JPH02276194A - 放電灯点灯装置 - 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、自励ハーフブリッジ方式インバータを用いて
放電灯を高周波点灯させる装置に関するものである。

〔従来技術〕

放電灯を高周波電灯させる点灯装置として、従来上とし
て、自励式プッシュプルインバータ、他励式プッシュプ
ルインバータ、及び−石式プロツキンインバータ等を備
えたものが多種提案されている。

蛍光燈は、放電現象を利用するために負特性を有し、且
つ点灯姶動時に高い２次電圧を必要とするため、インバ
ータを利用する点灯装置に於いては、特に放電灯フィラ
メントの劣化を来し易く、周囲温度の低下や上昇、フィ
ラメントの劣化により、半波放電を起こしたり、過電流
状態になるなどの欠陥を併せもっている。また一方、高
周波点灯に於いては、高調波が電源にサージする欠陥を
もっている。

高周波点灯装置に利用するインバータは、トランジスタ
インバータ、ＩＣ制御式インバータ、サイリスターイン
バータ等であり、これらに利用する半導体は、周囲環境
からくる、熱、粉塵、湿気等による悪影響を受は易く、
半導体を組み込んだインバータを利用する高周波点灯装
置では、これら半導体の保護装置を具備しない高周波点
灯装置は、課でジャングルに入るがごとく、人間の多様
な生活環境では、別置使用に耐え得ない。

また一方、近年、電磁波による障害が国際的に問題にな
りつつあり、電磁波障害に対する防護機能も、この種点
灯装置に於いて重大な課題となる。

〔発明の概要〕

本発明は、これらの欠陥を改善するためになされたもの
である。

高周波点灯装置に於ける放電灯フィラメントの劣化は、
インバータの発振とフィラメントの振動係数および温度
上昇と比例関係にあるが、特に高周波点灯装置では、フ
ィラメントを予熱する以前に放電を開始するために、−
瞬間光、いわゆるゴールドスタートが起こり、電極を著
しく損傷する原因となっている。

本発明では、放電灯フィラメントの保護のため、トラン
ジスタインバータに於ける発振を、２５に１−１　ｚか
ら３０　Ｋ　Ｈｚ迄に抑えた。在来のこの種点灯装置で
は、通常４０　Ｋ　Ｉ−［ｚ以上の周波数を採用してい
るが、低周波を高周波化することによる発光効率上の効
率は、３５　Ｋ　！−１ｚを超えると、殆どみるべき効
率が現れないことが、計測上確認された。

また、トランジスタインバータを３５　Ｋ　ｔｌ　ｚ以
上の周波数で発振させるとき、トランジスタの耐圧能力
が問題になる。

また、−瞬間光による電極フィラメントの損傷は、発振
周波数が高くなればなる程、−瞬間光は走りやすく、こ
の而からも発振周波数を３０　Ｋ　Ｉ（Ｚまでの範囲内
に抑えることが、この種点灯装置では肝要である。

また一方、−瞬間光、いわゆるゴールドスタートの原因
は、放電灯の始動時に、放電灯フィラメントを予熱する
ことなく、いきなり高電圧を印加することに起因してい
る。この問題を解決すべく、予熱用のインバータを別に
設けたり、タイマー回路を設けたり、或はＩＣ制御回路
を別に設けたりするが、いづれらコスト高になることを
免れない。

本発明では、電極フィラメントを予熱した後放電を開始
するよう、トランスの先に補助巻き線を設け、ハーフブ
リッジ式インバータの回路を変え、ソフトスタート機能
を持たせた。

高波点灯装置では、半導体を利用するが、前述Ｕ“ると
うり、半導体は熱、粉塵、湿気に弱いという特性をらっ
ている。本発明では、基板および搭載部品の全てを、絶
縁性樹脂で密封することにより、周囲環境からくる悪影
響を遮断した。

電磁波影響について、本発明では先ず伝導電磁波につい
ては、電源部にサージ防止の回路を形成し、放射電磁波
については、鋼板製の金属ケースに、電磁波吸収能力の
あるセラミツ久塗料または特殊塗料を塗布し、かつ金属
ケースの内側に導電性フィラーを接着仕しめて、発生ず
る電磁波を減少せしめた。

〔発明の開示と実施例〕

以下本発明の詳細な説明する。

第一図は、発光効率と周波数との効率を示す。

図に於いて、周波数が３５ＫＨｚを超えるとき、照度の
増え方は微小なもので、トランジスタの発振能力と耐圧
、温度の°上昇等を考慮に入れると、照明用の点灯装置
としては、３５　Ｋ　Ｉ−１ｚまでが利用しうる周ピー
クであることが分かる。この外、高周波に於ける力率は
、周波数１０　Ｋ　Ｉ−１ｚを超えると、力率は！に接
近するので、力率効果の面からも、無闇に周波数を高く
設定することは意味がなく、電磁波障害その他部品の信
頼性の点から、弊害こそあれ利益はない。

第２図は、本発明の実施例に係る放電灯点灯装置の主要
部の回路構成図である。図に於いて、ＡＩ、Ａ２は商用
周波数の交流電源であり、抵抗！。

抵抗３．ヒユーズ２．コイデンサ４はサージに対する保
護回路であり、ダイオード５、ダイオード６、ダイオー
ド７、ダイオード８は、整流回路であり、コンデンサ９
は平滑回路、コンデンサ１０゜ダイアック１１．は起動
回路、Ｉｎの部分はインバータ回路、チョークコイルＬ
ｌ、Ｌ２はコンデンサ２２．２４と共振回路を形成する
。ＰＬＩ。

