JP3009683U - Stable discharge current control circuit for discharge lamp - Google Patents
Stable discharge current control circuit for discharge lampInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この考案の放電灯の安定放電電流制御回路は、
低価格、軽量小型でありながら、その発光効率及び力率
を改善するために、電流制御回路をトランジスタを用い
た電子回路で構成することを特徴とする。
【構成】電源端子１１及び１２間には、商用交流電源１
３が接続されている。上記電源端子１１及び１２には、
それぞれ電流制御回路１４ａ及び１４ｂを介して、放電
灯１５のフィラメントが接続されている。上記電流制御
回路１４ａ及び１４ｂには、アノードを放電灯１５側、
カソードを電源端子１１及び１２側にしてダイオード１
６ａ及び１６ｂが、並列に接続されている。この放電灯
１５のフィラメントには、点灯時用の高電圧発生回路と
して始動回路１７が接続されている。商用交流電源１３
の最初の半周期で電流制御回路１４ａとダイオード１６
ｂが動作し、次の半周期で電流制御回路１４ｂとダイオ
ード１６ａが動作する。
(57) [Abstract] [Purpose] The stable discharge current control circuit of the discharge lamp of the present invention is
The present invention is characterized in that the current control circuit is composed of an electronic circuit using a transistor in order to improve the light emission efficiency and the power factor while being low price, light weight and small size. [Composition] A commercial AC power supply 1 is provided between the power supply terminals 11 and 12.
3 is connected. The power terminals 11 and 12 have
The filaments of the discharge lamp 15 are connected via the current control circuits 14a and 14b, respectively. The current control circuits 14a and 14b have an anode on the discharge lamp 15 side,
Diode 1 with the cathode on the side of power supply terminals 11 and 12
6a and 16b are connected in parallel. A starting circuit 17 is connected to the filament of the discharge lamp 15 as a high voltage generating circuit for lighting. Commercial AC power supply 13
In the first half cycle of the current control circuit 14a and the diode 16
b operates, and the current control circuit 14b and the diode 16a operate in the next half cycle.
Description
【０００１】[0001]
この考案は放電灯の安定放電電流制御回路に関し、より詳細には放電灯の点灯 を電子回路を用いて安定に制御する放電灯の安定放電電流制御回路に関する。 The present invention relates to a stable discharge current control circuit for a discharge lamp, and more particularly to a stable discharge current control circuit for a discharge lamp that stably controls the lighting of the discharge lamp using an electronic circuit.
【０００２】[0002]
従来より、放電灯の安定放電流を与える放電灯の安定放電電流制御回路は、主 としてインダクタンスが用いられている。これは、キャパシタンスは交流電源周 波数では電流波形に悪影響を及ぼすため、通常用いられていないからである。 Conventionally, the stable discharge current control circuit of a discharge lamp that gives a stable discharge current of the discharge lamp has mainly used an inductance. This is because the capacitance has a bad influence on the current waveform at the frequency of the AC power supply and is not normally used.
【０００３】 また、近時、インバータ方式が開発され、灯具が市販されているが、価格が高 いことと電磁ノイズの発生により、普及率は必ずしも大きいものではない。 したがって、現在の放電電流の制御は、主としてインダクタンスによるもので ある。このインダクタンス方式は装置が簡単であり、点灯時に高圧発生にも役立 ち、価格も低いという利点がある。In addition, recently, an inverter system has been developed and a lamp is commercially available. However, due to its high price and generation of electromagnetic noise, its penetration rate is not necessarily high. Therefore, the current control of the discharge current is mainly due to the inductance. This inductance method has the advantages that the device is simple, it is useful for generating high voltage during lighting, and the cost is low.
【０００４】[0004]
しかしながら、実際に低価格、軽量小型にするためには、粗悪で小量の鉄心を 用い、銅巻線も細くした灯具が多く用いられている。 このため、鉄損と銅損が大きくなり、入力電力に対する発光エネルギーは少な くなる。すなわち、発光効率が悪くなるという課題を有している。放電灯一般の 発光効率は約２０％程度であるが、白熱灯の７〜８％しかない発光効率に比べれ ば格段に良い。このため、現在多くの照明器具では、インダクタンス方式を採用 しているのが実情である。 However, in order to reduce the price, weight, and size of the lamp, many lamps are used that have a poor iron core and a thin copper winding. For this reason, iron loss and copper loss increase, and the emission energy with respect to the input power decreases. That is, there is a problem that the luminous efficiency is deteriorated. The luminous efficiency of a general discharge lamp is about 20%, which is far better than the luminous efficiency of an incandescent lamp which is only 7 to 8%. For this reason, most lighting fixtures currently employ the inductance method.
【０００５】 更に、こうしたインダクタンス方式或いはキャパシタンスを使用している照明 器具では、おおよそ０．７〜０．９の力率となっており、送電及び配電線に於け る効率も改善の余地があるものであった。Further, a lighting fixture using such an inductance method or capacitance has a power factor of about 0.7 to 0.9, and there is room for improvement in efficiency in power transmission and distribution lines. It was a thing.
【０００６】 この考案は上記実情に鑑みてなされたもので、低価格、軽量小型でありながら 、その発光効率及び力率を改善することのできる放電灯の安定放電電流制御回路 を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a stable discharge current control circuit for a discharge lamp, which is low in price, light in weight, and small in size, but which can improve its light emission efficiency and power factor. To aim.
