JPH01167997A

JPH01167997A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH01167997A
Application number: JP33288787A
Authority: JP
Inventors: Motohiro Kageyama; 陰山　素寛; Kenji Nishioka; 西岡　建司
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1987-12-23
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1989-07-03
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: JP2567435B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕この発明は、先行予熱を行い、かつ調光を行う２石プッ
シュプルインバータ式の放電灯点灯装置に関するもので
ある。

〔背景技術〕

従来の放電灯点灯装置は、第３図に示すように、交流電
源Ｅの電源電圧をトライアックＴｈを用いた位相制御型
の電力調整装置■にて位相制御した電圧に変換し、さら
に整流回路■で全波整流し、先行予熱用分圧抵抗Ｒ１お
よび先行予熱用タイマ回路■ををしたバイパス用スイッ
チ素子ＳＣＲの並列回路と平滑回路■を介し、２石プッ
シュプル型インバータ回路■に印加し、２石プッシュプ
ル型インバータ回路■を４０ＫＨｚの高周波で発振させ
、この２石プッシュプル型インバータ回路■から得られ
る高周波電力を放電ランプＬＡに供給して、放電ランプ
ＬＡのフィラメントの加熱・点灯を行うものとなってい
た。

先行予熱用タイマ回路■は、電源投入後の一定時間（１
〜３秒）は、バイパス用スイッチ素子ＳＣＲをオフ状態
に保持し、この期間先行予熱用分圧抵抗Ｒ１を介して平
滑回路■および２石プッシュプル型インバータ回路■に
電源供給させ、電源投入後一定時間経過して、平滑回路
■および２石プッシュプル型インバータ回路■に直接電
源供給させるものである。

平滑回路■は、２個のコンデンサＣ，，Ｃ２と３個のダ
イオードＤ　＋、　Ｄ　ｚ、　Ｄ　ｓとを組み合せて梼
成し、整流回路Ｈの出力電圧で充電される時は２個のコ
ンデンサＣ，，Ｃ，，ダイオードＤ１を通して直列に充
電され、そのコンデンサ電圧は整流回路■の出力電圧の
ピーク値のほぼ１／２に充電され、整流回路■の出力電
圧がピーク値より低下して谷点に近づき、ピーク値のほ
ぼｌ／２に達するとそれらのコンデンサＣ，，Ｃ，の電
荷がダイオードＤｔ。

Ｄ、を通して放電され、２石プッシュプル型インバータ
回路■に給電し、第５図（ａ）、（ｂ）に示すように、
電力調整装置■の出力の休止期間の電位をコンデンサＣ
，，Ｃ，の平滑により補うものである。

なお、第５図（ａ）は電力調整装置ＩのトライアックＴ
ｈが全導通のときの平滑回路■の両端電圧の波形を示し
、第５図（ｂ）は電力調整装２１のトライアックＴｈが
約９０度の導通状態のときの間部の波形を示している。

ここで動作の説明を行う。

電力調整装置１の出力が最大に設定された状態（全点灯
）で交流電源が投入されると、電力調整装置Ｉを介し、
整流回路■により余波整流された電源電圧が、先行予熱
分圧抵抗Ｒ，を介し平滑回路■のコンデンサＣｔ、Ｃｔ
により平滑され、２石プッシュプル型インバータ回路■
に低めの電圧で印加される。

これと同時に、前記電圧でもって第１の抵抗Ｒ−および
第３のトランジスタＱ２のベース・エミッタ間、第２お
よび第３の抵抗Ｒ３，Ｒ４を通してトランジスタＱ、、
Ｑ、にベース電流が供給される。

回路のわずかなアンバランスにより第１および第２のト
ランジスタＱ、、Ｑ、のどちらか一方にコレクタ電流が
流れ、発振トランスＯＴ、の一次巻線Ｎ、のＮ　Ｉ　Ｉ
　＋　　Ｎ　ｌ　２のどちらか一方に電流が流れる。

交流型ｆｉＥが印加された初期の状態では、ベース電源
コンデンサＣｘは充電されていないため、起動時は、第
１の抵抗Ｒｔを通しての電流しか得られずトランジスタ
Ｑ、、Ｑ、のベース電流は、非常に少ない電流である。

次に、発振トランスＯＴ、の一次巻線のＮ１１゜Ｎ　＋
　ｔのどちらか一方に電流が流れることによりベース駆
動電源巻ｓｌ、、帰還巻線Ｎ、にも電圧が誘起し、ダイ
オードＤ、を介してベース電源用コンデンサＣ１が充電
される。

