JPH02288194A

JPH02288194A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH02288194A
Application number: JP11064389A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Nishizawa; 義男西沢; Minoru Ihara; 井原　実; Masayuki Kobayashi; 正幸小林
Original assignee: Iwasaki Electric Co Ltd
Current assignee: Iwasaki Electric Co Ltd
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1990-11-28
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: JP2830041B2

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］本発明は放電灯点灯装置、特にそのインバータ回路の改
良に関する。

［従来の技術］近年、インバータ回路を用いて高周波で蛍光灯等の放電
灯を点灯させる放電灯点灯装置が開発されており、放電
灯点灯装置の小型軽量化、発光効率の向上が図られ、ち
らつきのない光出力を得ることができる。

従来、この様な放電灯点灯装置として、第４図に示す一
石臼励式インバータ回路を備えたものが知られている。

同図に示す放電灯点灯装置は、交流電源１０からの交流
電圧を全波整流器１２、平滑コンデンサ１４により直流
電圧に変換し、インバータ回路１６に供給し高周波電流
に変換して蛍光灯１８を点灯させるものである。

前記インバータ回路１６は、発振チョーク２０及び共振
コンデンサ２２よりなる並列共振回路２４と、前記並列
共振回路２４を０Ｎ１０ＦＦするスイッチングトランジ
スタ２６が直列に接続されている。

また、前記全波整流器１２にはバラストチョーク２８を
介して負荷である蛍光灯１８の一方の電極１８ａが接続
され、他方の電極１８ｂは電流変成器３０の一次巻線３
０ａを介して前記並列共振回路２４とスイッチングトラ
ンジスタ２６のコレクタとの接点に接続されている。

また、蛍光灯１８の非電源側には始動コンデンサ３２が
接続されている。

一方、前記電流変成器３０の二次巻線３０ｂの一端はス
イッチングトランジスタ２６のベースに接続され、他端
はコンデンサ３４を介してスイッチングトランジスタ２
６のエミッタに接続されている。

抵抗３６とダイオード３８の直列回路は、スイッチング
トランジスタ２６のベース・エミッタ間に接続され、抵
抗４０は起動抵抗としてスイッチングトランジスタ２６
のベースに接続されている。

図示例に係る放電灯点灯装置は概略以上のように構成さ
れ、次にその作用について説明する。

まず、交流電源１０が投入されると、全波整流器１２、
平滑コンデンサ１４により整流・平滑化された直流電圧
が生じる。この直流電圧により起動抵抗４０を介してス
イッチングトランジスタ２６にベース電流が僅かに供給
され、該スイッチングトランジスタ２６はＯＮ状態とな
る。

そのため、並列共振回路２４と、バラストチョーク２８
、蛍光灯の電極１８ａ１始動コンデンサ３２、蛍光灯の
電極１８ｂ１電流変成器３ｏの一次巻線３０ａの経路で
電流が流れ、電流変成器３０の二次巻線３０ｂにスイッ
チングトランジスタ２６に対して正帰還になるように電
流が流れコンデンサ３４が充電される。

この結果、スイッチングトランジスタ２６のベース電流
は増加し、これと共にコレクト電流も増加する。

ここで、スイッチングトランジスタ２６のベース電流は
振動電流であるため、一定時間後ベース電流は逆方向に
流れ、スイッチングトランジスタ２６の蓄積電荷がなく
なると、該スイッチングトランジスタ２６はターンオフ
する。このため、発振チョーク２０に蓄積された電磁エ
ネルギーにより発振チョーク２０と共振コンデンサ２２
とで共振し共振電圧を発生する。この共振電圧により、
バラストチョーク２８で限流された電流が、蛍光灯１８
の電極１８ａ１始動コンデンサ３２、蛍光灯１８の電極
１８ｂ１電流変成器３０の一次巻線３０ａを介して流れ
る。

また、電流変成器３０の二次巻線３０ｂにはスイッチン
グトランジスタ２６のベースに逆バイアスを与える方向
で電流が流れる。そして、一定時間後に再び電流変成器
３０の二次巻線３０ｂにはスイッチングトランジスタ２
６がターンオンする方向に電流が流れ、インバータ回路
１６は発振を維持する。

