JPS62276793A

JPS62276793A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPS62276793A
Application number: JP12071386A
Authority: JP
Inventors: 平伴　喜光
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1986-05-26
Filing date: 1986-05-26
Publication date: 1987-12-01

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】３、発明の詳細な説明〔技術分野〕この発明は蛍光ランプなどの放電ランプを点灯させる放
電灯点灯装置に関するものである。

〔背景技術〕

放電ランプが接続されていない状態またはそれと等価な
状態（無負荷状ｒ、）における電源の出力電圧を下げる
ことにより点灯回路の出力電圧を低減させて感電などに
よる事故を防止しようとする時に、放電ランプの両端の
電圧を検出して放電ランプの有無を判別する方法はＮ単
ではあるが、出力電圧を下げた時に、今度は検出電圧が
低くなって無負荷検出ができなくなり、保護動作が解除
されて再び出力電圧が上昇する、と言った繰返し状態と
なって、出力電圧を下げたままの状態を継続させること
ができない。

これに対して、ランプ電流をカレントトランス等により
検出してランプＴＬ流の有無により放電ランプの有無を
判別する方法は、ランプ電流ゼロをいったん検出し出力
を下げれば、その後自動的にこの電圧低減状態が続くこ
とになる。

以下、異なる色で発生する２本の放電ランプ（蛍光ラン
プ）を用いて各放電ランプの点灯期間を制御して中間色
で発光させるもので、ランプ電流検出−電源の出力電圧
低減のフィードバック制御を行った従来の放電灯点灯装
置について説明する。

この放電灯点灯装置は、第９図に示すように、直流電源
１に高周波変換用のプッシュプル型のインバータ回路２
を接続し、このインバータ回路２の出力端に整流器ｌＯ
を介して放電ランプ１１とトランジスタからなるスイッ
チ素子１３の直列回路、および放電ランプ１２およびト
ランジスタからなるスイッチ素子１４の直列回路を並列
に接続し、またインバータ回路２の出力端にコンデンサ
４と整流器５およびトランジスタ６からなるスイッチ要
素ＳＷとの直列回路を接続している。

また、インバータ回路２の出力端とコンデンサ４の接続
点と整流器１０との間にカレントトランス８の１次巻回
を介挿している。

そして、インバータ回路２の発振トランス７の４次巻回
ｎ４の出力とカレントトランス８の２次出力とによって
トランジスタ６をオンオフさせるとともに、制御回路３
によってスイッチ素子１３゜１４を順次高速にオンオフ
させるようになっている。

なお、第９図において、１５はダイオード、１６は抵抗
、１７はコンデンサで、整流平滑回路ＳＨ＋を構成する
。１８は抵抗、１９はコンデンサ、２０はＳＢＳで、こ
れらはタイマ回路ＴＭ、、を構成する。２１はタイマ回
路Ｔ　Ｍ　＋　に応動するトランジスタで、トランジス
タ６のベース・エミッタ間に接続されている。２２は抵
抗、２３はコンデンサ、２５はＳＢＳで、これらはタイ
マ回路Ｔ　Ｍ　ｔを構成する。２６はタイマ回路Ｔ　Ｍ
　ｚに応動するトランジスタで、トランジスタ２１のベ
ース・エミッタ間に接続されている。９はダイオード、
５１゜５２はコンデンサ、５３は抵抗で、これらは整流
平滑回路ＳＨ２を構成する。２４は整流平滑回路ＳＨ８
の出力に応動するトランジスタで５ＢＳ２５を制御する
。ＣＨは定電流チョークコイルであり、２次巻回が放電
ランプ１１．１２のフィラメントに接続されている。

