JP2770337B2 - Lighting device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自励式のインバータ回路によってハロゲン
電球等のランプ負荷を点灯させる点灯装置の改良に関す
るものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement of a lighting device for lighting a lamp load such as a halogen bulb by a self-excited inverter circuit.
［従来の技術］ 従来、商用電源で、例えば、定格電圧12Vのハロゲン
電球を点灯するする場合は、鉄芯に銅線を巻き付けた、
いわゆる鉄銅式のトランスを用いて商用電源電圧を降圧
して点灯していたが、このトランスは大きくて重いとい
う欠点があった。[Prior Art] Conventionally, when lighting a halogen bulb having a rated voltage of 12 V with a commercial power supply, for example, a copper wire is wound around an iron core.
Although a commercial power supply voltage is stepped down using a so-called iron-copper type transformer for lighting, this transformer has a disadvantage that it is large and heavy.
このため、各種の自励式インバータ回路を用いて商用
周波数の電源を一旦高周波に変換した後、高周波トラン
スで例えば12Vに降圧して点灯する装置が実施されてい
る。このような点灯装置の一例として第６図のように、
自励発振用の電流帰還トランスを設けたハーフブリッジ
方式の点灯装置がある。For this reason, a device has been implemented in which a commercial frequency power supply is once converted to a high frequency by using various self-excited inverter circuits, and then is stepped down to, for example, 12 V by a high frequency transformer and turned on. As an example of such a lighting device, as shown in FIG.
There is a half-bridge type lighting device provided with a current feedback transformer for self-excited oscillation.
第６図において、交流電源１に全波整流器２が接続さ
れ、全波整流器２の出力端にはコンデンサ3,4の直列回
路、インバータ回路を構成するトランジスタ8,9の直列
回路、ダイオード10,11の縦列回路、及び抵抗５とコン
デンサ６の直列回路がそれぞれ並列に接続されている。
また、トランジスタ８のエミッタとトランジスタ９のコ
レクタとの接点にダイオード10のアノードとダイオード
11のカソードとの接点を接続し、その接点とコンデンサ
3,4の中点の間に高周波降圧トランス12と電流帰還トラ
ンス13の各一次巻線n1，n1の直列回路が接続されてい
る。In FIG. 6, a full-wave rectifier 2 is connected to an AC power supply 1, and an output terminal of the full-wave rectifier 2 has a series circuit of capacitors 3, 4, a series circuit of transistors 8, 9 constituting an inverter circuit, a diode 10, Eleven cascaded circuits and a series circuit of a resistor 5 and a capacitor 6 are connected in parallel.
The anode of the diode 10 and the diode are connected to the contact between the emitter of the transistor 8 and the collector of the transistor 9.
Connect the contact with the cathode of 11 and connect the contact and the capacitor
A series circuit of the primary windings n 1 and n 1 of the high-frequency step-down transformer 12 and the current feedback transformer 13 is connected between the middle points of 3 and 4.
高周波降圧トランス12の二次巻線n2には、ハロゲン電球
等のランプ負荷14が接続され、電流帰還トランス13の二
つの二次巻線n2，n3のうちの一方の巻線n3はトランジス
タ８のベース・エミッタ間に接続され、他の巻線n2はト
ランジスタ９のベース・エミッタ間に接続されている。
また、抵抗５とコンデンサ６の中点はトリガ素子７を介
してトランジスタ９のベースに接続されている。A lamp load 14 such as a halogen bulb is connected to the secondary winding n 2 of the high-frequency step-down transformer 12, and one of the two secondary windings n 2 and n 3 of the current feedback transformer 13 is a winding n 3 is connected between the base and emitter of the transistor 8, the other winding n 2 is connected between the base and emitter of the transistor 9.
The midpoint between the resistor 5 and the capacitor 6 is connected to the base of the transistor 9 via the trigger element 7.
ここで回路動作を説明すると、交流電源１が投入され
ると交流電圧が全波整流器２により交流電源の２倍の周
波数成分を有する直流電圧に整流され、その直流電圧に
よりコンデンサ６は抵抗５を介して充電される。コンデ
ンサ６の充電電圧がトリガ素子７のブレークオーバー電
圧に達するとトリガ素子７はターンオンし、コンデンサ
６に充電された電荷がトランジスタ９のベースに流れ込
み、トランジスタ９はオン状態となる。この時、トラン
ジスタ８はオフ状態となっている。トランジスタ９がオ
ンすると、高周波降圧トランス12の一次巻線n1、電流帰
還トランス13の一次巻線n1およびトランジスタ９のコレ
クタ・エミッタを介してコンデンサ３に電流が流れ始め
る。Here, the circuit operation will be described. When the AC power supply 1 is turned on, the AC voltage is rectified by the full-wave rectifier 2 into a DC voltage having a frequency component twice that of the AC power supply. Charged through. When the charging voltage of the capacitor 6 reaches the breakover voltage of the trigger element 7, the trigger element 7 turns on, the electric charge charged in the capacitor 6 flows into the base of the transistor 9, and the transistor 9 is turned on. At this time, the transistor 8 is off. When the transistor 9 is turned on, a high frequency primary winding n 1 of the step-down transformer 12, current feedback transformer 13 of a current starts to flow into the capacitor 3 through the collector-emitter of the primary winding n 1 and transistor 9.
