JPH0136319Y2

JPH0136319Y2 -

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Publication number: JPH0136319Y2
Application number: JP16528984U
Authority: JP
Priority date: 1984-10-30
Filing date: 1984-10-30
Publication date: 1989-11-06
Also published as: JPS6179500U

Description

【考案の詳細な説明】〔技術分野〕この考案は、蛍光灯などの放電灯をインバータ
装置等によつて高周波点灯する放電灯点灯装置に
関するもので、特に多数の放電灯を直並列に接続
して一括点灯する多灯用点灯装置の始動方法に係
るものである。

〔背景技術〕

第８図は従来の放電灯点灯装置の回路図を示し
ている。この放電灯点灯装置は、電源スイツチ２
を投入すると、商用電源１の電圧が整流ブリツジ
３、平滑コンデンサ４によつて整流平滑され、イ
ンバータ装置INVに対する直流入力電源となる。
インバータ装置INVとしては、一例としてイン
ダクタ５、抵抗６，７、トランジスタ８，９、コ
ンデンサ１０および漏洩型の発振トランス１１か
らなるプツシユプル型自励式トランジスタインバ
ータ回路を示している。

回路動作は周知の通りであり、抵抗６，７によ
りトランジスタ８，９のドライブ電流を供給する
と同時に発振トランス１１のベース帰還巻線N_B
に現われる正帰還電圧によつて、トランジスタ
８，９が交互にオンオフし、コンデンサ１０と発
振トランス１１のインダクタンスによつて決定さ
れる共振周波数にて正弦波の高周波出力が発振ト
ランス１１の出力巻線N₂に現われる。負荷回路
LD₁のバランサ（タツプ付インダクタ）１２〜１
４は、並列接続された放電灯１５〜１８に流れる
電流を平衡させるものである。

このような並列点灯は、放電灯が始動する場合
に、インバータ出力電圧がバランサ１２〜１４を
介して各放電灯１５〜１８に印加されるため、始
動性が良く、インバータ装置INVの出力電圧を
低く設計できる。ところが、並列点灯のため、イ
ンバータ装置INVの出力電流は大きくなり、放
電灯１５〜１８の灯数が多い程出力電流が増え、
発振トランス１１での銅損が増大する。したがつ
て、出力電圧が低減できるにもかかわらず、銅損
低減のために発振トランス１１が大形化する欠点
を有する。

第９図は、第８図のインバータ装置INVより
給電される別の直列点灯型の負荷回路LD₂の回路
図を示している。この負荷回路LD₂は、放電灯１
５〜１８を直列接続し、放電灯１５〜１７に逐次
点灯を行うためのシーケンスコンデンサ１９〜２
１をそれぞれ並列接続してあり、両端間にインバ
ータ装置INVの出力電圧が印加された時、まず
コンデンサ１９〜２１を介して放電灯１８を点灯
させ、続いて他の３灯を始動させるもので、直列
点灯の場合の始動電圧を低減するのに効果があ
る。しかしながら、前述の並列点灯に較べれば、
３倍以上の出力電圧が必要で、放電灯１５〜１８
の点灯中の出力電流は１灯分の少ない電流で済む
にもかかわらず、発振トランス１１が大形化する
欠点を有する。

第１０図は、第８図のインバータ装置INVよ
り給電されるさらに別の直並列点灯型の負荷回路
LD₃の回路図を示している。この負荷回路LD₃
は、放電灯１５，１６と放電灯１７，１８の各々
の直列回路をバランサ１２を介して並列接続し、
放電灯１５，１７にシーケンスコンデンサ１９，
２０をそれぞれ並列接続したものである。

このような直並列点灯によつて、発振トランス
１１の出力電流は、並列点灯の場合の1/2となり、
また出力電圧は直列点灯の場合の1/2程度となり、
発振トランス１１の設計が容易で、また放電灯１
５〜１８の灯数によつて適当に直並列構成とすれ
ば、発振トランス１１の最適設計による小形化も
期待できるため、有利とされる。

