JPH10172780A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】放電灯のばらつき及び周囲温度等によって、予
熱・点灯移行時に生じる半波放電又は寿命末期時に生じ
る半波放電現象で、自励式インバータの動作が不安定と
なり、トランジスタなどの素子が破壊される様な不具合
を防止する。 【解決手段】低温起動時の、放電灯のばらつき、前記放
電灯の寿命末期時の半波放電現象によって直流カット用
コンデンサが充電されカレントトランスに直流分を含ん
だランプ電流が流れ、スイッチング素子の発振が停止し
たとき、前記スイッチング素子を再起動させ、予熱時間
を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

【０００２】本発明は、蛍光灯等の放電灯を高周波によ
り点灯させる放電灯点灯装置に関する。

【従来の技術】

【０００３】従来の放電灯点灯装置としては、図１に示
すものがある。図１において、商用電源１に接続された
整流器２、平滑用コンデンサ３からなる直流電源回路、
共振用コンデンサ４、共振用インダクタンス５からなる
並列共振回路にスイッチング用の出力トランジスタ６を
直列に接続することで自励式インバータ回路が構成され
る。トランジスタ６には、ダイオード７が並列に接続さ
れる。この出力トランジスタ６の出力端子にはカレント
トランスの一次巻線８ａ、直流カット用コンデンサ９、
バラストインダクタンス１０、放電灯１１の一端に接続
され、放電灯１１の他端が直流電源回路に接続されてい
る。また、放電灯１１の両端間には予熱用コンデンサ１
２が接続されている。カレントトランスの二次巻線８ｂ
の一端には抵抗１３を介してトランジスタ６のベースに
接続され、起動抵抗１４、ダイオード１５、抵抗１６か
らなるバイアス回路が接続されている。また、カレント
トランスの二次巻線８ａの他端にはダイオード１７、予
熱周波数用コンデンサ及び点灯周波数用コンデンサ１
９、点灯切替用トランジスタ２１、ダイオード２０、抵
抗２２からなる点灯周波数切替回路が接続されている。
点灯周波数切替回路には抵抗２３、コンデンサ２４の予
熱時間タイマ回路が接続されている。さらに、直流電源
回路には抵抗２５、ツェナーダイオード２６、コンデン
サ２７からなる直流安定化電源回路が接続される。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】従来技術の放電灯点灯装置では、放電灯１
１の寿命末期時及び放電灯１１の周囲温度、放電灯１１
のばらつきにより、半波放電状態となり、例えばフィラ
メント１１ｂからフィラメント１１ａ方向に整流される
ことで、直流カット用コンデンサ９には図１に示すよう
な極性で電荷が充電される。コンデンサ９が十分に充電
されると、その余剰の直流分を含んだランプ電流がカレ
ントトランスの一次巻線８ａに流れると、二次巻線８ｂ
の出力が入力されるトランジスタ６のオン時間が長くな
るため、共振用インダクタンス５に過剰なエネルギが蓄
積されて、トランジスタ６に高電圧が加わり破壊される
ことがある。このため従来は、放電灯１１のランプ電圧
を検出してトランジスタ６の出力を停止又は低減してい
たが、放電灯１１の予熱・点灯移行時、ランプ電圧が高
くなるため、ランプ電圧を検出できず、トランジスタ６
の出力を停止、又は低減できないという問題があった。
本発明の目的は、従来技術が有する放電灯のばらつき及
び周囲温度等によって、予熱・点灯移行時に生じる半波
放電又は寿命末期時に生じる半波放電現象で、自励式イ
ンバータの動作が不安定となり、トランジスタなどの素
子が破壊される様な不具合を防止することにある。

