JP2579376B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、高周波により放電灯を点灯する放電灯点灯
装置に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の放電灯点灯装置としては、たとえば第
３図に示す構成のものが知られている。

この第３図に示す放電灯点灯装置は、直流電源回路１
にインバータ回路２を介してバラストチョーク３を含む
負荷回路である放電灯４を接続したものである。また、
インバータ回路２は、直流電源回路１間に共振用のコン
デンサ５およびインダクタ６の並列回路に、トランジス
タ７のエミッタ・コレクタが直列接続され、これら共振
コンデンサ５、インダクタ６およびトランジスタ７の接
続点と、放電灯４との間には、トランジスタ７を駆動す
るドライブトランス８の一次巻線が接続されている。さ
らに、このドライブトランス８の二次巻線は、トランジ
スタ７のベースと、トランジスタ７のドライブ用のコン
デンサ９およびこのコンデンサ９に並列に接続されたダ
イオード10との間に接続されている。さらに、トランジ
スタ７のベースには、起動抵抗11が接続されている。

そうして、直流電源回路１からの電流を、起動抵抗11
を介してトランジスタ７のベースに供給して、トランジ
スタ７を起動する。そして、インバータ回路２を発振さ
せ、放電灯４に高周波電流を供給し点灯する。また、こ
のとき、ドライブトランス８の二次巻線を誘起された電
流により、トランジスタ７は、ベースに正帰還されると
ともにドライブ用のコンデンサ９を充電しながらオン状
態を保つ。そして、ベース電流が逆方向に流れるように
なるとトランジスタ７はオフする。すなわち、ドライブ
トランス８の二次巻線のインダクタンスとコンデンサ８
のキャパシタンスのLC共振によって、トンラジスタ７の
オン期間が決定される。その後は、インダクタ６と共振
コンデンサ５で構成されるタンク回路に貯えられた電気
エネルギーが共振し、前記負荷回路に共振電流が流れ
る。この負荷回路への負荷電流がドライブトランス８の
二次巻線を介してドライブ用コンデンサ９、放電用ダイ
オード10、抵抗、ダイオードを通して流れトランジスタ
７のオフ状態を保つ。そして、共振する負荷電流により
再びドライブトランス８の二次巻線にトランジスタ７へ
の正帰還電流が流れるようになり、トランジスタ７がタ
ーンオンして前述の動作を繰返し高周波発振を行なう。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の放電灯点灯装置の場合、ト
ランジスタ７のベース・エミッタ間の電圧より、放電用
のダイオード10の順電圧が低い場合には、起動抵抗11か
らトランジスタ７のベースに供給されているベース電流
が、ダイオード10にバイパスされ、トランジスタ７が発
振しなくなる。

また、ダイオード10の順電圧を高くするために、ダイ
オード10を２つ以上直列に接続すると、コンデンサ９に
充電された微少電荷が、コンデンサ９の逆バイアス時に
放電できなくなる。このため、コンデンサ９の微少電荷
は、トランジスタ７のベース・エミッタを介して放電さ
れるため、第４図のＡに示すような異常電流が、トラン
ジスタ７のコレクタに流れ、トランジスタ７が異常発振
を起こし、サージ等の異常電圧が印加された場合、異常
発振によって、トランジスタ７が破壊される。さらに、
ドライブトランス８の逆バイアス電流と、コンデンサ９
の放電電流が干渉し、安定した発振が得られない問題を
有している。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、起動を
確実にするととともに、安定した発振を得ることができ
る放電灯点灯装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 請求項１記載の放電灯点灯装置は、直流電源回路と、
この直流電源を高周波に変換するインバータ回路と、こ
のインバータ回路により点灯される放電灯とを備え、前
記インバータ回路は、発振用のトランジスタと、このト
ランジスタのベースに接続されたドライブ用のコンデン
サと、このコンデンサに並列に接続されたダイオードお
よび前記コンデンサに直列に接続されたダイオードの逆
並列回路を有するリセット回路と、二次巻線の一端が前
記トランジスタのベースに接続され負荷電流を正帰還す
るドライブトランスと、前記トランジスタの一端および
ベース間に接続されたダイオードおよび抵抗の直列回路
と、この直列回路のダイオードおよび抵抗の接続点と前
記ダイオードの逆並列回路および前記コンデンサの接続
点との間に接続されたダイオードと、前記トランジスタ
のベースに接続された起動回路とを具備したものであ
る。

