(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧放電ランプを点火させ動作させるための回路装置であって、電源への接続用入力端子、前記高圧放電ランプへの接続用出力端子、安定なランプ動作中前記高圧放電ランプを公称ランプ電圧Ｖｌａで動作させ、前記高圧放電ランプが点火する前に前記出力端子で開放電圧Ｖｏを生成するためのスイッチ手段、前記出力端子での電圧が限界電圧Ｖｉに達したとき点火電圧パルスを生成するための点火手段、及び前記スイッチ手段を制御するための制御回路を具備する回路装置において、前記制御回路が、前記入力端子が前記電源に接続されてからプリセット時間後に、Ｖｌａ＜Ｖｂ＜Ｖｉであるような電圧Ｖｂに前記出力端子での前記電圧を制限するための手段を有することを特徴とする回路装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、電源への接続用入力端子、ランプ接続用出力端子、安定なランプ動作中ランプを公称ランプ電圧Ｖｌａで動作させ、ランプが点火する前に上記出力端子で開放電圧Ｖｏを生成するためのスイッチ手段、上記出力端子での電圧が限界電圧Ｖｉに達したとき点火電圧パルスを生成するための点火手段、及び上記スイッチ手段を制御するための制御回路を具備する、高圧放電ランプを点火させ動作させるための回路装置に関係する。
背景技術
このような回路装置は、ヨーロッパ特許公報第０４０１９３１号又は米国公報第５、０６８、５７２号から知られている。この既知の回路装置は、とりわけ高圧ナトリウムランプ及びメタルハライドランプを点火し動作させるために適する。これらのランプは放電容器を具備し、当該放電容器内で電気的放電が動作中維持され、当該放電容器は外付けバルブにより空間を介在させて閉じられている。これらのランプは、高い点火電圧パルス（数ｋＶ以上）を必要とする。点火手段は、Ｖｏ＞Ｖｉであるような開放電圧Ｖｏの選択を通じて動作可能となり、点火電圧パルスが生成される。当該ランプはその後ランプ間電圧が突然約１０Ｖに降下して点火する。安定放電が上記ランプ内で生じるやいなや、ランプ間電圧は安定なランプ動作を保持しつつ前記ランプ電圧Ｖｌａまで徐々に上昇する。回路装置は、前記ランプ電圧Ｖｌａが限界電圧Ｖｉより小さい、したがって開放電圧Ｖｏより小さいように設計されている。
上記回路装置の制御回路は、前記スイッチ手段がランプの安定動作状態では制御される電流発生器として振る舞うことを保証する。これにより、前記接続端子での電圧が前記ランプ電圧Ｖｌａ又はそれ以下まで降下するやいなや、さらなる点火電圧パルスが前記点火手段により生成されないことが達成される。
長めの期間での点火電圧パルスの生成は望ましくない。これは前記回路装置の負荷を形成するからである。したがって、文献では、ある期間が経過した後で点火手段を切ることにより点火手段の動作を制限することをしばしば提案している。
しかしながら、これは多くの不具合を持つ。ランプがまだ点火されていないならば、比較的高い開放電圧Ｖｏが前記出力端子に残存したままであり、ランプがいったん点火されると、前記点火手段は、ランプが消える例えばランプの動作ライフの終わりに達する際、点火電圧パルスを生成するだろう。特に高圧ナトリウムランプ及びメタルハライドランプは、ランプが消えた後又はランプの熱が冷えた後ランプのライフの終わりに点火電圧パルスを印加するとランプが再び点火するという特徴を示す。このことは、ランプの特徴的フリッカを生じてしまう。これは、見た目上好ましくなく、多くの場合回路装置に有害であり、かなりの量の放射妨害（無線妨害等）も通常導く。
発明の開示
本発明は、上記不具合を低減するための手段を提供することを目的とする。
本発明によると、冒頭で述べた種類の回路装置は、この目的のために、制御回路が、Ｖｌａ＜Ｖｂ＜Ｖｉであるような電圧Ｖｂに前記出力端子での電圧を制限するための手段を有することを特徴とする。
