JPH08298193A - 蛍光灯用安定器 - Google Patents
蛍光灯用安定器Info
- Publication number
- JPH08298193A JPH08298193A JP7127042A JP12704295A JPH08298193A JP H08298193 A JPH08298193 A JP H08298193A JP 7127042 A JP7127042 A JP 7127042A JP 12704295 A JP12704295 A JP 12704295A JP H08298193 A JPH08298193 A JP H08298193A
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- JP
- Japan
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- circuit
- voltage
- power
- discharge tube
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 蛍光灯を瞬時に点灯させるとともに、電力の
無駄を排除し、入力電圧の変動に帯しても一定の照度を
保ち、眼に優しい光を作り、かつ、蛍光灯の寿命を延長
させる電子安定器を提供することにある。 【構成】 交流入力電圧を直流入力電圧に変換する電源
整流回路bと、力率改善用ICを用いて無効電力を減少
させるとともに、放電管の照度を常に一定に保つため直
流出力電圧を定電圧化する電力力率改善回路cと、自励
型ハーフブリッジ回路により所要の高周波電圧を発生さ
せる高周波発生回路dと、前記高周波発生回路から供給
された高周波電圧を高周波コイルとコンデンサーからな
るタンク回路へ導入して放電管所要の予熱点灯電力を放
電管へ供給する電力供給回路eと、高周波発生回路dか
ら発生する雑音を濾波する入力電源雑音防止回路aとよ
りなることを特徴とする。
無駄を排除し、入力電圧の変動に帯しても一定の照度を
保ち、眼に優しい光を作り、かつ、蛍光灯の寿命を延長
させる電子安定器を提供することにある。 【構成】 交流入力電圧を直流入力電圧に変換する電源
整流回路bと、力率改善用ICを用いて無効電力を減少
させるとともに、放電管の照度を常に一定に保つため直
流出力電圧を定電圧化する電力力率改善回路cと、自励
型ハーフブリッジ回路により所要の高周波電圧を発生さ
せる高周波発生回路dと、前記高周波発生回路から供給
された高周波電圧を高周波コイルとコンデンサーからな
るタンク回路へ導入して放電管所要の予熱点灯電力を放
電管へ供給する電力供給回路eと、高周波発生回路dか
ら発生する雑音を濾波する入力電源雑音防止回路aとよ
りなることを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蛍光灯用安定器の改善
に関する。
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に使用されている蛍光灯用安定器の
構造は、まことに単純であり、鉄心に銅線を巻いた一種
のチョークコイルにすぎない。これの点灯原理は、図8
に示すように、最初グローランプ1を通じて電流i0が
電源より流れると瞬間にグローランプ1のバイメタル接
点がオフし、安定器2両極に高い逆起電力が発生する。
この逆起電力が点灯用コンデンサCを充電し蛍光管3の
放電開始電圧までこの充電電圧が高まったときに蛍光管
3が点灯して、蛍光管3の電流iが増加すると安定器2
のインダクタンスにより蛍光管3の電流を定格の電流以
下になるよう制限するものである。
構造は、まことに単純であり、鉄心に銅線を巻いた一種
のチョークコイルにすぎない。これの点灯原理は、図8
に示すように、最初グローランプ1を通じて電流i0が
電源より流れると瞬間にグローランプ1のバイメタル接
点がオフし、安定器2両極に高い逆起電力が発生する。
この逆起電力が点灯用コンデンサCを充電し蛍光管3の
放電開始電圧までこの充電電圧が高まったときに蛍光管
3が点灯して、蛍光管3の電流iが増加すると安定器2
のインダクタンスにより蛍光管3の電流を定格の電流以
