JPH09223589A - 放電灯を動作させるための回路装置 - Google Patents
放電灯を動作させるための回路装置Info
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- JPH09223589A JPH09223589A JP8278449A JP27844996A JPH09223589A JP H09223589 A JPH09223589 A JP H09223589A JP 8278449 A JP8278449 A JP 8278449A JP 27844996 A JP27844996 A JP 27844996A JP H09223589 A JPH09223589 A JP H09223589A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
- H05B41/295—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電灯の動作中に放電灯の比較的広い消費電
力範囲および比較的広い周囲温度範囲にわたって効率的
な電極加熱を行えるようにする。 【解決の手段】 電源に接続するための入力端子と、放
電灯を保持するための端子と誘導バラスト手段とが設け
られた負荷分岐Ｂと、この負荷分岐Ｂと入力端子に接続
され、電源により供給された電源電圧から高周波電圧を
発生する手段Ｉと、この手段Ｉに接続されて放電灯が消
費する電力を調整する手段ＩＩと、一次巻線と二次巻線
を有するトランスとを備えた放電灯を動作させるための
回路装置に関する。さらに、一次巻線が分岐Ｃの部分を
構成し、その分岐Ｃは周波数依存インピーダンスも含
み、かつ負荷分岐を分路することを特徴とする。
力範囲および比較的広い周囲温度範囲にわたって効率的
な電極加熱を行えるようにする。 【解決の手段】 電源に接続するための入力端子と、放
電灯を保持するための端子と誘導バラスト手段とが設け
られた負荷分岐Ｂと、この負荷分岐Ｂと入力端子に接続
され、電源により供給された電源電圧から高周波電圧を
発生する手段Ｉと、この手段Ｉに接続されて放電灯が消
費する電力を調整する手段ＩＩと、一次巻線と二次巻線
を有するトランスとを備えた放電灯を動作させるための
回路装置に関する。さらに、一次巻線が分岐Ｃの部分を
構成し、その分岐Ｃは周波数依存インピーダンスも含
み、かつ負荷分岐を分路することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源に接続するた
めの入力端子と、放電灯を保持するための端子と誘導バ
ラスト手段が設けられた負荷分岐Ｂと、この負荷分岐Ｂ
と入力端子に接続され、電源により供給された電源電圧
から高周波電圧を発生し、高周波電圧の周波数は電力消
費の調整された値に依存するような手段Ｉと、この手段
Ｉに接続されて放電灯が消費する電力を調整する手段Ｉ
Ｉと、一次巻線と二次巻線を有し、各二次巻線は放電灯
の動作中に電極分岐により分路され、その電極分路は放
電灯の電極を含むようにしたトランスと、を備えた、放
電灯を動作させるための回路装置に関するものである。
めの入力端子と、放電灯を保持するための端子と誘導バ
ラスト手段が設けられた負荷分岐Ｂと、この負荷分岐Ｂ
と入力端子に接続され、電源により供給された電源電圧
から高周波電圧を発生し、高周波電圧の周波数は電力消
費の調整された値に依存するような手段Ｉと、この手段
Ｉに接続されて放電灯が消費する電力を調整する手段Ｉ
Ｉと、一次巻線と二次巻線を有し、各二次巻線は放電灯
の動作中に電極分岐により分路され、その電極分路は放
電灯の電極を含むようにしたトランスと、を備えた、放
電灯を動作させるための回路装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】そのような回路装置が米国特許第５，４
０６，１７４号から知られている。既知の回路装置にお
いては、一次巻線が誘導バラスト手段の部分を構成す
る。放電灯の消費電力が高周波電圧の周波数を調整する
ことにより調整される。周波数が高くなると誘導バラス
ト手段のインピーダンスが高くなり、その結果として放
電灯を流れる電流と放電灯の消費電力が小さくなる。更
に、トランスの一次巻線の端子間電圧が高くなるため
に、二次巻線の端子間電圧も高くなる。その結果、放電
灯の電極を流れる加熱電流が増加し、放電灯の広い消費
電力範囲にわたって電極温度は効率的な電子放出が起き
る温度に維持される。既知の回路装置の大きな欠点は、
トランスの一次巻線の端子間電圧が放電灯の端子間電圧
によって大きく影響されることである。放電灯の端子間
電圧は周囲温度に大きく依存するから、周囲温度が変化
すると放電灯の電極を流れる加熱電流が大きくなり過ぎ
たり、小さくなり過ぎたりする結果となることがある。
とくに低圧水銀灯の、放電電流と加熱電流の間の希望の
関係に影響を及ぼすことがある第２の放電灯特性は、放
電灯の消費電力が増大すると放電灯の端子間電圧が最初
は上昇するが、その後で低下することである。
０６，１７４号から知られている。既知の回路装置にお
いては、一次巻線が誘導バラスト手段の部分を構成す
る。放電灯の消費電力が高周波電圧の周波数を調整する
ことにより調整される。周波数が高くなると誘導バラス
ト手段のインピーダンスが高くなり、その結果として放
電灯を流れる電流と放電灯の消費電力が小さくなる。更
に、トランスの一次巻線の端子間電圧が高くなるため
に、二次巻線の端子間電圧も高くなる。その結果、放電
灯の電極を流れる加熱電流が増加し、放電灯の広い消費
電力範囲にわたって電極温度は効率的な電子放出が起き
る温度に維持される。既知の回路装置の大きな欠点は、
トランスの一次巻線の端子間電圧が放電灯の端子間電圧
