JPH0336280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はインバータ式の放電灯点灯装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

第１図は従来の放電灯点灯装置の回路図を示し
ている。この放電灯点灯装置は、商用電源１を整
流ブリツジ２で整流し平滑コンデンサ４で平滑し
て得た直流電源電圧によつて、リーケージ型の発
振トランス７、トランジスタ８，９、チヨークコ
イル３、抵抗５，６、コンデンサ１０よりなるイ
ンバータ回路を駆動し、発振トランス７の主二次
巻線N₂から得られるインバータ出力によつて放
電ランプ１９，２０を高周波点灯させるようにな
つている。

発振トランス７の別の主二次巻線Nfは、主二
次巻線N₂とは逆方向に巻かれるもので、ランプ
フイラメントの予熱補償巻線であり、スイツチ素
子である可飽和リアクタ１７の飽和時に、予熱ト
ランス１８を介して放電ランプ１９，２０に予熱
電流を与える。コンデンサ２１は遂次点灯用のシ
ーケンスコンデンサ、N_Bは発振トランスの帰還
巻線である。

前述の可飽和リアクタ１７の制御は、発振トラ
ンス７の補助巻線N_Cに生ずる電圧をダイオード
１１とコンデンサ１２で整流平滑した直流電源電
圧とタイマ回路１６およびトランジスタ１５によ
つて行う。具体的には、商用電源１が投入された
場合、タイマ回路１６が作動して、一定時間（例
えば１秒間）トランジスタ１５にベース電流を供
給してトランジスタ１５を導通させると、可飽和
リアクタ１７の一次巻線に励磁電流が流れて鉄芯
が飽和するため、放電ランプ１９，２０のフイラ
メントが予熱される。一定時間経過後、タイマ回
路１６がタイムアツプしてトランジスタ１５がオ
フとなると、可飽和リアクタ１７の励磁電流が断
たれて可飽和リアクタ１７の二次巻線が大きいイ
ンダクタンスを持つため、予熱電流が遮断され、
放電ランプ１９，２０に発振トランス７の出力が
印加されて放電ランプ１９，２０が始動する。

なお、抵抗１４はトランジスタ１５のベース抵
抗、ダイオード１３は保護用ダイオードである。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来回路において、商用電源１を遮
断して再投入する場合、遮断時間が長くタイマ回
路の駆動電源電圧がタイマ回路のリセツトレベル
を下回るまで下がつた後で再投入されたときは、
タイマ回路がリセツトされ、前述した動作の通
り、予熱→点灯を繰り返すが、遮断時間が短くタ
イマ回路の駆動電圧がタイマ回路のリセツトレベ
ルまで下がらないうちに再投入されたときは、タ
イマ回路がリセツトされず、再投入時にトランジ
スタ１５が導通しないので、予熱が行なわれず、
放電ランプ１９，２０が冷陰極放電によつて点灯
する。このような場合、特に多灯直列点灯あるい
は周囲温度が低い時には放電ランプ１９，２０が
再始動しにくい状態を生じ、また、このような状
態では放電ランプ１９，２０のコンダクタンスが
不安定な状態となつてインバータ回路が異常発振
を起こすことがあり、異常音を生じたり、ちらつ
きを生じ、また、点灯装置の信頼性が阻害され
る。

この発明は、商用電源を早く開閉したときにお
けるインバータ回路の異常発振および再始動失敗
等を防止して信頼性を向上させることができる放
電灯点灯装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の放電灯点灯装置は、出力段に主二次
巻線およびこの主二次巻線と逆方向に巻回された
予熱補償巻線を有する発振トランスが設けられ、
商用電源より給電されるインバータ回路と、 このインバータ回路の発振トランスの主二次巻
線の両端間に接続される放電ランプと、 前記発振トランスの主二次巻線と前記放電ラン
プのフイラメントと前記発振トランスの予熱補償
巻線とともにループ回路をなすように接続され、
オン時に前記インバータ回路から前記放電ランプ
への印加される電圧を低下させるとともに前記放
電ランプのフイラメントに予熱電流を流し、オフ
時に前記インバータ回路から前記放電ランプへ印
加される電圧を上昇させるとともに前記フイラメ
ントへの予熱電流の供給を遮断するスイツチ素子
と、 前記インバータ回路の出力を整流および平滑し
た直流電源電圧が駆動電源電圧として供給され前
記駆動電源電圧の投入後の一定時間前記スイツチ
素子をオンしその後オフにし、前記駆動電源電圧
が一定電圧より低下したときにリセツトされるタ
イマ回路と、 前記インバータ回路の出力を整流および平滑し
た直流電源電圧が通常点灯時の電圧値に近いしき
い値より低下したときに前記スイツチ素子をオン
にする電圧検出回路とを備える構成である。

