JPH03116697A - 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、放電灯点灯装置に関し、特に自励式ハーフブ
リッジインバータを用いて蛍光ランプなどの放電灯の点
灯を行なう放電灯点灯装置に関する。

［従来技術］ 従来、蛍光ランプなどの放電灯の点灯装置として、１対
の主スイッチングトランジスタをシングルエンデツドプ
ッシュプル回路としていわゆるハーフブリッジ方式にし
たシリーズインバータを用いたものが知られている。ま
た、このような自励式ハーフブリッジ式インバータの出
力電流をトランスにより検出して該トランスの二次巻線
からインバータの主スイッチングトランジスタのベース
に帰還させ、主スイッチングトランジスタを交互にオン
・オフさせる帰還トランスを用いた方式が知られている
。

第３図は、このような従来の放電灯点灯装置の回路図で
ある。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような自励式ハーフブリッジインバータ
を用いた放電灯点灯装置において、放電灯の調光制御あ
るいは光出力の一定化などの制御を行なうためには、そ
の発振周波数の制御すなわち主スイッチングトランジス
タＱｌａ、Ｑｌｂのオン時間を制御することが必要であ
る。このため、このオン時間を制御するためのコンデン
サＣ２ａ。

Ｃ２ｂおよび抵抗Ｒ２ａ、Ｒ２ｂからなるＣＲ時定数回
路の時定数を、可変インピーダンス素子などにより変更
することでこれらの制御を実現していた。

ところが、ハーフブリッジインバータでは、１対の主ス
イッチングトランジスタＱｌａ、Ｑｌｂの一方のトラン
ジスタ駆動部と他方のトランジスタ駆動部と電位差があ
る。例えば、第３図の回路図で主スイッチングトランジ
スタＱｌａ、Ｑｌｂのベースの電位をみれば、端子ｆに
対する端子ｄの電位と端子ｅの電位とは異なる。従って
、上述したような調光制御などの制御のための時定数の
制御を上下のトランジスタＱｌａ、Ｑｌｂで同時に行な
うためには、何らかの絶縁手段が必要であった。通常、
このためにフォトカップラＰＣａ。

ＰＣｂ　（あるいはトランスなど）を使用してこれらの
制御を実現しているが、これらの部材は高価でありコス
ト高となる問題点があった。

本発明は、上述の従来例における問題点に鑑み、安価な
部品で構成することができると同時にＩＣ化するにも適
した放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明は、プッシュプル回
路を形成する１対の主スイッチングトランジスタ、およ
びこのプッシュプル回路の出力を１対の主スイッチング
トランジスタの制御電極にそれぞれ正帰還する１対の駆
動巻線を有する帰還トランスを備えた自励式ハーフブリ
ッジインバータを具備する放電灯点灯装置において、上
記１対の主スイッチングトランジスタのベース・エミッ
タ間にそれぞれ接続された第２のトランジスタと、該第
２のトランジスタのベースに接続され、上記主スイッチ
ングトランジスタのオン時間をそれぞれ制御するコンデ
ンサＣおよび抵抗ＲからなるＣＲ時定数回路と、このＣ
Ｒ時定数回路のそれぞれの時定数を制御して上記自励式
ハーフブリッジインバータの出力を変化させるためのレ
ベルシフト回路とを具備することとしている。

［作　用］ 上記の構成によれば、１対の主スイッチングトランジス
タのそれぞれに対応して設けられたＣＲ時定数回路のそ
れぞれの時定数を制御するためにレベルシフト回路を設
け、これにより上下の主スイッチングトランジスタのそ
ぞれに対し適切な可変電圧でＣＲ時定数回路の時定数を
同様に制御することができる。これにより、主スイッチ
ングトランジスタのオン時間が制御できる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置の回
路図を示す。同図の装置においては、直流電源Ｖからの
電源出力を主スイッチングトランジスタＱｌａ、Ｑｌｂ
からなるシリーズインバータ回路ＩＶに供給して高周波
電流に返還し、出力端子に接続された蛍光ランプＦを点
灯するようにしている。

トランスＴ１は帰還用トランスであり、一つの一次巻線
Ｗ１と二つの互いに逆巻の二次巻線Ｗ２ａ、Ｗ２ｂとを
有する。−次巻線Ｗ１はインバータＩＶの出力端子ａに
直列に挿入され、そこに流れる負荷電流を検出してそれ
に対応した互いに逆相の二次電圧を各二次巻線Ｗ２ａ、
Ｗ２ｂに生ぜしめる。二次巻線Ｗ２ａにはベース電流制
限抵抗Ｒ１ａを介して主スイッチングトランジスタＱ１
ａのベースが接続され、同様に二次巻線Ｗ２ｂにはベー
ス電流制限抵抗Ｒ１ｂを介して主スイッチングトランジ
スタＱｌｂのベースが接続されている。また二次巻線Ｗ
２ａの両端間には抵抗Ｒ２ａ及びツェナーダイオードＺ
Ｄａを介して補助トランジスタ０２ａのベース・エミッ
タ回路が接続され、この補助トランジスタＱ２ａのコレ
クタは主スイッチングトランジスタＱｌａのベースに接
続されている。同様に他方の二次巻線Ｗ２ｂの両端間に
は抵抗Ｒ２ｂおよびツェナーダイオードＺＤｂを介して
補助トランジスタＱ２ｂのベース・エミッタ回路が接続
され、この補助トランジスタＱ２ｂのコレクタは主スイ
ッチングトランジスタＱ１ｂのベースに接続されている
。（２ａ、Ｃ２ｂはそれぞれ抵抗Ｒ２ａ、Ｒ２ｂと積分
回路（補助トランジスタＱ２ａ、Ｑ２ｂのオン時間を制
御するＣＲ時定数回路）を形成するコンデンサである。