電流帰還トランス13では一次巻線n1と二次巻線n2、n3
の巻き方向により、二次巻線n2にトランジスタ９のベー
ス電流を供給する方向に電圧が発生し、また、二次巻き
線n3にトランジスタ８に逆バイアスをかける方向に電圧
が発生する。この電流帰還トランス13の二次巻き線n2か
らトランジスタ９に供給されるベース電流は、トランジ
スタ９を充分に飽和させるものである。Current feedback transformer in 13 primary winding n 1 and the secondary winding n 2, n 3
The winding direction of the secondary windings n 2 voltage in a direction for supplying the base current of the transistor 9 is generated, also a voltage is generated in a direction reverse biasing a transistor 8 to the secondary winding n 3. Base current supplied to transistor 9 from the secondary winding n 2 of the current feedback transformer 13 is to sufficiently saturate the transistor 9.
一定時間経過後、トランジスタ９のコレクタ電流の変
化が少なくなるにつれ、電流帰還トランス13の二次巻き
線n2、n3に発生する電圧が低下し、これによりトランジ
スタ９のベース電流も減少する。やがて、電圧が反転
し、トランジスタ９はオフ状態となり逆にトランジスタ
８がオン状態となる。トランジスタ８がオンするとコレ
クタ・エミッタより電流帰還トランス13の一次巻線n1、
高周波降圧トランス12の一次巻線n1、コンデンサ４へと
電流が流れる。そして、コンデンサ４の充電が終わると
トランジスタ８がオフ状態となり、トランジスタ９がオ
ン状態となる。After a certain period of time, as the change in the collector current of the transistor 9 decreases, the voltage generated in the secondary windings n 2 and n 3 of the current feedback transformer 13 decreases, and the base current of the transistor 9 also decreases. Eventually, the voltage is inverted, the transistor 9 is turned off, and the transistor 8 is turned on. When the transistor 8 is turned on, the primary winding n 1 of the current feedback transformer 13 from the collector / emitter,
A current flows to the primary winding n 1 of the high-frequency step-down transformer 12 and the capacitor 4. When the charging of the capacitor 4 is completed, the transistor 8 is turned off and the transistor 9 is turned on.
以後これらの動作を繰り返すことにより、高周波降圧
トランス12の二次巻線n2には、一次巻線n1との巻数比に
応じて発生する電圧によりランプ14が点灯する。By subsequently repeating these operations, the secondary winding n 2 of the high-frequency step-down transformer 12, the lamp 14 is turned on by a voltage generated in accordance with the turn ratio between the primary winding n 1.
［発明が解決しようとする課題］ しかし、前記のような点灯装置においては、ランプ14
が点灯した後に電源電圧が変動したような場合、これが
鉄銅式トランスと同様にランプ14のランプ電圧変動とな
って表れるため、光出力不足が生じたり、過電圧によっ
てランプ寿命が短くなるといった大きな問題があった。[Problem to be Solved by the Invention] However, in the lighting device as described above, the lamp 14
If the power supply voltage fluctuates after turning on, this appears as fluctuations in the lamp voltage of the lamp 14, as in the iron-copper transformer, and this causes major problems such as insufficient light output and shortened lamp life due to overvoltage. was there.
かかる問題を除くために、特開昭60−133696号公報に
開示されているように、他励式のチョッパ回路でランプ
を点灯する装置において、検知したランプ電圧をA/D変
換しマイクロコンピュータに入力してモニタ電圧とし、
これを基準電圧と比較してチョッパ回路のトランジスタ
を制御することが提案されている。しかし、このような
装置は回路が複雑高価なものとなり、経済性を利点とす
る自励式インバータ回路には適用できない。In order to eliminate such a problem, as disclosed in JP-A-60-133696, in a device for lighting a lamp with a separately excited chopper circuit, the detected lamp voltage is A / D converted and input to a microcomputer. To the monitor voltage,
It has been proposed to compare this with a reference voltage to control the transistors of the chopper circuit. However, such a device has a complicated and expensive circuit and cannot be applied to a self-excited inverter circuit which has an advantage of economy.
そこで、自励式インバータ回路に接続された高周波降
圧トランス12の二次側に、ランプ負荷を接続した二次巻
線とは別の二次巻線を設け、これにランプ電圧を検知し
てインバータ回路のトランジスタ駆動回路にフィードバ
ックしてランプを定電圧にするためのフィートバック回
路を設けることが考えられる。Therefore, on the secondary side of the high-frequency step-down transformer 12 connected to the self-excited inverter circuit, a secondary winding different from the secondary winding to which the lamp load is connected is provided. It is conceivable to provide a feedback circuit for feeding back to the transistor drive circuit of the above to make the lamp a constant voltage.
