JP4755228B2 - Discharge lamp lighting device and bulb-type fluorescent lamp - Google Patents
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Description
本発明は、放電灯（以下、ランプという）を高周波で点灯するための放電灯点灯装置およびこの放電灯点灯装置が実装された電球形蛍光灯に関するものである。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp (hereinafter referred to as a lamp) at a high frequency, and a bulb-type fluorescent lamp in which the discharge lamp lighting device is mounted.
従来の放電灯点灯装置は、電球形蛍光灯に適用され、点灯開始からの光束立ち上がりを速める場合、連続的な周波数制御が可能な他励式のインバータ回路を用いて点灯周波数を変化させることにより、ランプへの投入電力を制御していた（例えば、特許文献１，２参照）。 The conventional discharge lamp lighting device is applied to a bulb-type fluorescent lamp, and when the light flux rises from the start of lighting, by changing the lighting frequency using a separately excited inverter circuit capable of continuous frequency control, The electric power supplied to the lamp was controlled (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
一般に、電球形蛍光灯は、筐体内部に蛍光ランプを複数回折り曲げたものを組込むため、点灯時はランプ自体が高温になる。これに対して、ランプ内部の水銀の蒸気圧を適切に保つため、アマンガムをランプ内に封入して、ランプ高温時の明るさを、適切且つ一定に保つ工夫がなされている。 In general, a bulb-type fluorescent lamp incorporates a plurality of fluorescent lamps bent in a casing, and therefore the lamp itself becomes high temperature when turned on. On the other hand, in order to keep the vapor pressure of mercury inside the lamp appropriately, a device has been devised in which aman gum is enclosed in the lamp to keep the brightness at a high temperature of the lamp appropriately and constant.
一方、このアマルガムは、消灯時に水銀と吸着するため、再点灯時に水銀の蒸発及び飛散を妨げる要因となり、その結果として、光束立ち上がりが遅くなるという問題を有している。通常、始動時に水銀の飛散を促進するためのアマルガムを、別途、フィラメント付近に配置し、光束立ち上がり時及び安定点灯時の明るさを確保する工夫がなされている。 On the other hand, since this amalgam is adsorbed with mercury when it is turned off, it becomes a factor that hinders evaporation and scattering of mercury when it is turned on again. As a result, there is a problem that the rise of the luminous flux is delayed. Usually, an amalgam for accelerating the scattering of mercury at the time of start-up is separately arranged in the vicinity of the filament so as to ensure brightness at the time of rising of the luminous flux and stable lighting.
しかしながら、従来の放電灯点灯装置が有する他励式のインバータ回路は、その制御回路となる連続的周波数制御が可能なドライバＩＣのコストが高いことや、そのドライバＩＣの周辺に抵抗やコンデンサ等の小信号部品が多数必要なことから、小型化、低コスト化の妨げになっていた。 However, the separately-excited inverter circuit included in the conventional discharge lamp lighting device has a high cost for a driver IC capable of continuous frequency control as its control circuit, and a small amount of resistors, capacitors, etc. around the driver IC. Since a large number of signal components are required, this has hindered miniaturization and cost reduction.
本発明は、このような問題を解決し、ランプ点灯開始時の光束立ち上がりの速い放電灯点灯装置及び電球形蛍光灯を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such problems and to provide a discharge lamp lighting device and a bulb-type fluorescent lamp with a fast luminous flux rise at the start of lamp lighting.
本発明の放電灯点灯装置は、ＡＣ電源からの交流出力を直流化する直流電源回路と、直流電源回路の出力を高周波に変換するインバータ回路と、放電灯に接続され、インバータ回路の高周波出力を調整する負荷回路とを備える放電灯点灯装置において、前記直流電源回路とインバータ回路との少なくとも一方は、前記放電灯が有する２本のフィラメントの少なくとも一方を含むとともに、前記一方のフィラメントに並列接続され、電源投入後、前記一方のフィラメントに所定の時間電流を流すように制御するスイッチング素子を備えることを特徴とする。 A discharge lamp lighting device according to the present invention includes a DC power supply circuit that converts AC output from an AC power supply into DC, an inverter circuit that converts the output of the DC power supply circuit into a high frequency, and a high frequency output of the inverter circuit that is connected to the discharge lamp. In a discharge lamp lighting device including a load circuit to be adjusted , at least one of the DC power supply circuit and the inverter circuit includes at least one of two filaments of the discharge lamp and is connected in parallel to the one filament. And a switching element that controls the current to flow through the one filament for a predetermined time after the power is turned on.
本発明に係る放電灯点灯装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
即ち、点灯初期にフィラメント電流を増大させる構成としたので、特に電球形蛍光灯等に用いられるランプの光束立ち上り特性を少ない部品点数で改善することができる。
The discharge lamp lighting equipment according to the present invention, since it is constructed as described above, it is possible to obtain the following effects.
That is, since a configuration to increase the full Iramento current to initial lighting can be particularly improved luminous flux rising characteristics of the lamp used in the bulb-shaped fluorescent lamp or the like with a small number of parts.
以下、本発明に係る放電灯点灯装置及び電球形蛍光灯の好適な実施の形態について添付図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。図１に示すように、本実施の形態に係る放電灯点灯装置は、商用電源などのＡＣ電源１から出力される交流出力を直流化する直流電源回路１０と、直流電源回路１０の出力を高周波に変換するインバータ回路２０と、ランプ２に接続され、インバータ回路２０の高周波出力を調整する負荷回路３０と、インバータ回路２０を略一定の周波数で駆動するドライバ回路４０とを備えている。
Hereinafter, preferred embodiments of a discharge lamp lighting device and a bulb-type fluorescent lamp according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
1 is a circuit diagram showing a configuration of a discharge lamp lighting device according to Embodiment 1. FIG. As shown in FIG. 1, a discharge lamp lighting device according to the present embodiment includes a DC
直流電源回路１０は、ＡＣ電源１の一端にアノードが接続されたダイオード（第１のダイオード）１１と、ＡＣ電源１の一端にカソードが接続されたダイオード（第２のダイオード）１２と、ＡＣ電源１の他端にアノードが接続されたダイオード（第３のダイオード）１３と、ＡＣ電源１の他端にカソードが接続されたダイオード（第４のダイオード）１４とを備えている。ダイオード１１のカソードには、ダイオード１３のカソードが接続され、この接続点が直流電源回路１０の出力点となっている。また、ダイオード１２のアノードには、ダイオード１４のアノードが接続され、この接続点がグランド（接地）されている。
The DC
さらに、ダイオード１３のカソードとダイオード１４のアノードとの間には、平滑コンデンサ１５，１６が直列に接続され、平滑コンデンサ１５，１６の接続点とＡＣ電源１の一方の端子との間には、ＰＴＣサーミスタ１７が接続されている。
また、負荷回路３０は、インバータ回路２０とランプ２の一方のフィラメントとの間に直流接続されたチョークコイル３１および直流カットコンデンサ３２と、ランプ２の一対のフィラメント間に接続された共振コンデンサ３３とを備えている。
Further,
The