帰還巻線Ｎ、の誘起電圧により、トランジスタＱ、、Ｑ
４のオン動作が反転し２石プッシュプル型インバータ回
路■が起動し、発振トランスＯＴ。

は、共振コンデンサＣ４と共振して約４０Ｋ）［ｚの高
周波で発振を開始する。

同時に、発振トランスＯＴ、のフィラメント加熱巻線Ｎ
ｓ、Ｎ−にもそれぞれ高周波電圧を誘起し、放電ランプ
ＬＡのフィラメントを予熱する。

この時、２石プッシュプル型インバータ回路■の入力側
に先行予熱用分圧抵抗Ｒ１を介し低い電圧を供給してい
るため、二次巻線Ｎ４の出力電圧は、放電ランプＬＡが
点弧しない値にあり、放電ランプＬＡは、点灯しない状
態にある。

また、ベース電源用コンデンサＣ３が充電されると、ベ
ース電源用コンデンサＣ３より第３のトランジスタＱ２
のコレクタ・エミッタ間、第２および第３の抵抗Ｒ，，
Ｒ，を介してトランジスタＱ３゜Ｑ４へ充分なベース電
流が供給されるため２石プッシュプル型インバータ回路
■は、安定した発振動作を行うものである。

次に、タイマ回路■が、一定時間後（放電ランプのフィ
ラメントが充分予熱される時間、通常は１秒〜３秒程度
の時間である）動作しバイパス用スイッチ素子ＳＣＲが
ターンオンし、２石プッシュプル型インバータ回路■に
は、全波整流の全電圧が印加され、発振トランスＯＴ、
の二次電圧も高くなり、放電ランプＬＡが点灯するもの
である。

インダクタンスしは、この約４０ＫＨｚの高周波に対し
て高インダクタンスを有し、２石プッシュプル型インバ
ータ回路■に対する入力電流をフラットな電流に近づけ
るものである。

しかし、この従来の放電灯点灯装置は、電力調整装置Ｉ
の導通位相を遅くした調光状態で交流電源Ｅを投入する
と、電力調整装置Ｉが、休止区間を有しているため、平
滑回路■の両端電圧は、第５図（ｂ）のように全点灯の
場合Ｃ第５図（ａ）］に比べ谷埋めの区間が長くなり、
実効値も低くなる−６また、交流電ＨＥの投入直後の状態では、ペース電源用
コンデンコＣ１は、充電されていないため、起動時は第
１の抵抗Ｒ，を通しての電流しか得られず、トランジス
タＱ３．Ｑ４のベース電流は非常に少ない電流である。

このように、先行予熱時における、先行予熱用分圧抵抗
Ｒ１を介しての低い電圧印加での２石プッシュプル型イ
ンバータ回路■の起動時において、前記トランジスタＱ
、、Ｑ、のベース電流は、第１の抵抗Ｒｔ、第３のトラ
ンジスタＱ２のベース・エミッタ間、および第２．第３
の抵抗Ｒ３，Ｒ，を介して流れようとするが、実際には
、第４図に示すように第２の抵抗Ｒ３を通る電流Ｉ、は
、第１のトランジスタＱ、へ流れるベース電流ｒｊｌと
帰還巻線Ｎｊを介して第２のトランジスタＱ４へ流れる
ベース電流１ｓｔに、第３の抵抗Ｒ４を通る電流■４は
、第２のトランジスタＱ、へ流れるベース電流ｒ４＋と
帰還巻線Ｎ、を介して第１のトランジスタＱ２へ流れる
ベース電流ｒ４ｔに、それぞれ分流し、トランジスタＱ
、、Ｑ、のベース電流が不足し２石プッシュプル型イン
バータ回路■が起動しないという問題があった。

これは、−度２石プッシュプル型インバータ回路■が起
動すると、発振トランスＯＴ、のベース駆動電源巻線Ｎ
２の出力により、ベース電源用コンデンサＣ，Ｉがダイ
オードＤ４を通して充電され、このベース′ｒ４ａ用コ
ンデンサＣ３をベース電源として、第３のトランジスタ
Ｑ２のコレクタ・エミッタ間を通して充分なベース電流
がトランジスタＱ、、Ｑ、に供給されるので、それまで
の初期の段階、先行予熱用タイマ回路■が作動している
間に起きる問題であった。

この問題を改善するためには、第１の抵抗Ｒ２の抵抗値
を小さくすることも考えられるが、回路電圧が高いため
、消費電力が大きくなり抵抗の寸法も大きくなり、通常
使用時の電流損失が大きくなる等の問題があった。