によって大きく影響されることである。放電灯の端子間
電圧は周囲温度に大きく依存するから、周囲温度が変化
すると放電灯の電極を流れる加熱電流が大きくなり過ぎ
たり、小さくなり過ぎたりする結果となることがある。
とくに低圧水銀灯の、放電電流と加熱電流の間の希望の
関係に影響を及ぼすことがある第２の放電灯特性は、放
電灯の消費電力が増大すると放電灯の端子間電圧が最初
は上昇するが、その後で低下することである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、放電
灯の動作中に、放電灯の比較的広い消費電力範囲および
比較的広い周囲温度範囲にわたって、効率的な電極加熱
を行えるようにする回路装置を得ることである。
灯の動作中に、放電灯の比較的広い消費電力範囲および
比較的広い周囲温度範囲にわたって、効率的な電極加熱
を行えるようにする回路装置を得ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明に従
って、この詳細な説明の当初に述べた回路装置は、一次
巻線が分岐Ｃの部分を構成し、その分岐Ｃは周波数依存
インピーダンスも含み、かつ負荷分岐を分路することを
特徴とするものである。
って、この詳細な説明の当初に述べた回路装置は、一次
巻線が分岐Ｃの部分を構成し、その分岐Ｃは周波数依存
インピーダンスも含み、かつ負荷分岐を分路することを
特徴とするものである。
【０００５】一次巻線と放電灯は異なる分岐に配置され
ているから、一次巻線の端子間電圧は放電灯の端子間電
圧によって影響されず、したがって、周囲温度に比較的
小さい程度でのみ依存する。放電灯の消費電力が変化す
ると高周波電圧の周波数も変化し、しかもそれの振幅は
ほぼ一定のままであるから、周波数依存インピーダンス
の端子間電圧が同様に変化する。その結果、一次巻線の
端子間電圧が変化し、かつその結果として、加熱電流も
変化する。本発明の回路装置により、放電灯の消費電力
が非常に小さい値に設定された場合でも、効果的な電極
加熱を行うことが可能にされることが判明している。
ているから、一次巻線の端子間電圧は放電灯の端子間電
圧によって影響されず、したがって、周囲温度に比較的
小さい程度でのみ依存する。放電灯の消費電力が変化す
ると高周波電圧の周波数も変化し、しかもそれの振幅は
ほぼ一定のままであるから、周波数依存インピーダンス
の端子間電圧が同様に変化する。その結果、一次巻線の
端子間電圧が変化し、かつその結果として、加熱電流も
変化する。本発明の回路装置により、放電灯の消費電力
が非常に小さい値に設定された場合でも、効果的な電極
加熱を行うことが可能にされることが判明している。
【０００６】周波数に依存するインピーダンスはコンデ
ンサを含むことが好ましい。これは周波数に依存するイ
ンピーダンスを実現する簡単かつ安いやり方である。
ンサを含むことが好ましい。これは周波数に依存するイ
ンピーダンスを実現する簡単かつ安いやり方である。
【０００７】分岐Ｃがオーム性インピーダンスを更に含
む場合には、そのオーム性インピーダンスを適切に選択
することにより、放電電流と加熱電流の間の関係の一層
の制御が可能にされる。このオーム性インピーダンスは
分岐Ｃの電流の振幅を制限する。分岐Ｃを流れる電流を
制限することが望ましい場合には、かつ、放電灯の電極
の一方の電極または両方の電極を短絡するものとする
と、オーム性インピーダンスはＰＴＣ型の温度依存抵抗
を備えることが好ましい。一方の電極または両方の電極
の短絡の結果としてＰＴＣ型の温度依存抵抗を流れる電
流が増大するものとすると、温度に依存する抵抗の温度
と抵抗値も電力消費に応じて上昇する。この上昇した抵
抗値によって、電極が短絡された場合でも、分岐を流れ
る電流を制限されたままにする。この目的のためにＰＴ
Ｃ型の温度依存抵抗を使用することの問題が、温度依存
抵抗が比較的高い寄生容量を一般に有することである。
この回路装置の動作中に分岐Ｃを流れる電流は高周波電
流であるから、の寄生容量は、温度依存抵抗が比較的高
い場合でも、この電流に対して比較的小さいインピーダ
ンスのみを構成する。しかし、分岐Ｃがダイオードブリ
ッジを更に備え、ＰＴＣ型の温度依存抵抗がダイオード
ブリッジの出力端子を相互に接続する場合には、ダイオ
ードブリッジによって高周波電圧が整流され、この回路
装置の動作中に温度依存抵抗を直流が流れる。この直流
に対しては寄生容量は無限大のインピーダンスをおおむ
ね構成するから、温度依存抵抗の固有インピーダンスは
オーム抵抗値によって全面的に決定される。これによ
り、電極の一方または両方が短絡された場合には、温度
依存抵抗の寄生容量が比較的高くても、分岐Ｃを流れる
電流を実効的に制限できる。
む場合には、そのオーム性インピーダンスを適切に選択
することにより、放電電流と加熱電流の間の関係の一層
の制御が可能にされる。このオーム性インピーダンスは
分岐Ｃの電流の振幅を制限する。分岐Ｃを流れる電流を
制限することが望ましい場合には、かつ、放電灯の電極
の一方の電極または両方の電極を短絡するものとする
と、オーム性インピーダンスはＰＴＣ型の温度依存抵抗
を備えることが好ましい。一方の電極または両方の電極
の短絡の結果としてＰＴＣ型の温度依存抵抗を流れる電
流が増大するものとすると、温度に依存する抵抗の温度
と抵抗値も電力消費に応じて上昇する。この上昇した抵
抗値によって、電極が短絡された場合でも、分岐を流れ
る電流を制限されたままにする。この目的のためにＰＴ
Ｃ型の温度依存抵抗を使用することの問題が、温度依存
抵抗が比較的高い寄生容量を一般に有することである。
この回路装置の動作中に分岐Ｃを流れる電流は高周波電
流であるから、の寄生容量は、温度依存抵抗が比較的高
