JPS5854548A - 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】 この発明は、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。

交流電源を位相制御などによって制御しその出力を全波
整流した直流電圧をインバータの入力とし、蛍光灯など
の放電灯をインバータを使用して２〜３　ＫＨｚ以上の
側周波で点灯し、かつ位相角の変化によって調光を行う
ことはチラッキの少々い良好な調光が得られる点などか
ら従来より試みられていた。このような装置として従来
から第１図に示す装置が知られている。

この第１図において、ｌは交流電源、２に前記交流電源
Ｉの電圧を位相制御する調光装置であシ双方向性サイリ
スタ３およびこれの導通開始位相を制御する制御装置４
からなっている。

また、６にインバータであり、ここでは共振回路を有す
るフッシュプル形トラ：ンジスタインバータで構成され
、その入力に調光装置２の出力を全波整流装置５で整流
した直流電圧を入力としている・。７は蛍光灯などの予
熱電極７ｆ、　、　？ｆ、を有する放電灯である。

インバータ６は出力巻線８ｓ、コレクタ巻線８ｃｌ、８
ｃ２．ベース帰還巻線８ｂ、フィラメント巻線８ｆｌ、
８ｆｌを有し、リーケージトランスで構成される出カド
ランス８とスイッチングトランジスタ９ａ、９ｂ、高周
波チョークコイルｉｏ、共振コンデンサｉ　ｔ　、　／
（イアス抵抗１２ａ、１２ｂなどより構成されている。

すなわち、コレクタ巻線８Ｃ１，８Ｃ！との接続点は全
波整流装Ｒ５の正側の出方端に接続されている。この全
波整流装置５の正側の出力端ＩＩ′ｉまたバイアス抵抗
１２ａ、１２ｂを介してそれぞれスイッチングトランジ
スタ９ａ、９ｂのベースに接続されている。コレクタ巻
ｉ１１８ｃｘｓ８ｃｇの各一端はスイッチングトランジ
スタ９ａ、９ｂのコレクタにそれぞれ接続されている。

スイッチングトランジスタ９ａ、９ｋ）のエミッタはそ
れぞれベース帰還者ｆｉｉ８ｂの両端に接続されている
。コレクタ巻線８Ｃ１＊　８　Ｃ１の各一端間には共振
コンデンサ１１が接続されている。スイッチングトラン
ジスタ９ａ、９ｂの両エミッタは高周波チョークコイル
ｌＯを介して全波整流装置５の負側の出力端に接続され
ている。かくして、出カドランス８．スイッチングトラ
ンジスタ９ａ、９ｂ、高周波チョークコイル１０、共振
コンデンサＩ１．バイアス抵抗１２ａ、１２ｂとによジ
インバータロが形成されている。

また、出カドランス８のフィラメント巻線８ｆ１゜８ｂ
は放電灯７の予熱電極７ｆｔ、７ｆｌに接続されている
。この放電灯７としては、たとえば、蛍光灯などが使用
されている。

出カドランス８には、補助巻線８にも設けられており、
この補助巻線８にの両端は整流回路Ｉ４の入力端に接続
されている。この整流回路１４の正、負両出力端間には
コンダン７１６が接続されており、また、正側の出力端
はダイオード１５を介して全波整流装置５の正側の出力
端に接続されている。全波整流装置５の負側の出力端お
よび整流回路１４の負側の出力端は共通に接続されてい
る。かくして、補助巻線８に％整流回路＋４．ダイオー
ド１５．コンデンサ１６とにより補助直流電源が構成さ
れている。

以上のように構成された装置において、交流電源ｌが投
入されると、第２図（Ｊｌ）のように全波整流装置５の
出力端に゛は全波整流電圧が発生する。双方向性サイリ
スタ３は制御装置４の信号によって導通開始位相をたと
えば第２図（ｂ）のように０１なる位相にするとインバ
ータ６には全波整流装置１５を介してＴ、なる期間直流
電力が供給される。Ｔ１なる期間インバータ６のスイッ
チングトランジスタ９ａ、９ｂのペースにはバイアス抵
抗１２ａ、１２ｂよシミ流が供給され、ペース帰還者＠
８ｂなどの作用によシ周知のとと〈自励発振を行い、出
方トランス８の各巻線に高周波電圧を発生し、フィラメ
ント巻線８ｆ、、８ｆ、で予熱電極７ｆ１．７らを予熱
し、放電灯７を点灯する。

