JPS5826637B2 - 放電灯調光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインバータを使用して放電灯を高周波点灯して
調光なあ゛こなう放電灯調光装置に関するものである。

従来のこの種の放電灯調光装置または放電灯出力制御装
置としてトランジスタ直列インバータのトランジスタの
駆動周波数を変化させることにより放電灯の調光を釦こ
なう方式のものがあった。

第１図はこの方式の放電灯調光装置の従来例を示す全体
構成図、第２図は第１図の制御回路を例示する回路図、
第３図イ９口、ハは第２図の動作説明図である。

第１図において、１は直流電源、２は可変周波数の制御
信号を発生する制御回路、３訃よび４は制御回路２より
の制御信号により交互に駆動されるトランジスタ直列イ
ンバータの各トランジスタ、５′Ｊ＝−よび６はダイオ
ード、７はインダクタ、８は放電灯、９は放電灯８に並
列に接続されたコンデンサ、１０卦よび１１はコンデン
サである。

また第２図の制御回路２に訃いて、１２は制御電源、１
３，１４，１５，１６は抵抗器、１７釦よび１８はコン
デンサ、１９釦よび２０はトランジスタで、１３〜２０
は無安定マルチバイブレータを構成し、２１はこの無安
定マルチバイブレータの発振周波数を可変にする可変抵
抗器であり、２２はコンデンサ、２３は抵抗器、２４は
コンデンサ、２５は抵抗器、２６むよび２７はトランジ
スタ、２８は変圧器である。

この構成の装置ニ訃いて、制御回路２の変圧器２８の出
力端子にはインバータのトランジスタ３および４を交互
に開閉駆動する出力電圧を発生する。

これによりインダクタ７とコンデンサ９とコンデンサ１
０および１１の直列回路のコンデンサの充放電電流によ
ってコンデンサ９の端子電圧が上昇して放電灯８に印加
されるため放電灯８は点灯する。

そこでいま放電灯８を含む直列回路の合成インピーダン
スが誘導性であるとすれば、制御回路２の可変抵抗２１
を調整して制御回路２からえられるインバータのトラン
ジスタ３および４の駆動周波数ｆを第３図イ１口、への
順に示すようにｆ工、ｆ２．ｆ３（ｆｌ＜ｆ２＜ｆ３２
周期Ｔ工＞Ｔ２ ＞Ｔ３ ｙ ）ランジスタ導通期間
Ｔｒ ／ ２ ＞Ｔ２ ／ ２〉Ｔａ ／ ２ ）の順
に変化させたとすると、このとき放電灯８を含む直列回
路のインピーダンスは周波数ｆ□、ｆ２．ｆ３ＶＣ応じ
て順に増加するので、これにともない放電灯８の電流が
減少し、このようにして制御回路２から与えられるトラ
ンジスタ３および４の駆動周波数ｆを変化させることに
よって放電灯８の調光がお゛こなわれるものである。

しかしながら、この方式の従来装置では放電灯８の全光
から減光までの広範囲の調光をおこな唱うとすると、イ
ンバータのトランジスタ３釦よび４の駆動周波数を非常
に広範囲にわたって可変にしなげればならないという欠
点があった。

この発明は上記欠点を除去するためになされたもので、
トランジスタ直列インバータのトランジスタの導通期間
を所定の一定期間だけ短かくなるようにしたうえでトラ
ンジスタの駆動周波数を可変にすることにより放電灯の
調光なお・こなうようにしたものである。

以下この発明の実施例を図面にもとすいて説明する。

第４図はこの発明による放電灯調光装置の一実施例を示
す全体構成図、第５図は第４図の制御回路むよび波形操
作回路の一実施例を示す回路図、第６図イ１口、ハ、二
は第５図の動作説明図である。

第４図に釦いて、第１図と同一符号は同一または相当部
分を示すものとし、２９むよび３０は制御回路２の可変
周波数の出力信号波形の正極性の期間を所定の一定期間
だけ短くするための波形操作回路である。

