JPS59103298A - 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】 この発明は放電灯を高周波で点灯させる放電灯点灯装置
、特にその始動時における電極の予熱および放電灯点灯
方式に関するものである。

第１図は従来の放電灯点灯装置を示す回路図である。

第１図において、（１）は商用交流電源、（２）はこの
商用交流電源（１）全入カバし交流電圧を整流する整流
器、（３）はこの整流器（２）の出力である脈流の直流
電圧を高周波電圧に変換する自励発振式のプッシュプル
形トランジスタインバータ、（４）はこのトランジスタ
インバータ（３）の高周波出力電圧を入力として点灯す
るフィラメント（４ａ）、　（４ｂ）　Ｆｌｊする螢光
灯、（５）は前記フィラメント（４ａ）　、　（４１）
）と直列接続さね、た半導体制御素子である双方向性三
端子制御素子（以下、トライアックと記す）、（６１は
前記商用交流電源（１）の印加時から前記トライアック
（５）全オンさせて設定した一定時間後トライアツク（
５）の制御信号をオフさせるタイマ回路、（７）は前記
交流電源（１）を入力とする電源トランスである。

次に、前記トランジスタインバータ（３１の構成全説明
する。

（８）は高調波チョークコイルで、この高調波チョーク
コイル（８）ヲ介して前記整流器（２）の正の出力端は
漏洩型の出カドランス（９）の１対の１次巻Ｍ　（９ａ
）　。

（９ｂ）間に接続されており、一方、前記整流器（２）
の負の出力端は１対の主スイツチングトランジスタ（１
０ａ）　、　（１０ｂ）のエミッタに接続されている。

この主スイツチングトランジスタ（１０ａ）　、　（１
ｏｂ）のベースは前記出カドランス（９）のベース巻線
（９０）の両端に接続されていると共に、それぞれベー
ス抵抗（１１ａ）、　（１１ｂ）　２介して整流器α２
の正の出力端に接続されている。この整流器αりは電源
トランス（７）の二次巻線（７ｂ）の交流出力電圧を整
流しており。

負の出力端は前記整流器（２）の負の出力端に接続され
ている。

前記主スイツチングトランジスタ（１０ａ）　、　（１
０ｂ）のコレクタはそれぞれ１次巻線（９ａ）、　（９
ｂ）の一端に接続されており、この両生スイッチングト
ランジスタ（１０ａ）　、　（１ｕｂ）のコレクタ間に
は、共振用のコンデンサ（１３が接続されている。

また、前記出カドランス（９）は２次側に前記螢光灯（
４１’を点灯させるための出力巻線（９ｄ）ｋ有しチオ
りその両端には螢光灯（４）のフＮラメン）　（４ａ）
、　（４ｂ）の片側が接続されている。フイラメン）　
（４ａ）、　（４１ｊ）のそれぞれのもう一端には前記
トライアック（５）のＴ１　　端子、　　Ｔ２　端子が
それぞれ接続されている。

また、前記タイマ回−（６）はコンデンサα４．抵抗（
１５！、　　７’ログラマブルユニジヤンクシヨントラ
ンジスタ（以下ＰＵＴと略記する）αｅ、抵抗α７）、
　Ｑ８１から構成されており、コンデンサα（イ）、抵
抗（１７）の接点はダイオ−ドロ９．抵抗（２Ｉ’ｉ介
して整流５（２１＋の正の出力端に接続されている。こ
の整流器Ｑυ剥主電源トランス７）の２次巻線（７Ｃ）
の交流出力電圧全整流しており、負の出力端は、前記抵
抗へ９．αｌ、ＰＵＴＯｅのカソードの接点に接続され
ており、同時にトランジスタ（２渇のエミッタに接続さ
れている。そしてこのトランジスタ（２２のベースは抵
抗体りを介して抵抗αη、側の接点間に接続され、コレ
クタはトライブック（５）のゲートに接続されている。

前記整流器（２１）の出力瑞間には平滑用コンデンサ０
４）が接続されている。また、前記ダイオード住１のア
ノードはトライアック（５）のＴ１　　端子に接続され
ている。

