JPS60146496A

JPS60146496A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPS60146496A
Application number: JP227184A
Authority: JP
Inventors: 山崎　広義; 良司皆川; 土橋　理博; 安西　良矩; 利郎梶原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1984-01-10
Filing date: 1984-01-10
Publication date: 1985-08-02
Also published as: JPH0351277B2

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〕本発明は蛍光灯や希ガス放電灯などの低圧放電灯（以下
ランプと称する。）を高周波でかつ各半サイクルに休止
期間を与えて点灯する高周波点灯装置に関する。

〔従来技術〕

従来、実公昭５１−８１６０号公報には、休止期間を有
する矩形波状の交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点灯することを種々
研究した結果、実公昭５１−８１６０号公報に示された
値よシ更にランプ効率を向上させることができることが
明らかになつ友。

しかし、実公昭５１−８１６０号公報に限定された、四
辺にトランジスタを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
の出力電圧を発生するインバータを用い友装置では、例
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
オノイズが大きかったりした＠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
示したような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
で、交流電源１２、整流器１３およびコンデンサ１４を
備えている。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１で、ｆヨークコイル１７．）ランス１
８、コンデンサ２０、トランジスタ２１ａ、２１ｂ、抵
抗２２ａ、２２ｂおよびチョークコイル２３を有してお
シ、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、１８ｆ、１８
ｆはランプ１６の電極１６ｆ、１６ｆを夫々予熱する予
熱巻線であり、チョークコイル２３はランプ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。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２４の直流端に配置したトランジスタ２５とによ
シ構成される。１９はトランジスタ２５の動作を制御す
る制御装置である。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。

第２図は制御装置１９の構成を示し、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は定電圧ダイオード、３６は駆動用の直流電
源で例えばインバータ１５のトランス１８に設けた補助
巻線の出力を整流、平滑するなどによって構成できる。

２９はトランジスタ、３０．３２は抵抗である。又、第
３図（イ）は全波整流器３５の出力電圧を示し、第３図
（ロ）は変流器３３の出力電圧を示し、これらは当然な
がらインバータ１５の出力電流とほぼ同位相で相似波形
である。

上記構成において、電源１１が投入されると、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。ランプ１６が放電を開始
すると変流器３３は出力電圧を発生し、このとき定電圧
ダイオード３１の作用により第３図（ロ）に示すように
、インバータ１５の出力電流の最大瞬時値を含む期間Ｔ
１ａ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、期間Ｔｘａで第３図ｒｔのハツチン
グ部に示すようにランプ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
流がランプ１６に流れるようにすると、そうでない場合
に比し、装置の容量を小さくでき、また装置の効率が向
上するという効果が得られる。

ところが、上記の従来装置では各半サイクルでランプ１
６に電流が流れ始めた時のランプ電流瞬時値人、が電源
電圧等の変動にかかわらず一定値になるという利点を有
するが、下記のような不都合もあった。即ち、インバー
タ１５の入力直流電圧がリップルの多い場合、例えば第
６図（イ）、（ハ）のような電圧がインバータ１５で発
生する場合を考えると、出力電圧ピーク値の高い期間で
はランプ電流ピークも高く、またランプに電流の流れる
期間ＴＩＪＬも長くなる。このため、交流電源１２の電
圧が上昇した場合、ランプ１６の消費電力はそれ以上に
大きく増加し、いわゆる電源電圧変動特性が悪くなｐ１
又交流電源１２が変動しなくてもインバータ１５０入力
直流電圧のリップルが多い場合には高周波の各半サイク
ルのランプ消費電力が大きく変化してしまう。

〔発明の概要〕

本発明は上記のような欠点を除去しようとするものであ
り、ランプに電流を供給する期間をインバータの出力電
流の大きさあるいはイン／（−夕の入力直流電圧の開時
変化にかかわらずほぼ一定とし、各半サイクルのランプ
消費電力の変化を少くさせることができる放電灯点灯装
置を提供することを目的とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。

第４図において、制御装置１９は従来の全波整流器３５
、直流電源３６の他に抵抗３９，４０、出力端子りを有
するトランジスタ、所定期間出力を発生する出力端子Ｍ
、Ｎを夫々有する単安定マルチバイブレータ、抵抗４４
〜４６、コンデンサ４７゜４８およびトランジスタ４９
を有し、スイッチ装置Ａのトランジスタ２５の駆動制御
を−行う。他の構成は従来と同様である。

第５図（７）〜（６）は夫々第４図に示した出力端子に
〜Ｏに対応した信号を示し、第５図（ロ）はインノ（−
タ１５の出力電流を示しその）・ツチング部はランプ１
６に流れる電流を示す。今、インバータ１５が高周波電
圧を発生してランプ１６が放電を開始したとする。イン
バータ１５の出力電流はスイッチ装置Ａ又はランプ１６
のいずれかに流れており、変流器３３の出力電圧を全波
整流した電圧は第５図（７）のようになる。この電圧の
瞬時値の低い期間においてトランジスタ４１は遮断し、
出力端子りには第５図（イ）のような同期信号が得られ
る。ここで、単安定マルチパイプレーク４２．４３は入
力信号の立下がり（図示１部）でトリガされ、限時動作
を行うタイプのものとする。従って、単安定マルチバイ
ブレータ４２．４３は夫々所定の限時動作を行い、夫々
の出力端子Ｍ、Ｎには第５図（つ）。

