JP3630203B2

JP3630203B2 - Metal vapor discharge lamp

Info

Publication number: JP3630203B2
Application number: JP20548896A
Authority: JP
Inventors: 賢治日橋; 宏樹大塚
Original assignee: iwasakidenki
Current assignee: iwasakidenki
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1996-07-17
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2016-07-17
Also published as: JPH1031981A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧ナトリウムランプ等の金属蒸気放電灯の始動回路の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非線形強誘電性セラミックコンデンサー（以後ＦＥＣという）をランプ内始動器の素子として有する高圧ナトリウムランプのうち、ランプ不点時に始動のためのパルス電圧の発生を停止させる機能（パルス停止機能）をもつランプは、図２に示すような回路構成図である。
図中１は発光管、２は外部補助導体、３はバイメタルスイッチ、４はＦＥＣ、５は半導体スイッチ、６はパルスの発生する位相を安定させるための抵抗、７はＦＥＣ加熱抵抗を兼ねる焦電流バイパス抵抗、８は破損時に回路に大電流が流れるのを防ぐ電流制御抵抗である。
【０００３】
（抵抗の役割）
図２において、抵抗７は、焦電流をバイパスさせる作用（焦電流バイパス）と、ランプ不点時にＦＥＣの温度をキューリー温度以上に加熱してパルスの発生を停止させる作用（パルス停止機能）とを持っている。
ここで、焦電流とは、ＦＥＣ４の温度がＦＥＣのキューリー温度を越えた際に発生する電流のことである。実際には、ランプ始動後ランプ内の温度が上昇し、バイメタルスイッチ３が開いた状態で、ＦＥＣ４−抵抗７−抵抗６−抵抗８の回路上で流れる。
【０００４】
なお、ＦＥＣ４は抵抗７の熱が主に伝導により伝わることにより加熱される。抵抗７の抵抗値はランプ不点時に発生パルスを停止させるためＦＥＣをそのキューリー温度（約９０℃）以上に加熱しなくてはならない。安定器の２次電圧が２００Ｖクラスの場合には３０〜１００ｋΩ程度となる。
【０００５】
（抵抗による発生パルス電圧の吸収）
ところで、抵抗７は、焦電流バイパスとパルス停止機能の他に、発生したパルス電圧を吸収する作用をもっている。そして、その抵抗値が低いほどパルス電圧を吸収する作用は大きい。
【０００６】
図２の回路は、通常の場合完全に機能し、ランプ始動時、ランプ再始動時及びランプ異常時ともに問題は生じない。ここで、ランプ異常時とは、外球リーク、発光管リーク等の場合である。
つまり、ランプ始動時及びランプ再始動時は確実にランプを点灯させ、又、何らかの原因によりランプが始動しない場合は発生パルスを停止させ、更に、外球リーク、発光管リーク等の場合には自壊することにより発生パルスを停止させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
（１００Ｖクラスにおける問題点）
しかし、ランプを点灯している電源（安定器の２次電圧）が１００Ｖクラスにおいて、ランプ始動時及びランプ再始動時は確実にランプを点灯させ、かつ、何らかの原因によりランプが始動しない場合は発生パルス電圧を確実に停止させようとすると、抵抗７の抵抗値の選定が難しくなる。
【０００８】
（１００Ｖクラスにおける問題の理由）
これは、次の理由による。
パルス停止機能は、抵抗７を発熱させることにより実現しているが、その発熱量を確保するために、１００Ｖクラスにおいては抵抗７の抵抗値を２００Ｖクラスよりも低く設定しなければならない。
しかし、抵抗値が低くなれば抵抗７による発生パルス電圧の吸収は大きくなり、その結果発生パルス電圧が低くなってしまう。従って、ランプは始動しずらくなる。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、ランプを点灯している電源が１００ＶクラスにおいてもＦＥＣ加熱用抵抗の抵抗値をあまり低くすることなしに、ランプ不点時にパルス電圧の発生を確実に停止させることができ、ランプ不点時にパルス電圧の発生を停止させる機能を有する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】
前記目的を達成するために、非線形強誘電性セラミックコンデンサーをランプ内蔵始動器の素子として有し、かつランプ不点時に前記コンデンサーに並列に接続された加熱用抵抗によってそのキューリー温度以上に加熱することで、始動のためのパルス電圧の発生を停止させる機能を有し、前記コンデンサー加熱用抵抗に直列に、かつ前記コンデンサーに該加熱用抵抗を経て電導性部材であるタングステンコイルが結線されていることにより、前記セラミックコンデンサーを効率的に加熱してパルス停止を確実にすることを特徴とする。
【００１１】
【作用】
前記構成により、ＦＥＣ加熱用抵抗で発生した熱は効率的にＦＥＣに伝わりそれを加熱するので、発生パルス電圧を確実に停止させることができる。また、その結果、適正な抵抗値のＦＥＣ加熱用抵抗を採用することができるので、発生パルス電圧の吸収が少なくランプは始動しやすくなる。このことにより、ＦＥＣ加熱用抵抗で発生した熱で効率的にＦＥＣを加熱することができるので発生パルス電圧が確実に停止し、適正な抵抗値のＦＥＣ加熱用抵抗を採用することができるのでランプは始動しやすくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１に基づき説明する。図中１１は透光性アルミナからなる発光管であり、両端に電極を封着している。このような発光管の外周には外部補助導体１２が付設されている。又、発光管１１と並列にバイメタルスイッチ１３と、非線形強誘電性セラミックコンデンサー（ＦＥＣ）１４と、導体スイッチ１５と、ＦＥＣ破損時に回路に大電流が流れるのを防ぐ電流制御抵抗１６とからなる直列回路が接続されている。更に、半導体スイッチ１５と並列に発生するパルスの位相を安定させるための抵抗１７が接続されている。更にまた、ＦＥＣ１４と並列にＦＥＣを加熱するための発熱体としてのＦＥＣ加熱用抵抗１８と、該加熱用抵抗１８に直列にかつ前記コンデンサーに該加熱用抵抗１８を経て電導性部材であるタングステンコイル１９が結線されている。
【００１３】
次に、実験例について説明する。
表１に示すようなＦＥＣ加熱用抵抗値及び電導性部材の有無により構成した１００Ｖクラス（４０〜５０Ｗ）の高圧ナトリウムランプを試作し、その始動特性及びパルス停止時間について調査した。
なお、電導性部材としてはタングステンコイル（ＭＧ＝１８．４、コイル長＝１０ｍｍ）を使用した。
その結果を、表１に示す。
（以下、余白）
【００１４】
【表１】

