JPS5911200B2

JPS5911200B2 - 逐次始動型インバ−タ式放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPS5911200B2
Application number: JP1099980A
Authority: JP
Inventors: 茂久吉田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1980-01-31
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1984-03-14
Also published as: JPS56107497A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は２灯用の逐次始動型インバータ式放電灯点灯
装置に関するものである。

この発明の基礎となる２灯用の逐次始動型のトランジス
タインバータ式放電灯点灯装置は、第１図に示すように
、交流電源１に接続した全波整流器２の負荷側にチョー
クコイル３を介してトランジスタインバータ４を接続し
てトランジスタインバータ４にコレクタ電流を供給し、
このトランジスタインバータ４の負荷として放電ランプ
５、５’を接続し、また、交流電源１に接続した降圧用
の電源トランス６の２次巻線６ａに全波整流器Ｔを介し
てトランジスタインバータ４を接続してトランジスタイ
ンバータ４にベース電流を供給している。

この場合、トランジスタインバータ４は、発振トランス
８の１次巻線Ｂａ、８ｂの直列回路と発振トランス８’
の１次巻線Ｂａ’、８ｂ’の直列回路との並列回路に発
振用トランジスタ９、１０をプッシュプル接続するとと
もに共振用コンデンサ１１２５を並列接続し、発振トラ
ンス８の１次巻線Ｂａ、８ｂの接続点および発振トラン
ス８’の１次巻線Ｂａ’、８ｂ’の接続点と発振用トラ
ンジスタ９、１０の共通エミッタとをそれぞれチョーク
コイル３の負荷側に接続し、発振用トランジスタ９、１
０のｊ０ベースをそれぞれベース抵抗１２、１３を介し
て全波整流器７の正側出力端に共通接続するとともに発
振用トランジスタ９、１０の共通エミッタを全波整流器
７の負側出力端に接続し、ベース巻線８ｃの両端をそれ
ぞれ発振用トランジスタ９、１０１５のベースに接続し
ている。そして、放電ランプ５■５’のフィラメントｆ
ｌ、ｆ２；ｆ’１、ｆ’２のそれぞれの一端が発振トラ
ンス８；８’の２次巻線８ｄ；８ｄ’に接続され、フ
イラメントＦ，，ｆ２；ｆ′１，ｆ５２の他端に予熱電
流調整用巻線８ｅ；８ｅ５およびスイツチ素子１４；１
４′の直列回路が接続され、電源トランス６の２次巻線
６ｂから全波整流器１５を介して給電されるタイマ回路
１６により発振開始後約１秒間スイツチ素子１４；１４
′が同時にオンとなるように構成されている。なお、バ
ランサ２６は鉄心に巻装して磁気結合した巻線２６ａ；
２６ｂを有し、２灯点灯時はインピーダンスとして働か
ず、１灯点灯時はインピーダンスとして働いて１灯点灯
時の特性調整を行うために挿入されている。

このトランジスタインバータ式放電灯点灯装置は、交流
電源１を全波整流してトランジスタインバータ４を約３
０ＫＨｚで発振させることにより高周波電力に変換し、
この高周波電力によりまずフイラメントＦｌ，ｆ２，ｆ
′１，ｆ′！を熱し、ついで放電ランプ５；５′を点灯
させるものである。

