JPS6210000B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放電灯が寿命末期時に半波放電状態
になつたとき放電灯を消灯させて、主波放電状態
が継続することによる不都合を末然に防止するよ
うにした放電灯点灯装置に関する。

本出願人は、先にインバータの出力により放電
灯を付勢するものにおいて、放電灯が半波放電状
態になつたとき、この半波放電状態に基づく異常
電圧を検知して上記インバータの作動を停止させ
るものを出願した（特願昭54−94884号）。このも
のは放電灯が半波放電を継続することを確実に防
止できるから、回路部品が異常発熱したり、放電
灯管壁が破損したりすることを末然に防ぐことが
できるものである。

本発明は上記のような装置において、特に電源
投入時に放電灯が安定点灯するまでに状態が変化
し、検知信号が種々異なることを考慮してなされ
たもので、放電灯が安定するまでは擬以的な異常
電圧を検知しても、放電灯への電力供給を停止さ
せることがないようにして、放電灯を不所望に消
灯させることがない放電灯点灯装置を提供するこ
とを目的とするものである。

本発明は、放電灯が始動時安定点灯するまでに
一たん半波放電状態になつたとき、このときの半
波放電状態に基づく異常電圧によつて放電灯への
付勢を停止させることのない時限装置を設けたこ
とを特徴とするものである。

以下、本発明の一実施例を第１〜２図を参照し
て説明する。

１は電源で、たとえば商用交流電源２およびこ
の電源２の出力を整流する整流装置３からなるも
のである。しかし、この電源１はバツテリである
ことを可とするものである。４は高周波発生装置
たとえばトランジスタインバータであり、前記電
源１に接続されている。本実施例においてはたと
えばプツシユプル形のインバータであつて、１対
のトランジスタ５，６、インバータトランス７、
共振用コンデンサ８を主として構成され、入力側
には定電流用のインダクタ９が設けられ、たとえ
ば20〜40KHzの高周波交流電圧を出力するもので
ある。前記電源１の一極と前記トランジスタ５，
６のベースとの間には始動時のベース電流供給用
の抵抗１０，１１，１２、ダイオード１３が設け
られている。また、前記インバータトランス７に
はベース巻線１４が設けられており、前記トラン
ジスタ５，６それぞれのベースに接続されてい
る。さらに、インバータトランス７には帰還巻線
１５が設けられ、この帰還巻線１５の出力を整
流・平滑回路１６を介して前記トランジスタ５，
６それぞれのベースに供給するようにしている。
すなわち、本実施例におけるトランジスタインバ
ータは始動時は前記抵抗１０，１１，１２、ダイ
オード１３を介してベース電流を供給され、始動
後は主として前記帰還巻線１５の出力によりベー
ス電流を供給されるものである。１７は前記イン
バータトランス７の２次巻線１８に接続された負
荷たとえば放電灯で、前記トランジスタインバー
タである高周波発生装置４の高周波交流電力によ
り付勢され、点灯するものである。１９，２０は
インバータトランス７に設けられた放電灯の電極
加熱用の巻線である。なお、本実施例において前
記インバータトランス７は一次巻線２１と前記二
次巻線１８との間にリーケージインダクタンスを
有し、このリーケージインダクタンスを前記負荷
１４である放電灯の安定装置に利用している。

２２は検知装置である。この検知装置２２は前
記放電灯１７が半波放電状態になつたとき、この
半波放電状態に基づく異常電圧を検知するもので
ある。たとえば前記インバータトランス７に設け
た検知巻線２３を有し、この検知巻線２３の出力
をコンデンサ２４、インダクタ２５を介して整流
器２６の入力端子に入力するようにしている。そ
して、この整流器２６の出力端子間にはインピー
ダンス素子２７を設け、このインピーダンス素子
２７の両端から検知信号を出力するようにしたも
のである。

つぎに、２８は制御装置で、前記検知装置２２
からの検知信号により、前記放電灯１７の付勢を
実質的に停止させ、放電灯１７を消灯させるもの
である。本実施例においては前記帰還巻線１５に
設けられた整流・平滑回路１６の出力端子間に設
けられた三端子サイリスタ２９と、このサイリス
タ２９のゲート・カソード間に設けられたコンデ
ンサ３０および抵抗３１の並列回路と、エミツタ
を前記検知装置２２の出力端子に接続されコレク
タをサイリスタ２９のゲートに接続したトランジ
スタ３２と、このトランジスタ３２のベースおよ
び前記ベース抵抗１０の間に設けられた抵抗３３
とからなるものである。このような制御装置２８
は、後述する時限装置が上記電源１の投入後所定
時間を経過していれば、前記検知装置２２からの
検知信号の大きさに応じて前記コンデンサ３０の
両端電圧が上昇し、三端子サイリスタ２９をオン
させるものである。サイリスタ２９がオンするこ
とによつて、前記帰還巻線１５の整流・平滑回路
１６の出力端子間およびベース抵抗１０を介する
ベース抵抗１１，１２によるベース電流供給路は
短絡され、トランジスタインバータは実質的に不
作動になり放電灯１７を付勢できなくなるのであ
る。

