JP2010231900A - Lamp-lighting device - Google Patents

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Naoshi Nishimura
直士 西村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lamp-lighting device with improved luminescence efficiency for a fluorescent lamp. <P>SOLUTION: The lamp-lighting device includes power MOSFET 12 and 13, which apply an AC voltage between one ends 171A and 172B of a pair of filaments 171 and 172 of a lamp 17; a preheating current energizing capacitor 22 connected between other ends 171B and 172B of the filaments 171 and 172; a triac 21 connected in series to the preheating current energizing capacitor 22; a resonance parallel capacitor 16 connected in parallel to a serial circuit of the preheating current energizing capacitor 22 and the triac 21; and a control part 11 which causes a preheating current to flow the filaments 171 an 172 for heating by closing the triac 21 at the time of preheating, and after a predetermined period, opens the triac 21 to start discharging between the filaments 171 and 172. The capacitance of a capacitor is switched between preheating and lighting, to reduce the power loss due to the internal resistance. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ランプ点灯装置に関する。   The present invention relates to a lamp lighting device.

蛍光灯を点灯させるために、エミッターが塗布されたフィラメントに予熱電流を流してフィラメントを加熱し、電子を放出しやすい状態にしてから、フィラメント間に高い電圧を印加する。
その際に、電源電圧が不安定であったり、周囲の温度が均一でなくむらがあったりすると、予熱電流によるフィラメントの加熱が不十分な間に蛍光灯の両フィラメントに高い電圧が印加され、各フィラメントに塗布されたエミッターが飛散し蛍光灯の寿命を短縮させる問題がある。
In order to turn on the fluorescent lamp, a preheating current is applied to the filament coated with the emitter to heat the filament to make it easy to emit electrons, and then a high voltage is applied between the filaments.
At that time, if the power supply voltage is unstable or the ambient temperature is uneven and uneven, a high voltage is applied to both filaments of the fluorescent lamp while the heating of the filament by the preheating current is insufficient, There is a problem in that the emitter applied to each filament is scattered and the life of the fluorescent lamp is shortened.

この問題を解決するために、蛍光灯の陰極間と始動コンデンサとを並列に接続することで、予熱電流を流す際に、高い電圧が両フィラメントに印加されることを防止する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。   In order to solve this problem, a method is known in which a high voltage is prevented from being applied to both filaments when a preheating current is passed by connecting the cathode of a fluorescent lamp and a starting capacitor in parallel. (For example, refer to Patent Document 1).

特開平09−045485号公報JP 09-045485 A

特許文献に記載されている技術では、蛍光灯のフィラメントに予熱の時だけでなく、通常点灯時にも、始動コンデンサに電流が流れ続けてその内部抵抗によって電力が消費されるため、蛍光灯の発光効率を向上させることができない。   In the technology described in the patent document, since the current continues to flow to the starting capacitor and power is consumed by the internal resistance not only when the filament of the fluorescent lamp is preheated but also during normal lighting, the light emission of the fluorescent lamp The efficiency cannot be improved.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、蛍光灯の発光効率を向上させたランプ点灯装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a lamp lighting device that improves the luminous efficiency of a fluorescent lamp.

本発明の観点に係るランプ点灯装置は、
ランプの一対のフィラメントの各一端部の間に交流電圧を印加する電源部と、
前記ランプの前記一対のフィラメントの各他端部の間に接続され、前記フィラメントの予熱電流を流す第1のコンデンサと、
前記第1のコンデンサに直列に接続され、前記予熱電流の電路を開閉するスイッチと、
前記ランプの前記一対のフィラメントの各他端部の間に、前記第1のコンデンサと前記スイッチとの直列回路に並列に接続された第2のコンデンサと、
前記フィラメントの予熱時に、前記スイッチを閉じることによって、前記第1のコンデンサと第2のコンデンサとを介して、前記電源部が発生した交流電圧を前記ランプの各フィラメントに印加させ、前記ランプの各フィラメントに予熱電流を流して加熱し、所定期間の経過後、前記スイッチを開き、前記電源部が発生した交流電圧を前記ランプの各フィラメントに印加させ、前記ランプの両フィラメント間で放電を起こさせる制御手段とを備えることを特徴とする。
A lamp lighting device according to an aspect of the present invention is:
A power supply for applying an alternating voltage between each one end of a pair of filaments of the lamp;
A first capacitor connected between the other ends of the pair of filaments of the lamp, and for passing a preheating current of the filament;
A switch connected in series to the first capacitor and opening and closing the electrical path of the preheating current;
A second capacitor connected in parallel with a series circuit of the first capacitor and the switch between the other ends of the pair of filaments of the lamp;
By closing the switch during preheating of the filament, the AC voltage generated by the power supply unit is applied to each filament of the lamp via the first capacitor and the second capacitor, The filament is heated by supplying a preheating current, and after a predetermined period of time, the switch is opened, the AC voltage generated by the power supply unit is applied to each filament of the lamp, and a discharge is caused between both filaments of the lamp. And a control means.

