JPS6326519B2

JPS6326519B2 -

Info

Publication number: JPS6326519B2
Application number: JP12856381A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nishino
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1981-08-14
Filing date: 1981-08-14
Publication date: 1988-05-30
Also published as: JPS5830100A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は放電灯点灯装置に関するものであ
る。

従来の第１の放電灯点灯装置は、第１図に示す
ように、交流電源１の一端と放電ランプ４の一方
のフイラメントf₁の一端との間に放電灯安定器と
なるチヨークコイル２および調光用のチヨークコ
イル３の直列回路を接続し、交流電源１の他端と
放電ランプ４の他方のフイラメントf₂の一端とを
接続し、放電ランプ４のフイラメントf₁，f₂の他
端間にグロースタータなどのスタータ５を接続
し、交流電源１の両端間にタイマ回路７とスイツ
チ６との直列回路を接続し、タイマ回路７の常閉
接点８をチヨークコイル３と並列接続している。
この場合、タイマ回路７は、スイツチ６をオンに
することにより、交流電源１が投入されておれば
タイマ動作を行い、一定時間経過に常閉接点８を
開成する。

つぎに、動作について説明する。スイツチ６を
オフにした状態（全光状態）で交流電源１を投入
すると、タイマ回路７は動作せず、常閉接点８が
閉成状態を保持し、スタータ５により正規の予熱
（全光予熱）が行われた後、スタータ５がオフと
なつて放電ランプ４が全点灯する。

また、全点灯状態において、スイツチ６をオン
にすると、タイマ回路７が動作し、一定時間経過
後に常閉接点８が閉成状態から開成状態へ移行
し、放電ランプ４が全点灯状態から調光点灯状態
へ移行する。

また、スイツチ６をオンにした状態（調光状
態）で交流電源１を投入すると、タイマ回路７が
動作するが、常閉接点８は最初は閉成状態である
ため、スタータ５により正規の予熱（全光予熱）
が行われた後、スタータ５がオフとなつて放電ラ
ンプ４が全点灯し、タイマ回路７のタイムアツプ
により調光点灯に切換わる。

このような構成の放電灯点灯装置は、放電ラン
プ４を常に全光予熱するため、調光始動時の予熱
が電流不足の問題は生じず、始動困難は起きな
い。ところが、タイマ回路７を必要とするため、
回路構成が複雑となつて高価になるという問題が
あり、また全点灯から調光点灯へ切換えたとき
に、切換動作に一定時間の遅れを生じるため、違
和感を生じるおそれもあつた。さらに、放電ラン
プ４が点灯すると予熱を停止するようにしている
ため、調光点灯時のフイラメント温度が全点灯時
より低下し、放電ランプ４の寿命を短くするとい
う問題があつた。

従来の第２の放電灯点灯装置は、第２図に示す
ように、第１図のスイツチ６およびタイマ回路７
を除去し、チヨークコイル３にスイツチ９を並列
接続するとともに、放電ランプ４のフイラメント
f₁，f₂の他端間にコンデンサ１０をスタータ５と
直列にして介挿し、コンデンサ１０と並列にスイ
ツチ９と連動するスイツチ９′を接続している。
この場合、チヨークコイル３とコンデンサ１０と
の値を交流電源１の周波数（商用周波数）におい
て直列共振定数に設定している。

つぎに動作について説明する。スイツチ９，
９′をオンにした状態（全光状態）で交流電源１
を投入すると、チヨークコイル３およびコンデン
サ１０の影響が除去されているので、スタータ５
により正規の予熱が行われた後、スタータ５がオ
フとなつて放電ランプ４が全点灯する。

全点灯状態において、スイツチ９，９′をオフ
にすると、チヨークコイルの影響が現われ、ただ
ちに調光点灯状態へ移行する。

スイツチ９，９′をオフにした状態（調光状態）
で交流電源１を投入すると、交流電源１→チヨー
クコイル２→チヨークコイル３→フイラメントf₁
→コンデンサ１０→スタータ５→フイラメントf₂
→交流電源１の経路でフイラメント予熱電流が流
れるが、チヨークコイル３とコンデンサ１０とが
直列共振状態であるため、それらの影響が等価的
に除去されて全光時の始動時予熱電流と同レベル
の始動時予熱電流が調光時にも流れ、調光時の始
動困難の問題は生じない。さらに、チヨークコイ
ル３のリアクタンスよりコンデンサ１０のリアク
タンスを大きくすれば全光時より一層大きい予熱
電流を流すことができる。

しかし、このような構成では、商用周波数にお
いて、コンデンサ１０が非常に大きなものとな
る。また、スタータ５がオンのとき（動作時）に
放電ランプ４のフイラメントf₁，f₂間には予熱電
流によつて生ずるコンデンサ１０の電圧が印加さ
れ、この電圧は直列共振状態であるため、かなり
の高電圧となる。

