JP2000357594A - Discharge lamp lighting device - Google Patents

Discharge lamp lighting device

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JP2000357594A
JP2000357594A JP16903199A JP16903199A JP2000357594A JP 2000357594 A JP2000357594 A JP 2000357594A JP 16903199 A JP16903199 A JP 16903199A JP 16903199 A JP16903199 A JP 16903199A JP 2000357594 A JP2000357594 A JP 2000357594A
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JP
Japan
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lamp
voltage
starting
starting voltage
electrode
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JP16903199A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobukazu Miki
伸和 三木
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make starting voltage of a discharge lamp lighting device asymmetric, reduce starting voltage as viewed as a peak-to-peak voltage value while starting performance is kept, and make voltage resistance of a component low and the miniaturization by setting the starting voltage being applied to an electrode on the low resistivity side and the starting voltage being applied to an electrode on the high resistivity side in a specific relation. SOLUTION: Starting voltage being applied to an electrode on the low resistivity side is set in V1 to earthed voltage, starting voltage being applied to an electrode on the high resistivity side is set V2 to the earthed voltage, and starting voltage is applied so as to have the relation of |V1|>|V2|. Preferably, at the starting of a lamp, a DC component is superimposed on AC lamp voltage, height of the starting voltage is alternately varied to the ground surface, the starting voltage is corrected according to the using time of the lamp, the frequency at the start of the lamp is made higher than that in the stable lighting of the lamp, and the shapes of bases at opposite ends of the lamp are made asymmetric.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は導電性皮膜付きの蛍
光ランプを交流電圧により始動点灯させる放電灯点灯装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device for starting and lighting a fluorescent lamp provided with a conductive film with an AC voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に放電灯点灯装置はランプ無負荷、
ランプ誤挿入、ランプフィラメント断線やランプ寿命末
期時等の異常時に、安全性のため、負荷への出力を制限
したり、停止したりする考慮がなされている。特に電子
部品で構成された電子式安定器は、上記のような異常に
対し、発振停止機能や、間欠発振機能などの保護対策を
実施している場合が多い。
2. Description of the Related Art Generally, a discharge lamp lighting device has no lamp load,
In the event of an error such as incorrect insertion of a lamp, disconnection of a lamp filament, or end of lamp life, consideration has been given to restricting or stopping the output to a load for safety. In particular, electronic ballasts composed of electronic components often implement protection measures such as an oscillation stop function and an intermittent oscillation function for the above-mentioned abnormalities.

【0003】図20は従来例(特開平9−153397
号)の回路図である。本回路は、交流電源を全波整流す
る整流器DBと、整流器DBの出力端に接続されたコン
デンサC2と、コンデンサC2の両端に接続されたスイ
ッチング素子Q1,Q2の直列接続と、スイッチング素
子Q2の両端に接続されたダイオードD1,D2の直列
接続と、ダイオードD2を介してスイッチング素子Q1
の両端に接続されたインダクタL1,平滑コンデンサC
1の直列接続と、スイッチング素子Q2の両端に接続さ
れたコンデンサC3,インダクタL2,トランスT1の
1次巻線の直列接続とから構成されると共に、2石のス
イッチング素子Q1,Q2が交互にオンオフを繰り返す
ことにより、トランスT1の2次巻線,直流成分カット
用コンデンサC4を介して負荷である放電灯2に交流の
高周波電力を供給する放電灯点灯装置である。また、イ
ンダクタL1,平滑コンデンサC1,ダイオードD1,
D2から成る回路では、スイッチング素子Q2のオン時
に、交流電源→整流器DB→インダクタL1→平滑コン
デンサC1→ダイオードD2→スイッチング素子Q2→
整流器DB→交流電源の経路で電流を供給することによ
り、平滑コンデンサC1に所定値の充電電圧を発生さ
せ、整流器DBの出力電圧が平滑コンデンサC1の充電
電圧より低下すると、平滑コンデンサC1の充電電圧が
スイッチング素子Q1,Q2等から成るインバータ回路
の電源となる。つまり、インダクタL1,平滑コンデン
サC1,ダイオードD1,D2から成る回路は、所謂部
分平滑電源として動作する。
FIG. 20 shows a conventional example (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-153797).
FIG. The circuit includes a rectifier DB for full-wave rectification of an AC power supply, a capacitor C2 connected to an output terminal of the rectifier DB, and a series connection of switching elements Q1 and Q2 connected to both ends of the capacitor C2. A series connection of diodes D1 and D2 connected to both ends, and a switching element Q1 via a diode D2.
L1 and smoothing capacitor C connected to both ends of the
1 and a series connection of a capacitor C3 connected to both ends of the switching element Q2, an inductor L2, and a primary winding of a transformer T1, and two switching elements Q1 and Q2 are alternately turned on and off. Is repeated, thereby supplying AC high frequency power to the discharge lamp 2 as a load via the secondary winding of the transformer T1 and the DC component cutting capacitor C4. Also, an inductor L1, a smoothing capacitor C1, a diode D1,
In the circuit composed of D2, when the switching element Q2 is turned on, the AC power supply → rectifier DB → inductor L1 → smoothing capacitor C1 → diode D2 → switching element Q2 →
By supplying a current through a path from the rectifier DB to the AC power supply, a charging voltage of a predetermined value is generated in the smoothing capacitor C1. When the output voltage of the rectifier DB falls below the charging voltage of the smoothing capacitor C1, the charging voltage of the smoothing capacitor C1 is reduced. Serve as a power supply for an inverter circuit including the switching elements Q1 and Q2. That is, the circuit including the inductor L1, the smoothing capacitor C1, and the diodes D1 and D2 operates as a so-called partial smoothing power supply.

【0004】また、放電灯2の非電源側端子間に並列接
続された抵抗R1と、放電灯2のフィラメントf1,f
2を介してスイッチング素子Q1,Q2の両端に並列接
続された抵抗R2,抵抗R3と、抵抗R1〜R3,放電
灯2のフィラメントf1,f2により決定される電圧を
基準電圧Vrefと比較して発振回路IC2に信号を出
力するIC1とを設けて、無負荷検出及びフィラメント
断線検出を行う構成を有する。
A resistor R1 connected in parallel between the non-power supply terminals of the discharge lamp 2 and filaments f1, f
The resistors R2 and R3, which are connected in parallel to both ends of the switching elements Q1 and Q2 via the resistors R2 and R3, and the resistors R1 to R3 and the voltage determined by the filaments f1 and f2 of the discharge lamp 2 compare with the reference voltage Vref and oscillate. A circuit IC2 for outputting a signal is provided in the circuit IC2 to detect no load and to detect a filament break.

【0005】この検出回路の動作は以下の通りである。
正常な放電灯の装着時は、電源より放電灯のフィラメン
トf1→抵抗R1→放電灯のフィラメントf2→抵抗R
2→抵抗R3の経路で電流が流れるので、抵抗R1〜R
3,放電灯のフィラメントf1,f2により決定される
抵抗R3の電圧は上昇し、この状態では基準電圧Vre
fを上回るように設定しておくことで、IC1はローレ
ベルの信号を発振回路IC2に出力する。発振回路IC
2はこの信号を受けてスイッチング素子Q1,Q2の発
振動作を継続する。一方、放電灯が未装着もしくは放電
灯のフィラメントf1,f2の少なくとも一方が断線す
ると、上述のような抵抗R2,R3への電流経路が遮断
されるので、抵抗R3の電圧は略零に低下し、つまり所
定電圧Vrefを下回り、IC1はハイレベルの信号を
発振回路IC2に出力する。発振回路IC2はこの信号
を受けて回路部品の保護のためにスイッチング素子Q
1,Q2の発振動作を停止し、スイッチング素子Q1,
Q2の発振停止を行う。ここで、直流成分カット用コン
デンサC4には電荷が充電されているものとすると、電
源→直流成分カット用コンデンサC4→トランスT1の
2次巻線→抵抗R2→抵抗R3→電源という電流経路は
存在しない。
The operation of this detection circuit is as follows.
When a normal discharge lamp is installed, the filament f1 of the discharge lamp → the resistance R1 → the filament f2 of the discharge lamp → the resistance R
Since a current flows through the path of 2 → resistance R3, the resistances R1 to R
3. The voltage of the resistor R3 determined by the filaments f1 and f2 of the discharge lamp rises, and in this state, the reference voltage Vre
By setting so as to exceed f, the IC1 outputs a low-level signal to the oscillation circuit IC2. Oscillator circuit IC
2 receives this signal and continues the oscillating operation of switching elements Q1 and Q2. On the other hand, if the discharge lamp is not mounted or at least one of the filaments f1 and f2 of the discharge lamp is broken, the current path to the resistors R2 and R3 as described above is cut off, and the voltage of the resistor R3 drops to substantially zero. That is, when the voltage falls below the predetermined voltage Vref, the IC1 outputs a high-level signal to the oscillation circuit IC2. The oscillating circuit IC2 receives this signal and switches the switching element Q for protecting circuit components.
1 and Q2 are stopped, and the switching elements Q1 and Q2 are stopped.
The oscillation of Q2 is stopped. Here, assuming that the DC component cutting capacitor C4 is charged, there is a current path of power supply → DC component cutting capacitor C4 → secondary winding of transformer T1 → resistance R2 → resistance R3 → power supply. do not do.

