JPH0151036B2 - - Google Patents
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- JPH0151036B2 JPH0151036B2 JP5415883A JP5415883A JPH0151036B2 JP H0151036 B2 JPH0151036 B2 JP H0151036B2 JP 5415883 A JP5415883 A JP 5415883A JP 5415883 A JP5415883 A JP 5415883A JP H0151036 B2 JPH0151036 B2 JP H0151036B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電圧印加期間(以下印加期間と呼
ぶ)と電圧印加休止期間(以下休止期間と呼ぶ)
とを半サイクル毎に有する高周波交流電圧で蛍光
ランプや希ガス放電灯のような低圧放電灯を点灯
する放電灯点灯装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] This invention provides a voltage application period (hereinafter referred to as application period) and a voltage application rest period (hereinafter referred to as rest period).
The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a low-pressure discharge lamp such as a fluorescent lamp or a rare gas discharge lamp with a high-frequency alternating current voltage having the following every half cycle.
従来、実公昭56−8160号公報には第1図の図イ
に示したような流通期間(以下印加期間と呼ぶ)
T1と遮断期間(以下休止期間と呼ぶ)T0とを有
し、その都度電流方向が反転する高周波の断続電
流を低圧水銀蒸気放電灯に流すと上記放電灯の効
率が向上することが開示されている。これは休止
期間T0で冷却された放電灯内の電子が印加期間
T1で急速に加速され、高温の電子密度が直流点
灯時や商用周波点灯時よりも高くなるためとされ
ている。 Previously, Utility Model Publication No. 56-8160 had a distribution period (hereinafter referred to as the application period) as shown in Figure 1 (A).
It is disclosed that the efficiency of the discharge lamp improves when a high-frequency intermittent current having a cutoff period (hereinafter referred to as a rest period) T 1 and a current direction reverses each time is passed through the low-pressure mercury vapor discharge lamp. has been done. This is the application period during which the electrons in the discharge lamp cooled during the rest period T 0
This is thought to be due to rapid acceleration at T 1 , and the high-temperature electron density is higher than that during DC lighting or commercial frequency lighting.
また、上記公報では上記のような電流を流す装
置としては図ロに示す回路が限定されている。こ
の回路は4辺にトランジスタ5,6,7,8を配
し、対角線に放電灯9を接続したブリツジ回路
と、このブリツジ回路の入力側に直列に設けた他
のトランジスタ10と、トランジスタ5,6,
7,8,10を開閉制御して図イのような電流を
得る制御装置11とから構成されている。なお、
1,2は直流電源接続用入力端子である。 Further, in the above-mentioned publication, the circuit shown in FIG. This circuit consists of a bridge circuit in which transistors 5, 6, 7, and 8 are arranged on four sides and a discharge lamp 9 is connected diagonally, another transistor 10 is connected in series on the input side of this bridge circuit, and transistors 5, 6,
The control device 11 controls the opening and closing of the circuits 7, 8, and 10 to obtain a current as shown in FIG. In addition,
1 and 2 are input terminals for connecting a DC power supply.
また本発明らは、特開昭57−196497号公報や特
願昭56−110369号公報に開示したように、休止期
間T0を有する高周波電圧で蛍光ランプのような
低圧水銀蒸気放電灯を点灯することを種々研究し
た結果、実公昭56−8160号公報に示された値より
更にランプ効率を向上させることができることが
明らかになつた。 Furthermore, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-196497 and Japanese Patent Application No. 56-110369, the present inventors light a low-pressure mercury vapor discharge lamp such as a fluorescent lamp with a high-frequency voltage having a rest period T 0 . As a result of various studies on how to do this, it has become clear that the lamp efficiency can be further improved than the value shown in Japanese Utility Model Publication No. 56-8160.
特開昭57−196497号公報や特願昭56−110369号
公報の実施例に示した点灯回路は図イのような出
力電圧を発生する他励式のプツシユプル形トラン
ジスタインバータと容量性の限流インピーダンス
とを組合せたもので、その回路も図ロに示した回
路もともに始動時にランプに印加される電圧は図
イに示したような休止期間T0を有する矩形波状
の電圧で、休止期間T0が存在するために始動電
圧が上昇するという現象が認められた。 The lighting circuit shown in the embodiments of JP-A-57-196497 and JP-A-56-110369 uses a separately excited push-pull transistor inverter that generates an output voltage as shown in Figure A, and a capacitive current-limiting impedance. In both the circuit and the circuit shown in Figure B, the voltage applied to the lamp at startup is a rectangular wave voltage with a rest period T 0 as shown in Figure A ; A phenomenon was observed in which the starting voltage increased due to the presence of
従つて、これら従来装置では始動時の電圧を充
分高く設定せねばならず、装置の絶縁耐圧に充分
な考慮を払う必要が生じ、また装置の損失や容量
も大きくしなければならないという欠点があつ
た。 Therefore, these conventional devices have the disadvantage that the starting voltage must be set sufficiently high, that sufficient consideration must be given to the dielectric strength of the device, and that the loss and capacity of the device must also be increased. Ta.
この発明は上記欠点を改善する目的でなされた
もので、低圧放電灯の始動時にはその点灯時より
も電圧印加期間を長くする始動制御手段を設ける
ことにより、始動電圧の低い放電灯点灯装置を提
案するものである。 This invention was made with the aim of improving the above-mentioned drawbacks, and proposes a discharge lamp lighting device with a low starting voltage by providing a starting control means that makes the voltage application period longer when starting a low-pressure discharge lamp than when lighting the lamp. It is something to do.
