專利名稱：高壓放電燈的節(jié)電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于節(jié)減水銀燈、鈉燈等高壓放電燈的消耗功率的節(jié)電裝置。
背景技術：
以往公知有通過控制功率調整元件的導通時序來節(jié)減高壓放電的消耗功率的裝置。例如，專利文獻1公開的節(jié)電裝置構成為，在交流電源和高壓放電燈之間設有作為功率調整元件的三端雙向可控硅開關(TRIAC)，通過對應于節(jié)電率控制TRIAC的導通時序，如圖 5所示，按照電壓波形的半周期使電弧放電休止，能夠節(jié)減與放電休止區(qū)間的波形面積對應的功率。專利文獻1 JP特開2009-277500號公報然而，在現(xiàn)有的節(jié)電裝置中，在如圖6(a)所示改變節(jié)電率并變更功率目標值時， 如(b)所示，使TRIAC接通(turn-on)的時序(自電壓過零起的延遲時間，參照圖5)瞬時變化。因此，若將節(jié)電率設定得較高、以較大的相位使TRIAC的導通時序延遲，則存在以下問題放電管內(nèi)的蒸氣的狀態(tài)劇變，電弧放電變得不穩(wěn)定，如(c)所示，實際的負載功率(消耗功率)急劇下降，高壓放電燈閃爍或忽然熄滅。此外，在剛使高壓放電燈接通了電源之后，由于放電管內(nèi)的蒸氣不穩(wěn)定，因此若在該階段進行功率調整元件的相位控制，則存在無法使高壓放電燈點燈的情況。因此，在現(xiàn)有的節(jié)電裝置中，需要在放電管內(nèi)的蒸氣成為穩(wěn)定狀態(tài)為止的時間(約3 5分鐘)內(nèi)使功率調整元件持續(xù)為導通狀態(tài)。但是，如圖7所示，在剛接通電源后，穩(wěn)定電流的約3 5倍這樣比較大的起始電流長時間流動，因此會增加功率調整元件的負擔，存在節(jié)電裝置的壽命、 可靠性不穩(wěn)定的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在改變節(jié)電率時不會帶來高壓放電燈的點燈不良的節(jié)電裝置。此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠在高壓放電燈起始動作時減輕功率調整元件的負擔的節(jié)電裝置。為了解決上述問題，本發(fā)明的節(jié)電裝置的特征在于，包括功率調整元件，調整從交流電源向高壓放電燈供給的功率；設定電路，設定高壓放電燈的節(jié)電率；以及控制電路， 控制功率調整元件的導通時序以使高壓放電燈的消耗功率滿足節(jié)電率，在節(jié)電率發(fā)生了變化時，控制電路隨著時間經(jīng)過而使導通時序逐漸變化。在此優(yōu)選，功率調整元件的導通時序以與節(jié)電率的變化量對應的梯度變化。具體地說，在節(jié)電率的變化量越小時，控制電路以越陡的梯度使導通時序變化，在節(jié)電率的變化量越大時，控制電路以越緩的梯度使導通時序變化。此外，本發(fā)明的節(jié)電裝置的特征在于，在交流電源和高壓放電燈之間相對于功率調整元件并聯(lián)地設置繼電器，直到高壓放電燈的起始電流穩(wěn)定為止控制電路使繼電器通電，在起始電流穩(wěn)定后控制電路開始導通時序的控制。
根據(jù)本發(fā)明的節(jié)電裝置，在節(jié)電率發(fā)生了變化時，使功率調整元件的導通時序隨著時間經(jīng)過而逐漸變化，因此具有使高壓放電燈的電弧放電穩(wěn)定、可以防止點燈不良的效
: O尤其是，通過根據(jù)節(jié)電率的變化量來使導通時序變化，在節(jié)電率的變化量小時能快速地開始節(jié)電運轉，在節(jié)電率的變化量大時，可使電弧放電穩(wěn)定，切實防止高壓放電燈的點燈不良。此外，在剛接通電源之后，起始電流繞過功率調整元件流到繼電器側，因此還具有可以減輕起始電流引起的功率調整元件的負擔、提高節(jié)電裝置的壽命、可靠性的效果。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的節(jié)電裝置的框圖。圖2是表示該節(jié)電裝置的動作的流程圖。圖3是表示節(jié)電率的變化量小時的帶有陡梯度的相位控制的時序圖。圖4是表示節(jié)電率的變化量大時的帶有緩梯度的相位控制的時序圖。圖5是表示相位控制下的節(jié)電原理的波形圖。圖6是表示現(xiàn)有的節(jié)電控制的時序圖。圖7是高壓放電燈起始動作時的電流變化的波形圖。
具體實施例方式以下參照

本發(fā)明的實施方式。如圖1所示，該實施方式的節(jié)電裝置11包括作為功率調整元件的TRIAC 14，調整從交流電源12供給到高壓放電燈13的功率；控制電路18，控制TRIAC 14的導通時序；帶有刻度盤的設定電路15，設定高壓放電燈13的節(jié)電率；電壓過零檢測電路16，檢測電壓波形的過零；存儲電路17，作為TRIAC14的導通時序而存儲從電壓過零開始到接通為止的延遲時間；以及功率測定電路19，測定高壓放電燈13的消耗功率。在交流電源12和高壓放電燈13之間，相對于TRIAC 14并聯(lián)地設置繼電器20?？刂齐娐?8在剛對高壓放電燈13接通了電源之后將繼電器20接通，在高壓放電燈13的起始電流(參照圖7)穩(wěn)定的時刻將控制轉移到TRIAC 14，而斷開繼電器20。在圖1中，23是高壓放電燈13的穩(wěn)定器，M是節(jié)電裝置11的電源側端子，25是負載側端子。