【０００７】[0007]
すなわちこの考案は、商用交流電源から供給される電流により点灯する放電灯 と、この放電灯の一端及び他端間に接続された始動回路と、入力端が上記商用交 流電源の一端に、出力端が上記放電灯の一端に接続されるもので、上記放電灯に 供給される電流量が第１の所定値を超えると上記放電灯に印加する電圧を下降さ せるべく負特性を有して減少し、該電流量が上記第１の所定値より低い第２の所 定値に達すると上記放電灯に印加する電圧を上昇させるフの字特性を有して該電 流量を制限する第１の制御トランジスタを含む第１の電流制御回路と、この第１ の電流制御回路の入力端にカソードが、出力端にアノードが接続された第１の整 流素子と、入力端が上記商用交流電源の他端に、出力端が上記放電灯の他端に接 続されるもので、上記放電灯に供給される電流量が第３の所定値を超えると上記 放電灯に印加する電圧を下降させるべく負特性を有して減少し、該電流量が上記 第３の所定値より低い第４の所定値に達すると上記放電灯に印加する電圧を上昇 させるフの字特性を有して該電流量を制限する第２の制御トランジスタを含む第 ２の電流制御回路と、この第２の電流制御回路の入力端にカソードが、出力端に アノードが接続された第２の整流素子とを具備し、上記第１の電流制御回路及び 上記第２の整流素子は上記商用交流電源の交流の第１の半周期の期間に動作し、 上記第２の電流制御回路及び上記第１の整流素子は上記第１の半周期に続く第２ の半周期の期間に動作することを特徴とする。 That is, the present invention is directed to a discharge lamp that is turned on by a current supplied from a commercial AC power source, a starting circuit connected between one end and the other end of the discharge lamp, and an input terminal to one end of the commercial AC power source. The end is connected to one end of the discharge lamp, and has a negative characteristic so as to decrease the voltage applied to the discharge lamp when the amount of current supplied to the discharge lamp exceeds a first predetermined value. The first limiter has a foldback characteristic that increases the voltage applied to the discharge lamp when the current amount decreases and reaches a second predetermined value lower than the first predetermined value. A first current control circuit including a control transistor, a first rectifying element having a cathode connected to an input end and an anode connected to an output end of the first current control circuit, and an input end of the commercial AC power supply. The output end is connected to the other end of the discharge lamp. When the amount of current supplied to the discharge lamp exceeds a third predetermined value, it has a negative characteristic and decreases in order to lower the voltage applied to the discharge lamp, and the amount of current is lower than the third predetermined value. A second current control circuit including a second control transistor which has a foldback characteristic for increasing the voltage applied to the discharge lamp when the fourth predetermined value is reached and which limits the current amount; And a second rectifier element having a cathode connected to the input terminal and an anode connected to the output terminal of the current control circuit, wherein the first current control circuit and the second rectifier element are the AC of the commercial AC power supply. Is operated during the first half cycle, and the second current control circuit and the first rectifying element are operated during the second half cycle that follows the first half cycle. .
【０００８】 またこの考案は、商用交流電源の一端にコレクタが接続された第１のトランジ スタと、この第１のトランジスタのコレクタとベース間に接続された第１の抵抗 と、上記第１のトランジスタのエミッタと上記商用交流電源の他端間に直列接続 された第２及び第３の抵抗と、上記第１のトランジスタのエミッタに一端が接続 された第４の抵抗と、この第４の抵抗の他端にエミッタが、上記第２及び第３の 抵抗の接続点にベースが、上記第１のトランジスタのベースにコレクタが接続さ れた第２のトランジスタと、この第２のトランジスタのエミッタにアノードが、 上記第１のトランジスタのコレクタにカソードが接続された第１のダイオードと 、上記商用交流電源の他端にコレクタが接続された第３のトランジスタと、この 第３のトランジスタのコレクタとベース間に接続された第５の抵抗と、上記第３ のトランジスタのエミッタと上記商用交流電源の一端間に直列接続された第６及 び第７の抵抗と、上記第３のトランジスタのエミッタに一端が接続された第８の 抵抗と、この第８の抵抗の他端にエミッタが、上記第６及び第７の抵抗の接続点 にベースが、上記第３のトランジスタのベースにコレクタが接続された第４のト ランジスタと、この第４のトランジスタのエミッタにアノードが、上記第３のト ランジスタのコレクタにカソードが接続された第２のダイオードと、上記第２の トランジスタのエミッタと上記第４のトランジスタのエミッタ間に接続された放 電灯と、この放電灯の両端間に接続された始動回路とを具備することを特徴とす る。Further, the present invention is directed to a first transistor having a collector connected to one end of a commercial AC power source, a first resistor connected between the collector and the base of the first transistor, and the first transistor described above. Second and third resistors connected in series between the emitter of the transistor and the other end of the commercial AC power source, a fourth resistor having one end connected to the emitter of the first transistor, and the fourth resistor. The emitter is connected to the other end of the second transistor, the base is connected to the connection point of the second and third resistors, the second transistor whose collector is connected to the base of the first transistor, and the emitter of the second transistor are connected to the second transistor. A first diode whose anode is connected to the collector of the first transistor and whose cathode is connected to the first transistor; and a third transistor whose collector is connected to the other end of the commercial AC power supply; A fifth resistor connected between the collector and the base of the third transistor; a sixth resistor and a seventh resistor connected in series between the emitter of the third transistor and one end of the commercial AC power source; An eighth resistor whose one end is connected to the emitter of the third transistor, an emitter at the other end of the eighth resistor, a base at the connection point of the sixth and seventh resistors, and a third resistor of the third transistor. A fourth transistor having a collector connected to the base, a second diode having an anode connected to the emitter of the fourth transistor and a cathode connected to the collector of the third transistor, and the second transistor. And a discharge lamp connected between the emitter of the fourth transistor and the emitter of the fourth transistor, and a starting circuit connected between both ends of the discharge lamp.
