JPS60146494A - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は蛍光灯や希ガス放電灯などの低圧放電灯（以
下ランプという）を高周波でかつ半サイクルに休止期間
を与えて点灯する高周波点灯装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来突公昭５６−８１６０号公報には休止期間を有する
矩形波状の変流電流を蛍光ランプに流すとランプ効率が
向上することが開示されている。

これは休止期間で冷却されたランプ内の電子が印加期間
で急速に加速され、高温の電子の密度が直流点灯時や商
用周波点灯時よりも高くなるためとされている。また本
発明者らが、休止期間を有する高周波交流電圧で蛍光ラ
ンプのような低圧水銀蒸気放電灯を種々研究した結果、
災公昭５１−８１６０号公報に示された値より更にラン
プ効率を同上させることができることが明らかになった
。

しかし実公昭５１−８１６０号公報に駆足された、４辺
にトランジスタ全配置したブリッジ回路の対角線にラン
プを接続し、上記ブリッジ回路の入力端に設けた他のト
ランジスタで休止期間を形成する装置などの矩形波状の
出力電圧全発生するインバータを用いた装置では、たと
えランプ効率が向上しても装置全体の総合効率が不十分
であったり装置の容量が大きくなり易く、あるいはラジ
オノイズが大きηｊつｔＣｖシｙｃ。

本発明者らはそれらの点を改善するものとして第１図に
示す装置を先に提案した。次にこの装置について簡単に
説明する。

図において、１１は平滑化直流電源、１５は周知の自励
式プッシュプル形トランジスタインバータで、トランス
１８の２次側にはほぼ正弦波状の高周波出力電圧が発生
する。１６はインバータ１５の出力端間に接続された低
圧放電灯である蛍光ランプ、１８　ｆ　、　１８　ｆは
ランプ１６の電極１６ｆ。

１６ｆｋそれぞれ予熱する予熱巻線、２３はランデ１６
の電流を所定値に保つための限流インピーダンスである
チョークコイル％Ａはランプ１６と並列に設けたスイッ
チ装置で交流端がランプ１６と並列に接続された全波整
流回路２４と、この整流回路２４０直流端に配置したト
ランジスタ２５とにより構成されている。１９はトラン
ジスタ２５の動作を制御する制御装置である。

次にこの制御装置１９の構成を第２図に示す。

３３は変流器で、インバータ１５の出力電流を検出して
制御装置１９に入力するものである。また、３４は変流
器３３の出力抵抗、３５は変流器３３の出力を整流する
全波整流器、３１は全波整流器３５〃λら抵抗３２を介
して接続された足電圧ダイ　−オード、３６は駆動用の
直流電源であり１例えばインバータ１５のトランス１８
に設けｙｃｍ助１＃の出力全整流、平滑するなどで構成
できる。そして、第３図（ロ）は変流器３３の出力電圧
を、また第３図（イ）は全波整流器３５の示しており、
当然ながらインバータ１５の出力電流とほぼ同位相、相
以波形である。

このような構成のものにおいて電源１１が投入されると
１周知のようにインバータ１５のトランジスタ２１ａ、
２１ｂは交互に開閉してインバータ１５は自励発振を開
始し、高周波電圧を発生する。

ランデ１６が放電を開始すると変流器３３は出力電圧全
発生する。この時１足電圧ダイオード３１０作用により
第３図（ロ）に示す様に、インバータ１５の出力電流の
最大瞬時値を含む期間’Ｉ’ｉａでトランジスタ２９が
導通し、トランジスタ２５を遮断する。従って、この期
間Ｔｉａで第３図のハツチング部の如くランプ１６に放
電電流が流れる。

このようにインバータ１５の出力電流の最大瞬時値近傍
の電流がランデ１６に流れるようにすると、そうでない
場合に比べ装置の容ｔ’を小さくでき、また装置の効率
が同上するという効果が得られる。

こうしてランプ１６が点灯するが、ランプが寿命に達す
るなど放電が困難になつ７Ｃり、あるいはランデ１６の
一方の電極の消耗が進行して正常な放電が行えず、一方
の極性でのみ放電を起こす非対称放電等になると下記の
ような現象が発生する。

