JPH0286098A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、フィラメントに対する予熱ｆ４流制御を改良
した放電灯点灯装置に関する。

（従来の技術） 一般に、放電灯用の電源装置としてインバータが用いら
れることがあり、このインバータにより発生される高周
波電力を、バラスト要素を介して放電灯に供給している
。ここで、周知のように放電灯を点灯する際、その電極
を構成するフィラメントに前もって適正な値の予熱ｒＢ
流を流してこれを予熱しておく必要がある。

この場合、上記予熱電流は適正値に保つ必要があり、従
来は次の各手段によって予熱電流を供給していた。

第１の手段は、インバータの出カドランスにフィラメン
ト用の補助巻線を設け、この補助巻線によりフィラメン
トに予熱？′！流を供給している。

第２の手段は、インバータの出ｊＪ端に上記出カドラン
スとは別に補助トランスを設け、この補助トランスに設
けた専用のフィラメント巻線から予熱？ｉｆ流を供給し
ている。

第３の手段は、インバータの出カドランスと放電灯の各
フィラメントとの間に、インピーダンスを切換可能なバ
ラスト要素を設け、このバラスト要素のインピーダンス
をリレー等によって予熱時と点灯時とで切換えている。

（発明が解決しようとする課題） 上記の第１の手段では、インバータの出カドランスに補
助巻線を設けなければならず、特殊な構造となってしま
う。また、第２の手段Ｃは、インバータの出カドランス
とは別に補助トランスを必要とするため構造が複雑かつ
大形化する。さらに、第３の手段では、インピーダンス
切換可能な特殊な構造のバラスト−要素が必要となり、
しかも、切換ｔｉｌＩｔＩ用のリレー等も必要となる等
、構造が複雑化する。

本発明の目的は、専用のフィラメント巻線を用いたり、
バラスト要素の切換を必要としたりすることなく、簡単
な回路構成により適正なフィラメント予熱′Ｉ＠ｉを供
給することができる放電灯点灯装置を提供することにあ
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明による放電灯点灯装置は、放電灯に対しその両端
電極にバラスト要素を直列に介して交流出力側を接続し
たインバータを設けると共に、その両端電極の各フィラ
メント間に構成された予熱用回路をオン・オフさせるス
イッチ素子を設けている。また、前記インバータの直流
入力側にはこのインバータの直流入力電圧値をｍ整する
デジツバ−を設けている。ざらに、このデジツバ−に対
する直流電源投入時から予定の予熱時間の間、インバー
タの直流入力電圧を高めるべくデジツバ−を制御すると
共に前記スイッチ素子をオンにするタイマー回路を設け
ている。

（４Ａ用） 本発明では、予熱時間の間、デジツバ−の出力電圧、す
なわち、インバータの直流入力電圧を高めると共に、ス
イッチ素子をオン状態に制御することにより、バラスト
要素を切換えることなく同一のバラスト要素のままで適
正な予熱？ｌｉ流をフィラメントに流すことができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、１１はインバータＣ１その交流出力側
はバラスト要素（コンデンサ）Ｃ１を直列に介して放電
灯１２の両端電１１１２ａ　、　１２ｂと接続する。１
３は電圧調整機能を有するデミツバ−で、前記インバー
タ１１の直流入力側に設けられ、このインバータ１１の
直流入力電圧値をＷ４！Ｆする。１４はタイマー回路で
、スイッチ１５により前記チ１ツバ−１３に対する直流
電源１６を投入してから予定の予熱時間の問、後述する
ようにデジツバ−１３の電圧調整ｍｒｉを働かせ、その
出力電圧、すなわちインバータ１１の直流入力電圧を高
めるべく　ｔＡ　０１する。

また、前記放電灯１２の両端電極１２ａ　、　１２ｂの
各フィラメント間には予熱用回路１７が設けられ、かつ
この予熱用回路１１にはこれをオン・オフ制御Ｊるスイ
ッチ素子（例えばトランジスタ）Ｑｌが設けられている
が、前記タイマー回路１４は前記予熱時間の間、このス
イッチ素子Ｑ１をオン状態に制御する。

