JP3336338B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JP3336338B2 JP28632091A JP28632091A JP3336338B2 JP 3336338 B2 JP3336338 B2 JP 3336338B2 JP 28632091 A JP28632091 A JP 28632091A JP 28632091 A JP28632091 A JP 28632091A JP 3336338 B2 JP3336338 B2 JP 3336338B2
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美昭 原
光俊 木村
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[発明の目的]
【産業上の利用分野】本発明は、PWM制御装置の出力
をプッシュプル形のトランジスタインバ−タで変換した
高周波電圧にて放電灯を点灯する放電灯点灯装置に関す
る。
【従来の技術】従来、この種装置は第6図に示すように
既に提案されている。B部分はPWM制御装置であっ
て、オンデュ−ティを制御することによってたとえば調
光点灯を得るものである。Aは一対のトランジスタTr
1、Tr2を有するプッシュプル形のトランジスタイン
バ−タを用いた放電灯点灯装置であって、このような装
置は一般照明、車両用照明等に採用されているものであ
る。
【発明が解決しようとする課題】第6図において、PW
M制御装置Bを設けない場合には、特に問題はない。し
かしながら、上記のようにPWM制御装置を設けた場合
には、以下のような不都合があることが分かった。すな
わち、PWM制御を行うと、インバ−タの発振は電力を
供給されている期間すなわちPWM制御装置のオン期間
だけとなるから、放電灯は点灯、消灯を繰り返すことに
なる。したがって、前記オン期間が一定であってもこの
オン期間内に供給される電力が変化すると、光出力が変
化し、使用者にとってはちらつきとなる。
【0002】ここで、前記オン期間内に供給される電力
(惹いては放電灯の光出力)は、インバ−タが、始動時
どのトランジスタがオンからオフして発振を開始する
か、その結果、電圧印加後どの時点で発振を開始するか
によつて異なるものである。すなわち、インバ−タの始
動時に最初に発振を開始させるトランジスタが異なる
と、特性偏差により発振開始時期がその都度異なり、放
電灯に供給される電力に差が生じる。また、放電灯自体
も供給電圧の極性に対して発光特性が異なるものであ
る。
【0003】たとえば、図7に示すようにPWM制御装
置Bのオン期間(1)においてはトランジスタtr1か
ら即時に発振を開始し、オン期間(2)においてはトラ
ンジスタtr2からわずかな時間遅れをもって発振を開
始したとすると(発振開始までの時間差はトランンジス
タの特性偏差によりオンからオフするまでの時間が微妙
に異なることによるものである。)、放電灯に供給され
る電力は大きく変化してしまうものである。これは、P
WM制御によってインバ−タの発振期間が比較的短い期
間に制限されるからであり、特に調光を深くするため
に、PWM制御のオン期間を更に短くすると、顕著に表
れるものである。
【0004】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、PWM制御で深く調光した場合で
も、光のちらつきを無くすか低減できる放電灯点灯装置
を簡単な構成で提供することを目的とするものである。 [発明の構成]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、PWM制御装置の出力を入力して高周波電圧を発生
するプッシュプル形トランジスタインバ−タの一対のス
イッチングトランジスタのうち、発振を開始させるトラ
ンジスタを特定する手段を設けたことを特徴とするもの
である。
【0005】請求項2に記載の発明は、PWM制御装置
の出力を入力して高周波電圧を発生する自励形プッシュ
プル形のインバ−タの一対のスイッチングトランジスタ
のうちの一方のトランジスタのベ−ス電流を、入力側に
設けられた定電流用のインダクタの電源側から供給する
とともに、他方のトランジスタのベ−ス電流を非電源側
