(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧放電灯と、この高圧放電灯に始動用高電圧を供給する始動パルス発生回路と、この始動パルス発生回路を制御する制御回路とを備えた高圧放電灯点灯装置において、
前記始動パルス発生回路は、
スイッチング素子のオン／オフにより発生するパルス電圧を昇圧するトランスと、
前記トランスに設けられる低電圧側の１次巻線と、
前記１次巻線に発生する電圧を検出して、前記制御回路にフィードバックするとともに、前記制御回路は前記トランスの昇圧後の電圧を所定値に維持することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
【請求項２】
高圧放電灯と、この高圧放電灯に始動用高電圧を供給する始動パルス発生回路と、この始動パルス発生回路を制御する制御回路とを備えた高圧放電灯点灯装置において、
前記始動パルス発生回路は、
スイッチング素子のオン／オフにより発生するパルス電圧を昇圧するトランスと、
このトランスに設けられたフィードバック電圧検出巻線と、
前記フィードバック電圧検出巻線に発生する電圧を検出し、前記制御回路にフィードバックするパルス検出回路とを備え、前記制御回路は、前記トランスの昇圧後の電圧を所定値に維持することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記１次巻線に発生する電圧または前記フィードバック電圧検出巻線に発生する電圧を分割する電圧分割回路を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項４】
出力配線長を、１０ｍ以内とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高圧放電灯点灯装置に関し、特に出力配線長を伸ばすことが可能な始動パルス発生回路を備えた高圧放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来の高圧放電灯点灯装置を示すブロック図である。高圧放電灯点灯装置は、商用電源１が投入されると、制御電源回路１０が制御電源を生成して、制御回路９が動作し、昇圧インバーター３、降圧インバーター４、矩形波回路６、始動パルス発生回路７に制御信号を送り、それぞれが動作を開始する。昇圧インバーター３は、整流回路２で整流された出力を規定の電圧に昇圧し、降圧インバーター４は高圧放電灯８に流れる電流が規定の電流になるように出力を調整する。矩形波回路６は、高圧放電灯８に規定の周波数の交流矩形波電圧を出力する。始動パルス発生回路７は、高圧パルスを発生させて高圧放電灯８を始動させる。
【０００３】
図８は、始動パルス発生回路７の詳細図である。始動パルス発生回路７は、高圧放電灯８の始動時のみ動作し、高圧パルスを発生する。始動パルス発生回路７は、トランスＴ１、外部制御信号によりオン／オフ可能なスイッチング素子であるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、商用電源１の交流電圧を整流し、昇圧インバーター３で昇圧した直流電圧Ｖｃｃで充電されるコンデンサＣ１、ＦＥＴの過電流保護を行うインダクタンスＬ１、トランスＴ１で発生した高電圧パルスが矩形波回路６に回り込まないようにブロックするコンデンサＣ２とを有する。
【特許文献１】特開平１１−３０７２８５号公報
【特許文献２】特開２０００−３０６６８８号公報
【特許文献３】特開２００２−７５６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高輝度高圧放電灯等の高圧放電灯は、一例として始動パルス電圧が３〜５ｋＶｐと規定されている。高圧放電灯点灯装置は、出力配線長が長くなると始動パルス電圧が出力容量の増大によって減衰するため、ランプの始動パルス電圧規定値を下回り、例えば出力配線長が１０ｍの場合、ランプが始動できない課題が発生する。よって、高圧放電灯点灯装置の出力配線長は、２ｍ以下の規定があり、施工上の制約となっている（図９参照）。出力配線長が１０ｍ先で始動パルス電圧が４ｋＶｐを出力する高圧放電灯点灯装置にすればよいが、この高圧放電灯点灯装置を２ｍ以下で使用すると始動パルス電圧が５．