JP4114066B2

JP4114066B2 - Discharge lamp lighting device and bulb-type fluorescent lamp

Info

Publication number: JP4114066B2
Application number: JP2003155989A
Authority: JP
Inventors: 洋久保田; 晋一郎松本; 努荒木; 伸弥白田; 敏行平岡
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004362782A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィラメントを適切に予熱できる放電灯点灯装置および電球形蛍光ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の放電灯点灯装置は、インバータ回路に、共振インダクタおよび正温度特性抵抗素子の直列回路が接続され、この正温度特性抵抗素子に対して並列に蛍光ランプのそれぞれのフィラメントの一端を接続し、それぞれのフィラメントの他端間に共振用コンデンサを接続している。
【０００３】
そして、インバータ回路の始動後は、正温度特性抵抗素子の温度が低いため正温度特性抵抗素子の抵抗値が低い状態であり、共振合成成分の関係から共振コンデンサの両端電圧は低いが、その後ジュール熱による正温度特性抵抗素子の温度の上昇に伴ない正温度特性抵抗素子の抵抗値が高くなることによって共振合成成分が変化し、共振インダクタと共振コンデンサの共振電圧が高くなり、フィラメント間に印加される電圧が高くなって蛍光ランプは放電を開始する。
【０００４】
このように、正温度特性抵抗素子の抵抗値の上昇により始動時に共振コンデンサの両端電圧を低い状態から高い状態に変化させて、蛍光ランプを始動することにより、フィラメントを十分に予熱してから蛍光ランプが点灯することになり、蛍光ランプの点滅に伴うストレスを小さくしている（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
また、他の放電灯点灯装置は、インバータ回路に、共振インダクタを介して蛍光ランプのそれぞれのフィラメントの一端が接続され、それぞれのフィラメントの他端間に共振コンデンサおよび正温度特性抵抗素子の並列回路が接続され、さらに、それぞれのフィラメントに対して並列に負温度特性抵抗素子が接続されている。
【０００６】
そして、インバータ回路の始動後は、正温度特性抵抗素子の温度が低いため正温度特性抵抗素子の抵抗値が低い状態であり、共振合成成分の関係から共振コンデンサの両端電圧は低くなり、その後ジュール熱による正温度特性抵抗素子の温度の上昇に伴ない正温度特性抵抗素子の抵抗値が高くなることによって、共振合成成分が変化し、共振インダクタと共振コンデンサの共振電圧が高くなり、蛍光ランプは放電を開始する。また、負温度特性抵抗素子は始動後は温度が低いため抵抗値が高く電流が小さくなりフィラメントに流れる電流が多くなって、フィラメントを加熱し、負温度特性抵抗素子の温度が上昇するに伴ない抵抗値が低く短絡された状態になって、蛍光ランプの点灯後にフィラメントに流れる必要がないフィラメント電流を実質無くし、損失を小さくしている。
【０００７】
このように、正温度特性抵抗素子の抵抗値の上昇により始動時に共振コンデンサの両端電圧を低い状態から高い状態に変化させて蛍光ランプを始動するとともに、負温度特性抵抗素子の抵抗値の変化により蛍光ランプの点灯後にフィラメントに流れる電流を削減することにより、蛍光ランプの点滅に伴うストレスを小さくしつつ、フィラメント電流の損失も抑制している（たとえば特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６３−２４５８９６号公報（第３−４頁、第１図）
【０００９】
【特許文献２】
特開２００１−３５７９８９号公報（第４−５頁、図２）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１および特許文献２のように蛍光ランプのフィラメントを介して共振コンデンサを接続すると、共振コンデンサに流れる全ての共振電流がフィラメントに流れることになるため、予熱電流を制御しにくいという問題を有している。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、フィラメントを適切に予熱できる放電灯点灯装置および電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の放電灯点灯装置は、スイッチング素子のオンオフ動作によって高周波交流電力を出力するインバータ回路と；このインバータ回路に接続された共振インダクタおよび共振コンデンサの直列回路と；この直列回路に一次巻線が設けられ、二次巻線の出力がスイッチング素子のオンオフ動作を制御するように設けられたトランスと；共振インダクタに磁気的に接続された一対の予熱巻線と；一対のフィラメントを有し、始動時に前記直列回路に流れる共振電流の一部が間接的にフィラメントに流れるように一対の予熱巻線のそれぞれが一対のフィラメントのそれぞれ一端および他端に接続され、共振コンデンサが前記インバータ回路側となるように共振コンデンサの両端と一対のフィラメントの一端側とがそれぞれ接続された放電ランプと；両端がフィラメントの一端側にそれぞれ接続されて共振コンデンサに対して並列的に接続された正温度特性抵抗素子とを具備したもので、始動時には正温度特性抵抗素子の温度が低いため正温度特性抵抗素子の抵抗値は低く、共振合成成分の関係で共振インダクタおよび共振コンデンサによる共振電流は小さい。