JPH09259823A - 始動器内蔵形金属蒸気放電灯 - Google Patents

始動器内蔵形金属蒸気放電灯

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JPH09259823A
JPH09259823A JP9179996A JP9179996A JPH09259823A JP H09259823 A JPH09259823 A JP H09259823A JP 9179996 A JP9179996 A JP 9179996A JP 9179996 A JP9179996 A JP 9179996A JP H09259823 A JPH09259823 A JP H09259823A
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JP
Japan
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starter
ceramic capacitor
heating resistor
linear
discharge lamp
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JP9179996A
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English (en)
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Toshiaki Ikemizu
俊明 池水
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Iwasaki Denki KK
Original Assignee
Iwasaki Denki KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不点時に完全にパルス電圧の発生を停止でき
るようにした、非線形セラミックコンデンサを有する始
動器内蔵形金属蒸気放電灯を提供する。 【解決手段】 発光管1に対して、両端に熱応動スイッ
チ3a,3bを備えた始動補助極2と非線形セラミック
コンデンサ4とカレントダンパー5と半導体スイッチ6
とからなる始動器を並列に接続してなる始動器内蔵形の
金属蒸気放電灯において、前記始動器に並列に接続さ
れ、該始動器動作時に前記非線形セラミックコンデンサ
4の温度をキュリー温度まで加熱可能な加熱用抵抗体11
を前記非線形セラミックコンデンサ4に3±2mm接近し
て対向させて配置すると共に、前記非線形セラミックコ
ンデンサの体積と前記加熱用抵抗体の消費電力の比を、
110〜305 mm3 /Wに設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、非線形セラミッ
クコンデンサを用いた始動器を内蔵した金属蒸気放電灯
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高圧ナトリウムランプ等の金属蒸
気放電灯の始動器として、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器の動作の安定性や寿命等の
問題点を解消するため、非線形V−Q特性を有するチタ
ン酸バリウム等を主体とする強誘電体からなる非線形セ
ラミックコンデンサを用いたものが、使用されるように
なっている。これは、非線形コンデンサの飽和特性を利
用して、この非線形コンデンサに直列に接続した安定器
のインダクタンスにより半サイクル毎にパルス電圧を発
生させ、これを高圧蒸気放電灯に印加して始動させるよ
うにするものであり、次にかかる始動器を備えた金属蒸
気放電灯の構成例を図3に基づいて説明する。
【0003】図3において、1は高圧ナトリウムランプ
発光管、2は両端に熱応動スイッチ3a,3bを設けた
始動補助極、4は非線形セラミックコンデンサ、5はカ
レントダンパー、6はSSS素子のような半導体スイッ
チ、7は半導体スイッチ6に並列に接続された該半導体
スイッチのON位相を安定化するための抵抗であり、始
動補助極2,熱応動スイッチ3a,3b,非線形セラミ
ックコンデンサ4,カレントダンパー5,半導体スイッ
チ6の直列回路で始動器を構成し、発光管1と並列に接
続されて外球内に収容され、高圧ナトリウムランプを構
成している。但し、半導体スイッチ6のみは外球内には
配置されず、口金部分に配置されるようになっている。
【0004】次に、このように構成されている高圧ナト
