JPH0374089A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH0374089A JPH0374089A JP20835589A JP20835589A JPH0374089A JP H0374089 A JPH0374089 A JP H0374089A JP 20835589 A JP20835589 A JP 20835589A JP 20835589 A JP20835589 A JP 20835589A JP H0374089 A JPH0374089 A JP H0374089A
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- capacitor
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Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
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。
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、インバータ回路を用いて放電灯を点灯させる
放電灯点灯装置に関するものである。
放電灯点灯装置に関するものである。
[従来の技術]
第8図はインバータ回路を用いた放電灯点灯装置の基本
構成を示す回路図である。直流電源Eの両端には、スイ
ッチング素子Q、Q*の直列回路と、コンデンサC2+
C,’の直列回路とが並列的に接続されている。スイ
ッチング素子Q、、Q。
構成を示す回路図である。直流電源Eの両端には、スイ
ッチング素子Q、Q*の直列回路と、コンデンサC2+
C,’の直列回路とが並列的に接続されている。スイ
ッチング素子Q、、Q。
にはダイオードD、、D、が夫々逆並列に接続されてい
る。スイッチング素子Q1Qtの接続点と、コンデンサ
c、、c、’の接続点との間には、負荷回路が接続され
ている。負荷回路としては、非電源側に予熱用のコンデ
ンサC2が並列接続された放電灯lとインダクタンスL
の直列回路が接続されており、この負荷回路は一般に誘
導性リアクタンスを呈するように設計されている。放電
灯lの非電源側に接続されたコンデンサC2とインダク
タンスLとはLCC共同回路構成し、この共振回路を利
用して放電灯lの両端に高電圧を発生させ、放電灯eを
始動及び点灯維持させているものである。
る。スイッチング素子Q1Qtの接続点と、コンデンサ
c、、c、’の接続点との間には、負荷回路が接続され
ている。負荷回路としては、非電源側に予熱用のコンデ
ンサC2が並列接続された放電灯lとインダクタンスL
の直列回路が接続されており、この負荷回路は一般に誘
導性リアクタンスを呈するように設計されている。放電
灯lの非電源側に接続されたコンデンサC2とインダク
タンスLとはLCC共同回路構成し、この共振回路を利
用して放電灯lの両端に高電圧を発生させ、放電灯eを
始動及び点灯維持させているものである。
従来、放電灯を点灯させる場合に、放電灯の寿命を長く
するという理由で、両極のフィラメントを十分に予熱さ
せてから高電圧を印加して点灯させる方法が広く用いら
れている。この従来例にあっては、第9図(&)に示す
ように、予熱時間tlの間は周波数flでインバータ回
路を発振させてコンデンサC7の両端電圧V (2を点
灯電圧以下に下げて放電灯lのフィラメントを十分に予
熱し、予熱時間tlの経過後は、周波数f2でインバー
タ回路を発振させて、コンデンサC2の両端電圧■。
するという理由で、両極のフィラメントを十分に予熱さ
せてから高電圧を印加して点灯させる方法が広く用いら
れている。この従来例にあっては、第9図(&)に示す
ように、予熱時間tlの間は周波数flでインバータ回
路を発振させてコンデンサC7の両端電圧V (2を点
灯電圧以下に下げて放電灯lのフィラメントを十分に予
熱し、予熱時間tlの経過後は、周波数f2でインバー
タ回路を発振させて、コンデンサC2の両端電圧■。
2を点灯電圧よりも高くして、放電灯lを始動させるよ
うにしている。尚、第9図(b)はコンデンサC2に流
れる電流IC2を示しており、同図(c)は放電灯lの
流れる電?l!111を示している。
うにしている。尚、第9図(b)はコンデンサC2に流
れる電流IC2を示しており、同図(c)は放電灯lの
流れる電?l!111を示している。
このようなtitの場合、常温においては、予熱時間t
lにおいて、適切な予熱電流を流せば、フィラメントは
十分予熱され、始動時のストレスが少なく放電灯lが点
灯するため、ランプ寿命が損なわれない。
lにおいて、適切な予熱電流を流せば、フィラメントは
十分予熱され、始動時のストレスが少なく放電灯lが点
灯するため、ランプ寿命が損なわれない。
しかしながら、低温時にあっては、常温時と同じ予熱電
流であっても、フィラメント温度が低く、十分予熱され
ない状態で、放電灯lが点灯し、フィラメントストレス
が大きくなり、ランプ寿命が損なわれる。
流であっても、フィラメント温度が低く、十分予熱され
ない状態で、放電灯lが点灯し、フィラメントストレス
が大きくなり、ランプ寿命が損なわれる。
設計時において、低温時に十分予熱される予熱電流に設
定すれば解決すると考えられるが、以下の理由により実
現が難しい。
定すれば解決すると考えられるが、以下の理由により実
現が難しい。
第8図の回路のように、コンデンサ予熱の場合の予熱電
流Ifと、放電灯lの両端電圧v02(コンデンサ電圧
に略相当)の関係は、 Va*−1f/ωc、 但し、ω=:2rfとなり
、予熱電流Ifを増やすとV 5 zも上昇し、第10