【０００９】[0009]
この考案の放電灯の安定放電電流制御回路にあっては、商用交流電源から供給 される電流により放電灯が点灯されるもので、この放電灯を始動点灯させるべく その放電に要する始動時の電力が始動回路から供給される。そして、上記放電灯 の始動点灯後の継続点灯時に必要な電力は、上記商用交流電源から第１、第２の 電流制御回路を介して供給される。上記第１の電流制御回路は、上記放電灯に供 給される電流量が第１の所定値を超えると上記放電灯に印加する電圧を下降させ るべく負特性を有して減少し、該電流量が上記第１の所定値より低い第２の所定 値に達すると上記放電灯に印加する電圧を上昇させる。また、第２の電流制御回 路は、上記放電灯に供給される電流量が第３の所定値を超えると上記放電灯に印 加する電圧を下降させるべく負特性を有して減少し、該電流量が上記第３の所定 値より低い第４の所定値に達すると上記放電灯に印加する電圧を上昇させる。上 記第１及び第２の電流制御回路は、フの字特性を有して該電流量を制限する第１ 及び第２の制御トランジスタを含んでいる。そして、上記第１及び第２の制御回 路とそれぞれ並列に接続された第１及び第２の整流素子により、上記第１の電流 制御回路及び上記第２の整流素子が上記商用交流電源の交流の第１の半周期の期 間に動作し、上記第２の電流制御回路及び上記第１の整流素子が上記第１の半周 期に続く第２の半周期の期間に動作して、上記放電灯に電力を供給する。 In the stable discharge current control circuit of the discharge lamp of the present invention, the discharge lamp is lit by the current supplied from the commercial AC power source. Is supplied from the starting circuit. Then, the electric power required for continuous lighting after the starting lighting of the discharge lamp is supplied from the commercial AC power source through the first and second current control circuits. When the amount of current supplied to the discharge lamp exceeds a first predetermined value, the first current control circuit has a negative characteristic and decreases to decrease the voltage applied to the discharge lamp. When the amount of current reaches a second predetermined value lower than the first predetermined value, the voltage applied to the discharge lamp is increased. The second current control circuit has a negative characteristic and decreases in order to lower the voltage applied to the discharge lamp when the amount of current supplied to the discharge lamp exceeds a third predetermined value, and decreases. When the amount of current reaches a fourth predetermined value lower than the third predetermined value, the voltage applied to the discharge lamp is increased. The above-mentioned first and second current control circuits include first and second control transistors having a foldback characteristic and limiting the amount of current. The first current control circuit and the second rectifier element are connected to the commercial AC power source by the first and second rectifier elements connected in parallel with the first and second control circuits, respectively. During the first half cycle, the second current control circuit and the first rectifying element operate during the second half cycle following the first half cycle, Supply power to the light.
【００１０】 またこの考案の放電灯の安定放電電流制御回路にあっては、商用交流電源の一 端に第１の電流制御回路が、他端に第２の電流制御回路が接続される。この第１ の制御回路は、上記商用交流電源の一端にコレクタが接続され、そのコレクタ・ ベース間に第１の抵抗が接続された第１のトランジスタと、この第１のトランジ スタのエミッタと上記商用交流電源の他端間に直列接続された第２及び第３の抵 抗と、上記第１のトランジスタのエミッタに一端が接続された第４の抵抗と、こ の第４の抵抗の他端にエミッタが、上記第２及び第３の抵抗の接続点にベースが 、上記第１のトランジスタのベースにコレクタが接続された第２のトランジスタ とから成る。そして、電流帰路用の第１のダイオードのアノードが上記第２のト ランジスタのエミッタに、カソードが上記第１のトランジスタのコレクタに接続 される。また、上記第２の電流制御回路は、上記商用交流電源の他端にコレクタ が接続され、そのコレクタ・ベース間に第５の抵抗が接続された第３のトランジ スタと、この第３のトランジスタのエミッタと上記商用交流電源の一端間に直列 接続された第６及び第７の抵抗と、上記第３のトランジスタのエミッタに一端が 接続された第８の抵抗と、この第８の抵抗の他端にエミッタが、上記第６及び第 ７の抵抗の接続点にベースが、上記第３のトランジスタのベースにコレクタが接 続された第４のトランジスタとから成る。そして、電流帰路用の第２のダイオー ドのアノードが上記第４のトランジスタのエミッタに、カソードが上記第３のト ランジスタのコレクタに接続される。更に、放電灯は、上記第２のトランジスタ のエミッタと上記第４のトランジスタのエミッタ間に接続され、該放電灯の両端 間に接続された始動回路により始動点灯される。Further, in the stable discharge current control circuit of the discharge lamp according to the present invention, the first current control circuit is connected to one end of the commercial AC power supply and the second current control circuit is connected to the other end. The first control circuit has a collector connected to one end of the commercial AC power supply, a first transistor having a first resistor connected between the collector and the base, an emitter of the first transistor, and the first transistor. Second and third resistors connected in series between the other ends of the commercial AC power source, a fourth resistor having one end connected to the emitter of the first transistor, and the other end of the fourth resistor. An emitter, a base at the connection point of the second and third resistors, and a second transistor having a collector connected to the base of the first transistor. The anode of the first diode for current return is connected to the emitter of the second transistor and the cathode is connected to the collector of the first transistor. The second current control circuit has a third transistor having a collector connected to the other end of the commercial AC power source and a fifth resistor connected between the collector and the base, and the third transistor. The sixth and seventh resistors connected in series between the emitter of the third transistor and one end of the commercial AC power source, the eighth resistor whose one end is connected to the emitter of the third transistor, and the other of the eighth resistor. An emitter is provided at an end, a base is provided at a connection point of the sixth and seventh resistors, and a fourth transistor having a collector connected to the base of the third transistor. The anode of the second diode for current return is connected to the emitter of the fourth transistor and the cathode is connected to the collector of the third transistor. Further, the discharge lamp is connected between the emitter of the second transistor and the emitter of the fourth transistor, and is started and lit by a starting circuit connected between both ends of the discharge lamp.
【００１１】[0011]
【実施例】 以下、図面を参照してこの考案の実施例を説明する。 図１は、この考案の第１の実施例で、放電灯の安定放電電流制御回路が適用さ れた照明装置の構成を示したブロック図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a lighting device to which a stable discharge current control circuit of a discharge lamp is applied in a first embodiment of the present invention.
【００１２】 図１に於いて、電源端子１１及び１２間には、周知の商用交流電源１３が接続 されている。そして、これらの電源端子１１及び１２には、それぞれ安定時点灯 用としての電流制御回路１４ａ及び１４ｂを介して、蛍光灯等の放電灯１５のフ ィラメントが接続されている。In FIG. 1, a well-known commercial AC power supply 13 is connected between the power supply terminals 11 and 12. The filaments of the discharge lamp 15 such as a fluorescent lamp are connected to the power supply terminals 11 and 12 via the current control circuits 14a and 14b for stable lighting.