また第５図の制御回路２および波形操作回路２９．３０
にむいて、制御回路２の第２図と同一符号は同一または
相当部分を示すものとし、波形操作回路２９の３１はコ
ンデンサ、３２．３３，３・４は抵抗器、３５はトラン
ジスタ、３６および３７はダイオードで、な釦波形操作
回路３０の構成要素も波形操作回路２９の上記構成要素
と同様である。

上記の構成に訃いて、制御回路２は第２図と同様にして
可変抵抗器２１を調整することによりその発振周波数ｆ
に応じて第６図イ２ロ、八に一部波線で示す第３図と同
様波形の周波数ｆｌ ＋ ｆ２５ｆ３（ｆｌ〈ｆ２＜
ｆ３２周期Ｔ１〉Ｔ２〉Ｔ３）なる出力電圧を発生し、
この出力電圧は波形操作回路２９むよび３０に送られる
。

この波形の出力電圧が波形操作回路２９および３０に入
力されると、波形操作回路２９のコンデンサ３１はコン
デンサ３１ち゛よび抵抗器３２および３３を流れる充電
電流により充電される。

このとき抵抗器３３を流れる電流によってトランジスタ
３５が導通するので波形操作回路２９釦よび３０の出力
側Ａ釦よびＢＫはトランジスタ３５が導通している期間
ｔｏ には出力を生じない。

第６図二はこのトランジスタ３５の導通期間ｔ。

を示す波形である。このため波形操作回路Ａ釦よびＢの
出力波形は第６図イ９口、への実線のみで示すような波
形となって、それぞれ半周期Ｔ□／２．Ｔ２／２．Ｔ３
／２よりも一定期間ｔ。

だげ短い期間ｔ１．ｔ２．ｔ３なる正極性の出力を発生
する。

よってこの正極性の出力によりインバータのトランジス
タ３釦よび４が交互に開閉駆動されるため、これにより
インダクタ７とコンデンサ９とコンデンサ１０釦よび１
１の直列回路を流れる電流によってコンデンサ９の端子
電圧が上昇し、この電圧が放電灯８に印加されて放電灯
８が点灯する。

そこでいま放電灯８を含む直列回路の合成インピーダン
スが誘導性であるとすれば、制御回路２の可変抵抗器２
１の調整によってインバータのトランジスタ３および４
の駆動周波数ｆを第６図イ２ロ、八に示すようにｆｏ、
ｆ２．ｆ３（ｆｌ＜ｆ２〈ｆ３）の順に変化させると、
これに応じて放電灯８を含む直列回路の合成インピーダ
ンスが順に増加するうえ、さらにインバータのトランジ
スタ３釦よび４の導通期間比（デユーティ−サイクル）
すなわち第６図イ９ロ、ハ中の 上。

□。。咎、互、□００も互、□００％ＴＩ
Ｔ２ Ｔ３が駆動周波数ｆがｆｌ、ｆ２
．ｆ３ の順に高くなるにしたがって小さくなるため、
両者あいまって放電灯８に流れる電流を減少せしめ放電
灯８の調光を釦こなうことができる。

以上のようにしてこの発明の実施例によれば、トランジ
スタ直列インバータのトランジスタの駆動周波数とデユ
ーティサイクルを可変にすることにより、放電灯８の調
光を広範囲にわたって効果的におこなうことができる。

第７図は第４図の制御回路２の他の実施例を示す回路図
で、図中の第５図と同一符号は同一または相当部分を示
し、部分３８の３９は抵抗器、４０はコンデンサ、４１
はトランジスタである。

この構成の回路に釦いて、インバータの起動時すなわち
制御回路２０制御電源１２０投入時に、制御回路２の無
安定マルチバイブレータの発振周波数はトランジスタ４
１が導通するまでの期間は可変抵抗器２１の全抵抗値に
よって決まる所定の周波数となるから、この周波数を放
電灯８０点灯が確実に釦こなえるような周波数に設定し
ておくことにより、インバータの起動時に放電灯８を容
易に起動させることができる。

