JPS6322039B2 - - Google Patents
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- JPS6322039B2 JPS6322039B2 JP4113781A JP4113781A JPS6322039B2 JP S6322039 B2 JPS6322039 B2 JP S6322039B2 JP 4113781 A JP4113781 A JP 4113781A JP 4113781 A JP4113781 A JP 4113781A JP S6322039 B2 JPS6322039 B2 JP S6322039B2
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- Japan
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- phase
- current
- lamp
- control element
- half cycle
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、放電灯の始動直後から定格点灯状態
に移行するまでの間において、放電灯の入力電流
を定格時の入力電流以下に制御することのできる
放電灯定入力点灯装置に関する。
に移行するまでの間において、放電灯の入力電流
を定格時の入力電流以下に制御することのできる
放電灯定入力点灯装置に関する。
近年、点灯装置の小型、軽量及び省電力の要求
に応えるため、水銀灯や高圧ナトリウム灯のよう
に高圧蒸気圧の放電灯の点灯回路においても、放
電灯と直列に交流制御素子を接続し、この交流制
御素子の導通位相角を制御して限流インピーダン
スを小さくする、いわゆる位相制御方式が研究さ
れ、一部では実用化されている。第１図はその原
理的回路を示す図面であつて、図中１は商用電
源、２は限流インピーダンス素子、３は放電灯、
４は交流制御素子、５は交流制御素子４のオフ時
に限流インピーダンス素子２を補償する限流要素
である。第２図ａ及びｂは放電灯３のランプ電流
Ilaと電源電圧Vsの位相関係を示し、同図ａは始
動直後の状態を、同図ｂは定格時の状態を示す。
に応えるため、水銀灯や高圧ナトリウム灯のよう
に高圧蒸気圧の放電灯の点灯回路においても、放
電灯と直列に交流制御素子を接続し、この交流制
御素子の導通位相角を制御して限流インピーダン
スを小さくする、いわゆる位相制御方式が研究さ
れ、一部では実用化されている。第１図はその原
理的回路を示す図面であつて、図中１は商用電
源、２は限流インピーダンス素子、３は放電灯、
４は交流制御素子、５は交流制御素子４のオフ時
に限流インピーダンス素子２を補償する限流要素
である。第２図ａ及びｂは放電灯３のランプ電流
Ilaと電源電圧Vsの位相関係を示し、同図ａは始
動直後の状態を、同図ｂは定格時の状態を示す。
一般に、高圧放電灯は始動直後、ランプコンダ
クタンスが定格時に比べて非常に大きいため、交
流制御素子４の導通位相θを、第２図に示す如く
定格時に比べて適当に遅らせる必要がある。この
ような位相制御を行なえば、定格に移行するまで
の期間（以下始動期間という）、入力電流を定格
時の入力電流以下に抑えることができ、定入力始
動が可能であり、更に本願出願人は先に、商用電
源１に交流制御素子４、限流インピーダンス素子
２及び放電灯３を直列に接続し、商用電源電圧
Vsのゼロクロス位相よりランプ電流Ilaが転流す
るまでのランプ電流転流位相角Ｔに対応して上記
交流制御素子４の導通位相θを、商用電源の半サ
イクル毎に制御する制御回路を有する放電灯定入
力点灯装置において、制御すべき現半サイクルの
直前のランプ電流転流位相角Ti-1に対応して、
該現半サイクルの交流制御素子４の導通位相θiを
制御する制御回路を設けたことを特徴とする放電
灯定入力点灯装置を出願したが、かかる点灯装置
においては、始動過程において発生するランプ電
流波形の正負非対称の問題は改善されているが、