【００１５】
表１から明らかなように、本発明に係わるランプは始動特性が良好で、かつ、パルス停止時間も２分以内で良好であった。これは、非線形強誘電性セラミックコンデンサーに、該コンデンサー加熱用抵抗を経て電導性部材であるタングステンコイルが結線されていることにより、前記セラミックコンデンサーを効率的に加熱してパルス停止を確実にすることができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明に係わる金属蒸気放電灯は、非線形強誘電性セラミックコンデンサーに、該コンデンサー加熱用抵抗を経て電導性部材であるタングステンコイルが結線されていることにより、発生した熱は効率的にＦＥＣに伝わり、発生パルスを確実に停止させることができる。その結果、適正な抵抗値のＦＥＣ加熱用抵抗を採用することができ、発生パルス電圧の吸収が少ないので、ランプは始動しやすくなる。そして、電源が１００ＶクラスのランプにおいてもＦＥＣ加熱用抵抗の抵抗値を低くすることなしに、ランプ不点時にパルス電圧の発生を確実に停止させることができ、ランプ不点時にパルス電圧の発生を停止させる機能を有する金属蒸気放電灯が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる一実施例の高圧ナトリウムランプの回路構成図である。
【図２】従来の高圧ナトリウムランプの回路構成図である。
【符号の説明】
１１発光管
１２外部補助導体
１３バイメタルスイッチ（熱応動スイッチ）
１４非線形強誘電性セラミックコンデンサー
１５半導体スイッチ
１６パルスの発生する位相を安定させるための抵抗
１７ＦＥＣ加熱抵抗を兼ねる焦電流バイパス抵抗
１８ＦＥＣ破損時に回路に大電流が流れるのを防ぐ電流制御抵抗
１９電導性部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a starting circuit of a metal vapor discharge lamp such as a high pressure sodium lamp.
[0002]
[Prior art]
Among high-pressure sodium lamps having a non-linear ferroelectric ceramic capacitor (hereinafter referred to as FEC) as a starter element in the lamp, a lamp having a function (pulse stop function) for stopping generation of a pulse voltage for starting when the lamp is unsuccessful These are circuit block diagrams as shown in FIG.
In the figure, 1 is an arc tube, 2 is an external auxiliary conductor, 3 is a bimetal switch, 4 is FEC, 5 is a semiconductor switch, 6 is a resistor for stabilizing the phase of pulse generation, and 7 is a pyroelectric current that also serves as an FEC heating resistor. A bypass resistor 8 is a current control resistor for preventing a large current from flowing through the circuit when it is damaged.
[0003]
(Role of resistance)
In FIG. 2, the resistor 7 has an action of bypassing the pyroelectric current (pyroelectric current bypass) and an action of stopping the generation of pulses by heating the FEC temperature to be equal to or higher than the Curie temperature when the lamp is not operating (pulse stop function). have.
Here, the pyroelectric current is a current generated when the temperature of the FEC 4 exceeds the Curie temperature of the FEC. Actually, after the lamp is started, the temperature in the lamp rises and flows on the circuit of FEC4-resistance 7-resistance 6-resistance 8 with the bimetal switch 3 opened.
[0004]
The FEC 4 is heated when the heat of the resistor 7 is mainly transmitted by conduction. The resistance value of the resistor 7 has to heat the FEC above its Curie temperature (about 90 ° C.) in order to stop the generated pulse when the lamp is unsuccessful. When the secondary voltage of the ballast is 200V class, it is about 30 to 100 kΩ.
[0005]
(Absorption of generated pulse voltage by resistance)
By the way, the resistor 7 has an action of absorbing the generated pulse voltage in addition to the pyroelectric current bypass and the pulse stop function. And the effect | action which absorbs a pulse voltage is so large that the resistance value is low.
[0006]
The circuit of FIG. 2 is fully functional in normal cases, and does not cause any problems during lamp start, lamp restart, or lamp abnormality. Here, the lamp abnormality time is a case of an outer bulb leak, arc tube leak or the like.
In other words, when starting the lamp and restarting the lamp, the lamp is turned on reliably. If the lamp does not start for some reason, the generated pulse is stopped. By doing so, the generated pulse can be stopped.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
(Problems in the 100V class)
However, when the power source (ballast secondary voltage) that is lighting the lamp is 100V class, the lamp is turned on reliably when the lamp is started and when the lamp is restarted, and the lamp does not start for some reason. If the pulse voltage is surely stopped, it is difficult to select the resistance value of the resistor 7.
