JPH02210796A - 放電灯点灯装置 - 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、インバータ回路を使用して放電灯を高周波点
灯する放電灯点灯装置に関する。

［従来の技術］ 従来のこの種の放電灯点灯装置としては、第４図に示す
ものが知られている。これは例えば商用交流電源を整流
し、かつ平滑して得られる直流電源Ｅにインバータ回路
ＩＮ並びに電源分割用の一対のコンデンサＣＩ、Ｃ２の
直列回路を接続している。

上記インバータ回路ＩＮは、直列接続された一対のトラ
ンジスタＱｌ、Ｑ２と、この各トランジスタＱｌ、Ｑ２
のベースにそれぞれ直列に接続されたベース抵抗Ｒ１，
Ｒ２と、上記各トランジスタＱ１．Ｑ２をオン・オフ制
御するドライブトランスＤＴとで構成されている。上記
ドライブトランスＤＴは、１次巻線Ｎ１と２個の２次巻
線Ｎ２１゜Ｎ２２を有し、一方の２次巻線Ｎ２１を前記
抵抗Ｒ１を介して前記トランジスタＱ１のベースやエミ
ッタ間に接続し、他方の２次巻線Ｎ２２を前記抵抗Ｒ２
を介して前記トランジスタＱ２のベース・エミッタ間に
接続している。また、ドライブトランスＤＴの１次巻線
Ｎｌはその一端を前記トランジスタＱ１のエミッタと前
記トランジスタＱ２のコレクタとの接続点に接続し、そ
の他端をインダクタンス素子としてのチョークコイルＣ
Ｈの一端に接続している。

上記チョークコイルＣＨの他端は第１の放電灯Ｌ１にお
ける一方のフィラメント電極ｆｉｌの一端に接続してい
る。このフィラメント電極ｆｌｌの他端は、共振用のコ
ンデンサＣ３を介して第２の放電灯Ｌ２における他方の
フィラメント電極ｆ２２の一端に接続している。このフ
ィラメント電極ｆ２２の他端は、前記コンデンサＣＩ、
Ｃ２の接続点に接続している。

前記第１の放電灯Ｌ１における他方のフィラメント電極
ｆ１２は、前記チョークコイルＣＨと磁気的に結合した
予熱巻線Ｗｆを直列に介して前記第２の放電灯Ｌ２にお
ける一方のフィラメント電極ｆ２１に接続している。ま
た、上記予熱巻線Ｗｆと並列に断線検出用トランスＴの
１次巻線ｎ１が接続されている。このトランスＴの２次
巻線ｎ２は、ダイオードＤを介してトランジスタＱ３の
ベース・エミッタ間に接続されている。また、上記トラ
ンジスタＱ３のベース・エミッタ間には前記２次巻線ｎ
２とダイオードＤとの直列回路と並列にコンデンサＣ４
が接続されている。

上記トランジスタＱ３のコレクタはトランジスタＱ４の
ベースに接続している。上記トランジスタＱ４は、その
ベースを前記直流電源Ｅの正極に接続し、そのエミッタ
を上記直流電源Ｅの負極に接続し、そのコレクタを前記
トランジスタＱ２のベースに接続している。しかして、
前記トランスＴ、ダイオードＤ、コンデンサＣ４，トラ
ンジスタＱ３およびトランジスタＱ４によってインバー
タ回路ＩＮの保護回路Ａを形成している。

この従来装置はコンデンサＣ３とチョークコイルＣＨと
の直列共振を利用した自励発振式のもので、図示しない
起動回路によって起動がかけられ、ドライブトランスＤ
Ｔの作用によりトランジスタＱｌ、Ｑ２が交互にオン、
オフすることによって高周波発振動作を行なう。そして
、コンデンサＣ３とチョークコイルＣＭとで決まる固冑
の周波数と電源Ｅの電圧とによって先ず回路電流が生じ
、この回路電流はコンデンサＣ３を介して各放電灯Ｌｌ
、Ｌ２のフィラメント電極ｆ１１．ｆ２２を流れる。ま
た、各放電灯Ｌｌ、Ｌ２のフィラメント電極ｆ１２．ｆ
２１には予熱巻線Ｗｆに発生する電圧によって予熱電流
が流れる。さらにコンデンサＣ３の両端間に高電圧が発
生し、各放電灯Ｌｌ、Ｌ２が始動点灯されることになる
。なお、この場合においていずれか一方の放電灯と並列
に起動用コンデンサを接続することが望ましい。

