JPS5897295A - 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、インバータ全相いて直流電源の電力を高周
波に変換し、螢光灯などの放電灯に印加して点灯させる
装置に関する。

＠流電源の電力をインバータにより、数Ｋ　Ｈｚ以上の
高周波に変換し螢光灯等の欣′電灯を点灯する装置とし
て従来から第１図に示す様な装置があっ友。

第１図に於て、ｆＡＪＦｉインバータで、トランジスタ
（３ａ）　（３ｂ）　、　　インダクタ（４）、ベース
帰還′巻線（５Ｂ）　ト：Ｆレクタ巻ｍ　（ａＮ）とフ
ィラメント巻＃（５Ｆ’）と二次巻線（５りとを有する
出カドランス（５Ｊ、上記トランジスタ（３す、　（３
ｂ）のペース抵抗（６ａ）、（６ｂンチヨークコイル（
７）とコンデンサ（８）の共振回路。

上記フィラメント巻線（５Ｆ）と直列接続されｉインダ
クタ（９ａ）、　（９ｂ）で＊ａ：されるプ７７ｚ　フ
ル形トランジスタインバータと祢されるタイプの吃ので
ある。

＋１１　ｔｄ直流電源、（２）はスイッチ、ｕｏは放電
灯で（１０ａ）、　（１０ｂ）は、その−惨である。こ
の装置に於て、スイッチ（２）をオンすることによシ直
流亀源山が投入されると、＠流電源山からスイッチ＋２
１及び抵抗（６ａ）、　（６ｂ）　ｔ−介してトランジ
スタ（３す、　（３ｂ）にペース電流が流れる。この時
、インダクタ１４１　ｔ−介して出カドランス（５）の
コレクタ巻線（弘）に直流電源（１１の電圧が印加され
ており、出カドランス１５＋のペース帰還巻線（５Ｂ）
の作用によりトランジスタ（３ａ）、　　（３Ｂ）は交
互に紬閉を練り返す。これＫより、出カドランス（５）
の各巻線には高周波電圧が発生し、フィラメント巻線（
５Ｆ）の出力電圧によって放電灯１１ＧのＸａｉ　（ｌ
ｏａ）、　（ｌｏｂ）Ｃ）予熱が行なわれる。同時に、
二次巻、！　（Ｓりの出力電圧が放電灯ｕ１の両端に印
加されるので故框灯ＱＧｔｉ放電ｔ−開始し０点灯する
。

この様にして放ぼ灯０１を点灯させるものであるが、こ
の従来の装置では、放電灯ｕＩＪの始動時に、その電極
への予熱の開始と同時に放電灯Ｑ（１の両端に高い電圧
を印加してい友。この為、電極の予熱が殆んど行なわれ
ないうちに強制的に放ｔ’を開始させる所謂コールドス
タートを起こし易く、これによって電極に急赦な損傷を
もたらす場合があった。

このコールドスタートを防止する為には１１Ｌ檜を十分
予熱してから放電を開始させればよいわけであり、従来
、第２図に示す様な装置があっ友。第２図の装置に於い
て、　ｆＡ）はインバータで。

チョークコイル（７）と直列接続され、リレー等の接点
で構成されるｉ！Ｉ延スイッチＵυが設けられている以
外ｖ′ｉ第１図の装置と同様な構成である。

この装置ではぺ放電灯Ｌｉｔ）の電極（１０ａ）（１０
ｔｌが十分予熱されてから遅延スイッチｕＩｌｌ全オノ
して放電１ｉ−開始させていた。

しかしながら、この装置では遅延スイッチｔｔｉ＋に高
尚＆の高電圧が印加されるので１！延スイツチＧ］＋の
耐圧が間踊であっ友。

また、この他に、電極全予熱する為のインバータ？、放
電灯を点灯するインバータとは別に設け、Ａ！初に、予
熱を行なうインバータｔｂ作させ、しかる後に、放電灯
全点灯させるインバータを動作させて放（を開始させる
方法も従来から知られている。

しかし、この樵の装置では、電極の予熱を行なうインバ
ータと、放電灯を点灯するインバータと別々のインバー
タを必要とするので装置が高価になるという欠点があっ
た。

本発明は上記欠点を除去しようとするものであり、電極
予熱専用のインバータを用いたり。

昼周波の高電圧が印加される遅延スイッチを使用せずに
、電極の予熱を行なってから奴電灯を放電開始させるこ
との田来る装置ｔを提供するものであり、より詳しく述
べれば、放電灯の電極全予熱し、その後Ｆｆ１．＃Ｌ灯
に印加する電圧を徐々に上昇させて点灯させることによ
り、始動時の′＃ＩＬ檜の損傷全少なくすることができ
る装置である。