つぎに、回路動作を第１０図および第１１図を参照して
説明する。これらの図において、ｆａ＋はコンデンサ１
９の両端電圧ｖｅｌを、ら）は５ＢＳ２０のオンオフ状
態を、ｆｏｌはトランジスタ２１のオンオフ状態を、（
ｄ）はトランジスタ６のオンオフ状態を、＋６１はトラ
ンジスタ２４のオンオフ状態を、（ｆ）はコンデンサ２
３の両端電圧ｖ　ｃｚｚを、Ｉｇｌは５ＢＳ２５のオン
オフ状態を、［ｈｌはトランジスタ２６のオンオフ状態
を、ｆｌ、ｌはインバータ回路２の出力電圧Ｖ。ｕ７を
それぞれ示している。

まず、放電ランプ１１．１２が装着されている場合につ
いて第１０図により説明する。直流電源ｌが投入されて
インバータ回路２が作動して発振トランス７の４次巻回
ｎ４に電圧が発生し、この電圧がダイオード１５．抵抗
１６．コンデンサ１７で整流平滑され、この電圧でもっ
てトランジスタ６にベース電流が供給され、トランジス
タ６が第１０図＋ｄ＋のようにオンとなってコンデンサ
４に電流が流れ、インパーク回路２から第１０図ｆｉ＋
のように放電ランプ１１．１２の始動開始電圧よりも低
い出力電圧■。ｕ７が発生する。出力電圧ＶＯｔｌ↑が
低いのは、インバータ回路２の発振トランス７の２次側
に負荷（コンデンサ４）をつないだ分出力電圧Ｖ。１１
１が下がるためである。

この電圧ｖ０８．が放電ランプ１１．１２に印加される
が、始動開始電圧よりも低いために点灯に到らず、その
間インバータ回路２の定電流チョークコイルＣＨの２次
側に設けられた予熱巻回から放電ランプ１１．１２のフ
ィラメントへ予熱Ｔｉ流が与えられ、放電ランプ１１．
１２が１秒程度先行予熱される（予熱期間）。一方、イ
ンバータ回路２の作動と同時にタイマ回路ＴＭ、のコン
デンサ１９の充電が始まり、その電圧ｖ、１．が第１０
図（８１のように上昇し、一定時間Ｔ、の後、５ＢＳ２
０が第１Ｏ図（ｂｌのようにオンとなり、トランジスタ
２１にベース電流が与えられて第１Ｏ図１０Ｉのように
オンになる。この結果、トランジスタ６のベース電流が
遮断されてトランジスタ６を第１０図［ｄｌのようにオ
フさせる。トランジスタ６がオフとなることで、コンデ
ンサ４に流れていた電流が瞬時に遮断され、発振トラン
ス７の漏れインダクタンスによりキック電圧が発生し、
またトランジスタ６のオフにより発振トランス７の負荷
が軽くなるので、それ以降インバータ回路２の出力電圧
■。、が無負荷二次電圧まで上昇し、この電圧ＶＯＬＩ
が放電ランプ１１．１２が始動するまでの若干の期間（
始動期間）印加され、このときにスイッチ素子１３がオ
ンとなっておれば放電ランプ１１が点灯する。この際、
発振トランス７の漏れインダクタンスが限流要素となる
。一方の放電ランプ１１が点灯し、電圧Ｖ（ＩＬＩＴは
放電ランプ１１の管電圧までに下がるが、つぎにスイッ
チ素子１４のオンにより他方の放電ランプ１２が始動す
る時には、先にオンしていたスイッチ素子１３がオフす
ることによって、先に点灯している放電ランプ１１の電
流が遮断されるので、発振トランス７の漏れインダクタ
ンスによりキック電圧が発生し、それがつぎの放電ラン
プ１２に印加され、それが点灯する。以下、この繰返し
でもって放電ランプ１１．１２にキック電圧が与えられ
て順次繰返し点灯していく。なお、スイッチ素子１３．
１４の切換速度は例えば１秒間に５０〜６０回であり、
色違いの放電ランプ１１．１２の順次点灯によって混色
を得たりしている。各放電ランプ１１．１２の点灯デユ
ーティを変えることで色を変えることができる。

