JP2005507548A - けい光ランプ用安全スターター - Google Patents

Abstract

グロースイッチと半導体スイッチとの直列回路を組み込むけい光ランプのスターター回路にある。半導体スイッチを固体タイマに結合させる。固体タイマは、予定した最大動作間隔を計時した後に半導体スイッチを非導通にする。これによりランプ点孤の試行期間を制限する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全スターター、特にけい光ランプのスターター保護回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
けい光ランプのスターター回路は本来時間遅延スイッチであり、これはけい光ランプを点孤させる前にそのランプの各端部におけるフィラメントを予熱回路によって暖めるようにする。最もありふれた自動スターターは、主として、通常は開いているグロースイッチを含む“グロー管スターター”回路である。電流がグロー管スターター回路に供給されると、これによるグロー放電がグロースイッチのバイメタル接点を加熱して、接点を短時間（１-２秒）閉じることにより、予熱回路に電流を供給し、またグロー放電を消失させる。フィラメントを暖めている間にバイメタルは結局のところ冷えて、接点が開放することにより予熱回路への電流を遮断し、安定器を経て誘導“キック”を発生し、これがランプを点孤させるようにする。しかし、誘導キックの大きさはグロー管スターター回路に供給される電流に依存し、これはたまにランプを点孤させるのに不充分なことがあり、従って、数回の連続したランプ点孤試行が必要がある。さらに、グロー管スターターは、安定器によって駆動されるランプが故障している場合に、ランプ点孤作動を無制限に繰り返す。
【０００３】
グロー管スターター回路の信頼性を向上させる試みとして、パルススターター回路を組み込むことは既知である。パルススターター回路は、安定器によって発生される誘導キックを最適にするように、予熱回路を開放する適切な時間を電子的に検出することによって失敗する点孤試行回数を減らすべく設計される。グロー管スターター回路の安全性を高めるために、熱スイッチを組み込んで、点孤試行が過度な回数行われる場合に、グロー管スターター回路を開放し、これによりランプが始動できない場合に起こるしつこい明滅をなくすことも既知である。グロー管スターター回路を一旦開放したら、既存の“安全スターター”回路は、主として天井に取り付けられている照明器具の手動リセットボタンによってリセットしなければならない。ランプが実際に故障している場合には、このリセット処置は、ランプを交換している間に行うことができる。しかしながら、不良でないランプでも、それが冷たいために、簡単には始動困難で、そのためにランプ交換が不要の場合もある。このような場合に、手動リセット処置を行うだけの目的のために天井据え付けの照明器具にアクセスするのは極めて不都合であり、好ましいことではない。
【０００４】
パルススターター回路及び安全スターター回路によって改善がなされるにも拘らず、既存のグロー管スターターの構成には追加の欠点がある。動作時間（即ち、ランプを点孤させる最初の試行と最後の試行との間の経過時間）は、予熱回路における電流レベルに依存する。従って、既存の安全スターター回路は、ランプを始動させる試行を最大許容回数行った後に熱スイッチをトリガすることになる温度を発生させるのに充分な高い電流レベルを維持し得るようにランプ回路において実行し得るだけである。さらに、安全スターター回路は、通常は熱スイッチが周囲の環境状態（例えば、温度及び湿度）に曝されるように構成されるので、過熱による危険な破損を起生し得る接点の粘着を来たすことがたまにある。
【０００５】
必要性が認められているにも拘らず、従来の相変わらずの不足点は、信頼でき、安全で、多目的に使え、且つ作動させるのが容易な自動スターターを提供することができていないことにある。
【０００６】
本発明の回路は、安全スターター回路を含む自動スターターが、タイマスイッチと、このタイマスイッチに結合され、点孤に失敗したランプをグロースイッチが連続的に点孤しないようにする電子タイマの如きタイマとを具えるようにすることにより上述した要求を満たす。安全スターター回路は、ランプが点孤したか、又は安全スターター回路がグロースイッチのサイクリングを終了したか、のいずれかのために、グロースイッチのサイクリングが終了した時には常に自動的にリセットすべく構成することができる。タイマは供給電圧がスイッチオン、又はスイッチオフされる際にリセットすることもできる。安全スターター回路の性能は、周囲の環境又は予熱電流によって影響されることはない。
【０００７】
本発明の模範的な例は、けい光ランプの点孤を制御する安全スターターにある。作動中に供給電圧は、安定器、ランプフィラメント及び安全スターターを具えている直列回路に電力を供給する。安全スターターは、グロースイッチとタイマスイッチとの直列回路を具えている。タイマスイッチの制御電極は固体タイマのようなタイマに結合される。グロースイッチとタイマスイッチの双方が導通すると、けい光ランプのフィラメントに予熱電流が流れて、ランプを点孤させるべく点孤電圧を発生する前にランプ電極が予熱されるようにする。グロースイッチは、電極を充分に加熱するのに充分な期間電流をランプフィラメントに流す。その後、グロースイッチの接点が開き、これによりランプを点孤させる点孤パルスが誘起される。ランプが点孤しない場合には、グロースイッチによるランプ点孤試行が再度繰り返す。タイマ及びタイマスイッチは、グロースイッチのサイクリング期間を限定して、５分のＩＥＣ最大時間のような、予定した最大動作間隔を超えないようにする。固体タイマは、電流がグロースイッチを経て、グロースイッチに流れる電流を検出するセンシング抵抗（これは、固体タイマと一体とすることができる）に流れている間だけ計時した値を増分する。安全スターターには、無線周波（ＲＦ）妨害を抑圧するコンデンサを集積化する。この模範的な例では、コンデンサをグロースイッチに並列に接続する。
【０００８】
他の例では、コンデンサをけい光ランプに並列に接続する。この変形例では、タイマは連続的に計時値を増分し、コンデンサはタイマスイッチによって保護されない。
