JPH0315314B2 - - Google Patents
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- JPH0315314B2 JPH0315314B2 JP57124281A JP12428182A JPH0315314B2 JP H0315314 B2 JPH0315314 B2 JP H0315314B2 JP 57124281 A JP57124281 A JP 57124281A JP 12428182 A JP12428182 A JP 12428182A JP H0315314 B2 JPH0315314 B2 JP H0315314B2
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- JP
- Japan
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- lamp
- capacitor
- series
- current
- transistors
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、放電灯用の電子式安定器および該
安定器による放電灯の調光方法に関する。
安定器による放電灯の調光方法に関する。
放電灯を電子的に安定化するには、実際に種々
の回路を多数用いて解決することができる。この
種の解決手段における特徴としては、1又はそれ
以上の放電灯にそれぞれ安定器が接続され、本質
的に、線路電圧の周波数よりも高い周波数の電気
信号を発生するようにしたことである。実際上、
上述の周波数は、通常、20乃至120KHzの範囲を
含むようにされ、通常、トランジスタを用いた電
子スイツチによつて発生するようにしている。高
い周波数で放電灯の照明をおこなうようにするこ
とにより照明をおこなう際の消費電力を低減する
利点があり、これは、主に、ランプの発光効率が
高い周波数において改善され、かつ、安定器自体
における電力消費を低減することに起因するもの
である。
の回路を多数用いて解決することができる。この
種の解決手段における特徴としては、1又はそれ
以上の放電灯にそれぞれ安定器が接続され、本質
的に、線路電圧の周波数よりも高い周波数の電気
信号を発生するようにしたことである。実際上、
上述の周波数は、通常、20乃至120KHzの範囲を
含むようにされ、通常、トランジスタを用いた電
子スイツチによつて発生するようにしている。高
い周波数で放電灯の照明をおこなうようにするこ
とにより照明をおこなう際の消費電力を低減する
利点があり、これは、主に、ランプの発光効率が
高い周波数において改善され、かつ、安定器自体
における電力消費を低減することに起因するもの
である。
この発明は、通電電流を制限しかつ安定化する
ための放電灯用電子安定器に係るもので、直流電
源と接続された高周波発振器を備えている。上記
高周波発振器は、直列接続した2つのトランジス
タと、これ等の両トランジスタ間に、両トランジ
スタを交番状の位相で動作するように接続したベ
ース駆動用の変圧器とで構成され、上記変圧器の
1次巻線に直列に共振回路が接続され、該共振回
路は、インダクタと、ランプと並列接続したキヤ
パシタと一諸にした共振用キヤパシタとで構成さ
れ、かつ、上記ランプは上記共振回路に交互に直
列に接続されるようになつている。さらに、大き
いキヤパシタンスを有するフイルタキヤパシタ
が、上記直流電源の端子間に接続されている。
ための放電灯用電子安定器に係るもので、直流電
源と接続された高周波発振器を備えている。上記
高周波発振器は、直列接続した2つのトランジス
タと、これ等の両トランジスタ間に、両トランジ
スタを交番状の位相で動作するように接続したベ
ース駆動用の変圧器とで構成され、上記変圧器の
1次巻線に直列に共振回路が接続され、該共振回
路は、インダクタと、ランプと並列接続したキヤ
パシタと一諸にした共振用キヤパシタとで構成さ
れ、かつ、上記ランプは上記共振回路に交互に直
列に接続されるようになつている。さらに、大き
いキヤパシタンスを有するフイルタキヤパシタ
が、上記直流電源の端子間に接続されている。
この種の型式の公知の安定器では、第1の半サ
イクル中に充電する共振用キヤパシタが用いられ
る一方、該共振用キヤパシタが第2の半サイクル
中に放電する際に、その電流をランプが受けるよ
うになつている。この動作に続いて、上記フイル
タキヤパシタは、1つ置きの半サイクル毎にのみ
充電をおこなう。このことにより、放電電流の振
幅が大きくなり、高調波成分によつて非常に大き
な妨害成分が惹起されるとともに、フイルタキヤ
パシタにおける電力損失が非常に大きくなる。
イクル中に充電する共振用キヤパシタが用いられ
る一方、該共振用キヤパシタが第2の半サイクル
中に放電する際に、その電流をランプが受けるよ
うになつている。この動作に続いて、上記フイル
タキヤパシタは、1つ置きの半サイクル毎にのみ
充電をおこなう。このことにより、放電電流の振
幅が大きくなり、高調波成分によつて非常に大き
な妨害成分が惹起されるとともに、フイルタキヤ
パシタにおける電力損失が非常に大きくなる。
この発明の主な目的は、上述した種々の欠点を
除去する、たとえば、一方では無線周波数妨害成
分を抑制するとともに、他方ではフイルタキヤパ
シタにおける電力損失を低減するようにして、上
述した型式の安定器をさらに改善することにあ
る。
除去する、たとえば、一方では無線周波数妨害成
分を抑制するとともに、他方ではフイルタキヤパ
シタにおける電力損失を低減するようにして、上
述した型式の安定器をさらに改善することにあ
る。
この目的を達成するために、この発明に係る安
定器では、各共振用キヤパシタを直流電源の端子
間に接続するとともに、これ等の共振用キヤパシ
タにそれぞれ並列にダイオードを接続し、共振回