い場合でも、この電流に対して比較的小さいインピーダ
ンスのみを構成する。しかし、分岐Ｃがダイオードブリ
ッジを更に備え、ＰＴＣ型の温度依存抵抗がダイオード
ブリッジの出力端子を相互に接続する場合には、ダイオ
ードブリッジによって高周波電圧が整流され、この回路
装置の動作中に温度依存抵抗を直流が流れる。この直流
に対しては寄生容量は無限大のインピーダンスをおおむ
ね構成するから、温度依存抵抗の固有インピーダンスは
オーム抵抗値によって全面的に決定される。これによ
り、電極の一方または両方が短絡された場合には、温度
依存抵抗の寄生容量が比較的高くても、分岐Ｃを流れる
電流を実効的に制限できる。
【０００８】高周波電圧を発生するための手段Ｉは、２
つのスイッチング素子を含む分岐Ａと、スイッチング素
子の１つを分路する負荷分岐Ｂとを備えることが好まし
い。これは、手段Ｉを実現する比較的簡単で確実なやり
方である。
つのスイッチング素子を含む分岐Ａと、スイッチング素
子の１つを分路する負荷分岐Ｂとを備えることが好まし
い。これは、手段Ｉを実現する比較的簡単で確実なやり
方である。
【０００９】分岐Ｃと、二次巻線Ｌ２とＬ３を分路する
電極分岐とが、二次巻線Ｌ２とＬ３を流れる電流と放電
灯を流れる電流の間の位相差が、高周波電圧の周波数が
低くなるにつれて、小さくなるように構成されるならば
有利である。そのような位相関係の結果として、二次巻
線を流れる電流は、放電灯の消費電力が減少するにつれ
て電極中の発熱に大きく寄与する。
電極分岐とが、二次巻線Ｌ２とＬ３を流れる電流と放電
灯を流れる電流の間の位相差が、高周波電圧の周波数が
低くなるにつれて、小さくなるように構成されるならば
有利である。そのような位相関係の結果として、二次巻
線を流れる電流は、放電灯の消費電力が減少するにつれ
て電極中の発熱に大きく寄与する。
【００１０】また、分岐Ｃが、放電電流が所定の値を越
えた場合に一次巻線を流れる電流を遮断するスイッチン
グ素子を更に含むならば、有利である。所定値より大き
い放電電流は、効率的な電子放出が起きる温度に電極を
維持するために適切な電力を電極で通常消費させる。更
に、放電電流が比較的大きい場合には、分岐Ｃと電極分
岐との大きさに応じて、放電電流と加熱電流の間の位相
差を、それらの電流が相互に補償し、かつ実際に、電極
の冷却が行われるようなものにできる。そのような比較
的大きい放電電流でスイッチング素子をターンオフした
とすると、電極を電流が流れず、そのために電力が節約
される。スイッチング素子を、たとえば、手段ＩＩに結
合できる。しかし、たとえば、放電灯の光束を表し、し
たがって、放電電流を表す、信号を、たとえばフォトセ
ルにより発生するような他の回路部にスイッチング素子
を結合することも考えられる。
えた場合に一次巻線を流れる電流を遮断するスイッチン
グ素子を更に含むならば、有利である。所定値より大き
い放電電流は、効率的な電子放出が起きる温度に電極を
維持するために適切な電力を電極で通常消費させる。更
に、放電電流が比較的大きい場合には、分岐Ｃと電極分
岐との大きさに応じて、放電電流と加熱電流の間の位相
差を、それらの電流が相互に補償し、かつ実際に、電極
の冷却が行われるようなものにできる。そのような比較
的大きい放電電流でスイッチング素子をターンオフした
とすると、電極を電流が流れず、そのために電力が節約
される。スイッチング素子を、たとえば、手段ＩＩに結
合できる。しかし、たとえば、放電灯の光束を表し、し
たがって、放電電流を表す、信号を、たとえばフォトセ
ルにより発生するような他の回路部にスイッチング素子
を結合することも考えられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の回
路装置を詳細に説明する。図１で、Ｋ１とＫ２は電源に
接続するための入力端子である。この実施例では、電源
は直流電源でなければならない。この実施例では、負荷
分岐ＢがコンデンサＣ３、Ｃ４と、コイルＬ４と、放電
灯を保持するための端子Ｋ３、Ｋ３′、Ｋ４、Ｋ４′と
を含む。この実施例では、コイルＬ４は誘導バラスト手
段を構成する。電極ＥＬ１とＥＬ２を有する放電灯ＬＡ
が端子Ｋ３、Ｋ３′、Ｋ４、Ｋ４′に接続される。Ｌ
２、Ｌ３はトランスｔの二次巻線である。二次巻線Ｌ３
は、直列接続されている端子Ｋ３′と、電極ＥＬ１と、
端子Ｋ３と、コンデンサＣ５とにより構成されている電
極分岐により分路される。二次巻線Ｌ２は、直列接続さ
れている端子Ｋ４と、電極ＥＬ２と、端子Ｋ４′と、コ
ンデンサＣ６とにより構成されている電極分岐により分
路される。二次巻線Ｌ２、Ｌ３と、それらの二次巻線を
分路する電極分岐とは負荷分岐Ｂの部分も構成する。分
岐Ｃは、直列接続されているコンデンサＣ２と、オーム
抵抗Ｒと、トランスＴの一次巻線Ｌ１とにより構成され
る。この実施例では、コンデンサＣ２は周波数依存イン
ピーダンスを構成する。スイッチング素子Ｓ１とＳ２お
よび制御回路Ｓｃ１とＳｃ２が、電源により供給された
電源電圧から高周波電圧を発生するための手段Ｉを構成
する。回路部ＩＩが放電灯の消費電力を調整する手段Ｉ
Ｉを構成する。
路装置を詳細に説明する。図１で、Ｋ１とＫ２は電源に
接続するための入力端子である。この実施例では、電源
は直流電源でなければならない。この実施例では、負荷
分岐ＢがコンデンサＣ３、Ｃ４と、コイルＬ４と、放電
灯を保持するための端子Ｋ３、Ｋ３′、Ｋ４、Ｋ４′と
を含む。この実施例では、コイルＬ４は誘導バラスト手
段を構成する。電極ＥＬ１とＥＬ２を有する放電灯ＬＡ
が端子Ｋ３、Ｋ３′、Ｋ４、Ｋ４′に接続される。Ｌ
２、Ｌ３はトランスｔの二次巻線である。二次巻線Ｌ３
は、直列接続されている端子Ｋ３′と、電極ＥＬ１と、
端子Ｋ３と、コンデンサＣ５とにより構成されている電
