JPS5915439Y2 - 「けい」光灯点灯装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、トランジスタインバータを用いた螢光灯点
灯装置に関するものである。

ブツシュプル形トランジスタインバータを用いた螢光灯
点灯装置の従来例を第１図に示す。

図において、１は直流電源、２はリアクトル、３は巻線
Ｎ１〜Ｎ６を有する発振トランス、４，５はトランジス
タ、６，７は抵抗、８は２次巻線Ｎ５に接続された共振
用コンデンサ、９は螢光灯、１０はバラスト、１１はト
ランジスタ４，５のベース回路網であり、前記発振トラ
ンス３、トランジスタ４，５、抵抗６，７、共振用コン
デンサ８、ベース回路網１１によりトランジスタインバ
ータ回路が構成されている。

そして、バラスト１０が誘導性リアクタンスで構成され
ている場合、このバラスト１０と発振トランス３の巻線
のインダクタンスおよび共振用コンデンサ８で定まる共
振周波数に従う周波数でインバータは自励発振し、螢光
灯９を点灯する。

発振トランス３の各巻線には上記共振回路によって正弦
波電圧が発生している。

直流電源１の電圧と発振トランス３の１次巻線Ｎ１また
はＮ２に発生する電圧との差はりアクドル２に印加され
ており、直流電源１の電圧を■１とすれば、リアクトル
２に印加される電圧の大きさ及び波形は第４図に示すよ
うになる。

リアクトル２の電圧波形は、一次巻線Ｎ、、Ｎ２の中点
とトランジスタ４，５のエミッタ即ち直流電源１の負側
端子との間に発生する電圧が正弦波電圧を全波整流した
ような波形になることから第４図に示すようになる。

その原理はインバータ・コンバータ（日刊工業新聞社発
行、茂木晃著、１３０〜１３１ページ）に示されている
。

即ち、直流電源１の電圧を■１とすると、リアクトル２
の正側のピーク電圧は一次巻線Ｎｌ。

Ｎ２の電圧がＯとなる時には直流電源１の全電圧を担う
ので■１とならなければならない。

一方、一次巻線Ｎ１．Ｎ２の中点の電圧のピーク値は前
記刊行物に示されているよっにＩ・■１となる。

この時にリアクトル２に発生する負側のピーク電圧をＫ
とすると、Ｖ１＝７・ＶＩ Ｋでなければならない。

従って、負側のピーク電圧に＝（了・Ｖ、）−Ｖ、＝（
７−１）Ｖｌとにる。

この結果、リアクトル２に印加される電圧の大きさおよ
び波形は第４図に示すようになる。

発振トランス３の巻線Ｎ４〜Ｎ６には高周波の正弦波電
圧が発生し、・巻線Ｎ４．Ｎ６に発生する電圧により螢
光灯９のフィラメントが予熱され、巻線Ｎ５に発生する
電圧により螢光灯９が蛇動、点灯する。

ところで、上記構成の点灯装置においては、螢光灯９の
点灯後もフィラメントには巻線Ｎ４．Ｎ６により予熱時
と同じ電圧が印加されているが、このときフィラメント
で消費される電力は、螢光灯９の発光に寄与しないので
、損失となる電力である。

このような欠点を改善するものとして、第２図に示すよ
うにフィラメント予熱回路に容量性または誘導性のイン
ピーダンス（以下予熱回路インピーダンスと称する）１
２．１３を挿入し、螢光灯９の予熱時と点灯時の共振周
波数の違いを利用して点灯後にフィラメントで消費され
る電力を低く抑えるようにしたものが考えられている。

例えば、第２図においてバラス） １０として容量性イ
ンピーダンスを用いた場合を考えると、螢光灯９の予熱
時の共振周波数ｆ１は点灯時の共振周波数ｆ２と比べて
ｆｌ〉ｆ２となるので、予熱回路インピーダンス１２．
１３として容量性インピーダンスを用いれば、螢光灯９
の点灯時は予熱時よりもインピーダンスが増大してフィ
ラメントに流れる電流が減少し、フィラメントにおける
消費電力も減少する。

逆に、バラスト１０に誘導性インピーダンスを用いた場
合にはｆｌ＜ｆ２となるので、予熱回路インピーダンス
１２．１３にも誘導性インピーダンスを用いれば、前述
と同様に点灯時におけるフィラメントの消費電力が減少
する。

