JPS5873997A - 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】 この発明は放電灯が半波放電状態になったとき、放電灯
管実質的に消灯して半波放電状態が継続する事による不
都合を未然に防止するようにした放電灯点灯装置に関す
る。

従来放電灯をトラン、ジスタインパータ等を用−で高周
波点灯させる５点灯装置として第１図に示すような装置
がある。この図におｉで＋１）は電源であり、この電源
ｔｘｔは商用電源１２）お１び整流装置＋３１からなる
直流電源を示す。＋４）はトランジスタインバータであ
り、１対のトランジスタ１５】（６１，インバータトラ
ンス（７）、入力端に設けられたインダクタ１９１およ
び共振用のコンデンサ（８リヲ主として構成されるもの
である。このようなトランジスタインバータ（４１ハ前
記共振用コンデンサ（８１と前記インバータ・□トラン
ス１７１との共振作用により例えば２０〜４０　＄ｘで
発振するものである。マタトランジス・り′ＩＡＩ、　
（６１は始動時はベース抵抗σ（ＩＩ、　［１１１，（
１２１を介して電源處ＩＩからベース電流を供給される
が、始動後は主として前記インバータトランス（７）に
設けた巻１ｉｌ１１！１１の出力を整流平滑回路（至）
を介して供給されるものである。インバータトランス（
７）ハラ−ケージトランスであり、その２次’ＩＩＪＫ
設けたフィラメント巻１ＩＩＱＩＪ。

■により、放電灯面のフィラメント管予熱すると共に、
　　２次巻１ｌＩ（至）により放電灯ｎを点灯させるも
のである。このときの放電灯ａ♂の管電圧は。

８１２図（１）に示すｌＩ＃／ｃ対称になってｉる。し
かし、パ放電灯＠の電働のｔ＋ｕｉ物質が消耗した場合
、放電電流が一方向にしか流れな％Ａ、　Ｖｓわゆる半
波放電状態が生じ、纂２図（ｂ）に示す様に管電圧は非
対称になる。このように放電電流が一方向にしか流れな
（なると、インバータトランス１７＃の２ｅＫ１１紐（
至）が偏磁し、正常時に比べ放電電流が１．５〜２倍ｙ
ｍ＆流れることｔ／ｃなＯｏその結果１次結１ｍ１２１
）にも大電施が訛れ、インバータトランクおよび゛トラ
ンジスタ＋６１．１６１の温雇上昇前合が太き（なり、
長時１放電灯面を点灯した場合。

それらの部品の許容温ｗｊＬ値′ｆ−越えることになっ
て部品の埒ＩＩ！！を著しく縮める事になる。

“　また、このような半波放電状ｍｔｈ続けると放電灯
の破壊を起すことがある。その現象ｔ−１ｆｌａ図によ
って説明する。上記放電灯面の逆方向電圧の大手は電子
放射の低下した電楊の陰１＃降下としで印加される。従
って、陰極物質の消耗したフィラメント（１７すおよび
リード縁（１７２）の先端は非常に嶌エネルギーの水銀
イオンの衝撃を受け、大量の電輪物質の飛散ｔ＃−う放
電を起し。

場合によってはフイラメン）　：（１７１）が−線する
場合もある。更に点灯が継続されると放電管持続するた
めの陰極部分としてフイラメン）　（１７１）や９−ド
＠　（１７２３の先端部分のみでは本充分となり、放電
はリード線全面に拡がり、リード線の根本などＮ１部的
に高温部ができるとその電子放射に・よｊ放電がその部
分−集中し更に温度が上って来る。その結果第３図（ｍ
ｌに示したようにスラム（１７Ｊにクラック（１７４３
がヰしたり１図（ｂ）のように変形成いは容融した゛高
温の電倫構成金属がバルブ（１７５３に触れてクラック
（１７旬を生じ、バルブＶ破壊につながる恐れがあった
。

従って、この発明の目的は、放電灯の陰極物質消耗時の
過大な部品ストレスに対する部品の保５ｌｔ−行なうと
共に、バルブの破損による事故の発生を防止できる放電
灯装置全提供することである。