ところが、このようなランプ電圧制御回路を設けた場
合、電源電圧が過電圧の状態の時には電源を投入する
と、一定時間経過するまでは前記フィードバック回路が
正常に機能しないため、即ち、ランプ電圧が上昇しフィ
ードバック回路の時定数回路が働いて正常なランプ電圧
制御が行われるまでの間、ランプに過電圧が印加され続
けることとなるため、最悪の場合にはランプのフィラメ
ントが溶断してしまうことがある。However, when such a lamp voltage control circuit is provided, when the power is turned on when the power supply voltage is in an overvoltage state, the feedback circuit does not function normally until a certain time has elapsed, that is, the lamp voltage increases. Overvoltage is continuously applied to the lamp until the time constant circuit of the feedback circuit operates and normal lamp voltage control is performed. In the worst case, the filament of the lamp may be blown.
特に第６図のような点灯装置では、以下述べるように
ランプの始動時にランプ及び回路を通じてラッシュ電流
が流れるという特性があるため、前記のようなフィード
バック回路を設けることは極めて困難であった。In particular, the lighting device as shown in FIG. 6 has a characteristic that a rush current flows through the lamp and the circuit at the time of starting the lamp as described below. Therefore, it is extremely difficult to provide the feedback circuit as described above.
即ち、第６図の装置では、ランプ14を点灯させる場
合、ランプの始動時（フィラメントが冷えている時）
は、点灯時と比較してランプ14のフィラメントのインピ
ーダンスが著しく低く、フィラメントが発熱してインピ
ーダンスが高くなるまでの間、ランプにはラッシュ電流
が流れる。高周波降圧トランス12は一般的一次，二次巻
線の結合が強いトランスであるため、ラッシュ電流は一
次巻線n1及びトランジスタ8,9に流れることになる。そ
のため、定常点灯時にトランジスタ8,9に流れるコレク
タ電流の数倍の電流がランプ始動時にトランジスタ8,9
に流れることとなり、大電流容量のトランジスタを使用
しなくてはならなかった。That is, in the apparatus shown in FIG. 6, when the lamp 14 is turned on, when the lamp is started (when the filament is cooled).
In this case, the impedance of the filament of the lamp 14 is extremely low as compared with the time of lighting, and a rush current flows through the lamp until the filament generates heat and the impedance becomes high. Frequency step-down transformer 12 is generally primary, since the coupling of the secondary winding is a strong trans, rush current flows to the primary winding n 1 and transistors 8 and 9. Therefore, when the lamp is started, a current several times as large as the collector current flowing through the transistors 8 and 9 at the time of steady lighting is turned on.
Therefore, a transistor having a large current capacity had to be used.
また、ラッシュ電流は電流帰還トランス13の一次巻線
n1にも流れるため、ラッシュ電流による二次巻線n2，n3
に発生する電圧も高くなる。従って、この電圧がトラン
ジスタ8,9のエミッタ・ベース間最大電圧VEBOを越える
がトランジスタの劣化が早まる。The rush current is the primary winding of the current feedback transformer 13.
to flow to n 1, the secondary winding by the rush current n 2, n 3
The voltage generated at the time is also high. Therefore, this voltage exceeds the maximum emitter-base voltage VEBO of the transistors 8 and 9, but the deterioration of the transistors is accelerated.
ここで、第７図に電源投入時からのランプ電圧波形、
ランプ電流波形、トランジスタ8,9のコレクタ電流波形
及びエミッタ・ベース間電圧波形を示す。即ち、第７図
からも明らかなように、電源投入時から過渡的にランプ
14にラッシュ電流が流れ（第７図（ａ），（ｂ））、こ
れによりトランジスタ8,9のコレクタにもラッシュ電流
が流れると共に、（第７図（ｃ））、エミッタ・ベース
間に最大電圧VEBOを越える電圧が発生する（第７図
（ｂ））。Here, FIG. 7 shows a lamp voltage waveform from power-on,
5 shows a lamp current waveform, a collector current waveform of transistors 8 and 9, and an emitter-base voltage waveform. That is, as is clear from FIG.
A rush current flows through 14 (FIGS. 7 (a) and 7 (b)), which causes a rush current to flow through the collectors of the transistors 8 and 9 (FIG. 7 (c)). A voltage exceeding the voltage VEBO is generated (FIG. 7 (b)).
このように、従来の鉄銅式トランスと、第６図のよう
な自励式のインバータ回路とでは、インバータ回路の方
がはるかに小型軽量にはなっているが、鉄銅式トランス
と同様にランプにはラッシュ電流が流れるという問題が
あり、しかも経済性の上からは鉄銅式トランスより不利
であることから、このような装置に電源電圧の変動に応
じたランプ電圧制御機能を持たせることは、極めて困難
であると思われていた。Thus, the conventional iron-copper transformer and the self-excited inverter circuit as shown in FIG. 6 are much smaller and lighter than the inverter circuit. Has the problem that rush current flows, and is more disadvantageous than the iron-copper transformer from the point of view of economy.Therefore, it is not possible to provide such a device with a lamp voltage control function according to the fluctuation of the power supply voltage. Was considered extremely difficult.
