JPH02210792A - 蛍光灯点灯制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は蛍光灯の点灯時におけるフィラメントの予熱と
、管電圧とのタイミングを制御する蛍光灯点灯制御装置
に関する。

（従来の技術） ガラス管の内壁面に所望する色光を発する蛍光体を塗布
するとともに、ガラス管の両端には電子放射物室を塗っ
たタングステン線などの熱陰極を設け、少量の水銀とア
ルゴンガスやクリプトンガスなどを封止した蛍光灯が照
明用として広く使用されている。

そして、この種の蛍光灯を点灯するには、まず電極とな
る両端部のタングステン線にそれぞれ通電して予熱し、
熱電子の放射が行われる状態に赤熱した後、双方の電極
の間に放電用の管電圧を印加して封入ガスを放電せしめ
、さらに水銀蒸気の放電によフて発生した紫外線により
蛍光体を励起して照明用の色光を発光させている。

このため、通常、蛍光灯の予熱用としてバイメタル接点
を備えたグロー点灯管と、放電時の負抵抗性による過大
電流を防止する限流器とが用いられている。

このようなグロー点灯管を用いた点灯方式では、電源投
入初期のグロー放電の発熱によるバイメタルの作動によ
ってフィラメントに通電するので、点灯までに時間を要
するとともに、外気温度に影響されたり、点灯までの時
間がバラ付くという問題があり、このため、フィラメン
ト予熱と同時に放電用の管電圧を印加するラビットスタ
ート方式が採用されている。

（発明が解決しようとする課題） 上述のようなラビットスタート方式では予熱と管電圧の
印加を同時に行うので、スタート時間の早い利点はある
が、フィラメントが十分に予熱されないうちに管電圧が
印加されて放電が開始されるので、フィラメントに加わ
るストレスが大きく、このため寿命が短くなるという欠
点がある。

また、放電が開始されて蛍光灯が点灯後もフィラメント
に通電されているため、消費電力が大きいという問題も
生じている。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的は蛍光灯の点灯時の予熱と管電圧印加とのタイ
ミングを適切に制御することにより、蛍光灯の長寿命や
電力節減を計ろうとする蛍光灯点灯制御装置を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、電極となるフィラメントを予熱後、放
電用の管電圧を印加して点灯せしめる蛍光灯点灯制御装
置において、二次側に前記管電圧用の巻線と直流電源用
の巻線とを有する電源用のの磁気漏れトランスと、前記
管電圧用の巻線から供給される電力をフィラメントの予
熱用に変圧するヒータ用トランスと、該ヒータ用トラン
スの一次巻線と直列に接続される磁気増幅形トランスの
被制御巻線と、前記直流電源用の巻線から供給される電
力を整流する整流器と、上記フィラメントの予熱時間経
過後整流器からの直流電圧を前記磁気増幅形トランスの
制御用巻線に供給するタイマー回路とを有する蛍光灯点
灯制御装置が提供される。

（作用） 本発明では積分回路の時定数を用いたタイマー回路によ
り、通電初期には磁気増幅形トランスの制御用巻線に直
流を通電して被制ａ巻線のインピーダンスを減少させて
ヒータ用トランスによりフィラメントを予熱させ、該予
熱後は制御用巻線の通電を断にして被制御巻線のインピ
ーダンスを高めることにより予熱を停止するとともに上
昇した管電圧が蛍光灯に印加される。

（実施例） つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

図面は本発明の一実施例を示す制御装置の回路図であり
、蛍光灯ＦＬＩ、およびＦＬ２の点灯に用いるものであ
る。

同図において、ＴＩは磁気漏れトランスであり、−次巻
線Ｐは高周波電源に接続され、所定巻数に巻回された゛
二次巻線Ｓ１およびｓ２を有し、Ｓｌはフィラメントの
予熱用および蛍光灯の点灯用の電力を、Ｓ２は後述する
タイマー回路に電力を供給するもので、負荷の変動に対
して定電流特性を有している。

