JPH02244594A - Ｅｌランプ用のインバータ - 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Ｅ　Ｌランプ点灯用のＵ）　Ｃ−Ａ　Ｃインバ
ータに関するものである。

【従来の技術ならびに課題】

ＥＬクランプ、交流で点灯される。ト：Ｌランプ点灯用
の交流は、通常、電圧を数十〜数百ボルトに、周波数を
数百〜数Ｋ　ＨＺに調整している。 また、Ｅｌランプ点灯用のインバータは、１０ＯＶ−６
０１１ｚの交流か、あるいは数ボルトの直流で駆動され
る。 従って、ＥＬプラン点灯用のインバータは、供給電力を
、Ｅ　Ｌ、ランプの点灯電圧と、周波数とに変換する必
要がある。 現在−船釣に使用されているＥ　Ｌ、ランプ点灯用イン
バータは、周知のＲＣＣ型の昇圧回路や、ロイヤー型の
昇圧回路を用い、トランスの２次側に発生するＡＣ！圧
をＥＬクランプ供給するようにしたものである。 ところで、Ｅ　Ｉ、ランプは経時的に劣化して、次第に
輝度が低下する。それは、発光体が劣化して輝度が低ド
するからである。さらに、＋＝　Ｉ、ランプは、劣化す
るに従って流れる電流が低ドする。このことも、輝度を
低下させる原因となっている。 電流が低下するのは、経時的にＥ　Ｌ、ランプの静電容
量が減少することが理由である。従って、ＥＬクランプ
、定電圧、定周波数の電源で駆動すると、短時間で著し
く輝度が低下する欠点がある。 この欠点を防止するために、Ｅｌ、ランプに加える電源
周波数を、使用するに従って高くするインバータが開発
されている。このインバータは、供給電力の周波数を高
くすると明るくなるＥ　１．、、ランプの特性を有効に
利用している。このインバータは、ＥＬクランプ供給す
る周波数を、使用するに従って高くすることによって、
経時的に発生ずるＥ　Ｉ、ランプの輝度低Ｆを防止して
いる。 このことを実現するインバータは、特許出願公表昭和６
２年第５０２００９号公報ζＪ示されている。このイン
バータは、Ｅ［、ランプにり）ツクトルを接続し、ＥＬ
クランプ発振素子として使用している。従って、Ｅ　Ｉ
、ランプが劣化して静電容量が減少すると、発振周波数
が高く調整される。 この方式のインバータは、Ｅｌ、ランプの劣化に伴って
、ＥＬクランプ電源周波数を高く調整するので、長期間
にわたって、ＥＬクランプ明るく点灯できる特長がある
。しかしながら、この方式のインバータは、Ｅ　ｉ、＋
ランプの静電容量が減少すると、８丁、ランプにかかる
電圧が極めで高くなり、Ｅ　１．＝ランプが絶縁破壊を
起ごし易い欠点がある。 それは、ＥＬクランプ劣化すると、ＥＬクランプりアク
ドルとの直列共振回路のＱが高くなることが理由である
。 Ｅｌ、ランプとりアクドルとで構成される直列共振回路
のＱは、周波数に比例して大きくなる。また、１３Ｌ、
ランプの等価並列抵抗が大きくなってもＱが大きくなる
。Ｅ　Ｉ、ランプの等価並列１１℃抗が増加し、周波数
が高くなるに従って、直列Ｊ（振回路のＱは高くなる。 　Ｅｌ、、、、、ランプの両端にかかる電圧は、ｉＥ　
Ｌランプとりアクドルとで構成される共振回路のＱに比
例して大きくなる。 ｒ＝　ｉ＝ランプは、使用するにｊだ〜）て、静電容量
が減少し、等価回路で並列に接続される抵抗が増加する
。従って、このインバータは、ＥＬ、ランプが劣化する
に従って、発振周波数が高くなり、また、抵抗が増加し
て、Ｑが次第に高くなる。このため、ＥＬクランプ両端
にかかる電圧が著しく高くなり、絶縁破壊の原因となる
。 この発明は、従来のＥ　Ｉ＝ランプ用のインバータが有
するこれ等の欠点を解決することを目的に開発されたも
ので、この発明の重要な１−１的は、トΣ［。 ランプを長期間にわたって明るく点灯できると共に、１
（１７ランプに供給する交流の電圧を制御できるト：ｌ
、ランプ用のインバータを提供するζＪある。

【問題点を解決Ｊる為の−ｆ段］ 本発明のインバー・夕は、前述の［１的を達ｆｉｉ−Ｊ
るために、下記の構成を備λている。 （ａ）　　インバータは、入力端子を１り［、ランプ点
灯用可能電圧に変換して直流に変換する電Ｊ１：調整回
路を備λている。 また、インバータは、電圧調整回路の出）Ｊを１、イン
バータを明るく点灯するために交流じ変換する、Ｄ　Ｃ
−Ａ、　Ｃｆ換回路を備えでいる。 （ｂ）　　ＤＣ−ＡＣ変換回路は、発振回路と、出力回
路とを備えている。 （ｃ）　　発掘回路は、マルチバイブレータ等の、矩形
波を発振する発振回路である。 （ｄ）　　発掘回路は、外部からトリガー信号が人力さ
