JP2935521B2

JP2935521B2 - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2935521B2
Application number: JP2015232A
Authority: JP
Inventors: ▲てつ▼ 鈴木; 宜弘柿島
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-01-25
Publication date: 1999-08-16
Anticipated expiration: 2014-08-16
Also published as: JPH03219596A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、けい光ランプなどをインバータ点灯方式に
より点灯させる放電灯点灯装置に関する。

［従来の技術］この種の点灯装置は、トランジスタをオン・オフ制御
するインバータ発振回路と、インバータトランスにより
高周波を発生して、このインバータトランスの出力端に
接続された放電灯を点灯させるものであって、その従来
例が第７図および第８図に示されている。

第７図中符号１で示すケースは、両端が開口された角
筒状をなしているとともに、ケース本体２とケース蓋体
３とから形成されている。ケース本体２にはコ字形に折
曲げられた絶縁紙13が内装されているとともに、このケ
ース本体２は、その主板部2aの長さ方向両端部に設けた
通孔12（一方のみ第８図に図示）を通る固定部品（図示
しない）を介して照明器具（図示しない）のシャーシ内
面に固定される。ケース蓋体３はケース本体２に対して
着脱可能であり、その両側板部3aは、多少弾性変形した
状態でケース本体２の両側板部2bの外面に重ねて配置さ
れる。側板部2bが有した掛止孔４には、側板部3aに膨出
形成した掛止突部５が引っ掛けられ、その掛合によりケ
ース本体２とケース蓋対３とが連結されて、ケース１が
組立てられるようになっている。

ケース本体２の一方の側板部2bには放熱板６がねじ止
めされ、この放熱板６には、ケース本体２の主板部2aと
平行に配置されるプリント配線基板７がねじ止めされて
いる。プリント配線基板７は上記主板部2a側の片面にの
み印刷配線パターンを有している。この配線基板７のケ
ース蓋体３側の他の片面には各種の電気部品８（一方の
み図示）が取付けられているとともに、上記片面の両端
部に位置して端子台9,10が夫々取付けられている。上記
各種の電気部品８により、電源回路、フィルター回路、
整流回路、インバータ発振回路、点灯回路、および保護
回路等の放電灯点灯装置として必要な回路が形成され
る。これらの電気部品８は、そのリード端子8aをプリン
ト配線基板７に挿通させるとともに上記印刷配線パター
ンに半田付けすることによって、プリント配線基板７に
取付けられている。なお、符号11はインバータ発振回路
が備えるスイッチング用のトランジスタで、これは上記
電気部品８の一種であって、放熱板６に密接している。

端子台9,10には、上記ケース蓋体３側の端面にリード
線差込み口9a,10aを有し、この差込み口9a,10aを挿通し
たリード線が接続される自己鎖錠形の端子金具（図示し
ない）を内蔵した縦長な構成のものが使用されている。
そして、プリント配線基板７の一端部に配置された端子
台９は電源接続用として使用され、上記基板７の他端部
に配置された端子台10は器具内配線用として使用され
る。

［発明が解決しようとする課題］ところで、電気部品８の中でも放電灯にこれを点灯さ
せるエネルギーを供給する電源回路、フィルター回路、
整流回路、インバータ発振回路、点灯回路をなす電気部
品８の多くは、平均的に電圧および電流値が大きく、し
たがってこれら電気部品８の発熱は大きい。また、この
点灯装置の正常な動作を保証する保護回路をなす電気部
品８の多くは、比較的に電圧および電流値が小さいか
ら、その発熱は小さい。

しかし、従来は、これら各種の電気部品８の全てを、
プリント配線基板７の一面に混在させて取付けた構成で
あることに加えて、発熱が大きい電気部品８とこれに隣
接する他の電気部品８との間には、上記発熱が大きい電
気部品８の発熱の影響が少なくなるように大きな離間距
離を確保する必要があった。そのため、従来は上記各種
の電気部品８を取付けるプリント配線基板７の面積が大
きく、したがって、ケース１の長さおよび幅の各寸法が
大きく、放電灯点灯装置全体が大形であるという問題が
あった。

本発明の目的は、小形化を図ることができる放電灯点
灯装置を得ることにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明の放電灯点灯装置
においては、ケース本体とケース蓋体とからなる両端開
口の筒状ケース内に収納されたプリント配線基板に取付
けられる各種の電気部品のうち、電圧および電流値が大
きい電気部品が有するリード端子を、上記プリント配線
基板に貫通させて、これらの電気部品を上記プリント配
線基板の一面に取付け、かつ、上記各種の電気部品のう
ち電圧および電流値が小さいその他の電気部品を、小型
表面実装部品により形成して、これらを上記プリント配
線基板の他面に面実装したものである。

［作用］本発明の放電灯点灯装置は、プリント配線基板の一面
に、電圧および電流値が大きい故に発熱が大きい電気部
品を取付け、上記プリント配線基板の他面に、小型表面
実装部品からなるとともに電圧および電流値が小さいが
故に発熱が小さい電気部品を面実装したから、これら両
タイプの電気部品をプリント基板の板厚方向に沿って重
なるように配設できる。したがって、各種電気部品の体
積実装密度を向上できるとともに、発熱が小さい電気部
品に対する発熱が大きい電気部品からの熱的影響を、こ
れらの間に介在したプリント発線基板で遮ることができ
る。

［実施例］以下、本発明の一実施例を第１図から第６図を参照し
て説明する。

第１図および第２図中21は両端が開口された略角筒状
をなすアルミニューム合金板製のケースで、これはケー
ス本体22とケース蓋体23とから形成されている。

ケース本体22は、第２図および第３図に示すように主
板部22aの両側縁に、この板部22aと直交する方向に沿う
側板部22bを夫々有して断面コ字状をなしている。この
ケース本体22はその長さ方向両端部に固定孔24を夫々
（第３図に一つのみ図示）有している。ケース本体22
は、これら固定孔24を通る図示しないねじ等の固定具を
介して図示しない天井直付け形のけい光灯照明器具のシ
ャーシに取付けられるようになっている。ケース本体22
の内面にはポリエステルフィルム等の絶縁フィルム25が
貼付けられている。なお、ケース本体22はその素材とな
る板材の一面に絶縁フィルム25を貼付けた後に、このフ
ィルム25が内側となるように上記板材をプレス加工によ
り曲げることによって得たものである。

ケース蓋体23も、第２図および第３図に示すように主
板部23aの両側縁に、この板部23aと直交する方向に沿う
側板部23bを夫々有して断面コ字状をなしている。ケー
ス蓋体23の内面にもポリエステルフィルム等の絶縁フィ
ルム26が貼付けられている。ケース蓋体23も上記ケース
本体22と同様の製法で得たものである。そして、ケース
蓋体23の側板部23bは、その弾性力によりケース本体22
の側板部22bの外面に密接するように重ねられて、か
つ、これら両側板部22b,23b同志は連結されている。こ
の連結は、側板部23bに膨出形成した複数の掛止突部
（図示しない）を、側板部22bに形成した複数の掛止孔
（図示しない）に夫々引掛けることによってなされてい
る。

上記ケース21の長さ方向一端部には、このケース21の
一端部開口を塞いで端子台27が配置されているととも
に、ケース21の長さ方向他端部にも、このケース21の他
端部開口を塞いで端子台28が配置されている。

各端子台27,28の上記各主板部22a,23aに接する上下面
には、夫々一対の係合突部29（第３図に下面側の係合突
部29のみ図示）が一体に突設されており、これらの突部
29は主板部22a,23aにその側板部22b,23b側に寄せて形成
された係合孔30（第３図にケース蓋体23側の係合孔30の
み図示）に嵌合されている。これらの嵌合によって、各
端子台27,28はケース21の端部に位置決めされて外れな
いように固定されている。

各端子台27,28は、第３図に一方の端子台28で代表し
て示すようにケース21の端部開口に露出する端面にリー
ド線差込み口31を有するとともに、この差込み口31を挿
通した図示しないリード線が接続される端子金具32（第
１図参照）を内蔵している。端子金具32は自己鎖錠形の
ものであって、この金具32の一部に後述するプリント配
線基板34との接続用リード端子部32aが設けられてい
る。

一方の端子台27は電源接続用に使用されるものであ
り、その関係により電源引込み配線用と、電源送り配線
用と、アース配線およびその送り配線用の合計６個のリ
ード線差込み口31および端子金具32を有している。同様
に、他方の端子台28は器具内配線用、つまり、ランプソ
ケット等に至るリード線が差込まれる合計２個のリード
線差込み口31および端子金具32を有している。

上記各端子台27,28は、そのリード線差込み口31が開
口された端面とは反対側部分に段部33を有している。そ
して各端子台27,28間にはプリント配線基板34が、その
長さ方向両端部を上記段部33に夫々連結して、上記各主
板部22a,23aと平行にして架設されている。この基板34
と段部33との連結は、プリント配線基板34の長さ方向両
端部に設けられた接続孔35（第３図参照）に、各端子台
27,28のリード端子部32aを挿通させた後に、この挿通部
においてリード端子部32aをプリント配線基板34に半田
付けすることによってなされている。

プリント配線基板34は、ガラスエポキシ積層基板の片
面のみに印刷配線パターンを設けてなるもので、その印
刷配線パターンの端子部には夫々後述する小型表面実装
部品を半田付けするためのパット（図示しない）が設け
られている。接続孔35は上記印刷配線パターン（図示し
ない）のランド部に位置して形成されているから、上記
の連結によって同時に上記端子金具32と印刷配線パター
ンとの電気的接続もなされている。

この点灯装置の組立ては、主板部22aを底として配置
したケース本体22の両端に、上方から端子台27,28を夫
々位置決めして配置した後に、後述する電気部品を実装
したプリント配線基板34の両端部を、基板固定部33上に
配置させると同時に接続孔35にリード端子部32aを挿通
させ、次にリード端子部32aをプリント配線基板34に半
田付けし、最後にケース本体22にその上方からケース蓋
体23を被せるように嵌合して、これらを連結してケース
21を形成することにより、ねじ等の格別な連結部品を用
いることなく組立てられる。

上記プリント配線基板34には放電灯点灯装置として必
要な各種の電気部品および放熱板36が取付けられてい
る。電気部品には、ヒューズ37、サージ吸収用のバリス
タTNR1、ノイズをカットするフィルター回路Ａを形成す
る各種の電気部品、整流回路RECを形成する各種の電気
部品、インバータ発振用の電源回路Ｂを形成する各種の
電気部品、インバータ発振回路Ｃを形成する各種の電気
部品、インバータ発振回路Ｃにより発生される高周波出
力を受けてけい光ランプ38を点灯させる点灯回路Ｄを形
成する各種の電気部品、および電圧変動などによるイン
バータ発振回路Ｃの破損を防止して、この点灯装置を正
常に動作させるための保護回路Ｅを形成する各種の電気
部品が用いられる。

これら各種の電気部品相互の結線関係は第６図に示す
通りであり、上記フィルター回路Ａは、コンデンサC1,C
2、ノイズフィルタBNT、およびチョークコイルL1の各電
気部品により形成されている。整流回路RECは、ダイオ
ードブリッジ回路をなす４個のダイオードRECC1〜RECC4
（第４図参照）により形成されている。

上記電源回路Ｂは、コンデンサC3,C4、フィルムコン
デンサC5、バリスタTNR2、抵抗R1〜R4、ダイオードD1〜
D3、平滑用の電解コンデンサC6,C7の各電気部品により
形成されている。

上記インバータ発振回路Ｃは、バリスタTNR3、フィル
ムコンデンサC9、抵抗R6〜R8、ダイオードD4,D12,D13、
コンデンサC10、電解コンデンサC21、トランジスタQ1、
および磁気漏れ形のインバータトランスIVTの各電気部
品により形成されている。

上記点灯回路Ｄは、コンデンサC12,C15,C16,C18、電
解コンデンサC17、ダイオードD9〜D11、ツェナーダイオ
ードZD2、抵抗19,20、トランジスタQ5、ホトカプラ用の
ホトダイオードPCD、および上記けい光ランプ38の各電
気部品により形成されている。

上記保護回路Ｅは、コンデンサC11,C13,C14,C19,C2
0、電解コンデンサC8、抵抗R9〜18、可変抵抗VR、トラ
ンジスタQ2〜Q4、ツェナーダイオードZD1、ダイオードD
5〜８、トランスCT、およびホトカプラ用のホトトラン
ジスタPCQの各電気部品により形成されている。

上記各種の電気部品のうち以下に列挙する部品は夫々
リード端子Ｓ（第１図および第２図参照）を有した挿入
取付け部品であり、これらの電圧および電流値は平均的
に大である。ヒューズ37、バリスタTNR1〜TNR3、コンデ
ンサC1〜C5,C9,C10,C12,C14,C18、電解コンデンサC6〜C
8,C17,C21、ノイズフィルタBNT、チョークコイルL1、ダ
イオードRECC1〜RECC4、ダイオードD4,D13、抵抗R5,R1
8、トランスCT、ホトカプラPCD,PCQ、インバータトラン
スIVT。

そして、これらの挿入取付け部品は、そのリード端子
Ｓをプリント配線基板34に挿通させるとともに、これら
リード端子Ｓを上記基板34の印刷配線パターンに半田付
けすることによって、上記基板34の印刷配線パターンが
設けられていない面に夫々取付けられている。これら挿
入取付け部品がプリント配線基板34に取付けられた状態
を第４図に示す。

なお、上記インバータ発振回路Ｃが備える絶縁形のス
イッチング用トランジスタQ1には、プリント配線基板34
のケース蓋体23側から挿入されるねじ40が貫通されてい
る。ねじ40の先端部には上記放熱板36が螺合されてい
る。したがって、放熱板36はトランジスタQ1に密接され
ている。放熱板36の他の部分は第２図に示すように上記
ケース本体22の主板部22aに密接されていて、上記トラ
ンジスタQ1の熱をケース本体22に放熱するようになって
いる。

しかも、上記挿入取付け部品のうち、最大の高さ寸法
を有したインバータトランスIVTは、第１図に示すよう
にプリント配線基板34に形成された通孔（または切欠き
でも良い。）41を通って設けられている。したがって、
このインバータトランスIVTのプリント配線基板34から
ケース本体22側への突出高さＨは小さいものとなり、そ
して、この高さＨに位置して上記各挿入取付け部品は夫
々配設されている。そのために、上記挿入取付け部品の
うちでも縦方向寸法が長い電解コンデンサC6,C7、フィ
ルムコンデンサC5,C9、およびバリスタTNR3は、第１図
に示すようにリード端子ＳをＬ形に折り曲げて、横起き
姿勢となるように配置してプリント配線基板34に取付け
られている。

したがって、このようにして設けられるインバータト
ランスIVTとその他の挿入取付け部品の配置により、こ
れら部品のプリント配線基板34からの突出高さＨを少な
くして、かつ、略同位置高さに揃えることができる。そ
の上、これらの部品を覆ったケース本体22の内面には絶
縁フィルム25が貼付けられており、上記挿入取付け部品
をケース本体22の主板部22a内面に近接または当接させ
ることができる。そのため、プリント配線基板34とケー
ス本体22の主板部22aとの間に、上記挿入取付け部品を
配設するのに必要とする高さ寸法Ｘを例えば13mmと小さ
くできる。

また、上記各種の電気部品のうち上記挿入取付け部品
以外の他の部品の電圧および電流値は比較的小であり、
これらの電気部品はいずれも小型の表面実装部品により
形成されている。これら表面実装部品となっている電気
部品は以下に列挙する通りである。抵抗R1〜R4,R6〜R1
7,R19〜R21、可変抵抗VR、ダイオードD1〜D3,D5〜D12、
ツェナーダイオードZD1,ZD2、トランジスタQ2〜Q5、コ
ンデンサC11,C13,C15,C16,C19,C20。

これらの小型表面実装部品は、プリント配線基板34の
上記挿入取付け部品が配置された面とは反対側の面、つ
まり配線パターンが設けられた片面に面実装されてい
る。これら小型表面実装部品がプリント配線基板34に取
付けられた状態を第５図に示す。

このような小型表面実装部品の採用により、これらを
上記リード端子Ｓのプリント配線基板34からケース蓋体
23側の突出高さ内に略収めることができるとともに、ケ
ース蓋体23の内面に絶縁フィルム26を貼付けていること
から、リード端子Ｓおよび小形表面実装部品をケース蓋
体23の主板部23aに近接させて設けることができる。そ
のため、プリント配線基板34とケース蓋体23の主板部23
aとの間に、上記リード端子Ｓおよび小型表面実装部品
を配設するのに必要とする高さ寸法Ｙを例えば3mmと小
さくできる。

したがって、この実装例においては、上記高さ寸法X,
Yを夫々小さくできるから、ケース21の厚みつまり装置
全体の厚みＺを例えば20mmと薄くでき、それによって、
この点灯装置を組込んだ天井直付け形照明器具の薄形化
できる。

なお、プリント配線基板34に対する上記各種電気部品
の取付けは以下のようにして実施される。まず、各種電
気部品のうち上記挿入取付け部品のリード端子Ｓを、プ
リント配線基板34に挿通させて、その先端を曲げるか、
または潰すなどして仮止めする。次に、プリント配線基
板34の印刷配線パターンが設けられた面のパット部に紫
外線硬化形接着剤を塗布してから、このパット部に端子
が位置されるようにして上記小型表面実装部品を載置す
る。この後、紫外線を照射して上記接着剤を硬化させて
プリント配線基板34を仮止めする。最後に、半田デップ
法により上記印刷配線パターンに対して挿入取付け部品
のリード端子および小型表面実装部品の端子を夫々同時
に半田付けする。以上により各種電気部品のプリント配
線基板34への５取付けがなされる。

上記のように構成された放電灯点灯装置は、プリント
配線基板34の印刷配線パターンが設けられていない片面
に、各種の電気部品のうちリード端子Ｓを有した挿入取
付け部品を取付けている。これらの部品は電圧および電
流値が平均的に大きく、温度上昇値も大きい故に発熱が
大きい電気部品である。また、これら挿入取付け部品以
外の各種の電気部品には小型表面実装部品を採用し、こ
れら実装部品をプリント配線基板34の印刷配線パターン
が設けられた他の片面に面実装して取付けている。これ
らの小形表面実装部品は電圧および電流値が比較的小さ
いが故に発熱が小さく、温度上昇値も小さい電気部品で
ある。

すなわち、この放電灯点灯装置においては、各種の電
気部品を、その大きさと発熱の大小によって仕分けし
て、これらをプリント配線基板34の両面に夫々別々に取
付けることによって、各種の電気部品をプリント配線基
板34の板厚方向に沿って重なるように配設したものであ
る。

そのため、各種電気部品の体積実装密度が向上され
て、ケース21の長さおよび幅の各寸法を小さくできるの
で、点灯装置全体を小形化できる。そして、このような
小形化にも拘らず、発熱が小さい小形表面実装部品に対
する発熱が大きい挿入取付け部品からの熱的影響を、こ
れらの間に介在したプリント配線基板34で遮ることがで
きるので、小形表面実装部品が熱により破壊される恐れ
がないものである。

なお、本発明は上記一実施例に制約されない。例え
ば、ケースのケース本体とケース蓋体との連結、ケース
と端子台との連結、段部とプリント配線基板との連結
は、ねじ等の固定具を用いて行っても良い。また、大形
の電気部品である電磁部品、つまりノイズフィルタ、チ
ョークコイル、パルストランスなどは、上記インバータ
トランスIVTと同様にプリント配線基板34の通孔または
切欠きなどの通し部に通して、ケース本体22とケース蓋
体23との間に配置されるようにプリント配線基板34に対
して取付けても差支えない。

［発明の効果］以上説明した本発明の放電灯点灯装置においては、ケ
ース本体とケース蓋体とからなる両端開口の筒錠ケース
内に収納されたプリント配線基板に取付けられる各種の
電気部品のうち、電圧および電流値が大きい電気部品が
有するリード端子を、上記プリント配線基板に貫通させ
て、これらの電気部品を上記プリント配線基板の一面に
取付け、かつ、上記各種の電気部品のうち電圧および電
流値が小さいその他の電気部品を、小形表面実装部品に
より形成して、これらを上記プリント配線基板の他面に
面実装した構成により、発熱が小さい電気部品に対する
発熱が大きい電気部品からの熱的影響を、これらの間に
介在したプリント配線基板で遮り、発熱が大きい電気部
品と小さい電気部品との間に大きな離間距離を設ける必
要がないとともに、各種電気部品の体積実装密度を向上
できるから、装置全体の小形化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図は本発明の一実施例を示し、第１図は
第４図中Ｉ−Ｉ線を通る装置全体の縦断側面図、第２図
は第４図中II−II線を通る装置全体の断面図、第３図は
装置全体の分解斜視図、第４図は電気部品が実装された
プリント配線基板を一面側から見た図、第５図は同プリ
ント基板を他の面側から見た図、第６図は電気回路図で
ある。第７図および第８図は従来例を示し、第７図は断
面図、第８図は斜視図である。 21……安定器ケース、22……ケース本体、23……ケース
蓋体、22a,23a……主板部、22b,23b……側板部、27,28
……端子台、34……プリント配線基板、37,TNR1〜TNR3,
C1〜C5,C9,C10,C12,C14,C18,C6〜C8,C17,C21,BNT,L1,RE
CC1〜RECC4,D4,D13,R5,R18,CT,PCD,PCQ,IDT……挿入取
付けされる電気部品、Ｓ……リード端子、R1〜R4,R6〜R
17,R19〜R21,VR,D1〜D3,D5〜D12,ZD1,ZD2,Q2〜Q5,C11,C
13,C15,C16,C19,C20……面実装される電気部品。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭56−15501（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−74304（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−229709（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−241296（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−26903（ＪＰ，Ａ) 特開平２−94317（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−96808（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−164828（ＪＰ，Ｕ) 実開昭53−159678（ＪＰ，Ｕ) 実開昭64−29713（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−41329（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−41397（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−82508（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−82509（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−82510（ＪＰ，Ｕ) 特表平１−502946（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05B 41/02 H05B 41/24 F21V 23/02 H05K 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主板部の両側縁に側板部を夫々有したケー
ス本体と、主板部の両側縁に側板部を夫々有し、これら
側板部を上記ケース本体の側板部に重ねて連結されるケ
ース蓋体とからなる両端開口の筒状ケースと、このケース内に、上記各主板部から離して収納され、電
源回路、インバータ発振回路、点灯回路、および保護回
路などの必要な諸回路をなす各種の電気部品が取付けら
れたプリント配線基板と、このプリント配線基板と電気的に接続されて上記ケース
本体の両端部内側に夫々取付けられた端子台とを具備
し、上記各種の電気部品のうち電圧および電流値が大きい電
気部品が有するリード端子を、上記プリント配線基板に
貫通させて、これらの電気部品を上記プリント配線基板
の一面に取付け、かつ、上記各種の電気部品のうち電圧
および電流値が小さいその他の電気部品を、小型表面実
装部品により形成して、これらを上記プリント配線基板
の他面に面実装したことを特徴とする放電灯点灯装置。