以上の構成に基づき、従来の放電灯点灯装置の動作につ
いて第２図と共に説明する。なお、第２図は従来装置各
部の動作波形を示すものである。

商用交流電源（１）が投入されると、第２図（ａ）に示
す如き商用交流電源ｆｉｌの交流電圧が整流器（２）で
整流され、第２図（ｂ）に示す如き脈流の直流電圧がト
ランジスタインバータ（３）に入力し、高調波チョーク
コイル（８）と１次巻線（９ａ）あるいは（９ｂ）’を
通して主スイツチングトランジスタ（１０ａ）　、　（
１０ｂ）のコレクタ・エミッタ間に印加される。これと
同時に電源トランス（７）の２次巻Ｍ　（７ｂ）に生じ
た交流電圧が整流器αａによって整流され、この整流器
Ｑ２の正の出力端からベース抵抗（１１ａ）あるいはベ
ース抵抗（１１ｂ）　’（ｉ７介して主スイツチングト
ランジスタ（１０ａ）（１０ｂ）にベース電流が供給さ
れる。そして回路のわずかなアンバランスにより、王ス
イッチングトランジスタ（１０ａ、）、　（１０ｂ）の
いずれか一方にコレクタ電流が流れ始めベース巻線（９
Ｃ）の作用によってトランジスタインバータ（３）は自
励発振動作を行い。

出カドランス（９）の各巻線に第２図（Ｃ）に示す如（
たとえば２０　ＫＨｚ〜５０　ＫＨ２程度の高周波電圧
を発生する（点線は高周波の包絡線を示しており。

以下もこれに従う）。

一方、商用交流電源（１）の投入と同時に、電源トラン
ス（７）の２次巻線（７Ｃ）に生じた交流電圧が整流器
（２υによって整流、コンデンサ９局によって平滑され
、この直流電圧が抵抗囚、ダイオード（１１’に介して
タイマ回路（６）に印加され、ＣＲ時定数でもって電源
投入後ｔ１秒間は螢光灯（４）全点灯させないで。

そのフィラメント（４ａ）、　（４１））　２予熱する
回路を構成する。すなわち、電源投入時Ｐ　Ｕ　Ｔ　（
ｌＧのデート電圧がアノード電圧より高（、ＰＵＴ（１
６１はオフしておりトランジスタ翰にシま整流５（２＋
）の正の出力端から抵抗２０．ダイオード傾、抵抗側、
ｔ２３ｉ介してベース電流が供給され、トランジスタ（
２）がオンする。従って、トライアック（５）はゲート
電流が供給されオンするので、前記した出カドランス（
９）の出力巻線（９ｄ）に発生している高周波電圧によ
って出力巻線（９ｄ）−フィラメント（４ａ）−トライ
アック（５）−フィラメント（４ｂ）−出力巻線（９ｄ
）の閉回路に電流が流れてフィラメント（４ａ）、　（
４ｂ）　ｆ予熱する。

そして、電源投入後ｔ１　秒後（例えば１秒〜３秒程度
）、コンデンサα４の充電により、ＰＵＴαｅのゲート
電圧がアノード電圧よりも低（なり、ＰＵＴ（ｌｅがオ
ンしてトランジスタシ２がオフし、第２図（０）に示す
位相φ１　においてトライアック（５）にゲート電流が
流れな（なりトライアック（５）はオフしようとする。

そして、このトライアック（５）に流れる高周波電流が
零となるのでトライアック（５）がオフする条件の１つ
である保持電流以下となる時点は存在して満されるが、
もう１つの条件であるその直後の電圧の立上り勾配（堅
）は非常に太き（。

ｔ　　ｃ 通常のトライアックの性能６〜１０　Ｖ／ｕｓｅｅ　テ
は不十分で、オフできずにオン状態となる。つぎのサイ
クルにおいても同様な条件となりオン状態を継続する。