本発明のランプ点灯装置によれば、蛍光灯の発効効率を向上させることができる。   According to the lamp lighting device of the present invention, the efficiency of the fluorescent lamp can be improved.

本発明の実施形態に係る放電ランプ点灯装置の構成の一例、及び、点灯時に電流が流れる状態を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the discharge lamp lighting device which concerns on embodiment of this invention, and the state through which an electric current flows at the time of lighting. 本発明の放電ランプ点灯装置の構成の一例、及び、予熱時に電流が流れる状態を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the discharge lamp lighting device of this invention, and the state through which an electric current flows at the time of preheating. 一般的な放電ランプ点灯装置の構成、及び、電流が流れる状態を示す図である。It is a figure which shows the structure of a general discharge lamp lighting device, and the state through which an electric current flows.

以下、本発明の実施形態に係る放電ランプ点灯装置について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a discharge lamp lighting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態)
本実施形態に係る放電ランプ点灯装置10は、図1に示すように、放電ランプ17を点灯させるために、制御部11と、パワーMOSFET12、13と、共振用インダクタ14と、共振用コンデンサ15と、共振用並列コンデンサ16と、トライアック21と、予熱電流通電用コンデンサ22とを備える。放電ランプ点灯装置10は、商用電源31と、スイッチ32と、AC/DC変換部33とを介して電力の供給を受ける。
放電ランプ17は、一方の端子171Aと他方の端子171Bとを有するフィラメント171と、一方の端子172Aと他方の端子172Bとを有する172とを備えている。
(Embodiment)
As shown in FIG. 1, the discharge lamp lighting device 10 according to the present embodiment includes a control unit 11, power MOSFETs 12 and 13, a resonance inductor 14, and a resonance capacitor 15 in order to turn on the discharge lamp 17. , A resonance parallel capacitor 16, a triac 21, and a preheating current conduction capacitor 22. The discharge lamp lighting device 10 is supplied with electric power via a commercial power supply 31, a switch 32, and an AC / DC converter 33.
The discharge lamp 17 includes a filament 171 having one terminal 171A and the other terminal 171B, and a 172 having one terminal 172A and the other terminal 172B.

パワーMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)12、13は、本発明の電源部である。パワーMOSFET12のソース端子とパワーMOSFET13のドレイン端子とが接続される。パワーMOSFET12のドレイン端子とパワーMOSFET13のソース端子は、AC/DC変換部33に接続され、パワーMOSFET12、13のゲートは、制御部11に接続される。制御部11の制御信号によって、パワーMOSFET12、13は交互に開閉を繰り返し、直流電圧を高周波の電圧に変換する。   Power MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) 12 and 13 are power supply units of the present invention. The source terminal of the power MOSFET 12 and the drain terminal of the power MOSFET 13 are connected. The drain terminal of the power MOSFET 12 and the source terminal of the power MOSFET 13 are connected to the AC / DC conversion unit 33, and the gates of the power MOSFETs 12 and 13 are connected to the control unit 11. The power MOSFETs 12 and 13 are alternately opened and closed by the control signal of the control unit 11 to convert the DC voltage into a high frequency voltage.