下になるよう制限するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように鉄心型安定
器には次のような課題がある。 1.点灯させるためには、グローランプが必要である。 2.点灯に時間がかかる。 3.鉄心型のため重量が大きい。 4.点灯時の短絡電流が大である。 5.蛍光灯の寿命が短い。 6.無効電力が大きく、消エネができない。 7.安定器の湿度上昇が大きい。 8.蛍光管表面温度上昇が大きい。 9.入力電圧が低下すると点灯しない。 10.入力電圧変動により明るさが変化する。 11.50HZ用と60HZ用と電源周波数にある区別
があり共用できない。 12.電源周波数により騒音を発生することがある。
器には次のような課題がある。 1.点灯させるためには、グローランプが必要である。 2.点灯に時間がかかる。 3.鉄心型のため重量が大きい。 4.点灯時の短絡電流が大である。 5.蛍光灯の寿命が短い。 6.無効電力が大きく、消エネができない。 7.安定器の湿度上昇が大きい。 8.蛍光管表面温度上昇が大きい。 9.入力電圧が低下すると点灯しない。 10.入力電圧変動により明るさが変化する。 11.50HZ用と60HZ用と電源周波数にある区別
があり共用できない。 12.電源周波数により騒音を発生することがある。
【0004】本発明の目的は、蛍光灯を瞬時に点灯させ
るとともに、電力の無駄を排除し、入力電圧の変動に帯
しても一定の照度を保ち、眼に優しい光を作り、かつ、
蛍光灯の寿命を延長させる電子安定器を提供することに
ある。
るとともに、電力の無駄を排除し、入力電圧の変動に帯
しても一定の照度を保ち、眼に優しい光を作り、かつ、
蛍光灯の寿命を延長させる電子安定器を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】従来技術の課題を解決す
る本発明の構成は、放電管を点灯するに必要な電力を供
給するため、両波整流回路を使用して交流入力電圧を直
流入力電圧に変換する電源整流回路と、力率改善用IC
を用いてアクティブフィルター回路を形成して負荷力率
の向上を図り無効電力を減少させるとともに、直流入力
電圧の変動に対して放電管の照度を常に一定に保つため
直流出力電圧を定電圧化する電力力率改善回路と、放電
管を点灯させるための高周波電源として自励型ハーフブ
リッジ回路により所要の高周波電圧を発生させる高周波
発生回路と、放電管を予熱点灯させるため前記高周波発
生回路から供給された高周波電圧を高周波コイルとコン
デンサーからなるタンク回路へ導入して放電管所要の予
熱点灯電力を放電管へ供給する電力供給回路と、帯域濾
波器を使用して高周波発生回路から発生する雑音を濾波
する入力電源雑音防止回路とよりなるものである。
る本発明の構成は、放電管を点灯するに必要な電力を供
給するため、両波整流回路を使用して交流入力電圧を直
流入力電圧に変換する電源整流回路と、力率改善用IC
を用いてアクティブフィルター回路を形成して負荷力率
の向上を図り無効電力を減少させるとともに、直流入力
電圧の変動に対して放電管の照度を常に一定に保つため
直流出力電圧を定電圧化する電力力率改善回路と、放電
管を点灯させるための高周波電源として自励型ハーフブ
リッジ回路により所要の高周波電圧を発生させる高周波
発生回路と、放電管を予熱点灯させるため前記高周波発
生回路から供給された高周波電圧を高周波コイルとコン
デンサーからなるタンク回路へ導入して放電管所要の予
熱点灯電力を放電管へ供給する電力供給回路と、帯域濾
波器を使用して高周波発生回路から発生する雑音を濾波
する入力電源雑音防止回路とよりなるものである。
【0006】
【作用】商用電源を使用して整流し直流にした後スイッ
チングして高周波電力に変換してこれを電源として蛍光
灯を点灯させる。このことは、高周波チョクコイルLと
点灯用コンデンサーCは高周波電源周波数に共振すると
電流iは最大となり、点灯用コンデンサー両端の電圧が
蛍光管の放電開始電圧まで上昇すると蛍光管が点灯し、
直流出力電圧及び高周波電源周波数が変動しないかぎり
安定した照度を保つ。
チングして高周波電力に変換してこれを電源として蛍光
灯を点灯させる。このことは、高周波チョクコイルLと
点灯用コンデンサーCは高周波電源周波数に共振すると
電流iは最大となり、点灯用コンデンサー両端の電圧が