リウムランプの動作について説明する。交流電源8が投
入されると、安定器9を通して正の半サイクルの電圧が
始動器に印加され、半導体スイッチ6のブレークオーバ
電圧を超えた時点で、非線形セラミックコンデンサ4の
急激な充電が行われ、直ちに飽和電圧に達して電流を急
激に遮断する。このとき安定器9のインダクタンスによ
り大きな正のパルス電圧が発生し、発光管1に電源電圧
と共に印加される。次の負の半サイクルにおいても同様
にして負のパルス電圧が発生し、これらのパルス電圧に
よりランプは始動し点灯される。点灯後は発光管1の熱
を受けて熱応動スイッチ3a,3bが開放し、始動器は
回路より切り離される。
【0005】ところで、上記のように非線形セラミック
コンデンサを含む始動器を内蔵した金属蒸気放電灯、特
に始動電圧の高い高圧ナトリウムランプにおいては、ラ
ンプの不点が発生することがあり、ランプの不点時には
内蔵形始動器によるパルスが発生し続ける。このように
ランプ不点時にパルスが発生し続けると、次のような問
題が生じる。 安定器のコイル部とコア部は静電容量結合されてい
るので、安定器のインダクタンスにより発生したパルス
エネルギーが、安定器が設置されている照明器具の金属
筐体にリークする。したがって、もし筐体が接地されて
いないと、人体にショックを感じさせる。 ランプの口金やランプホルダーの金属部にパルス電
圧が印加され続け、人体に危険である。 安定器の絶縁や、配線ケーブルやソケットの絶縁劣
化を招く。 パルスエネルギーが高周波雑音となって空間に放射
され、テレビやラジオの電波障害を招く。
【0006】この点を改善するために、本件出願人は先
に、特開平5−290985号において、非線形セラミ
ックコンデンサに並列に加熱用抵抗体を接続すると共に
近接して配置し、ランプ不点時に該加熱用抵抗体からの
熱放射により、非線形セラミックコンデンサをキュリー
温度以上に加熱し、非線形セラミックコンデンサを常誘
電性にしてスイッチング特性を消失させ、パルスの発生
を停止させるようにしたものを提案した。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
構成した金属蒸気放電灯においては、非線形セラミック
コンデンサ加熱用抵抗体の抵抗値が小さいと、不点時は
発熱量が大きいためにパルス停止時間は短くなるが、発
生パルス電圧は小さくなる。一方、加熱用抵抗体の抵抗
値が大きいと発生パルス電圧は大きくなるが、不点時の
発熱量が少ないためパルス停止時間が長くなる。そのた
めパルス電圧をあまり下げずにパルスを停止させる必要
があり、通常加熱用抵抗体の抵抗値は下限が30kΩ,上
限が100 kΩとされている。
【0008】また上記のように構成した金属蒸気放電灯
においては、ランプの種類、ワット数、安定器、その他
の条件の差異により、点灯に必要なパルス電圧が異な
り、また高ワットになるほど、同一特性の非線形セラミ
ックコンデンサを用いてもパルス電圧は低下する。この
ため、直径(電極膜の径)が異なる複数種類の非線形セ
ラミックコンデンサを用意して、ランプの種類、ワット
数等の条件に対応させて、非線形セラミックコンデンサ
とその加熱用抵抗体の抵抗値を選択して用いなければな
らないという問題点があった。
【0009】本発明は、従来の非線形セラミックコンデ
ンサ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、どのよう
な非線形セラミックコンデンサを用いても、始動に必要
なパルス電圧が発生し、且つ不点時に確実にパルスの発
生を停止させることの可能な非線形セラミックコンデン
サ加熱用抵抗体を容易に選択設定できるようにした始動
器内蔵形金属蒸気放電灯を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項1記載の発明は、発光管に非線形セラミック
コンデンサを含む始動器を並列接続してなる始動器内蔵
形の金属蒸気放電灯において、前記非線形セラミックコ
ンデンサを含む回路に並列に接続され、前記始動器動作
時に前記非線形セラミックコンデンサの温度をキュリー
温度まで加熱可能な加熱用抵抗体を前記非線形セラミッ
クコンデンサに接近対向させて配置すると共に、前記非
線形セラミックコンデンサの体積と前記加熱用抵抗体の
消費電力の比が、 110〜305 mm3 /W以下となるように
設定するものである。また請求項2記載の発明は、請求
項1記載の始動器内蔵形金属蒸気放電灯において、前記
非線形セラミックコンデンサの端子リードと前記加熱用
抵抗体の端部との距離Lを1〜5mmとし、且つ前記端子
リードの溶接点と前記加熱用抵抗体のリードとの距離D
