JPH03250600A - 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、ハーフブリッジ形インバータを用いた放電灯
点灯装置に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の放電灯点灯装置としては、たとえば第１
０図に示す構成のものが知られている。

この第１０図に示す装置は、商用交流電源１に整流回路
２が接続され、この整流回路２には、部分平滑回路３が
接続されている。そして、この部分平滑回路３には、ハ
ーフブリッジ形インバータ４の直列接続されたトランジ
スタ５．６が接続され、さらに、ハーフブリッジ形イン
バータ４の出力端には、出カドランス７が設けられ、出
力巻線には放電灯８のフィラメントがそれぞれ接続され
ている。また、トランジスタ５．６に、可飽和変流器９
の一次巻線が接続され、この可飽和変流器９の二次巻線
は、トランジスタ５，６のベースに接続され、さらに、
可飽和変流器９には制御巻線１０が設けられ、可変抵抗
１１が接続されている。

そうして、商用交流電源１の交流を、整流回路２で整流
し、部分平滑回路３で平滑して、ハーフブリッジ形イン
バータ４に供給している。このハーフブリッジ形インバ
ータ４では、交互にトランジスタ５．６をオンさせ、出
カドランス７に高周波交流を発生させ、放電灯８を点灯
させている。

そして、可変抵抗１１の抵抗値を変化させることにより
、可飽和変流器９のインピーダンスを変化させ、ハーフ
ブリッジ形インバータ４の出力を可変させている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の構成のように、可飽和変流器
９の制御巻線１０に接続された可変抵抗１１により、ハ
ーフブリッジ形インバータ４の出力を可変させると、可
変抵抗１１等による損失が大きい割に、ハーフブリッジ
形インバータ４の出力制御範囲が小さいという問題を有
している。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、損失が少
なくかつ制御範囲を広くすることができる放電灯点灯装
置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の放電灯点灯装置は、直流電源に接続されハーフ
ブリッジ形インバータを構成する２つのスイッチング素
子と、前記／１−ツブリッジ形インバータの出力にて付
勢される放電灯と、−次巻線が前記ハーフブリッジ形イ
ンバータの出力電流を検知可能に接続されるとともに前
記各スイッチング素子の制御端子および一方の主端子の
間に二次巻線が介挿され、前記ハーフブリッジ形インバ
ータを自励発振させる可飽和変流器と、前記各スイッチ
ング素子の制御端子および一方の主端子間に前記二次巻
線と直列的に接続された可変容量回路と、この可変容量
回路の容量を絶縁手段を介してパルス幅信号により制御
する制御手段とを具備するものである。

（作用） 本発明は、可飽和変流器の飽和に従い、スイッチング素
子を制御してハーフブリッジ形インバータで、直流電源
の直流を高周波交流に変換し、放電灯を点灯させる。そ
して、ハーフブリッジ形インバータの出力を制御するに
際しては、絶縁手段を介して、制御手段でパルス幅信号
により可変容量回路の容量を変化させて、スイッチング
素子をオンさせ制御する。

（実施例） 以下、本発明の放電灯点灯装置の一実施例を図面を参照
して説明する。

第１図において、２１は直流電源で、この直流電源２１
には、ハーフブリッジ形インバータ２２が接続されてい
る。このハーフブリッジ形インバータ２２は、直流電源
２１の出力端子間に直列に接続された２つのスイッチン
グ素子としてのトランジスタ２３、２４を有し、これら
トランジスタ２３．２４は、それぞれ帰還ダイオード２
５．２６を有し、トランジスタ２３のエミッタおよびト
ランジスタ２４のコレクタの接続点には、可飽和変流器
２７の一次巻線２７１の一端が接続されている。また、
トランジスタ２３の制御端子であるベース・エミッタ間
には、ダイオード２８および抵抗２９の直列回路が接続
され、この直列回路に対して並列に可飽和変流器２７の
第１の二次巻線２７ｂおよびダイオード３０の直列回路
が接続され、ダイオード３０には並列に可変容量回路３
１が接続されている。そして、この可変容量回路３１は
、ダイオード３０に対して並列にコンデンサ３２が接続
され、このコンデンサ３２に対して並列にコンデンサ３
３および電界効果トランジスタ３４のドレイン・ソース
の直列回路が接続され、ゲート・ソース間には、電解コ
ンデンサ３５および抵抗３６の並列回路が接続され、さ
らに、ゲートには、抵抗３７を介して絶縁手段としての
フォトカプラ３８のフォトトランジスタ３８１のエミッ
タに接続され、このフォトトランジスタ３８！のコレク
タは直流電源２１に接続されている。またさらに、トラ
ンジスタ２４のベース・エミッタ間も同様に、ダイオー
ド４１および抵抗４２の直列回路が接続され、この直列
回路に対して並列に可飽和変流器２７の第２の二次巻線
２７ｃおよびダイオード４３の直列回路が接続され、こ
の直列回路に対して並列に、可変容量回路４４が接続さ
れている。この可変容量回路４４は、グイオ−ド４３に
対して並列にコンデンサ４５が接続され、このコンデン
サ４５に対して並列に、コンデンサ４６および電界効果
トランジスタ４７のドレイン・ソースの直列回路が接続
され、ゲート・ソース間には電解コンデンサ４８および
抵抗４９の並列回路が接続され、さらに、ゲートには、
抵抗５０を介して、絶縁手段としてのフォトカプラ５１
のフォトトランジスタ５１Ｍのエミッタに接続され、こ
の−フォトトランジスタ５１！のコレクタは直流電源２
１に接続されている。さらに、直流電源２１の端子間に
は、抵抗５２およびコンデンサ５３の直列回路が接続さ
れ、抵抗５２およびコンデンサ５３の接続点と、トラン
ジスタ２３のエミッタおよびトランジスタ２４のコレク
タの接続点との間には、ダイオード５４が接続され、抵
抗５２およびコンデンサ５３の接続点とトランジスタ２
４のベースとの間には５ＳＳ５５が接続されている。

