(57)【要約】  【目的】  始動器内臓形の高圧放電ランプに対して、調光可能とすると共に、リアクトルを小型化した調光装置を提供すること。  【構成】  始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置において、ランプ電力制御回路と、高圧放電ランプ８に直列に接続される始動用リアクトル７とを備え、ランプ電力制御回路は、高圧放電ランプ８の始動時に始動用リアクトル７に電流を流して始動用リアクトル７を非飽和状態で使用し、始動器と協働して、高圧電圧を発生して高圧放電ランプ８を放電させ、高圧放電ランプ８の放電後、始動用リアクトル７と高圧放電ランプ８に定電流を流して始動用リアクトルを飽和状態で使用し、定電流の電流量を可変にして高圧放電ランプ８の調光を可能とする、始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置において、
ランプ電力制御回路と、高圧放電ランプに直列に接続される始動用リアクトルとを備え、
ランプ電力制御回路は、高圧放電ランプの始動時に始動用リアクトルに電流を流して始動用リアクトルを非飽和状態で使用し、始動器と協働して、高圧電圧を発生して高圧放電ランプを放電させ、高圧放電ランプの放電後、始動用リアクトルと高圧放電ランプに定電流を流して始動用リアクトルを飽和状態で使用し、定電流の電流量を可変にして高圧放電ランプの調光を可能とすることを特徴とする、始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置において、
ランプ電力制御回路は、高圧放電ランプと始動用リアクトルの直列回路には立ち上がりが急峻な定電流を供給することを特徴とする、始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
始動器内臓形の高圧放電ランプ（ＨＩＤランプ）ｃは、図３で示すように交流電圧Ｖac（例：２００Ｖ）の交流電源ａと高圧放電ランプｃ（抵抗値Ｒ）、リアクトルｂ（リアクタンスＸ）からなる回路で点灯させる。図３の回路で交流電圧Ｖacを印加した時、図４に示すように、Ｖstartで高圧放電ランプｃ内の始動器が動作して時間ｔon間にランプ始動時の電流Ｉpがリアクトルｂに流れる。時間ｔon後、高圧放電ランプｃ内の始動器がオフ（ＯＦＦ）になり、リアクトルｂに流れる電流Ｉpが遮断されると、電流Ｉpによりリアクトルｂに蓄積されたエネルギ−により高圧放電ランプｃに大きなパルス電圧Ｖpkが発生し、高圧放電ランプｃが放電を開始する。高圧放電ランプｃが放電を開始すると、高圧放電ランプｃのインピーダンスが低下し、電流が過大に流れようとするが、リアクトルｂにより電流が制限される。高圧放電ランプｃには、I２＝Ｒ２＋Ｘ２の条件のランプ電流Ｉが流れる。上記動作が交流電圧Ｖrの半サイクル（Ｔ）毎に繰り返される。なお、始動器内臓形の高圧放電ランプは、始動器内臓形のＨＩＤランプがあり、一例として特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開平７−１５３４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
始動器内臓形の高圧放電ランプは、リアクトルにより始動と電流制限の両機能を持たせてあるため、高圧放電ランプを調光することができない上に、電流制限のために大型のリアクトルを使用する必要がある。
【０００４】
そこで、本発明は、始動器内臓形の高圧放電ランプに対して、調光可能とすると共に、リアクトルを小型化した、調光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
＜イ＞本発明は、始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置において、特に定電流と飽和リアクトルを使用することに特徴を有し、具体的には、ランプ電力制御回路と、高圧放電ランプに直列に接続される始動用リアクトルとを備え、ランプ電力制御回路は、高圧放電ランプの始動時に始動用リアクトルに電流を流して始動用リアクトルを非飽和状態で使用し、始動器と協働して、高圧電圧を発生して高圧放電ランプを放電させ、高圧放電ランプの放電後、始動用リアクトルと高圧放電ランプに定電流を流して始動用リアクトルを飽和状態で使用し、定電流の電流量を可変にして高圧放電ランプの調光を可能とすることを特徴とする、始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置にある。
【０００６】
＜ロ＞また、本発明は、前記始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置において、ランプ電力制御回路は、高圧放電ランプと始動用リアクトルの直列回路には立ち上がりが急峻な定電流を供給することを特徴とする、始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
＜イ＞始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置
