JP2740159B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の分野］
本発明は、昇圧形チョッパとインバータとを備え、商
用電源等の低周波交流電源、または直流電源より高周波
（例えば20〜50KHz）電力を発生し、これにより放電等
を点灯させる放電等点灯装置に関する。 ［発明の背景］ 高周波波点灯方式の放電灯点灯装置は、例えばビル等
の施設内に多数設置されて使用されることが多い。した
がって、個々の放電灯点灯装置の回路力率が低い場合、
施設内全体として大きな無効電力が発生することにな
り、ひいては高調波歪みの発生が顕著になる虞がある。
これを改善するため、近年、施設内に用いられるものを
始め、多様な放電灯点灯装置にチョッパ回路が用いられ
ている。 また、一般的に放電灯点灯装置は、放電灯始動前に電
極を適正に予熱するものが多用されている。つまり、電
源投入後の所定時間、ランプの始動電圧に相当する電圧
を印加させないで、ランプに印加される電圧を低く維持
させて電極を予熱する機能（ソフトスタートと称され
る）が付与されていることが多い（例えば特開昭55−10
5996号公報参照）。 しかしながら、従来技術においては、ソフトスタート
機能等の始動時の制御を実現するためには、予熱状態の
ときにインバータから出力される高周波電圧の実効値を
所定に維持するために、トランジスタやサイリスタ等の
専用のスイッチ素子を設ける必要があり、回路構成の複
雑化を招く支障がある。 また、蛍光ランプや高圧放電灯等の放電灯は、点灯時
間に応じて電極が劣化すること等に起因して、寿命末期
に点滅を繰り返したり、放電灯のランプ電圧の異常上昇
が発生したりする特有の現象がある。このため、放電灯
点灯装置においては、点滅による不快感をなくすため、
また、回路構成部品に対する電気的ストレスを抑制する
ために、負荷開放時その出力電圧V20を低減させる機能
や、負荷短絡が生じたときに短絡電流I2Sを低減させる
機能が付加されることがある。このような機能が付加さ
れているものは、電源が投入されたままの状態でランプ
交換されることの多いこの種放電灯点灯装置にとって、
ランプ交換作業時の感電の発生を低減できるという利点
も兼ね備えることになる。 例えば特開昭56−136498号公報には、電源投入から一
定時間経過した後にチョッパ及びインバータの動作を開
始させ、また放電灯が始動しないときには、チョッパが
連続的に動作しないように、チョッパを制御する制御回
路が断続的に動作するように構成された放電灯点灯装置
が記載されている。 しかしながら、このものは、放電灯が適正に始動しな
いとき、点灯装置は連続的に動作しないものの、点灯装
置は断続的に繰返して動作してしまうものであり、チョ
ッパの出力を確実に制御できるものではなかった。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、上述の従来例における問題点に鑑
み、昇圧形チョッパの放電灯点灯装置において、上記機
能の内、放電灯の始動制御を簡単な構成で可能にすると
いう着想に基づき、チョッパのスイッチ素子の開閉動作
を制御して行うことにより、回路構成の複雑化を招くこ
となく始動時の予熱が成し得る放電灯点灯装置を提供す
ることにある。 ［実施例の説明］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。 第１図は本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置の回
路構成を示す。同図の装置は、交流電源１より入力され
た交流入力を整流回路３により脈流出力に変換（直流
化）し、この脈流出力を昇圧形チョッパ回路４により平
坦化すなわち平滑して出力し、これをSEPPスイッチング
トランジスタQ1aとQ1bとからなるシリーズインバータ回
路５により高周波電流に変換して、出力端子６に接続さ
れた螢光ランプＦを点灯するものである。 チョッパ回路４は、整流回路３の正側出力端子とイン
バータ回路５の正側入力端子との間に直列接続されたイ
ンダクタLcpとダイオードDcp、該チョッパ回路４の出力
端子に並列に接続された平滑用コンデンサCcp、チョッ
ピング用のスイッチ素子であるMOS形電解効果トランジ
スタQcp等により構成されている。コンデンサC81,C82お
よびダイオードD81,D82は倍圧整流回路8aを構成してお
り、後述するインバータ回路５の電流トランスT2の二次
巻線W2bに発生する高周波電圧を倍圧整流する。この整
流出力は抵抗R41およびR42を介してトランジスタQcpの
ゲートに印加される。このトランジスタQcpのゲートは
ダイオードD43を介してトランジスタQ41のコレクタに接
続されている。トランジスタQ41のベースは抵抗R43およ
びツェナーダイオードZD41を介してインバータ回路５の
トランジスタQ1aとQ1bの接続点に接続されている。 このチョッパ回路４は、インバータ回路５が高周波出
力を発生すると、トランジスタQcpを前述倍圧整流出力
により直流駆動してオンするとともにインバータ回路５
の高周波出力の１サイクルごとに出力電圧がツェナーダ
イオードZD41のツェナー電圧を越える間トランジスタQ4
1をオンすることでトランジスタQcpをオフする。これに
より、トランジスタQcpはインバータ回路５の発振周波
数と同期してオン・オフする。トランジスタQcpがオン
すると、インダクタLcpは付勢され、電磁エネルギーが
蓄積される。そして、次にトランジスタQcpがオフされ
るとインダクタLcpに蓄積された電磁エネルギーはイン
ダクタLcp、ダイオードDcp、インバータ回路５およ整流
回路３の経路で放出される。コンデンサCcpはインバー
タ回路５に供給される電流を平滑する。この出力電流は
主にトランジスタQcpのオン・デューティによって定ま
り、整流回路３の出力電圧にはほとんど依存しない。し
かも、インバータ回路５の出力電圧が高ければツェナー
ダイオードZD41およびトランジスタQ41のオン期間が長
くなり、トランジスタQcpのオン・デューティは小さく
なる。逆にインバータ回路５の出力電圧が低ければトラ
ンジスタQcpのオン・デューティは大きくなる。このた
め、平滑コンデンサCcpへの充電電流はある程度安定化
され、インバータ回路５への直流出力の平滑度を高く、
かつ交流電源１から整流回路３への入力力率を高力率を
することができる。 インバータ回路５において、T2は可飽和形の帰還用ト
ランスで、ひとつの一次巻線21と二つの互いに逆巻きの
二次巻線W2a,W2bとを有する。一次巻線W21は出力端子６
に直列に挿入され、ここを流れる負荷電流を検出してそ
れに対応した互いに逆相の二次電圧を各二次巻線W2a,W2
bに生ぜしめる。二次巻線W2aはスイッチングトランジス
タQ1aのベース駆動回路5aの入力端に接続され、またベ
ース駆動回路5aの出力端はスイッチングトランジスタQ1
aのベースに接続されている。二次巻線W2bも同様でベー
ス駆動回路5bを介してスイッチングトランジスタQ1bの
ベースに接続されている。 螢光ランプＦは、チョークコイルCHを介してインバー
タ回路５の出力端子６とチョッパ回路４の直流出力端子
との間に交流的に接続されている。 この装置においては、さらに、チョッパ回路４の正側
直流出力端子から抵抗R1およびコンデンサC1を経由して
チョッパ回路４の負側直流出力端子に至る直列回路と、
抵抗R1とコンデンサC1との接続点Ｊから一方のスイッチ
ングトランジスタQ1bのベースに直列に接続された双方
