JPH0629095A - 蛍光灯点灯装置 - Google Patents

蛍光灯点灯装置

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JPH0629095A
JPH0629095A JP4167833A JP16783392A JPH0629095A JP H0629095 A JPH0629095 A JP H0629095A JP 4167833 A JP4167833 A JP 4167833A JP 16783392 A JP16783392 A JP 16783392A JP H0629095 A JPH0629095 A JP H0629095A
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JP
Japan
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fluorescent lamp
inductance
control
choke coil
resonance
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Application number
JP4167833A
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English (en)
Inventor
Shigeo Kuwabara
桑原繁男
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S I ELECTRON KK
Original Assignee
S I ELECTRON KK
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Publication date
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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 立ち消えした蛍光灯を自動的に直ちに再点灯
する機能を備え、且つ制御の容易な低コストの蛍光灯点
灯装置を提供する。 【構成】 商用電源21を入力とし一定周波数foの高
周波電流を出力するインバータ装置23の出力端に蛍光
灯と、直列共振回路を構成するチョークコイル25と、
コンデンサ27が接続されており、前記各チョークコイ
ル25のインダクタンスを制御巻線41にて可変と為す
とともにこれを制御して、前記チョークコイル25とコ
ンデンサ27よりなる直列共振回路の共振周波数frを
変動させることにより、前記蛍光灯インバータ装置23
の出力周波数foと所定の周期で前記直列共振回路を共
振状態に導くように構成されている。さらに、調光スイ
ッチ45にてチョークコイルのインダクタンスを大きく
して調光機能を併せ有するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は蛍光灯インバータ装置を
備えた蛍光灯点灯装置に関し、特に、蛍光灯が立ち消え
した場合に電源の再投入を必要とせず、自動的に再点灯
できるようにした蛍光灯点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】代表的な従来の蛍光灯点灯装置の3つの
例について図5〜図7を基に説明する。
【0003】第1の例は、図5に示される最も一般的で
簡単な蛍光灯点灯装置であり、電源投入後に蛍光灯イン
バータ装置1はチョークコイル3とコンデンサ5で成る
直列共振回路の共振周波数と同等の周波数で電流を出力
し、共振作用によって蛍光灯7の両端に高電圧を発生さ
せて点灯する。点灯後は前記周波数より低い周波数に移
行して低電圧にて安定状態としている方式である。
【0004】即ち、図5において蛍光灯点灯装置は、商
用電源2(50/60Hz)を入力として、チョークコ
イル3(インダクタンスL)とコンデンサ5(キャパシ
タンスC)で構成される直列共振回路を負荷回路とした
蛍光灯インバータ装置1にて上記負荷回路の、
【0005】
【数1】
【0006】で表される共振周波数fr近傍の単一周波
数foを出力し(E)、共振作用によって高電圧を発生