この場合において、上記しきい値電圧は通常点
灯時の電圧値にできるだけ近い方がその効果は高
い。

〔作用〕

この発明の構成によれば、商用電源の遮断によ
つてタイマ回路の駆動電源電圧かある程度低下し
たときに、スイツチ素子をオンにして放電ランプ
を予熱状態へ移行させる。このため、タイマ回路
の駆動電源電圧がリセツトレベルを下回る前に商
用電源を再投入した場合でも、放電ランプの予熱
を行うことができる。したがつて、放電ランプの
再始動を容易に行うことができて再始動失敗を防
止するとともに、ランプコンダクタンスの不安定
に起因するインバータ回路の異常発振を防止して
信頼性を向上させることができる。

〔実施例〕

以下、実施例を図面に基づいて発明する。

第２図はこの発明の一実施例の放電灯点灯装置
の回路図を示している。この放電灯点灯装置は、
第１図の回路にトランジスタ２４、ツエナーダイ
オード２５および抵抗２３，２６，２７からなる
電圧検出回路２２を付加したものである。この電
圧検出回路２２は、発振トランス７の補助巻線
N_Cに生ずる電圧をダイオード１１とコンデンサ
１２で整流平滑した直流電源電圧のレベルをしき
い値と比較して可飽和リアクタ１７を制御するも
のである。具体的には、上述の直流電源電圧がツ
エナーダイオード２５のツエナー電圧（しきい
値）よりも高い場合は、トランジスタ２４が導通
してそのコレクタ電圧がローレベルとなり、ま
た、ツエナー電圧よりも低い場合は、トランジス
タ２４が非導通でそのコレクタ電圧がハイレベル
となる。このしきい値（ツエナー電圧）は第３図
においてV₂に設定する。以上の結果、コンデン
サ１２の両端に得られる直流電源電圧V₂より高
い場合は、トランジスタ２４がオンであつてその
コレクタ電圧がローレベルであるから、電圧検出
回路２２からトランジスタ１５へのベース電流の
供給が遮断し、トランジスタ１５はタイマ回路１
６の出力に応じてオンオフし、これに伴つてスイ
ツチ素子である可飽和リアクタ１７も導通・遮断
する。一方、コンデンサ１２の両端に得られる直
流電源電圧が電圧V₂により低い場合には、トラ
ンジスタ２４がオフであつて、そのコレクタ電圧
がハイレベルであるから、タイマ回路１６の出力
がたとえローレベルであつても、トランジスタ１
５がオンとなり、可飽和リアクタ１７は導通す
る。

第３図の縦軸は上述のコンデンサ１２の直流電
圧レベルを示し、横軸は時間を示す。V₀はイン
バータ回路の正常動作時の直流電圧レベル、V₁
はタイマ回路１６のリセツトレベルで、横軸のt₀
は商用電源１を遮断した時刻を示し、t₁は電圧検
出回路２２が反転する時刻を示し、またt₂はコン
デンサ１２の両端の直流電圧がリセツトレベル
V₁より降下してタイマ回路１６がリセツトされ
る時刻を示している。

このようにしきい値を設定した電圧検出回路２
２を設けることにより、この実施例の放電灯点灯
装置はつぎのように動作する。

商用電源１を投入すると、従来例で述べたのと
同じようにしてインバータ回路が駆動され、発振
トランスの主二次巻線N₂、予熱補償巻線N_fの電
圧が放電ランプ１９，２０、可飽和リアクタ１
７、予熱トランス１８およびコンデンサ２１に加
えられる点は第１図のものと同様である。

可飽和リアクタ１７の制御動作が第１図のもの
とは異なる。以下、この点について説明する。

発振トランス７の補助巻線N_Cに生ずる電圧を
ダイオード１１とコンデンサ１２で整流平滑した
直流電源電圧の変化に応じて、タイマ回路１６、
トランジスタ１５および電圧検出回路２２等がス
イツチ素子である可飽和リアクタ１７の導通・遮
断を制御することになる。