れないでも特定の周波数で発振するように、ＲＣ等の、
自走発振周波数特定素子を備えている。 （ｅ）　　出力回路は、発振回路の出力矩形波でオンオ
フ動作される、トランジスタやＩ？　Ｅ　Ｔ等のスイッ
チング素子を備えている。 （ｆ）　　出力回路の出力側には、ＥＬクランプサイン
波が供給されるように、リアクトルとＥＬクランプ直列
共振回路を負荷として接続している。 （’、ｇ）　　Ｅｌ、ランプが劣化するに従って、ＥＩ
、ランプに加えられる交流の周波数が高くなるように、
ＥＬクランプりアクドルと直列共振回路の電圧発生点は
、発振回路の入力側に接続されている。 直列共振回路の電圧発生点は、Ｅ　Ｌランプとりアクド
ルとの接続点が最適である。 リアクトルとＥＬクランプの直列共振回路からのフィー
ドバックは、発振回路の発振周波数をＥＩ７ランプとり
アクドルとの共振周波数にずらせる。 【作用効果】 本発明のＥ　Ｌ、ランプ用のインバータは、入力端子を
、電」］−調調整路でもって、１シ１．ランプ点灯用可
能電圧に電圧調整し°Ｃいる。電圧調整された直流は、
ＤＣ−ＡＣ変換回路で交流に変換され、これがｌＥ［、
ランプに供給される。 Ｉ）Ｃ−ＡＣ変換回路は、出力側に接続されたりアクド
ルとＥＬクランプ直列共振回路に交流電力を供給して、
１３Ｌランプを点灯する。 ＤＣ−ＡＣ変換１可路の発振回路は、ＥＴ、ランプとり
アクドルとの共振回路からフィードバックされない状態
では、自走発振Ｒ１波数で発振する。実際の動作状態に
おいて、発振回路は、Ｉ”：　［、、、、ランプとりア
クドルとの共振回路からフィードバックされる。ＥＬク
ランプりアクドルとの共振回路からのフィードバックは
、発振回路の発振周波数を、自走発振周波数からずらせ
る。発振回路の発振周波数は、自走発振Ｒ１波数が１月
５ランプとりアクドルとの共振周波数に引き込まれた周
波数に特定される。 発振回路が発振する周波数は、Ｅｌランプとリアクトル
との共振周波数のみによって特定されない。発振回路の
自走発振周波数と、Ｅ［、ランプとりアクドルとの共振
周波数の両方で、ＥＬ、ランプに加える電源のＩ１１波
数を制御できる。 発振回路には、自走発振周波数を有するマルチバイブレ
ータ等が使用される。マルチバイブレークの発１辰周波
数を、ＥＩ７ランプとりアクドルとの直列共振回路で制
御している。 このＥｌランプは、ＩＥ　ｘ、、、、、ランプとりアク
ドルとの共振回路からのフィードバックｍを調整するこ
とによって、自走発振周波数の変化量を制御できろ。フ
ィードバックを多く４−ると、発振回路の発熾周波数は
、自走発振周波数よりもＥＬクランプリアクトルとの共
虎周波数に強く引き込まれる。 フィードバックを少なくすると、発振回路の発振周波数
は、自走発扶ζ周波数に近付く。 このため、この構造のインバータは、ＥＬ１ランプとり
アクドルとて構成される共振回路からのフィードバック
を調整しＣ１発振回路の発振周波数０〕ｒれを制御でき
る。したがって、このインバータは、周波数の変化量を
制御して、劣化したＥ　Ｔ−ランプにかかる定圧をｌ１
ｉ３１１１することが可能となる。 したがって、この発明のＥ　Ｌランプ用のインバータは
、負荷からのフィードバック量を調！２Ｊるとことによ
・）で、Ｅ　［、＝ランプを長門開明るく点灯し、かつ
また、Ｅ　Ｌランプにかかる電圧を制限する状態で、＋
Ｎ　Ｌランプの点灯電源の周波数を制御゛Ｃぎる。 【好まし／い実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 １１！シ、以１・”ここ示す実施例は、この発明の技術
、１！２想を具体化する為のインバータを例示ずものて
あ一〕て、この発明のインバータは、′Ｆ記の回路構成
に特定するものでない。この発明のインバータは、特許
請求の範囲に記載の範囲に於て、種々の変更が加えられ
る。 第１図に示すｉＥ　Ｕ、ランプ点灯用のインバータは、
入力端子をＥ　Ｌランプ点灯用可能電圧に昇圧して直流
に変換する電圧調整回路を備えている。電圧調整回路は
、昇圧回路と、整流回路とを備える。 昇圧回路と整流回路とは、トランジスタＱ１、Ｑ２、発
振トランスＴ１、整流用のダイオードＤ１、Ｄ２、リア
クトルＬｌ、　Ｌ２、抵抗Ｒ＋、コンデンサーＣ３より
なるロイヤー回路を使用している。 昇圧回路は、供給電圧■１をＥＬランプ点灯電圧ｖ２に
昇圧できる他の周知回路も使用できる。この回路は供給
電圧Ｖ１を■２に昇圧する。 昇圧された交流は、ダイオードＤ、、Ｄ２で整流され、