６ｋＶｐ以上になり、配線、ソケット、高圧放電灯等でリークの危険がある。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、始動パルス電圧をフィードバックして一定化することにより、出力配線長が増加して出力容量が増えても、始動パルス電圧を規定値内に維持することができる高圧放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、高圧放電灯と、この高圧放電灯に始動用高電圧を供給する始動パルス発生回路と、この始動パルス発生回路を制御する制御回路とを備えた高圧放電灯点灯装置において、
前記始動パルス発生回路は、
スイッチング素子のオン／オフにより発生するパルス電圧を昇圧するトランスと、
このトランスに設けられたフィードバック電圧検出巻線と、
前記フィードバック電圧検出巻線に発生する電圧を分割する電圧分割回路と、
この電圧分割回路の出力から始動パルス電圧成分を検出し、前記制御回路にフィードバックするパルス検出回路とを備え、前記制御回路は、前記トランスの昇圧後の電圧を所定値に維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、上記構成により、出力配線長が増加して出力容量が増えても、始動パルス電圧を規定値内に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１乃至６は実施の形態１を示す図で、図１は出力配線長変更時の始動パルス発生回路７の出力電圧測定図、図２，３は配線長を変化したときの始動パルス電圧の測定結果を示す図、図４，５は配線長を変化したときのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）電圧Ｖ（Ｃ）、始動パルス電圧Ｖ（Ｂ）の測定結果を示す図、図６は始動パルス発生回路７の詳細図である。
尚、高圧放電灯点灯装置の全体構成は従来のものと同様であり、始動パルス発生回路７に本実施の形態は特徴がある。
【０００９】
背景技術でも述べたが、出力配線長を伸ばすと、始動パルス電圧値が低下し、高圧放電灯の始動電圧を下回ると、高圧放電灯が始動しない不具合が起こる場合があり、一般的に高圧放電灯点灯装置では出力配線長を２ｍ以下に規定している。高圧放電灯は、３．５ｋＶｐでは始動がバラツキ、３．０ｋＶｐでは始動しない。
【００１０】
出力配線長が長くても、始動パルス電圧をフィードバックすることで、始動電圧値を確保し、ランプ始動不良を起こさない始動方式を提案する。
【００１１】
そのためには、下記二つの点が成立することが不可欠である。即ち、
（１）図１のＡ点とＢ点の始動パルス発生回路７からの出力電圧が、ほぼ等しいこと。例えば、Ａ点の電圧が５ｋＶｐでも、Ｂ点の電圧が３ｋＶｐでは、始動パルス発生回路の出力電圧（ほぼＡ点の電圧）をフィードバックしても解決しない。
（２）始動パルス電圧を制御する場合、始動パルス電圧は３〜５ｋＶｐと高電圧であり、高耐圧部品を多数使用する必要があり大型化する。また、高耐圧部品を実装したとしても、通常点灯時にはロスになる。フィードバックする電圧は、１０Ｖｐ程度が適する。図８に示した始動パルス発生回路７では、トランスＴ１を使用しているが、昇圧前のＦＥＴ電圧Ｖ（Ｃ）と、出力配線長先のＢ点の電圧である始動パルス電圧Ｖ（Ｂ）とに相関関係があれば、低い電圧のＦＥＴ電圧Ｖ（Ｃ）を制御することで、出力配線長先のＢ点の電圧を制御可能となる。
【００１２】
そこで、先ず、上記（１）項の図１のＡ点とＢ点の始動パルス電圧Ｖ（Ａ）、始動パルス電圧Ｖ（Ｂ）を出力配線長を変化させて測定した。実験に使用した配線は、ＶＶＦケーブルである。測定結果を図２、３に示す。出力配線長０，０．５，１，２，４，６，８，１０ｍについて、Ａ点とＢ点の始動パルス電圧Ｖ（Ａ）、始動パルス電圧Ｖ（Ｂ）を測定した。図２、３に示すように、Ａ点とＢ点の始動パルス電圧Ｖ（Ａ）、始動パルス電圧Ｖ（Ｂ）は、出力配線長に関係なくほぼ同等であることが確認できた。従って、例えば、始動パルス電圧Ｖ（Ａ）を４ｋＶｐに制御すれば、始動パルス電圧Ｖ（Ｂ）もほぼ４ｋＶｐに制御可能である。
【００１３】
次に、上記（２）項を確認するために、出力配線長を変化させて、トランスＴ１の昇圧前のＦＥＴ電圧Ｖ（Ｃ）と始動パルス電圧Ｖ（Ａ）を測定し、その結果を図４，５に示す。