路の終端部を、ランプの電極を介して、上記各共
振用キヤパシタおよびダイオードの共通接続点に
接続したことを特徴とするものである。
定器では、各共振用キヤパシタを直流電源の端子
間に接続するとともに、これ等の共振用キヤパシ
タにそれぞれ並列にダイオードを接続し、共振回
路の終端部を、ランプの電極を介して、上記各共
振用キヤパシタおよびダイオードの共通接続点に
接続したことを特徴とするものである。
このような接続をおこなうことにより、フイル
タキヤパシタへの負荷電流の周波数は2倍にさ
れ、かつ、振幅が1/2に低減される。この振幅の
低減により、実質的に、高調波成分は低減し、し
たがつて、無線周波数妨害が低減する。上記回路
は依然として同等の平均電流を必要とするので、
フイルタキヤパシタを充電する電流の二乗平均値
(RMS値)は低減する。
タキヤパシタへの負荷電流の周波数は2倍にさ
れ、かつ、振幅が1/2に低減される。この振幅の
低減により、実質的に、高調波成分は低減し、し
たがつて、無線周波数妨害が低減する。上記回路
は依然として同等の平均電流を必要とするので、
フイルタキヤパシタを充電する電流の二乗平均値
(RMS値)は低減する。
上述したトランジスタを用いた構成部分におけ
る動作特性の特徴は、トランジスタをターンオン
した際の電流の立上り時間が、該トランジスタを
ターンオフとした際の立上り時間よりも短くした
ことにある。この現象を、以下に、蓄積時間とい
う。
る動作特性の特徴は、トランジスタをターンオン
した際の電流の立上り時間が、該トランジスタを
ターンオフとした際の立上り時間よりも短くした
ことにある。この現象を、以下に、蓄積時間とい
う。
上記蓄積時間を設けたことにより、上述のよう
に構成した回路において両トランジスタの制御電
圧が相反する位相であり、かつ同時に通電方向が
切り換えられる場合には両トランジスタは、同時
にオンとされる。いいかえれば、ターンオフとす
るようにベースが駆動された一方のトランジスタ
は、他方のトランジスタがターンオンとされたと
きにも、依然として導通状態とされる。
に構成した回路において両トランジスタの制御電
圧が相反する位相であり、かつ同時に通電方向が
切り換えられる場合には両トランジスタは、同時
にオンとされる。いいかえれば、ターンオフとす
るようにベースが駆動された一方のトランジスタ
は、他方のトランジスタがターンオンとされたと
きにも、依然として導通状態とされる。
上述した型式の安定器は、米国特許第4075476
号により知られているように、蓄積時間に関連し
て惹起される問題点は、回路構成によつて解決さ
れている。この回路構成においては、個別のフイ
ルタ回路を用いることにより、トランジスタの蓄
積時間に対する十分な補償がなされている。
号により知られているように、蓄積時間に関連し
て惹起される問題点は、回路構成によつて解決さ
れている。この回路構成においては、個別のフイ
ルタ回路を用いることにより、トランジスタの蓄
積時間に対する十分な補償がなされている。
この発明のもう1つの目的は、上述した従来技
術が提案するよりもより簡単なかつ安価な構成の
回路を用いて、当該蓄積時間を十分に制限するよ
うにすることにある。
術が提案するよりもより簡単なかつ安価な構成の
回路を用いて、当該蓄積時間を十分に制限するよ
うにすることにある。
この目的を達成するために、この発明に係る好
ましい実施例においては、両スイツチトランジス
タが同時に導通状態とされる期間を低減するため
に、各スイツチトランジスタにそれぞれダイオー
ドを並列に接続したことを特徴とする。
ましい実施例においては、両スイツチトランジス
タが同時に導通状態とされる期間を低減するため
に、各スイツチトランジスタにそれぞれダイオー
ドを並列に接続したことを特徴とする。
上記構成の回路により、両トランジスタにおい
て、トランジスタへの印加電圧がダイオードの順
方向の電圧降下分を越えるまで、該トランジスタ
における電流の立上りが遅延されるとともに、ベ
ース・エミツタの接合部における逆電圧が抑制さ
れる。
て、トランジスタへの印加電圧がダイオードの順
方向の電圧降下分を越えるまで、該トランジスタ
における電流の立上りが遅延されるとともに、ベ
ース・エミツタの接合部における逆電圧が抑制さ
れる。
この発明のさらにもう1つの目的は、電子ガス
放電灯の安定化用のフイルタチヨークを提供する
ことにあり、該フイルタチヨークにより、従来形
式のものよりも実質的に低廉なコストで、無線周
波数妨害を十分に抑制することにある。
放電灯の安定化用のフイルタチヨークを提供する
ことにあり、該フイルタチヨークにより、従来形
式のものよりも実質的に低廉なコストで、無線周
波数妨害を十分に抑制することにある。
この目的を達成するために、この発明において
は、互いに分離され、かつ、各ラインワイヤ(給
電線路)に接続された2つのインダクタユニツト
で構成したフイルタチヨークが用いられる。
は、互いに分離され、かつ、各ラインワイヤ(給
電線路)に接続された2つのインダクタユニツト
で構成したフイルタチヨークが用いられる。
この発明が解決しようとするもう1つの問題
は、この発明によつて提案された、高周波共振回
路を基礎とする安定器を用いた場合において、ラ
ンプの調光をおこなうことである。
は、この発明によつて提案された、高周波共振回
路を基礎とする安定器を用いた場合において、ラ
ンプの調光をおこなうことである。
この問題は、発振器におけるトランジスタのベ
ース駆動用の変圧器に付加的に設けた巻線を利用
することにより解決した。これについては、第2
図および第3図とともにさらに詳細に後述する。
ース駆動用の変圧器に付加的に設けた巻線を利用
することにより解決した。これについては、第2
図および第3図とともにさらに詳細に後述する。
以下に、この発明の一実施例を添付図面ととも
に説明する。
に説明する。