グロー放電時におけるランプ電流Ilaの急増現象
は改善されていない。
クタンスが定格時に比べて非常に大きいため、交
流制御素子４の導通位相θを、第２図に示す如く
定格時に比べて適当に遅らせる必要がある。この
ような位相制御を行なえば、定格に移行するまで
の期間（以下始動期間という）、入力電流を定格
時の入力電流以下に抑えることができ、定入力始
動が可能であり、更に本願出願人は先に、商用電
源１に交流制御素子４、限流インピーダンス素子
２及び放電灯３を直列に接続し、商用電源電圧
Vsのゼロクロス位相よりランプ電流Ilaが転流す
るまでのランプ電流転流位相角Ｔに対応して上記
交流制御素子４の導通位相θを、商用電源の半サ
イクル毎に制御する制御回路を有する放電灯定入
力点灯装置において、制御すべき現半サイクルの
直前のランプ電流転流位相角Ti-1に対応して、
該現半サイクルの交流制御素子４の導通位相θiを
制御する制御回路を設けたことを特徴とする放電
灯定入力点灯装置を出願したが、かかる点灯装置
においては、始動過程において発生するランプ電
流波形の正負非対称の問題は改善されているが、
グロー放電時におけるランプ電流Ilaの急増現象
は改善されていない。
このランプ電流Ilaの急増現象について説明す
ると、第３図においては電源電圧Vsの（ｉ＋２）
半サイクルに大電流が流れるが、この現象の生じ
る条件は半波点灯である。グロー放電時、ランプ
内部の放電破壊が不完全なための当然半波点灯も
ある。この状況が（ｉ＋１）半サイクルで生じた
時どうなるかを第３図は示している。すなわち、
ｉ半サイクルにおいて、ランプ電流転流位相Ti
が大きく遅れたとする。この場合、（ｉ−１）半
サイクルでは大電流がランプに流れている。する
と（ｉ−１）半サイクルにおけるランプ電流転流
位相角Ti-1は小さいから、ｉ半サイクルにおけ
る交流制御素子４のオフ期間△Tiも小さくなる。
従つて、交流制御素子４の導通位相θi（＝Ti＋△
Ti）は遅れるため、ｉ半サイクルから（ｉ＋１）
半サイクルに亘るランプ電流Ilaは小さくなる。
そして、（ｉ＋１）半サイクルで半波点灯したと
するとTi＋１が小さくなり△Ti＋１は大きくな
る。この時、半波点灯しているためランプ電流
Ilaは小さく、（ｉ＋２）半サイクルにおいて大電
流が流れる。
ると、第３図においては電源電圧Vsの（ｉ＋２）
半サイクルに大電流が流れるが、この現象の生じ
る条件は半波点灯である。グロー放電時、ランプ
内部の放電破壊が不完全なための当然半波点灯も
ある。この状況が（ｉ＋１）半サイクルで生じた
時どうなるかを第３図は示している。すなわち、
ｉ半サイクルにおいて、ランプ電流転流位相Ti
が大きく遅れたとする。この場合、（ｉ−１）半
サイクルでは大電流がランプに流れている。する
と（ｉ−１）半サイクルにおけるランプ電流転流
位相角Ti-1は小さいから、ｉ半サイクルにおけ
る交流制御素子４のオフ期間△Tiも小さくなる。
従つて、交流制御素子４の導通位相θi（＝Ti＋△
Ti）は遅れるため、ｉ半サイクルから（ｉ＋１）
半サイクルに亘るランプ電流Ilaは小さくなる。
そして、（ｉ＋１）半サイクルで半波点灯したと
するとTi＋１が小さくなり△Ti＋１は大きくな
る。この時、半波点灯しているためランプ電流
Ilaは小さく、（ｉ＋２）半サイクルにおいて大電
流が流れる。
このように、定入力制御条件Ti-1−△Tiの関
係は交流制御素子４の導通位相θの収束効果はあ
るが、このままだと導通位相θが異常に前に進む
現象をグロー放電期間中は防ぐことができず、グ
ロー放電期間の数秒間は交流制御素子４の信頼性
を低下させる。
係は交流制御素子４の導通位相θの収束効果はあ
るが、このままだと導通位相θが異常に前に進む
現象をグロー放電期間中は防ぐことができず、グ
ロー放電期間の数秒間は交流制御素子４の信頼性
を低下させる。
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その
目的とするところは、グロー放電時における交流