次に、上記各構成要素の詳ｌＩＩＭ４成を説明する。

前記インバータ１１は出カドランス２１を有し、その１
次巻＄１２１ａの両端はそれぞれ対応するｉ−ランジス
タＱ２　、Ｃ３のコレクタ・エミッタ間を介して共通接
続され、←）側電路Ｎに接続される。また、この１次巻
線２１ａの両端間にはコンデンサＣ２が接続される。さ
らに、この１次巻線２１ａの中間タップは、チョークコ
イル［，１を介１）て（＋）側電路Ｐ２と接続する。前
記各トランジスタＱ２゜Ｃ３のベースは、それぞれ対応
する抵抗Ｒ１Ｒ２を介して前記中間タップに接続すると
共に、ベース巻線２１Ｃの各端部と接続しており、トラ
ンジスタＱｚ　、Ｃ３を交豆にオン・オフ動作さぼるべ
くベース電圧が印加される。

また、この出力１〜ランス２１の２次巻線２１ｂはイン
バータ１１の交流出力側となるもので、前述の如くバラ
スト要素Ｃ１を直列に介して放電灯１２の両端電極１２
ａ　、　１２ｂと接続する。

ヂョッパ−１３は、（＋）制電路Ｐ１とＰ２との間に設
けたチ］−クコイルＬ２．（＋）制電路Ｐ２とく−）制
電路Ｎとの間にコレクタ・エッタ間を接続したトランジ
スタＱ４および同電路Ｐｚ　、Ｎ間に設けられたコンデ
ン＋ｌＣ３を主体として構成される。

前記トランジスタＱ４はそのベースがチ１ツバー制御Ｘ
ＩＲＥ２２により周期的に付勢されてオン・オフ動作し
、直流出力をチコツビングする。そして、このブミッピ
ング周朋、すなわちトランジスタＱ４のオン・オフ周期
により直流出力電圧が決定される。ＶＲ，Ｒ３は上記直
流出力電圧設定用の可変抵抗および固定抵抗で、電路Ｐ
ｚ　、Ｎ間に直列接続されており、上記可変抵抗ＶＲの
摺！Ｉｌ接点、すなわら、分圧点に生じた電圧は前記チ
１ツバー制Ｗ装置２２に周期決定用の電圧（ｎ号として
入力されるｂ０５は周期切換用のトランジスタで、その
コレクタ・エミッタは前記固定紙ｉｒｌ′Ｒ３の両端に
接続し、ベースは電路Ｐｚ　、Ｎ間に直列接続された抵
抗Ｒａ　、Ｒｓの中間点に接続している。したがって、
このトランジスタＱ５は常時ベース電圧を受けてオン状
態となっており、前記固定抵抗Ｒ３を短絡して前記分圧
点電圧を低い値に保つ。

トランジスタＱＢは上記トランジスタＱ５のオフ制御用
のもので、そのエミッタ・コレクタは上記抵抗Ｒ５の両
端に接続される。また、ベースは抵抗Ｒｅを介して電路
Ｎに接続すると共に、ツェナーダイオードＺＤ１のアノ
ードにも接続する。

タイマー回路１４は、電路Ｐ１．Ｎ間に直列接続された
抵抗Ｒ７および」ンデンナｃ４からなる時定数回路を持
つ。上記コンデンサｃ４′の図示上端はツェナーダイオ
ードＺＤ２を逆方向に介してトランジスタＱ７のベース
に接続する。このトランジスタＱ７のコレクタは抵抗１
＜〇を介して電路Ｐ１に接続する。またエミッタ【よ電
路Ｎに接続する。なお、萌記コンデンナｃ４の図示ト端
はダイオードＤ１を介して電路Ｐ１にも接続しており、
またトランジスタＱ７のベースは抵抗［く９を介して電
路Ｎにも接続している。