第2図はこの発明の第1の実施例を示す回路図
で、図において12は商用交流電源、13は電源
12を全波整流する整流装置、14は平滑コンデ
ンサ、15は低圧放電灯である蛍光ランプ16を
付勢する高周波インバータで、この実施例では自
励式定電流形のプツシユプル形トランジスタイン
バータが用いられている。 FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, in which 12 is a commercial AC power supply, 13 is a rectifier for full-wave rectification of the power supply 12, 14 is a smoothing capacitor, and 15 is a low-pressure discharge lamp. The high frequency inverter that energizes the fluorescent lamp 16 is a self-excited constant current push-pull transistor inverter in this embodiment.
このインバータ15は次のように構成されてい
る。17はインバータ15の入力端に設けられた
高周波チヨークコイル、18は出力トランス、1
8a,18bはその一次巻線で、巻線18a,1
8bの接続点に高周波チヨークコイル17が接続
されている。18cは帰還巻線、18sは二次巻
線、18f,18fはランプ16の予熱形電極1
6f,16fを予熱する予熱巻線、18dは後述
する制御装置19の電源巻線である。20は一次
巻線18a,18bに並列に接続された共振用コ
ンデンサ、21a及び21bは一次巻線18a及
び18bとコンデンサ14の負端子との間に接続
された一対の能動素子であるトランジスタ、22
a,22bは一対のベース抵抗、23はランプ1
6の電流の限流インピーダンスであるチヨークコ
イルである。 This inverter 15 is configured as follows. 17 is a high frequency choke coil provided at the input end of the inverter 15; 18 is an output transformer;
8a and 18b are the primary windings, and windings 18a and 1
A high frequency choke coil 17 is connected to the connection point 8b. 18c is a feedback winding, 18s is a secondary winding, 18f and 18f are preheating type electrodes 1 of the lamp 16.
6f and 16f are preheating windings, and 18d is a power supply winding of a control device 19, which will be described later. 20 is a resonant capacitor connected in parallel to the primary windings 18a and 18b; 21a and 21b are transistors, which are a pair of active elements connected between the primary windings 18a and 18b and the negative terminal of the capacitor 14;
a, 22b are a pair of base resistors, 23 is the lamp 1
This is a current limiting impedance for the current of No. 6.
Aはインバータ15の出力端にランプ16と並
列に設けたスイツチ装置で、交流端がランプ16
と並列に接続された全波整流回路24と、この整
流回路24の直流端に配置されたトランジスタ2
5とにより構成されている。 A is a switch device installed in parallel with the lamp 16 at the output end of the inverter 15, with the AC end connected to the lamp 16.
a full-wave rectifier circuit 24 connected in parallel with the transistor 2, and a transistor 2 disposed at the DC end of this rectifier circuit 24.
5.
なおBは高周波電源装置で、インバータ15、
スイツチ装置A、及び始動制御手段を含む制御装
置19により構成されている。 Note that B is a high frequency power supply device, which includes an inverter 15,
It is composed of a switch device A and a control device 19 including a start control means.
第3図は制御装置19の一実施例を示す回路図
で、図において18dはトランス18に設けた電
源巻線、26は巻線18dに誘起した低電圧の高
周波を全波整流するダイオードブリツジ、27は
逆流防止ダイオード28を介してダイオードブリ
ツジ26の出力端に接続された平滑化コンデン
サ、29は抵抗30を介してコンデンサ27と並
列に接続されたトランジスタでトランジスタ25
のベース、エミツタ間に配置されている。なお3
1は抵抗32を介してトランジスタ29のベース
に接続された定電圧ダイオードである。抵抗32
はダイオードブリツジ26の出力端とダイオード
28との間に接続されている。 FIG. 3 is a circuit diagram showing one embodiment of the control device 19, in which 18d is a power supply winding provided in the transformer 18, and 26 is a diode bridge for full-wave rectification of the low voltage high frequency wave induced in the winding 18d. , 27 is a smoothing capacitor connected to the output terminal of the diode bridge 26 via a reverse current prevention diode 28, and 29 is a transistor connected in parallel with the capacitor 27 via a resistor 30.
It is placed between the base of the vine and the emitter. Note 3
1 is a constant voltage diode connected to the base of the transistor 29 via a resistor 32. resistance 32
is connected between the output end of diode bridge 26 and diode 28.
またCは始動制御手段で、トランジスタ29と
並列に接続されたトランジスタ33と、そのベー
スに設けられたコンデンサ34と抵抗35とより
なる限時回路とにより構成されている。 Reference numeral C denotes a starting control means, which is composed of a transistor 33 connected in parallel with the transistor 29, and a time limit circuit including a capacitor 34 and a resistor 35 provided at the base of the transistor 33.
