JPS584296A - 放電灯始動装置 - 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】 本発明は放電灯始動装置に関する。

低圧けい充放電灯等の始動は、従来からグロ一点灯管を
用いた始動器が用いられ、これは小形で安価等の利点を
有し°Ｃいるが始動時間が２〜８秒以上を要することや
、機種接点を用いるために彎命を有し、膏命に達した場
合には交換等の不便さがある。

これに対し、半導体等のスイッチング特性を利用した無
接点方式の速時始動の放電灯始動器が、従来から種★提
案され、実用されて来ている。

第１図は、スイッチ素子としてトランジスＩ８を用いた
始動器の構成の一例を示し、電源Ｖｓ　　に対し、安定
器１、放電灯２、を直列接続し、両フィラメンＦ　Ｒ＊
　Ｆｌの非電源側両端子１７間にダイオードブリッジ４
を介して、トランジスタ等のスイッチ要素８のコＶりＩ
及びエミッタを接続し、トランジスＪｌのベースｂ１エ
ミフＩ噛端子間にトランジスタ８の駆動用の制御回ｖ＆
６を接続し、該制御回１４５用の直流電源６を付加して
構成する。

かかる従来例の動作を説明すると、始動時、電源電圧ｖ
Ｉの印加により安定器１、放電灯フィツメントＦｌａ　
’ＩＩ　、ダイｔ−ドブリフν４を介して、トフンレス
１１のコレツＩ・工′ミフ！闇に印加され、制御回路６
０作用によ秒トランジスタ８０ベース６、エミフＩＣ間
に矩形波状のすン、オフ信号を印加することによりトフ
ンジスｌがオン、すフし、をン時にトフンνスＩ８を流
れる電流により放電灯８の両フイフメントＦ１　ａ　’
ｌを加熱すると共に、ｔフ時に安定器ｌのインダクタン
スによるキック電圧を両フィラメン）　’１　ｓ　’ｍ
間に印加し、速時に始動点灯することが出来る。

ｌｓ！図は第１図に余す従来例のダイオード構成ッｖ４
の代り、に、ダイオード７を１個だけ用いること番Ｃよ
妙手波方向だけで予熱を行い、簡単化しえものであり、
第１図に示す従来例と同機に予熱電流とキック電圧が放
電灯２に印加され、速時に始動出来るものである。

上記、第１図及び第２図に示す従来例においては、トラ
ンジスタ等のスイッチ素子８を駆動する丸めの電＃ｉ６
が必要であり、また、キックパルス−電圧が遮断中のト
ランジスタ８のコレクタ・工這フＩ端子間に加わり、こ
の高電圧を阻止するととが必要であるので、トランシス
Ｉ畠のコレクト２．エミッタ間耐電圧の高いものが必要
であ抄、一般に高耐圧トフンνスｌは電流増巾率が低く
、この九めペースｂ１エミッＩｔ＠に流すペース電流の
大きなものが必要であ秒、従つて、制御ｔＩＩ回路５に
供給する直流電ｌｌ１６の容量も大きなもの、が必要と
なる。さらに、上記のように遮断能力を有するトランシ
スＩ等のスイッチ素子８を用いる始動器は、制御回路６
をＩＣ化する等にょ９小浄化、低価格化、高性能化が期
待できるものであゐが、上記のように制御回路６に供給
する電−〇確保が問題となり、通常、電離トランスを用
いて電圧をステップダウンし、整流平滑し九−１安定器
１（ｃ２次巻線を設は同様に整流平滑を行う等し、形状
が大とな抄、始動器部分が４端子となり、価格が高くな
る等の欠点があ秒、一般に実用化されにくい原因であっ
九。

本発明はかかる欠点に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、遮断能力を有するトランジスタ等のスイ
ッチ素子を用い、放電灯始動時ｔｃ該スイッチ素子を導
通させることによ抄予熱電流を流し、速断することによ
秒キックパルス電圧発生する放電灯始動装置において、
スイッチ素子とその制御回路用電源として魚の半波にて
充電し、正の半波に放電出来るようなダイオード構成を
行ったことによ抄、電源トランス等を用いた別置電源を
使用するととｐｈ＜、二端子構成の始動器とし制御回路
のＩＣ化等によ抄小型、低価格化が出来る放電灯始動装
置を提供するにある。