【００１３】 また、電流制御回路１４ａ及び１４ｂと並列に、整流素子としてのダイオード １６ａ及び１６ｂが、それぞれ接続されている。これらダイオード１６ａ及び１ ６ｂは、図示の如く、アノードを放電灯１５側、カソードを端子１１及び１２側 にして接続されている。更に、この放電灯１５のフィラメントには、点灯時用の 高電圧発生回路として、周知の始動回路（例えばグロースタータ回路）１６が接 続されている。Further, diodes 16a and 16b as rectifying elements are connected in parallel with the current control circuits 14a and 14b, respectively. As shown in the figure, the diodes 16a and 16b are connected with the anode on the discharge lamp 15 side and the cathode on the terminals 11 and 12 side. Further, a well-known starting circuit (for example, glow starter circuit) 16 is connected to the filament of the discharge lamp 15 as a high voltage generating circuit for lighting.
【００１４】 図２は、上記電流制記回路１４ａ及び１４ｂの部分を具体的に示した回路構成 図である。 図２に於いて、電流制御回路１４ａ内のトランジスタＱ１のコレクタは、電源 端子１１に接続されると共に、抵抗Ｒ１を介して該トランジスタＱ１のベースが 接続されている。またこのトランジスタＱ１のベースには、トランジスタＱ２の コレクタが接続されている。そして、このトランジスタＱ２のベースは分圧抵抗 Ｒ２及びＲ３の中点に接続されている。FIG. 2 is a circuit configuration diagram specifically showing the portions of the current limiting circuits 14a and 14b. In FIG. 2, the collector of the transistor Q1 in the current control circuit 14a is connected to the power supply terminal 11, and the base of the transistor Q1 is connected via the resistor R1. The collector of the transistor Q2 is connected to the base of the transistor Q1. The base of the transistor Q2 is connected to the midpoint of the voltage dividing resistors R2 and R3.
【００１５】 上記抵抗Ｒ２の他端は、上記トランジスタＱ１のエミッタに接続されると共に 、抵抗Ｒ４を介してトランジスタＱ２のエミッタ、及び放電灯１５の一端に接続 されている。また、上記抵抗Ｒ３の他端は、電源端子１２に接続されている。The other end of the resistor R2 is connected to the emitter of the transistor Q1 and is also connected to the emitter of the transistor Q2 and one end of the discharge lamp 15 via the resistor R4. The other end of the resistor R3 is connected to the power supply terminal 12.
【００１６】 更に、トランジスタＱ２のエミッタとトランジスタＱ１のコレクタの間には、 トランジスタＱ２側をアノード、トランジスタＱ１側をカソードとした極性のダ イオード１６ａが接続されている。Further, between the emitter of the transistor Q2 and the collector of the transistor Q1, a polarity diode 16a having an anode on the transistor Q2 side and a cathode on the transistor Q1 side is connected.
【００１７】 同様に、電流制御回路１４ｂ内のトランジスタＱ１１のコレクタは、電源端子 １２に接続されると共に、抵抗Ｒ１１を介して該トランジスタＱ１１のベースが 接続されている。またこのトランジスタＱ１１のベースには、トランジスタＱ１ ２のコレクタが接続されている。そして、このトランジスタＱ１２のベースは分 圧抵抗Ｒ１２及びＲ１３の中点に接続されている。Similarly, the collector of the transistor Q11 in the current control circuit 14b is connected to the power supply terminal 12 and the base of the transistor Q11 is connected via the resistor R11. The collector of the transistor Q12 is connected to the base of the transistor Q11. The base of the transistor Q12 is connected to the midpoint of the voltage dividing resistors R12 and R13.
【００１８】 上記抵抗Ｒ１２の他端は、上記トランジスタＱ１１のエミッタに接続されると 共に、抵抗Ｒ１４を介してトランジスタＱ１２のエミッタ、及び放電灯１５の他 端に接続されている。また、上記抵抗Ｒ１３の他端は、電源端子１１に接続され ている。The other end of the resistor R12 is connected to the emitter of the transistor Q11, and is also connected to the emitter of the transistor Q12 and the other end of the discharge lamp 15 via the resistor R14. The other end of the resistor R13 is connected to the power supply terminal 11.
【００１９】 更に、トランジスタＱ１２のエミッタとトランジスタＱ１１のコレクタの間に は、トランジスタＱ１２側をアノード、トランジスタＱ１１側をカソードとした 極性のダイオード１６ｂが接続されている。そして、上記放電灯１５の両フィラ メントの間に、始動回路１７が接続されている。Further, between the emitter of the transistor Q12 and the collector of the transistor Q11, a polar diode 16b having the transistor Q12 side as an anode and the transistor Q11 side as a cathode is connected. A starting circuit 17 is connected between both filaments of the discharge lamp 15.
【００２０】 次に、このように構成された照明装置の動作について説明する。 初めに、電流制御回路１４ａ側について説明する。 いま、電源１３がオンされて電源端子１１側が正電圧になったとする。すると 、トランジスタＱ１がオンになって、抵抗Ｒ４、放電灯１５のフィラメントを介 して、始動回路１７が動作される。これにより、高電圧が発生して、放電灯１５ のフィラメントが加熱される。そして、所定時間経過後に放電灯１５が点灯する と、放電灯１５の両端にかかる電圧が電源１３の電圧まで下がり、初期点灯動作 が完了する。Next, the operation of the lighting device configured as described above will be described. First, the current control circuit 14a side will be described. Now, assume that the power supply 13 is turned on and the power supply terminal 11 side has a positive voltage. Then, the transistor Q1 is turned on, and the starting circuit 17 is operated via the resistor R4 and the filament of the discharge lamp 15. As a result, a high voltage is generated and the filament of the discharge lamp 15 is heated. Then, when the discharge lamp 15 is turned on after a lapse of a predetermined time, the voltage applied to both ends of the discharge lamp 15 is reduced to the voltage of the power supply 13, and the initial lighting operation is completed.
