JPS5826499A - 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】 本発明は、高周波で放電灯を点灯し、かつ調光可能にし
た放電灯点灯装置に関する。

螢光灯などの放電灯をインバータを使用して２〜３　Ｋ
Ｈｚ以上の高周波で点灯し、かつ調光を行なうことはチ
ラッキの少ない良好な調光が？！＋られる点／ｆどから
、従来より用いられている。

インバータの入力′重子を位相制御によって制御し調光
が行なえる装置として、従来から第１翳１に示す様な装
置があった。

第１図に於いて、（１）は交流電源、（２）は全波整流
装置、（３）はインバータであり、ここでは共振回路を
有するプッシュプル形トランジスタインバータで構成さ
れる。（４１１ｄ’螢光灯などの放電灯。

（５）はサイリスタ、（６）はこのサイリスタの導通を
制御する制御装置である。上記インバータ（３）はスイ
ッチングトランジスタ（７ａ）、（７ｂ）　、出カドラ
ンス（８）、高調波チョークコイル（９）、コンデンサ
００）、チョークコイル０１）および抵抗（１２ａ）　
。

（］２ｂ）などにより構成され、ベース帰還巻線（８Ｂ
）の作用により、インバータ（３）に直流型ａ：が印加
されると抵抗（１２ａ）　、（１２ｂ）に電流が流れて
発振を開始し、二次巻線（８ｓ）に高周波出力電圧を生
じる。

以上のように構成された装置に於いて、交流電源（１）
が投入されると、全波整流装置（２）は、第３図（イ）
のように脈流の偵流電圧を発生する。このときサイリス
タ（５）が制御装置（６）の信号によって、交ｌ＃霜：
源（１）の各半サイクルの全区間にわたって導通してい
るとインバータ（３）の発振動作により、その二次巻線
（８ａ）には、第３図（ｏ）に示すような高周波出力布
１圧が発生し、放電・月（４）に印加される。どの時、
放電灯（４）には第３図（／→に示すような電流が流れ
て、つ灯する。ここで放電灯の電、流に’ｒｏ　　なる
期間、市、流の流れない休止期間が生じているが、こね
は出力ｌ・ランス（８）の二次巻線（８８）の電圧が放
電灯（４）を再点弧させるに十分な電圧に達する捷での
期間である。

ところで制御装置（６）が、サイリスタ（５）の導通開
始させる位相を２例え、は第３図に）のように０１なる
イ☆相にすると、　Ｔｌｔｒ、る期間はインバータ（３
）に「１−流電力が供給されないので、族１Ｎ、灯（４
）に流れる電流もこれに対応して、第３図（ホ）のよう
になり、休止期間が長くなり、電流値が減少するととも
に、その光出力も減少する。このようにサイリスタ（５
）を導通開始させるイウ相を変化させることによって、
放電灯（４）の光出力を変化させる調光を行なうことが
できる。塘だ放電灯（４）にはインバータ（３）から高
周波箱゛、力が供給されているので、チラッキの少ない
良好な調光が行なえる。

ところが、このような位相制御によって調光を行なう場
合、特に又流電源電圧を位相制御して、複＃＜ｌの府灯
装置に電力を供給する時など。

給電紐のインピーダンスなどの影響もあり５位相制御さ
れた電圧を整流し、た後も、第４図（ト）に示すように
供給された電源′耐圧の立−にり２位相θｌの近くで高
いザージ隼圧がＭ眉され易い。

このような高いザージ甫圧を伴った直流官圧がインバー
タ（３）に印加さ′ｉ＋ると、インバータ（３）のスイ
ッチング動作を行なうトランジスタ（７ａ）＋（７ｂ）
に高い霜、圧が印加されるので、このトランジスタを破
壊させてＬ−？う恐れがあった。

本発明は一ト記欠点を除去しようとするものであり＋　
Ｔｒ：ｉ流電圧に高いザージ′酊圧が印加される期間は
、インバータの動作を停止するなど、正規のスイッチン
グ動作を行なわないようにし。

スイッチング動作をする牛導体素子を破壊から防ぐもの
である。

以下図示実施例により本発明の詳細について説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す回路図であり、この図
に於いてｆｉｌは交流電源、（２）は全波整流装置、　
（１３は上記交流電源（１）の電圧を位相制御する位相
制御装置で、双方向性サイリスタとトリガ回路などで構
成されている。１３）は共振回路を有するプッシュプル
形トランジスタインバータ、（４）は螢光灯などの放電
灯である。上記インバータ（３）はスイッチング動作を
行なうトランジスタ（７ａ）＋（７ｂ）−二次巻線（８
ｓ）とベース帰還巻線（８Ｂ）を有する出カドランス（
８）、高調波チョークコイル（９）、共振回路の一部を
構成するコンデンサ００）とチョークコイルαυ、上記
トランジスタ（７ａ）　＋（７ｂ）にベース電流を供給
する抵抗（１２ａ）　、　（１２ｂ）　　から構成され
る。