以下９図示実施例に従い本発明の詳細について説明する
。

第３図は本発明の動作説明図であシ、第４図は本発明の
一実施例を示す回路図である。第４図に於て、　Ｑ２は
商用周妓数の交流電源、（２１はスイッチ、　０１は全
妓ｇｌ流器、　（ＡＪはインバータであシ、ここでは出
カドランス（５）を備えた自励式のプッ／ユフル形トラ
ンジスタインバータで構成される。（ＢＪはこのインバ
ータ（Ｎの動作を制御する制御装置である。

００は放電灯であり、（ｌＯす、　（１０ｂ）　　はそ
の電極である。

なおインバータ（Ｎはトランジスタ（３ａ）、　（３ｂ
）。

コレクタ巻線（５Ｎ）、　　ベース帰還巻線（５Ｂ）　
、　　フィラメント巻＃　（５Ｆ）、二次巻線（５りか
ら構成される出カドランス（５）、コレクタ巻ｋ　（５
Ｎ）の中間と上記全岐幣流器αシの出力側とに接続され
たインダクタ（４）、上記トランジスタ（３ａ）、　（
３リ　のペース抵抗（６ａ）、　（６ｂ）、二次巻線（
５Ｓ）と連列に接続され次コンデンサ１８）と、同じく
二次巻Ｍ　（５りと直列接続されたチョークコイルｆ７
＋の共握回路、フィラメント巻線（５Ｆ）と直列接続さ
れ友インダクタ（９す、　（９ｂ）　　とから構成され
ている。

また制−装置１（ｔＱは上記スイッチ１２＋　ｆ介して
上記交流電源０ｚに接続され友トランス（１４１，この
トランスＧ＃の出力ｔＸ流する全肢釡流器ａシ、この全
波整流器口の出力をダイオード□□□を介して平滑する
平滑コンデンサαη、抵抗（至）、コンデンサは、トリ
ガ素子としてのシリコン双方向スイッチング索子Δから
なり交流電源Ｏ２の半サイクル毎に位相パルスを発生す
るパルス発生部、このパルス発生部からのパルスと上記
交流電源（１２１との同期音とる抵抗（ＩＩＤ、　（Ｉ
Ｊ　　）ランシスタ■０からなる同期部、上記パルス発
生部からのパルスにより導通し、上記インバータ（Ａ）
を勧ｔ′Ｆ、させるサイシスター６抵抗■、コンデンサ
口、ツェナーダイオード啜によシ時定数をもたらされて
導通するトランジスタ（支）、このトランジスタ■のコ
レクタ電流によシダイオード（３１）ｔ−介して光電さ
れ、上記パルス発生部のパルス発生位相を進めるコンデ
ンサ■、および上記トランジスタ■のコレクター流を上
記コンデ／す（至）に流しパルス発生位相を進めるダイ
オードのとからなる。

以上のように構成された装置にあって次にその動作につ
いて説明する。なお第３図（イｊｒｉ交流１源０ｚの電
圧を盆波贅流した脈流の直流であり。

（０）ｖｉインバータ（Ｎの出カドランス（５〕の各巻
ｄＫ発生する高尚ｌ１１ＩＬＩＥｔ表わす。

第４図に於てスイッチ（２）を閉じると交流電源Ｇシが
投入されインバータ（ＡＪＫは第３図（イ）の様な脈流
の＠流厖圧が印加される。同時に制御装置ｆＢ）にもト
ランスｎ４１ｔ介して今岐整流器ロシの出力端子には脈
流の直流電圧間が発生し、ダイオ−トロｅのカソード餓
には平嘴コンデンＧ９により平１１１１された直流電圧
（均が発生している。抵抗崗及びコンデンサは、トリガ
素子Ｉ２５１ｈ、　交ｉ＊源しの各半サイクル毎に位相
位相制御パルスを発生し、第３図（イ）の＃】　に示す
位相でサイ９スタの全４通させるので、インバータｆＡ
）のトランジスタ（３ａ）、　（３ｂ）には抵抗＜６２
）、　（６ｂ）　を介してベース電流が供給され、第１
図の装置と同様にしてインバータ（Ａ）Ｖｉ動作を開始
し、その出カドランス（５）の各巻線には第３図（０′
）に示す様な高尚ｔｇ！電圧’ｔｇ生するので、放電灯
Ｏ１の電極（１０ａ）、　（１０ｂ）Ｆｉフィラメント
巻線（５Ｆ）の出力で予熱を開始する。