以下、この発明の一実施例を第４〜第６因を参照して説
明する。

第４図は第１図と同じ部分には同−符号管材して示すも
のである。＠は検知装置であり、前記インパーツトラン
ス（７１０２次ＩＩ＃に巻回した検知巻＃（Ｉｔ有して
ｉる。さらにこの検知装置のは前記検知巻４Ｉ（至）の
出力を全ｔｇＩ寮流する整流器＠、この整ｆｌｔ、器（
至）の出力端子間［ｉ１続した抵抗の、この抵抗（支）
と並列に接続゛されたコンデンサ面と抵抗（至）の直列
回路、この、竺抗（至）両端の出力端子Ａ、　　Ｂ￥ｒ
有してなるものであって、さらにまた必ｊＩＩ！に応じ
てコンデンサ（至）等を有してなるものである。この検
知装置ｌＩｔ＋２２１ハ前記放電灯ａ９が半波放電状態
になったとき、前記インバータトランス（７）の２次側
巻線に発生する非対称電圧を前記検知巻ａｉ＠ｔ−介し
て検知し、前記出力端子から検知信号管出力するもので
ある。

＠は制御装置であり、前記検知装置のの検知信号を受け
て前記トランジスタインバータ（４）を介して前記放電
灯ａηに供給される電力を制限し。

前記放電灯ａ９會実質的に消灯させるものである。

本実施゛例においては、前記トランジスタインノ（−タ
＋４１のトラ／ジスタ１５＋、　（６）のペース電流を
低減させることによって放電灯（１７＋への供給電力を
制限するものである。すなわち、前記ペース抵抗ａｅの
負極側端子と電源１１）の負極側端子との間に設けられ
た三端子サイリスタ（至）と、このサイリスタ■のゲー
ト、カソード間に設けられた抵抗−と、この抵抗［有］
Ｋ蓬列に設けられたツェナーダイオード（支）と抵抗引
の直列回路と、この抵抗引の両端にダイオードａｃｉｔ
介して設けられ前記検知装置０の出力端子Ａ、ＢＫ対応
した入力端子Ｃ９Ｄからなるもφである。このような制
御回路ｍｒｉ、検知装置のからの検知信号がなめときは
ツェナーダイオード（至）がオフして−るから三端子サ
イリスタ（至）はオフし得ず、検知装置＠劇ら検知信号
が入力され友ときのみ、三端子サイリスタはオンする。

したがって、このときはトランジスタインバータ１４）
のトランジスタ（５）。

（６）のペース電流回路は短絡されてトランジスタ（５
１，（６１はベース電Ｒ，ｔ−低減され、不動作となっ
て高周波電圧を出力しなくなるのである。

つぎに作用ｔＷＲ１１１１する。今、放電灯ａ９が正常
点灯してｉる場合は、検知巻Ｉｍ（２３１の出力に第５
図（８７に示す電圧があられれる。この電圧は対称な正
弦波に近め電圧であり、またピーク値も低くｅ　ａＩＩ
Ｌ＠の両端にあられれる電圧波形は１８５図（ａ）Ｋ示
す様に９、プルの非常に小さな脈動電圧となる。従って
、９プルが非常に小さｖｈ事から。

コンデｙｔ−を介して抵抗＠に流れる電流も少なく、こ
のため蝉抗（至）両端に発生する電圧、すなわち出力端
子Ａ、　　８間の電圧は非常に低ｉ電圧となる。従−）
下横、、知装置のに仁のような入力によっては放電灯ａ
ηが半波放電状態であるとの検知信号を出力する事はな
−。

次に放電灯（１７＋が装着されて％Ａなめ無負荷時は。

検知巻線（至）の出力は第５図（ｂ）のようになる。こ
の電圧はピーク値が高いものであるが、対称な正弦波に
近ｉ波形であるので、抵抗（ハ）の両端に発生する電圧
は第５図（ｔ４に示すようにリプルの小さな脈動電圧で
あり、またリプルの周波数成分も低めものである。この
ためコンデン？＠管通って抵抗（至）に流れる電ｆｔは
少なく、従うて出力端子Ａ、　　８間に発生する電圧は
低めものとなる。従って、検知装置１１２１は仁のよう
な入力に対して放電灯ａηが半波放電状態であるとの検
知信号を出力することはなｉ６ 次に、放電灯節が半波放電を起こすと、放電灯Ｋｔ１半
波のみ放電電流が流れ、インバータトランス（７］の２
次側巻Ｉｌは偏Ｗ１拭聰となり、検知巻＃ｉ！（ハ）の
出力Ｆｉ第５図（Ｃ）のようになる。第５図１ｃ）Ｋお
−てａは半波放電によるピーク電圧であり、このような
ピーク電圧は正常時の正弦波に対し高−周波数成分を含
んで−る。（例えば第５図（ａ）の正弦波が（４１ＫＨ
ｇであるのに対し、ピーク電圧は１３０ＫＨｚであった
。Ｊ従って、抵抗伺の両端には第５図ｔＣ）ｒｃ示すよ
うに立上シの速い。