させて点灯し、点灯後は周波数を下げて低電圧にて定常
点灯状態となるように構成されている。本方式では制御
が容易で低コストで済むという利点がある。
【0007】第2の例は、共振状態に匹敵する高電圧を
所定の周期で発生させ、負荷としての蛍光灯に常時印加
することにより立ち消えを防止する方式である(図示
略)。本方式は蛍光灯の立ち消えを負荷直列共振回路の
共振作用を利用せず、蛍光灯インバータ装置内で発生さ
せた高電圧の印加によって防止している点に特徴があ
る。
【0008】第3の例は、負荷の供給電流の周波数であ
る蛍光灯インバータ装置の出力電流を変調し(2周
波)、共振周波数が一定周期で現れるようにして立ち消
えを防止する方式である。
【0009】図6に上記蛍光灯点灯装置例を示す。図中
において蛍光灯点灯装置はインバータ装置11のコント
ロール回路部13内に変調回路15を備えており、該変
調回路15によってインバータ出力端子16ー17間の
出力電流の周波数foを所定の周期で変動させている。
そして、該周波数変動域内にて点灯開始用の直列共振回
路の共振周波数frが一定周期で現れるようにしてい
る。したがって、蛍光灯18が立ち消えを起こした場合
においても、インバータ出力電流の周波数foが直列共
振回路19の共振周波数frに近づき高電圧を発生する
ので自動的に再点灯動作が始まる。
【0010】上記装置では一台の蛍光灯インバータ装置
に複数の蛍光灯を並列に接続することが可能であって、
このような状態において、一本の蛍光灯が立ち消えした
場合でもこれを再点灯させるために電源を切って全ての
蛍光灯を消灯したのち電源を再投入して点灯動作を行わ
せるという操作が不要になるという利点がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の蛍光灯
点灯装置は、第1の例については、電源投入時のみに点
灯作用が働くため、点灯中の蛍光灯交換作業、瞬時停
電、回路の接触不良等が発生した場合は立ち消えとな
り、自動的に再点灯しないことがある。しかるときに
は、一旦電源を切り、再度電源を投入して点灯回路を起
動させ直す必要がある。したがって、一台の装置で複数
の蛍光灯を点灯している場合は、特にその中の一本が立
ち消えた場合でも全ての蛍光灯を一旦消灯する必要が生
じ、実用上の利便性に欠けるという課題を有している。
【0012】第2の例については、立ち消えの蛍光灯に
対し自動的に再点灯の動作が働くので電源の入切操作が
要らないという利点がある。
【0013】しかしながら、或る一定周期とはいえ常時
負荷回路に高電圧を印加する方式であるため、インバー
タ装置の構成部品に常に高電圧が印加されており、各部
品の耐電圧を高めておく必要があることや、特に複数点
灯の場合で一灯交換を要す場合には安全上必ず全てを消
灯して行わなければならないという問題がある。
【0014】第3の例については、上記第1の例や第2
の例のような欠点は解決されており、多数の蛍光灯を並
列に蛍光灯インバータ装置に接続した照明装置系におい
て、立ち消え時の該装置の自動再点灯の有効性は高いと
いえる。
【0015】しかしながら、変調回路15を備えた前記
蛍光灯点灯回路はインバータ出力電流周波数fo自体の
制御を行うという点で回路上の複雑さを伴いコスト高と
なること、さらには高周波妨害レベルが高いという問題
が残されている。
【0016】以上のように各々一長一短があり、本発明
は上記事情に鑑みてなされたものであって、特に多灯用
の場合で立ち消え時の自動再点灯機能を有しつつ、安全
性が高く、且つ簡単な回路構成として低コスト化を図っ
た蛍光灯点灯装置を提供するとともに、上記特徴に加え
てさらに調光機能を備えた蛍光灯点灯装置を提供するも
のである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、蛍光灯インバ
ータ装置と、直列共振回路のチョークコイルおよびコン
デンサと、蛍光灯と、からなる蛍光灯点灯装置におい
て、前記チョークコイルのインダクタンスを可変と為す
とともにこれを制御して、前記チョークコイルとコンデ
ンサよりなる直列共振回路の共振周波数を変動させるこ
とにより、前記蛍光灯インバータ装置の出力周波数と所
定の周期で前記直列共振回路を共振状態に導くように構
成されたことを特徴とする蛍光灯点灯装置を提供するこ