具体的には、商用電源１が投入されると、コン
デンサ１２の両端に得られる直流電源電圧（電圧
V₀）によつてタイマ回路１６が作動して一定時
間（例えば１秒間程度）出力がハイレベルとな
り、トランジスタ１５にベース電流を供給してト
ランジスタ１５を導通させる。この結果、可飽和
リアクタ１７の一次巻線に励磁電流が流れて鉄芯
が飽和するため、すなわち可飽和リアクタ１７が
導通するため、棒電ランプ１９，２０のフイラメ
ントが予熱される。この際、コンデンサ１２の両
端に得られる直流電源電圧V₂より高いので、電
圧検出回路２２のトランジスタ２４はオンであつ
て、コレクタ電圧がローレベルであるが、トラン
ジスタ２４は抵抗２７を介してトランジスタ１５
のベースに接続しているので、トランジスタ２４
がオンとなつてもトランジスタ１５がオフとなる
ことはない。この結果、電圧検出回路２２が付加
されても、商用電源１の投入によつて可飽和リア
クタ１７をオンにして放電ランプ１９，２０を予
熱状態にすることができる。

その後、タイマ回路１６がタイムアツプしてそ
の出力がローレベルとなると、トランジスタ１５
がオフとなる。この結果、可飽和リアクタ１７の
励磁電流が断たれて可飽和リアクタ１７の二次巻
線が大きいリアクタンスをもつため、すなわち可
飽和リアクタ１７が遮断するため、予熱電流が遮
断され、放電ランプ１９，２０に発振トランス７
の出力が印加されて放電ランプ１９，２０が始動
し、点灯に至る。

商用電源１が投入されて、インバータ回路が正
常に動作している間は、コンデンサ１２の両端に
得られる直流電源電圧も電圧V₂より高い状態を
保ち、トランジスタ２４がオン状態、すなわち電
圧検出回路２２からトランジスタ１５へはベース
電流が供給されない状態が保たれ、電圧検出回路
２２の出力によつて放電ランプ１９，２０の点灯
中に放電ランプ１９，２０か予熱状態になるとい
うような支障は生じない。

その後の時刻t₀で商用電源１を遮断すると、平
滑コンデンサ４の電圧も徐々に低下し、トランジ
スタインバータの出力も低下する。このとき、コ
ンデンサ１２の両端に得られる直流電源電圧も低
下していく。そして、時刻t₁にて電圧V₂を下回る
ことになる。この結果、時刻t₁を過ぎると、電圧
検出回路２２のトランジスタ２４が遮断し、その
コレクタ電位がハイレベルとなつて電圧検出回路
２２の抵抗２３，２７を通してトランジスタ１５
にベース電流が供給され、すでにタイマ回路１６
がタイムアツプしてその出力がローレベルになつ
ているにもかかわらず、トランジスタ１５がオン
になり、コンデンサ１２の両端の直流電源電圧に
よつて可飽和リアクタ１７が導通駆動され、放電
ランプ１９，２０が予熱状態となる。このとき
に、平滑コンデンサ４の残留電荷によるインバー
タ回路を出力で放電ランプ１９，２０が予熱され
る。

この後、時刻t₂を過ぎると、コンデンサ１２の
両端の直流電源電圧が電圧V₁を下回り、タイマ
回路１６がリセツトされることになる。

時刻t₂以前（時刻t₁以後）に商用電源１を再度
投入すると、このときはまだ直流電源電圧がリセ
ツトレベルV₁より高い状態にあり、タイマ回路
１６はリセツトされていないので、タイマ回路１
６による一定時間（例えば１秒間程度）の予熱は
行われないが、コンデンサ１２の両端の直流電源
電圧が電圧V₂から低下し、商用電源１の再投入
によつて電圧V₂まで再度上昇するまでの間は電
圧検出回路２２の働きで予熱されており、コンデ
ンサ１２の直流電源電圧が電圧V₂を超えた時点
で可飽和リアクタ１７が遮断して放電ランプ１
９，２０が始動して点灯に至る。

一方、時刻t₂以後に商用電源１を再度投入する
と、このときはもう直流電源電圧がリセツトレベ
ルV₁より低い状態にあり、タイマ回路１６はリ
セツトされているので、初期電源投入時と同じよ
うに、タイマ回路１６が働き、放電ランプ１９，
２０が一定時間（例えば１秒間程度）予熱された
後、始動して点灯に至る。