接下來參照圖2的流程圖說明節(jié)電裝置11的動作。高壓放電燈13的電源開關 (省略圖示)接通后(Si)，控制電路18執(zhí)行起動處理(S2)，接通繼電器20(s;3)，開始向高壓放電燈13供電。并且，直到起始電流穩(wěn)定為止使繼電器20通電，在起始電流穩(wěn)定的時刻 (S4)開始進行TRIAC 14的相位控制(S5 S9)，之后斷開繼電器20 (SlO)。在相位控制時，控制電路18首先讀取由設定電路15預先設定的節(jié)電率(例如 0% 40% ) (S5)。然后確認節(jié)電率是否發(fā)生了變化(S6)，發(fā)生變化時根據(jù)節(jié)電率的變化量來確定相位控制用的梯度(S7)，進行帶梯度的相位控制(S8)。節(jié)電率沒有變化時，進行帶有與以前相同的梯度的相位控制，從而隨著時間經(jīng)過而使TRIAC 14的導通時序逐漸變化。接著，根據(jù)功率測定電路19的輸出來確認高壓放電燈13的點燈狀態(tài)(S9)，在正常點燈時斷開繼電器20(S10)，確認電源開關的狀態(tài)(Sll)，在沒有正常點燈時返回到步驟
4S2，執(zhí)行再起動處理。并且，到電源開關斷開為止繼續(xù)TRIAC 14的相位控制，按照設定的節(jié)電率來節(jié)減高壓放電燈13的消耗功率。接下來根據(jù)圖3、圖4具體說明帶有梯度的相位控制。在該實施方式中，節(jié)電率的變化量小時，執(zhí)行圖3所示的帶有陡梯度的相位控制，在節(jié)電率的變化量大時，執(zhí)行圖4所示的帶有緩梯度的相位控制。也可以進一步將節(jié)電率的變化量細分，而以更多種的梯度使 TRIAC 14的導通時序變化。如圖3(a)所示，節(jié)電率的變化量小時，功率變動量少，因此帶來高壓放電燈13的點燈不良的可能性低。因此，可以如(b)所示，以比較陡的梯度dl使從電壓過零開始到 TRIAC 14接通為止的延遲時間變化。這樣一來，如(c)所示，可以使消耗功率很快下降到目標值。尤其是，在一邊測定電源電壓一邊進行節(jié)電時，能夠快速且確切地響應細小的電壓變動，在一定的節(jié)電率下發(fā)揮長期穩(wěn)定的節(jié)電效果。如圖4(a)所示，節(jié)電率的變化量大時，功率變動量增加，因此帶來高壓放電燈13 的點燈不良的可能性高。因此，如(b)所示使TRIAC14的導通時序(延遲時間)以比較緩的梯度d2(dl > d2)變化。這樣一來，放電管內(nèi)的蒸氣的狀態(tài)緩慢變化，電弧放電穩(wěn)定，因此如(c)所示，可以避免消耗功率急劇下降(A2)，切實防止高壓放電燈13的點燈不良，并且能夠以較高的比例節(jié)減消耗功率。另外，在上述實施方式中通過設定電路15的刻度盤操作設定了節(jié)電率，但也可以構成為，通過在節(jié)電裝置11中設置無線或有線的收發(fā)電路，而可以通過遠程的遙控器、計算機設定在多個位置設置的高壓放電燈13的節(jié)電率。此外，本發(fā)明不限于上述實施方式， 可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)適當改變各部的構成并實施。
權利要求
1.一種高壓放電燈的節(jié)電裝置，其特征在于，包括功率調整元件，調整從交流電源向高壓放電燈供給的功率；設定電路，設定高壓放電燈的節(jié)電率；以及控制電路，控制功率調整元件的導通時序以使高壓放電燈的消耗功率滿足節(jié)電率，上述控制電路在節(jié)電率發(fā)生了變化時，隨著時間經(jīng)過而使上述導通時序逐漸變化。
2.根據(jù)權利要求1所述的高壓放電燈的節(jié)電裝置，其特征在于，上述控制電路，在節(jié)電率的變化量越小時以越陡的梯度使上述導通時序變化，在節(jié)電率的變化量越大時以越緩的梯度使上述導通時序變化。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的高壓放電燈的節(jié)電裝置，其特征在于，在上述交流電源和高壓放電燈之間相對于功率調整元件并聯(lián)地設置繼電器，上述控制電路直到高壓放電燈的起始電流穩(wěn)定為止使繼電器通電，在起始電流穩(wěn)定后開始上述導通時序的控制。
全文摘要
一種高壓放電燈的節(jié)電裝置，通過功率調整元件的相位控制進行高壓放電燈的節(jié)電，在節(jié)電率變更時不會帶來高壓放電燈的點燈不良，在剛接通電源后減輕了起始電流引起的功率調整元件的負擔。高壓放電燈的節(jié)電裝置包括控制從交流電源向高壓放電燈供給的功率的TRIAC、設定節(jié)電率的設定電路、檢測電壓波形的過零的電路和存儲TRIAC相對于電壓過零的導通時序的存儲電路。控制電路在剛接通電源后使繼電器通電，在起始電流穩(wěn)定后開始TRIAC的相位控制。在相位控制時，控制電路在節(jié)電率的變化量小時以比較陡的梯度使導通時序變化，在節(jié)電率的變化量大時以比較緩的梯度使導通時序變化，而防止高壓放電燈的閃爍、熄滅。
文檔編號H05B41/36GK102209422SQ20101056864
公開日2011年10月5日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權日2010年3月29日
發(fā)明者加藤昌幸 申請人:河村電器產(chǎn)業(yè)株式會社