【0006】以上のように、この従来例では、ランプの
無負荷及びフィラメントの断線などの異常状態を検出す
る手段として、フィラメント抵抗、ランプに並列に接続
された抵抗を介して分圧されたDC成分が基準電圧以上
かどうかを判定している。この無負荷検出方式は、ラン
プの両フィラメントを介しているので、フィラメントが
断線され、DC電流経路が遮断されたことを検出するの
に非常に効果があり、一般的に用いられている。
As described above, in this conventional example, as a means for detecting an abnormal state such as no-load of the lamp and disconnection of the filament, a DC voltage divided through a filament resistor and a resistor connected in parallel to the lamp is used. It is determined whether the component is equal to or higher than the reference voltage. Since this no-load detection method is performed via both filaments of the lamp, it is very effective in detecting that the filament is disconnected and the DC current path is interrupted, and is generally used.

【0007】図21は従来例の回路でランプを予熱、始
動、点灯させた場合のランプ両端の電圧波形を示してい
る。図21より明らかなように、この回路でのランプ両
端の電圧は、グランド面からの電圧が正負非対称となる
点に特徴がある。予熱、始動、点灯時、常にインバータ
の発振電圧に無負荷検出用のDC成分が重畳されるた
め、接地面を基準としたDC電圧の正側のランプ電圧を
V0−p+、負側のランプ電圧をV0−p−とすると、
必然的に|V0−p+|>|V0−p−|の関係が成立
する。このように、ランプの始動電圧が中点接地に対し
正負非対称な場合、(正の)ピークから(負の)ピーク
までの電圧Vppで見たときの始動電圧を高く設定する
必要がある。
FIG. 21 shows voltage waveforms across the lamp when the lamp is preheated, started, and turned on by the conventional circuit. As is clear from FIG. 21, the voltage at both ends of the lamp in this circuit is characterized in that the voltage from the ground plane is asymmetrical between positive and negative. During preheating, starting, and lighting, a DC component for no-load detection is always superimposed on the oscillation voltage of the inverter. Therefore, the positive lamp voltage of the DC voltage with respect to the ground plane is V0−p +, and the negative lamp voltage is Is V0-p-,
Inevitably, the relationship | V0−p + |> | V0−p− | is established. In this way, when the starting voltage of the lamp is asymmetric with respect to the ground at the midpoint, it is necessary to set a high starting voltage as seen from the voltage Vpp from the (positive) peak to the (negative) peak.

【0008】一方、最近のランプは高効率化のために始
動電圧が上昇する傾向にある。つまり、最近の高効率な
蛍光ランプを問題なく点灯させるには、バラストは予熱
時には十分に低い電圧をランプに印加し、始動時には非
常に高い電圧をランプに印加しなければならない。一般
に、始動電圧が高いと、つまり、バラストの発振電圧が
高いと、予熱時に印加される電圧も高くなる傾向があ
る。したがって、この条件はバラストの設計許容範囲を
狭めており、結果としてコストアップに繋がるという問
題があった。
On the other hand, recent lamps tend to have a higher starting voltage for higher efficiency. In other words, in order to operate a modern high-efficiency fluorescent lamp without problems, the ballast must apply a sufficiently low voltage to the lamp during preheating and apply a very high voltage to the lamp during startup. Generally, when the starting voltage is high, that is, when the oscillation voltage of the ballast is high, the voltage applied at the time of preheating tends to increase. Therefore, this condition narrows the allowable design range of the ballast, resulting in a problem that the cost is increased.

【0009】この理由について以下に説明する。まず、
蛍光ランプの電極について説明する。この電極は、ダブ
ルコイル状(あるいはトリプルコイル状)の細いタング
ステン線にエミッタと呼ばれる物質を付けたものであ
る。この物質は電子放出をしやすくするためのもので、
(仕事関数の低い)酸化バリウム等が現在使用されてい
る。その作り方は、炭酸バリウムのスラリー状のものを
上述のコイル状タングステン線にディッピングし、乾燥
させて、ランプ排気工程中に加熱することにより酸化バ
リウムを形成させる(BaCO3 →BaO+CO2 :C
2 は排気工程中にランプの外へ除去)、というもので
ある。この工程からも理解できるように電極に付けてあ
るエミッタ物質のタングステン線への付着状況はさほど
強力なものではない。
The reason will be described below. First,
The electrode of the fluorescent lamp will be described. This electrode is formed by attaching a substance called an emitter to a thin tungsten wire having a double coil shape (or a triple coil shape). This substance is to make electron emission easier,
Barium oxide (low work function) and the like are currently used. The method of making is to drip a barium carbonate slurry into the above-mentioned coiled tungsten wire, dry it, and heat it during the lamp evacuation step to form barium oxide (BaCO 3 → BaO + CO 2 : C
O 2 is removed out of the lamp during the evacuation process). As can be understood from this step, the state of adhesion of the emitter material attached to the electrode to the tungsten wire is not so strong.

【0010】次に、この電極の電子放出機構について説
明する。電極より放出される電流は次式で表わされる。 I=α*T2 *exp(−β/T)*exp(√E/
T) α: 電極材料に関係する定数 β: 電極材料に関係する定数 T: 電極温度 E: 陰極降下部の電界強度(陰極降下電圧に関係)
Next, the electron emission mechanism of this electrode will be described. The current emitted from the electrode is expressed by the following equation. I = α * T 2 * exp (−β / T) * exp (√E /
T) α: Constant related to the electrode material β: Constant related to the electrode material T: Electrode temperature E: Electric field strength of the cathode falling part (related to the cathode drop voltage)

【0011】この式からも分かるように、放電電流は電
極温度と陰極降下電圧で決定される。もし、電極温度が
低いと、つまり、始動時に予熱が不十分であると、電流
を供給するために陰極降下電圧が上昇する。陰極降下電
圧が上昇すると、イオンが電極へ衝突する時の(陰極降
下電圧によって供給される)イオンの運動エネルギーが
増加する。このため、電極へのイオン衝撃の影響が無視
できなくなる。
As can be seen from this equation, the discharge current is determined by the electrode temperature and the cathode drop voltage. If the electrode temperature is low, that is, if the preheating is insufficient at startup, the cathode drop voltage will increase to supply the current. As the cathodic drop voltage increases, the kinetic energy of the ions (supplied by the cathodic drop voltage) as they collide with the electrode increases. For this reason, the influence of ion bombardment on the electrodes cannot be ignored.