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、直流電源回路と共振用コンデンサ及び共振用インダ
クタンスからなる並列共振回路とスイッチング素子が直
列に接続され、スイッチング素子の出力端子に、カレン
トトランスの一次巻線、直流カット用コンデンサ及び放
電灯を接続するとともに、この放電灯に並列に予熱用コ
ンデンサを接続し、カレントトランスの二次巻線の一端
にスイッチング素子の制御端子に接続し、他端に予熱周
波数用コンデンサと点灯周波数用コンデンサを接続し、
正帰還回路を形成し、スイッチング素子の周波数の制御
をして、予熱用コンデンサに電流を流して放電灯を予熱
させた後、放電灯に管電流を流して放電灯を点灯させる
ようにした放電灯点灯装置において、スイッチング素子
の起動回路に抵抗とコンデンサの充電回路の電圧により
双方向性トリガダイオードをオンさせスイッチング素子
を発振させるようにしたものである。また、点灯周波数
用コンデンサの切替回路に予熱時間設定タイマ回路を設
け、起動回路のコンデンサの電圧を検出して予熱時間設
定タイマ回路をリセットさせ、スイッチング素子の発振
が停止したとき、スイッチング素子を再起動させるとと
もに、予熱時間設定タイマ回路の動作時間を変更して点
灯周波数に切替えるようにした。放電灯は、低温起動時
の放電灯のばらつき、放電灯の寿命末期時における半波
放電によって、直流電流を含むランプ電流が流れ、直流
カット用コンデンサを充電し、カレントトランスに直流
分を含んだランプ電流が流れる等で、帰還電流が減少す
ることによりスイッチング素子の発振が停止する。それ
によって、スイッチング素子の起動回路が起動し、予熱
時間設定タイマ回路をリセットするとともに予熱時間を
変更するようにしてあるので、再起動すると予熱時間を
切替えることが出来る。

【０００５】

【発明の実施の形態】

【０００６】以下、本発明の一実施例を図２により説明
する。図２において、商用電源１に接続された整流器
２、平滑用コンデンサ３より商用電源１を整流平滑する
直流電源回路、共振用コンデンサ４、共振用インダクタ
ンス５からなる並列共振回路にスイッチング用の出力ト
ランスジスタ６を直列に接続することで自励式インバー
タ回路が構成される。トランジスタ６にはダイオード７
が並列に接続される。トランジスタ６の出力端子にはカ
レントトランスの一次巻線８ａ、直流カット用コンデン
サ９、放電抵抗６６、バラストインダクタ１０、放電灯
１１の一端に接続され、この放電灯１１の他端が直流電
源回路に接続されている。また、放電灯１１の両端間に
は予熱用コンデンサ１２が接続されている。カレントト
ランスの二次巻線８ｂの一端は抵抗１３を介してトラン
ジスタ６の制御端子に接続され、ダイオード１５、抵抗
１６からなるバイアス回路が構成される。また、トラン
ジスタ６の制御端子には、抵抗１４、コンデンサ２８、
ダイオード２９、双方向性トリガダイオード３０からな
るトリガ回路が接続されている。カレントトランスの二
次巻線８ｂの他端は、ダイオード１７、予熱周波数用コ
ンデンサ及び点灯周波数用コンデンサ１９、点灯切替用
トランジスタ２１、ダイオード２０、抵抗２２からなる
点灯周波数切替回路が接続されている。点灯周波数切替
回路には抵抗２３、コンデンサ２４及びコンデンサ３
１、トランジスタ３２、抵抗３３、ツェナーダイオード
３４、抵抗３５、コンデンサ３６からなる予熱タイマ回
路が接続している。トリガ回路のコンデンサ２８には、
ツェナーダイオード３７、抵抗３８、トランジスタ３
９、ダイオード４０からなるリセット回路が接続され、
予熱タイマ回路のコンデンサ２４、３１をリセットして
いる。また、抵抗４１、コンデンサ４２からなる再起動
タイマ回路には、ツェナーダイオード４３、抵抗４４、
トランジスタ４５からなるトリガ停止回路及びＮＯＴ回
路４６を介して抵抗４７、４８、トランジスタ４９から
なる予熱タイマ変更リセット回路が接続されている。放
電灯１１には、コンデンサ５０、抵抗５１、５２、コン
デンサ５３、ダイオード５４、５５、抵抗５６、コンデ
ンサ５７、ツェナーダイオード５８、抵抗５９、トラン
ジスタ６０、抵抗６１からなる放電灯寿命末期検出回路
に接続されている。放電灯寿命末期検出回路のトランジ
スタ６０の出力とＮＯＴ回路４６の出力は、ＮＯＲ回路
６２に接続してあり、ＮＯＲ回路６２の出力は抵抗６
３、６４、トランジスタ６５からなるトランジスタ６の
停止回路が接続している。直流電源回路には、抵抗２
５、ツェナーダイオード２６、コンデンサ２７からなる
直流安定化電源回路が接続している。このように構成さ
れる放電灯点灯装置の始動動作について説明する。放電
灯点灯装置の放電灯１１の始動する動作は、商用電源１
が投入されると直流電源回路、抵抗１４を介してコンデ
ンサ２８が充電され、コンデンサ２８の電圧がツェナー
ダイオード３７のツェナー電圧を越えるとトランジスタ
３９がオンし、ダイオード４０を介してコンデンサ２
４、３１の電荷が放電される。また、コンデンサ２８の
電圧が双方向性トリガダイオード３０のブレークオーバ
電圧を越えるとコンデンサ２８の電荷をトランジスタ６
のベースに流して発振させる。その結果、トランジスタ
６が自励的にオン・オフを繰り返し、直流電圧を高周波
に変換される。また、カレントトランス８の二次巻線ｂ
のインダクタンスとコンデンサ１８で予熱周波数を設定
し、予熱用コンデンサ１２を介して放電灯１１のフィラ
メントを予熱している。さらに、予熱タイマ回路のコン
デンサ２４の両端電圧がトランジスタ２１のしきい値を
越えるとオンし、点灯周波数に切替え放電灯１１を点灯
する。放電灯１１の周囲温度、放電灯ばらつき、寿命末
期等で始動時に半波放電したとき、ランプ電流が直流を
含むようになり、この直流分はコンデンサ９でカットさ
れ、電荷が充電される。このため、ランプ電流が減少
し、カレントトランス８の帰還電流が減少し、トランジ
スタ６の発振が停止する。発振が停止するとコンデンサ
９の電荷は抵抗６６で放電し、コンデンサ３６の両端電
圧によりトランジスタ３２をオンするようにしている。
このことにより始動動作で説明したコンデンサ２８の電
圧がツェナーダイオードのツェナー電圧を越えるとトラ
ンジスタ３９がオンし、コンデンサ２４、３１がリセッ
トされ、予熱時間が変更して、再起動動作を行なうこと
ができる。

