JPS6072191A - 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、−５式ブロッキングインバータで直列接続し
た２個の放電灯を高周波点灯する放電灯点灯装置に関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来の一石式ブロッキングインバータを備えた放電灯点
灯装置として、例えば、直流電流をオン、オフするトラ
ンジスタと、このトランジスタに直列接続された一次巻
線、二次巻線およびフィラメント巻線を有し二次巻線か
ら高周波電流を出力する出力変圧器と、前記二次巻線お
よびフィラメント巻線に接続された放電灯とより構成さ
れるものが知られている。

この種の放電灯点灯装置にあっては、一方式プロッキン
グインバータにより直流電流を高周波電流に変換して放
電灯を高周波点灯するため、小型で効率よく放電灯を点
灯させることができる。しかしながらこの種の放電灯点
灯装置において、２個の放電灯を順次直列点灯する場合
には、出力変圧器の２次側に、２個のフィラメント巻線
および共用の１個のフィラメント巻線と、１個の二次巻
線とを設け、二次巻線を２個の放電灯に直列に接続する
と共に、２個の放電灯の一方のフィラメントのそれぞれ
に２個のフィラメント巻線をそれぞれ接続し、かつ２個
の放電灯の他方のフィラメントのそれぞれに共用の１個
のフィラメント巻線を並列接続するのが一般的である。

ここでフィラメント巻線の巻数比は点灯時のフィラメン
ト電圧により決定され、製造上の点からその巻数比は一
般的に整数に限られることが多いため、前記３個のフィ
ラメント巻線は同一巻数比で巻回される。このためフィ
ラメントを予熱しておいて一方の放電灯を高周波点灯し
た後に他方の放電灯を高周波点灯する場合、共用の１個
のフィラメント巻線に接続されるフィラメントが他方の
フィラメントに比べて負荷の相違により予熱されにくり
、該フィラメントがＨ」加される高電圧により予熱不足
の状態で放電を開始する恐れがある。このようないわゆ
るコールドスタートで放電が行なわれると、陽イオンの
衝突によりフィラメントに塗布した陰極物質の蒸発が激
しくなり、放電灯両端の悪化等によってランプ寿命が短
かくなるという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような従来技術の欠点を除去するために
なされたもので、始動時の点滅によるランプ寿命の劣化
を簡易的確に防止しうる放電灯点灯装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明では、直流電流をス
イッチング素子でオン、オフして出力変圧器から高周波
電流を出力する一石式プロッキングインバータを備え、
前記出力変圧器に直列接続された第１と泥２の放電灯を
高周波点灯する放電灯点灯装置において、前記出力変圧
器は、−次巻線と、直列接続した第１と泥２の放電灯に
接続される二次巻線と、第１と第２の放電灯の一端にそ
れぞれ設けられたフィラメントに接続される第１と第２
のフィラメント巻線と、第１と第２の放電灯の他端にそ
れぞれ設けられたフィラメントに並列接続される第３の
フィラメント巻線とを備え、前記−次巻線と二次巻線と
を同相極性にし、かつ前記第１、第２および第３のフィ
ラメント巻線な略同−巻数で巻装したことを特徴とする
。

〔発明の実施例〕

以下添付図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明する
。

第１図はこの実施例に係る放電灯点灯装置の回路図であ
る。図において、１は交流電源であり、この交流電源１
は全波整流回路２で直流電圧に整流した後、インダクタ
３およびコンデンサ４からなるＬ型低域通過（高域阻止
）フィルタと、電力蓄積用コンデンサ５およびアイソレ
ート用ダイオード６と、限流用のインダクタ７とを介し
て、−石式プロッキングインバータ８に与えられる。こ
こで前記整流出力はその高周波成分をコンデンサ３によ
り除去されてコンデンサ５に与えられる。