向サイリスタSSとで構成される弛緩発振回路によりイン
バータ回路５の起動回路を形成している。尚、接続点Ｊ
とスイッチングトランジスタQ1bのコレクタとの間に順
方向接続されたダイオードD1は、インバータ起動後に、
コンデンサC1の充電電圧を双方向サイリスタSSのブレー
クダウン電圧以下に保ち起動回路の動作を停止させ、イ
ンバータの誤動作を防止するためのものである。 第１図の装置において交流電源１が投入されると、整
流回路３から整流（脈流）出力が発生する。この脈流出
力はチョッパ回路４のインダクタLcpおよびコンデンサC
cpからなるＬ形フィルタにより平滑されて、チョッパ回
路４の出力端にはほぼ交流電源電圧のピーク値の直流電
圧が発生する。これにより、抵抗R1を介してコンデサC1
に電荷が蓄積しはじめる。そして、接続点Ｊの電位が双
方向サイリスタSSのブレークオーバー電圧を超えると該
サイリスタSSが導通して片側のスイッチングトランジス
タQ1bにベース電流を供給する。また、Q1bのコレクタに
はダイオードD1を介して接続点Ｊから電流が供給される
ので、Q1bが導通状態になり、インバータ回路５が起動
されて発振を開始する。 この間、負荷電流の一部がトランスT2によって正帰還
されていることは述べるまでもなく、スイッチングトラ
ンジスタQ1a,Q1bはそれらのベース駆動回路5a,5bにより
交互にオン・オフされることにより発振を接続する。 起動直後は螢光ランプＦが放電可能状態に達していな
いので、出力端子６にはチョークコイルCHと螢光ランプ
Ｆの両フィラメント間に接続された始動用コンデンサC2
との直列共振回路が接続されていることになり、この共
振系のＱが高いため負荷電流は正常点灯時に比して大電
流となっている。また、インバータ回路５が発振を開始
して負荷電流が流れると、チョッパ回路４が前述のよう
に動作して整流回路３の出力を昇圧および平滑する。 次にチョッパ出力制御回路８を説明する。この回路８
は、インバータ回路５の起動後一定の時間が経過するま
でチョッパ回路４の昇圧動作を遅れさせることにより該
一定期間中インバータ回路５の出力を低減させることに
より、螢光ランプＦがウォーミングアップ終了前に放電
を開始する現象（コールドスタート）を防止するソフト
スタート機能を成している。さらには、無負荷および負
荷短絡を検出したときに、チョッピング用のトランジス
タQcpをオフさせることにより、チョッパ回路４の動作
を停止させて、インバータ回路５の高周波出力を低減さ
せても良い。すなわち、交流電源１を投入してインバー
タ回路５を起動すると、トランスT2の二次巻線W2bには
高周波電圧が発生する。この電圧は倍圧整流回路8aで直
流出力に変換される。この直流出力が発生すると、回路
８が動作するが、電源投入後はコンデンサC83の電荷は
零で端子電圧も零である。このため、ツェナーダイオー
ドZD81およびトランジスタQ82がオフし、トランジスタQ
81がオンしてトランジスタQcpがオフとなり、昇圧形チ
ョッパは昇圧動作を行なわない。従ってチョッパ出力お
よびインバータ回路５の出力は低い。次いで、倍圧整流
回路8aの直流出力によりコンデンサC83が抵抗R81を介し
て充電され、その端子電圧がツェナーダイオードZD81の
ツェナー電圧を越えると、ツェナーダイオードZD81がオ
ンし、トランジスタQ82がオンし、トランジスタQ81がオ
フする。これにより、トランジスタQcpはトランジスタQ
41のオン・オフに従ってオン・オフを開始する。ここで
初めて昇圧形チョッパ回路４が作動し、インバータ回路
５の入力電圧を正常運転時の電圧まで昇圧させる。 これにより、インバータ回路５の出力電圧が上昇し、
螢光ランプＦは両フィラメント間に放電開始電圧より充
分高い電圧が印加され放電を開始する。放電開始後は、
コンデンサC2がランプ放電パスによって実質的に側路さ
れるため、前述の共振がくずれて負荷電流が安定し、正
常な点灯状態となる。 また、無負荷時はチョークコイルCHとコンデンサC2と
の直列共振により負荷電流が増大し、トランスT2の二次
巻線W2aの電圧が上昇する。従って、倍圧整流回路8aの
出力電圧が上昇し、この状態が設定時間以上続くと抵抗
R82を介して充電されるコンデンサC84の端子電圧がツェ
ナーダイオードZD82のツェナー電圧を越える。これによ
り、ツェナーダイオードZD82およびトランジスタQ83が
オンし、トランジスタQ82がオフし、さらにトランジス
タQ81がオンして、トランジスタQcpをオフし、チョッパ
回路４の昇圧動作を停止する。従って、インバータ回路
５に供給される電圧は低減される。 負荷短絡時はインバータ回路５がＬ負荷となり、負荷
電流が減少し、トランスT2の二次巻線W2bの電圧が下が
る。これにより、倍圧整流回路8aの出力が低下してツェ
ナーダイオードZD83がオフし、トランジスタQ83がオン
する。そして倍圧整流回路8aの出力電圧が所定値以上で
あれば、回路8aからトランジスタQ84、抵抗R83およびツ
ェナーダイオードZD84を介してトランジスタQ83がオン
され、以下、無負荷時の場合の様にトランジスタQcpが
オフしてチョッパ回路４の昇圧動作が停止し、インバー
タ回路５の入力電圧が低減する。 第２図は本発明の他の実施例に係る放電灯点灯装置の
回路構成を示す。同図の装置は、第１図のものに対し、
ノイズ防止回路２を付加し、昇圧形チョッパ回路４、イ
ンバータ回路５およびチョッパ出力制御回路８の構成を
変形したものである。なお、第２図において、第１図の
装置と共通または対応する部分については同じ参照記号
で示す。 このチョッパ回路４においては、トランスT1のトリガ
巻線W1tに流れる高周波の負荷電流がこの高周波の１サ
イクルごとの負荷電流が所定値を越えベース駆動巻線W1
bの出力電圧がトランジスタQcpのオン電圧を越えたと
き、トランジスタQcpにベース電流が僅かに流れる。こ
れにより、トランジスタQcpのコレクタ電流が流れ、こ
れがトランスT1のコレクタ巻線W1cおよびベース駆動巻
線W1bを介してトランジスタQcpのベースに正帰還され
る。すなわち、トランジスタQcpは、トランスT1のトリ
ガ巻線W1tに流れる負荷電流をトリガとしてそのコレク
タ・ベース正帰還により直ちにオンする。このオンによ
り、インダクタLcpは付勢され、電磁エネルギーが蓄積
される。そして、インダクタLcpの電流すなわちトラン
ジスタQcpのコレクタ電流が増加してトランスT1が飽和
するとベース駆動巻線W1bの出力が零となってトランジ
スタQcpがオフし、インダクタLcpに蓄積された電磁エネ
ルギーはインダクタLcp、ダイオードDcp、インバータ回
路５および整流回路３の経路で放出される。コンデンサ
Ccpはインバータ回路５に供給される電流を平滑する。
この出力電流は、主にトランジスタQcpのオン・デュー
ティによって定まり、整流回路３の出力電圧にはほとん
ど依存しない。しかも、整流回路３の出力電圧が高い位
相ではトランジスタQcpのコレクタ電流の立ち上がりが
早いため、トランジスタT1が早く飽和してトランジスタ
Qcpのオン・デューティが小さくなり、逆に、整流回路
３の出力電圧が低い位相ではトランスT1の飽和は遅くト
ランジスタQcpのオン・デューティは大きくなる。この
ため、平滑コンデンサCcpへの充電電流はある程度安定
化され、インバータ回路５への直流出力の平滑度を高
く、かつ交流電源１から整流回路３への入力力率を高力
率にすることができる。尚、ダイオードDrsは、トラン
ジスタQcpがオフの期間トランスT1のベース駆動巻線W1b
を介して電流を流すためのもので、トリガ巻線W1t側か