しかしながら、直並列点灯においても、直列接
続する放電灯数が増えれば次第に始動電圧が高く
なり、何らかの始動対策が必要となる場合が多
い。

第１１図は別の従来の放電灯点灯装置の回路図
を示している（特公昭59−11200号公報）。この放
電灯点灯装置は、発振トランス１１と並列に発振
トランス１１′を設け、各々の発振トランス１１，
１１′の出力巻線N₂に各々１灯の放電灯２３，２
４を接続しており、等価的には同一電源による並
列点灯回路と考えられる。２個の発振トランス１
１，１１′の出力電流は、バランサ２２によつて
平衡を保ち、安定点灯を図つている。

また、２５および２６は、商用電源１、電源ト
ランス２７、整流ブリツジ２８、コンデンサ２９
からなる補助電源により動作し、互いに異なる時
間に設定されたタイマ回路３０，３１により放電
灯１３および１４の各フイラメントを予熱するた
めのスイツチである。また図中、各発振トランス
１１，１１′に設けられた補助出力巻線N_Fは、上
述の予熱電流値を調整するためのものである。

上記した特公昭59−11200号公報によれば、上
述のスイツチ２５，２６の開放時間に差を設けた
ためにバランサ２２が逐次始動の機能を兼ねるこ
とになり、その結果インバータの発振トランス１
１，１１′を小形化し、コストダウンが期待でき
る。

しかし、発振トランス１１，１１′は２個必要
であり、また各発振トランス１１，１１′の一次
巻線N₁は、並列に接続されるため、循環電流等
による相互干渉のおそれがあり、対策を要する等
の不都合がある。

〔考案の目的〕

この考案は、多数の放電灯を一括点灯するもの
において、発振トランスの小形化およびコストダ
ウンを達成することができる放電灯点灯装置を提
供することを目的とする。

〔考案の開示〕

この考案の放電灯点灯装置は、直流電源と、ス
イツチング素子および発振トランスを含んで構成
され前記直流電源より給電されて作動するインバ
ータ装置と、このインバータ装置の発振トランス
の一方の出力端に中点を接続したバランサと、こ
のバランサの両端に一端をそれぞれ接続するとと
もに前記発振トランスの他方の出力端に他端を共
通に接続した第１および第２の放電灯負荷と、前
記第１の放電灯負荷に並列接続し前記第２の放電
灯負荷の点灯後開放する短絡スイツチとを備える
構成にしたことを特徴とする。

このように、インバータ装置の出力端にバラン
サを介して第１および第２の放電灯負荷を並列接
続し、第１の放電灯負荷に短絡スイツチを並列接
続して第２の放電灯負荷の点灯後開放させるよう
にしたため、短絡スイツチの開閉による第１の放
電灯負荷の短絡によつて生じるバランサの誘起電
圧が第２の放電灯負荷に対してインバータ装置の
出力電圧に加算されて加わることになり、また第
２の放電灯負荷の点灯によつて生じるバランサの
誘起電圧が第１の放電灯負荷にインバータ装置の
出力電圧に加算されて加わることになり、したが
つてインバータ装置の発振トランスの誘起電圧は
低くてよく、発振トランスを小形，低コスト化す
ることができる。

実施例第１図はこの考案の第１の実施例の放電灯点灯
装置の回路図を示している。この放電灯点灯装置
は、電源スイツチ５２を投入すると、商用電源５
１は整流ブリツジ５３，平滑コンデンサ５４によ
つて整流平滑され（直流電源Ｅ）、インバータ装
置INVへ供給される。起動抵抗５６によつて、
トランジスタ５９，６０のいずれかが最初に導通
すると、リアクタ５５，発振トランス６２の一次
巻線N₁を介していずれかのトランジスタ５９ま
たは６０にコレクタ電流が流れる。この電流によ
つて発振トランス６２の帰還巻線N_Bに正帰還信
号を生じ、以後、共振用コンデンサ６１，発振ト
ランス６２のインダクタンス等によつて決まる共
振周波数によつてトランジスタ５９，６０が交互
にオンオフして発振を開始する。

