JPS643318B2

JPS643318B2 -

Info

Publication number: JPS643318B2
Application number: JP436681A
Authority: JP
Inventors: Kohei Yuhara; Kenichi Inui; Minaki Aoike; Tadao Funabashi
Original assignee: Toshiba Electric Equipment Corp
Current assignee: Toshiba Electric Equipment Corp
Priority date: 1981-01-14
Filing date: 1981-01-14
Publication date: 1989-01-20
Also published as: JPS57118396A

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、けい光ランプ等の低圧水銀蒸気放電
灯の点灯装置に関する。（従来の技術）けい光ランプ、殺菌ランプ等のようにアルゴ
ン、クリプトンのような原子量の大きい不活性ガ
スを含む低圧水銀蒸気放電灯を低温下で交流点灯
場合、管壁に縞模様があらわれる現象（以下、ス
トライエーシヨンと称する。）が生じることが知
られている。（発明が解決しようとする問題点）このストライエーシヨンの発生メカニズムは詳
でないが、ときには点灯期間中継続して、ちらつ
き等の不快感を与えるものであつた。本発明は、このような従来装置の問題点を解決
するためになされたもので、ストライエーシヨン
による明るさのちらつき等を無くすか実質的に問
題とならない程度で軽減でき、また、このストラ
イエーシヨンによるちらつき等を実質的になくす
ことによつてランプ寿命を損なうということのな
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。〔発明の構成〕（問題を解決するための手段）本発明者らは、種々研究の結果、交流点灯して
いる低圧水銀蒸気放電灯に対してランプ電流を直
流バイアスすることによつて、上記ストライエー
シヨンに伴う問題を解決できることを発見した。
本発明はこの発見に基づいてなされたもので、交
流点灯される低圧水銀蒸気放電灯のランプ電流を
直流バイアスして、このランプ電流の正・負のラ
ンプ電流値の比が1.001〜1.2の範囲となるように
非対称化するランプ電流非対称化手段を具備した
ことを特徴とするものである。以下、本発明の詳細を第１図を参照して説明す
る。１はけい光ランプ等の低圧水銀蒸気放電灯
で、交流点灯用電源（以下、単に交流電源と称す
る。）２から安定器３を介して付勢されるもので
ある。４はランプ電流非対称化手段で前記放電灯
１のランプ電流を直流バイアスして、ランプ電流
の正・負の電流値を非対称にするものである。こ
のランプ電流非対称化手段４は、第１図において
は、直流電源として示されており、前記交流電源
２から見て放電灯１と直列に接続されている。そ
して、このようなランプ電流非対称化手段４は、
前記放電灯１に対してつぎのような直流バイアス
を行なうように設定されている。すなわち、ラン
プ電流非対称化手段４の正極から負極方向に流れ
る極性の半波のランプ電流値（平均値）をＡと
し、逆極性の半波のランプ電流値（平均値）をＢ
としたとき、これらランプ電流値の比Ａ／Ｂが
1.001〜1.2の範囲内より好ましくは1.01〜1.05の
範囲内となるように設定されている。（作用）つぎに作用を述べる。放電灯１は前記交流電源
２および前記ランプ電流非対称化手段４の合成出
力により点灯されるものである。そして、ランプ
電流値の比Ａ／Ｂは上述のように1.001〜1.2の範
囲内に規制されている。この結果、放電灯１はス
トライエーシヨンを生じるものの、電流電界によ
つて縞が高速で移動するため、視感上はストライ
エーシヨンが発生していないのと同等となり、し
たがつて、明るさのちらつきは実質的に防止でき
る。あるいは、明るさのちらつきが生じても短時
間でこのちらつきが消滅する。また、カタホリシ
スの問題、一方の電極が過度に損耗されてランプ
寿命を損なう問題を生じることがない。これに対
して、上記比Ａ／Ｂが1.001未満ではストライエ
ーシヨンによるちらつきをほとんど防止できず、
しかも、このちらつきが長時間消滅しないもので
あつた。また、上記比が1.2を越えると、特に一
方の電極が過度に損耗されてランプ寿命を短くす
るものであつた。第２図は、本発明の他の構成を示すものであ
る。このものは、ランプ電流非対称化手段５を交
流電源２から見て放電灯１と並列的に接続した点
で第１図のものと異なつている。第２図のものに
おけるランプ電流非対称化手段５は、直流電源７
およびインピーダンス装置８の直列回路によつて
構成されている。第２図に示す構成においても、
その作用は第１図示構成のそれと同様であるの
で、説明を省略する。（実施例）つぎに、本発明の一実施例を第３図を参照して