蛍光ランプＦはチョークコイルＣＨを介して出力端子ａ
とコンデンサＣ３ａとＣ３ｂの中点との間に接続されて
いる。

抵抗Ｒ２ｇおよびコンデンサＣ２ａからなるＣＲ時定数
回路には、コンデンサＣ２ａと並列にコンデンサＣ１ａ
と可変インピーダンス素子であるトランジスタＱ３ａと
が接続されている。同様にもう一方のＣＲ時定数回路に
もコンデンサＣ２ｂに並列にコンデンサＣ１ｂおよびト
ランジスタＱ３ｂが接続されている。直流電源Ｖにはレ
ベルシフト回路ＬＳおよび電圧を可変することのできる
電源Ｖｖが接続されている。また、トランジスタＱ３ａ
のベースはレベルシフト回路ＬＳに接続され、トランジ
スタＱ３ｂのベースは電源Ｖｖに接続されている。

次に、この実施例の装置の動作について説明する。この
装置は不図示の起動回路により発振を開始し、主スイッ
チングトランジスタＱｌａおよびＱｌｂが交互にオンオ
フして発振を持続する。いま、主スイッチングトランジ
スタＱ１ａがオンしているものとする。このとき、電源
Ｖから供給される電流は、直流端子ｂ、トランジスタＱ
ｌａ。

トランスＴ１の一次巻線Ｗ１、チョークコイルＣＨ１ラ
ンプＦ、コンデンサＣ３ｂ、および直流端子Ｃの経路で
流れる。そして、トランスＴ１の一次巻線Ｗ１に流れる
電流は駆動巻線Ｗ２ａに正帰還され、トランジスタＱ１
ａのベース電流が供給されるので、このトランジスタＱ
ｌａは導通状態を維持する。このトランジスタＱｌａが
導通状態にある間、トランスＴ１の一次巻線Ｗ１に流れ
る電流は時間とともに増加し、二次巻線Ｗ２ａの両端間
に現れる帰還電圧が徐々に増加する。

すると、抵抗Ｒ２ａおよびコンデンサＣ２ａからなるＣ
Ｒ時定数回路およびその時定数の可変手段であるコンデ
ンサＣ１ａおよびトランジスタＱ３ａによって定まる所
定の時定数に従って、ツェナーダイオードＺＤａが導通
し、補助トランジスタ０２ａにベース電流が供給される
。これにより、補助トランジスタＱ２ａが導通し、主ス
イッチングトランジスタＱｌａがオフする。

従って、トランスＴ１の一次巻線Ｗ１に流れる電流すな
わちトランスＴ１のコアに対する起磁力が急減し、今度
は駆動巻線Ｗ２ｂに正の電圧が誘起され、主スイッチン
グトランジスタＱｌｂがオンする。このオン状態は、上
述したのと同様にして所定の時定数に従い補助トランジ
スタＱ２ｂがオンするまで持続する。このようにして主
スイッチングトランジスタＱ１ｇおよびＱｌｂが交互に
オンし、インバータは発振を持続する。

このような放電灯点灯装置において、放電灯の調光など
の制御を行うには、補助トランジスタＱ２ａ、Ｑ２ｂの
オンのタイミングを制御する。このため本実施例では、
抵抗Ｒ２ａ　（Ｒ２ｂ）およびコンデンサＣ２ａ　（Ｃ
２ｂ）からなるＣＲ時定数回路に、コンデンサＣ１ａ（
Ｃ１ｂ）および可変インピーダンス素子であるトランジ
スタＱ３ａ（Ｑ３ｂ）を接続し、ツェナーダイオードＺ
Ｄａ（ＺＤｂ）の導通のタイミングを制御することとし
ている。ここで、トランジスタＱ３ｂのベース・エミッ
タ間には可変直流電源Ｖｖによる所定の電圧が印加され
、トランジスタ０３ａにはレベルシフト回路ＬＳにより
トランジスタＱ３ｂと同じベース・エミッタ間電圧が印
加される。従って、図の上側の回路の抵抗Ｒ２ａ、　コ
ンデンサＣ２ａ。

Ｃ１ａおよびトランジスタＱ３ａで定められる時定数と
、下側の回路の抵抗Ｒ２ｂ、コンデンサＣ２ｂ、Ｃ１ｂ
およびトランジスタＱ３ｂで定められる時定数とは一致
する。この時定数は可変直流電源Ｖｖを変化させること
で変えることができ、これによりインバータ出力の制御
ができるので放電灯の調光を行なうことができる。