【0012】上述したように、エミッタの電極への付け
方はそれ程頑丈ではない。したがって、陰極降下電圧が
上昇すると、そのイオンの衝撃によりエミッタがタング
ステン線から剥離する。これはランプの電極部分の黒化
を引き起こすと共に、タングステン線についているエミ
ッタを減少させるために短寿命になる、という問題があ
る。これを防ぐために、電極を始動前に十分暖めること
が必要である。
As described above, the method of attaching the emitter to the electrode is not so robust. Therefore, when the cathode drop voltage rises, the emitter is separated from the tungsten wire by the impact of the ions. This causes blackening of the electrode portion of the lamp, and reduces the number of emitters attached to the tungsten wire, resulting in a short life. In order to prevent this, it is necessary to warm the electrodes sufficiently before starting.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】図17は各ランプメー
カの導電性皮膜を有するランプの抵抗分布を示したもの
である。A社製、B社製のランプは、導電性皮膜の抵抗
分布がランプ長手方向中心の位置から見て大きく非対称
であり、ランプ表面のメーカマーク側の管端部の抵抗値
が低く、マークと反対側のランプの管端部の抵抗値が非
常に高くなっている。C社製、D社製のランプは導電性
皮膜の抵抗分布がランプ長手方向中心の位置から見て若
干非対称であり、ランプ両管端部の抵抗値が高く、中央
部が低い分布となっている。このような差は各社共、製
造工程の違いに起因する。導電性皮膜付ランプは各メー
カによって差はあるが、長手方向中心からみて抵抗分布
が非対称であると言える。このようなランプでは、始動
電圧が正負非対称となる。
FIG. 17 shows the resistance distribution of a lamp having a conductive film of each lamp maker. In the lamps manufactured by A and B, the resistance distribution of the conductive film is largely asymmetric when viewed from the center of the lamp in the longitudinal direction, and the resistance at the tube end on the maker mark side of the lamp surface is low. The resistance value at the tube end of the opposite lamp is very high. In the lamps manufactured by Company C and Company D, the resistance distribution of the conductive film is slightly asymmetrical when viewed from the center of the lamp in the longitudinal direction, and the resistance at both ends of the lamp is high and the center is low. I have. Such a difference is caused by a difference in the manufacturing process for each company. Although there is a difference between the lamps with the conductive film and the respective manufacturers, it can be said that the resistance distribution is asymmetric when viewed from the center in the longitudinal direction. In such a lamp, the starting voltage is asymmetrical between positive and negative.

【0014】しかるに、従来型の銅鉄式安定器では、始
動電圧が正負非対称なランプに対して、正負いずれの極
性で始動させるかを制御する手段が無く、また、商用周
波の正弦波であるため、必然的に|V0−p+|=|V
0−p−|=|ランプ始動電圧|という、正負共に振幅
の大きな電圧をランプに印加する必要があった。
However, in the conventional copper-iron ballast, there is no means for controlling whether the starting voltage is to be started in either positive or negative polarity with respect to a lamp whose starting voltage is asymmetrical, and the lamp is a commercial frequency sine wave. Therefore, | V0−p + | = | V
It was necessary to apply a voltage having a large amplitude in both the positive and negative directions, 0-p- | = | lamp starting voltage |, to the lamp.

【0015】本発明はこ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、始動電圧が非対称
なランプに対して放電灯点灯装置の始動電圧を非対称化
して始動性能を維持しながらピーク対ピーク値で見た始
動電圧を低減することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to maintain the starting performance of a lamp having an asymmetric starting voltage by making the starting voltage of a discharge lamp lighting device asymmetric. While reducing the starting voltage as seen from peak to peak value.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
課題を解決するために、管壁に放電路方向に沿って抵抗
を有し、その抵抗分布がランプ長手方向中心から見て非
対称なランプを交流電圧により点灯させる放電灯点灯装
置において、抵抗率が小さい側の電極に印加される始動
電圧を接地電位に対してV1とし、抵抗率が大きい側の
電極に印加される始動電圧を接地電位に対してV2とす
ると、|V1|>|V2|となるように始動電圧を印加
することを特徴とする。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the tube wall has a resistance along the direction of the discharge path, and the resistance distribution is asymmetric when viewed from the center in the longitudinal direction of the lamp. In a discharge lamp lighting device for lighting a simple lamp with an AC voltage, the starting voltage applied to the electrode having the lower resistivity is V1 with respect to the ground potential, and the starting voltage applied to the electrode having the higher resistivity is V1. When V2 is set to the ground potential, the starting voltage is applied so that | V1 |> | V2 |.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】(実施例1)本発明の第1の実施
例について説明する。第1の実施例の特徴は、放電路方
向の抵抗分布が非対称な導電性皮膜付ランプの抵抗成分
が低い側の電極に、正負非対称な始動電圧のうち、高い
方の始動電圧V0−pを印加することで、ランプ両端に
印加されるピーク対ピーク値の始動電圧Vppの低減を
図るものである。
(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described. The feature of the first embodiment is that the higher starting voltage V0-p of the positive / negative asymmetric starting voltage is applied to the electrode with the lower resistance component of the lamp with the conductive film having the asymmetrical resistance distribution in the discharge path direction. By applying the voltage, the starting voltage Vpp of the peak-to-peak value applied to both ends of the lamp is reduced.

【0018】図1は本発明の実施例1の説明図であり、
接地面を基準とした高周波交流電圧に50Vの直流電圧
DCを重畳させて印加した場合のランプ電圧を微視的に
示したものである。直流電圧VDCの正側のランプ電圧を
V0−p+、負側のランプ電圧をV0−p−とすると、
|V0−p+|>|V0−p−|となる。周囲温度は常
温、ランプは導電性被膜付ランプFLR40S36の条
件においては、一方の電極近傍の単位長さ当たりの抵抗
値の小さい側を正側につないだ場合、正側のランプ電圧
は|V0−p+|=500V、負側のランプ電圧は|V
0−p−|=400Vでランプは点灯した。したがっ
て、正のピークから負のピークまでの電圧差は、Vpp
=|V0−p+|+|V0−p−|=900Vという結
果になった。
FIG. 1 is an explanatory view of Embodiment 1 of the present invention.
It is a microscopic view of a lamp voltage when a DC voltage VDC of 50 V is applied while being superimposed on a high-frequency AC voltage with respect to a ground plane. Assuming that the positive lamp voltage of the DC voltage VDC is V0−p + and the negative lamp voltage is V0−p−,
| V0-p + |> | V0-p- |. Ambient temperature is normal temperature. Under the condition of the lamp FLR40S36 with a conductive film, when the side having a small resistance per unit length near one electrode is connected to the positive side, the lamp voltage on the positive side is | V0- p + | = 500 V, negative lamp voltage is | V
The lamp was turned on at 0-p- | = 400V. Therefore, the voltage difference from the positive peak to the negative peak is Vpp
= | V0-p + | + | V0-p- | = 900V.

【0019】図2は本発明に対する比較例の説明図であ
り、接地面を基準として線対称な高周波のランプ電圧を
微視的に示したものである。正側のランプ電圧をV0−
p+、負側のランプ電圧をV0−p−とすると、|V0
−p+|=|V0−p−|となる。周囲温度は常温、ラ
ンプは導電性被膜付ランプFLR40S36の条件にお
いては、一方の電極近傍の単位長さ当たりの抵抗値の小
さい側を正側、負側のどちらにつないでも、正側のラン
プ電圧は|V0−p+|=500V、負側のランプ電圧
は|V0−p−|=500Vでランプは点灯した。した
がって、正のピークから負のピークまでの電圧差は、V
pp=|V0−p+|+|V0−p−|=1000Vと
いう結果になった。
FIG. 2 is an explanatory view of a comparative example with respect to the present invention, and microscopically shows a high-frequency lamp voltage line-symmetric with respect to a ground plane. V0-
Assuming that p + and the negative lamp voltage are V0−p−, | V0
−p + | = | V0−p− | Ambient temperature is normal temperature, and under the condition of the lamp FLR40S36 with a conductive film, the lamp voltage on the positive side can be connected to either the positive side or the negative side with the smaller resistance per unit length near one electrode. Is | V0-p + | = 500V, and the lamp voltage is | V0-p- | = 500V on the negative side, and the lamp is turned on. Therefore, the voltage difference from the positive peak to the negative peak is V
pp = | V0-p + | + | V0-p- | = 1000 V

【0020】以上のように、本発明を実施しない図2の
比較例に対して、本発明を実施した図1の実施例では、
正のピークから負のピークまでの電圧差Vppを比べる
と、トータル的に100Vの始動電圧軽減をすることが
できた。
As described above, the embodiment of FIG. 1 in which the present invention is implemented is different from the comparative example of FIG. 2 in which the present invention is not implemented.
Comparing the voltage difference Vpp from the positive peak to the negative peak, the starting voltage was reduced by 100 V in total.