蛍光管の放電開始電圧まで上昇すると蛍光管が点灯し、
直流出力電圧及び高周波電源周波数が変動しないかぎり
安定した照度を保つ。
【0007】
【実施例】次に、図面について本発明実施例の詳細を説
明する。図1は電力供給及び点灯回路の理論的根拠を示
すランプバラスト基本回路、図2は本発明の実用回路結
線図、図3は図2におけるアクティブ型電力力率改善及
びソフトスタート回路、図4は図3における力率改善コ
ントロールIC内部結線図、図5は電源両波出力のパラ
ボラ状電圧V1の特性図、図6はソフトスタート回動の
回路動作説明図、図7は管電圧と点灯時間の特性図であ
る。
明する。図1は電力供給及び点灯回路の理論的根拠を示
すランプバラスト基本回路、図2は本発明の実用回路結
線図、図3は図2におけるアクティブ型電力力率改善及
びソフトスタート回路、図4は図3における力率改善コ
ントロールIC内部結線図、図5は電源両波出力のパラ
ボラ状電圧V1の特性図、図6はソフトスタート回動の
回路動作説明図、図7は管電圧と点灯時間の特性図であ
る。
【0008】図1について電力供給及び点灯回路の理論
的根拠について説明する。点灯コンデンサーCに流入す
る電流は、
的根拠について説明する。点灯コンデンサーCに流入す
る電流は、
【数1】 高周波電源により供給する電流は、
【数2】 高周波電源電圧は、但しeL》R
【数3】 ここでL及びが高周波電源周波数に共振したとすれば、
式に共振条件式を代入すれば、
式に共振条件式を代入すれば、
【数4】
【数5】 となって、蛍光ランプに流入する管電流は、高周波チョ
ークコイルL及び点灯コンデンサーCが電源入力周波数
に共振している限り、蛍光管負荷インピーダンスZの変
動があっても、無関係に一定となることが証明される。
故に、図1に示すランプバラスト基本回路を電子安定器
に採用している。 E:高周波入力電源 L:高周波チョークコイル R:高周波チョークコイルなどの直流等価抵抗 C:点灯用コンデンサー Z:蛍光ランプ放電インピーダンス I0 :高周波電源より負荷へ流入する電流 Ic:点灯コンデンサーに流入する電流 I:蛍光ランプに流入する管電流
ークコイルL及び点灯コンデンサーCが電源入力周波数
に共振している限り、蛍光管負荷インピーダンスZの変
動があっても、無関係に一定となることが証明される。
故に、図1に示すランプバラスト基本回路を電子安定器
に採用している。 E:高周波入力電源 L:高周波チョークコイル R:高周波チョークコイルなどの直流等価抵抗 C:点灯用コンデンサー Z:蛍光ランプ放電インピーダンス I0 :高周波電源より負荷へ流入する電流 Ic:点灯コンデンサーに流入する電流 I:蛍光ランプに流入する管電流
【0009】次に図2、図3、図4について本発明電子
安定器の実用回路を説明する。図2に示すaは入力電源
雑音防止回路、bは電源整流回路、cはアクティブ型電
力力率改善回路、dは高周波発生回路、eは電力供給回
路である。入力電源雑音防止回路aは、帯域濾波器を2
回路使用して高周波発生回路dから発生する雑音を濾波
している。電源整流回路dは、高周波発生回路dを動作
させるため、両波整流回路を使用して交流電圧を直流電
圧に変換している。アクティブ型電力力率改善回路c
は、力率改善用ICを使用してアクティブフィルター回
路を形成して負荷力率の向上を図り、無効電力を減少さ
せると同時に、入力電圧の変動に対して放電管の照度を
常に一定に保つため高周波発生回路dへ供給する直流出
力電圧を定電圧化している。高周波発生回路dは、放電
管を点灯させるための高周波電源として2個のスイッチ
ングトランジスターを使用して自励型ハーフブリッジ回
路により訳30KHzの高周波電圧を発生させている。
電力供給回路eは、放電管を予熱点灯させるため高周波
発生回路dから供給された高周波電圧を高周波コイルと
コンデンサーからなるタンク回路へ導入して放電管所要
の予熱点灯電力を作り放電管へ供給している。
安定器の実用回路を説明する。図2に示すaは入力電源
雑音防止回路、bは電源整流回路、cはアクティブ型電
力力率改善回路、dは高周波発生回路、eは電力供給回
路である。入力電源雑音防止回路aは、帯域濾波器を2
回路使用して高周波発生回路dから発生する雑音を濾波