また、第１および第２のトランジスタＱ、、Ｑ。

を増幅率の大きいトランジスタを用いることも考えられ
るが、通常使用時には不必要で、単価も高くなるという
問題があった。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、調光を深くした状態でも確実に起動
させて放電ランプを加熱・点灯させることができる放電
灯点灯装置を提供することである。

〔発明の開示〕

この発明の放電灯点灯装置は、交流電源に位相制御型の
電力調整装置を介して整流回路を接続しこの整流回路の
出力側に先行予熱用分圧抵抗およびバイパス用スイッチ
素子の並列回路を介して平滑回路を接続し、前記バイパ
ス用スイッチ素子を電源投入後一定時間経過して導通さ
せる先行予熱用タイマ回路を設け、平滑回路の両端より
２石プッシュプル型インバータ回路に給電して放電ラン
ブを高周波点灯させるようにしている。

上記２石プッシュプル型インバータ回路は、発振トラン
スの一次巻線にプッシュプル接続したＮＰＮ型の第１お
よび第２のトランジスタおよび共振コンデンサを並列接
続し、前記発振トランスの一次巻線の中点を前記平滑回
路の高電位側端に接続するとともに前記第１および第２
のトランジスタの接続点を前記平滑回路の低電位側端に
接続し、前記平滑回路の高電位側端に第１の抵抗を介し
てＮＰＮ型の第３のトランジスタのベースを接続し、こ
の第３のトランジスタのエミッタにそれぞれ第２および
第３の抵抗を介して前記第１および第２のトランジスタ
のベースを接続し、前記発振トランスの帰還巻線の両端
を前記第１および第２のトランジスタのベースにそれぞ
れ接続し、前記発振トランスのベース駆動電源巻線の両
端に整流用ダイオードを介してベース電源用コンデンサ
を接続・　　し、このベース電源用コンデンサの低電位
側を前記平滑回路の低電位側端に接続し、前記ベース電
源用コンデンサの高電位側を前記第３のトランジスタの
コレクタに接続し、前記発振トランスの二次巻線に放電
ランプを接続している。

そして、前記第１および第２のトランジスタのベース間
に前記発振トランスの帰還巻線と直列に第４の抵抗を介
挿接続している。

この発明の構成によれば、第１および第２のトランジス
タのベース間に発振トランスの帰還巻線と直列に第４の
抵抗を介挿接続しているので、第３のトランジスタのエ
ミッタから電流が第２および第３の抵抗を通して発振ト
ランスの帰還巻線に流入するのを阻止することができ、
第３のトランジスタのエミッタから第２および第３の抵
抗を通して流れる電流をすべて第１および第２のトラン
ジスタのベースに流入させることができる。この結果、
電源投入直後の先行予熱時のように整流回路の出力が先
行予熱用分圧抵抗で減殺されている場合において、調光
を深くした状態で電源投入する時でも、第１および第２
のトランジスタに充分なベース電流を供給することがで
き、第１および第２のトランジスタのスイッチング動作
を起動することかでき、放電ランプを確実に始動・点灯
させることができる。

しかも、帰還巻線の出力電圧は低く、しかも実効値電流
も少ないものであるため、第４の抵抗を介挿しても、電
力損失はほとんど増加しない。

さらに、１個の抵抗を付加するだけであり、回路構成が
簡単でコストもほとんど高くならない。

災隻侃この発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説
明する。この放電灯点灯装置は、第１図に示すように、
交流型ａＥに位相制御の電力調整装置Ｉを介して整流回
路■を接続し、この整流回路■の出力側に先行予熱用分
圧抵抗Ｒ１およびバイパス用スイッチ素子ＳＣＲの並列
回路を介して平滑回路■を接続し、前記バイパス用スイ
ッチ素子ＳＣＲを電源投入後一定時間経過して導通させ
る先行予熱用タイマ回路■を設け、平滑回路■の両端よ
り２石プッシュプル型インバータ回路Ｖに給電して放電
ランプＬＡを高周波点灯させるようにしている。