この実施例の放電灯点灯装置によれば、コンデ
ンサ１２の両側の直流電源電圧が電圧V₂より低
下したときに、タイマ回路１６の出力にかかわら
ず、トランジスタ１５をオンにすることで可飽和
リアクタ１７を導通させて放電ランプ１９，２０
を予熱状態にしたので、商用電源１の遮断後、直
流電源電圧がリセツトレベルV₁より下がつてタ
イマ回路１６がリセツトされる前に商用電源１を
再投入しても、放電ランプ１９，２０を予熱する
ことができ、冷陰極放電もなく、放電ランプ１
９，２０を再始動させることが容易であり、再始
動失敗を防止することができる。また、ランプコ
ンダクタンスの不安定に起因するインバータ回路
を異常発振も防止することができる。以上の結
果、信頼性を向上させることができる。この場
合、電圧V₂をV₀に近い値に設定する方が予熱を
十分に行えるので、一層効果が高い。

さらに、電圧検出回路２２の出力に基づいて可
飽和リアクタ１７を導通させることで、コンデン
サ１２の残留電荷を速やかに放出させてコンデン
サ１２の両端の直流電源電圧を速やかに降下させ
ることができ、タイマ回路１６のリセツトを早く
行うことができ、タイマ回路１６のリセツト性を
改善することができる。

〔発明の効果〕

この発明の放電灯点灯装置は、商用電源の遮断
によつてタイマ回路の駆動電源電圧がある程度低
下したときに、スイツチ素子をオンにして放電ラ
ンプを予熱状態へ移行させるため、タイマ回路の
駆動電源電圧がリセツトレベルを下回る前に商用
電源を再投入した場合でも、放電ランプの予熱を
行うことができ、したがつて放電ランプの再始動
を容易に行うことができて再始動失敗を防止する
とともに、ランプコンダクタンスの不安定に起因
するインバータ回路の異常発振を防止して信頼性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電灯点灯装置の回路図、第２
図はこの発明の一実施例の回路図、第３図はその
要部の電圧変化を示す特性図である。 １……商用電源、２……整流ブリツジ、３……
チヨークコイル、４……平滑コンデンサ、５，６
……抵抗、７……発振トランス、８，９……トラ
ンジスタ、１０……コンデンサ、１１……ダイオ
ード、１２……コンデンサ、１３……ダイオー
ド、１４……抵抗、１５……トランジスタ、１６
……タイマ回路、１７……可飽和リアクタ、１８
……予熱トランス、１９，２０……放電ランプ、
２１……コンデンサ、２２……電圧検出回路、２
３，２６，２７……抵抗、２４……トランジス
タ、２５……ツエナーダイオード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 出力段に主二次巻線およびこの主二次巻線と
   逆方向に巻回された予熱補償巻線を有する発振ト
   ランスが設けられ、商用電源より給電されるイン
   バータ回路と、 このインバータ回路の発振トランスの主二次巻
   線の両端間に接続される放電ランプと、 前記発振トランスの主二次巻線と前記放電ラン
   プのフイラメントと前記発振トランスの予熱補償
   巻線とともにループ回路をなすように接続され、
   オン時に前記インバータ回路から前記放電ランプ
   への印加される電圧を低下させるとともに前記放
   電ランプのフイラメントに予熱電流を流し、オフ
   時に前記インバータ回路から前記放電ランプへ印
   加される電圧を上昇させるとともに前記フイラメ
   ントへの予熱電流の供給を遮断するスイツチ素子
   と、 前記インバータ回路の出力を整流および平滑し
   た直流電源電圧が駆動電源電圧として供給され前
   記駆動電源電圧の投入後の一定時間前記スイツチ
   素子をオンしその後オフにし、前記駆動電源電圧
   が一定電圧より低下したときにリセツトされるタ
   イマ回路と、 前記インバータ回路の出力を整流および平滑し
   た直流電源電圧が通常点灯時の電圧値に近いしき
   い値より低下したときに前記スイツチ素子をオン
   にする電圧検出回路とを備えた放電灯点灯装置。 ２ 前記スイツチ素子は可飽和リアクタである特
   許請求の範囲１項記載の放電灯点灯装置。 ３ 前記放電ランプは多灯直列接続され逐次始動
   用のシーケンスコンデンサを付加接続している特
   許請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。