JPH02181393A - 蛍光灯電子点灯装置 - Google Patents

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」 本発明は放電灯の点灯ｖｉ置に間するもので、詳細には
予熱電極を有する放電灯のための半導体素子を利用した
始動装置に間し、特に予熱能力の増加と同時に保護動作
を備えた電子点灯装置に間するものである。

「背景技術」 従来予熱型蛍光灯の始動装置としては、主にグロースタ
ータが用いられて来たが、始動時間が長く、又寿命が短
い等の欠点を有していた。

近年上記欠点をなくすため、半導体スイッチを利用した
、いわゆる電子点灯装置が開発されてきた。しかしこの
種の装置は回路構成が複雑となり製作コストが高く需要
の制約があった。

上記の要請に基づき、公知例として第１図に示す回路が
ある９図中Ｅは商用交流’：４Ｈ１ＦＬは蛍光灯、Ｔｈ
ｙは一方向性ゲート付きサイリスタ（以下説明上ＳＣＲ
として記載）、ＺＤはツェナーダイオード、Ｄｌ。

Ｄｌは！１流ダイオード、ＣＩはコンデンサー、ＣＨは
チョークトランス、Ｒ１−Ｒ３は抵抗を夫々示す。

次に回路動作を、第２図の各部波形図に従い説明する０
図中ＶＥは電Ｒ電圧波形、Ｉｈは予熱電流波形、ｖｐは
蛍光灯の管電圧、即ちＳＣＲＴｈｙの　Ａ−に間の電圧
波形である。今ＳＣＲの順方向阻止状態で電源電圧ＶＥ
が上昇すると蛍光灯ＰＬの管電圧、即ちＳＣＲのＡ−に
間電圧ｖＰが丘昇し、抵抗Ｒ１，Ｒ２の分割電圧がツェ
ナーｚＤの動作電圧に達すると、波形■８点にてＳＣＲ
はターンオンし、予熱電流［ｈは電源Ｅよりチョークト
ランスＣＨ−蛍光灯ヒラメントｈｌ−ＳＣＲＡ〜に一ダ
イオードＤ２−ヒラメントｈ２−電［Ｅと流れ、各ヒラ
メントは予熱される。又電源Ｅの逆サイクルに於て、電
ｇＥ−ダイオードー３ＣＲゲート−５ＣＲカソード−ダ
イオードＤ２−ヒラメントｈ２−電源と、５ＣＲＧ−に
間には逆バイアス電圧が印加されている。かかる状態に
於て予熱電流ｒｈが減少しＳＣＲの７ノード電濱が保持
電流以下となった点Ｃにてオフとなり、逆バイアス電圧
効果と相まって、チョークトランスのリアクション電圧
Ｖｌ）ｐが発生し、この電圧が蛍光灯Ｆしの両電極間に
印加される事により数サイクル後点灯に至る。図中波形
ｖｂは点灯後の管電圧ピーク値波形を示し、点灯後は管
電圧ＶＢ以下となり、ツェナーＺＤは再び動作する事は
なく、正常点灯状態となる６通常、ツェナーＺＤの動作
電圧は波形■８〜電源電圧Ｅの最大値のＶ＋の間に設定
される。コンデンサーＣ１は管電圧ピーク値ｖｂが特に
低温時に於ては高くなるため、この電圧のためＳＣＨの
再点弧を防止するためのフィルター用コンデンサーであ
る。　第１図に示した回路に於いては、良好な始動特性
を有するが蛍光灯の末期時に於いては、完全に放電状態
に移りにくく、結果的にＳＣＲは再点弧を繰り返すこと
となり予熱電流が連続して流れる結果となって、電力の
損失又は始動装置特にＳＣＲの保護を考慮しなければ実
用に供しない事となる。上記保護回路を有した回路例と
して、発明者は既に図３に示す回路例を提供している０
図中以下符号は１ｓ１図に準するものとし、ＱｌはＮＰ
Ｎトランジスタ、Ｃ２は積分用コンデンサー、抵抗Ｒ８
は電流検出用抵抗である。　本動作は、正常時動作に於
いては、予熱電流ｒｈが１昇し、正常点灯に至れば、予
熱電流は流れなくなるのであるが、蛍光管の末期時に於
いては、ＳＣＲは再点弧し断続状態を繰り返し、このた
め予熱ｔ４流も断続を繰り返す事によって、抵抗Ｒ８の
両端には、電流に比例した電圧が発生し、抵抗Ｒ５、積
分コンデンサーＣ２の時定数時間経過後コンデンサーの
充電電圧の上昇により、トランジスターＱ１のベース電
圧ＶＢに至れば、トランジスターはオンとなり、抵抗Ｒ
２の両端を短絡する事となり、ツェナー■Ｚの動作電圧
は低下する。このためＳＣＲはオフとなり、予熱電流は
減少する。又抵抗Ｒ７の帰還回路動作によって更に電流
は減少する事となって、回路予熱電流は遮断方向に作用
し、保護動作回路は構成されている０以上第１図〜第３
図によって、始動装置例を説明したが、更に詳細に検討
すると実用上コスト面又は動作上次の欠点を有する。