極分岐により分路される。二次巻線Ｌ２は、直列接続さ
れている端子Ｋ４と、電極ＥＬ２と、端子Ｋ４′と、コ
ンデンサＣ６とにより構成されている電極分岐により分
路される。二次巻線Ｌ２、Ｌ３と、それらの二次巻線を
分路する電極分岐とは負荷分岐Ｂの部分も構成する。分
岐Ｃは、直列接続されているコンデンサＣ２と、オーム
抵抗Ｒと、トランスＴの一次巻線Ｌ１とにより構成され
る。この実施例では、コンデンサＣ２は周波数依存イン
ピーダンスを構成する。スイッチング素子Ｓ１とＳ２お
よび制御回路Ｓｃ１とＳｃ２が、電源により供給された
電源電圧から高周波電圧を発生するための手段Ｉを構成
する。回路部ＩＩが放電灯の消費電力を調整する手段Ｉ
Ｉを構成する。
【００１２】入力端子Ｋ１が、直列接続されているスイ
ッチング素子Ｓ１、Ｓ２を介して入力端子Ｋ２に接続さ
れる。制御回路Ｓｃ１の２つの出力端子がそれぞれスイ
ッチング素子Ｓ１の制御電極と主電極に接続される。制
御回路Ｓｃ２の２つの出力端子がそれぞれスイッチング
素子Ｓ２の制御電極と主電極に接続される。回路部ＩＩ
の１つの出力端子が制御回路Ｓｃ１の入力端子に接続さ
れる。回路部ＩＩの第２の出力端子が制御回路Ｓｃ２の
入力端子に接続される。分岐Ｃと、コンデンサＣ３とコ
イルＬ４およびコンデンサＣ４の直列回路とにより、コ
ンデンサＣ４の１つの端子が入力端子Ｋ２に接続される
ようにして、スイッチング素子Ｓ２が分路される。端子
Ｋ３′がコイルＬ４とコンデンサＣ４との共通回路点に
接続される、端子Ｋ４′が入力端子ＫＣ２に接続され
る。
ッチング素子Ｓ１、Ｓ２を介して入力端子Ｋ２に接続さ
れる。制御回路Ｓｃ１の２つの出力端子がそれぞれスイ
ッチング素子Ｓ１の制御電極と主電極に接続される。制
御回路Ｓｃ２の２つの出力端子がそれぞれスイッチング
素子Ｓ２の制御電極と主電極に接続される。回路部ＩＩ
の１つの出力端子が制御回路Ｓｃ１の入力端子に接続さ
れる。回路部ＩＩの第２の出力端子が制御回路Ｓｃ２の
入力端子に接続される。分岐Ｃと、コンデンサＣ３とコ
イルＬ４およびコンデンサＣ４の直列回路とにより、コ
ンデンサＣ４の１つの端子が入力端子Ｋ２に接続される
ようにして、スイッチング素子Ｓ２が分路される。端子
Ｋ３′がコイルＬ４とコンデンサＣ４との共通回路点に
接続される、端子Ｋ４′が入力端子ＫＣ２に接続され
る。
【００１３】次に、図１に示す回路装置の動作を説明す
る。電源が入力端子Ｋ１、Ｋ２に接続され、この回路装
置が動作していると、制御回路Ｓｃ１とＳｃ２がスイッ
チング素子Ｓ１、Ｓ２を交互にターンオンおよびターン
オフする。その結果、分岐ＢとＣの端部の間に高周波電
圧が現れる。この高周波電圧は各分岐Ｂ、Ｃに、高周波
電圧の周波数に等しい電圧を持つ高周波交流電流を発生
する。分岐Ｂに流れ込む高周波交流電流の一部が放電灯
ＬＡを流れる放電電流を構成する。分岐Ｃ内の高周波電
流が一次巻線Ｌ１を流れ、その結果、高周波電圧が二次
巻線Ｌ２の間および二次巻線Ｌ３の間に現れる。二次巻
線の端子間におけるそれらの高周波電圧は、二次巻線を
分路する電極分岐に、したがって、放電灯ＬＡの電極Ｅ
Ｌ１とＥＬ２に流れる高周波加熱電流を発生する。放電
電流と加熱電流は電極ＥＬ１とＥＬ２に熱を発生し、そ
れによりそれらの電極を電子放出に適当な温度に維持す
る。回路部ＩＩにより、各スイッチング素子が高周波周
期内に導通する時間間隔、したがって、放電灯の消費電
力、を調整することが可能である。各スイッチング素子
が導通する時間間隔が短くされると、放電灯ＬＡを流れ
る電流が減少する。更に、高周波電圧の周波数が高くな
るが、高周波電圧の振幅は不変に保たれる。分岐Ｃで
は、これはコンデンサＣ２による電圧降下を小さくし、
一次巻線Ｌ１による電圧降下を大きくする。一次巻線Ｌ
１による電圧降下が大きくなった結果として、電極ＥＬ
１とＥＬ２を流れる加熱電流も増加する。そうすると、
放電灯を減光すると、放電電流が減少した結果としての
電極における発熱減少がより大きい加熱電流により少な
くとも部分的に補償される。しかし、電極における発熱
は放電電流および加熱電流の振幅によるばかりでなく、
放電電流と加熱電流の位相関係によっても決定される。
この位相関係と、放電電流の振幅と加熱電流の振幅との
間の関係とは高周波電圧の関数である。高周波電圧の関
数としてのこの位相関係の形は分岐Ｃの部品と、二次巻
線Ｌ１、Ｌ２を分路する２つの分岐の部品と、それらの
分岐の大きさとにより決定される。図１に示す回路装置
では、調整可能な最大放電電流に対して（したがって、
高周波電圧の周波数の最低値に対して）放電電流と加熱
電流がほぼ逆位相であるように、部品およびそれの値を
選択している。しかし、調整可能な最小放電電流に対し
て（したがって、高周波電圧の周波数の最高値に対し
て）放電電流と加熱電流がほぼ同相である。この位相関
係によって、最大放電電流が放電灯ＬＡの電極を通じて
最大放電電流が流れる場合には、加熱電流がこの放電電
流を部分的に補償し、その結果として電極における発熱
が加熱電流がない場合における発熱より少なくなるよう
にされる。調整可能な最大放電電流が放電灯に流れる場
合には、電極は実際に冷える。しかし、放電灯の電極を
通る放電電流が小さい場合には、加熱電流と放電電流は
ほぼ同相であり、その結果として各電極における加熱電
流と放電電流は相互に増幅し合って加熱電流は電極にお
ける発熱量をかなり増加させる。この位相関係のため
に、電極における発熱量を、放電灯の比較的広い消費電
力範囲にわたって制御できる。
る。電源が入力端子Ｋ１、Ｋ２に接続され、この回路装
置が動作していると、制御回路Ｓｃ１とＳｃ２がスイッ
チング素子Ｓ１、Ｓ２を交互にターンオンおよびターン
オフする。その結果、分岐ＢとＣの端部の間に高周波電