Ｑ４１は停止手段として上記インバータ（３）のスイッ
チングトランジスタ（７ａ）　＋　（７ｂ）のベース電
流の供給を制御するベース電源回路であり、抵抗α９．
コンデンサαｅとダイオード０７）の充電回路と。

このコンデンサ０［９への充電電流によシ導通される）
・ランジスタ（イ）、このトランジスタ（イ）によジオ
ン・オフするトランジスタＱυ、十記トランジスタ罪の
ベース抵抗（田とコレクタ抵抗Ｏ偵で構成される。

以上のように構成された装置において２位相制御装置０
３）の出力電圧は、その導通開始位相によって変化し、
全波整流装置（２）の出力電圧、即ちインバータ（３）
の人力直流電圧は第４図（へ）、（ト１゜（ホ）のよう
になる。

とこで（へ）は位相制御装置０（イ）の導通角が１８（
ｌＯの場合であり　、　Ｖｍａｘは＋　ｉｌｌ流電圧の
最大値を示す。

（ト）は２位相制御装置０りの導通開始位相が０１の時
であり、直流電圧にはＶｐ　　なるピーク値を有するザ
ージ電圧が重畳している。

インバータ（３）に直流電圧が印加されていると第１図
に示す装置と同様の動作により、放電灯（４）を点灯し
９位相制御装置＋１３１の導通開始位相を変えることに
よって放電灯（４）の調光を行なう。

どころか、放電灯（４）を調光中で、令弟４図（ト）（
Ｉ４）に印加されると、コンデンサ（ＩＩ　、　抵抗（
＋ａ　、　）ランジスタ（イ）のベース・エミッタに充
電々流が流れ、トランジスタＫ）は導通する。

この為、トランジスタ０＋ｌは遮断状態となって。

抵抗（１２ａ）　、（１ｚｂ）には電流が流れず、イン
バータ（３）は動作しない。

所定時間が経過し９例えば第４図（ヌ）の位相θ３で、
トランジスタ（イ）のベース・エミッタへの充電々渾、
が減少してこのトランジスタα力が遮断状態になると、
トランジスタａｌｌは導通し、抵抗（１２ａ）　、　（
１２ｂ）　　に電流が流れ、トランジスタ（７，）。

（７ｂ）には、十分な大きさのベース電流が供給さノ′
するのでインバータ（３）は正規のスイッチング動作を
行ない放電灯を点灯する。

このように高いザージ電圧が印加されている時間ｄ１．
トランジスタ（７ａ）　、（７ｂ）の動作を停＋、Ｉ−
させることができる。

印加されるまでに放電させる為に設けているが。

用途によっては用いなくてもよい。

第５図は本発明の他の実施例を示し停止手段としてのベ
ース電源回路０４）のトランジスタ（２１）に並列に抵
抗Ｑ、１を付加接続したもので、他は第２図と同じもの
である。

このような構成でトランジスタ１２＋＋が導通している
時は十分なベース電流が供給されているのでトランジス
タ（７ａ）　、　（７ｂ）は正規のスイッチング動作を
行ない、そのコレクタ・エミッタ間電圧、コレクタ電流
波形はそれぞれ第７図（Ａｌ　ｌ　（Ｂ）のようになる
。なおこの図は分かりやすいように時間軸を第３図、第
４図に比べ拡大して示している。

ここでコレクタ・エミッタ間電圧（ＶＣＥと称す）の各
サイクルでの最大値ＶＣＥＯ−Ｐ　は、その時の直流入
力電圧の約π倍となることが知られている。

ここでベース電源回路０→の抵抗し４の値を太きく　ｔ
、　、　）ランジスタＣ１１１の遮断状態中は、トラン
ジスタ（７ａ　）　＋　（７ｂ　）のベース電流が不足
し７＋　ｉ）川５のスイッチング動作が行なえｌＣいよ
うに設定すれば、トランジスタ（７ａ）　、（７ｂ）に
は、その不束の最大値（直流入力電圧の約π倍）」：す
低いコレクタ・エミッタ間１ｉｆ３−Ｌか印加さ才１な
いので直流笥１圧に高いザージ電圧が重畳さ１１ていで
もトランジスタ（７ａ　）　＋　（７ｂ　）の耐圧を越
えて破１表する可能性が少なくなる。

第６図は本発明のさらに他の実施例を示し７゜停止手段
としてのベース甫、源回路０４）を構成するトランジス
タ■のベースに所定値以上の石川で導通ずるスイッチン
グ素子（ハ）を接続ｌまたものであり、他は第４図に示
すものと同じである。

