JPS6025877B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来比較的高圧の電源を必要とするレナい光灯などの放
電灯を点灯するには、通常放電灯の点灯に必要な垂下電
圧電流特性を持つ磁気漏れ変圧器が用いられるが、この
変圧器は重くて大形であり、熱を持ち易く危険を伴う欠
点があった。

またこのような欠点をなくすために、磁気漏れ変圧器や
チョークコイルを用いる代りに、整流器とコンデンサと
を組み合わせた直流高電圧発生回路を使用することも提
案されたけれども、放電灯を直流電圧で点灯するように
しているために放電灯の寿命が短か〈なる不利を免がれ
ない。さらに直流電源を相対向する２辺中のスイッチン
グ素子が対をなして他の２辺中のスイッチング素子と交
互に導通するブリッジ回路の対角線の方向に当る接続点
の１組に接続し、他の１細から得られる交流出力を、そ
のブリッジ回路の前または後に挿入された定電流回路を
経て放電灯に供給しこれを点灯するようにすることも提
案されているが、通常の直流電源の電圧電流特性は平坦
であるため、放電灯を点灯するためにはその寿命を低下
させないための定電流回路のような装置を付加する必要
があり、また直流電源をブリッジ回路を形成する相対向
する２辺中のスイッチング素子が対をなして交互に導適
するブリッジ回路の対角線の方向に当る接続点の１組に
接続し、他の１組から得られる交流出力を、負荷と、上
記ブリッジ回路中の２対のスイッチング素子を１対ずつ
交互に導通させるための制御変成器の１次巻線とに供給
し、その変成器の複数の２次巻線の出力により上記２対
のスイッチング素子の導通を上記のように制御して、上
記負荷に給電するようにすると共に、上記ブリッジ回路
の交流出力における正負半波の不平衝を改善するための
補正回路を備えた自励式ィンバータも知られているが、
このようにしたものでは、上記のような補正回路を必要
とすると共に、放電灯を負荷とする場合には、放電灯の
寿命の低下を防ぐために、上記直流電源とブリッジ回路
との間に定電流回路のような装置を付加しなければなら
ぬ不利を伴う。この発明は磁気漏れ変圧器の代りに、そ
の電圧電流特性と相似た垂下電圧電流特性を持つ、複数
の整流器とコンデンサとを組み合わせた直流高電圧発生
回路を用い、その出力を池励方式によりたくみに交流化
して放電灯の点灯に使用するようにすることにより、比
較的高電圧の電源を必要とするけい光灯などの放電灯の
点灯に使用する場合にも、磁気漏れ変圧器を使用する場
合に比べ、小形軽量で発熱による危険を伴う廃れもなく
、定電流回路のような装置を用いたり、自励方式電気ィ
ンバータを使用する場合のように、さらに放電灯を点灯
するための交流出力における正負の半波の不平衝を改善
する手段を付加することないこ放電灯の寿命の低下を防
止することのできる放電灯点灯装暦を得たものであって
、以下図面に示す実施例によりこの発明を説明する。

第１図はこの発明の１実施例の回路図で、交流電源Ｑか
ら整流器Ｄを通じてコンデンサＣを充電する回路を多段
に縦続接続した直流高電圧発生回路Ａと、その出力をそ
の出力とは別に電源Ｑから得られる交流によって１対ず
つ交互に導通せしめられる２対のスイッチング素子とし
てのトランジスタＴｒ，，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４を各
対のトランジスタが相対向するようにブリッジ形に接続
したブリッジ回路の対角線の方向に当る接続点の１組の
間に供給するようにし、他方の１紙の間に生ずる交流電
圧によりチョークコイルＬを通じて放電灯Ｌａを点灯す
るようにしたィンバータ回路Ｂとでできている。

回路Ａは２つの倍電圧電流回路を交流電源Ｑを中心にし
て上下に接続したもので、図示の例ではその出力端子ｐ
，ｑ間には交流電源電圧の波高値の４倍の直流電圧が得
られる。