【0021】ここで、図14は導電性皮膜付ランプの構
造を示している。ガラス管の内面に、導電性皮膜である
ネサ膜が設けられており、その上に、保護膜を介して蛍
光体が塗布されている。図15は、導電性皮膜付ランプ
の点灯前の状態を疑似モデルで示したものである。導電
性皮膜付ランプは、始動電圧印加時に両極側から導電性
皮膜を通じて、次々と電子をチャージアップされること
により、ランプ内にプラズマを発生し、放電路を形成
し、ランプを点灯させる。導電性皮膜付ランプの導電性
皮膜が均一に分布していれば、単位長さ当たりの抵抗値
は等しくなるが、導電性皮膜が管全体に不均一で単位長
さ当たりの抵抗値に差があると部分的な電位差を生じ
る。特に図17のA社製、B社製のような片方向の抵抗
値が非常に大きい場合、ランプ中に大きな電位差部分が
発生し、単位長さ当たりの電位差が高い場所には電子が
飛びやすくなる。
FIG. 14 shows the structure of a lamp with a conductive film. A Nesa film, which is a conductive film, is provided on the inner surface of the glass tube, and a phosphor is applied on the Nesa film via a protective film. FIG. 15 shows a state before lighting of a lamp with a conductive film by a pseudo model. When a starting voltage is applied, the lamp with the conductive film is charged up with electrons one after another through the conductive film from both electrodes, thereby generating plasma in the lamp, forming a discharge path, and lighting the lamp. If the conductive film of a lamp with a conductive film is evenly distributed, the resistance value per unit length will be equal, but the conductive film will be uneven over the entire tube and the difference in resistance value per unit length will be different. If there is, a partial potential difference is generated. In particular, when the resistance in one direction is very large, such as those made by companies A and B in FIG. 17, a large potential difference portion occurs in the lamp, and electrons easily fly to a place where the potential difference per unit length is high. Become.

【0022】以上のことをまとめると、導電性被膜の抵
抗率が小さい側の電極に印加される始動電圧を接地電位
に対してV1とし、抵抗率が大きい側の電極に印加され
る始動電圧を接地電位に対してV2とすると、|V1|
>|V2|という関係を実施することで、ピーク対ピー
ク値で見たときの始動電圧の低減が図れるものである。
To summarize the above, the starting voltage applied to the electrode on the side where the resistivity of the conductive film is low is V1 with respect to the ground potential, and the starting voltage applied to the electrode on the side where the resistivity is high is V1. Assuming V2 with respect to the ground potential, | V1 |
By implementing the relationship of> | V2 |, it is possible to reduce the starting voltage as viewed from peak to peak value.

【0023】一般的に、安定器は、始動時のストレスが
構成部品に一番きつくなる。したがって、始動電圧を抑
制することで、各種構成部品の耐圧軽減が可能となる。
また、周囲温度が低温側に移行すると、ランプを点灯す
るための始動電圧は高くなるので、この傾向は著しくな
る。
In general, ballasts have the greatest stress on the components at startup. Therefore, by suppressing the starting voltage, it is possible to reduce the withstand voltage of various components.
Further, when the ambient temperature shifts to a lower temperature side, the starting voltage for lighting the lamp increases, and this tendency becomes remarkable.

【0024】本実施例において、安定器の回路構成は特
に問う必要が無く、上記|V1|>|V2|の関係で実
施されるものには、全て適用される。また、点灯時につ
いては、上記直流成分VDCを少なくすると、波高率を改
善することができる。また、本実施例は、高周波を発生
する放電灯点灯装置で説明したが、商用周波数で動作す
る銅鉄形の点灯装置においても同様の効果を得ることが
可能である。
In this embodiment, the circuit configuration of the ballast does not have to be particularly limited, and is applied to all of the ballasts implemented in the relationship of | V1 |> | V2 |. Further, at the time of lighting, when the DC component VDC is reduced, the crest factor can be improved. Although the present embodiment has been described with respect to a discharge lamp lighting device that generates a high frequency, a similar effect can be obtained with a copper-iron-type lighting device that operates at a commercial frequency.

【0025】(実施例2)図3に本発明の第2の実施例
を示す。交流電源ACに接続された放電灯点灯装置1の
一方の出力端に導電性被膜付ランプ2の一端が接続さ
れ、通常点灯時には始動補正回路3のスイッチSWが図
示された端子側へ倒れることでスイッチSWを介して放
電灯点灯装置1の他方の出力端に導電性被膜付ランプ2
の他端が接続される。始動時には始動補正回路3のスイ
ッチSWが図示されたのと反対側の端子側へ倒れ、直流
電圧VDCと抵抗Rがランプ2に直列に接続される構成と
なっている。放電灯点灯装置1そのものは、直流成分の
重畳されていない正弦波の出力をランプ2に印加する。
(Embodiment 2) FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. One end of a lamp 2 with a conductive coating is connected to one output terminal of the discharge lamp lighting device 1 connected to the AC power supply AC, and the switch SW of the start-up correction circuit 3 falls to the illustrated terminal side during normal lighting. A lamp 2 with a conductive coating is connected to the other output terminal of the discharge lamp lighting device 1 via a switch SW.
Are connected to each other. At the time of starting, the switch SW of the starting correction circuit 3 is tilted to the terminal side opposite to the illustrated side, and the DC voltage VDC and the resistor R are connected in series to the lamp 2. The discharge lamp lighting device 1 itself applies a sine wave output on which no DC component is superimposed to the lamp 2.

【0026】ランプ2の接続される方向は、実施例1の
関係が成り立つように、導電性被膜の抵抗率の小さい側
に直流電圧VDCが重畳される方向とする。因みに、我々
の調査では、図17に示したA社及びB社の非対称性が
大きく、ランプマークの印字してある側が導電性被膜の
抵抗率が小さい側であった。上記構成により、具体的に
始動電圧を低下させることが可能となる。
The direction in which the lamp 2 is connected is such that the DC voltage VDC is superimposed on the side of the conductive film having the lower resistivity so that the relationship of the first embodiment is satisfied. Incidentally, in our investigation, the asymmetry of Company A and Company B shown in FIG. 17 was large, and the side where the lamp mark was printed was the side where the resistivity of the conductive film was small. With the above configuration, the starting voltage can be specifically reduced.

【0027】図1及び図2により本実施例の動作を説明
する。図2はDC成分を重畳しない場合の始動時ランプ
電圧の波形である。図中、|X1|=|X2|=500
Vであり、始動電圧のピーク対ピーク値はVpp=10
00Vとなる。一方、図1は本実施例により直流電圧V
DC=50Vが重畳された場合の始動時ランプ電圧の波形
である。図中、|X1|=|X2|=400V、また、
|X3|=|X4|=450Vであり、始動電圧のピー
ク対ピーク値はVpp=900Vとなる。このように、
50Vの直流電圧VDCを重畳させることにより、始動電
圧をピーク対ピーク値で100V低減させることが出来
た。
The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a waveform of the lamp voltage at the time of starting when the DC component is not superimposed. In the figure, | X1 | = | X2 | = 500
V, and the peak-to-peak value of the starting voltage is Vpp = 10
00V. FIG. 1 shows a DC voltage V according to the present embodiment.
It is a waveform of the lamp voltage at the time of starting when DC = 50V is superimposed. In the figure, | X1 | = | X2 | = 400V, and
| X3 | = | X4 | = 450 V, and the peak-to-peak value of the starting voltage is Vpp = 900 V. in this way,
By superimposing a DC voltage VDC of 50 V, the starting voltage could be reduced by 100 V peak-to-peak.