前記トランジスタＱ７はタイマー回路１４の出力用のも
ので、そのコレクタは前記ツェナーダイオード７Ｄ１の
カソードに接続すると共に、抵抗Ｒ＋ｏを介して放電灯
１２の予熱用回路１７に設けたトランジスタ（スイッチ
素子）Ｑｌのベースにも接続している。

上記予熱用回路１１は放電灯１２の両端電極１２ａ。

１２ｂを構成する各フィラメントの一端を全波制流器１
７０の交流入力側に接続したちのぐ、この全波制流器１
７Ｄの直流出力側は前記トランジスタ（スイッチ素子）
Ｑｌのコレクタ・エミッタに接続される。

上記構成において、電路Ｐ１はスイッチ１５を介して直
流電源１６の（＋）側に接続しており、また電路Ｎは（
−）側に接続している。したがっ゛Ｃ１スイッヂ１５を
オン操作することによりヂョッパー１３に対して直流電
源１Ｇが役人される。また、このとき、タイマー回路１
４では抵抗Ｒ７を介してコンデンサＣ４に対する充電が
開始されるが、初期状態では出力用トランジスタＱ７が
オフ状態であるため、そのコレクタの電位は「１］」レ
ベルにある。このため、ツェナーダイオードＺＤ１が導
通し、トランジスタＱ６をオン動作させ、抵抗Ｒ５を短
絡してトランジスタＱ５をオフ動作させる。このため、
可変抵抗器ＶＲの分圧点電圧は高い値となり、チョッパ
ー制ｍ装置２２はヂョッパ−１３の出力電圧が高くなる
ようにトランジスタＱ４のオン・オフタイミングを調整
する。例えば可変抵抗器ＶＲの分圧点電圧をチ］ツバー
制御装′１１２２の増幅器（図示しない）の反転入力端
子に入力することによって出力電圧が高くなるようにト
ランジスタＱ４を制御できる。この結果、インバータ１
１０入力電圧は高い値となり、したがって、インバータ
１１の交流出力電圧も適正な予熱電流を流すための値に
上昇する。

また、このとき、予熱用回路１７に設けたスイッチ素子
Ｑ１も抵抗Ｒ＋ｏを介してオン制御されるため、予熱用
回路１７は通電可能状態となる。このため、放電灯１２
の両端電極１２ａ　、　１２ｂを構成するフィラメント
には、インバータ１１の交流出力側からバラスト要素Ｃ
１および予熱用回路１７を通って適正な値の予熱電流が
流れる。

このようにして、ｆｌｌ電灯１２のフィラメントに対す
る予熱が行なわれるが、予定の予熱時間が経過すると、
タイマー回路１４に設けたコンデンサＣ４の両端電圧が
設定値以上に上野する。このため、ツェナーダイオード
ＺＤ２が導通し、トランジスタＱ７をオン動作させる。

このトランジスタＱ７のオン動作によりその：」レクタ
電位はｒＬＪレベルとなるので、トランジスタＱ６はオ
フとなり、トランジスタＱ５はオンとなって固定抵抗Ｒ
３を短絡する。このため可変抵抗ＶＲの分圧点電圧は低
い値となり、チコッパー制御装置２２はチョッパー１３
の出力電圧が低くなるようにトランジスタＱ４のオン・
オフタイミングを制御する。この結果、インバータ１１
の直流入力電圧は低い値となり、交流出力電圧も放電灯
１２の点灯状態を維持する比較的低い値となる。また、
このとき、予熱用回路１７に設けたスイッチ素子Ｑ１も
オフ状態となり、予熱電流の通電が阻止される。このた
め、放電灯１２は通常の点灯状態に移行し、この点灯状
態を維持する。

このように、インバータの直流入力側にチョッパー１３
を設け、予熱時と点灯時とでインバータ１１に対する直
流出力電圧を変化させるようにしたもので、従来のよう
に、バラス１−要素の切換えを要したり、専用のフィラ
メント巻線を設けたりすることなく、適正なフィラメン
ト予熱電流を流すことができる。また、チョッパー１３
により定電圧機能を付加することができるため、点灯時
における放電灯１２の光量を一定にすることもできる。