【００２１】 このとき、電流制御回路１４ａの抵抗Ｒ４側に対してサージ電圧が発生する。 同時に、抵抗Ｒ２及びＲ３から成る直列回路に、放電灯１５の両端にかかるのと 同じ電圧がかかる。すると、トランジスタＱ２がオンすることにより、これによ りトランジスタＱ１もオンする。したがって、端子１１、トランジスタＱ１、抵 抗Ｒ４を介して放電灯１５に電流が流れ、更にはダイオード１６ｂを経て端子１ ２に至る。これにより、放電灯１５の安定点灯動作が継続する。At this time, a surge voltage is generated on the resistor R4 side of the current control circuit 14a. At the same time, the same voltage is applied across the series circuit of resistors R2 and R3 as across discharge lamp 15. Then, the transistor Q2 is turned on, which turns on the transistor Q1. Therefore, a current flows through the discharge lamp 15 through the terminal 11, the transistor Q1 and the resistor R4, and further reaches the terminal 12 through the diode 16b. As a result, the stable lighting operation of the discharge lamp 15 continues.
【００２２】 電流制御回路１４ｂ側が動作する場合は、電源１３がオンされて電源端子１２ 側が正電圧になると、上述した電流制御回路１４ａ側の動作と同様にして、始動 回路１７が動作される。When the current control circuit 14b side operates, when the power supply 13 is turned on and the power supply terminal 12 side becomes a positive voltage, the starting circuit 17 is operated in the same manner as the operation on the current control circuit 14a side described above.
【００２３】 そして、電流制御回路１４ｂの抵抗Ｒ１４側に対してサージ電圧が発生すると 同時に、抵抗Ｒ１２及びＲ１３から成る直列回路に、放電灯１５の両端にかかる のと同じ電圧がかかる。すると、トランジスタＱ１２がオンすることにより、こ れによりトランジスタＱ１１もオンする。したがって、端子１２、トランジスタ Ｑ１１、抵抗Ｒ１４を介して放電灯１５に電流が流れ、更にはダイオード１６ａ を経て端子１１に至る。これにより、放電灯１５の安定点灯動作が継続する。When a surge voltage is generated on the side of the resistor R14 of the current control circuit 14b, at the same time, the same voltage as that applied across the discharge lamp 15 is applied to the series circuit composed of the resistors R12 and R13. Then, the transistor Q12 is turned on, which turns on the transistor Q11. Therefore, a current flows to the discharge lamp 15 via the terminal 12, the transistor Q11 and the resistor R14, and further reaches the terminal 11 via the diode 16a. As a result, the stable lighting operation of the discharge lamp 15 continues.
【００２４】 すなわち、交流電源１３の半周期毎に、電流制御回路１４ａ及び１４ｂ側が交 互に動作する。そして、例えば安定点灯時の場合、最初の半周期に端子１１から 電流制御回路１４ａ、放電灯１５、ダイオード１６ｂを経て端子１２側に電流が 流れ、次の半周期に端子１２から電流制御回路１４ｂ、放電灯１５、ダイオード １６ａを経て端子１１側に電流が流れるようになっている。That is, the current control circuits 14a and 14b operate alternately every half cycle of the AC power supply 13. Then, for example, in the case of stable lighting, a current flows from the terminal 11 to the terminal 12 side through the current control circuit 14a, the discharge lamp 15 and the diode 16b in the first half cycle, and from the terminal 12 to the current control circuit 14b in the next half cycle. A current flows through the discharge lamp 15 and the diode 16a to the terminal 11 side.
【００２５】 ここで、図３に示される、電流制御回路１４ａ及び１４ｂの出力の特性図を参 照して、放電灯１５の安定点灯動作について説明する。 先ず、電流制御回路１４ａ側で考えると、点灯動作電圧（ＶO ）にて放電灯１ ５に過電流が流れた（図３のＩM を超える）とする。これにより、抵抗Ｒ４の両 端で電圧降下が生じる。すると、放電灯１５に流れるべく電流が抵抗Ｒ１側に分 岐し、分圧抵抗Ｒ２及びＲ３の電圧値が変化するので、これに伴ってトランジス タＱ２がオンになって、このトランジスタＱ２のコレクタからエミッタに流れる 電流が増加する。このとき、端子１１から抵抗Ｒ１、更にはトランジスタＱ２を 介して放電灯１５に流れる電流は増加する。したがって、放電灯１５に流れる電 流が抑制されて徐々に減少し、放電灯１５の両端にかかる電圧も低下する（ＶM とする）。Here, the stable lighting operation of the discharge lamp 15 will be described with reference to the characteristic diagram of the outputs of the current control circuits 14a and 14b shown in FIG. First, considering the side of the current control circuit 14a, it is assumed that an overcurrent has flowed into the discharge lamp 15 (exceeds I M in FIG. 3) at the lighting operation voltage (V O ). This causes a voltage drop across the resistor R4. Then, the current is divided into the resistor R1 side to flow into the discharge lamp 15, and the voltage values of the voltage dividing resistors R2 and R3 are changed. Accordingly, the transistor Q2 is turned on and the collector of the transistor Q2 is turned on. The current flowing from the source to the emitter increases. At this time, the current flowing from the terminal 11 to the discharge lamp 15 via the resistor R1 and the transistor Q2 increases. Thus, is the discharge lamp 15 to the flow current is suppressed gradually decreases, the voltage across the discharge lamp 15 is also reduced (the V M).
【００２６】 そして、放電灯１５に流れる電流が、図３に示されるＩM にまで減少すると、 今度は電流値はＩM のまま電流制御回路１４ａの出力電圧が上昇を始める。すな わち、トランジスタＱ２のエミッタに流れる電流が増加したことにより、抵抗Ｒ ４による電圧降下が抑制され、電流制御回路１４ａの出力電圧が上昇する。そし て、電源１３から端子１１、抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ２に流れていた電 流の値が徐々に減少するにつれて、上記電流制御回路１４ａの出力電圧が上昇し てＶO に到達する。Then, when the current flowing through the discharge lamp 15 decreases to I M shown in FIG. 3, the output voltage of the current control circuit 14a starts to rise this time with the current value remaining at I M. That is, since the current flowing through the emitter of the transistor Q2 is increased, the voltage drop due to the resistor R4 is suppressed and the output voltage of the current control circuit 14a is increased. Then, as the value of the current flowing from the power supply 13 to the transistor Q2 via the terminal 11 and the resistor R1 gradually decreases, the output voltage of the current control circuit 14a rises and reaches V O.