パワーMOSFET12のソース端子とパワーMOSFET13のドレイン端子との接続ノードn1と放電ランプ17のフィラメント171の一方の端子171Aとの間には、共振用インダクタ14と、共振用コンデンサ15とが直列に接続される。パワーMOSFET13のソース端子とAC/DC変換部33との接続ノードn2に、放電ランプ17のフィラメント172の一方の端子172Aが接続される。
また、フィラメント171の他方の端子171Bとフィラメント172の他方の端子172Bとの間に、共振用並列コンデンサ16が接続される。
さらに、フィラメント171の他方の端子171Bとフィラメント172の他方の端子172Bとの間に、直列に接続された予熱電流通電用コンデンサ22とトライアック21とが、共振用並列コンデンサ16と並列に接続される。
パワーMOSFET12、13に、これらの素子が接続されることによって、放電ランプ17のフィラメント171の他方の端子171Bとフィラメント172の他方の端子172Bとの間に接続されたコンデンサの容量を切り替えることができるLC共振回路が構成される。
パワーMOSFET12、13によって発生された高周波の交流電圧は、共振用インダクタ14と共振用コンデンサ15とによって直列共振されて、放電ランプ17のフィラメント171、172に印加される。
A resonance inductor 14 and a resonance capacitor 15 are connected in series between a connection node n1 between the source terminal of the power MOSFET 12 and the drain terminal of the power MOSFET 13 and one terminal 171A of the filament 171 of the discharge lamp 17. The One terminal 172A of the filament 172 of the discharge lamp 17 is connected to a connection node n2 between the source terminal of the power MOSFET 13 and the AC / DC converter 33.
The resonance parallel capacitor 16 is connected between the other terminal 171B of the filament 171 and the other terminal 172B of the filament 172.
Further, a preheating current conducting capacitor 22 and a triac 21 connected in series are connected in parallel with the resonance parallel capacitor 16 between the other terminal 171B of the filament 171 and the other terminal 172B of the filament 172. .
By connecting these elements to the power MOSFETs 12 and 13, the capacitance of the capacitor connected between the other terminal 171B of the filament 171 of the discharge lamp 17 and the other terminal 172B of the filament 172 can be switched. An LC resonance circuit is configured.
The high-frequency AC voltage generated by the power MOSFETs 12 and 13 is series-resonated by the resonance inductor 14 and the resonance capacitor 15 and applied to the filaments 171 and 172 of the discharge lamp 17.

放電ランプ17は、エミッター(バリウム、ストロンチウム、カルシウム等の酸化物より成る電子放出物質)が塗布された2つのフィラメント171、172と、放電媒体(水銀蒸気とアルゴン、クリプトン、ネオン等の不活性ガス)と、管内に蛍光物質が塗布されたバルブとを備えている。前述したように、フィラメント171は、一方の端子171Aと他方の端子171Bとを備えている。フィラメント172は、一方の端子172Aと他方の端子172Bとを備えている。
放電ランプ17を点灯する際に、制御部11は、最初に放電ランプ17のフィラメント171、172に予熱電流を流して、フィラメント171、172の温度を上げる。フィラメント171、172の温度が上がった後に、制御部11は、放電ランプ17のフィラメント171、172の一方を高い電位にし、他方を低い電位にして、フィラメント171、172の間の電圧差を大きくして、放電を起こさせる。
The discharge lamp 17 includes two filaments 171 and 172 coated with an emitter (electron emitting material made of an oxide such as barium, strontium, and calcium), and a discharge medium (mercury vapor and an inert gas such as argon, krypton, or neon). ) And a bulb coated with a fluorescent material in the tube. As described above, the filament 171 includes one terminal 171A and the other terminal 171B. The filament 172 includes one terminal 172A and the other terminal 172B.
When lighting the discharge lamp 17, the controller 11 first supplies a preheating current to the filaments 171 and 172 of the discharge lamp 17 to raise the temperature of the filaments 171 and 172. After the temperature of the filaments 171 and 172 rises, the control unit 11 increases the voltage difference between the filaments 171 and 172 by setting one of the filaments 171 and 172 of the discharge lamp 17 to a high potential and the other to a low potential. Cause a discharge.

トライアック(双方向サイリスタ)21は、ゲートに制御部11が接続される。トライアック21の一端子MT(Main Terminal)1が、フィラメント171の他方の端子171Bに接続される。他端子MT2が、予熱通電用コンデンサ22のフィラメント172の他方の端子172Bと接続しない側の電極に接続される。なお、トライアック21は、本発明のスイッチの一例である。   In the triac (bidirectional thyristor) 21, the control unit 11 is connected to the gate. One terminal MT (Main Terminal) 1 of the triac 21 is connected to the other terminal 171 B of the filament 171. The other terminal MT2 is connected to the electrode on the side not connected to the other terminal 172B of the filament 172 of the preheating energization capacitor 22. The triac 21 is an example of the switch of the present invention.

予熱電流通電用コンデンサ22は、トライアック21が電路を開閉することによって、交流電流を通電・非通電する。予熱電流通電用コンデンサ22は、共振用並列コンデンサ16の0.5倍から5倍の容量である。   The preheating current energization capacitor 22 energizes / de-energizes an alternating current when the triac 21 opens and closes the electric circuit. The preheating current conducting capacitor 22 has a capacity 0.5 to 5 times that of the resonant parallel capacitor 16.