コンデンサ５はＬ型フィルタよりインバータ８を介して
電力を蓄積されると共に、Ｌ型フィルタの出力が所定の
電圧より低い間インバータ８に亀カを供給する。またこ
のインバータ８は、−次巻線９１、二次巻線９２、ベー
ス巻線９ｂおよびフィラメント巻線９ｆｔ　ｔ　９ｆ２
　ｔ　９ｆａを有する出方変圧器９と、この出力変圧器
９の一次巻線電流を高周波でスイッチングする出力トラ
ンジスタ１ｏと、このトランジスタ１０を駆動するドラ
イブ回路１１とを具えている。ドライブ回路１１は、出
力変圧器９のベース巻線９ｂとトランジスタ１ｏのベー
ス側との間に接続されたドライブ用コンデンサ１２と、
トランジスタｌＯのベース・エミッタ間に接続されコン
デンサ１２の充電電荷を放電させる抵抗１３およびダイ
オード１４の直列回路とで構成される。このドライブ回
路１１では、出力変圧器９０ベ一ス巻線９ｂＶＣ誘起さ
れる起電力をコンデンサ１２を介してトランジスタ１０
のベースに帰還ｔ２て該トランジスタ１０を高周波でオ
ン、オフさせ、波形整形用コンデンサ１５および一次巻
線９１で構成される共振回路がら高周波電圧を発生する
。出力変圧器９の二次巻線９２には２個の放電灯１０１
　、１０２が直列に接続され、また出力変圧器９の二次
側に巻回されたフィラメント巻線９ｆ１＊　９ｆｚは放
電灯１０１　、１０２の一方のフィラメントａ１　＋ｂ
２に接続され、かつフィラメント９ｆａは放電灯１０１
　、１０２の他方のフイラメン）　ｂｌ　、　ａ２に並
列に接続される。そして前記共振回路力・ら発生した高
周波電圧は、二次巻線９２を介して直列接続された２個
の放電灯１０１　、１０２のフィラメントａｉ　ｓ　ｂ
Ｚ間に与えられると共に、フィラメント巻線９ｆｌ　＋
　９ｆ２　、＋　９ｆ３を介して２個の放電灯１０１゜
１０２の各フィラメントａＩ　Ｈａ２　＋　ｂｌ　＋　
ｂ２に与えられる。ここで、各フィラメント巻線９ｆｌ
　ｓ　９ｆ２５９ｆａは製造上の便宜性を前原して同一
巻数に選定される。さらに、放電灯１０２のフィラメン
ト間には始動用のコンデンサ１０３が並列に接続される
。

なお、第４図中、コンデンサ５に直列接続されたインダ
クタ７は、該コンデンサ５および夕”イオード６を介し
て流れるコンデンサ５の充電電流を限流してコンデンサ
５に蓄積される電力を調整する。さらにコンデンサ５の
（＋）側とトランジスタｌＯのベース側との間には、バ
イアス抵抗１５とトランジスタ１０のターン・オフ特性
改善用のインダクタ１６とが接続され、またインダクタ
７およびダイオード６の接続点とトランジスタ１０のコ
レクタｌＯとの間にはダイオード１７が、トランジスタ
ｌＯの王ミッタには逆電圧保護用のダイオード１８が、
それぞれ接続される。

以上の構成において、交流電源１を投入すると、この交
流電源１は全波整流回路２で全波整流されてＬ型フィル
タおよび電力蓄積手段に与えられる。

電力蓄積用コンデンサ５は、インバータ８のトランジス
タ１０がオンするごとに整流回路２→Ｌ型フイルタ→コ
ンデンサ５→インダクタ７→ダイオード１７→トランジ
スタｌＯという閉ループに流れる電流により所定方向に
充電され、一方、該コンデンサ５はＬ型フィルタを介し
て与えられる整流出力か半サイクル毎に所定電圧（すな
わちコンデンサ５の充電電圧）以下になるとアイソレー
ト用ダイオード６を介して放電され、この放電出力をイ
ンバータ８に与える。このような電力蓄積手段の両端電
圧がインバータ８に与えられると、抵抗１５→コンデン
サ１２→ベ一ス巻線９ｂという閉ループに流れる電流に
よりトランジスタ１０のベース電位が高くなり、該トラ
ンジスタ１０にベース電流が流れてオンする。トランジ
スタ１００オンにより、コレクタ電流が流れ、−次巻線
９１に誘起されてペース巻９ｂＫ実線矢印方向の起電力
が生じ、この起電力によりコンデンサ１２が充電される
。するとインダクタ１６およびコンデンサ１２の共振に
よりトランジスタｌＯが逆バイアスされてオフすると共
に、該コンデンサ１２の充電電荷が抵抗１３、ダイオー
ド１４およびインダクタ１６を介して流れ、該コンデン
サ１２がリセットされる。このようにしてトランジスタ
１０がオン、オンし、出力変圧器９を介して放電灯１０
１　、１０２へ第２図のような非対称の高周波電流が供
給される。