請求項２記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、直流電源回路と、この直流電源
を高周波に変換するインバータ回路と、このインバータ
回路により点灯される放電灯とを備え、前記インバータ
回路は、発起用のトランジスタと、このトランジスタの
ベースに接続されたドライブ用のコンデンサと、このコ
ンデンサに並列に接続されたダイオードと、前記コンデ
ンサに直列に接続されたダイオードおよび抵抗の並列回
路とを有するリセット回路と、二次巻線の一端がトラン
ジスタのベースに接続され負荷電流を正帰還するドライ
ブトランスと、前記トランジスタの一端およびベース間
に接続された前記ダイオードおよび抵抗の直列回路と、
この直列回路のダイオードおよび抵抗の接続点と前記ダ
イオードおよび抵抗の並列回路のダイオードおよび抵抗
の接続点との間に接続されたダイオードと、前記トラン
ジスタのベースに接続された起動回路とを具備したもの
である。

（作用） 請求項１記載の放電灯点灯装置は、直流電源の直流を
インバータ回路で高周波電流に変換し、放電灯を点灯す
る。また、インバータ回路は、トランジスタのドライブ
用のコンデンサの電荷を、リセット回路で、１サイクル
毎に放電する。すなわち、リセット回路では、コンデン
サに並列に接続されたダイオードと逆並列に接続された
ダイオードとのうち、コンデンサに並列に接続されたダ
イオードと同方向のダイオードとにより、トランジスタ
の一端およびベース間の電圧より、２つのダイオードの
電圧を高くし、起動回路からの電流を、トランジスタの
ベースに確実に供給する。さらに、ドライブトランスか
らの電流と、コンデンサからの放電電流の流れを分け、
ドライブトランスの動作を安定させる。

請求項２記載の放電灯点灯装置は、直流電源の直流を
インバータ回路で高周波電流に変換し、放電灯を点灯す
る。また、インバータ回路は、トランジスタのドライブ
用のコンデンサの電荷を、リセット回路で、１サイクル
毎に放電する。すなわち、リセット回路の抵抗およびダ
イオードの並列回路とコンデンサに並列に接続されたダ
イオードとにより、トランジスタの一端およびベース間
の電圧より、抵抗およびダイオードの電圧を高くし、駆
動回路からの電流をトランジスタのベースに確実に供給
する。さらに、ドライブトランスからの電流と、コンデ
ンサからの放電電流の流れを分け、ドライブトランスの
動作を安定させる。

（実施例） 以下、本発明の放電灯点灯装置の一実施例を図面を参
照して説明する。

第１図において、21は直流電源回路で、この直流電源
回路21は、商用交流電源22に、ダイオードブリッジ等の
整流回路23が接続され、この整流回路23に平滑用のコン
デンサ24が接続されている。

また、直流電源回路21には、インバータ回路25が接続
され、このインバータ回路25は、直流電源回路21に、並
列に接続された共振用のコンデンサ26およびインダクタ
27と、発振用のトランジスタ28のコレクタ・エミッタと
が直列が接続されている。そして、コンデンサ26および
トランジスタ28のコレクタの接続点には、ドライブトラ
ンス29の一次巻線29aの一端が接続されている。また、
このドライブトランス29の二次巻線29bの一端は、トラ
ンジスタ28のベースに接続され、二次巻線29bの他端は
逆並列に接続された２つのダイオード30,31およびドラ
イブ用のコンデンサ32を介してトランジスタ28のエミッ
タに接続されている。さらに、コンデンサ32には、トラ
ンジスタ28のベースからエミッタに向けて順方向となる
コンデンサ32の放電用のダイオード33が接続されてい
る。なお、ダイオード30,31,33にてリセット回路34を形
成している。一方、トランジスタ28ベース・エミッタ間
には、ダイオード35および抵抗36の直列回路が接続さ
れ、このダイオード35および抵抗36の接続点と、ダイオ
ード30,31,33およびコンデンサ32の接続点との間には、
ダイオード37が接続されている。また、直流電源回路21
の正極は、起動回路としての起動抵抗38を介して、トラ
ンジスタ28のベースに接続されている。