している。電源整流回路dは、高周波発生回路dを動作
させるため、両波整流回路を使用して交流電圧を直流電
圧に変換している。アクティブ型電力力率改善回路c
は、力率改善用ICを使用してアクティブフィルター回
路を形成して負荷力率の向上を図り、無効電力を減少さ
せると同時に、入力電圧の変動に対して放電管の照度を
常に一定に保つため高周波発生回路dへ供給する直流出
力電圧を定電圧化している。高周波発生回路dは、放電
管を点灯させるための高周波電源として2個のスイッチ
ングトランジスターを使用して自励型ハーフブリッジ回
路により訳30KHzの高周波電圧を発生させている。
電力供給回路eは、放電管を予熱点灯させるため高周波
発生回路dから供給された高周波電圧を高周波コイルと
コンデンサーからなるタンク回路へ導入して放電管所要
の予熱点灯電力を作り放電管へ供給している。
【0010】図3、図4、図5について力率改善回路動
作を説明する。電源両波整流出力のパラボラ状電圧V1
(図5参照)が、高周波チョークコイルT−3,Q1,
D6,C10で形成される昇圧回路に供給されると同時
に、R3を通じ力率改善用ICの8ピンへ供給して力率
改善用ICの始動用電源(約10V)としている。力率
改善用IC内部のマルチプライヤー回路へはR1,R2
で分圧された電圧V3とエラーアンプ出力V0か供給さ
れ、Vmが発生する。この電圧は、設定された公称電圧
VcにQ1のドレーン電流によってR6に発生する最大
ピーク電圧が到達した時は、コンパレーターA3によっ
て比較され、Q1のゲートを0Vに落とし、Q1のドレ
ーン電流を遮断しT−3の主巻線電流も遮断される。一
度この状態になるとT−3の二次巻線に逆起電力が発生
し、コンパレータA2によって比較されてG3,G2で
形成されるフリップフロップ回路を作動させてQ1のゲ
ートへ発振電圧(約50KHz)が供給され、Q1が動
作を開始するよう設定されている。なお、上記のような
動作繰り返し行なうことは、結果として整流出力のパラ
ボラ状電圧V1のエンベロープに沿って電源入力電流が
流れるため、入力電圧V1と入力電流との間に位相差が
なくなり力率の向上を計ると同時に、設定された公称電
圧VcとDC出力電圧を分圧たV4をエラーアンプを通
じてマルチプライヤーでVmを作りコンパレーターA3
で常に比較し、Q1のゲーートを制御しているため、入
力電圧V1が変動しても一定の電荷がC10に蓄積され
る結果DC出力電圧は一定となり変動しない。
作を説明する。電源両波整流出力のパラボラ状電圧V1
(図5参照)が、高周波チョークコイルT−3,Q1,
D6,C10で形成される昇圧回路に供給されると同時
に、R3を通じ力率改善用ICの8ピンへ供給して力率
改善用ICの始動用電源(約10V)としている。力率
改善用IC内部のマルチプライヤー回路へはR1,R2
で分圧された電圧V3とエラーアンプ出力V0か供給さ
れ、Vmが発生する。この電圧は、設定された公称電圧
VcにQ1のドレーン電流によってR6に発生する最大
ピーク電圧が到達した時は、コンパレーターA3によっ
て比較され、Q1のゲートを0Vに落とし、Q1のドレ
ーン電流を遮断しT−3の主巻線電流も遮断される。一
度この状態になるとT−3の二次巻線に逆起電力が発生
し、コンパレータA2によって比較されてG3,G2で
形成されるフリップフロップ回路を作動させてQ1のゲ
ートへ発振電圧(約50KHz)が供給され、Q1が動
作を開始するよう設定されている。なお、上記のような
動作繰り返し行なうことは、結果として整流出力のパラ
ボラ状電圧V1のエンベロープに沿って電源入力電流が
流れるため、入力電圧V1と入力電流との間に位相差が
なくなり力率の向上を計ると同時に、設定された公称電
圧VcとDC出力電圧を分圧たV4をエラーアンプを通
じてマルチプライヤーでVmを作りコンパレーターA3
で常に比較し、Q1のゲーートを制御しているため、入
力電圧V1が変動しても一定の電荷がC10に蓄積され
る結果DC出力電圧は一定となり変動しない。
【0011】図6についてソフトスタート回路の動作を
説明すると、C×Rの時定数3段の位相発振回路で約1
KHzの正弦波パルスを発振して、その出力で力率改善
コントロールICを起動する役割を果たしている。C1
9×R16の1段で位相を60°ずらすと、3段で18