同時に、発振トランス６２の巻線N₃にも誘起
電圧を生じ、ダイオード６３，コンデンサ６４で
直流化され、ベース抵抗５７，５８を介してトラ
ンジスタ５９，６０にドライブ電流が供給さ、イ
ンバータ装置INVは定常発振に至る。

インバータ出力は、発振トランス６２の出力巻
線N₂に現われ、バランサ６９を介して放電灯７
０，７１，７２の直列回路および放電灯７３，７
４，７５の直列回路に印加される。またコンデン
サ７６〜７９はそれぞれシーケンスコンデンサで
あり、またａ〜ｇは放電灯７０〜７５の各フイラ
メントを予熱するためのカレントトランスであ
り、予熱回路８０を形成する。

スイツチ６７は、タイマ回路６５によつて始動
時、定められた時間だけオン状態となり、予熱回
路８０によつて放電灯７０〜７５の各フイラメン
トは一斎に予熱される。また、予熱回路８０はカ
レントトランスａ〜ｇで構成しているので低イン
ピーダンスであり、したがつて予熱期間中は放電
灯７０〜７５は点灯しない。

スイツチ６８は、上述タイマ回路６５よりも長
く時間設定されたタイマ回路６６によつて制御さ
れ、スイツチ６７が開放した後に開放される。し
たがつて、スイツチ６７が開放されて予熱が終了
すると、放電灯７３〜７５はスイツチ６８で短絡
されているため、バランサ６９がオートトランス
として働き、その昇圧作用によつて放電灯７０，
７１，７２が逐次点灯する。しかる後、スイツチ
６８が開放すると、再びバランサ６９の昇圧作用
によつて放電灯７３，７４，７５が逐次点灯す
る。

このような構成によれば、バランサ６９の昇圧
作用およびシーケンスコンデンサ７６〜７９の相
乗効果によつて直並列に接続された複数の放電灯
７０〜７５を比較的低い出力電圧で始動，点灯す
ることができる。また、発振トランス６２は１個
で十分で、また発振トランス６２の並列接続によ
る相互干渉もないため、その対策も不要である。
したがつて、発振トランス６２の小形化，低コス
ト化，ならびに回路効率の改善が期待できる。

第２図はこの考案の第２の実施例の放電灯点灯
装置の回路図を示している。この放電灯点灯装置
は、第１図のものに、スイツチ８２とタイマ回路
８１とを付加したもので、その他の構成は第１図
と同様である。タイマ回路８１は、タイマ回路６
６の設定時間と同程度か、あるいはタイマ回路６
５の設定時間より長く、タイマ回路６５の設定時
間とは異なる時間に設定される。

第１図のものにおいては、予熱期間中、予熱回
路８０の電圧降下がバランサ６９の昇圧作用によ
つて昇圧され、放電灯７０，７１，７２を点灯さ
せるおそれがあるが、第２図の構成によつて予熱
中に放電灯７０，７１，７２が点灯してランプ寿
命が損われるのを防ぐことができる。その他の作
用効果は第１図と同様である。

第３図はこの考案の第３の実施例の放電灯点灯
装置の発振トランス６２の二次側部分の回路図を
示している。この放電灯点灯装置は、発振トラン
ス６２の一次側部分は第２図と同じであり、スイ
ツチ６８，８２への印加電圧を低減して信頼性を
向上させるためにスイツチ６８，８２の接続構成
を第２図のものとは多少変更している。すなわ
ち、例えば第２図の回路において、バランサ６９
の一方の側に接続された放電灯（例えば７３，７
４，７５）を外すと、バランサ６９の他方の側の
放電灯７０，７１，７２は点灯を維持するので、
バランサ６９の昇圧作用によつて、外された放電
灯７３〜７５の側に高圧を発生する場合がある。
したがつて、始動補償用のスイツチ（この場合、
スイツチ６８）の信頼性を著しく低下させること
が考えられる。

第３図のものは、発振トランス６２の二次側に
補助巻線N_F（N₂とは巻方向が反対）を追加し、
この補助巻線N_Fを介してスイツチ６８，８２を
接続しているため、放電灯外しの場合にスイツチ
６８，８２に印加される電圧は、補助巻線N_Fの
電圧分だけ低減できることになる。

