JPS6276192A - 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】 ［発明の分野］ 本発明は、螢光ランプ等の放電灯を高周波で点灯する放
電灯点灯装置に関し、特に放電灯の寿命を延長し、ラン
プ交換時の電撃を防止した放電灯点灯装置に関する。

［発明の背景］ 従来、この種の装置として、第２図または第３図に示す
ように、一対のパワースイッチングトランジスタＱ１ａ
、　Ｑｌｂをシングルエンデッドプッシュプル回路にし
ていわゆるハーフブリッジ方式にしたシリーズインバー
タを用いたものが知られている。このインバータの出力
は、限流用インダクタＬを介してランプＦの２つのフィ
ラメントＨ１゜Ｈ２のそれぞれ一方の端子ｈｉｔおよび
ｈ２１に接続されている。また、Ｃはランプ始動用のコ
ンデンサで、このコンデンサＣとインダクタしとの直列
共振周波数はランプ始動前すなわち無負荷時のインバー
タの出力周波数にほぼ一致させである。従って、ランプ
Ｆの放電開始前ミフィラメントＨ１゜Ｈ２はＬＣ共振に
より比較的大きな共振電流が流れて加熱され、かつフィ
ラメントＨ１および８２間には共振によりコンデンサＣ
の両端に発生する比較的大きな電圧が印加されるため、
ランプＦがウオーミングアツプされ、放電を開始する。

放電開始後は、ランプＦのインピーダンスが小さくなり
、ＬＣ共振回路のＱがダンプされるため、インダクタＬ
はランプＦの限流要素として作用し、ランプは安定に点
灯する。

ところで、第２図の回路では、調光時のランプインピー
ダンスが高いときＬＣ共振系のＱが轟くなってフィラメ
ントへの印加電圧ＶＦすなわちフィラメント電流が過大
となり、ランプ寿命が短くなるという不都合があった。

また、第３図の回路では、限流用インダクタＬに二次巻
線’ＡＲ１，ＷＦ２を設け、これらの二次巻線より各フ
ィラメント電力を供給するようにしている。従って、し
Ｃの共振電流はフィラメントＨ１゜Ｈ２を通らず、調光
時にフィラメントへの印加電圧ＶＦが過大となることは
ない。しかし、ランプ交換時、ＬＣ共振によりランプ接
続端子に高電圧が常時印加されることとなり、電撃の危
険性が大きいという不都合があった。なお、第２図の回
路においては、ランプ交換時ＬＣ共振ループがオーブン
になるため、電撃の問題はない。

［発明の目的ｊ 本発明の目的は、上述の従来例における問題点に鑑み、
高周波点灯方式の放電灯点灯装置において、ランプ交換
時の電撃防止と、調光によるランプ寿命の短縮防止を両
立させることにある。

［発明の概要］ 上記のような放電灯点灯装置において、調光時もフィラ
メント電圧ＶＦを適切に保つには、第３図に示すように
、フィラメント電圧を限流インダクタの二次巻線より得
る必要がある。しかし、この場合、電撃対策が必要であ
る。第２図の回路でも点灯時ランプを触れると若干人体
に漏れ電流が流れるが、電撃は感じない。しかし、第３
図の回路ではランプを外すとき出力端子側のフィラメン
トには高電圧が印加され感電する。人体に電流が流れ、
感電するのは時間と電流値との関数であるから、ランプ
が外れてから短時間例えば０．１秒以下でインバータの
発振を停止すれば電撃は感じないか、かなり低減するこ
とができる。本発明はこの構想に基づくもので、インバ
ータ回路の出力端子に放電灯と直列に接続された限流イ
ンダクタに二次巻線を設け、該二次巻線より上記放電灯
のフィラメント電力を供給するようにした放電灯点灯装
置において、上記放電灯の両フィラメントに流れる電流
の差を検出し、該検出値が所定値以上のとき上記インバ
ータの動作を停止させることを特徴とする。

し発明の効果］ 上記構成によれば、調光時もフィラメント電圧ＶＦが過
大にならず、ランプ寿命を延長させることができる。ま
た、ランプの２゛つのフィラメントに均等に流れている
間上記電流差は零であるが、ランプの４本の接続ビンの
うちいずれか１木がソケットから外れれば上記差電流が
検出され、これにより、インバータの発振を停止させる
ことができる。しかも、２つのフィラメント電流は、電
源投入時も大きさおよび位相が同じであるから検出回路
には時定数要素が理論的に不要であり、検出回路の動作
は例えば１０ｍ　ｓｅｃ以下と早くすることができる。

従って、本発明の装置においては、電撃の危険を防止す
ることができる。

「実施例の説明］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置の回路
構成を示す。同図においては、Ａ０２００Ｖを電源から
ノイズ防止・力率改善回路１およびサージ吸収回路２を
介して入力された交流入力を整流回路３により直流平滑
出力に変換し、これを５ＥＰＰスイツヂングトランジス
タＱｌａとＱｌｂおよび補助トランジスタＱ２ａと０２
ｂとからなるシリーズインバータ回路４により高周波電
流に変換して、出力端子５に接続された螢光ランプＦを
点灯するようにしである。