を1〜5mmとするものである。
【0011】始動器を構成する非線形セラミックコンデ
ンサのパルス発生機能は、安定器の2次開放電圧と非線
形セラミックコンデンサの体積とその加熱用抵抗体の抵
抗値、並びに非線形セラミックコンデンサと加熱用抵抗
体との配置態様により決まる。そこで、本発明において
は、非線形セラミックコンデンサの体積と加熱用抵抗体
の消費電力との関係、並びに非線形セラミックコンデン
サと加熱用抵抗体との対向距離等を検討し、上記のよう
に設定するもので、これにより通常の始動時には十分な
大きさのパルス電圧を発生させると共に、不点時にはパ
ルス電圧の発生を完全に停止させることが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図1は本発明に係る始動器内蔵形金属蒸気放電灯の
実施の形態を示す構成図で、図3に示した従来例と同一
又は対応する構成要素には同一符号を付して示してい
る。図1において、1は360 Wの高圧ナトリウムランプ
発光管、2は両端に熱応動スイッチ3a,3bを設けた
始動補助極、4は非線形セラミックコンデンサで、チタ
ン酸バリウム(BaTiO3 )を主成分とする直径18.0mm,
厚さ0.65mmの円板状の焼結体の両面に直径16.5mmの銀電
極膜を形成し、これに直径0.5 mmのニッケルからなる端
子リードを溶接接続した上、電極膜上を無機ガラスでオ
ーバーコートしたものであり、キュリー温度は約90℃の
ものを用いる。5は抵抗値が1Ωのカレントダンパー、
6はブレークオーバー電圧が約220 Vの双方向2端子サ
イリスタからなる半導体スイッチ、7は半導体スイッチ
6に並列に接続された該半導体スイッチのON位相を安
定化するための抵抗値100 kΩの抵抗である。11は非線
形セラミックコンデンサ4の加熱用抵抗体で、図2の
(A),(B)に示すように、非線形セラミックコンデ
ンサ4の端子リード4aと加熱用抵抗体11の端部との距
離Lを3±2mmとし、且つ端子リード4aの溶接点と加
熱用抵抗体11のリード11aとの距離Dを3±2mmとなる
ように、対向配設され、その抵抗値は55kΩである。そ
して、両端に熱応動スイッチ3a,3bを設けた始動補
助極2,非線形セラミックコンデンサ4,カレントダン
パー5,半導体スイッチ6,並列抵抗7,加熱用抵抗体
11とで始動器を構成し、発光管1と並列に接続され半導
体スイッチを除いて真空の外球内に収容されて、高圧ナ
トリウムランプを構成している。
【0013】このように構成した360 Wの始動器内蔵形
の高圧ナトリウムランプは、非線形セラミックコンデン
サの体積と加熱用抵抗体の消費電力の比は227 mm3 /W
となるものであるが、始動時には始動器から2050Vの高
圧パルスが発生し容易に始動点灯し、一方、発光管への
接続を外し不点状態で電源電圧を印加したところ、始動
器のパルスの発生は2分30秒で停止した。
【0014】本発明は、非線形セラミックコンデンサの
体積と加熱用抵抗体の消費電力の比を、 110〜305 mm3
/W以下に設定するものであるが、次に、このような設
定に当たって行った実験について説明する。非線形セラ
ミックコンデンサとしては、直径13.0mm,電極膜直径1
2.0mm,厚さ0.6 mmのもの(FEC1)、直径15.5mm,
電極膜直径14.5mm,厚さ0.65mmのもの(FEC2)、及
び直径18.0mm,電極膜直径16.5mm,厚さ0.65mmのもの
(FEC3)を用い、一方加熱用抵抗体としては、抵抗
値が100 kΩ,80kΩ,55kΩ,30kΩの1/4P型カ
ーボン被膜抵抗体を用い、更に安定器としては400 W水
銀灯用安定器を用い、入力電圧は200 V,配線長は1m
として、A=(非線形セラミックコンデンサの体積)/
(加熱用抵抗体の消費電力)〔mm3 /W〕と、B=加熱
用抵抗体の消費電力〔W〕=V2 /R〔V:安定器の2
次開放電圧(200 V)、R:加熱用抵抗体の抵抗値〕
と、発生パルス電圧〔V〕を測定し、パルス停止の有無
と発生パルス電圧の評価(○印:パルス停止あり、×
印:パルス停止なし、△印:パルスは停止するが発生パ
ルス電圧が不充分)を行った。その結果を、表1、表2
に示す。なお、安定器品種や配線長を考慮すると、発生
パルス電圧は、経験的に1700Vより高くしなければなら
ないことがわかっている。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】上記表1、表2から、Aの値すなわち非線
形セラミックコンデンサの体積と加熱用抵抗体の消費電
力の比が305 mm3 /W以下であると、不点時のパルス発