大きなりプルを有する脈動電圧が発生する。リプルが太
きく、　１１１ｍ数成分が高−ことから、コンデンサ啼
を介し抵抗（至）に流れる電流は大きく。

抵抗（至）両端、すなわち出力端子Ａ、　　８間に発生
する電圧は放電灯ａηが正常点灯してｉる場合や無負荷
時に比べて極めて大きな電圧となる。検知装置１５はこ
の電圧を検知信号として出力端子Ａ、　　Ｂから出力す
る。制御装置＋２１はこの検但信号を受Ｃすて、交流信
号である検知信号の極性の大なる儂の信号をダイオード
（至）および抵抗１３１１によりとり出す、この抵抗Ｃ
１１１両端の発生する電圧にツェナーダイオード（至）
によりレベルａＳされ。

三端子サイリスタ（至）のゲート、カソード間に印加さ
れサイリスタｃＭＪｔ−オンさせる。これにより。

トランジスタインバータ１４）のトランジスタ（５）。

（６）はペース電流回路を短絡され、トランジスタイン
バータ遁４；は所定の出力を出力し得な（な０゜放電灯
面は実質的、ＶＣ＃Ｉ灯する。なお本実施例にお−ては
電源は１が脈流化直流電圧を出力するものであるため、
各半サイクル毎に三端子サイリスタ（財）はオフする。

従って、放電灯ａりに各半サイクルの初期にお−で電力
供給されるが、牛肢放電を検知されて友だちＫｑ４灯さ
れるためめ。

伺ら問題はない。また、必要に応じて制御装置囚の制御
！！！能を保持させることも容易に実施できる。すなわ
ち三端子サイリスターの両端等適宜コンデンサ″を設け
る事により、サイリスク（至）をオンさせ続ける事は可
能であるが、このものは半ｔｊＲ放電状態の放電灯を正
常な放電灯に変換した場合、−たん電源をし中希しなけ
ればならな−とめう点を連座すれば、上記実施例のもの
が好適である。

つぎに本実施例による実験結果ｔ−第６図に示す。第６
図において、横軸は電源の入力電圧であり、定格に対す
る比−で示し、縦軸に検知装置＠の出力端子Ａ、１間″
の電圧を示す。また第６図にお−で０曲線Ａｒｊ放電灯
が正常点灯している場合、ａＳＳ、に放電灯が装着され
て％Ａない。

旬負荷の場合１曲解Ｃに放電灯が牛波放電状履ノ場合で
ある。第６図からも明らかなように・手放放電してｉる
場合にどのような条件でも他の場合と明らかに真なり検
知できる。なおりに検知レベルである。

第７図はこの発明の他の実施例を示すもので。

要部のみを示し、その他の部分は第４図と同様であるの
で省略しているが１本実施例の制御装置ＣＩＳはトラン
ジスタインバータ＋４）の入力を制限するものである。

すなわち、トランジスタイン／＜　−ｆｉ　＋４１の入
力端に順方向に設けられた＃！１の三端子サイリスター
と、整流装置（３）の出方端子間に設けられたＩ！１の
ダイオード（至）、抵抗親菖２のダイオード−９抵抗禰
の直列回路からなる第１の三端子サイリスタ（至）のゲ
ート回路と。

前記＠２のダイオード（至）のアノードおよび前記第１
のサイシスターのカソード間に設けた＃！２の三端子サ
イ９スタ（社）と、このサイリスタ（４１の前記第１の
ダイオード（支）のカソードおよび第２のサイリスタ（
４１１のカソード間に設けたコンデン＝−−−サ（４３
からなるものである。このような制御装置（１５）は第
７図にｕ図ボしな匹検知装置の検知信号により＃Ｉｌの
三端子サイリスタ（至）のオン、オフを制御するもので
ある。検知信号がな一時は第２のミ端子すイリスタ曲は
オンする仁とがなく。

従クツ、第１の三端子サイリスタａＩはゲート回路によ
って所爺の位相でオンされる。これに対して、検知信号
を入力されると第２の三端子サイラス□り（４１がオｙ
（、、ｊｉＩｌのサイリスク（至）のゲート、カソード
間を短絡するので、第１のサイリスタＣＩ［Ｉは次の半
サイクル以後はオンし得なくなる。なおコンデンサ１４
１ｒｉＩＩ！２のサイリスタ曲をオンし続けさせるため
のものである。

