JP2603644B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、いわゆるダブルスポット方式を用いた放電
灯点灯装置に関するものである。

（背景技術） 放電灯の高出力化を図るには、管電流を増せば良いこ
とは知られている。しかしながら、単に管電流を定格値
以上にすると、発光効率が低下するのみならず、輝点が
加熱されて、放電灯の寿命が短くなる。そこで従来、放
電灯の点灯周波数とフィラメントの加熱用の周波数とを
異なる周波数として、フィラメントの輝点形成位置を２
箇所にすることが提案されている（特公昭42−27260号
公報）。

第６図は上述の従来例の回路図である。同図におい
て、１は点灯用の交流電源である。11は熱陰極型の放電
灯であり、両端にフィラメント12,13を有している。20
は昇圧巻線付きの漏洩トランスであり、１次巻線21を交
流電源１に接続され、１次巻線21と昇圧巻線22の直列回
路を放電灯11の両端に接続されている。27はフィラメン
ト加熱用の交流電源、23はフィラメント加熱用のトラン
スである。このトランス23の１次巻線24は、フィラメン
ト加熱用の交流電源27に接続され、２次巻線25,26は、
それぞれ放電灯11のフィラメント12,13に接続されてい
る。ここで、フィラメント加熱用の交流電源27の周波数
は、点灯用の交流電源１の周波数とは異なる周波数とさ
れ、例えば、交流電源１の周波数が商用周波数である場
合、フィラメント加熱用の交流電源27の周波数は、2kHz
程度の高い周波数とされる。周知のように、熱陰極型の
放電灯11における輝点は、フィラメント12,13における
最も電位の高い部分と最も電位の低い部分にそれぞれ形
成されるが、第６図の回路において、各フィラメント1
2,13の電極端子間に加わる電圧は、放電灯11の両端に加
わる電圧とは異なる周期で交番しているので、各フィラ
メント12,13について、それぞれ２箇所に輝点が交互に
形成されることになる。これによって、輝点の温度上昇
を低減でき、放電灯11の長寿命化、高出力化が可能とな
る。しかしながら、この回路構成では、ダブルスポット
（２輝点）を形成するために、放電灯点灯用の交流電源
１とは別個にフィラメント加熱用の高周波の交流電源27
が必要になるという欠点がある。

第７図は他の従来例の回路図である。第７図の回路に
おいては、商用交流電源１の交流電圧をトランジスタイ
ンバータなどの高周波インバータ10で高周波電圧に変換
し、放電灯11の両端に印加して、放電灯11を高周波電圧
で点灯させている。30はフィラメント加熱用の低周波ト
ランスであり、商用交流電源34に接続される１次巻線31
及び放電灯11のフィラメント12,13にそれぞれ接続され
る２次巻線32,33を有している。この従来例にあって
は、放電灯11の点灯周波数は高周波で、放電灯11のフィ
ラメント加熱用の周波数は低周波であり、やはり、ダブ
ルスポットが形成される。しかしながら、この回路構成
では、放電灯点灯用の高周波インバータ10とは別個にフ
ィラメント加熱用の低周波トランス30が必要になるとい
う欠点がある。

第８図はさらに他の従来例の回路図である。この従来
例は、インバータ10の出力側に熱陰極型の放電灯11を接
続した放電灯点灯装置において、前記インバータの前段
のインダクタ19に、前記放電灯11のフィラメント12,13
に通電するための２次巻線14,15を設けたものである
（特開昭60−72190号公報）。この回路構成では、高周
波インバータ10の出力巻線40がコンデンサ42を介して放
電灯11の両端に接続されると共に、出力巻線41,43が巻
線14,15を介してフィラメント12,13に接続されているの
で、放電灯11の点灯周波数と、フィラメント加熱用の周
波数とが同一となり、ダブルスポットは形成されない。

なお、第７図の従来例のように、商用交流電源１に高
周波インバータ10を接続して、放電灯11を高周波点灯す
る場合、あるいは、商用交流電源１を整流して、限流抵
抗を介して放電灯11を直流点灯する場合において、高力
率で且つ低入力電流歪を達成するためには、力率改善及
び電流波形改善のために、ノイズフィルタ付きのスイッ
チング電源を付加すればよいことは知られている。