図４，５に示すように、ＦＥＴ電圧Ｖ（Ｃ）と始動パルス電圧Ｖ（Ａ）は相関関係があり、電圧値の低いＦＥＴ電圧Ｖ（Ｃ）を制御することで、始動パルス電圧Ｖ（Ａ）を制御できることが解った。ＦＥＴ電圧Ｖ（Ｃ）は、始動パルス電圧Ｖ（Ａ）の１／１０以下である。電圧値が始動パルス電圧Ｖ（Ａ）の１／１０以下の電圧をフィードバックすればよく、小型の回路で作成可能となる。ＦＥＴ電圧Ｖ（Ｃ）は、フィードバックに望ましい１０Ｖｐよりは大きいが、３００Ｖｐ程度であれば、数少ない複数の回路部品でフィードバック回路を構成することができる。
【００１４】
図６により、本実施の形態の始動パルス発生回路７を説明する。トランスＴ１に、フィードバック電圧検出巻線Ｎ３を追加する。具体的には、例えば、１次巻線Ｎ１を６ターン、２次巻線Ｎ２を８８ターン、フィードバック電圧検出巻線Ｎ３を１ターンとすると、ＦＥＴ電圧Ｖ（Ｃ）＝３００Ｖｐ、始動パルス電圧Ｖ（Ａ）＝４．４ｋＶｐ、フィードバック電圧Ｖ（Ｆ）＝５０Ｖｐとなる。
【００１５】
フィードバック電圧検出巻線Ｎ３に、電圧分割回路１１を接続する。電圧分割回路１１は、例えば、抵抗により構成し、任意の電圧に分割する。フィードバック電圧として好ましい１０Ｖｐ程度に下げることも可能となる。
【００１６】
電圧分割回路１１に、さらに、パルス検出回路１２を接続する。電圧分割回路１１の出力には、必要な始動パルス電圧成分以外に、種々の電圧成分が含まれる。パルス検出回路１２は、この中から、始動パルス電圧成分を検出する。
【００１７】
そして、パルス検出回路１２の出力を、制御回路９にフィードバックする。始動パルス電圧Ｖ（Ａ）が一定の例えば４ｋＶｐになるように、制御回路９がＦＥＴ電圧Ｖ（Ｃ）を制御する。
【００１８】
このように、本実施の形態によれば、トランスＴ１に設けたフィードバック電圧巻線Ｎ３の低い電圧（例えば、５０Ｖｐ）を、更に電圧分割回路１１で分割して低下させ、パルス検出回路１２で必要な始動パルス電圧成分を検出して制御回路９にフィードバックするようにしたので、始動パルス電圧Ｖ（Ａ）を例えば４ｋＶｐに維持できる。出力配線長１０ｍ程度までは、始動パルス電圧は、出力配線長に関係なくほぼ同等であることが確認されているので、始動パルス電圧Ｖ（Ａ）を上記４ｋＶｐに維持すれば、出力配線長１０ｍ先の始動パルス電圧もほぼ同じ電圧値に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１を示す図で、出力配線長変更時の始動パルス発生回路の出力電圧測定図である。
【図２】実施の形態１を示す図で、配線長を変化したときの始動パルス電圧の測定結果を示す図である。
【図３】実施の形態１を示す図で、配線長を変化したときの始動パルス電圧の測定結果を示す図である。
【図４】実施の形態１を示す図で、配線長を変化したときのＦＥＴ電圧Ｖ（Ｃ）、始動パルス電圧Ｖ（Ｂ）の測定結果を示す図である。
【図５】実施の形態１を示す図で、配線長を変化したときのＦＥＴ電圧Ｖ（Ｃ）、始動パルス電圧Ｖ（Ｂ）の測定結果を示す図である。
【図６】実施の形態１を示す図で、始動パルス発生回路の詳細図である。
【図７】従来の高圧放電灯点灯装置を示すブロック図である。
【図８】従来の始動パルス発生回路７の詳細図である。
【図９】従来の高圧放電灯点灯装置の出力配線長と始動パルス電圧の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  商用電源、２  整流回路、３  昇圧インバーター、４  降圧インバーター、５  電流検出抵抗、６  矩形波回路、７  始動パルス発生回路、８  高圧放電灯、９  制御回路、１０  制御電源回路、１１  電圧分割回路、１２  パルス検出回路。
【図１】
0004759105.tif 000002
【図２】
0004759105.tif 000003
【図３】
0004759105.tif 000004
【図４】
0004759105.tif 000005
【図５】
0004759105.tif 000006
【図６】
0004759105.tif 000007
【図７】
0004759105.tif 000008
【図８】
0004759105.tif 000009
【図９】
0004759105.tif 000010