この間に、共振電流の一部が間接的に放電ランプのフィラメントに予熱電流として流れてフィラメントを適切に加熱する。その後、ジュール熱により正温度特性抵抗素子の温度が上昇することにより正温度特性抵抗素子の抵抗値が高くなり、共振合成成分が変化することによって、共振インダクタおよび共振コンデンサによる共振電圧は上昇して、共振コンデンサ、正温度特性抵抗素子および予熱巻線の電圧が上昇し、共振インダクタの共振電流の増加に伴ない共振インダクタから取り出された共振電流の一部である予熱巻線の電流が増加して、放電ランプは放電を開始して始動し点灯する。
【００１３】
請求項２記載の電球形蛍光ランプは、請求項１記載の放電灯点灯装置と；この放電灯点灯装置により点灯される蛍光ランプと；蛍光ランプを支持するとともに、点灯回路を収納したカバーと；カバーに取り付けられた口金とを具備したもので、その作用を奏する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電球形蛍光ランプの前提技術を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は放電灯点灯装置を示す回路図、図２は電球形蛍光ランプのグローブを透過した状態の側面図である。
【００１６】
図１において、１は電球形蛍光ランプで、この電球形蛍光ランプ１は、カバー２、口金３およびグローブ４を有する外囲器５を有し、この外囲器５内には放電ランプとしての蛍光ランプFLの発光管６および蛍光ランプFLを点灯させる放電灯点灯装置７が収納されて電球形蛍光ランプ装置を構成している。そして、外囲器５は、白熱電球の規格寸法に近似する外形に形成されている。
【００１７】
また、放電灯点灯装置７は、図２に示すように、商用交流電源ｅにヒューズF1を介してフィルタを構成するコンデンサC1が接続され、このコンデンサC1にはフィルタを構成するインダクタL1を介して全波整流器11の入力端子が接続されている。また、この全波整流器11の出力端子には平滑用のコンデンサC2が接続されて入力電源回路Ｅを構成し、この入力電源回路ＥのコンデンサC2には高周波を発生する交流電源としてのハーフブリッジ形のインバータ回路12のインバータ主回路13が接続されている。
【００１８】
そして、このインバータ主回路13は、コンデンサC2に対して並列に、スイッチング素子である互いに相補形となるＭＯＳ形のＮチャネルのトランジスタとしての電界効果トランジスタQ1およびＭＯＳ形のＰチャネルのトランジスタとしての電界効果トランジスタQ2が直列に接続されている。Ｎチャネルの電界効果トランジスタQ1およびＰチャネルの電界効果トランジスタQ2は互いのソースが接続されている。
【００１９】
電界効果トランジスタQ2のドレイン、ソース間には、非飽和形電流トランスCTの一次巻線L2、直流カット用のコンデンサC3、共振インダクタとしてのバラストチョークL3および共振コンデンサC4の直列回路が接続され、この共振コンデンサC4には蛍光ランプFLの両端のフィラメントとしての電極フィラメントコイルFLa，FLbの一端がそれぞれ接続され、一方の電極フィラメントコイルFLaの他端と他方の電極フィラメントコイルFLbとの他端間には共振コンデンサC4とともに共振に寄与する始動用のコンデンサC5が接続されている。なお、電極フィラメントコイルFLa，FLbにはエミッタが塗布されている。また、共振コンデンサC4に対して並列に正温度特性抵抗素子（Positive Temperature Coefficient）PTC1が接続されている。
【００２０】
そして、コンデンサC2と電界効果トランジスタQ1のゲートおよび電界効果トランジスタQ2のゲートとの間には、起動回路15を構成する起動用の抵抗R1が接続され、これら電界効果トランジスタQ1のゲートおよび電界効果トランジスタQ2のゲートと電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2のソースとの間に、コンデンサC6およびコンデンサC7の直列回路が接続され、これらコンデンサC6およびゲート制御手段としてのゲート制御回路16のコンデンサC7の直列回路に対して並列に電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2のゲート保護のためのツェナダイオードZD1およびツェナダイオードZD2の直列回路が接続されている。また、トランスCTの一次巻線L2には、二次巻線L4が磁気的に結合して設けられ、この二次巻線L4はコンデンサC6およびコンデンサC7の接続点に接続されている。また、コンデンサC6は起動回路15のトリガ素子を構成するものでもあり、このコンデンサC6に対して並列に、起動回路15の放電用抵抗R2が接続されている。
【００２１】
また、電界効果トランジスタQ2のドレイン、ソース間には、起動回路15の抵抗R3およびスイッチング改善用のコンデンサC8の並列回路が接続されている。
【００２２】
次に、上記前提技術の動作について説明する。
【００２３】
まず、電源が投入されると、商用交流電源ｅの電圧を全波整流器11で全波整流し、コンデンサC2で平滑する。