【0028】(実施例3)図4は本発明の第3の実施例
を示す。本実施例は、従来例(特開平9−153397
号)に述べた基本構成回路の抵抗R2を可変抵抗Rxと
し、タイマー回路IC3により可変抵抗Rxを可変とす
る構成を追加したものである。可変抵抗Rxの抵抗値
は、予熱時及び点灯時にはフィラメントの有無を検出で
きるような適正な抵抗値とし、始動電圧印加時には上記
|V1|>|V2|の関係が成り立つように、可変抵抗
Rxの値をタイマー回路IC3で制御する。同時にこの
始動電圧印加時は、フィラメント断線検出禁止区間とす
る。タイマー回路IC3の構成は、汎用品を用いても良
いし、CRの時定数を利用するものであっても良いの
で、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3) FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. This embodiment is based on a conventional example (Japanese Patent Laid-Open No. 9-153797).
2), a configuration in which the variable resistor Rx is used as the resistor R2 of the basic configuration circuit and the variable resistor Rx is made variable by the timer circuit IC3. The resistance value of the variable resistor Rx is set to an appropriate value so that the presence or absence of a filament can be detected at the time of preheating and lighting, and when the starting voltage is applied, the variable resistor Rx is set so that the relationship of | V1 |> | V2 | The value is controlled by the timer circuit IC3. At the same time, when the starting voltage is applied, the section is set as the filament disconnection detection inhibition section. The configuration of the timer circuit IC3 may be a general-purpose product or may use a time constant of CR, and thus a detailed description is omitted.

【0029】(実施例4)上述の実施例1〜3では、ラ
ンプの接続される方向をカタログや仕様書にて指定する
必要があり、ユーザー側での使用に制限が発生する。そ
こで、本発明の第4の実施例として、ランプの挿入方向
を指定しないでも本発明の本質が実施できる手段につい
て述べる。
(Embodiment 4) In Embodiments 1 to 3 described above, it is necessary to specify the direction in which the lamps are connected in a catalog or specifications, which limits the use on the user side. Therefore, as a fourth embodiment of the present invention, a description will be given of a means which can implement the essence of the present invention without specifying the lamp insertion direction.

【0030】図5はランプに印加する始動電圧を巨視的
に示したものであり、高周波電圧の包絡線の変化を示し
ている。ランプを始動するための始動期間をA区間とB
区間に分けている。始動電圧をゼロ対ピーク値で見る
と、A区間では|V0−p+|>|V0−p−|、B区
間では|V0−p+|<|V0−p−|としている。ピ
ーク対ピーク値で見ると、A区間ではVpp(A) =|
V0−p+|+|V0−p−|、B区間ではVpp
(B) =|V0−p+|+|V0−p−|であり、Vp
p(A) =Vpp(B) としている。
FIG. 5 macroscopically shows the starting voltage applied to the lamp, and shows the change in the envelope of the high-frequency voltage. The starting period for starting the lamp is section A and section B
It is divided into sections. When the starting voltage is viewed as a zero-to-peak value, | V0-p + |> | V0-p- | in section A and | V0-p + | <| V0-p- | in section B. Looking at the peak-to-peak value, Vpp (A) = |
V0−p + | + | V0−p− |, Vpp in section B
(B) = | V0−p + | + | V0−p− |, and Vp
It is assumed that p (A) = Vpp (B).

【0031】この実施例によると、ランプの方向性によ
りA区間で点灯しなかった導電性被膜付ランプも、B区
間では必要なゼロ対ピーク値の電圧が与えられるため、
始動することができる。このことにより、実施例1で述
べたような効果を得ることができる。
According to this embodiment, a lamp having a conductive coating which is not lit in the section A due to the directionality of the lamp is provided with a necessary zero-to-peak voltage in the section B.
Can be started. Thus, the effect as described in the first embodiment can be obtained.

【0032】始動電圧をA区間とB区間とで切り替える
手段としては、例えば図3の直流電圧VDCの方向を切り
替える手段等が考えられる。また、本実施例の発展形と
して、A区間とB区間の順序を入れ換えたり、始動期間
中にA区間とB区間が何度も現れるような構成がある。
As means for switching the starting voltage between the section A and the section B, for example, means for switching the direction of the DC voltage VDC shown in FIG. 3 can be considered. Further, as a development of the present embodiment, there is a configuration in which the order of the A section and the B section is exchanged, and the A section and the B section appear many times during the starting period.

【0033】(実施例5)本発明の第5の実施例を図6
に示す。図6はランプに印加する始動電圧を巨視的に示
したものであり、高周波電圧の包絡線の変化を示してい
る。実施例4との違いは、始動電圧の高さを段階的に変
化させるのでは無く、滑らかな変化を付けて正方向と負
方向を入れ換える点である。
(Embodiment 5) FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention.
Shown in FIG. 6 macroscopically shows the starting voltage applied to the lamp, and shows a change in the envelope of the high-frequency voltage. The difference from the fourth embodiment is that the starting voltage is not changed stepwise, but the positive and negative directions are switched with a smooth change.

【0034】ランプを始動するための電圧を、始動電圧
印加直後のA区間、始動電圧印加中盤のB区間、及び始
動電圧印加終了直前のC区間に分解すると、ゼロ対ピー
ク値で見た始動電圧は、A区間では|V0−p+|>|
V0−p−|、B区間では|V0−p+|=|V0−p
−|、C区間では|V0−p+|<|V0−p−|とな
る。ピーク対ピーク値で見ると、A区間ではVpp
(A) =|V0−p+|+|V0−p−|、B区間では
Vpp(B) =|V0−p+|+|V0−p−|、C区
間ではVpp(C) =|V0−p+|+|V0−p−|
であり、Vpp(A) =Vpp(B) =Vpp(C)と
している。これにより、実施例1で述べたような効果を
得ることができる。
When the voltage for starting the lamp is decomposed into an A section immediately after the application of the starting voltage, a B section in the middle of the application of the starting voltage, and a C section immediately before the end of the application of the starting voltage, the starting voltage in terms of a zero-to-peak value is obtained. Is | V0−p + |> | in section A.
V0-p- |, in section B, | V0-p + | = | V0-p
In the −− and C sections, | V0−p + | <| V0−p− |. In terms of peak-to-peak value, Vpp is
(A) = | V0-p + | + | V0-p- |, in section B Vpp (B) = | V0-p + | + | V0-p- |, and in section C Vpp (C) = | V0-p + | + | V0-p- |
And Vpp (A) = Vpp (B) = Vpp (C). Thereby, the effect as described in the first embodiment can be obtained.

【0035】以下に本手段による始動電圧の変化を微視
的に見た場合について述べる。図7はランプにDC成分
が重畳された場合の、始動時におけるランプ電圧を微視
的に見たものである。DC成分によって、Ground
(接地電位)より正側にバイアスされている。この場
合、|X3|=|X4|であり、且つ|X3|+|X4
|>|X1|+|X2|の関係となる。
The case where the change of the starting voltage by the present means is microscopically described will be described below. FIG. 7 is a microscopic view of the lamp voltage at the time of starting when the DC component is superimposed on the lamp. Ground by DC component
(Ground potential) is biased to the positive side. In this case, | X3 | = | X4 | and | X3 | + | X4
|> | X1 | + | X2 |.

【0036】図8はインバータのスイッチングデューテ
ィをアンバランスにした場合のランプ電圧を微視的に見
たものである。スイッチングデューティをアンバランス
にする方法は、調光点灯するための一般的な方法である
ので、説明は省略する。ここでは、Groundより負
側にバイアスされるように、スイッチングデューティの
アンバランス制御を行う。この場合、|X5|>|X1
|となる。このときのピーク対ピーク値をVpp(A)
とする。
FIG. 8 is a microscopic view of the lamp voltage when the switching duty of the inverter is unbalanced. The method of making the switching duty unbalanced is a general method for dimming and lighting, and the description is omitted. Here, unbalance control of the switching duty is performed so that the bias is biased to the negative side from the ground. In this case, | X5 |> | X1
|. The peak-to-peak value at this time is represented by Vpp (A)
And

【0037】図9は図7のDC成分重畳と図8のスイッ
チングデューティのアンバランス制御の効果を組み合わ
せた場合のランプ電圧を微視的に見たものである。DC
成分重畳によってGround側より正側にバイアスさ
れ、且つ、Groundより負側にバイアスされるよう
にスイッチングデューティのアンバランス制御を行う。
その結果、お互いを補正し合うことで、|X6|<|X
7|、|X6|+|X7|=|X1|+|X2|の関係
となる。このときのピーク対ピーク値をVpp(B) と
する。
FIG. 9 is a microscopic view of the lamp voltage when the DC component superposition of FIG. 7 and the effect of the switching duty imbalance control of FIG. 8 are combined. DC
Unbalance control of the switching duty is performed so that the component is superimposed and biased more positively than Ground and biased more negatively than Ground.
As a result, by correcting each other, | X6 | <| X
7 |, | X6 | + | X7 | = | X1 | + | X2 |. The peak-to-peak value at this time is defined as Vpp (B).