１　電流検出回路抵抗Ｒ８は比較的大きな電流が流れる
ため、損失の増大、ＳＣＨの破損時においては損煩に至
ること。

２　始動時と保護動作時とは、回路的に相互関係を有す
る部分があるため始動特性、保護特性共に最良のものと
は言えない。

３　保護回路の部品構成が複雑となり、コスト的ファク
ターが大きい。

［発明の目的コ 以下本発明は係る上記問題点を解決することにより、実
用的な始動装置なｔＭ供するものである。

［Ｑ明の開示］ 第４図は本発明の回路例を示し、図中、重複符号は第１
図以下に準するものとし、Ｃ３は微分用コンデンサー、
Ｄ３は逆流防止用ダイオードである 以下第４〜第５図により動作説明すると、まず正常動作
に於いて、電源電圧Ｅの上昇により、分割抵抗Ｒ１、Ｒ
２間の電圧が上昇し、ダイオードＤ３−コンデンサーＣ
３，ＳＣＲゲート−５ＣＲカソードと電流が流れて、コ
ンデンサーＣ３は毎サイクル充電される事になり、第５
図中のＶＣは上昇する。この結果ＳＣＲは毎サイクルオ
ン状態を繰り返し、ＳＣＲの導通角は略零からスタート
し電源電圧波形Ｖεの９０°時点にてオフとなる。即ち
、通常の始動装置であれば、動作電圧のＶＢ点より、Ｓ
ＣＲはオンとなるのであるが、本装置に於いては更に予
熱電流は急加熱される事になる。上記予熱動作を繰り返
す後に、ゲート逆バイアス効果によるチョークトランス
のリアクション電圧ＶＰＰによって、ついに蛍光灯は点
灯に至るため、管電圧は低下する。このためコンデンサ
ーＣ３の充電電圧ＶＣは上昇を中正するため、　充電電
流ｉｃつまりＳＣＲのゲート電流は遮断され、従って予
熱電流も遮断されることとなり、正常点灯状態となる。

又、始動装置の再始動、例えば電源電圧のオン、オフ動
作時或は電源電圧の大きな変動時に於いては、コンデン
サーＣ３−抵抗Ｒ４−抵抗Ｒ３と放電し、ＳＣＲの点弧
は、蛍光灯管電圧ｖｂより電源の最大電圧Ｖｍの電圧差
があるため、再始動可能であって待機状態となる。蛍光
灯の末期時に於いては、正常動作同様動作を繰り返すが
、コンデンサーＣ３の充電完了時間内に点灯に至らない
場合は、更に充電電圧は上昇し、電源電圧の最大値Ｖ＋
ａに向かって充電され（図中ＶＣ−）定時間後充電電流
は流れなくなり、従フて、ＳＣＲゲート電流もオフとな
って、予熱電流！ｈは遮断され、リアクション電圧ＶＰ
Ｐも同時に停止し回路保護は達成される。

上記動作中コンデンサーの充電時定数は、蛍光灯本来の
点灯時間（図中ｔ３）より多少長めに設定すべきであっ
て、例えば、短かすぎた場合は、点灯に至らない状態で
、予熱動作電流はオフとなり、反対に長すぎる場合は、
蛍光灯は放電状態になっているのであるが、コンデンサ
ーは充電を続行する方向に働くため充電完了する時点迄
予熱回路はオフとならない状態となって、いたずらに予
熱動作を繰り返す結果となり、ひいては、蛍光灯の黒化
を促進する事になって寿命の短縮につながる。従って、
コンデンサーの充電時定数については、蛍光灯本来の点
灯時間より多少長目に設定すべきである。又蛍光灯管電
圧に於けるコンデサーＣ３の充電を確実に完了すべく充
放電用抵抗（ＲＩＯ）を交流電源の正極側に接続する事
により一定のバイアス電圧が印加され、末期時の不安定
動作時に於いても完全に充電することが出来、サイリス
タＳＣＲは確実にオフとなり、保護動作は更に改善され
た。

［発明の効果］ 以上の説明した如く、従来方式の予熱電流については点
灯及び非点灯時の回路上の切替動作は、ツェナー動作電
圧等の設定電圧によって、自動切替を行うため、ＳＣＲ
の動作位相角は必然的に決定され、予熱Ｎ流も決定され
ていた。このため特に低温時等に於いて、この始動特性
は悪く、為に、始動時間も長くなり、各電極の劣化及び
、黒化を招き寿命の短縮に至っていた。　本発明によれ
ば、予熱電流に対するＳＣＲの動作位相角は略Ｏ０より
９０°に至る間知時間に移動するため、又点灯非点灯の
選択動作は、予熱動作位相角と同様、自動的に経過する
事により、一連の動作で短時間に完了し、始動特性をス
ムースに行い、又蛍光灯管電圧に於ける保護動作も非常
に簡易な回路構成にて実現する事が出来、トータル的コ
ストも相当合理化が可能となった。

４　図面の？！ｌ！ＩＬな説明 第１図〜１ｎ３図は従来始動装置の回路例と波形例を示
し、第４図及び第６図は本発明の回路例と、動作説明の
波形図を夫々示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源とチョークトランスと予熱電極付き放電
   灯との直列回路と、前記放電灯非電源側予熱電極間の管
   電圧を検知し該検知電圧でもって、微分動作用コンデン
   サーを、一方向性サイリスタのゲート間に介在した事を
   特徴とする放電灯始動装置。
2. （２）前記コンデンサーの微分動作の充電時定数を、放
   電灯の点灯動作時間と同等又は若干長めに設定したこと
   を特徴とする特許請求範囲第１項記載の放電灯始動装置
   。
3. （３）前記コンデンサーの充放電抵抗を、交流電源の正
   極側に接続した事を特徴とする特許請求範囲第１項記載
   の放電灯始動装置。