第８図は制御回路２のさらに他の実施例を示す部分３８
の回路図で、図中の４２は抵抗器である。

第８図にお−いて部分３８は第７図の同一符号に相当す
る部分を示して耘り、この場合のトランジスタ４１０ベ
ース信号を放電灯８０点灯したことを検出する図示せざ
る点灯検出回路からうるようにすれば、放電灯８が点灯
するまで所定の周波数でインバータのトランジスタ３お
よび４を駆動させることができる。

なおこの点灯検出回路はたとえば変流器を用いその出力
を整流し平滑してトランジスタ４１０ベース信号とする
ことができる。

なお、上記の第４図の実施例では放電灯８のフィラメン
トの予熱をコンデンサ９に流れる電流を利用しておこな
っているが、特別に予熱が必要な場合にはインダクタ７
に２次巻線を設けて放電灯８のフィラメントを予熱した
り、あるいは制御回路２０発振出力をうる変圧器２８に
さらに絶縁された巻線を設けて予熱したりすることも可
能である。

以上のように本発明の放電灯調光装置によれば、トラン
ジスタ直列インバータの駆動周波数のほかデユーティ−
サイクルも可変にして放電灯の広範囲にわたる調光を容
易におこなうことができるほか、放電灯の起動も容易に
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電灯調光装置を例示する全体構成図、
第２図は第１図の制御回路を例示する回路図、第３図イ
９口、ハは第１，２図の動作説明図、第４図はこの発明
による放電灯調光装置の一実施例を示す全体構成図、第
５図は第４図の制御回路の一実施例を示す回路図、第６
図イ・口、ハ。 二は第４，５図の動作説明図、第７図は第４図の制御回
路の他の実施例を示す回路図、第８図は同じくさらに他
の実施例を示す部分回路図である。 なお各図面を通じて同一記号または符号は同一内容また
は相当部分を示し、１は直流電源、２は制御回路、３釦
よび４はトランジスタ、７はインダクタ、８は放電灯、
９，１０．１１はコンデンサ、２１＝−よび３０は波形
操作回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直流電源と、該直流電源に接続され少なくともイン
   ダクタと第一のコンデンサと負荷放電灯の直列回路釦よ
   び前記放電灯に並列接続された第２のコンデンサを含み
   前記放電灯を駆動信号により交流点灯するトランジスタ
   直列インバータと、前記トランジスタ直列インバータの
   トランジスタを駆動する可変周波数の前記駆動信号を設
   定し発生する制御回路と、該制御回路の駆動信号の前記
   トランジスタを導通させるべき期間を駆動周波数にかか
   わりなく一定期間だけ短くすることにより駆動周波数に
   応じて前記トランジスタを導通させるべきデユーティサ
   イクルを可変にして前記放電灯の調光なむこなう波形操
   作回路と、から構成される放電灯調光装置。 ２ 前記放電灯の点灯時における前記の少なくともイン
   ダクタと第１のコンデンサと負荷電灯の直列回路の台底
   インピーダンスを誘導性にした特許請求の範囲第１項記
   載の放電灯調光装置。 ３ 前記放電灯の起動時には前記匍］御回路により設定
   され発生する前記駆動信号の周波数を所定周波数に設定
   してなる特許請求の範囲第１項記載の放電灯調光装置。 ４ 前記放電灯の起動時に所定期間だけ前記制御回路に
   より設定され発生する前記駆動信号の周波数を所定周波
   数に設定してなる特許請求の範囲第１項記載の放電灯調
   光装置。 ５ 前記放電灯の起動時には前記放電灯が点灯するまで
   の期間だけ前記制御回路により設定され発生する前記駆
   動信号の周波数を所定周波数に設定してなる特許請求の
   範囲第１項記載の放電灯調光装置。