しかし１位相φ１に近づ（につれてトライアック（５）
に流れる電流が保持゛電流以下になくなり、トライアッ
ク（５）のＣ％　）　ｃ耐量以下になつた位相でトライ
アック（５）はオフする。従って、出カドランス（９）
の出力巻線（９ｄ）に生じている高周波２次電圧が螢光
灯（４）に印加されて螢光灯（４）が点灯する。点灯後
の螢光灯（４）のランプ電流、ランプ電圧の波形はそれ
ぞれ第２図（ｄ）、　（ｅ）に示す如くになる。よって
、螢光灯（４）が点灯後トライアック（５）に印加され
る電圧は第２図（ｅ）に示したランプ電圧波形となるが
１通常のトライアックの阻止電圧の立上り勾配（−）＝
１ｏｏ〜２００　Ｖ　／　　　　は実際上申ａｔ　　　
　　　　　　　　　　　　　　ｕｓｅｅ分満足させるこ
とが可能で安定に螢光灯（４）全点灯し続けることがで
きる。

ところで１以上説明したような従来の放電灯点灯装置で
は、トランジスタインバータ（３）に入力される電圧が
、直流電圧１例えば交流電源の交流電圧全整流器で整流
し、平滑コンデンサで平滑した電圧、あるいは衆知のバ
ッテリなどの場合には。

前記したトライアック（５）の特性上ゲート電流が流れ
なくなって、トライブック（５）に流れる電流が保持電
流以下になっても、その直後の電圧の立上り勾配（「）
Ｃが小さくなる位相が存在しないためにトライアック（
５）はオフできないという欠点があった。

この発明は前記欠点を除去したものであり、前記トライ
アックの制御信号がオフした後に設定した一定時間イン
バータの発振を停止させることによって、インバータの
入力が直流電圧の場合でも放電灯の電極全十分予熱した
後半導体制御素子であるトライアックを確実にオフさせ
て放電灯を点灯させることができる放電灯点灯装置全提
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
に基づき説明する。第３図はその一実施例の構成を示す
回路図、第４図はこの回路図の動作を説明するだめの波
形図である。

第３図において、（１）〜（財）は前記従来装置と全く
同一のものである。（ハ）は整流器（２）の出力端に接
続された平滑用コンデンサ、（ハ）、＠、＠は、整流器
Ｑ２の出力端に接続されたそれぞれ平滑用コンデンサ。

抵抗０発振一時停止制御回路である。この発振一時停止
制御回路（ハ）はダイオード翰のアノードが整流器（ハ
）の正の出力端に、カソードがコンデンサ（至）、抵抗
（３１）の並列回路の一端に接続され、この並列回路の
もう一端はサイリスタ（３２）のアノードに接続され、
カソードは整流器−の負の出力端に接続されている。ま
た、抵抗（６３）の一端が整流器−の正の出力端に、も
′う一端がコンデンサ（６４）に接続され、コンデンサ
（３４）のもう一端は整流器（至）の負の出力端に接続
されているウセして、抵抗（３３）とコンデンサ（６４
）の接点に定電圧ダイオード（３５）のカソードが、サ
イリスタ（３２）のゲートにアノードが接続されている
。

次に１以上のように構成された放電灯点灯装置の動作に
ついて図面に基づき説明する。第４図は回路動作を説明
するだめの波形図である。

商用交流電源（１）が時間（ｔｏ）　で投入されると。

トランジスタインバータ１３１には、平滑用コンデンサ
（２！９の作用で平滑された直流電圧が入力され、前記
従来装置で説明したと同様の回路動作により。

出カドランス（９）の出力巻ね（９４）には第４図（ｅ
）で示す如く高周波電圧が発生する。また、これと同時
に前記従来装置で説明した同様のタイマ回路などの回路
動作により、トライアック（５）には第４図（ａ）に示
す如（ゲート電流が流れ、トライアック（５）がオンし
、蛍光灯（４）のフィラメント（４ａ）　、　（４ｂ）
に予熱電流が流れ始める。

一方、電流投入と同時に、整流器α２の出力を平滑用コ
ンデンサ（イ）で平滑した直流電圧が発振一時停止制御
回路（至）に印加され、抵抗（３３）　’に介してコン
デンサ（３のが第４図（ｂ）に示す如（充電され始める
。この時、サイリスク（６２）はゲート電流が流れない
のでオフしている。