ま喪、調光の度合は調光装置２によって導通開始位相θ
！を変化して行うものである。

Ｔ１なる期間はインバータ６へ調光装置２からの直流電
力が供給されないため調光装置２から直流電力が供給さ
れているＴ１の期間に補助巻線８にの電圧を整流回路１
４を介してコンデンサ１６を充電し、その端子電圧Ｖｃ
ｐをＴ、の期間にインバータ６の入力に供給するように
なつくおシ、インバータ６の入力電圧は第２図（ロ）に
示すようになる。

このコンデンサ１６の電圧がインバータ６に印加されて
いるＴ３の期間は放電灯７は消灯するように＝ンデンサ
１６の端子電圧Ｙａｐを設定しであるため、放電灯７は
消灯し、放電灯７の予熱電極７ｆｓｓ７ｆ＊はフィラメ
ント巻線８ｆｔ＊８ｆ２によシ予熱され、予熱電圧は第
２１ｉＱ（ｄ）に示すようになる。

なお第２図（Ｃ）　Ｈ放電灯７の放電電流を示す。

以上のようにして、コンデンサ１６の端子電圧ｖＣｐと
容量を適切に設定することにより放電電流の休止期間も
予熱電極７ｆｔ、７ｆｘの予熱を行うことができるため
、放電灯７の調光を円滑にすることができるとともに放
電灯７の電極の劣化を抑制し、放電灯７の長寿命化を図
ろうとするものである。

しかし、このような従来の装置においては、調光装置２
からの直流電圧が低くなってインバータ６の入力電圧が
コンデンサ１６の電圧になったとき、交流電源ｌの変動
などでコンデンサ１６の電圧が高くなっていると放電灯
７の放電は休止しないで継続１７てしまい易い。

放電が継続してしまうと調光が円滑に行えないにかすか
、コンデンサ１６の充電電荷が急激に放電してしまい、
その端子電圧が急激に低くなり十分に一子熱電極”ｔ＋
７ｆ！の予熱を行うことができなくなってしまう。

また、コンデンサ１６の電圧を低く設定し放電が継続し
ないようにすると、インバータ６の入力電圧が下ってフ
ィラメント巻線８ｆｔ、８ｆ、の電圧が下って予熱電極
７ｆｌ、７ｆ、の予熱を十分に行うことができなくなっ
てしまう。

さらにコンデンサ１６は大容量の電解コンデンサなどを
必要とするため点灯装置が大形になシ易く、また電解コ
ンデンサｉ寿命が短くなシ易い、ものであった。

この発明は、上記従来の欠点を除去し、インバータへ調
光装置から直流電力が供給されている期間に十分な予熱
を行うことによって１円滑な調光を行うことのできる放
電灯点灯装置を提供することを目的とする。

以下、この発明の放電灯点灯装置の実施例について図面
に基づいて説明する。第３図にその一実施例の構成を示
す回路図であシ、同図において重複を避けるために、第
１図と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し
、第１図とは異なる部分を重点的に述べることにする。

この第３図において、交流電源１．調光装置２゜双方向
性サイリスタ３．制御装置４．全波整流装置５．インバ
ータ６、放電灯７．出カドランス８゜スイッチングトラ
ンジスタ９ｍ、９ｂ、高周波チョークコイルｔｏ、共振
コンデンサｌｌ、バイアス抵抗１２ｍ、１２ｂの部分は
第１図と同様である。この発明は新たに予熱制御回路！
７および予熱回路２５が付加されている。

すなわち、予熱制御回路１７はトリガ回路！８゜２０と
予熱開始位相を決める遅延回路１９と予熱時間を決める
遅延回路２１と交流電源１などを降圧して得る直流電源
２３で構成されている。