説明する。１０，１０はそれぞれ放電灯で互いに
直列接続されている。本実施例においては、放電
灯１０，１０はたとえば20KHz〜100KHz程度の
高周波電力により高周波点灯されるようになされ
ている。すなわち、交流電源１１は商用交流電源
ｅの出力を整流した後高周波に変換する高周波発
生装置たとえばインバータ装置１２と出力トラン
ス１３とを有し、この出力トランス１３の出力に
より前記放電灯１０，１０を付勢するものであ
る。本実施例において、前記出力トランス１３に
はリーケージトランスが用いられ、リーケージイ
ンダクタンスを前記放電灯１０，１０の限流要素
として利用している。１４はランプ電流非対称化
手段である。本実施例においては、ダイオード１
５およびインピーダンス素子６の並列回路によつ
て構成され、交流電源１１から見て放電灯１０，
１０と直列に設けられている。前記インピーダン
ス素子１６は抵抗、インダクタ、コンデンサある
いはこれらを組合わせたもののいずれでもよい。つぎに、本実施例の作用を説明する。出力トラ
ンス１３の出力がランプ電流非対称化手段１４の
ダイオード１５に対して順方向である極性のとき
には、放電灯１０，１０にはダイオード１５を介
してランプ電流が流れる。また、ダイオード１５
に対して逆方向である極性のときには、インピー
ダンス素子１６を介して流れる。このときの正・
負のランプ電流波形Ａ，Ｂは第４図に示すように
なる。そして、このランプ電流波形ＡおよびＢそ
れぞれの平均値の比Ａ／Ｂは1.001〜1.2の範囲で
ある。すなわち、インピーダンス素子１６のイン
ピーダンス値が上記1.001≦Ａ／Ｂ≦1.2となるよ
うに設定されている。したがつて、放電灯１０，
１０はストライエーシヨンによる明るさのちらつ
きを実質的に生じないか、生じたとしても短時間
で消滅する。また、カタホリシスおよび電極の過
度な損耗によるランプ寿命の劣化を生じることが
ない。第５図および第６図は、本発明の他の実施例を
示すもので、それぞれ要部のみを示している。第
５図の実施例は、ランプ電流非対称化手段を複数
個のダイオードを組合わせて構成したものであ
る。第６図の実施例は、ランプ電流非対称化手段を
ツエナーダイオードによつて構成したものであ
る。これら第６図および上記第５図に示す実施例
の他の構成は、第１図あるいは第３図と同様であ
る。なお、第３図示実施例の場合、ランプ電流非対
称化手段として、インバータ装置１２の入力電圧
そのものを正・負非対称にするものであつてもよ
いことは、容易に理解されるであろう。第７図は、本発明のさらに他の実施例を示すも
のである。２０は放電灯である。２１は交流電源
であつて、商用周波のような低周波電源あるいは
第３図示のような高周波電源のいずれでもよい。
２２は安定器である。２３はランプ電流非対称化
手段で、本実施例においては前記交流電源２１か
ら見て前記放電灯２０と並列的に設けられるもの
で、第２図のものに対応する。その具体構成は交
流電源２１の出力端子間に設けられた降圧トラン
ス２４と、この出力トランス２４の出力を整流す
る整流回路２５と、インピーダンス素子２６とを
有してなるものである。本実施例においても放電
灯２０のランプ電流に対する直流バイアスを上述
の範囲とすることにより、放電灯２０を安定に点
灯することができる。第８図は、さらに本発明の他の実施例を示すも
のである。３０は放電灯、３１は低周波あるいは
高周波のいずれをも可とする交流電源、３２はリ
ーケージ形の出力トランス、３３はランプ電流非
対称化手段である。本実施例におけるランプ電流
非対称化手段３３は出力トランス３２の出力端子
間に設けられたもので、ダイオード３４およびコ
ンデンサ３５の直列回路と、前記ダイオード３４
に並列接続された抵抗３６とからなる。本実施例
において、出力トランス３２の出力の極性がラン
プ電流非対称化手段３３の順方向であるとき、ダ
イオード３４を通して放電灯３０のランプ電流を
分流させることにより、放電灯３０に直流バイア
スを差の関係で供給するものである。本実施例に
おいても、直流バイアスを上述の範囲とすること
により、放電灯３０を安定に点灯することができ
るものである。なお、ランプ電流非対称化手段に
おける抵抗はコンデンサに並列接続してもよく、
要はダイオードを通して流れる電流を適正に制御
できるものであればよい。つぎに実験結果を示す。第３図に示した構成に
おいて、商用交流電源ｅ：200V、50Hz インバータ装置１２への入力電圧：平均値220V 同リツプル率（最高値−最低値／平均値）：60％インピーダンス素子１６：コンデンサと抵抗との
並列回路であり、放電灯として40Wけい光ランプ（東芝製
FLR40S／Ｍ／37「商品名ワツトブライター」：ア
ルゴンおよびクリプトンを封入、管径32mm）をラ
ンプ電流値の比Ａ／Ｂを異ならせて、それぞれ20
本づつ始動・点灯した結果を下表および第９，１
０図の曲線イにて示す。なお、いずれも周囲温度
は５℃、ランプ電流値（実効値）は0.34A、点灯
周波数は45KHzである。