さらに、直流電源回路21の正極と、バラストチョーク
41を介したドライブトランス29の一次巻線29aの他端に
は、放電灯42のフィラメント42a,42bがそれぞれ接続さ
れ、これらフィラメント42a,42b間には、始動用のコン
デンサ43が接続されている。

次に、上記実施例の動作について説明する。

まず、直流電源回路21では、商用交流電源22の電流が
整流回路23で整流され、コンデンサ24に平滑される。

そして、起動時には、起動抵抗38を介して、トランジ
スタ28のベースに電流が供給され、トランジスタ28をオ
ンし、放電灯42に電力が供給される。この放電灯42に電
力が供給されることにより、負荷電流が、ドライブトラ
ンス29の一次巻線29aに流れる。これにより、ドライブ
トランス29の二次巻線29bに電流が流れ、二次巻線29b、
トランジスタ28のベース・エミッタ、コンデンサ32、ダ
イオード31および二次巻線29bの閉路にて、ベース電流
が流れ、コンデンサ32を充電しつつ、オン状態を保持し
ている。そして、ドライブトランス29の二次巻線29bの
インダクタンスＬと、コンデンサ32のキャパシタンスＣ
とのLC共振によって、トランジタ28のベース電流が逆方
向になると、コンデンサ32に蓄積された電荷が、トラン
ジスタ28の逆バイアス電源となり、トランジスタ28のエ
ミッタ・ベース間容量を引抜いて、トランジスタ28をオ
フさせる。その後、コンデンサ32は抵抗36、ダイオード
35を介して放電が終了すると、トランジスタ28のエミッ
タ・ベース間に蓄積された電荷等により微少ではある
が、コンデンサ32は再充電される。この蓄積された電荷
は、放電用のダイオード37により放電されるので、コン
デンサ32は１サイクル毎に完全にリセットされる。そし
て、インダクタ27と共振コンデンサ26で構成されるタン
ク回路に貯えられたエネルギーを共振して、前記負荷回
路に共振電流が流れることにより、ドライブトランス29
の二次巻線29bに、再び正帰還電流が流れると、トラン
ジスタ28のベースに順方向のベース電流が流れ、トラン
ジスタ28がオンされて、これらの動作を繰返すことによ
り、高周波発振を行なう。さらに、コンデンサ43とバラ
ストチョーク41とをLC共振する値に設定してあるので、
放電灯42の電極42a,42bに高周波共振電流が流れると同
時に、コンデンサ43の両端に高電圧が生じ、この電圧に
よって放電動42を始動して高周波点灯する。このように
して放電灯42が点灯した後は、コンデンサ43に対して並
列に放電灯42が接続された形となり、インバータ回路25
が発振を接続し、バラストチョーク41で制限される高周
波電流が放電灯42が点灯維持される。

上記実施例によれば、トランジスタ28のベース・エミ
ッタ間電圧が、ダイオード30およびダイオード33の直列
回路の電圧より高いので、放電用のダイオード30および
ダイオード33の順電圧を測定して選別しなくても、起動
時に、起動用のベース電流が、ダイオード30およびダイ
オード33測にバイパスされることなく、確実にインバー
タ回路25を起動させることができる。

また放電用のダイオード33の順電圧より、トランジス
タ28のベース・エミッタ間電圧およびダイオード31の順
電圧が高いため、コンデンサ32が逆バイアスにより再充
電されても、ダイオード37によって、確実に充電するこ
とができるので、オフ時に、再充電されたコンデンサ32
の微少電荷により、トランジスタ28がオンされることな
く、安定した発振を、確実に行なうことができる。

さらに、ドライブトランス29の二次巻線29bに対し
て、ダイオード30,37,35の直列回路が並列に接続されて
いるため、トランジスタ28の逆バイアス時にも、ドライ
ブトランス29のコアが飽和されることなく、帰還電流を
流すことができるので、ドライブトランス29の残留磁気
をリセットすることができ、また、二次巻線29bの帰還
電流と、コンデンサ32からの放電電流とが干渉しなくな
るので、インバータ回路25は、安定した発振動作を行な
うことができる。

