JPS60189898A - 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】 〔技術分野〕 本系はインバータを用いて直流′電源の電力を高周波に
変快し、螢光灯などの放電灯に印加して点灯させる装置
に関する。

〔従来技術〕

直流′電源の′電力をインバータにより、数Ｋ）ｌｚ以
上の高周波に変侠し螢光灯等の放′屯灯な点灯する装置
として従来から第１図に示す４＞Ｉｅな装置かあった。

第１図に於て、（Ａ）はインバータで、トランジスタ（
３ａ）　＋　（３１））　、インダクタ（４）、ベース
帰還巻線（５Ｂ）　トコレクタ巻紛（５Ｎ）とフィラメ
ント巻組（５Ｆ）と二次巻線（５ｓ）とを有する出カド
ランス（５）、上記トランジスタＣ６ａ）　？　（３ｂ
）のベース抵抗（６ａ）　＋（６１））　９チヨークコ
イル（力とコンデンサ（８）の共振回路、上記フィラメ
ント巻Ｉｎ（５Ｆ）と直列接続されたインダクタ（９ａ
）　＋　（９ｂ）で構成されるプッシュプル形トラ／ジ
スタインバータと称されるタイプのものである。

（１）は直流ＬＩＪ、刀、（２）はスイッチ、（Ｉｎは
放電灯で（１０ａ）　、　（１０ｂ）はその電極である
。この装置に於て。

スイッチ（２）をオンすることにより直流’ｉｌＪ、源
山が投入されると、直υＩＱ　’ｆｉｔ、　Ｖｉｉ４　
（ｌｉからスイッチ（２）及び抵抗（６ａ）　、　（６
ｂ）を弁してトランジスタ（５ａ）　９　（３ｂ）にベ
ース、ｉ、　７ｙｉ’Ｃ，かθｉｌ、れる。この時、イ
ンダクタ（４）を弁して出カドランス（５）のコレクタ
巻線（５Ｎ）に直流トＬ諒（１）の【ｌｉ、圧が印加さ
れており、出カドランス（５）のベースｕ＋１）遠巻ｈ
ｉ　（５Ｂ）の作用によりトランジスタ（３ａ）　＋（
６ｂ）は父互にしｉｌ　ＩＡＩを繰り返す。これにより
、出カドランス（５）の各巻にメには１％周波′屯遊出
発生し、フィラメント巻１↑″Ｊｌ（５１’）の出力′
ＩＩｊ、出によって放ｆい］ｕＯ）Ｕ）屯・１・久（１
０ａ）　、　（ＩＵｂ）の予熱か行なわれる。同時に。

二次巻ｆＩ７メ（５りの出力「１圧が放′屯灯１１υの
両端に印加されるので放電灯０旧ま放電を開始し２点灯
する。

この様にし−Ｃ放′屯灯（１ψを点灯させるものである
か、この従来の製置では、放′ＩＬ灯（ＩＩＩの始動時
に。

その重鎖への予熱の開始と同時に放−灯（１＠の両端に
高い′電圧を印加していた。この為、′電極の予熱が殆
んど行なわれないうちに強制的に放′亀を開始させる所
謂コールドスタートを起こし易く、これによって電極に
急激な損傷をもたらす場合があった。

このコールドスタートを防止するｌ）には１Ｌも極を十
分予熱してから放′市を開始させればよいわけであり、
従来２発振トランスの二次巻線と放電灯との間に遅延ス
イッチを挿入し、放電灯の電極か十分予熱されてから遅
延スイッチをオンして放電させる装置かあった。しかり
ながら、この装置りで′は遅延スイッチに副周波の高′
醒圧か印加されるので遅延スイッチの耐圧か問題であっ
た。