第４図はこの考案の第４の実施例の放電灯点灯
装置の発振トランス６２の二次側部分の回路図を
示している。この放電灯点灯装置は、発振トラン
ス６２の一次側部分は第２図と同様であり、第３
図のものと同じ目的を達成するために回路構成を
一部変更している。すなわち、バランサ６９にタ
ツプを設け、このタツプにスイツチ６８，８２を
接続したものであり、放電灯外しの際、スイツチ
６８あるいは８２に現われる電圧はタツプの巻数
比だけ低減できることになる。

第５図はこの考案の第５の実施例の放電灯点灯
装置の発振トランス６２の二次側部分の回路図を
示している。

この放電灯点灯装置は、第２図における予熱回
路８０を、カレントトランスａ〜ｄよりなる予熱
回路８０Ａとカレントトランスｅ〜ｈよりなる予
熱回路８０Ｂとに２分割し、始動補償用のスイツ
チ８２と予熱回路８０Ａおよびスイツチ６８と予
熱回路８０Ｂを各々直列接続し、放電灯７０〜７
２の直列回路および放電灯７３〜７５の直列回路
にそれぞれ並列接続し、予熱回路８０Ａで放電灯
７０〜７２を、予熱回路８０Ｂで放電灯７３〜７
５をそれぞれ予熱するようにし、予熱用のスイツ
チ６７およびタイマ回路６５を省いたもので、そ
の他の構成は第２図と同じである。この場合にお
いても、スイツチ６８，８２はタイマ回路６６，
８１の出力によつて制御され、電源投入から規定
時間オン状態とし、その後どちからのスイツチ６
８または８２を先に開放する。

このように構成した結果、バランサ６９の昇圧
作用によつて放電灯７０〜７５を点灯させること
ができ、第２図のものと同様の効果を有する上
に、回路構成が簡略されるという効果もある。

第６図はこの考案の第６の実施例の放電灯点灯
装置の発振トランス６２の二次側部分の回路図を
示している。

この放電灯点灯装置は、予熱回路８０とスイツ
チ８２の直列回路を放電灯７０〜７２の直列回路
に並列接続し、予熱用のスイツチ６７およびタイ
マ回路６５を省いたもので、その他は第２図と同
様である。この場合、スイツチ８２はスイツチ６
８より遅れて開放するようにタイマ回路６６，８
１の時間が設定される。

動作について説明する。電源が投入されると、
タイマ回路６６，８１によつてスイツチ６８，８
２はオン状態となり、予熱回路８０によつて各放
電灯７０〜７５のフイラメントは予熱される。タ
イマ回路６６によつて規定時間オン状態であつた
スイツチ６８を、スイツチ８２よりも先に開放す
ると、予熱電流によるバランサ６９の昇圧作用に
よつて放電灯７３，７４，７５が逐次点灯し、そ
の後タイマ回路８１によつてスイツチ８２を開放
すると、再びバランサ６９の昇圧作用によつて放
電灯７０，７１，７２が逐次点灯する。

このように構成することによつて、先に始動す
る放電灯７３，７４，７５は、予熱回路８０によ
つて予熱されながらの始動であるため始動しやす
く、また後に始動する放電灯７０，７２，７２
は、予熱時間が長くなるため始動しやすく、した
がつて全体の始動性を一層よくすることができ
る。

第７図はこの考案の第７の実施例の放電灯点灯
装置の発振トランス６２の二次側部分の回路図を
示している。この放電灯点灯装置は、第２図にお
ける予熱回路８０を、カレントトランスａ〜ｄよ
りなる予熱回路８０Ａとカレントトランスｅ〜ｇ
よりなる予熱回路８０B′とに２分割し、始動補
償用のスイツチ８２と予熱回路８０Ａおよびスイ
ツチ６８と予熱回路８０B′を各々直列接続し、
放電灯７０〜７２の直列回路および放電灯７３〜
７５の直列回路にそれぞれ並列接続し、予熱回路
８０Ａで放電灯７０，７１，７２，７５を、予熱
回路８０B′で放電灯７３，７４を予熱するよう
にし、予熱用のスイツチ６７およびタイマ回路６
５を省いたもので、その他の構成は第２図と同じ
である。