0°になり発振する。この位相発振器は、C×Rの時定
数を変えることにより電源電圧を供給してから約0.6
秒遅延させて出力パルスが発生し、ICの5ピンへパル
スが供給されるように調整されている。次にソフトスタ
ート回路を採用した理由について述べると、一般に、蛍
光灯の点灯回数が多いと蛍光管の寿命が短くなると云わ
れているが、その理由の一つには、蛍光管の陰極にはヒ
ーターが使用されており、電源スイッチをオンしてから
このヒーターが赤熱し充分に熱電子放射ができる状態に
なったときに、蛍光管の両極に二次電圧を供給するよう
な構造に安定器を設計すれば、これが理想的な点灯式で
ある。しかしながら、一般には二次電圧とヒーター電圧
と同時に供給されるような構造になっており、ヒーター
が充分に赤熱しないうちに二次電圧が蛍光管の両極に供
給されているため、電子量が不足しヒーター面からイオ
ンが発生し電子放射を妨げるとともに、ヒーター面も破
損する。又、このような冷陰極放射が繰り返し行われる
と、蛍光管の寿命を著しく低下させる結果となる。本発
明は、このような結果に着目して電子安定器に次のよう
な工夫を施した。まず、電源スイッチオンしてから、
0.6秒間は二次電圧を現状の約1/2の電圧で供給し
て点灯させた後、定格の二次電圧を供給して完全点灯さ
せる設計としたものである。(図7参照)
説明すると、C×Rの時定数3段の位相発振回路で約1
KHzの正弦波パルスを発振して、その出力で力率改善
コントロールICを起動する役割を果たしている。C1
9×R16の1段で位相を60°ずらすと、3段で18
0°になり発振する。この位相発振器は、C×Rの時定
数を変えることにより電源電圧を供給してから約0.6
秒遅延させて出力パルスが発生し、ICの5ピンへパル
スが供給されるように調整されている。次にソフトスタ
ート回路を採用した理由について述べると、一般に、蛍
光灯の点灯回数が多いと蛍光管の寿命が短くなると云わ
れているが、その理由の一つには、蛍光管の陰極にはヒ
ーターが使用されており、電源スイッチをオンしてから
このヒーターが赤熱し充分に熱電子放射ができる状態に
なったときに、蛍光管の両極に二次電圧を供給するよう
な構造に安定器を設計すれば、これが理想的な点灯式で
ある。しかしながら、一般には二次電圧とヒーター電圧
と同時に供給されるような構造になっており、ヒーター
が充分に赤熱しないうちに二次電圧が蛍光管の両極に供
給されているため、電子量が不足しヒーター面からイオ
ンが発生し電子放射を妨げるとともに、ヒーター面も破
損する。又、このような冷陰極放射が繰り返し行われる
と、蛍光管の寿命を著しく低下させる結果となる。本発
明は、このような結果に着目して電子安定器に次のよう
な工夫を施した。まず、電源スイッチオンしてから、
0.6秒間は二次電圧を現状の約1/2の電圧で供給し
て点灯させた後、定格の二次電圧を供給して完全点灯さ
せる設計としたものである。(図7参照)
【0012】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、次の効果
が得られる。蛍光灯を瞬時に点灯させるとともに電力の
無駄を排除することができ、蛍光管の寿命が延長できる
など経済的効果が大きく、かつ、入力電圧の変動に対し
ても一定の照度を保ち眼に優しい光が作りうる。
が得られる。蛍光灯を瞬時に点灯させるとともに電力の
無駄を排除することができ、蛍光管の寿命が延長できる
など経済的効果が大きく、かつ、入力電圧の変動に対し
ても一定の照度を保ち眼に優しい光が作りうる。
【図1】電力供給及び点灯回路の理論的根拠を示すラン
プバラスト基本回路である。
プバラスト基本回路である。
【図2】本発明の実用回路結線図である。
【図3】図2におけるアクティブ型電力力率改善回路及
びソフトスタート回路である。
びソフトスタート回路である。
【図4】図3における力率改善コントロールIC内部結
線図である。
線図である。
【図5】電源量波出力のパラボラ状電圧V1の特性図で
ある。
ある。
【図6】ソフトスタート回動の回路動作説明図である。
【図7】管電圧と点灯時間の特性図である。
【図8】従来の鉄心安定器の電気回路図である。
a 入力電源雑音防止回路 b 電源整流回路 c アクティブ型電力力率改善回路 d 高周波発生回路 e 電力供給回路