このように構成された点灯装置において、電源
12が印加されると整流装置13とコンデンサ1
4とにより形成された平滑化直流がインバータ1
5に入力され、一次巻線18a,18b、共振用
コンデンサ20、帰還巻線18c等の働きにより
トランジスタ21a,21bは交互に開閉し、イ
ンバータ15は自励発振を開始する。この場合、
高周波チヨークコイル17の作用により、トラン
ジスタ21a,21bのコレクタ電流はほゞ矩形
波状になり、一次巻線18a,18bの電圧は
ほゞ正弦波状になる。従つて電源巻線18dには
第4図の図イに示したようなほゞ正弦波状の例え
ば20kHzの高周波電圧が発生する。この電圧はダ
イオードブリツジ26で全波整流され、図ロに示
したような電圧が定電圧ダイオード31に印加さ
れるとともにコンデンサ27は充電され、抵抗3
0とトランジスタ29との直列回路には平滑化直
流が印加される。 In the lighting device configured in this way, when the power source 12 is applied, the rectifier 13 and the capacitor 1
The smoothed DC formed by 4 and 4 is connected to inverter 1
5, the transistors 21a and 21b are alternately opened and closed by the actions of the primary windings 18a and 18b, the resonance capacitor 20, the feedback winding 18c, etc., and the inverter 15 starts self-oscillation. in this case,
Due to the action of the high frequency choke coil 17, the collector currents of the transistors 21a and 21b have a substantially rectangular waveform, and the voltages of the primary windings 18a and 18b have a substantially sinusoidal waveform. Therefore, a substantially sinusoidal high frequency voltage of, for example, 20 kHz as shown in FIG. 4A is generated in the power supply winding 18d. This voltage is full-wave rectified by the diode bridge 26, and the voltage shown in Figure 2 is applied to the constant voltage diode 31, and the capacitor 27 is charged, and the resistor 3
Smoothed direct current is applied to the series circuit of transistor 29 and transistor 29 .
いま定電圧ダイオード31は図ロのハツチング
部分で遮断し、空白部分で導通するものとする
と、トランジスタ29は第4図の図ハのように期
間T1では導通し、期間T0では遮断する。 Assuming that the constant voltage diode 31 is cut off at the hatched portion in FIG. 4 and conductive at the blank portion, the transistor 29 is turned on during the period T 1 and cut off during the period T 0 as shown in FIG.
しかし、コンデンサ34の充電電流がほとんど
零になるまではトランジスタ33が導通している
ため図ハの信号はトランジスタ33に流れ、トラ
ンジスタ25のベースには流入しない。 However, since the transistor 33 is conductive until the charging current of the capacitor 34 becomes almost zero, the signal shown in FIG.
従つてコンデンサ34と抵抗35とで定まる所
定の期間中トランジスタ25は遮断状態を推持
し、ランプ16には二次巻線18sに誘起した図
イのようなほゞ正弦波状の電圧が印加される。 Therefore, during a predetermined period determined by the capacitor 34 and the resistor 35, the transistor 25 maintains the cut-off state, and a substantially sinusoidal voltage induced in the secondary winding 18s as shown in Figure A is applied to the lamp 16. .
一方、電極16fは予熱巻線18fのほゞ正弦
波状の電圧で予熱され、その温度が適宜な値に達
するとランプ16は比較的低い電圧で始動する。 On the other hand, the electrode 16f is preheated by a substantially sinusoidal voltage of the preheating winding 18f, and when its temperature reaches a suitable value, the lamp 16 is started at a relatively low voltage.
始動後コンデンサ34の充電電流が零近くにな
るとトランジスタ33が遮断してトランジスタ2
5のベースには図ハに示したような信号が流入
し、図ニに示したインバータ15の正弦波状の出
力電圧の立下り部T01及び立上り部T02でトラン
ジスタ25は導通して休止期間T0を形成し、出
力電圧の最大瞬時値近傍ではトランジスタ25は
遮断して印加期間T1が形成される。この印加期
間T1は始動時にランプ16に印加される正弦波
状電圧に比し当然短い。この場合は前記従来装置
と異なり、印加期間T1でランプ16に電流を供
給するとともに、休止期間T0でも短絡電流が流
れるので、限流インピーダンス23は抵抗やコン
デンサの場合は勿論、チヨークコイル23でもラ
ンプ16の電圧、電流とも立上り、立下りの急峻
な奇麗な波形のものが得られ、ランプ16の効率
が非常に向上する。 After starting, when the charging current of the capacitor 34 becomes close to zero, the transistor 33 is cut off and the transistor 2
A signal as shown in Figure C flows into the base of the inverter 15, and the transistor 25 becomes conductive at the falling part T01 and the rising part T02 of the sinusoidal output voltage of the inverter 15 shown in Figure D, and the transistor 25 becomes conductive during the rest period. T 0 is formed, and near the maximum instantaneous value of the output voltage, the transistor 25 is cut off to form an application period T 1 . This application period T 1 is naturally shorter than the sinusoidal voltage applied to the lamp 16 at the time of starting. In this case, unlike the conventional device, a current is supplied to the lamp 16 during the application period T 1 , and a short circuit current also flows during the rest period T 0 . Both the voltage and current of the lamp 16 can have beautiful waveforms with steep rises and falls, and the efficiency of the lamp 16 is greatly improved.
上記のように始動電圧の低い高周波電源装置B
はその損失や容量が小さくてすむし、絶縁耐圧も
比較的簡単なものでよいことは当然であるが、上
記実施例のようなものは次のような種々の利点が
ある。 High frequency power supply B with low starting voltage as mentioned above
It goes without saying that the loss and capacitance can be small, and the dielectric strength can be relatively simple. However, the above-mentioned embodiment has various advantages as follows.
先ず、第1図の図ロに示したようなものは第4
図の図ニの右半分に示したように高い出力電圧
VAのところで休止期間T0を形成しているのに比
し、本実施例のようにインバータ15の出力電圧
VSがほゞ正弦波状で、その瞬値の小さな立上り
部で休止期間T0を形成したものは更に容量の小
さいものでランプ16に図ロのものと同量の電力
供給ができるという利点がある。 First, the one shown in Figure 1, Figure 4, is
High output voltage as shown in the right half of Figure 2
The output voltage of the inverter 15 is
The one in which V S is almost sinusoidal and the rest period T 0 is formed at the rising edge of the small instantaneous value has an even smaller capacity, and has the advantage of being able to supply the same amount of power to the lamp 16 as the one in Figure B. be.