すなわち、スイッチ装置Ａが第３図（ハ）の位相θ。

を含む期間で導通しており１位相θ貫で遮断すると２こ
こでランプ１６に電流が流れればよいが、何らかの理由
でランプ１６１ＩＩｌに電流が流れないと、限流インピ
ーダンスとしてのチョークコイル２３は急激に電流全遮
断されることになり、逆起電力によＶ高電圧を発生しス
イッチ装置Ａに印加される。

このためスイッチ装置を構成する部品には大きなストレ
スが加わ！ｌｌ信頼性を低下させる恐れがあった。また
これは出カドランス１８がリーケージトランスとして構
成されて、チョークコイル２３會使用しない時も同様で
ある。

〔発明の概要〕

この発明は上記従来の欠点全除去しようとするもので、
適切な応答時間を有するサージ吸１収（ロ）路Ａｆｌ！
１ｌｌ１％＃ｆ７＋ｃ＋！＝ｋｆｆｉｅ９！：ｆＡ。　
“〔発明の実施例〕 以下この発明の一実施例を図について説明する。

先ず、この実施例の説明に先立ち１本発明の基本的な原
理全説明する。

第４図は、第１図に示した従来装置でランデ１６を点灯
した時のランプ電流イおよび電圧口の立より部（図示の
１．付近）全拡大して示す図である。

そしてｉｌ付近全詳細に観察するとランプ電流イには破
線部Ｂで示す様に電流増加部（これはチョークコイル２
３のインピーダンスの大小で増加の様子は変化する）が
存在する。また、ランプ電圧は口で示す様に立上り部ｔ
ｌでは本来のインバータ出力電圧の軌跡から予想される
値■２よＶ低い値■１になっており、ｔ２なる時期以後
で本来の出力電圧の軌跡とほぼ一致する。この１．−１
２に要する時間は、例えば４０Ｗサイズの蛍光ランプで
は約２μｓ（正確には１．５μｓ以上３μｓ未））であ
った。これは。

ランプの各半サイクルの再放電時にランプの管を近傍に
流れる電流によるものとも推測されるが。

詳細な原因は不明である。

本発明は、この様にランプ電圧の立上り部に生じる電圧
低下現象を有効に利用し、スイッチ装置に印加される電
圧を低減させるものである。以下。

その実施例全図面に基づいて説明する。

第５図において、３７はサージ吸収回路であり、３８は
ダイオ−）”、３９．４０は抵抗、４１はコンデンサで
ある。他の構成は第１図に示す装置と同様であるため、
対応する部分には同−符号全村してその説明を省略する
。

このように構成された放電灯点灯装置において。

サージ吸収（ロ）路３７は、通常の動作ではランプの各
半サイクル毎の電圧の立上り部１１において若干の充電
動作を行うが、ランプ電圧波形に大きな影響を与えぬよ
う、主な充電動作は３μＳ以内で完了する定数に段重さ
れている。従ってランデ１６はサージ吸収回路３７の存
在にもかカわらず、はぼこれの無い場合と同様なランプ
電圧金示す。

次にランプ１６が正常な放電全行えない場合について説
明する。今、ランプ１６が片側の電極１６ｆＥ−らのみ
放電しているとする。そうすると正常な極性の半サイク
ルでは動作は変らないが。

次の半サイクルではスイッチ装置Ａが遮断した瞬間（第
４図（ロ）の１．に相当）、ランデ１６は放電せず電流
が流れないので、スイッチ装置Ａに高電圧が印加されよ
うとする。この時、サージ吸収回路３７に充電電流が流
れ、この高電圧全抑制できる８ま−ｆＣ，サージ吸収回
路３７は種々の構成が考えられるが、少なくともコンデ
ンサと直列抵抗および並列抵抗とダイオードを含むもの
とする。このようにスイッチ装置Ａに高電圧が印加され
ることを防止できる。

カお、サージ吸収７回路３７は、出カドランスがり一ケ
ージトランスの場合は、２次巻）ｌＱ１８８に対し上記
実施例の如く構成したものの他に、第６図に示すよう中
点を介して接続したり、あるいは２次巻線の他の巻線を
さらに２次側に設けてサージ吸収回路３７を接続しても
よい。