制御素子の導通位相が異常に前に進むの防止する
ことにより、交流制御素子の信頼性を向上させる
にある。
目的とするところは、グロー放電時における交流
制御素子の導通位相が異常に前に進むの防止する
ことにより、交流制御素子の信頼性を向上させる
にある。
高圧ナトリウム灯の場合、電源投入直後よりヒ
ータ抵抗に十分なヒータ電流を流す必要があるた
め、交流制御素子４のオフ期間△Tiをランプ始
動直後に制御すべきオフ期間△Tiよりかなり小
さくする必要がある。また、電源投入直後はラン
プ電流転流位相Ti-1はヒータが高抵抗であるた
め、ランプ始動直後よりかなり前に進む。この様
子を示したものが第４図で、図中イ点は高圧ナト
リウム灯を一般に始動させるに十分な予熱電流
0.8Aを得る位相条件を示している。そして、こ
のヒータ電流位相は、第５図に示す主チヨークコ
イル２のインダクタンスとヒータ抵抗だけで決る
定常位相となり、ヒータ予熱時は一定である。従
つて、ヒータ予熱期間においては、上記予め設定
した交流制御素子４の導通位相の上限を、１半サ
イクルもこえることなくイ点に固定されることに
なる。そして、ヒータスイツチが開路し、ランプ
が始動し始めグロー放電に入るとランプ電流転流
位相Ｔが乱れるため、上記導通位相の上限をこえ
ることがある。本発明はこの上限位相をこえた時
は、その上限位相を交流制御素子の導通位相とし
たものである。
ータ抵抗に十分なヒータ電流を流す必要があるた
め、交流制御素子４のオフ期間△Tiをランプ始
動直後に制御すべきオフ期間△Tiよりかなり小
さくする必要がある。また、電源投入直後はラン
プ電流転流位相Ti-1はヒータが高抵抗であるた
め、ランプ始動直後よりかなり前に進む。この様
子を示したものが第４図で、図中イ点は高圧ナト
リウム灯を一般に始動させるに十分な予熱電流
0.8Aを得る位相条件を示している。そして、こ
のヒータ電流位相は、第５図に示す主チヨークコ
イル２のインダクタンスとヒータ抵抗だけで決る
定常位相となり、ヒータ予熱時は一定である。従
つて、ヒータ予熱期間においては、上記予め設定
した交流制御素子４の導通位相の上限を、１半サ
イクルもこえることなくイ点に固定されることに
なる。そして、ヒータスイツチが開路し、ランプ
が始動し始めグロー放電に入るとランプ電流転流
位相Ｔが乱れるため、上記導通位相の上限をこえ
ることがある。本発明はこの上限位相をこえた時
は、その上限位相を交流制御素子の導通位相とし
たものである。
第６図は本発明を実現する回路の働きを示すブ
ロツク図で、第７図は同上の各部のタイミングチ
ヤートである。第４図における現半サイクルの直
前のランプ電流転流位相Ti-1は第１クロツク１
０の加算カウント期間で検出し、現半サイクルの
交流制御素子４のオフ期間△Tiは、上記第１ク
ロツク１０の加算カウント数と同数の第２クロツ
ク１１のクロツクパルスを減算して減算カウンタ
１２の内容が現半サイクルのランプ電流転流位相
Ti以降よりゼロとなるまでの期間としている。
尚、加算カウンタ１３の初期値N0は第４図の△
T0に相当する第２クロツクカウント数である。
ロツク図で、第７図は同上の各部のタイミングチ
ヤートである。第４図における現半サイクルの直
前のランプ電流転流位相Ti-1は第１クロツク１
０の加算カウント期間で検出し、現半サイクルの
交流制御素子４のオフ期間△Tiは、上記第１ク
ロツク１０の加算カウント数と同数の第２クロツ
ク１１のクロツクパルスを減算して減算カウンタ
１２の内容が現半サイクルのランプ電流転流位相
Ti以降よりゼロとなるまでの期間としている。
尚、加算カウンタ１３の初期値N0は第４図の△
T0に相当する第２クロツクカウント数である。
次に動作を説明する。電源電圧ゼロクロス検出
回路１４で電源電圧Vsのゼロクロス位相を検出
すると、第４図におけるT0の期間、加算カウン
タ１３の内容を初期値N0でプリセツトする。そ
して、時間T0経過後、加算カウンタは第１クロ
ツクパルスを加算カウントしランプ電流Ilaが転
流する迄カウントしつづける。一方、減算カウン
