JPS5920799Y2

JPS5920799Y2 - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPS5920799Y2
Application number: JP2967380U
Authority: JP
Inventors: 修長尾
Original assignee: 池田電機株式会社
Priority date: 1980-03-05
Filing date: 1980-03-05
Publication date: 1984-06-16
Also published as: JPS56130299U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、電源と放電灯との間に、チョーク、コイルと
補助チョークコイルとを介装すると共に、補助チョーク
コイルに、電源電圧により設定した基準電圧と放電灯電
圧により設定した直流レベルとの比較により制御される
スイッチング素子を並列接続して、放電灯電流が一定に
なるようにした放電灯点灯装置に関し、前記スイッチン
グ素子の誤動作を防止して、高温状態の下でも安定な動
作をなし得るようにしたものである。

従来より提供されているこの種の位相制御方式の放電灯
点灯装置には、第１図に示すようなものがあり、同図に
おいて、Ａ、、Ａ２は交流電源端子、Ｌは放電灯、
ＣＨ，はチョークコイルで、ａｌはその一次巻線、Ａ２
は二次巻線である。

ＣＨ２は補助チョークコイル、（ＴＲＩ）はスイッチン
グ素子であるＩ・ライアツク、ＴＲ，〜ＴＲ４はトラン
ジスタ、（ＰＵＴ）はプログラマブルユニジャンクショ
ンｌ−ランジスタ、Ｔ１は変圧１ヘランス、ＰＴはパル
ストランス、ＤＢ、〜ＤＢ３は整流回路を形成するダイ
オードブリッジ、Ｃ１〜Ｃ８はコンテ゛ンサ、Ｒ１〜Ｒ
２ｏは抵抗、ＺＤ、〜ＺＤ７はツェナダイオードである
。

そしてスイッチング素子（ＴＲＩ）のトリガー回路をパ
ルストランスＰＴ、コンテ゛ンサＣ３、抵抗Ｒ９−Ｒ１
６等で構成し、また放電灯電圧が一定になるように前記
１− ’Ｊガ回路のパルス発生時期を制御する第一制御
回路を、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４
及び整流回路ＤＢ、等により構成すると共に、放電灯電
流が一定になるように前記１− ’Ｊガ回路のパルス発
生時期を制御する第二制御回路を、トランジスタ（ＰＵ
Ｔ）、抵抗Ｒ１ｏ、Ｒ１□及び整流回路ＤＢ２等により
構成している。

次に動作を説明する。

電源端子Ａ１．Ａ２に規定の電源電圧を印加すると、電
圧ＶＡは、電源電圧を抵抗Ｒ１８のインピーダンスと、
コンテ゛ンサＣ６及びツェナダイオードＺＤ３又はツェ
ナダイオードＺＤ４の台底インピーダンスとの比によっ
て分圧した値となり、位相も電源電圧より約４０度遅れ
る。

電圧ＶＢは、電圧ＶＡを同様に抵抗Ｒ１７のインピーダ
ンスと、コンテ゛ンサＣ５及び゛ツェナタイオードＺＤ
、又はツェナタイオードＺＤ２の合成インピーダンスと
によって分圧した値となり、又位相も約３０度遅れる。

コンデンサＣ４の電圧は、同様に抵抗Ｒ１，とコンデン
サＣ４とで分圧した値となり、位相は４０度位遅れる。

そして、このコンテ゛ンサＣ４の電圧はブリッジＤＢ３
により整流され、トランジスタＴＲ。

に入ると共に、電源電圧より位相が１１０度遅れがつ電
圧が１５Ｖになる基準電圧ＶＤを設定する。

一方、放電灯電圧ＶＬはトランスＴ１によってステップ
ダウンされた後、ブリッジＤＢ１により整流されコンデ
ンサＣ１で平滑されて、直流レベルＶＣを設定する。

トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４はスイッ
チング素子として使用され、電圧ＶＥ＞電圧ＶＦの場合
、ダイオードＤ３を介してトランジスタＴＲ１のエミッ
タ、ベース間に電流が流れ、トランジスタＴＲ，のエミ
ッタ、コレクタ間が導通状態になる。

トランジスタＴＲ，が導通状態になるとトランジスタＴ
Ｒ２にベース電流が流れ、トランジスタＴＲ２はオン状
態になる。

すると抵抗Ｒ７を通して流れ込む電流はｌ−ランジスタ
ＴＲ２のコレクタに流れ、トランジスタＴＲ３のベース
電流がなくなり、トランジスタＴＲ３はオフ状態になる
。

トランジスタＴＲ３がオフ状態になれば抵抗Ｒ３を介し
て流れ込む電流はｌ・ランジスタＴＲ４のベースに流れ
るため、１〜ランジスタＴＲ４はオン状態になる。

即ちｌ・ランジスタＴＲ４のコレクタ、エミッタ間電圧
は低下する。

又逆に電圧ＶＥ＜電圧ＶＦの場合、トランジスタＴＲ，
は非導通状態になる０で、トランジスタＴＲ２はオフ、
トランジスタＴＲ３はオン、トランジスタＴＲ４はオフ
状態になる。