ら見たインピーダンスを小さくしてトランスT1を介挿し
たことによる負荷への悪影響を除くとともに、トランジ
スタQcpのオンにより飽和したトランスT1をリセットす
るためのものである。 インバータ回路５において、T2は可飽和形の帰還用ト
ランスで、ひとつの一次巻線W21と二つの互いに逆巻き
の二次巻線W2a,W2bとを有する。一次巻線W21は出力端子
６に直列に挿入され、ここを流れる負荷電流を検出して
それに対応した互いに逆相の二次電圧を各二次巻線W2a,
W2bに生ぜしめる。二次巻線W2aはスイッチングトランジ
スタQ1aのベース駆動回路5aの入力端に接続され、また
ベース駆動回路5aの出力端はスイッチングトランジスタ
Q1aのベースに接続されている。二次巻線W2bも同様でベ
ース駆動回路5bを介してスイッチングトランジスタQ1b
のベースに接続されている。 螢光ランプＦは、チョークコイルCHおよび可飽和形電
流トランスT1のトリガ巻線W1tを介してインバータ回路
５の出力端子６とチョッパ回路４の直流出力端子との間
に交流的に接続されている。また、トランスT3は、２つ
の一次巻線W31,W32がそれぞれ螢光ランプＦの一方のフ
ィラメントの両端子に直列に同相で介挿されており、そ
の二次巻線W3a,W3bはぞれぞれスイッチングトランジス
タQ1a,Q1bのベース駆動回路5a,5bの入力であるトランス
T2の二次巻線W2a,W2bとそれぞれ逆相に接続されてい
る。 この装置においては、さらに、チョッパ回路４の正側
直流出力端子から抵抗R1,R2およびコンデンサC1を順に
経由してチョッパ回路４の負側直流出力端子に至る直列
回路と、抵抗R1とR2との接続点Ｊから一方のスイッチン
グトランジスタQ1bのベースに直列に接続された双方向
サイリスタSSとで弛緩発振回路によりインバータ回路５
の起動回路を形成している。尚、接続点Ｊとスイッチン
グトランジスタQ1bのコレクタとの間に順方向接続され
たダイオードD1は、インバータ起動後に、コンデンサC1
の充電電圧を双方向サイリスタSSのブレークオーバー電
圧以下に保ち起動回路の動作を停止させ、インバータの
誤動作を防止するためのものである。 第２図の装置において交流電源１が投入されると、整
流回路３から整流（脈流）出力が発生する。この脈流出
力はチョッパ回路４のインダクタLcpおよびコンデンサC
cpからなるＬ形フィルタにより平滑されて、チョッパ回
路４の出力端にはほぼ交流電源電圧のピーク値の直流電
圧が発生する。これにより、抵抗R1,R2を介してコンデ
ンサC1に電荷が蓄積しはじめる。そして、接続点Ｊの電
位が双方向サイリスタSSのブレークダウン電圧を超える
と該サイリスタSSが導通して片側のスイッチングトラン
ジスタQ1bにベース電流を供給する。また、Q1bのコレク
タにはダイオードD1を介して接続点Ｊから電流が供給さ
れるので、Q1bが導通状態になり、インバータ回路５が
起動されて発振を開始する。 起動直後は螢光ランプＦが放電可能状態に達していな
いので、出力端子６にはチョークコイルCHと螢光ランプ
Ｆの両フィラメント間に接続された始動用コンデンサC2
との直列共振回路が接続されていることになり、この共
振系のＱが高いため負荷電流は正常点灯時に比して大電
流となっている。また、インバータ回路５が発振を開始
して負荷電流が流れると、チョッパ回路４が前述のよう
に動作して整流回路３の出力を昇圧および平滑する。 抵抗Rss、コンデンサCss、定電圧素子（SCR、SBS等）
BssおよびトランジスタQssは、螢光ランプＦがウォーミ
ングアップ終了前に放電を開始するいわゆるコールドス
タートを防止するためのソフトスタート回路を構成して
いる。すなわち、電源投入時は、トランジスタQssをオ
フして、トランジスタQ1bのエミッタ抵抗を通常点灯時
より大きな値R3とし、この抵抗による電圧降下を利用し
てインバータ回路５の出力を下げ、これにより螢光ラン
プＦのコールドスタートを防止している。トランジスタ
Q1bのエミッタ抵抗が大きくなるとQ1bのベースドライブ
量が減少し、トランスT1の飽和が早まるとともに蓄積時
間が短くなって発振周波数が上昇し、インバータ回路５
の出力はエミッタ抵抗の電圧降下によるよりもさらに低
下する。 発振開始後はコンデンサCssが電流トランスT2の二次
巻線W2bからダイオードDssおよび抵抗Rssを介して流入
する電流により充電される。そして、その端子電圧が定
電圧素子Bssのブレークダウン電圧を超えると、素子Bss
がオンしてトランジスタQssをオンにする。これによ
り、トランジスタQ1bのエミッタ抵抗がR3と抵抗R4との
並列抵抗値となって低下し、インバータ回路５の出力電
圧が上昇する。従って、螢光ランプＦは両フィラメント
間に放電開始電圧より充分高い電圧が印加され放電を開
始する。放電開始後は、コンデンサC2がランプ放電パス
によって実質的に側路されるため、前述の共振がくずて
負荷電流が安定し、正常な点灯状態となる。 この間、負荷電流の一部がトランスT2によって正帰還
されていることは述べるまでもなく、スイッチングトラ
ンジスタQ1a,Q1bはそれらのベース駆動回路5a,5bにより
交互にオン・オフされることにより発振を接続する。 トランスT3は負荷短絡時に流れる電流を制限するため
のものである。すなわち、螢光ランプＦの放電開始後
は、トランスT3の一次巻線W31を介して流れるフィラメ
ント電流は微小であり、トランスT3の二次巻線W3a,W3b
には主に一次巻線W32に流れるランプ電流に応じた電圧
が発生する。二次巻線W3a,W3bで発生した電圧はベース
駆動回路5a,5bにおいてトランスT2の二次巻線W2a,W2bに
発生する電圧を打消す方向に働き、トランジスタQ1a,Q1
bのベース電流を減少させる。従って、負荷短絡等によ
り負荷電流が増加しようとしても、トランジスタQ1a,Q1
bのオン時におけるベース電流の低下が早められてイン
バータ回路５の発振周波数が高くなり、チョークCHのイ
ンピーダンスが増加して負荷電流の増加は制限される。
一方、螢光ランプＦの放電開始前は、チョークコイルCH
およびコンデンサC2を介して比較的大きなフィラメント
電流が流れるが、この電流はトランスT3の一次巻線W31
およびW32の双方に互いに逆相で流れるため、これらの
巻線W31およびW32による磁束は互いに打消され、二次巻
線W3a,W3bにはフィラメント電流に応じた出力は発生し
ない。 第３図の装置は、第２図の装置に対し、トランスT1の
トリガ巻線W1tをランプ始動用のコンデンサC2と直列に
接続し、さらにトランスT3を取りはずした点が異なって
いる。このように接続することにより負荷短絡等により
負荷電流が正常運転時よりも増加しようとした場合、ト
ランスT1のトリガ巻線W1tに流れる電流が増加するため
トランス１の飽和時期を早め、トランジスタQcpのオン
・デューティを小さくするのでチョッパ回路４の出力は
減少することになる。すなわち、第２図の装置がトラン
スT3により行なっていた機能をトリガ巻線W1tの接続位
置を変えることにより行なうことができる。 第４図は、第2,3図に示した可飽和形電流トランスを
用いた昇圧形チョッパ回路に、第１図に示す昇圧形チョ
ッパ出力制御回路のうちソフトスタートの回路のみを接
続した回路図を示す。起動後、一定期間トランジスタQc
pの発振を開始させないようにするのは、該トランジス
タQcpのベースと負側直流出力端との間に接続された補
助トランスジスタQ81のコレクタ−エミッタ間を導通さ
せてトランジスタQcpのベース駆動電流を側路させるこ