【００２７】 同様に、電流制御回路１４ｂ側でも、点灯動作電圧（ＶO ）にて放電灯１５に 過電流が流れると、抵抗Ｒ１４の両端で電圧降下が生じる。すると、放電灯１５ に流れるべく電流が抵抗Ｒ１１側に分岐し、分圧抵抗Ｒ１２及びＲ１３の電圧値 が変化するので、これに伴ってトランジスタＱ２がオンになり、コレクタからエ ミッタに流れる電流が増加する。このとき、端子１２から抵抗Ｒ１１、トランジ スタＱ１２を介して放電灯１５に流れる電流は増加する。したがって、放電灯１ ５に流れる電流が減少し、その両端にかかる電圧も低下する。Similarly, also on the side of the current control circuit 14b, when an overcurrent flows through the discharge lamp 15 at the lighting operation voltage (V O ), a voltage drop occurs across the resistor R14. Then, the current is branched to the side of the resistor R11 so as to flow to the discharge lamp 15, and the voltage values of the voltage dividing resistors R12 and R13 are changed. Accordingly, the transistor Q2 is turned on, and the current flowing from the collector to the emitter is changed. To increase. At this time, the current flowing from the terminal 12 to the discharge lamp 15 via the resistor R11 and the transistor Q12 increases. Therefore, the current flowing through the discharge lamp 15 is reduced, and the voltage across the both ends is also reduced.
【００２８】 そして、放電灯１５に流れる電流がＩM にまで減少すると、電流値はＩM のま ま電流制御回路１４ｂの出力電圧が上昇を始める。すなわち、トランジスタＱ１ ２のエミッタに流れる電流が増加したことにより、抵抗Ｒ１４による電圧降下が 抑制され、電流制御回路１４ｂの出力電圧が上昇する。そして、電源１３から端 子１２、抵抗Ｒ１１を介してトランジスタＱ１２に流れていた電流の値が徐々に 減少するにつれて、上記電流制御回路１４ｂの出力電圧が上昇してＶO に到達す るようになる。Then, when the current flowing through the discharge lamp 15 is reduced to I M , the output voltage of the current control circuit 14b starts increasing until the current value is I M. That is, since the current flowing through the emitter of the transistor Q12 is increased, the voltage drop due to the resistor R14 is suppressed and the output voltage of the current control circuit 14b is increased. Then, as the value of the current flowing from the power supply 13 through the terminal 12 and the resistor R11 to the transistor Q12 gradually decreases, the output voltage of the current control circuit 14b rises and reaches V O. Become.
【００２９】 ここで、Ｒ１〜Ｒ４の各抵抗値の関係について示すと、ＩO ＝（ＶBE／Ｒ４） ＋（Ｒ２ＶO ／Ｒ４（Ｒ２＋Ｒ３））、そしてＩSOは略０．６／Ｒ１に等しくな る。但し、ＩO は電流制御回路１４ａの最大出力電流、ＶBEはトランジスタＱ２ のベース・エミッタ間電圧、ＶO は電流制御回路１４ａの出力電圧、ＩSOは制限 電流である。[0029] Here, when shown the relationship between the resistance values of R1 to R4, the I O = (V BE / R4 ) + (R2V O / R4 (R2 + R3)), and I SO is substantially 0.6 / R1 Become equal. However, I O is the maximum output current of the current control circuit 14a, V BE is the base-emitter voltage of the transistor Q2, V O is the output voltage of the current control circuit 14a, and I SO is the limiting current.
【００３０】 そして、各抵抗Ｒ１〜Ｒ４を数値で表すと、例えば、Ｒ１が約５ｋオーム、Ｒ ２が１ｋオーム、Ｒ３が５０ｋオーム、そしてＲ４が１オームに設定される。但 し、抵抗Ｒ４の値は、接続される各種放電灯１５の定格電流値によって決定され るものであり、固定的に求められるものではない。勿論、これらの抵抗Ｒ１〜Ｒ ４の値は、上記数値に限定されるものではなく、各抵抗値の上述した関係に基い て設定されれば良い。When the resistors R1 to R4 are numerically expressed, for example, R1 is set to about 5 k ohms, R2 is set to 1 k ohm, R3 is set to 50 k ohm, and R4 is set to 1 ohm. However, the value of the resistor R4 is determined by the rated current values of the various discharge lamps 15 connected, and is not fixedly obtained. Of course, the values of these resistors R1 to R4 are not limited to the above-mentioned numerical values, and may be set based on the above-mentioned relation of each resistance value.
【００３１】 この場合、電流制御回路１４ｂ側については、上記抵抗Ｒ１〜Ｒ４を抵抗Ｒ１ １〜Ｒ１４に置換え、ＩO を電流制御回路１４ｂの最大出力電流、ＶBEをトラン ジスタＱ１２のベース・エミッタ間電圧、ＶO を電流制御回路１４ｂの出力電圧 とすれば、上述した各抵抗値の関係は同じである。In this case, on the side of the current control circuit 14b, the resistors R1 to R4 are replaced with resistors R11 to R14, I O is the maximum output current of the current control circuit 14b, and V BE is the base-emitter of the transistor Q12. If the inter-voltage, V O, is the output voltage of the current control circuit 14b, the above-mentioned relationships among the resistance values are the same.
【００３２】 このように抵抗値を設定して回路を構成することにより、通常の点灯動作中の 電流制御回路１４ａ、１４ｂの出力電圧と電流は、図３の出力特性図に於いて、 ａ→ｂ→ｃ→ａ→…のように循環する。これにより、放電灯１５の点灯後は放電 電流が止まることなく、放電灯１５を安定維持することができる。By configuring the circuit by setting the resistance value in this manner, the output voltage and current of the current control circuits 14a and 14b during the normal lighting operation are as follows from the output characteristic diagram of FIG. It cycles like b → c → a → .... As a result, the discharge current does not stop after the discharge lamp 15 is turned on, and the discharge lamp 15 can be stably maintained.