圧が現れる。この高周波電圧は各分岐Ｂ、Ｃに、高周波
電圧の周波数に等しい電圧を持つ高周波交流電流を発生
する。分岐Ｂに流れ込む高周波交流電流の一部が放電灯
ＬＡを流れる放電電流を構成する。分岐Ｃ内の高周波電
流が一次巻線Ｌ１を流れ、その結果、高周波電圧が二次
巻線Ｌ２の間および二次巻線Ｌ３の間に現れる。二次巻
線の端子間におけるそれらの高周波電圧は、二次巻線を
分路する電極分岐に、したがって、放電灯ＬＡの電極Ｅ
Ｌ１とＥＬ２に流れる高周波加熱電流を発生する。放電
電流と加熱電流は電極ＥＬ１とＥＬ２に熱を発生し、そ
れによりそれらの電極を電子放出に適当な温度に維持す
る。回路部ＩＩにより、各スイッチング素子が高周波周
期内に導通する時間間隔、したがって、放電灯の消費電
力、を調整することが可能である。各スイッチング素子
が導通する時間間隔が短くされると、放電灯ＬＡを流れ
る電流が減少する。更に、高周波電圧の周波数が高くな
るが、高周波電圧の振幅は不変に保たれる。分岐Ｃで
は、これはコンデンサＣ２による電圧降下を小さくし、
一次巻線Ｌ１による電圧降下を大きくする。一次巻線Ｌ
１による電圧降下が大きくなった結果として、電極ＥＬ
１とＥＬ２を流れる加熱電流も増加する。そうすると、
放電灯を減光すると、放電電流が減少した結果としての
電極における発熱減少がより大きい加熱電流により少な
くとも部分的に補償される。しかし、電極における発熱
は放電電流および加熱電流の振幅によるばかりでなく、
放電電流と加熱電流の位相関係によっても決定される。
この位相関係と、放電電流の振幅と加熱電流の振幅との
間の関係とは高周波電圧の関数である。高周波電圧の関
数としてのこの位相関係の形は分岐Ｃの部品と、二次巻
線Ｌ１、Ｌ２を分路する２つの分岐の部品と、それらの
分岐の大きさとにより決定される。図１に示す回路装置
では、調整可能な最大放電電流に対して（したがって、
高周波電圧の周波数の最低値に対して）放電電流と加熱
電流がほぼ逆位相であるように、部品およびそれの値を
選択している。しかし、調整可能な最小放電電流に対し
て（したがって、高周波電圧の周波数の最高値に対し
て）放電電流と加熱電流がほぼ同相である。この位相関
係によって、最大放電電流が放電灯ＬＡの電極を通じて
最大放電電流が流れる場合には、加熱電流がこの放電電
流を部分的に補償し、その結果として電極における発熱
が加熱電流がない場合における発熱より少なくなるよう
にされる。調整可能な最大放電電流が放電灯に流れる場
合には、電極は実際に冷える。しかし、放電灯の電極を
通る放電電流が小さい場合には、加熱電流と放電電流は
ほぼ同相であり、その結果として各電極における加熱電
流と放電電流は相互に増幅し合って加熱電流は電極にお
ける発熱量をかなり増加させる。この位相関係のため
に、電極における発熱量を、放電灯の比較的広い消費電
力範囲にわたって制御できる。
【００１４】図２で、図１に示す実施例の回路部および
部品にそれぞれ対応する回路部と部品には対応する参照
記号をつけている。図２に示す実施例は、分岐Ｃの構成
が図１の実施例と異なるだけである。図２に示す実施例
では、分岐ＣはコンデンサＣ１と、一次巻線Ｌ１と、ダ
イオードブリッジＤ１〜Ｄ４と、ＰＴＣ型の温度依存抵
抗Ｒと、スイッチング素子Ｓ３とにより構成される。コ
ンデンサＣ２の第１の端子がスイッチング素子Ｓ１とＳ
２の共通回路点に接続され、第２の端子は一次巻線Ｌ１
の第１の端子に接続される。一次巻線Ｌ１の第２の端子
がダイオードブリッジＤ１〜Ｄ４の第１の入力端子に接
続される。ダイオードブリッジＤ１〜Ｄ４の第１の出力
端子がＰＴＣ型の温度依存抵抗Ｒを介してダイオードブ
リッジＤ１〜Ｄ４の第２の出力端子に接続される。ダイ
オードブリッジＤ１〜Ｄ４の第２の入力端子がスイッチ
ング素子Ｓ３の第１の主電極に接続される。スイッチン
グ素子Ｓ３の第２の主電極が入力端子Ｋ２に接続され
る。スイッチング素子Ｓ３の制御電極が回路部ＩＩの第
３の出力端子に接続される。この接続を図２では破線で
示す。
部品にそれぞれ対応する回路部と部品には対応する参照
記号をつけている。図２に示す実施例は、分岐Ｃの構成
が図１の実施例と異なるだけである。図２に示す実施例
では、分岐ＣはコンデンサＣ１と、一次巻線Ｌ１と、ダ
イオードブリッジＤ１〜Ｄ４と、ＰＴＣ型の温度依存抵
抗Ｒと、スイッチング素子Ｓ３とにより構成される。コ
ンデンサＣ２の第１の端子がスイッチング素子Ｓ１とＳ
２の共通回路点に接続され、第２の端子は一次巻線Ｌ１
の第１の端子に接続される。一次巻線Ｌ１の第２の端子
がダイオードブリッジＤ１〜Ｄ４の第１の入力端子に接
続される。ダイオードブリッジＤ１〜Ｄ４の第１の出力
端子がＰＴＣ型の温度依存抵抗Ｒを介してダイオードブ
リッジＤ１〜Ｄ４の第２の出力端子に接続される。ダイ
オードブリッジＤ１〜Ｄ４の第２の入力端子がスイッチ
ング素子Ｓ３の第１の主電極に接続される。スイッチン
グ素子Ｓ３の第２の主電極が入力端子Ｋ２に接続され
る。スイッチング素子Ｓ３の制御電極が回路部ＩＩの第
３の出力端子に接続される。この接続を図２では破線で
示す。
【００１５】図２に示す実施例の動作は図１に示す実施
例の動作に大部分一致する。図２に示す実施例は短絡保
護と、電極加熱のターンオフの可能性とを更に備える。
例の動作に大部分一致する。図２に示す実施例は短絡保
護と、電極加熱のターンオフの可能性とを更に備える。
【００１６】端子Ｋ３が、端子Ｋ３′と端子Ｋ４の少な
くとも１つに直結されると、二次巻線Ｌ３を分路する電
極分岐と二次巻線Ｌ２を分路する電極分岐との少なくと
も１つに非常に大きい電流が流れる結果になる。また、
この結果として分岐Ｃにも非常に大きい電流が流れる。
分岐Ｃに流れるその非常に大きい電流は温度依存抵抗Ｒ
で消費される電力になり、その抵抗の温度を上昇させ
