JPS63190298A - 放電灯の点灯装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、商用交流を全波整流器で全波整流し且つ平滑
して得られた直流電力または直流電源の直流電力によっ
て発振回路、スイッチング素子および出力トランスから
なる他動インバータを駆動させ、このインバータの高周
波出力で放電灯を点灯する装置に関するものである。

〈従来の技術とその問題点〉 この種の放電灯の点灯装置には、放電灯の再予熱電極間
にＰＮＰＮスイッチ、ダイオードおよび抵抗等を直列接
続してなる予熱回路が設けられており、電源投入して放
電灯が点灯するまでの間において、前記予熱回路を介し
て予熱電流を流すことにより、放電灯の再予熱電極を十
分に熱して放電灯を円滑に点灯するようになっている。

ところで、予熱回路に設けられているＰＮＰＮスイッチ
やＳＳＳ等の素子は、ブレークオーバー電圧を超過しな
いと電流が流れないことに起因して予熱電流が不足する
。そのため、放電灯の陰極の損耗が著しく、これが放電
灯の寿命を縮める原因となる。

〈発明の目的〉 本発明は、このような従来の課題に鑑みなされたもので
、簡単で且つ合理的な手段により点灯始動時に点灯始動
回路に流れる予熱電流を十分に大きく確保し、予熱電流
の不足による放電灯の点灯始動時における陰極の損耗を
可及的に軽減することのできる放電灯の点灯装置を提供
をすることを目的とするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明の放電灯の点灯装置は、前述の目的を達成するた
めに、発振回路の発振出力によりオン・オフ制御される
スイッチング素子と、このスイッチング素子により直流
電力が断続的に供給される出力トランスと、−この出力
トランスと負荷としての放電灯との間に接続された限流
素子と、放電灯の始動時における非点灯状態時のみ予熱
電流が流れる点灯始動回路と、この点灯始動回路に予熱
電流が流れているか否かの別により前記発振回路の発振
周波数決定用素子を切換えて前記発振回路の発振周波数
を可変する点灯始動検出用素子とを備え、この点灯始動
検出用素子により放電灯の点灯前における前記限流素子
のインピーダンスが点灯後に対し小さくなるよう前記発
振回路の発振周波数を切換えるよう構成したことを特徴
とするものである。

〈作用〉 放電灯の点灯始動時、発振回路が直流電力を供給されて
発振動作を開始すると、この発振出力によりスイッチン
グ素子がオン・オフされて出力トランスに直流電力が断
続的に供給され、出力トランスから限流素子を介して放
電灯に高周波交流電力が供給され、放電灯が予熱状態と
なる。この予熱電流が、出力トランス、限流素子、放電
灯の一方の予熱電極、点灯始動回路および放電灯の他方
の予熱電極を介して流れる。この予熱電流を検出した点
灯始動検出用素子が発振回路の発振周波数決定用素子を
切換え、発振回路の発振周波数が限流素子のインピーダ
ンスを小さくするよう可変される。従って、予熱回路に
接続されている限流素子のインピーダンスが低下するか
゛ら、十分に大゛きな予熱電流が流れ、放電灯の陰極の
損耗が極めて少なくなる。そして、放電灯が、これの丙
子熱電極が予熱電流により十分に熱せられた時点で点灯
し、点灯始動回路に予熱電流が流れなくなる。これを点
灯始動検出用素子が検出して発振回路の発振周波数が所
定値になるよう発振周波数決定用素子を切換えることに
よって限流素子が以後所定のインピーダンスで機能する
。

〈実施例〉 以下、本発明の好ましい実施例を図面に基いて詳細に説
明する。

本発明の一実施例を示した第１図において、商用交流電
源１が電源スィッチ２を介して全波整流器３の両入力端
に接続され、全波整流器３の両直流出力端間に２個のコ
ンデンサ４，５が直列接続され、平滑用コンデンサ５に
は、後述の発振回路７に供給される電圧を安定化するた
めのツェナーダイオード６が並列接続されている。中間
タップが全波整流器３の正側の直流出力端に接続された
単巻形の出力トランス８は、その一方の巻線端がトラン
ジスタからなるスイッチング素子９に接続されていると
ともに、他方の巻線端がコイルからなる限流素子１０を
介して負荷となる放電灯Ｌａの一方の予熱電極に接続さ
れている。

