JP2885962B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トランジスタインバ
ータで変換した高周波電圧により放電ランプを点灯させ
る放電灯点灯装置に係り、特に放電ランプの点灯，消灯
を制御する半導体信号スイッチを備えた放電灯点灯装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、トランジスタインバータを備えた
放電灯点灯装置として、例えば実開昭６３−１７４１９
８号公報に示されているようなものが知られている、ま
た、図４に示すような回路構成の放電灯点灯装置が本発
明者により先に提案されている。図４はその予熱回路を
省略した回路を示すもので、図中１は直流電源、２は直
流電源１からの直流電源電圧を高周波電圧に変換する負
荷電流帰還形の一石式トランジスタインバータ、３はそ
の高周波電圧により点灯する放電ランプ、３ａ，３ｂは
その電極、４は放電ランプ３のランプ電流を制御するバ
ラストチョーク、５は放電ランプ３の両端に接続された
始動コンデンサ、３１は直流電源１の電源スイッチであ
る。

【０００３】また、上記トランジスタインバータ２中、
６は直流電源１のスイッチング制御行う主トランジスタ
で、高周波でスイッチングし、エミッタが直流電源１の
負極に接続され、また直流電源１の正極とこの主トラン
ジスタ６のコレクタとの間には出力トランス７と共振コ
ンデンサ８が並列に接続されている。９は負荷回路に挿
入された電流変成器（以下ＣＴと略記する）で、一次巻
線９ａがバラストチョーク４と直列に接続されている。
そして、コンデンサ１３がＣＴ９の二次巻線９ｂと直列
に接続されている。一方、１８は抵抗１９，２０、およ
び起動コンデンサ２１で構成された発振起動タイマ回路
で、上記主トランジスタ６に起動コンデンサ２１を介し
て一定時間ベース電流を供給する。２５は信号スイッチ
で、制御トランジスタ２７と、この制御トランジスタ２
７にこの制御トランジスタ２７のコレクタ電流と同一方
向に順方向電流が流れるように直列接続した阻止ダイオ
ード３０と、制御トランジスタ２７の入力側に接続され
た信号回路２９で構成されている。また、ダイオード２
２と抵抗２３の直列回路が主トランジスタ６のベース・
エミッタ間に接続されている。

【０００４】つぎに、上記構成の回路の動作について説
明する。まず、信号回路２９により制御トランジスタ２
７がオンの場合、信号スイッチ２５はオンであり、ま
た、制御トランジスタ２７がオフの場合、信号スイッチ
２５はオフである。そして、電源スイッチ３１がオン、
信号スイッチ２５がオンしている状態から説明すると、
この時信号スイッチ２５がオンしているため、直流電源
１から抵抗１９を介して主トランジスタ６にベース電流
が供給されず、従ってトランジスタインバータ２は発振
起動できず、発振停止状態を継続し、放電ランプ３は消
灯状態である。

【０００５】つぎに、信号スイッチ２５をオフすると、
直流電源１から発振起動タイマ回路１８内の抵抗１９と
起動コンデンサ２１を介して主トランジスタ６にベース
電流が供給され、主トランジスタ６がオンに移行する。
これにより、主トランジスタ６を介して出力トランス７
あるいは負荷回路（バラストチョーク４と放電ランプ３
の電極３ａ，３ｂと始動コンデンサ５の直列回路）に電
流が流れ、この負荷電流がＣＴ９を介して主トランジス
タ６の入力に正帰還され、コンデンサ１３が充電されな
がら、主トランジスタ６はオン状態を保つ。そして、Ｃ
Ｔ９のインダクタンスとコンデンサ１３のＬＣ共振によ
り振動性のベース電流が逆方向に流れるようになり、主
トランジスタ６のジャンクションの蓄積電荷が消去され
ると、主トランジスタ６は急速にターンオフする。その
後は出力トランス７と共振コンデンサ８で構成されるタ
ンク回路に蓄えられた電気エネルギーが共振し、上記負
荷回路に共振電流が流れる。

【０００６】上記共振電流が負荷電流としてＣＴ９を通
してダイオード２２を流れると、主トランジスタ６への
正帰還電流が流れるようになり、主トランジスタ６がタ
ーンオンして上記の動作を繰り返し、数十ＫＨｚ程度の
高周波で主トランジスタ６はスイッチング動作を行う。
この発振周波数で、バラストチョーク４と始動コンデン
サ５が直列共振するように設計してあり、この直列共振
によって生じる始動コンデンサ５の共振電圧によって放
電ランプ３が点灯し、放電ランプ３にバラストチョーク
４で制限された高周波電流が流れる。

