JPS60208094A - 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 本発明は、放電灯点灯装置に関する。

発明の技術的背景及びその問題点 一般に、インバータトランスを用いて放電灯を点灯させ
る装置においては、フイラメン１へ予熱を十分に行ない
、ウオームスタートさせることが望まれる。

第１図は従来の一例を示すもので、交流電源ｌ。

インバータロ路２、インバータトランス３及び放電灯４
よりなるランプ回路において、放電灯・１のフィラメン
ト４ａ、４ｂ間にスイッチ素子５を接続し、電源投入後
一定時間タイマー回路６によってスイッチ素子５をＯＮ
させることによりフィラメント予熱を行なうものである
。ところが、このように二次側回路をスイッチ素子５で
開閉する場合、スイッチ素子として高耐圧素子が必要で
コスト高となり、ドライブ電力が大きいものである。

これはトランジスタのｈｌｌＥが小さくなるためである
。又、この方式の場合、予熱電流が小さく予熱に時間が
かかるものである。この点、予熱電流を大きくするため
にインバータトランスの二次側に差巻線を設けて始動時
にスイッチ素子て短絡する方法も考えられているが、こ
のスイッチ素子も６００〜８００■級Ｑ高耐圧素子が必
要となるものである。

一方、第２図に示すようなラピッド方式のものもある。

この方式は、インバータ回路の入力電圧を下げたり発振
モードを変えることにより二次側出力電圧を下げてウオ
ームスター１〜させるものてある。ところが、二次電圧
の低下に伴ないフィラメント電圧も下がってしまい、フ
ィラメントを短時間で十分に予熱することができないも
のである。

ν１局、ウオームスタートさせるためにはフィラメント
−電圧を低下させることなくインバータトランスの二次
電圧を低下させてフィラメント予熱を１１なうことが必
要とな・る。

又、放電灯点灯装置においては、調光点灯をｆｉないた
い場合もあるが、これはインバータ回路を不動作にする
ことによ春用ｊなっているものである。

そして、ランプ負荷異常時に対する安全対策も必要であ
るが、この安全回路もインバータ回路を不り１作にさせ
るものである。従って、これらの作用のためにスイッチ
素子の数が多くなるものである。

発明の目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ウオー
ムスタートに寄与し得るように二次電圧の制御が容易で
、調光点灯、ランプ負荷異常時の安全回路としても寄与
し得るインバータトランスを備えた放電灯点灯装置を得
ることを目的とする。

発明の概要 本発明は、二次側コアの一部に直流電圧又はパルス電圧
印加により局部的磁気飽和部を形成する制御巻線を巻回
したインバータトランスを備えることより、電源投入時
一定時間この制御巻線に通電すれば、その局部的磁気飽
和部によって−・二次側コア間の結合が弱くなって、二
次電圧が低１；するものであり、フィラメント予熱を行
なえば−１分な予熱電流を流してウオームスター１−さ
せることができ、又、調光点灯や安全機能もこのような
二次電圧の低下で対応できるように構成したものである
。

発明の実施例 本発明の一実施例を第３図ないし第５図により説明する
。まず、第３、図にインバータトランス１０の構造を示
す。これは−次側Ｅ形コア１１と二次側Ｅ形コア１２と
をギャップ（スペー’Ｊ’）　１　：（を介して対向さ
せた鉄心構造のリーケジトランスを基本とするものであ
るが、二次側Ｅ形コア１２の中央脚１２ｃの先端部には
二分割された制御コア１４ａ、Ｌ４ｂが取付けられてい
る。そして、−次側Ｅ形コア１１の中央脚ｌｉｅには一
次巻線Ｎｌ、バイアス巻線Ｎｕが巻回され、二次側Ｅ形
コア１２の中央脚１２ｃには二次巻ＲＩＡＮｚが巻回さ
れている。又、前記制御コア１４ａ、１４ｂには各々制
御巻線Ｎｃｄ、　Ｎｃｂが巻回されている。

ここで、この購、御′巻°線Ｎｃａ、　Ｎｃｂは第４図
に示すように直列に接続され、両端端子Ｔ　ａ　、　Ｔ
　ｂ間に直流電圧又はパルス電圧が印加されることによ
り、制御コア１４ａ、１４ｂに対し矢印で示すように逆
極性の磁束を印加して局部的磁気飽和部１５を形成する
ように設定されている。

従って、制御巻線Ｎ　ｃａ　、　Ｎ　ｅｂに直流電圧又
はパルス電圧を印加して二次側Ｅ形コア１２の中央脚１
２ｃ先端部を磁気飽和させ、局部的磁気飽和部１５を形
成することにより、この部分の磁気抵抗がニアギャップ
並となって、−・二次間の結合が弱められるので、二次
巻線Ｎ）に生ずる二次電圧が低下するものである。