この場合、スイツチ６８はスイツチ８２より早
く始動する開放するように構成してある。

このように、早く始動する側の放電灯７３〜７
５の各フイラメントのうち、例えば放電灯７５の
一方のフイラメントを遅く開放するスイツチ８２
側に設けた予熱回路８０Ａによつて予熱するよう
に構成すると、予熱中に予熱回路８０Ａ，８０
B′で生じる電圧降下を低減することができる。
したがつて、予熱期間中にこの電圧降下によつて
放電灯７０〜７５が微放電するのを押えてランプ
寿命を改善するとともに、第６図で示した始動性
のより一層の向上も期待できるものである。

なお上記各実施例では、インバータ装置INV
が２石プツシユプル型自励式インバータであつた
が、これに限定されることなく、１石式、４石
式、他励式等各種のインバータ回路にこの考案を
適用できる。

ここで、上記各実施例の効果をまとめて記述す
る。

第１の実施例によれば、多灯放電灯の直並列点
灯回路において、始動性を大幅に改善でき、発振
トランスの小形化、コストダウンおよび回路効率
の改善が期待できる。

第２の実施例によれば、第１の実施例の効果に
加え、直列に接続した放電灯と並列に各々短絡ス
イツチを設けることにより予熱期間中に放電灯が
冷陰極放電するのを防ぐことができ、したがつて
ランプ寿命への弊害を防ぐことができるという効
果を有する。

第３および第４の実施例によれば、第１の実施
例の効果に加え、発振トランスに補償巻線を設け
るか、バランサにタツプを設け、短絡スイツチ
（始動補償用スイツチ）を接続することによつて、
放電灯外しの時にスイツチに印加される高圧を低
減でき、信頼性の向上が図れるという効果を有す
る。

第５の実施例によれば、第１の実施例の効果に
加え、予熱回路を並列回路数の分割し、各々の短
絡スイツチ（始動補償スイツチ）と直列に接続す
ることによつて、予熱専用のスイツチが省略でき
るという効果を有する。

第６の実施例によれば、第１の実施例の効果に
加え、一つのバランサに接続される放電灯におい
て、各々の予熱回路を一括し、遅く開放する方の
始動補償スイツチと直列に接続することによつ
て、始動効果をより一層増強できるという効果を
有する。

第７の実施例によれば、第６の実施例の効果に
加え、一つのバランサに接続される放電灯におい
て、早く始動する側の放電灯の各フイラメントの
うち少なくとも１つ以上が、遅く開放するスイツ
チ側に設けた予熱回路から予熱することによつ
て、予熱中の微放電をおさえることができるとい
う効果を有する。