【０００７】つぎに、再び信号スイッチ２５をオンにす
ると、トランジスタインバータ２の高周波発振の各半サ
イクルにおいて、前述のようにＣＴ９の二次巻線９ｂの
インダクタンスとコンデンサ１３のＬＣ共振によって、
制御トランジスタ２７のベース・コレクタ接合ダイオー
ドに順方向の電圧が主トランジスタ６のベースに接続さ
れている側を負荷電位として印加され、起動コンデンサ
２１に蓄えられている充電電荷が、起動コンデンサ２１
→阻止ダイオード３０→制御トランジスタ２７→主トラ
ンジスタ６のエミッタ→主トランジスタ６のベース→起
動コンデンサ２１の閉回路あるいは起動コンデンサ２１
→阻止ダイオード３０→制御トランジスタ２７→抵抗２
３→ダイオード２２→起動コンデンサ２１の閉回路で放
電され、一旦トランジスタインバータ２の発振が停止す
る。そして、信号スイッチ２５がオンしているので、直
流電源１から抵抗１９を介して主トランジスタ６にベー
ス電流が供給されず、従って再びトランジスタインバー
タ２は発振起動できず、発振停止状態を継続し、放電ラ
ンプ３は消灯する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような放電灯点
灯装置にあっては、信号スイッチ２５がオフで放電ラン
プ３が点灯している状態から、信号スイッチ２５をオン
した場合、上記のように起動コンデンサ２１の放電によ
って一旦トランジスタインバータ２の発振が停止する
が、その後、部品のバラツキによって、信号スイッチ２
５内の阻止ダイオード３０のオン電圧と制御トランジス
タ２７のコレクタ・ミエッタ間のオン電圧の和が、主ト
ランジスタ６のベース・エミッタ間のオン電圧より高い
場合、再び直流電源１から発振起動タイマ回路１８を介
して主トランジスタ６にベース電流が供給されてしま
い、上記のようにトランジスタインバータ２が再発振起
動し、信号スイッチ２５をオンさせたにもかかわらず放
電ランプ３が消灯しないことがあるという問題点があっ
た。

【０００９】また、直流電源１が商用交流電源電圧を整
流・平滑した直流電源の場合、信号スイッチ２５による
放電ランプ３の消灯状態において、例えば留守中等に商
用交流電源が一旦停電し、その後復帰した場合、商用交
流電源から発振起動タイマ回路１８を介して起動電流が
流れようとするのと同時に信号スイッチ２５をオンさせ
ても部品のばらつきにより上記と同様な理由で主トラン
ジスタ６にベース電流が供給されてしまい、トランジス
タインバータ２が発振起動し、放電ランプ３が点灯して
しまうという問題点があった。

【００１０】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、トランジスタインバータの入
力に直流電源電圧が投入された状態で、信号スイッチに
よって確実に放電ランプを点灯・消灯させることがで
き、また、信号スイッチによる放電ランプの消灯状態に
おいて、直流電源が一旦オフして再復帰した場合でも放
電ランプが点灯しない放電灯点灯装置を得ることを目的
としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる放電灯
点灯装置は、次のように構成したものである。 （１）電源スイッチを介して印加される直流電源電圧を
トランジスタインバータにより高周波電圧に変換し、こ
の高周波電圧により放電ランプを点灯させる放電点灯装
置において、前記トランジスタインバータは、高周波で
スイッチングする主トランジスタと、電源スイッチの投
入時より一定時間直流電源から起動コンデンサを介して
この主トランジスタにベース電流を供給する発振起動タ
イマ回路と、その起動コンデンサの放電電流によって一
定時間主トランジスタをオフさせ、かつ発振起動タイマ
回路を不動作にする制御トランジスタ、この制御トラン
ジスタに該制御トランジスタのコレクタ電流と同一方向
に順方向電流が流れるように直列接続した阻止ダイオー
ド、および制御トランジスタの入力側に接続した信号回
路からなる信号スイッチとを有し、電源スイッチの投入
時に前記トランジスタインバータの発振起動を防止する
発振起動防止手段を備え、前記発振起動防止手段は、発
振起動タイマ回路の起動コンデンサに直列接続され互い
に逆並列接続された二つのダイオードと、電源スイッチ
の投入によって発振起動タイマ回路を介して主トランジ
スタに発振起動電流が流れる前に信号スイッチの制御ト
ランジスタをオンさせる前記信号回路とにより構成さ
れ、前記信号スイッチの制御によりトランジスタインバ
ータの発振を起動あるいは停止させて放電ランプを点灯
あるいは消灯させるようにした。