[0008]
(Reason for problems in the 100V class)
This is due to the following reason.
The pulse stop function is realized by causing the resistor 7 to generate heat. In order to secure the amount of heat generation, the resistance value of the resistor 7 must be set lower than that of the 200 V class in the 100 V class.
However, if the resistance value decreases, the absorption of the generated pulse voltage by the resistor 7 increases, and as a result, the generated pulse voltage decreases. Therefore, the lamp is difficult to start.
[0009]
The present invention has been made in view of the above. Even when the power source lighting the lamp is 100 V class, the pulse voltage is reliably generated at the time of lamp failure without reducing the resistance value of the FEC heating resistor so much. An object of the present invention is to provide a metal vapor discharge lamp that can be stopped and has a function of stopping generation of a pulse voltage when the lamp is unsuccessful.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a non-linear ferroelectric ceramic capacitor is provided as an element of a starter with a built-in lamp, and when the lamp is unsuccessful, it is heated above its Curie temperature by a heating resistor connected in parallel to the capacitor. The tungsten coil, which is a conductive member, is connected in series to the capacitor heating resistor and to the capacitor via the heating resistor. Thus, the ceramic capacitor is efficiently heated to stop the pulse reliably.
[0011]
[Action]
With the above configuration, the heat generated by the FEC heating resistor is efficiently transferred to the FEC and heated, so that the generated pulse voltage can be stopped reliably. As a result, an FEC heating resistor having an appropriate resistance value can be adopted, so that the generated pulse voltage is hardly absorbed and the lamp is easily started. As a result, the FEC can be efficiently heated by the heat generated by the FEC heating resistor, so that the generated pulse voltage is surely stopped, and the FEC heating resistor having an appropriate resistance value can be adopted. Is easier to start.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In the figure, 11 is an arc tube made of translucent alumina, and electrodes are sealed at both ends. An external auxiliary conductor 12 is attached to the outer periphery of such an arc tube. In series with the arc tube 11, a bimetal switch 13, a non-linear ferroelectric ceramic capacitor (FEC) 14, a conductor switch 15, and a current control resistor 16 that prevents a large current from flowing through the circuit when the FEC is broken. The circuit is connected. Further, a resistor 17 for stabilizing the phase of the pulse generated in parallel with the semiconductor switch 15 is connected. Furthermore, an FEC heating resistor 18 as a heating element for heating the FEC in parallel with the FEC 14, and a tungsten coil which is a conductive member in series with the heating resistor 18 and through the heating resistor 18 to the capacitor. 19 is connected.
[0013]
Next, experimental examples will be described.
A 100V class (40 to 50 W) high-pressure sodium lamp constructed according to the resistance value for FEC heating and the presence or absence of a conductive member as shown in Table 1 was prototyped, and its starting characteristics and pulse stop time were investigated.
A tungsten coil (MG = 18.4, coil length = 10 mm) was used as the conductive member.
The results are shown in Table 1.
(Hereinafter, blank space)
[0014]
[Table 1]