【0038】図10は図9におけるスイッチングデュー
ティのアンバランス制御を更に大きくして、|X6|≪
|X7|とした場合のランプ電圧を微視的に見たもので
ある。この場合、図7のDC成分を打ち消し、更に、逆
方向に補正することで|X1|<|X8|の関係を作り
出すことができる。このときのピーク対ピーク値をVp
p(C) とする。
FIG. 10 shows a further enlargement of the switching duty imbalance control in FIG.
This is a microscopic view of the lamp voltage when | X7 |. In this case, the relationship of | X1 | <| X8 | can be created by canceling out the DC component in FIG. 7 and further correcting in the reverse direction. The peak-to-peak value at this time is Vp
Let p (C).

【0039】図7の期間A、図9の期間B、図10の期
間Cが順に生じるように制御すれば、図6のような始動
電圧Vpp(A) 、Vpp(B) 、Vpp(C) が得ら
れる。このように、スイッチングデューティのアンバラ
ンス制御を利用すれば、デューティの変化は制御も容易
であるから、始動電圧の変化を滑らかにする手段として
は非常に実用性が高い。
If the control is performed so that the period A in FIG. 7, the period B in FIG. 9, and the period C in FIG. 10 occur sequentially, the starting voltages Vpp (A), Vpp (B), and Vpp (C) as shown in FIG. Is obtained. As described above, if the unbalance control of the switching duty is used, the change of the duty can be easily controlled, so that it is very practical as a means for smoothing the change of the starting voltage.

【0040】始動電圧印加の交番を滑らかにすること
で、放電灯点灯装置の構成部品の特に始動に関わるコン
デンサのdV/dt特性を改善でき、更に小形化が可能
となる。本実施例についても、実施例4と同様、A区間
とC区間の順序を入れ換えたり、始動期間中にA区間と
C区間が何度も現れるような構成を用いても良い。
By smoothing the alternating of the application of the starting voltage, it is possible to improve the dV / dt characteristics of the components of the discharge lamp lighting device, particularly the capacitor related to the starting, and to further reduce the size. Also in the present embodiment, similarly to the fourth embodiment, a configuration may be used in which the order of the A section and the C section is interchanged, or the A section and the C section appear many times during the starting period.

【0041】(実施例6)本発明の第6の実施例を図1
1に示す。図11はランプに印加される始動電圧を巨視
的に示したものである。実施例4,5との違いは、一度
の予熱始動でランプが点灯しなかった場合に、休止区間
を設ける間欠発振とし、次の予熱始動モードでは前回と
逆方向のV0−pを高くとることを特徴とする。図11
に示されるように、休止期間の前と後のランプ始動電圧
をA区間とB区間とで変えている。始動電圧をゼロ対ピ
ーク値で見ると、A区間では|V0−p+|>|V0−
p−|、B区間では|V0−p+|<|V0−p−|と
している。ピーク対ピーク値で見ると、A区間ではVp
p(A) =|V0−p+|+|V0−p−|、B区間で
はVpp(B) =|V0−p+|+|V0−p−|であ
り、Vpp(A) =Vpp(B) としている。
(Embodiment 6) FIG. 1 shows a sixth embodiment of the present invention.
It is shown in FIG. FIG. 11 macroscopically shows the starting voltage applied to the lamp. The difference from the fourth and fifth embodiments is that if the lamp is not turned on in one preheating start, intermittent oscillation is provided to provide a pause section, and in the next preheating start mode, V0-p in the direction opposite to the previous direction is set higher. It is characterized by. FIG.
As shown in (1), the lamp starting voltage before and after the suspension period is changed between the A section and the B section. When the starting voltage is viewed as a zero-to-peak value, in section A, | V0−p + |> | V0−
In the p- | and B sections, | V0-p + | <| V0-p- |. Looking at the peak-to-peak value, in section A, Vp
p (A) = | V0-p + | + | V0-p- |, and in section B, Vpp (B) = | V0-p + | + | V0-p- |, and Vpp (A) = Vpp (B). And

【0042】この実施例によると、ランプの方向性によ
りA区間で点灯しなかった導電性被膜付ランプも、休止
期間と予熱期間を経て次のB区間では必要なV0−p電
圧が与えられるため、始動することができる。このこと
により、実施例1で述べたような効果を得ることができ
る。
According to this embodiment, the lamp with the conductive coating which did not light in the section A due to the direction of the lamp is also supplied with the necessary V0-p voltage in the next section B after the pause period and the preheating period. , Can be started. Thus, the effect as described in the first embodiment can be obtained.

【0043】始動電圧をA区間とB区間とで切り替える
手段としては、例えば図3の直流電圧VDCの方向を切り
替える手段等が考えられる。また、本実施例の発展形と
して、A区間とB区間の順序を入れ換えたり、A区間を
数回繰り返した後、B区間に移行する構成あるいは実施
例4と5を組み合わせたような構成が可能である。
As means for switching the starting voltage between the section A and the section B, for example, means for switching the direction of the DC voltage VDC in FIG. 3 can be considered. Further, as a development of the present embodiment, a configuration in which the order of the A section and the B section is exchanged, the A section is repeated several times, and then a transition is made to the B section, or a configuration in which the fourth and fifth embodiments are combined is possible. It is.

【0044】(実施例7)以下に本発明の第7の実施例
について述べる。実施例1〜6で述べてきた導電性皮膜
付ランプの導電性皮膜の成分は塩化錫を主原料としてい
る。この塩化錫の状態は周囲温度及び電界により抵抗成
分が低くなる傾向にある。即ち、ランプ使用開始直後
は、図17のA社及びB社のような極端に非対称な抵抗
分布も、ランプを継続して使用すると、図12に示すよ
うに、ほぼ平坦な抵抗分布に変化する。そこで、放電灯
点灯装置の発振電圧もランプの使用時間に合わせて、V
0−p+とV0−p−の差を大きくする必要がある。こ
れは、長時間使用後のランプは長手方向の中心から見た
抵抗分布に差が無くなるため、部分的に抵抗成分が高い
場所が無くなり、電界集中させて電子をチャージアップ
しづらくなるからである。
Embodiment 7 Hereinafter, a seventh embodiment of the present invention will be described. The components of the conductive film of the lamp with the conductive film described in Examples 1 to 6 are mainly composed of tin chloride. In this state of tin chloride, the resistance component tends to decrease depending on the ambient temperature and the electric field. That is, immediately after the start of use of the lamp, the extremely asymmetric resistance distribution such as company A and company B in FIG. 17 changes to a substantially flat resistance distribution as shown in FIG. 12 when the lamp is continuously used. . Therefore, the oscillation voltage of the discharge lamp lighting device is also adjusted to V
It is necessary to increase the difference between 0-p + and V0-p-. This is because the lamp used for a long time has no difference in resistance distribution as viewed from the center in the longitudinal direction, so that there is no place where the resistance component is high partially, and it is difficult to charge up electrons by concentrating the electric field. .

【0045】図13に本実施例による長時間経過後の始
動電圧の変化を示す。ランプ使用開始直後のA区間では
|V0−p+|>|V0−p−|とし、長期間使用後の
B区間では|V0−p+|≫|V0−p−|としてい
る。ピーク対ピーク値で見ると、A区間ではVpp
(A) =|V0−p+|+|V0−p−|、B区間では
Vpp(B) =|V0−p+|+|V0−p−|であ
り、Vpp(A)=Vpp(B)としている。このよう
に、始動電圧のVppを変化させることなく、グランド
面からのアンバランスのみを変化させる手段としては、
実施例5で挙げたような手段が有効である。
FIG. 13 shows a change in the starting voltage after a long time has elapsed according to the present embodiment. | V0-p + |> | V0-p- | in section A immediately after the start of use of the lamp, and | V0-p + | ≫ | V0-p- | in section B after long-term use. In terms of peak-to-peak value, Vpp is
(A) = | V0−p + | + | V0−p− |, and in section B, Vpp (B) = | V0−p + | + | V0−p− |, and Vpp (A) = Vpp (B) I have. As described above, as means for changing only the imbalance from the ground plane without changing the starting voltage Vpp,
The means described in the fifth embodiment is effective.