トランジスタ（ＰＵＴ）には、カソード、ゲーＩ・間に
、チョークコイルＣＨ，の二次巻線ａ２に発生する放電
灯電流ＩＬに比例した電圧を整流、平滑したものを、分
圧して接続してあり、またカソード、アノード間は）・
ランジスタＴＲ４のコレクタ、エミッタ間と同電位であ
るため、トランジスタＴＲ４がオン状態のときトランジ
スタ（ＰＵＴ）のカソード、アノード間の電位は低下し
、トランジスタ（ＰＵＴ）は非導通状態になるが、トラ
ンジスタＴＲ４がオフ状態のときには、トランジスタ（
ＰＵＴ）のカソード、アノード間の電位が上がり、コン
テ゛ンサＣ３に充電された電位か斗うンジスタ（ＰＵＴ
）のカソード、アノード間とパルストランスＰＴの一次
巻線を通して放電され、パルストランスＰＴの二次巻線
にパルスを発生する。

このパルスは、トライアック（ＴＲＩ）のゲートに加え
られ、それを点弧する。

すると、電源電圧によって放電灯りを点弧させ、放電灯
電流ＩＬは補助チョークコイルＣＨ２、チョークコイル
ＣＨ１を通して流れていたものが、トライアック（ＴＲ
Ｉ）、チョークコイルＣＨ１を通して流れるようになる
。

このパルス発生時期は、放電灯電流■１が増加した場合
、又は放電灯電圧ＶＬが低下した場合は遅れ、逆に放電
灯電流■。

が減少した場合、又は放電灯電圧■１が上昇した場合は
進むようになる。

即ち放電灯電流ＩＬが増加した場合にはトリガパルス発
生時期が遅れるので、トライアック（ＴＲＩ）を通して
流れる時期が減少し、放電灯りに流れる電流の実効値は
一定になるように動作する。

又逆に放電灯電流ＩＬが減少した場合は、トリガパルス
発生時期は進み、トライアック（ＴＲＩ）を通して流れ
る電流の期間が増加する。

このようにして、トリガパルス発生時期の制御により放
電灯電流ＩＬを一定にするのである。

ところが、電源電圧により設定した基準電圧ＶＤは第２
図イで示す如く放電灯電圧ｖＬにより設定した直流レベ
ルＶＣと○印の部分で１点だけ交差すべきものであるが
、一次巻線ａ１の電圧Ｖａ１か゛第２図口のようになり
、第２図ハで示す如く基準電圧ＶＤに歪みが発生すると
、３点で交差するようになり、Ｉ・ランジスタＴＲ１が
誤動作する。

そして、コンデンサＣ３の電荷は、本来トランジスタ（
ＰＵＴ）を介して放電すべきところをトランジスタＴＲ
４を介して放電し、トランジスタ（ＰＵＴ）のアノード
、カソード間電圧ＶＡＫが第２図二のようになり、第２
図ホで゛示す如くトライアック（ＴＲＩ）への誤動作パ
ルスが発生する。

この誤動作パルスはコンテ゛ンサＣ３の電圧が正常パル
ス発生時に比べて低い為、パルスの高さがやや低くなる
が、トライアック（ＴＲＩ）のゲート感度のバラツキ及
びトライアック（ＴＲＩ）周囲温度（チョークコイルＣ
Ｈ１，ＣＨ２の温度）によってトライアック（ＴＲＩ）
が点弧される場合がある。

このようにしてトライアック（ＴＲＩ）が誤動作すると
、第２図へに示すように対称形であった放電灯電流ＩＬ
が同図点線の如く非対称になり、放電灯りにチラッキが
発生する。

本考案は上記問題点を解消したもので、その特徴とする
ところは、電源と放電灯との間に、チョークコイルの一
次巻線と補助チョークコイルを介装すると共に、補助チ
ョークコイルにスイッチング素子を並列接続し、電源電
圧により設定した基準電圧と放電灯電圧により設定した
直流レベルとの比較により放電灯電圧が一定になるよう
に前記スイッチング素子のトリガ回路のパルス発生時期
を制御する第一制御回路を設け、前記チョークコイルの
二次巻線により放電灯電流の変化を検出して放電灯電流
が一定になるように前記スイッチング素子の１〜リガ回
路のパルス発生時期を制御する第二制御回路を設けた放
電灯点灯装置において、前記チョークコイルを構成する
一次巻線と二次巻線との間に、両者間の分布容量が小さ
くなるように層間絶縁紙を部厚く介在した点にある。