る。この温度上昇の結果として、温度依存抵抗Ｒの抵抗
値が大幅に高くなり、分岐Ｃを流れる電流を減少させ
る。そうするとこの回路装置は１つまたは複数の電極の
短絡に対して実効的に保護される。
くとも１つに直結されると、二次巻線Ｌ３を分路する電
極分岐と二次巻線Ｌ２を分路する電極分岐との少なくと
も１つに非常に大きい電流が流れる結果になる。また、
この結果として分岐Ｃにも非常に大きい電流が流れる。
分岐Ｃに流れるその非常に大きい電流は温度依存抵抗Ｒ
で消費される電力になり、その抵抗の温度を上昇させ
る。この温度上昇の結果として、温度依存抵抗Ｒの抵抗
値が大幅に高くなり、分岐Ｃを流れる電流を減少させ
る。そうするとこの回路装置は１つまたは複数の電極の
短絡に対して実効的に保護される。
【００１７】放電電流が所定の値を超えると、回路部Ｉ
Ｉはスイッチング素子Ｓ３をターンオフする。その結
果、電極加熱電流がほぼ零まで減少し、放電電流の比較
的大きい値でも電力を節約できるようにする。それらの
比較的大きい値の放電電流は放電灯の電極を適当な電子
放出温度に維持するのに適切である。
Ｉはスイッチング素子Ｓ３をターンオフする。その結
果、電極加熱電流がほぼ零まで減少し、放電電流の比較
的大きい値でも電力を節約できるようにする。それらの
比較的大きい値の放電電流は放電灯の電極を適当な電子
放出温度に維持するのに適切である。
【００１８】図１に示す実施例の実際的な実施例におい
ては、分岐Ｃと本発明の回路装置の電極分岐を、電力定
格が５８Ｗである低圧水銀灯の動作のために次のような
大きさにした。低圧水銀灯の電極は、第１の近似で、約
５．６Ωの抵抗値（発熱状態で）を有するオーム抵抗値
である。コンデンサＣ５、Ｃ６の容量は４７０ｎＦであ
った。コンデンサＣ２の容量は６８０ｐＦであった。オ
ーム抵抗Ｒは一次巻線のオーム抵抗によって構成され、
それの抵抗値は２００Ωであった。トランスｔの漏れイ
ンダクタンスは約１．３５ｍＨであった。放電灯の消費
電力を放電灯の電力定格の僅かに１パーセントまで減少
することが可能であること、および電極で発生される熱
は、放電灯の消費電力の全範囲にわたって電子放出のた
めに適当な温度であるようなものであることが判明し
た。
ては、分岐Ｃと本発明の回路装置の電極分岐を、電力定
格が５８Ｗである低圧水銀灯の動作のために次のような
大きさにした。低圧水銀灯の電極は、第１の近似で、約
５．６Ωの抵抗値（発熱状態で）を有するオーム抵抗値
である。コンデンサＣ５、Ｃ６の容量は４７０ｎＦであ
った。コンデンサＣ２の容量は６８０ｐＦであった。オ
ーム抵抗Ｒは一次巻線のオーム抵抗によって構成され、
それの抵抗値は２００Ωであった。トランスｔの漏れイ
ンダクタンスは約１．３５ｍＨであった。放電灯の消費
電力を放電灯の電力定格の僅かに１パーセントまで減少
することが可能であること、および電極で発生される熱
は、放電灯の消費電力の全範囲にわたって電子放出のた
めに適当な温度であるようなものであることが判明し
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】放電灯が接続されている本発明の回路装置の実
施例を示す回路図。
施例を示す回路図。
【図２】放電灯が接続されている本発明の回路装置の他
の実施例を示す回路図。
の実施例を示す回路図。
Ｃ コンデンサ Ｄ ダイオード ＥＬ 放電灯の電極 Ｋ 端子 Ｌ トランスの巻線 Ｓ スイッチング素子 Ｓｃ 制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘンドリックス、ヨハネス、バルテルス、 シェンケラールス オランダ国ベーアー、アインドーフェン、 グレーネブドゼベーク、１ (72)発明者 アーノルド、ビレム、ブイユ オランダ国ベーアー、アインドーフェン、 グレーネブドゼベーク、１
Claims (8)
- 【請求項１】電源に接続するための入力端子と、 放電灯を保持するための端子と誘導バラスト手段が設け
られた負荷分岐Ｂと、 前記負荷分岐Ｂと前記入力端子に接続され、前記電源に
より供給された電源電圧から高周波電圧を発生する手段
Ｉと、 前記手段Ｉに接続されて放電灯が消費する電力を調整
し、前記高周波電圧の周波数は電力消費の前記調整され
た値に依存するようにした手段ＩＩと、 一次巻線と二次巻線を有し、各前記二次巻線は灯の動作
中に電極分岐により分路され、前記電極分路は放電灯の
電極を含むようにしたトランスと、を備え、 前記一次巻線は分岐Ｃの部分を構成し、前記分岐Ｃは周
波数依存インピーダンスも含み、かつ前記負荷分岐を分
路することを特徴とする放電灯を動作させるための回路
装置。 - 【請求項２】請求項１記載の回路装置であって、周波数
依存インピーダンスはコンデンサを備える回路装置。 - 【請求項３】請求項１または２記載の回路装置であっ
て、分岐Ｃはオーム性インピーダンスを更に含む回路装
置。 - 【請求項４】請求項３記載の回路装置であって、オーム
性インピーダンスはＰＴＣ型の温度依存抵抗を備える回
路装置。 - 【請求項５】請求項４記載の回路装置であって、分岐Ｃ
はダイオードブリッジを更に備え、ＰＴＣ型の温度依存
抵抗はダイオードブリッジの出力端子を相互に接続する
ことを特徴とする回路装置。 - 【請求項６】先行する請求項のいずれか１つまたはいく
つかに記載の回路装置であって、手段Ｉは分岐Ａを備
え、その分岐Ａは２個のスイッチング素子の直列構成を
含み、負荷分岐Ｂはスイッチング素子の１つを分路する
ことを特徴とする回路装置。 - 【請求項７】先行する請求項のいずれか１つまたはいく
つかに記載の回路装置であって、分岐Ｃと二次巻線Ｌ２
およびＬ３を分路する電極分岐は、二次巻線Ｌ２および
Ｌ３を流れる電流と、放電灯を流れる電流との間の位相