本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたもの
で、自励式のインバータ回路を備えた点灯装置におい
て、極めて確実かつ経済的な手段により始動時のラッシ
ュ電流を軽減するとともにランプの定電圧制御を可能な
らしめて、始動時におけるランプフイラメントの溶断、
ランプ始動後の光出力不足や過電圧によるランプ寿命の
短縮化を防止した点灯装置を提供せんとするものであ
る。The present invention has been made in view of the above problems, and in a lighting device having a self-excited inverter circuit, a rush current at the time of starting is reduced by extremely reliable and economical means, and a constant voltage of a lamp is reduced. If possible, blow off the lamp filament at startup,
It is an object of the present invention to provide a lighting device that prevents a shortage of lamp life due to insufficient light output or overvoltage after starting a lamp.
［課題を解決するための手段］ 本発明の点灯装置は上記課題を解決するためになされ
たもので、以下の構成を有する。即ち、交流電源より全
波整流器を介して一対のトランジスタからなる自励式の
インバータ回路が接続され、該インバータ回路に高周波
降圧トランスを介してランプが接続された点灯装置にお
いて、前記降圧トランスの二次側に、ランプを接続した
二次巻線とは別の二次巻線を設け、これにインバータ回
路の駆動回路へフィードバックしてランプを定電圧にす
るためのフィードバック回路を接続するとともに、該フ
ィードバック回路より電源側に、前記インバータ回路の
駆動回路を共用するソフトスタート回路を設けたもので
ある。[Means for Solving the Problems] A lighting device of the present invention has been made to solve the above problems, and has the following configuration. That is, in a lighting device in which a self-excited inverter circuit composed of a pair of transistors is connected from an AC power supply via a full-wave rectifier, and a lamp is connected to the inverter circuit via a high-frequency step-down transformer, a secondary of the step-down transformer is used. Side, a secondary winding different from the secondary winding to which the lamp is connected is provided, and a feedback circuit for feeding back to the drive circuit of the inverter circuit to make the lamp a constant voltage is connected to the secondary winding, and the feedback circuit is connected to the secondary winding. On the power supply side of the circuit, there is provided a soft start circuit that shares the drive circuit of the inverter circuit.
［作用］ 本発明の点灯装置は、A/D変換回路やマイクロコンピ
ュータを用いずに、降圧トランスの二次側にランプを接
続した二次巻線とは別の二次巻線を設け、これにインバ
ータ回路の駆動回路へフィードバックしてランプを定電
圧にするための、フィードバック回路を接続したので、
ランプ点灯時に電源電圧変動があっても電源電圧の変化
は前記インバータ回路の駆動回路にフィードバックさ
れ、これに応じてインバータ回路の時定数が変化して位
相制御が行われるため、極めて簡単かつ確実なランプの
定電圧点灯が可能である。また、ランプ始動時に一定時
間経過するまでは前記フィードバック回路が正常に機能
しない問題とランプ及び回路を通じてラッシュ電流が流
れる問題は、フィードバック回路より電源側に、前記イ
ンバータ回路の駆動回路を共用するソフトスタート回路
を設けたことにより、先ずソフトスタート回路が動作し
てラッシュ電流が軽減されるため、これも簡単かつ経済
的に解決される。[Operation] The lighting device of the present invention provides a secondary winding different from a secondary winding having a lamp connected to the secondary side of a step-down transformer without using an A / D conversion circuit or a microcomputer. Since a feedback circuit is connected to the inverter circuit drive circuit to feed the lamp to a constant voltage,
Even if the power supply voltage fluctuates when the lamp is turned on, the change in the power supply voltage is fed back to the drive circuit of the inverter circuit, and the time constant of the inverter circuit changes accordingly to perform phase control. The lamp can be operated at a constant voltage. Further, the problem that the feedback circuit does not function properly until a certain time elapses at the time of starting the lamp and the problem that a rush current flows through the lamp and the circuit are caused by a soft start in which the drive circuit of the inverter circuit is shared on the power supply side from the feedback circuit. By providing the circuit, first, the soft start circuit operates to reduce the rush current, so that this can be solved simply and economically.