なお、各図面は、図示を簡略化するために、動
作に関して最も重要な構成部分のみを示す。
作に関して最も重要な構成部分のみを示す。
第1図において、安定器は、無線周波数フイル
タF、電源電流変調器M、および整流器Rを介し
て交流電源に接続されている。正(+)および負
(−)の両直流端子とランプ8との間に高周波発
振器が形成され、この高周波発振器は、詳細に後
述するように動作位相が交番するように、直列接
続された2つのトランジスタ1および2を備えて
いる。ダイオード12および13は、それぞれ、
トランジスタ1および2の各エミツタに直列に接
続されている。トランジスタ1および2のベース
駆動用変圧器3の一次巻線4の一方の端子は、該
トランジスタ1と2との間に接続されるととも
に、該一次巻線4の他方の端子は、誘導コイル
(チヨーク)7を介して、ランプ8の一方の電極
と接続されている。該ランプ8の他方の電極8a
は、共振用キヤパシタ10および11、各キヤパ
シタ10と11に並列に接続した電圧制限用ダイ
オード23および24を介して、電流源の互いに
対向する両電極端子間に接続されている。この電
流源の正および負端子間に、電解キヤパシタC
が、フイルタキヤパシタとして設けられている。
さらに、ランプ8に並列に接続したキヤパシタ9
は、ランプ8がオンとされる以前の起動期間にお
ける動作周波数、およびランプ電圧を定めるよう
になつている。一方、キヤパシタ10および11
は、自由振動の直列共振回路における主共振キヤ
パシタンスを形成しており、さらに、この直列共
振回路は、コイル7の形態をしたインダクタンス
を含んでいる。もし、フイラメント陰極を備えた
ランプ8が使用される場合には、当該陰極を加熱
するために、キヤパシタ9から、該陰極を通して
電流が流れる。いわゆる冷陰極型ランプの場合に
は、このランプは予備加熱することなく起動さ
れ、キヤパシタ9は、直接的に、誘導コイル7と
点8aとの間に接続される。
タF、電源電流変調器M、および整流器Rを介し
て交流電源に接続されている。正(+)および負
(−)の両直流端子とランプ8との間に高周波発
振器が形成され、この高周波発振器は、詳細に後
述するように動作位相が交番するように、直列接
続された2つのトランジスタ1および2を備えて
いる。ダイオード12および13は、それぞれ、
トランジスタ1および2の各エミツタに直列に接
続されている。トランジスタ1および2のベース
駆動用変圧器3の一次巻線4の一方の端子は、該
トランジスタ1と2との間に接続されるととも
に、該一次巻線4の他方の端子は、誘導コイル
(チヨーク)7を介して、ランプ8の一方の電極
と接続されている。該ランプ8の他方の電極8a
は、共振用キヤパシタ10および11、各キヤパ
シタ10と11に並列に接続した電圧制限用ダイ
オード23および24を介して、電流源の互いに
対向する両電極端子間に接続されている。この電
流源の正および負端子間に、電解キヤパシタC
が、フイルタキヤパシタとして設けられている。
さらに、ランプ8に並列に接続したキヤパシタ9
は、ランプ8がオンとされる以前の起動期間にお
ける動作周波数、およびランプ電圧を定めるよう
になつている。一方、キヤパシタ10および11
は、自由振動の直列共振回路における主共振キヤ
パシタンスを形成しており、さらに、この直列共
振回路は、コイル7の形態をしたインダクタンス
を含んでいる。もし、フイラメント陰極を備えた
ランプ8が使用される場合には、当該陰極を加熱
するために、キヤパシタ9から、該陰極を通して
電流が流れる。いわゆる冷陰極型ランプの場合に
は、このランプは予備加熱することなく起動さ
れ、キヤパシタ9は、直接的に、誘導コイル7と
点8aとの間に接続される。
上記ベース駆動用変圧器3の2次巻線5および
6は、それぞれ、互いに逆位相の制御電圧を得る
ように、トランジスタ1および2のベース端子と
接続されている。そして、両トランジスタのうち
他方のトランジスタが非導通状態とされるとき一
方のトランジスタは導通状態とされ、また、これ
と逆のことが同様にしておこなわれる。
6は、それぞれ、互いに逆位相の制御電圧を得る
ように、トランジスタ1および2のベース端子と
接続されている。そして、両トランジスタのうち
他方のトランジスタが非導通状態とされるとき一
方のトランジスタは導通状態とされ、また、これ
と逆のことが同様にしておこなわれる。
上述した構成の回路の動作における問題点の1
つに、トランジスタがターンオンとされた際の電
流の立上り時間が、該トランジスタがオフに切り
換えられる際の立ち下り時間よりも短い(速い)
ことである。温度の関数でもつて漸増するこの蓄
積時間によつて、両トランジスタが同時に導通状
態とされることになる。この発明においては、両
トランジスタにそれぞれ直列に接続されたダイオ
ード12および13の順方向における電圧降下分
により、変圧器3の2次側におけるベース駆動電
圧の方向が変わる際、該変圧器の浮遊キヤパシタ
ンスおよびインダクタンスによつて定まる限定さ
れた率で、各2次巻線5および6における端子間
電圧の変化分は、それぞれ、ダイオード12およ
び13における順方向の電圧降下に相当した分ま
で増大する。このように、電圧変化分が増大する
ことは、導通状態となるようにトリガーされたト
ランジスタのベース回路における電流の流れ始め
るまでの時間が長くされたことを意味する。この
結果、両トランジスタが導通状態となる時間の合
計時間、および、両トランジスタに流通する総電
流値は、それぞれ、実質的に低減する。しかしな
がら、実際には、蓄積時間の大部分は、変圧器で
生成されるベース電流とコレクタ電流との間にお
ける位相差によつて制御されることに注目しなけ
ればならない。蓄積時間に起因して生じる電力損
失は、このようにして除去し得、実際に、本質的
に非常に簡単な回路によつて完全に除去される。
保護ダイオード14および15は、両トランジス