図に示すように、If、が流れる電圧voで放電灯lは
始動してしまう、一般的には、第10図で示されるよう
に、放電灯lの始動電圧が温度で変わるため、予熱電流
を低温時の最大レベルに設定(IfoとIf、の間)す
ると、常温時では、始動電圧を越え、すぐに点灯してし
まう。
流Ifと、放電灯lの両端電圧v02(コンデンサ電圧
に略相当)の関係は、 Va*−1f/ωc、 但し、ω=:2rfとなり
、予熱電流Ifを増やすとV 5 zも上昇し、第10
図に示すように、If、が流れる電圧voで放電灯lは
始動してしまう、一般的には、第10図で示されるよう
に、放電灯lの始動電圧が温度で変わるため、予熱電流
を低温時の最大レベルに設定(IfoとIf、の間)す
ると、常温時では、始動電圧を越え、すぐに点灯してし
まう。
予熱コンデンサC2の容量を上げることにより、VHを
低く設定できるが、放電灯lが点灯中もかなりの予熱電
流が残り、フィラメント損失が多くなり、コンデンサC
2は大きく設定できない。
低く設定できるが、放電灯lが点灯中もかなりの予熱電
流が残り、フィラメント損失が多くなり、コンデンサC
2は大きく設定できない。
従って、予熱電流110以上流すことは設計上できなく
、ILの値も大きく設定できない、現実にはIf、にで
きるだけ近い予熱電?i!I f、に設定することにな
る。
、ILの値も大きく設定できない、現実にはIf、にで
きるだけ近い予熱電?i!I f、に設定することにな
る。
第111!Iの方式は、第11図(d)に示すように、
予熱時間t1後、周波数をf、からf2に変化させ、コ
ンデンサC2に高電圧を発生させ、始動電圧87以上と
して放電灯lを点灯させるものであるが、発振周波数で
、をインダクタンスLとコンデンサC2の固有振動周波
数f、よりも低く設定することが多い、また、点灯した
時に、所定の放電灯電流を得るためには、fにイ・にな
ってしまうことがほとんどである、この場合に、周波数
を切り替えてから放電灯lが点灯するまでの間に、短い
時間ではあるが、同図(b)に示すような進相電流がス
イッチング素子に流れて、同時オン状態のサージ電流が
流れる。特に、電源電圧Eが低い場合においては、電流
の実効値も大きく、サージ電流も大きくなり、スイッチ
ング素子のASO9IIi域(安全動作領域)を越える
というような問題もある。
予熱時間t1後、周波数をf、からf2に変化させ、コ
ンデンサC2に高電圧を発生させ、始動電圧87以上と
して放電灯lを点灯させるものであるが、発振周波数で
、をインダクタンスLとコンデンサC2の固有振動周波
数f、よりも低く設定することが多い、また、点灯した
時に、所定の放電灯電流を得るためには、fにイ・にな
ってしまうことがほとんどである、この場合に、周波数
を切り替えてから放電灯lが点灯するまでの間に、短い
時間ではあるが、同図(b)に示すような進相電流がス
イッチング素子に流れて、同時オン状態のサージ電流が
流れる。特に、電源電圧Eが低い場合においては、電流
の実効値も大きく、サージ電流も大きくなり、スイッチ
ング素子のASO9IIi域(安全動作領域)を越える
というような問題もある。
尚、第11Q!1(a)は予熱時間1.においてスイッ
チング素子に流れる電流波形を示しており、y4図(b
)は高電圧をかけてから放電灯lが点灯するまでの時間
1.においてスイッチング素子に流れる電流波形を示し
ている。さらに、同rf!1(a)は、放電灯lが点灯
した後にスイッチング素子に流れる電流波形を示してい
る。同図(d)は、コンデンサC2の両端に生じる電圧
vc!と発振周波数fとの関係を示している。
チング素子に流れる電流波形を示しており、y4図(b
)は高電圧をかけてから放電灯lが点灯するまでの時間
1.においてスイッチング素子に流れる電流波形を示し
ている。さらに、同rf!1(a)は、放電灯lが点灯
した後にスイッチング素子に流れる電流波形を示してい
る。同図(d)は、コンデンサC2の両端に生じる電圧
vc!と発振周波数fとの関係を示している。
このようなスイッチング素子のストレスを改善した予熱
始動方式に第12図のようなものがある。第12図(a
)は、発振周波数fの時間的変化とコンデンサの両端電
圧V e 2との関係を示してぃる、この場合の回路構
成については、第8図の回路と同じとする1発振周波数
fは、予熱時間tlの間は周波数flに固定されており
、この状態で放電灯lのフィラメントが十分に予熱され
るので、放電灯寿命が損なわれることはない、また、こ
の例の場合、予熱時の周波数でよと点灯時の周波数f2
との間に共振点foが含まれるために、周波数foでス
イッチング素子に流れる遅相モードの電流波形と同じ電
流波形の状態で点灯されることになり、進相モードの電
流は流れなくなる。尚、第12図(b)、 (e)にコ
ンデンサC−に流れる電流Ioを及び放電灯lに流れる
電流Itの時間的変化(第13図にコンデンサC2の両
端電圧の時間的変化を示す〉をそれぞれ示す。
始動方式に第12図のようなものがある。第12図(a
)は、発振周波数fの時間的変化とコンデンサの両端電
圧V e 2との関係を示してぃる、この場合の回路構
成については、第8図の回路と同じとする1発振周波数
fは、予熱時間tlの間は周波数flに固定されており
、この状態で放電灯lのフィラメントが十分に予熱され
るので、放電灯寿命が損なわれることはない、また、こ
の例の場合、予熱時の周波数でよと点灯時の周波数f2
との間に共振点foが含まれるために、周波数foでス
イッチング素子に流れる遅相モードの電流波形と同じ電
流波形の状態で点灯されることになり、進相モードの電
流は流れなくなる。尚、第12図(b)、 (e)にコ
ンデンサC−に流れる電流Ioを及び放電灯lに流れる