［実施例］ 以下、本発明の好ましい実施例を第１図乃至第５図に
より説明する。Embodiment A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
第１図は本発明の点灯装置の回路構成図である。第１図
において、交流電源１に全波形整流器２が接続され、そ
の出力端にはインバータ回路を構成するコンデンサ3,4
の直列回路、トランジスタ8,9の縦列回路、ダイオード1
0,11の直列回路、及び抵抗５とコンデンサ６の直列回路
がそれぞれ並列に接続されている。また、トランジスタ
８のエミッタとトランジスタ９のコレクタとの接点には
ダイオード10のアノードとダイオード11のカソードとの
接点が接続され、その接点とコンデンサ3,4の中点の間
に、高周波降圧トランス12の一次巻線n1と電流帰還トラ
ンス13の一次巻線n1の直列回路が接続されている。FIG. 1 is a circuit diagram of the lighting device of the present invention. In FIG. 1, a full-wave rectifier 2 is connected to an AC power supply 1, and its output terminal has capacitors 3, 4 constituting an inverter circuit.
Series circuit, tandem circuit of transistors 8 and 9, diode 1
A series circuit of 0 and 11 and a series circuit of a resistor 5 and a capacitor 6 are connected in parallel. A contact between an anode of the diode 10 and a cathode of the diode 11 is connected to a contact between the emitter of the transistor 8 and the collector of the transistor 9, and a high-frequency step-down transformer 12 is connected between the contact and the middle point of the capacitors 3 and 4. the primary winding n 1 and the primary winding in series circuit of n 1 of the current feedback transformer 13 is connected.
高周波降圧トランス12の二次側には二つの巻線n3が設け
られ、巻線n2にはハロゲン電球等のランプ14が接続さ
れ、巻線n3にはフィードバック回路Ｂが接続される。こ
のフィードバック回路Ｂの出力が駆動回路Ｃの入力端に
接続される。また、電流帰還トランス13の二次側にも二
つの巻線n2およびn3が設けられ、巻線n2はトランジスタ
９のベース・エミッタ間に接続され、巻線n3はトランジ
スタ８のベース・エミッタ間に接続されている。また、
抵抗５とコンデンサ６の中点は、トリガ素子７を介して
トランジスタ９のベースに接続されている。なお、第１
図中第６図と同一符号は同一又は相当部分を示す。ま
た、上記フィードバック回路Ｂより電源側に、前記イン
バータ回路の駆動回路Ｃを共用するソフトスタート回路
Ａが設けてある。The secondary side of the high-frequency step-down transformer 12 is provided two windings n 3, the winding n 2 is connected lamp 14, such as a halogen bulb, the winding n 3 is connected to a feedback circuit B. The output of the feedback circuit B is connected to the input terminal of the drive circuit C. Further, the two windings n 2 and n 3 is also provided on the secondary side of the current feedback transformer 13, winding n 2 is connected between the base and emitter of the transistor 9, the base of the winding n 3 is the transistor 8 -Connected between emitters. Also,
The midpoint between the resistor 5 and the capacitor 6 is connected to the base of the transistor 9 via the trigger element 7. The first
6, the same reference numerals as those in FIG. 6 indicate the same or corresponding parts. Further, a soft start circuit A sharing the drive circuit C of the inverter circuit is provided on the power supply side of the feedback circuit B.
かかる構成において、ソフトスタート回路Ａとフィード
バック回路Ｂの信号により、駆動回路Ｃがコンデンサ６
の充電時定数をコントロールし、トリガ素子７のブレー
クオーバーする位相角を制御してインバータ回路のトラ
ンジスタ９を制御するものであり、その他の動作は第６
図と同様である。In such a configuration, the drive circuit C is driven by the capacitor 6 by the signals of the soft start circuit A and the feedback circuit B.
Control the charging time constant of the trigger element 7 and the phase angle at which the trigger element 7 breaks over to control the transistor 9 of the inverter circuit.
It is the same as the figure.
次に、上記ソフトスタート回路Ａ、フィードバック回
路Ｂおよび駆動回路Ｃの構成を第２図に示す。Next, the configurations of the soft start circuit A, feedback circuit B and drive circuit C are shown in FIG.
ソフトスタート回路Ａは、全波整流器２の正側に抵抗
A1、コンデンサA2、抵抗A3及びダイオードA4の直列回路
が接続され、抵抗A1トとコンデンサA2の接点にツェナ−
ダイオードA5のカソードが接続されたものである。ツェ
ナ−ダイオードA5のアノードは全波整流器２の負側に接
続される。The soft start circuit A has a resistor on the positive side of the full-wave rectifier 2.
A series circuit of A1, capacitor A2, resistor A3 and diode A4 is connected, and a Zener is connected to the contact between resistor A1 and capacitor A2.
The diode A5 has a cathode connected thereto. The anode of the Zener diode A5 is connected to the negative side of the full-wave rectifier 2.
また、フィードバック回路Ｂは全波整流器２の負側よ
り高周波降圧トランス12に二次側の一方の巻線n3を介し
てダイオードB1、抵抗B2およびコンデンサB3の直列回路
が接続され、コンデンサB3に可変抵抗B4が並列に接続さ
れている。可変抵抗B4の可変端子はダイオードB5を介し
てフィードバック回路ＡのダイオードA4のカソードに接
続される。The feedback circuit B series circuit of the full-wave rectifier 2 on the negative side through one of the windings n 3 of the high-frequency step-down transformer 12 to the secondary side of the diode B1, resistor B2 and capacitors B3 is connected to the capacitor B3 The variable resistor B4 is connected in parallel. The variable terminal of the variable resistor B4 is connected to the cathode of the diode A4 of the feedback circuit A via the diode B5.
