JP3427417B2 - 蛍光ランプ点灯装置 - Google Patents
蛍光ランプ点灯装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蛍光ランプ点灯装置、特
に予熱電極付き蛍光ランプ用始動装置に関するものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】従来、蛍光ランプの始動装置としては、
グロースタータが主として用いられていたが、これは、
始動時間が長い、寿命が短い等の欠点がある。最近、半
導体スイッチ素子を利用した始動装置が開発されている
が、高価で需要が限られていた。このために、半導体ス
イッチ素子を用いた始動装置で安価な回路装置の開発が
望まれている。上記要請に基づいて安価なトランジスタ
を半導体スイッチ素子として用いた図５に示すような回
路が提案されている（特開平３−２５２０９６号公
報）。 【０００３】図５において、この蛍光ランプ点灯装置
は、交流電源１に接続された安定器２と一対の予熱電極
４，５を有する蛍光ランプ３との直列回路を備えるとと
もに、蛍光ランプ３の非電源側予熱電極間にダイオード
２６を介して抵抗２７とトランジスタ２８のコレクタ−
エミッタとの直列回路が接続されている。トランジスタ
２８のベースには、抵抗２９を介してダイオード２６が
接続されており、また抵抗３０とコンデンサ３１とから
構成されたタイマー回路によって制御されるサイリスタ
３２がトランジスタ２８のベース−エミッタ間に接続さ
れている。コンデンサ３１はツェナーダイオード３３お
よび抵抗３４を介してサイリスタ３２のゲート回路に接
続されている。蛍光ランプ３の非電源側予熱電極間に
は、雑音防止コンデンサ３５が接続されている。 【０００４】次に、このように構成された点灯装置の動
作について説明する。交流電源１が投入されると、電源
電圧が正のサイクルの時、トランジスタ２８のベースに
は抵抗２９を介してベース電流が供給されるために、交
流電源１からダイオード２６を介してコレクタ電流が流
れる。このように予熱電流が半波流れて蛍光ランプ３の
予熱電極４，５を予熱していき、タイマー回路にて設定
された時間に達すると、タイマー回路によってサイリス
タ３２のゲートにコンデンサ３１の電荷がツェナーダイ
オード３３および抵抗３４を通じて流れ、サイリスタ３
２がオンする。その結果、トランジスタ２８のコレクタ
電流がオフされるために、安定器２のインダクタンスに
よるパルス電圧が発生し、蛍光ランプ３が点灯する。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の点灯装置では、タイマー回路にて設定された時間に
達するタイミングは、コンデンサ３１の電圧がツェナー
ダイオード３３のツェナー電圧とサイリスタ３２のター
ンオンに要するゲート−カソード間電圧との加算値を越
えた付近の電圧になる時であり、ツェナー電圧やコンデ
ンサの静電容量等のばらつきや変化等によってばらつ
く。そのため、パルス電圧をいつも所定の交流電源位相
で発生させることは難しく、交流電源位相に応じた蛍光
ランプ３両端の電圧・電流値の小さい時にトランジスタ
２８をターンオフしてしまうことがあり、この時には、
パルス電圧が小さくなるために、蛍光ランプ３を始動で
きないという問題があった。さらに、小さい定挌電力の
蛍光ランプを始動する場合、安定器のインピーダンスが
大きいためトランジスタ２８を流れる電流は小さく、パ
ルス電圧も小さくなり、蛍光ランプ３を始動できないと
いう問題があった。 【０００６】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、簡単な構成でもって、同一始動装置
で異なる電力の蛍光ランプと安定器に使用できる汎用性
を有する蛍光ランプ点灯回路を提供するものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の蛍光ランプ点灯
装置は、蛍光ランプの非電源側予熱電極間に第１のダイ
オードを介してコレクタとエミッタを接続したトランジ
スタと、前記トランジスタのコレクタ−エミッタ間の電
圧で動作する抵抗とコンデンサとの直列回路を有するタ
イマー回路と、前記タイマー回路の前記抵抗に発生する
電圧の一部と前記コンデンサの電圧との加算電圧により
前記トランジスタをスイッチングするトランジスタベー
ス駆動制御手段と、前記トランジスタのコレクタ−エミ
ッタ間に接続された抵抗とサージアブソーバとの直列回
路とからなる始動装置を、蛍光灯器具のグロースタータ
と互換性のある形状の容器内に収納した蛍光灯ランプ点
灯装置であって、前記第１のダイオードのカソードは前
記蛍光ランプの非電源側で前記予熱電極に接続されてお
り、前記タイマー回路が第２のダイオードを通して流れ
る電流に基づく電圧と前記トランジスタのコレクタ−エ
ミッタ間の電圧とによって動作するごとく、前記第２の
ダイオードのアノードを前記第１のダイオードのカソー
ドに接続し、かつ前記第２のダイオードのカソードを前
記タイマー回路の抵抗とコンデンサとの接続点に接続し