[0015]
As is apparent from Table 1, the lamp according to the present invention had good starting characteristics and good pulse stop time within 2 minutes. This is because the tungsten coil, which is a conductive member, is connected to the nonlinear ferroelectric ceramic capacitor through the capacitor heating resistor, thereby efficiently heating the ceramic capacitor to ensure pulse stopping. Can do.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, the metal vapor discharge lamp according to the present invention efficiently generates heat by connecting a tungsten coil, which is a conductive member, to a nonlinear ferroelectric ceramic capacitor via the capacitor heating resistor. Therefore, the generated pulse can be surely stopped. As a result, an FEC heating resistor having an appropriate resistance value can be adopted, and the generated pulse voltage is less absorbed, so that the lamp can be easily started. Even in a lamp with a power supply of 100 V class, the generation of the pulse voltage can be reliably stopped when the lamp is unspotted without lowering the resistance value of the FEC heating resistor. A metal vapor discharge lamp having the function of stopping is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a high-pressure sodium lamp according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a conventional high-pressure sodium lamp.
[Explanation of symbols]
11 arc tube 12 external auxiliary conductor 13 bimetal switch (thermally-responsive switch)
14 Nonlinear Ferroelectric Ceramic Capacitor 15 Semiconductor Switch 16 Resistor 17 for Stabilizing the Phase of Pulse Generation Pyroelectric Bypass Resistor 18 also serving as FEC Heating Resistor Current Control Resistor 19 that Prevents Large Current from Flowing in the Case of FEC Breakdown Sexual member

Claims

A pulse voltage for starting by having a non-linear ferroelectric ceramic capacitor as an element of a starter with a built-in lamp, and heating it above its Curie temperature by a heating resistor connected in parallel to the capacitor when the lamp is unsuccessful In the discharge lamp having a function of stopping the generation of the above, the ceramic capacitor is connected in series with the capacitor heating resistor, and the capacitor is connected to a tungsten coil which is a conductive member through the heating resistor. A metal vapor discharge lamp characterized by efficient heating to ensure pulse stoppage.