Claims (1)
- 【請求項1】 放電管を点灯するに必要な電力を供給す
るため、両波整流回路を使用して交流入力電圧を直流入
力電圧に変換する電源整流回路と、力率改善用ICを用
いてアクティブフィルター回路を形成して負荷力率の向
上を図り無効電力を減少させるとともに、直流入力電圧
の変動に対して放電管の照度を常に一定に保つため直流
出力電圧を定電圧化する電力力率改善回路と、放電管を
点灯させるための高周波電源として自励型ハーフブリッ
ジ回路により所要の高周波電圧を発生させる高周波発生
回路と、放電管を予熱点灯させるため前記高周波発生回
路から供給された高周波電圧を高周波コイルとコンデン
サーからなるタンク回路へ導入して放電管所要の予熱点
灯電力を放電管へ供給する電力供給回路と、帯域濾波器
を使用して高周波発生回路から発生する雑音を濾波する
入力電源雑音防止回路とよりなることを特徴とする蛍光
灯用安定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7127042A JPH08298193A (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 蛍光灯用安定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7127042A JPH08298193A (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 蛍光灯用安定器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08298193A true JPH08298193A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14950189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7127042A Pending JPH08298193A (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 蛍光灯用安定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08298193A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006351353A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Mitsubishi Electric Corp | 放電灯点灯装置 |
| JP2013258631A (ja) * | 2012-06-14 | 2013-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | フィルタ装置及び照明装置 |
| US10718378B2 (en) | 2015-11-30 | 2020-07-21 | Thk Co., Ltd. | Motion guide device and actuator |
-
1995
- 1995-04-27 JP JP7127042A patent/JPH08298193A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006351353A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Mitsubishi Electric Corp | 放電灯点灯装置 |
| JP2013258631A (ja) * | 2012-06-14 | 2013-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | フィルタ装置及び照明装置 |
| US10718378B2 (en) | 2015-11-30 | 2020-07-21 | Thk Co., Ltd. | Motion guide device and actuator |
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