今、第３図に示すようなインダクタンスL₁，
L₂、抵抗R₁，R₂およびコンデンサＣよりなる回
路を考え、入力電圧および出力電圧をV_i，V₀と
したときに、入力側から見たインピーダンスZ_iは Z_i＝jω（L₁＋L₂）−ｊ１／ωC ただし、ωは角周波数である。

となる。今、ωL₂＝１／ωCであるため、 Z_i＝jωL₁ となり、したがつて、電流ｉはｉ＝V_i／Z_i＝V_i／jωL₁ となる。出力電圧V₀は V₀＝ｉ×１／jωC＝V_i／−ω²L₁C となる。ただし、上式においては、抵抗R₁，R₂
は省略している。今、V_i＝100V、ω＝2πf＝377
（ｆは周波数）、L₁＝L₂、R₁＝R₂＝０とすると、
V₀＝100Vとなる。

したがつて、予熱中に放電ランプ４のフイラメ
ントf₁，f₂間に電圧が印加され、昇圧式安定器あ
るいはインバータ式安定器のように２次電圧が高
い場合には、予熱不十分のまま起動することも考
えられ、放電ランプ４の寿命を短くするおそれが
あつた。また、第１図のものと同様に調光点灯時
のフイラメント温度が低下して放電ランプ４の寿
命を短くするという問題もあつた。

従来の第３の放電灯点灯装置は、第４図に示す
ように、第２図のコンデンサ１０およびスイツチ
９′を除去し、チヨークコイル３に予熱電流供給
用の２次巻線を付設したものである。

動作について説明する。スイツチ９をオンにし
た状態（全光状態）で交流電源１を投入すると、
第２図のものと同様に全点灯し、この状態でスイ
ツチ９をオフにするとただちに調光点灯状態へ移
行し、チヨークコイル３の２次巻線より放電ラン
プ４のフイラメントf₁，f₂に常時予熱電流が供給
される。

スイツチ９をオフにした状態（調光状態）で交
流電源１を投入すると、スタータ５が動作してフ
イラメントf₁，f₂に全光時より少い始動時予熱電
流が流れ、スタータ５がオフとなつた後、放電ラ
ンプ４が調光点灯する。

このような構成の放電灯点灯装置は、調光点灯
時に常時予熱電流を流すようにしたため、フイラ
メント温度の低下は防止できるが、調光時の始動
時予熱電流が少いため、始動困難の問題が生じる
おそれがあつた。

したがつて、この発明の目的は、調光時の始動
性がすぐれ、かつランプ寿命を延ばすことがで
き、しかも構成が簡単な放電灯点灯装置を提供す
ることである。

この発明の一実施例を第５図ないし第７図に示
す。すなわち、この放電灯点灯装置は、第５図に
示すように、交流電源１の一端と放電ランプ４の
フイラメントf₁の一端との間に放電灯安定器とな
るチヨークコイル２を接続し、交流電源１の他端
と放電ランプ４のフイラメントf₂の一端との間に
予熱用のカレントトランス１１，１２の１次巻線
と調光用のチヨークコイル３とを直列にして接続
し、フイラメントf₁の一端とカレントトランス１
２の１次巻線およびチヨークコイル３の接続点と
の間に時限スイツチおよびグロースタータ等のス
タータ５を接続し、交流電源１の他端とフイラメ
ントf₂の一端との間にスイツチ９を接続し、カレ
ントトランス１１，１２の２次巻線をフイラメン
トf₁，f₂の両端間にそれぞれ接続している。この
場合、カレントトランス１１，１２およびチヨー
クコイル３のインピーダンスZ₁₁，Z₁₂，Z₃はZ₃≫
Z₁₁＋Z₁₂となつている。

つぎに、動作について説明する。スイツチ９を
オンにした状態（全光状態）で交流電源１を投入
すると、スタータ５が作動して第６図に示すよう
に、電流i₀が流れる。この電流i₀はカレントトラ
ンス１１，１２の等価インダクタンスが非常に小
さいため、チヨークコイル２の２次短絡電流に近
いものとなる。電流i₀の大部分は電流i₁としてカ
レントトランス１１，１２の１次巻線に流れ、フ
イラメントf₁，f₂の予熱に寄与する。すなわち、
全光時に流れる予熱寄与電流i₁はチヨークコイル
３に流れる電流をi₂としたときに、 i₁＝i₀−i₂ となり、また i₁＝i₀×Z₃／Z₃＋Z₁₁＋Z₁₂ となる。この場合、電流i₂は、かなり小さい値で
あるため、スタータ５のオン時においてもフイラ
メントf₁，f₂間に高い電圧が印加されることはな
い。その後、スタータ５がオフとなつて放電ラン
プ４が交流電源１によりチヨークコイル２を介し
て全点灯し、フイラメントf₁，f₂の予熱は停止す
る。