【００１２】

【００１３】（２）電源スイッチを介して印加される直
流電源電圧をトランジスタインバータにより高周波電圧
に変換し、この高周波電圧により放電ランプを点灯させ
る放電点灯装置において、前記トランジスタインバータ
は、高周波でスイッチングする主トランジスタと、電源
スイッチの投入時より一定時間直流電源から起動コンデ
ンサを介してこの主トランジスタにベース電流を供給す
る発振起動タイマ回路と、その起動コンデンサの放電電
流によって一定時間主トランジスタをオフさせ、かつ発
振起動タイマ回路を不動作にする制御トランジスタ、こ
の制御トランジスタに該制御トランジスタのコレクタ電
流と同一方向に順方向電流が流れるように直列接続した
阻止ダイオード、および制御トランジスタの入力側に接
続した信号回路からなる信号スイッチとを有し、電源ス
イッチの投入時に前記トランジスタインバータの発振起
動を防止する発振起動防止手段を備え、前記発振起動防
止手段は、主トランジスタのベース・エミッタ間のオン
電圧から制御トランジスタのコレクタ・エミッタ間のオ
ン電圧を引いた電圧よりも低いオン電圧を有する前記信
号スイッチの阻止ダイオードと、電源スイッチの投入に
よって発振起動タイマ回路を介して主トランジスタに発
振起動電流が流れる前に信号スイッチの制御トランジス
タをオンさせる前記信号回路とにより構成され、前記信
号スイッチの制御によりトランジスタインバータの発振
を起動あるいは停止させて放電ランプを点灯あるいは消
灯させるようにした。

【００１４】（３）前記（１）または（２）の放電灯点
灯装置において、発振起動タイマ回路は、起動コンデン
サに並列接続された抵抗とコンデンサの直列回路を有
し、その抵抗とコンデンサの接続部に前記信号スイッチ
の阻止ダイオードを接続した。

【００１５】

【作用】この発明の放電灯点灯装置においては、トラン
ジスタインバータに直流電源電圧が印加された状態で、
信号スイッチによって確実にこのトランジスタインバー
タの発振を起動，停止させ、また、この信号スイッチに
よってトランジスタインバータが発振停止状態にある時
に直流電源が一旦オフして再復帰した場合でも、トラン
ジスタインバータを発振起動させないように働く。

【００１６】また、発振起動タイマ回路の起動コンデン
サにコンデンサと抵抗の直列回路を並列接続すれば、信
号スイッチをオフしてトランジスタインバータを発振さ
せている場合に、電源スイッチを短時間サイクルでオ
ン，オフさせた場合でも、確実にトランジスタインバー
タが発振起動するように働く。

【００１７】

【実施例】図１はこの発明の第１実施例を示す回路図で
あり、図４と同一符号は同一構成部分を示している。こ
の回路は、発振起動タイマ回路１８の起動コンデンサ２
１と直列接続され、互いに逆並列接続された二つのダイ
オード３２，３３を介して一定時間主トランジスタ６に
ベース電流を供給するように構成し、また、ダイオード
３２，３３と信号スイッチ２５を電源スイッチ３１の投
入によって直流電源１より発振起動タイマ回路１８を介
して主トランジスタ６に発振起動電流が流れる前に制御
トランジスタ２７をオンさせる信号回路２９と、制御ト
ランジスタ２７と、阻止ダイオード３０により発振起動
防止手段を構成し、電源スイッチ３１の投入時にトラン
ジスタインバータ２の発振起動を防止している。

【００１８】上記のように構成された回路においては、
電源スイッチ３１を投入すると、信号回路２９が直流電
源１より発振起動タイマ回路１８を介して主トランジス
タ６に発振起動電流が流れる前に制御トランジスタ２７
をオンさせる、この時、信号スイッチ２５内の阻止ダイ
オード３０のオン電圧と制御トランジスタ２７のコレク
タ・エミッタ間のオン電圧の和よりダイオード３２のオ
ン電圧と主トランジスタ６のベース・エミッタ間のオン
電圧の和の方が高いため、直流電源１より発振起動タイ
マ回路１８内の抵抗１９を介して信号スイッチ２５に電
流が流れ、起動コンデンサ２１を介して主トランジスタ
６にベース電流が供給されず、トランジスタインバータ
２は発振起動せず、放電ランプ３は点灯しない。また、
直流電源１が投入された後において信号スイッチ２５の
オフによるトランジスタインバータ２の発振起動および
放電ランプ３の点灯と信号スイッチ２５のオンによるト
ランジスタインバータ２の発振の停止および放電ランプ
３の消灯は図４の回路と同様であるので、説明を省略す
る。