なお、予熱期間中は点灯しないようになつている。以下
にその詳しい動作を説明する。まず、交流電源１を投入
すると、全波整流器２で全波整流された電圧がチヨーク
コイル３を通して発振用トランジスタ９，１０のコレク
タ・エミツタ間に印加される。これと同時に電源トラン
ス６および全波整流器７により降圧整流された電源でも
つておのおのの発振用トランジスタ９，１０にベース電
流が供給される。回路のわずかのアンバランスによりい
ずれか一方のトランジスタ９または１０にコレクタ電流
が流れ始める。今、仮に１次巻線８ａ；８ａ′側のトラ
ンジスタ９にコレクタ電流が流れ始．めたとすると、そ
のベース電流が増加する方向にベース巻線８ｃに電圧が
誘起されてコレクタ電流が増加し、飽和に至る。ところ
が、コレクタ電流が飽和してくるとベース巻線８ｃに誘
起される電圧がなくなり、コレクタ電流が減少し始め、
上記．トランジスタ９は非導通に向かい、やがて非導通
状態になる。一方、１次巻線８ｂ；８ｂ！側のトランジ
スタ１０のベース電流は、１次巻線８ａ，８ａ′側のト
ランジスタ９が飽和した時点からベース巻線８ｃに誘起
される電圧が順バイアスになるために増加し始め、コレ
クタ電流も増加する。さらにベース巻線８ｃには、順バ
イアスの方向に電圧が誘起され、いつきに飽和に達する
。飽和するとコレクタ電流の増加はなくなり、したがつ
てベース巻線８ｃに誘起される電圧がなくなり、コレク
タ電流が減少し始め、非導通へと向かう。これらにより
また最初の状態に戻り、以後この繰り返しでもつて発振
を継続する。この発振出力により２次巻線８ｄ；８ｄ′
に高電圧が誘起される。交流電流１が投入されると上述
のとおり発振が開拠されるが、これと同時に電源トラン
ス６のもう一つの２次巻線６ｂの電圧が全波整流器１５
を通してタイマ回路１６に供給される。全波整流された
電圧は、コンデンサ１７，１８および抵抗１９により平
滑され、ほぼ直流となる。電源投入直後は、ＰＵＴ２Ｏ
のゲート電圧がアノ一暉圧より高くＰＵＴ２Ｏは不導通
であり、コンデンサ１８の電圧が抵抗２１，２２により
分圧され、抵抗２２の電圧によりトランジスタ２３がオ
ンとなる。これにより、抵抗１９を通してスイツチ素子
１４；１４′に共通にゲート信号が送られ、スイツチ素
子１４；１４′がオンとなり、放電ランプ５；５′のフ
イラメントｆ１？Ｆ２７ｆＣツｆ′２はＳ２次巻線８ｄ
９８ｄ′と逆極件に接続された予熱電流調整用巻線８ｅ
；８ｅおよびスイツチ素子１４；１４５を通して８ｄ−
２６ａ−ｆ１−８ｅ−１４−Ｆ２−８ｄ；８ｄ′−２６
ｂ−ｆ′１−８ｅ５−１４′−ｆ′２−８ｄ′の閉回路
で十分子熱される。一方、コンデンサ２４が抵抗２５と
で決まる時定数にて充電され、抵抗２５の電圧が抵抗２
２の電圧より低くなつたとき（電源投入後約１秒経過後
）アノード電圧がゲート電圧より高くなつてＰＵＴ２Ｏ
が導通し、トランジスタ２３のベース・エミツタ間をク
リツプする。これによりトランジスタ２３はオフとなり
、スイツチ素子１４；１４′のゲート信号が停止してス
イツチ素子１４；１４５はオフとなる。これと同時に、
昇圧された２次巻線８ｄ；８ｄ′の高い高周波２次電圧
が放電ランプ５；５′に印加され、放電ランプ５，５ｒ
Ｓ点灯開始する。しかし、このような従来のトランジス
タインバータ式放電灯点灯装置は、２個の発振トランス
８；８′がそれぞれの放電ランプ５；５５を放電開始し
得るだけのかなり高い高周波２次電圧をそれぞれ必要と
し、そのため、発振トランス８，８′が大型化し、コス
トも高くなるという欠点を有していた。

したがつて、この発明の目的は、小型化できてコストダ
ウンを達成できる逐次始動型インバータ式放電灯点灯装
置を提供することである。この発明の一実施例を第２図
に示す。

すなわち、この逐次始動型のトランジスタインバータ式
放電灯点灯装置は、第１図のタイマ回路１６に代えて２
つの時間を独立に設定できるタイマ回路１６′を用いる
ことによりスイツチ素子１４；１４′の遮断のタイミン
グをずらし、発振トランス８の２次巻線８ｄからバラン
サ２６の巻線２６ａに流れる電流によるバランサ２６の
巻線２６ｂの誘起電圧が発振トランス８５の２次巻線８
ｄ′の誘起電圧に対して加極件となるとともに発振トラ
ンス８′の２次巻線からバランサ２６の巻線２６ｂに流
れる電流によるバランサ２６の巻線２６ａの誘起電圧が
発振トランス８の２次巻線８ｄの誘起電圧に対して加極
けとなるように発振トランス８；８′およびバランサ２
６の巻線２６ａ，２６ｂの極性を設定したものである。
タイマ回路１６′はＰＵＴ２Ｏ，抵抗２１，２２，トラ
ンジスタ２３、コンデンサ２４および抵抗２５と同じ回
路構成をもつＰＵＴ２σ抵抗２『，２２′、トランジス
タ２３′、コンデンサ２４′および抵抗２５′をタイマ
回路１６に付加したものである。つぎに、このトランジ
スタインバータ式放電灯点灯装置の動作を説明する。

交流電源１を全波整流して高周波発振を行い、放電ラン
プ５；５′のフイラメントＦｌ，ｆ２；ｆ′１，ｆｔの
予熱を行う動作は従来と同様である。さて、バランサ２
６の巻線２６ａ，２６ｂの極ｌを図示のようにし、スイ
ツチ素子１４′の方が先に遮断するようにタイマ回路１
６′の時定数を設定したとすると、スイツチ素子１４７
が遮断した時点でもスイツチ素子１４は導通状態であり
、８ｄ一２６ａ−ｆ１−８ｅ−１４−Ｆ２−８ｄの閉回
路で予熱電流１１４が流れ、この予熱電流１１４により
巻線２６ａ２πＦＬｌｌｌ４（ｆは交流電源の周波数、
Ｌ１は巻線２６ａのインダクタンス）なる電圧が実線の
矢印の方向に発生している。