商用電源31は、例えば60Hz、50Hzの交流電源である。
スイッチ32は、開閉することにより放電ランプ17の点灯・消灯を制御する。
AC/DC(Alternating Current / Direct Current)変換部33は、整流回路や平滑コンデンサ等によって構成され、商用電源31から供給された交流電圧を直流電圧に変換する。
The commercial power supply 31 is an AC power supply of 60 Hz and 50 Hz, for example.
The switch 32 controls turning on / off of the discharge lamp 17 by opening and closing.
The AC / DC (Alternating Current / Direct Current) conversion unit 33 is configured by a rectifier circuit, a smoothing capacitor, or the like, and converts an AC voltage supplied from the commercial power supply 31 into a DC voltage.

制御部11は、パワーMOSFET12、13のゲートに接続されている。
制御部11は、点灯する際に、パワーMOSFET12、13を交互に開閉させることによって、AC/DC変換部からパワーMOSFET12、13に供給された直流電圧を、20kHz〜70kHz(リモコン周波数帯33kHz〜40kHzを除く)の交流電圧に変換する。
The control unit 11 is connected to the gates of the power MOSFETs 12 and 13.
When the controller 11 is turned on, the power MOSFETs 12 and 13 are alternately opened and closed, so that the DC voltage supplied from the AC / DC converter to the power MOSFETs 12 and 13 is 20 kHz to 70 kHz (remote control frequency band 33 kHz to 40 kHz). Converted to AC voltage.

制御部11は、トライアック21のゲートと接続されている。
制御部11は、フィラメントを予熱する際に、点灯時よりは相対的に低い周波数の交流電圧をパワーMOSFET12、13に発生させる。さらに、制御部11は、パワーMOSFET12、13によって変換された交流電圧が放電ランプ17に印加される向きに合わせて極性を反転させたパルス信号をトライアック21のゲートに出力する。このパルス信号は、LC共振回路の位相遅れ等を考慮したタイミングで、制御部11からトライアック21に出力される。なお、この予熱電流は、通常点灯時に流れる電流の1.1倍から1.8倍である。
制御部11は、放電ランプ17の両電極に予熱電流を流して、両電極を加熱するまでの間、トライアック21のゲートにパルス信号を出力する。具体的には、制御部11はタイマを備え、スイッチ32が閉じられて、AC/DC変換部33からパワーMOSFET12、13に直流電圧が印加されてからタイマをスタートさせて、0.25秒乃至3秒等経過するまで、トライアック21にパルス信号を出力する。
The control unit 11 is connected to the gate of the triac 21.
When preheating the filament, the control unit 11 causes the power MOSFETs 12 and 13 to generate an alternating voltage having a frequency lower than that at the time of lighting. Further, the control unit 11 outputs a pulse signal whose polarity is inverted in accordance with the direction in which the AC voltage converted by the power MOSFETs 12 and 13 is applied to the discharge lamp 17 to the gate of the triac 21. This pulse signal is output from the control unit 11 to the triac 21 at a timing that takes into account the phase delay of the LC resonance circuit. This preheating current is 1.1 to 1.8 times the current that flows during normal lighting.
The controller 11 supplies a preheating current to both electrodes of the discharge lamp 17 and outputs a pulse signal to the gate of the triac 21 until both electrodes are heated. Specifically, the control unit 11 includes a timer, the switch 32 is closed, a DC voltage is applied to the power MOSFETs 12 and 13 from the AC / DC conversion unit 33, and the timer is started for 0.25 seconds to A pulse signal is output to the triac 21 until 3 seconds elapse.

次に、本発明の放電ランプ点灯装置10の動作を説明する。
スイッチ32が閉じられると、放電ランプ点灯装置10は、トライアック21を閉じて予熱電流を流してフィラメント171、172を加熱する。フィラメント171、172を加熱した後に、放電ランプ点灯装置10は、トライアック21を開いて、フィラメント171とフィラメント172との間に放電を起こさせる。
Next, the operation of the discharge lamp lighting device 10 of the present invention will be described.
When the switch 32 is closed, the discharge lamp lighting device 10 closes the triac 21 and applies a preheating current to heat the filaments 171 and 172. After heating the filaments 171 and 172, the discharge lamp lighting device 10 opens the triac 21 to cause a discharge between the filament 171 and the filament 172.