以下、本発明を実施例に基づき詳述する。第８図は本発
明の一実施例の一部を示す回路図で、端子Ｉ、γは第１
図と同機に放電灯２の両フイフメント’Ｉ　ｍ　’２の
非ｌ！源側の２端子に接続され、端子Ｘ、γ間にダイオ
ードで、トランジスタ８のコレクタ端子、エミッタ端子
、ダイオード８の直列回路を各々順方向に接続し、ダイ
オード７、トフンジス！４！８の直列回路に逆方向にダ
イオード９を接続スる。そして、トランジスタ８のペー
スｂ１工１、ＩＣ端子間にトランジスタ８の駆動用制御
回路６を接続すると共に、ダイオード８のアノード端子
（端子ア）からダイオ−トロ、抵抗捏を介して、聾端を
端子Ｃを接続した平滑用コンデン４ＰＭ１の一端及び制
御回路の直流電離供給用端子ｄに接続する。端子ｘ、Ｙ
間に接続されたコンデンサｌはキフクバ〜スの波形成形
及び雑音防止用のコンデンサである。

第４図は、第８図に示す実施例の制御回路６と始動装置
としての動作状況を説明するための波形図で図中、（梢
は放電灯両電極間電圧、（ロ）はトフンジス！＄を流れ
る予熱電流、（ハ）はトランジスタ■のベースｂ、エミ
ッｌｅ端子間の電流波形、＆：４線予熱（時刻ｔ１〜ｔ
１の期間ＴＩ）、始動パルス発生（時刻ｔ１〜ｔ３０期
間Ｔｓ　）及び点灯（時刻ｔ３〜ｔ４の期間Ｔ３）の各
期間を示す。

而して、第８図に示すトフンνスＩ８のペースｂ、エミ
フタ・端子間に第４図（ハ）に示したペース電流を印加
するように制御回路６を構成したものとし、時刻ｔ１に
て放電灯始動点灯回路に電源電圧を印加すると後述のよ
うに、平滑用コンデン＋鱒の両端に直流電圧が得られる
。

制御＠路６の作用により、時刻ｔ１から一迄の予熱期間
ＴＩにおいて、第４図（ハ）のようにベース電流の流れ
る期間を放電灯電圧（（イ）が員から正に達した時刻ｔ
１からほぼ正の半サイクル期間程度＋Ｃ長くとることに
より、トフンｔｙｙｃｓ＠はベース電流０流れる期間オ
ンし、電ａｉｎｓの一端から安室器ｌ、放電灯フィラメ
ントＦ１、端子１１ダイオードマ、トランジス＃３、ダ
イす−ド＄、端子！、フイフメント九を介して電ｆｉｇ
ｓの一端に至る回路で、第４１ｉｌ（嗜に示すように予
熱電流が流れ、両フィヲメンＦ　Ｆ１ａ　Ｒを加熱する
。第４［ＮＫ示すようにペース電流が時刻ｔ４で０にな
ると共に、トランジスＪ８は遮断し、放電灯電圧（（イ
）はパルス電圧を生じるが、トランジスＩＩのオン期間
が長く予熱電流（嗜は時刻ｔ４で既に小さな電流に減少
しているため、安定器ｌのインダクタンスの作用による
キック電圧はあ１０高くならない。