第２図は、第１図のレベルシフト回路ＬＳをカレントミ
ラー回路などにより構成した放電灯点灯装置の回路図で
ある。同図において、第１図と同一の記号は同一の役割
を果たす部材であるので説明を省略する。

直流端子すにはダイオードＤＤＩおよび抵抗Ｒ４を介し
てカレントミラー回路を構成する二つのトランジスタＱ
４．Ｑ５のエミッタが接続されている。トランジスタＱ
５のコレクタは抵抗Ｒ５を介して端子ａに接続され、コ
レクタ電流を電圧に変換している。また、トランジスタ
Ｑ５のコレクタはダイオードＤＤ３および抵抗Ｒ６を介
して可変インピーダンス素子であるトランジスタＱ３ａ
のベースに接続されている。

一方、カレントミラー回路を構成するもう一つのトラン
ジスタＱ４のコレクタはダイオードＤＤ４および抵抗Ｒ
７を介してトランジスタＱ６のコレクタに接続されてい
る。トランジスタＱ６のエミッタは抵抗Ｒ８を介して端
子Ｃに接続されている。トランジスタＱ６のベース電流
は直流可変電源ＶｖからダイオードＤＤ５および抵抗Ｒ
９を介して供給される。また、可変電源Ｖｖからは、ダ
イオードＤＤ６および抵抗Ｒ１０を介して可変インピー
ダンス素子であるトランジスタＱ３ｂのベース電流が供
給される。コンデンサＣ５およびツェナーダイオードＤ
Ｚ１は電源を作るためのものである。

このような構成において、可変電源Ｖｖの電圧を変化さ
せると、下側のトランジスタＱ３ｂにはその電圧に従っ
た所定のベース電流が供給される。

一方、可変電源Ｖｖの電圧を変化させることによりトラ
ンジスタＱ６のベース電流を可変できるので、これによ
り一定の電流をトランジスタＱ４がらダイオードＤＤ４
および抵抗Ｒ７を介してトランジスタＱ６へと流すこと
ができる。トランジスタＱ４．Ｑ５により構成されるカ
レントミラー回路により、ここでトランジスタＱ４に流
れる電流量と同じ量の電流がトランジスタＱ５にも流れ
ることとなるので、抵抗Ｒ５，Ｒ６などを所定の値にし
ておけば、トランジスタ０３ａにはトランジスタＱ３ｂ
と同じ量のベース電流を供給することができる。以上よ
り、可変直流電源Ｖｖを可変させることにより可変イン
ピーダンス素子であるトランジスタＱ３ａおよびＱ３ｂ
のインピーダンスを同様に可変することができ、これに
より上下の回路で同じように時定数を変化させることが
できるのでインバータの出力をコントロールすることが
できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、レベルシフト回
路を用いて１対の主スイッチングトランジスタのそれぞ
れの駆動回路に接続されたＣＲ時定数回路の時定数を可
変することができるので、従来のようにトランスあるい
はフォトカップラなどの絶縁手段を用いることなく安価
な部品のみでインバータを構成することができる。また
、ＩＣ化するにも適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置の回
路図、 第２図は、第１図のレベルシフト回路をカレントミラー
回路を用いて構成した放電灯点灯装置の回路図、 第３図は、従来の放電灯点灯装置の回路図である。 Ｖ：直流電源、Ｖｖ：可変直流電源、ＬＳニレベルシフ
ト回路、Ｑ　１　ａ、　　Ｑ　１　ｂ　：主スイッチン
グトランジスタ、Ｑ２ａ、Ｑ２ｂ　：補助トランジスタ
、Ｑ３ａ、Ｑ３ｂ：可変インピーダンス素子、Ｔ１ニド
ランス、ＣＨ：チョークコイル、Ｆ：ランプ、Ｒｌａ、
Ｒｌｂ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ　：抵抗、Ｃ１ａ　、　　Ｃ１
ｂ　、Ｃ２ａ、　　Ｃ２ｂ　、Ｃ３ａ　、Ｃ３ｂ＝コン
デンサ、Ｑ４．Ｑ５．Ｑ６　：　）ランジスタ、Ｒ４〜
ＲＩＯ二抵抗、ＤＤ１〜ＤＤ６　：ダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プッシュプル回路を形成する１対の主スイッチン
   グトランジスタ、および該プッシュプル回路の出力を該
   １対の主スイッチングトランジスタの制御電極にそれぞ
   れ正帰還する１対の駆動巻線を有する帰還トランスを備
   えた自励式ハーフブリッジインバータを具備する放電灯
   点灯装置において、 上記１対の主スイッチングトランジスタのベース・エミ
   ッタ間にそれぞれ接続された第２のトランジスタと、 該第２のトランジスタのベースに接続され、上記主スイ
   ッチングトランジスタのオン時間をそれぞれ制御するた
   めのＣＲ時定数回路と、 該ＣＲ時定数回路のそれぞれの時定数を制御して上記自
   励式ハーフブリッジインバータの出力を変化させるレベ
   ルシフト回路と を具備することを特徴とする放電灯点灯装置。