JPH04319294A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蛍光灯等の放電灯を高周
波により点灯させる放電灯点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電灯を高周波で点灯することにより、
点灯装置を小型、軽量化でき、放電灯の発光効率を向上
できることは従来より知られている。従来のこの種の放
電灯点灯装置として図６に示すようなものがある。同図
において、１　は直流電源回路で、商用電源２　に接続
された整流器３　、突入電流防止用抵抗４　、平滑用コ
ンデンサ５　を備える。６　は共振用コンデンサ、７　
は共振用インダクタンス、８　はトランジスタで、これ
らにより自動式インバータ回路が構成されている。９　
は蛍光灯等の放電灯、１０は予熱用コンデンサ、１１は
電流制限用インダクタンスである。１２は電流変成器で
、１次巻線１２ａ　と２次巻線１２ｂ　とを備える。１
４はバイアス回路で、起動抵抗１５、ダイオード１６、
抵抗１７、バイアス用コンデンサ１８を備える。１９は
サージアブソーバ、２０は雑音防止用コンデンサである
。

【０００３】次に動作を説明する。交流電源２　の電圧
を整流器３　で整流し、突入電流防止用抵抗４　を介し
て平滑用コンデンサ５　を充電する。始動時の自励式イ
ンバータ回路の動作は、まず起動抵抗１５を介してトラ
ンジスタ８　のベースに電流がわずかに流れることによ
り、トランジスタ８　がオン状態となろうとする。その
結果、電源回路１　の正側から、トランジスタ８　のコ
レクタには、共振用インダクタンス７　を介して流れる
電流Ｉｌと、電流制限用インダクタンス１１、放電灯９
　の一方のフィラメント、予熱用コンデンサ１０、他方
のフィラメント及び電流変成器１２の１次巻線１２ａ　
を介して流れる電流Ｉａとの和に相当するコレクタ電流
Ｉｃが流れる。

【０００４】このとき、電流変成器１２の１次巻線１２
ａ　を流れる電流Ｉａにより、電流変成器１２の２次巻
線１２ｂ　に発生する帰還電流、すなわちトランジスタ
８　のベース電流Ｉｂが流れトランジスタ８　は完全に
オンする。その後ベース電流Ｉｂは２次巻線１２ｂ　の
インダクタンスとコンデンサ１８とで直列共振する。す
なわち一定期間順方向にベース電流が流れた後、逆方向
にベース電流が流れる。その結果、トランジスタ８　は
オフする。

【０００５】トランジスタ８　がオフ状態となると、ト
ランジスタ８　のオン期間に、共振用インダクタンス７
　、電流制限用インダクタンス１１に蓄えられたエネル
ギーが、共振用コンデンサ６　、予熱用コンデンサ１０
との間で共振をおこす。その結果１次巻線１２ａ　に流
れる電流は共振につれ極性が変化し、再びトランジスタ
８　がオンする。この状態で放電灯９　のフィラメント
が予熱され放電灯９　の両端にはコンデンサ１０の電圧
が印加される。

【０００６】放電灯９　が点灯すると、放電灯９　のイ
ンピーダンスが低下し、電流制限用インダクタンス１１
、放電灯９　、電流変成器１２の１次巻線１２ａ　に管
電流Ｉａが流れる。点灯中の放電灯９　のインピーダン
スはコンデンサ１０のインピーダンスよりも充分小さい
為、電流制限用インダクタンス１１を流れる電流は略す
べて放電灯９　を流れる。点灯中のトランジスタ８　の
オン期間は、定格の管電流が流れるように決定される。

【０００７】具体的例を揚げると、交流電源２　が商用
　１００Ｖ、平滑用コンデンサ５　の容量が１００μＦ
　、共振用インダクタンス７　が１０ｍＨ、電流制限用
インダクタンス１１が１ｍＨ、共振用コンデンサ６　の
容量が４７００ＰＦ、予熱コンデンサ１０の容量が１１
０００　ＰＦ、放電灯９　がＦＣＬ３０で、トランジス
タ８　が約４０ｋＨｚ　でオンオフすると、放電灯９　
に約　６００ｍＡの電流が流れる。このとき、電流制限
用インダクタンス１１に流れる電流は、放電灯９　に流
れる電流と略同等で６００　ｍＡで共振用インダクタン
ス７　に流れる電流は約２００ｍＡ　になっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】放電灯９　が寿命末期
になり、一方方向のみにしか電流が流れなくなった場合
、共振用インダクタンス７　の電流が正常時の２〜３倍
になる問題があった。例えば放電灯９　の一方のエミッ
タがなくなることによって、図６に示す如く矢印ａ方向
にしか放電灯電流が流れないときに、共振用インダクタ
ンス７　の矢印ｂ方向の電流が正常時の２〜３倍になる
。

