JP2567446Y2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、インバータ回路を用い
て放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】商用交流電源の整流出力をインバータ回
路に加えて得た高周波電圧により放電灯を点灯させる放
電灯点灯装置が用いられている。

【０００３】図２は従来の放電灯点灯装置を示したもの
で、同図において１は商用電源、２は商用電源１から得
られる交流電圧を全波整流する主整流器と、３は主整流
器の出力が入力端子間に印加されたインバータ回路、４
は主整流器２とインバータ回路３との間に設けられた平
滑回路、５はインバータ回路３の出力端子間に接続され
た蛍光灯等の放電灯、６は整流器２の入力端子間に接続
されたサージ吸収素子である。

【０００４】平滑回路４は、インバータ回路３内からト
ランス３１を介して取り出した高周波電圧を全波整流す
る補助整流器４１と、補助整流器の出力端子間に接続さ
れた平滑用コンデンサ４２と、補助整流器４１の正の出
力端子と主整流器２の正の出力端子との間にアノードを
補助整流器側に向けて接続されたダイオード４３とから
なり、補助整流器４１の負極端子が主整流器２の負極端
子に接続されている。上記の点灯装置において、インバ
ータ回路３は所定の周波数の高周波電圧を発生して放電
灯５に印加する。インバータ回路３内で発生する高周波
電圧はトランス３１の１次コイル３１ａに印加され、ト
ランス３１ｂの出力電圧が補助整流器４１に入力され
る。補助整流器４１の出力は平滑用コンデンサ４２に印
加され、該コンデンサ４２がトランス３１の出力電圧の
ピーク値まで充電される。放電灯の発光効率の面から、
コンデンサ４２の両端の電圧は通常電源電圧のピークの
60％程度に設定される。従って商用電源の電圧の実効値
が100 Ｖである場合、平滑用コンデンサ４２を85（＝14
1 ×0.6)Ｖまで充電するようにトランス３１の巻数比を
設定する。

【０００５】主整流器２の出力電圧が平滑用コンデンサ
４２の端子電圧よりも高い期間は商用電源１からインバ
ータ回路３に電力が供給され、主整流器２の出力電圧が
平滑用コンデンサ４２の端子電圧よりも低い期間は、平
滑用コンデンサ４２からダイオード４３を通してインバ
ータ回路３に電力が供給される。ダイオード４３は、平
滑用コンデンサの充電をインバータ回路側からのみ行わ
せるために設けられている。

【０００６】商用電源１の出力には、雷サージや開閉サ
ージ等の高いサージ電圧が重畳されることがあり、この
サージ電圧がそのままインバータ回路３に印加されると
インバータ回路３を構成するトランジスタ等の素子が破
壊されるおそれがある。

【０００７】商用電源から侵入するサージ電圧によりイ
ンバータ回路３が破壊されるのを防止するため、従来の
放電灯点灯装置では、主整流器２の入力端子間にサージ
吸収素子６を接続して、インバータ回路を構成する素子
に加わる電圧を許容電圧以下とするように、主整流器２
の入力端子に印加されるサージ電圧を制限していた。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】上記の放電灯点灯装置
においては、サージ電圧の低減割合が大きければ大きい
ほどインバータ回路３を構成するトランジスタ等の素子
の定格電圧を低く選ぶことができるため、インバータ回
路を構成する素子として安価なものを用いることができ
る。

【０００９】サージ吸収素子６としては通常バリスタや
ツェナーダイオードが用いられる。バリスタの特性は例
えば図３に示す通りであり、同図においてａは制限電圧
がＶLaの素子の電圧対電流特性を示し、ｂは制限電圧が
ＶLb（＜ＶLa）の素子の電圧対電流特性を示している。

【００１０】尚制限電圧とは、所定の小電流（例えば１
ｍＡ）が流れているときにサージ吸収素子の両端にかか
っている電圧をいう。

【００１１】図３から明らかなように、制限電圧が低い
サージ吸収素子では電流に対する電圧の上昇割合も低く
なっている。従って図２のサージ吸収素子６として制限
電圧が低いものを選べば、インバータ回路３に印加され
るサージ電圧をより低く制限することができる。

