JPS63175391A - 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】 （技術分野） 本発明は、インバータ回路により放電灯を点灯させる放
電灯点灯装置に関する。

（背景技術） 第４図は従来の一最的な放電灯点灯装置の回路図である
。商用電源ＡＣには整流平滑回路２が接続され、この整
流平滑回路２の出力にてインバータ回路１が駆動される
。インバータ回路１の出力端Ｘ、Ｙには負荷回路３が接
続されている。負荷回路３は、インダクタンスＬとコン
デンサＣ１の直列回路、及び、コンデンサＣ＋　ｙ両端
に並列接続された放電灯ｌから成り、放電灯ｌの非電源
側にはスイッチＳＷが並列接続されている。このスイッ
チＳＷは、インバータ回路１の制御回路４により、電源
投入後の一定時間オンされて、この期間中に放電灯ｌの
両極のフィメントに電流が流れてフィラメントが予熱さ
れる。一定時間経過後に、スイッチＳＷを開くことによ
って、放電灯ｌの両端には高電圧が印加されて、放電灯
ｌが始動点灯する。

しかしながら、この従来例にあっては、スイッチＳＷと
しては高周波電流をスイッチできるよう　　　゛に、リ
レーを用いる必要があり、また、放電灯ｌが点灯する時
に高電圧が印加されることから、かなり大きな耐圧も必
要となる。さらにリレーを駆動させるための駆動回路及
びその制御回路が必要となり、コストアップの原因にな
ると共に、回路構成の複雑さなどから故障しやすくなる
等の問題がある。

第５図は、前述のようなスイッチＳＷを用いない従来例
を示す、第４図従来例と同一の部分については図示を省
略しである。この第５図回路にあっては、電源を投入す
ると、放電灯ｌの両極のフィメントを介してコンデンサ
Ｃ２に電流が流れ、各フィラメントを予熱すると共に、
放電灯ｌの両端に共振電圧を印加する。インバータ回路
１の発振周波数を、予熱時には共振周波数よりもかなり
高くしてコンデンサＣ２の両端電圧を下げ、始動点灯時
には共振周波数に近付けてコンデンサＣ２の両端電圧を
上げることにより、放電灯ｌのフィラメントを十分に予
熱させてから点灯させることも可能となる。

しかしながら、この従来例では、インバータ回路１にお
いてトランスなどの昇圧手段を持たない回路を用いた場
合には、インダクタンスＬとコンデンサＣ２の共振作用
のみにより、放電灯の始動電圧を得る必要がある。特に
電源電圧が低い場合には、限流用のインダクタンスＬを
小さくし、コンデンサＣ２の容量を大きくして、放電灯
を始動させるための電圧を得る必要があるために、第５
図の回路では放電灯ｌが点灯してもコンデンサＣ２に流
れる電流が多く残り、その電流がフィメントを介して流
れるために、点灯中のフィメント電流による電力ロスが
増加し、また放電灯寿命も短くなるという問題があり、
極端な場合には、放電灯ｌが点灯してもまだフィメント
がエンドグローしているという状態も生じ得るものであ
った。

（発明の目的） 本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、放電灯の非電源側のコンデン
サを介して予熱電流を得ると共に、放電灯の電源側及び
非電源側のコンデンサと限流用のインダクタンスとの共
振作用で放電灯の両端電圧を上げて、スムーズに放電灯
を始動させ得るようにした放電灯点灯装置を提供するに
ある。

（発明の開示） 本発明に係る放電灯点灯装置の構成を第１図回路につい
て説明すると、直流電源Ｅの出力を高周波に変換するイ
ンバータ回路１の出力にインダクタンスＬと第１のコン
デンサＣＩの直列回路を接続し、第１のコンデンサＣ３
と並列に放電灯ｌを接続し、放電灯ｌの非電源側に第２
のコンデンサＣ２を並列接続して成るものである。