また従来装置が出力電圧、出力電流、及びトラ
ンジスタ5,6,7,8等の電圧、電流の総てが
矩形波状であるのに比し、この実施例のものでは
トランジスタ21a,21bのコレクタ電流以外
の上記諸量が総て正弦波状であるのでラジオノイ
ズが低いという利点がある。 Furthermore, in contrast to the conventional device in which the output voltage, output current, and voltages and currents of transistors 5, 6, 7, 8, etc. all have a rectangular waveform, in this embodiment, the collector current of transistors 21a and 21b Since all of the above-mentioned quantities other than 1 are sinusoidal, there is an advantage that radio noise is low.
更に従来装置ではトランジスタ5,6,7,8
等が高い電圧VAで急峻なスイツチングをおこな
うのに比し、この実施例のようにインバータ16
の能動素子であるトランジスタ21a,21bの
ように、その電圧と電流との少なくとも何れか一
方が正弦波状のものでは原理的にはスイツチング
損失が零であるので装置の効率が向上するという
利点がある。 Furthermore, in the conventional device, transistors 5, 6, 7, 8
The inverter 16, etc. performs steep switching at a high voltage V A as in this embodiment.
If at least one of the voltage and current is sinusoidal, as in the active elements of the transistors 21a and 21b, the switching loss is theoretically zero, which has the advantage of improving the efficiency of the device. .
また更に始動電圧が低下するとトランジスタ2
5としてトランジスタ10よりも耐圧の低いもの
が使用でき、その損失も少なくなるため装置の効
率が更に向上するという利点もある。 Furthermore, when the starting voltage decreases further, transistor 2
As transistor 5, a transistor having a lower breakdown voltage than transistor 10 can be used, and its loss is also reduced, which has the advantage of further improving the efficiency of the device.
以上は実施例の効果であるが、ランプ16の始
動時にはその点灯時よりも印加期間T1を長くす
ると始動電圧が低下し、ランプ16に同一量の電
力を供給するのに高周波電源装置Bの損失や容量
が小さくてすみ、またその絶縁耐圧も比較的簡単
でよいという効果は第1図の図ロのものや、特開
昭57−196497号公報の実施例に示したもの等にこ
の発明を適用しても得られる効果である。 The above is an effect of the embodiment. When the lamp 16 is started, if the application period T 1 is made longer than when it is lit, the starting voltage decreases, and the high-frequency power supply B is required to supply the same amount of power to the lamp 16. The effect of requiring only small loss and capacitance and requiring relatively simple dielectric strength can be achieved by this invention, such as the one shown in Figure 1 (b) and the embodiment shown in JP-A-57-196497. This effect can also be obtained by applying .
第5図はこの発明の第2の実施例を示す制御装
置19の回路図で、第3図と同一符号は同一また
は相当部分を示し、制御装置19を除く他の部分
は第2図のものと全く同様のものとする。 FIG. 5 is a circuit diagram of a control device 19 showing a second embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. shall be exactly the same as.
図において、36はコンパレータICで、ダイ
オードブリツジ26で全波整流された全波脈動電
圧VIと、抵抗37,38,39で形成されたX
点の基準電圧VNとを比較し、VI<VNの期間では
抵抗40を介して矩形波状のベース電流をトラン
ジスタ25に供給し、VI>VNの期間ではベース
電流の供給を停止する。 In the figure, 36 is a comparator IC, which receives the full-wave pulsating voltage V I that has been full-wave rectified by the diode bridge 26 and the X formed by resistors 37, 38, and 39.
A rectangular waveform base current is supplied to the transistor 25 through the resistor 40 during a period when V I <V N , and the base current supply is stopped during a period when V I > V N. do.
上記のような構成のものにおいて、12が投入
されると第1の実施例同様トランス18の各巻線
にはほゞ正弦波状の縁圧が発生するとともにトラ
ンジスタ33は導通し、第6図の図イに示したよ
うに基準電圧VNは比較的低い値VNSに設定され
る。 In the configuration as described above, when 12 is turned on, a nearly sinusoidal edge pressure is generated in each winding of the transformer 18 as in the first embodiment, and the transistor 33 becomes conductive, as shown in FIG. As shown in A, the reference voltage V N is set to a relatively low value V NS .
第1の実施例同様所定時間後トランジスタ33
が遮断状態になると抵抗39に電流が流れ、図ロ
に示すように基準電圧VNはVNSより高い値VNSに
設定される。すなわちランプ16の点灯時にはラ
ンプ16を安定に点灯するとともにランプ効率を
最大にするような印加期間T1Bで点灯し、始動時
には期間T1Bよりも長い印加期間T1Sでランプ1
6を始動させる。このようなものでも従来装置に
比して低い電圧でランプ16を始動させることが
でき、前記同様の効果が得られる。 Similarly to the first embodiment, after a predetermined time, the transistor 33
When the voltage is cut off, current flows through the resistor 39, and the reference voltage VN is set to a value VNS higher than VNS , as shown in FIG. That is, when the lamp 16 is turned on, the lamp 16 is turned on with an application period T 1B that stably lights the lamp 16 and maximizes the lamp efficiency, and when starting, the lamp 16 is turned on with an application period T 1S that is longer than the period T 1B .
Start 6. Even with such a device, the lamp 16 can be started with a lower voltage than the conventional device, and the same effect as described above can be obtained.