とにより行なう。ソフトスタートの動作は第１図の場合
と同様である。この場合、トリガ巻線を第３図に示すよ
うに接続すれば負荷短絡時の電流低減が可能であること
はいうまでもない。 第５図は、第４図の場合と同様に、可飽和形電流トラ
ンスを用いた昇圧形チョッパ回路に、第１図に示す昇圧
形チョッパ出力制御回路のうちソフトスタートの回路と
無負荷時に昇圧形チョッパの発振を停止させ、該昇圧機
能を停止させる回路とを接続した回路図を示す。この場
合インバータはシリーズインバータ等の無負荷で大きな
共振電流が流れるものか、またはインバータ方式は何で
も良いが出力がリーケージトランスになっているもので
ある。出力がリーケージトランスになっている場合の該
回路の検知部分の入力端は、例えば第６図に示すように
同図の端子d,eより第５図の端子d,eに接続する。その動
作は第１図の場合と同様である。 このように、本発明では、昇圧形チョッパとインバー
タ式放電灯点灯装置とを備えたものにおいて、放電灯の
始動時にインバータの出力状態に応じてチョッピング用
のスイッチ素子の開閉動作を制御してチョッパの出力を
低減させることにより、予熱されないで放電灯が始動す
るコールドスタートを防止できる。また必要に応じて、
放電灯が例えば負荷または装着されていないとき等の状
況での出力低減も以下に述べるように可能である。 ソフトスタート 可飽和形電流トランス方式チョッパではチョッパトラ
ンジスタのベース−コレクタ間に補助トランジスタを追
加し、この補助トランジスタをタイマにより電源投入よ
り一定期間オンする。補助トランジスタ方式チョッパで
は元々ある補助トランジスタにタイマ回路を追加する。 負荷短絡電流I2s低減 可飽和形電流トランス方式チョッパではランプと並列
の予熱用コンデンサ電流（トランスレス形インバータ）
や、予熱巻線電流（リーケージトランス形インバータ）
フィラメントに並列に入れたインピーダンスの電流（リ
ーケージトランス形インバータ）より、トリガ電流を得
る。補助トランジスタ方式チョッパではランプ電圧VLが
低下したこと、周波数が変化したこと、あるいは可飽和
形電流トランス方式チョッパのような電流を電流トラン
スで検出し、補助トランジスタを常時オンする。 無負荷電圧V20低減 可飽和形電流トランス方式、補助トランジスタ方式イ
ンバータ共にランプ電圧VL（どのインバータでも可
能）、フィラメント電流VF（予熱用コンデンサありのも
の、フーケージトランス形インバータ）、コレクタ電流
または共振電流（シリーズインバータ）を検出し、設定
時間以上高い値となった場合補助トランジスタをオンす
る。 ランプ非装着時無負荷電圧V20低減 可飽和電流トランスのトリガ電流を予熱回路より得
る。 なお、本実施例では自励式のシリーズインバータを使
用しているが、他励式のものまたは定電流形インバータ
のように出力トランスを用いるもの等、いかなる形式の
インバータを用いてもよい。 ［発明の効果］ 本発明によれば、複雑な回路を付加することなく、放
電灯始動時の放電灯予熱を実現し得る放電灯点灯装置を
提供でき、さらには、必要に応じて無負荷時の出力低減
機能や負荷短絡時の電流低減機能なども簡単に成し得
る。
用電源等の低周波交流電源、または直流電源より高周波
（例えば20〜50KHz）電力を発生し、これにより放電等
を点灯させる放電等点灯装置に関する。 ［発明の背景］ 高周波波点灯方式の放電灯点灯装置は、例えばビル等
の施設内に多数設置されて使用されることが多い。した
がって、個々の放電灯点灯装置の回路力率が低い場合、
施設内全体として大きな無効電力が発生することにな
り、ひいては高調波歪みの発生が顕著になる虞がある。
これを改善するため、近年、施設内に用いられるものを
始め、多様な放電灯点灯装置にチョッパ回路が用いられ
ている。 また、一般的に放電灯点灯装置は、放電灯始動前に電
極を適正に予熱するものが多用されている。つまり、電
源投入後の所定時間、ランプの始動電圧に相当する電圧
を印加させないで、ランプに印加される電圧を低く維持
させて電極を予熱する機能（ソフトスタートと称され
る）が付与されていることが多い（例えば特開昭55−10
5996号公報参照）。 しかしながら、従来技術においては、ソフトスタート
機能等の始動時の制御を実現するためには、予熱状態の
ときにインバータから出力される高周波電圧の実効値を
所定に維持するために、トランジスタやサイリスタ等の
専用のスイッチ素子を設ける必要があり、回路構成の複
雑化を招く支障がある。 また、蛍光ランプや高圧放電灯等の放電灯は、点灯時
間に応じて電極が劣化すること等に起因して、寿命末期
に点滅を繰り返したり、放電灯のランプ電圧の異常上昇
が発生したりする特有の現象がある。このため、放電灯
点灯装置においては、点滅による不快感をなくすため、
また、回路構成部品に対する電気的ストレスを抑制する
ために、負荷開放時その出力電圧V20を低減させる機能
や、負荷短絡が生じたときに短絡電流I2Sを低減させる
機能が付加されることがある。このような機能が付加さ
れているものは、電源が投入されたままの状態でランプ
交換されることの多いこの種放電灯点灯装置にとって、
ランプ交換作業時の感電の発生を低減できるという利点
も兼ね備えることになる。 例えば特開昭56−136498号公報には、電源投入から一
定時間経過した後にチョッパ及びインバータの動作を開
始させ、また放電灯が始動しないときには、チョッパが
連続的に動作しないように、チョッパを制御する制御回
路が断続的に動作するように構成された放電灯点灯装置
が記載されている。 しかしながら、このものは、放電灯が適正に始動しな
いとき、点灯装置は連続的に動作しないものの、点灯装
置は断続的に繰返して動作してしまうものであり、チョ
ッパの出力を確実に制御できるものではなかった。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、上述の従来例における問題点に鑑
み、昇圧形チョッパの放電灯点灯装置において、上記機
能の内、放電灯の始動制御を簡単な構成で可能にすると
いう着想に基づき、チョッパのスイッチ素子の開閉動作
を制御して行うことにより、回路構成の複雑化を招くこ
となく始動時の予熱が成し得る放電灯点灯装置を提供す
ることにある。 ［実施例の説明］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。 第１図は本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置の回
路構成を示す。同図の装置は、交流電源１より入力され
た交流入力を整流回路３により脈流出力に変換（直流
化）し、この脈流出力を昇圧形チョッパ回路４により平
坦化すなわち平滑して出力し、これをSEPPスイッチング
トランジスタQ1aとQ1bとからなるシリーズインバータ回
路５により高周波電流に変換して、出力端子６に接続さ
れた螢光ランプＦを点灯するものである。 チョッパ回路４は、整流回路３の正側出力端子とイン
バータ回路５の正側入力端子との間に直列接続されたイ
ンダクタLcpとダイオードDcp、該チョッパ回路４の出力
端子に並列に接続された平滑用コンデンサCcp、チョッ
ピング用のスイッチ素子であるMOS形電解効果トランジ
スタQcp等により構成されている。コンデンサC81,C82お
よびダイオードD81,D82は倍圧整流回路8aを構成してお
り、後述するインバータ回路５の電流トランスT2の二次
巻線W2bに発生する高周波電圧を倍圧整流する。この整
流出力は抵抗R41およびR42を介してトランジスタQcpの