から供給するようにしたことを特徴とするものである。
【0006】請求項3に記載の発明は、PWM制御装置
の出力を入力して高周波電圧を発生する自励形プッシュ
プル形のインバ−タの一対のスイッチングトランジスタ
のうちの一方のトランジスタのベ−スおよび前記定電流
用のインダクタの電源側の間に第1の始動抵抗を設ける
とともに、他方のトランジスタのベ−スおよび前記イン
ダクタの非電源側に第2の始動抵抗を設け、かつ、前記
第1の始動抵抗の抵抗値を前記第2の始動抵抗の抵抗値
より大きくしたことを特徴とするものである。
【0007】請求項4に記載の発明は、請求項3記載の
第1の始動抵抗に接続されたトランジスタの増幅率(h
fe1)を、請求項3記載の第2の始動抵抗に接続され
たトランジスタの増幅率(hfe2)より小さくしたこ
とを特徴とするものである。
【0008】請求項5に記載の発明は、PWM制御装置
の出力を入力して高周波電圧を発生する自励形プッシュ
プル形のインバ−タの一対のスイッチングトランジスタ
のうちの一方のトランジスタのエミッタと直列に抵抗を
接続したことを特徴とするものである。
【作用】請求項1記載の発明は、各スイッチングトラン
ジスタに対応する始動抵抗値を異ならせて、インバ−タ
の始動時に発振を開始させるスイッチングトランジスタ
を特定することによって、PWM制御装置のオンデュ−
ティが一定なら、インバ−タへの供給電力を一定化で
き、したがって、放電灯の光出力のちらつきを無くすか
低減できる。
【0009】請求項2に記載の発明は、各トランジスタ
のhfeに差を持たせたもので、より確実に発振を開始
するトランジスタを特定できる。
【実施例】以下、本発明の一実施例を第1図を参照して
説明する。1は冷陰極形のけい光ランプ等の放電灯であ
る。2はプッシュプル形のインバ−タで、一対のトラン
ジスタ3、4を有し、入力側に定電流用のインダクタ5
を有している。6は共振用のコンデンサ、7は出力トラ
ンスである。8はPWM制御装置であり、オンデュ−テ
ィを変化可能でオンデュ−ティを変化することによっ
て、たとえば、前記放電灯1を調光点灯したり、負帰還
制御によりその光出力の一定化を図ったりするもので、
このようなPWM制御装置8自体は周知のもの等を適宜
使用可能である。
【0010】前記一対のトランジスタ3、4は、前記出
力トランス7の帰還巻線7bの出力により、自励発振す
るものである。また、前記各トランジスタ3、4はベ−
ス抵抗9または10を介して前記インダクタ5の非電源
側からベ−ス電流を得るようになっている。ベ−ス抵抗
9と10とは抵抗値を異ならせて、かつトランジスタ3
と4との増幅率(hfe)を異ならせて、トランジスタ
3から発振するようにしてある。11は限流用のコンデ
ンサである。
【0011】12は本発明の付加的な構成であり、前記
インバ−タ2の始動時に、一対のトランジスタ3、4の
うち発振を開始させるトランジスタを特定する手段であ
る。本実施例ではトランジスタ3から発振を開始させる
ようにしている。このような手段12としては、ベ−ス
回路にスイッチを設ける等してわずかな時間差をもって
トランジスタ3を最初にオンするようにしてもよいし、
トランジスタ3をトランジスタ4より先にオンからオフ
するようにしてもよい。
【0012】つぎに、本実施例の作用を参照して説明す
る。PWM制御装置8から電圧を供給されると、トラン
ジスタ3、4のベ−スには抵抗9または10を介して前
記PWM制御装置8の出力電圧が加わり、いずれかのト
ランジスタ3また4がオンしようとする。しかしなが
ら、抵抗9および10の抵抗値、トランジスタ3および
4の増幅率、ならびに手段12により、たとえば、最初
にオンするのはトランジスタ3に特定している。したが
って、この場合、前記PWM制御装置8から電圧が出力
される度にこのトランジスタ3からオンし、インバ−タ
2の発振開始時期もトランジスタ3の特性によって決ま
る。この場合もインバ−タ2の発振開始時期はトランジ
スタ3の特性によって決まる。このため、前記PWM制
御装置8のオンデュ−ティが一定である期間は、インバ
−タ2の入力電力も一定になる。この結果、放電灯1の
光出力も一定化されちらつきを抑制できる。
【0013】本発明の他の実施例について第2図を参照