しかして、第５図はこのようなインバータトランス１０
を用いた放電灯点灯装置を示す。まず、−次巻線Ｎ１は
インバータ回路１６を介して交流電源１７に接続されて
いる。又、二次巻線Ｎ２両端は放電灯１８のフィラメン
ト１８ａ、１８ｂに接続されている。そして、前記放電
灯１８に対して予熱用トランス１９が設けらオ℃ている
。。この予熱用トランス１９は二次側の予熱巻線Ｎ＋・
ａ、Ｎｐ　ｂがフィラメント１ｇａ、１８ｂに接続され
、−次巻線Ｎド１はタイマー回路２０により制御される
スイッチ素子、例えば双方向性サイリスタ２１を介して
前記バイアス巻線Ｎｕに接続されている。一方、前記−
次側制御巻線Ｎｃａ、Ｎｅｂに対しては端子Ｔａ、Ｔｂ
間に直流電圧を印加する直流バイアス回路２２が設けら
れている。この−流バイアス回路２２哄予熱用トランス
１９に対するバイアス巻線Ｎ１１を電源として共用する
とともに、タイマー回路２０及びサイリスタ２１もｊｔ
ｉｌｌｌし、こ０．の他、ダイオード２３、コンデンサ
２４により構成されている。

このような構成において、電源スィッチを投入するとタ
イマー回路２０が作動してサイリスタ２１が一定時間Ｏ
Ｎする。これにより、バイアス巻線Ｎｕを電源として予
熱用トランス１９が動作しフィラメント１８ａ、１８ｂ
に予熱電流が流れる。

このときのインバータトランス１０の二次巻線Ｎｌの二
次電圧は低下している。即ち、サイリスタ２１ＯＮによ
り・　電流バイアス回路２２によって制御巻線Ｎｃａ、
　Ｎｃｂには直流電圧が印加されて局部的磁気飽和部１
５が形成され、第４図で説明したように−・二次間の結
合が弱められるからである。

このよ゛うに、インバータトランス１０の二次電圧が低
下して放電が行なわれることなく、フィラメント１８ａ
、１８ｂにはフィラメント電圧が下がることなく十分な
予熱電流が流れるため、短時間でフィラメント温度が上
昇することになる。

その後、タイマー回路２０による一定時間が経過してサ
イリスタ２１がＯＦＦすると、制御巻線Ｎｅａ、　Ｎｃ
ｂに対する直流バイアスはカットされる。

これにより、局部的磁気飽和部１５が解消され、制御コ
ア１４ａ、１４ｂが中央脚１２ｅと同様に作用して−・
二次間の結合が定常になるので二次巻線Ｎ２に生ずる二
次電圧も上がって定常状態となり、フィラメント１８ａ
、１８ｂ間に印加されて放電灯１３が点灯することにな
る。このようにしてウオームスタートが行なわれるが、
このとき。

予熱用トランス１９も作用しなくなり、フィラメントカ
ットも同時に行なわれる。つまり、本実施例によれば、
トランジスタ２１によりウオームスタート制御とフィラ
メント電力カット制御を同時に行なうことができ、別個
にフィラメント電力カット回路を設けることなく簡単に
して省電力化を図ることができる。又、このサイリスタ
２１等のスイッチ素子は耐圧１００Ｖ級のものでよ（、
高耐圧素子である必要が、なく安価となる。更に、イン
バータ回路１６の発振モードを変えるわけではないので
、そのスイッチングトランジスタにストレスを、与える
こともない。

ところで、−次巻線Ｎｐ＋の一端を第５図に破線で示す
ようにサイリスタ２１を介さず直接バイアス巻線Ｎｕに
接続し、フィラメント予熱を常時石な）ようにしてもよ
い。これは放電灯１８を調光点灯させる場合に有効であ
る。即ち、調光点灯時はランプ電流が低下するので、フ
ィラメントを１：（°時予熱することにより、ランプ寿
命に影響を及ぼすスボツ１一温度を補償し略一定に保た
せるものである。又、この弁λでは全光点灯時もフィシ
メン１〜予熱が常時行なわれるので、調光検出回路、タ
イマー回路、スイッチ素子等を用いて、全光点灯時には
スタート時のみフィラメント予熱を行ない、調光点灯時
には常時フィラメント予熱を９１な）ようにしてもよい
。

又、本発明のインバータトランス１０を用いることによ
り、インバータ回路１６を不動作とすることなく調光点
灯させることができる。この応用例を第６図に示す。具
体的には、第５図に示した回路に対し、サイリスタ２１
のゲートにＯＲゲート２５を介してタイマー回路２０と
ともに可変抵抗２６によってデユーティ調整されるパル
ス発生）堡２７を接続したものである。