ゲートに印加される。このトランジスタQcpのゲートは
ダイオードD43を介してトランジスタQ41のコレクタに接
続されている。トランジスタQ41のベースは抵抗R43およ
びツェナーダイオードZD41を介してインバータ回路５の
トランジスタQ1aとQ1bの接続点に接続されている。 このチョッパ回路４は、インバータ回路５が高周波出
力を発生すると、トランジスタQcpを前述倍圧整流出力
により直流駆動してオンするとともにインバータ回路５
の高周波出力の１サイクルごとに出力電圧がツェナーダ
イオードZD41のツェナー電圧を越える間トランジスタQ4
1をオンすることでトランジスタQcpをオフする。これに
より、トランジスタQcpはインバータ回路５の発振周波
数と同期してオン・オフする。トランジスタQcpがオン
すると、インダクタLcpは付勢され、電磁エネルギーが
蓄積される。そして、次にトランジスタQcpがオフされ
るとインダクタLcpに蓄積された電磁エネルギーはイン
ダクタLcp、ダイオードDcp、インバータ回路５およ整流
回路３の経路で放出される。コンデンサCcpはインバー
タ回路５に供給される電流を平滑する。この出力電流は
主にトランジスタQcpのオン・デューティによって定ま
り、整流回路３の出力電圧にはほとんど依存しない。し
かも、インバータ回路５の出力電圧が高ければツェナー
ダイオードZD41およびトランジスタQ41のオン期間が長
くなり、トランジスタQcpのオン・デューティは小さく
なる。逆にインバータ回路５の出力電圧が低ければトラ
ンジスタQcpのオン・デューティは大きくなる。このた
め、平滑コンデンサCcpへの充電電流はある程度安定化
され、インバータ回路５への直流出力の平滑度を高く、
かつ交流電源１から整流回路３への入力力率を高力率を
することができる。 インバータ回路５において、T2は可飽和形の帰還用ト
ランスで、ひとつの一次巻線21と二つの互いに逆巻きの
二次巻線W2a,W2bとを有する。一次巻線W21は出力端子６
に直列に挿入され、ここを流れる負荷電流を検出してそ
れに対応した互いに逆相の二次電圧を各二次巻線W2a,W2
bに生ぜしめる。二次巻線W2aはスイッチングトランジス
タQ1aのベース駆動回路5aの入力端に接続され、またベ
ース駆動回路5aの出力端はスイッチングトランジスタQ1
aのベースに接続されている。二次巻線W2bも同様でベー
ス駆動回路5bを介してスイッチングトランジスタQ1bの
ベースに接続されている。 螢光ランプＦは、チョークコイルCHを介してインバー
タ回路５の出力端子６とチョッパ回路４の直流出力端子
との間に交流的に接続されている。 この装置においては、さらに、チョッパ回路４の正側
直流出力端子から抵抗R1およびコンデンサC1を経由して
チョッパ回路４の負側直流出力端子に至る直列回路と、
抵抗R1とコンデンサC1との接続点Ｊから一方のスイッチ
ングトランジスタQ1bのベースに直列に接続された双方
向サイリスタSSとで構成される弛緩発振回路によりイン
バータ回路５の起動回路を形成している。尚、接続点Ｊ
とスイッチングトランジスタQ1bのコレクタとの間に順
方向接続されたダイオードD1は、インバータ起動後に、
コンデンサC1の充電電圧を双方向サイリスタSSのブレー
クダウン電圧以下に保ち起動回路の動作を停止させ、イ
ンバータの誤動作を防止するためのものである。 第１図の装置において交流電源１が投入されると、整
流回路３から整流（脈流）出力が発生する。この脈流出
力はチョッパ回路４のインダクタLcpおよびコンデンサC
cpからなるＬ形フィルタにより平滑されて、チョッパ回
路４の出力端にはほぼ交流電源電圧のピーク値の直流電
圧が発生する。これにより、抵抗R1を介してコンデサC1
に電荷が蓄積しはじめる。そして、接続点Ｊの電位が双
方向サイリスタSSのブレークオーバー電圧を超えると該
サイリスタSSが導通して片側のスイッチングトランジス
タQ1bにベース電流を供給する。また、Q1bのコレクタに
はダイオードD1を介して接続点Ｊから電流が供給される
ので、Q1bが導通状態になり、インバータ回路５が起動
されて発振を開始する。 この間、負荷電流の一部がトランスT2によって正帰還
されていることは述べるまでもなく、スイッチングトラ
ンジスタQ1a,Q1bはそれらのベース駆動回路5a,5bにより
交互にオン・オフされることにより発振を接続する。 起動直後は螢光ランプＦが放電可能状態に達していな
いので、出力端子６にはチョークコイルCHと螢光ランプ
Ｆの両フィラメント間に接続された始動用コンデンサC2
との直列共振回路が接続されていることになり、この共
振系のＱが高いため負荷電流は正常点灯時に比して大電
流となっている。また、インバータ回路５が発振を開始
して負荷電流が流れると、チョッパ回路４が前述のよう
に動作して整流回路３の出力を昇圧および平滑する。 次にチョッパ出力制御回路８を説明する。この回路８
は、インバータ回路５の起動後一定の時間が経過するま
でチョッパ回路４の昇圧動作を遅れさせることにより該
一定期間中インバータ回路５の出力を低減させることに
より、螢光ランプＦがウォーミングアップ終了前に放電
を開始する現象（コールドスタート）を防止するソフト
スタート機能を成している。さらには、無負荷および負
荷短絡を検出したときに、チョッピング用のトランジス
タQcpをオフさせることにより、チョッパ回路４の動作
を停止させて、インバータ回路５の高周波出力を低減さ
せても良い。すなわち、交流電源１を投入してインバー
タ回路５を起動すると、トランスT2の二次巻線W2bには
高周波電圧が発生する。この電圧は倍圧整流回路8aで直
流出力に変換される。この直流出力が発生すると、回路
８が動作するが、電源投入後はコンデンサC83の電荷は
零で端子電圧も零である。このため、ツェナーダイオー
ドZD81およびトランジスタQ82がオフし、トランジスタQ
81がオンしてトランジスタQcpがオフとなり、昇圧形チ
ョッパは昇圧動作を行なわない。従ってチョッパ出力お
よびインバータ回路５の出力は低い。次いで、倍圧整流
回路8aの直流出力によりコンデンサC83が抵抗R81を介し
て充電され、その端子電圧がツェナーダイオードZD81の
ツェナー電圧を越えると、ツェナーダイオードZD81がオ
ンし、トランジスタQ82がオンし、トランジスタQ81がオ
フする。これにより、トランジスタQcpはトランジスタQ
41のオン・オフに従ってオン・オフを開始する。ここで
初めて昇圧形チョッパ回路４が作動し、インバータ回路
５の入力電圧を正常運転時の電圧まで昇圧させる。 これにより、インバータ回路５の出力電圧が上昇し、
螢光ランプＦは両フィラメント間に放電開始電圧より充
分高い電圧が印加され放電を開始する。放電開始後は、
コンデンサC2がランプ放電パスによって実質的に側路さ
れるため、前述の共振がくずれて負荷電流が安定し、正
常な点灯状態となる。 また、無負荷時はチョークコイルCHとコンデンサC2と
の直列共振により負荷電流が増大し、トランスT2の二次
巻線W2aの電圧が上昇する。従って、倍圧整流回路8aの
出力電圧が上昇し、この状態が設定時間以上続くと抵抗
R82を介して充電されるコンデンサC84の端子電圧がツェ
ナーダイオードZD82のツェナー電圧を越える。これによ
り、ツェナーダイオードZD82およびトランジスタQ83が
オンし、トランジスタQ82がオフし、さらにトランジス
タQ81がオンして、トランジスタQcpをオフし、チョッパ
回路４の昇圧動作を停止する。従って、インバータ回路
５に供給される電圧は低減される。 負荷短絡時はインバータ回路５がＬ負荷となり、負荷