上記２石プッシュプル型インバータ回路Ｖは、発振トラ
ンスＯＴ　＋　の−次巻線にプッシュプル接続したＮＰ
Ｎ型の第１および第２のトランジスタＱ、、Ｑ、および
共振コンデンサＣ４を並列接続し、前記発振トランスＯ
Ｔ、の一次巻線Ｎ１の中点を前記平滑回路■の高電位側
端に接続するとともに前記第１および第２のトランジス
、りＱ、、Ｑ、の接続点を前記平滑回路■の低電位側端
に接続し、前記平滑回路■の高電位側端に第１の抵抗Ｒ
２を介してＮＰＮ型の第３のトランジスタＱ２のベース
を接続し、この第３のトランジスタＱ２のエミッタにそ
れぞれ第２および第３の抵抗Ｒ，，Ｒ，を介して前記第
１および第２のトランジスタＱ、、Ｑ。

のベースを接続し、前記発振トランスＯＴ、の帰還巻線
Ｎ３の両端を前記第１および第２のトランジスタＱ、、
Ｑ、のベースにそれぞれ接続し、前記発振トランスＯＴ
、のベース駆動電源巻線Ｎ２の両端に整流用ダイオード
Ｄ４を介してベース電源用コンデンサＣ１を接続し、こ
のベース電源用コンデンサＣ１の低電位側を前記平滑回
路■の低電位倒端に接続し、前記ベース電源用コンデン
サＣ３の高電位側を前記第３のトランジスタＱ２のコレ
クタに接続し、前記発振トランスＯＴ、の二次巻線に放
電ランプＬＡを接続している。

そして、前記第１および第２のトランジスタＱ、。

Ｑ４のベース間に前記発振トランスＯＴ、の帰還巻線Ｎ
、と直列に第４の抵抗Ｒ３を介挿接続している。

この実施例の放電灯点灯装置と従来例との相違点は、第
４の抵抗Ｒ２を追加した点で、それ以外は従来例と同様
である。

この実施例の放電灯点灯装置は、第１および第２のトラ
ンジスタＱ、、Ｑ、のベース間に発振トランスＯＴ、の
帰還巻線Ｎ、と直列に第４の抵抗Ｒ２を介挿接続してい
るので、第３のトランジスタＱｔのエミッタから電流が
第２および第３の抵抗Ｒｓ。

Ｒ４を通して発振トランスの帰還巻線Ｎ、に流入するの
を阻止することができ、第３のトランジスタＱ２のエミ
ッタから第２および第３の抵抗Ｒｘ。

Ｒ４を通して流れる電ｉ１１．．１１を第２図に示すよ
うにすべて第１および第２のトランジスタＱ３゜Ｑ４の
ベースに流入させることができる。

この結果、電源投入直後の先行予熱時のように整流回路
■の出力が先行予熱用分圧抵抗Ｒ９で減殺されている場
合において、調光を深くした状態で電源投入する時でも
、第１および第２のトランジスタＱ、、Ｑ４に充分なベ
ース電流を供給することができ、第１および第２のトラ
ンジスタＱ、、Ｑ。

のスイッチング動作を起動することができ、放電ランプ
ＬＡを確実に始動・点灯させることができる。

しかも、帰還巻線Ｎ、の出力電圧は低く、しかも実効電
流も少ないものであるため、第４の抵抗Ｒ２を介挿して
も、電力損失はほとんど増加しない。

さらに、従来例のものに１個の抵抗Ｒ２を付加するだけ
であり、従来例と比べて回路構成が簡単でコストもほと
んど高くならない。

なお、この実施例の回路構成に類似する放電灯点灯装置
として、特公昭３９−４５５５号公報。

特公昭５５−２４３５０号公報、特公昭５７−５８０３
５号公報に開示されたものがある。

まず、特公昭３９−４５５５号公報に開示されたインバ
ータ回路は、第６図に示すｌ・ランジスタＱ、、Ｑ、の
ベース間に発振トランスＯＴの帰還巻線Ｎ、と直列に抵
抗Ｒ１およびコンデンサＣ２の直列回路を介挿している
。また、第７図に示す、特公昭５５−２４３５０号公報
に開示されたトランジスタインバータは、上記の抵抗Ｒ
１およびコンデンサＣ９の直列回路に代えてコンデンサ
Ｃ６のみを直列に介挿している。さらに、第８図に示す
、特公昭５７−５８０３５号公報に開示された放電灯点
灯装置は、上記の抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１の直列
回路に代えて抵抗Ｒ１２およびコンデンサＣ１の並列回
路を直列に介挿している。