第7図は第3の実施例を示す制御装置19の回
路図で、図において、前図と同一符号は同一また
は相当部分を示し、制御装置19を除く他の部分
は第2図に示したものと全く同様のものとする。 FIG. 7 is a circuit diagram of a control device 19 showing a third embodiment. In the figure, the same reference numerals as in the previous figure indicate the same or corresponding parts, and other parts except for the control device 19 are the same as those shown in FIG. It shall be exactly the same.
図において、Cは始動制御手段で次のように構
成されている。41は抵抗42を介してコンデン
サ27と並列に接続されたトランジスタ、43は
第1の遅延リレーの接点でその可動接点43aは
トランジスタ29のコレクタに、また常閉固定接
点43bはトランジスタ41のベースに接続され
ている。44は第1の遅延リレーよりも限時動作
時間の短い第2の遅延リレーで、その可動接点4
4aはトランジスタ25のベースに、また常閉固
定接点44bはトランジスタ41のコレクタに接
続されている。 In the figure, C is a starting control means which is constructed as follows. 41 is a transistor connected in parallel with the capacitor 27 via a resistor 42; 43 is a contact of a first delay relay; its movable contact 43a is connected to the collector of the transistor 29; and its normally closed contact 43b is connected to the base of the transistor 41. It is connected. 44 is a second delay relay whose time limit operation time is shorter than that of the first delay relay, and its movable contact 4
4a is connected to the base of the transistor 25, and a normally closed fixed contact 44b is connected to the collector of the transistor 41.
なおリレー接点43,44の常開固定接点43
c,44cは互いに接続されている。 Note that the normally open fixed contact 43 of the relay contacts 43 and 44
c and 44c are connected to each other.
このような構成のものにおいて、電源12を投
入すると、第3図のものと同様にトランジスタ2
9は第4図の図ハのような信号を発生して、接点
43a,43bを介してトランジスタ41に同形
のベース電流を供給する。従つて、トランジスタ
41は図ハの信号を反転した信号を発生し、接点
44b,44aを介してトランジスタ25に反転
信号と同形のベース電流を供給する。その結果ト
ランジスタ25は第8図の図イに示したようにそ
のハツチング部分では遮断し、空白部分では導通
して第4図の図ニに示したものとは印加、休止が
反転した電圧がランプ16に印加される。この間
電極16fは予熱巻線18fにより予熱されてい
るが、電圧の印加期間が短くその瞬時値も低いた
めランプ16は始動しない。このようにして所定
時間T1の間予熱をおこなつた後、第2のリレー
が動作して接点44aが接点44cに切換るとト
ランジスタ25のベースには信号が流入しなくな
るので、第8図の図ロに示したようにトランジス
タ25は全周期で遮断を続け、ランプ16にはイ
ンバータ15の正弦波状の出力電圧が連続的に印
加され、ランプ16は比較的低い電圧で始動す
る。所定時間t2後に第1のリレーが動作して接点
43aが接点44cに切換ると、トランジスタ2
9の発生した第4図の図ハのような信号が、接点
43a,43c,44c,44aを介してトラン
ジスタ25のベースに流入してトランジスタ25
は第8図の図ハに示したように、期間T1では遮
断し、期間T0では導通する。従つてランプ16
は第4図の図ニに示したような電圧で点灯され
る。 In such a configuration, when the power supply 12 is turned on, the transistor 2 is turned on, similar to the one in FIG.
Reference numeral 9 generates a signal as shown in FIG. Therefore, the transistor 41 generates a signal that is an inversion of the signal shown in FIG. As a result, the transistor 25 is cut off at its hatched part as shown in Figure 8A, and conductive at its blank part, so that the voltage that is applied and at rest is reversed from that shown in Figure 4D. 16. During this time, the electrode 16f is preheated by the preheating winding 18f, but the lamp 16 does not start because the voltage application period is short and its instantaneous value is low. After preheating for the predetermined time T1 in this way, the second relay operates and the contact 44a switches to the contact 44c, and no signal flows into the base of the transistor 25, so as shown in FIG. As shown in Figure B, the transistor 25 continues to be cut off during the entire cycle, and the sinusoidal output voltage of the inverter 15 is continuously applied to the lamp 16, so that the lamp 16 is started at a relatively low voltage. When the first relay operates after a predetermined time t2 and the contact 43a switches to the contact 44c, the transistor 2
9 generated as shown in FIG.
As shown in FIG. 8C, it is cut off during period T 1 and conductive during period T 0 . Therefore the lamp 16
is turned on at a voltage as shown in Figure 4D.
この実施例のようなものでは前記諸効果が得ら
れることは勿論、電極16fの予熱が不充分な状
態で始動するコールドスタートによるランプ寿命
の低下を防止できるという利点がある。 This embodiment not only provides the above-mentioned effects, but also has the advantage of preventing a reduction in lamp life due to cold start, which occurs when the electrode 16f is insufficiently preheated.
第9図は第4の実施例を示す回路図で、前図と
同一符号は同一または相当部分を示すが、インバ
ータ15には予熱巻線18f,18fは設けられ
ていない。 FIG. 9 is a circuit diagram showing a fourth embodiment, in which the same symbols as in the previous figure indicate the same or corresponding parts, but the inverter 15 is not provided with preheating windings 18f, 18f.
図において、45は平滑化直流電源、Aはラン
プ16と並列に設けたスイツチ装置であるが、こ
の実施例では電極16f,16fを介してインバ
ータ15の出力端に接続されている。46はイン
バータ15側から電極16fに入る電路f1と、電
極16からスイツチ装置A側に出る電路f2とに跨
つて設けたカレントトランスで、電源巻線18d
を電源とする制御装置19に接続されている。 In the figure, 45 is a smoothed DC power supply, and A is a switch device provided in parallel with the lamp 16, which in this embodiment is connected to the output end of the inverter 15 via electrodes 16f, 16f. Reference numeral 46 denotes a current transformer installed across the electric path f1 that enters the electrode 16f from the inverter 15 side and the electric path f2 that exits from the electrode 16 to the switch device A side.
It is connected to a control device 19 whose power source is .
第10図は始動制御手段Cを含む制御装置19
の回路図で、前図と同一符号は同一または相当部
分を示す。 FIG. 10 shows a control device 19 including a starting control means C.
In the circuit diagram, the same symbols as in the previous figure indicate the same or corresponding parts.
図において、47は抵抗48を介して平滑化コ
ンデンサ27と並列に接続されたトランジスタ、
49はトランジスタ29と並列に配置されたトラ
ンジスタで、そのベースはトランジスタ47のコ
レクタに接続されている。50はカレントトラン
ス46の出力を全波形整流するダイオードブリツ
ジ、51は平滑用コンデンサ、52はトランジス
タ47のベース抵抗、53はトランジスタ29の
コレクタとトランジスタ25のベース間に設けた
ダイオード、54及び55はダイオード28の負
極とトランジスタ25のベースとの間に直列に接
続したコンデンサ及び抵抗で、始動制御装置Cは
上記のように構成されている。 In the figure, 47 is a transistor connected in parallel with the smoothing capacitor 27 via a resistor 48;
A transistor 49 is arranged in parallel with the transistor 29, and its base is connected to the collector of the transistor 47. 50 is a diode bridge for full wave rectification of the output of the current transformer 46, 51 is a smoothing capacitor, 52 is a base resistor of transistor 47, 53 is a diode provided between the collector of transistor 29 and the base of transistor 25, 54 and 55 is a capacitor and a resistor connected in series between the negative electrode of the diode 28 and the base of the transistor 25, and the starting control device C is configured as described above.
このような構成のものにおいて、電源45が投
入されると、抵抗55を介してコンデンサ54の
充電電流が流れトランジスタ25は導通する。従
つて電極16f,16fにはほゞ連続的な正弦波
状の予熱電流が流れるが、電路f1と電路f2とには
方向が逆の同一電流が流れ、カレントトランス4
6には信号は発生しない。その結果トランジスタ
47は遮断、トランジスタ49は導通となり、ト
ランジスタ29に発生した信号はトランジスタ4
9に流れる。この場合ダイオード53はトランジ
スタ29や49にコンデンサ54の充電電流が流
れるのを防止している。 In such a configuration, when the power source 45 is turned on, a charging current of the capacitor 54 flows through the resistor 55, and the transistor 25 becomes conductive. Therefore, a substantially continuous sinusoidal preheating current flows through the electrodes 16f and 16f, but the same current with opposite directions flows through the electric circuits f1 and f2 , and the current transformer 4
6, no signal is generated. As a result, transistor 47 is cut off, transistor 49 is turned on, and the signal generated in transistor 29 is transferred to transistor 4.
It flows to 9th. In this case, the diode 53 prevents the charging current of the capacitor 54 from flowing into the transistors 29 and 49.
なお予熱期間にはランプ16には電極16f,
16fの電圧降下しか印加されないのでランプ1
6は始動しない。所定時間後に上記充電電流が
ほゞ零になるとトランジスタ25は遮断し、イン
バータ15の出力電圧が連続的にランプ16に印
加してコールドスタートすることなく、低い電圧
でランプ16を始動させる。この期間ではダイオ
ード53はレベルシフト用ダイオードとして作用
し、トランジスタ29で発生した信号がトランジ
スタ25のベースに流入する懸念は全くなくな
る。 Note that during the preheating period, the lamp 16 has electrodes 16f,
Since only a voltage drop of 16f is applied, lamp 1
6 will not start. When the charging current becomes approximately zero after a predetermined period of time, the transistor 25 is cut off and the output voltage of the inverter 15 is continuously applied to the lamp 16 to start the lamp 16 at a low voltage without a cold start. During this period, the diode 53 acts as a level shifting diode, and there is no concern that the signal generated by the transistor 29 will flow into the base of the transistor 25.
上記のようにしてランプ16が始動すると直ち
にカレントトランス46に信号が発生してトラン
ジスタ47にベース電流が流れ、トランジスタ4
7が導通するのでトランジスタ49は遮断し、ト
ランジスタ29に発生した第4図の図ハのような
信号がトランジスタ25に入力されて第4図の図
ニのように、期間T1ではランプ16に電流が流
れ、期間T01、T02では電極16fを介してスイ
ツチ装置Aに電流が流れる。すなわち、この実施
例では予熱巻線18fを設けることなく第3の実
施例と同様の効果が得られる。なおこの制御装置
19は第2図のような構成でも使用できる。 Immediately after the lamp 16 starts as described above, a signal is generated in the current transformer 46 and base current flows through the transistor 47.
7 becomes conductive, the transistor 49 is cut off, and the signal generated in the transistor 29 as shown in Figure 4C is input to the transistor 25, and as shown in Figure 4D, the lamp 16 is turned on during the period T1. A current flows through the switch device A through the electrode 16f during periods T 01 and T 02 . That is, in this embodiment, the same effects as in the third embodiment can be obtained without providing the preheating winding 18f. Note that this control device 19 can also be used in a configuration as shown in FIG.