また、この他に、成極を予熱する尚のインバータを、放
′屯灯を点灯するインバータとは別に瞑け。

最初に、予熱を行なうインバータを動作させ、しかる後
に、放′亀灯を点灯さぜるインバータを動作させて数箱
、を開始さぜる方法も健米から知られている。

しかし、この独の装置では９軍使の予熱を行なうインバ
ータと、放電灯を点灯するインバータと別々のインバー
タを必安どするので装置か市価になるという欠点かあっ
た。

上記欠点を除去する目的で本発明者等は先に特開昭５８
−７５７９６号で第２図に示す様な装置を提案した。第
２図にボず装置の詳細な説明はここでは省略するか、こ
の装置＋Ｊ’によれば高耐圧のスイッチや予熱用に別な
インバータを設けることなく。

放ｔｌの始１１山に除してコールドスタートを避けられ
、始動時のＴｕ極の損傷を少なくすることかｉＪ′能で
ある。しかし、この装置においてはインバータ（Ａ）の
発［辰１苧止時にトランジスタ（３ａ）　＋　（３ｂ）
のコレクターエミッタ間にサージ屯圧が印加され、装置
の１６租性上２問題かあった。

〔ｌν１１の概安〕 、！−１１ｊはかかる欠点を改善するためになされたも
のであり、インバータの発振動作から発振１９正に到る
ターンオフ時間を制御することにより、トランジスタに
印加されるサージ電圧を低（威し、もって装置４０情穣
性の向上を図ったものである。

〔畜明の実施例〕

以下２図示実施例に従い本発明の詳細について説明する
。第３図は本発明の動作説明図であり。

第４図は本発明の一実施例を示す回路図である。

第４図に於て、１１渇は開用周波数の反流′屯諒、（２
）はスイッチ、　ｈ３）は全波整流器、（Ａ）はインバ
ータであり、ここでは出カドランス（５）を価′Ｊえた
自励式の並列共振方式プッシュプル形トランジスタイン
バータで構成される。（Ｂ）はこのインバー３１（Ａ）
の動作をｊｌｉｌｌ　ｆａｌｌするｆｉｉｌＪ　ａ叩装
置であり、上記スイッチ（２）の投入供、所尾時に信号
を発生するタイマー装置（ｃ）を含んでいる。（ＩＱは
放電灯でありｔ　（１０ａ）　＋　（１０ｔ））　バー
＝極である。

なおインバータ（Ａ）はトランジスタ（３ａ）　＋　（
３ｂ）１コレクタ巻線（ｓＮＬベース帰還巻線（５Ｂ）
　ｌフィラメント巻線（５Ｆ）　、二次巻線（５Ｓ）か
ら構成される出カドランス（５）、コレクタ巻線（５Ｎ
）の中間と上記全波整流器（１３１の出力１１１ｉとに
接続されたインダクタ（４）。

上記トランジスタ（３ａ）　＋　（３１））のベース抵
抗（６ａ）。

（６ｂ）、二次巻線（５Ｓ）と並列に接続されたコンデ
ンサ（８）と、同じく二次巻＋Ｗ（５８）と直列接続さ
れたチョークコイル（力の共振回路、フィラメント巻線
（５Ｆ）と直列接続されたインダクタ（９ａ）　？　（
９ｂ）とから構成されている。

また制御卸装ｆｉｔ　（Ｂ）は上記スイッチ（２）を介
して上記反流１肛源（１りに接続されたトランス（１ａ
、このトランスＩの出力を整冗する全波整流器１．ｌ！
９　、この全波整流器（１５）の止４！！！側出力端か
らダイオード（イ）を介して全波整流器の貝４１ス側出
力端へ接続された抵抗Ｑηとトランジスタ（至）の直列
回路、全波整流器（Ｉｓの正極１１１０出力端とトラン
ジスタ（２）のベース間に接ｌ１−Ｉｅされた抵抗１１
６］　＋全彼榴冗器１１３１の負極１１１１１出力端と
全彼整訊器ｔ１５１の負極側出力端どの間に接続された
トランジスタｔｌｌ、）ランジスタＱ樽のコレクタとト
ランジスタｕ９のベースとの間に図示の極性で挿入され
たダイオード１２１とタイマー装置＜ｃｒとで構成され
、この制御装置ｅ　（Ｂ）の出力信号は上記抵抗（６ａ
）　ｙ　（６ｂ）をづｒして上古己トランジスタ（３ａ
）　、　（３ｂ）に人力される。