次に、他の実施例を第２図を参照して説明する。

この第２図に示す放電灯点灯装置は、第１図に示す放
電灯点灯装置のダイオード31に代えて、抵抗46を接続し
たもので、この抵抗46とダイオード37の順方向電圧との
直列抵抗は、トランジスタ28のベース・エミッタ間電圧
より高くなるように設定されているものである。

なお、この第２図に示す放電灯点灯装置は、第１図に
示す放電灯点灯装置と同様に動作する。

〔発明の効果〕

本発明の請求項１記載の放電灯点灯装置によれば、イ
ンバータ回路のドライブ用のコンデンサの電荷を１サイ
クル毎に、リセット回路でリセットするので、インバー
タ回路は発振を確実に行なうことができる。また、リセ
ット回路のコンデンサに接続されたされたダイオード
と、逆並列に接続されたダイオードのうちコンデンサに
並列に接続されたダイオードと同方向のダイオードとを
備えたことにより、トランジスタの一端およびベース間
の電圧より２つのダイオードの電圧を高くすることによ
り、起動回路からの電流を、トランジスタのベースに確
実に供給できるので、インバータ回路は発振を確実に行
なうことができる。さらに、ドライブトランスからの電
流と、コンデンサからの放電電流とを分けたことによ
り、２つの電流が干渉しなくなり、トランジスタの動作
を安定させることができるので、インバータ回路は発振
を確実に行なうことができる。

また、請求項２記載の放電灯点灯装置によれば、請求
項１記載の放電灯点灯装置に加え、リセット回路の抵抗
およびダイオードの並列回路とコンデンサに並列に接続
されたダイオードとを備えたことにより、トランジスタ
の一端およびベース間の電圧より、抵抗およびダイオー
ドの電圧を高くすることにより、起動回路からの電流
を、トランジスタのベースに確実に供給できるので、イ
ンバータ回路は発振を確実に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の放電灯点灯装置を示す回路
図、第２図は同上他の実施例の放電灯点灯装置を示す回
路図、第３図は従来例の放電灯点灯装置を示す回路図、
第４図は同上波形図である。 21……直流電源、25……インバータ回路、28……トラン
ジスタ、29……ドライブトランス、29b……二次巻線、3
0,31,33,35,37……ダイオード、32……コンデンサ、34
……リセット回路、36,46……抵抗、38……起動回路と
しての起動抵抗、42……放電灯。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電源回路と、この直流電源を高周波に
   変換するインバータ回路と、このインバータ回路により
   点灯される放電灯とを備え、 前記インバータ回路は、 発振用のトランジスタと、 このトランジスタのベースに接続されたドライブ用のコ
   ンデンサと、 このコンデンサに並列に接続されたダイオードおよび前
   記コンデンサに直列に接続されたダイオードの逆並列回
   路を有するリセット回路と、 二次巻線の一端が前記トランジスタのベースに接続され
   負荷電流を正帰還するドライブトランスと、 前記トランジスタの一端およびベース間に接続されたダ
   イオードおよび抵抗の直列回路と、 この直列回路のダイオードおよび抵抗の接続点と前記ダ
   イオードの逆並列回路および前記コンデンサの接続点と
   の間に接続されたダイオードと、 前記トランジスタのベースに接続された起動回路と、 を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】直列電源回路と、この直流電源を高周波に
   変換するインバータ回路と、このインバータ回路により
   点灯される放電灯とを備え、 前記インバータ回路は、 発振用のトンラジスタと、 このトランジスタのベースに接続されたドライブ用のコ
   ンデンサと、 このコンデンサに並列に接続されたダイオードと、 前記コンデンサに直列に接続されたダイオードおよび抵
   抗の並列回路とを有するリセット回路と、 二次巻線の一端がトランジスタのベースに接続され負荷
   電流を正帰還するドライブトランスと、 前記トランジスタの一端およびベース間に接続された前
   記ダイオードおよび抵抗の直列回路と、 この直列回路のダイオードおよび抵抗の接続点と前記ダ
   イオードおよび抵抗の並列回路のダイオードおよび抵抗
   の接続点との間に接続されたダイオードと、 前記トランジスタのベースに接続された起動回路と を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。