この時、放電灯（１Ｇの両端にも、出カドランス（５Ｉ
の二次巻Ｍ　（５ｍ）から電圧が印加されるが教＃Ｌｔ
ｌ−開始させるには不十分な大きさであり、まだ点灯し
ない。

スイッチ（２１ヲ閉じｔ後、所定期間経過し渠３図（−
の１１なる時間になると抵抗■１に通じて充電されたコ
ンデンサのの總子亀圧が上昇し、ツェナーダイオード＠
１ｋｓじてトランジスタ■にへ一ス電ｆｉを供給し始め
る。この為トランジスタ■にコレクタ配流が流れ始め、
このコレクター流ｉ、　＃初ダイオードｃ＋Ｄｔ　ｍじ
てコンデンサ■へ光電々流が流れる。従ってコンデンサ
圏の光電状態に応じてサイリスタ〃の導通開始位相は徐
々に進む。この様子を示す図が第３図（ｒ：Ｉ）であり
。

電！なる時間になるとトランジスタ■ヘベース電流が供
給され始めるのでサイリスタのの導通開始位相すなわち
、インバータ（Ｎの動作開始位相はコンデンサ■の充電
状態に応じて徐々に進み。

位相＃２から＃３．すらに−４・・・と予め設定された
位相に達するまで進む。放電灯ｕＯの電極（１０ａ）。

（１０ｂ）は１里なる時間までに予熱されているので位
相が進んでゆく途中で、ａ’ａｉ−開始する電圧値が放
電灯ａ０の両端に印加されると放電灯叫は円滑に点灯す
る。

また放電灯ＱＩＪが点灯するとトランジスタ凶のコレク
タ鑞訛が抵抗（至）を通じてコンデンサ勿に訛れ込み、
コンデンサ（至）の端子電圧の上昇Ｆｉ速くなり、トリ
ガ単子−は進んだ位相でブレークオーバーし、サイリス
タのの導通位相を進めて。

故鴫灯曲の点灯を維持する。

次に放電灯ａＩＪｔ点灯開始させる時だけでなく。

電極の予熱を行なう場Ｘも、徐々に出力を増加させる実
施例について説明する。第５図はこの実施例による装置
の回路図を示し、制御装置（Ｂ）に於てコンデンサ（至
）と差動にダイオード例とコンデンサ（へ）の直列回路
を接続した以外は第４図に示す装置と同じものである。

第５図の装置に於て、まず交流電源Ｕが投入されると、
抵抗のとコンデンサ＠、トリガ素子凶の発生する位相制
御パルスがサイリスタ１２２１を導通させることは第４
図の装置と同様であるが。

ダイオード（至）を介して充電されるコンデンサ缶が存
在する為、所謂ソフトスタート回路と同様に位相は徐々
に進み、その後ｔ１なる時間になると第４図の装置と同
様な動作を行なう。この様に電極の予熱時も所定位相に
達するまで、徐々にインバータ四の出力全増加させるの
で、放電灯の電極（１０ｍ）、　（１０ｂ）ｌｉ予熱す
る装置に介在するインダクタ（ｓａ）、　（ｓｂ）　　
を小さくしても、始動時に大きな突入１ｌｌｃ流が流れ
ることを防止できる。

上記で述べ次実施例では、インバータ（４）の入力直流
電圧が脈流の電圧の場合であるが、平滑された直流電圧
の場合も適用できる。第６図は。

この様な直流の場合に使用される制御装置１１１ｔ（Ｂ
）の−構成例を示し９図に於て（至）は、＄３図？１に
示す様な適当な周期の信号を発生するクロックパルス発
生回路であり、＠はクロックパルス発生回路の信号によ
って所定時間１例えば５１ｍ３図に）に示す期間Ｘの間
、出力を発生する単安定マルチバイブレータ、（掲はイ
ンバータ（４）の抵抗（６ａ）（６ｂ）の’（ｉの供給
ｆ：１ｌｌＴ続する駆動回路であり。

（３９）はタイマー回路である。

以上の様に＃ｆ成されていれば、インバータ四にｔｏ　
　なる時刻に直流電源が印加されると、クロックパルス
発生回路はＴ１　　なる周期の信号を発生するので、イ
ンバータ（４）の出カドランス（５）には＃！３図に）
に示す様に期間Ｘだけ高周波電圧が発生する。そして電
極の予熱を行なう。所定時間経過後、タイマー回路（３
９）の動作により。