３４は前記時限装置である。この時限装置３４
は始動時前記電源１を投入してから所定時間は前
記制御装置２８を不作動にするものである。本実
施例においては、前記インダクタ９を介した電源
１の出力端子間に設けられた時定数回路３５と、
前記制御装置２８のトランジスタ３２のベースお
よび電源１の負極の間に設けられた抵抗３６およ
びトランジスタ３７と、このトランジスタ３７の
ベースおよび前記時定数回路３５の分圧点に設け
られたツエナーダイオード３８とからなるもので
ある。そして、前記特定回路３５の分圧点の電位
がツエナーダイオード３８の導通電圧に達するま
ではトランジスタ３７がオンせず、したがつて、
制御装置２８のトランジスタ３２がオンすること
がないから、分圧点の電位が上昇するまでの所定
時間は制御装置２８を不作動にすることができる
ものである。

つぎに作用を説明する。いま、スイツチ（図示
しない）により電源１を投入すると、高周波発生
装置４としてのトランジスタインバータが作動
し、20〜40KHzの高周波交流電圧を出力して放電
灯１７の電極を予熱するとともに二次巻線１８の
出力電圧を印加する。この始動時の初期すなわち
無負荷時は、トランジスタインバータの発振周波
数はインバータトランス７の一次巻線を共振用コ
ンデンサ８との関係で決定され、後述する点灯時
に比し相対的に低く設定されるもので、検知巻線
２３の出力電圧は第２図ａのものとなる。この第
２図ａに示す高周波交流電圧の一サイクルを示す
と第３図ａとなる。このとき、検知巻線２３の出
力電圧は無負荷電圧に対応して相当に大きいもの
であるが、検知巻線に直列接続したコンデンサ２
４が無負荷時の周波数に対し相対的にインピーダ
ンス値が大きく、検知装置２２が出力する検知と
しては制御装置２８を作動し得る値には達しない
ものである。つぎに、放電灯１７が特性上半波放
電状態を経て安定点灯するが、このときの半波放
電状態時の検知巻線２３の出力電圧は第２図ｂの
ものとなり、一サイクルの拡大図は第３図ｂとな
る。すなわち、放電灯１７が半波放電状態になる
ことにより、インバータの発振周波数は共振用コ
ンデンサ８と、インバータトランス７の二次巻線
１８およびリーケージインダクタンスとの関係と
で決定され、前記無負荷時に比し相対的に高く設
定されるものである。また、第３図ｂから明らか
なように、放電灯１７の半波放電状態によりイン
バータトランス７が偏磁を受け、ピーク状の電圧
を発生するものである。したがつて、検知装置２
２においては、コンデンサ２４が相対的に小さい
インピーダンス値となり、出力する検知信号は大
きくなる。このため、制御装置２８は三端子サイ
リスタ２９をオンさせようとするものである。

ここで、前記時限装置３４は電源１の投入によ
り時定数回路３５は充電を開始され、分圧点の電
圧は徐々に上昇している。そして、分圧点の電位
がツエナーダイオード３８の導通電圧に達する以
前はトランジスタ３７がオフしている。したがつ
て、この間は、制御装置２８の三端子サイリスタ
２９は検知装置２２からどのような検知信号を入
力されても決してオンすることがないのである。
すなわち、ツエナーダイオード３８がオンするま
での時間を、前記放電灯１７が始動時に半波放電
状態を経て安定点灯に移行するまでの時間より長
く設定しておけば、制御装置２８は放電灯１７の
始動時における半波放電状態によつては作動する
ことがないのである。実際には、たとえば40Wけ
い光ランプで始動時安定点灯するまでの時間は
0.1〜１秒程度（周囲温度25℃）であるので、時
限装置３４の設定時間をこれより若干長く設定す
ればよい。放電灯１７が安定点灯に移行すると、
検知巻線２３の出力電圧は第２図ｃ、第３図ｃと
なり、相対的に電圧値が小さく、制御装置２８を
作動させることがない。そして、放電灯１７が寿
命末期になり半波放電状態になると、第２図ｂ、
第３図ｂに示す電圧を検知し、また、このときは
時限装置３４のトランジスタ３７がオンしている
から、制御装置は検知信号により作動し、トラン
ジスタインバータを不作動にするのである。な
お、放電灯１７を取外したときのような無負荷時
には前述のように検知装置２２の検知信号が制御
装置２８を作動させる値に達し得ず、制御装置２
８は作動しない。もつとも、定数の設定によつて
は無負荷時にも制御装置２８を作動させることも
可能であり、本発明はこのものをも含むものであ
る。

なお、本実施例においては電源１が脈流化直流
電圧を出力するものであるため、各半サイクル毎
に三端子サイリスタ２９はオフする。したがつて
放電灯１７は各半サイクルの初期において電力を
供給されるが、半波放電によるピーク電圧を検知
されてただちに消灯されるため、実質的には半波
放電状態を継続し得ず、また、初期において瞬間
的に半波放電しても何んら問題はないのである。
また、必要に応じて制御装置２８の制御機能を保
持させることも容易に実施できる。すなわち、三
端子サイリスタ２９の両端等適宜コンデンサを設
けることによつて、サイリスタ２９をオンさせ続
けることが可能である。しかしながら、このもの
は半波放電状態の放電灯を正常な放電灯に変換し
た場合、一たん電源をしや断しなければならない
という点を考慮すれば、上記実施例のものが好適
である。