ところで、この従来装置において点灯動作中に各放電灯
Ｌｌ、Ｌ２が取り外されるとき、先ず放電灯Ｌ１のフィ
ラメント電極ｆｉｌ側端または放電灯Ｌ２のフィラメン
ト電極ｆ２２側端の放電灯電極が最初に取り外された場
合には、コンデンサＣ３を流れる回路電流が流れなくな
るため、インバータ回路ＩＮの発振動作は直ちに停止す
る。ところが、点灯動作中に放電灯Ｌ１のフィラメント
電極ｆｉＺ側端または放電灯Ｌ２のフィラメント電極ｆ
２１側端の放電灯電極が最初に取り外された場合、回路
電流は放電灯Ｌ１のフィラメント電極ｆ　１１゜コンデ
ンサＣ３，放電灯Ｌ２のフィラメント電極ｆ２２を介し
て流れ、コンデンサＣ３とチョークコイルＣＭとの直列
共振回路が形成されているため、インバータ回路ＩＮの
発振動作は継続する。このため、トランジスタＱｌ、Ｑ
２に大電流が流れて発熱作用を生じ、トランジスタＱ１
．Ｑ２の破損等につながる。また、放電灯Ｌ１．Ｌ２の
ガラス管を通して人体に電流が流れ、いわゆる電撃が発
生する危険がある。

そこで従来は第４図に示すような保護回路Ａを設け、放
電灯Ｌ１のフィラメント電極ｆｌＺ側端または放電灯Ｌ
２のフィラメント電極ｆ２１側端の放電灯電極が最初に
取り外されたときにはトランジスタＱ２をオフ状態とし
てインバータ回路ＩＮの発振動作を直ちに停止させるよ
うになっていた。

［発明が解決しようとする課題］ このように従来装置においては、放電灯取り外し時の装
置保護用及び電撃防止用として保護回路Ａが必要となり
、部品点数が多くなって構成が復雑化する上、コスト高
となる問題があった。

そこで本発明は、簡単かつ安価な構成で、放電灯の取り
外しに応動してインバータ回路の発振動作を確実に停止
させることができ、回路保護および電撃防止をはかり得
る放電灯点灯装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、スイッチングトランジスタ及びこのトランジ
スタをオン、オフ制御するドライブトランスを有するイ
ンバータ回路を設け、スイッチングトランジスタのオン
・オフ動作によりドライブトランス及びインダクタンス
素子を介してコンデンサを並列接続した放電灯に高周波
を供給し、その放電灯を高周波点灯する放電灯点灯装置
において、インダクタンス素子に放電灯のフィラメント
電極を予熱する予熱巻線を設け、この予熱巻線とドライ
ブトランスの一次巻線とを直列接続したものである。

［作用］ このような構成の本発明においては、点灯動作中に放電
灯の予熱巻線によって予熱される側のフィラメント電極
を取り外すと、そのフィラメント電極、予熱巻線および
ドライブトランスの１次巻線を直列接続してなる回路が
断線されるためにドライブトランスに電流が流れなくな
り、インバータ回路の発振動作が停止される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

ｍ１図は一実施例の回路構成図であって、この実施例の
放電灯点灯装置は、図示するように、例えば商用交流電
源を整流し、かつ平滑して得られる直流電源Ｅに起動回
路ＳＴ、インバータ回路ＩＮ並びに電源分割用の一対の
コンデンサＣＩ。