始動器内蔵形の高圧放電ランプの調光装置は、ランプ電力制御回路と、始動器内蔵形の高圧放電ランプに直列に接続される始動用リアクトルとを備え、ランプ電力制御回路の調光を可能とするものである。そのために、始動時に始動用リアクトルを非飽和状態で利用し、始動後に定電流を始動用リアクトルと高圧放電ランプに供給し、始動用リアクトルを飽和状態で利用する。始動の際、高圧放電ランプの放電を安定にするために、定電流を急峻に立ち上げることが好ましい。始動器内蔵形の高圧放電ランプは、例えば、発光管と並列に始動器が接続されており、始動時には始動器が開閉動作を行うものである。なお、始動器内蔵形の高圧放電ランプは、交流で動作し、半波（図４の時間Ｔ）毎に始動と定電流による放電状態を繰り返す。また、本発明の調光装置は、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどのＨＩＤランプについても、調光制御を行うことができる。
【０００８】
＜ロ＞ランプ電力制御回路
ランプ電力制御回路は、高圧放電ランプの始動時に始動用リアクトルに電流を流して始動用リアクトルを非飽和状態で使用し、始動器と協働して、高圧電圧を発生して高圧放電ランプを放電させ、高圧放電ランプの放電後、始動用リアクトルと高圧放電ランプに定電流を流して始動用リアクトルを飽和状態で使用し、調光のために定電流の電流量を可変に調整するものである。
【０００９】
ランプ電力制御回路は、例えば図１に示すように、交流電源のＡＣ入力と、始動用リアクトル７と始動器内蔵形の高圧放電ランプ（ＨＩＤランプ）８の直列回路との間に配置され、調光回路２と矩形波発生回路６を有している。ランプ電力制御回路は、その他に、力率改善回路１やＩＣ回路などの電源となる補助電源３など調光装置に必要な回路を備えていても良い。
【００１０】
調光回路２は、トランジスタ、トランジスタのドライバー、ＰＷＭ変調回路などにより定電流を作成する。調光回路２は、チョークコイル、ダイオード、コンデンサ、抵抗器などにより、高圧放電ランプ８に流れる電流量を測定し、出力電流基準電圧と比較し、出力電流基準電圧を変化させて、定電流の電流量を調整することができる。この調光回路２は、交流を直流に変換する機能を有している。矩形波発生回路６は、発振回路５とＦＥＴをタスキがけで動作させ、直流を矩形波に変形するもので、フルブリッジ（又はハーフブリッジ）の回路で構成されている。
【００１１】
＜ハ＞始動用リアクトル
始動用リアクトル７は、始動器内蔵形の高圧放電ランプ８の始動時の電流では、リアクトルとして機能し、始動器と協働して、エネルギーを蓄積し、高圧電圧を発生して高圧放電ランプ８を放電させるもので、チョークコイルなどが使用できる。高圧放電ランプ８の放電後、定電流では飽和状態となり、リアクトルとしては機能しないように構成されている。この始動用リアクトル７は、電流制限機能を必要としないので小型化することができる。
【００１２】
＜ニ＞調光装置の動作
調光装置の動作を図２（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。始動器内蔵形の高圧放電ランプ８に印加する電圧のピ−ク値は、図２（Ａ）の始動器の動作電圧（Ｖstart）以上に設定する。ランプ電力制御回路からの矩形波出力は、始動用リアクトルＬ1を通して高圧放電ランプ８に印加される。ランプ電力制御回路により始動電流Ｉpが流れ、始動用リアクトル７は非飽和状態でリアクトル機能を有し、始動器の動作電圧Ｖstartで高圧放電ランプ８の始動器が動作する。始動時間ｔon後、始動器はオフ（ＯＦＦ）になる。その結果、始動用リアクトル７が高圧パルスＶpを発生して、高圧放電ランプ８が放電する。放電後、ランプ電力制御回路が定電流を供給し、始動用リアクトル７が飽和し、高圧放電ランプ８にＩconstの定電流が流れる（調光回路２（調光部）により電流制限をする）。その時の始動用リアクトルＬ1の非飽和、飽和動作を図２に示す。図２（Ｃ）の曲線に示されているように、始動用リアクトルＬ1は、非飽和状態ではインピーダンスＺ（リアクタンスＬ）を有し、飽和状態では僅かな値となる。調光回路２の出力電流基準電圧に依存して、高圧放電ランプ８に流れる電流が、一定値に保たれる。出力電流基準電圧を変更することにより、定電流の電流値を変更でき、高圧放電ランプ８の調光を行うことができる。交流ＡＣ入力が反転すると、高圧放電ランプ８の放電が停止し、再度、高圧放電ランプ８の始動から放電の現象が繰り返される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】始動器内蔵形の高圧放電ランプの本発明の調光装置の説明図
【図２】本発明の調光装置の動作の説明図
【図３】始動器内蔵形の高圧放電ランプの従来の駆動回路の説明図
【図４】始動器内蔵形の高圧放電ランプの従来の駆動回路の動作の説明図
【符号の説明】
【００１４】
２・・・調光回路
４・・・出力電流基準電圧
６・・・矩形波発生回路
７・・・始動用リアクトル
８・・・始動器内蔵形の高圧放電ランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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