【０００９】
本発明の追加の目的、利点及び目新しい点は以下明細書中である程度述べるとし、それは下記の試験で当業者に一層明らかになるであろうし、または本発明の実践によって学ぶことができる。
【００１０】
明細書中に組み込まれ、且つその一部をなす添付図面は、明細書本文を参照して見た場合に本発明を図解するものである。
【００１１】
ここでは本発明の詳細な実施例を開示するが、これらの例は本発明の単なる例証に過ぎず、本発明は他の様々な、及び代わりの形態で具体化し得るものと理解されるべきである。図面は必ずしも実寸図示したものではなく；特定の構成部品を詳細に示すために幾つかの特徴部は拡大したり、縮小したりすることができる。従って、ここに開示する特定の構造的及び機能的ディテールは限定事項として見なすべきものでなく、単に、請求の範囲に対する基礎として、及び本発明を様々に採用する当業者に教えるための基礎として見なすべきものである。
【００１２】
図１は本発明の実施例による模範的な安全スターター回路の回路図である。図１を参照するに、この安全スターター回路は、集積化したタイマスイッチ付きのタイマ、スイッチＳ、コンデンサCa及びセンシング抵抗Rsを具えている。タイマは周囲に曝される機械的な接点を持たない固体デバイスである。スイッチＳは、比較的安価で、コンパクトにするのが有利なグロースイッチである。この例における追加のコンデンサCt1及びCt2は電圧バッファとして作用すると共に、計時のアシストをするが、これらは別の手段で実現することもできる。
【００１３】
再び図１を参照するに、本発明の第１実施例ではコンデンサCaをスイッチＳと並列に接続する。コンデンサCaは無線周波妨害を除去する働きをする。スイッチＳ及びコンデンサCaは、タイマからランプＬの第１端部における電極までの間に接続される。タイマはランプＬの第２端部の電極からスイッチＳ及びコンデンサCaまでの間に接続される。コンデンサCt1及びCt2は、タイマからランプＬの第２端部の電極までの間にセンシング抵抗Rsと並列に接続される。ランプＬの第１端部の電極は、ランプＬに流れる電流を制限する安定器にも接続される。電源Pmainは安定器とランプＬ間に接続される。パワー抵抗RpはタイマとスイッチＳに接続される。
【００１４】
電源をターンオンさせると、スイッチＳを経て予熱回路が作動する。この模範的な例では、スイッチＳをグロースイッチとする。これは２つの接点を具え、その一方はバイメタル細条で形成され、これらの接点は不活性ガスを包含している小さなガラス球内に封止される。ガラス球はアルミニウム又はポリカーボネート製の小形の円筒容器内に取り付けられる。グロースイッチの接点間のグロー放電はバイメタル細条を加熱すると共に、そのバイメタル細条をグロースイッチの双方の接点が接触するまで曲げる。接点が互いに接触している間はグロースイッチが導通し、予熱電流がランプの電極を経て流れる。予熱電流が流れている間にグロースイッチの接点がクールダウンして、やがて開くことによりランプを点孤させるのに充分な点孤パルスが誘起される。しかしながら、点孤試行に失敗する場合に、グロースイッチは、保護回路によって許容される限り点孤試行のサイクルを続行する。保護回路は、タイマスイッチ付きタイマとセンシング抵抗Rsとを含む。タイマはグロースイッチＳ（及びセンシング抵抗Rs）に電流が流れている間計時値を増分し、しかも最大時間間隔が経過するまで増分する。
【００１５】
ランプが点孤すると、ランプとランプ安定器の双方が電流を搬送する。この結果、ランプ間の電圧が低下し、従ってグロースイッチの電圧も低下する。このグロースイッチの電圧低下のために、接点間にグロー放電が現れなくなって、グロースイッチは非導通のままとなる。最大時間間隔が経過する前にランプが点孤すると、タイマの計時値はさらには増大しなくなって、タイマスイッチは導通したままとなる。このためにコンデンサCaはランプに並列の導通直列回路（これは、コンデンサCaと、タイマスイッチと、抵抗Rsとからなる）の一部を成すと共に、定常作動中ＲＦＩを抑圧する。タイマは、ユーザが供給電圧をスイッチオフしたり、供給電圧をスイッチオンしたりする際に自動的にリセットする。タイマがその最大時間間隔を計時した時にランプが点孤しなかった場合には、タイマスイッチが非導通にさせられるため、ランプをさらには点孤しようとしなくなる。
【００１６】
図２は本発明の実施例による他の模範的な安全スターター回路の回路図である。この別の実施例では、コンデンサCaをランプＬと並列に接続し、このコンデンサによってタイマスイッチの導通状態に無関係にＲＦＩを抑圧する。この回路構成では、タイマは予定した最大動作間隔中その計時値を増分し、予定した時間間隔の終了時にタイマスイッチを非導通にする。予定した最大動作間隔は、点孤するのに不具合のないランプにとってかなり充分な多数のグロースイッチサイクルを包含するように選定する。不良ランプの場合には、予定した最大動作間隔中、グロースイッチＳは点孤試行サイクリングを続行することができる。タイマが予定した最大動作間隔を計時し終わる前にランプが点孤する際には、ランプ間の電圧が低下するために、グロースイッチはサイクリングを停止する。ランプが点孤しない場合には、グロースイッチのサイクリングが停止し、タイマがタイマスイッチを非導通にするために、ランプをそれ以上点孤させようとしなくなる。この実施例でも、タイマは供給電圧をスイッチオフするか、又は供給電圧をスイッチオンする場合にリセットする。
【００１７】
前述した所から明らかなように、本発明は、正確で、効率的で、しかもコスト的に有効な電極加熱用及び点孤試行回数を抑えるランプ点孤用のシステムを提供する。さらに、前述したことは本発明の模範的な例のみに関し、請求の範囲によって規定される本発明の精神及び範囲を逸脱することなく幾多の変更を加え得るものと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例による模範的な安全スターター回路をランプ及びそれに接続した安定器と一緒に示した回路図である。
【図２】本発明の実施例による他の模範的な安全スターター回路をランプ及びそれに接続した安定器と一緒に示した回路図である。