Ｃ２の直列回路を接続している。

上記起動回路ＳＴは、図示しない電源スィッチの投入に
応動して後述するインバータ回路ＩＮのトランジスタＱ
２をオン動作させるものである。

上記インバータ回路ＩＮは、直列接続された一対のトラ
ンジスタＱｌ、Ｑ２と、この各トランジスタＱｌ、Ｑ２
とそれぞれ並列に接続された一対のダイオードＤ１．Ｄ
２と、上記各トランジスタＱｌ、Ｑ２のベースにそれぞ
れ直列に接続されたベース抵抗Ｒ１，Ｒ２と、上記各ト
ランジスタＱｌ、Ｑ２をオン・オフ制御するドライブト
ランスＤＴとで構成されている。

上記ドライブトランスＤＴは、１次巻線Ｎｌと２個の２
次巻線Ｎ２１．　Ｎ２２を有し、一方の２次巻線Ｎ２１
を前記抵抗Ｒ１を介して前記トランジスタＱ１のベース
・エミッタ間に接続し、他方の２次巻線Ｎ２２を前記抵
抗Ｒ２を介して前記トランジスタＱ２のベース・エミッ
タ間に接続している。また、１次巻線Ｎｌは、インダク
タンス素子としてのチョークコイルＣＨに磁気的に結合
された予熱巻線Ｗｆと直列に接続されている。

上記チョークコイルＣＨは、その一端を前記トランジス
タＱ１のエミッタと前記トランジスタＱ２のコレクタと
の接続点に接続し、他端を第１の放電灯Ｌ１における一
方のフィラメント電極ｆｉｌの一端に接続している。こ
のフィラメント電極ｆ　１１１１１！端は、共振用のコ
ンデンサＣ３を介して第２の放電灯Ｌ２における他方の
フィラメント電極ｆ２２の一端に接続している。このフ
ィラメント電極ｆ２２の他端は、前記コンデンサＣＩ、
Ｃ２の接続点に接続している。

前記第１の放電灯Ｌ１における他方のフィラメント電極
ｆ１２は、前記予熱巻線Ｗｆと前記ドライブトランスＤ
Ｔの１次巻線Ｎ１との直列回路を直列に介して前記第２
の放電灯Ｌ２における一方のフィラメント電極ｆ２１に
接続している。

このような構成の本実施例装置においては、電源スィッ
チが投入され、起動回路ＳＴによってトランジスタＱ２
がオン動作すると、トランシタＱ２．コンデンサＣ２，
コンデンサＣ３，チＥｌ　−クコイルＣＨを接続した閉
回路が形成され、この回路に電流が流れる。このときの
チョークコイルＣＨを流れる電流によって予熱巻線Ｗｆ
に電圧が発生し、ドライブトランスＤＴの１次巻線に電
流が流れ、ドライブトランスＤＴが作動してトランジス
タＱ２をオフ、トランジスタＱ１をオン動作させる。そ
うすると、今度はトランジスタＱｌ。

チョークコイルＣＨ，コンデンサＣ３，コンデンサＣ１
の閉回路が形成され、この回路に前回とは逆方向の電流
が流れる。したがって、ドライブトランスＤＴの作用に
よりトランジスタＱ１がオフ、トランジスタＱ２がオフ
動作する。

こうしてトランジスタＱ１．Ｑ２が交互にスイッチング
動作することにより、チョークコイルＣＨとコンデンサ
Ｃ３とが直列共振するとともに、予熱巻線Ｗｆに発生し
た電圧により第１の放電灯Ｌ１の他方のフィラメント電
極ｆ１２と第２の放電灯Ｌ２の一方のフィラメント電極
ｆ２１とが予熱される。しかして、コンデンサＣ３の両
端間に高電圧が発生し、放電灯Ｌｌ、Ｌ２は電源の投入
後短時間で始動点灯される。

このとき、ドライブトランスＤＴの１次巻線Ｎ１には予
熱巻線Ｗｆを介して電流が流れ、２次巻線Ｎ２１．　Ｎ
２２には交互に電圧が発生し、トランジスタＱ１．Ｑ２
が交互にオン、オフ動作するため、発振は継続される。