まず、放電ランプ点灯装置10が予熱電流を流す際の動作を図2を参照して説明する。
スイッチ32が閉じられると、商用電源31からAC/DC変換部33に交流電圧が印加される。
AC/DC変換部33は、印加された交流電圧を直流電圧に変換する。制御部11は、直流電圧が印加されたパワーMOSFET12、13の開閉を交互に繰り返すことによって高周波の電圧を発生し、共振用インダクタ14と共振用コンデンサ15とに直列共振を起こさせて、放電ランプ17のフィラメント171、172に交流電圧を印加する。
First, the operation when the discharge lamp lighting device 10 passes the preheating current will be described with reference to FIG.
When the switch 32 is closed, an AC voltage is applied from the commercial power supply 31 to the AC / DC converter 33.
The AC / DC converter 33 converts the applied AC voltage into a DC voltage. The control unit 11 generates high-frequency voltage by alternately opening and closing the power MOSFETs 12 and 13 to which a DC voltage is applied, and causes series resonance in the resonance inductor 14 and the resonance capacitor 15 to thereby generate a discharge lamp. An AC voltage is applied to the 17 filaments 171 and 172.

制御部11は、フィラメント171とフィラメント172と共振用並列コンデンサ16とに交流の予熱電流を流す。
さらに、制御部11は、極性が反転したパルス信号をトライアック21のゲートに出力して、トライアック21に電路を閉じさせて、予熱電流通電用コンデンサ22にも予熱電流を流す。
予熱電流を流す際には、共振用並列コンデンサ16の電極間と予熱電流通電用コンデンサ22の電極間とは、それぞれ各電極間に大きな電位差が生じないため、フィラメント171、172の加熱が不十分な間に放電ランプ17のフィラメント171とフィラメント172との間に高い電圧が印加されることを防止できる。
The control unit 11 supplies an alternating preheating current to the filament 171, the filament 172, and the resonance parallel capacitor 16.
Further, the control unit 11 outputs a pulse signal with the polarity reversed to the gate of the triac 21, causes the triac 21 to close the electric circuit, and causes the preheating current to flow also to the preheating current energizing capacitor 22.
When flowing the preheating current, there is no large potential difference between the electrodes of the resonance parallel capacitor 16 and between the electrodes of the preheating current energizing capacitor 22, so that the filaments 171 and 172 are not sufficiently heated. It is possible to prevent a high voltage from being applied between the filament 171 and the filament 172 of the discharge lamp 17.

予熱電流を流す際に、放電ランプ点灯装置10によって消費される電力は、共振用インダクタ14と共振用コンデンサ15とに交流電流i1が流れることによって消費される電力と、共振用並列コンデンサ16に交流電流i3Aが流れることによって消費される電力と、予熱電流通電用コンデンサ22に交流電流i3Bが流れることによって消費される電力との合計である。   The power consumed by the discharge lamp lighting device 10 when the preheating current flows is the power consumed by the alternating current i1 flowing through the resonance inductor 14 and the resonance capacitor 15 and the resonance parallel capacitor 16 is AC. This is the sum of the power consumed when the current i3A flows and the power consumed when the alternating current i3B flows through the preheating current conduction capacitor 22.

次に、放電ランプ点灯装置10が安定点灯時用の交流電流を流す際の動作を図1を参照して説明する。
制御部11は、パルス信号を出力しないことによって、トライアック21に電路を開かせる。電路が開くので、予熱電流通電用コンデンサ22には交流電流i3Bが流れない。
制御部11は、フィラメント171、172に予熱電流を流すのを止めて、フィラメント171とフィラメント172との間に瞬間的に高い電位差をかけることによって、フィラメント171とフィラメント172との間に放電を起こさせる。
Next, the operation when the discharge lamp lighting device 10 supplies an alternating current for stable lighting will be described with reference to FIG.
The control unit 11 causes the triac 21 to open the electric circuit by not outputting a pulse signal. Since the electric circuit is opened, the alternating current i3B does not flow through the preheating current conducting capacitor 22.
The control unit 11 stops the flow of the preheating current through the filaments 171 and 172 and applies a momentary high potential difference between the filaments 171 and 172, thereby causing a discharge between the filaments 171 and 172. Let

安定点灯時には、放電ランプ点灯装置10は、予熱電流通電用コンデンサ22以外の共振用インダクタ14と、共振用コンデンサ15と、共振用並列コンデンサ16に、交流電流を流す。
安定点灯時に放電ランプ点灯装置10によって消費される電力は、共振用インダクタ14と共振用コンデンサ15とに交流電流i1が流れることによって消費される電力と、共振用並列コンデンサ16に交流電流i3Aが流れることによって消費される電力との合計である。
At the time of stable lighting, the discharge lamp lighting device 10 causes an alternating current to flow through the resonance inductor 14 other than the preheating current conduction capacitor 22, the resonance capacitor 15, and the resonance parallel capacitor 16.
The power consumed by the discharge lamp lighting device 10 during stable lighting is the power consumed by the alternating current i1 flowing through the resonant inductor 14 and the resonant capacitor 15, and the alternating current i3A flows through the resonant parallel capacitor 16. It is the sum with the electric power consumed by.

