の変化を示す特
性図である。
【符号の説明】
1 発光管 2 始動器切り離し用熱応動スイッチ 3 FEC 4 FEC短絡用熱応動スイッチ 5 外球 6 高圧ナトリウムランプ 7 チョーク型安定器 8 交流電源 11 二端子半導体スイッチ 12 熱応動切り換えスイッチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光管と並列に接続した、強誘電体から
    なる非線形コンデンサを含む始動器を放電灯内に内蔵さ
    せた金属蒸気放電灯において、放電灯の始動後に前記始
    動器の非線形コンデンサを電気的に短絡する熱応動スイ
    ッチを設けたことを特徴とする金属蒸気放電灯。
JP26906892A 1992-09-14 1992-09-14 金属蒸気放電灯 Pending JPH0696738A (ja)

Priority Applications (1)

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JP26906892A JPH0696738A (ja) 1992-09-14 1992-09-14 金属蒸気放電灯

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JP26906892A JPH0696738A (ja) 1992-09-14 1992-09-14 金属蒸気放電灯

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JPH0696738A true JPH0696738A (ja) 1994-04-08

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ID=17467214

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JP26906892A Pending JPH0696738A (ja) 1992-09-14 1992-09-14 金属蒸気放電灯

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100322047B1 (ko) * 1999-08-13 2002-02-06 강영주 나트륨-메탈 할라이드 하이브리드 램프의 구동회로

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100322047B1 (ko) * 1999-08-13 2002-02-06 강영주 나트륨-메탈 할라이드 하이브리드 램프의 구동회로

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