【００３３】 そして、上述した実施例に於ける照明装置は、構成要素にインダクタンス並び にキャパシタンスを使用していないので、従来の放電灯の安定放電電流制御回路 に比べて、その発光効率は約５０％以上を得られることが、実験により確認され ている。Since the lighting device in the above-described embodiment does not use the inductance and the capacitance as the constituent elements, the luminous efficiency thereof is about 50 as compared with the conventional stable discharge current control circuit of the discharge lamp. It has been confirmed by experiments that a% or more can be obtained.
【００３４】 また、上述したように構成要素にインダクタンス並びにキャパシタンスを使用 しないことから、その力率を従来よりも高めることが可能となる。 また、図２に示される構成の照明装置に於いて、放電灯１５と並列に、破線で 示されるようなキャパシタンス１８を接続すれば、放電灯をフリッカレスとして 点灯することが可能となる。Further, as described above, since the inductance and the capacitance are not used for the constituent elements, the power factor can be increased as compared with the conventional one. Further, in the illumination device having the configuration shown in FIG. 2, if the capacitance 18 as shown by the broken line is connected in parallel with the discharge lamp 15, the discharge lamp can be turned on without flicker.
【００３５】 更に、図１に示される分圧抵抗Ｒ３、Ｒ１３と直列に、図４に示されるように 可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２を追加接続することもできる。 このように構成すれば、可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２によって抵抗値を変えること ができ、所望の電圧値に設定することが可能となる。したがって、図３に示され るフの字特性を有した電流制御回路１４ａ、１４ｂにより、放電灯１５を安定に 制御した状態のまま、放電灯１５の出力を可変、すなわち調光可能にすることが できる。Further, variable resistors VR1 and VR2 can be additionally connected in series as shown in FIG. 4 in series with the voltage dividing resistors R3 and R13 shown in FIG. With this configuration, the resistance value can be changed by the variable resistors VR1 and VR2, and the desired voltage value can be set. Therefore, the output of the discharge lamp 15 can be changed, that is, dimmable, while the discharge lamp 15 is stably controlled by the current control circuits 14a and 14b having the foldback characteristic shown in FIG. You can
【００３６】 尚、上述した図１乃至図４の実施例では図示されていないが、電流制御回路側 に点灯開始時にのみ若干のインダクタンス（例えば１００ｍＨ程度）を利用する ように回路を構成しても良い。Although not shown in the above-described embodiments of FIGS. 1 to 4, the current control circuit may be configured to use a small inductance (for example, about 100 mH) only at the start of lighting. good.
【００３７】 尚、上述した実施例では、放電灯は蛍光灯等としたが、蛍光灯に限られもので はない。例えば、高圧水銀灯でも良く、或いはメタルハライドランプ等であって も良い。これらのランプの場合も、回路構成は同じである。Although the discharge lamp is a fluorescent lamp or the like in the above-described embodiments, the discharge lamp is not limited to the fluorescent lamp. For example, a high pressure mercury lamp or a metal halide lamp may be used. In the case of these lamps, the circuit configuration is the same.
【００３８】 更に、電流制御回路のパワートランジスタＱ１に代えてＳＩＴ（静電誘導トラ ンジスタ）により構成しても良い。この場合、更なる効率の上昇が見込まれる。 また、上述した実施例に於いて、電源は商用交流電源としたが、これに限られ るものではない。すなわち、その周波数は商用交流電源のものからＵＨＦ帯にま で、電流制御回路１４ａ、１４ｂのトランジスタＱ１、Ｑ１１が動作可能な範囲 内であれば使用可能である。したがって、上述した回路構成にインバータを追加 して構成したものであっても良いものである。Furthermore, the power transistor Q1 of the current control circuit may be replaced by an SIT (static induction transistor). In this case, further increase in efficiency is expected. Further, in the above-mentioned embodiment, the power source is the commercial AC power source, but the power source is not limited to this. That is, the frequency can be used from the commercial AC power supply to the UHF band as long as the transistors Q1 and Q11 of the current control circuits 14a and 14b can operate. Therefore, it may be configured by adding an inverter to the circuit configuration described above.
【００３９】[0039]
以上のようにこの考案によれば、インダクタンスやキャパシタンスを使用しな いので、低価格、軽量小型でありながら、その発光効率及び力率を改善すること のできる放電灯の安定放電電流制御回路を提供することができる。 As described above, according to the present invention, since the inductance and the capacitance are not used, the stable discharge current control circuit of the discharge lamp that can improve the luminous efficiency and the power factor while being low price, lightweight and small is provided. Can be provided.
【図１】この考案の第１の実施例で、放電灯の安定放電
電流制御回路が適用された照明装置の構成を示したブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a lighting device to which a stable discharge current control circuit of a discharge lamp is applied in a first embodiment of the present invention.
【図２】上記電流制御回路１４ａ、１４ｂの部分を具体
的に示した回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram specifically showing a portion of the current control circuits 14a and 14b.
【図３】図２の電流制御回路１４ａ、１４ｂの出力の特
性を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing characteristics of outputs of current control circuits 14a and 14b of FIG.
【図４】この考案の第２の実施例を示すもので、放電灯
の安定放電電流制御回路が適用された照明装置の構成を
示した図である。FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the present invention and is a diagram showing a configuration of a lighting device to which a stable discharge current control circuit of a discharge lamp is applied.
１１、１２…電源端子、１３…商用交流電源、１４ａ、
１４ｂ…電流制御回路、１５…放電灯、１６ａ、１６ｂ
…ダイオード、１７…始動回路、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ１１、
Ｑ１２…トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ４、Ｒ１１〜Ｒ１４…
抵抗、ＶＲ１、ＶＲ２…可変抵抗。11, 12 ... Power supply terminal, 13 ... Commercial AC power supply, 14a,
14b ... Current control circuit, 15 ... Discharge lamp, 16a, 16b
... Diode, 17 ... Starting circuit, Q1, Q2, Q11,
Q12 ... Transistors, R1 to R4, R11 to R14 ...
Resistors, VR1, VR2 ... Variable resistors.