比較のために、一般的な放電ランプ点灯装置が電流を流す際の動作について説明する。
一般的な放電ランプ点灯装置は、図3に示すように、本発明の共振用並列コンデンサ16と予熱電流通電用コンデンサ22との代わりに、両コンデンサの容量に相当する容量の始動コンデンサ18を備えており、他の構成要素は本発明と同様である。
一般的な放電ランプ点灯装置が予熱電流を流す際には、始動コンデンサ18に交流電流i3が流れるので、本実施形態と同様の電力を消費する。なお、始動コンデンサ18に流れる交流電流i3は、共振用並列コンデンサ16に流れる交流電流i3Aと予熱電流通電用コンデンサ22に流れる交流電流i3Bとの和である(i3=i3A+i3B)。
従って、コンデンサの容量に比例して、コンデンサの内部抵抗によって消費される電力が増加するとした場合、点灯時には、一般的な放電ランプ点灯装置と本発明の放電ランプ点灯装置10との消費電力は同じである。
For comparison, an operation when a general discharge lamp lighting device passes current will be described.
As shown in FIG. 3, a general discharge lamp lighting device includes a starting capacitor 18 having a capacity corresponding to the capacity of both capacitors instead of the resonant parallel capacitor 16 and the preheating current conducting capacitor 22 of the present invention. The other components are the same as those of the present invention.
When a general discharge lamp lighting device passes a preheating current, an alternating current i3 flows through the starting capacitor 18, and thus the same power as in this embodiment is consumed. The alternating current i3 flowing through the starting capacitor 18 is the sum of the alternating current i3A flowing through the resonance parallel capacitor 16 and the alternating current i3B flowing through the preheating current conducting capacitor 22 (i3 = i3A + i3B).
Therefore, when the power consumed by the internal resistance of the capacitor increases in proportion to the capacity of the capacitor, the power consumption of the general discharge lamp lighting device and the discharge lamp lighting device 10 of the present invention is the same during lighting. It is.

しかし、一般的な放電ランプ点灯装置が安定点灯時用の交流電流を流す際には、始動コンデンサ18には、交流電流i3Aだけではなく、交流電流i3B分を含んだ交流電流i3が流れる。
安定点灯時に一般的な放電ランプ点灯装置によって消費される電力は、共振用インダクタ14と共振用コンデンサ15とに交流電流i1が流れることによって消費される電力と、始動コンデンサ18に交流電流i3が流れることによって消費される電力との合計である。なお、始動コンデンサ18によって消費される電力は、共振用並列コンデンサ16によって消費される電力と、予熱電流通電用コンデンサ22によって消費される電力との和に等しい。
つまり、安定点灯時には、一般的な放電ランプ点灯装置は、予熱電流通電用コンデンサ22に相当する容量分だけ余計に交流電流i3Bが流れるので、予熱電流通電用コンデンサ22分の内部抵抗によって消費される電力の分だけ本発明の放電ランプ点灯装置10よりも余計に電力を消費する。
However, when a general discharge lamp lighting device passes an alternating current for stable lighting, not only the alternating current i3A but also an alternating current i3 including the alternating current i3B flows through the starting capacitor 18.
The power consumed by a general discharge lamp lighting device during stable lighting is the power consumed by the alternating current i1 flowing through the resonant inductor 14 and the resonant capacitor 15, and the alternating current i3 flows through the starting capacitor 18. And the power consumed by The power consumed by the starting capacitor 18 is equal to the sum of the power consumed by the resonance parallel capacitor 16 and the power consumed by the preheating current conducting capacitor 22.
That is, during stable lighting, a general discharge lamp lighting device is consumed by the internal resistance of the preheating current energizing capacitor 22 because the AC current i3B flows by an amount corresponding to the capacity corresponding to the preheating current energizing capacitor 22. It consumes more power than the discharge lamp lighting device 10 of the present invention by the amount of power.