さらに、駆動回路Ｃは、バイパストランジスタC1のコ
レクタが抵抗５とコンデンサ６の接点に接続され、エミ
ッタは抵抗C2を介して全波整流器２の負側に接続され
る。バイパストランジスタC1のベースは抵抗C3を介して
全波整流器２の負側に接続されると共に、抵抗C4および
ツェナ−ダイオードC5を介し、ツェナ−ダイオードC5の
カソードをソフトスタート回路ＡのダイオードA4のカソ
ードに接続されている。Further, in the drive circuit C, the collector of the bypass transistor C1 is connected to the contact point of the resistor 5 and the capacitor 6, and the emitter is connected to the negative side of the full-wave rectifier 2 via the resistor C2. The base of the bypass transistor C1 is connected to the negative side of the full-wave rectifier 2 via the resistor C3, and the cathode of the Zener diode C5 is connected to the cathode of the diode A4 of the soft start circuit A via the resistor C4 and the Zener diode C5. It is connected to the.
このような回路の動作について説明すると、まず、交
流電源１が投入されると全波整流器２により整流された
電圧がソフトスタート回路Ａに印加される。ソフトスタ
ート回路ＡのコンデンサA2、抵抗A3及びダイオードA4に
はツェナ−ダイオードA5によって制限された直流定電圧
が印加される。この時コンデンサA2の初期充電電圧がな
いものと仮定すると、直流定電圧はコンデンサA2以降の
回路に印加し、駆動回路Ｃのツェナ−ダイオードC5及び
抵抗C4を介してバイパストランジスタC1にベース電流が
流れる。以上の動作を数サイクル繰り返すにつれて、コ
ンデンサA2は徐々に充電され、抵抗A3以降の回路に印加
される電圧は徐々に減少する。即ち、抵抗A3を介してバ
イパストランジスタC1のベースに流れ込む電流も徐々に
減少する第３図Ｙ参照）。The operation of such a circuit will be described. First, when the AC power supply 1 is turned on, the voltage rectified by the full-wave rectifier 2 is applied to the soft start circuit A. A DC constant voltage limited by a Zener diode A5 is applied to the capacitor A2, the resistor A3 and the diode A4 of the soft start circuit A. At this time, assuming that there is no initial charging voltage of the capacitor A2, the DC constant voltage is applied to the circuit after the capacitor A2, and the base current flows to the bypass transistor C1 via the Zener diode C5 and the resistor C4 of the driving circuit C. . As the above operation is repeated for several cycles, the capacitor A2 is gradually charged, and the voltage applied to the circuit after the resistor A3 gradually decreases. That is, the current flowing into the base of the bypass transistor C1 via the resistor A3 also gradually decreases (see FIG. 3Y).
そのためバイパストランジスタC1のインピーダンスは
徐々に高くなり、トリガ素子７がブレークオーバーする
位相角は徐々に前へ移行（遅れから進み方向）してい
く。それに伴いランプの実効値電圧も徐々に上昇してラ
ンプ14がソフトスタートするものである。この場合の波
形図を第４図に示す。即ち、電源投入時から最初のサイ
クルのランプ電圧は最も遅れた位相で印加され、次のサ
イクルより徐々に位相が進む（第４図（ａ））。これに
伴いランプ電流およびトランジスタ8,9のコレクタ電流
も位相が同期する（第４図（ｂ），（ｃ））。同様に、
トランジスタ8,9のエミッタ・ベース間電圧の位相角も
同期して変化するため、最大電圧VEBOを越えることがな
い。Therefore, the impedance of the bypass transistor C1 gradually increases, and the phase angle at which the trigger element 7 breaks over gradually moves forward (from the delay to the advance). Accordingly, the effective value voltage of the lamp gradually increases, and the lamp 14 soft-starts. FIG. 4 shows a waveform diagram in this case. That is, the lamp voltage in the first cycle from the power-on is applied with the latest phase, and the phase is gradually advanced from the next cycle (FIG. 4 (a)). Accordingly, the phases of the lamp current and the collector currents of the transistors 8 and 9 are also synchronized (FIGS. 4B and 4C). Similarly,
Since the phase angles of the emitter-base voltages of the transistors 8 and 9 also change synchronously, they do not exceed the maximum voltage VEBO .
一方、インバータ回路が位相制御でサイクル毎に徐々
に発振をしてランプ電圧が立上がってくると、高周波降
圧トランス12の二次側の一方の巻線n3に電圧が発生し、
これを整流平滑するとコンデンサB3にはランプ電圧に応
じた直流電圧が発生する。従って、ソフトスタート回路
Ａによりランプ電圧が上昇するのにしたがってフィード
バック回路ＢのコンデンサB3の電圧も上昇し、これによ
り可変抵抗B4を通してバイパストランジスタC1のベース
へ流れこむ電流も上昇する（第３図Ｘ参照）。On the other hand, when the inverter circuit is the lamp voltage to gradually oscillates every cycle phase control come rises, the voltage in the winding n 3 of one of the secondary side of the high-frequency step-down transformer 12 is generated,
When this is rectified and smoothed, a DC voltage corresponding to the lamp voltage is generated in the capacitor B3. Accordingly, as the lamp voltage is increased by the soft start circuit A, the voltage of the capacitor B3 of the feedback circuit B is also increased, whereby the current flowing into the base of the bypass transistor C1 through the variable resistor B4 is also increased (FIG. 3X). reference).
やがてソフトスタート回路Ａからの電流はゼロになり
（第３図Ｙ参照）、バイパストランジスタC1のベース電
流はフィードバック回路Ｂからのみになる（第３図X,
Z）。この時ランプ電圧が定格電圧になるように可変抵
抗B4を設定しておくと電源電圧の変動に応じたベース電
流をフィードバック回路Ｂより供給することができ、電
源電圧の変動や電源周波数の違いに対してランプ14を定
電圧で点灯することができる。Eventually, the current from the soft start circuit A becomes zero (see FIG. 3Y), and the base current of the bypass transistor C1 becomes only from the feedback circuit B (see FIG. 3, X,
Z). At this time, if the variable resistor B4 is set so that the lamp voltage becomes the rated voltage, a base current corresponding to the fluctuation of the power supply voltage can be supplied from the feedback circuit B. On the other hand, the lamp 14 can be turned on at a constant voltage.
また、ソフトスタート回路Ａにより、インバータ回路
のトランジスタ8,9へのラッシュ電流は低減されるた
め、トランジスタ8,9のエミッタ・ベース間電圧もその
最大電圧VEBOを越えることはなくなる。Further, since the rush current to the transistors 8 and 9 of the inverter circuit is reduced by the soft start circuit A, the voltage between the emitter and the base of the transistors 8 and 9 does not exceed the maximum voltage VEBO .
なお、第５図は第２図におけるソフトスタート回路Ａ
及びフィードバック回路Ｂを定電流プッシュプルインバ
ータ回路に用いた場合を示した回路の構成図である。即
ち、高周波トランス16の一次側の巻線n11，n12，n13，n
14にトランジスタ8,9等のプッシュブルインバータ回路
が構成され、二次側の巻線n21にランプ14が接続され、
巻線n13にフィードバック回路Ｂが設けられたものであ
り、その他の構成および特性は第１図の点灯装置と略同
様であり、同様の効果を有するものである。FIG. 5 shows the soft start circuit A in FIG.
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a case where a feedback circuit B is used in a constant current push-pull inverter circuit. That is, the primary winding n 11 of the high-frequency transformer 16, n 12, n 13, n
14 to push-pull inverter circuit such as transistors 8 and 9 are configured, the lamp 14 is connected to the winding n 21 of the secondary side,
The winding n 13 are those feedback circuit B is provided, other configurations and characteristics are substantially the same as the lighting apparatus of Figure 1, and has a similar effect.
［発明の効果］ 以上、上記実施例の説明からも明らかなように本発明
によれば、交流電源より全波整流器を介して一対のトラ
ンジスタからなる自励式のインバータ回路が接続され、
該インバータ回路に高周波降圧トランスを介してランプ
が接続された点灯装置において、前記降圧トランスの二
次側に、ランプを接続した二次巻線とは別の二次巻線を
設け、これにインバータ回路の駆動回路へフィードバッ
クしてランプを定電圧にするためのフィードバック回路
を接続するとともに、該フィードバック回路より電源側
に、前記インバータ回路の駆動回路を共有するソフトス
タート回路を設けたので、これまで簡単な手段では実施
が困難と考えられていたランプの定電圧制御が可能とな
った。即ち、ランプ始動時に一定時間経過するまではフ
ィードバック回路が正常に機能せず、ランプを通して極
めて大きな電流が流れてフィラメントの溶断に至るよう
な事態は、前記ソフトスタート回路によるラッシュ電流
制限作用よって防止されるため、点灯後の正常なランプ
定電圧制御ができるようになった。つまり、本発明によ
れば、ソフトスタート回路およびフィードバック回路に
よってインバータ回路を位相制御してランプをソフトス
タートさせ、ランプ始動後は前記位相制御における位相
角を電源電圧の変動に対応して制御することにより、電
源電圧が高い時のランプへの過入力、および電源電圧が
低い時の光出力不足を抑制してランプ寿命を延ばすこと
ができる。また、インバータ回路のスイッチング用トラ
ンジスタにおけるコレクタ電流のラッシュ電流や、ベー
ス・エミッタ間電圧を抑えることができるため、その劣
化を防止することが可能となる。なお、本発明ではフィ
ードバック回路として先に説明したような簡単な構成の
ものを用い、しかも位相制御の駆動回路をソフトスター
ト回路の駆動回路と共用しているので経済性のうえから
もメリットがある。As described above, according to the present invention, a self-excited inverter circuit including a pair of transistors is connected from an AC power supply through a full-wave rectifier,
In a lighting device in which a lamp is connected to the inverter circuit via a high-frequency step-down transformer, a secondary winding different from the secondary winding to which the lamp is connected is provided on the secondary side of the step-down transformer, and Since a feedback circuit for feeding back to the drive circuit of the circuit and making the lamp a constant voltage is connected, and a soft start circuit for sharing the drive circuit of the inverter circuit is provided on the power supply side from the feedback circuit, The constant voltage control of the lamp, which was considered to be difficult to implement by simple means, became possible. That is, a situation in which the feedback circuit does not function properly until a certain time elapses