Claims (2)
点灯する放電灯と、 この放電灯の一端及び他端間に接続された始動回路と、 入力端が上記商用交流電源の一端に、出力端が上記放電
灯の一端に接続されるもので、上記放電灯に供給される
電流量が第１の所定値を超えると上記放電灯に印加する
電圧を下降させるべく負特性を有して減少し、該電流量
が上記第１の所定値より低い第２の所定値に達すると上
記放電灯に印加する電圧を上昇させるフの字特性を有し
て該電流量を制限する第１の制御トランジスタを含む第
１の電流制御回路と、 この第１の電流制御回路の入力端にカソードが、出力端
にアノードが接続された第１の整流素子と、 入力端が上記商用交流電源の他端に、出力端が上記放電
灯の他端に接続されるもので、上記放電灯に供給される
電流量が第３の所定値を超えると上記放電灯に印加する
電圧を下降させるべく負特性を有して減少し、該電流量
が上記第３の所定値より低い第４の所定値に達すると上
記放電灯に印加する電圧を上昇させるフの字特性を有し
て該電流量を制限する第２の制御トランジスタを含む第
２の電流制御回路と、 この第２の電流制御回路の入力端にカソードが、出力端
にアノードが接続された第２の整流素子とを具備し、 上記第１の電流制御回路及び上記第２の整流素子は上記
商用交流電源の交流の第１の半周期の期間に動作し、上
記第２の電流制御回路及び上記第１の整流素子は上記第
１の半周期に続く第２の半周期の期間に動作することを
特徴とする放電灯の安定放電電流制御回路。1. A discharge lamp lit by a current supplied from a commercial AC power source, a starting circuit connected between one end and the other end of the discharge lamp, an input terminal at one end of the commercial AC power source, and an output terminal. Is connected to one end of the discharge lamp, and when the amount of current supplied to the discharge lamp exceeds a first predetermined value, it has a negative characteristic and decreases in order to lower the voltage applied to the discharge lamp. A first control transistor having a foldback characteristic that increases the voltage applied to the discharge lamp when the current amount reaches a second predetermined value lower than the first predetermined value, and limits the current amount. A first current control circuit including: a first rectifier element having a cathode connected to an input terminal and an anode connected to an output terminal of the first current control circuit; and an input terminal connected to the other end of the commercial AC power supply. , The output end is connected to the other end of the discharge lamp, If the amount of current supplied to the discharge lamp exceeds a third predetermined value, the voltage applied to the discharge lamp has a negative characteristic and decreases, and the amount of current is lower than the third predetermined value. A second current control circuit including a second control transistor which has a foldback characteristic to increase the voltage applied to the discharge lamp when the predetermined value is reached and which limits the current amount; and the second current control A second rectifying element having a cathode connected to an input terminal of the circuit and an anode connected to an output terminal thereof, wherein the first current control circuit and the second rectifying element are the first AC of the commercial AC power supply; Of the discharge lamp, wherein the second current control circuit and the first rectifying element operate during a second half-cycle period following the first half-cycle. Stable discharge current control circuit.
れた第１のトランジスタと、 この第１のトランジスタのコレクタとベース間に接続さ
れた第１の抵抗と、 上記第１のトランジスタのエミッタと上記商用交流電源
の他端間に直列接続された第２及び第３の抵抗と、 上記第１のトランジスタのエミッタに一端が接続された
第４の抵抗と、 この第４の抵抗の他端にエミッタが、上記第２及び第３
の抵抗の接続点にベースが、上記第１のトランジスタの
ベースにコレクタが接続された第２のトランジスタと、 この第２のトランジスタのエミッタにアノードが、上記
第１のトランジスタのコレクタにカソードが接続された
第１のダイオードと、 上記商用交流電源の他端にコレクタが接続された第３の
トランジスタと、 この第３のトランジスタのコレクタとベース間に接続さ
れた第５の抵抗と、 上記第３のトランジスタのエミッタと上記商用交流電源
の一端間に直列接続された第６及び第７の抵抗と、 上記第３のトランジスタのエミッタに一端が接続された
第８の抵抗と、 この第８の抵抗の他端にエミッタが、上記第６及び第７
の抵抗の接続点にベースが、上記第３のトランジスタの
ベースにコレクタが接続された第４のトランジスタと、 この第４のトランジスタのエミッタにアノードが、上記
第３のトランジスタのコレクタにカソードが接続された
第２のダイオードと、 上記第２のトランジスタのエミッタと上記第４のトラン
ジスタのエミッタ間に接続された放電灯と、 この放電灯の両端間に接続された始動回路とを具備する
ことを特徴とする放電灯の安定放電電流制御回路。2. A first transistor having a collector connected to one end of a commercial AC power source, a first resistor connected between the collector and the base of the first transistor, and an emitter of the first transistor. Second and third resistors connected in series between the other ends of the commercial AC power source, a fourth resistor having one end connected to the emitter of the first transistor, and the other end of the fourth resistor The emitters are the second and third
A second transistor having a base connected to the connection point of the resistance of the first transistor, a collector connected to the base of the first transistor, an anode connected to the emitter of the second transistor, and a cathode connected to the collector of the first transistor. A first diode, a third transistor whose collector is connected to the other end of the commercial AC power source, a fifth resistor connected between the collector and the base of the third transistor, and the third transistor And a sixth resistor connected in series between the emitter of the transistor and one end of the commercial AC power source, an eighth resistor whose one end is connected to the emitter of the third transistor, and the eighth resistor Has an emitter at the other end of the sixth and seventh
A fourth transistor having a base connected to the connection point of the resistor of the third transistor, a collector connected to the base of the third transistor, an anode connected to the emitter of the fourth transistor, and a cathode connected to the collector of the third transistor. And a discharge lamp connected between the emitter of the second transistor and the emitter of the fourth transistor, and a starting circuit connected across the discharge lamp. Stable discharge current control circuit for discharge lamps.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1994010429U JP3009683U (en) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | Stable discharge current control circuit for discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP1994010429U JP3009683U (en) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | Stable discharge current control circuit for discharge lamp |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3009683U true JP3009683U (en) | 1995-04-11 |
Family
ID=43145470
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1994010429U Expired - Lifetime JP3009683U (en) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | Stable discharge current control circuit for discharge lamp |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3009683U (en) |
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