回路ＢにおいてＴ，，Ｔ２はトランジスタＴｒ，〜Ｔｒ
４の導通を制御するために交流電源Ｑに縦続接続された
一対の変圧器で、変圧器Ｔ２は同じ鉄心上に１次巻線Ｎ
，と６つの２次巻線Ｎ２〜Ｎ？とを備えており、巻線Ｎ
２，Ｎ３は放電灯Ｌａの電極Ｆ，，Ｆ２を加熱するよう
に、Ｎ４〜Ｎ７はそれぞれトランジスタＴｒ，〜Ｔｒ４
のベース・ェミッタ間に各別の電流制限抵抗Ｒ，〜Ｒ４
を通じて、Ｔｒ，，Ｔｒ２が交流の一方向の半波で同時
に、Ｔｒ３，Ｔｒ４が他の方向の半波で同時に導適する
ように接続されている。また安全のため変圧器Ｔ，，Ｔ
２を結ぶ回路中にスイッチＳが設けられ、放電灯いの口
金ビンをその受け口にさし込むことによって閉じ、受け
口からはずすことによって開くようにしてある。この実
施例は上記のように機成されているので、放電灯いの両
電極Ｆ，，Ｆ２は変圧器Ｔ２の２次巻線Ｎ２，Ｎ３から
供給される電流によって加熱され、両者の間に放電開始
電圧が印加されれば放電を開始できる状態になっている
。

したがって回路Ａによって作られた放電灯Ｌａの放電開
始に必要な電圧が、変圧器Ｔ２からその２次巻線Ｎ４，
Ｎ５を通じて供総合される交流電圧の１方向の半波によ
りトランジスタＴｒ，，Ｔｒ２が導適すると、回路Ａの
出力端子ｐからトランジスタＴｒ．・チョークコイルＬ
・放電灯りの電極Ｆ，，Ｆ２・トランジスタＴｒ２を通
って端子ｑに至る回路を通じて放電灯Ｌａに一方に印放
され、変圧器Ｌからその２次巻線Ｎ６，Ｎ７を通じて供
給される交流電圧の他方向の半波によりトランジスタＴ
ｒ３，Ｔｒ４が同時に導適すると、回路Ａの出力端子ｐ
からトランジスタＴｒ３・放電灯Ｌａの電極Ｆ２，Ｆ．
・チョークコイルＬ・トランジスタＴｒ４を通って端子
ｑに至る回路を通じて放電灯Ｌａに反対方向に印加され
、放電灯いは点灯を開始する。放電灯凶は点灯するとそ
の両軍極間の電圧は管電圧まで降下する。そして回路Ａ
の出力電圧は磁気漏れ変圧器の出力電圧に似た大きな垂
下電圧電流特性を持っているので、放電灯Ｌａが点灯す
るとその管電圧まで降下して点灯を持続させる。チョー
クコイルは放電灯凶に流れる電流のピーク値を制限し、
放電灯Ｌａのちらつきを少なくすると共にその寿命の低
下を防止する働きをする。第２図は放電灯Ｌａに印加さ
れる電圧Ｖの時間ｔに対する変化を示すもので、４Ｖｍ
は回路Ａの無負荷の時の出力電圧（Ｖｍは竜減Ｑの電圧
の波高値）を、ＶＬａは放電灯ねの管電圧を、りま放電
灯いの点灯時刻を示す。

第３図は放電灯Ｌａの時間ｔに対する管電流１の変化を
示すもので、ｔ，は点灯時刻を、ｉ，はチョークコイル
Ｌのィンダクダンスが小さい場合の電流波形を、ｉ２は
大きい場合のそれを示している。

回路Ｂにおけるスイッチング素子としてのトランジスタ
Ｔｒ，〜Ｔｒ４の導通制御に回路Ａの出力を使用する目
励方式を用いると、回路Ａの電圧電流特性の大きい垂下
特性のために、放電灯Ｌａの両端に印加される電圧が著
しく低下して点灯困難となり、実用にならない。回路Ｂ
のスイッチング素子の制御に上記のような池励方式を用
いているのはそのためである。上記の実施例では回路Ｂ
のスイッチング素子の制御に電源Ｑの電圧を周波数を変
えないで使用しているが、制御用の交流電圧の周波数を
高くすれば、チョークコイルＬを４・さくするかまたは
省略することができると共に、放電灯Ｌａの電流波形を
より平坦にして放電灯いの効率を高めることができる。