また、始動コンデンサ３２は、バラストチョーク２８と
共振しインピーダンスが小さくなるため、蛍光灯１８の
電極１８ａ、１８ｂに電流が流れ、これと同時に始動コ
ンデンサ３２の両喘には共振電圧が発生するため、蛍光
灯１８が点灯する。そして、点灯後はバラストチョーク
２８で限流された電流が蛍光灯１８に流れ高周波点灯を
行なうこととなる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、前述したような放電灯点灯装置において
は、蛍光灯１８の電極１８ａ、１８ｂが充分予熱されな
いうちに点灯してしまい、電極付近の黒化や電極の断線
等が早期に現れてしまう等の課題があった。

即ち、インバータ回路１６のＬＣ条件を蛍光灯１８が点
灯・維持できる条件に設定しておくと、交流電源１０が
投入されると同時に始動コンデンサ３２の両端に高い電
圧が発生し、直ちに蛍光灯１８を点灯させてしまうので
ある。

一方、前記インバータ回路１６のＬＣ共振条件を蛍光灯
１８が点灯せず電極１８ａ、１８ｂが十分に予熱できる
条件に設定しておくと、電極１８ａ、１８ｂが予熱され
るに止まり、蛍光灯１８は放電を開始することができな
いという課題を生じてしまう。

本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり
、その目的は電源投入時に放電灯の電極を十分予熱可能
とし、しかも適正な放電灯の放電を行なうことのできる
放電灯点灯装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］前記目的を達成するために、本発明にかかる放電灯点灯
装置は、電源投入時より所望の予熱時間を設定するタイ
マー回路と、前記タイマー回路が予熱期間にある間電流
変成器の二次巻線に直流電流を流し、前記タイマー回路
が予熱期間を経過すると前記電流変成器の二次巻線に流
れている直流電流を遮断する予熱回路と、を備えたこと
を特徴とする。

尚、前記予熱回路はタイマー回路に伝導するスイッチと
、前記スイッチを介して電流変成器の二次巻線に直流電
流を流すことが可能な直流電源と、より成ることが好適
である。

また、前記予熱回路の直流電源は、発振チョークまたは
バラストチョークに巻かれた二次巻線に発生する電圧を
整流・平滑化したものとすることができる。

［作用］本発明にかかる放電灯点灯装置は、前述した手段を有す
るので、電源投入時には、タイマー回路が作動中の一定
時間電流変成器の二次巻線に直流電流が流れ始動コンデ
ンサの両端に発生する電圧を低くして放電灯の放電を抑
えつつその電極を予熱する。そして、予熱時間経過後、
前記電流変成器の二次巻線に流れる直流電流が遮断され
るので、インバータ回路のＬＣ共振条件は放電灯を点灯
する条件となり、始動コンデンサ端の電圧が高くなって
放電灯の放電が開始される。

従って、放電灯の電極が十分予熱された後放電を開始す
るので、電極の早期黒化や電極の断線を防ぎ、良好な始
動・点灯を維持することが可能となる。

［実施例］以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図には本発明の第一実施例にかかる放電灯点灯装置
の回路構成が示されており、前記第４図と対応する部分
には符号１００を加えて示し説明を省略する。

本発明において特徴的なことは、放電灯の電極の予熱時
間を十分に取るようタイマー回路と予熱回路を設けたこ
とであり、このために本実施例においてはタイマー回路
１５０と、予熱回路１５２とを備えている。

ここで、予熱回路１５２は、直流電源１５４と、該直流
電源１５４の直流電流を制限する抵抗１５６と、常閉ス
イッチ１５８と、ダイオード１６０と、より成る直列回
路を、コンデンサ１３４と電流変成器１３０の二次巻線
１３０ｂとの間に接続している。