【００２４】
そして、抵抗R1を介してＮチャンネルの電界効果トランジスタQ1のゲートに電圧が印加され、電界効果トランジスタQ1がオンする。電界効果トランジスタQ1のオンにより、トランスCTの一次巻線L2、コンデンサC3、バラストチョークL3、共振コンデンサC4およびコンデンサC5の閉路に電圧が印加され、コンデンサC3、共振インダクタとしてのバラストチョークL3、共振コンデンサC4およびコンデンサC5は共振する。このとき、正温度特性抵抗素子PTC1のインピーダンス成分も共振合成成分の一部に含まれている。また、トランスCTの一次巻線L2のインダクタンス成分は、共振合成成分としてはほとんど無視できる程度の大きさである。そして、トランスCTの二次巻線L4に電圧が誘起され、ゲート制御回路16のコンデンサC7と二次巻線L4のインダクタンス成分とが固有共振して略一定の周波数で電界効果トランジスタQ1をオンさせ、電界効果トランジスタQ2をオフさせる電圧を発生する。
【００２５】
ついで、コンデンサC3、共振インダクタとしてのバラストチョークL3、共振コンデンサC4およびコンデンサC5の共振電圧が反転すると二次巻線L4には前回と逆の電圧が発生し、ゲート制御回路16は電界効果トランジスタQ1をオフさせ、電界効果トランジスタQ2をオンさせる電圧を発生する。さらに、コンデンサC3、バラストチョークL3、共振コンデンサC4およびコンデンサC5の共振電圧が反転すると、電界効果トランジスタQ1がオンするとともに、電界効果トランジスタQ2がオフする。以後、同様に、電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2が交互にオン、オフして、共振電圧が発生し、共振電流が流れる。
【００２６】
この共振電流が流れ出した状態では、正温度特性抵抗素子PTC1は温度が低いため抵抗値が、たとえば３ｋΩ〜５ｋΩ程度と低く正温度特性抵抗素子PTC1に流れる電流が大きい。このときの共振コンデンサC4の両端間に発生する共振電圧は、図３の実線Ａに示す共振特性の点ａのように低くなる。
【００２７】
そして、正温度特性抵抗素子PTC1に電流が流れることによりジュール熱が発生し、正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値が上昇して正温度特性抵抗素子PTC1に流れる電流が減少すると、共振合成成分が変化するので、共振コンデンサC4に流れる電流が増加するように共振動作も変化し、図３の実線Ｂに示す共振特性の点ａと同じ周波数（ｆ1）上にある点ｂになるまで共振電圧が徐々に高くなる。
【００２８】
なお、蛍光ランプFLの電極フィラメントコイルFLa，FLbを介して、共振コンデンサの一部であるコンデンサC5にも共振電流の一部が流れるため、電極フィラメントコイルFLa，FLbは共振電圧が図３の実線Ｂに示す点ｂに上昇するまで十分な時間をかけて直接予熱される。また、共振コンデンサC4とは別個に共振用のコンデンサC5を設けることにより、共振のための容量を分割することになり、コンデンサC5の容量を電極フィラメントコイルFLa，FLbの予熱および蛍光ランプFLの点灯時に流れる電流を適切にした値にすることが可能となり、効率良く電極フィラメントコイルFLa，FLbを予熱できるとともに、蛍光ランプFLの点灯後にコンデンサC5に流れる電流を小さくできるため、点灯後の効率の低下も防止できる。
【００２９】
さらに、正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値が増加して共振成分の変化により共振電流が増加し、ランプ始動に必要な電圧ｂまで電圧が上昇すると、蛍光ランプFLは放電を開始し、始動、点灯する。
【００３０】
蛍光ランプFLが点灯した後は、正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値が数１０ｋΩ程度に蛍光ランプFLの等価抵抗値が正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値より十分に小さいため、図３の実線Ｃに示す共振特性の点ａ，ｂと同じ周波数（ｆ1）上にある点ｃのように共振電圧が低下して、蛍光ランプFLが点灯維持される。また、このように、正温度特性抵抗素子PTC1をコンデンサC5ではなく、共振コンデンサC4に対して並列に接続することにより、電極フィラメントコイルFLa，FLbに流れる電流を小さくできるため、その分電力損失を抑制できる。
【００３１】
このように、正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値の変化により、蛍光ランプFLの電極フィラメントコイルFLa，FLbの予熱を適性にできるため、エミッタが不所望に飛散（スパッタ）することを防止できるため、蛍光ランプFLの点滅寿命回数を向上できる。
【００３２】
次に、本発明の一実施の形態の放電灯点灯装置を図４を参照して説明する。
【００３３】
図４は一実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図で、図１に示す前提技術の蛍光ランプFLの電極フィラメントコイルFLa，FLbの一端および他端間に共振インダクタL3に磁気的に結合した予熱巻線L5，L6を接続したものである。
【００３４】