ここで、第３図に示すように、出力変圧器９の一次巻齢
９１と二次巻線９２とは同相極性になるように巻装する
ため、インバータ８中のイランジスタｌＯがオンして一
次巻線９１に実線矢印方向の電流（第２図のイ部分に示
す低レベルの正の電流）が流れた場合、これに対応して
二次巻線９２に実線矢印方向の起電力が発生すると共に
、トランジスタ１０がオフして一次巻線９１に破線矢印
方向の電流（第２図中の口部分に示す高レベルの負の電
流）が流れた場合、これに対応して二次巻線９２に破線
矢印方向の起電力が発生し、これらの起電力がコンデン
サ１０３を介して放電灯１０１のフィラメント’１ｖｂ
１間に印加される。この際、フィラメント巻線９ｆｔ　
ｔ　９ｆ２　＊　９ｆＢは同一巻数であるため、フィラ
メントａ１　、　ｂｌには同一のフィラメント電圧が印
加されるが、フィラメント巻線９ｆｓには２個のフィラ
メントｂ１　＊　’１が並列接続されて℃・るため、フ
ィラメントｂ１はａｌに比べて予熱されにく（・。

このため予熱されやすいフイラメン）ａｌから熱電子が
飛び出しやすくなり、従って第２図のイ部分の電流と相
似の電圧がフィラメントａ１．ｂ１間に印加された時に
、すなわちフィラメント類σ）電位がフィラメントａ１
より高い時にフィラメントａ１７！ｌ）らｂ８へ向って
熱電子が飛び出して放電灯１０１が点灯する。するとコ
ンデンサ１０３を介して放電灯１０２のフイラメン）　
ａｌ　、　１１２間に高電圧が印加され、放電灯１０１
と同じような条件、すなわちフィラメントａ２の電位が
フィラメントｂ２より高い時に放電灯１０２が点灯する
。このように第２図のイ部分の低レベルの電流と相似の
低い電圧がフィラメント間に印加された時に放電灯１０
１　、１０２が点灯するため、フイラメン）　ｂｌ　＊
　ａ２への熱電子の衝突力が弱くなって該フィラメント
ｂ１．ａ２の損傷が少なくなり、従って始動時の点滅に
よるランプ寿命の劣化を簡易的確に防止できる。なお、
出力変圧器９の一次巻紗９１と二次巻線９２とを前記と
は逆の加極性になるように巻装した場合には、第２図の
口部分の高レベル電流と相似の高い電圧がフィラメント
間に印加された時に放電灯１０１　、１０２がいわゆる
コールドスタート状態で点灯するため、フィラメントへ
の熱電子の衝突力が強くなってフィラメントの損傷が激
しくなり、ランプ寿命が短かくなるので、出力変圧器９
の一次巻線９１と二次巻線９□０巻回し方向とその配綜
には注意を要する。