以上説明したように、本実施形態に係る放電ランプ点灯装置10によれば、放電ランプ17のフィラメント171Bとフィラメント172Bとの間に接続するコンデンサを共振用並列コンデンサ16と予熱電流通電用コンデンサ22とに分けて、予熱電流通電用コンデンサ22の通電を制御することによって、予熱時と安定点灯時のコンデンサの容量を切り替えることができる。   As described above, according to the discharge lamp lighting device 10 according to the present embodiment, the capacitor connected between the filament 171B and the filament 172B of the discharge lamp 17 is the resonance parallel capacitor 16, the preheating current conduction capacitor 22, and the like. By separately controlling the energization of the preheating current energizing capacitor 22, the capacity of the capacitor during preheating and stable lighting can be switched.

具体的には、共振用並列コンデンサ16と予熱電流通電用コンデンサ22とを合わせた容量を始動コンデンサ18と同じ容量にする。
これにより予熱の際に、放電ランプ点灯装置10は、一般的な放電ランプ点灯装置と同様に両コンデンサに交流電流を流すことができるので、フィラメント171、172の温度を加熱している最中に、フィラメント171とフィラメント172との間に高い電位差が生じることを防止できる。
また、通常点灯時には、放電ランプ点灯装置10は、予熱電流通電用コンデンサ22に交流電流を流さないので、予熱電流通電用コンデンサ22の内部抵抗によって消費される電力を削減し、放電ランプ17の発光効率を向上させることができる。
従って、放電ランプ点灯装置10は、予熱時の予熱電流を減らすことなく、通常点灯時の放電ランプ17の発光効率を上げることができる。
Specifically, the total capacity of the resonance parallel capacitor 16 and the preheating current energizing capacitor 22 is set to the same capacity as the starting capacitor 18.
As a result, during preheating, the discharge lamp lighting device 10 can cause an alternating current to flow through both capacitors in the same manner as a general discharge lamp lighting device, so that the temperature of the filaments 171 and 172 is being heated. It is possible to prevent a high potential difference from occurring between the filament 171 and the filament 172.
Further, at the time of normal lighting, the discharge lamp lighting device 10 does not pass an alternating current through the preheating current energizing capacitor 22, so that the power consumed by the internal resistance of the preheating current energizing capacitor 22 is reduced and the discharge lamp 17 emits light. Efficiency can be improved.
Accordingly, the discharge lamp lighting device 10 can increase the luminous efficiency of the discharge lamp 17 during normal lighting without reducing the preheating current during preheating.

例えばまた、コンデンサを共振用並列コンデンサ16の容量を始動コンデンサ18と同じ容量にする。
これにより予熱の際に、放電ランプ点灯装置10は、予熱電流通電用コンデンサ22に交流電流を流すので、両フィラメントの温度を上昇させるために十分な電流を流すことができる。室温が低い場所に設置された蛍光灯を点灯させるために放電ランプ点灯装置10を使用する場合等に、最適な状態になるまでフィラメントを十分に予熱することができる。
For example, the capacitance of the resonant parallel capacitor 16 is made the same as that of the starting capacitor 18.
As a result, during preheating, the discharge lamp lighting device 10 allows an alternating current to flow through the preheating current energizing capacitor 22, so that a sufficient current can flow to increase the temperature of both filaments. For example, when the discharge lamp lighting device 10 is used to light a fluorescent lamp installed in a place where the room temperature is low, the filament can be sufficiently preheated until it reaches an optimum state.

本実施形態について、下記の実施例が考えられる。
(A)例えば、蛍光灯を点灯する点灯装置として、スタータ式点灯装置、ラピッドスタート式点灯装置、インバータ式点灯装置等がある。
(B)例えば、放電ランプ17は、HID(High Intensity Discharge lamp)ランプ、蛍光ランプ等の放電ランプであればよく、蛍光ランプの場合、直管、丸管、屈曲管等、又は、複数の形状をブリッジしたもの、例えばU字形のランプをブリッジで接続したものでもよい。
(C)例えば、本発明の放電ランプ点灯装置を電球型蛍光灯の点灯装置として用いてもよい。
(D)トライアックを使用して、予熱電流通電用コンデンサ22を通電・非通電にする方法について説明したが、トライアック以外に、例えば、サイリスタを2つ使用したり、サイリスタとダイオードを逆並列接続したり、逆導通素子を使ってもよい。
(E)例えば、放電ランプ点灯装置10には、放電ランプ17を複数設けてもよい。
The following examples can be considered for this embodiment.
(A) For example, as a lighting device for lighting a fluorescent lamp, there are a starter type lighting device, a rapid start type lighting device, an inverter type lighting device, and the like.
(B) For example, the discharge lamp 17 may be a discharge lamp such as an HID (High Intensity Discharge lamp) lamp or a fluorescent lamp. In the case of a fluorescent lamp, the discharge lamp 17 is a straight tube, a round tube, a bent tube, or a plurality of shapes. For example, a U-shaped lamp connected by a bridge may be used.
(C) For example, the discharge lamp lighting device of the present invention may be used as a lighting device for a light bulb type fluorescent lamp.
(D) The method of turning on and off the preheating current conducting capacitor 22 using a triac has been described. However, in addition to the triac, for example, two thyristors are used, or a thyristor and a diode are connected in reverse parallel. Or a reverse conducting element may be used.
(E) For example, the discharge lamp lighting device 10 may be provided with a plurality of discharge lamps 17.