ところが、これらの頚イ以の放電灯点灯装置は、いずれ
も、電源から直接トランジスタＱ、、Ｑ、にベース電流
を供給する構成で、上記実施例のように、トランジスタ
Ｑ、、Ｑ、に対し電源からは起動に必要な分だけベース
電流を供給し、２起動後は発振トランス○Ｔ、のベース
駆動電源巻線ＮｔからトランジスタＱ、、Ｑ、にベース
電流を供給する構成とは全く異なる。また、タイマによ
り先行予熱を行う構成にもなっていない。さらに、調光
を行う構成にもなっていない。したがって、本明細書の
（背景技術〕の項で述べた欠点は根本的に存在せず、本
発明の先行技術とはなりえないものである。

〔発明の効果〕

この発明の放電灯点灯装置によれば、第１および第２の
トランジスタのベース間に発振トランスの帰還巻線と直
列に第４の抵抗を介挿接続しているので、第３のトラン
ジスタのエミッタから電流が第２および第３の抵抗を通
して発振トランスの帰還巻線に流入するのを阻止するこ
とができ、第３のトランジスタのエミッタから第２およ
び第３の抵抗を通して流れる電流をすべて第１および第
２のトランジスタのベースに流入させることができる。

この結果、電源投入直後の先行予熱時のように整流回路
の出力が先行予熱用抵抗で減殺されている場合において
、調光を深くした状態で電源投入する時でも、第１およ
び第２のトランジスタに充分なベース電流を供給するこ
とができ、第１および第２のトランジスタのスインチン
グ動作を起動することができ、放電ランプを確実に始動
・点灯させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、第２
図は第１図の２石プッシュプル型インバータ回路の一部
分の回路図、第３図は従来の放電灯点灯装置の構成を示
す回路図、第４図は第３図の２石プッシュプル型インバ
ータ回路の一部分を示す回路図、第５図（ａ）、（ｂ）
は平滑回路の両端電圧の波形図、第６図、第７図、第８
図は他の従来例の回路図である。 ■・・・電力調整装置、ト・・整流回路、■・・・先行
予熱用タイマ回路、■・・・平滑回路、■・・・２石プ
ッシュプル型インバータ回路、Ｅ・・・交流電源、ＳＣ
Ｒ・・・バイパス用スインチ素子、Ｒ８・・・先行予熱
用分圧抵抗、Ｒ２・・・第１の抵抗、Ｒ５・・・第２の
抵抗、Ｒ４・・・第３の抵抗、Ｒ２・・・第４の抵抗、
Ｃ２・・・第３のトランジスタ、Ｑ、・・・第１のトラ
ンジスタ、Ｃ４・・・第２のトランジスタ、Ｃ１・・・
ベースＮａ用コンデンサ、Ｃ４・・・共振コンデンサ、
Ｄ４・・・整流用ダイオード、ＬＡ・・・放電ランプ、
ＯＴ、・・・発振トランス、Ｎ２・・・ベース駆動電源
巻線、Ｎ、・・・帰還巻線第４図（ａ）

Claims

【特許請求の範囲】交流電源に調光用の位相制御型の電力調整装置を介して
整流回路を接続し、この整流回路の出力側に先行予熱用
分圧抵抗およびバイパス用スイッチ素子の並列回路を介
して平滑回路を接続し、前記バイパス用スイッチ素子を
電源投入後一定時間経過して導通させる先行予熱用タイ
マ回路を設け、発振トランスの一次巻線にプッシュプル
接続したＮＰＮ型の第１および第２のトランジスタおよ
び共振コンデンサを並列接続し、前記発振トランスの一
次巻線の中点を前記平滑回路の高電位側端に接続すると
ともに前記第１および第２のトランジスタの接続点を前
記平滑回路の低電位側端に接続し、前記平滑回路の高電
位側端に第１の抵抗を介してＮＰＮ型の第３のトランジ
スタのベースを接続し、この第３のトランジスタのエミ
ッタにそれぞれ第２および第３の抵抗を介して前記第１
および第２のトランジスタのベースを接続し、前記発振
トランスの帰還巻線の両端を前記第１および第２のトラ
ンジスタのベースにそれぞれ接続し、前記発振トランス
のベース駆動電源巻線の両端に整流用ダイオードを介し
てベース電源用コンデンサを接続し、このベース電源用
コンデンサの低電位側を前記平滑回路の低電位側端に接
続し、前記ベース電源用コンデンサの高電位側を前記第
３のトランジスタのコレクタに接続し、前記発振トラン
スの二次巻線に放電ランプを接続した放電灯点灯装置に
おいて、前記第１および第２のトランジスタのベース間に前記発
振トランスの帰還巻線と直列に第４の抵抗を介挿接続し
たことを特徴とする放電灯点灯装置。