Claims (6)

1. 両端にランプ電極を有するランプの点孤制御に用いられる安全スターター回路であって；
   ランプ電極に接続する端子が配備され、且つランプ電極を予熱すべく構成された予熱回路と；
   該予熱回路に流れる電流を制御すべく構成された制御手段と；
   該制御手段の動作期間を予定した最大動作間隔以下に制限すべく構成した保護回路と；
   前記制御手段に直列に接続され、且つ該制御手段を作動させるべく構成したスイッチと；
   前記予定した最大動作間隔を計時し、且つ前記スイッチの制御電極に結合されて、前記予定した最大動作間隔の終了時に前記スイッチを非導通にする出力端子を有しているタイマと；
   を具えていることを特徴とする安全スターター回路。
2. 前記制御手段をグロースイッチとしたことを特徴とする請求項１に記載の回路。
3. 前記ランプにコンデンサを並列に接続し、且つ前記タイマを、前記制御手段の導通状態に無関係に絶えず計時値を増分すべく構成したことを特徴とする請求項１に記載の回路。
4. 前記制御手段にコンデンサを並列に接続し、且つ前記タイマを、前記制御手段が電流を搬送する際にだけ計時値を増分するようにも構成したことを特徴とする請求項１に記載の回路。
5. 前記制御手段に流れる電流を検知するセンシング抵抗を固体タイマと一体にしたことを特徴とする請求項４に記載の回路。
6. 前記タイマを電子式のタイマとしたことを特徴とする請求項１に記載の回路。

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