トランスＴ１は帰還用トランスで、ひとつの−次巻線Ｗ
１１と二つの互いに逆巻きの二次巻線Ｗ２ａ。

Ｗ２ｂとを有する。−次巻線Ｗ１１は出力端子５に直列
に挿入され、そこに流れる負荷電流を検出してそれに対
応した互いに逆相の二次電圧を各二次巻線Ｗ２ａ、　Ｗ
２ｂに生ぜしめる。二次巻線Ｗ２ａ、　Ｗ２ｂにはそれ
ぞれ中間タップｃｐａ　、ｃｐｂが設けられており、Ｃ
Ｐａにはベース電流制限抵抗Ｒ１ａを介してスイッチン
グトランジスタＱｌａのベースが接続され、ＣＰｂには
同様にベース電流制限抵抗Ｒ１ｂを介してスイッチング
トランジスタＱ１ｂのベースが接続されている。また二
次巻線Ｗ２ａの両端間には抵抗Ｒ２ａ、Ｒ３ａおよびツ
ェナーダイオード７［）１ａを介して補助トランジスタ
Ｑ２ａのベース・エミッタ回路が接続され、この補助ト
ランジスタＱ２ａのコレクタはスイッチングトランジス
タＱ１ａのベースに接続されている。同様に、他方の二
次巻線Ｗ２ｂの両端間には抵抗Ｒ２ｂ、　Ｒ３ｂおよび
ツェナーダイオードＺＤ１ｂを介して補助トランジスタ
Ｑ２ｂのベース・エミッタ回路が接続され、この補助ト
ランジスタＱ２ｂのコレクタはスイッチングトランジス
タＱ１ｂのベースに接続されている。尚、Ｃ３ａ、　Ｃ
３ｂは、抵抗Ｒ３ａ、Ｒ３ｂと積分回路を形成するコン
デンサである。

さらに二次巻線Ｗ２ａの抵抗Ｒ２ａが接続されたほうの
端子と補助トランジスタＱ２ａのベースとの間に、順方
向のダイオード［）３ａと逆方向のツェナーダイオード
ＺＤ２ａと抵抗Ｒ８ａとの直列回路が接続され、他方の
二次巻線Ｗ２ｂの一端と補助トランジスタＱ２ｂのベー
スとの間にも同様に順方向ダイオードＤ３ｂと逆方向ツ
ェナーダイオードＺ’Ｄ２ｂおよび抵抗Ｒ８ｂの直列回
路が接続されている。

この場合、ツェナーダイオードＺＤ２ａ、　ＺＤ２ｂの
ツェナー電圧は、ツェナーダイオードＺ　Ｄ　１ａ。

ｚＤｌｂのそれよりも高く選ばれており、さらにこれら
直列回路を接続しない場合に二次巻線両端間に現われる
正常点灯時の帰’ＳＮ圧が、ツェナーダイオードＺＤ２
ａ、　ＺＤ２ｂのツェナー電圧よりも低くなるようにト
ランスＴ１の巻線比が選ばれている。

螢光ランプＦは、フィラメントＨ１およびＲ２それぞれ
の一方の端子ｈ１１とＲ２１が限流用インダクタＬを介
して出力端子５と整流回路３の直流出力端子との間に交
流的に接続されている。そして、インダクタしには二つ
の二次巻線Ｗｆ１およびＷＦ２が設けられており、これ
らの二次巻線はそれぞれ差動形電流トランスＴ２の１次
巻線Ｗ２１およびＷ２２を介してランプＦのフィラメン
トＨ１およびＲ２に接続されている。また、ランプＦと
並列に始動用のコンデンサＧｏが接続されている・この
装置においてはさらに、整流回路３のプラス側直流出力
端子から抵抗Ｒ５、抵抗Ｒ６、Ｒ７Ｊ３よびコンデンサ
Ｃ１を順に経由して整流回路３のマイナス側直流出力端
子に至る直列回路と、抵抗Ｒ６とＲ７との接続点Ｊから
一方のスイッチングトランジスタＱ１ｂのベースに直列
接続された双方向サイリスタＳＳとで弛緩発振回路によ
り、インバータ回路４の起動回路を形成している。尚、
接続点、ＪとスイッチングトランジスタＱ１ｂのコレク
タとの間に順方向に接続されたダイオードＤ１は、イン
バータ起動後にコンデンサＣ１の充電電圧を双方向サイ
リスクＳＳのブレークオーバー電圧以下に保ち、起動回
路の動作を停止させ、インバータの誤動作を防止するた
めのものである。