本発明にあっては、このように、放電灯ｌの両端に共振
電圧を得るためのコンデンサを放電灯ｌの電源側と非電
源側とに分けて、非電源側のコンデンサＣ２により予熱
電流を得るようにしたから、電源電圧が低くても電源側
の共振コンデンサＣ３を大きくして放電灯ｌの両端電圧
を高めることができ、また、放電灯ｌの非電源側のコン
デンサＣ２の容量を適切に設計することにより、放電灯
ｌの点灯後にフィラメントに過大な電流が流れることを
防止できるものである。

以下、本発明の実施例について説明する。なお、実施例
回路において、従来例回路と同一の機能を有する部分に
は同一の符号を付して重複する説明は省略する。

尺夏匠り 第１図は本発明の一実施例の回路図である９本実施例の
ように、交流電源ＡＣを整流平滑回路２にて平滑して得
た直流電源Ｅによりインバータ回路１を駆動する場合に
は、電源電圧が低いので、インバータ回路１がトランス
等の昇圧手段を持たないときには、インダクタンスＬと
コンデンサＣ１、Ｃ２との共振作用のみによって放電灯
ｌの両端電圧を昇圧させる必要がある。したがって、イ
ンバータ回路１の始動時の発振周波数は、インダクタン
スＬとコンデンサＣ，，Ｃ２の合成容量よりなる直列共
振回路の共振周波数付近に設定されるものであり、放電
灯ｌが点灯するまでは、インダクタンスＬとコンデンサ
Ｃ３と０２の合成容量との共振作用により、放電灯ｌの
両端電圧を昇圧させているものである。放電灯ｌの非電
源側に接続されたコンデンサＣ２は、放電灯ｌの両極の
フィラメントに予熱電流を流すためのものであり、その
容量は、放電灯ｌの点灯後にフィラメント電流が過大に
ならないように設計されている。

犬１コ」− 第２図は本発明の他の実施例の回路図である。

本実施例は、直列２灯式の放電灯点灯装置であり、イン
バータ回路１としては、ハーフブリッジ構成を用いてい
る。すなわち、直流電源Ｅの両端には、交互にオンされ
るスイッチング素子Ｑ　１．　Ｑ　２の直列回路と、コ
ンデンサＣ，，Ｃｓの直列回路が並列接続され、スイッ
チング素子Ｑ、、Ｑ２の接続点と、コンデンサＣ，，Ｃ
，の接続点との間に負荷回路３が接続されている。負荷
回路３は、インダクタンスＬとコンデンサＣ８の直列回
路と、コンデンサＣＩの両端に並列接続された放電灯１
．．１２の直列回路と、各放電灯１．．１２の非電源側
にそれぞれ並列接続されたコンデンサＣ２、Ｃｓとから
成る。各スイッチング素子Ｑ、、Ｑ、の両端には、それ
ぞれダイオードＤ　１．　Ｄ　２が逆並列接続されてい
る。また、整流平滑回路２は、交流電源ＡＣの交流電圧
を全波整流するダイオードブリッジＤＢと、ダイオード
ブリッジＤＢの整流出力を平滑するコンデンサＣ０とか
ら成る。

交流電源ＡＣが投入されて、インバータ回路１が発振動
作を開始すると、まず放電灯１１，１ｘのフィラメント
とコンデンサＣ２＋Ｃ、を介して予熱電流が流れると共
に、コンデンサＣ、、Ｃ２，Ｃ３の合成容量とインダク
タンスしどの共振作用によって、２灯直列接続された放
電灯り、ｂの両端に高電圧が印加され、放電灯１．．１
．が点灯する。ここで、各コンデンサＣ１〜Ｃ１の容量
は、Ｃ４＝　Ｃｓ　、　Ｃ４＞Ｃ１，Ｃ４＞　Ｃ２、Ｃ
４＞　Ｃｓとなるように設計されており、コンデンサＣ
，，Ｃ，は共振にはほとんど関与しない。