生を完全に停止させることができることがわかる。ま
た、Aの値が110 mm3 /W未満であると、加熱用抵抗体
の抵抗値が小さくなり、発生するパルス電圧が低下し、
通常の始動が困難となる。そこで、Aの値は 110〜305
mm3 /Wに規定することが必要となり、本発明ではAの
値を、このように設定するものである。
【0018】また本発明において、非線形セラミックコ
ンデンサの端子リードと加熱用抵抗体の端部との距離L
を1〜5mmとしているのは、Lが1mm未満では非線形セ
ラミックコンデンサの端子リードに加熱用抵抗体のリー
ドを溶接することが困難となり、非線形セラミックコン
デンサを破損するおそれがあり、またLが5mmを越える
と、対向位置がずれてパルスが停止するまでの時間が室
温(25℃)で5分を越えてしまうからである。なお、パ
ルスの停止は室温で5分以内を目標としている。また、
非線形セラミックコンデンサの端子リードの溶接点と加
熱用抵抗体のリードとの距離Dを1〜5mmとしている理
由は、Dが1mm未満では非線形セラミックコンデンサの
端子リードと加熱用抵抗体のリードの溶接が困難であっ
て、非線形セラミックコンデンサを破損するおそれがあ
り、またDが5mmを越えると、ランプが輸送中などにお
いて落下した場合などに、非線形セラミックコンデンサ
の端子リードが曲がってしまうおそれがあるので、上記
範囲に設定している。
【0019】
【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、非線形セラミックコンデンサ加熱
用抵抗体を該非線形セラミックコンデンサに対して近接
して対向配設すると共に、非線形セラミックコンデンサ
の体積と加熱用抵抗体の消費電力の比が 110〜305 mm3
/W以下となるように設定したので、始動に必要なパル
ス電圧を発生し、ランプ不点時に始動器のパルス発生を
確実に停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る始動器内蔵形金属蒸気放電灯の実
施の形態を示す図である。
【図2】図1に示した実施の形態における非線形セラミ
ックコンデンサと加熱用抵抗体の配置態様を示す正面図
及び側面図である。
【図3】従来の始動器内蔵形金属蒸気放電灯の構成例を
示す図である。
【符号の説明】
1 発光管 2 始動補助極 3a,3b 熱応動スイッチ 4 非線形セラミックコンデンサ 5 カレントダンパー 6 半導体スイッチ 7 抵抗 8 交流電源 9 安定器 11 加熱用抵抗体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光管に非線形セラミックコンデンサを
    含む始動器を並列接続してなる始動器内蔵形の金属蒸気
    放電灯において、前記非線形セラミックコンデンサを含
    む回路に並列に接続され、前記始動器動作時に前記非線
    形セラミックコンデンサの温度をキュリー温度まで加熱
    可能な加熱用抵抗体を前記非線形セラミックコンデンサ
    に接近対向させて配置すると共に、前記非線形セラミッ
    クコンデンサの体積と前記加熱用抵抗体の消費電力の比
    が、 110〜305 mm3 /W以下となるように設定されてい
    ることを特徴とする始動器内蔵形金属蒸気放電灯。
  2. 【請求項2】 前記非線形セラミックコンデンサの端子
    リードと前記加熱用抵抗体の端部との距離Lを1〜5mm
    とし、且つ前記端子リードの溶接点と前記加熱用抵抗体
    のリードとの距離Dを1〜5mmとすることを特徴とする
    請求項1の始動器内蔵形金属蒸気放電灯。
JP9179996A 1996-03-22 1996-03-22 始動器内蔵形金属蒸気放電灯 Pending JPH09259823A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007188903A (ja) * 2007-04-20 2007-07-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd メタルハライドランプ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007188903A (ja) * 2007-04-20 2007-07-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd メタルハライドランプ

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