次に、本実施の形態の動作について説明する。まず、ＡＣ電源１が投入されると、直流電源回路１０によって直流化された電圧が、インバータ回路２０に印加される。インバータ回路２０は、内部にＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を備え、ドライバ回路４０によって、スイッチング素子を高周波にオン／オフすることにより、直流電源回路１０の出力を高周波出力に変換する。インバータ回路２０で変換された高周波出力は、ランプ２に与えられ、ランプ２は点灯を開始する。このとき、共振コンデンサ３３は、ランプ２の始動時の電圧を確保し、ランプ２の点灯後は、チョークコイル３１によってランプ２に流れる電流を適切な値に制限する。
Next, the operation of the present embodiment will be described. First, when the AC power supply 1 is turned on, a voltage converted into a direct current by the direct current
図２（ａ）（ｂ）を用いて、ＡＣ電源１と直流電源回路１０の動作を説明する。図中、経路Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２は、次に示す通りである。まず、経路Ｌ１１は、「ＡＣ電源１」→「ダイオード１１」→「平滑コンデンサ１５」→「平滑コンデンサ１６」→「ダイオード１４」→「ＡＣ電源１」のルートである。また、経路Ｌ１２は、「ＡＣ電源１」→「ダイオード１１」→「平滑コンデンサ１５」→「ＰＴＣサーミスタ１７」→「ＡＣ電源１」のルートである。さらに、経路Ｌ２１は、「ＡＣ電源１」→「ダイオード１３」→「平滑コンデンサ１５」→「平滑コンデンサ１６」→「ダイオード１２」→「ＡＣ電源１」のルートである。また、経路Ｌ２２は、「ＡＣ電源１」→「ＰＴＣサーミスタ１７」→「平滑コンデンサ１６」→「ダイオード１２」→「ＡＣ電源１」のルートである。
The operations of the AC power supply 1 and the DC
仮に、ＰＴＣサーミスタ１７の抵抗値が０Ωとすると、経路Ｌ１１及び経路Ｌ２１には電流が流れず、直流電源回路１０は、図３に示すような倍電圧整流回路とみなすことができる。一方、ＰＴＣサーミスタ１７の抵抗値が∞（無限大）とすると、経路Ｌ１２及び経路Ｌ２２には電流が流れず、直流電源回路１０は、図４に示すような全波整流平滑回路とみなすことができる。
If the resistance value of the
点灯開始後数秒間は、ＰＴＣサーミスタ１７の抵抗値が低いため、直流電源回路１０を流れる電流は、Ｌ１１＜Ｌ１２、Ｌ２１＜Ｌ２２となる。その結果、直流電源回路１０は図３に示すような倍電圧整流回路に近い構成となり、直流電源回路１０の出力電圧をＶdc、ＡＣ電源１の電圧をＶacとすると、２１／２×Ｖac＜Ｖdc＜２×２１／２×Ｖacとなる。
その後、ＰＣＴサーミスタ１７の自己発熱により抵抗値が上昇していくと、Ｌ１１≫Ｌ１２、Ｌ２１≫Ｌ２２となり、直流電源回路１０は図４に示すような全波整流平滑回路とほぼ等しい構成となる。その結果、Ｖdc≒２１／２×Ｖacとなる。
Since the resistance value of the
Thereafter, when the resistance value rises due to self-heating of the
インバータ回路２０は固定の周波数で駆動していることから、ランプ２に投入される電力は、Ｖdcにほぼ比例する。また、ランプに投入される電力と光束とは、特に点灯初期の数秒間は、必ずしも比例関係にないが、ランプ２により多くの電力を投入することにより、光束の立ち上がりを速めることができる。その理由は、ランプ電力を増やすことにより、ランプ温度の上昇を速め、内部の水銀の蒸発及び飛散を速めることができるからである。
Since the
図５（ａ）に本実施の形態における直流電源回路１０の出力電圧Ｖdcとランプ電力ＰＬと光束Ｌｍとの時間変化を示す。また、図５（ｂ）に点灯開始時から図４に示すような全波整流平滑回路を用いた場合の各値の変化を示す。図５（ａ）において、ＰＴＣサーミスタ１７の抵抗値が十分大きくなるまでの時間をｔ１とすると、常温時でｔ１＝数秒〜数十秒とするのが望ましい。
以上のように、インバータ回路２０を固定の周波数で駆動した状態で、直流電源回路１０の出力を点灯初期から所定の時間高くしたので、その間、ランプ電圧を増やし、光束立ち上がりを速めることができる。
FIG. 5A shows temporal changes in the output voltage Vdc, the lamp power PL, and the luminous flux Lm of the DC
As described above, while the
また、ＰＴＣサーミスタ１７の初期抵抗値を適切に選定することにより、Ｖdcのピーク値を所定値以下に抑制することができる。このため、通常の倍電圧整流回路を用いた場合よりも、インバータ回路２０に使用する部品の耐圧を下げることができる。即ち、ＡＣ電源１の電圧が１００Ｖの場合、通常の倍電圧整流回路を用いた場合、その直流電圧出力のピークは約２８０Ｖとなるため、インバータ回路２０の構成部品は耐圧３００Ｖ〜４００Ｖのものが必要となる。しかし、上記ピーク値を２００Ｖ程度（即ち、２５０Ｖ以下）に抑えれば、耐圧２５０Ｖ程度の部品で済み、回路をより安価にすることができる。
Further, by appropriately selecting the initial resistance value of the
なお、本実施の形態は、図６に示すように、直流カットコンデンサ３２を省略した構成としてもよい。この場合にも、上述した効果と同様の効果が得られる。
In addition, this Embodiment is good also as a structure which abbreviate | omitted the DC cut
実施の形態２．
次に、実施の形態２に係る放電灯点灯装置を説明する。実施の形態１においては、直流電源回路の出力を上昇させてランプ電力を増やす例を示したが、本実施の形態においては、直流電源回路出力のピーク値は一定とし、そのリップルを減らすことでランプ電力を増やす例を示す。
Next, a discharge lamp lighting device according to
図７は、本実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態が図１に示す実施の形態１と異なるのは、平滑コンデンサ１５，１６、ＰＴＣサーミスタ１７の代わりに、平滑コンデンサ（第１の平滑コンデンサ）５０、平滑コンデンサ（第２の平滑コンデンサ）５１、ＰＴＣサーミスタ５２を備えている点である。その他の構成については実施の形態１と同一又は同等である。なお、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 7 is a circuit diagram showing the discharge lamp lighting device of the present embodiment. This embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that a smoothing capacitor (first smoothing capacitor) 50 and a smoothing capacitor (second smoothing capacitor) are used instead of the smoothing
図７に示すように、平滑コンデンサ５０は、ダイオード１３のカソードとダイオード１４のアノードとの間に接続されている。また、ＰＴＣサーミスタ５２および平滑コンデンサ５１からなる直列回路は、平滑コンデンサ５０に対して並列接続されている。係る構成によって、本実施の形態は、直流電源回路１０の出力ピーク値を一定としつつ、そのリップルを減らすことでランプ電力を増やすことができる。
As shown in FIG. 7, the smoothing
次に、本実施の形態の動作を説明する。点灯開始からの数秒間は、ＰＴＣサーミスタ５２の抵抗値が低いため、ダイオード１１〜１４からなるダイオードブリッジの出力は平滑コンデンサ５０，５１によって平滑される。その後、ＰＴＣサーミスタ５２の自己発熱により抵抗値が上昇した場合、平滑コンデンサ５１には電流が流れなくなり、ダイオード１１〜１４からなるダイオードブリッジの出力は平滑コンデンサ５０のみによって平滑されることとなる。
Next, the operation of the present embodiment will be described. Since the resistance value of the PTC thermistor 52 is low for a few seconds from the start of lighting, the output of the diode bridge composed of the
従って、点灯開始直後における直流電源回路１０の出力電圧Ｖdc及びランプ電流ｉＬと、ＰＴＣサーミスタ５２の抵抗値が十分高くなった後における直流電源回路１０の出力Ｖdc及びランプ電流ｉＬとは、短時間のスパンで観測した場合、それぞれ、図８（ａ），（ｂ）に示すようになる。これらの図より、ＰＴＣサーミスタ５２の抵抗値が十分高くなった後に比べて、点灯開始直後のランプ電力の方が大きいことが判る。
Therefore, the output voltage Vdc and lamp current iL of the DC
また、平滑コンデンサ５０，５１の選定において、点灯初期の直流電源出力リップル低減のためには、平滑コンデンサ５１の容量が大きい方がよく、光束一定後の電源高調波抑制のためには、平滑コンデンサ５０の容量は小さいものがよい。従って、平滑コンデンサ５０及び平滑コンデンサ５１の容量を、それぞれＣ５０、Ｃ５１とすると、Ｃ５０≦Ｃ５１とするのが望ましい。
Further, in the selection of the smoothing
以上のように、インバータ回路２０を固定の周波数で駆動した状態で、直流電源回路１０の出力リップルを点灯初期から所定の時間少なくしたので、その間、ランプ電力を増やし、光束立ち上りを速めることができる。
また、直流電源回路１０の出力については、常に、Ｖdc≦２１／２×Ｖacとなるので、インバータ回路２０の構成部品の選定において、図３に示したような全波整流平滑回路を用いた場合と同様の耐圧の部品を使用することができる。
As described above, while the
Since the output of the DC
実施の形態３．
次に、実施の形態３に係る放電灯点灯装置を説明する。図９は、本実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態は、実施の形態１における図６の回路をより具体的に示した一例であり、インバータ回路２０とドライバ回路４０の詳細な回路構成を開示している。なお、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
Next, a discharge lamp lighting device according to
図９に示すように、インバータ回路２０は、コンプリメンタリー接続されたＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２１およびＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２２を備え、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２の双方のゲート端子同士、ソース端子同士がそれぞれ接続されている。また、ＭＯＳＦＥＴ２１のソース端子とドレイン端子との間にスナバコンデンサ２３が接続されている。
As shown in FIG. 9, the
ドライバ回路４０は、チョークコイル３１の２次巻線と中間タップ間に直列接続されたインダクタ４１およびコンデンサ４２と、インダクタ４１とＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子との間に接続されたコンデンサ４３と、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子とソース端子間に逆直列に接続された２つの定電圧ダイオード４４，４５とを備えている。そして、インダクタ４１とコンデンサ４２の接続点に発生する電圧は、コンデンサ４３を介して、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子に印加される。
The
さらに、直流電源回路１０の出力点と、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のソース端子間に抵抗５３が接続され、チョークコイル３１の２次巻線とインダクタ４１の接続点と、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のソース端子間に抵抗５４が接続されている。また、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子とグランドとの間に抵抗５５が接続されている。
Further, a
次に、本実施の形態の動作を説明する。ＡＣ電源１が投入されると、直流電源出力の抵抗５３〜５５による分圧値が、ＭＯＳＦＥＴ２２のソース・ゲート間に印加され、ＭＯＳＦＥＴ２２がオンとなる。なお、このとき、チョークコイル３１の２次巻線の直流抵抗は０Ωに近いので、起動時はその抵抗値を無視できる。
Next, the operation of the present embodiment will be described. When the AC power source 1 is turned on, the voltage divided by the
ＭＯＳＦＥＴ２２がオンすると、「直流電源回路１０」→「負荷回路３０」→「ＭＯＳＦＥＴ２２」→「グランド（接地）」の経路で電流が流れ、チョークコイル３１に電圧が発生する。その後、チョークコイル３１に発生した電圧の分圧値が、インダクタ４１とコンデンサ４２の直列共振回路によって増幅され、増幅された電圧が、コンデンサ４３を介してＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子に印加される。
When the
ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子に印加される電圧は、ソース端子を基準とした略正弦波となる。このため、ソース端子に対してゲート端子の電圧が正のときは、ＭＯＳＦＥＴ２１がオンし、負のときはＭＯＳＦＥＴ２２がオンすることになり、これを交互に繰り返すことによって、インバータ回路２０がドライバ回路４０によって自励駆動される。その結果、直流電源回路１０の出力が高周波に変換され、ランプ２を点灯させることができる。
The voltage applied to the gate terminals of the
なお、定電圧ダイオード４４，４５の直列回路は、ゲート・ソース間の電圧を所定値以下にしてＭＯＳＦＥＴ２１，２２を保護するためのものであり、コンデンサ２３は、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のスイッチング動作を円滑にするためのスナバコンデンサである。
The series circuit of the
以上のように回路を構成することにより、部品点数を少なくすることができる。その結果、後述するカバー７２に回路基板７０を収め易くすることができ、小型な電球形蛍光灯を構成することが可能となる。
By configuring the circuit as described above, the number of parts can be reduced. As a result, the
実施の形態４．
次に、実施の形態４に係る放電灯点灯装置を説明する。図１０は、本実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態は、実施の形態１における図６の回路をより具体的に示した一例であり、インバータ回路２０とドライバ回路４０の詳細な回路構成を開示している。なお、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
Next, a discharge lamp lighting device according to
図１０に示すように、インバータ回路２０は、コンプリメンタリー接続されたＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２１およびＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２２を備え、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２の接続点と、平滑コンデンサ１５，１６の接続点との間に、インダクタ４６とコンデンサ４８の直列回路が接続されている。そして、インダクタ４６とコンデンサ４８の接続点に発生する電圧は、ゲート抵抗４７を介して、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子に印加される。なお、定電圧ダイオード４４，４５並びに抵抗５３，５５は実施の形態３のものと同様であるので説明を省略する。
As shown in FIG. 10, the
次に、本実施の形態の動作を説明する。ＡＣ電源１が投入されると、直流電源出力の抵抗４７，５３，５５による分圧値が、ＭＯＳＦＥＴ２２のソース・ゲート間に印加され、ＭＯＳＦＥＴ２２がオンとなる。なお、このときインダクタ４６の直流抵抗は０Ωに近いので、起動時はその抵抗値を無視できる。
Next, the operation of the present embodiment will be described. When the AC power source 1 is turned on, the voltage divided by the
ＭＯＳＦＥＴ２２がオンすると、「直流電源回路１０」→「コンデンサ４８」→「インダクタ４６」→「ＭＯＳＦＥＴ２２」→「グランド（接地）」の経路で電流が流れ、インダクタ４６に電圧が発生する。そして、インダクタ４６に発生した電圧が、抵抗４７を介してＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子に印加される。
When the
ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子に印加される電圧は、ソース端子を基準とした略正弦波となる。このため、ソース端子に対してゲート端子の電圧が正のときは、ＭＯＳＦＥＴ２１がオンし、負のときはＭＯＳＦＥＴ２２がオンすることになり、これを交互に繰り返すことによって、インバータ回路２０がドライバ回路４０によって自励駆動される。その結果、直流電源回路１０の出力が高周波に変換され、ランプ２を点灯させることができる。
The voltage applied to the gate terminals of the
以上のように回路を構成することにより、部品点数を少なくすることができる。その結果、後述するカバー７２に回路基板７０を収め易くすることができ、小型な電球形蛍光灯を構成することが可能となる。
By configuring the circuit as described above, the number of parts can be reduced. As a result, the
実施の形態５．
次に、実施の形態５に係る放電灯点灯装置を説明する。実施の形態１〜４においては、点灯初期のランプへの投入電力を増大させて光束立ち上り特性を改善する例を示したが、本実施の形態においては、ランプのフィラメントに投入する電力を増大させて光束立ち上り特性を改善する例を示す。
Next, a discharge lamp lighting device according to
図１１は、本実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態が図９に示す実施の形態３と異なるのは、直流電源回路１０の回路構成と、負荷回路３０と直流電源回路１０の接続関係とである。その他の構成については実施の形態３と同一又は同等である。なお、実施の形態３と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 11 is a circuit diagram showing the discharge lamp lighting device of the present embodiment. The present embodiment differs from the third embodiment shown in FIG. 9 in the circuit configuration of the DC
図１１に示すように、直流電源回路１０は、ダイオード１１〜１４からなるダイオードブリッジの出力とランプ２の一方のフィラメント２ａとの間に接続された温度負特性の素子であるＮＴＣサーミスタ５６と、フィラメント２ａとＮＴＣサーミスタ５６との接続点に一端が接続されると共に他端がグランド（接地）され、ダイオードブリッジの出力を平滑する平滑コンデンサ５０とを備えている。また、直流電源回路１０は基本的には全波整流回路を構成するので、負荷回路３０には直流カットコンデンサ３２が含まれている。
As shown in FIG. 11, the DC
次に、本実施の形態の動作を説明する。ランプ２の点灯初期におけるＮＴＣサーミスタ５６の温度が低い期間は、ＡＣ電源１からの入力電流は、「ダイオード１１又はダイオード１３」→「フィラメント２ａ」→「平滑コンデンサ５０又はインバータ回路２０」の経路で流れる。その後、ＮＴＣサーミスタ５６の温度が高くなると、ＡＣ電源１からの入力電流は、「ダイオード１１又はダイオード１３」→「ＮＴＣサーミスタ５６」→「平滑コンデンサ５０又はインバータ回路２０」の経路で流れる。
Next, the operation of the present embodiment will be described. During the period when the temperature of the NTC thermistor 56 is low at the beginning of lighting of the
このように、点灯初期は、フィラメント２ａに平滑コンデンサ５０やインバータ回路２０で消費する電流が投入され、フィラメント２ａの温度上昇が促進される。
また、通常フィラメント２ａには、ランプ高温時の水銀蒸気圧確保のために高温動作用のアマルガムが配置されているので、フィラメント２ａの温度を上昇させることにより、アマルガムの状態を安定点灯時の状態により早く近づけることができる。
Thus, at the initial stage of lighting, the current consumed by the smoothing
Moreover, since the amalgam for high temperature operation is arranged in the
また、各実施の形態で示した所謂コンデンサインプット型の回路においては、ＡＣ電源１を投入した際の平滑コンデンサ５０への急峻な電流（以下、「突入電流」という）により、平滑コンデンサ５０の寿命を縮めたり、ＡＣ電源１側の故障を招いたりすることがあった。この突入電流を抑制する手段として、ＡＣ電源１から平滑コンデンサ５０への経路中に数Ωの抵抗を挿入する方法があるが、特に電球形蛍光灯等に応用した場合に、点数が増えて小型化が図り難いという問題があった。
In the so-called capacitor input type circuit shown in each embodiment, the life of the smoothing
本実施の形態のように、ＡＣ電源１から平滑コンデンサ５０への経路中に、抵抗値が５〜１０Ωのフィラメント２ａを挿入することにより、フィラメント２ａを挿入しない場合に比べて、突入電流のピーク値を３分の１程度に低減する効果を得ることができる。
As in the present embodiment, by inserting the
なお、ＮＴＣサーミスタ５６は、安定点灯時のフィラメント２ａによるロスを低減するために設けたが、安定点灯時の入力電力が問題にならない場合には、ＮＴＣサーミスタ５６を有しない構成であってもよい。
また、図１２に示すように平滑コンデンサ５０への配線のみがフィラメント２ａを経由する構成としてもよい。
The NTC thermistor 56 is provided in order to reduce the loss due to the
Further, as shown in FIG. 12, only the wiring to the smoothing
以上のように、平滑コンデンサ５０等に流入する電流をフィラメント２ａに流すことにより、フィラメント２ａに設けられたアマルガムの温度上昇を促進し、光束の立ち上りを速めることができるとともに、ＡＣ電源１投入時の突入電流を低減することができる。
さらに、フィラメント２ａが断線した場合、抵抗５３に電圧が印加されず、インバータ回路２０を起動することができなくなるので、フィラメント２ａ断線時に確実に消費電力をほぼ０Ｗとすることができる。
As described above, by passing the current flowing into the smoothing
Further, when the
実施の形態６.
次に、実施の形態６に係る放電灯点灯装置を説明する。実施の形態５においては、安定点灯中はフィラメント２ａに流れる電流をＮＴＣサーミスタ５６でバイパスさせる構成を示したが、本実施の形態においては、スイッチング素子を用いてバイパスさせる構成を示す。
Embodiment 6.
Next, a discharge lamp lighting device according to Embodiment 6 will be described. In the fifth embodiment, the configuration in which the current flowing in the
図１３は、本実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態が図１２に示す実施の形態５と異なるのは、ＮＴＣサーミスタ５６の代わりにスイッチング素子５７を備えている点である。その他の構成については実施の形態５と同一又は同等である。なお、実施の形態５と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。また、回路の要部を説明するため、インバータ回路２０を起動するための抵抗５０〜５２及びスナバコンデンサ２３は、図１３においては省略する。
FIG. 13 is a circuit diagram showing the discharge lamp lighting device of the present embodiment. This embodiment is different from the fifth embodiment shown in FIG. 12 in that a switching element 57 is provided instead of the NTC thermistor 56. Other configurations are the same as or equivalent to those of the fifth embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component which is the same as that of
図１３に示すように、直流電源回路１０は、ダイオード１１〜１４からなるダイオードブリッジの出力とランプ２の一方のフィラメント２ａとの間にソース・ドレイン端子が接続されたスイッチング素子５７と、スイッチング素子５７のゲート端子に接続され、ＡＣ電源１投入からの経過時間に応じてスイッチング素子５７を制御する抵抗５８，５９、コンデンサ６０からなる分圧積分回路とを備えている。
As shown in FIG. 13, the DC
次に、本実施の形態の動作を説明する。ＡＣ電源１が投入されてから数秒の間は、ＡＣ電源１からの入力電流は、「ダイオード１１又はダイオード１３」→「平滑コンデンサ５０」→「フィラメント２ａ」→「ダイオード１２又はダイオード１４」の経路で流れる。その後、抵抗３９、４０およびコンデンサ４１からなる分圧積分回路で決まる時定数により、スイッチング素子５７はオンとなる。その結果、ＡＣ電源１からの入力電流は、「ダイオード１１又はダイオード１３」→「平滑コンデンサ５０」→「スイッチング素子５７」→「ダイオード１２又はダイオード１４」の経路で流れ、フィラメント２ａがバイパスされる。
Next, the operation of this embodiment will be described. For several seconds after the AC power source 1 is turned on, the input current from the AC power source 1 is a path of “
以上のように、平滑コンデンサ５０等に流入する電流をフィラメント２ａに流すことにより、フィラメント２ａに備えられたアマルガムの温度上昇を促進し、光束の立ち上りを速めることができると共に、ＡＣ電源１投入時の突入電流を低減することができる。
また、電源１投入から数秒経過後に、スイッチング素子５７がオンになり、平滑コンデンサ５０等に流入する電流がフィラメント２ａには流れなくなる。その結果、安定点灯中のフィラメント２ａでの消費電力が０Ｗとなり、装置全体の消費電力を低減することができる。
As described above, by passing the current flowing into the smoothing
Further, after a few seconds have passed since the power supply 1 is turned on, the switching element 57 is turned on, and the current flowing into the smoothing
実施の形態７．
次に、実施の形態７に係る放電灯点灯装置を説明する。図１４は、本実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態が図１に示す実施の形態１と異なるのは、直流電源回路１０と負荷回路３０の回路構成である。その他の構成については実施の形態１と同一又は同等である。なお、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
Embodiment 7 FIG.
Next, a discharge lamp lighting device according to Embodiment 7 will be described. FIG. 14 is a circuit diagram showing the discharge lamp lighting device of the present embodiment. The present embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in the circuit configuration of the DC
図１４に示すように、直流電源回路１０は、ダイオードブリッジを構成するダイオード１１〜１４と、このダイオードブリッジの出力に一端が接続され、他端がグランド（接地）された平滑コンデンサ５０とを備え、全体として全波整流・平滑回路を構成している。また、負荷回路３０は、インバータ回路２０とランプ２の一方のフィラメントとの間に直流接続されたチョークコイル３１および直流カットコンデンサ３２と、ランプ２の一対のフィラメント間に接続された共振コンデンサ３３と、チョークコイル３１と直流カットコンデンサ３２に直列接続されたチョークコイル６１と、チョークコイル６１に並列接続されたＰＴＣサーミスタ６２とを備えている。
As shown in FIG. 14, the DC
次に、本実施の形態の動作について説明する。ＰＴＣサーミスタ６２は、点灯開始後の所定の時間は電流が流れ、その後自己発熱により抵抗値が上昇し、その後電流はほとんど流れなくなる。逆に、チョークコイル６１には、点灯開始後の所定の時間は電流がほとんど流れず、ＰＴＣサーミスタ６２の抵抗値が上昇すると電流が流れ始める。
チョークコイル３１，６１のインダクタンス値を、それぞれＬ１、Ｌ２とした場合、負荷回路３０のインダクタンス成分は、ＰＴＣサーミスタ６２側に電流が流れている状態では、ほぼＬ１となり、チョークコイル６１側に電流が流れている状態では、ほぼ（Ｌ１＋Ｌ２）となる。
Next, the operation of the present embodiment will be described. In the
When the inductance values of the choke coils 31 and 61 are L1 and L2, respectively, the inductance component of the
従って、点灯開始からの所定の時間に、負荷回路３０のインダクタンス成分がＬ１から（Ｌ１＋Ｌ２）に変化することになる。これにより、点灯開始時は、安定点灯時に対して｛（Ｌ１＋Ｌ２）÷Ｌ１｝倍の電流をランプ２に投入することが可能となる。
以上より、負荷回路３０のインダクタンス値を変化させることにより、点灯開始からの所定の時間はランプ電流を増大させ、光束立ち上りを速めることができる。
Therefore, the inductance component of the
As described above, by changing the inductance value of the
実施の形態８．
次に、実施の形態８に係る放電灯点灯装置を説明する。図１５は、本実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態は、実施の形態１における図６の回路をより具体的に示した一例であり、インバータ回路２０とドライバ回路４０の詳細な回路構成を開示している。なお、実施の形態１と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
Embodiment 8 FIG.
Next, a discharge lamp lighting device according to Embodiment 8 will be described. FIG. 15 is a circuit diagram showing the discharge lamp lighting device of the present embodiment. The present embodiment is an example more specifically showing the circuit of FIG. 6 in the first embodiment, and discloses detailed circuit configurations of the
図１５に示すように、インバータ回路２０は、コンプリメンタリー接続されたＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２１およびＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２２を備え、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２の双方のゲート端子同士、ソース端子同士がそれぞれ接続されている。また、ＭＯＳＦＥＴ２１のソース端子とドレイン端子との間にスナバコンデンサ２３が接続されている。
As shown in FIG. 15, the
ドライバ回路４０は、チョークコイル３１の２次巻線と中間タップ間に直列接続されたインダクタ４１およびコンデンサ４２と、インダクタ４１とＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子との間に接続されたコンデンサ４３と、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子とソース端子間に逆直列に接続された２つの定電圧ダイオード４４，４５とを備えている。そして、インダクタ４１とコンデンサ４２の接続点に発生する電圧は、コンデンサ４３を介して、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子に印加される。
The
さらに、直流電源回路１０の出力点と、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のソース端子間に抵抗５３が接続され、チョークコイル３１の２次巻線とインダクタ４１の接続点と、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のソース端子間に抵抗５４が接続されている。また、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子とグランドとの間に抵抗５５が接続されている。
Further, a
次に、本実施の形態の動作を説明する。ＡＣ電源１が投入されると、直流電源出力の抵抗５３〜５５による分圧値が、ＭＯＳＦＥＴ２２のソース・ゲート間に印加され、ＭＯＳＦＥＴ２２がオンとなる。なお、このとき、チョークコイル３１の２次巻線の直流抵抗は０Ωに近いので、起動時はその抵抗値を無視できる。
Next, the operation of the present embodiment will be described. When the AC power source 1 is turned on, the voltage divided by the
ＭＯＳＦＥＴ２２がオンすると、「直流電源回路１０」→「負荷回路３０」→「ＭＯＳＦＥＴ２２」→「グランド（接地）」の経路で電流が流れ、チョークコイル３１に電圧が発生する。その後、チョークコイル３１に発生した電圧の分圧値が、インダクタ４１とコンデンサ４２の直列共振回路によって増幅され、増幅された電圧が、コンデンサ４３を介してＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子に印加される。
When the
ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のゲート端子に印加される電圧は、ソース端子を基準とした略正弦波となる。このため、ソース端子に対してゲート端子の電圧が正のときは、ＭＯＳＦＥＴ２１がオンし、負のときはＭＯＳＦＥＴ２２がオンすることになり、これを交互に繰り返すことによって、インバータ回路２０がドライバ回路４０によって自励駆動される。その結果、直流電源回路１０の出力が高周波に変換され、ランプ２を点灯させることができる。
The voltage applied to the gate terminals of the
なお、定電圧ダイオード４４，４５の直列回路は、ゲート・ソース間の電圧を所定値以下にしてＭＯＳＦＥＴ２１，２２を保護するためのものであり、コンデンサ３３は、ＭＯＳＦＥＴ２１，２２のスイッチング動作を円滑にするためのスナバコンデンサである。
The series circuit of the
また、上記のように動作している間、ドライバ回路４０によって定まる点灯周波数は略一定となるので、ランプ２に投入される電流及び電力は、負荷回路３０のインピーダンスによって決まる。従って、本実施の形態も実施の形態７と同様に、点灯開始時は安定点灯中に対して｛（Ｌ１＋Ｌ２）÷Ｌ１｝倍のランプ電流を流せることになるので、光束立ち上りを速めることができる。
以上のように、ドライバ回路４０等を構成することにより、部品点数を少なくすることができる。その結果、後述するカバー７２に回路基板７０を収め易くすることができ、小型な電球形蛍光灯を構成することが可能となる。
During the operation as described above, the lighting frequency determined by the
As described above, the number of components can be reduced by configuring the
なお、図１６に示すように、チョークコイル６１に２次巻線６１ａ，６１ｂを設け、フィラメント２ａ，２ｂに接続するようにすることにより、点灯初期にフィラメント２ａ，２ｂに流れる電流を増大させ、フィラメント２ａ，２ｂに備えられたアマルガムの温度上昇を促進し、さらに光束の立ち上りを速めることができる。このとき、巻数比を適切に設定することにより、より好ましいフィラメント電流を供給することができる。
As shown in FIG. 16, by providing the secondary windings 61a and 61b in the choke coil 61 and connecting them to the
また、図１７，１８に示すように、チョークコイル６１とＰＴＣサーミスタ６２の直列回路をチョークコイル３１に並列接続しても同様の効果が得られる。
さらにまた、ＰＴＣサーミスタ６２の接続に関して、所望のインピーダンスを得るために、図１９に示すように、チョークコイル３１の１部分に対してＰＴＣサーミスタ６２を並列接続するようにしてもよい。但し、図１９の場合、ＰＴＣサーミスタ６２に比較的電流容量の大きいものを使用する必要がある。
As shown in FIGS. 17 and 18, the same effect can be obtained even if a series circuit of the choke coil 61 and the
Furthermore, with respect to the connection of the
実施の形態９．
次に、実施の形態９に係る放電灯点灯装置を説明する。図２０は、本実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態が図１４に示す実施の形態７と異なるのは、負荷回路３０内の接続方法である。その他の構成については実施の形態７と同一又は同等である。なお、実施の形態７と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
Embodiment 9 FIG.
Next, a discharge lamp lighting device according to Embodiment 9 will be described. FIG. 20 is a circuit diagram showing the discharge lamp lighting device of the present embodiment. The present embodiment is different from the seventh embodiment shown in FIG. 14 in the connection method in the
図２０に示すように、負荷回路３０内で、一方のフィラメント２ａを介してチョークコイル６１に接続されるＰＴＣサーミスタ６２と、チョークコイル６１に接続され、ランプ２に並列接続される始動用コンデンサ３３と、始動用コンデンサ３３に並列接続される予熱用ＰＴＣサーミスタ６３と、チョークコイル３１及びランプ２に対して直列に接続される直流カットコンデンサ３２とを備えている。
As shown in FIG. 20, in the
次に、本実施の形態の動作について説明する。点灯開始からの０.５秒程度は、「チョークコイル３１」→「ＰＴＣサーミスタ６２」→「フィラメント２ａ」→「予熱用ＰＴＣサーミスタ６３及び始動用コンデンサ３３」→「フィラメント２ｂ」→「直流カットコンデンサ３２」の経路（経路Ａ）に電流が流れる。ランプ点灯後、所定の時間は、「チョークコイル３１」→「ＰＴＣサーミスタ６２」→「ランプ２及び始動用コンデンサ３３」→「直流カットコンデンサ３２」の経路（経路Ｂ）に電流が流れる。その後ＰＴＣサーミスタ６２の抵抗値が上昇すると、「チョークコイル３１」→「チョークコイル６１」→「ランプ２及び始動用コンデンサ３３」→「直流カットコンデンサ３２」の経路（経路Ｃ）に電流が流れる。
Next, the operation of the present embodiment will be described. About 0.5 seconds from the start of lighting, “
点灯後所定時間内でのランプ電流の増大と、それによる光束立ち上りに与える効果は、実施の形態７のものと同様であるが、経路Ａにおいて、充分に予熱電流を確保することができ、かつ、経路Ｃにおいては、フィラメント２ａにほとんど電流が流れないため、フィラメント２ａにおける損失及び発熱を低減することができる。
以上より、負荷回路３０内の接続を適切にすることにより、光束立ち上りを改善し、予熱電流確保による長寿命化が図れるとともに、安定点灯時の消費電力を低減することができる。
The increase in lamp current within a predetermined time after lighting and the effect on the rise of the luminous flux are the same as those in the seventh embodiment, but a sufficient preheating current can be secured in the path A, and In the path C, since almost no current flows through the
As described above, by appropriately connecting in the
また、図２１は、図２０の回路をより具体的に示した一例であり、インバータ回路２０とドライバ回路４０に、実施の形態８における図１５のものと同様の構成のものを適用したものであり、動作も図１５のものと同様である。
ドライバ回路４０等を上述のように構成することにより、部品点数を少なくすることができ、その結果、後述するカバー７２に回路基板７０を収めやすくすることができ、小型な電球形蛍光灯を構成することができる。
FIG. 21 is an example showing the circuit of FIG. 20 more specifically. The
By configuring the
実施の形態１０．
次に、実施の形態１０に係る電球形蛍光灯を説明する。図２２は、本実施の形態に係る電球形蛍光灯を示す断面図である。同図に示すように、本実施の形態の電球形蛍光灯は、実施の形態１から実施の形態８又は後述する実施の形態１１から１３に係る放電灯点灯装置（ランプ２は除く）のいずれかが実装された回路基板７０と、回路基板７０の一方の面側に配置され、回路基板７０からの高周波出力を投入する屈曲形のランプ（屈曲形蛍光灯）２と、回路基板７０の他方の面側に配置され、回路基板７０にＡＣ電源を投入するための口金７１と、回路基板７０を覆うカバー（筐体）７２と、ランプ２を覆うグローブ７３とを備えている。なお、グローブ７３は必要に応じて具備させなくてもよい。
Next, a light bulb shaped fluorescent lamp according to the tenth embodiment will be described. FIG. 22 is a cross-sectional view showing a light bulb shaped fluorescent lamp according to the present embodiment. As shown in the figure, the bulb-type fluorescent lamp of the present embodiment is one of the discharge lamp lighting devices (excluding the lamp 2) according to the first to eighth embodiments or the eleventh to thirteenth embodiments described later. Is mounted on one surface side of the
ここで、上記放電灯点灯装置の構成要素であるＰＴＣサーミスタ１７は、回路基板７０のランプ２側に実装されている。また、上記放電灯点灯装置の構成要素である平滑コンデンサ１５（５０），１６（５１）は、回路基板７０の口金７１側に実装されている。
Here, the
一般に、電球形蛍光灯において、回路基板７０のランプ２側の面はランプ２からの熱を受け、口金７１側の面よりも高温になる。このことより、回路基板７０のランプ２側の面には半導体などの耐熱部品を配置し、口金７１側にはコンデンサ等の非耐熱部品を配置するのが望ましい。
そこで、本実施の形態では、ＰＴＣサーミスタ１７を回路基板７０のランプ２側に実装すると共に、平滑コンデンサ１５（５０），１６（５１）等の非耐熱部品を回路基板７０の口金７１側に実装し、ＰＴＣサーミスタ１７の発熱が、回路基板７０の口金７１側に配置された平滑コンデンサ１５（５０），１６（５１）等の非耐熱部品に影響を与えないようにしている。
In general, in a bulb-type fluorescent lamp, the surface of the
Therefore, in the present embodiment, the
以上のように、ＰＴＣサーミスタ１７の配置を工夫することにより、ＰＴＣサーミスタ１７自身の発熱に起因する他の回路部品の劣化を最小限に抑えることができる。
なお、図２２においては、２つの平滑コンデンサ１５（５０），１６（５１）を回路基板７０に対して垂直に実装したものを示したが、カバー７２の形状によっては、図２３（ａ）に示すように、片方を回路基板７０に対して平行に実装してもよい。また、実施の形態２の回路（図７参照）においては、光束一定後は平滑コンデンサ５１にはほとんど電流が流れないので、熱的影響による寿命の短縮を考慮する必要はなく、図２３（ｂ）に示すように、平滑コンデンサ５１を回路基板７０のランプ２側に実装してもよい。
As described above, by devising the arrangement of the
In FIG. 22, two smoothing capacitors 15 (50) and 16 (51) are shown mounted vertically to the
実施の形態１１．
図２４は、実施の形態１に係る放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。本実施の形態が図１に示す実施の形態１と異なるのは、平滑コンデンサ１５，１６の接続点とＡＣ電源１の一方の端子との間に、ＰＴＣサーミスタ１７とヒューズ抵抗６４とが直列接続されている点である。
FIG. 24 is a circuit diagram showing a configuration of the discharge lamp lighting device according to Embodiment 1. The present embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that a
次に、本実施の形態の動作について説明する。電流経路等の基本的動作に関しては、実施の形態１の図１に示したものと同様である。実施の形態１との相違点は、ヒューズ抵抗６４の付加により、図５（ａ）における直流電源回路１０の出力電圧Ｖｄｃのピーク値及びその持続時間ｔ１をより好適に調整できる点である。
Next, the operation of the present embodiment will be described. The basic operation such as the current path is the same as that shown in FIG. 1 of the first embodiment. The difference from the first embodiment is that the peak value of the output voltage Vdc of the DC
以下、ランプ２の消費電力が９〜１３Ｗの場合における各素子の定数設定方法を示す。
ＰＴＣサーミスタ１７は、常温における抵抗値が８２Ω、キューリーポイントが１２０℃のものを用い、ヒューズ抵抗６４は、抵抗値が４７Ωで投入電力が３Ｗに対して断線時間が５秒以上のものを用いる。
Hereinafter, a constant setting method for each element when the power consumption of the
The
直流電源回路１０の出力電圧Ｖdcのピークは、常温における上記２素子の総抵抗値によって決まる。ＰＴＣサーミスタ１７とヒューズ抵抗６４の総抵抗値を１１０〜１３０Ωに設定すると、ＡＣ電源１が１００Ｖ時に、Ｖdcのピークは約１８０Ｖになる。Ｖdcのピーク値を１８０Ｖに設定した場合、ランプ２の投入電力を安定点灯時の約１.５倍とすることができ、ランプ点灯初期においても充分明るさを確保することができる。
また、ＡＣ電源１が１１０Ｖになった場合でも、Ｖdcのピークが２００Ｖ以下になることから、インバータ回路２０に用いる素子に耐圧２５０Ｖのものを用いれば、充分に耐圧マージンを確保することができる。
The peak of the output voltage Vdc of the DC
Further, even when the AC power supply 1 becomes 110V, the peak of Vdc becomes 200V or less. Therefore, if a device with a withstand voltage of 250V is used for the element used in the
さらに、ヒューズ抵抗６４に定格電力０.５Ｗ・４７Ωのものを用いて、ＰＴＣサーミスタ１７に流れる電流を制限することにより、持続時間ｔ１を５秒程度と長く設定することができ、より明るさ感を得ることができる。
本実施の形態において、ヒューズ抵抗を用いたのは、ＰＴＣサーミスタ１７が不測の事態により短絡故障して定格を超えた点灯状態が続いても、ヒューズ抵抗６４の発熱によりヒューズ抵抗６４自身を断線させ、通常の点灯に復帰させるためである。但し、一度ヒューズ抵抗６４が断線した場合、次回点灯時からは、電流を増大した点灯はできなくなる。
また、ヒューズ抵抗６４での消費電力は、点灯開始からｔ１の間は約２.５Ｗ、ｔ１以降は０.１Ｗ以下となるので、消費電力が２.５Ｗの場合に５秒以上は断線しないヒューズ抵抗を選択する必要がある。逆に、安定点灯時の消費電力が非常に小さいことから、ヒューズ抵抗６４の定格電力は０.５Ｗ程度で充分である。
Furthermore, by using a
In the present embodiment, the fuse resistor is used because the
In addition, since the power consumption at the
ここで、ヒューズ抵抗６４の替わりに通常の固定抵抗を用いる場合、ＰＴＣサーミスタ１７が不測の事態により短絡故障した場合に該抵抗の焼損を防止するため、定格が３Ｗ以上の大型の抵抗を用いる必要がある。
Here, when a normal fixed resistor is used in place of the
以上より、装置を構成する素子の定数を適切に設定し、ランプ投入電力が定格時の１.５倍となる期間を５秒に設定したので、視覚的により好ましい光束立ち上り特性を得ることができる。 As described above, the constants of the elements constituting the apparatus are set appropriately, and the period during which the lamp input power is 1.5 times that at the rated time is set to 5 seconds. .
実施の形態１２．
実施の形態１２に係る放電灯点灯装置を説明する。実施の形態１１においては、安定点灯に移行した後も、ランプ２のフィラメント２ａに電流が流れる構成であったが、本実施の形態においては、安定点灯に移行した後はフィラメント２ａに流れる電流をカットし、消費電力を低減する例を示す。
A discharge lamp lighting device according to
図２５は、本実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態が図２４に示す実施の形態１１と異なるのは、始動用コンデンサ３３に並列に予熱用ＰＴＣサーミスタ６３が並列接続され、中点（以下、「中点」という）と始動用コンデンサ３３とがフィラメント２ａを介さずに接続される点である。
FIG. 25 is a circuit diagram showing the discharge lamp lighting device of the present embodiment. The present embodiment is different from the eleventh embodiment shown in FIG. 24 in that a preheating
次に、本実施の形態の動作について説明する。ＡＣ電源１が投入されると、ＡＣ電源１と中点との間に、ＰＴＣサーミスタ１７、ヒューズ抵抗６４及びフィラメント２ａを介した電流ループができ、フィラメント２ａが予熱される。
この間に、インバータ回路２０が駆動を開始し、インバータ回路２０と中点との間に、チョークコイル３１、フィラメント２ｂ及び予熱用ＰＴＣサーミスタ６３を介した高周波電流のループができる。
予熱用ＰＴＣサーミスタ６３の抵抗値が低い期間（約０.５秒）は上記の２経路によりフィラメント２ａ，２ｂが予熱される。
Next, the operation of the present embodiment will be described. When the AC power source 1 is turned on, a current loop through the
During this time, the
During the period when the resistance value of the preheating
その後、予熱用ＰＴＣサーミスタ６３の抵抗値が上昇し、始動用コンデンサ３３に高圧が発生し、ランプ２は放電を開始する。
ＰＴＣサーミスタ１７の抵抗値が低い間は、フィラメント２ａに電流が流れるが、その後ＰＴＣサーミスタ１７の抵抗値が上昇すると電流が遮断される。インバータ回路２０からの高周波電流は、ランプ２と始動用コンデンサ３３とに分流され、フィラメント２ｂには始動用コンデンサ３３へ分流した電流（以下、「循環電流」という）が流れるが、フィラメント２ａには循環電流が流れなくなり、フィラメント２ａでの消費電力は０Ｗ近くになる。
Thereafter, the resistance value of the preheating
While the resistance value of the
本実施の形態において、ヒューズ抵抗６４の抵抗値とフィラメント２ａの抵抗値の合計が４７Ω程度になるように設定する。具体的には、フィラメント２ａの抵抗値は約１０〜２０Ωであるので、ヒューズ抵抗６４を３３Ωとしている。
In the present embodiment, the total resistance value of the
点灯後、所定時間内でのランプ電流の増大と、それによる光束立ち上りに与える効果は、実施の形態１１のものと同様であるが、本実施の形態においては、安定点灯中にフィラメント２ａにほとんど電流が流れないため、フィラメント２ａにおける損失及び発熱を低減することができる。
以上より、負荷回路３０内の接続を適切にすることにより、光束立ち上りを改善するとともに安定点灯時の消費電力を低減することができる。
The effect of increasing the lamp current within a predetermined time after lighting and the resulting effect on the rise of the luminous flux is the same as that of the eleventh embodiment, but in this embodiment, the
As described above, by appropriately connecting the
なお、図２６は、図２５の回路をより具体的に示した一例であり、インバータ回路２０とドライバ回路４０に、実施の形態８における図１５のものと同様の構成のものを適用したものであり、動作も図１５のものと同様である。
ドライバ回路４０等を上述のように構成することにより、部品点数を少なくすることができる。その結果、図２２に示したカバー７２に回路基板７０が収めやすくなり、小型な電球形蛍光灯を構成することができる。
FIG. 26 is an example more specifically showing the circuit of FIG. 25, and the
By configuring the
図２７（ａ）（ｂ）は、図２６の回路における実際の各部波形図である。要部の回路定数は、平滑コンデンサ１５，１６が２２μＦ、ＰＴＣサーミスタ１７が８２Ω（キューリーポイント１２０℃）、チョークコイル３１が８５０μＨ、始動コンデンサ３２が４７００ｐＦ、インダクタ４１が１．５ｍＨ、コンデンサ４２が１０００ｐＦ、ＰＴＣサーミスタ６２が３ｋΩ（キューリーポイント８０℃）、ヒューズ抵抗６４が３３Ωである。
なお、装置全体の定格電力は１３Ｗ、フィラメント２ａ，２ｂの抵抗値はそれぞれ約１０Ωである。
図２７（ａ）において、ＡＣ電源１の電圧が１００Ｖの場合、点灯初期の約５秒間は、平滑電圧のピークが約１８０Ｖ、ランプ電流実効値が１８０ｍＡである。その後、定格点灯以降は、平滑電圧のピークが約１４０Ｖ、ランプ電流実効値が１２０ｍＡとなる。これにより、図２７（ａ）における点灯開始３秒後の明るさは、図２７（ｂ）に示すように点灯開始から定格点灯させた場合に比べて、約１．５倍になる。
27 (a) and 27 (b) are waveform diagrams of actual parts in the circuit of FIG. The circuit constants of the main parts are 22 μF for the smoothing
The rated power of the entire apparatus is 13 W, and the resistance values of the
In FIG. 27A, when the voltage of the AC power source 1 is 100 V, the smoothing voltage peak is about 180 V and the lamp current effective value is 180 mA for about 5 seconds at the beginning of lighting. Thereafter, after rated lighting, the peak of the smoothing voltage is about 140 V, and the lamp current effective value is 120 mA. As a result, the
実施の形態１３．
実施の形態１３に係る放電灯点灯装置を説明する。実施の形態１２においては、ランプ電流を増加させた後の安定点灯時に、片方のフィラメントに流れる電流を遮断し、消費電力を低減させたが、本実施の形態においては、両方のフィラメントに流れる電流を遮断し、消費電力をさらに低減するとともに、フィラメントを保護してランプの長寿命化を図る例を示す。
A discharge lamp lighting device according to
図２８は、本実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態が図２５に示す実施の形態１１と異なるのは、負荷回路３０において、インダクタ６１がチョークコイル３１に直列接続され、サーマルリードスイッチ６５が、インダクタ６１に並列接続され、フィラメント２ｂを介して始動用コンデンサ３３及び予熱用ＰＴＣサーミスタ６３に接続された点である。
FIG. 28 is a circuit diagram showing the discharge lamp lighting device of the present embodiment. This embodiment differs from the eleventh embodiment shown in FIG. 25 in that in the
次に、本実施の形態の動作について説明する。ＡＣ電源１が投入されると、ＡＣ電源１と中点との間に、ＰＴＣサーミスタ１７、ヒューズ抵抗６４及びフィラメント２ａを介した電流ループができ、フィラメント２ａが予熱される。この間に、インバータ回路２０が駆動を開始し、インバータ回路２０と中点との間に、チョークコイル３１、サーマルリードスイッチ６５、フィラメント２ｂ及び予熱用ＰＴＣサーミスタ６３、を介した高周波電流のループができる。予熱用ＰＴＣサーミスタ６３の抵抗値が低い期間（約０.５秒）は上記の２経路によりフィラメント２ａ及び２ｂが予熱される。
Next, the operation of the present embodiment will be described. When the AC power source 1 is turned on, a current loop through the
その後、予熱用ＰＴＣサーミスタ６３の抵抗値が上昇し、始動用コンデンサ３３に高圧が発生し、ランプ２は放電を開始する。ＰＴＣサーミスタ１７の抵抗値が低い間は、フィラメント２ａに電流が流れるが、その後ＰＴＣサーミスタ１７の抵抗値が上昇して電流が遮断される。また、装置全体の温度が低く、サーマルリードスイッチ６５が導通状態のときは、フィラメント２ｂに電流が流れるが、その後、装置全体の温度が上昇し、サーマルリードスイッチ６５が開放状態になると、電流は遮断される。従って、安定点灯時に両フィラメント２ａ及び２ｂに循環電流は流れなくなる。
Thereafter, the resistance value of the preheating
図２９に本実施の形態におけるＰＴＣサーミスタ１７の抵抗値とサーマルリードスイッチ６５の開平状態と直流電源回路１０の出力電圧Ｖdcとランプ電力ＰＬの時間変化を示す。
時間ｔ１において、ＰＴＣサーミスタ１７の抵抗値が上昇し、ｔ２においてサーマルリードスイッチ６５が開放状態となる。また、図示していないが、明るさはランプ電力ＰＬにほぼ比例する。
FIG. 29 shows changes over time in the resistance value of the
At time t1, the resistance value of the
ランプ２の消費電力が９〜１３Ｗの場合における各素子の定数に関して、ＰＴＣサーミスタ１７及びヒューズ抵抗６４の値は実施の形態１１のものと同様とする。ドライバ回路４０の発振周波数を８０ｋＨｚ、チョークコイル３１、インダクタ６１のインダクタンスを、それぞれ、５６０μＨ、２２０μＨ、始動用コンデンサ３３の容量を４３００ｐＦとすると、ランプ２に投入される電力は、ｔ１までの期間は安定点灯時の約２倍、ｔ１からｔ２までの期間は約１.３５倍となる。
なお、サーマルリードスイッチ６５の替わりにＰＴＣサーミスタ等を用いてもよい。
Regarding the constant of each element when the power consumption of the
A PTC thermistor or the like may be used instead of the thermal reed switch 65.
以上より、点灯後所定時間内でのランプ電流の増大と、それによる光束立ち上りに与える効果を、実施の形態１１のものよりもさらに大きくすることができる。また、本実施の形態においては、安定点灯中にフィラメント２ａ及び２ｂに循環電流が流れないため、フィラメント２ａ及び２ｂにおける損失及び発熱を低減することができる。
さらに、安定点灯中の循環電流をなくすことによりフィラメント２ａ及び２ｂの寿命を延ばすことができる。
以上より、負荷回路３０内の接続を適切にすることにより、光束立ち上りを改善し、循環電流の遮断による長寿命化が図れるとともに、安定点灯時の消費電力を低減することができる。
From the above, it is possible to further increase the effect of increasing the lamp current within a predetermined time after lighting and the effect on the rise of the luminous flux than that of the eleventh embodiment. In the present embodiment, since a circulating current does not flow through the
Furthermore, the lifetime of the
As described above, by appropriately connecting in the
なお、実施の形態１１〜１３において、直流電源回路１０の出力電圧のピークは常に２００Ｖ以下になるようにしたので、平滑コンデンサ１５，１６に印加される電圧は常に１００Ｖ以下となる。従って、平滑コンデンサ１５，１６には耐圧１００Ｖ程度の電界コンデンサを用いればよい。また、このときの平滑コンデンサ１５，１６の容量は、ランプの消費電力が９〜１３Ｗのものであれば、２２μ〜３３μＦのものでよい。耐圧が１００Ｖで容量が２２μＦのコンデンサについては、直径が８ｍｍ、長さが１０ｍｍ〜１６ｍｍの円筒形コンデンサが一般に市販されているので、これを使用すれば、図３０に示すように、ケース７２の口金取付部分に、平滑コンデンサ１５，１６を、側面を対向させて並べて収容することが可能となる。このように収容することにより、効率的に収容して工作性を向上させ、かつ、安価に電球形蛍光灯を構成することができる。
In
実施の形態１４．
実施の形態１４に係る放電灯点灯装置を説明する。実施の形態１２においては、点灯初期にランプ電流を増加させ、光束立ち上りを速める例を示したが、本実施の形態においては、その電流増加に伴うラインノイズを低減する方法を示す。
A discharge lamp lighting device according to
図３１は、本実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。図３１は、本実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態が図２５に示す実施の形態１２と異なるのは、ＡＣ電源１と直流電源回路１０との間に、コンデンサ８１及びインダクタ８２からなるノイズフィルタ８０が挿入され、ダイオード１４と並列にコンデンサ９０が接続される点である。
FIG. 31 is a circuit diagram showing the discharge lamp lighting device of the present embodiment. FIG. 31 is a circuit diagram showing the discharge lamp lighting device of the present embodiment. This embodiment is different from the twelfth embodiment shown in FIG. 25 in that a noise filter 80 including a capacitor 81 and an
通常、定格点灯時のラインノイズはノイズフィルタ８０で除去されるが、ノイズフィルタ８０だけでは、ランプ電流増加時にＰＴＣサーミスタ１７を流れる電流によるノイズを除去しきれない場合がある。そのため、ランプ点灯開始時に赤外線リモコン機器の誤動作を誘発する可能性がある。そこで、ダイオード１４と並列にコンデンサ９０を接続して、コンデンサ９０とＰＴＣサーミスタ１７及びヒューズ抵抗６４と平滑コンデンサ１６とでローパスフィルタを構成し、ランプ２からの高周波ノイズを除去するものである。
Normally, line noise at the time of rated lighting is removed by the noise filter 80, but the noise filter 80 alone may not completely remove noise due to the current flowing through the
図３２は、コンデンサ９０の有無がランプ電流増加時の入力電流波形に及ぼす影響を示すものである。コンデンサ９０がある場合（図３２（ａ））は、コンデンサ９０がない場合（図３２（ｂ））と比べて、ゼロクロス付近のノイズレベルが大幅に低減される。
なお、コンデンサ９０をダイオード１４に並列接続したが、ダイオード１３に並列接続しても同様の効果が得られる。さらに、コンデンサ９０を含むローパスフィルタに特定の周波数特性を持たせる場合、ＰＴＣサーミスタ１７に直列にインダクタを挿入してもよい。
さらに、フィラメント２ａにコンデンサを並列接続して、フィラメント２ａで発生する高周波ノイズを吸収させる構成としてもよい。この場合、接続されるコンデンサは、耐圧が１０〜２５Ｖ程度のもので済むので装置の小型化にほとんど影響はない。
FIG. 32 shows the influence of the presence or absence of the capacitor 90 on the input current waveform when the lamp current increases. When the capacitor 90 is present (FIG. 32A), the noise level in the vicinity of the zero cross is greatly reduced as compared with the case where the capacitor 90 is not present (FIG. 32B).
Although the capacitor 90 is connected in parallel to the
Furthermore, it is good also as a structure which absorbs the high frequency noise which generate | occur | produces in the
以上より、ランプ２からの高周波ノイズを、コンデンサ９０を含むローパスフィルタで除去するようにしたので、通常のノイズフィルタ８０の構成を複雑にしたり大型なものにしたりしなくても、ランプ電流増加時のラインノイズを低減することができる。
As described above, since the high-frequency noise from the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、例えば以下のように変更することも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows, for example, without departing from the spirit of the present invention.
（１）実施の形態４〜９、１１、１２及び１４においては、インバータ回路２０にハーフブリッジ型のものを用いたが、高周波電力を出力できればプッシュプル型、チャージポンプ型等のものであってもよい。
(1) In the fourth to ninth, eleventh, twelfth, and fourteenth embodiments, a half-bridge
（２）実施の形態４〜９、１１、１２及び１４においては、インバータ回路２０にＰチャネルＭＯＳＦＥＴ２１及びＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２２のコンプリメンタリー接続のハーフブリッジを用いたが、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのみを使用したハーフブリッジを用いてもよい。
(2) In the fourth to ninth, eleventh, eleventh, twelfth and fourteenth embodiments, the
（３）実施の形態１〜９、１１、１２及び１４においては、ドライバ回路４０として自励駆動タイプのものを示したが、ドライバＩＣ等を用いた他励式のものを用いてもよい。
(3) In the first to ninth, eleventh, twelfth, and fourteenth embodiments, the self-excited drive type is shown as the
（４）実施の形態７〜９における所定の時間又は実施の形態１３におけるｔ２は、視覚的に明るさ感を得るために２秒以上であることが望ましく、また、規定の明るさ以上で点灯させないために、２分以内にすることが望ましい。 (4) The predetermined time in the seventh to ninth embodiments or t2 in the thirteenth embodiment is desirably 2 seconds or more in order to obtain a visually bright feeling, and lights up at a specified brightness or more. In order not to make it happen, it is desirable to make it within 2 minutes.
（５）実施の形態７〜９において、ＰＴＣサーミスタ６２をポリマー系のＰＴＣサーミスタとすると、初期抵抗値と抵抗値上昇時の抵抗値との差を大きく取ることができ、安定点灯時のＰＴＣサーミスタ６２における消費電力をより低減することができる。
また、ＰＴＣサーミスタの替わりに、素子が所定の温度以上になると開放状態となるサーマルリードスイッチ等を用いてもよい。
(5) In the seventh to ninth embodiments, if the
Further, instead of the PTC thermistor, a thermal reed switch or the like that opens when the element reaches a predetermined temperature or more may be used.
（６）実施の形態１２〜１４において、ＰＴＣサーミスタ１７の特性によっては、ヒューズ抵抗６４を省略し、ＰＴＣサーミスタ１７とフィラメント２ａのみを直列接続してもよい。
(6) In
（７）実施の形態１１〜１４においては、ランプ２の消費電力が９Ｗ〜１３Ｗのものを例として説明したが、９Ｗ以下又は１３Ｗ以上の消費電力のものであっても、各素子の定数を適切に選択することにより、同等の効果を得ることができる。
(7) In the
（８）実施の形態１又は１１において、ランプ２として蛍光灯を用いて説明したが、放電灯であれば、高圧放電灯等、他の種類の放電灯であってもよい。
(8) Although the fluorescent lamp is used as the
１…ＡＣ電源、２…ランプ、２ａ…フィラメント、１０…直流電源回路、１１…ダイオード（第１のダイオード）、１２…ダイオード（第２のダイオード）、１３…ダイオード（第３のダイオード）、１４…ダイオード（第４のダイオード）、１５，１６…平滑コンデンサ、１７…ＰＴＣサーミスタ、２０…インバータ回路、２１…ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ、２２…ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ、３０…負荷回路、３１…インダクタ（第２のインダクタ）、４０…ドライバ回路、５０…平滑コンデンサ（第１の平滑コンデンサ）、５１…平滑コンデンサ（第２の平滑コンデンサ）、５２…ＰＴＣサーミスタ、５３，５４，５５…抵抗（起動回路）、５７…スイッチング素子、６１…インダクタ、６２…ＰＴＣサーミスタ（感温素子）、６４…ヒューズ抵抗、６５…サーマルリードスイッチ、７０…回路基板、７１…口金、７２…カバー（筐体）、９０…コンデンサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC power supply, 2 ... Lamp, 2a ... Filament, 10 ... DC power supply circuit, 11 ... Diode (1st diode), 12 ... Diode (2nd diode), 13 ... Diode (3rd diode), 14 ... Diode (fourth diode), 15, 16 ... Smoothing capacitor, 17 ... PTC thermistor, 20 ... Inverter circuit, 21 ... N-channel MOSFET, 22 ... P-channel MOSFET, 30 ... Load circuit, 31 ... Inductor (second Inductor), 40 ... Driver circuit, 50 ... Smoothing capacitor (first smoothing capacitor), 51 ... Smoothing capacitor (second smoothing capacitor), 52 ... PTC thermistor, 53, 54, 55 ... Resistance (starting circuit), 57 ... Switching element, 61 ... Inductor, 62 ... PTC thermistor (temperature-sensitive element), 64 ... Hu 'S resistance, 65 ... thermal reed switch, 70 ... circuit board, 71 ... cap, 72 ... cover (housing), 90 ... capacitor.
Claims (7)
前記直流電源回路とインバータ回路との少なくとも一方は、前記放電灯が有する２本のフィラメントの少なくとも一方を含むとともに、
前記放電灯点灯装置は、
前記一方のフィラメントに並列接続されたスイッチング素子と、
電源投入後、前記一方のフィラメントに所定の時間だけ電流を流すように前記スイッチング素子を制御する分圧積分回路と
を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。 A DC power supply circuit that converts AC output from an AC power supply into DC, an inverter circuit that converts the output of the DC power supply circuit into a high frequency, and a load circuit that is connected to a discharge lamp and adjusts the high frequency output of the inverter circuit. In the discharge lamp lighting device,
At least one of the DC power supply circuit and the inverter circuit includes at least one of two filaments of the discharge lamp ,
The discharge lamp lighting device is:
A switching element connected in parallel to the one filament;
A voltage divider integrating circuit for controlling the switching element so that a current flows through the one filament for a predetermined time after the power is turned on;
The discharge lamp lighting apparatus comprising: a.
前記平滑コンデンサと前記一方のフィラメントとを接続させたことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。 The DC power supply circuit includes a smoothing capacitor that smoothes a DC voltage,
The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the smoothing capacitor and the one filament are connected.
前記スイッチング素子は、前記ダイオードブリッジの出力と前記一方のフィラメントとの間にソース端子とドレイン端子とを接続し、
前記分圧積分回路は、
前記スイッチング素子のゲート端子に接続された抵抗とコンデンサとであって、電源投入からの経過時間に応じて前記スイッチング素子を制御する抵抗とコンデンサを備え、前記抵抗とコンデンサとで決まる時定数により前記スイッチング素子をオンする
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の放電灯点灯装置。 The DC power supply circuit includes a diode bridge having a diode,
The switching element connects a source terminal and a drain terminal between an output of the diode bridge and the one filament,
The voltage divider integrating circuit is:
A resistor and a capacitor connected to the gate terminal of the switching element, the resistor and the capacitor controlling the switching element according to the elapsed time from power-on, and the time constant determined by the resistor and the capacitor The discharge lamp lighting device according to claim 1 or 2, wherein the switching element is turned on .
前記回路基板からの高周波出力を投入する屈曲形蛍光灯と、
前記回路基板にＡＣ電源を投入するための口金と、
少なくとも前記回路基板を覆う筐体とを備えることを特徴とする電球形蛍光灯。 A circuit board on which the discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 6 is mounted;
A bent fluorescent lamp for inputting a high-frequency output from the circuit board;
A base for supplying AC power to the circuit board;
A bulb-type fluorescent lamp comprising: a housing covering at least the circuit board.
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