第４図はリーケージ型の出力変圧器９の外観図を示すも
のである。この出力変圧器９は、ギャップ２００　’ｇ
を介して同軸上に配設された一次側ボビデ２００１およ
び二次側ボビン２００２と、−次側ボビン２００１に巻
回された一次巻線９１と、二次側ボビン２００２に巻回
された二次巻線９２と、二次側ボビン２００２の略中央
に位置し二次巻線９２上に巻回されたフィラメント巻線
９ｒｓと、フィラメント巻＃９ｆｓと隣接しギャップ２
００ｇ側寄りに巻回されたフィラメント巻線９ｆｘ　＊
　９ｆ２と、他の位置の二次巻線９２上に巻回されたペ
ース巻線９ｂとより構成されている。ここで、リーケー
ジ型の出力変圧器９を用いた場合には、フィラメント巻
線９ｆｌ　＊　９ｆ２　ｔ９ｆａを二次側ボビン２００
２の中央部に位置させ、特にランプ電流が流れるフィラ
メントｂ１　、　ａ２に接続されるフィラメント巻線９
ｆ３は中央に巻回すことが望ましい。これはランプ電圧
とランプ電流の位相を合わせて、フィラメントの発光位
置を安定化させ、放電灯１０１　、１０２のちらつきを
減少させるためである。これに対してフィラメントａ１
　、１）２に接続されるフィラメント巻線９ｆｓ　、　
９ｆｚはギャップ２００ｇ側寄りに巻回すことが望まし
い。こうすれば、フィラメント巻線９ｆｌ　＊　９ｆ２
に発生する高圧が若干高くなり、フィラメントａ、　、
　ｂｌが予熱されやすくなり、始動時の点滅によるラン
プ寿命の低減防止効果が上がる。

なお、本発明では、第１図のインバータ回路に限定され
るものではなく、−６式ブロッキングインバータであれ
ば、他の回路構成のものでもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、出力変圧器の一
次巻線と二次巻線とを同相極性にし、かつ第１、第２お
よび第３のフィラメント巻線を略同−巻数にしたので、
第１および詑２巻線に接続されたフィラメントが第３巻
線に接続されたフィラメントより予熱されやすくなり、
そして出力変圧器の二次巻線から出力される非対称の高
周波電圧のうち低レベルの電圧が放電灯に印加された時
に該放電灯が点灯するよ５Ｖｃなり、従って始動時にお
ける熱電子によるフィラメントの損傷が少なくたってラ
ンプ寿命を簡易的確に向上させることができる。しかも
第１．第２および第３フィラメント巻線を略同−巻数で
巻装したので、出力変圧器の製造を簡単に行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は放電灯点灯装置の回路図、第２図は出力変圧器の
出力電流波形図、第３図は出力変圧器および放電灯の拡
大した回路図、第４図は出力変圧器の構造図である。 ２・・・整流器、８・・・一方式プロッキングインバー
タ、９・・・出力変圧器、９１・・・−次巻線、９２・
・・二次巻線、９ｂ・・・ペース巻線、９ｆｌＩ　９ｆ
２　ｓ　９ｆｓ・・・フィラメント巻線、　１０・・・
トランジスタ（スイッチング素子）、１１・・・ペース
回路、　１５・・・コンデンサ、１０１　。 １０２・・・放ｔ’１．Ｌ　１０３・・・コンデンサ、
２００・・・ボビン、ａｌ　＋　ｂｌ　＊　ａ２　＊　
ｂｌ””イラメント。 出願人代理人　猪　股　清 場面の浄Ｖ！！（内容に変更なし） 牙５１　図 ２ 子５２　図 イ 妬　３　図 Ｂ４　図 手続補正書 昭和５８年１０月、Ｌｇ日 ＩＩ−許庁長官　若　杉　和　夫　殿 ■、事件の表示 昭和５８年＃’：Ｊ’　許願第１８１２５１　号２、発
明の名称 放電灯点灯装置 ３、　ｈｌｉ正をする者 事件との関係ｑ、１−許出願人 （３７５）東芝電材株式会社 ７、補正の対象 門札ＩＮおよび図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１直流電流をスイッチング素子でオン、オフして出
   力変圧器から高周波電流を出力する一石式ブロッキ／グ
   インバータを備え、前記出力変圧器に直列接続された第
   １と第２の放電灯を高周波点灯する放電灯点灯装置にお
   いて、 前記出力変圧器は、−次巻線と、直列接続した第１と第
   ２の放電灯に接続される二次巻線と、第１と第２の放電
   灯の一端にそれぞれ設けられたフィラメントに接続され
   る第１と第２のフィラメント巻線と、第１と第２の放電
   灯の他端にそれぞれ設けられたフィラメントに並列接続
   される第３のフィラメント巻線とを備え、前記−次巻線
   と二次巻線とを同相極性にし、かつ前記第１、第２およ
   び第３のフィラメント巻線を略同−巻数で巻装したこと
   を特徴とする放電灯点灯装置。