タ1および2が非導通状態になつている場合にイ
ンダクタンス7の電流の導通路となる。
つに、トランジスタがターンオンとされた際の電
流の立上り時間が、該トランジスタがオフに切り
換えられる際の立ち下り時間よりも短い(速い)
ことである。温度の関数でもつて漸増するこの蓄
積時間によつて、両トランジスタが同時に導通状
態とされることになる。この発明においては、両
トランジスタにそれぞれ直列に接続されたダイオ
ード12および13の順方向における電圧降下分
により、変圧器3の2次側におけるベース駆動電
圧の方向が変わる際、該変圧器の浮遊キヤパシタ
ンスおよびインダクタンスによつて定まる限定さ
れた率で、各2次巻線5および6における端子間
電圧の変化分は、それぞれ、ダイオード12およ
び13における順方向の電圧降下に相当した分ま
で増大する。このように、電圧変化分が増大する
ことは、導通状態となるようにトリガーされたト
ランジスタのベース回路における電流の流れ始め
るまでの時間が長くされたことを意味する。この
結果、両トランジスタが導通状態となる時間の合
計時間、および、両トランジスタに流通する総電
流値は、それぞれ、実質的に低減する。しかしな
がら、実際には、蓄積時間の大部分は、変圧器で
生成されるベース電流とコレクタ電流との間にお
ける位相差によつて制御されることに注目しなけ
ればならない。蓄積時間に起因して生じる電力損
失は、このようにして除去し得、実際に、本質的
に非常に簡単な回路によつて完全に除去される。
保護ダイオード14および15は、両トランジス
タ1および2が非導通状態になつている場合にイ
ンダクタンス7の電流の導通路となる。
上記回路における主な動作はつぎのとおりであ
る:フイルタキヤパシタCは、整流器Rを介し
て、当該回路に印加された電圧で充電される。自
由振動共振回路において当該回路が閉とされてい
るとき、両キヤパシタ10および11からランプ
8の電極8aに電流が流れ始めて、さらに、該ラ
ンプ8のフイラメント、キヤパシタ9、インダク
タンス7、変圧器3の一次巻線、および導通した
トランジスタ2を通して電流が流れる。この振動
回路において、キヤパシタ10および11は並列
接続されており、この並列接続体10,11にキ
ヤパシタ9が直列に接続されている。キヤパシタ
9により、ランプ8の動作周波数より高い該ラン
プ8の起動周波数を定めるために、該キヤパシタ
9の容量は、並列接続された両キヤパシタ10お
よび11で形成される容量即ち、これ等のキヤパ
シタ10,11の合成容量の約1/2乃至1/4の大き
さ、好ましくは、該合成容量の約1/3の大きさに
設定される。上述した共振回路における電流が減
少し始めるにつれて、実質的に、キヤパシタ9に
おける電極間電圧が十分に上昇したときに、変圧
器3における2次巻線5および6に誘起される制
御電圧は、トランジスタ2を非導通状態にさせ、
これと同時に、トランジスタ1が導通状態とされ
る。そして、キヤパシタ9に形成される電極間電
圧(逆電圧)が、再び電流方向を切り換えるよう
に電流を制限するまで、電流は、逆方向に、即
ち、一次巻線4、コイル7、キヤパシタ9、並列
接続されたキヤパシタ10および11に流れる。
この場合、上記回路に流れる電流は正弦波形とな
り、このようにして各トランジスタを流れる電流
は、当該トランジスタがスイツチオンとされる瞬
時にほぼ零に近くなる。このような状況のもとに
おいては、スイツチング損失は最小値となる。キ
ヤパシタ9を流れる電流は、ランプ8の陰極フイ
ラメントを加熱する。
る:フイルタキヤパシタCは、整流器Rを介し
て、当該回路に印加された電圧で充電される。自
由振動共振回路において当該回路が閉とされてい
るとき、両キヤパシタ10および11からランプ
8の電極8aに電流が流れ始めて、さらに、該ラ
ンプ8のフイラメント、キヤパシタ9、インダク
タンス7、変圧器3の一次巻線、および導通した
トランジスタ2を通して電流が流れる。この振動
回路において、キヤパシタ10および11は並列
接続されており、この並列接続体10,11にキ
ヤパシタ9が直列に接続されている。キヤパシタ
9により、ランプ8の動作周波数より高い該ラン
プ8の起動周波数を定めるために、該キヤパシタ
9の容量は、並列接続された両キヤパシタ10お
よび11で形成される容量即ち、これ等のキヤパ
シタ10,11の合成容量の約1/2乃至1/4の大き
さ、好ましくは、該合成容量の約1/3の大きさに
設定される。上述した共振回路における電流が減
少し始めるにつれて、実質的に、キヤパシタ9に
おける電極間電圧が十分に上昇したときに、変圧
器3における2次巻線5および6に誘起される制
御電圧は、トランジスタ2を非導通状態にさせ、
これと同時に、トランジスタ1が導通状態とされ
る。そして、キヤパシタ9に形成される電極間電
圧(逆電圧)が、再び電流方向を切り換えるよう
に電流を制限するまで、電流は、逆方向に、即
ち、一次巻線4、コイル7、キヤパシタ9、並列
接続されたキヤパシタ10および11に流れる。
この場合、上記回路に流れる電流は正弦波形とな
り、このようにして各トランジスタを流れる電流
は、当該トランジスタがスイツチオンとされる瞬
時にほぼ零に近くなる。このような状況のもとに
おいては、スイツチング損失は最小値となる。キ
ヤパシタ9を流れる電流は、ランプ8の陰極フイ
ラメントを加熱する。
冷陰極放電ランプ自体は、勿論、キヤパシタ9
に直接に並列接続できる。ランプ8が点灯される
と、当該ランプ8に形成される抵抗性のインピー
ダンスがキヤパシタ9と並列に接続される。この
場合、共振周波数は並列接続されたキヤパシタ1
0および11によりほぼ固定されたものであるか
ら、動作周波数は、起動周波数に比して実質的に
低減する。しかしながら、ランプ8のフイラメン
トを適宜に加熱する電流は、依然としてキヤパシ
タ9を通して流れる。
に直接に並列接続できる。ランプ8が点灯される
と、当該ランプ8に形成される抵抗性のインピー