放電ランプ１１．１２が点灯している期間（点灯期間）
には、カレントトランス８の１次巻回に電流が流れるた
め、その２次巻回に電圧が発生し、整流平滑回路ＳＨ，
を介してトランジスタ２４のベースにベース電流を供給
してトランジスタ２４を第１１図１ｅｔのようにオンさ
せて５ＢＳ２５のゲートをアースして５ＢＳ２５を第１
０図（ｇｌのようにオフに保持させ、トランジスタ２６
へのベース電流の供給を禁止し、トランジスタ２６を第
１０図（ｈｌのようにオフに保持し、トランジスタ２１
を第１０図（Ｃ１のようにオンに保持し、トランジスタ
６を第１０図［ｄ＋のようにオフに保持させる。

なお、タイマＴ　Ｍ　ｔのコンデンサ２３もインバータ
回路２の作動と同時に充電されてその電圧Ｖ　Ｃ１０は
第１０図（［１のように上昇するが、その電圧Ｖ　Ｃ２
３が５ＢＳ２５のブレークオーバ電圧Ｖ、。

に達するまでの時間はＴ１よりも長いため、５ＢＳ２５
がオンとなる前にトランジスタ２４のオフによってコン
デンサ２３が放電され、その電圧Ｖ　Ｃ２３はゼロまで
下がる。

つぎに、放電ランプ１１．１２が装着されていない場合
について第１１図により説明する。予熱期間までは、ラ
ンプ装着時と同じ回路動作を行うが、予熱期間後、トラ
ンジスタ６が第１１図１ｅｔのようにオフして電圧Ｖｏ
ｌｔ丁に第１１図（１）のようにキック電圧が発生し、
つぎに無負荷２次電圧が発生し、この状態は放電ランプ
１１．１２が接続されていないため、その後も続く。一
方、放電ランプ１１．１２が装着されていないため、カ
レントトランス８の１次巻回に電流が流れず、カレント
トランス８の２次巻回に電圧が発生せず、トランジスタ
２４は第１１図１ｅｔのようにオフのままであるため、
タイマ回路ＴＭ２のコンデンサ２３が充電されてその電
圧ｖ　ｃｚｚが第１１図（ｆｌのように上昇し、電源投
入後Ｔ８時間（Ｔｚ　＞Ｔ、）経過して５ＢＳ２５のブ
レークオーバ電圧■慕。を超えると、５ＢＳ２５が第１
１図（幻のようにオンとなり、トランジスタ２６を第１
１図（ｈｌのようにオンすることで、トランジスタ２１
を第１１図１ｅｔのようにオフさせてトランジスタ６を
第１１図（ｄ）のようにオンさせ、コンデンサ４に電流
を流してインバータ回路２の出力電圧ｖ　ｏｕｔを第１
１図１ｅｔのように十分安全な電圧にまで下降させる。

そして、この状態は、ランプ電流が流れない限り自動的
に継続することになり、感電による事故が防止される。

このように、電流で無負荷検出を行い、電源（インバー
タ回路２）の出力電圧を下げるというフィードバック制
御をするものでは、いったん無負荷を検出して出力電圧
を下げる動作を行えば、自動的にこの状態を継続できる
メリットがある反面、カレントトランス８を用いるため
、回路が大形、コスト高となる欠点を有していた。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、放電ランプの無負荷時における高電
圧による感電事故を防止できるとともに、その状態を自
動的に継続させることができ、しかも小形、低コスト化
を達成できる放電灯点灯装置を提供することである。

〔発明の開示〕

この発明の放電灯点灯装置は、交流電源と、この交流電
源に誘導性限流要素を介して接続した放電ランプおよび
スイッチ素子の直列回路と、前記スイッチ素子をオンオ
フさせる制御回路と、前記誘導性限流要素から発生する
キック電圧を検出するキック電圧検出回路と、このキッ
ク電圧検出回路の出力に応答して前記キック電圧の不発
生時に前記交流ｉ源の出力電圧を低減させる電圧低減回
路とを備えたものである。