【００１９】図２はこの発明の第２実施例を示す回路図
である。上記実施例では、互いに逆並列接続されたダイ
オード３２，３３を用いて信号スイッチ２５内の阻止ダ
イオード３０のオン電圧と制御トランジスタ２７のコレ
クタ・エミッタ間のオン電圧の和より上記ダイオード３
２のオン電圧と主トランジスタ６のベース・エミッタ間
のオン電圧の和を高くし、また、電源スイッチ３１の投
入によって直流電源１より発振起動タイマ回路１８を介
して主トランジスタ６に発振起動電流が流れる前に上記
制御トランジスタ２７をオンさせる信号回路２９とによ
り発振起動防止手段を構成しているが、本実施例では信
号スイッチ２５の主トランジスタ６のベース・エミッタ
間のオン電圧から制御トランジスタ２７のコレクタ・エ
ミッタ間のオン電圧を引いた電圧よりも低いオン電圧を
有する阻止ダイオード３４（例えばショットキーバリア
ダイオード）と、電源スイッチ３１の投入によって発振
起動タイマ回路１８を介して主トランジスタ６に発振起
動電流が流れる前に上記制御トランジスタ２７をオンさ
せる信号回路２９と、制御トランジスタ２７により発振
起動防止手段を構成している。

【００２０】このように構成された回路においては、電
源スイッチ３１を投入すると、信号回路２９が直流電源
１より発振起動タイマ回路１８を介して主トランジスタ
６に発振起動電流が流れる前に制御トランジスタ２７を
オンさせる。この時、主トランジスタ６のベース・エミ
ッタ間のオン電圧より信号スイッチ２５内の阻止ダイオ
ード３４のオン電圧と制御トランジスタ２７のコレクタ
・エミッタ間のオン電圧の和の方が低いため、直流電源
１より発振起動タイマ回路１８内の抵抗１９を介して信
号スイッチ２５に電流が流れ、起動コンデンサ２１を介
して主トランジスタ６にベース電流が供給されず、トラ
ンジスタインバータ２は発振起動せず、放電ランプ３は
消灯を維持する。また、電源スイッチ３１が投入された
後において信号スイッチ２５のオフによるトランジスタ
インバータ２の発振起動および放電ランプ３の点灯と信
号スイッチ２５のオンによるトランジスタインバータ２
の発振停止および放電ランプ３の消灯は図４の回路と同
様であるので、説明を省略する。

【００２１】図３はこの発明の第３実施例を示す回路図
である。本実施例では、図１の実施例の発振起動タイマ
回路１８の起動コンデンサ２１に抵抗３５とコンデンサ
３６の直列回路を並列接続し、この並列回路に直列接続
され互いに逆並列接続されたダイオード３２，３３を介
して一定時間主トランジスタ６にベース電流を供給する
ようにしており、この発振起動タイマ回路１８内に信号
スイッチ２５が設けられている。また、信号スイッチ２
５の阻止ダイオード３０は抵抗３５とコンデンサ３６の
接続部に接続されている。

【００２２】上記のように構成された回路においては、
信号スイッチ２５をオフし放電ランプ３を点灯させてい
る場合に、電源スイッチ３１（例えば壁スイッチ）を速
くオン，オフさせた場合でも、確実にトランジスタイン
バータ２の発振起動を行うことができる。また、トラン
ジスタインバータ２に直流電源電圧が投入された状態
で、信号スイッチ２５によって確実に放電ランプ３を点
灯・消灯させることができ、また、信号スイッチ２５に
よる放電ランプ３の消灯状態において直流電源１が一旦
オフして再復帰した場合でも、放電ランプ３は点灯しな
い、なお、上記の回路構成を図２の実施例の発振起動タ
イマ回路１８に適用しても同様の作用がある。

【００２３】なお、上述の各実施例では電源に直流電源
１を用いているが、この直流電源１は商用交流電圧を整
流，平滑した電源であっても、同様の回路構成を実施す
ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、トラ
ンジスタインバータに直流電源電圧が投入された状態
で、信号スイッチによって確実に放電ランプを点灯、消
灯させることができ、また信号スイッチによる放電ラン
プの消灯状態において直流電源が一旦オフして再復帰し
た場合でも、放電ランプが点灯しないようにすることが
できるという効果がある。