ダンスがキヤパシタ9と並列に接続される。この
場合、共振周波数は並列接続されたキヤパシタ1
0および11によりほぼ固定されたものであるか
ら、動作周波数は、起動周波数に比して実質的に
低減する。しかしながら、ランプ8のフイラメン
トを適宜に加熱する電流は、依然としてキヤパシ
タ9を通して流れる。
上記ランプ8で形成される抵抗の負特性にもと
づき、ダイオード23および24が、それぞれキ
ヤパシタ10および11に並列に接続されていな
ければ、電極8aにおける電圧は安定に維持され
ないであろう。この電圧の安定化の目的のために
は、ダイオード23又は24のいずれか一方を設
けるだけでも十分である。もし、ランプ8の抵抗
値の減少の結果として、即ち、ランプ電流の増大
の結果として、例えば、電極8aにおける電圧が
高くなると、余分の電力が共振回路からダイオー
ド23および/又は24を介してキヤパシタCに
戻るように流出する。各半サイクル毎にキヤパシ
タ10および11における電力の蓄積が正確な度
合でおこなわれ、よつて、電極8aにおける電圧
は安定化される。
づき、ダイオード23および24が、それぞれキ
ヤパシタ10および11に並列に接続されていな
ければ、電極8aにおける電圧は安定に維持され
ないであろう。この電圧の安定化の目的のために
は、ダイオード23又は24のいずれか一方を設
けるだけでも十分である。もし、ランプ8の抵抗
値の減少の結果として、即ち、ランプ電流の増大
の結果として、例えば、電極8aにおける電圧が
高くなると、余分の電力が共振回路からダイオー
ド23および/又は24を介してキヤパシタCに
戻るように流出する。各半サイクル毎にキヤパシ
タ10および11における電力の蓄積が正確な度
合でおこなわれ、よつて、電極8aにおける電圧
は安定化される。
この発明のもう1つの顕著な利点は、キヤパシ
タ9と、各キヤパシタ10および11との間の相
互関係が起動電圧を制限することにより、当該ラ
ンプの寿命が延長されることにある。好ましく
は、キヤパシタ10および11は同等の大きさと
し、したがつて、両半サイクル期間における負
荷、即ち、いわゆるキヤパシタにおけるリツプル
電流が同等の大きさとなるようにし、無線周波数
妨害の面で理想的な大きさのものとなるようにす
ると共に、交流成分の二乗平均値(RMS)分が
キヤパシタCを加熱するが故に、キヤパシタCの
負荷の見地から理想的なものとなるようにする。
もし、ランプ8の照度を低減させるように調整し
ようとするのであれば、トランジスタスイツチ1
および2の切換周波性を高めることにより、キヤ
パシタ9を通して流れるフイラメント電流が増大
し、そして、ランプ8は、たとえ照度調整値が低
い場合にも消灯しない。ランプ8の抵抗値が大き
く変動するものである場合には、ランプ8の照度
を調整するとき、安定化用のダイオード23およ
び24は、非常に重要なものとなる。
タ9と、各キヤパシタ10および11との間の相
互関係が起動電圧を制限することにより、当該ラ
ンプの寿命が延長されることにある。好ましく
は、キヤパシタ10および11は同等の大きさと
し、したがつて、両半サイクル期間における負
荷、即ち、いわゆるキヤパシタにおけるリツプル
電流が同等の大きさとなるようにし、無線周波数
妨害の面で理想的な大きさのものとなるようにす
ると共に、交流成分の二乗平均値(RMS)分が
キヤパシタCを加熱するが故に、キヤパシタCの
負荷の見地から理想的なものとなるようにする。
もし、ランプ8の照度を低減させるように調整し
ようとするのであれば、トランジスタスイツチ1
および2の切換周波性を高めることにより、キヤ
パシタ9を通して流れるフイラメント電流が増大
し、そして、ランプ8は、たとえ照度調整値が低
い場合にも消灯しない。ランプ8の抵抗値が大き
く変動するものである場合には、ランプ8の照度
を調整するとき、安定化用のダイオード23およ
び24は、非常に重要なものとなる。
第2図は、この発明に係る変形例を示し、ラン
プ8の照度を制御するためにベース駆動用の変圧
器3のコア16に、特別の2次巻線17が設けら
れ、該2次巻線17に並列に、サイリスタ19と
ダイオード18との直列回路が接続されている。
制御回路20乃至22は、所定の位相で1つ置き
の半サイクル毎にサイリスタ19をオンとして、
2次巻線17を短絡するように、該サイリスタ1
9の制御電極と接続されている。この制御回路の
動作は、つぎのようにおこなわれる。1つ置きの
半サイクル期間毎に、キヤパシタ21はダイオー
ド18および制御ポテンシヨメータ20を介して
所定の定格値に充電され、該回路の時定数は、ポ
テンシヨメータ20の調整値に応じたものとなつ
ている。キヤパシタ21が十分に充電されたとき
に、ユニジヤンクシヨントランジスタ22は、サ
イリスタ19を導通状態にトリガーするための駆
動電圧が得られるように、導通状態にされる。2
次巻線17が短絡されると、上記2次巻線5およ
び6におけるベース駆動電厚も同時に低減し、各
半サイクル期間にそれぞれトランジスタ1又は2
を導通状態にさせる駆動電圧は、瞬間的に反転す
る。このことは、上述したようにベース電圧が低
下することにより、コレクタ電流がエミツタより
もベースを通してより流れ易くなることに起因す
る。よつて、各トランジスタは、瞬時に、非導状
態にされる。1つのトランジスタのベース電流の
期間を短縮化することにより、共振回路における
ある動作周波数が確立される。周波数が高まるこ
とは、インダクタンス7の電流に対する抵抗度が
高まることを意味する。周波数が高まるとキヤパ
シタ9の電流もまた増大する。上述したことによ
り、蛍光灯8の電流が低減され、これと同時にラ
ンプ電極のフイラメント電力が増大するにつれて
光も同様にして増大し、このことにより照度を低
い値に調整する場合にランプが消灯するのを阻止
する。
プ8の照度を制御するためにベース駆動用の変圧