なお、バランサは、上記実施例では１個であつ
たが、複数個組合せることも可能で、この場合、
バランサ数より１個多い数の並列回路を構成でき
る。

〔考案の効果〕

この考案の放電灯点灯装置は、インバータ装置
の出力端にバランサを介して第１および第２の放
電灯負荷を並列接続し、第１の放電灯負荷に短絡
スイツチを並列接続して第２の放電灯負荷の点灯
後開放させるようにしたため、短絡スイツチの開
閉による第１の放電灯負荷の短絡によつて生じる
バランサの誘起電圧が第２の放電灯負荷に対して
インバータ装置の出力電圧に加算されて加わるこ
とになり、また第２の放電灯負荷の点灯によつて
生じるバランサの誘起電圧が第１の放電灯負荷に
インバータ装置の出力電圧に加算されて加わるこ
とになり、したがつてインバータ装置の発振トラ
ンスの誘起電圧は低くてよく、発振トランスを小
形，低コスト化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１の実施例の回路図、第
２図はこの考案の第２の実施例の回路図、第３図
はこの考案の第３の実施例の回路図、第４図はこ
の考案の第４の実施例の回路図、第５図はこの考
案の第５の実施例の回路図、第６図はこの考案の
第６の実施例の回路図、第７図はこの考案の第７
の実施例の回路図、第８図は従来の放電灯点灯装
置の回路図、第９図および第１０図はそれぞれそ
の負荷回路の変形例の回路図、第１１図は別の従
来の放電灯点灯装置の回路図である。 INV……インバータ装置、６９……バランサ、
７０〜７５……放電灯、７６〜７９……コンデン
サ、６７，６８，８２……スイツチ、８０……予
熱回路、Ｅ……直流電源。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 直流電源と、スイツチング素子および発振ト
ランスを含んで構成され前記直流電源より給電
されて作動するインバータ装置と、このインバ
ータ装置の発振トランスの一方の出力端に中点
を接続したバランサと、このバランサの両端に
一端をそれぞれ接続するとともに前記発振トラ
ンスの他方の出力端に他端を共通に接続した第
１および第２の放電灯負荷と、前記第１の放電
灯負荷に並列接続し前記第２の放電灯負荷の点
灯後開放する短絡スイツチとを備えた放電灯点
灯装置。 (2) 前記第１および第２の放電灯負荷は各々複数
の放電灯の直列回路で構成し、前記第１および
第２の放電灯負荷をそれぞれ構成する一部の放
電灯に逐次始動用のシーケンスインピーダンス
を並列接続している実用新案登録請求の範囲第
(1)項記載の放電灯点灯装置。 (3) 前記第１および第２の放電灯負荷の予熱回路
を予熱スイツチを介して前記インバータ装置の
出力端に接続し、前記予熱スイツチを電源投入
から一定時間オンにし、前記短絡スイツチを電
源投入後前記予熱スイツチのオン時間より長い
時間オンにするようにした実用新案登録請求の
範囲第(1)項記載の放電灯点灯装置。 (4) 前記第２の放電灯負荷に補助短絡スイツチを
並列接続し、この補助短絡スイツチを少くとも
前記予熱スイツチのオン時間はオンにするよう
にした実用新案登録請求の範囲第(3)項記載の放
電灯点灯装置。 (5) 前記発振トランスの出力側に出力巻線と極性
の異なる方向に巻かれた補助巻線を設け、前記
短絡スイツチを前記補助巻線を介して前記第１
の放電灯負荷に並列接続するようにした実用新
案登録請求の範囲第(1)項または第(2)項記載の放
電灯点灯装置。 (6) 前記バランサの中点と一端の間にタツプを設
け、前記短絡スイツチを前記バランサのタツプ
と前記第１および第２の放電灯負荷の共通接続
端との間に接続した実用新案登録請求の範囲第
(1)項または第(2)項記載の放電灯点灯装置。 (7) 前記第１および第２の放電灯負荷をそれぞれ
予熱する第１および第２の予熱回路を個別に設
けるとともに補助短絡スイツチを付設し、前記
短絡スイツチおよび補助短絡スイツチを前記第
１および第２の予熱回路をそれぞれ介して前記
第１および第２の放電灯負荷に並列接続し、前
記短絡スイツチおよび補助短絡スイツチの開放
時期を時間的にずらせるようにした実用新案登
録請求の範囲第(1)項または第(2)項記載の放電灯
点灯装置。 (8) 前記第２の放電灯負荷に補助短絡スイツチを
並列接続し、前記短絡スイツチおよび補助短絡
スイツチの開放時期をずらせるようにし、かつ
前記第１および第２の放電灯負荷の予熱回路を
前記短絡スイツチおよび補助短絡スイツチの遅
く開放する方の短絡経路に直列介挿した実用新
案登録請求の範囲第(1)項または第(2)項記載の放
電灯点灯装置。 (9) 前記短絡スイツチおよび補助短絡スイツチの
遅く開放する方に直列接続された予熱回路によ
り前記短絡スイツチおよび補助短絡スイツチの
早く開放する方に並列接続させた放電灯負荷の
フイラメントの少くとも１個を予熱するように
した実用新案登録請求の範囲第(7)項記載の放電
灯点灯装置。