【表】なお、上記放電灯の場合、周囲温度が15℃〜18
℃以上ではストライエーシヨンが視感上発生しな
かつた。つぎに、放電灯として110Wけい光ランプ（東
芝製FLR110H／Ａ：アルゴン封入、管径38mm）
を上記と同様に20本づつ始動点灯した結果を下表
および第９，１０図の曲線ロにて示す。なお、い
ずれもランプ電流値（実効値）は0.58Aであり、
他は上記実験の場合と同じである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、交流点灯される
低圧水銀蒸気放電灯のランプ電流を直流バイアス
して、ランプ電流の正・負の電流値の比が1.001
〜1.2範囲内となるようにランプ電流を非対称化
したので、ストライエーシヨンによる明るさのち
らつき等の問題を解消ないし軽減でき、しかも、
上記のようにランプ電流を非対称化しても、カタ
ホリシスや一方の電極を過度に損耗してランプ寿
命を劣化させることのない放電灯点灯装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の異なる
構成を示す回路図、第３図は具体的実施例を示す
回路図、第４図は第３図の作用を示すランプ電流
波形図、第５図および第６図は他の実施例を示す
要部回路図、第７図および第８図はさらに他の実
施例を示す回路図、第９図および第１０図は実験
結果を示す曲線図である。１，１０，２０，３０……低圧水銀蒸気放電
灯、２，１１，２１，３１……交流電源、４，
５，１４，２３，３３……ランプ電流非対称化手
段。

Claims

【特許請求の範囲】１交流点灯される低圧水銀蒸気放電灯と；この放電灯に対してランプ電流を直流バイアス
してランプの電流の正・負いずれか一方の極性の
電流値Ａと他方の極性の電流値Ｂとの比Ａ／Ｂが
1.001〜1.2の範囲となるようにランプ電流を非対
称化するランプ電流非対称化手段と；を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。２前記低圧水銀蒸気放電灯は、20KHz〜100K
Hzの高周波電源にて交流点灯される；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前記ランプ電流非対称化手段は、交流点灯用
電源から見て前記低圧水銀蒸気放電灯と直列的に
接続されている；ことを特徴とする特許請求の範囲１または２記載
の放電灯点灯装置。４前記ランプ電流非対称化手段は、交流点灯用
電源から見て前記低圧水銀蒸気放電灯と並列的に
接続されている；ことを特徴とする特許請求の範囲１または２記載
の放電灯点灯装置。５前記ランプ電流非対称化手段は、ダイオード
およびインピーダンス素子の並列回路からなる；ことを特徴とする特許請求の範囲３または４記載
の放電灯点灯装置。