そして、前記タイマー回路１５０は交流電源１１０を投
入後一定時間で動作し、前記スイッチ１５８をオフさせ
るよう構成されている。

本実施例にかかる放電灯点灯装置は概略以上のように構
成され、次にその作用について説明する。

先ず、交流電源１１０が没入されると、従来例と同様の
動作により一石目励式インバータ回路１１６が起動し発
振を開始する。

ここで、交流電源１１０投入時にはスイッチ１５８が閉
じており、直流電源１５４より抵抗１５６、スイッチ１
５８、ダイオード１６０、電流変成器１３０の二次巻線
１３０ｂ、直流電源１５４の経路で直流電流が流れる。

そして、電流変成器１３０の二次巻線１３０ｂに直流電
流を流すことにより、直流磁束が発生するため電流変成
器１３０の見掛は上の飽和磁束密度は小さくなる。従っ
て、スイッチングトランジスタ１２６の発振周波数はス
イッチ１５８がオフしている時に比べ高くなる。

この高い発振周波数によっては始動コンデンサ１３２の
両端に発生する電圧が低くなり、蛍光灯１１８は点灯で
きないが、その電極１１８ａ、１１８ｂは十分に予熱さ
れる。

ここで、タイマー回路１５０は交流電源１１０投入後、
一定時間経過するとスイ・ソチ１５８をオフするように
設定されている。そして、この予熱時間を蛍光灯１１８
の電極１１８ａ、１１８ｂが十分に予熱される時間に設
定しておくと、十分に電極が予熱された後スイッチ１５
８がオフし、電流変成器１３０に流れる直流電流は遮断
される。

この結果、該電流変成器１３０の見掛は上の飽和磁束密
度も従来の値に戻る。

従って、スイッチングトランジスタ１２６の発振周波数
は蛍光灯１１８の電極予熱時に比較し低くなり、同時に
始動コンデンサ１３２の端子電圧は高くなるため、蛍光
灯１１８は放電を開始する。

また、点灯後はスイッチ１５８は開いたままであるため
、従来と同様にして蛍光灯１１８は点灯を維持する。

以上のように、本実施例にかかる放電灯点灯装置によれ
ば、タイマー回路１５０に設定された予熱時間、蛍光灯
１１８の電極１１８ａ、１１８ｂは十分予熱され、その
後点灯するので、予熱不足による電極付近の黒化、電極
の早期断線を防止することができる。

第２図には本発明の第二実施例にかかる放電灯点灯装置
が示されており、前記第一実施例と対応する部分には符
号１００を加えて示し説明を省略する。

本実施例において特徴的なことは、前記第一実施例のよ
うに直流電源１５４を別個に設けるのではなく、交流電
源２１０の交流電流を整流・平滑化して直流電源とした
ことである。

即ち、本実施例においてタイマー回路２５０は分圧抵抗
２７２，２７４と、両抵抗２７２，２７４の間に一端が
接続されたコンデンサ２７６と、前記コンデンサ２７６
と直列に接続された定電圧ダイオード２７７及び抵抗２
７８より成る。そして、前記コンデンサ２７６への蓄積
電荷が上昇することによりその端子電圧が高くなり、定
電圧ダイオード２７７のツェナー電圧に達すると、予熱
回路２５２へ直流電流の遮断信号を出力するように構成
されている。

一方、予熱回路２５２はバラストチョーク２２８に巻か
れた二次巻線２２８ａと、該二次巻線２２８ａに誘起さ
れた電流を整流・平滑化するダイオード２８０およびコ
ンデンサ２８２を含む。

また、スイッチは二つのトランジスタ２８４゜２８６と
二つの抵抗２８８，２９０とで構成している。

そして、交流電源２１０が投入されると、前記第一実施
例と同様にインバータ回路２１６は発振を開始し、バラ
ストチョーク２２８の二次巻線２２８ａに電圧が誘起さ
れ、直ちにコンデンサ２８２に充電され直流電源となる
。

そうすると、トランジスタ２８４は抵抗２９０を介して
ベース電流が供給されるためＯＮ状態となり、コンデン
サ２８２より抵抗２８８で制限された電流が電流変成器
２３０の二次巻線２３０ｂに流れる。この結果、スイッ
チングトランジスタ２２６の発振周波数は高くなり、蛍
光灯２１８の電極２１８ａ、２１８ｂが予熱される。