【００１２】しかしながら、従来の装置のように、サー
ジ吸収素子６を主整流器２の入力端子間に接続した場合
には、定常時にサージ吸収素子６に電流が流れないよう
にするために、該サージ吸収素子として、制限電圧が商
用電源１の出力のピーク値よりも高い素子を選ぶ必要が
あるため、インバータ回路３に印加されるサージ電圧の
低減を図る上で限界があり、インバータ回路３を構成す
る素子として定格電圧に余裕がある高価なものを用いる
必要があった。

【００１３】本考案の目的は、従来よりも制限電圧が低
いサージ吸収素子を用いることができるようにして、イ
ンバータ回路に印加されるサージ電圧の低減を図った放
電灯点灯装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本考案は、交流電圧を全
波整流する主整流器と、主整流器の出力が入力端子間に
印加されたインバータ回路と、インバータ回路内に発生
する高周波電圧を全波整流する補助整流器と、補助整流
器の出力端子間に接続された平滑用コンデンサと、補助
整流器の正の出力端子と主整流器の正の出力端子との間
にアノードを補助整流器側に向けて接続されたダイオー
ドとを備え、補助整流器の負極端子が主整流器の負極端
子に接続されている放電灯点灯装置を対象とする。

【００１５】本考案においては、上記ダイオードに対し
て並列にサージ吸収素子を接続する。

【００１６】

【作用】上記のように構成すると、サージ吸収素子は平
滑用コンデンサに対しては直列に接続される。サージ電
流は極短時間（例えば数１０μｓ）の間だけ流れる電流
であるから、平滑用コンデンサはサージ電流に対して低
いインピーダンスを呈する。従って、サージ電流はサー
ジ吸収素子と平滑用コンデンサとを通して流れ、インバ
ータ回路には平滑用コンデンサの端子電圧とサージ吸収
素子の両端の電圧との和の電圧がサージ電圧として印加
される。

【００１７】サージ吸収素子の制限電圧は、定常時に該
サージ吸収素子を通して電流が流れないように設定すれ
ば良い。従ってサージ吸収素子の制限電圧は、商用電源
のピーク電圧と平滑用コンデンサの端子電圧との差の電
圧よりも僅かに高い値に設定すれば良い。平滑用コンデ
ンサの端子電圧は電源電圧よりも低い（通常は電源電圧
のピークの60％程度）ため、本考案によれば、サージ吸
収素子の制限電圧を従来よりも大幅に低く設定すること
ができ、インバータ回路に加わるサージ電圧を従来より
も低くすることができる。従ってインバータ回路を構成
する素子として、定格電圧が低い安価な素子を用いるこ
とができる。

【００１８】

【実施例】図１は本考案の実施例を示したもので、同図
において、１は商用電源、２は電源１の交流出力を全波
整流する主整流器、３はインバータ回路、４は平滑回
路、５は蛍光灯等の放電灯である。

【００１９】平滑回路４は、インバータ回路３内で得ら
れる高周波電圧がトランス３１を介して入力された補助
整流器４１と、補助整流器４１の出力端子間に接続され
た平滑用コンデンサ４２と、補助整流器４１の正の出力
端子と主整流器２の正の出力端子との間に接続されたダ
イオード４３とにより従来と同様に構成されている。本
実施例においては、サージ吸収素子６がダイオード４３
に対して並列に接続されている。このサージ吸収素子と
しては、バリスタやツェナーダイオード等を用いること
ができる。

【００２０】この実施例において、商用電源１からサー
ジ電圧が進入した場合には、平滑用コンデンサ４２が低
いインピーダンスを呈し、サージ電流は主整流器２の正
の出力端子−サージ吸収素子６−平滑用コンデンサ４２
−整流器２の負の出力端子の経路で流れる。従ってイン
バータ回路３の入力端子には、コンデンサ４２の両端の
電圧とサージ吸収素子の両端の電圧との和の電圧がサー
ジ電圧として印加される。

【００２１】インバータ回路に加わるサージ電圧を低く
する上では、サージ吸収素子の制限電圧が低い方が良い
が、定常時に該サージ吸収素子を通して電流が流れない
ようにするため、サージ吸収素子の制限電圧は定常時に
該サージ吸収素子に印加される最大電圧よりも僅かに高
い値に設定する必要がある。