差が、高周波電圧の周波数が高くなるにつれて小さくな
ることを特徴とする回路装置。 - 【請求項８】先行する請求項のいずれか１つまたはいく
つかに記載の回路装置であって、分岐Ｃは、放電電流が
所定の値を越えた場合に一次巻線を流れる電流を遮断す
るスイッチング素子を更に含む回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE9500874A BE1009717A3 (nl) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Schakelinrichting. |
| BE9500874 | 1995-10-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09223589A true JPH09223589A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=3889251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8278449A Ceased JPH09223589A (ja) | 1995-10-20 | 1996-10-21 | 放電灯を動作させるための回路装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5841240A (ja) |
| EP (1) | EP0769889B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09223589A (ja) |
| CN (1) | CN1150803C (ja) |
| BE (1) | BE1009717A3 (ja) |
| DE (1) | DE69618742T2 (ja) |
| TW (1) | TW435055B (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19634850A1 (de) * | 1996-08-28 | 1998-03-05 | Tridonic Bauelemente | Elektronisches Vorschaltgerät für Gasentladungslampen |
| US5973455A (en) * | 1998-05-15 | 1999-10-26 | Energy Savings, Inc. | Electronic ballast with filament cut-out |
| DE19920030A1 (de) * | 1999-04-26 | 2000-11-09 | Omnitronix Inc | Elektronisches Vorschaltgerät |
| DE19923083A1 (de) * | 1999-05-20 | 2001-01-04 | Hueco Electronic Gmbh | Vorschaltgerät für Niederdruckentladungslampen |
| US6359387B1 (en) * | 2000-08-31 | 2002-03-19 | Philips Electronics North America Corporation | Gas-discharge lamp type recognition based on built-in lamp electrical properties |
| FI108105B (fi) * | 2000-09-20 | 2001-11-15 | Helvar Oy Ab | Loistelampun elektroninen liitäntälaite |
| AU2002212004A1 (en) * | 2000-10-12 | 2002-04-22 | Photoscience Japan Corporation | Discharge lamps preheating |
| DE10112115A1 (de) * | 2001-03-14 | 2002-10-02 | Vossloh Schwabe Elektronik | Dimmbares Vorschaltgerät mit kontrollierter Elektrodenheizung |
| DE10304544B4 (de) | 2003-02-04 | 2006-10-12 | Hep Tech Co.Ltd. | Elektronisches Vorschaltgerät |
| DE202004021717U1 (de) | 2004-03-01 | 2010-07-01 | Tridonicatco Gmbh & Co. Kg | Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Gasentladungslampe mit einem Heiztransformator |
| DE102005052525A1 (de) * | 2005-11-03 | 2007-05-10 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Ansteuerschaltung für einen schaltbaren Heiztransformator eines elektronischen Vorschaltgeräts und entsprechendes Verfahren |
| JP4691171B2 (ja) * | 2009-03-11 | 2011-06-01 | 本田技研工業株式会社 | 充放電装置 |