【０００７】

【発明の効果】本発明によれば、低温起動時の放電灯の
ばらつきなどによる半波放電現象によってスイッチング
素子の発振が停止しても再起動するとともに放電灯の予
熱時間を変更することができるので、放電灯を点灯させ
ることができる。また、放電灯が寿命末期になったと
き、規定時間後に再起動しないようにしてあるので、放
電灯の寿命末期による点灯装置の故障等を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の回路図

【図２】 本発明の回路図

【符号の説明】

１：商用電源、２：整流器、３：平滑用コンデンサ、
４：共振用コンデンサ、５：共振用インダクタンス、
６：トランジスタ、７：ダイオード、８：カレントトラ
ンス、９：直流カットコンデンサ、１０：バラストイン
ダクタンス、１１：放電灯、１２：予熱用コンデンサ、
１８：予熱周波数用コンデンサ、１９：点灯周波数用コ
ンデンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電源回路、共振用コンデンサ及び共振
   用インダクタンスを含む並列共振回路と、スイッチング
   素子とが直列に接続され、前記スイッチング素子の出力
   端子にカレントトランスの一次巻線、直流カット用コン
   デンサ及び放電灯を接続し、前記放電灯に並列に予熱用
   コンデンサを接続し、前記カレントトランスの二次巻線
   の一端を前記スイッチング素子の制御端子に接続し、他
   端に予熱周波数用コンデンサと点灯周波数用コンデンサ
   を接続し、正帰還回路を形成し、前記コンデンサを切替
   えることで前記スイッチング素子の周波数を制御して前
   記予熱用コンデンサに電流を流して、前記、放電灯を予
   熱させた後、前記、放電灯に管電流を流して点灯させる
   ようにした放電灯点灯装置において、低温起動時の、放
   電灯のばらつき、前記放電灯の寿命末期時の半波放電現
   象によって直流カット用コンデンサが充電されカレント
   トランスに直流分を含んだランプ電流が流れ、スイッチ
   ング素子の発振が停止したとき、前記スイッチング素子
   を再起動させ、予熱時間を変更することを特徴とする放
   電灯点灯装置。