Ｔ２は磁気増幅形トランスで、被制御巻線となる巻線Ｍ
１制御用巻線となる巻線Ｌ１およびＬ２を有し、巻線Ｌ
ＬおよびＬ２に直流電流を通じて鉄心の磁化特性を変化
させることにより巻線Ｍのりアクタンスを変化させて、
インピーダンスの可変により巻線Ｍの通過電流を制御で
きるものである。

Ｔｇはヒータ用トランスで、−次巻線Ｐ３に電力を供給
して二次巻線ｓｇｔ　、Ｓ！Ｇ２．５＆５からの電力に
より蛍光灯ＦＬＩ、ＦＬ２のフィラメントを予熱するも
のであり、この−次巻線Ｐ３と前記の巻線Ｍとは直列に
接続されて、トランスＴ１の一次巻線Ｐから電力を供給
されるよう構成されている。

ＴＭはタイマー回路であり、トランスＴ１の二次巻線Ｓ
２からの電力を整流して得た直流電力により作動する回
路で、トランジスタＱ１．Ｑ２゜Ｑ３や積分回路となる
Ｒ４．Ｃ３のほか抵抗、コンデンサなどを有しており、
トランスＴ２の巻線り、１．Ｌ２への直流電流を時間的
に制御して巻線Ｍのインビーダンを変化させ、蛍光灯Ｆ
Ｌ１．ＦＬ２のフィラメント予熱や管電圧の供給を制御
するものである。

ここで、ダイオードブリッジＤ１により整流された巻線
Ｓ２からの電力が、タイマー回路ＴＭに供給されると、
コンデンサＣ１により平滑されるが、トランジスタＱ３
のベースにはコンデンサＣ３が接続されており、積分回
路の抵抗となるＲ４があるためスイッチオン直後から所
定時間内ではベース電圧の上昇が遅れてトランジスタＱ
３はオフ状態となる。したがってトランジスタＱ２がオ
ンになるとともにトランジスタＱ１もオンとなり、トラ
ンスＴ２の巻線Ｌ１．Ｌ２に電流を流すことによって鉄
心の磁化を強めて飽和状態とし、Ｍ巻線のインピーダン
スを減少させるよう構成されている。なお、スイッチ投
入より所定時間の経過後はコンデンサＣ３の端子電圧の
上昇によりトランジスＪＱｓがオン状態となるため、前
記とは逆にトランジスタＱ２．Ｑ、はオフとなり、した
がフてトランスＴ２の飽和状態を解放させ、被制御巻線
のＭ巻線のインピーダンスを高めるよう構成されている
。

つぎにこのように構成された本実施例の作動を説明する
。

蛍光灯ＦＬ１．ＦＬ２の点灯のため、まずスイッチＳｗ
を投入すると、タイマー回路ＴＭには前記のように巻線
Ｓ２からの電力が供給されて、トランスＴ２の巻線ＬＬ
　、　ｔ、２には直流電流が流れ、巻線Ｍのインピーダ
ンスが減少することにより、直列接続されたトランスＴ
ｇの一次巻線Ｓ１に十分な電流が通じて、二次巻線Ｓｇ
１゜Ｓ５２．Ｓ、５ｇにそれぞれ接続されたフィラメン
トを加熱する。そして、トランスＴ３がフィラメント加
熱用の電力をトランスＴ１の一次巻線Ｓ１より奪うため
、磁気漏れトランスの特性によって一次巻線Ｓ１の端子
電圧は低下し、蛍光灯の放電開始電圧以下に制御される
ことになる。

つぎに、スイッチＳｗの投入後、所定時間が経過すると
、タイマー回路ＴＭの前記の時定数に基づくタイマー作
動によってトランスＴ２の巻線Ｌ１．Ｌ２への通電が停
止となり、したがって巻線Ｍのインピーダンスが高くな
ってトランスＴ５への電力供給が減するとともに、トラ
ンスＴ１の一次巻線Ｓ１の磯子電圧が放電開始に必要な
電圧まで上昇し、今まで予熱されていたフィラメントか
ら熱電子が放出されて、蛍光灯の放電が開始されること
になる。