この公称ランプ電圧のレベルの電圧選択は、点火電圧パルスの発生が、不良な始動のランプの場合とランプのライフの終わりに達したランプの場合の両方で全く同一のメカニズムにより抑圧されるという利益を実現する。他の利益としては、グロー放電の形式又はアーク放電の形式の何れにおいてもランプの外付けバルブ内の放電が、ランプの放電容器が漏れやすくなったとき維持できず、従って危険な状態が防止されることである。前記出力端子での電圧を制限するための上記手段の特に適当な実施例は、プリセット時間の後で前記制御回路を前記出力端子で発生する電圧がＶｂまでに制限されるという状態にするタイマーを有することである。好ましくは、このタイマーは電源の接続の際リセットされるように接続される。好ましくは、電圧バッファネットワークが、上記タイマーが上記電源により送られる供給電圧の短い降下がある状態でリセットされることを防止するために上記タイマーに結合される。このネットワークは、例えば抵抗とコンデンサのネットワークでもよい。ダウンコンバータ又はＢｕｃｋコンバータが、前記制御される電流発生器としての使用にとても適している。
本発明の上述及び他の特徴は、本発明に係る回路の実施例の図を参照して、以下に詳細に説明されるだろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、高圧放電ランプを点火し動作させるための回路装置を示し、第２図は、第１図の回路装置のスイッチ手段を詳細に示し、第３図は、回路装置の出力端子での電圧を制限するための手段を詳細に示し、第４図は、第３図の手段の実施例を詳細に示す。
発明を実施するための最良の形態
第１図は、電源と接続するための入力端子１、ランプ３と接続するための出力端子２、及び安定なランプ動作中公称ランプ電圧Ｖｌａでランプを動作させ、ランプが点火する前に前記出力端子で開放電圧Ｖｏを発生させるためのスイッチ手段ＩＩを具備する高圧放電ランプを点火し動作させるための回路装置を示す。この回路装置は、上記ランプを通る電流の極性を周期的に変更するための整流手段ＩＩＩ及び上記スイッチ手段ＩＩに供給するためのＤＣ電圧を生成する調整器Ｉも具備する。上記整流手段は、前記出力端子での電圧が限界電圧Ｖｉに達したとき点火電圧パルスを生成するための（詳しく示されていない）点火手段を有する。この回路装置は、前記スイッチ手段を制御するための制御回路ＩＶ、及びＶｌａ＜Ｖｂ＜Ｖｉの範囲にあるＶｂに前記出力端子での電圧を制限する手段Ｖも具備する。効果的な実施例では、前記スイッチ手段は、ダウンコンバータとして又は第２図に詳細に示されるようなＢｕｃｋコンバータとして構成される。第２図では、Ａ及びＢは、上記スイッチ手段と上記調整器Ｉとの間の接続ポイントであり、Ｃ及びＤは、上記整流器ＩＩＩとの接続ポイントである。上記ダウンコンバータは、制御される半導体スイッチ１０、自己誘導体１１、及びフリーホイールダイオード１２を有する。このコンバータはさらに上記接続ポイントＣ、Ｄ間の電圧についてリップルを低減するためのキャパシタ１３を具備する。スイッチ１０のコントロール電極１０１は、上記制御回路ＩＶの出力部４１と接続している。上記制御回路は、前記出力端子での電圧に比例する信号Ｓｖを検出するための入力部４２と、ランプ電流に比例し好ましくは小さなオーミックインピーダンスＺに関して形成される信号Ｓｉを検出するための入力部４３とを有する。この信号Ｓｖは、基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。この比較結果は、ゲート制御器４５に伝えられる。上記信号Ｓｉは、積分器４４Ａを通ってパルス幅変調器（ＰＷＭ）４４に伝えられ、ＰＷＭ４４は順にスイッチ信号をゲート制御器４５に送る。ゲート制御器４５で生成されるこの制御信号は、出力部４１を介して上記コントロール電極１０１に伝えられる。
前記基準電圧Ｖｒｅｆは、Ｖｌａ＜Ｖｂ＜Ｖｉの範囲にあるＶｂに前記出力端子での電圧を制限するための前記手段の一部を形成する。