一方、交流電源２１０が投入されるとタイマー回路２５
０を構成するコンデンサ２７６にも充電され、定電圧ダ
イオード２７７のツェナー電圧を越えるとトランジスタ
２８６がＯＮ状態となり、トランジスタ２８４はＯＦＦ
状態となる。

この結果、抵抗２８８を介して電流変成器２３０の二次
巻線２３０ｂに流れていた直流電流は遮断され、スイッ
チングトランジスタ２２６の発振周波数は低くなる。そ
して、始動コンデンサ２３２の端子電圧は高くなり蛍光
灯２１８が点灯を開始する。

以上のように、第二実施例にかかる放電灯点灯装置によ
れば、別個に直流電源を設ける必要がなくなる。

第３図には本発明の第三実施例が示されており、前記第
２図と対応する部分には符号１００を加えて示し説明を
省略する。

本実施例において特徴的なことは、直流電源をバラスト
チョーク３２８より取るのではなく発振チョーク３２０
に巻かれた二次巻線３２０ａより取ることとしたもので
ある。

尚、上記各実施例では交流電源を余波整流器で整流・平
滑化した直流電圧を用いて放電灯を点灯する例について
説明したが、通常の直流電源を用いることも可能である
。

［発明の効果］以上説明したように、本発明にかかる放電灯点灯装置に
よれば、電源投入時より一定時間電流変成器に直流電流
を流すこととしたので、蛍光灯の電極の予熱が十分に行
なわれ、電極付近の早期黒化や、電極の断線等を防ぐこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例にかかる放電灯点灯装置の
回路構成図、第２図は本発明の第二実施例にかかる放電灯点灯装置の
回路構成図、第３図は本発明の第三実施例にかかる放電灯点灯装置の
回路構成図、第４図は従来の放電灯点灯装置の回路構成図である。１０．１１０，２１０，３１０・・・交流電源１２．１
１２，２１２，３１２・・・全波整流器１６．１１６，
２１６，３１６・・・インバータ回路１８．１１８，２１８，３１８・・・蛍光灯（放電灯）２４．１２４，２２４，３２４・・・並列共振回路２６
．１２６，２２６，３２６・・・スイッチングトランジ
スタ（スイッチング素子）２８．１２８，２２８，３２８・・・バラストチョーク３０．１３０，２３０，３３０・・・電流変成器３２．
１３２，２３２，３３２・・・始動コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）交流電源よりの交流電流を整流し直流電圧を出力
する整流回路と、前記整流回路に接続され、共振チョーク及び共振コンデ
ンサよりなる並列共振回路と、前記並列共振回路に直列に接続されたスイッチング素子
と、バラストチョークと、放電灯と、電流変成器の直列回路
を前記並列共振回路に接続し、該放電灯の非電源側に始
動コンデンサを接続した点灯回路と、を備え、前記電流変成器の二次巻線により前記スイッチ
ング素子を駆動させる一石自励式インバータよりなる放
電灯点灯装置において、電源投入時より所望の予熱時間を設定するタイマー回路
と、前記タイマー回路が予熱期間にある間電流変成器の二次
巻線に直流電流を流し、前記タイマー回路が予熱期間を
経過すると前記電流変成器の二次巻線に流れている直流
電流を遮断する予熱回路と、を備えたことを特徴とする
放電灯点灯装置。
（２）請求項１記載の装置において、前記予熱回路はタ
イマー回路に連動するスイッチと、前記スイッチを介し
て電流変成器の二次巻線に直流電流を流すことが可能な
直流電源と、よりなることを特徴とする放電灯点灯装置
。
（３）請求項１又は２記載の装置において、前記予熱回
路の直流電源は、発振チョークまたはバラストチョーク
に巻かれた二次巻線に発生する電圧を整流・平滑化した
ものであることを特徴とする放電灯点灯装置。