さらに、２つのトランジスタ２３．２４に対して並列に
、分圧用のコンデンサ６１．６２が接続され、可飽和変
流器２７の一次巻線２７１の他端と、コンデンサ６１お
よびコンデンサ６２の接続点との間には、インダクタ６
３を介して放電灯６４のフィラメント６４１　、６４ｂ
が接続され、フィラメント６４Ｍ、　６４ｂ間には始動
用のコンデンサ６５が接続されている。

またさらに、制御手段としてのデユーティ比可変可能な
パルス幅信号を出力する電源７１に抵抗７２を介してフ
ォトカプラ３８の発光ダイオード３８ｂおよびフォトカ
プラ５１の発光ダイオード５１ｂが接続されている。

次に、上記実施例の動作について説明する。

まず、直流電源２１の直流をコンデンサ５３に充電し、
５ＳＳ５５をブレークオーバさせて、トランジスタ２４
のベースにベース電流を流しトランジスタ２４をオンさ
せ、可飽和変流器２７を飽和させて、その後、トランジ
スタ２３およびトランジスタ２４を交互にオンさせて、
高周波交流を誘起させ、放電灯６４を点灯させる。

また、ハーフブリッジ形インバータ２２の出力を制御す
るに際しては、電源７１のパルス幅を第２図、第４図ま
たは第６図に示すように、可変させて、発光ダイオード
５２ｂ　、　５９ｂの発光時間を変化させてパルス幅信
号を出力し、フォトトランジスタ５２１　、５９ｂのオ
ン時間を変化させて、コンデンサ３２およびコンデンサ
３３と、コンデンサ４５およびコンデンサ４６とに充電
される電荷を変化させ、トランジスタ２３およびトラン
ジスタ２４のオン時間を制御して、周波数を変化させ、
ハーフブリッジ形インバータ゛２２の出力を可変させ、
放電灯６４に流れるランプ電流を、それぞれたとえば第
３図に示すように１００％、第５図に示すように５０％
、または、第７図に示すように２０％に変化させる。

この第１図に示す実施例によれば、それぞれのトランジ
スタ２３．２４のベースに接続されたコンデンサの容量
を、１つの電源７１で可変することができるので、より
効率よく簡単に範囲の広い制御を行なうことができる。

また、他の実施例を第８図を参照して説明する。この第
８図に示す回路は、第１図に示す回路において、直流電
源２１は商用交流電源８１とこの商用交流電源８１に、
たとえばダイオードブリッジ等の整流回路８２が接続さ
れ、この整流回路８２には部分平滑回路８３が接続され
ている。この部分平滑回路８３は、整流回路８２の出力
端子間に、電解コンデンサ８４、ダイオード８５および
電解コンデンサ８６の直列回路を接続し、電解コンデン
サ８４およびダイオード８５に対して並列に、ダイオー
ド８７を接続し、ダイオード８５および電解コンデンサ
８６にダイオード８８を接続している。さらに、ハーフ
ブリッジ形インバータ２２では、コンデンサ５３と直流
電源２１の負出力端間に抵抗８９が接続され、トランジ
スタ２３のエミッタおよびトランジスタ２４のコレクタ
の接続点と、コンデンサ６１およびコンデンサ６２の接
続点との間には、出カドランス９０の入力巻線９０＆が
接続され、出力巻線９０ｂ間には、縦続接続された２つ
の放電灯６４が接続されている。そして、２つの放電灯
６４のフィラメント６４１．６４ｂの両端間には、共振
用のコンデンサ９１が接続され、一方の放電灯６４のフ
ィラメント６４ｔ　、　６４ｂの両端間には、順次点灯
用のコンデンサ９２が接続され、２つの放電灯６４のフ
ィラメント６４１　、６４ｂ間には、出力トランス９０
に設けられた予熱巻線９０ｃが接続されている。出カド
ランス９０には、さらに、電源巻線９０ｄおよび電源巻
線９０ｅが設けられ、電源巻線９０ｄは整流平滑用のダ
イオード９３および電解コンデンサ９４を介してフォト
トランジスタ３８！のエミッタおよび抵抗３６および抵
抗３７を介したコレクタに接続され、電源巻線９０ｅは
、電源巻線９０ｄと同様に、整流平滑用のダイオード９
５および電解コンデンサ９６を介してフォトトランジス
タ５１１のエミッタおよび抵抗４９および抵抗５０を介
したコレクタに接続されている。