タ１２は電源電圧Vsのゼロクロス検出後よりラ
ンプ電流Ilaが転流する迄、遅延回路１５（ラツ
チ回路）の出力をプリセツトしている。ランプ電
流Ilaが転流すると同時に加算カウンタ１２の内
容が遅延回路１５に入力されると同時に、減算カ
ウンタ１２は、第２クロツク１１のクロツクパル
スを減算開始する。従つて減算カウンタ１２は直
前の半サイクルでのランプ電流Ilaの転流位相角
Ti-1に相当する第１クロツクパルス数を減算す
ることになる。そしてゼロ比較回路１６で減算カ
ウンタ１２の内容がゼロになつた時刻に第７図の
Ｃに示すパルスを出力する。このパルスＣは前記
定入力始動の制御条件Ti-1−△Tiで求まつた交
流制御素子４の導通位相角θで発生することにな
る。第７図のｂは基準パルス発生回路１７により
発生する基準パルスで、正の期間が交流制御素子
４の導通位相θの禁止位相である。
回路１４で電源電圧Vsのゼロクロス位相を検出
すると、第４図におけるT0の期間、加算カウン
タ１３の内容を初期値N0でプリセツトする。そ
して、時間T0経過後、加算カウンタは第１クロ
ツクパルスを加算カウントしランプ電流Ilaが転
流する迄カウントしつづける。一方、減算カウン
タ１２は電源電圧Vsのゼロクロス検出後よりラ
ンプ電流Ilaが転流する迄、遅延回路１５（ラツ
チ回路）の出力をプリセツトしている。ランプ電
流Ilaが転流すると同時に加算カウンタ１２の内
容が遅延回路１５に入力されると同時に、減算カ
ウンタ１２は、第２クロツク１１のクロツクパル
スを減算開始する。従つて減算カウンタ１２は直
前の半サイクルでのランプ電流Ilaの転流位相角
Ti-1に相当する第１クロツクパルス数を減算す
ることになる。そしてゼロ比較回路１６で減算カ
ウンタ１２の内容がゼロになつた時刻に第７図の
Ｃに示すパルスを出力する。このパルスＣは前記
定入力始動の制御条件Ti-1−△Tiで求まつた交
流制御素子４の導通位相角θで発生することにな
る。第７図のｂは基準パルス発生回路１７により
発生する基準パルスで、正の期間が交流制御素子
４の導通位相θの禁止位相である。
而して、基準パルスｂとフリツプ・フロツプ１
８の出力ｄとのANDゲート１９を介した出力ｅ
は、ゼロ比較回路１６で出力されるパルスＣが基
準パルスｂの正区間に入つたとき発生する。言い
換えれば、ｅの正パルスが発生した時が、交流制
御素子４の制限位相をこえた時であり、そして、
出力ｅと出力ｃとのORゲート２０を介した出力
ｆの正パルスで交流制御素子４をトリガする。
尚、第６図において２１はランプ電流転流位相検
出回路であり、図中ａ〜ｆの符号はそれぞれ第７
図のａ〜ｆの信号出力を示す。
８の出力ｄとのANDゲート１９を介した出力ｅ
は、ゼロ比較回路１６で出力されるパルスＣが基
準パルスｂの正区間に入つたとき発生する。言い
換えれば、ｅの正パルスが発生した時が、交流制
御素子４の制限位相をこえた時であり、そして、
出力ｅと出力ｃとのORゲート２０を介した出力
ｆの正パルスで交流制御素子４をトリガする。
尚、第６図において２１はランプ電流転流位相検
出回路であり、図中ａ〜ｆの符号はそれぞれ第７
図のａ〜ｆの信号出力を示す。
このように、導通位相が異常に遅れないように
しておけば、第３図における（ｉ＋２）半サイク
ルの現象は発生せず、また、前記Ti-1−△Tiの
制御条件による収束効果で導通位相は収束するこ
とになる。
しておけば、第３図における（ｉ＋２）半サイク
ルの現象は発生せず、また、前記Ti-1−△Tiの
制御条件による収束効果で導通位相は収束するこ
とになる。
従つて、従来のように電源投入後、強制的にタ
イマーで交流制御素子の導通位相を固定しないの
で、高圧ナトリウム灯をも確実に始動でき、しか
もグロー放電時に、導通位相は上限位相より遅れ
ることがないので交流制御素子への突入電流が抑
制でき、該素子の信頼性の向上が図れ、予熱時に
電源回路にノイズが入つてもそれによつて導通位
相が固定されることがないのでより確実な始動が
可能となる。
イマーで交流制御素子の導通位相を固定しないの