これによれば、電源投入後一定時間はタイマー回路２０
の制御によりサイリスタ２１がＯＮＬで前述したフィラ
メント予熱動作、ソフトスター１−動作が行なわれる（
この時、パルス発生器２７からパルス信号が出力されて
もＯＲゲート２５によりタイマー出力が優先し影響はな
い）。

しかして、タイマー回路２０がタイムアツプした後は、
パルス発生器２７から出力されるパルスに応した調光点
灯制御となる。即ち、パルス発生器２７によるパルス出
力期間中はサイリスタ２１が再びＯＮＬ、て制御巻線Ｎ
ｅａ、　Ｎｅｔ＋に直流パルス電圧が印加されて局部的
磁気飽和部１５が形成されてランプ印加電圧が低くなる
が、パルス発’Ｉｔ　ｉ’Ｎ１２７のパルス休止期間中
はサイリスタ２１が０１・Ｆして制御巻線Ｎｃａ、・Ｎ
ｃｂの直流バイアスがカットされて二次電圧（ランプ印
加電圧）が高くなる。

従って５可変抵抗２６、によりデユーティ８４整をｔｌ
なうご°とにより、ランプ印加電圧のチューティを変化
させることができるもので゛あり、調光点灯を行なわせ
ることができる。従って、インバータ回に！ｉｉ　］　
Ｇを不動作にすることなく調光点灯を行な）るものであ
り専用のスイッチ素子も不要となる。

しかも、ランプＯＦＦ時に予熱用トランス１９でフィラ
メント予熱を行なうことになり、極めて省電力にして陰
極スポット温度を安定化させ、良好なる調光点灯をｆＴ
なわせることができる。

また、インバー・タ′トｌランスｌＯを用いることによ
り、ランプ負荷異常時の安定回路を構成することもでき
る。即ち、特に図示しないが、ランプ負６：ｌ　Ａ常が
検出されたとき、制御巻線Ｎｃｄ、　ＮＣＬＩに直流電
圧を印加するように構成することにより、二次電圧が低
下することになり、放電灯１８が二次巻線Ｎ２から切り
離されたと同等となる。従って、インバータ回路１６を
不動作にすることなく、〜々置を保護し１、ランプ破損
も防＋ｈされ、安全を離床できるものである。

第７図は変形例を示すもので、別の制御コア１４ａ、１
へｂを用いることなく、中央脚１２ｃｆ（（り川し、そ
の一部に穴２８を形成して制御巻線Ｎしｄ、５Ｎｃｂを
施し、矢印の如き磁束を生じさせて局部的磁気飽和部１
５を形成するようにしたものである。

なお、本実施例では一次・二次側にＥ形コアを用いたが
、Ｕ形コアの組合せ、つぼ形コアの絹合せ等であっても
同様に適用できる。

又、第５図や第６図においてダイオード２　二３　Ｌ；
直列に抵抗、インダクタンス、キャパシタンス等による
限流インピーダンスを接続してもよい。

発明の効果 本発明は、上述したように二次側コアの中央脚の一部に
直流電圧又はパルス電圧印加により局部的磁気飽和部を
形成する制御巻線を巻回したインバータトランスを有す
るので、電源役人日、′ｌ　・定時間この制御巻線に通
電すれば、その局部的磁気飽和によって−・二次側温の
結合を弱めて二次電圧を低下させることができ、この状
態でフィラメント予熱を行なうことによりウオームスタ
ートさせること、ができ、同様にして、インバータ回路
を不動作にすることなく調光点灯やランプ負荷異常０４
′１の安全対策も行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す回路図、第２図は異なる従来例を
示す回路図、第３図は不発、明の一実施例を示す回路図
、第４図はその一部を拡大して示す側面図、第５図は回
路図、第６図は応用例を示す回路図、第７図は変形例を
示す側面図である。 １１・・・−次側Ｅ’ＪＪａコゲ（−次側コア）、１２
・・二次側Ｅ形コア（二次側コア）、１３　・ギャップ
、１５・・・局部的磁気飽和部、１８・・・放電灯、Ｎ
２・・二次巻線、Ｎ　ｅａ　−Ｎ　ｅｂ・・制御巻線比
　願　人　東芝電材株式会社 、％Ｊ　国 、７５７−図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 二次側コアと二次側コアとをギャップを介して対向させ
   、二次側コアに放電灯が接続される二次巻線を巻回して
   なるインバータトランスを備えた放電灯点灯装置゛はお
   卒で、前記インバータトランスの二次側コアの一部に直
   流電圧又はパルス電圧印加により局部的磁気飽和部を形
   成する制御巻線を巻回したことを特徴とする放電灯点灯
   装置。