時１ｓｔｓから（迄の期間Ｔ１では同様の動作を続ける
ことによ秒放電灯冨の両フィラメント馬、４拡充分に加
熱され、熱電子放出が充分な状態に至っている。時刻−
からｔｓＫ至るパルス期間１で杜、制御回路６の作用に
より１１１４図（ハ）に示すようにペース電流の流れる
期間を、予熱期間Ｔ、におけるよ快も短かくすることに
よ−、トランジスＪｌが時刻−で遮断となるが、遮断寸
前に安定Ｗ１を流れる電流は第４図（ロ）のように波高
値に近い丸め、予熱期間で１にお叶るより大きく、この
ため、安定器ｌのインダクタンスキック電圧４１４図イ
）のＶｐに示すように充分高い値となり、両フィラメン
ト’１　＃　’％の温度が高いことと相壕って、パルス
発生期間１の間に放電灯意は開基ａｍで放電を始める。

時刻１龜以降の期間１では、制御１！ｌｌｌｌ６の作用
によりペース電流Ｖうが流れなくなり、トランジスＩ８
が遮断を続け、放電灯２は点灯状態と＆１）、放電灯電
圧波形社第４図（イ）のように点灯波形となゆ始動が完
了し、点灯状態を維持する。

次に上記制御回路６番で供給する直流電＃ｌｓ分の動作
を説明すると、＠１図及び第２図に示す従来例回路にお
いては、予熱期間時、層方向でトランジスタ＄が導通状
態であるため、トランジス！８の１截ツタ端子す汝わち
制御回路６及び直流電−・における基準電位に対して電
線電圧Ｖｓの正及び員の両位相共、直流電−として使用
出来る電線は存在しない。すなわち、基準電圧に対しト
ランジスＪｇの予熱導通期間、端子Ｘ、アより始動装置
側で正または負の電圧を得ることが出来ないが、本実施
例回路においては第６図に示すように、時刻ｔ＠〜峠、
及び時刻ｔ−〜１！１の電線電圧の正の　半量イクルで
は、番１とんど電圧４はないが、時刻ｔ７〜−〇員の半
サイクルでは、！端子に正の電圧が現われる。従りてこ
の電圧をダイオード１１　、抵抗Ｕを介して平滑用コン
デンサ１Ｇに充電し、時刻４かも時刻ｔｏの期間に該蓄
積電荷を放電し、制御回路６の電−として使用出来るも
のである。

本発明の＃！８図のような構成により、電源トランス等
を用いることなく、直流電源が容易に得られる。

′＆お、第５図は第３図に示す実施例において、トラン
ジスｉｓのエミッタ端子Ｃを基準にした端子ｙ（ｔたは
端子Ｘ）及び端子ｄの電圧波形を示し、図中、蛸は予熱
期間中のトランジス７ｇのエミッタ端子Ｃに対する端子
工の電圧波形を、（ロ）は同エミッ！端子備に対する端
子Ｙ側の電圧波形を、（ハ）は同エミフＩ端子Ｃに対す
る端子ｄの電圧波形を示す。

第６図は、ｌＩ／ＩｉｓｗＪに示す実施例の制御回路す
の具体的構成の一実施例を示し、抵抗Ｒ１、コンデンサ
Ｃ１による１４１回路にて予熱期間ＴＩを規制　してい
る・。図中、端子マは放電灯両電極間電圧の零点を検出
するための端子であ抄、第８図の端子Ｙに接続する。抵
抗Ｒ１雪＠　Ｒｌｍ　Ｉ　Ｒ１４＃　Ｒｕ　、コンデン
サＣ４、トランジスＪ　Ｔｒｇ　、　Ｔｒ藝は単安定マ
ルチバイプレーＩを構成し、通常安定状態ではトランジ
スタＴｒｌがオｙ、Ｔｒｇがオンとなってお秒端子すを
介してトランジスＪ８がオフしている。第６図における
時刻−にて電圧が零点に到り、トランジスｌがオフと；
Ｉｋリコンデン＋Ｃｓにょ妙パルス化されダ４　ｔ　−
Ｆ　Ｄｔ尋を介してトランジスＪ　’ｒｒ、のベースに
１正方向のトリガパルスが加わ艶、トランジスＪ　’ｒ
ｒ。

オン、トランジスｉＴｒ＠ｔｙＫな秒、単安定マ〜チパ
イプレー！が戻転し、端子すを介してトラン５Ｆｘ１１
１１にベース電流が流れ、トランジスＪＩＩがオンし、
正の半サイクルで予熱電流が流れる。