一方、バランサ２６の巻線２６ａ，２６ｂは同一鉄心上
にはぼ同一の巻線で巻かれてトランスを形成しているた
め、巻線２６ｂには１：１の昇圧比で２πＦＬｌｌｌ４
なる電圧が実線の矢印方向に誘起され、この電圧が発振
トランス８′の２次巻線８ｄ′の誘起電圧に加算されて
放電ランプ５／に印加され、放電ランプ５′が放電を開
始する。つぎに、スイツチ素子１４が遮断すると、この
ときには放電ランプ５′にランプ電流１５′が流れてお
り、このランプ電流１５′により巻線２６ｂには２πＦ
Ｌ２ｌＪ（Ｌ２は巻線２６ｂのインダクタンス）なる電
圧が破線の矢印方向に発生する。

その結果、前述と同様の理由で巻線２６ａにも２πＦＬ
２ｌ５′なる電圧が破線の矢印方向に誘起されることと
なる。この電圧は発振トランス８の２次巻線８ｄの誘起
電圧に加算されて放電ランプ５に印加され、放電ララン
プ５が放電を開始する。つぎに、放電ランプ５：５′が
両方とも点灯してそれらにランプ電流１５；Ｉ′，が流
れると、バランサ２６の巻線２６ａ，２６ｂにはほぼ等
してランプ電流が互いに逆方向に流れることとなり、互
いに磁束を相殺してバランサ２６はインダクタンスとし
て働かなくなる。

なお、上記スイツチ素子１４，１４′はオンのときは低
インピーダンスであり、オフのときは高インピーダンス
であると考えることができる。

このように構成した結果、負荷のアンバランスによる特
性異常を調整するバランサ２６を始動補助に兼用でき、
発振トランス８；８′を小型化できるとともにコストダ
ウンを達成できる。また、高周波点灯装置に適用するこ
とにより比較的小さいインダクタンスでかなり大きい始
動補納効果を得ることができる。この発明の他の実施例
を第３図に示す。

すなわち、この逐次始動型のトランジスタインバータ式
放電灯点灯装置は、第２図の電源トランス６の２次巻線
６ｂ１全波整流器１５、タイマ回路１６′，スイツチ素
子１４；１４′および発振トランス８；８′の予熱電流
調整用巻線８ｅ；８ｅ′を除去して発振トランス８；ざ
に予熱巻線８ｆ，８ｇ；８ｆ′，８ｇ′を設け、この予
熱巻線８ｆ，８ｇ；８ｆ′，８ｇ′に放電ランプ５；５
′のフイラメントＦｌ，ｆ２；ｆ′１，ｆ′２をそれぞ
れ接続し、後に放電開始させる放電ランプ５のフイラメ
ントＦｌ，ｆ２の他端間に微少電流を流す高インピーダ
ンス素子２７を接続したものである。このトランジスタ
インバータ式放電灯点灯装置は、交流電源１を全波整流
してトランジスタインバータ４を約３０ＫＨｚで発振さ
れることにより高周波電力に変換し、この高周波電力に
よりまずフイラメントＦｌ，ｆ２；ｆ′１，ｆ′！を予
熱するとともに放電ランプ５；５′を点灯させるもので
ある。

以下にその詳しい動作を説明する。交流電源１を投入す
ると第２図と同様にトランジスタインバータ４が高周波
発振を開始し、発振トランス８；８′の２次巻線８ｄ；
８ｄ′および予熱巻線８ｆ，８ｇ；８ｆ′，８ｇ′に電
圧が誘起される。さて、交流電源１の投入により高周波
発振が行われて２個の発振トランス８，８′の２次巻線
８ｄ；８ｄ／に高周波２次電圧が発生すると放電ランプ
５側では高インピーダンス素子２７を通して電流Ｌ２７
が流れ、バランサ２６の巻線２６ａに実線の矢印方向の
電圧２πＦＬｌｌ２７が生じ、その結果、バランサ２６
の巻線２６ｂにも発振トランス８′の２次巻線８ｄ′の
誘起電圧に加算される実線の矢印方向の電圧が誘起し、
この加算された電圧が放電ランプ５′に印加されて、放
電ランプ５′が放電を開始する。この放電ランプ５′の
放電開始により放電ランプ５′にランプ電流１５′が流
れる。その結果、バランサ２６の巻線２６ｂに２πＦＬ
２（１５′−１２７）の電圧が生じ、これによりバラン
サ２６の巻線２６ａに破線の矢印方向に２πＦＬ，（１
５′−１２７）の電圧が誘起され、発振トランス８の２
次巻線８ｄの誘起電圧に加算されて放電ランプ５を放電
開始に至らせる。このように構成した結果、第２図と同
様の効果が得られる。