電流が減少し、トランスT2の二次巻線W2bの電圧が下が
る。これにより、倍圧整流回路8aの出力が低下してツェ
ナーダイオードZD83がオフし、トランジスタQ83がオン
する。そして倍圧整流回路8aの出力電圧が所定値以上で
あれば、回路8aからトランジスタQ84、抵抗R83およびツ
ェナーダイオードZD84を介してトランジスタQ83がオン
され、以下、無負荷時の場合の様にトランジスタQcpが
オフしてチョッパ回路４の昇圧動作が停止し、インバー
タ回路５の入力電圧が低減する。 第２図は本発明の他の実施例に係る放電灯点灯装置の
回路構成を示す。同図の装置は、第１図のものに対し、
ノイズ防止回路２を付加し、昇圧形チョッパ回路４、イ
ンバータ回路５およびチョッパ出力制御回路８の構成を
変形したものである。なお、第２図において、第１図の
装置と共通または対応する部分については同じ参照記号
で示す。 このチョッパ回路４においては、トランスT1のトリガ
巻線W1tに流れる高周波の負荷電流がこの高周波の１サ
イクルごとの負荷電流が所定値を越えベース駆動巻線W1
bの出力電圧がトランジスタQcpのオン電圧を越えたと
き、トランジスタQcpにベース電流が僅かに流れる。こ
れにより、トランジスタQcpのコレクタ電流が流れ、こ
れがトランスT1のコレクタ巻線W1cおよびベース駆動巻
線W1bを介してトランジスタQcpのベースに正帰還され
る。すなわち、トランジスタQcpは、トランスT1のトリ
ガ巻線W1tに流れる負荷電流をトリガとしてそのコレク
タ・ベース正帰還により直ちにオンする。このオンによ
り、インダクタLcpは付勢され、電磁エネルギーが蓄積
される。そして、インダクタLcpの電流すなわちトラン
ジスタQcpのコレクタ電流が増加してトランスT1が飽和
するとベース駆動巻線W1bの出力が零となってトランジ
スタQcpがオフし、インダクタLcpに蓄積された電磁エネ
ルギーはインダクタLcp、ダイオードDcp、インバータ回
路５および整流回路３の経路で放出される。コンデンサ
Ccpはインバータ回路５に供給される電流を平滑する。
この出力電流は、主にトランジスタQcpのオン・デュー
ティによって定まり、整流回路３の出力電圧にはほとん
ど依存しない。しかも、整流回路３の出力電圧が高い位
相ではトランジスタQcpのコレクタ電流の立ち上がりが
早いため、トランジスタT1が早く飽和してトランジスタ
Qcpのオン・デューティが小さくなり、逆に、整流回路
３の出力電圧が低い位相ではトランスT1の飽和は遅くト
ランジスタQcpのオン・デューティは大きくなる。この
ため、平滑コンデンサCcpへの充電電流はある程度安定
化され、インバータ回路５への直流出力の平滑度を高
く、かつ交流電源１から整流回路３への入力力率を高力
率にすることができる。尚、ダイオードDrsは、トラン
ジスタQcpがオフの期間トランスT1のベース駆動巻線W1b
を介して電流を流すためのもので、トリガ巻線W1t側か
ら見たインピーダンスを小さくしてトランスT1を介挿し
たことによる負荷への悪影響を除くとともに、トランジ
スタQcpのオンにより飽和したトランスT1をリセットす
るためのものである。 インバータ回路５において、T2は可飽和形の帰還用ト
ランスで、ひとつの一次巻線W21と二つの互いに逆巻き
の二次巻線W2a,W2bとを有する。一次巻線W21は出力端子
６に直列に挿入され、ここを流れる負荷電流を検出して
それに対応した互いに逆相の二次電圧を各二次巻線W2a,
W2bに生ぜしめる。二次巻線W2aはスイッチングトランジ
スタQ1aのベース駆動回路5aの入力端に接続され、また
ベース駆動回路5aの出力端はスイッチングトランジスタ
Q1aのベースに接続されている。二次巻線W2bも同様でベ
ース駆動回路5bを介してスイッチングトランジスタQ1b
のベースに接続されている。 螢光ランプＦは、チョークコイルCHおよび可飽和形電
流トランスT1のトリガ巻線W1tを介してインバータ回路
５の出力端子６とチョッパ回路４の直流出力端子との間
に交流的に接続されている。また、トランスT3は、２つ
の一次巻線W31,W32がそれぞれ螢光ランプＦの一方のフ
ィラメントの両端子に直列に同相で介挿されており、そ
の二次巻線W3a,W3bはぞれぞれスイッチングトランジス
タQ1a,Q1bのベース駆動回路5a,5bの入力であるトランス
T2の二次巻線W2a,W2bとそれぞれ逆相に接続されてい
る。 この装置においては、さらに、チョッパ回路４の正側
直流出力端子から抵抗R1,R2およびコンデンサC1を順に
経由してチョッパ回路４の負側直流出力端子に至る直列
回路と、抵抗R1とR2との接続点Ｊから一方のスイッチン
グトランジスタQ1bのベースに直列に接続された双方向
サイリスタSSとで弛緩発振回路によりインバータ回路５
の起動回路を形成している。尚、接続点Ｊとスイッチン
グトランジスタQ1bのコレクタとの間に順方向接続され
たダイオードD1は、インバータ起動後に、コンデンサC1
の充電電圧を双方向サイリスタSSのブレークオーバー電
圧以下に保ち起動回路の動作を停止させ、インバータの
誤動作を防止するためのものである。 第２図の装置において交流電源１が投入されると、整
流回路３から整流（脈流）出力が発生する。この脈流出
力はチョッパ回路４のインダクタLcpおよびコンデンサC
cpからなるＬ形フィルタにより平滑されて、チョッパ回
路４の出力端にはほぼ交流電源電圧のピーク値の直流電
圧が発生する。これにより、抵抗R1,R2を介してコンデ
ンサC1に電荷が蓄積しはじめる。そして、接続点Ｊの電
位が双方向サイリスタSSのブレークダウン電圧を超える
と該サイリスタSSが導通して片側のスイッチングトラン
ジスタQ1bにベース電流を供給する。また、Q1bのコレク
タにはダイオードD1を介して接続点Ｊから電流が供給さ
れるので、Q1bが導通状態になり、インバータ回路５が
起動されて発振を開始する。 起動直後は螢光ランプＦが放電可能状態に達していな
いので、出力端子６にはチョークコイルCHと螢光ランプ
Ｆの両フィラメント間に接続された始動用コンデンサC2
との直列共振回路が接続されていることになり、この共
振系のＱが高いため負荷電流は正常点灯時に比して大電
流となっている。また、インバータ回路５が発振を開始
して負荷電流が流れると、チョッパ回路４が前述のよう
に動作して整流回路３の出力を昇圧および平滑する。 抵抗Rss、コンデンサCss、定電圧素子（SCR、SBS等）
BssおよびトランジスタQssは、螢光ランプＦがウォーミ
ングアップ終了前に放電を開始するいわゆるコールドス
タートを防止するためのソフトスタート回路を構成して
いる。すなわち、電源投入時は、トランジスタQssをオ
フして、トランジスタQ1bのエミッタ抵抗を通常点灯時
より大きな値R3とし、この抵抗による電圧降下を利用し
てインバータ回路５の出力を下げ、これにより螢光ラン
プＦのコールドスタートを防止している。トランジスタ
Q1bのエミッタ抵抗が大きくなるとQ1bのベースドライブ
量が減少し、トランスT1の飽和が早まるとともに蓄積時
間が短くなって発振周波数が上昇し、インバータ回路５
の出力はエミッタ抵抗の電圧降下によるよりもさらに低
下する。 発振開始後はコンデンサCssが電流トランスT2の二次
巻線W2bからダイオードDssおよび抵抗Rssを介して流入
する電流により充電される。そして、その端子電圧が定
電圧素子Bssのブレークダウン電圧を超えると、素子Bss
がオンしてトランジスタQssをオンにする。これによ
り、トランジスタQ1bのエミッタ抵抗がR3と抵抗R4との