| US8699244B1 (en) | 2010-10-29 | 2014-04-15 | Universal Lighting Technologies, Inc. | Electronic ballast with load-independent and self-oscillating inverter topology |
| US8847512B1 (en) | 2010-10-29 | 2014-09-30 | Universal Lighting Technologies, Inc. | Program start ballast having resonant filament heating circuit with clamped quality factor |
| US9237636B1 (en) | 2014-05-12 | 2016-01-12 | Universal Lighting Technologies, Inc. | Self-clamped resonant filament heating circuit |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3901111A1 (de) * | 1989-01-16 | 1990-07-19 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Schaltungsanordnung zum betrieb von entladungslampen |
| DE3910900A1 (de) * | 1989-04-04 | 1990-10-11 | Zumtobel Ag | Vorschaltgeraet fuer eine entladungslampe |
| DE4039161C2 (de) * | 1990-12-07 | 2001-05-31 | Zumtobel Ag Dornbirn | System zur Steuerung der Helligkeit und des Betriebsverhaltens von Leuchtstofflampen |
| US5406174A (en) * | 1992-12-16 | 1995-04-11 | U. S. Philips Corporation | Discharge lamp operating circuit with frequency control of dimming and lamp electrode heating |
| EP0602719B1 (en) * | 1992-12-16 | 1998-10-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | High frequency inverter for a discharge lamp with preheatable electrodes |
| GB2279187A (en) * | 1993-06-19 | 1994-12-21 | Thorn Lighting Ltd | Fluorescent lamp starting and operating circuit |
| ATE194749T1 (de) * | 1994-04-15 | 2000-07-15 | Knobel Lichttech | Vorschaltgerät mit lampenwechselerkennung für entladungslampen |
| US5619105A (en) * | 1995-08-17 | 1997-04-08 | Valmont Industries, Inc. | Arc detection and cut-out circuit |
-
1995
- 1995-10-20 BE BE9500874A patent/BE1009717A3/nl not_active IP Right Cessation
- 1995-10-28 TW TW084111402A patent/TW435055B/zh not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-10-18 US US08/733,993 patent/US5841240A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-18 DE DE69618742T patent/DE69618742T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-18 EP EP96202920A patent/EP0769889B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-19 CN CNB96122651XA patent/CN1150803C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-21 JP JP8278449A patent/JPH09223589A/ja not_active Ceased
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|---|---|
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| CN1156391A (zh) | 1997-08-06 |
| EP0769889A1 (en) | 1997-04-23 |
| DE69618742T2 (de) | 2002-09-05 |
| TW435055B (en) | 2001-05-16 |
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