そうして、直流電源２１では商用交流電源８１の交流を
整流回路８２で整流し、部分平滑回路８３で平滑する。

また、フォトトランジスタ３８１およびフォトトランジ
スタ５１１には、それぞれ出カドランス９０の電源巻線
９０ｄおよび電源巻線９［１ｅに誘起された電圧により
電源が供給される。

さらに、他の実施例を第９図を参照して説明する。この
第９図に示す回路は、第８図において、整流回路８２は
１つの電解コンデンサ８４により形成され、ハーフブリ
ッジ形インバータ２２のフォトトランジスタ３８！のコ
レクタは、抵抗１０１および抵抗１０２を介して直流電
源２１の正出力端子に接続されるとともに、電解コンデ
ンサ１０３を介してトランジスタ２３のエミッタおよび
トランジスタ２４のコレクタに接続され、フォトトラン
ジスタ５１１コレクタは、抵抗１０４および抵抗１０５
を介して直流電源２１の正出力端子に接続されるととも
に、電解コンデンサ１０６を介して直流電源２１の負出
力端子に接続されている。さらに、可飽和変流器２７の
一次巻線２７１の他端と、コンデンサ６１およびコンデ
ンサ６２の接続点との間に、リアクタ！０７を介して出
カドランス９０の入力巻線９０ａを接続し、この入力巻
線９０ｓに並列に、共振用コンデンサ１０ｇを接続して
いる。また、出力巻線９０ｂには、放電灯６４のフィラ
メント６４！　、　６４ｂが接続されている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ハーフブリッジ形インバータのスイッ
チング素子の制御端子に可変容量回路を接続し、絶縁手
段を介して制御手段によりパルス幅信号により制御する
ことにより、スイッチング素子のオン時間を変化させて
ハーフブリッジ形インバータの周波数を変化させること
ができるので、損失を少なくするとともに制御範囲を広
くとることができる。また、パルス幅信号により制御を
行なうので、明るさのばらつきを小さくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放電灯点灯装置の一実施例を示す回路
図、第２図は同上１００％の場合のパルス幅信号を示す
図、第３図は第２図の場合のランプ電流を示す図、第４
図は同上５０％の場合のパルス幅信号を示す図、第５図
は第４図の場合のランプ電流を示す図、第６図は同上２
０％の場合のパルス幅信号を示す図、第７図は第６図の
場合のランプ電流を示す図、第８図は他の放電灯点灯装
置を示す回路図、第９図はまた他の放電灯点灯装置を示
す回路図、第１０図は従来例の放電灯点灯装置を示す回
路図である。 ２１・・直流電源、２２・・１１−ツブリッジ形インバ
ータ、２３．２４・・スイッチング素子としてのトラン
ジスタ、２７・・可飽和変流器、２７１　　・・−次巻
線、２７ｂ　、　２７ｃ　・・二次巻線、３１．４４・
・可変容量回路、３８；　５１・・制御手段としてのフ
ォトカプラ、６４・・放電灯、７１・制御手段としての
電源。 考２農し

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電源に接続されハーフブリッジ形インバータ
   を構成する２つのスイッチング素子と、前記ハーフブリ
   ッジ形インバータの出力にて付勢される放電灯と、 一次巻線が前記ハーフブリッジ形インバータの出力電流
   を検知可能に接続されるとともに前記各スイッチング素
   子の制御端子および一方の主端子の間に二次巻線が介挿
   され、前記ハーフブリッジ形インバータを自励発振させ
   る可飽和変流器と、前記各スイッチング素子の制御端子
   および一方の主端子間に前記二次巻線と直列的に接続さ
   れた可変容量回路と、 この可変容量回路の容量を絶縁手段を介してパルス幅信
   号により制御する制御手段と、 を具備することを特徴とした放電灯点灯装置。