さらにタイマー装＋Ｗ　＜Ｃ＋は上記ダイオードＱＱの
カソードと全波整０１シ器（１つの負極側出力端との間
に接続された電解コンデンサ（ハ）とこの電解コンデン
サ（ハ）と並列に接続された抵抗ＱυとコンデンサＱ４
の直列回路およびこのコンデンサ（２湯と抵抗シυの接
続点ならびに上記トランジスタα１のベース間に接続さ
れたツェナーダイオ−１０句とダイオード四の１α列回
路から＋１゛４成される。

そしてインバータ（Ａ）の発振動作から発做怜止へ到る
までのターンオフ時間を制御するターンオフ時間制御装
置（Ｄ）として抵抗（６ａ）　＋　（６ｂ）の接続点と
全波整流器（１３１の負極１１（ｌｊ出力端との間にコ
ンテンサシ鵠を接続して（・る。

次に計細な動作について説明する。まずスイッチ（２）
がとじて、反流′電源（１カが供給されると、インバー
タ（Ａ）には全波整流器（１３を介して第３図げ）のよ
りな′電圧が印加される。また同時に制御装置ｆ　（Ｂ
）のトランス＋１４１にも所定の電圧が発生し、全波整
流器１１９からやはり全波整流された脈流の直流電圧が
供給される。ここで反流ＬＩＬ源ｕｚの電圧の瞬時値が
低い期間はトランジスタ（至）がオフ状悪になり、トラ
ンジスタｉｌｌを４通させてインバータ（ＡＪの抵抗（
６ａ）　。

（６ｂ）に電流を供給する。従って交流電源ｕ邊の各半
サイクル毎に１夕［定の位相で、たとえば、第３図（イ
）の０１に示す位相でインバータ（Ａ）は発掘開始し、
０２にボず位相で発振停止することになり、出カドラン
ス（５）の各巻組には第３図（ロ）に示す様な高周放反
流遊出を発生ずる。

この時、放゛屯灯（ＩＩの電極（１０ａ）　、　（１ｏ
ｂ）　ハ出カドランス（５）に設けられたフィラメント
巻線（５Ｆ）の出力゛電圧によって予熱される。しかし
、二次巻線（５Ｓ）から放′屯月（１０）の両端に印加
される′電圧は、放電灯（１ψを放電１）ｉＪ始さぜる
には不十分であるので。

まだ放゛屯灯ＯＵｔは点灯しない。

この屯４％　（１０ａ）　、　（ＩＵｂ）への予熱か開
始された後。

Ｈｒ疋Ｎｊ間経過すると、制御装置（Ｂ）のタイマー装
置（ＯＪのコンデンサＱ′ｌＪへ抵抗２１）を通じて充
電された電圧か、ツェナーダイオード１２４１のツェナ
ー電圧を越える。この為、トランジスタＩはダイオ　ド
Ｑ５１を介して、連続的なベースイを号を受けるので、
トランジスタ（１旧ま、交流電４＋２の殆んど全」０１
間にわたって導辿しているので、インバータ（Ａ）のト
ランジスタ（３ａ）　＃　（３ｂ）もこれに対応して動
作し、出カドランス（５）の各巻線には第３図（ハ）に
示す様な′電圧が発生する。この時、放゛直灯ｕｎのｉ
４Ｍ（１０ａ）　＋　（１０ｂ）は既に十分予熱されて
おり、放電灯ｕｎは点灯する。