起動回路に関連して抵抗Ｒ５とＲ６との接続点とマイナ
ス側直流出力ラインとの間に接続されているサイリスタ
ＳＣＲは、ランプ交換等のためランプＦのフィラメント
端子ｈ１１〜ｈ２２のいずれかが外れた際、フィラメン
ト回路に挿入された不平衡検出トランスＴ２の二次側検
出巻線Ｗｄに生じる、所定値以上の不平衡電圧によって
トリガされて抵抗Ｒ５とＲ６との接続点をマイナス側直
流出力ラインに落すための発振停止用のものであり、こ
のサイリスタＳＣＲが導通したときはダイオードＤ２を
介してトランス二次巻線Ｗ２ｂの両端間が側路され、か
つ起動パルスも生じない。

この点灯回路において、まずＡ０２００Ｖ電源を投入し
て整流回路３の直流出力端にその全波整流平滑直流出力
を生じると、抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７を介してコンデンサ
Ｃ１に電荷が蓄積される。これにより接続点Ｊの電位が
上昇し、それが双方向サイリスタＳＳのブレークダウン
電圧を超えるとＳＳが導通して片側のスイッチングトラ
ンジスタＱ１ｂにベース電流を供給し、Ｑｌｂのコレク
タにはダイオードＤ１を介して接続点Ｊから電流が供給
されるので、トランジスタＱ１ｂが導通状態になり、イ
ンバータが起動されて発振を開始する。

起動直後は螢光ランプＦが開放状態であり、インダクタ
Ｌと始動用コンデンサＣｏとの直列共振回路のＱが高い
ため負荷電流が正常点灯時より多く流れ、ランプＦ（７
）フィラメント電流もトランスＴ２を介して正常点灯時
より多く流れる。なお、負荷電流が過大に流れようとし
ても、帰還ループ内のツェナーダイオードＺＤ２１１が
帰還トランスＴ１の二次巻線Ｗ２ｂの両端間に現われる
帰還電圧がピークに達する以前に導通して補助トランジ
スタＱ２ｂを直ちに強制的に導通させるので、負荷電流
がピークに達する前にスイッチングトランジスタＱ１ｂ
がターンオフされ、従ってスイッチングトランジスタＱ
１ａまたはＱｌｂの導通時のコレクタ電流の上限が抑制
されることになる。またこの二次側の帰還電圧の無負荷
ないし起動時の定電圧化は、？［電圧の変動やサージの
発生成いはＬＣ直列共振系の定数のバラツキに対して無
負荷二次電圧番一定値に制限する作用をし、これらに対
する負荷電流上限の抑制効果をもたらすものである。

次いで螢光ランプＦがフィラメントのウオーミングアツ
プを終了して放電を開始すると、コンデンサＣＯがラン
プ放電バスによって実質的に側路されるため、前述の共
振がくずれて負荷電流が例えば１．４Ａの如く安定し、
正常な点灯状態となる。

この間、負荷電流の一部がトランスＴ１によって帰還さ
れていることは述べるまでもなく、スイッチングトラン
ジスタＱ１ａ、　Ｑｌｂはそれらの補助トランジスタＱ
　２ａ、　Ｑ　２ｂが交互にオンオフするとにより発振
を持続する。

この点灯装置に電源が投入されている状態でランプＦを
取り外゛す場合、ランプの４本の接続ビンのうちいずれ
か１本がソケットから外れれば、そのビンに接続されて
いるフィラメントＨ１または１−１２のみの電流が減少
し、２つのフィラメント電流の差に応じた電圧が差動ト
ランスＴ２の二次巻線Ｗｄに発生する。この電圧は、発
振停止回路６のダイオードＤ５、抵抗Ｒ１０、ダイオー
ドＤ６を介してサイリスタＳＣＲのゲートに印加され、
これによりＳＣＲが導通して起動回路の抵抗Ｒ５とＲ６
との接続点をマイナス側直流出力ラインに落す。従って
、インバータは発振を停止する。また、この場合、トラ
ンス二次巻線Ｗ２ｂの両端間もダイオードＤ２を介して
側路されるため、起動パルスも生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置の回路
図、第２および３図はそれぞれ従来の放電灯点灯装置の
部分回路図である。 ４ニジリ一ズインバータ回路、５：出力端子、Ｌ：限流
用インダクタ、ｗｒｌ、’ｗｒ２：フィラメント巻線、
Ｑｌａ、　Ｑ１ｂニスイツチングトランジスタ、Ｔ２：
差動形電流トランス、Ｗ２１．　Ｗ２２ニー次巻線、Ｗ
ｄ：二次（差電流検出）巻線、ＣＯ：始動用コンデンサ
、６：発振停止回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、インバータ回路の出力端子に放電灯と直列に接続さ
   れた限流インダクタに二次巻線を設け、該二次巻線より
   上記放電灯のフィラメント電力を供給するようにした放
   電灯点灯装置において、上記放電灯の両フィラメントに
   流れる電流の差を検出し、該検出値が所定値以上のとき
   上記インバータの動作を停止させる手段を設けたことを
   特徴とする放電灯点灯装置。 ２、前記インバータは、シングルエンデッドプッシュプ
   ル回路を構成する一対のパワースイッチングトランジス
   タを具備するものである特許請求の範囲第１項記載の放
   電灯点灯装置。