たものである。 【０００８】 【作用】本発明によると、トランジスタのコレクタ−エ
ミッタ間の電圧で動作するタイマー回路の抵抗に発生す
る電圧の一部とコンデンサの電圧との加算電圧にてトラ
ンジスタをスイッチングすることにより、タイマー回路
のコンデンサと抵抗との時定数に従って上昇するコンデ
ンサの電圧に毎サイクルごとのトランジスタのコレクタ
−エミッタ間の電圧の分圧値が重畳される。その結果、
ゆっくり上昇するコンデンサ電圧がトランジスタベース
駆動制御手段のオンのための所定電圧に近づいた時、コ
ンデンサ電圧に重畳した毎サイクルの重畳電圧リプルの
ピークによって、トランジスタベース駆動制御手段をオ
ンさせることになる。そのため、蛍光ランプを始動する
ためのパルス電圧は、蛍光ランプの両端の電圧・電流位
相のピーク付近で常に発生することとなる。さらにトラ
ンジスタのコレクタ端子とエミッタ端子に接続された抵
抗とサージアブソーバとからなる直列回路によって、ト
ランジスタのコレクタ−エミッタ間に発生するパルス電
圧は所定の電圧値になるように吸収され、電流値の大小
にかかわらずほぼ一定の値となる。 【０００９】 【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て説明する。 【００１０】図１（ａ），（ｂ）に示す本発明実施例の
蛍光ランプ点灯装置は、蛍光灯照明器具のグロースター
タと互換性のある形状の容器２２内に後述する始動装置
を収納した構成を有している。 【００１１】図２は本発明実施例の蛍光ランプ点灯装置
の回路図を示す。図２に示すように、本発明実施例の蛍
光ランプ点灯装置は、蛍光灯照明器具のグロースタータ
と互換性のある形状の容器２２内に、交流電源１に接続
された安定器２と一対の予熱電極４，５を有する蛍光ラ
ンプ３との直列回路、蛍光ランプ３の非電源側予熱電極
間にダイオード６を介してコレクタとエミッタを接続し
たトランジスタ７、トランジスタ７のコレクタ−エミッ
タ間の電圧で動作する抵抗８、抵抗９、抵抗１９および
電解コンデンサからなるコンデンサ１０で構成されたタ
イマー回路１１、ダイオード６のカソードと、タイマー
回路１１の抵抗９とコンデンサ１０との接続点間に接続
されたダイオード２０、タイマー回路１１のコンデンサ
１０の電圧と抵抗９に発生する電圧との加算電圧にてト
ランジスタ７をスイッチングするサイリスタ１２、ツェ
ナーダイオード１３および抵抗１４からなるトランジス
タベース駆動制御手段１５、および、トランジスタ７と
そのコレクタ−エミッタと直列に接続されたダイオード
１６との直列回路に並列に接続された抵抗１７とサージ
アブソーバ１８との直列回路からなる始動装置を収納し
ている。蛍光ランプ３の非電源側予熱電極間には、通常
のとおり雑音防止コンデンサ２１が接続されている。雑
音防止コンデンサ２１は、蛍光灯照明器具の種類によっ
て容器２２内に収納する場合と収納しない場合とがあ
る。図１（ａ），（ｂ）において、２２ａは容器２２の
開口部に取付けられた蓋、２３は蓋２２ａに設けられた
口金、２２ｂはねじ込み口金、２４は回路基板２５と口
金２３またはねじ込み口金２２ｂとを接続するリード線
をそれぞれ示す。 【００１２】次に、このような点灯装置の動作について
説明する。蛍光ランプ３の始動前は電源電圧が正のサイ
クルの時、トランジスタ７のベースには抵抗１４および
ダイオード１６を介してベース電流が供給されるため
に、交流電源１からダイオード６を介して多大のコレク
タ電流が流れる。この時、抵抗８、抵抗９およびコンデ
ンサ１０で構成されたタイマー回路１１に印加される電
圧は、図３に示すようにトランジスタ７のコレクタ−エ
ミッタ電圧波形となる。このように予熱電流が半波流れ
て蛍光ランプ３の予熱電極４，５が予熱される。一方、
電源電圧が負のサイクルの時、ダイオード２０を介して
タイマー回路１１に電流が流れ、コンデンサ１０および
抵抗１９を通る経路と抵抗９および抵抗８を通る経路の
２つの電流経路が形成される。コンデンサ１０および抵
抗１９を通る電流はコンデンサ１０を同じ極性に充電し
コンデンサ１０の電圧は上昇する。同時に抵抗９および
抵抗８を通る電流により抵抗９に電圧降下が生じ、抵抗
８と抵抗９との接続点であるツェナーダイオード１３の
カソードの電位はコンデンサ１０の電位より低くなる。
したがって電源電圧が負のサイクルの時、コンデンサ１
０の電圧上昇は抵抗９の電圧降下で打ち消されトランジ
スタベース駆動回路１５にコンデンサ１０の電圧上昇分
が出力されない。タイマー回路１１の出力電圧である抵
抗８と抵抗９との接続点の電圧は、図４に示すようにタ
イマー回路１１の抵抗分の一部を構成する抵抗９に発生
する電圧とコンデンサ１０との電圧の加算電圧となる。
このとき、抵抗９に発生する電圧は、電源電圧が正のサ
イクル時、およそトランジスタ７のコレクタ−エミッタ
電圧を抵抗９と抵抗８とで分圧したものとなり、そのた
め、抵抗９の電圧波形はトランジスタ７のコレクタ−エ
ミッタ電圧波形と相似である。電源電圧が負のサイクル
時、抵抗９に発生する電圧は、電源電圧を抵抗９と抵抗