そして、この点灯動作中に例えば放電灯Ｌｌ。

Ｌ２のいずれかの外側端、すなわち第１の放電灯Ｌ１の
フィラメント電極ｆｉｌ側端または第２の放電灯Ｌ２の
フィラメント電極ｆ２２側端を最初に外すことがあると
、コンデンサＣ３を介しての回路が断線されるためチョ
ークコイルＣＨとコンデンサＣ３との共振回路が形成さ
れなくなり、インバータ回路ＩＮの発振動作は直ちに停
止される。

また、点灯動作中に例えば放電灯Ｌｌ、Ｌ２のいずれか
のフィラメント予熱回路側端、すなわち第１の放電灯Ｌ
１のフィラメント電極ｆｌＺ側端または第２の放電灯Ｌ
２のフィラメント電極ｆ２１側端を最初に外すことがあ
ると、予熱巻線Ｗｆを介してドライブトランスＤＴの１
次巻線Ｎ１に電流が流れなくなるため、ドライブトラン
スＤＴの２次巻線Ｎ２１．　Ｎ２２に電圧が発生しなく
なり、トランジスタＱ１．Ｑ２のスイッチング動作が停
止して、やはりインバータ回路ＩＮの発振動作は直ちに
停止される。

このように、本実施例によれば、従来のように複雑な保
護回路を設けることなく、従来チョークコイルＣＨに直
列接続されていたドライブトランスＤＴの１次巻線を上
記チョークコイルＣＨに磁気的に結合された予熱巻線に
直列接続しただけの簡単かつ安価な構成で、点灯動作中
に放電灯Ｌｌ。

Ｌ２のいずれの端部を取り外しても、直ちにインバータ
回路ＩＮの発振動作を停止させることができ、回路の保
護および電撃の防止を達成できる。

また、放電灯Ｌ１．Ｌ２が点灯動作中に寿命となってい
ずれかのフィラメントが切れた場合においても瞬時にイ
ンバータ回路ＩＮの発振動作が停止するため、安全性も
確保される。

なお、本発明は第１図に示すハーフブリッジ直列インバ
ータ方式の放電灯点灯装置に限らず、例えば１石インバ
ータ方式の放電灯点灯装置にも適用できる。

この１石インバータ方式の放電灯点灯装置は、第２図に
示すように、直流電源Ｅに起動回路ＳＴ’　と、インバ
ータ回路ＩＮ’　とを接続している。起動回路ＳＴ’　
は電源投入により後述するインバータ回路ＩＮ’のトラ
ンジスタＱｌｌをオン動作させるものである。

上記インバータ回路ＩＮ’　は、共振用コンデンサＣ１
ｌと共振用インダクタンス素子Ｒ１１との並列回路と、
この並列回路に直列接続されたトランジスタＱｌｌと、
このトランジスタＱｌｌのエミッタ・コレクタ間に介在
されたダイオードＤｌｌと、このトランジスタＱｌｌを
ベース回路ＢＣを介してオン。

オフ制御するドライブトランスＤＴとから構成されてい
る。上記ドライブトランスＤＴは１次巻線Ｎ１と２次巻
線Ｎ２を有し、２次巻線Ｎ２をベース回路ＢＣを介して
前記トランジスタＱｌｌのベース・エミッタ間に接続し
ている。また、１次巻線Ｎ１はチョークコイルＣＨに磁
気的に結合される予熱巻線Ｗｆと直列に接続されている
。

上記チョークコイルＣＨは、その一端を上記共振用イン
ダクタンス素子１　ｉｔと共振用コンデンサＣ１１との
並列回路とトランジスタＱｌｌとの接続点に接続し、そ
の他端を第１の放電灯Ｌ１における一方のフィラメント
電極ｆｉｌの一端に接続してぃる。このフィラメント電
極ｆＨの他端は共振用のコンデンサＣ１２を介して第２
の放電灯Ｌ２における他方のフィラメント電極ｆ２２の
一端に接続している。このフィラメント電極ｆ２２の他
端は前記電源Ｅの正極に接続している。