リアクトルＬ２とコンデンサーＣ１とで平滑な直流に変
換される。 ＤＣ−ＡＣ変換回路は、発振回路と、出力回路とを備え
ている。 出力回路は、発振回路の出力信号に制御されて、電圧調
整回路の出力電圧Ｖ２を、スイッチングして、ＥＬラン
プに供給する交流に変換する。 ＥＬプラン点灯用の発振回路は、トランジスタＱ３、Ｑ
４、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、コンデンサー
Ｃ４、Ｃ５よりなるマルチバイブレータで構成されてい
る。 マルチバイブレータは、抵抗Ｒ４、Ｒ５、とコンデンサ
ーＣ４、Ｃ６とで自走発振周波数が決定される。 マルチバイブレータである発振回路は、矩形波を発振す
る。 この発振回路は、Ｉｎ、ランプとりアクドルとの共振回
路からのフィードバックがかけられないとき、自走発振
周波数で発振する。 出力回路は、スイッチング素子であるトランジスタＱ５
、Ｑ６、Ｑ７、Ｑｓと、抵抗Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１（１、Ｒ
ｚとで構成されている。 この回路は、発振回路のトランジスタＱ４がオン、オフ
をくり返すと、出力回路のトランジスタＱ５、Ｑ６が交
互にオン、オフをくり返し、ざらに抵抗Ｒ８、Ｒ９、Ｒ
ｚｅ、Ｒ＋＋にてトランジスタＱ７、Ｑｓを交互にオン
、オフすることになる。 トランジスタＱ７、Ｑｓの接続点にはリアクトルＬ３が
接続され、これにＥｌ、ランプが接続されている。すな
わち、Ｅ　Ｉ、ランプとりアクドルＬ３とが直列に接続
されて、これが出力回路の負荷として接続されている。 出力回路のトランジスタＱ７、Ｑｓは、交互にオンオフ
動作を繰り返す。従って、出力回路は矩形波出力を、Ｅ
Ｉ、ランプとりアクドル１．３との共振回路に供給する
。 トランジスタＱ７、Ｑｓから供給される矩形波のパレス
電圧は、容量性のＥ【、ランプとりアクドル■７３とで
直列共振を起こし　Ｅｌ、ランプに正弦波が印加される
。 ＥＬランプとりアクドル１，３との共振回路の電圧発生
点からは、発振回路の発振周波数を、共振回路の共振周
波数に引き込むために、発振回路にフィードバックがか
けられる。第り図のインバータは、リアクトル［，３と
ＥＴ、ランプの接続点から、抵抗ＲＩ２と、コンデンサ
ーＣＧを介して発振口ｙδにフィードバックをかけてい
る。 抵抗Ｒｔ２は、Ｅｌ、ランプとりアクドルＩ−３との共
振回路からのフィードバック量を調整する。抵抗Ｒ＋２
が小さいと、フィードバックが強くなり、発振回路の発
振１４波数がより強く共振周波数に引き込まれる。反対
に、抵抗ＲＩ２が大きいと、Ｅ　Ｉ−ランプとリアクト
ルＬ３との共振回路からのフィードバック量が少なくな
り、共振回路からの引き込みが少なく、発振回路は、自
走発振周波数に近い周波数で発振する。 抵抗ＲＩ２を調整して、Ｅ１７ランプとりアクドルＩ７
３との共振回路から発振回路へのフィードバック量を調
整できる。 Ｅ　Ｌランプが劣化して経時変化すると、容徴成分が減
少し、その変化と共に、共振周波数が高くなり、新たな
最適点へ移動する。このため、Ｅｌ。 ランプには、次第に周調数と電圧が高くなり、長時間に
わたって輝度低下を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はインバータの具体例を示す回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　下記の構成を有するＥＬランプ用のインバータ。 （ａ）　入力電圧をＥＬランプ点灯可能電圧に変更して
   直流に変換する電圧調整回路と、電圧調整回路の出力を
   交流に変換するＤＣ−ＡＣ変換回路と備えている。 （ｂ）　ＤＣ−ＡＣ変換回路は、発振回路と、発振回路
   の出力信号を電力増幅する出力回路とを備えている。 （ｃ）　発振回路は、矩形波の発振回路である。 （ｄ）　発振回路は、自走発振周波数の特定素子を備え
   ている。 （ｅ）　出力回路は、オンオフ動作するスイッチング素
   子を備えている。 （ｆ）　出力回路のスイッチング素子は、発振回路の出
   力波である矩形波に制御されてオンオフされる。 （ｇ）　出力回路の出力側には、リアクトルとＥＬラン
   プとの直列共振回路を負荷として接続している。 （ｈ）　ＥＬランプとリアクトルの直列共振回路の電圧
   発生点は、発振回路の入力側に接続されて、ＥＬランプ
   とリアクトルとの共振信号が発振回路にフィードバック
   されている。