なお、トランジスタＱ７のコレクタ電圧をヂ］ツバー制
御装″ａ２２に入力し、この］レクタ電圧と正の相関関
係を持たせて基準電位を変化させるようにしてもよい。

次に、第２図で示す実施例を説明する。この実施例では
、予熱用回路１７に設けたスイッチ素子Ｑ１のオン・オ
フ制御にフォト力１うＰＣ＋を用いた点が第１図の実施
例と異なる。

すなわら、タイマー回路１４のトランジスタＱ７のエミ
ッタと電路Ｎとの間にフォトカブラＰＣ１の発光部を設
ける。また、スイッチ素子であるトランジスタＱ１の制
御電源としてインバータ１１の出カドランス２１に補助
巻線２１ｄを設ける。

この補助者１ｆＪ２１ｄの一端はダイオードＤ２を順方
向に介し、ざらに抵抗Ｒ１１を直列に介してトランジス
タＱ１のベースに接続する。また、他端は同トランジス
タＱ１のエミッタに接続する。前記フォトカブラＰＣ１
の受光部は、トランジスタＱ１のベース・エミッタ間に
接続する。なお、上記受光部と並列に抵抗Ｒ１ｚを接続
する。また、ダイオードＤ２のカソードとトランジスタ
Ｑ１のエミッタ側の電路との間に、平滑用のコンデンサ
Ｃ５を設ける。その他の構造は、第１図と同じなので説
明は省略する。

上記構成において、スイッチ１５のオン操作により直流
電源１６が投入されるとタイマー回路１４では」ンデン
ナＣ４の充電が開始されるが、一定時間（予熱時間）の
間、その両端電圧が設定値まで上昇しないので、トラン
ジスタＱ７はオフ状態のままである。このため、チョッ
パー１３は比較的高い直流出力電圧を生じインバータ１
１は適正な予熱電流を供給するための出力電圧を生じる
。

このとき、トランジスタＱ７がオフ状態であるため、フ
ォトカブラＰＣ１もオフ状態である。

また、出カドランス２１ｄの補助巻線２１ｄに誘起され
、ダイオードＤ２によって整流され、コンデンサＣ５で
平滑された電圧は、抵抗Ｒ１１，Ｒ＋２により分圧され
、トランジスタＱ１のベースに加わり、これをオン状態
にする。このため、予熱用回路１７が通電可能状態とな
り、放電灯１２の両端電極１．２ａ　。

１２ｂを構成するフィラメントに適正な予熱電流が流れ
る。

また予熱時間が経過し、トランジスタＱ７がオン動作す
ると、フォトカブラＰＣ１もオン状態となり、その受光
部によってトランジスタＱ１のベース・エミッタ間を短
絡し、これをオフ動作させる。このため、予熱電流は流
れず、前述の実施例と同様に通常の点灯状態に移行する
。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、放電灯のフィラメントに
対する予熱時、従来のようにパラスト要素を切換えたり
専用のフィラメント巻線を設けたりすることなく、簡単
な回路構成で、適正なチ熱電流を流すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による放電灯点灯装置の−・実施例を示
す回路図、第２図は本発明の他の実施例を示す回路図で
ある。 １１・・インバータ、１２・・放電灯、１２ａ。 １２ｂ　・・両端電極、１３・・ヂョッパー、１４・・
タイマー回路、１６・・直流電源、１７・・予熱用回路
、Ｃ１・・バラスト要素、Ｑｌ　・・スイッチ素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）バラスト要素を直列に介して交流出力側を放電灯
   の両端電極に接続したインバータと、前記放電灯の両端
   電極の各フィラメント間に構成された予熱用回路をオン
   ・オフさせるスイッチ素子と、 前記インバータの直流入力側に設けられこのインバータ
   の直流入力電圧値を調整するチョッパーと、 このチョッパーに対する直流電源投入時から予定の予熱
   時間の間、インバータの直流入力電圧を高めるべくチョ
   ッパーを制御すると共に前記スイッチ素子をオンにする
   タイマー回路と、 を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。