前記第１の放電灯Ｌ１における他方のフィラメント電極
ｆ１２は、前記予熱巻線Ｗｔと前記ドライブトランスＤ
Ｔの１次巻線Ｎ１との直列回路を直列に介して前記第２
の放電灯Ｌ２における一方のフィラメント電極ｆ２１に
接続している。

この装置もコンデンサＣ１２とチョークコイルＣＨとの
直列共振を利用した自励発振式のもので、共振用コンデ
ンサＣｔｔと共振用インダクタンス素子１１１との共振
周波数にしたがってドライブトランスＤＴの作用により
トランジスタＱｌｌがスイッチング動作することによっ
て高周波発振動作を行なうものである。

そして、第１の放電灯Ｌ１の一方のフィラメント電極ｆ
ｉｌ側端または第２の放電灯Ｌ２の他方のフィラメント
電極ｆ２２側端が取り外されるとコンデンサＣ１２を通
る回路が形成されなくなるため発振は直ちに停止する。

また、第１の放電灯Ｌ１の他方のフィラメント電極ｆ１
２側端または第２の放電灯Ｌ２の一方のフィラメント電
極ｆ２１側端が取り外された場合にもドライブトランス
ＤＴの１次巻線に電流が流れなくなるためトランジスタ
Ｑｌｌのスイッチング動作が停止し、発振は直ちに停止
する。したがって、前記第１の実施例と同様な作用効果
を生じる。

また本発明は、゛第３図に示すように、各放電灯Ｌｌ、
Ｌ２のフィラメント予熱回路側のフィラメント電極ｆ１
２とｆ２１とを並列接続した場合にも適用できる。すな
わち、フィラメント電極ｆ１２またはｆ２１が取り外さ
れるとその部分の抵抗が大きくなるためドライブトラン
スＤＴの１次巻線へ流れる電流が小さくなる。そこで、
予熱巻線Ｗｆの巻数、ドライブトランスＤＴの巻数、ベ
ース抵抗Ｒ１，Ｒ２の値等を調節することによって、１
次巻線Ｎ１の電流を完全に零としなくてもドライブ不足
によりインバータ回路ＩＮの発振を直ちに停止できるよ
うになる。なお、第３図゛においては第１図と同一部分
に同一符号を付しである。

このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実
施可能であるのは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、簡単かつ安価な
構成で、放電灯の取り外しに応動してインバータ回路の
発振動作を確実に停止させることができ、回路保護およ
び電撃防止をはかり得る放電灯点灯装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す回路図、第２図
および第３図は本発明の他の実施例の構成を示す回路図
、第４図は従来装置の構成を示す回路図である。 ＳＴ、ＳＴ’・・・起動回路、ＩＮ、ＩＮ’・・・イン
バータ回路、Ｑｌ、Ｑ２．Ｑｌｌ・・・トランジスタ、
ＤＴ・・・ドライブトランス、ＣＨ・・・チョークコイ
ル、Ｗｆ・・・予熱巻線、Ｌｌ、Ｌ２・・・放電灯、Ｃ
１゜Ｃ２，Ｃ３，Ｃ１ｌ、０１２・・・コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スイッチングトランジスタ及びこのトランジスタをオン
   、オフ制御するドライブトランスを有するインバータ回
   路を設け、前記スイッチングトランジスタのオン・オフ
   動作により前記ドライブトランス及びインダクタンス素
   子を介してコンデンサを並列接続した放電灯に高周波を
   供給し、その放電灯を高周波点灯する放電灯点灯装置に
   おいて、前記インダクタンス素子に前記放電灯のフィラ
   メント電極を予熱する予熱巻線を設け、この予熱巻線と
   前記ドライブトランスの一次巻線とを直列接続したこと
   を特徴とする放電灯点灯装置。