そしてこの間、タイマー回路ＴＭのコンデンサＣ５は充
電されて所定の端子電圧を保持しているため、トランジ
スタＱｌ　、Ｑ２およびＱ３の作動によってトランスＴ
２の壱＃ｉＬｔ、Ｌ２への通電は停止されたままとなり
、蛍光灯の点灯は継続されることになる。

なお、スイッチＳｗをオフにして蛍光灯の消灯時には、
タイマー回路ＴＭのコンデンサＣ３に蓄電された電荷は
、ダイオードＤ５．抵抗Ｒ１などを介して放電されるこ
とになり、コンデンサＣ３の端子電圧は０に保たれる。

以上、本発明を上述の実施例によって説明した示、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらの
変形を本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 本発明によれば、積分回路の時定数を利用した半導体０
回路によるタイマー回路の制御によって、通電初期には
磁気増幅形トランスの被制御巻線のインピーダンスを減
少させてヒータ用トランスの作動によりフィラメントを
予熱させるとともに磁気漏れトランスからの印加電圧を
放電開始電圧以下に低下せしめ、ついでタイマー回路に
より被制御巻線のインピーダンスを増大させてヒータト
ランスへの通電を断にし、磁気漏れトランスの作用にて
蛍光灯への印加電圧を高めて点灯させるので、積分回路
の時定数の設定によりフィラメントの予熱と管電圧の印
加とのタイミングを適正に制御することができ、このた
め十分に予熱が行われた後に管電圧が印加されることに
なり、フィラメントに異常なストレスが加わることなく
、蛍光灯を長寿命に保つ効果が得られる。また、蛍光灯
の点灯後はフィラメントの予熱を完全に停止するため点
灯中の電力が節減できて省エネルギーとなる利点がある
。

なお、フィラメントの十分な予熱後に管電圧を印加して
点灯せしめる蛍光灯の点滅試験（３０秒間点灯、１５９
秒休止）を本実施例の回路を用いて実施した処、従来の
ラビットスタート方式による同種の点滅試験に比して、
５倍以上の長寿命が得られている。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例の回路図である。 Ｔ１・・・磁気漏れトランス、Ｔ２−・・磁気増幅形ト
ランス、Ｔ５・・・ヒータ用トランス、ＴＭ・・・タイ
マー回路、ＦＬｌ、ＦＬ２・・・蛍光灯。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極となるフィラメントを予熱後、放電用の管電
   圧を印加して点灯せしめる蛍光灯点灯制御装置において
   、二次側に前記管電圧用の巻線と直流電源用の巻線とを
   有する電源用の磁気漏れトランスと、前記管電圧用の巻
   線から供給される電力をフィラメントの予熱用に変圧す
   るヒータ用トランスと、該ヒータ用トランスの一次巻線
   と直列に接続される磁気増幅形トランスの被制御巻線と
   、前記直流電源用の巻線から供給される電力を整流する
   整流器と、上記フィラメントの予熱時間経過後整流器か
   らの直流電圧を前記磁気増幅形トランスの制御用巻線に
   供給するタイマー回路とを有することを特徴とする蛍光
   灯点灯制御装置。
2. （２）前記タイマー回路の通電制御は点灯初期には前記
   磁気増幅形トランスの制御巻線に直流を通電し、被制御
   巻線のインピーダンスを減じてヒータ用トランスにより
   フィラメントを予熱するとともに印加する電圧を放電開
   始電圧以下に低下せしめ、該予熱後は前記制御巻線の通
   電を停止して磁気漏れトランスからの管電圧を蛍光灯に
   印加することを特徴とする請求項（１）記載の蛍光灯点
   灯制御装置。
3. （３）前記タイマー回路は積分回路の時定数を用いた半
   導体回路であることを特徴とする請求項（１）および（
   ２）記載の蛍光灯点灯制御装置。