電流Itの時間的変化(第13図にコンデンサC2の両
端電圧の時間的変化を示す〉をそれぞれ示す。
この波形は、コンデンサC2に流れる電流Ic2と同様
の波形を示す、今、仮に、常温時のランプ始動電圧をE
l、低温時のランプ始動電圧をElとすると、第8図で
説明したのと同様、低温時の予熱不足より、E、<E、
となり、低温時、始動時間が遅くなる(1+<11>と
同時に、より高い共振電圧を必要とし、スイッチング素
子に流れる電流が増え、ストレスがあまり改善されない
こともありうることがわかった。
の波形を示す、今、仮に、常温時のランプ始動電圧をE
l、低温時のランプ始動電圧をElとすると、第8図で
説明したのと同様、低温時の予熱不足より、E、<E、
となり、低温時、始動時間が遅くなる(1+<11>と
同時に、より高い共振電圧を必要とし、スイッチング素
子に流れる電流が増え、ストレスがあまり改善されない
こともありうることがわかった。
本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、周
囲温度が低温となっても、予熱時間中に十分な予熱電流
が得られるようにし、放電灯寿命を改善すると共に、始
動時においてもスイッチング素子に大きなストレスが加
わらないようにした放電灯点灯装置を提供することを目
的としたものである。
囲温度が低温となっても、予熱時間中に十分な予熱電流
が得られるようにし、放電灯寿命を改善すると共に、始
動時においてもスイッチング素子に大きなストレスが加
わらないようにした放電灯点灯装置を提供することを目
的としたものである。
[課題を解決するための手段]
本発明は、周囲温度が低い時にはフィラメントへの先行
予熱電流を増加させて放電灯を始動させる制御手段を備
えたものである。
予熱電流を増加させて放電灯を始動させる制御手段を備
えたものである。
また、上記インバータ回路は、発振周波数が可変であっ
て、放電灯の予熱時に所定の周波数でインバータ回路を
一定時間発振させた後、時間の経過と共に発振周波数を
点灯周波数まで滑らかに変化させる周波数制御部を設け
たものである。
て、放電灯の予熱時に所定の周波数でインバータ回路を
一定時間発振させた後、時間の経過と共に発振周波数を
点灯周波数まで滑らかに変化させる周波数制御部を設け
たものである。
[作 用]
低温時においては、制御手段によりフィラメントへの先
行予熱電流を増加させて放電灯を始動させるようにして
いる。
行予熱電流を増加させて放電灯を始動させるようにして
いる。
また、周波数制御部により、放電灯の予熱時に所定の周
波数でインバータ回路を一定時間発振させた後、時間の
経過と共に発振周波数を点灯周波数まで滑らかに変化さ
せるようにしている。
波数でインバータ回路を一定時間発振させた後、時間の
経過と共に発振周波数を点灯周波数まで滑らかに変化さ
せるようにしている。
[実施例1]
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
1図は本発明の一実施例の回路図である0本実施例にお
いて、従来例回路と同一の機能を有する部分には同一の
符号を付して重複する説明は省略する。負荷回路として
は、非電源側に予熱用のコンデンサC3を並列接続した
放電灯lと、インダクタンスL及びコンデンサC3の直
列回路が接続されている。コンデンサの容量は、C+>
02であり、負荷回路の固有振動周波数は、インダクタ
ンスLとコンデンサC−hでほぼ定まる。
1図は本発明の一実施例の回路図である0本実施例にお
いて、従来例回路と同一の機能を有する部分には同一の
符号を付して重複する説明は省略する。負荷回路として
は、非電源側に予熱用のコンデンサC3を並列接続した
放電灯lと、インダクタンスL及びコンデンサC3の直
列回路が接続されている。コンデンサの容量は、C+>
02であり、負荷回路の固有振動周波数は、インダクタ
ンスLとコンデンサC−hでほぼ定まる。
直流型sEの両端には、抵抗R1とコンデンサC−の直
列回路からなる制御部電源回路が接続されている。コン
デンサC5の電圧は、抵抗R1とツェナーダイオードZ
D、の直列回路に印加されている。ツェナーダイオード
ZD、の両端に発生した基準電圧は、コンパレータCP
、の反転入力端子に印加されている。コンパレータCP
1の非反転入力端子には、コンデンサCsの電圧が印加
されている。コンデンサCsはトランジスタQ、を介し
て、コンデンサC3の充電電圧にて充電される。トラン
ジスタQ、には、カレントミラー回路を構成するように
、トランジスタQ、が接続されている。各トランジスタ
Q3.Q、の電流利得hfeが十分に大きいとすると、
トランジスタQ、に流れる電流は、トランジスタQ、に
流れる電流と同じになる。
列回路からなる制御部電源回路が接続されている。コン
デンサC5の電圧は、抵抗R1とツェナーダイオードZ
D、の直列回路に印加されている。ツェナーダイオード
ZD、の両端に発生した基準電圧は、コンパレータCP
、の反転入力端子に印加されている。コンパレータCP
1の非反転入力端子には、コンデンサCsの電圧が印加
されている。コンデンサCsはトランジスタQ、を介し
て、コンデンサC3の充電電圧にて充電される。トラン
ジスタQ、には、カレントミラー回路を構成するように
、トランジスタQ、が接続されている。各トランジスタ
Q3.Q、の電流利得hfeが十分に大きいとすると、
トランジスタQ、に流れる電流は、トランジスタQ、に
流れる電流と同じになる。
トランジスタQ、は、抵抗R,,R,の直列回路を介し
てコンデンサC,の両端に接続されている。抵抗R5に
はコンデンサC1とトランジスタQ、が並列接続されて
いる。トランジスタQ、のベースには、抵抗R@を介し
てタイマー回路3の出力が接続されている。タイマー回