（発明の目的） 本発明は上述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、高力率及び低入力電流歪
を達成し、しかも、ダブルスポットを形成することによ
り、放電灯の寿命を十分長くすることができる放電灯点
灯装置を提供することにある。

（発明の開示） 本発明に係る放電灯点灯装置を、第１図実施例につい
て説明すると、交流電源１と、交流電源１に入力端を接
続された力率改善用のスイッチング回路16と、スイッチ
ング回路16の出力端に接続された平滑用のコンデンサ９
と、平滑用のコンデンサ９の充電電圧を電源として放電
灯11を点灯させる高周波インバータ10のような点灯回路
とを有する放電灯点灯装置において、力率改善用のスイ
ッチング回路16に放電灯11のフィラメント加熱用のトラ
ンス４を設け、力率改善用のスイッチング回路のスイッ
チング周波数と点灯回路による放電灯11の点灯周波数と
を異なる周波数としたことを特徴とするものである。

本発明にあたっては、このように、力率改善用のスイ
ッチング回路16に放電灯11のフィラメント加熱用のトラ
ンス４を設けると共に、力率改善用のスイッチング回路
16のスイッチング周波数と点灯回路による放電灯11の点
灯周波数とを異なる周波数としたから、フィラメント加
熱用の高周波電源や低周波トランスを別個に設けること
なく、放電灯11のフィラメント12,13における輝点形成
位置を２箇所とすることができ、放電灯11の長寿命化を
図ることができ、併せて、力率改善と入力電流歪の低減
を達成できるものである。

実施例１ 第１図は本発明の第１実施例の回路図である。交流電
源１の商用交流電圧は、インダクタンスとコンデンサを
各２個含む高周波除去用のノイズフィルタ２を介して整
流器３にて整流される。整流器３の出力端にはトランス
４の１次巻線５とスイッチングトランジスタ６の直列回
路が接続されている。スイッチングトランジスタ６がオ
ンの時には、トランス４の１次巻線５に電流が流れてエ
ネルギーが蓄積され、スイッチングトランジスタ６がオ
フの時に、前述の蓄積されたエネルギーが逆流阻止用の
ダイオード８を介して、平滑用のコンデンサ９に放出さ
れることにより、平滑用のコンデンサ９の直流電圧は、
高周波インバータ10よりなる放電灯11の点灯回路に印加
されている。７はスイッチングトランジスタ６のオンオ
フ制御を行う制御回路である。ここで、トランス４の２
次巻線14,15は、放電灯11のフィラメント12,13の加熱用
巻線であり、スイッチングトランジスタ６のスイッチン
グ周波数と同じ周波数の交流電圧が発生する。

ここで、スイッチングトランジスタ６のスイッチング
周波数と、放電灯11の点灯回路である高周波インバータ
10の発振周波数を異なった周波数（例えばスイッチング
トランジスタ６のスイッチング周波数を20kHz、高周波
インバータ10の発振周波数を40KHz）にすることで、放
電灯11の点灯周波数とフィラメント加熱用の周波数とを
異なった周波数とし、輝点形成位置を２箇所にしてい
る。このように、力率改善用のスイッチング回路16にフ
ィラメント12,13の加熱用巻線14,15を設けることによ
り、別個にフィラメント加熱用のインバータを設けるこ
となく、ダブルスポットが形成できる。しかも、力率改
善用のスイッチング回路16を有するので、高力率で且つ
低入力電流歪の放電灯点灯装置が実現できる。

以下の実施例において、第１図実施例と同一の要素に
は同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２ 第２図は本発明の第２実施例の回路図である。本実施
例と第１図実施例との違いは、放電灯11の点灯回路に、
限流インピーダンスとして抵抗17のみを用いた構成にな
っている点である。したがって、本実施例では、放電灯
11は直流で点灯する。また、フィラメント加熱用の周波
数はスイッチングトランジスタ６のスイッチング周波数
（例えば、20KHz）とすることにより、輝点形成位置を
２箇所にしている。

実施例３ 第３図は本発明の第３実施例の回路図である。本実施
例にあっては、スイッチング回路16として、いわゆる極
性反転式のチョッパ回路を用いている。整流器３の出力
には、スイッチングトランジスタ６を介して、トランス
４の１次巻線５が接続されている。トランス４の１次巻
線５には、ダイオード８を介してコンデンサ９が接続さ
れている。スイッチングトランジスタ６がオンの時に
は、トランス４の１次巻線５に電流が流れてエネルギー
が蓄積され、スイッチングトランジスタ６がオフの時
に、前述の蓄積されたエネルギーがダイオード８を介し
て平滑用のコンデンサ９に放出されるようになってい
る。したがって、コンデンサ９には、整流器３の出力と
は逆極性の電圧が得られる。その他の動作については、
実施例１と同様である。

実施例４ 第４図は本発明の第４実施例の回路図である。本実施
例にあっては、スイッチング回路16として、いわゆる降
圧式のチョッパ回路を用いている。整流器３の出力に
は、スイッチングトランジスタ６とトランス４の１次巻
線５を介してコンデンサ９が接続されている。トランス
４の１次巻線５とコンデンサ９との直列回路には、電流
帰還用のダイオード８が接続されている。スイッチング
トランジスタ６がオンの時には、トランス４の１次巻線
５を介してコンデンサ９に電流が流れて、コンデンサ９
が充電されると共に、トランス４の１次巻線５にエネル
ギーが蓄積される。スイッチングトランジスタ６がオフ
の時には、トランス４の１次巻線５に蓄積されたエネル
ギーが電流帰還用のダイオード８を介して，平滑用のコ
ンデンサ９に放出されるようになっている。その他の動
作については、実施例１と同様である。

実施例５ 第５図は本発明の第５実施例の回路図である。本実施
例の構成は、第３図の回路構成と基本的には同じである
が、トランス４に２次巻線18が付加されたものであり、
ダイオード８と平滑コンデンサ９の直列回路が２次巻線
18に接続されている。

なお、上記各実施例にあっては、点灯周波数は40KHz
又は直流であり、フィラメント加熱用の周波数は20kHz
であるが、各々の周波数はこれに限定されるものではな
い。また、本発明の放電灯点灯装置は１灯用に限定され
るものではなく、多灯用に用いても良いことはいうまで
もない。

（発明の効果） 本発明は上述のように、力率改善用のスイッチング回
路に放電灯のフィラメント加熱用のトランスを設けると
共に、力率改善用のスイッチング回路のスイッチング周
波数と点灯回路による放電灯の点灯周波数とを異なる周
波数としたから、従来例のようにフィラメント加熱用の
高周波電源や低周波トランスなどを別個に設ける必要が
なく、小型で軽量で安価な構成でありながら、ダブルス
ポットを形成することができ、放電灯の長寿命化を図る
ことができるという効果があり、しかも同時に力率改善
及び入力電流歪の低減が可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の回路図、第２図は本発明
の第２実施例の回路図、第３図は本発明の第３実施例の
回路図、第４図は本発明の第４実施例の回路図、第５図
は本発明の第５実施例の回路図、第６図は従来例の回路
図、第７図は他の従来例の回路図、第８図はさらに他の
従来例の回路図である。 １は交流電源、４はトランス、５は１次巻線、９は平滑
コンデンサ、11は放電灯、12,13はフィラメント、14,15
は２次巻線、16はスイッチング回路である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源と、交流電源に入力端を接続され
   た力率改善用のスイッチング回路と、スイッチング回路
   の出力端に接続された平滑用のコンデンサと、平滑用の
   コンデンサの充電電圧を電源として放電灯を点灯させる
   点灯回路とを有する放電灯点灯装置において、力率改善
   用のスイッチング回路に放電灯のフィラメント加熱用の
   トランスを設け、力率改善用のスイッチング回路のスイ
   ッチング周波数と点灯回路による放電灯の点灯周波数と
   を異なる周波数としたことを特徴とする放電灯点灯装
   置。