スイッチング素子９をオン・オフ制御して出力トランス
８に直流電流を断続的に供給するための発振回路７は、
電圧比較器、ＳＲフリリソフロップ回路およびトランジ
スタバッファ回路等を内蔵した例えばシダネティックス
社製のＮＥ５５５の半導体集積回路からなり、コンデン
サおよび抵抗の定数を変えるだけで発振周波数を任意に
可変できるものである。トリガ端子ＴＲおよびスレッシ
ョルド端子ＴＨの接続点に、２個のタイミングコンデン
サＩＩＡ、ＩＩＢが直列接続されているとともに、これ
らコンデンサ１１Ａ、１１Ｂに対し直列接続された２個
のタイミング抵抗１２．１３の接続点が放電端子ＤＣに
接続されていることによって、タイミングコンデンサ１
１Ａ、１１Ｂが充電および放電を繰り返すことによって
自己発振動作を行ない、出力端子ＯＵＴから出力する。

即ち、タイミング抵抗１２．１３およびタイミングコン
デンサＩＩＡ、ＩＩＢにより発振回路７の発振周波数が
決定される。この自己発振動作を行なわせるためには、
リセット端子Ｒ３を“Ｏ”レベルにしないことが必要で
あり、実施例ではリセット端子Ｒ３を電源端子ＶＣＣと
ともに電源供給用のコンデンサ４に接続されており、コ
ントロール電圧端子ＣＶにはバイパスコンデンサ１４が
接続され、このバイパスコンデンサ１４により電源ノイ
ズの影響を除去している。

電源投入時に放電灯Ｌａの両予熱電極に予熱電流を流す
ための点灯始動回路１５は、放電灯１０の丙子熱電極間
に直列接続されたＰＮＰＮスイッチ１５Ａ、ダイオード
１５Ｂ、抵抗１５Ｃおよび抵抗１５Ｃに並列接続された
抵抗１５０により構成されている。この点灯始動回路１
５のダイオード１５Ｂと抵抗１５Ｇとの間には、フォト
カプラからなる点灯始動検出用素子１６のうちの発光ダ
イオード１６Ａが介挿接続されている。一方、点灯始動
検出用素子１６のフォトトランジスタ１６Ｂが一方のタ
イミングコンデンサＩＩＢに並列接続されている。なお
、図においては、点灯始動検出用素子１６を便宜上２分
割して図示してあり、ａ。

ｂとａ′、ｂ′とはそれぞれ互いに同一点である。

次に、前記実施例の動作について説明する。電源スィッ
チ２が投入されると、全波整流器３によって全波整流さ
れた直流電力がコンデンサ４を介して発振回路７に給電
され、この発振回路７が発振動作を開始する。この発振
回路７の発振出力によりスイッチング素子９がオン・オ
フ制御され、それにより出力トランス８に全波整流器３
からの直流電力が断続的に供給される。この出力トラン
ス８から限流素子１０．放電灯Ｌａの一方の予熱電極１
点灯始動回路１５および放電灯Ｌａの他方の予熱電極を
介して予熱電流が流れる。

この予熱電流により点灯始動検出用素子１６の発光ダイ
オード１６Ａが発光駆動され、且つフォトトランジスタ
１６Ｂがオン状態となり、このオン状態のフォトトラン
ジスタ１６ＢによりタイミングコンデンサＩＩＢが短絡
され、一方のタイミングコンデンサＩＩＡのみが発振回
路７の発振周波数決定用素子として寄与する。ここで、
リニアｒｃからなる発振回路７の発振周波数ｆ０８．は
、各タイミング抵抗１２．１３の抵抗値をそれぞれＲ１
，Ｒ２とし、両タイミングコンデンサ１１Ａ。

１１Ｂの合成容量をＣとした場合、 で表わされる。従って、予熱電流を検知して点灯始動検
出用素子１６のフォトトランジスタ１６Ｂがオンし、直
列接続されている２個のタイミングコンデンサＩＩＡ、
ＩＩＢの一方が短絡されることによりこれらの合成容量
Ｃよりも大きくなるから、発振周波数ｒ　ａｓｃが低く
なる。一方、コイルからなる限流素子１０のインピーダ
ンス値Ｚは、衆知のように２πｆＬで表わされる。その
結果、発振回路７の発振周波数ｆ０８．が低下して限流
素子１０のインピーダンス値Ｚが小さくなり、この限流
素子１０を介して流れる陰極予熱電流が大きぐなる。こ
の大きな予熱電流によって放電灯Ｌａの陰極の撰耗カー
極力防止される。この予熱電流により放電灯Ｌａの両予
熱電極が十分に熱せられた時点で放電灯Ｌａが点灯し、
点灯起動回路１５のＰＮＰＮスイッチ１５Ａがブレーク
オーバー電圧以下となることにより非導通となって予熱
電流が流れなくなり、点灯始動検出用素子１６のフォト
トランジスタ１６Ｂがオフ状態となり、発振回路７の発
振周波数が、他方のタイミングコンデンサＩＩＢを周波
数決定用素子として含み決定される所定値となり、限流
用素子１０が所定のインピーダンス値で機能する。