しかし、このようなインバータ回路においては、無負荷
時における異常発振現象や可聴音の発生の問題及びトラ
ンジスタのスイッチング損失等から共振用コンデンサ８
の容量が制限され、螢光灯９の点灯時の共振周波数と予
熱時の共振周波数を大幅に異ならせることはできないた
め、点灯後もある程度フィラメントで消費される電力が
存在し、完全になくすことはできない。

この考案は上記事情に鑑みてなされたもので、直流電源
とインバータとの間の第１のりアクドル（予熱時、点灯
時共に磁気飽和のない特性を有する）と直列に複数個の
２次巻線を有する第２のりアクドル（点灯時のみ磁気飽
和を生じる特性を有する）を接続し、上記２次巻線に螢
光灯のフィラメントを接続することにより、予熱時には
充分なフィラメント予熱電流が供給でき、点灯後はフィ
ラメントにおける消費電力をなくして効率を高めること
ができる螢光灯点灯装置を提供しようとするものである
。

以下この考案の一実施例を図について説明する。

第３図に示すように第１のりアクドル２と直列に複数個
、例えば螢光灯９のフィラメントに接続される２個の２
次巻線を有する第２のりアクドル１４が接続し、発振ト
ランス３の巻線Ｎ４．Ｎ６を省いた点に従来（第１図）
と異なる。

第１のりアクドル２は螢光灯９の予熱時、点灯時のいず
れにも磁気飽和しない特性とし、また第２のりアクドル
１４は予熱時には磁気飽和せず、点灯時のみ磁気飽和す
る特性としている。

なお、他の構成部分は従来と同様であり、同一または相
当部分に同一符号を付してその説明は省略する。

次に動作について説明する。

まず、直流電源１より電圧が印加されてインバータ回路
が動作し始め、螢光灯９に電圧が印加されているが、ま
だ放電を開始していない状態、即ち予熱時の状態を考え
る。

この予熱時にはりアクドル２及びリアクトル１４は共に
磁気飽和せず、インバータ回路の入力電流を定電流化す
るインダクタンス素子として働き、このとき各リアクト
ルに加わる電圧の波形は第４図に示すような波形になり
、その大きさは各リアクトルのインダクタンス比で決ま
る値になる。

また、リアクトル１４の１次、２次の巻線比の適切な設
定により、螢光灯９のフィラメントに適切な予熱電流が
供給されている。

この後、螢光灯９が点灯し、直流電源１からの入力電流
が増加すると、リアクトル１４が磁気飽和してその２次
巻線に電圧は発生せず、従ってフィラメント予熱回路に
は電流が流れなくなる。

このときは、リアクトル２のみがインバータ回路の入力
電流を定電流化するインダクタンス素子として働くこと
になる。

なお、上記実施例では螢光灯を１灯としたが、複数の場
合にも同様に実施することができる。

また、第２図に示すようにフィラメント予熱回路にフィ
ラメント予熱電流を制限するインピーダンスを挿入した
ものにも適用できる、などその要旨を変えない範囲で適
宜変形して実施できる。

以上のようにこの考案によれば、螢光灯の点灯時のみ磁
気飽和する特性の第２のりアクドルを通常の第１のりア
クドルと直列に接続するとともに、複数の２次巻線を設
け、これに螢光灯のフィラメントを接続するようにした
ので、予熱時にはフィラメントに充分な予熱電流が供給
され、点灯後は磁気飽和によってフィラメント予熱電圧
が消失してフィラメントにおける無用な電力消費がなく
なり、高効率となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の螢光灯点灯装置を示す回路図
、第３図はこの考案による螢光灯点灯装置の一実施例を
示す回路図、第４図はりアクドルに加わる電圧の波形図
である。 １・・・・・・直流電源、２．１４・・・・・・リアク
トル、３・・・・・・発振トランス、４，５・・・・・
・トランジスタ、６，７・・・・・・抵抗、８・・・・
・・共振用コンデンサ、９・・・・・・螢光灯、１０・
・・・・・バラスト、１１・・・・・・ベース回路網、
１２．１３・・・・・・予熱回路インピーダンス。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 出力端に螢光灯が接続される共振回路を備えたプッシュ
   プル形トランジスタインバータと、このインバータの入
   力端と直流電源との間に接続された第１のりアクドルと
   、前記螢光灯のフィラメントが接続される複数個の２次
   巻線を有し、１次巻線が前記第１のりアクドルと直列に
   接続された第２のりアクドルとを備え、螢光灯の予熱時
   には前記第１、第２のりアクドルのいずれもが磁気飽和
   せず、点灯時には第１のりアクドルのみ磁気飽和するよ
   うに第１、第２のりアクドルの特性を設定したことを特
   徴とする螢光灯点灯装置。