商用電源Ｖｍ印加直後は、Ｒ１を介してＣＩに電荷が充
電されておらず、定電圧ダイオードＤＺ、を越えてＴｒ
のベース電流が流れないため、トランジスタ１　Ｔｒｌ
　ｄフ、トランジスタＴＴ意オンとなりており、抵抗Ｒ
１を介してコンダン＋Ｃ！に充電していない丸めトフン
ジスタＴｔ＠４ｔフとな・りている。

予熱期間Ｔｉが経過すると、コンダン＋０１の両端電圧
が高くな快定電圧ダイオードＤ帆を越えて　トランジス
タＴｒ、がすンシトランジスタＴｒｙが　オフとなる。

このため抵抗的と並列に入っていえ抵抗−がなくなるこ
とにより、図中点りの電圧が上昇し、この結果単安定マ
ルチバイブレータＯバイアス電圧が高くなることによ炒
、動作時間が短かくな９、第８図に）に示す期間Ｔ３に
おけるように、端子らのベース電流、従ってトランジス
タ８のオン期間が短かくなり、前述のように高圧始動パ
ルス電圧が発生する。

トランジスＪＴ−のオフと共に、抵抗−を介してコンダ
ンｔ０１に充電し期間１の後、コンダンすＣ鵞の電圧が
上昇しトランジスＪＴ−がオンとなり、ベース端子すの
電圧が零となり、トランジス１８がオフを継続して始動
が完°ｒし点灯状轢を維持する。

第３図に示す制御回路６として、第４図に示したように
予熱期間−の後パルス電圧を印加し始動させるように時
系列に動作させるよう凍機能を例にとり説明したが、予
熱とパルス電圧印加を同時に行う場合にも本発明は応用
出来る。を九、第８図に示す逆接続ダイオード９０代り
に抵抗を用い員の半サイクルでコンデンサｌＯへの充電
経路としてダイオード１１　、抵抗認、コンデンサ１Ｇ
、ダイオード９０代秒に抵抗としても良い。

上記のように本発明は、遮断能力を有するトランジスタ
等のスイッチ素子を用い、放電灯始動時に該スイッチ素
子を導通させることにより予熱電流を流し、該スイッチ
素子を遮断することによりキックパルス電圧を発生す′
る放電灯始動装置において、スイッチ素子とその制御回
路の電源として負の半波にて充電し、正の半波に放電す
るダイす一ド構成とじ九ととくより、従来のように電源
トランス等を用いた別置電源を使用することなく容易に
直流電源を得る仁とができ、しかも、二端子構成の始動
器とすることができ、制御回路のＩＣ化等により小型で
軽量な放電灯始動装置が提供できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す回路図、第２図は異なる従来例の
一部を示すＩＮ！Ｉ惑図、第８図は本発明の一！！施例
の一部を示す１Ｍ１鴫図、第４図及び第６図は同上の動
作波形図、第６図ａＳＳ図に示す制御回路の一実施例を
示す回路図である。 特許出願人 松下電工株式会社 代場人弁堰士　　竹　元　敏　丸 （ほか２名） ′ｍ１図 Ｓ ｓＺ図　　　　　　　第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　商用電源にインダクタンス成分を含む安定器
   と放電灯を直列に接続し、該放電灯の両電極の非電源伺
   端子間に第１のダイオード、トランジスタのフレフタ端
   子、エミッタ端子及び第２のダイす一ドの直列回路を各
   々順方向に接続し、前記第１のダイオードとトランジス
   タの直列回路に並列に逆方向のインピーダンス回路を設
   け、前記第２のダイオード間に並列１〔逆方向の第８の
   ダイす一ド及びインピーダンス素子を介して平滑用コン
   デンサを設け、該平滑用コンデンサを直流電源とする制
   御回路の出力端子を、前記トランジスＩのベース端子に
   接続して始動回路を構成したことを特徴とする放電灯始
   動装置。