第1〜第3の実施例では簡単なために始動時の
印加期間から点灯時の印加期間T1に移行させる
のに総て限時的におこなつたが、ランプ16を確
実始動させるには始動後も少しの間始動時の印加
期間を維持する必要があり、その間ランプ16そ
の他に過電流が流れるという欠点があつたが、第
4の実施例のようにランプ16の始動に伴つて変
化する物理量に速応して上記移行をおこなわせれ
ば上記欠点は解消できる。 In the first to third embodiments, for simplicity, the transition from the application period at the time of starting to the application period T1 at the time of lighting was carried out for a limited time, but in order to ensure the lamp 16 starts, It is necessary to maintain the application period at the time of starting for a while after that, and there is a drawback that overcurrent flows through the lamp 16 and other parts during that time, but this changes as the lamp 16 starts, as in the fourth embodiment. The above disadvantages can be overcome by performing the above transition in response to physical quantities.
上記各実施例ではスイツチ装置Aをランプ16
と並列に設けたが、直列に設けても限流インピー
ダンス23としてコンデンサを使用すると急峻な
立上りの印加期間T1が得られる。なおこの場合
のトランジスタ25の制御信号は上記各実施例の
反転信号を用いる必要があるが、始動制御手段C
は上記各実施例と同様なものが使用できる。 In each of the above embodiments, the switch device A is the lamp 16.
Although the capacitor is provided in parallel with the current limiting impedance 23, even if it is provided in series, an application period T1 with a steep rise can be obtained by using a capacitor as the current limiting impedance 23. In this case, it is necessary to use the inverted signal of each of the above embodiments as the control signal for the transistor 25, but the starting control means C
The same one as in each of the above embodiments can be used.
また上記各実施例ではインバータ15の入力は
平滑化した直流であつたが、電源12を全波整流
しただけの脈動電圧やその脈動電圧の零電圧近傍
で電圧を補給する補助電源を有するものにこの発
明を適用すると特に有効である。何故ならば、上
記のような電圧を用いると装置の力率が高力率に
なるという利点がある反面、始動時にランプ16
に印加する電圧を非常に高くしなければならない
という欠点があるためで、この発明を適用すると
電圧を余り高く設定しなくともランプ16を始動
させることができるからである。 Furthermore, in each of the above embodiments, the input to the inverter 15 was a smoothed direct current, but the input to the inverter 15 is a pulsating voltage obtained by full-wave rectification of the power source 12, or an auxiliary power source for replenishing the voltage near zero voltage of the pulsating voltage. Application of this invention is particularly effective. This is because using the above voltage has the advantage that the power factor of the device becomes high, but at the time of starting the lamp 16
This is because the lamp 16 has a disadvantage in that the voltage applied to the lamp must be very high, but by applying the present invention, the lamp 16 can be started without having to set the voltage very high.
前記の記述ではインバータ15の周波数には特
に触れなかつたが、特願昭56−110369号公報に詳
細に開示した如く、休止期間T0を設けることに
よつて得られるランプ効率の向上は1kHzあたり
から認められ、80kHzにおいてもなお相当の効率
向上が得られた。しかし不快な可聴騒音を防止す
る観点からは約17kHz以上が好ましく、またトラ
ンジスタ25にバイポーラ型トランジスタを使用
する場合にはそのスイツチング損失を少なくする
ために100kHz以下が好ましい。 Although the frequency of the inverter 15 was not particularly mentioned in the above description, as disclosed in detail in Japanese Patent Application No. 110369/1980, the improvement in lamp efficiency obtained by providing the rest period T0 is approximately 1 kHz per kHz. It was observed that even at 80kHz, a considerable efficiency improvement was obtained. However, from the viewpoint of preventing unpleasant audible noise, the frequency is preferably about 17 kHz or higher, and when a bipolar transistor is used as the transistor 25, the frequency is preferably 100 kHz or lower in order to reduce switching loss.
上記実施例ではすべてランプ16は1灯であつ
たが、例えば直列に接続された2灯以上のランプ
16でも同様の効果が得られる。 In all of the above embodiments, only one lamp 16 was used, but the same effect can be obtained by using, for example, two or more lamps 16 connected in series.
また上記各実施例においては、低圧放電灯はす
べて蛍光ランプ16であつたが、休止期間T0を
設けることによるランプ効率の向上はネオンラン
プ16やクリプトンランプ16のような希ガス放
電灯でも認められたので、この発明はそれらの低
圧放電灯16にも適用できる。 Furthermore, in each of the above embodiments, all the low-pressure discharge lamps were fluorescent lamps 16, but improvements in lamp efficiency by providing a rest period T 0 were also found in rare gas discharge lamps such as neon lamps 16 and krypton lamps 16. Therefore, the present invention can also be applied to those low pressure discharge lamps 16.
この発明は以上説明したとおり、急峻な立上り
の電圧印加期間と、電圧印加休止期間とを半サイ
クル毎に有する高周波交流電圧で低圧放電灯を点
灯する高周波電源装置と、上記低圧放電灯の始動
時には、その点灯時よりも電圧印加期間を長くす
る始動制御手段とを設けることにより、始動電圧
を低下させることができ、装置の損失や容量を小
さくできるとともにその絶縁耐圧も簡略にできる
という効果が得られる。 As explained above, the present invention provides a high-frequency power supply device for lighting a low-pressure discharge lamp with a high-frequency AC voltage having a voltage application period with a steep rise and a voltage application pause period every half cycle, and By providing a starting control means that makes the voltage application period longer than when the device is lit, it is possible to lower the starting voltage, reduce the loss and capacity of the device, and simplify the dielectric strength of the device. It will be done.