とにより、さらには、前記直列共振回路のチョークコイ
ルのインダクタンスを大きくして限流させる制御を行う
ことにより調光機能を併せ持たせるようにした蛍光灯点
灯装置を提供することにより、上記目的を達成するもの
である。
【0018】
【作用】本発明における蛍光灯点灯装置においては、チ
ョークコイルのインダクタンスが可変となっているた
め、該インダクタンスを制御することにより直列共振回
路の共振周波数frを蛍光灯インバータ装置の出力電流
の一定周波数foと等しくすることができる。すなわ
ち、前記直列共振回路の共振周波数frは、
【0019】
【数2】
【0020】で与えられるが、Lを可変とし所定の周期
で変化させるようにすれば、frを同様の周期で変動さ
せることができ、この際、frがfoと等しくなる状態
が周期的に実現される。したがって、立ち消えした蛍光
灯に対して、一周期内に点灯に必要な時間だけ共振状態
を実現して高電圧が印加され再点灯が自動的に為され
る。
【0021】上記インダクタンスの制御は、磁心に捲回
されたチョークコイル巻線と制御用巻線とから成るイン
ダクタの制御用巻線に流す直流電流を変化させることに
よって行う。即ち制御用巻線の創る磁心内の磁路がチョ
ークコイル巻線断面を通過するように構成してチョーク
コイルの磁化の強さを変化させるのである。したがっ
て、インダクタンス制御は直流制御となるため、従来の
変調回路を有する方式に比べて非常に制御回路が簡単と
なる。
【0022】また、安定点灯中の蛍光灯は両端部のフィ
ラメント間で放電しているので両電極間のインピーダン
スは小さく、当該共振回路の利得Qが低下しているので
共振現象は起きない。したがって、徒に高電圧を正常な
蛍光灯に印加して寿命を縮めることはない。
【0023】
【実施例】本発明に係わる蛍光灯点灯装置の実施例を図
1〜図4を基に詳述する。
【0024】図1は本発明に係わる蛍光灯点灯装置の回
路例であり、商用電源21を入力とし一定周波数foの
高周波電流を出力するインバータ装置23の出力端に並
列にn組の蛍光灯(FLー1〜FLーn)と、直列共振
回路を構成するチョークコイル25(Lー1〜Lーn)
と、コンデンサ27(Cー1〜Cーn)が接続されてお
り、前記各チョークコイル25のインダクタンスを可変
と為すとともにこれを制御して、前記チョークコイル2
5とコンデンサ27よりなる直列共振回路の共振周波数
frを変動させることにより、前記蛍光灯インバータ装
置23の出力周波数foと所定の周期で前記直列共振回
路を共振状態に導くように構成されている。
【0025】インバータ装置3の内部にはチョークコイ
ルLー1〜Lーnの各々に配設されている制御巻線41
に流れる直流電流を供給、制御するための直流電流制御
回路24が設けられている。
【0026】本発明の要部である可変インダクタンスと
したチョークコイル25(以下、可変インダクタと称
す)は、図2の(A)のような回路で表され、例えば図
2の(B)に示すようにE形コア31とI形コア33を
組み合わせた磁心の中央磁脚35にチョークコイル巻線
37を捲回し、側磁脚39に制御巻線41を捲回した構
造を有する。この際、チョークコイル巻線37の磁路は
ギャップを設け、制御巻線磁路はギャップ無しとする。
【0027】上記可変インダクタ25の制御巻線41に
直流電流を流した場合のチョークコイル巻線37のイン
ダクタンス特性を図3に示す。図より電流の増加により
インダクタンスが減少する負特性となることが判る。
【0028】各直列共振回路の可変インダクタの直流制
御は前記直流制御回路24で制御され、n個の制御巻線
を直列接続して同一の電流制御がなされるものである。
以下、該電流制御について詳述する。
【0029】図4に前記可変インダクタを制御する直流
電流の変化特性を示すが、先ず余熱期間を高めに流し、
次に点灯を開始させる為に直列共振回路がインバータよ
り供給される出力電流の一定周波数foに共振し、高電
圧を発生するように下記に示される関係式におけるL
o、即ち可変コイルの共振点インダクタンスが得られる
ように電流を変化させ、続いて通常点灯期間に入る。
【0030】
【数3】
【0031】通常点灯期間は共振点インダクタンスLo
より低めのインダクタンスL1になるように直流電流を
i1に制御しつつ、周期的に電流を共振点制御電流io
以下にまで落としてインダクタンスをLoに遷移させ共