トリガ回路１８は以下のように構成されている。

すなわち、全波整流装置５の正側と負側の出力端間１１
Ｃ抵抗１８　ａと１８ｃが直列に接続されており、この
抵抗１８ａと１８ｃとの接続点は抵抗１８ｂを介してト
ランジスタ１８ｆのペースに接続されている。トランジ
スタ１８ｆのエミッタは直流電源２３の負極に接続され
、コレクタは抵抗１８ｄを介して直流電源２３の正極に
接続されているとともに、コンデンサ１８ｅを介して、
遅延回路１９０入力端に接続されている。この入方端は
抵抗１８ｇを介して直流電源２３の負極に接続されてい
る。

この遅延回路１９の電源端子は直流電源２３の正極およ
び負極にそれぞれ接続されている。遅延回路１９の出力
端ケトリガ回路２ｏの抵抗２０ａを介してトランジスタ
２０ｄのベースに接続されている。

このトリガ回路２ｏのエミッタは直流電源２３の負極に
接続され、コレクタに抵抗２０ｂを介して直流電源２３
の正極に接続されているとともに。

コンデンサ２０ｃを経て遅延回路２１の入力端に接続さ
れている。この遅延回路２１の入力端は抵抗２０ｆｋ介
してアースされている。かくして、トリガ回路２０が構
成されている。

遅延回路２１の宵源端子は直流電源２３の正極。

負極に接続されている。この遅延回路２１の出力端は抵
抗２２を通して予熱回路２４におけるトランジスタ２８
のベースに接続されている。上記二つの遅延回路１９’
、２１はそれぞれ単安定マルチバイブレークなどで構成
されている。

まｆＣ％予熱回路２４におけるトランジスタ２８のコレ
クタは直流電源２３の正極に接続されておシ、このトラ
ンジスタ２８のエミッタは発振回路２７の入力端に接続
されている。発振回路２７の出力端はトランジスタ２６
のベースに接続されている。トランジスタ２８ＩＩｉ発
振回路２７の・動作を制御するものであシ、トランジス
タ２６を駆動するものでわり、さらにトランジスタ２６
は予熱トランス２５を駆動するようになっている。

トランジスタ２６のエミッタは直流電源２３の負極に接
続され、コレクタは予熱トランス２５の１次巻線２５ｃ
を介して全波整流装置５の正側の出力端に接続されてい
る。この予熱トランス２５は二つのフィラメント巻４１
２５　ｆｘ　、　２５らを有しており、このフィラメン
ト巻線２５　ｆｌ　、　２５１＊　はそれぞれ放電灯７
の予熱電極７ｆｔ、７ｆ！に接続されている。

次に１以上のように構成されたこの発明の放電灯点灯装
置の動作について説明する。交流筒ｍｔが投入されると
、双方向性サイリスタ３は制御装置４の信号によって導
通開始位相が制御され、双方向性サイリスタ３の全導通
角による全波整流電圧（第４図（１））に対して、たと
えば、第４図（ｂ）に示す０２なる位相にすると、イン
バータ６には全波整流装ｆｉｉ５を介して第４図（ｂ）
のインバータ６の入力電圧に示すようにＴ３なる期間直
流電力が供給される。

とのＴ３の期間、インバータ６のスイッチングトランジ
スタ９ｇ、９ｂのベースにはバイアス抵抗１２ａ、１２
ｂよシベース電流が供給され、ベース帰還巻線８ｂなど
の作用によシ１周知のごとく自助発振を行い、出カドラ
ンス８の各巻線に高周波電圧を発生し、放電灯７を点灯
する。

また、ｖ１４光の度合は調光装置２によって導通開始位
相θ１を変化して、インバータ６に直流電圧が印加され
て放電灯７が点灯しているＴ３なる期間を変化して行う
ものである。

一方、予熱制御回路’Ｉ　７では交流電源１などを降圧
、整流して得た直流電源２３とインバータ６の入力電圧
が印加されると、トリガ回路１８は第４図（ｄ）に示す
工うに交流電源１がＯＶになるθ０なる位相でトリガ信
号を発生する。