第２図は本発明の他の実施例を示し、第１図と同−若し
くは同等のものには同一の符号を付しである。そして、
第１図に対する相違点は、限流素子１７としてコンデン
サを用いたことであり、それに伴って点灯始動検出用素
子１６により切換える発振回路７の発振周波数決定用素
子を代えたことである。即ち、タイミングコンデンサ１
１として第１図の２個のタイミングコンデンサ１１Ａ。

１１Ｂの合成容量と等しい容量を有するものを１個設け
るとともに、第１図の他方のタイミング抵抗１３に代わ
りこれの抵抗値を所定の比率で分割した各抵抗値をそれ
ぞれ有する２個のタイミング抵抗１３Ａ、１３Ｂを直列
接続し、これの一方のタイミング抵抗１３Ｂに点灯始動
検出用素子１６のフォトカプラ１６Ｂを並列接続しであ
る。

ここで、両タイミング抵抗１３Ａ、１３Ｂの直列合成抵
抗値が、前述の の式のＲ２と等しいから、予熱電流を検出して点灯始動
検出用素子１６のフォトカプラ１６Ｂがオンし、タイミ
ング抵抗１３Ｂが短絡されると、発振周波数ｆ０８．が
高くなる。コンデンサからなる限流素子１７のインピー
ダンス値Ｚは、衆知のように ２＝　− ２πｆｃ で表わされるから、発振周波数ｆ０３．が高くなること
によって小さくなり、予熱電流が大きくなり、前記実施
例と同様の効果を得ることができる。

尚、本発明は前記実施例にのみ限定されるものではなく
、請求の範囲を逸脱しない限り種々の実施態様が考えら
れるのは勿論であり、例えば、点灯始動回路１５はＰＮ
ＰＮスイッチ１５Ａに代えてＳＳＳを用いて構成するこ
ともできる。また、異なる直流電源の直流電力からの供
給によりインバータを駆動する場合は電解コンデンサ４
．５に代えて抵抗により電圧を分割してもよい。

〈発明の効果〉 以上詳述したように本発明の放電灯の点灯装置によると
、点灯始動回路に予熱電流が流れた場合に、これを点灯
始動検出用素子で検出して発振回路の発振周波数決定用
素子を切換え、この発振周波数を、限流素子のインピー
ダンス値が点灯時に比し小さくなるよう可変する構成と
したので、極めて簡単で合理的な構成により放電灯の点
灯始動時の予熱電流を大きくすることができ、放電灯の
始動時における陰極の損耗を格段に軽減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放電灯の点灯装置の一実施例の電気回
路図、 第２図は本発明の他の実施例の電気回路図である。 ７・・・発振回路 ８・・・出力トランス ９・・・スイッチング素子 １０．１７・・・限流素子 １１、ＩＩＡ、ＩＩＢ、１２．１３゜ １３Ａ、１３Ｂ・・・発振周波数決定用素子１５・・・
点灯始動回路 １６・・・点灯始動検出用素子 Ｌａ・・・放電灯

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）発振回路の発振出力によりオン・オフ制御される
   スイッチング素子と、このスイッチング素子により直流
   電力が断続的に供給される出力トランスと、この出力ト
   ランスと負荷としての放電灯との間に接続された限流素
   子と、放電灯の始動時における非点灯状態時のみ予熱電
   流が流れる点灯始動回路と、この点灯始動回路に予熱電
   流が流れているか否かの別により前記発振回路の発振周
   波数決定用素子を切換えて前記発振回路の発振周波数を
   可変する点灯始動検出用素子とを備え、この点灯始動検
   出用素子により放電灯の点灯前における前記限流素子の
   インピーダンスが点灯後に対し小さくなるよう前記発振
   回路の発振周波数を切換えるよう構成したことを特徴と
   する放電灯の点灯装置。