【0046】また、上記ランプの使用時間を検出する手
段としては、ランプ電圧の変化を見ることが有効であ
る。ランプ電圧は、ランプの使用時間が経過するに伴い
上昇するので、ランプ電圧の変化を見ることでランプの
使用時間を検出できる。また、タイマー回路によりラン
プの使用時間を検出しても良い。本実施例により、ラン
プの使用時間も考慮した確実なランプ点灯が期待でき
る。
As a means for detecting the use time of the lamp, it is effective to check the change in the lamp voltage. Since the lamp voltage increases as the lamp usage time elapses, the lamp usage time can be detected by observing a change in the lamp voltage. Further, the usage time of the lamp may be detected by a timer circuit. According to this embodiment, reliable lamp lighting in consideration of the lamp usage time can be expected.

【0047】(実施例8)以下に本発明の第8の実施例
について述べる。導電性皮膜付ランプを始動する場合、
導電性皮膜へのチャージアップが重要であることを述べ
てきた。図16に導電性皮膜付ランプの等価回路を示
す。この等価回路から分かるように、電極と導電性皮膜
は分布容量のコンデンサで結合されている。この結合コ
ンデンサは数10nF程度の容量があることが知られて
いる。電極から飛び出した電子は、この結合コンデンサ
を介して導電性皮膜に飛ぶため、放電灯に印加される周
波数に対して影響を受ける。すなわち、この結合コンデ
ンサのインピーダンスは低周波の方が高く、高周波では
低くすることができる。したがって、ランプ始動時に
は、周波数が高い方が結合コンデンサのインピーダンス
を低減することができるため、導電性皮膜に電子を効果
的にチャージできる。ただし、ランプ効率の面から判断
すると、通常の安定点灯時にはランプの発光に寄与しな
い導電性皮膜へのバイパス電流は少ない方が良い。
Embodiment 8 Hereinafter, an eighth embodiment of the present invention will be described. When starting a lamp with a conductive coating,
It has been mentioned that the charge-up of the conductive film is important. FIG. 16 shows an equivalent circuit of a lamp with a conductive film. As can be seen from this equivalent circuit, the electrode and the conductive film are connected by a capacitor having a distributed capacitance. It is known that this coupling capacitor has a capacitance of about several tens nF. Electrons that fly out of the electrode fly through the coupling capacitor to the conductive film, and are affected by the frequency applied to the discharge lamp. That is, the impedance of this coupling capacitor can be higher at low frequencies and lower at high frequencies. Therefore, when the lamp is started, the higher the frequency, the more the impedance of the coupling capacitor can be reduced, so that the conductive film can be effectively charged with electrons. However, judging from the standpoint of lamp efficiency, it is better that the bypass current to the conductive film that does not contribute to the emission of the lamp during normal stable lighting be small.

【0048】以上の条件をまとめると、ランプ始動時の
周波数をfoscとし、ランプ安定点灯時の周波数をf
stbとすると、fstb<foscとすることで、始
動時には放電路を確実に形成し、始動電圧を低減させる
ことができ、通常点灯時には効率良くランプを点灯させ
ることができる効果がある。
To summarize the above conditions, the frequency when the lamp is started is fosc, and the frequency when the lamp is stably operated is f.
When stb is set, fstb <fosc is satisfied, so that a discharge path can be reliably formed at the time of starting, the starting voltage can be reduced, and the lamp can be efficiently turned on at the time of normal lighting.

【0049】(実施例9)実施例1〜8では、ランプの
始動改善に寄与する放電灯安定器の特性を示してきた。
以下に第9の実施例として、ランプ口金と専用ソケット
に関することを述べる。ランプ口金の形状を左右非対称
に構成し、専用ソケットにのみ入る構造にすることで、
より確実に始動改善を行うことができる。図18はラン
プ口金の一例、図19はランプソケットの一例を図示し
ている。図中、4はランプピン、5は凸部、6はランプ
ピン受け、7は窪みである。この例では、ランプ口金の
一方にランプ方向性判定用の凸部5を設けており、これ
に対応して、専用のランプソケットの一方にランプ方向
性判定用の窪み7を設けているので、反対方向に挿入す
ることを確実に防止できる。このように、ランプ口金の
形状を左右非対称に構成し、専用ソケットにのみ入る構
造にすることで、導電膜の抵抗率が小さい側の電極に印
加される始動電圧を接地電位に対してV1とし、導電膜
の抵抗率が大きい側の電極に印加される始動電圧を接地
電位に対してV2とすると、|V1|>|V2|となる
ように始動電圧を印加する条件が確実に実施できる。
(Embodiment 9) Embodiments 1 to 8 show the characteristics of the discharge lamp ballast which contributes to the improvement of the starting of the lamp.
As a ninth embodiment, a lamp base and a dedicated socket will be described below. By making the shape of the lamp base asymmetrical left and right, it is designed to fit only into the dedicated socket,
The starting improvement can be performed more reliably. FIG. 18 illustrates an example of a lamp base, and FIG. 19 illustrates an example of a lamp socket. In the figure, 4 is a lamp pin, 5 is a projection, 6 is a lamp pin receiver, and 7 is a depression. In this example, a convex portion 5 for determining lamp directionality is provided on one of the lamp bases, and a recess 7 for determining lamp directionality is provided on one of the dedicated lamp sockets correspondingly. Insertion in the opposite direction can be reliably prevented. As described above, the lamp base is configured to be asymmetrical in the left and right directions, and is configured to be inserted only into the dedicated socket, so that the starting voltage applied to the electrode on the side where the resistivity of the conductive film is small is V1 with respect to the ground potential. Assuming that the starting voltage applied to the electrode on the side where the resistivity of the conductive film is higher is V2 with respect to the ground potential, the conditions for applying the starting voltage so that | V1 |> | V2 | can be reliably implemented.

【0050】[0050]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、管壁に放電路
方向に沿って抵抗を有し、その抵抗分布がランプ長手方
向中心から見て非対称なランプを交流電圧により点灯さ
せる放電灯点灯装置において、抵抗率が小さい側の電極
に印加される始動電圧を接地電位に対してV1とし、抵
抗率が大きい側の電極に印加される始動電圧を接地電位
に対してV2とすると、|V1|>|V2|となるよう
に始動電圧を印加するようにしたので、ピーク対ピーク
値で見たときのランプの始動電圧を低下させることがで
き、使用電子部品の耐圧低減や小型化を実施できる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp in which a lamp is provided with a resistance along a discharge path direction on a tube wall and whose resistance distribution is asymmetrical when viewed from the center of the lamp in the lamp longitudinal direction by an AC voltage. In the lighting device, if the starting voltage applied to the electrode having the lower resistivity is V1 with respect to the ground potential, and the starting voltage applied to the electrode having the higher resistivity is V2 with respect to the ground potential, | Since the starting voltage is applied so as to satisfy V1 |> | V2 |, the starting voltage of the lamp as viewed from peak to peak can be reduced, and the withstand voltage and the size of the electronic components used can be reduced. Can be implemented.

【0051】請求項2の発明によれば、ランプ始動時に
交流のランプ電圧に直流成分を重畳させて印加する手段
を具備するので、グランド面に対して正負対称な電圧を
出力するバラスト回路を用いる場合でも本発明の効果を
達成できる。請求項3の発明によれば、始動電圧の高さ
をグランド面に対して交番的に印加するようにしたの
で、ランプ逆挿入時にも対応できる。請求項4の発明に
よれば、ランプの使用時間に合わせて始動電圧を補正す
る手段を具備するので、使用時間の経過に伴い、ランプ
管壁の導電膜などの抵抗分布が変化しても、使用開始当
初の始動性能を維持することができる。
According to the second aspect of the present invention, since means for superposing and applying a DC component to an AC lamp voltage when starting the lamp is provided, a ballast circuit for outputting a voltage symmetrical with respect to the ground plane is used. Even in such a case, the effects of the present invention can be achieved. According to the third aspect of the present invention, since the height of the starting voltage is alternately applied to the ground plane, it is possible to cope with the reverse insertion of the lamp. According to the invention of claim 4, since a means for correcting the starting voltage according to the use time of the lamp is provided, even if the resistance distribution of the conductive film on the lamp tube wall changes with the lapse of the use time, The starting performance at the beginning of use can be maintained.