ここで位相０２においてインバータ（Ａ）が発振停止す
る場合において、ターンオソ時間割イ卸装置（Ｄ）のコ
ンデンサｆ２９１が無いと、インバータ（Ａ）のターン
オフ時間はトランジスタｕｎ　、および四のスイッチン
グ時間で決定され、これらは通常１μＳ以下と短いため
、インダクタ（４）には大きなキック電圧を生じること
となりこのキック電圧は出カドランス（５）の巻線（５
Ｎ）にもはね返り、トランジスタ（３ａ）　、　（３ｂ
）のコレクターエミッタ間に大きなサージ′電圧か印加
されることとなる。しかるにコンデンサ囚か有れば、イ
ンバータ（Ａ）のトランジスタ（３ａ）　！　（３１：
＋）のペース電流はコンデンサい拳の容量と抵抗（６ａ
）　。

（６ｂ）の抵抗１１１′Ｉ、で決まる時定数により＋ｎ
ｔ減する。即ち、インバータ（Ａ）の人力ｔｍｔも急減
に４とならないため、インダクタ（４）に発生するキッ
ク′電圧も小さくでき、トランジスタ（３ａ）　、　（
５ｂ）に印加されるサージ車圧も小さくなる。

以上の説明では、インバータ（Ａ）は供給される直流電
圧が脈Ｉｔの全波整流の場合であったか、直流市静か交
流電源（１７Ｊを全波整流する整流回路とこの整流回路
の出力か所定レベル以下の時、直流電力を供給する直ｖ
１を袖助屯諒とを具（ｊｉｆｆ　Ｌ　＋インバータ（Ａ
）への入力端子が第３図に）の様な場合にも適用でき、
さらにこの場合には交流゛１諒１１２は調光装置等を使
用し。

位相制御された交流電圧であっても良い。

さらに、インバータ（Ａ）に供給される直ｖｉｄ　’ｉ
［圧が例えば、第４図で全波整流器ｔ１３１の出力端子
にコンデンサを接続し、半でηされた直流電圧の様な場
合も、第３図（１＝Ｊの妹に、過当な周Ｊυ」Ｔと、イ
ンバータ（Ａ）の出力発生ルＪｌｒ４ＪＴｔを設層する
ことにより、同様な効果か得られた。この場合は、制御
装置（Ｂ）に適当な周期Ｔを発生する発掘回路と、過当
な期間Ｔ１を設層する為の単安定マルチバイブレータ等
を用いればよい。

この他、特に第３図（ホ）に示す様にインバータ（Ａ）
に平滑された直流電圧が供給される場合などでは。

放電灯（１〔の両端に印加される′電圧を、電極が予熱
されると放電か開始する様な、限界値付近に設定してお
くと、始動時に第３図（ホ）の様な動作を継続させるこ
とによって電極が予熱された時点で放電灯は点灯を開始
する。この様な場合は、制御装置（ＢＪはタイマー装置
＜ａ＋でなく、放′亀灯１１０）の゛電流を検出して同
様の動作を行なわせることもＯｆ能である。

上記の説明では、放電灯か１灯の場合について示したか
２月以上の場合も同様に適用できることは勿論である二
マた。ターンオフ時間１１ｉ１１側１装置ｆ　（ｉ））
は第５図に示すようにトランジスタＦｌｌのペースと全
波整流器）１９の負極側出力端との間に設り゛た抵抗（
ト）とコンデンサ６υの直列回路から構成しても良く。