並列抵抗値となって低下し、インバータ回路５の出力電
圧が上昇する。従って、螢光ランプＦは両フィラメント
間に放電開始電圧より充分高い電圧が印加され放電を開
始する。放電開始後は、コンデンサC2がランプ放電パス
によって実質的に側路されるため、前述の共振がくずて
負荷電流が安定し、正常な点灯状態となる。 この間、負荷電流の一部がトランスT2によって正帰還
されていることは述べるまでもなく、スイッチングトラ
ンジスタQ1a,Q1bはそれらのベース駆動回路5a,5bにより
交互にオン・オフされることにより発振を接続する。 トランスT3は負荷短絡時に流れる電流を制限するため
のものである。すなわち、螢光ランプＦの放電開始後
は、トランスT3の一次巻線W31を介して流れるフィラメ
ント電流は微小であり、トランスT3の二次巻線W3a,W3b
には主に一次巻線W32に流れるランプ電流に応じた電圧
が発生する。二次巻線W3a,W3bで発生した電圧はベース
駆動回路5a,5bにおいてトランスT2の二次巻線W2a,W2bに
発生する電圧を打消す方向に働き、トランジスタQ1a,Q1
bのベース電流を減少させる。従って、負荷短絡等によ
り負荷電流が増加しようとしても、トランジスタQ1a,Q1
bのオン時におけるベース電流の低下が早められてイン
バータ回路５の発振周波数が高くなり、チョークCHのイ
ンピーダンスが増加して負荷電流の増加は制限される。
一方、螢光ランプＦの放電開始前は、チョークコイルCH
およびコンデンサC2を介して比較的大きなフィラメント
電流が流れるが、この電流はトランスT3の一次巻線W31
およびW32の双方に互いに逆相で流れるため、これらの
巻線W31およびW32による磁束は互いに打消され、二次巻
線W3a,W3bにはフィラメント電流に応じた出力は発生し
ない。 第３図の装置は、第２図の装置に対し、トランスT1の
トリガ巻線W1tをランプ始動用のコンデンサC2と直列に
接続し、さらにトランスT3を取りはずした点が異なって
いる。このように接続することにより負荷短絡等により
負荷電流が正常運転時よりも増加しようとした場合、ト
ランスT1のトリガ巻線W1tに流れる電流が増加するため
トランス１の飽和時期を早め、トランジスタQcpのオン
・デューティを小さくするのでチョッパ回路４の出力は
減少することになる。すなわち、第２図の装置がトラン
スT3により行なっていた機能をトリガ巻線W1tの接続位
置を変えることにより行なうことができる。 第４図は、第2,3図に示した可飽和形電流トランスを
用いた昇圧形チョッパ回路に、第１図に示す昇圧形チョ
ッパ出力制御回路のうちソフトスタートの回路のみを接
続した回路図を示す。起動後、一定期間トランジスタQc
pの発振を開始させないようにするのは、該トランジス
タQcpのベースと負側直流出力端との間に接続された補
助トランスジスタQ81のコレクタ−エミッタ間を導通さ
せてトランジスタQcpのベース駆動電流を側路させるこ
とにより行なう。ソフトスタートの動作は第１図の場合
と同様である。この場合、トリガ巻線を第３図に示すよ
うに接続すれば負荷短絡時の電流低減が可能であること
はいうまでもない。 第５図は、第４図の場合と同様に、可飽和形電流トラ
ンスを用いた昇圧形チョッパ回路に、第１図に示す昇圧
形チョッパ出力制御回路のうちソフトスタートの回路と
無負荷時に昇圧形チョッパの発振を停止させ、該昇圧機
能を停止させる回路とを接続した回路図を示す。この場
合インバータはシリーズインバータ等の無負荷で大きな
共振電流が流れるものか、またはインバータ方式は何で
も良いが出力がリーケージトランスになっているもので
ある。出力がリーケージトランスになっている場合の該
回路の検知部分の入力端は、例えば第６図に示すように
同図の端子d,eより第５図の端子d,eに接続する。その動
作は第１図の場合と同様である。 このように、本発明では、昇圧形チョッパとインバー
タ式放電灯点灯装置とを備えたものにおいて、放電灯の
始動時にインバータの出力状態に応じてチョッピング用
のスイッチ素子の開閉動作を制御してチョッパの出力を
低減させることにより、予熱されないで放電灯が始動す
るコールドスタートを防止できる。また必要に応じて、
放電灯が例えば負荷または装着されていないとき等の状
況での出力低減も以下に述べるように可能である。 ソフトスタート 可飽和形電流トランス方式チョッパではチョッパトラ
ンジスタのベース−コレクタ間に補助トランジスタを追
加し、この補助トランジスタをタイマにより電源投入よ
り一定期間オンする。補助トランジスタ方式チョッパで
は元々ある補助トランジスタにタイマ回路を追加する。 負荷短絡電流I2s低減 可飽和形電流トランス方式チョッパではランプと並列
の予熱用コンデンサ電流（トランスレス形インバータ）
や、予熱巻線電流（リーケージトランス形インバータ）
フィラメントに並列に入れたインピーダンスの電流（リ
ーケージトランス形インバータ）より、トリガ電流を得
る。補助トランジスタ方式チョッパではランプ電圧VLが
低下したこと、周波数が変化したこと、あるいは可飽和
形電流トランス方式チョッパのような電流を電流トラン
スで検出し、補助トランジスタを常時オンする。 無負荷電圧V20低減 可飽和形電流トランス方式、補助トランジスタ方式イ
ンバータ共にランプ電圧VL（どのインバータでも可
能）、フィラメント電流VF（予熱用コンデンサありのも
の、フーケージトランス形インバータ）、コレクタ電流
または共振電流（シリーズインバータ）を検出し、設定
時間以上高い値となった場合補助トランジスタをオンす
る。 ランプ非装着時無負荷電圧V20低減 可飽和電流トランスのトリガ電流を予熱回路より得
る。 なお、本実施例では自励式のシリーズインバータを使
用しているが、他励式のものまたは定電流形インバータ
のように出力トランスを用いるもの等、いかなる形式の
インバータを用いてもよい。 ［発明の効果］ 本発明によれば、複雑な回路を付加することなく、放
電灯始動時の放電灯予熱を実現し得る放電灯点灯装置を
提供でき、さらには、必要に応じて無負荷時の出力低減
機能や負荷短絡時の電流低減機能なども簡単に成し得
る。
【図面の簡単な説明】
第１〜３図は、本発明の実施例に係る放電灯点灯装置の
回路構成図で、 第４図は、ソフトスタート回路の応用例を示す回路構成
図で、 第５図は、無負荷時出力低減用回路およびソフトスター
ト回路の応用例を示す回路構成図で、 第６図は、リーケージトランス出力より無負荷を検出す
る回路の接続例を示す回路構成図である。 1:交流電源、3:整流回路、 4:昇圧形チョッパ回路、5:インバータ回路、 6:出力端子、 Ccp:平滑用コンデンサ、 Qcp:チョッパトランジスタ、 Lcp:インダクタ、 Dcp,Drs:ダイオード、 Q1a,Q1b:スイッチングトランジスタ、 Q81,Q82,Q83,Q84:トランジスタ、 ZD81,ZD82,ZD83:ツェナーダイオード、 C83,C84,Css:コンデンサ、 R81,R82,Rss:抵抗、 T1:可飽和形電流トランス、 T3:トランス、 W1t:トリガ巻線、W1c:コレクタ巻線、 W1b:ベース駆動巻線。
回路構成図で、 第４図は、ソフトスタート回路の応用例を示す回路構成
図で、 第５図は、無負荷時出力低減用回路およびソフトスター
ト回路の応用例を示す回路構成図で、 第６図は、リーケージトランス出力より無負荷を検出す