器3のコア16に、特別の2次巻線17が設けら
れ、該2次巻線17に並列に、サイリスタ19と
ダイオード18との直列回路が接続されている。
制御回路20乃至22は、所定の位相で1つ置き
の半サイクル毎にサイリスタ19をオンとして、
2次巻線17を短絡するように、該サイリスタ1
9の制御電極と接続されている。この制御回路の
動作は、つぎのようにおこなわれる。1つ置きの
半サイクル期間毎に、キヤパシタ21はダイオー
ド18および制御ポテンシヨメータ20を介して
所定の定格値に充電され、該回路の時定数は、ポ
テンシヨメータ20の調整値に応じたものとなつ
ている。キヤパシタ21が十分に充電されたとき
に、ユニジヤンクシヨントランジスタ22は、サ
イリスタ19を導通状態にトリガーするための駆
動電圧が得られるように、導通状態にされる。2
次巻線17が短絡されると、上記2次巻線5およ
び6におけるベース駆動電厚も同時に低減し、各
半サイクル期間にそれぞれトランジスタ1又は2
を導通状態にさせる駆動電圧は、瞬間的に反転す
る。このことは、上述したようにベース電圧が低
下することにより、コレクタ電流がエミツタより
もベースを通してより流れ易くなることに起因す
る。よつて、各トランジスタは、瞬時に、非導状
態にされる。1つのトランジスタのベース電流の
期間を短縮化することにより、共振回路における
ある動作周波数が確立される。周波数が高まるこ
とは、インダクタンス7の電流に対する抵抗度が
高まることを意味する。周波数が高まるとキヤパ
シタ9の電流もまた増大する。上述したことによ
り、蛍光灯8の電流が低減され、これと同時にラ
ンプ電極のフイラメント電力が増大するにつれて
光も同様にして増大し、このことにより照度を低
い値に調整する場合にランプが消灯するのを阻止
する。
このように実施例の装置を動作させる場合、他
の半サイクルにおいて、ベース駆動用変圧器のコ
ア16が磁気飽和状態とされることにもとづき、
電流が遮断されることも生じる。このことは、当
該コアのヒステリシス曲線上における動作点が、
巻線17における電流の影響下で、該ヒステリシ
ス曲線の他の飽和限界に移動することに起因する
ものである。
の半サイクルにおいて、ベース駆動用変圧器のコ
ア16が磁気飽和状態とされることにもとづき、
電流が遮断されることも生じる。このことは、当
該コアのヒステリシス曲線上における動作点が、
巻線17における電流の影響下で、該ヒステリシ
ス曲線の他の飽和限界に移動することに起因する
ものである。
上述した調整方法の欠点は、照度を低減したと
きに効率が低下することである。しかしながら、
第3図に示す調整方法によつて、後述するよう
に、照度を低減させる際、第2図の実施例と比べ
て、より良い効率が得られた。
きに効率が低下することである。しかしながら、
第3図に示す調整方法によつて、後述するよう
に、照度を低減させる際、第2図の実施例と比べ
て、より良い効率が得られた。
第3図の実施例は、第2図の実施例と比べて、
ベース駆動用変圧器3に関してのみ相違してい
る。なお、第3図において、第2図のものと等価
の構成部分には同一の符号を付して、その部分の
説明は、第2図におけるものを参照しておこな
う。
ベース駆動用変圧器3に関してのみ相違してい
る。なお、第3図において、第2図のものと等価
の構成部分には同一の符号を付して、その部分の
説明は、第2図におけるものを参照しておこな
う。
両トランジスタ1および2は、それぞれに個別
のベース駆動用変圧器3aおよび3bを有し、こ
れ等の変圧器3a,3bの1次巻線4a,4b
は、上述の直列共振回路の一部分と直列に接続さ
れている。変圧器3aの2次巻線5はトランジス
タ1を制御し、変圧器3bの2次巻線6はトラン
ジスタ2を制御する。回路19乃至20とともに
回路を構成するようにした特別の2次巻線17
は、変圧器3aのコア16aにのみ設けられる。
非調整状態とされるトランジスタ2は、当該共振
回路により、オフとされた瞬時における電流が小
さい値とされるので、十分なベース電流を得る。
このトランジスタの制御されたベース電流は、オ
フとされた瞬時には負の大きな値とされ、スイツ
チング損失が著るしく低減する。このように、ト
ランジスタにおける損失は、単一のベース駆動用
変圧器を用いた場合と比べて低減する。第3図に
示す実施例においては、動作周波数もまた低下
し、したがつて、スイツチング損失も低減する。
のベース駆動用変圧器3aおよび3bを有し、こ
れ等の変圧器3a,3bの1次巻線4a,4b
は、上述の直列共振回路の一部分と直列に接続さ
れている。変圧器3aの2次巻線5はトランジス
タ1を制御し、変圧器3bの2次巻線6はトラン
ジスタ2を制御する。回路19乃至20とともに
回路を構成するようにした特別の2次巻線17
は、変圧器3aのコア16aにのみ設けられる。
非調整状態とされるトランジスタ2は、当該共振
回路により、オフとされた瞬時における電流が小
さい値とされるので、十分なベース電流を得る。
このトランジスタの制御されたベース電流は、オ
フとされた瞬時には負の大きな値とされ、スイツ
チング損失が著るしく低減する。このように、ト
ランジスタにおける損失は、単一のベース駆動用
変圧器を用いた場合と比べて低減する。第3図に
示す実施例においては、動作周波数もまた低下
し、したがつて、スイツチング損失も低減する。
上述した2種類の実施例の利点は、調整回路が
電気的(galvanically)に電子安定器から絶縁さ
れていることである。
電気的(galvanically)に電子安定器から絶縁さ
れていることである。
上記電子安定器により惹起された無線周波数妨
害成分は無線防害濾過用のフイルタ回路Fによ
り、ろ波され、よつて、これ等の妨害成分がライ
ンワイヤ(給電線路)に拡布されることもない。
主電源の波形整形器M(低周波フイルタ)は、電
子的なあるいはフイルタ特性を有する構成部分か