【００２５】また、発振起動タイマ回路の起動コンデン
サにコンデンサと抵抗の直列回路を並列接続すれば、信
号スイッチをオフしトランジスタインバータを発振させ
ている場合に、電源スイッチを速くオン・オフさせた場
合でも、確実にトランジスタインバータの発振起動を行
い、放電ランプを点灯させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す回路図

【図２】この発明の第２実施例を示す回路図

【図３】この発明の第３実施例を示す回路図

【図４】従来例を示す回路図

【符号の説明】

１ 直流電源 ２ トランジスタインバータ ３ 放電ランプ ４ バラストチョーク ５ 始動コンデンサ ６ 主トランジスタ １８ 発振起動タイマ回路 ２１ 起動コンデンサ ２５ 信号スイッチ ２７ 制御トランジスタ ２９ 信号回路 ３０ 阻止ダイオード ３１ 電源スイッチ ３２ ダイオード ３３ ダイオード ３４ 阻止ダイオード ３５ 抵抗 ３６ コンデンサ なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｒ (56)参考文献 実開 平３−97899（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−96698（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02M 7/42 - 7/98 H05B 41/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源スイッチを介して印加される直流電
   源電圧をトランジスタインバータにより高周波電圧に変
   換し、この高周波電圧により放電ランプを点灯させる放
   電点灯装置において、前記トランジスタインバータは、
   高周波でスイッチングする主トランジスタと、電源スイ
   ッチの投入時より一定時間直流電源から起動コンデンサ
   を介してこの主トランジスタにベース電流を供給する発
   振起動タイマ回路と、その起動コンデンサの放電電流に
   よって一定時間主トランジスタをオフさせ、かつ発振起
   動タイマ回路を不動作にする制御トランジスタ、この制
   御トランジスタに該制御トランジスタのコレクタ電流と
   同一方向に順方向電流が流れるように直列接続した阻止
   ダイオード、および制御トランジスタの入力側に接続し
   た信号回路からなる信号スイッチとを有し、電源スイッ
   チの投入時に前記トランジスタインバータの発振起動を
   防止する発振起動防止手段を備え、前記発振起動防止手
   段は、発振起動タイマ回路の起動コンデンサに直列接続
   され互いに逆並列接続された二つのダイオードと、電源
   スイッチの投入によって発振起動タイマ回路を介して主
   トランジスタに発振起動電流が流れる前に信号スイッチ
   の制御トランジスタをオンさせる前記信号回路とにより
   構成され、前記信号スイッチの制御によりトランジスタ
   インバータの発振を起動あるいは停止させて放電ランプ
   を点灯あるいは消灯させることを特徴とする放電灯点灯
   装置。
2. 【請求項２】 電源スイッチを介して印加される直流電
   源電圧をトランジスタインバータにより高周波電圧に変
   換し、この高周波電圧により放電ランプを点灯させる放
   電点灯装置において、前記トランジスタインバータは、
   高周波でスイッチングする主トランジスタと、電源スイ
   ッチの投入時より一定時間直流電源から起動コンデンサ
   を介してこの主トランジスタにベース電流を供給する発
   振起動タイマ回路と、その起動コンデンサの放電電流に
   よって一定時間主トランジスタをオフさせ、かつ発振起
   動タイマ回路を不動作にする制御トランジスタ、この制
   御トランジスタに該制御トランジスタのコレクタ電流と
   同一方向に順方向電流が流れるように直列接続した阻止
   ダイオード、および制御トランジスタの入力側に接続し
   た信号回路からなる信号スイッチとを有し、電源スイッ
   チの投入時に前記トランジスタインバータの発振起動を
   防止する発振起動防止手段を備え、前記発振起動防止手
   段は、主トランジスタのベース・エミッタ間のオン電圧
   から制御トランジスタのコレクタ・エミッタ間のオン電
   圧を引いた電圧よりも低いオン電圧を有する前記信号ス
   イッチの阻止ダイオードと、電源スイッチの投入によっ
   て発振起動タイマ回路を介して主トランジスタに発振起
   動電流が流れる前に信号スイッチの制御トランジスタを
   オンさせる前記信号回路とにより構成され、前記信号ス
   イッチの制御によりトランジスタインバータの発振を起
   動あるいは停止させて放電ランプを点灯あるいは消灯さ
   せることを特徴とする放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】 前記発振起動タイマ回路は、起動コンデ
   ンサに並列接続された抵抗とコンデンサの直列回路を有
   し、その抵抗とコンデンサの接続部に前記信号スイッチ
   の阻止ダイオードを接続したことを特徴とする請求項１
   または２記載の放電灯点灯装置。