第４図は回路Ｂのスイッチング素子の制御用交流電圧の
周波数を高める回路の１例を示すもので、交流電源Ｑか
ら整流器○，と抵抗Ｒ５とを通じてコンデンサＣ，を充
電するようにすると共に、コンデンサＣ，と並列に抵抗
Ｒ６，Ｒ７の直列回路と、整流器Ｄ２を並列に備えたコ
イルＬ２およびトランジスタＴｒ５の直列回路と、整流
器Ｄ３を並列に備えた変圧器Ｔ２の１次巻線Ｎ，および
トランジスタＴｒ５の直列回路とを接続し、抵抗Ｒ７の
電圧を可変抵抗Ｒ８およびコイルＬ２と磁気的に結合さ
れたコイルＬ，とを通じてトランジスタＴｒ５のベース
・ェミッタに供給するようにし、Ｔｒ５のコレクタを抵
抗Ｒ９を通じてＴｒ６のベースに接続し、変圧器Ｔ２の
２次巻線Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７の電圧を第１図のトラ
ンジスタＴｒ．〜Ｔｒ４のベース・ェミッタに供給する
ようにしている。

この回路では抵抗Ｒ７の電圧によりトランジスタＴｒ５
が導通しコイル仏に電流が流れると、その電流によりコ
イルＬの電流を阻止する方向の電圧をＬ中に議起してＴ
ｒ５の導通を停止させ、Ｌ２の電流を遮断するようにな
っており、整流器Ｄ２はその際コイルＬに誘起される電
圧を短絡する働きをする。そしてこの動作は一定の周期
で繰り返される。このようにしてトランジスタＴｒ５の
コレク外こ生ずる電圧変化によりＴｒ６の導通を制御し
、変圧器ちに高周波の電圧を生ずるようになっている。
整流器Ｄ３の働きはＤ２のそれと同じである。この回路
では可変抵抗Ｒ８の抵抗値を変化させることにより、変
圧器Ｌに供聯合する交流電圧の周波数をある範囲に亘つ
て制御することができる。上記の実施例では子熱形放電
灯の点灯装置であるが、回路Ａにおける整流器とコンデ
ンサとの数を増化させることにより、その出力電圧を高
くしてスリムライン形の放電灯を点灯させるようにする
ことができる。

その場合には放電灯Ｌａの電極Ｆ，，Ｆ２の予熱回路は
省略される。以上のようにこの発明による放電灯点灯回
路は、磁気漏れ変圧器の代りにその電圧電流特性と相似
た垂下電圧電流特性を持つ、複数の整流器とコンデンサ
とを組み合わせた直流高電圧発生回路を用い、その出力
を他励方式によりたくみに交流化して放電灯の点灯に使
用するようにすることにより、比較的高圧の電源を必要
とするけし、光灯などの放電灯の点灯に使用する場合に
も、磁気漏れ変圧器を使用する場合に比べ全体を小形軽
量化し、発熱による危険をなくし、定電流回路のような
装置を用いたり、目励方式電気ィンバータを使用する場
合のように、さらに放電灯を点灯するための交流出力に
おける正負の半波の不平衝を改善する手段を付加するこ
とないこ放電灯の寿命の低下を防止することができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例の回路図、第２図と第３図
とはこの実施例における放電灯の特性線図、第４図は他
の実施例における一部の回路図である。 Ｑ・・・・・・交流電源、Ｄ・・・・・・整流器、Ｃ・
・・・・・コンデンサ、Ａ・・・・・・直流高電圧発生
回路、Ｔｒ，〜Ｔｒ４・・・・・・１対ずつ交互に導通
せしめられる２対のスイッチング素子でブリッジ形に接
続されたもの、Ｌａ・・・・・・放電灯、Ｂ・・・・・
・回路Ａの出力を交流化して放電灯凶に供給するィンバ
ータ回路。 オノ図 汐ｚ図 オ＝３．図 １‘・ グム図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交流電源から整流器を通じてコンデンサを充電する
   回路を多段に継続接続した直流高電圧発生回路の出力を
   、その出力とは別の電源から得られる制御電圧または電
   流によつて１対ずつ交互に導通せしめられる２対のスイ
   チング素子を各対の素子が相対向するようにブリツジ形
   に接続したブリツジ回路の対角線の方向に当る接続点の
   １組の間に供給し、他方の１組の間に生ずる交流電圧に
   よつて放電灯を点灯するようにしたことを特徴とする放
   電灯点灯装置。