【0052】請求項5の発明によれば、ランプ始動時の
周波数を、ランプ安定点灯時の周波数よりも高く設定し
たので、始動時には電極と管壁抵抗の間の分布容量のイ
ンピーダンスを下げて始動しやすくすることができ、ま
た、安定点灯時には電極と管壁抵抗の間の分布容量のイ
ンピーダンスを高くして、発光に寄与しないバイパス電
流を低減できる。請求項6の発明によれば、ランプ両端
の口金の形状を非対称とすることで、請求項1の条件を
満足する方向にのみ挿入可能とすることができ、本発明
の効果を確実に達成することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the frequency at the time of starting the lamp is set higher than the frequency at the time of stable lighting of the lamp, at the time of starting, the impedance of the distributed capacitance between the electrode and the tube wall resistance is lowered to start. In addition, during stable lighting, the impedance of the distributed capacitance between the electrode and the tube wall resistance is increased, and the bypass current that does not contribute to light emission can be reduced. According to the invention of claim 6, by making the shape of the bases at both ends of the lamp asymmetric, it is possible to insert the lamp only in the direction satisfying the condition of claim 1, and the effect of the present invention is reliably achieved. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1におけるランプ電圧の微視的
な波形図である。
FIG. 1 is a microscopic waveform diagram of a lamp voltage according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明に対する比較例におけるランプ電圧の微
視的な波形図である。
FIG. 2 is a microscopic waveform diagram of a lamp voltage in a comparative example of the present invention.

【図3】本発明の実施例2の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例3の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例4におけるランプ電圧の巨視的
な波形図である。
FIG. 5 is a macroscopic waveform diagram of a lamp voltage according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例5におけるランプ電圧の巨視的
な波形図である。
FIG. 6 is a macroscopic waveform diagram of a lamp voltage according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例5の第1区間におけるランプ電
圧の微視的な波形図である。
FIG. 7 is a microscopic waveform diagram of a lamp voltage in a first section of a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例5に用いるスイッチングデュー
ティのアンバランス制御の動作を説明するためのランプ
電圧の微視的な波形図である。
FIG. 8 is a microscopic waveform chart of a lamp voltage for explaining an operation of switching duty imbalance control used in Embodiment 5 of the present invention.

【図9】本発明の実施例5の第2区間におけるランプ電
圧の微視的な波形図である。
FIG. 9 is a microscopic waveform diagram of a lamp voltage in a second section according to the fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例5の第3区間におけるランプ
電圧の微視的な波形図である。
FIG. 10 is a microscopic waveform chart of a lamp voltage in a third section of Example 5 of the present invention.

【図11】本発明の実施例6におけるランプ電圧の巨視
的な波形図である。
FIG. 11 is a macroscopic waveform diagram of a lamp voltage in Embodiment 6 of the present invention.

【図12】本発明の実施例7におけるランプ管壁抵抗の
経年変化を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the secular change of the lamp tube wall resistance in Embodiment 7 of the present invention.

【図13】本発明の実施例7における長時間経過後の始
動電圧の変化を示すランプ電圧の巨視的な波形図であ
る。
FIG. 13 is a macroscopic waveform diagram of a lamp voltage showing a change in a starting voltage after a long time has elapsed in Example 7 of the present invention.

【図14】本発明の適合ランプである導電性皮膜付ラン
プの構造を示す一部破断正面図である。
FIG. 14 is a partially cutaway front view showing the structure of a lamp with a conductive film, which is a compatible lamp of the present invention.

【図15】本発明の適合ランプである導電性皮膜付ラン
プの始動メカニズムを示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a starting mechanism of a lamp with a conductive film, which is a compatible lamp of the present invention.

【図16】本発明の適合ランプである導電性皮膜付ラン
プの等価回路図である。
FIG. 16 is an equivalent circuit diagram of a lamp with a conductive film, which is a compatible lamp of the present invention.

【図17】本発明の適合ランプである導電性皮膜付ラン
プの抵抗分布を各社別に示す特性図である。
FIG. 17 is a characteristic diagram showing a resistance distribution of a lamp with a conductive film which is a compatible lamp of the present invention for each company.

【図18】本発明の実施例9に用いるランプ口金の構造
を示す正面図である。
FIG. 18 is a front view showing a structure of a lamp base used in Embodiment 9 of the present invention.

【図19】本発明の実施例9に用いるランプソケットの
構造を示す図であり、(A)は正面図、(B)は側断面
図である。
19A and 19B are diagrams showing a structure of a lamp socket used in Embodiment 9 of the present invention, wherein FIG. 19A is a front view, and FIG. 19B is a side sectional view.

【図20】従来例の放電灯点灯装置の回路図である。FIG. 20 is a circuit diagram of a conventional discharge lamp lighting device.

【図21】従来例の放電灯点灯装置の始動時のランプ電
圧を示す波形図である。
FIG. 21 is a waveform chart showing a lamp voltage at the time of starting the conventional discharge lamp lighting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 放電灯点灯装置 2 導電性被膜付ランプ 3 始動補正回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge lamp lighting device 2 Lamp with conductive coating 3 Start correction circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K072 AA02 BA03 BB01 BC01 BC03 BC07 DB03 EA01 EA02 EB01 EB05 GA02 GB12 GC04 HA06 HB03 3K082 AA04 BA05 BA06 BA24 BB05 BD03 BD26 BD32 BE04 CA09 CA37 FA08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K072 AA02 BA03 BB01 BC01 BC03 BC07 DB03 EA01 EA02 EB01 EB05 GA02 GB12 GC04 HA06 HB03 3K082 AA04 BA05 BA06 BA24 BB05 BD03 BD26 BD32 BE04 CA09 CA37 FA08

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 管壁に放電路方向に沿って抵抗を有
し、その抵抗分布がランプ長手方向中心から見て非対称
なランプを交流電圧により点灯させる放電灯点灯装置に
おいて、抵抗率が小さい側の電極に印加される始動電圧
を接地電位に対してV1とし、抵抗率が大きい側の電極
に印加される始動電圧を接地電位に対してV2とする
と、|V1|>|V2|となるように始動電圧を印加す
ることを特徴とする放電灯点灯装置。
1. A discharge lamp lighting device in which a lamp has a resistance along a discharge path direction on a tube wall and whose resistance distribution is asymmetric when viewed from the center in the longitudinal direction of the lamp by an AC voltage. Assuming that the starting voltage applied to the first electrode is V1 with respect to the ground potential and the starting voltage applied to the electrode having the higher resistivity is V2 with respect to the ground potential, | V1 |> | V2 | A discharge lamp lighting device characterized by applying a starting voltage to the discharge lamp.
【請求項2】 ランプ始動時に、交流のランプ電圧に
直流成分を重畳させて印加する手段を具備することを特
徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising means for superimposing a DC component on an AC lamp voltage and applying the same when starting the lamp.
【請求項3】 始動電圧の高さをグランド面に対して
交番的に変化させる手段を具備することを特徴とする請
求項1記載の放電灯点灯装置。
3. The discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising means for alternately changing the height of the starting voltage with respect to the ground plane.
【請求項4】 ランプの使用時間に合わせて始動電圧
を補正する手段を具備することを特徴とする請求項1記
載の放電灯点灯装置。
4. The discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising means for correcting a starting voltage in accordance with a usage time of the lamp.
【請求項5】 ランプ始動時の周波数を、ランプ安定
点灯時の周波数よりも高くすることを特徴とする請求項
1記載の放電灯点灯装置。
5. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the frequency at the time of starting the lamp is higher than the frequency at the time of stable lighting of the lamp.
【請求項6】 ランプ両端の口金形状を非対称とした
ことを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
6. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the bases at both ends of the lamp are asymmetric.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7327096B2 (en) * 2002-06-25 2008-02-05 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Electrode temperature differential operation of a discharge lamp

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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