して説明する。第1図のものと同じあるいは対応する部
分には同じ符号を付して説明を省略する。本実施例にお
いて、トランジスタ3はベ−ス抵抗9を介して前記イン
ダクタ5の電源側からベ−ス電流を得るようになってい
る。これに対し、前記トランジスタ4はベ−ス抵抗10
を介して前記インダクタ5の非電源側からベ−ス電流を
得るようになつている。そして、本実施例において、前
記ベ−ス抵抗9と10とでは、抵抗9の方が抵抗値を大
きくしている。また、前記トランジスタ3は、トランジ
スタ4より増幅率が小さいものである。
【0014】つぎに、本発明の作用について第3図を参
照して説明する。PWM制御装置8から電圧を供給され
ると、トランジスタ3のベ−スには第3図(a)に示す
ベ−ス抵抗9の端子電圧に応じた電圧が加わる。一方ト
ランジスタ4のべースには第3図(b)に示す抵抗10
の端子電圧に応じた電圧が加わる。したがって、トラン
ジスタ3、4はともに一旦オンする。その後、インダク
タ5の作用により各トランジスタ3、4のコレクタ電流
が時間の経過とともに立ち上がっていく。これに対し
て、トランジスタ3のベ−ス電流は一定であり、トラン
ジスタ4のベ−ス電流は増加していく。これによって、
トランジスタ3は流れようとするコレクタ電流にベース
電流が追従できずにオフする(抵抗9の抵抗値は始動電
流のみを供給可能なように大きく設定してある。)(第
3図(c)(d)参照)。このトランジスタ3のオフに
よって、出力トランス7の電流が遮断され、共振用のコ
ンデンサ6および出力トランス7のインダクタンス成分
が共振して、発振を開始する。以後は、周知のものと同
様に共振電圧の反転に応じてトランジスタ3、4が交互
にオン、オフして高周波電圧を発生する。
【0015】このように、常に特定のトランジスタ(本
実施例においてトランジスタ3)側から発振が開始され
るので、放電灯1の光出力は一定化され、ちらつきの問
題を軽減できるものである。なお、ベ−ス抵抗9の抵抗
値をベ−ス抵抗10の抵抗値より大きく、また、トラン
ジスタ3の増幅率(hfe)をトランジスタ4のものよ
り小さくすることによって、前記作用が確実に行われる
ことは容易に理解されるであろう。また、第1図のよう
に、トランジスタ3、4に対応する抵抗9、10のいず
れも定電流用のインダクタ5の非電源側に接続した場合
でも、それらの増幅率(hfe)に差を持たせることに
より、コレクタ電流にベース電流が追従できなくなる関
係は同じであるから、同様な結果が得られることも容易
に理解されるであろう。さらに、このことは、抵抗9、
10を共に定電流用のインダクタ5の電源側に接続して
も同様である。
【0016】第4図を参照して、さらに他の実施例を説
明する。第4図においても第1図と同じあるいは対応す
る部分には同じ符号を付してある。本実施例は、PWM
制御に加えて限流インピ−ダンスを変化させることによ
っても調光しようとするもので、限流用のコンデンサ1
1と並列にスイッチ20およびインピ−ダンス素子21
の直列回路を設けたものである。このものも、ベ−ス抵
抗9と10とは抵抗値を異ならせてトランジスタ3から
発振するようにしてある。
【0017】なお、本実施例において、前記PWM制御
装置8のみを単独で作動させる、あるいはこのPWM制
御装置8と前記新たな調光手段(スイッチ20およびイ
ンピ−ダンス素子21)とを同時に作動させることを切
り換え可能にしてもよいものである。同時に作動させる
場合は、PWM制御装置8単独の場合より、深い調光が
可能となる。
【0018】また、本実施例においては、放電灯1の不
点検知を行うもので、出力トランス7の出力巻線7sを
2分割し、これらの中間に検知抵抗22を設けて、この
検知抵抗22の両端電圧の有無により、前記不点検知を
行うものである。このような本実施例の不点検知手段
は、トランス7のコアあるいはボビン(いずれも図示し
ない。)の寸法上出力巻線を2分割せざるを得ないよう
な場合に、2分割された出力巻線7s、7sの各一方の
端部間に検知抵抗を接続するだけでよいから、簡単に構
成できる効果がある。判別手段は図示を省略したが、検
知抵抗22の両端電圧有の場合点灯と判断し、両端電圧
無の場合不点と判断するもので、具体構成については当
業者であれば適宜実施できるものである。なお、前記の
ように、PWM制御する場合にはPWM制御による消灯
期間を不点と誤って検知しないよう、検知信号を積分す
る積分回路を設ける等の配慮が必要である。
【0019】第5図を参照して、さらに他の実施例を説
明する。第5図においても第1図または第4図と同じあ
るいは対応する部分には同じ符号を付してある。本実施
例は、スイッチングトランジスタ3、4のうち一方のト
ランジスタ3のエミッタと直列に抵抗30を接続したも
のである。このものも、ベ−ス抵抗9と10とは抵抗値
を異ならせてトランジスタ3から発振するようにしてあ
る。
【0020】本実施例においても、抵抗値の異なるベ−
ス抵抗の作用に加えてインバ−タ2の始動時トランジス
タ3のベ−ス電流はコレクタ電流の立ち上がりに追従で
きなくなって、トランジスタ4より先にオフする。した
がって、トランジスタ3の方から発振を開始することに
なる。 なお、図示は省略したが、付加的に発振を開始
させる手段としては、一方のトランジスタのベ−ス回路
に積分回路を挿入することによって、このトランジスタ
のオンをわずかに遅らせるようにしてもよい。
【発明の効果】以上述べたように本発明は、PWM制御
した電圧をプッシュプル形のトランジスタインバ−タに
て高周波電圧に変換して放電灯を点灯するものであっ
て、インバ−タの発振を開始させるトランジスタを基本
的にプッシュプル形のトランジスタインバータで必要
な、ベース抵抗値を対応するトランジスタ毎に異ならせ
て、発振するトランジスタを特定したから、PWM制御
にて深く調光した場合でも、インバ−タへの入力電力を
一定化して放電灯の光出力を一定化できるもので、使用
者にちらつきの不快感を与えないものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図
【図2】同じく一実施例を示す回路図
【図3】第2図の作用を示す波形図
【図4】同じく他の実施例を示す回路図
【図5】同じく他の実施例を示す回路図
【図6】従来技術を示す回路図
【図7】第6図の作用を示す波形図
【符号の説明】
1…放電灯、2…インバ−タ、3、4…トランジスタ、
5…定電流用のインダクタ、9、10…ベ−ス抵抗、1
2…発振を開始させるトランジスタを特定する手段、3
0…抵抗。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橘 真輔 東京都港区新橋3丁目3番9号 東芝オ −ディオ・ビデオエンジニアリング株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭55−115298(JP,A) 特開 平2−13272(JP,A) 特開 平2−216797(JP,A) 実開 昭57−183090(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 41/282 H05B 41/24

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流電源と; この直流電源電圧をPWM制御して出力するPWM制御
    装置と; このPWM制御装置の出力に対して互いに並列的に設け
    られた一対のスイッチングトランジスタを有してなり、
    自励発振するプッシュプル形のインバ−タと; このインバ−タの出力により点灯される放電灯と; を具備し、 前記インバ−タは、入力側に定電流用のインダクタを備
    え、前記一対のスイッチングトランジスタのうちの一方
    のトランジスタのベ−スおよび前記インダクタの電源側
    の間に第1の始動抵抗を設けるとともに、他方のトラン
    ジスタのベ−スおよび前記インダクタの非電源側に第2
    の始動抵抗を設け、かつ、前記第1の始動抵抗の抵抗値
    を前記第2の始動抵抗の抵抗値より大きくしたものであ
    ることを特徴とする放電灯点灯装置。
  2. 【請求項2】前記第1の始動抵抗に接続されたトランジ
    スタは増幅率(hfe1)が、前記第2の始動抵抗に接
    続されたトランジスタの増幅率(hfe2)より小さい
    ものであることを特徴とする請求項2記載の放電灯点灯
    装置。
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