そして、基本的な動作は図１に示す放電灯点灯装置と同様であるが、蛍光ランプFLの電極フィラメントコイルFLa，FLbが共振電流の一部により間接的に予熱される点で異なる。すなわち、正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値が低下して共振電圧が図３に示す点ｂまで上昇するまでの間、共振インダクタL3に流れる共振電流から取り出された共振電流の一部により電極フィラメントコイルFLa，FLbが予熱巻線L5，L6により間接的に予熱される。そして、正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値が低下していくと、徐々に共振インダクタL3の電圧が上昇し、予熱巻線L5，L6に発生する電圧も上昇していくので、蛍光ランプFLの電極フィラメントコイルFLa，FLbに予熱電流を供給でき、電極フィラメントコイルFLa，FLbの予熱を適切にできる。そして、ランプ点灯後は、共振インダクタL3に流れる共振電流も低下するので、電極フィラメントコイルFLa，FLbに流れる共振電流の一部も低下し、過剰に電極フィラメントコイルFLa，FLbを予熱することはない。
【００３５】
なお、図４に示す実施の形態は、予熱巻線L6を取り除き、蛍光ランプFLの電極フィラメントコイルFLaのみに予熱巻線L5を接続したものであっても良い。
【００３６】
また、他の実施の形態の放電灯点灯装置を図５を参照して説明する。
【００３７】
図５はまた他の実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【００３８】
基本的な動作は図４に示す放電灯点灯装置と同様であるが、本実施の形態は、トランスCTの一次巻線L2が共振インダクタ（チョークコイル）を兼用したものである。本実施の形態の場合には、予熱巻線L5，L6が一次巻線L2に磁気的に結合されており、電極フィラメントコイルFLa，FLbの予熱を適切に行うことができる。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１記載の放電灯点灯装置によれば、電源の投入時には正温度特性抵抗素子の抵抗値は低く、共振電圧も低い状態にあるので、共振電流の一部である予熱巻線の電流によりフィラメントが予熱され、正温度特性抵抗素子の温度が次第に上昇して抵抗値が高くなることにより共振合成成分が変化して共振電圧が上昇し、共振インダクタから取り出された共振電流の一部である予熱巻線の電流が増加してランプを点灯させるので、ランプ点灯までの間、共振電流の一部である予熱巻線の電流によって適切にフィラメントを予熱するように調整することが可能であり、放電ランプの点滅にともなうストレスを低減することができる。
【００４０】
請求項２記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項１記載の放電灯点灯装置を具備したので、その効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提技術の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図２】同上電球形蛍光ランプのグローブを透過した状態の側面図である。
【図３】同上共振コンデンサC4の電圧と周波数の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図５】本発明の他の実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１電球形蛍光ランプ
２カバー
３口金
７放電灯点灯装置
12 インバータ回路
C4 共振コンデンサ
CT トランスである非飽和形電流トランス
FL 放電ランプとしての蛍光ランプ
FLa，FLb フィラメントとしての電極フィラメントコイル
L3 共振インダクタとしてのバラストチョーク
L5，L6 予熱巻線
PTC1 正温度特性抵抗素子
Q1，Q2 スイッチング素子としての電界効果トランジスタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge lamp lighting device and a bulb-type fluorescent lamp that can appropriately preheat a filament.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this type of discharge lamp lighting device, a series circuit of a resonant inductor and a positive temperature characteristic resistance element is connected to an inverter circuit, and one end of each filament of the fluorescent lamp is connected in parallel to the positive temperature characteristic resistance element. A resonance capacitor is connected between the other ends of the filaments.