このような構成にすると位相制御装置０３）の導通開始
位相が、交流電源電圧の最大値（位相９０°）よりも十
分に小さい位相である賜金２例えば第４図（例に示す位
相θ２　のような場合特に有効である。

されることがある。しかし、このサージ電圧ＶＰ′が第
３区）（イ）に示ずような導通角１８０°　の場合の直
流１ｊ−圧の最大重Ｉ＆Ｖｍａｘ　り下であれば。

インバータ（３）の）・ランジスタ（７ａ）　、（７ｂ
）に印加される■１圧は破壊を起すようｔ′、【危険な
高さの電圧に至らないので、インバータ（３）を、直流
重圧の印加と同時に正規の動作を行なわせてもよい。

また、このようにするとインバータ（３）の出カドラン
ス（８）の二次省線（８ｓ）の出力電Ｈ−は紀４図（川
に示すように５位相θ２　近くでインバータ（３１の直
流入力軍、圧のサージ電１ｆに対応しだ肩い電圧Ｖ２Ｐ
を発生するので、放電灯（４）を交流室温（１）の各半
サイクルで殆んど時間遅れなく再点弧できるという利点
を持つ。

なお上記実施例ではインバータ（３）として高調波チョ
ークコイルを備えたプッシュプル形トランジスタインバ
ータの場合について説明したが。

この他のインバータでも適用できることは勿論であり５
寸だインバータのスイッチング動作ヲ行なうトランジス
タに、正規のスイッチング勤（］１） 種類のインバータに適用すると特に効果的である。

さらに、インバータのスイッチング動作４行なわぜる半
導体素子に正月、のスイッチング動作を行なわせない方
法として、第２図、舶５図。

絽６図に示すベース電源回路をかしたが、この目的を実
現できる手段てあれは実施例のベース餉、源回路に限定
されない。

捷た上記実施例ではπイ極の予熱手段を含んでいないか
故知灯（４）が予熱電極を俯えた螢光ＪＪの場合、適宜
必要に応じて＋ｉ加すれはよく、さらに放電灯は１灯の
場合だけでなく、２幻以上を点幻するように栴成１〜て
もよい。

さらに壕だ上記実施例では位相制御装置１個にインバー
タ１個か対応しているが、６１数のインバータ又はイン
バータと全波整流装置を１個の位相制御装置あるいは全
波整流装置に接続してもよいことは勿論である。

−１だ手記実施例ては位相制御装置−を具体化（１２） した例を示していないが２位相制御装置峙としては１例
えば、トライアックと称される双方向性ザイリスタと、
これの導通開始位相を制御するトリガ回路を糺合せるこ
とによって実現できる。

り上のように本発明の装置“によれば位相制御された電
圧を整流した面流、市、圧に高いラージ電圧が印加され
ている期間はインバータに正規のスイッチング動作を行
なわせないので、スイッング動作を行なう半導体素子を
サージ電圧による破壊から防ぐという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示す回路図、第２図は本発明の一実
施例を示す回路図、第３図、第４図は動作説明のための
各部の′電圧波形図、第５図。 第６図はそれぞれ本発明の別の実施例を示す主要部の回
路図、第７図は動作説明のだめのスイッチングトランジ
スタのコレクタ・エミッタ間電圧とコレクタ市、流の波
形図である。 図中同一符号は同一または相当部分を示し。 （１）は交流電源、（２）は全波整流装置、（３）はイ
ンバータ、（４）は放電灯、０（至）は位相制御装置、
０４）はベース電源回路。 代理人　　葛　野　信　−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　交流電源の電圧を全波整流し、脈流の直流電
   圧を出力する全波整流装置と、この全波整流装置の出力
   を人力して、高周波の交流笥、圧に変換し放電灯を点灯
   するインバータと、上記交流電源と、このインバータと
   の間に介在し、このインバータへの人力を制御して、上
   記放電灯の調光を行なう位相制御装置とを備えた放電灯
   点灯装置において、−上記インバータの直流入力電圧が
   、急峻な立上りを有するとき、この立上り期間は、上記
   インバータの正規なスイッチング動作を停止させる停止
   手段を設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. （２）　　インバータが共振回路を備えた自励発振を行
   なうプッシュプル形トランジスタインノ（−タで構成さ
   れ、停止手段を急峻な立ち−ｌニリを翁する電ＩＦの印
   加期間は一ヒ記インバータのスイッチングトランジスタ
   のベース電流の供給を停止するベース電源回路とじｔこ
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放電灯点
   灯装置。
3. （３）　停止手段を１１ｈ流入力電圧のピーク値が、放
   電灯を全光状態にし７だ時の直流人力市Ｆトの最大値を
   越える期間のみ・ｆンバ−タが１１−規のスイッチング
   動作を行ｔ（わないように構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項′または第２項記載の放電１灯点灯
   装置６゜