この発明の構成によれば、スイッチ素子のオフによるラ
ンプ電流遮断時に誘導性限流要素から発生するキック電
圧の不発生を検出して交流電源の出力電圧を低減するた
め、放電ランプの無負荷時の高電圧発生を防止すること
ができ、感電事故を防止できる。しかも、電圧低減状態
を自動的に継続させることができる。さらに、電圧検出
であるため、小形化、低コスト化を達成できる。

実施例この発明の第１の実施例を第１図ないし第５図に基づい
て説明する。この放電灯点灯！ｌｉ置は、第１図に示す
ように、交流電源ｌと、この交流電源Ｉに誘導性限流要
素■を介して並列的に接続した放電ランプ１１およびス
イッチ素子１３の直列回路Ｖ［ａならびに放電ランプ１
２およびスイッチ素子１４の直列回路ｖ＋ｂと、スイッ
チ素子１３．１４を順次繰返しオンオフさせる制御回路
３と、誘導性＠流要素■から発生するキック電圧を検出
するキック電圧検出回路■と、このキック電圧検出回路
■の出力に基づきキック電圧の不発生時に交流電源Ｉの
出力電圧を低減させる電圧低減回路■とを備えている。

以下、実施例を第２図ないし第５図により具体的に説明
する。この放電灯点灯装置は、第２図に示すように、第
９図におけるカレントトランス８および整流平滑回路Ｓ
Ｈ１に代えて、キック電圧検出回路■を設けたもので、
その他の構成は第９図と同じである。この場合、直ｔｘ
ｔ源１とインバータ回路２とで交流電源Ｉが実現され、
コンデンサ４．スイッチ要素ＳＷ等が電圧低減回路■を
構成している。

この実施例において、インバータ回路２と制御回路３と
により放電ランプ１１．１２を点灯させる動作は従来と
同じである。

キック電圧検出回路■およびその周辺部分の動作を第３
図、第４図、第５図を参照して説明する。

第３図および第４図において、［８）はコンデンサ１９
の両端電圧ｖ、１．を、（′ｂ）は５ＢＳ２０のオンオ
フ状態を、（ｃ）はトランジスタ２１のオンオフ状態を
、（ｄ＋はトランジスタ６のオンオフ状態を、＋ｅ）は
抵抗２９の両端電圧ｖ　１１２９を、ｔｆ）はコンデン
サ３１の両端電圧ＶＣ３１を、ｔｇ＋はトランジスタ２
４のオンオフ状態を、ｔｈｌはコンデンサ２３の両端電
圧■ｃ０を、（１１は５ＢＳ２５のオンオフ状態を、（
］）゛はトランジスタ２６のオンオフ状態を、ｔｋ＋は
インバータ回路２の出力電圧■。ｕ７をそれぞれ示し、
第３図、　はランプ装着時の波形で１．第４図はランプ
非装着時の波形である。