第４図は本発明の他の実施例を示すものであ
る。第４図は第１図と異なる部分のみを示し他の
部分を省略してある。本実施例において、放電灯
４０，４１をバランサ４２を介して並列点灯する
ものである。したがつて、インバータトランス４
３にはフイラメントトランス４４が付加されてい
る。また、検知巻線４５は第１図と同様インバー
タトランス４３に設けられている。その他の構
成、作用は第１図示実施例と同様であるので説明
を省略する。なお、実施例において、検知巻線４
５は前記バランサ４２に磁気的に結合させてもよ
いものである。

第５図は本発明のさらに他の実施例を示すもの
である。本実施例において、第１図と同じ部分に
は同じ符号を付して説明を省略する。本実施例に
おいて時限装置５０は検知装置２２の出力側に設
けられている。すなわち、第１図示実施例のもの
と同様に構成された検知装置２２の出力端子間に
設けられた抵抗５１およびコンデンサ５２の時定
数回路からなるものである。一方、本実施例にお
ける制御装置５３は帰還巻線１５の整流・平滑回
路１６の出力端子間に設けた三端子サイリスタ５
４と、このサイリスタ５４のアノード・ゲート間
に設けた抵抗５５およびトランジスタ５６と、サ
イリスタ５４のゲート・カソード間に設けた抵抗
５７と、前記トランジスタ５６のベースおよび前
記時限装置５０のコンデンサ５２の一方の端子の
間に設けられた抵抗５８とからなるものである。
このような本実施例は、放電灯１７が始動時半波
放電状態になり、検知装置２２が半波放電に基づ
く検知信号を出力しても、前記時限装置５０によ
りこの検知信号が所定時間継続しないと制御装置
５３を作動させないから、時限装置５０の定数を
適当に設定することにより、始動時の半波放電状
態によつては制御装置５３を作動させないように
できるものである。その他の作用は第１図示実施
例と同様であるので説明を省略する。ただし、本
実施例のものは、点灯中において放電灯１７が半
波放電状態になつたとき、検知装置２２がこれを
検知しても、制御装置５３が作動するまでの時間
が第１図示のものに比し、長くなるものである。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでは
ない。たとえば、高周波発生装置は、チヨツパ、
サイリスタインバータ等何んでもよい。また、検
知装置は放電灯の半波放電時の異常電圧を検知で
きるものであればよく、その構成は種々変形可能
である。さらに、制御装置は三端子サイリスタで
なく、他のスイツチング素子を有するものであつ
てもよい。そして、検知装置あるいは時限装置と
の関係により構成は種種変形可能である。さらに
また、時限装置は電源投入後所定時間だけ制御装
置を不作動にできるものであれば何んでもよい。

以上詳述したように本発明は、放電灯が半波放
電状態になつたとき、半波放電状態に伴う異常電
圧を検知する検知装置およびこの検知装置の検知
信号により放電灯の付勢を停止させる制御装置を
設けたものにおいて、電源投入後の所定時間前記
制御装置を不作動にする時限装置を設けたから、
放電灯が始動時安定点灯に移行するまでに生ずる
半波放電状態によつては制御装置が作動せず、放
電灯を確実に始動させることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２
図および第３図は同じく作用を説明するための電
圧波形図、第４図および第５図は本発明の他の実
施例を示す回路図である。 １…電源、４…高周波発生装置、１７，４０，
４１…放電灯、２２…検知装置、２８，５３…制
御装置、３４，５０…時限装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電源と、 この電源から電力供給される高周波発生装置
   と、この高周波発生装置の出力により付勢される
   放電灯と、 この放電灯の半波放電時の異常電圧を検知する
   検知装置と、 この検知装置の検知信号により上記高周波発生
   装置による上記放電灯の付勢を実質的に停止させ
   る制御装置と、 上記電源の投入時投入から所定時間は上記制御
   装置を不作動にする時限装置とを具備したことを
   特徴とする放電灯装置。 ２ 前記高周波発生装置はトランジスタインバー
   タであることを特徴とする特許請求の範囲１記載
   の放電灯点灯装置。 ３ 前記制御装置は前記トランジスタインバータ
   のベース電流を制限するものであることを特徴と
   する特許請求の範囲２記載の放電灯点灯装置。 ４ 前記時限装置は前記制御装置に設けられ前記
   電源の投入により作動するものであることを特徴
   とする特許請求の範囲１〜３のいずれか一記載の
   放電灯点灯装置。 ５ 前記時限装置は前記検知装置の出力端部に設
   けられ上記検知装置の検知信号が所定時間継続し
   たとき上記検知信号を出力するものであることを
   特徴とする特許請求の範囲１〜３のいずれか一記
   載の放電灯点灯装置。