らなるユニツトであり、線路電流を十分な正弦波
形とする。国際規格(IEC パブリケーシヨン82
およびVDE0712)には、安定器におけるライン
電流波形に関する要件が含まれており、電流波形
に現われる高調波成分によつて定められている。
フイルタキヤパシタCに電流を導入する整流ブリ
ツジ回路Rは、上述の要件を満足するものではな
い。
害成分は無線防害濾過用のフイルタ回路Fによ
り、ろ波され、よつて、これ等の妨害成分がライ
ンワイヤ(給電線路)に拡布されることもない。
主電源の波形整形器M(低周波フイルタ)は、電
子的なあるいはフイルタ特性を有する構成部分か
らなるユニツトであり、線路電流を十分な正弦波
形とする。国際規格(IEC パブリケーシヨン82
およびVDE0712)には、安定器におけるライン
電流波形に関する要件が含まれており、電流波形
に現われる高調波成分によつて定められている。
フイルタキヤパシタCに電流を導入する整流ブリ
ツジ回路Rは、上述の要件を満足するものではな
い。
上述した電流波形に対する要件は、電子的に分
離したコンバータ回路あるいは高周波発振器の駆
動回路によつて達成することが知られており、こ
のようにして各瞬時点におけるライン電流は、位
相および波形に関する限りライン電圧と十分に一
致したものとされる。上述の前者による解決方法
の欠点は、安定器が可成り複雑となりかつ製作コ
ストが高価となることであり、後者による解決方
法の欠点は、ランプ電流にフリツカ(ちらつき)
が生起することである。これ等の欠点は、従来の
安定器において現実に存在している。上述の従来
の電子安定器によつて、“ちらつき”なしでラン
プを直流光で作動させる場合程には効率を高め得
ない。
離したコンバータ回路あるいは高周波発振器の駆
動回路によつて達成することが知られており、こ
のようにして各瞬時点におけるライン電流は、位
相および波形に関する限りライン電圧と十分に一
致したものとされる。上述の前者による解決方法
の欠点は、安定器が可成り複雑となりかつ製作コ
ストが高価となることであり、後者による解決方
法の欠点は、ランプ電流にフリツカ(ちらつき)
が生起することである。これ等の欠点は、従来の
安定器において現実に存在している。上述の従来
の電子安定器によつて、“ちらつき”なしでラン
プを直流光で作動させる場合程には効率を高め得
ない。
線路電流の波形を修正するために、インダクタ
およびキヤパシタで構成した受動回路を用いるこ
とが知られている。上述した構成により、同時
に、無線周波数妨害を抑制することもできる。従
来、同一のコアに2つの巻線を設けたインダク
タ、いわゆる、対称型チヨークを使用することが
知られている。この種の型式のインダクタを用い
れば、無線周波数妨害を、ある程度、抑制するこ
とができるが、当該回路に含まれる、独立した電
波妨害阻止用のインダクタなしでは、電波妨害に
対して定めた国際規格を十分に満足することはで
きない。
およびキヤパシタで構成した受動回路を用いるこ
とが知られている。上述した構成により、同時
に、無線周波数妨害を抑制することもできる。従
来、同一のコアに2つの巻線を設けたインダク
タ、いわゆる、対称型チヨークを使用することが
知られている。この種の型式のインダクタを用い
れば、無線周波数妨害を、ある程度、抑制するこ
とができるが、当該回路に含まれる、独立した電
波妨害阻止用のインダクタなしでは、電波妨害に
対して定めた国際規格を十分に満足することはで
きない。
電子安定器に分離した電波妨害インダクタを付
加することは、照明器具工場で用いられている公
知の放電灯用のインダクタのコストと略同じ程度
もしくはそれよりも高いコストとなることを意味
する。
加することは、照明器具工場で用いられている公
知の放電灯用のインダクタのコストと略同じ程度
もしくはそれよりも高いコストとなることを意味
する。
この発明に係るフイルタ用インダクタは第4図
に示され、第4図において、第1図における高周
波発振器に相当する部分は、符号Oで示す。
に示され、第4図において、第1図における高周
波発振器に相当する部分は、符号Oで示す。
この発明によれば、単一のコアに対称的に形成
される複数のフイルタ用インダクタは、小型かつ
互いに分離した2つのインダクタ25で置換さ
れ、各インダクタ25はそれぞれ個別の給電線路
に接続される。両インダクタ25は、フイルタキ
ヤパシタCとともにフイルタ回路を形成し、この
フイルタ回路によつて線路電流波形が所望のもの
に調正される。この場合、無線周波数妨害を制御
することもでき、該無線周波数妨害成分は、分離
型の無線周波数妨害除去用のインダクタを全く必
要としない程度の大きさにすることができる。
される複数のフイルタ用インダクタは、小型かつ
互いに分離した2つのインダクタ25で置換さ
れ、各インダクタ25はそれぞれ個別の給電線路
に接続される。両インダクタ25は、フイルタキ
ヤパシタCとともにフイルタ回路を形成し、この
フイルタ回路によつて線路電流波形が所望のもの
に調正される。この場合、無線周波数妨害を制御
することもでき、該無線周波数妨害成分は、分離
型の無線周波数妨害除去用のインダクタを全く必
要としない程度の大きさにすることができる。
このようにして、フイルタ用インダクタ25を
通常の放電灯用のインダクタとして使用すること
ができ、該フイルタ用インダクタ25を、自動的
に製作できるとともに、従来の分離型の無線周波
数妨害成分除去用インダクタの製作コスト以下の
コストで製作できる。また、2つに分離した型式
のインダクタ25の製作コストは、該インダクタ
25に相当する対称型の2重巻線インダクタの製
作コストよりも明らかに安価である。このように
ろ波および無線周波数妨害除去用のインダクタに
関して改良したことにより、総製作コストの50乃
至60%に相当する分を節約することができた。電
波妨害成分のフイルタ回路に従属接続した妨害成