そして、タイマ回路（６）の作用によって時間ｔ１でト
ライアック（５）に流れていたゲート電流がオフするの
でトライアック（５）はオフしようとするが。

前記したようにトライアック（５）に流れる電流が保持
電流以下になった直後の電圧の立上り勾配ｖ （、Ｅ　）　ｃ　　が耐量以下にならないためトライア
ック（５）はオフできない。しかし１時間ｔ２　になる
とコンデンサ（３４）の電圧が定電圧ダイオード（３５
）のツェナー電圧■ｚヲ越えサイリスタ（３２）はオン
し。

コンデンサ（至）は第４図（Ｃ）に示す如く充電され始
める。よって、主スイツチングトランジスタ（１０ａ）
。

（１ｏｂ）に供給されていたベース電流が第４図（（１
）に示す如く一時遮断されトランジスタインバータ（３
）の発振が停止し、トライアック（５）に流れていた予
熱電流が流れなくなるめでトライアック（５）はオフす
る。そして１時間ｔ３　　でコンデンサ（至）の充電が
終り、主スイツチングトランジスタ（１０ａ）、　（１
０ｂ）にベース電流が流れ始め、再びトランジスタイン
バータ（３）は発振し、出力巻線（９ｄ）に発生する高
周波電圧によって蛍光灯（４）が点灯する。この場合。

（ｔ３−ｔ２）の時間が、　　ｔ１’　　ｆでにヒート
アップされた蛍光灯（４）のタイマメン）　（４ａ）、
　（４ｂ）の温度が余り下がらない程度に短（なるよう
に抵抗（５５）　。

コンデンサ（６４）のＯＲ時定数を選ぶことによってタ
イマメン）　（４ａ）、　（４ｂ）が中分子熱された状
態で蛍光灯（４）全点灯させることができる。

ところで、前記この発明のタイマ回路（６）はこの実施
例のものに限る必要はな（電源投入後設定した一定時間
だけトライアック（５）にゲート電流が流せるものであ
ればよ（、また１発振一時停止制御回路（ハ）もこの実
施例のものに限る必要もないし。

ベース回路に挿入される必要もなく、トライアック（５
）のゲート電流がオフした後トランジスタインバータ（
３）の発振全設定した短い一定時間停止できるものであ
ればよい。一方、トランジスタインバータ（３）の入力
は完全に平滑された直流電圧でなくてもよい。

この発明は以上説明したとうり、インバータに印加され
る電圧が平滑されたＴＫ流電圧の場合でも。

従来の装置に、簡単な回路部品で構成される発振一時停
止制御回路全付加することにより、電源投入後放電灯の
フィラメント全中分子熱した後確実に放電灯を点灯する
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

この発明の一実施例を示す放電灯点灯装置の回路図、第
４図は第３図の回路動作を説明するための波形図である
。 図にオイテ、　＋１０’！、商用交流電源、　＋２１．
　（１３，Ｃ１１１に’！整流ＮＬ　ｔａ＋はトランジ
スタインノく一タ、（４）は蛍光灯、（５）はトライア
ック、（６）はタイマ回路、（７）は電源トランス、（
９）は出カドランス、　　（１０ａ）　、　（１０ｂ）
は主スイツチングトランジスタ、＠は発振一時停止制御
回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。 代理人　　葛　野　信　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電源とこの直流電圧を高周波電圧に変換する出カド
   ランスを有するインバータと、この出カドランスの出力
   巻線と直列接続された予熱陰極放電灯と、この放電灯の
   フィラメントと前記出力巻線との直列回路に直列接続さ
   れた半導体制御素子と、前記商用交流電源投入時から前
   記半導体制御素子全オンさせて前記放電灯のフィラメン
   トに予熱電流全流し設定した一定時間後この半導体制御
   素子の制御信号をオフさせるタイマ回路を備えて成る放
   電灯点灯装置において、前記半導体制御素子の制御信号
   がオフした後、設定した一定時間前記インバータの発振
   を停止させることによって前記放電灯電灯全点灯させる
   発振一時停止制御回路を具備したこと全特徴とする放電
   灯点灯装置。