[0003]
After the inverter circuit is started, the temperature of the positive temperature characteristic resistance element is low because the temperature of the positive temperature characteristic resistance element is low. As the temperature of the positive temperature characteristic resistance element rises due to heat, the resonance composite component changes as the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element increases, and the resonance voltage of the resonance inductor and the resonance capacitor increases and is applied between the filaments. The fluorescent lamp begins to discharge when the applied voltage increases.
[0004]
In this way, by increasing the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element, the voltage across the resonant capacitor is changed from a low state to a high state at the start, and the fluorescent lamp is started. The lamp is turned on, and the stress associated with the blinking of the fluorescent lamp is reduced (for example, see Patent Document 1).
[0005]
In another discharge lamp lighting device, one end of each filament of a fluorescent lamp is connected to an inverter circuit via a resonant inductor, and a parallel circuit of a resonant capacitor and a positive temperature characteristic resistance element is connected between the other ends of each filament. And a negative temperature characteristic resistance element is connected in parallel to each filament.
[0006]
After the inverter circuit is started, the temperature of the positive temperature characteristic resistance element is low because the temperature of the positive temperature characteristic resistance element is low, and the voltage across the resonance capacitor becomes low due to the resonance composite component, and then the joule voltage is reduced. As the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element increases as the temperature of the positive temperature characteristic resistance element increases due to heat, the resonance composite component changes, the resonance voltage of the resonance inductor and the resonance capacitor increases, and the fluorescent lamp Start discharging. In addition, since the temperature of the negative temperature characteristic resistance element is low after starting, the resistance value is high and the current becomes small, and the current flowing through the filament increases. As the filament is heated and the temperature of the negative temperature characteristic resistance element rises, Since the resistance value is low and short-circuited, the filament current that does not need to flow through the filament after the fluorescent lamp is turned on is substantially eliminated, and the loss is reduced.
[0007]
As described above, when the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element is increased, the voltage across the resonance capacitor is changed from a low state to a high state at the time of starting, and the fluorescent lamp is started. By reducing the current flowing through the filament after the fluorescent lamp is turned on, the loss associated with the blinking of the fluorescent lamp is reduced and the loss of the filament current is also suppressed (see, for example, Patent Document 2).
[0008]
[Patent Document 1]
JP 63-245896 (page 3-4, Fig. 1)
[0009]
[Patent Document 2]
JP 2001-357899 A (page 4-5, FIG. 2)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the resonant capacitor is connected via the filament of the fluorescent lamp as in Patent Document 1 and Patent Document 2, all the resonant current flowing through the resonant capacitor flows through the filament, and thus it is difficult to control the preheating current. have.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a discharge lamp lighting device and a bulb-type fluorescent lamp capable of appropriately preheating a filament.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the inverter circuit and outputting a high-frequency AC power by on-off operation of the switching element; series circuit and connected resonant inductor and resonant capacitor to the inverter circuit; primary winding to the series circuit A transformer provided such that a wire is provided and the output of the secondary winding controls the on / off operation of the switching element; a pair of preheating windings magnetically connected to the resonant inductor; and a pair of filaments A pair of preheating windings are respectively connected to one end and the other end of the pair of filaments so that a part of the resonance current flowing in the series circuit indirectly flows to the filament at the start, and the resonance capacitor is connected to the inverter circuit side. Discharge in which both ends of the resonant capacitor and one end of the pair of filaments are connected to each other so that And a positive temperature characteristic resistance element having both ends connected to one end side of the filament and connected in parallel to the resonant capacitor. Since the temperature of the positive temperature characteristic resistance element is low at start-up, the positive temperature characteristic resistance element is positive. The resistance value of the temperature characteristic resistance element is low, and the resonance current due to the resonance inductor and the resonance capacitor is small due to the resonance synthesis component. During this time, a part of the resonance current indirectly flows as a preheating current to the filament of the discharge lamp to appropriately heat the filament. Thereafter, the temperature of the positive temperature characteristic resistance element rises due to Joule heat, the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element increases, and the resonance composite component changes, so that the resonance voltage by the resonance inductor and the resonance capacitor increases. The voltage of the resonant capacitor, the positive temperature characteristic resistance element and the preheating winding increases, and the current of the preheating winding, which is a part of the resonance current extracted from the resonant inductor, increases as the resonance current of the resonant inductor increases. The discharge lamp starts to discharge and starts to light up.