この手段Ｖが第３図に詳細に示される。上記基準電圧Ｖｒｅｆは、補助電圧Ｖｈから電圧分割ネットワーク５０により接続ポイント５２で形成される。スイッチ５１は、片側で接続ポイント５２に接続される電圧分割ネットワーク５０の一つの分枝にある。このスイッチ５１は、上記電圧分割ネットワークに属するインピーダンスの一部を分ける。この示されている実施例では、前記スイッチは接続ポイント５２とグランドとの間の分枝にある。このスイッチが閉じられるとその結果、このスイッチが開いたときの状態と比較して接続ポイント５２での電圧が低くなる。このスイッチが電圧Ｖｈであるところと接続ポイント５２との間に位置されるとき、接続ポイント５２での電圧の低減はスイッチ５１が開いたとき起こるだろう。接続ポイント５２での低い電圧は、前記基準電圧Ｖｒｅｆに対して低い値であることを意味し、このことはゲート制御器４５が前記半導体スイッチを前記回路装置の前記出力端子での電圧が比較的低い値に制限されるように制御することとなる。第３図に示される手段Ｖの実施例は、第４図で詳細に説明される。前記スイッチは、ダイオード５５、タイマー５００、電圧バッファネットワーク５３、及び上記タイマーに供給するための供給電圧部と接続するための接続ポイント５４の直列配列により形成される。スイッチ５１は次のように動作する。供給電圧が接続ポイント５４に接続されると、電圧がタイマー５００の入力端子５０１に与えられ、このタイマーがリセットされる。この結果、高い信号が上記タイマーの出力端子５０２に存在する。これは、接続ポイント５２での比較的高い電圧の状態に対応する。上記タイマーがセットされた期間が過ぎた後、上記タイマーは切り換えられ、出力端子５０２での電圧は低くなり、接続ポイント５２での電圧も低くなる。
上述の実施例による回路装置の実際上の実現において、回路装置は例えば電力３９ワットのフィリップス製ＣＤＭ３５Ｗタイプのようなメタルハライドランプを点火し動作させるのに適する。このランプは、９０Ｖの定格ランプ電圧Ｖｌａを持つ。電源、例えば５０ヘルツで２２０Ｖの電源が接続されると、調整器は４００ＶのＤＣ電圧を前記スイッチ手段ＩＩに供給する。前記出力端子での開放電圧は、ランプが点火されなかったときは３１０から３８０Ｖの間にある。前記点火手段が点火パルスを生成し始める出力端子での電圧の限界電圧Ｖｉは、２４０Ｖである。
タイマー５００がタイプＨＥＦ４５４１の集積回路により形成される。電圧バッファネットワーク５３は、１００ｎＦのキャパシタとツェナー電圧１５Ｖのツェナーダイオードとの並列接続を有する。２２０Ｖの整流供給電圧は、タイマー路の供給電圧として役立つ。電流を制限するために、３００ｋΩの抵抗が接続ポイント５４と上記電圧バッファネットワークとの間に接続される。ダイオード５５は、フィリップス製のＢＡＶ１０３タイプである。Ｖｒｅｆの値は、前記タイマーがリセットされるとき３．３Ｖである。せいぜい２０分後に前記タイマーが切り換わるとき、Ｖｒｅｆが１．５Ｖに落ち、せいぜい２００Ｖの電圧値Ｖｂまで前記出力端子での電圧を制限する結果となる。条件Ｖｌａ＜Ｖｂ＜Ｖｉが満足されていることは、明らかである。タイマーがセットされると最低で１０分最大で２０分後に切り換わる。この時間は、ランプの熱い再点灯を可能とするために長くなるように好ましくは選ばれる。前記スイッチ手段の制御される半導体スイッチは、ＳＧＳ−トムソン製のＭＯＳＦＥＴのタイプＳＴＰ４ＮＡ６０ＦＩにより形成される。前記ゲート制御器は、Ｉｎｔ．Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ製の集積回路のタイプＩＲ２１１７である。ＰＭＷ４４は、ＳＧＳ−トムソン製の集積回路のタイプＬ６５６０Ａである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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