全点灯状態において、スイツチ９をオフにする
と、ランプ電流がチヨークコイル３およびカレン
トトランス１１，１２を通して流れることにな
り、放電ランプ４がチヨークコイル３により調光
点灯状態へ移行するとともに、カレントトランス
１１，１２によりフイラメントf₁，f₂に常時予熱
電流が供給されることになる。この場合の常時予
熱電流は電流i₀に比べかなり小さいため、常時予
熱電流は全光時の始動予熱電流より当然小さくな
る。

スイツチ９をオフにした状態（調光状態）で交
流電源１を投入すると、第７図に示すように、電
流i₀′が流れ、この電流i₀がすべてカレントトラン
ス１１，１２に流れて予熱に寄与することにな
る。この場合、チヨークコイル２のインピーダン
スが予熱トランス１１，１２のインピーダンス
Z₁₁，Z₁₂に比べて十分に大きいと想定でき、定電
流回路と見なせるため、i₀′≒i₀となり、したがつ
てカレントトランス１１，１２には電流i₀が流
れ、予熱寄与電流としては全光始動時より電流i₂
分だけ増加し、調光始動時も十分に予熱される。
その後、スタータ５がオフとなつて放電ランプ４
が調光点灯状態となるとともに、フイラメント
f₁，f₂に常時予熱電流が供給される。

このように構成した結果、調光状態で放電ラン
プ４を始動したときにも、始動時の予熱を十分に
行うことができ、調光時の始動性を良好にするこ
とができる。また、予熱時にフイラメントf₁，f₂
間に高電圧は印加されないため、ランプ寿命を短
くすることはない。また、調光点灯時においてフ
イラメントf₁，f₂を常時予熱してフイラメント温
度の低下を防止しているため、ランプ寿命を延ば
すことができる。また、全点灯時には予熱電流を
流さないようにしているため、点灯効率を高める
ことができる。また、タイマ回路等が不要であつ
て構成が簡単である。

この発明の他の実施例を第８図に示す。すなわ
ち、この放電灯点灯装置は、放電灯安定器として
チヨークコイル２に代えてインバータ式安定器
２′を用いたもので、その他の構成および効果は
前述の実施例と同様である。

以上のように、この発明の放電灯点灯装置は、
一方の電源入力端に自己の一方のフイラメントの
一端を接続した放電ランプと、この放電ランプの
他方のフイラメントの一端に自己の一端を接続し
た調光用チヨークコイルと、この調光用チヨーク
コイルの他端と他方の電源入力端との間に自己の
１次巻線をそれぞれ接続して自己の２次巻線を前
記放電ランプの一方および他方のフイラメントの
両端間にそれぞれ接続した第１および第２の予熱
用カレントトランスと、前記放電ランプと前記調
光用チヨークコイルとの直列回路に並列接続した
スタータと、前記調光用チヨークコイルと前記第
１および第２の予熱用カレントトランスの１次巻
線との直列回路に並列接続した調光用スイツチと
を備えているので、調光時の始動性がすぐれ、か
つランプ寿命を延ばすことができ、しかも構成が
簡単であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の第１の放電灯点灯装置の回路
図、第２図は従来の第２の放電灯点灯装置の回路
図、第３図はその問題点を説明するための回路
図、第４図は従来の第３の放電灯点灯装置の回路
図、第５図はこの発明の一実施例の放電灯点灯装
置の回路図、第６図および第７図はその動作説明
のための回路図、第８図はこの発明の他の実施例
の放電灯点灯装置の回路図である。１……交流電源、２……チヨークコイル、３…
…チヨークコイル、４……放電ランプ、５……ス
タータ、９……スイツチ、１１，１２……カレン
トトランス。

Claims

【特許請求の範囲】

１一方の電源入力端に自己の一方のフイラメン
トの一端を接続した放電ランプと、この放電ラン
プの他方のフイラメントの一端に自己の一端を接
続した調光用チヨークコイルと、この調光用チヨ
ークコイルの他端と他方の電源入力端との間に自
己の１次巻線をそれぞれ接続して自己の２次巻線
を前記放電ランプの一方および他方のフイラメン
トの両端間にそれぞれ接続した第１および第２の
予熱用カレントトランスと、前記放電ランプと前
記調光用チヨークコイルとの直列回路に並列接続
したスタータと、前記調光用チヨークコイルと前
記第１および第２の予熱用カレントトランスの１
次巻線との直列回路に並列接続した調光用スイツ
チとを備えた放電灯点灯装置。