第1図は従来装置の説明図及び回路図、第2図
はこの発明の第1の実施例を示す回路図、第3図
はその要部回路図、第4図はその説明図、第5図
は第2の実施例の回路図、第6図はその説明図、
第7図は第3の実施例の回路図、第8図はその説
明図、第9図は第4の実施例の回路図、第10図
はその要部回路図である。
図において15は高周波インバータ、16は低
圧放電灯、16fは電極、19は制御装置、21
a,21bは能動素子、Aはスイツチ装置、Bは
高周波電源装置、Cは始動制御装置である。な
お、各図中同一符号は同一または相当部分を示
す。
Fig. 1 is an explanatory diagram and circuit diagram of a conventional device, Fig. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, Fig. 3 is a circuit diagram of its main parts, Fig. 4 is an explanatory diagram thereof, and Fig. 5 The figure is a circuit diagram of the second embodiment, FIG. 6 is an explanatory diagram thereof,
FIG. 7 is a circuit diagram of the third embodiment, FIG. 8 is an explanatory diagram thereof, FIG. 9 is a circuit diagram of the fourth embodiment, and FIG. 10 is a circuit diagram of the main part thereof. In the figure, 15 is a high frequency inverter, 16 is a low pressure discharge lamp, 16f is an electrode, 19 is a control device, and 21
a and 21b are active elements, A is a switch device, B is a high frequency power supply device, and C is a starting control device. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
止期間とを半サイクル毎に有する高周波交流電圧
で低圧放電灯を点灯する高周波電源装置、及び上
記低圧放電灯の始動時には、その点灯時よりも電
圧印加期間を長くする始動制御手段を備えた放電
灯点灯装置。 2 低圧放電灯がその始動時に電極の予熱を要す
るものにおいて、始動の初期には上記低圧放電灯
に短い電圧印加期間の電圧を印加するとともに上
記電極を予熱し、しかる後に電圧印加期間を増加
して上記低圧放電灯を始動せしめるように始動制
御手段を構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の放電灯点灯装置。 3 高周波電源装置が、出力電圧がほゞ正弦波状
になる特性を有する高周波インバータと、この高
周波インバータの出力端に設けたスイツチ装置と
を備え、低圧放電灯の点灯時には、上記出力電圧
の立上り部で電圧印加休止期間を形成するととも
に上記出力電圧の最大瞬時値近傍で電圧印加期間
を形成するように、上記スイツチ装置を制御する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第
2項記載の放電灯点灯装置。 4 スイツチ装置を低圧放電灯と並列に設けたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の放電
灯点灯装置。 5 低圧放電灯の電極を介してスイツチ装置を高
周波インバータの出力端に接続したことを特徴と
する特許請求の範囲第4項記載の放電灯点灯装
置。 6 高周波インバータの能動素子の電圧と電流と
の少くとも何れか一方がほゞ正弦波状であること
を特徴とする特許請求の範囲第3項記載の放電灯
点灯装置。 7 始動時の電圧印加期間を点灯時の電圧印加期
間に移行させるのに、低圧放電灯の始動に伴う物
理量の変化に速応するように始動制御手段を構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至
第6項の何れかに記載の放電灯点灯装置。[Scope of Claims] 1. A high-frequency power supply device for lighting a low-pressure discharge lamp with a high-frequency AC voltage having a voltage application period with a steep rise and a voltage application pause period every half cycle, and when starting the low-pressure discharge lamp, A discharge lamp lighting device comprising a start control means for making the voltage application period longer than when the discharge lamp is lit. 2. In low-pressure discharge lamps that require preheating of the electrodes at the time of starting, a voltage for a short voltage application period is applied to the low-pressure discharge lamp at the beginning of startup, and the electrodes are preheated, and then the voltage application period is increased. 2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the starting control means is configured to start the low-pressure discharge lamp. 3. A high-frequency power supply device includes a high-frequency inverter having a characteristic that output voltage is approximately sinusoidal, and a switch device provided at the output end of the high-frequency inverter, and when lighting a low-pressure discharge lamp, the rising edge of the output voltage is Claim 1 or 2, characterized in that the switch device is controlled so as to form a voltage application suspension period at a value near the maximum instantaneous value of the output voltage and to form a voltage application period near the maximum instantaneous value of the output voltage. discharge lamp lighting device. 4. The discharge lamp lighting device according to claim 3, wherein the switch device is provided in parallel with the low-pressure discharge lamp. 5. The discharge lamp lighting device according to claim 4, wherein the switch device is connected to the output end of a high frequency inverter via the electrodes of the low pressure discharge lamp. 6. The discharge lamp lighting device according to claim 3, wherein at least one of the voltage and current of the active element of the high frequency inverter has a substantially sinusoidal waveform. 7 The starting control means is configured to quickly respond to changes in physical quantities accompanying the starting of the low-pressure discharge lamp in order to shift the voltage application period at the time of starting to the voltage application period at the time of lighting. A discharge lamp lighting device according to any one of items 1 to 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5415883A JPS59180999A (en) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | Device for firing discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5415883A JPS59180999A (en) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | Device for firing discharge lamp |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59180999A JPS59180999A (en) | 1984-10-15 |
JPH0151036B2 true JPH0151036B2 (en) | 1989-11-01 |
Family
ID=12962734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5415883A Granted JPS59180999A (en) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | Device for firing discharge lamp |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS59180999A (en) |
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-
1983
- 1983-03-30 JP JP5415883A patent/JPS59180999A/en active Granted
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