[0013]
A bulb-type fluorescent lamp according to claim 2 is a discharge lamp lighting device according to claim 1 ; a fluorescent lamp that is lit by the discharge lamp lighting device; a cover that supports the fluorescent lamp and contains a lighting circuit; It has a base attached to the cover and exerts its action.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the prerequisite technology of the bulb-type fluorescent lamp of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a discharge lamp lighting device, and FIG. 2 is a side view of a bulb-type fluorescent lamp that is transmitted through a globe.
[0016]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a bulb-type fluorescent lamp. The bulb-type fluorescent lamp 1 includes an envelope 5 having a cover 2, a base 3, and a globe 4, and the envelope 5 has a discharge lamp as a discharge lamp. An arc tube 6 of the fluorescent lamp FL and a discharge lamp lighting device 7 for lighting the fluorescent lamp FL are housed to constitute a bulb-type fluorescent lamp device. And the envelope 5 is formed in the external shape approximated to the standard dimension of an incandescent lamp.
[0017]
In the discharge lamp lighting device 7, as shown in FIG. 2, a capacitor C1 constituting a filter is connected to a commercial AC power source e via a fuse F1, and this capacitor C1 is connected via an inductor L1 constituting the filter. The input terminal of the full wave rectifier 11 is connected. A smoothing capacitor C2 is connected to the output terminal of the full-wave rectifier 11 to constitute an input power supply circuit E. The capacitor C2 of the input power supply circuit E has a half-bridge type as an AC power supply that generates a high frequency. The inverter main circuit 13 of the inverter circuit 12 is connected.
[0018]
The inverter main circuit 13 includes, in parallel with the capacitor C2, a field effect transistor Q1 as a MOS type N-channel transistor that is complementary to each other as a switching element and an electric field as a MOS type P-channel transistor. An effect transistor Q2 is connected in series. The sources of the N-channel field effect transistor Q1 and the P-channel field effect transistor Q2 are connected to each other.
[0019]
Between the drain and source of the field effect transistor Q2, a primary circuit L2 of the unsaturated current transformer CT, a capacitor C3 for direct current cut, a ballast choke L3 as a resonant inductor and a series circuit of a resonant capacitor C4 are connected. One end of each of the electrode filament coils FLa and FLb as filaments at both ends of the fluorescent lamp FL is connected to the resonance capacitor C4, and between the other end of one electrode filament coil FLa and the other electrode filament coil FLb. A starting capacitor C5 contributing to resonance is connected together with the resonance capacitor C4. An emitter is applied to the electrode filament coils FLa and FLb. In addition, a positive temperature characteristic resistive element (Positive Temperature Coefficient) PTC1 is connected in parallel to the resonant capacitor C4.
[0020]
A starting resistor R1 constituting the starting circuit 15 is connected between the capacitor C2 and the gate of the field effect transistor Q1 and the gate of the field effect transistor Q2. The gate of the field effect transistor Q1 and the field effect transistor A series circuit of a capacitor C6 and a capacitor C7 is connected between the gate of Q2 and the source of the field effect transistor Q1 and the field effect transistor Q2, and the series of the capacitor C6 and the capacitor C7 of the gate control circuit 16 as a gate control means. A series circuit of a Zener diode ZD1 and a Zener diode ZD2 for gate protection of the field effect transistor Q1 and the field effect transistor Q2 is connected in parallel to the circuit. Further, a secondary winding L4 is magnetically coupled to the primary winding L2 of the transformer CT, and the secondary winding L4 is connected to a connection point between the capacitors C6 and C7. Further, the capacitor C6 constitutes a trigger element of the starting circuit 15, and a discharging resistor R2 of the starting circuit 15 is connected in parallel to the capacitor C6.
[0021]
In addition, a parallel circuit of a resistor R3 of the starter circuit 15 and a capacitor C8 for improving switching is connected between the drain and source of the field effect transistor Q2.
[0022]
Next, the operation of the base technology will be described.
[0023]
First, when the power is turned on, the voltage of the commercial AC power source e is full-wave rectified by the full-wave rectifier 11 and smoothed by the capacitor C2.