に）のような出力電圧を発生する。この電圧はトランジ
スタ４９によシ反転され、出力端子０の電圧は第５図に
）に示すようになってスイッチ装置Ａのトランジスタ２
５を駆動する。これによって、ランプ１６には第５図（
至）のノ・ツチング部の電流が流れる。この電流の流れ
る期間は単安定マルチノ（イブレータ４３の限時動作で
定まるので、インノクータ１５の出力電流にかかわらず
略一定にすることができる。

上記実施例では変流器３３を用いて同期信号を発生させ
たが、ランプ１６に流れる電流がインバータ１５の出力
電流のピーク値近傍を含むようにスイッチ装置Ａを動作
させかつ略一定期間動作できるものであれば他の手段を
用いても良い。又、スイッチ装置Ａは実施例では整流回
路２４とトランジスタ２５の組合せであったが、電界効
果トランジスタその他のスイッチング素子を用いたもの
でも同様の効果が得られる。また、スイッチ装置Ａの接
続は上記実施例以外でも可能であシ、例えばトランスの
二次巻線１８８と逆極性の付加巻線を設けこれを介して
スイッチ装置Ａを接続したり、チョークコイル２３を用
いずにトランス１８かり一ケージトランスとして構成さ
れている場合では二次巻線１８ｓに中間タップを設け、
この中間タップで形成される低圧電路に接続したシ、あ
るいは別の巻線を低圧電路としても良い。さらに、スイ
ッチ装置Ａと直列にインピーダンスを接続し、スイッチ
装置Ａに流れる電流を減少させるようにしても良い。又
、ランプ１６と並列にその電極１６ｆ、１６ｆを介して
スイッチ装置Ａを接続し、その導通時に予熱電流を流し
ても良い。また、ランプ１６の始動時に電極１６ｆ、１
６ｆの予熱を行つ九り放電開始を容易にするなどの目的
で、スイッチ装置Ａの導通、遮断動作を通常の点灯時と
異らせるようにする手段を付加しても良い。又、インバ
ータ１５の入力直流電圧は上記実施例のように整流平滑
した電源を用いる外に、第６図（イ）に示すように脈流
の直流電圧、あるいは第６図（ハ）に示すようにピーク
値の低い適当な補助電源と組合せて構成した直流電圧な
ども使用できる。また、このようにリップルの多い電圧
の場合ＳＫ端子の電圧レベルを検知しトランジスタ４９
を制御することによシ第６図に）に示すようにある電流
値ＡＬより低いピーク値を有するサイクルではスイッチ
装置人は遮断状態のままとし、それ以上のピーク値を有
するサイクルでのみ本発明装置の動作を行わせるように
しても良い。又、逆にＡＬより低い期間でのみスイッチ
装置Ａを動作させるとスイッチ装置の耐圧が低くても良
い。一方、インバータ１５は出力端子にほぼ正弦波状の
出力電圧を発生し、ランプ電流を設定する限流インピー
ダンスとして容量性又は誘導性リアクタンスを用いたも
のであれば良いが、例えば直列インバータやブリクジ形
インバータで出カドランスを備えたものでも良い。

又、インバータ１５の周波数には特に触れていないが、
特願昭５６−１１０３６９号に開示されている点の他、
可聴騒音防止とインバータのスイッチングトランジスタ
としてバイポーラ型トランジスタを使用する場合の損失
、ノイズなどの観点から１７ＫＨｚ以上１００　ＫＨｚ
以下が好ましい。さらに、前記実施例ではランプ１６が
一灯の場合について述べたが、二灯以上の場合にも適用
でき、低圧放電灯としては蛍光ランプ以外でもネオンや
クリプトンなどを含む希ガス放電灯にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明においては、インバータの入力端子
が変動したり、リップルが大きい場合でもスイッチ装置
の定常動作時はランプに電流を流す期間を略一定に維持
させるので、ランプ電力の変化を少くすることができる
という利点を有する。

【図面の簡単な説明】第１図は従来装置の構成図、第２図は従来の制御装置の
構成図、第３図は従来装置の動作波形図、第４図は本発
明装置の構成図、第５図は本発明装置の動作波形図、第
６図は本発明装置に適用可能な直流電源の各側における
波形図である。１１・・・直流電源、１５・・・インバータ、１６・・
・ランプ、１９・・・制御装置、Ａ・・・スイッチ装置
。藺、図中１月−￥ｒ号１７１η−ヌ＋？、Ｔｈ１％Ｑ／
＆　＋−Ｆｒ、　？　。代理人　大　岩　増　雄第２図第５図第６図第１頁の続き＠発明者梶原　刺部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）直流電圧をほぼ正弦波状の高周波出力電圧に変換
するとともにリアクタンス性の限流インピーダンスで低
圧放電灯を点灯するインバータ、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々流を供給する
スイッチ装置、前記放電灯の点灯時にインバータの出力
電流の各半サイクルの瞬時値のピーク値近傍を含む期間
でスイッチ装置を遮断する制御装置を備え、スイッチ装
置の遮断期間の長さを定常時はほぼ一定に維持させたこ
とを特徴とする放電灯点灯装置。
（２）インバータが自励発振を行うトランジスタインバ
ータで、かつ出カドランスかり一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。
（３）スイッチ装置がインバータの入力直流電圧の低い
期間で作動し、高い期間では遮断状態を維持することを
特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の放電
灯点灯装置。
（４）スイッチ装置がインバータの入力直流電圧の高い
期間で作動し、低い期間では遮断状態を維持することを
特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の放電
灯点灯装置。