振状態になるようにしている。したがって通常点灯時に
おいて、立ち消えの生じた蛍光灯は瞬時に共振作用によ
る高電圧が当該蛍光灯両端に印可され再点灯されること
になる。この際、各蛍光灯の共振周波数のばらつきを考
慮して、装置に並列接続された全ての蛍光灯において立
ち消え時の再点灯動作が行われるように十分に制御電流
をio以下に落とす必要がある。
【0032】さらに、図1の外部調光スイッチ45を切
替ることによって、調光時となり、該調光期間は上記状
態とは逆に、通常点灯時より制御電流を少ないi2とし
て、インダクタンスをL2と大きくして限流させ、その
後通常点灯期間と同様に一定周期で共振状態になるよう
に直流電流を制御し、前記課題を解決するように動作さ
せている。
【0033】尚、可変インダクタの巻線構造は本実施例
のようなE形磁心とI形磁心を組み合わせた磁心にチョ
ークコイル巻線と制御用巻線を別個に捲回した構造に限
るものではなく、可変インダクタを実現する磁心の形状
および各巻線の捲回状態や位置関係は様々考えられるの
であって、本発明がこれら可変インダクタを実現する他
の巻線構造に及ぶことは云うまでもない。
【0034】
【発明の効果】本発明に係わる蛍光灯点灯装置は、上記
のように構成されているため、以下に記載するような効
果を有する。
【0035】(1)立ち消えした蛍光灯を電源の人為的
操作によって再点灯させる手間が不要であり、自動的に
直ちに再点灯するという実用性、利便性に優れた効果を
有する。
【0036】(2)調光機能も併せ持たせることができ
るという優れた効果を有する。
【0037】(3)回路上の制御が簡単であり、低コス
ト化が図れるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わる蛍光灯点灯装置の回路図。
【図2】 (A)は可変インダクタの回路、(B)は該
可変インダクタの構造。
【図3】 可変インダクタのインダクタンスの制御巻線
直流電流特性。
【図4】 制御巻線直流電流の制御過程。
【図5】 従来の蛍光灯点灯装置の回路図。
【図6】 従来の変調方式の蛍光灯点灯装置の回路図。
【符号の説明】
Lo 共振点インダクタンス L1 通常点灯時インダクタンス L2 調光時インダクタンス io 共振点制御電流 i1 通常点灯時制御電流 i2 調光時制御電流 fo インバータ出力電流周波数 fr 共振周波数 1 インバータ装置 2 商用電源(50/60Hz) 3 チョークコイル 5 コンデンサ 7 蛍光灯 11 インバータ装置 13 コントロール回路 15 変調回路 16、17 インバータ出力端子 18 蛍光灯 19 直列共振回路 21 商用電源(50/60Hz) 23 インバータ装置 24 直流電流制御回路 25 チョークコイル(可変インダクタ) 27 コンデンサ 29 蛍光灯 31 E形磁心 33 I形磁心 35 中央磁脚 37 チョークコイル巻線 39 側磁脚 41 制御巻線 43 ギャップ 45 調光スイッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蛍光灯インバータ装置と、直列共振回路
    のチョークコイルおよびコンデンサと、蛍光灯と、から
    なる蛍光灯点灯装置において、前記チョークコイルのイ
    ンダクタンスを可変と為すとともにこれを制御して、前
    記チョークコイルとコンデンサよりなる直列共振回路の
    共振周波数を変動させることにより、前記蛍光灯インバ
    ータ装置の出力周波数と所定の周期で前記直列共振回路
    を共振状態に導くように構成されたことを特徴とする蛍
    光灯点灯装置。
  2. 【請求項2】 前記直列共振回路のチョークコイルのイ
    ンダクタンスを大きくして限流させる制御を行うことに
    より調光機能を併せ持たせるようにした請求項1記載の
    蛍光灯点灯装置。
JP4167833A 1992-06-25 1992-06-25 蛍光灯点灯装置 Pending JPH0629095A (ja)

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Cited By (3)

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