る回路の接続例を示す回路構成図である。 1:交流電源、3:整流回路、 4:昇圧形チョッパ回路、5:インバータ回路、 6:出力端子、 Ccp:平滑用コンデンサ、 Qcp:チョッパトランジスタ、 Lcp:インダクタ、 Dcp,Drs:ダイオード、 Q1a,Q1b:スイッチングトランジスタ、 Q81,Q82,Q83,Q84:トランジスタ、 ZD81,ZD82,ZD83:ツェナーダイオード、 C83,C84,Css:コンデンサ、 R81,R82,Rss:抵抗、 T1:可飽和形電流トランス、 T3:トランス、 W1t:トリガ巻線、W1c:コレクタ巻線、 W1b:ベース駆動巻線。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ
Ｈ０５Ｂ 41/24 Ｈ０５Ｂ 41/24 Ｈ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．直流電源と、チョッピング用スイッチ素子を有する
昇圧形チョッパと、昇圧形チョッパの直流出力より高周
波を発生させ、放電灯を付勢するインバータとを備えた
放電灯点灯装置において、 インバータの出力状態を検出する手段と、 放電灯の始動時にインバータの出力状態に応じて昇圧形
チョッパのスイッチ素子の開閉動作を制御することによ
り、放電灯が適正に予熱されるように昇圧形チョッパの
出力を低減させる手段と、 を備えていることを特徴とする放電灯点灯装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217430A JP2740159B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 放電灯点灯装置 |
| JP6239211A JPH07303377A (ja) | 1985-09-30 | 1994-10-03 | 電力変換装置 |
| JP9302521A JPH10199693A (ja) | 1985-09-30 | 1997-11-05 | 放電灯用点灯装置および放電灯点灯装置 |
| JP9302520A JP3042470B2 (ja) | 1985-09-30 | 1997-11-05 | 放電灯用点灯装置および放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217430A JP2740159B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 放電灯点灯装置 |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6239211A Division JPH07303377A (ja) | 1985-09-30 | 1994-10-03 | 電力変換装置 |
| JP9302521A Division JPH10199693A (ja) | 1985-09-30 | 1997-11-05 | 放電灯用点灯装置および放電灯点灯装置 |
| JP9302520A Division JP3042470B2 (ja) | 1985-09-30 | 1997-11-05 | 放電灯用点灯装置および放電灯点灯装置 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS6277860A JPS6277860A (ja) | 1987-04-10 |
| JP2740159B2 true JP2740159B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=16704092
Family Applications (4)
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| JP9302521A Pending JPH10199693A (ja) | 1985-09-30 | 1997-11-05 | 放電灯用点灯装置および放電灯点灯装置 |
| JP9302520A Expired - Lifetime JP3042470B2 (ja) | 1985-09-30 | 1997-11-05 | 放電灯用点灯装置および放電灯点灯装置 |
Family Applications After (3)
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| JP6239211A Pending JPH07303377A (ja) | 1985-09-30 | 1994-10-03 | 電力変換装置 |
| JP9302521A Pending JPH10199693A (ja) | 1985-09-30 | 1997-11-05 | 放電灯用点灯装置および放電灯点灯装置 |
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Country Status (1)
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| JP3257561B2 (ja) * | 1991-09-30 | 2002-02-18 | 東芝ライテック株式会社 | 放電ランプ点灯装置および照明器具 |
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| JP5346191B2 (ja) * | 2008-08-26 | 2013-11-20 | パナソニック株式会社 | 放電灯点灯装置、前照灯装置、及び車両 |
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| JPS5431633Y2 (ja) * | 1974-08-01 | 1979-10-03 | ||
| JPS591066B2 (ja) * | 1978-12-27 | 1984-01-10 | 株式会社リコー | 定電圧電源装置の起動方式 |
| JPS56136498A (en) * | 1980-03-27 | 1981-10-24 | Japan Storage Battery Co Ltd | Device for firing discharge lamp |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60217430A patent/JP2740159B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-10-03 JP JP6239211A patent/JPH07303377A/ja active Pending
-
1997
- 1997-11-05 JP JP9302521A patent/JPH10199693A/ja active Pending
- 1997-11-05 JP JP9302520A patent/JP3042470B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10199692A (ja) | 1998-07-31 |
| JPH10199693A (ja) | 1998-07-31 |
| JPH07303377A (ja) | 1995-11-14 |
| JPS6277860A (ja) | 1987-04-10 |
| JP3042470B2 (ja) | 2000-05-15 |
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| Date | Code | Title | Description |
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