なお、破線で示すように放電ランプ５′のフイラメント
Ｆ，ｆ′！の他端間に高インピーダンス素子２８を接続
し、高インピーダンス素子２７，２８のインピーダンス
をそれぞれＺ２７，Ｚ２８としたときにＺ２７８Ｚ２８
（この場合、Ｚ２７くＺ２８）とすれば同様の効果が期
待できる。

さらに高インピーダンス素子２７；２８をそれぞれコン
デンサとすれば放電ランプ５；５′および発振トランス
８；８′より発生する雑音を防止できる。なお、この発
明は予熱型以外の放電ランプに適用することも可能であ
る。

以上のように、この発明の逐次始動型インバータ式放電
灯点灯装置は、同一の駆動電源より給電されることによ
り周波数が同一でかつ位相が同一または１８０度ずれた
起電力を第１および第２の出力巻線からそれぞれ発生す
るインバータと、前記第１および第２の出力巻線にそれ
ぞれ接続した第１および第２の放電ランプと、互いに磁
気結合した第１および第２の巻線からなり、前記第１の
巻線を前記第１の出力巻線および前記第１の放電ランプ
間に介挿接続するとともに前記第２の巻線を前記第２の
出力巻線および前記第２の放電ランプ間に介挿接続し、
前記第１の出力巻線から前記第１の巻線に流れる電流に
よる前記第２の巻線の誘起電圧が前記第２の出力巻線の
誘起電圧に対して加極性となるとともに前記第２の出力
巻線から前記第２の巻線に流れる前記第１の巻線の誘起
電圧が前記第１の出力巻線の誘起電圧に対して加極件と
なるように前記第１および第２の巻線の極性を設定した
バランサと、前記第１および第２の放電ランプにそれぞ
れ並列接続して前記第１および第２の放電ランプの始動
時に前記バランサの第１および第２の巻線にそれぞれ流
れる電流値を互いに異ならせる第１および第２のインピ
ーダンス手段とを備えているので、バランサが逐次始動
の機能を兼ねることになり、その結果、インバータの発
振トランスを小型化してコストダウンを達成できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の逐次始動型のトランジスタインバータ式
放電灯点灯装置の回路図、第２図はこの発明の一実施例
の逐次始動型のトランジスタインバータ式放電灯点灯装
置の回路図、第３図はこの発明の他の実施例の逐次始動
型のトランジスタインバータ式放電灯点灯装置の回路図
である。４・・・・・・トランジスタインバータ、５，５′・・
・・・・放電ランプ、８，８′・・・・・・発振トラン
ス、１４，１４′・・・・・・スイツチ素子、２６・・
・・・・バランサ、２６ａ，２６ｂ・・・・・・巻線、
２７，２８・・・・・・高インピーダンス素子、Ｆｌ，
ｆ２，ｆ５ｌ，ｆ′！・・・・・・フイラメント。

Claims

【特許請求の範囲】１同一の駆動電源より給電されることにより周波数が
同一でかつ位相が同一または１８０度ずれた起電力を第
１および第２の出力線からそれぞれ発生するインバータ
と、前記第１および第２の出力巻線にそれぞれ接続した
第１および第２の放電ランプと、互いに磁気結合した第
１および第２の巻線からなり、前記第１の巻線を前記第
１の出力巻線および前記第１の放電ランプ間に介挿接続
するとともに前記第２の巻線を前記第２の出力巻線およ
び前記第２の放電ランプ間に介挿接続し、前記第１の出
力巻線から前記第１の巻線に流れる電流による前記第２
の巻線の誘起電圧が前記第２の出力巻線の誘起電圧に対
して加極性となるとともに前記第２の出力巻線から前記
第２の巻線に流れる電流による前記第１の巻線の誘起電
圧が前記第１の出力巻線の誘起電圧に対して加極性とな
るように前記第１および第２の巻線の極性を設定したバ
ランサと、前記第１および第２の放電ランプにそれぞれ
並列接続して前記第１および第２の放電ランプの始動時
に前記バランサの第１および第２の巻線にそれぞれ流れ
る電流値を互いに異ならせる第１および第２のインピー
ダンス手段とを備えた逐次始動型インバータ式放電灯点
灯装置。２前記第１および第２のインピーダンス手段はそれぞ
れオフ時期が互いに異なる第１および第２のスイッチ素
子である特許請求の範囲第１項記載の逐次始動型インバ
ータ式放電灯点灯装置。