以下、本考案を図示の実施例に従って説明すると、第３
図は第１図におけるチョークコイルＣＨ１の縦断面図を
示しており、チョークコイルＣＨ，の一次巻線ａ１と二
次巻線ａ２との間に介在した層間絶縁紙１を部厚く形成
している。

郡ち鉄心２に嵌着した成形ボビン３上に一次巻線ａ１を
巻装すると共に、該−次巻線ａ１上に部厚い層間絶縁紙
１を介在して二次巻線ａ２を巻装している。

従って、第４図に示す一次巻線ａ１と二次巻線山との間
の分布容量ＣＡが著しく小さくなる。

実験結果によると、層間絶縁紙１の厚さが０．２ｍｍの
場合分布容量ＣＡは３１０ＰＦであり、厚さを０．５
ｍｍにすると２００ＰＦになった。

そして、その結果基準電圧ＶＤの歪みが少なくなる。

即ち、チョークコイルＣＨ，の点Ｂ１にあられれる周波
数成分の高い振動電圧が二次巻線ａ２からダイオードブ
リッジＤＢ２を通して基準電圧ＶＤの点Ｂ３の電位を振
動させ、第２図へのような歪みが発生するのであり、基
準電圧ＶＤの歪みは巻線ａ、、ａ２間の分布容量Ｃ
Ａが大きくなる程顕著にあられれるから、分布容量ＣＡ
が小さくなれば基準電圧ＶＤの歪みは大幅に改善される
のである。

このため高温状態下でもトライアック（ＴＲＩ）が誤動
作しなくなり、放電灯りが安定に点灯するようになる。

なお、前記実施例では一枚の層間絶縁紙１を部厚く形成
しているが、これに代え薄い層間絶縁紙を数枚重ねて使
用して部厚くしてもよい。

また、第５図に示す如く層間絶縁紙１を部厚くするのに
加え、二次巻線ａ２を一次巻線ａ１に対して巻幅を約１
程度に狭くして巻装すれば、さらに巻線ａ１．ａ２間の
分布容量ＣＡを小さくでき（分布容量ＣＡが２００Ｐ
Ｆであったものが１４０ＰＦになった。

）、トライアック（ＴＲＩ）の誤動作をより確実に防止
することが可能になる。

ただし、この場合二次巻線ａ２が崩れ易くなるという問
題か生じる。

本考案によれば、チョークコイルを構成する一次巻線と
二次巻線との間に層間絶縁紙を部厚く介在しているので
、その両者巻線間の分布容量を小さくでき、その結果電
源電圧により設定した基準電圧の歪みを大幅に改善でき
るため、該基準電圧と、放電灯電圧により設定した直流
レベルとの比較により制御されるスイッチング素子の誤
動作がなくなり、高温状態下でも放電灯をチラッキがな
く安定に点灯できるようになる。

しかも、前記チョークコイルの成形がボビン等を何等設
計変更することなく頗る簡単に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は放電灯点灯装置の回路図、第２図は動作説明用
の波形図、第３図は本考案の一実施例を示すチョークコ
イルの縦断面図、第４図はチョークコイルの等価回路図
、第５図は他の実施例を示すチョークコイルの縦断面図
である。Ｌ・・・放電灯、ＣＨｌ・・・チョークコイル、ａｌ・
・・一次巻線、ａ２・・・二次巻線、ＣＨ２・・・補助
チョークコイル、（ＴＲＩ）・・件うイアツク（スイッ
チング素子）、１・・・層間絶縁紙。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

電源と放電灯との間に、チョークコイルの一次巻線と補
助チョークコイルを介装すると共に、補助チョークコイ
ルにスイッチング素子を並列接続し、電源電圧により設
定した基準電圧と放電灯電圧により設定した直流レベル
との比較により放電灯電圧が一定になるように前記スイ
ッチング素子のトリガ回路のパルス発生時期を制御する
第一制御回路を設け、前記チョークコイルの二次巻線に
より放電灯電流の変化を検出して放電灯電流か−・定に
なるように前記スイッチング素子のトリガ回路のパルス
発生時期を制御する第二制御回路を設けた放電灯点灯装
置において、前記チョークコイルを構成する一次巻線と
二次巻線との間に、両者間の分布容量が小さくなるよう
に層間絶縁紙を部厚く介在したことを特徴とする放電灯
点灯装置。