このキック電圧検出回路■は、ランプ装着時においては
、インバータ回路２の出力電圧■。Ｕ。

（第３図（ｋ））をダイオード２７で半波整流した電圧
を抵抗２８．２９で分圧し、その分圧電圧ｖ＊２゜を（
第３図（ｅ））をツェナーダイオード３０のツェナー電
圧Ｖ２３゜と比較する。この場合、再点弧時の高いキッ
ク電圧に相当するパルス電圧は、ツェナーダイオード３
０を導通させ、その出力によって、細いパルス電圧でも
十分充電できる容量の小さいコンデンサ３１を充電し、
その両端電圧ＶＣ１１（第３図（ｆ））でトランジスタ
２４を第３図（ｇｌのようにオンさせ、これによって５
ＢＳ２５を第３図（１）のようにオフに保持させ、さら
にトランジスタ２６のオフを第３図ｆｊ）のように保持
させ、トランジスタ２１を第３図（Ｃ１のようにオンに
保持し、トランジスタ６を第３図ｔｈｌのようにオフに
保持させる６ランプ非装着時においては、最初のキック電圧で電圧Ｖ
。、が第４図（８１のようにいったんツェナー電圧Ｖ２
３゜を超えてトランジスタ２４が第４図ｔｇ＋のように
オンとなるが、その後は再点弧のキ・ツク電圧が発生し
ないため、電圧Ｖ□、が第４図ｆａ）のようにツェナー
電圧Ｖ２２゜を超えず、したがってツェナーダイオード
３０が導通せず、コンデンサ３１の電圧■６，１が第４
図（ｆｌのように下降してゼロになり、トランジスタ２
４が第４図（ｇｌのようにオフとなり、コンデンサ２３
の電圧ｖ　ｃｚｚが第４図１ｈｌのように上昇し、５Ｂ
Ｓ２５のブレークオーバ電圧■、。を超えた時点で５Ｂ
Ｓ２５が第４図＋１１のようにオンとなってトランジス
タ２６が第４図＋１１のようにオンとなり、トランジス
タ２１が第４図＋１１のようにオフとなり、トランジス
タ６が第４図＋１１のようにオンとなってコンデンサ４
に電流が流れ、インバータ回路６の出力電圧Ｖｏｕｙが
第４図＋１１のように低減されることになる。

その他の構成、動作は従来例と同じである。

このように、この実施例は、キック電圧検出回路■を設
け、この出力にもとづきキック電圧の不発生時に電圧低
減回路■を動作させて、すなわちトランジスタ６をオン
にしてコンデンサ４に電流を流し、インバータ回路２の
出力電圧を低減するため、放電ランプ１１．１２の非装
着時において高電圧が継続的に発生することはなく、悪
霊の危険を避けることができる。しかも、出、力電圧を
低減した状態を自動的にｍ続することができ保護動作が
安定である。また、電流検出ではないので、カレントト
ランスなどの大形で高価な部品は不要で安価である。

なお、上記実施例は、トランジスタ６で先行予熱し、始
動時にトランジスタ６をオフにするのでランプ負荷の宵
無に関係なく、トランジスタ６のオフ時に第４図（ｋｌ
のようにキック電圧が出るようになっているが、この最
初のキック電圧が発生しない回路にもこの発明を適用で
きる。すなわち、トランジスタ６による先行予熱を行わ
ない回路にも適用できる。

第５図は時間軸を拡大した波形図であり、ｆａｌはスイ
ッチ素子１３のベース電流を、ｆｂｌはスイッチ素子１
４０ベースを流を、ｔｅｌ、　（ｄ）はインバータ回路
２の出力電圧の波形図であり、便宜上放電ランプ１１に
加わる期間を（Ｃ）として、また放電ランプ１２に加わ
る期間を＋ｄｌとして分けて描いている。

この場合、第５図（Ｃ１，（ｄｌにおいて、ＶＬＩは全
く無負荷時の出力電圧の波高値、Ｖｌｌはランプ始動開
始電圧レベル、Ｖｌｌはコンデンサ４にのみ電流が′流
れているときの出力電圧の波高値、■Ｌ４はランプ電流
が流れているときの定常出力電圧の波高値である。

この発明の第２の実施例を第６図ないし第８図に基づい
て説明する。この放電灯点灯装置は、第６図に示すよう
に、ツェナーダイオード３０の出力で設定時間が７２　
、Ｔａと異なるタイマ３２゜３３をトリガし、タイマ３
２．３３のオア出力をトランジスタ２４のベースに入力
するようにしたものである。この場合、タイマ３２．３
３は、ツェナーダイオード３０から得られるパルス電圧
によって常にいずれか一方のタイマ回路３２．３３の出
力が高レベルとなるようにしている。