とのトリガ信号が遅延回路１９に印加され、遅延回路１
９が動作し第４図（ｄ）に示す遅延時間Ｔ４なる期間経
過後θ１なる位相で出力を発生し出力がｒＬＪになる。

この出力４はさらにトリガ回路２０に印加され、トリガ
回路２０はθ１なる位相でトリガ信号を発生して遅延回
路２Ｌに印加する。

遅延回路２１は０ｍなる位相でトリガ信号が印加される
と、出力はｒＨＪとな９．所定の遅延時間＋１’ｌ。

が経過後θ４なる位相で出力が「Ｌ」になる。すなわち
遅延回路２１の出力は第４図（ｄ）に示すように０３な
る位相から０４なる位相までのＴ、なる期間出力がｒＨ
Ｊとなる。

遅延回路２１の出力がｒＨＪの期間は予熱回路２４のト
ランジスタ２８が導通し、トランジスタ２８を通して発
振回路２７に直流電源２３が印加され。

発振回路２４は発振を開始し、トランジスタ２６のスイ
ッチング動作と予熱トランス２５の作用によシフィラメ
ント巻線２５ｆ１＊　２５ｂに予熱電圧を発生し、予熱
電極７ｆｓｓ７ｆ！を予熱する。

遅延回路２１の出力が０４なる位相でｒＬＪになると、
トランジスタ２８は遮断状態となって発振回路２７は発
振を停止する。すなわち放電灯７の放を電流は第４図（
ｃ）に示すようにインバータ６に直流電源が印加されて
いるＴ３なる期間流れ、予熱電極７ｆｌ、７ｆ、の予熱
はＴ、なる放電電流が流れている期間のうち、第４図（
ｄ）、第４図（ｅ）に示すように５θ３なる位相から０
４なる位相までのＴ、なる期間となる。

このＴ、なる期間で予熱を十分に行うことによって放電
電流が流れていない時間が短いため、予熱電極７ｆ１，
７ｆ、の温度の低下はほとんどなく、再び放電電流が流
れ始めるときの予熱電極７　ｆｌ、　７　ｆ。

の温度を十分に高く保つことができ％調光装置２からイ
ンバータ６へ直流電力が供給されていない期間は放電灯
７の放電が継続しないようにして円滑な調光を行うこと
ができるものである。

また、予熱電極７ｆ１．７ｆ、を予熱する位相が調光の
度合に関係なく一定であるため、予熱電極７ｆ１．７に
の予熱電圧を一足にすることができるため、放電灯７の
寿命は従来装置と同等とすることができる。

第５図はこの発明の他の実施例の構成を示す回路図であ
る。この第５図において、予熱制御回路１７に第４図に
示す実施例のトリガ回路２０．遅延回路２１に代えて出
力回路２９を接続した以外は第４図に示す実施例と同様
である。

この出力回路２９Ｆｉ）ランジスタ２９ｃを主体にして
いる。すなわち、遅延回路２９の出力は抵抗２９　ａを
介してトランジスタ２９ｃのペースに接続されている。

トランジスタ２９ｃのエミッタに直流電源２３の負極に
接続されている。このトランジスタ２９ｃのコレクタは
抵抗２９ｂを介して直流電源２３の正極に接続されてい
るとともに。

抵抗２２を介して予熱回路２４のトランジスタ２８のベ
ースに接続されている。その他の部分に第３図と同様で
ある。

以上のように構成された第５図の実施例においては、第
６図（Ｃ）に示すように遅延回路１９の遅延時間Ｔ４が
経過しθ−なる位相で出力がｒＬＪになる。

この出力は第６図（ｂ）に示すように出力回路２９で反
転され、出力回路２９の出力か「ｌ（」となり、トラン
ジスタ２８が導通して予熱回路２４が動作して予熱電極
７ｆｌ、７らを予熱する。

その後、交流電源１がｉｔはＯｖになるθ０なる位相ま
で予熱動作が継続する。すなわち予熱電極７’１ｓ７６
の予熱は第６図（ａ）に示すように放電灯７に放電電流
が流れている期間内で第６図（ｃ）のように０６なる位
相から交流電源１がほぼＯｖになるまでの期間となる。

このように予熱の期間ｆｔ調光装置２の出力の後半の位
相にしたため調光範囲が広くなるとともに。

予熱期間が終了してから再び放電電流が流れ始めるまで
の時間が短くなシ予熱電極７ｆｌ、７ｆ、の温度の低下
をさらに抑制することができる。

以上の実施例の説明ではインバータ６として高周波チョ
ークコイルｔｏｔ−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もち論である。