この場合、コンデンサいυの容量を小さくでざる。

〔超β１〕の効果〕 以上の様に９本発明の装置によれば、放゛祇灯の始動に
際してコールドスタートを避けられるので。

始動時の電極の損揚を少なくすることが出来、かつ信頼
性の高いものを安価に得られる、

【図面の簡単な説明】

再１図及び第２図は従来の装置を示す回路図。 第４図、第５図は本発明による装置の一実施例をそれぞ
れ示ず回路図、第３図はその動作の説明の為の図である
。 図中符号（１）は直流′１源、（２）はスイッチ、ｕＱ
は放電対、　（１０ａ）　、　（１０ｂ）は−極、　Ｕ
３は開用交流′電源。 ０は全波整流器、（Ａ）はインバータ、（Ｂ）は制御装
置。 （Ｃ）はタイマー装置、（Ｄ）はターンオフ時間制側ｌ
装置である。 なお同−符号は同一または相当部分をボす。 代理人　大　岩　窄　雄 〈　４） ぐ）（）Ｃ） 第　；ＪＪ　図 丁ｌ″Ｉ″ （−Ｓｌ （（ヘ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　直流屯源と９発揚トランスと、前記直流′電源
   および前記発振トランスの間に設けられた半導体スイッ
   チと、前記直流電源に対して直列に設けられたインダク
   タと、前記発振トランスに関連的に設けられ並列共像回
   路を形成する共振用コンデンサを具備するインバータと
   、前記インバータの高周波出力により伺勢されると共に
   ゛電極を予熱される放電灯とｒ　ｆｊｉＪ記放’ｉｔ灯
   の始動時に、前記インバータの出力を、前記インバータ
   の発生ずる高周波父流′電圧の一周期より長い期間にわ
   たって、　＊Ａり返し停止させる期間を設け、出力発生
   期間を減じることにより前記放電灯が点灯を開始するＮ
   ｉｌに前記放′亀灯の成極を予熱する予熱制御装置と、
   前記インバータの発振動作から発振停止に到るターンオ
   フ時間を制御するターンオフ時間制御装置とを具備した
   ことを特徴とする放′亀灯点灯装置。 （２）　直流′電源が商用交流′電源を全波整流した脈
   流の直流であ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）　直流′電源が商用交流′電源を全波整流する整
   流回路と前記整流回路の出力が所定レベル以下のとき、
   直流′電力を供給する直流補助′１に源とを具備したこ
   とを特徴とする特許請求の１１１α囲第１項記、ｌ＋２
   の放電灯点灯装置。 （４）　直流′電源が部用交流電源の゛屯圧を位相制御
   した遊出を全波整流する整流回路と、前記整流回路の出
   力か所定レベル以下の時、直流重力を供給する直流袖助
   電諒とを具備したことを特徴とする特、ｌｒ！Ｆ請求の
   範囲第１項記載の放電灯点灯装置。 （５）　インバータの出力を停止する期間を、曲用交流
   ゛亀諒の各半サイクル毎に設けたことを特徴とする特、
   ｆ′Ｆ請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載の放
   電灯点灯装置。 （６）出力を停止する期間を、その探り返し周期に対し
   て５０％以上の期間となる様に設ボしたことを％徴と′
   １″る特許請求の範囲第１項乃至第５項の何れかに記載
   の放′亀灯点灯装置。 （７）　出力をイタ・止する期間を脈流の直流電圧の電
   圧値が所定値以上の期間に設けることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項、第３項、第４項、第６項の何れかに
   記載の放′亀灯点灯装置。 （８）　出力を停止する期間を商用交流電源の各半サイ
   クルの、所定位相より前に設けることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項乃至第５項の何れかに記載の放電灯点
   灯装置。 （９）出力を停止する期間を、直流電源の′電力供給後
   、所定時間後あるいは放電灯の点灯佼には減少させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項の何れ
   かに記載の放′亀灯点灯装置。 ｆｌｌ　インバータの出力を繰り返し停止させる期間を
   、直流電源の電力供給後、１秒乃至５秒経過佐に減少さ
   せることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の放′
   亀灯点灯装置。 ０１）　インバータか出カドランスを備え、この出カド
   ランスに発生する出力から放電灯を点灯し。 かつ前記放電灯の電極を予熱する出力をも供給すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１０項の何れ
   かに記載の放′１Ｌ灯点灯装置。