[0024]
A voltage is applied to the gate of the N-channel field effect transistor Q1 via the resistor R1, and the field effect transistor Q1 is turned on. When the field effect transistor Q1 is turned on, a voltage is applied to the closed circuit of the primary winding L2, transformer C3, ballast choke L3, resonant capacitor C4, and capacitor C5 of the transformer CT, capacitor C3, ballast choke L3 as a resonant inductor, resonant capacitor C4 and capacitor C5 resonate. At this time, the impedance component of the positive temperature characteristic resistance element PTC1 is also included as part of the resonance synthesis component. In addition, the inductance component of the primary winding L2 of the transformer CT has a magnitude that can be almost ignored as a resonance synthesis component. A voltage is induced in the secondary winding L4 of the transformer CT, and the capacitor C7 of the gate control circuit 16 and the inductance component of the secondary winding L4 resonate to turn on the field effect transistor Q1 at a substantially constant frequency. A voltage is generated to turn off the field effect transistor Q2.
[0025]
Next, when the resonant voltage of the capacitor C3, the ballast choke L3 as the resonant inductor, the resonant capacitor C4 and the capacitor C5 is inverted, a voltage opposite to the previous voltage is generated in the secondary winding L4, and the gate control circuit 16 has a field effect transistor Q1. Is turned off, and a voltage for turning on the field effect transistor Q2 is generated. Further, when the resonance voltages of the capacitor C3, the ballast choke L3, the resonance capacitor C4, and the capacitor C5 are inverted, the field effect transistor Q1 is turned on and the field effect transistor Q2 is turned off. Thereafter, similarly, the field effect transistor Q1 and the field effect transistor Q2 are alternately turned on and off, a resonance voltage is generated, and a resonance current flows.
[0026]
In the state where this resonance current has flowed out, since the temperature of the positive temperature characteristic resistance element PTC1 is low, the resistance value is as low as about 3 kΩ to 5 kΩ, for example, and the current flowing through the positive temperature characteristic resistance element PTC1 is large. At this time, the resonance voltage generated between both ends of the resonance capacitor C4 becomes low as indicated by a point a of the resonance characteristic indicated by the solid line A in FIG.
[0027]
Then, when current flows through the positive temperature characteristic resistance element PTC1, Joule heat is generated, and when the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element PTC1 increases and the current flowing through the positive temperature characteristic resistance element PTC1 decreases, the resonance composite component becomes Therefore, the resonance operation changes so that the current flowing through the resonance capacitor C4 increases, and the resonance voltage is changed until the point b is on the same frequency (f1) as the point a of the resonance characteristic indicated by the solid line B in FIG. Gradually higher.
[0028]
Since part of the resonance current also flows through the capacitor C5, which is a part of the resonance capacitor, via the electrode filament coils FLa and FLb of the fluorescent lamp FL, the resonance voltage of the electrode filament coils FLa and FLb is a solid line in FIG. It is directly preheated for a sufficient time until it rises to the point b shown in B. Also, by providing the resonance capacitor C5 separately from the resonance capacitor C4, the capacitance for resonance is divided, and the capacitance of the capacitor C5 is preheated to the electrode filament coils FLa and FLb and the fluorescent lamp FL is turned on. It is possible to set the current that flows occasionally to an appropriate value, and the electrode filament coils FLa and FLb can be preheated efficiently, and the current that flows to the capacitor C5 can be reduced after the fluorescent lamp FL is lit. Can also be prevented.
[0029]
Further, when the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element PTC1 increases and the resonance current increases due to the change of the resonance component, and the voltage rises to the voltage b necessary for starting the lamp, the fluorescent lamp FL starts discharging, starting, Light.
[0030]
After the fluorescent lamp FL is lit, the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element PTC1 is about several tens of kΩ, and the equivalent resistance value of the fluorescent lamp FL is sufficiently smaller than the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element PTC1. The resonance voltage decreases as indicated by a point c on the same frequency (f1) as the resonance characteristics points a and b shown in C, and the fluorescent lamp FL is kept on. In addition, by connecting the positive temperature characteristic resistance element PTC1 in parallel to the resonant capacitor C4 instead of the capacitor C5 as described above, the current flowing through the electrode filament coils FLa and FLb can be reduced, so that the power loss can be reduced accordingly. Can be suppressed.
[0031]
Thus, since the preheating of the electrode filament coils FLa and FLb of the fluorescent lamp FL can be made appropriate by the change in the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element PTC1, the emitter can be prevented from being undesirably scattered (sputtered). The number of flashing lifetimes of the fluorescent lamp FL can be improved.
[0032]
Next, a discharge lamp lighting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0033]
Figure 4 is a circuit diagram showing a discharge lamp lighting device in the embodiment, the electrode filament coils FLa of the fluorescent lamp FL of the base technology shown in FIG. 1, magnetically coupled to the resonant inductor L3 between one end and the other end of FLb The preheated windings L5 and L6 are connected.