なお、電源投入時には、インバータ回路１の発振周波数
をＬＣ共振回路の共振周波数よりも高く設定して、放電
灯１．．１．の両端電圧を低くし、時間の経過とともに
発振周波数をＬＣ共振回路の共振周波数に近付けるよう
にすれば、十分な予熱を与えてから点灯させることがで
き、放電灯ｌの寿命を長くすることが可能となる。

本実施例のように、直列２灯の放電灯も＋１２を点灯さ
せるには、かなりの高電圧が必要となるので、本発明の
構成が特に有効に利用できるものである。

火１１」− 第３図は本発明のさらに他の実施例の回路図である０本
実施例は、並列２灯式の放電灯点灯装置であり、インバ
ータ回路１としては、直列インバータの構成を用いてお
り、インダクタンスＬと直列に直流成分カット用のコン
デンサＣ１を接続している。この直流成分カット用のコ
ンデンサＣ４は、共振作用にはほとんど関与しない、各
放電灯１、　、（１２はバランサＴを介して並列接続さ
れている。

バランサＴは同一コアに２巻線を逆極性になるように巻
回して成り、一方の放電灯が点灯したときには他方の放
電灯に高電圧を与えて点灯させるものである０通常の点
灯時及び予熱時においては、バランサＴの２巻線に流れ
る電流が打ち消し合うので、バランサＴはほとんどイン
ピーダンスを持たない一美放電灯１．−１．の非常Ｍ側
りこは　キｈぞれコンデンサＣ２、Ｃ３が並列接続され
ている。

本実施例においても、直流電源Ｅの電圧が、商用電源電
圧を整流平滑しただけの電圧しかないので、コンデンサ
Ｃ＋　、　Ｃｔ　、　Ｃ２の合成容量とインダクタンス
Ｌとの共振作用により、放電灯の始動電圧を得ている。

なお、特に図示しないが、フルブリッジ構成等の他のイ
ンバータ回路を用いる放電灯点灯装置においても、本発
明を適用できることは言うまでもない。

（発明の効果）　　・ 本発明は上述のように、ＬＣ共振作用によって放電灯の
両端に高電圧を得るためのコンデンサを放電灯の電源側
と非電源側とに分けると共に、非電源側のコンデンサに
より予熱電流を得るようにしたから、電源電圧が低くて
も共振コンデンサを大きくして放電灯の両端電圧を高め
ることができ、スムーズな始動が可能になるという効果
があり、また、放電灯の非電源側のコンデンサの容量を
適切に設計することにより、放電灯の点灯後にフィラメ
ントに過大な電流が流れることは防止することができ、
放電灯の点灯中におけるフィラメントロスを低減し、放
電灯の短寿命化を防止できるという効果がある。

なお、本発明にあっては、ＬＣ共振回路の共振作用によ
り放電灯の始動電圧を得ることができるので、電源電圧
が低い場合において特に効果的であり、例えば平滑用の
電解コンデンサを２個用いて倍電圧整流により電源電圧
を昇圧する場合に比べて、コストダウンが可能になるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は本発明の
他の実施例の回路図、第３図は本発明のさらに池の実施
例の回路図、第４図は従来例の回路図、第５図は他の従
来例の要部回路図である。 １はインバータ回路、Ｌはインダクタンス、Ｃ１、Ｃ２
はコンデンサ、Ｅは直流電源、ｌは放電灯である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電源の出力を高周波に変換するインバータ回
   路の出力にインダクタンスと第１のコンデンサの直列回
   路を接続し、第１のコンデンサと並列に放電灯を接続し
   、放電灯の非電源側に第２のコンデンサを並列接続して
   成ることを特徴とする放電灯点灯装置。
2. （２）複数の放電灯をバランサの機能を有するインダク
   タンスを介して第１のコンデンサの両端に並列接続し、
   各放電灯の非電源側にそれぞれ第２のコンデンサを並列
   接続して成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の放電灯点灯装置。