以上の様に本実施例にトランジスタインバータ１４）の
入力金し中希することによ０放電灯に供給される電力を
制限して放電灯を消灯させるものである。なお本実施例
Ｋｔ？いては正常な放電灯に変換した場合にはｍ−電源
をしヤーする必要がある。その他の作用は第４図示実施
例と同様であるので説明は省略する。

なお９本案は上記実施例に限定されず、要旨を変えな一
範囲で適宜変形される。たとえば上記実施例にお−では
電ＩＩｊＩに脈流電源としたが平滑された直流電源の場
合検知σζらＩ／ｃ谷易である。また高周波発庄装蝋は
トランジスタインバータを有して高周波電圧會出力する
ものの他。

サイリスタインバータ等を用−て高周波電圧を発生する
ものでも良−０また制御＊＊は半導体スイッチング素子
等を組合せて自由に設計でき。

放電灯が半波放電状ｌＩＫなったとき、放電灯全実質的
Ｋｆ１４灯できるものであれば、どの位置に設けても良
ｉ、また放電灯ｔ−１灯点灯する場合のみならず、複数
の放電灯を直列ま友は韮列に点灯する場合でも適用でき
る。

以上述べた様に本案によれば放電灯の牛枝放電状ａｔ確
賽に検知でき、し友がって放電灯を牛波放電状急のまま
放置する事がなく、　Ｊｌ常発熱忙よる回路部品の損傷
、ａ電灯パルプの破損等とめ−）た不都合會未然に防止
できる放電灯点装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電灯点灯ａｔ置のｌ略図、第２図はそ
の放電灯の管電圧形、第３図は従来の装置で起こる放電
灯破壊の説明図、第４図はこの発明の一実施例を示す回
路図、第５図は第４図に示したものの作用ｔ−貌明する
ための電圧波形図、第６図は実験結果を示す１ｗ図、第
７図にこの発明の他の実施例の要部を示す回路図である
。 （す・・・電源、（４）・・・トランジスタインバータ
、鼎・・・放電灯、　Ｉ５−・・検知装置、（至）・・
・検知巻線、２１゜（至）・・・制御装置。 尚９図中同一行号に同−１或％／−ｈは相当部分を示す
。 代代理人　　葛　野　信　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 は）電源から電力を供給され放電灯を付勢する高周波発
   生装置と上記放電灯が半波放電状態にな−）たことを検
   知する検知装置と、この検知装置の検知信号により上記
   高周波発生装置による上記放電灯の付勢を実質的に停止
   させる制御装置とを備えた放電灯点灯ｆ−置。 （２）前記検知装置に検知検線と、Ｃの検矧巻縁の出力
   を全ｔｌｌ整流する整流器と、この整流器の出力端子間
   Ｋｌ！続されたｗｉｌの抵抗と、この第１の抵抗と並列
   に接続されたコンデンサと第２の抵抗の直列回路と、仁
   の第２の抵抗両端の出力端子とを有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。 １３）前記制御装置は前記放電灯の半ｔｌｉ枚電状態に
   おいて前記第２の抵抗両端に発生する非対称交流電圧の
   振幅の大なる儂の極性の電圧を入力とする事を特徴とす
   る特許請求の範囲第１ＪＪ！ＩまたはｌＩ２項記載の放
   電灯点灯装置。 ＋４）　　前記高周波発生装置は９−ケージトランスタ
   イプの出カドランスを有し、前記検知装置の検知巻線ハ
   上記出カドランスの２次ｌｌ！ｌＶｃ巻回されてｈるこ
   ａｔ特徴とする特許請求の範囲１１１項なめし第３ｘｊ
   ４のめずれかに記載の放電灯点灯装置。 （５）前記高周波発生装置ｔはトランジスタインバータ
   である事を特徴とする特許請求の範囲第１項なＺＬＩＫ
   ４項のめずれかに記載の放電灯点灯装置。 （６）前記制御装＊ｒｚ前記トランジスタインバータの
   トランジスタのベース電流を制限することを特徴とする
   特許請求の範囲（５）記載の放電灯点灯装置。 （７ｊ　　前記制御装置は前記トランジスタインバータ
   の入力をしヤーするものである事を特徴と　　　　　　
   −する特許請求の範囲（５）記載の放電灯点灯ｉｆ装置
   。