８とで分圧したものとなり、負の電圧となり、電源電圧
波形と相似である。また、コンデンサ１０の電圧波形
は、電源電圧が正のサイクルである予熱半波サイクルご
とにＴp＝Ｃ10・（Ｒ8＋Ｒ9）（ここで、Ｃ1 0はコンデ
ンサ１０の容量値、Ｒ8，Ｒ9は抵抗８，９の抵抗値をそ
れぞれ表す）、負の半サイクルではＴn＝Ｃ10・Ｒ
19（Ｒ19は抵抗１９の抵抗値を表す）なる時定数でゆっ
くり上昇する。そのため、タイマー回路１１の出力電圧
波形はコンデンサ１０の電圧に毎サイクルごとの抵抗９
の電圧値を重畳したものとなる。その結果、ゆっくり上
昇するコンデンサ電圧がサイリスタ１２のターンオンの
ための所定電圧Ｖｔに近づいたとき、コンデンサ１０の
電圧に重畳した毎サイクルの重畳電圧リプルのピークに
よって、サイリスタ１２をターンオンさせることにな
る。 【００１３】ダイオード２０が無い場合、電源電圧が正
のサイクル時のみコンデンサ１０が充電され、負のサイ
クル時、コンデンサ１０に充電された電荷は抵抗９、抵
抗８、抵抗１４、トランジスタの７のベース−エミッタ
およびダイオード１６を通って放電されるため、トラン
ジスタ７のコレクタ−エミッタ電圧が小さいときにはコ
ンデンサ１０の電圧がサイリスタ１２のターンオンのた
めの所定電圧Ｖｔに達しない低い電圧で安定し、サイリ
スタ１２をターンオンしないことがある。これは、例え
ば同一始動装置を用いて異なる定格電力の蛍光ランプを
始動する場合、小さい電力の蛍光ランプの始動時に生じ
やすい現象であり、安定器２のインピーダンスが大きい
ためトランジスタ７を流れる予熱電流が小さくなりトラ
ンジスタ７のコレクターエミッタ間の電圧も小さくな
る。この現象が生じると延々と予熱電流が流れ安定器が
発熱し発煙等の危険性がある。 【００１４】しかし、ダイオード２０を備えることによ
り、トランジスタ７のコレクタ−エミッタ電圧が小さい
場合においても、負のサイクルでダイオード２０を通し
てコンデンサ１０が充電されるために、コンデンサ１０
の電圧は確実に上昇し、サイリスタ１２のターンオンの
ための所定電圧Ｖｔに確実に達するので、前記現象を防
止することができる。したがって、同一始動装置で異な
った電力の蛍光ランプ３、安定器２においても蛍光ラン
プ３を確実に始動することができる。 【００１５】タイマー回路１１にて設定された時間ｔs
の電流・電圧位相のピーク付近になると、タイマー回路
１１はツェナーダイオード１３を通じてサイリスタ１２
のゲート端子に電流を流し、サイリスタ１２をオンす
る。次に、トランジスタ７のコレクタ電流が、そのピー
ク値付近でオフされるために、安定器２のインダクタン
スによるパルス電圧が発生し、このパルス電圧はトラン
ジスタ７のコレクタ−エミッタ間に接続された抵抗１７
とサージアブソーバ１８とからなる直列回路によって、
蛍光ランプ３を始動させるに十分な電圧値以上になるよ
うに吸収され、過電圧によるトランジスタ７の破壊を防
止する。このとき、サージアブソーバ１８の両端の電圧
値が蛍光ランプ３を始動させるに十分な電圧値以上の場
合、サージアブソーバ１８と直列に接続されている抵抗
１７の値は０Ωであってもかまわない。このパルス電圧
は蛍光ランプ３の両端にも発生し、蛍光ランプ３が始動
する。また、この時のインダクタンスの保有するエネル
ギーＷLは、（１）式で表される。 【００１６】 ＷL＝Ｌ・Ｉ・Ｉ／２ ・・・・・・・・（１） ここで、Ｌは安定器２のインダクタンス値、Ｉはトラン
ジスタ７がターンオフする直前の安定器２に流れる電流
値である。すなわち、トランジスタ７のコレクタ電流に
ほぼ等しいインダクタンスの電流が、そのピーク値付近
でオフされるために、安定器２に発生するパルス電圧の
エネルギーとなるＷLは、パルス発生位相中最大のもの
となる。そのため、雑音防止コンデンサ２１等によるパ
ルス電圧の低下を小さくできるとともにパルス幅も広く
でき、したがって、蛍光ランプ３のブレークダウン後の
アーク放電への移行のためのエネルギーも常に大きくで
きる。その結果、本発明の点灯装置で発生したパルス電
圧は、蛍光ランプ３をより安定に始動しやすくできる。
同時に、電流位相のピーク付近で蛍光ランプ３をブレー
クダウンできるので、ブレークダウン直後のアーク放電
電流も大きくでき、かつ、この電流半サイクル期間も十
分に長くできるため、ブレークダウン直後のアーク放電
状態を安定にできる。そのため、周囲温度の低い状況で
も蛍光ランプ３をより安定に始動できる。 【００１７】また、パルス幅を広くできるので、安定器
２の周波数−インダクタンス特性が３０〜４０ｋＨｚの
高い周波数まで伸びていない悪い性能の安定器でも、蛍
光ランプを点灯するための所定のパルス電圧を確保で
き、汎用性のより高い蛍光ランプ点灯装置を得ることが
できる。 【００１８】さらに同一始動装置で異なる定格電力の安
定器、蛍光ランプに使用した場合もほぼ一定大きさのパ
ルス電圧により、蛍光ランプを確実に始動することがで
き、危険性もない。 【００１９】次に、蛍光ランプ３が点灯すると、非電源
側予熱電極間の電圧も点灯時ランプ電圧に低下する。ま