また、第５図の実施例のようにサージ吸収回路３７をス
イッチ装置Ａに対して並列に接続することは、スイッチ
装置Ａに対し、誘導性インピーダンスを直列に接続した
場合（第１図装置の構成）はもとよりランプと並列〃）
っスイッチ装置Ａと直列に補助チョークコイルなどをさ
らに接続した場合にも有効である。

インバータは実施例に示す装置以外にも、ｔデぼ正弦波
状の出力全発生し休止期間金有する高周波電力をランプ
に供給できるもので、ランプ電ａｋ制限する主たるイン
ピーダンスが、誘導性リアクタンスで構成されていれば
よい。またインバータの入力直流電圧は実施例のように
平滑コンデンサ１４で整流平滑したものでなくてもよく
、平滑コンデンサ１４相当部を設けない脈流や、この部
分に適当な補助直流電源を用いたものでもよい。

さらに、上記実施例では休止期間の段重方法に変流器３
３な用いたものを示したが、池の手段で実現するものに
適用してもよい。

そして、スイッチ装置Ａは、例えば電界効果トランジス
タ等、その他のスイッチング素子を用いたものでもよく
、またスイッチ装置Ａの接続方法は、特に出カドランス
がリーケージトランスの場合は種々の変彫−し０がある
が所望の高周波電力奮供給できるものであれば適用可能
であ！１１．さらにスイッチ装置Ａ全適宜制御し、ラン
プ１６の始動。

予熱動作等を行わせるものと組合せてもよい。

またランプ１６は１灯だけでなく１例えば直列接続され
た２灯以上の場合にも適用でき、蛍光ランプ以外のネオ
ンランプ等の希ガスランデにも適用できる。

なお、インバータ１５０周波数は特願昭５６−１１０３
６９号に詳細に開示されている様に、休止期間金膜ける
ことによるランプ効率の同上の点と、不快な可聴騒音全
防止する点およびスイッチ装置のスイッチング損失を少
々くする観点〃為ら約１７　ＫＨｚ７０−ら１００　Ｋ
Ｈｚ以下カ好マシイ。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、放電灯点灯装置全、そ
のインバータの出力側ＶＣ通切な応答時間を有するサー
ジ吸収回路を設けて構成しにので。

誘導性リアクタンス金ランプ電流制限インピーダンスと
して用いかつスイッチ装置全高速で開閉しても、スイッ
チ装置に不要な高電圧が印加されることが防止され、ラ
ンプ電圧波形にも支障ある歪を与えないで済み、点灯装
置の信頼性全向上させることができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電灯点灯装置の回路図、第２図は同放
電灯点灯装置の制御装置の回路図、第３図および第４図
はそれぞれ同放電灯点灯装置の動作説明図、第５図はこ
の発明の実施例による放電灯点灯装置の回路図、第６図
は池の実施例全示す回路図である。 １５・・・インバータ、１６・・・ランデ、Ａ・・・ス
イン　。 子装置、３７・・・サージ吸収回路、４１・・・コンデ
ンサ。 なお１図中同一符号は同一または相当部分全示す。 代理人　大　岩　増　雄 第３図 第４図 第１頁の続き ＠発明者梶原　利部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電圧をほぼ正弦波状の高周波電圧に変換し、
   誘導性リアクタンスの限流インピーダンスで低圧放電灯
   全点灯するインバータ、このインバータの出力側に設け
   られ、その遮断時に前記放電灯に放電電流全供給するス
   イッチ装置、前記放電灯の点灯時に前記インバータの出
   力電流の各半サイいて、前記インバータの出力側に、前
   記スイッチ装置の遮断時に発生するサージ電圧全吸収す
   るサージ吸収回路會備え、〃為つこのサージ吸収回路の
   充電動作が高周波電圧の各半サイクルにおいてはｔｌ　
   ３μｓ以下で終了する時足数に設定されていることを特
   徴とする放電灯点灯装置。
2. （２）インバータは自励発振金石うトランジスタインバ
   ータで、刀）つ出カドランスはリーケージトランスで構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の放電灯点灯装置。