このように構成すると、ツェナーダイオード３０からの
出力パルス電圧が低い場合や、その間隔が長い場合で、
第１図のコンデンサ３１では十分電圧を保持できない場
合でも確実にキ・ツク電圧の存在によってトランジスタ
２４をオフ状態に保持することができる。

第７図はタイマ３２．３３の具体回路を示している。こ
のタイマは、汎用タイマＩ！ｎ’Ｍ路（５５５）ＩＣと
抵抗Ｒ，コンデンサＣなどで構成され、抵抗Ｒ，コンデ
ンサＣの時定数を変えることにより設定時間を任意に変
えることができる。

第８図はこの実施例における各部の波形図で、（ａｌは
抵抗２９の両端電圧Ｖ　１１２９を、（ｂｌはタイマ３
２゜３３へのトリガ信号を、ｔｅｌはタイマ３２の出力
を、（ｄｉはタイマ３３の出力を、ｔｅｌはタイ−７３
２，３３の合成出力を示し、（ｆｌはトランジスタ２４
の状態を示している。

この実施例における上記以外の構成、動作、効果は第１
の実施例と同様である。

なお、上記第１および第２の実施例では、負荷に２本の
放電ランプを用いていて各放電ランプの発光色を変えて
、その点灯を交互に行い点灯している時間を制御するこ
とで各２色の混合比を自由に変え、中間色が自由に設定
でき、各々のランプの再点弧時には相手側のランプ電流
の遮断時のキック電圧が印加され、確実に点灯ができる
もので説明しているが、別に可変色に限らず、複数の放
電ランプを順次切換えていく装飾用のものでも良いし、
放電ランプｌ灯用でもたとえばスイッチの高速オンオフ
を用いて調光するような場合などにもキック電圧が発生
するので本発明を適用できる。

要は、ランプ負荷が存在して出力電流がある場合にその
電流はスイッチ素子等で導通、遮断を繰り返すことでキ
ック電圧が発生するものであればよい。また、実施例で
示している漏れインダクタンスに代えて、インダクタン
ス素子を別に直列挿入したものでも良く、その場合は出
力端がキック電圧を検出するだけでな（直列挿入したイ
ンダクタンス素子の両端からキック電圧を検出しても良
い。

（発明の効果〕この発明の放電灯点灯装置によれば、スイッチ素子のオ
フによるランプ電流遮断時に誘導性限流要素から発生す
るキック電圧の不発生を検出して交流電源の出力電圧を
低減するため、放電ランプの無負荷時の高電圧発生を防
止することができ、感電事故を防止できる。しかも、電
圧低減状態を自動的に継続させることができる。さらに
、電圧検出であるため、小形化、低コスト化を達成でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はそ
の具体的な回路図、第３図、第４図、第５図はその各部
の波形図、第６図はこの発明の第２の実施例の回路図、
第７図はその要部の具体回路図、第８図は第６図は各部
の波形図、第９図は従来の放電灯点灯装置の回路図、第
１０図および第１１図はその各部の波形図である。 ■・・・交流電源、■・・・誘導性限流要素、■・・・
キック電圧検出回路、■・・・電圧低減回路、１１．１
２・・・放電ランプ、１３．１４・・・スイッチ素子特
許出願人　　松下電工株式会社嘉３図　　　　　　第４図第５図第８図第１０図　　　　　　嘉１１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）交流電源と、この交流電源に誘導性限流要素を介
して接続した放電ランプおよびスイッチ素子の直列回路
と、前記スイッチ素子をオンオフさせる制御回路と、前
記誘導性限流要素から発生するキック電圧を検出するキ
ック電圧検出回路と、このキック電圧検出回路の出力に
応答して前記キック電圧の不発生時に前記交流電源の出
力電圧を低減させる電圧低減回路とを備えた放電灯点灯
装置。
（２）前記放電ランプおよびスイッチ素子の直列回路が
複数組並列に設けられ、前記制御回路によって各組のス
イッチ素子を順次オンにしている特許請求の範囲第（１
）項記載の放電灯点灯装置。