クロックパルス発生回路（至）の発生する信号の周期は
、Ｔｇ、Ｔｓ・−と徐々に短くなシ所定値に運する。従
って、出カドランス（５）に発生する出力電圧の実効値
は徐々に上昇し、放電灯■を点灯さ　　・せる。

以上の説明では、サイリスタを使用己、インバータのト
ランジスタのベース電流の供給を制御する例について述
べたが、これに限定されるものでないことはもち論であ
る。また１本発明のｍ１ｉｌｌＫ　ｆ用されるインバー
タとしては、放電、灯を、φ、灯し、かつ故Ｘ灯の篭惨
を予熱する出力が発生てきるものであればよい、さらに
、放電灯が２灯以上の場合も、適宜、電極を予熱するこ
とによ）適用可能である。また、交ｆｉ＋Ｅ＋１が位相
制御され比電圧であっても適用できることは、もち論で
ある。

以上の様に１本発明の装置罠よれば、予熱専用のインバ
ータなどを柑いることなく、予め放電灯の電極を予熱し
、その後、放電灯の両端に印加する電圧金徐々に上昇さ
せて点灯するので。

始動時の電極の偵傷を少なくすることが出来。

かつインバータが１つで済むとめう利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の装置を示す回路図。 第３図は本発明の動作説明の為の波形図、第４図は本発
明の一実施伺を示す回路図、第５図は本発明の他の実施
例を示す制御装置主要部の回路図、＃！６図は本発明の
さらに他の実施ｆｌｌｔ−示すブロック図である。 図中同一符号は同一′！友は相当部分を示し。 山はｌ［Ｉｌ　１Ｋ１１．１２１ｔｉ　スイｙ　ｆ、　
　（ｌｉ’入（３ｂ）ＩＩ　）　ランシスタ、（５）は
出カドランス、　　（５Ｆ）Ｆｉフィラメント巻線、［
１［１は放電灯、（１０す、　（１０ｂ）は＊極、（社
）は交流電源、［１３は整流器、　ａ４Ｊはトランス、
凸は整流器、　　ｃｏ、　　＠はトランス、■はサイリ
スタ。 （２）は抵抗、□□□はコンデンサ、的はトリガ素子。 （Ｎはインバータ、（Ｂ）は制御装置である。 代理人　　葛　野　信　− 第１図 ｅＳ２図 −−、、、−、−、−−Ｊ ｒ−Ｋ　　　　　　＠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１）　　直流域源から供給される電力を高周波交流電
   力にｆ候して放電灯を点灯するとともに。 この放電灯の電極を予熱する出力を別途発生するインバ
   ータを備えた放電灯点灯装置において、＠記数電灯の始
   動時に、前ｄピインバータの教嵯灯点灯高周波出力とそ
   の一周期よシも長い期間にわたって繰り込し停止させ、
   Ｉｉ？Ｊ記１！ｌＬ極？予熱する第１の状態と、前記放
   電灯を点灯維持させる高周波出力を発生させる第２の状
   態とを生じさせ、かつ前記第ｌの状態から第２の状態へ
   移行させるとき高周Ｕ出力屯圧を徐々に高くさせる制御
   装置１に設けたこと全特徴とする放電灯点灯装置。 １２１　　直ｆＩｒＬ１！ｌＬ源の投１人後、制御装置
   が、インバータの出力全体々に第１の状態に移行させる
   構成としたことを特徴する特許請求の範囲第１項記載の
   放電灯点灯装置。 （３）　　直ｆＬＩｌＩＬ源が商用交流電源を全波整流
   した脈流の直流であることを特徴とする特＃’ＦＭ求の
   範囲第１項またはＷＪ２項ｌ訊かに記載の放電灯装置。 （４）直流電源が、商用交流電源の電圧を位相制御し定
   電圧を全歿整流した脈流であることを特徴とする特ＩＦ
   Ｆ請求の［囲第１項普たは第２項偏ｆＬ′Ｐに記載の放
   電灯点灯装置。 （５１制御装置１は、インバータのめ力を停止する期間
   を、その繰り返し周期に対し５０チ以上の期間となる様
   に設定したことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第４項の何れかに記載の放電灯点灯装置。 （６）インバータが出カドランスを備え、この出カドラ
   ンスに発生する出力から放電灯を点灯し、かつ放電灯の
   電極を予熱する出力をも供給することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至ｌＸ５項の何れかに記載の放電灯
   点灯装置。