た、蛍光ランプ３が点灯している時、コンデンサ１０の
電位は抵抗９により交流半サイクルではほとんど低下せ
ず、サイリスタ１２をオンさせ続ける。すなわち、トラ
ンジスタ７のオフを維持し、パルス発生動作を停止す
る。その結果、蛍光ランプ３は安定点灯する。 【００２０】以上のように、本発明実施例の蛍光ランプ
点灯装置は、タイマー回路１１のコンデンサ１０と直列
に抵抗９を挿入するだけの簡単な構成でパルス電圧の発
生位相を予熱電流半サイクルのピーク値付近にできる。
また、この回路により、蛍光ランプ３を１回のパルス電
圧で周囲状況によらず汎用安定器で確実に、しかも、安
定に始動できる。そのため、回路がより簡単・安価にで
きる。さらに、ダイオード６のカソードとタイマー回路
にダイオード２０を接続することにより異なる定格電力
の安定器、蛍光ランプにも使用でき、この始動装置を蛍
光灯器具のグロースタータと互換性のある形状の容器内
に収納することにより異なった定格電力の蛍光灯照明器
具に使用することができる。 【００２１】一例を示せば、図２に示す回路構成におい
て、抵抗８が抵抗値６２ｋΩ、抵抗９が抵抗値１．８ｋ
Ω、抵抗１９が抵抗値１５０ｋΩ、コンデンサ１０が容
量値３３μＦ、ツェナーダイオード１３がツェナー電圧
６．２Ｖのものをそれぞれ用いて、実験したところ、パ
ルス電圧が１回で確実に始動できることが確認された。 【００２２】さらに、前記定数の同一始動装置で２０Ｗ
直管蛍光ランプと３０Ｗ丸型蛍光ランプを確実に始動で
きることが確認された。上記実施例では、トランジスタ
のベース駆動制御手段として、タイマー回路１１の出力
電圧に所定値までは、トランジスタ７をオンしタイマー
回路１１の出力電圧が所定値に達した時にサイリスタ１
２をターンオンしトランジスタ７をオフする回路構成の
例をあげたが、このような回路構成に限定されるもので
はないことはもちろんである。また、ダイオード１６は
必ずしも必要ない。 【００２３】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の蛍光ラン
プ点灯装置は、安価で簡単な構成にて１回のパルス電圧
で蛍光ランプを確実に始動でき、さらに、異なった電力
の蛍光ランプ、安定器においてもほぼ一定のパルス電圧
で確実に蛍光ランプを始動することができるので、蛍光
灯器具のグロースタータと互換性のある形状の容器内に
始動装置を収納することにより、異なった定格電力の蛍
光灯器具に使用可能な汎用性をもつというすぐれた効果
を有するものである。
に予熱電極付き蛍光ランプ用始動装置に関するものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】従来、蛍光ランプの始動装置としては、
グロースタータが主として用いられていたが、これは、
始動時間が長い、寿命が短い等の欠点がある。最近、半
導体スイッチ素子を利用した始動装置が開発されている
が、高価で需要が限られていた。このために、半導体ス
イッチ素子を用いた始動装置で安価な回路装置の開発が
望まれている。上記要請に基づいて安価なトランジスタ
を半導体スイッチ素子として用いた図５に示すような回
路が提案されている（特開平３−２５２０９６号公
報）。 【０００３】図５において、この蛍光ランプ点灯装置
は、交流電源１に接続された安定器２と一対の予熱電極
４，５を有する蛍光ランプ３との直列回路を備えるとと
もに、蛍光ランプ３の非電源側予熱電極間にダイオード
２６を介して抵抗２７とトランジスタ２８のコレクタ−
エミッタとの直列回路が接続されている。トランジスタ
２８のベースには、抵抗２９を介してダイオード２６が
接続されており、また抵抗３０とコンデンサ３１とから
構成されたタイマー回路によって制御されるサイリスタ
３２がトランジスタ２８のベース−エミッタ間に接続さ
れている。コンデンサ３１はツェナーダイオード３３お
よび抵抗３４を介してサイリスタ３２のゲート回路に接
続されている。蛍光ランプ３の非電源側予熱電極間に
は、雑音防止コンデンサ３５が接続されている。 【０００４】次に、このように構成された点灯装置の動
作について説明する。交流電源１が投入されると、電源
電圧が正のサイクルの時、トランジスタ２８のベースに
は抵抗２９を介してベース電流が供給されるために、交
流電源１からダイオード２６を介してコレクタ電流が流
れる。このように予熱電流が半波流れて蛍光ランプ３の
予熱電極４，５を予熱していき、タイマー回路にて設定
された時間に達すると、タイマー回路によってサイリス
タ３２のゲートにコンデンサ３１の電荷がツェナーダイ
オード３３および抵抗３４を通じて流れ、サイリスタ３
２がオンする。その結果、トランジスタ２８のコレクタ
電流がオフされるために、安定器２のインダクタンスに
よるパルス電圧が発生し、蛍光ランプ３が点灯する。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の点灯装置では、タイマー回路にて設定された時間に
達するタイミングは、コンデンサ３１の電圧がツェナー
ダイオード３３のツェナー電圧とサイリスタ３２のター