以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、請求項に記載されている発明や発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。   Although the embodiments of the present invention have been described above, various modifications and combinations necessary for design reasons and other factors are described in the inventions and embodiments of the invention described in the claims. It should be understood that the invention falls within the scope of the invention corresponding to the specific example.

10 放電ランプ点灯装置
11 制御部
12、13 パワーMOSFET
14 共振用インダクタ
15 共振用コンデンサ
16 共振用並列コンデンサ
17 放電ランプ
21 トライアック
22 予熱電流通電用コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Discharge lamp lighting device 11 Control part 12, 13 Power MOSFET
14 Resonant Inductor 15 Resonant Capacitor 16 Resonant Parallel Capacitor 17 Discharge Lamp 21 Triac 22 Preheating Current Carrying Capacitor

Claims (4)

ランプの一対のフィラメントの各一端部の間に交流電圧を印加する電源部と、
前記ランプの前記一対のフィラメントの各他端部の間に接続され、前記フィラメントの予熱電流を流す第1のコンデンサと、
前記第1のコンデンサに直列に接続され、前記予熱電流の電路を開閉するスイッチと、
前記ランプの前記一対のフィラメントの各他端部の間に、前記第1のコンデンサと前記スイッチとの直列回路に並列に接続された第2のコンデンサと、
前記フィラメントの予熱時に、前記スイッチを閉じることによって、前記第1のコンデンサと第2のコンデンサとを介して、前記電源部が発生した交流電圧を前記ランプの各フィラメントに印加させ、前記ランプの各フィラメントに予熱電流を流して加熱し、所定期間の経過後、前記スイッチを開き、前記電源部が発生した交流電圧を前記ランプの各フィラメントに印加させ、前記ランプの両フィラメント間で放電を起こさせる制御手段とを備える、
ことを特徴とするランプ点灯装置。
A power supply for applying an alternating voltage between each one end of a pair of filaments of the lamp;
A first capacitor connected between the other ends of the pair of filaments of the lamp, and for passing a preheating current of the filament;
A switch connected in series to the first capacitor and opening and closing the electrical path of the preheating current;
A second capacitor connected in parallel with a series circuit of the first capacitor and the switch between the other ends of the pair of filaments of the lamp;
By closing the switch during preheating of the filament, the AC voltage generated by the power supply unit is applied to each filament of the lamp via the first capacitor and the second capacitor, The filament is heated by supplying a preheating current, and after a predetermined period of time, the switch is opened, the AC voltage generated by the power supply unit is applied to each filament of the lamp, and a discharge is caused between both filaments of the lamp. Control means,
A lamp lighting device characterized by that.
前記第1のコンデンサの容量が前記第2のコンデンサの容量の0.5倍乃至5倍である、
ことを特徴とする請求項1に記載のランプ点灯装置。
The capacity of the first capacitor is 0.5 to 5 times the capacity of the second capacitor;
The lamp lighting device according to claim 1.
前記制御手段は、予熱電流の電流量を、放電を起こさせた後に流す電流量の1.1倍乃至1.8倍にする、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のランプ点灯装置。
The control means sets the amount of preheating current to 1.1 to 1.8 times the amount of current that flows after causing discharge.
The lamp lighting device according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記制御手段が、前記スイッチを閉じてから開くまでの所定期間が0.25秒乃至3秒である、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のランプ点灯装置。
The control means has a predetermined period from closing the switch to opening it is 0.25 seconds to 3 seconds,
The lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5643915B1 (en) * 2014-06-25 2014-12-17 株式会社Mnu Discharge light emitting device

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