また、調光装置２から直流電力がインバータ６に印加さ
れ放電灯７に放電電流が流れている期間の一部の期間で
予熱電極７ｆｌ、７ｆ、の予熱を行う方法として、第３
図、第５図に予熱制御回路１７゜予熱回路２４ｔ−示し
たがこの目的を実現できる手段であれば上記−各実施例
に限定されるものではない。

上記各実施例でに、放電灯７が１灯の場合について述べ
たが、これに限定されるものではなく、２灯以上を点灯
するように１〜てもよい。

さらに上記各実施例では調光装置１個にインバータ１個
が対応しているが、複数のインバータまたは複数のイン
バータと金波整流装置を１個の調光装置あるいは全波整
流装置に接続［７てもよい。

以上述べたように、この発明の放電灯点灯装置によれば
１ｗ４光装置から直流電力がインバータに印加されて、
放電灯が点灯している期間の一部の期間で放電灯の予熱
電極を予熱するようにしたので、予熱電極の予熱を十分
に行うことができインバータに直流電力が供給されてい
ない期間での放電灯の放電を遮断し１円滑な調光をする
ことができるという利点がある、

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電灯点灯装置の構成を示す回路図、第
２図（ａ）ないし第２図（ｄ）　ｉｆ第１図の放電灯点
灯装置の動作を説明するための各部の波形図。 第３図はこの発明の放電灯点灯装置の一実施例の回路図
、第４図（ａ）ないし第４図（ｅ）は第３図の放電灯点
灯装置の動作を説明するための波形図、第５図はこの発
明の放電灯点灯装置の他の実施例の回路図、第６図（ａ
）ないし第６図（ｃ）ｔ；ｊ第５図の放電灯点灯装置の
動作を説明するための波形図である。 ｌ・・・交流電源、２・・・調光装置、５・・・全波整
流装置、６・・・インバータ、７・・・放電灯、７ｆｌ
、７ら・・・予熱電極、８・・・出カドランス、９ａ、
９ｂ・・・スイッチングトランジスタ、１７・・・予熱
制御回路。 １８　、２０　・）リガ回路、１８ｆ、２０ｄ、２６゜
２８・・・トランジスタ、１９．２１・・・遅延回路。 ２５・τ・予熱トランス、２７・・・発、振回路。 なお１図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　　　葛　　野　　信　　− 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源の電圧を全波整流した脈流の直流電圧を
   入力とするインバータと、このインバータの出力交流電
   圧によって点灯する予熱電極を有する放電灯と、前記交
   流電源と前記インバータの間に介在して位相制御を行っ
   て前記放電灯の調光を行う調光装置と、前記放電灯の予
   熱電極を予熱する予熱回路と、前記インバータに調光装
   置を介して電力が印加されている期間内の所定の期間前
   記予熱回路を動作させて予熱電極を予熱するようＶこし
   た予熱制御同所とを備えたことを特徴とする放電灯点灯
   装置。
2. （２）予熱制御回路は前記交流電源がＯ■になる位相で
   トリガ信号を発生する第１のトリガ回路と。 この第１のトリガ回路の出力でトリガされて所定時間遅
   延して出力する遅延回路と、この遅延回路の出力を反転
   して予熱回路を駆動する出力回路とよシなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置８
3. （３）予熱制御回路は前−配交流電源が０■になる位相
   でトリガ信号を発生する第１のトリガ回路と。 この第１０トリガ回路の出力でトリガされて第１の所定
   時間遅延して出力する第１の遅延回路と。 この第１の遅延回路の出力でトリガされる第２のトリガ
   回路と、この第２のトリガ回路の出力でトリガされて第
   ２の所定時間遅延して出方し前記予熱回路を所定時間遅
   延する第２の遅延回路とよりな−る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。
4. （４）予熱回路は予熱制御回路の出方にょシ駆動される
   第１のトランジスタと、この第１のトランジスタのオン
   時に発振動作を行う発振回路と、この発振回路の出力に
   よジオンとなる第２のトランジスタと、この第２のトラ
   ンジスタのオン時に前記予熱電極に電圧を印加する予熱
   トランスとよシなる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。