分抑制用キヤパシタは、符号27を付して示す。
通常の放電灯用のインダクタとして使用すること
ができ、該フイルタ用インダクタ25を、自動的
に製作できるとともに、従来の分離型の無線周波
数妨害成分除去用インダクタの製作コスト以下の
コストで製作できる。また、2つに分離した型式
のインダクタ25の製作コストは、該インダクタ
25に相当する対称型の2重巻線インダクタの製
作コストよりも明らかに安価である。このように
ろ波および無線周波数妨害除去用のインダクタに
関して改良したことにより、総製作コストの50乃
至60%に相当する分を節約することができた。電
波妨害成分のフイルタ回路に従属接続した妨害成
分抑制用キヤパシタは、符号27を付して示す。
第1図は、この発明に係る安定器の概略回路
図、第2図は、照度調整用の特別の回路の備えた
この発明の第1実施例の安定器を示す図、第3図
は、照度調整用の特別の回路を備えたこの発明の
第2実施例の安定器を示す図、第4図は、上記安
定器用のフイルタチヨークの詳細な接続図であ
る。 1,2……トランジスタ(スイツチ)、3,3
a,3b……ベース駆動用変圧器、4,4a,4
b……1次巻線、5,6……2次巻線、7……誘
導コイル、8……ランプ、9……キヤパシタ、1
0,11……共振用キヤパシタ、12,13……
ダイオード、14,15……保護ダイオード、1
6……コア、17……特別の2次巻線、18……
ダイオード、19……サイリスタ、20……制御
ポテンシヨメータ、21……ユニジヤンクシヨン
トランジスタ、25……フイルタ用インダクタ、
27……妨害成分抑制用キヤパシタ、C……フイ
ルタキヤパシタ、O……高周波発振器。
図、第2図は、照度調整用の特別の回路の備えた
この発明の第1実施例の安定器を示す図、第3図
は、照度調整用の特別の回路を備えたこの発明の
第2実施例の安定器を示す図、第4図は、上記安
定器用のフイルタチヨークの詳細な接続図であ
る。 1,2……トランジスタ(スイツチ)、3,3
a,3b……ベース駆動用変圧器、4,4a,4
b……1次巻線、5,6……2次巻線、7……誘
導コイル、8……ランプ、9……キヤパシタ、1
0,11……共振用キヤパシタ、12,13……
ダイオード、14,15……保護ダイオード、1
6……コア、17……特別の2次巻線、18……
ダイオード、19……サイリスタ、20……制御
ポテンシヨメータ、21……ユニジヤンクシヨン
トランジスタ、25……フイルタ用インダクタ、
27……妨害成分抑制用キヤパシタ、C……フイ
ルタキヤパシタ、O……高周波発振器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 直流電源に接続され、かつ、互いに直列に接
続したトランジスタ1,2とこれ等の両トランジ
スタ1,2に交番状の位相で動作するように接続
したベース駆動用変圧器3とで成る高周波発振器
と、 上記変圧器3の1次巻線4に直列に接続され、
インダクタ7と、ランプ8に並列に接続された点
弧用キヤパシタ9をも含む共振用キヤパシタ1
0,11とで構成した共振回路とを備える一方、 上記ランプ8は上記共振回路に直列に接続され
るとともに、上記直流電源の両端子間に付加的
に、高い充電能力を有するフイルタキヤパシタC
を接続して構成した電流を制限しかつ安定化する
ための放電灯用安定器であつて、 上記直流電源の端子間に、上記ランプ8に直列
接続された上記共振用キヤパシタ10および11
を互いに直列に接続するとともに、各共振用キヤ
パシタ10,11にそれぞれダイオード23,2
4を並列に接続する一方、 インダクタ7とランプ8を有する上記共振回路
の残部は、上記共振用キヤパシタ10,11と上
記ダイオード23,24の共通接続点に接続さ
れ、かつ点弧用キヤパシタ9が上記共振用キヤパ
シタ10および11の合成キヤパシタンスの略1/
2乃至1/4の大きさのキヤパシタンスを有すること
を特徴とする放電灯用の電子式安定器。 2 点弧用キヤパシタ9が、上記ランプ8の対向
する電極フイラメント端子間に、並列に接続され
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
の電子式安定器。 3 上記ダイオード23又は24は、上記共振用
キヤパシタ10又は11のいずれか一方にのみ並
列に接続した特許請求の範囲第1項又は第2項に
記載の電子式安定器。 4 ダイオード12,13が、それぞれ、点弧用
トランジスタ1,2に直列に接続された特許請求
の範囲第1項に記載の電子式安定器。 5 上記ベース駆動用変圧器3における2次巻線
17の端子間に、電子スイツチ19を接続する一
方、電子スイツチ19の制御電極に制御回路2
0,22を接続した特許請求の範囲第1項に記載
の電子式安定器。 6 各トランジスタ1,2用の2つのベース駆動
用変圧器3a,3bを備え、1つの変圧器3aの
2次巻線17の端子間に、電子スイツチ19を接
続する一方、電子スイツチ19の制御電極に制御
回路20,22を接続した特許請求の範囲第1項
に記載の電子式安定器。 7 上記電子スイツチはサイリスタ19であり、
かつ、上記制御回路は、ユニジヤンクシヨントラ
ンジスタ22を介して上記サイリスタ19の制御
電極に接続したポテンシヨメータ20とした特許
請求の範囲第5項と第6項のいずれかに記載の電
子式安定器。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI812930 | 1981-09-18 | ||
| FI812930A FI63148C (fi) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | Elektroniskt foerkopplingsdon foer urladdningslampa |
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