路3は、予熱時間を設定するものであり、直流電源Eが
投入されて、コンデンサC5の充電電圧が上昇してから
、所定の時間だけ高レベルの信号を出力する。従って、
トランジスタQ、に流れる電流は、電源投入後の一定時
間は抵抗R2によって決まり、その後は、コンデンサC
4の充電電圧の上昇につれて、徐々に減少し、最終的に
は抵抗Rz、R3の直列抵抗によって決まる一定値とな
る。このCR回路によって、周波数制御部4が構成され
ている。
てコンデンサC,の両端に接続されている。抵抗R5に
はコンデンサC1とトランジスタQ、が並列接続されて
いる。トランジスタQ、のベースには、抵抗R@を介し
てタイマー回路3の出力が接続されている。タイマー回
路3は、予熱時間を設定するものであり、直流電源Eが
投入されて、コンデンサC5の充電電圧が上昇してから
、所定の時間だけ高レベルの信号を出力する。従って、
トランジスタQ、に流れる電流は、電源投入後の一定時
間は抵抗R2によって決まり、その後は、コンデンサC
4の充電電圧の上昇につれて、徐々に減少し、最終的に
は抵抗Rz、R3の直列抵抗によって決まる一定値とな
る。このCR回路によって、周波数制御部4が構成され
ている。
コンデンサCsの両端電圧は、タイマーICtsの2番
、6番及び7番端子に接続されている。
、6番及び7番端子に接続されている。
このタイマーICtmは、汎用のタイマーIC(NEC
製μP D 15555 )であり、周知のように、ト
リガ端子(2番端子)が(1/3)vee以下になると
、トリガされて出力端子(3番端子2図示せず〉が高レ
ベルとなり、放電端子(7番端子)は高インピーダンス
となる。また、スレッシュ端子(6番端子)が(2/3
)Vceになると、出力端子(3番端子)が低レベルと
なり、放電端子(7番端子)も低レベルとなる。このた
め、コンデンサC5の両端には鋸歯状波電圧が発生する
。この電圧がコンパレータCP、にて基準電圧と比較さ
れて、コンパレータCP、からは矩形波の発振出力が得
られる。
製μP D 15555 )であり、周知のように、ト
リガ端子(2番端子)が(1/3)vee以下になると
、トリガされて出力端子(3番端子2図示せず〉が高レ
ベルとなり、放電端子(7番端子)は高インピーダンス
となる。また、スレッシュ端子(6番端子)が(2/3
)Vceになると、出力端子(3番端子)が低レベルと
なり、放電端子(7番端子)も低レベルとなる。このた
め、コンデンサC5の両端には鋸歯状波電圧が発生する
。この電圧がコンパレータCP、にて基準電圧と比較さ
れて、コンパレータCP、からは矩形波の発振出力が得
られる。
コンパレータCP、の出力は、DフリップフロップFF
により分周される。Dフリップ70ツブFFの出力Q、
Qは、NANDゲートG、、G。
により分周される。Dフリップ70ツブFFの出力Q、
Qは、NANDゲートG、、G。
の一方の入力にそれぞれ接続されている。また、出力Q
はデータ人力りに接続されている。クロック人力Cには
、前述のコンパレータCP1の出力が接続されている。
はデータ人力りに接続されている。クロック人力Cには
、前述のコンパレータCP1の出力が接続されている。
クロック人力Cが低レベルから高レベルに立ち上がる度
に、DフリップフロップFFの出力は反転し、出力Q、
QからはコンパレータCP1の出力を2分の1に分周し
たデユーティファクター50%の矩形波が得られる。一
方、コンパレータCP、の出力は、インバータゲートG
、、G、と抵抗R,を介して、NANDゲートG、。
に、DフリップフロップFFの出力は反転し、出力Q、
QからはコンパレータCP1の出力を2分の1に分周し
たデユーティファクター50%の矩形波が得られる。一
方、コンパレータCP、の出力は、インバータゲートG
、、G、と抵抗R,を介して、NANDゲートG、。
G2の他方の入力に接続されている。各NANDゲー)
G、、G、の出力は、それぞれ、スイッチング素子Q1
.Q1の駆動回路1.2に入力されている。従って、ス
イッチング素子Q、、Q、の駆動信号は、一方が高レベ
ルで他方が低レベルである第1の期間と、一方が低レベ
ルで他方が高レベルである第2の期間とが交番する信号
となり、第1の期間と第2の期間との間に、両方の出力
が共に低レベルである第3の期間が存在する。この第3
の期間は、スイッチング素子Q、、Q、が共にオンにな
らないようにするためのデッドオフタイムであり、オン
状態のスイッチング素子の電荷蓄積時間等を考慮した短
い時間で良く、第1図回路では。
G、、G、の出力は、それぞれ、スイッチング素子Q1
.Q1の駆動回路1.2に入力されている。従って、ス
イッチング素子Q、、Q、の駆動信号は、一方が高レベ
ルで他方が低レベルである第1の期間と、一方が低レベ
ルで他方が高レベルである第2の期間とが交番する信号
となり、第1の期間と第2の期間との間に、両方の出力
が共に低レベルである第3の期間が存在する。この第3
の期間は、スイッチング素子Q、、Q、が共にオンにな
らないようにするためのデッドオフタイムであり、オン
状態のスイッチング素子の電荷蓄積時間等を考慮した短
い時間で良く、第1図回路では。
コンパレータCP1の出力が低レベルである期間によっ
て決定されている。
て決定されている。
今、常温時において、直流電源Eを投入すると、タイマ
ー回路3のコンパレータCP、の一端子はLレベルであ
るため、出力はHレベルの信号により一定時間トランジ
スタQsがオンする。従って、インバータ回路の発振周
波数は、コンデンサC3と抵抗R3の値によってほぼ定
まった値となり、周波数f、で予熱が行われる。トラン
ジスタQ6は、サーミスタR7と抵抗Ft+oの分圧電
圧でツェナーダイオードZD、を介してベースに接続さ
れており、導通状態にある。よってコンデンサCγ、C
sの並列容量と抵抗R1の時定数で、接続点(コンパ゛
レータCP2の一端子)の電位が上昇し、ある時間t、
でもって、ツェナーダイオードzD、の電位を越えるた
め、コンパレータCPIの出力は反転し、トランジスタ
Q1がオフになる。このため、コンデンサC1が徐々に
充電され、その充電電圧は、抵抗R,,R,の分圧電圧
に至る。このとき、インバータ回路の発振周波数は前述
の予熱時の周波数flから、抵抗Rx 、 R*とコン
デンサCsにより決まる周波数f、へ徐々に変化する。
ー回路3のコンパレータCP、の一端子はLレベルであ
るため、出力はHレベルの信号により一定時間トランジ
スタQsがオンする。従って、インバータ回路の発振周
波数は、コンデンサC3と抵抗R3の値によってほぼ定
まった値となり、周波数f、で予熱が行われる。トラン
ジスタQ6は、サーミスタR7と抵抗Ft+oの分圧電
圧でツェナーダイオードZD、を介してベースに接続さ
れており、導通状態にある。よってコンデンサCγ、C
sの並列容量と抵抗R1の時定数で、接続点(コンパ゛
レータCP2の一端子)の電位が上昇し、ある時間t、
でもって、ツェナーダイオードzD、の電位を越えるた
め、コンパレータCPIの出力は反転し、トランジスタ
Q1がオフになる。このため、コンデンサC1が徐々に
充電され、その充電電圧は、抵抗R,,R,の分圧電圧
に至る。このとき、インバータ回路の発振周波数は前述
の予熱時の周波数flから、抵抗Rx 、 R*とコン
デンサCsにより決まる周波数f、へ徐々に変化する。
この周波数の変化の途中で放電灯lが点灯する。
次に、低温時においては、タイマー回路3のサーミスタ
R7の抵抗値が大きくなり、分圧電位が下がるため、ト
ランジスタQ、はオフし、コンデンサC・と抵抗R1の
時定数で電位が上昇し、常温時より早い時間t、でコン
パレータCPIの出力が反転し、トランジスタQsがオ
フになる。従って、第2Qaに示すように、低湿時の予
熱電流が常温時に比べ実質的に増加することになり、予
熱電流一定の時より始動電圧が下がり、始動し易く放電
灯lが点灯することになる。尚、上記サーミスタR2が
低温時においてフィラメントへの先行予熱電流を増加さ
せる制御手段を構成している。
R7の抵抗値が大きくなり、分圧電位が下がるため、ト
ランジスタQ、はオフし、コンデンサC・と抵抗R1の
時定数で電位が上昇し、常温時より早い時間t、でコン
パレータCPIの出力が反転し、トランジスタQsがオ
フになる。従って、第2Qaに示すように、低湿時の予
熱電流が常温時に比べ実質的に増加することになり、予
熱電流一定の時より始動電圧が下がり、始動し易く放電
灯lが点灯することになる。尚、上記サーミスタR2が
低温時においてフィラメントへの先行予熱電流を増加さ
せる制御手段を構成している。
[実施例2]
第3図は実施例2を示し、タイマー時間は変えずに、予
熱時の発振周波数fから点灯時の発振周波数fへのスム
ーズな移行のスピードを変えるものである8本実施例は
、1石式のインバータ回路であり、スイッチング素子Q
、とじて電力用のMOSFETを用いている。スイッチ
ング素子Q、にはコンデンサCゆが並列接続されており
、このスイッチング素子Q、を介して、リーケージトラ
ンスよりなる発振トランジスタの1次側巻線が直流電源
Eに接続されている0発振トランジスタの2次側巻線に
は、実施例1の場合と同様の負荷回路が接続されている
。尚、この場合、スイッチング素子Q、の逆方向電流は
、MOS F ETの寄生ダイオードを介して流れる。
熱時の発振周波数fから点灯時の発振周波数fへのスム
ーズな移行のスピードを変えるものである8本実施例は
、1石式のインバータ回路であり、スイッチング素子Q
、とじて電力用のMOSFETを用いている。スイッチ
ング素子Q、にはコンデンサCゆが並列接続されており
、このスイッチング素子Q、を介して、リーケージトラ
ンスよりなる発振トランジスタの1次側巻線が直流電源
Eに接続されている0発振トランジスタの2次側巻線に
は、実施例1の場合と同様の負荷回路が接続されている
。尚、この場合、スイッチング素子Q、の逆方向電流は
、MOS F ETの寄生ダイオードを介して流れる。
抵抗R1,コンデンサC3の直列回路は、直流電源Eの
両端に接続されており、スイッチング素子Q+の駆動回
路及び制御回路に電源電圧Vecを与えている。まず、
スイッチング素子Qlの駆動回路について説明する。コ
ンデンサC7には、抵抗R13を介してトランジスタQ
、が接続されている。トランジス20丁のコレクタは、
トランジスタQ、、Q・のベースに接続されている。ト
ランジスタQ=、Q曹のエミッタは、抵抗R1,を介し
て接続され、トランジスタ(L、Qsのコレクタはそれ
ぞれコンデンサC5の両端に接続されている。トランジ
スタQyがオンすると、そのコレクタ電位が低下するの
で、トランジスタQ、がオフ状態、トランジスタQsが
オンできる状態となり、スイッチング素子Q、のゲート
は、抵抗R+s、トランジスタQ・を介してグランドレ
ベルにプルダウンされる。トランジスタQ1がオフする
と、そのコレクタ電位が上昇するので、トランジスタQ
、がオフ、トランジスタQ、がオンとなり、抵抗RI
41R,、、R,、の直列回路にコンデンサC1の充電
電圧が印加され、抵抗R目の両端に生じる分圧電圧によ
りスイッチング素子Q1のゲート電位が上昇する。これ
によって、スイッチング素子Q、のゲートが電圧駆動さ
れるものである。
両端に接続されており、スイッチング素子Q+の駆動回
路及び制御回路に電源電圧Vecを与えている。まず、
スイッチング素子Qlの駆動回路について説明する。コ
ンデンサC7には、抵抗R13を介してトランジスタQ
、が接続されている。トランジス20丁のコレクタは、
トランジスタQ、、Q・のベースに接続されている。ト
ランジスタQ=、Q曹のエミッタは、抵抗R1,を介し
て接続され、トランジスタ(L、Qsのコレクタはそれ
ぞれコンデンサC5の両端に接続されている。トランジ
スタQyがオンすると、そのコレクタ電位が低下するの
で、トランジスタQ、がオフ状態、トランジスタQsが
オンできる状態となり、スイッチング素子Q、のゲート
は、抵抗R+s、トランジスタQ・を介してグランドレ
ベルにプルダウンされる。トランジスタQ1がオフする
と、そのコレクタ電位が上昇するので、トランジスタQ
、がオフ、トランジスタQ、がオンとなり、抵抗RI
41R,、、R,、の直列回路にコンデンサC1の充電
電圧が印加され、抵抗R目の両端に生じる分圧電圧によ
りスイッチング素子Q1のゲート電位が上昇する。これ
によって、スイッチング素子Q、のゲートが電圧駆動さ
れるものである。
次に、スイッチング素子Q+の制御回路について説明す
るe te*1. ts2は汎用のタイマーIC(NE
C製μP D 15555 ’)である、タイマーrc
tmlの時定数回路を構成する抵抗R,,,R,,、コ
ンデンサC1の直列回路には電源電圧Veeが印加され
ている。抵抗RnyとR4の接続点はタイマーICts
、の放電端子(7番端子)に接続され、抵抗R目とコン
デンサC1の接続点はタイマーICt+w、のスレシッ
ルド端子(6番端子)及びトリガ端子(2番端子)に接
続されている。これによってタイマーI Ct Ill
は無安定マルチバイブレータとして動作する。その発振
周波数は、抵抗R,,,R,,及びコンデンサC・の時
定数と、制御端子(5番端子)の電圧によって決まる。
るe te*1. ts2は汎用のタイマーIC(NE
C製μP D 15555 ’)である、タイマーrc
tmlの時定数回路を構成する抵抗R,,,R,,、コ
ンデンサC1の直列回路には電源電圧Veeが印加され
ている。抵抗RnyとR4の接続点はタイマーICts
、の放電端子(7番端子)に接続され、抵抗R目とコン
デンサC1の接続点はタイマーICt+w、のスレシッ
ルド端子(6番端子)及びトリガ端子(2番端子)に接
続されている。これによってタイマーI Ct Ill
は無安定マルチバイブレータとして動作する。その発振
周波数は、抵抗R,,,R,,及びコンデンサC・の時
定数と、制御端子(5番端子)の電圧によって決まる。
タイマーI Ct @+の出力端子(3番端子)は、タ
イマーICtmlのトリガ端子(2番端子〉に接続され
ている。
イマーICtmlのトリガ端子(2番端子〉に接続され
ている。
タイマーICta2の時定数回路を構成する抵抗R目、
コンデンサC1・の直列回路には、電源電圧Veeが印
加されている。抵抗R6書とコンデンサC1゜の接続点
はタイマー■CtI11の放電端子(7番端子)及びス
レシラルド端子(6番端子〉に接続されている。タイマ
ーICt曽2の制御端子(5番端子)はコンデンサC9
を介して接地されている。
コンデンサC1・の直列回路には、電源電圧Veeが印
加されている。抵抗R6書とコンデンサC1゜の接続点
はタイマー■CtI11の放電端子(7番端子)及びス
レシラルド端子(6番端子〉に接続されている。タイマ
ーICt曽2の制御端子(5番端子)はコンデンサC9
を介して接地されている。
これによって、タイマーICtmtは単安定マルチバイ
ブレータとして動作する。タイマーI Ct 112の
出力端子(3番端子)は、前述のスイッチング素子Q1
の駆動回路におけるトランジスタQ・のベースに接続さ
れている。
ブレータとして動作する。タイマーI Ct 112の
出力端子(3番端子)は、前述のスイッチング素子Q1
の駆動回路におけるトランジスタQ・のベースに接続さ
れている。
周波数制御部4の構成については、実施例1の場合とほ
ぼ同様である。電源投入後、一定時間はタイマー回路3
の出力が高レベルでトランジスタQsがオンであるので
、オペアンプOPには、抵抗R,,R,の並列回路と抵
抗R才との分圧電圧が入力され、オペアンプOPにて低
インピーダンス化されて、タイマーICt+*1の制御
端子(5番端子)に入力され、予熱時の発振周波数f、
が決定される。タイマーICtelよりなる単安定マル
チバイブレータは、スイッチング素子Q、のオフ期間を
決定するために用いられている。
ぼ同様である。電源投入後、一定時間はタイマー回路3
の出力が高レベルでトランジスタQsがオンであるので
、オペアンプOPには、抵抗R,,R,の並列回路と抵
抗R才との分圧電圧が入力され、オペアンプOPにて低
インピーダンス化されて、タイマーICt+*1の制御
端子(5番端子)に入力され、予熱時の発振周波数f、
が決定される。タイマーICtelよりなる単安定マル
チバイブレータは、スイッチング素子Q、のオフ期間を
決定するために用いられている。
次に、タイマー回路3のタイマー時間1.の経過後にお
いては、常温時、サーミスタR2と抵抗R6の分圧電位
がツェナーダイオードZDより高く、トランジスタQ・
はオンのままである。従って、タイマー回路3の出力に
よりトランジスタ。
いては、常温時、サーミスタR2と抵抗R6の分圧電位
がツェナーダイオードZDより高く、トランジスタQ・
はオンのままである。従って、タイマー回路3の出力に
よりトランジスタ。
、はオフし、抵抗Roを介してコンデンサC4、Csが
充電されるので、オペアンプOPの入力電圧は予熱時に
比べて徐々に高くなり、それによってタイマーICtm
lの発振周波数が徐々に低くなる。
充電されるので、オペアンプOPの入力電圧は予熱時に
比べて徐々に高くなり、それによってタイマーICtm
lの発振周波数が徐々に低くなる。
この変化により、予熱時の発振周波数flから点灯時の
発振周波数f2へとスムーズに移行する。
発振周波数f2へとスムーズに移行する。
低温時においては、前記トランジスタQ、はサーミスタ
R2の抵抗変化によりオフするため、オペアンプOPの
入力電圧の充電が抵抗RoとコンデンサC1のみの時定
数となり、そのスピードが常温時より早くなる。従って
、周波数の変化度合も早く、第4図のようにそれだけ常
温時より予熱電流が実質的に増加して、予熱電流一定の
時より始動電圧も下がり、放電灯lが点灯する。
R2の抵抗変化によりオフするため、オペアンプOPの
入力電圧の充電が抵抗RoとコンデンサC1のみの時定
数となり、そのスピードが常温時より早くなる。従って
、周波数の変化度合も早く、第4図のようにそれだけ常
温時より予熱電流が実質的に増加して、予熱電流一定の
時より始動電圧も下がり、放電灯lが点灯する。
[実施例3]
第5図は実施例3を示し、動作は第8図における従来例
と基本的に同じである。つまり、−電子熱電流を流した
後、タイマー回路3のカウントアツプにより高電圧を印
加して、放電灯lを点灯させるものである。特に、低温
時にサーミスタR8の特性を利用して、−電子熱電流供
給のレベルを第6図に示すように、常温時のレベルIf
、より大きなIf、に設定するものである。これは、第
10図に示すように、低温時にはこの予熱電流で始動し
ないからである。この構成により、低温時においてフィ
ラメントの予熱を改善し、放電灯lの寿命への影響を少
なくすることができる。
と基本的に同じである。つまり、−電子熱電流を流した
後、タイマー回路3のカウントアツプにより高電圧を印
加して、放電灯lを点灯させるものである。特に、低温
時にサーミスタR8の特性を利用して、−電子熱電流供
給のレベルを第6図に示すように、常温時のレベルIf
、より大きなIf、に設定するものである。これは、第
10図に示すように、低温時にはこの予熱電流で始動し
ないからである。この構成により、低温時においてフィ
ラメントの予熱を改善し、放電灯lの寿命への影響を少
なくすることができる。
[実施例4]
第7図は実施例4を示している。この第7図は予熱−始
動過程の予熱電流を示し、これは実施例2の変形で、低
温時において予熱時t、まで一定予熱後、t、〜t1の
間は、常温時より発振周波数のスムーズな移行スピード
を早め、予熱電流を・かせいだ後、時間t2以降は、ま
たその移行スピードを遅くするものである。そして、実
施例2と同様な効果を得ることができる。尚、t2以降
の移行スピードは、t、〜t!時のスピードより遅けれ
ば、どうあってもよい。
動過程の予熱電流を示し、これは実施例2の変形で、低
温時において予熱時t、まで一定予熱後、t、〜t1の
間は、常温時より発振周波数のスムーズな移行スピード
を早め、予熱電流を・かせいだ後、時間t2以降は、ま
たその移行スピードを遅くするものである。そして、実
施例2と同様な効果を得ることができる。尚、t2以降
の移行スピードは、t、〜t!時のスピードより遅けれ
ば、どうあってもよい。
上記各実施例においては、タイマー回路の構成は問わな
いものであり、また、サーミスタの代わりにポジスタを
用いてもよく、コンパレータの代わりに汎用タイマーI
Cを用いてもよい、更に、実施例においては、ある温度
以下で不連続的に予熱電流を変化させているが、低温〜
常温の間を連続的に予熱電流を変化させても良いもので
ある。
いものであり、また、サーミスタの代わりにポジスタを
用いてもよく、コンパレータの代わりに汎用タイマーI
Cを用いてもよい、更に、実施例においては、ある温度
以下で不連続的に予熱電流を変化させているが、低温〜
常温の間を連続的に予熱電流を変化させても良いもので
ある。
また、インバータ回路も、1石、2石、ハーフブリッジ
、Lプッシュプル型のいずれでも良いものである。
、Lプッシュプル型のいずれでも良いものである。
[発明の効果]
本発明は上述のように、周囲温度が低い時にはフィラメ
ントへの先行予熱電流を増加させて放電灯を始動させる
制御手段を備えたものであるから、制御手段によりフィ
ラメントへの先行予熱電流を増加させて放電灯を始動さ
せるようにしているものであり、そのため、低温時にお
いて予熱電流が十分とれ、低温時におけるフィラメント
のストレスの低減、(放電灯の寿命を損なわない)、ス
イッチング素子のストレス低減、始動時間の改善を図る
ことができる効果を奏するものである。
ントへの先行予熱電流を増加させて放電灯を始動させる
制御手段を備えたものであるから、制御手段によりフィ
ラメントへの先行予熱電流を増加させて放電灯を始動さ
せるようにしているものであり、そのため、低温時にお
いて予熱電流が十分とれ、低温時におけるフィラメント
のストレスの低減、(放電灯の寿命を損なわない)、ス
イッチング素子のストレス低減、始動時間の改善を図る
ことができる効果を奏するものである。
また、上記インバータ回路は、発振周波数が可変であっ
て、放電灯の予熱時に所定の周波数でインバータ回路を
一定時間発振させた後、時間の経過と共に発振周波数を
点灯周波数まで滑らかに変化させる周波数制御部を設け
たものであるから、周波数制御部により、放電灯の予熱
時に所定の周波数でインバータ回路を一定時間発振させ
た後、時間の経過と共に発振周波数を点灯周波数まで滑
らかに変化させるようにしていることで、フィラメント
に急激な予熱電流を与えることがなく、低温時における
フィラメントのストレスの低減(放電灯の寿命を損なわ
ない)、スイッチング素子のストレス低減、始動時間の
改善を図ることができる効果を奏するものである。
て、放電灯の予熱時に所定の周波数でインバータ回路を
一定時間発振させた後、時間の経過と共に発振周波数を
点灯周波数まで滑らかに変化させる周波数制御部を設け
たものであるから、周波数制御部により、放電灯の予熱
時に所定の周波数でインバータ回路を一定時間発振させ
た後、時間の経過と共に発振周波数を点灯周波数まで滑
らかに変化させるようにしていることで、フィラメント
に急激な予熱電流を与えることがなく、低温時における
フィラメントのストレスの低減(放電灯の寿命を損なわ
ない)、スイッチング素子のストレス低減、始動時間の
改善を図ることができる効果を奏するものである。
第1図は本発明の実施例の回路図、第2図は同上の動作
波形図、第3図は同上の実施例2の回路図、第4図は同
上の動作波形図、第5図は同上の実施例3の回路図、第
6図は同上の動作波形図、第7図は同上の実施例4の動
作波形図、第8図は従来例の回路図、第9図は同上の動
作波形図、第10図は同上の説明図、第11図は同上の
動作波形図、第12図は他の従来例の動作波形図、第1
3図は同上の説明図である。 4は周波数制御部、eは放電灯である。
波形図、第3図は同上の実施例2の回路図、第4図は同
上の動作波形図、第5図は同上の実施例3の回路図、第
6図は同上の動作波形図、第7図は同上の実施例4の動
作波形図、第8図は従来例の回路図、第9図は同上の動
作波形図、第10図は同上の説明図、第11図は同上の
動作波形図、第12図は他の従来例の動作波形図、第1
3図は同上の説明図である。 4は周波数制御部、eは放電灯である。
Claims (2)
- (1)スイッチング素子をオンオフして所定の発振周波
数を出力するインバータ回路と、誘導性素子及び容量性
素子からなるLC共振回路と、このLC共振回路と共に
負荷回路を構成する放電灯とを有し、放電灯の始動時に
は放電灯のフィラメントを先行予熱して放電灯を始動点
灯させるようにした放電灯点灯装置において、周囲温度
が低い時にはフィラメントへの先行予熱電流を増加させ
て放電灯を始動させる制御手段を備えたことを特徴とす
る放電灯点灯装置。 - (2)上記インバータ回路は、発振周波数が可変であっ
て、放電灯の予熱時に所定の周波数でインバータ回路を
一定時間発振させた後、時間の経過と共に発振周波数を
点灯周波数まで滑らかに変化させる周波数制御部を設け
たことを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20835589A JPH0374089A (ja) | 1989-08-12 | 1989-08-12 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20835589A JPH0374089A (ja) | 1989-08-12 | 1989-08-12 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0374089A true JPH0374089A (ja) | 1991-03-28 |
Family
ID=16554919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20835589A Pending JPH0374089A (ja) | 1989-08-12 | 1989-08-12 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0374089A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007276814A (ja) * | 2006-04-05 | 2007-10-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 飲料供給装置 |
| WO2008014803A1 (de) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verwendung eines elektronischen vorschaltgeräts, verfahren zur ansteuerung eines elektronischen vorschaltgeräts und dali-steuergerät |
| JP2009252365A (ja) * | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Nec Lighting Ltd | 蛍光ランプ、該蛍光ランプの点灯制御方法 |
-
1989
- 1989-08-12 JP JP20835589A patent/JPH0374089A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007276814A (ja) * | 2006-04-05 | 2007-10-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 飲料供給装置 |
| WO2008014803A1 (de) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verwendung eines elektronischen vorschaltgeräts, verfahren zur ansteuerung eines elektronischen vorschaltgeräts und dali-steuergerät |
| JP2009252365A (ja) * | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Nec Lighting Ltd | 蛍光ランプ、該蛍光ランプの点灯制御方法 |
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