at the time of starting the lamp and an extremely large current flows through the lamp and the filament is melted is prevented by the rush current limiting action by the soft start circuit. Therefore, normal lamp constant voltage control after lighting can be performed. That is, according to the present invention, the lamp is soft-started by controlling the phase of the inverter circuit by the soft-start circuit and the feedback circuit, and after the lamp is started, the phase angle in the phase control is controlled according to the fluctuation of the power supply voltage. Accordingly, it is possible to prolong the lamp life by suppressing excessive input to the lamp when the power supply voltage is high and insufficient light output when the power supply voltage is low. Further, the rush current of the collector current and the voltage between the base and the emitter in the switching transistor of the inverter circuit can be suppressed, so that the deterioration can be prevented. In the present invention, a feedback circuit having a simple configuration as described above is used, and the drive circuit for the phase control is shared with the drive circuit for the soft start circuit. .
第１図は本発明の点灯装置を示した回路構成図、第２図
は第１図におけるブロックの一実施例を示した回路図、
第３図は第２図における電流変化を表したグラフ、第４
図は第２図における各部の電圧、電流の波形図、第５図
は本発明の他の実施例の回路構成図、第６図は従来のイ
ンバータ回路を用いた点灯装置を示した回路構成図、第
７図は第６図における各部の電圧、電流の波形図であ
る。 Ａ…ソフトスタート回路 Ｂ…フィードバック回路 Ｃ…駆動回路 ８…インバータ回路用トランジスタ ９…インバータ回路用トランジスタ 12…高周波降圧トランスFIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a lighting device of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing one embodiment of the blocks in FIG. 1,
FIG. 3 is a graph showing the current change in FIG.
FIG. 5 is a waveform diagram of voltages and currents of respective parts in FIG. 2, FIG. 5 is a circuit configuration diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a lighting device using a conventional inverter circuit. FIG. 7 is a waveform diagram of the voltage and current of each part in FIG. A: Soft start circuit B: Feedback circuit C: Drive circuit 8: Transistor for inverter circuit 9: Transistor for inverter circuit 12: High frequency step-down transformer
Claims (1)
ランジスタからなる自励式のインバータ回路が接続さ
れ、該インバータ回路に高周波降圧トランスを介してラ
ンプが接続された点灯装置において、前記高周波降圧ト
ランスの二次側に、ランプを接続した二次巻線とは別の
二次巻線を設け、これにインバータ回路の駆動回路へフ
ィードバックしてランプを定電圧にするためのフィード
バック回路を接続するとともに、該フィードバック回路
より電源側に、前記インバータ回路の駆動回路を共用す
るソフトスタート回路を設けたことを特徴とする点灯装
置。1. A lighting device in which a self-excited inverter circuit composed of a pair of transistors is connected from an AC power supply via a full-wave rectifier, and a lamp is connected to the inverter circuit via a high-frequency step-down transformer. On the secondary side of the transformer, a secondary winding different from the secondary winding to which the lamp is connected is provided, and a feedback circuit for feeding back to the drive circuit of the inverter circuit and making the lamp a constant voltage is connected to this secondary winding. A lighting device, further comprising a soft start circuit shared with a drive circuit of the inverter circuit on a power supply side of the feedback circuit.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63215174A JP2770337B2 (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP63215174A JP2770337B2 (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Lighting device |
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| JPH0266890A JPH0266890A (en) | 1990-03-06 |
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ID=16667889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63215174A Expired - Lifetime JP2770337B2 (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Lighting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770337B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6246182B1 (en) | 1999-06-25 | 2001-06-12 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electronic track lighting system |
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|---|---|---|---|---|
| JPS60133696A (en) * | 1983-12-21 | 1985-07-16 | キヤノン株式会社 | Exposure lamp controller |
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-
1988
- 1988-08-31 JP JP63215174A patent/JP2770337B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
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| US6246182B1 (en) | 1999-06-25 | 2001-06-12 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electronic track lighting system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0266890A (en) | 1990-03-06 |
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