【００２２】放電灯の発光効率の面から、コンデンサ４
２の両端の電圧は電源電圧のピーク値の60％程度に設定
されるから、電源電圧が100 Ｖである場合、コンデンサ
４２の両端の電圧は通常約85（＝141 ×0.6 ）Ｖであ
る。このコンデンサ４２の両端の電圧は図４の直線ｃの
ように電流の如何に拘らずほぼ一定である。定常時にサ
ージ吸収素子６に加わる最大電圧は、商用電源のピーク
電圧と平滑用コンデンサの端子電圧との差の電圧であ
る。従って、サージ吸収素子の制限電圧は、商用電源の
ピーク電圧と平滑用コンデンサの端子電圧との差の電圧
よりも僅かに高い値に設定すれば良い。電源電圧が100
Ｖである場合、電源電圧のピーク値は141 Ｖであるの
で、サージ吸収素子としては、制限電圧が141 −85＝56
Ｖよりも僅かに高い値、例えば、56×1.3 ＝73Ｖ程度の
値を有するものを選定する。制限電圧が73Ｖのサージ吸
収素子の両端の電圧と電流との関係は例えば図４の直線
ｂの通りである。制限電圧が73Ｖのサージ吸収素子を用
いた場合、インバータ回路に加わるサージ電圧は図４の
直線ｄのように約158 （＝85＋73）Ｖとなる。このサー
ジ電圧はサージ電流の増大に伴って上昇するが、サージ
吸収素子の制限電圧が低いため、その上昇割合は僅かで
ある。

【００２３】これに対し、図２に示した従来の装置にお
いては、サージ吸収素子６として、その制限電圧が電源
電圧のピーク値141 Ｖよりも高いもの、例えばピーク値
の1.3 倍（183 Ｖ）のものを用いる必要がある。このと
きインバータ回路３には、図４の直線ａのように183 Ｖ
以上のサージ電圧が加わることになる。この場合サージ
吸収素子６の制限電圧が高いため、サージ電流の増加に
対するサージ電圧の上昇割合は大きい。

【００２４】上記のように、本考案によれば、サージ吸
収素子として従来より制限電圧が低いものを用いること
ができ、インバータ回路に加わるサージ電圧を低くする
ことができる。

【００２５】

【考案の効果】以上のように、本考案によれば、サージ
吸収素子として制限電圧が低いものを用いることができ
るため、商用電源からインバータ回路に進入するサージ
電圧の低減を図ることができ、インバータ回路の構成要
素として定格電圧が低い安価なものを用いることができ
る利点がある。

【００２６】また従来の装置では、商用電源の乱れによ
り一時的な過電圧が生じてサージ吸収素子の両端の電圧
がその制限電圧を超えたときにサージ吸収素子に過大な
エネルギーが加えられてサージ吸収素子が破壊されるお
それがあったが、本考案によれば、サージ吸収素子と直
列に平滑用コンデンサが接続されているため、サージ吸
収素子に過大なエネルギーが加えられるのを防ぐことが
でき、サージ吸収素子の破壊を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示した回路図である。

【図２】従来の点灯装置を示した回路図である。

【図３】サージ吸収素子の電圧対電流特性の一例を示し
た線図である。

【図４】本考案の実施例の各部の電圧と電流との関係及
び従来の放電灯点灯装置のサージ吸収素子の電圧と電流
との関係を示した線図である。

【符号の説明】

１ 商用電源 ２ 主整流器 ３ インバータ回路 ３１ トランス ４ 平滑回路 ４１ 補助整流器 ４２ 平滑用コンデンサ ４３ ダイオード ５ 放電灯 ６ サージ吸収素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−136624（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−269897（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−137498（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−134500（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−70398（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−12699（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−15998（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−7291（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電圧を全波整流する主整流器と、前
   記主整流器の出力が入力端子間に印加されたインバータ
   回路と、前記インバータ回路内に発生する高周波電圧を
   全波整流する補助整流器と、前記補助整流器の出力端子
   間に接続された平滑用コンデンサと、前記補助整流器の
   正の出力端子と前記主整流器の正の出力端子との間にア
   ノードを補助整流器側に向けて接続されたダイオードと
   を備え、前記補助整流器の負極端子が前記主整流器の負
   極端子に接続されている放電灯点灯装置において、前記
   ダイオードに対して並列にサージ吸収素子が接続されて
   いることを特徴とする放電灯点灯装置。