ンオンに要するゲート−カソード間電圧との加算値を越
えた付近の電圧になる時であり、ツェナー電圧やコンデ
ンサの静電容量等のばらつきや変化等によってばらつ
く。そのため、パルス電圧をいつも所定の交流電源位相
で発生させることは難しく、交流電源位相に応じた蛍光
ランプ３両端の電圧・電流値の小さい時にトランジスタ
２８をターンオフしてしまうことがあり、この時には、
パルス電圧が小さくなるために、蛍光ランプ３を始動で
きないという問題があった。さらに、小さい定挌電力の
蛍光ランプを始動する場合、安定器のインピーダンスが
大きいためトランジスタ２８を流れる電流は小さく、パ
ルス電圧も小さくなり、蛍光ランプ３を始動できないと
いう問題があった。 【０００６】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、簡単な構成でもって、同一始動装置
で異なる電力の蛍光ランプと安定器に使用できる汎用性
を有する蛍光ランプ点灯回路を提供するものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の蛍光ランプ点灯
装置は、蛍光ランプの非電源側予熱電極間に第１のダイ
オードを介してコレクタとエミッタを接続したトランジ
スタと、前記トランジスタのコレクタ−エミッタ間の電
圧で動作する抵抗とコンデンサとの直列回路を有するタ
イマー回路と、前記タイマー回路の前記抵抗に発生する
電圧の一部と前記コンデンサの電圧との加算電圧により
前記トランジスタをスイッチングするトランジスタベー
ス駆動制御手段と、前記トランジスタのコレクタ−エミ
ッタ間に接続された抵抗とサージアブソーバとの直列回
路とからなる始動装置を、蛍光灯器具のグロースタータ
と互換性のある形状の容器内に収納した蛍光灯ランプ点
灯装置であって、前記第１のダイオードのカソードは前
記蛍光ランプの非電源側で前記予熱電極に接続されてお
り、前記タイマー回路が第２のダイオードを通して流れ
る電流に基づく電圧と前記トランジスタのコレクタ−エ
ミッタ間の電圧とによって動作するごとく、前記第２の
ダイオードのアノードを前記第１のダイオードのカソー
ドに接続し、かつ前記第２のダイオードのカソードを前
記タイマー回路の抵抗とコンデンサとの接続点に接続し
たものである。 【０００８】 【作用】本発明によると、トランジスタのコレクタ−エ
ミッタ間の電圧で動作するタイマー回路の抵抗に発生す
る電圧の一部とコンデンサの電圧との加算電圧にてトラ
ンジスタをスイッチングすることにより、タイマー回路
のコンデンサと抵抗との時定数に従って上昇するコンデ
ンサの電圧に毎サイクルごとのトランジスタのコレクタ
−エミッタ間の電圧の分圧値が重畳される。その結果、
ゆっくり上昇するコンデンサ電圧がトランジスタベース
駆動制御手段のオンのための所定電圧に近づいた時、コ
ンデンサ電圧に重畳した毎サイクルの重畳電圧リプルの
ピークによって、トランジスタベース駆動制御手段をオ
ンさせることになる。そのため、蛍光ランプを始動する
ためのパルス電圧は、蛍光ランプの両端の電圧・電流位
相のピーク付近で常に発生することとなる。さらにトラ
ンジスタのコレクタ端子とエミッタ端子に接続された抵
抗とサージアブソーバとからなる直列回路によって、ト
ランジスタのコレクタ−エミッタ間に発生するパルス電
圧は所定の電圧値になるように吸収され、電流値の大小
にかかわらずほぼ一定の値となる。 【０００９】 【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て説明する。 【００１０】図１（ａ），（ｂ）に示す本発明実施例の
蛍光ランプ点灯装置は、蛍光灯照明器具のグロースター
タと互換性のある形状の容器２２内に後述する始動装置
を収納した構成を有している。 【００１１】図２は本発明実施例の蛍光ランプ点灯装置
の回路図を示す。図２に示すように、本発明実施例の蛍
光ランプ点灯装置は、蛍光灯照明器具のグロースタータ
と互換性のある形状の容器２２内に、交流電源１に接続
された安定器２と一対の予熱電極４，５を有する蛍光ラ
ンプ３との直列回路、蛍光ランプ３の非電源側予熱電極
間にダイオード６を介してコレクタとエミッタを接続し
たトランジスタ７、トランジスタ７のコレクタ−エミッ
タ間の電圧で動作する抵抗８、抵抗９、抵抗１９および
電解コンデンサからなるコンデンサ１０で構成されたタ
イマー回路１１、ダイオード６のカソードと、タイマー
回路１１の抵抗９とコンデンサ１０との接続点間に接続
されたダイオード２０、タイマー回路１１のコンデンサ
１０の電圧と抵抗９に発生する電圧との加算電圧にてト
ランジスタ７をスイッチングするサイリスタ１２、ツェ
ナーダイオード１３および抵抗１４からなるトランジス
タベース駆動制御手段１５、および、トランジスタ７と
そのコレクタ−エミッタと直列に接続されたダイオード
１６との直列回路に並列に接続された抵抗１７とサージ
アブソーバ１８との直列回路からなる始動装置を収納し
ている。蛍光ランプ３の非電源側予熱電極間には、通常
のとおり雑音防止コンデンサ２１が接続されている。雑
音防止コンデンサ２１は、蛍光灯照明器具の種類によっ
て容器２２内に収納する場合と収納しない場合とがあ
る。図１（ａ），（ｂ）において、２２ａは容器２２の
開口部に取付けられた蓋、２３は蓋２２ａに設けられた
口金、２２ｂはねじ込み口金、２４は回路基板２５と口
金２３またはねじ込み口金２２ｂとを接続するリード線
をそれぞれ示す。 【００１２】次に、このような点灯装置の動作について
説明する。蛍光ランプ３の始動前は電源電圧が正のサイ
クルの時、トランジスタ７のベースには抵抗１４および
ダイオード１６を介してベース電流が供給されるため
に、交流電源１からダイオード６を介して多大のコレク
タ電流が流れる。この時、抵抗８、抵抗９およびコンデ
ンサ１０で構成されたタイマー回路１１に印加される電
圧は、図３に示すようにトランジスタ７のコレクタ−エ
ミッタ電圧波形となる。このように予熱電流が半波流れ
て蛍光ランプ３の予熱電極４，５が予熱される。一方、
電源電圧が負のサイクルの時、ダイオード２０を介して
タイマー回路１１に電流が流れ、コンデンサ１０および
抵抗１９を通る経路と抵抗９および抵抗８を通る経路の
２つの電流経路が形成される。コンデンサ１０および抵
抗１９を通る電流はコンデンサ１０を同じ極性に充電し
コンデンサ１０の電圧は上昇する。同時に抵抗９および
抵抗８を通る電流により抵抗９に電圧降下が生じ、抵抗
８と抵抗９との接続点であるツェナーダイオード１３の
カソードの電位はコンデンサ１０の電位より低くなる。
したがって電源電圧が負のサイクルの時、コンデンサ１
０の電圧上昇は抵抗９の電圧降下で打ち消されトランジ
スタベース駆動回路１５にコンデンサ１０の電圧上昇分
が出力されない。タイマー回路１１の出力電圧である抵
抗８と抵抗９との接続点の電圧は、図４に示すようにタ
イマー回路１１の抵抗分の一部を構成する抵抗９に発生
する電圧とコンデンサ１０との電圧の加算電圧となる。
このとき、抵抗９に発生する電圧は、電源電圧が正のサ
イクル時、およそトランジスタ７のコレクタ−エミッタ
電圧を抵抗９と抵抗８とで分圧したものとなり、そのた
め、抵抗９の電圧波形はトランジスタ７のコレクタ−エ
ミッタ電圧波形と相似である。電源電圧が負のサイクル
時、抵抗９に発生する電圧は、電源電圧を抵抗９と抵抗
８とで分圧したものとなり、負の電圧となり、電源電圧
波形と相似である。また、コンデンサ１０の電圧波形
は、電源電圧が正のサイクルである予熱半波サイクルご
とにＴp＝Ｃ10・（Ｒ8＋Ｒ9）（ここで、Ｃ1 0はコンデ
ンサ１０の容量値、Ｒ8，Ｒ9は抵抗８，９の抵抗値をそ
れぞれ表す）、負の半サイクルではＴn＝Ｃ10・Ｒ
19（Ｒ19は抵抗１９の抵抗値を表す）なる時定数でゆっ
くり上昇する。そのため、タイマー回路１１の出力電圧
波形はコンデンサ１０の電圧に毎サイクルごとの抵抗９
の電圧値を重畳したものとなる。その結果、ゆっくり上
昇するコンデンサ電圧がサイリスタ１２のターンオンの
ための所定電圧Ｖｔに近づいたとき、コンデンサ１０の
電圧に重畳した毎サイクルの重畳電圧リプルのピークに
よって、サイリスタ１２をターンオンさせることにな
る。 【００１３】ダイオード２０が無い場合、電源電圧が正
のサイクル時のみコンデンサ１０が充電され、負のサイ
クル時、コンデンサ１０に充電された電荷は抵抗９、抵
抗８、抵抗１４、トランジスタの７のベース−エミッタ
およびダイオード１６を通って放電されるため、トラン
ジスタ７のコレクタ−エミッタ電圧が小さいときにはコ
ンデンサ１０の電圧がサイリスタ１２のターンオンのた
めの所定電圧Ｖｔに達しない低い電圧で安定し、サイリ
スタ１２をターンオンしないことがある。これは、例え
ば同一始動装置を用いて異なる定格電力の蛍光ランプを
始動する場合、小さい電力の蛍光ランプの始動時に生じ
やすい現象であり、安定器２のインピーダンスが大きい
ためトランジスタ７を流れる予熱電流が小さくなりトラ
ンジスタ７のコレクターエミッタ間の電圧も小さくな
る。この現象が生じると延々と予熱電流が流れ安定器が
発熱し発煙等の危険性がある。 【００１４】しかし、ダイオード２０を備えることによ
り、トランジスタ７のコレクタ−エミッタ電圧が小さい
場合においても、負のサイクルでダイオード２０を通し
てコンデンサ１０が充電されるために、コンデンサ１０
の電圧は確実に上昇し、サイリスタ１２のターンオンの
ための所定電圧Ｖｔに確実に達するので、前記現象を防
止することができる。したがって、同一始動装置で異な
った電力の蛍光ランプ３、安定器２においても蛍光ラン
プ３を確実に始動することができる。 【００１５】タイマー回路１１にて設定された時間ｔs
の電流・電圧位相のピーク付近になると、タイマー回路
１１はツェナーダイオード１３を通じてサイリスタ１２
のゲート端子に電流を流し、サイリスタ１２をオンす
る。次に、トランジスタ７のコレクタ電流が、そのピー
ク値付近でオフされるために、安定器２のインダクタン
スによるパルス電圧が発生し、このパルス電圧はトラン
ジスタ７のコレクタ−エミッタ間に接続された抵抗１７
とサージアブソーバ１８とからなる直列回路によって、
蛍光ランプ３を始動させるに十分な電圧値以上になるよ
うに吸収され、過電圧によるトランジスタ７の破壊を防
止する。このとき、サージアブソーバ１８の両端の電圧
値が蛍光ランプ３を始動させるに十分な電圧値以上の場
合、サージアブソーバ１８と直列に接続されている抵抗
１７の値は０Ωであってもかまわない。このパルス電圧
は蛍光ランプ３の両端にも発生し、蛍光ランプ３が始動
する。また、この時のインダクタンスの保有するエネル
ギーＷLは、（１）式で表される。 【００１６】 ＷL＝Ｌ・Ｉ・Ｉ／２ ・・・・・・・・（１） ここで、Ｌは安定器２のインダクタンス値、Ｉはトラン
ジスタ７がターンオフする直前の安定器２に流れる電流
値である。すなわち、トランジスタ７のコレクタ電流に
ほぼ等しいインダクタンスの電流が、そのピーク値付近
でオフされるために、安定器２に発生するパルス電圧の
エネルギーとなるＷLは、パルス発生位相中最大のもの
となる。そのため、雑音防止コンデンサ２１等によるパ
ルス電圧の低下を小さくできるとともにパルス幅も広く
でき、したがって、蛍光ランプ３のブレークダウン後の
アーク放電への移行のためのエネルギーも常に大きくで
きる。その結果、本発明の点灯装置で発生したパルス電
圧は、蛍光ランプ３をより安定に始動しやすくできる。
同時に、電流位相のピーク付近で蛍光ランプ３をブレー
クダウンできるので、ブレークダウン直後のアーク放電
電流も大きくでき、かつ、この電流半サイクル期間も十
分に長くできるため、ブレークダウン直後のアーク放電
状態を安定にできる。そのため、周囲温度の低い状況で
も蛍光ランプ３をより安定に始動できる。 【００１７】また、パルス幅を広くできるので、安定器
２の周波数−インダクタンス特性が３０〜４０ｋＨｚの
高い周波数まで伸びていない悪い性能の安定器でも、蛍
光ランプを点灯するための所定のパルス電圧を確保で
き、汎用性のより高い蛍光ランプ点灯装置を得ることが
できる。 【００１８】さらに同一始動装置で異なる定格電力の安
定器、蛍光ランプに使用した場合もほぼ一定大きさのパ
ルス電圧により、蛍光ランプを確実に始動することがで
き、危険性もない。 【００１９】次に、蛍光ランプ３が点灯すると、非電源
側予熱電極間の電圧も点灯時ランプ電圧に低下する。ま
た、蛍光ランプ３が点灯している時、コンデンサ１０の
電位は抵抗９により交流半サイクルではほとんど低下せ
ず、サイリスタ１２をオンさせ続ける。すなわち、トラ
ンジスタ７のオフを維持し、パルス発生動作を停止す
る。その結果、蛍光ランプ３は安定点灯する。 【００２０】以上のように、本発明実施例の蛍光ランプ
点灯装置は、タイマー回路１１のコンデンサ１０と直列
に抵抗９を挿入するだけの簡単な構成でパルス電圧の発
生位相を予熱電流半サイクルのピーク値付近にできる。
また、この回路により、蛍光ランプ３を１回のパルス電
圧で周囲状況によらず汎用安定器で確実に、しかも、安
定に始動できる。そのため、回路がより簡単・安価にで
きる。さらに、ダイオード６のカソードとタイマー回路
にダイオード２０を接続することにより異なる定格電力
の安定器、蛍光ランプにも使用でき、この始動装置を蛍
光灯器具のグロースタータと互換性のある形状の容器内
に収納することにより異なった定格電力の蛍光灯照明器
具に使用することができる。 【００２１】一例を示せば、図２に示す回路構成におい
て、抵抗８が抵抗値６２ｋΩ、抵抗９が抵抗値１．８ｋ
Ω、抵抗１９が抵抗値１５０ｋΩ、コンデンサ１０が容
量値３３μＦ、ツェナーダイオード１３がツェナー電圧
６．２Ｖのものをそれぞれ用いて、実験したところ、パ
ルス電圧が１回で確実に始動できることが確認された。 【００２２】さらに、前記定数の同一始動装置で２０Ｗ
直管蛍光ランプと３０Ｗ丸型蛍光ランプを確実に始動で
きることが確認された。上記実施例では、トランジスタ
のベース駆動制御手段として、タイマー回路１１の出力
電圧に所定値までは、トランジスタ７をオンしタイマー
回路１１の出力電圧が所定値に達した時にサイリスタ１
２をターンオンしトランジスタ７をオフする回路構成の
例をあげたが、このような回路構成に限定されるもので
はないことはもちろんである。また、ダイオード１６は
必ずしも必要ない。 【００２３】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の蛍光ラン
プ点灯装置は、安価で簡単な構成にて１回のパルス電圧
で蛍光ランプを確実に始動でき、さらに、異なった電力
の蛍光ランプ、安定器においてもほぼ一定のパルス電圧
で確実に蛍光ランプを始動することができるので、蛍光
灯器具のグロースタータと互換性のある形状の容器内に
始動装置を収納することにより、異なった定格電力の蛍
光灯器具に使用可能な汎用性をもつというすぐれた効果
を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ） 本発明の一実施例である蛍光ランプ点
灯装置の一部切欠正面図 （ｂ） 同じく一部切欠正面図 【図２】同じく回路図 【図３】トランジスタのコレクタ−エミッタ電圧波形図 【図４】タイマー回路の出力電圧波形図 【図５】従来の蛍光ランプ点灯装置の回路図 【符号の説明】 ３ 蛍光ランプ ７ トランジスタ ８，９ 抵抗 １０ コンデンサ １１ タイマー回路 １２ サイリスタ １５ トランジスタベース駆動制御手段
灯装置の一部切欠正面図 （ｂ） 同じく一部切欠正面図 【図２】同じく回路図 【図３】トランジスタのコレクタ−エミッタ電圧波形図 【図４】タイマー回路の出力電圧波形図 【図５】従来の蛍光ランプ点灯装置の回路図 【符号の説明】 ３ 蛍光ランプ ７ トランジスタ ８，９ 抵抗 １０ コンデンサ １１ タイマー回路 １２ サイリスタ １５ トランジスタベース駆動制御手段
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フロントページの続き
(72)発明者 今井 崇之
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(72)発明者 田原 哲哉
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 平３−252094（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−172698（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−26450（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−7598（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−997（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05B 41/18
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 蛍光ランプの非電源側予熱電極間に第１
のダイオードを介してコレクタとエミッタを接続したト
ランジスタと、前記トランジスタのコレクタ−エミッタ
間の電圧で動作する抵抗とコンデンサとの直列回路を有
するタイマー回路と、前記タイマー回路の前記抵抗に発
生する電圧の一部と前記コンデンサの電圧との加算電圧
により前記トランジスタをスイッチングするトランジス
タベース駆動制御手段と、前記トランジスタのコレクタ
−エミッタ間に接続された抵抗とサージアブソーバとの
直列回路とからなる始動装置を、蛍光灯器具のグロース
タータと互換性のある形状の容器内に収納した蛍光灯ラ
ンプ点灯装置であって、前記第１のダイオードのカソー
ドは前記蛍光ランプの非電源側で前記予熱電極に接続さ
れており、前記タイマー回路が第２のダイオードを通し
て流れる電流に基づく電圧と前記トランジスタのコレク
タ−エミッタ間の電圧とによって動作するごとく、前記
第２のダイオードのアノードを前記第１のダイオードの
カソードに接続し、かつ前記第２のダイオードのカソー
ドを前記タイマー回路の抵抗とコンデンサとの接続点に
接続したことを特徴とする蛍光ランプ点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13033193A JP3427417B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 蛍光ランプ点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13033193A JP3427417B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 蛍光ランプ点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06342694A JPH06342694A (ja) | 1994-12-13 |
| JP3427417B2 true JP3427417B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=15031809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13033193A Expired - Lifetime JP3427417B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 蛍光ランプ点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3427417B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-01 JP JP13033193A patent/JP3427417B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06342694A (ja) | 1994-12-13 |
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