で、高圧ナトリウム灯をも確実に始動でき、しか
もグロー放電時に、導通位相は上限位相より遅れ
ることがないので交流制御素子への突入電流が抑
制でき、該素子の信頼性の向上が図れ、予熱時に
電源回路にノイズが入つてもそれによつて導通位
相が固定されることがないのでより確実な始動が
可能となる。
第１図は放電灯定入力点灯装置の原理的回路
図、第２図ａ及びｂは同上の放電灯のランプ電流
と電源電圧の波形図で、ａは始動直後の状態を、
ｂは定格時の状態を示す。第３図はグロー放電時
における従来のランプ電流及び電源電圧の波形
図、第４図は本発明に係る高圧ナトリウム灯の始
動に必要な制御条件を示す説明図、第５図は本発
明の原理的回路図、第６図は本発明の制御回路の
働きを示すブロツク図、第７図は同上の各部のタ
イムチヤートである。
図、第２図ａ及びｂは同上の放電灯のランプ電流
と電源電圧の波形図で、ａは始動直後の状態を、
ｂは定格時の状態を示す。第３図はグロー放電時
における従来のランプ電流及び電源電圧の波形
図、第４図は本発明に係る高圧ナトリウム灯の始
動に必要な制御条件を示す説明図、第５図は本発
明の原理的回路図、第６図は本発明の制御回路の
働きを示すブロツク図、第７図は同上の各部のタ
イムチヤートである。
Claims (1)
- １ 商用電源に交流制御素子、限流インピーダン
ス素子及び放電灯を直列に接続し、商用電源電圧
のゼロクロス位相よりランプ電流が転流するまで
のランプ電流転流位相角に対応して上記交流制御
素子の導通位相を、商用電源の半サイクル毎に制
御する制御回路を有する放電灯定入力点灯装置に
おいて、制御すべき現半サイクルの直前のランプ
電流転流位相角に対応して、該現半サイクルの交
流制御素子の導通位相を制御する制御回路を設け
ると共に、上記導通位相が半サイクル毎の一定位
相より遅れた時、その一定位相を前記交流制御素
子の導通位相としたことを特徴とする放電灯定入
力点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4113781A JPS57154798A (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Discharge lamp constant input firing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4113781A JPS57154798A (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Discharge lamp constant input firing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57154798A JPS57154798A (en) | 1982-09-24 |
| JPS6322039B2 true JPS6322039B2 (ja) | 1988-05-10 |
Family
ID=12600039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4113781A Granted JPS57154798A (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Discharge lamp constant input firing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57154798A (ja) |
-
1981
- 1981-03-20 JP JP4113781A patent/JPS57154798A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57154798A (en) | 1982-09-24 |
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