[0034]
The basic operation is the same as that of the discharge lamp lighting device shown in FIG. 1 except that the electrode filament coils FLa and FLb of the fluorescent lamp FL are indirectly preheated by a part of the resonance current. That is, until the resonance voltage rises to the point b shown in FIG. 3 until the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element PTC1 decreases, the electrode filament is partly generated by the resonance current extracted from the resonance current flowing in the resonance inductor L3. Coils FLa and FLb are indirectly preheated by preheating windings L5 and L6. As the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element PTC1 decreases, the voltage of the resonant inductor L3 gradually increases and the voltage generated in the preheating windings L5 and L6 also increases. A preheating current can be supplied to the electrode filament coils FLa and FLb, and the electrode filament coils FLa and FLb can be appropriately preheated. After the lamp is lit, the resonance current flowing through the resonant inductor L3 also decreases, so part of the resonance current flowing through the electrode filament coils FLa and FLb also decreases, and the electrode filament coils FLa and FLb are not preheated excessively. .
[0035]
In the embodiment shown in FIG. 4, the preheating winding L6 may be removed and the preheating winding L5 may be connected only to the electrode filament coil FLa of the fluorescent lamp FL.
[0036]
Further, a discharge lamp lighting device according to another embodiment will be described with reference to FIG.
[0037]
FIG. 5 is a circuit diagram showing a discharge lamp lighting device according to another embodiment.
[0038]
Although the basic operation is the same as that of the discharge lamp lighting device shown in FIG. 4, in the present embodiment, the primary winding L2 of the transformer CT also serves as a resonance inductor (choke coil). In the present embodiment, the preheating windings L5 and L6 are magnetically coupled to the primary winding L2, and the electrode filament coils FLa and FLb can be appropriately preheated .
[0039]
【The invention's effect】
According to the discharge lamp lighting device of the first aspect, since the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element is low and the resonance voltage is low when the power is turned on, the current of the preheating winding that is a part of the resonance current is As the filament is preheated and the temperature of the positive temperature characteristic resistance element gradually rises and the resistance value increases, the resonance composite component changes and the resonance voltage rises, which is part of the resonance current extracted from the resonance inductor Since the current of the preheating winding increases and the lamp is lit, it is possible to adjust the filament to preheat appropriately by the current of the preheating winding that is a part of the resonance current until the lamp is lit. The stress accompanying the blinking of the discharge lamp can be reduced .
[0040]
According to the bulb-type fluorescent lamp of the second aspect, since the discharge lamp lighting device according to the first aspect is provided, the effect can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a discharge lamp lighting device according to a prerequisite technology of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the same bulb-type fluorescent lamp as seen through a globe.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the voltage and the frequency of the resonant capacitor C4.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a discharge lamp lighting device according to an embodiment of the present invention .
FIG. 5 is a circuit diagram showing a discharge lamp lighting device according to another embodiment of the present invention .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light bulb type fluorescent lamp 2 Cover 3 Base 7 Discharge lamp lighting device
12 inverter circuit
C4 resonant capacitor
Unsaturated current transformer which is a CT transformer
Fluorescent lamp as FL discharge lamp
Electrode filament coil as FLa, FLb filament
L3 Ballast choke as resonant inductor
L5, L6 Preheating winding
PTC1 Positive temperature characteristic resistance element
Q1, Q2 Field effect transistors as switching elements

Claims

An inverter circuit that outputs high-frequency AC power by turning on and off the switching element;
A series circuit of a resonant inductor and a resonant capacitor connected to the inverter circuit ;
A transformer provided with a primary winding in the series circuit and an output of the secondary winding controlling the on / off operation of the switching element;
A pair of preheat windings magnetically connected to the resonant inductor;
Each of the pair of preheating windings is connected to one end and the other end of the pair of filaments so that a part of the resonance current flowing in the series circuit at the start-up flows indirectly to the filament. A discharge lamp in which both ends of the resonant capacitor and one end side of the pair of filaments are respectively connected so that the capacitor is on the inverter circuit side;
A positive temperature characteristic resistance element having both ends connected to one end side of the filament and connected in parallel to the resonant capacitor;
A discharge lamp lighting device comprising:

A discharge lamp lighting device according to claim 1;
A fluorescent lamp lit by the discharge lamp lighting device;
A cover that supports the fluorescent lamp and houses the lighting circuit;
A base attached to the cover;
A bulb-type fluorescent lamp characterized by comprising: