JPH0116000B2

JPH0116000B2 -

Info

Publication number: JPH0116000B2
Application number: JP54046096A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Katogi
Original assignee: Moriyama Sangyo KK
Current assignee: Moriyama Sangyo KK
Priority date: 1979-04-17
Filing date: 1979-04-17
Publication date: 1989-03-22
Also published as: JPS55139796A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は抵抗バラスト方式の蛍光灯点灯装置に
関し、特に、点灯始動手段に特徴を有するもので
ある。

予熱始動形螢光放電管を安定して点灯させるた
めには、その点灯供電回路中にランプ電流制御装
置を必要とする。そのために、従来チヨーグコイ
ルからなる安定器を用いるチヨークバラスト方式
が主に採用されている。その他の一例として、抵
抗線あるいは白熱電球などを用いる抵抗バラスト
方式が採用される。

更に、この種放電管を点灯させるためには、そ
の点灯始動即ち極間放電を開始させるために、放
電開始に先き立ち両放電極を加熱するための予熱
回路及び高い始動電圧を得るためのキツク電圧発
生回路を必要とする。

そして、この予熱回路装置としては、点灯操作
（電源投入）の初期の短かい時間の間、両放電極
のフイラメントに流す電流回路を閉じる回路開閉
動作部を必要とするが、この開閉動作部としてそ
の作動性の便利さからグロー球が多く用いられ、
机上スタンド等のように手許操作が可能な器具に
は手動操作による開閉器が用いられる。

又、前記キツク電圧発生回路としては、チヨー
クバラスト方式における予熱動作終了時の電流カ
ツトによる安定器の自己誘導電圧を利用するが、
抵抗バラスト方式ではトランジスタインバーター
を基本とする高電圧発生回路を別設するか、ある
いは、20W級以下の小型螢光管用として管外壁に
近接せしめた導電体に供電々圧を印加させる簡便
な手段（実公昭30−368号等）も提案されている。

ところで、この点灯回路における各種バラスト
方式にとしての要求は、安定したランプ電流及び
適当な予熱電流を制御することにある。そして、
前記チヨークバラスト方式はこの要求に適合する
合理的な方式として効果的である反面、点灯時に
おけるチヨークコイルの発熱に対処して、その器
具内装着空間を広くしなければならないことか
ら、器具の構造が限定されて器具デザインの自由
度が少なく、しかも、器具荷重が重くなるなどの
構造上の制約に加えて、安定器特有の唸り音の発
生更には電源周波数特性を考慮しなければならな
い等の電気的な制約があつた。

これに対して、抵抗バラスト方式は上記安定器
における制約を解消し得、特に白熱電球バラスト
方式ではそれ自体で発光することから、照明器具
としての演色性の改善及び力率並びに効率の改善
更には異常回路電流に対する電球フイラメントに
よるヒユーズ効果などにおいて優れているが、従
来のこの種抵抗バラスト方式の最も劣勢な点とし
て前記別設のキツク電圧発生回路を必要とするこ
とであり、しかも、このようなキツク電圧発生回
路は予熱動作の終了時の放電極間電圧の供電々圧
への復帰を感知し、この時点で放電極間に高圧を
印加し、極間放電の開始させると共に、その放電
持続時には該発生回路作動による電力消費の防止
並びに放電々流（ランプ電流）の安定化のため
に、その発生動作を中止させなければならない作
動条件を満足させるために、複雑な電子回路で構
成され、その結果、照明器具としてはコスト高と
なる欠点があつた。

そして、安定器及びグロー球使用の標準的な点
灯回路に対して、グロー球に換り双方向性半導体
スイツチング素子（例えばSSS素子）を用いて始
動性を良くした回路装置更に交流電源の半サイク
ルおきに充電されるコンデンサーとパルストラン
スの一次側とを直列に接続し、これを前記半導体
素子に並列に配置し、該パルストランスの二次出
力を螢光放電管の管外壁に臨ませた導体に印加し
て、積極的な放電始動補助を行うようになした回
路装置（特公昭49−275号公報記載）も提案され
ている。

この放電始動補助装置を備えた点灯回路では、
予熱時間の短縮によつてクイツクスタート形螢光
灯として効果的ではあるが、安定器装備による前
述の不利な点を備え、且つ、グローレス及び始動
補助回路機構部が比較的複雑で部品点数も多く、
その分コスト高である。特に、パルストランスは
前記半導体素子のブレーグダウン時の導通によつ
て放電するコンデンサーの電気量を昇圧し、しか
も、このコンデンサーは予熱動作時の回路電圧で
もつて充電されているものであるから、この昇圧
動作にあつてトランスの一次入力電圧が低く、従
つて効果的な昇圧比を得るには該トランスが大型
化並びにその重量が増大することとなり、器具の
小嵩軽量化に甚だ不都合である。

本発明はこれ等従来の技術手段並びにその優劣
に臨み、抵抗バラスト及びパルストランスによる
始動補助を基本に、器具の小嵩軽量化を計ると共
に特に低廉にして効果的な螢光放電管の点灯装置
を提供する。

以下、図示の実施例に付いて詳述する。

第１図は本発明装置の一実施例を示す回路図
で、螢光放電管１の両陰極２ａ及び２ｂは予熱形
のためにタングステン線を捲回して構成したフイ
ラメント構造となしてある。この両陰極２ａ及び
２ｂ間に商用交流電源ACが点灯スイツチ３を介
して接続されるが、この電源入力回路中に抵抗バ
ラストとしての白熱電球４を直列に挿入接続して
ある。尚、この抵抗バラストとしては、白熱電球
４の他に純抵抗体若しくは白熱電球と純抵抗体と
の組合せによるものであつても良い。

そして、前記両陰極２ａ及び２ｂの前記電源回
路接続端に対して各タングステン線捲回他端を、
開閉器としてのグロー球５とパルストランス７の
一次コイル７ａとの直列回路に該グロー球５の接
点開閉時に発生するサージ電圧を吸収するための
雑音防止用コンデンサー６を並列に接続した回路
の介在下に接続して、予熱電流回路を構成してあ
る。

一方、前記パルストランス７の二次コイル７ｂ
の一端を前記一次コイル７ａの陰極２ｂ側接続の
共通母線に接続し、他方の極を前記螢光放電管１
の管外壁に密着させた導電性材からなる補助電極
８に接続してある。

このような回路装置の構成下に、電源スイツチ
３を投入すると、バラスト用の白熱電球４及び両
陰極２ａ及び２ｂのフイラメント部並びにパルス
トランス７の一次コイル７ａを介して、グロー球
５に電圧印加がなされ、該球５はその対立極間で
グロー放電を開始する。この放電によるグロー球
管内の温度上昇でもつて、その対立極の一方のバ
イメタル極が湾曲して他端に接して予熱回路が構
成されて、白熱電球４による規制下の予熱電流が
陰極２ａ及２ｂのフイラメントに流れ、これが加
熱されて、これ等両極２ａ及び２ｂから熱電子の
放出が開始される。

そして、充分な予熱時間の経過後にグロー球５
のバイメタル極は冷えて対向極から離反し、この
接点開放によつて予熱動作が終了するが、この接
点開放時に後退離反するバイメタル極と対向極と
の間で接点間スパークが生じ、これによつてグロ
ー球極間にサージ電圧が発生する。

一方、この予熱電流はパルストランス７の一次
コイル７ａを渡過して流れているので、予熱動作
時中該トランス７の二次コイル７ｂには入力商用
交流周波数に応じた周期の一定昇圧化電圧が発生
し、この電圧が補助電極８に印加されている。そ
して、前記予熱動作の終了時に予熱回路にサージ
電圧が発生すると、これがコンデンサー６に流れ
て吸収される。この吸収されるサージ電流は前記
一次コイル７ａを渡過して流れるので、二次コイ
ル７ｂに高圧パルスが発生する。即ち、このサー
ジ電圧は前記グロー球５の開放過程における断続
的な極間放電々流による高周波高電圧であり、こ
れを一次コイル７ａに受けるパルストランス７の
二次コイル７ｂの出力は高周波の更に高効率化に
上昇された高電圧パルスである。

そして、この二次高圧パルスは補助電極８と陰
極２ｂとの間に印加され、これによつて、管内の
熱電子は補助電極８に引かれて他方の陰極２ａに
向つて飛び、極間放電（点灯始動）がなされる。

このように作動するパルストランス７として
は、電気量は少ないが高圧高周波のサージ電圧を
受け且つ予熱動作時にはその電流が一次側に流れ
るので、一次側コンダクタンスの少ない耐圧性に
優れた小容量のトランス構成が好ましく、本発明
装置の実験に供したパルストランスは、一次コイ
ル線種0.25乃至0.29φの絶縁被覆線、捲数11乃至
20ターンに対し、二次コイル線種0.06φの絶縁被
覆線、ハネカム巻に捲線400乃至500ターンをフエ
ライトコアーに捲回構成し、外形長さ8.5乃至16
mm径長８mm程度であり、重量十数グラムの構成体
を用いて、前記図示の実施例回路において、
100V商用交流電源下のサージ電圧発生動作で、
その二次出力が0.2乃至0.5μsecの周期からなる減
衰波形で最高波高値5KV程度、パルス発生期間
20μsec程度（60％減衰時迄）を得た。

そして、予熱終了時に上述の高圧パルスを補助
電極８に受ける螢光放電管１（30W形環形螢光
管）は、バラフト用の白熱電球４（100W／
100V）の使用下に商用電源（100V）の投入によ
つて、周囲温度（０℃乃至28℃）域において、予
熱時間１秒以内で点灯し、その動作はクイツク点
灯動作に匹敵した。更に、この周囲温度域から高
温域（29℃から45℃域）及び低温域（−１℃から
−10℃域）では周囲温度が上昇又は低下するに従
い予熱時間の延長が認められるも、これ等両域に
おいて、実用上支障のない５秒以下の予熱時間で
点灯した。

ちなみに、本発明装置におけるパルストランス
７を省略し、補助電極８を供電回路の一極に接続
した比較装置によれば、周囲温度の常温域で２秒
前後の予熱時間を必要とし、−５℃以下の低温域
で10秒乃至60秒前後の長時間予熱を必要として実
用上の支障となり、特に、28℃以上の高温域では
一旦点灯後（点灯時間３分）に消灯し、消灯後
（３秒経過）に再点灯する動作で、点灯しない。

これに比して、本発明装置は前述の通り、高温
域での初回点灯は基より、再点灯動作が初回点灯
と略同程度の予熱時間で可能であり、しかも、こ
の再点灯を確実に行ない得る。

そして、本発明装置はその諸特性が本件出願と
同一の出願人が先に提案したパルストランスの一
次コイルをサージ吸収用コンデンサーと共にグロ
ー球等の開閉器に並列に接続した点灯装置の特性
と遜色のないものであり、特に、本発明装置で
は、パルストランス７の一次コイル７ａを予熱電
流回路中に直列に挿入したことにより、予熱動作
時にも二次コイル７ｂに交流サイクルの昇圧電圧
が発生して、補助電極８に印加されているので、
螢光放電管１の熱電子に対する予備的励起がなさ
れており、予熱終了時の点灯起動を確実に行うに
効果があり、パルストランス７は予熱終了時にお
ける比較的大きな予熱電流の高周期の断続電流で
動作するので、コンデンサー６をその雑音防止機
能を主にした小容量素子を用いることが出来ると
共に、予熱終了後には該一次コイル７ａへの電流
が断れるので、その二次コイル７ｂに点灯後の高
圧発生がなくて、補助電極８への指触などによる
感電事故の惧れがないなど優れた点を有する。

一方、第２図は本発明装置の他の実施例を示す
回路図で、螢光放電管１の両陰極２ａ及び２ｂに
対して夫々独立した予熱電流回路を構成し、これ
等両予熱電流回路中に前記第１図示実施例におけ
るグロー球５、パルストランス７及びコンデンサ
ー６からなる回路構成部を夫々挿入配置してあ
り、各パルストランス７の二次コイル７ｂを螢光
放電管１の管外壁に夫々設けた補助電極８，８に
夫々接続してある。その他、１０は予熱電流回路
中に直列に挿入した予熱電流調整用の抵抗であ
る。

この実施例の構成によれば、電源投入によつ
て、互に独立した陰極２ａ及び２ｂに各グロー球
５，５の閉成下に、バラスト用白熱電球４を通し
て予熱電流が流れ、所定時間の経過後にグロー球
５，５が開路した際に、前記第１図示実施例にお
ける動作と同様にして、点灯始動がなされる。と
ころで、両予熱回路の回路開閉を司どる二個のグ
ロー球５，５は同一種類のものであつても、その
特性特に接点開放時期が個々に微妙に異なるの
で、両方の予熱回路の終期を完全に同期させるこ
とは出来ない。しかし、両グロー球５，５の内先
に開路するグロー球５の予熱回路におけるパルス
トランス７の動作でもつて、螢光放電管１は点灯
放電し、遅れて他方の予熱回路が断れて通常点灯
状態になる。そして、この同期ずれは極く短時間
であるので実用上略んど支障とならないが、この
同期を意図する場合には両予熱回路の一方のグロ
ー球に換えてリードリレースイツチを用い、該リ
ードリレーの励磁コイルに他方の予熱電流又は該
電流の一部を与えるように構成すれば良い。又、
本実施例においては一個の補助極８に両二次コイ
ル７ｂの出力端を接続しても良い。

更に、第３図は本発明装置の他の実施例を示す
回路図で、第１図示実施例における構成素子と同
様な素子に付いては夫々同一記号を付して説明す
るが、特に、当該実施例ではパルストランス７の
二次コイル７ｂを両出力端P₁及びP₃の他に中間
タツプ端P₂を設け、これ等各端P₁，P₂及びP₃を
螢光放電管１の管外壁に設けた複数個の補助電極
８ａ，８ｂ及び８ｃに夫々接続してある。この接
続に際して、該パルストトランス７における一次
コイル７ａの一端を共通母線で接続した陰極２ｂ
に近い位置に配置された前記補助電極８ｃに前記
二次コイル７ａの出力端P₁を接続（高圧パルス
発生電圧と陰極印加電圧とが同極性となる状態）
し、同様に補助電極８ｂには中間タツプ端P₂B
を、補助電極８ａには他方の出力端P₃を接続し
てある。

このような構成下で、予熱動作並びに予熱終了
時のパルストランス７の二次コイル７ｂにおける
高圧パルス発生動作は前記第１図示実施例におけ
るそれと全く同様であるが、本実施例では二次コ
イル７ｂの各出力端P₁，P₂及びP₃に生じる各極
間の偏差電圧を、予熱交流電圧によつて陰極２ａ
及び２ｂに交互に発生する熱電子を他方の極に向
けて誘導する傾斜電圧となる状態で与えるように
なしてあるので、この補助電極８ａ，８ｂ及び８
ｃにおける印加電圧によつて導かれる熱電子の移
動を効果的に行ない得て、これによる螢光放電管
１の点灯動作をより適切に行うことが出来る。

加えて、第４図乃至第７図は夫々本発明装置の
他の実施例を示す回路図で、特に、二次コイル７
ｂに発生する高圧パルスの螢光放電管１への印加
状態を夫々変えてある。

即ち、第４図示実施例では該二次コイル７ｂの
両出力端を電流規制用コンデンサー１１を介して
両陰極２ａ及び２ｂ間に接続してある。この構成
によつて、予熱終了時に二次コイル７ｂに発生す
る高圧パルスを両陰極２ａ及び２ｂに直接印加す
ると共に補助電圧８にも与えることによつて、点
灯動作の確実性を期すことが出来る。

又、第５図示実施例の如く、二次コイル７ｂの
一端を一次コイル７ａのグロー球５との接続側に
接続し、この接続点とグロー球５との接続間に二
次高圧パルスのグロー球５を渡過しての逃げを防
ぐダイオード１２を直列に接続した構成によつて
も、前記４図示実施例と同様な機能を発揮する。

そして、補助電極８に印加する高圧パルスの陰
極２ａ又は２ｂに対する極性を解消するには、第
６図示実施例の構成が効果的である。即ち、二次
コイル７ｂの一極を電流規制用コンデンサー１１
及び１３を介して両陰極２ａ及び２ｂに夫々接続
し、該二次コイル７ｂの他方の一極を補助電極８
に与えてある。そして、この極性解消手段の他の
一例として、第７図示実施例の如く、両コンデン
サー１１及び１３を介して陰極２ａ及び２ｂに
夫々接続した二次コイル７ｂの中間タツプ端P₃
を補助電極８に与えることにより可能である。

その他、図示しないが、本発明装置はその要旨
とするところを逸脱しない範囲で多様の回路構成
が可能であり、特に、二次コイル７ｂに発生する
高圧パルスの螢光放電管１への印加手段は、一次
コイル７ａをグロー球５に並列に接続した本件出
願と同一人の出願に係る前記出願の装置にも転用
することが出来る。

このように、本発明装置は抵抗バラスト方式の
点灯回路において、予熱回路開放時に過渡的に発
生する高周波のサージ電圧を利用し、該電圧電流
をパルストランスによつて高圧パルス化し、これ
を補助電極を用いて螢光放電管に高圧電界を誘起
させることによつて、予熱時間の短縮などの点灯
始動々作上の顕著な効果を発揮し、しかも、その
ために回路素子として小型軽量のパルストランス
を附加するのみで良く、特に、本発明装置ではパ
ルストランスの一次コイルを予熱電流回路中に直
列に挿入したことによつて、予熱動作時における
パルストランスの二次コイルに発生する電源交流
サイクルの昇圧電圧を熱電子に対する予備励起電
圧となすことによつて点灯始動の確実性を期し
得、且つ、予熱動作終了後は一後コイルへの電流
が断れることによる二次コイル接続下の補助電極
への印加電圧を無くして、指接などによる感電事
故を防ぐ上で効果がある等、極めて実用的なるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の基本的実施例を示す回路
図、第２図乃至第７図は夫々本発明装置の他の実
施例を示す回路図である。１……螢光放電管、２ａ及び２ｂ……陰極、４
……白熱電球、５……グロー球、７……パルスト
ランス、７ａ……一次コイル、７ｂ……二次コイ
ル、８……補助電極。

Claims

【特許請求の範囲】

１予熱始動形蛍光放電管への供電回路中に白熱
電球等の抵抗体を直列に挿入した抵抗バラスト方
式の点灯回路において、グロー球とパルストラン
スの一次コイルとの直列回路に該グロー球のため
のサージ電圧吸収用素子を並列に接続した回路
を、前記蛍光放電管の予熱回路中に直列に挿入
し、グロー球の回路動作時に発生する前記トラン
スの二次コイルの高圧出力を前記蛍光放電管の一
極と該蛍光放電管外壁に密着又は近接配置した補
助電極との間に印加するように構成してなる予熱
始動形蛍光放電管の点灯装置。