【０００９】放電灯９　が正常の場合、共振用インダク
タンス７　に流れる電流は小さい為、共振用インダクタ
ンス７　は小型のインダクタンスで問題はないが、放電
灯９　の寿命末期に電流が大きくなり、共振用インダク
タンス７　の温度上昇が高くなり、故障することがある
。このことは公知で、その対策として図６に示す如く共
振用インダクタンス７　にバイメタルを用いた温度スイ
ッチ２３を設け、温度が高くなったときに電源をオフさ
せている例がある。また、図７に示す如く共振用インダ
クタンス７　と直列に電流検出抵抗２４を入れ、電流が
大になったときにフォトカプラ２５を利用して電源をオ
フさせるようにしたものがある。

【００１０】しかし、放電灯９　の電流が一方向のみに
なり、共振用インダクタンス７　の電流が大きくなった
場合、トランジスタ８　のコレクタ電流Ｉｃは正常点灯
時と大差なく、コレクタ電流Ｉｃの大きさからは、寿命
末期の検出が困難であった。本発明は上記問題点に鑑み
、共振用インダクタンス７　の電流が大きくなり、共振
用インダクタンス７　の温度が高くなったとき、共振用
インダクタンス７　の電流を故意に大きな値にし、正常
時のコレクタ電流Ｉｃと放電灯９　の寿命末期のコレク
タ電流Ｉｃの差を利用して、放電灯９　の寿命末期を確
実に検出するようにしたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
るための本発明の技術的手段は、直流電源回路１　と、
共振用コンデンサ６　及び共振用インダクタンス７　の
並列回路と、スイッチング素子８　とが直列に接続され
、前記共振用インダクタンス７　の両端に、電流制限用
インダクタンス１１を介して放電灯９　が接続され、放
電灯９　に予熱用コンデンサ１０が並列に接続され、ス
イッチング素子８　を、前記コンデンサ６，１０及びイ
ンダクタンス７，１１の共振によりオンオフさせ、スイ
ッチング素子８　のオン時に予熱用コンデンサ１０に電
流を流して放電灯９を予熱させた後、放電灯９　に管電
流を流して該放電灯９　を点灯させるようにした放電灯
点灯装置において、前記共振用インダクタンス７　の鉄
心４７の一部が、他の鉄心に比べてキュリー点が低くな
るように構成され、前記スイッチング素子８　を流れる
電流が大になったことを検出して前記スイッチング素子
８　のオンオフ動作を停止する電流検出回路３３が設け
られている点にある。

【００１２】

【作用】放電灯９　が寿命末期になると、共振用インダ
クタンス７　を流れる電流が大になり、共振用インダク
タンス７　の温度が上昇する。その結果、共振用インダ
クタンス７　の鉄心４７の一部のインダクタンス値が低
くなり、これによりスイッチング素子８　に流れる電流
が大になる。 従って、共振用インダクタンス７　の温度が高くなると
、共振用インダクタンス７　の電流を故意に大きな値と
することができ、スイッチング素子８　に流れる電流は
正常時と寿命末期とで大きな差を作り出して、電流検出
回路３２により放電灯９　が寿命末期であることを確実
に検出してスイッチング素子８　のオンオフ動作を停止
させる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に従って説明す
ると、図１において、検出素子３１と検出抵抗３２を有
する電流検出回路３３を設け、この電流検出回路３３に
よって、トランジスタ８　を流れる電流が大になったこ
とを検出して前記トランジスタ８　のオンオフ動作を停
止するように構成している。また、トランジスタ３５，
３６　、抵抗３７，３８，３９、ツェナーダイオード４
０及びコンデンサ４１を有するタイマー回路４２を設け
、放電灯９　の始動時に０〜０．５　秒間トランジスタ
８　のコレクタ電流Ｉｃが大きくなる動作をする為、こ
のタイマー回路４２によって、電源投入から３〜４秒間
は検出回路３３の検出信号を０にし、これによって検出
回路３３が誤動作するのを防止している。

【００１４】そして、前記共振用インダクタンス７　は
、図２に示すように一対のＥ型鉄心４５，４６　を組合
せて日字形の鉄心４７を構成して、この鉄心４７の中央
磁路にコイルを巻装して成り、前記一方のＥ型鉄心４５
を例えばマンガン系フィライトにより形成して、キュリ
ー点が　１５０℃になるように構成し、他方のＥ型鉄心
４６を例えばニッケル系フェライトにより形成して、キ
ュリー点が　１００〜１２０　℃になるように構成し、
鉄心４７の温度がキュリー点以上になると、共振用イン
ダクタンス７　のインダクタンス値Ｌが急に小になり、
トランジスタ８　を流れるコレクタ電流Ｉｃが増加する
ようにしている。

【００１５】即ち、共振用インダクタンス７　の鉄心全
体をキュリー点が１００〜１２０　℃になるように構成
すると、共振用インダクタンス７のインダクタンス値Ｌ
が急に０ｍＨになり、スイッチング素子８　のコレクタ
電流Ｉｃが異常に大きな値になり、検出が遅れると、ト
ランジスタ８　を故障させてしまう恐れがある。そこで
、上記実施例の構成では、鉄心４７のうち一方のＥ型鉄
心４５のみをキュリー点が　１００〜１２０　℃になる
ように構成し、これにより、コレクタ電流Ｉｃが異常に
大きくなって、トランジスタ８　が故障するようなこと
がないように、共振用インダクタンス７　の鉄心４７の
一部のみを、他の鉄心に比べてキュリー点を低くしてい
るのである。そして、共振用インダクタンス７　の鉄心
全体に対するキュリー点が　１２０℃となる鉄心の割合
を変える事により、寿命末期のコレクタ電流Ｉｃが正常
時の　１．５〜２．５　倍になるようにして、放電灯９
　の寿命末期が容易に検出可能となるようにしている。

【００１６】図３乃至図５は夫々他の実施例を示し、図
３の場合、共振用インダクタンス７の鉄心４７の一対の
Ｅ型鉄心４５，４６　間に漏洩鉄心４９を設け、Ｅ型鉄
心４５，４６　を例えばマンガン系フェライトにより形
成して、キュリー点が　１５０℃になるように構成し、
漏洩鉄心４９をニッケル系フェライトにより形成して、
キュリー点が　１００〜１２０　℃になるように構成し
ている。図４の場合、鉄心４７をＥ型鉄心５１とＩ型鉄
心５２を日字型に組合せて構成し、Ｅ型鉄心５１を例え
ばマンガン系フェライトにより形成して、キュリー点が
　１５０℃になるように構成し、Ｉ型鉄心５２を例えば
マンガン系フェライトにより形成して、キュリー点が　
１２０℃になるように構成している。図５の場合、鉄心
４７を、コ字型鉄心５４とＴ字型鉄心５５とを日字型に
組合せて構成し、コ字型鉄心５４を例えばマンガン系フ
ェライトにより形成して、キュリー点が１５０℃になる
ように構成し、Ｔ字型鉄心５５を例えばニッケル系フェ
ライトにより形成して、キュリー点が　１００〜１２０
　℃になるように構成している。

【００１７】なお、前記実施例ではスイッチング素子と
してトランジスタ８　を使用しているが、トランジスタ
８　に代えてサイリスタその他のスイッチング素子を用
いてもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、共振用インダクタンス
７　の鉄心４７の一部が、他の鉄心に比べてキュリー点
が低くなるように構成され、前記スイッチング素子８　
を流れる電流が大になったことを検出してスイッチング
素子８　のオンオフ動作を停止する電流検出回路３３が
設けられているので、放電灯９　が寿命末期になって共
振用インダクタンス７　の電流が大になると、共振用イ
ンダクタンス７　の温度が高くなり、キュリー点が低い
共振用インダクタンス７　の鉄心４７の一部のインダク
タンス値Ｌが小になり、このためスイッチング素子８　
を流れる電流が大になる。従って、放電灯９　が寿命末
期になったことを電流検出回路３３で確実に検出してス
イッチング素子８　のオンオフ動作を誤動作なく確実に
停止でき、放電灯９　の寿命末期による故障等を未然に
防止し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。

【図２】共振用インダクタンスの鉄心の平面図である。

【図３】共振用インダクタンスの鉄心の平面図である。

【図４】共振用インダクタンスの鉄心の平面図である。

【図５】共振用インダクタンスの鉄心の平面図である。

【図６】従来例を示す回路図である。

【図７】従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１　　直流電源回路 ６　　共振用コンデンサ ７　　共振用インダクタンス ８　　トランジスタ（スイッチング素子）９　　放電灯 １０　　予熱用コンデンサ １１　　電流制限用インダクタンス ３３　　電流検出回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　直流電源回路（１）　と、共振用コン
   デンサ（６）　及び共振用インダクタンス（７）　の並
   列回路と、スイッチング素子（８）とが直列に接続され
   、前記共振用インダクタンス（７）　の両端に、電流制
   限用インダクタンス（１１）を介して放電灯（９）　が
   接続され、放電灯（９）　に予熱用コンデンサ（１０）
   が並列に接続され、スイッチング素子（８）　を、前記
   コンデンサ（６）（１０）　及びインダクタンス（７）
   （１１）　の共振によりオンオフさせ、スイッチング素
   子（８）　のオン時に予熱用コンデンサ（１０）に電流
   を流して放電灯（９）　を予熱させた後、放電灯（９）
   　に管電流を流して該放電灯（９）　を点灯させるよう
   にした放電灯点灯装置において、前記共振用インダクタ
   ンス（７）　の鉄心（４７）の一部が、他の鉄心に比べ
   てキュリー点が低くなるように構成され、前記スイッチ
   ング素子（８）　を流れる電流が大になったことを検出
   して前記スイッチング素子（８）　のオンオフ動作を停
   止する電流検出回路（３３）が設けられていることを特
   徴とする放電灯点灯装置。