Ｆ１２は、放電灯である。コンデンサ２４．２５゜ダイ
オード２６．２７は放電灯ＦＬＩに接続して整流回路、
コンデンサ２８，２９．ダイオード３０．３１は放電灯
ＦＬ２接続して整流回路を形成する。Ｉｎ部分のインバ
ータ回路は、バイアス抵抗１２．トランジスタＴｒ　ｌ
、Ｔｒ２．ダイオード１Ｇ、２０．）ランジスタＴｒ　
１．Ｔｒ２のベース抵抗１４．１８．エミッタ抵抗１５
，１９゜コンデンサ１３．１７．　　トランスＴＩ、補
助巻き線Ｔ２で構成されている。

交流１００ボルト、または２００ボルトが、電源に印加
されると、マイラーコンデンサｌＯとダイアック！■が
トリカーツク、ルスを起こし、トランジスタＴｒ２に印
加される。同時に、整流回路、平滑回路を経て、インバ
ータ回路に印加され、スウイッチングトランジスタＴｒ
ｌを作動させ、ＬＣ共振回路を経て負荷に印加される。

ランプに点灯後は、共振電流の反転により、トランジス
タＴｒ」とＴｒ２が交互にオン、オフを繰り返し発振を
継続させる。無負荷状態では、共振回路が形成されない
ため、器具アースが不要となる。

本インバータは、過電流状態や半波放電のときの回路保
護のため、Ｔｒｌ、Ｉ’ｒ２のエミッタ抵抗１５．１９
をダイオード１６．２０と直列に置き、トランジスタ’
ｒｒｌ、Ｔｒ２のベース抵抗１４．１８と並列に、コン
デンサ１３．１７を結び、トランスＴ１の先に補助巻き
＠Ｔ２を設けたことにより、ソフトスタートの機能を有
する。また、本インバータは、別に整流回路としてダイ
オード２６．２７及びダイオード３０．３１を設け、ま
た別に平滑回路としてコンデンサ２４．２５及びコンデ
ンサ３０．３１を設け、ソフトスタート機能を補完する
。また、電極保護のため、コンデンサ２２．２４と並列
に抵抗２１．２４をもうけた。

本回路の採用により、ランプ始動時の一瞬閃光がなくな
り、ランプ点滅サイクルに於ける黒化の進行が遅れ、従
ってランプ寿命が長持ちする。

また、本回路では、サージ等の異常電圧に対する保護機
能として、抵抗１．３．ヒユーズ２．コンデンサ４から
成る保護回路を有している。

本発明のらう一つの特徴は、第３図のとうり、基板及び
搭載部品の全てを絶縁性樹脂で完全にモールディングし
密封したことである。

我々の生活環境は、場所により、時間帯により、苛酷な
条件に取り囲まれている。また、高周波点灯装置では、
放電始動時、高い電圧を必要とするので、多量のごみを
吸着する欠陥をもっている。

半導体が生活環境からくる熱、粉塵、湿気等に弱いこと
は申すまでしない。

第３図（Ａ）は、樹脂でモールディングした外観図、（
Ｂ）は断面図である。（Ａ）において、夏はリード線、
（Ｂ）において、１は回路基板、２は搭載部品、３は樹
脂である。

本発明では、図のとおり、回路基板および搭載部品を、
絶縁性樹脂で密封し、周囲環境から受けるもろもろの悪
影響を遮断することにより、半導体部品や素子の信頼性
を高め、使用力めようを長くすることに成功した。

また一方、高周波点灯装置では、これから発生ずる電磁
波が環境に与える影響を考慮しなければならない。本発
明では、第３図のように、樹脂で密封した本体をさらに
鋼板製のケースで密封したした構造の６ので、この鋼板
ケースは吸磁性能力のあるセラミック塗料、または他の
特殊塗料を塗布する。鋼板ケースと樹脂体の間に、アル
ミまたは銅フィラーを配列接着する。計測の結果では、
本発明のこのような構造の高周波点灯装置では、電磁波
の発生は一般蛍光燈並以下に減少する。

伝導電磁波および高調波が電源にサージする場合を考慮
し、本発明では、第２図のとおり、保護回路抵抗１．３
．ヒユーズ２．コンデンサ４を形成して防止した。

【図面の簡単な説明】

第１図、周波数と発光効率を示す対数表であり、第２図
は、基本回路図であり、第３図は、絶縁性樹脂による封
止構造図である。 第２図において、Ａは電源、１．３は抵抗、２はヒユー
ズ、４はコンデンサ、５，６，７．８はダイオード、９
はコンデンサ、１０はコンデンサ、！■ダイアック、１
２抵抗、１３．１７はコンデンサ、１４．１８はベース
抵抗、１５．１９はエミッタ抵抗、１６．２０はダイオ
ード、ＴＩはトランス、Ｔ２は巻き線、Ｔｒｌ、Ｔｒ２
はトランジスタ、Ｌｌ、Ｌ２はチョウクコイル、ＦＬＩ
。 ＦＬ２は放電灯、２１．２３は抵抗、２２．２４はコン
デンサ、２４，２５．２８．２９はコンデンサ、２６，
２７，３０．３１１よダイオードである。 第３図 手続補正 未 日（方式） ５、補正命令の日付 平成２年　５刀。 ２日 昭和６３年５月９日 （官報公告

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１），放電灯を高周波点灯させる点灯装置において、
   第２図回路づ（２）のとうり、ハーフブリッジ式インバ
   ータの変形回路を有する放電灯点灯装置
2. （２），放電灯を高周波点灯させる点灯装置に於いて、
   第３図構造図（３）のとうり基板及びこの上に搭載した
   部品を、絶縁性樹脂でモールディング密封し、周囲環境
   から受ける熱、粉塵、湿気、等の悪影響を遮断した構造
   の放電灯点灯装置
3. （３），放電灯を高周波点灯させる点灯装置に於いて、
   点灯装置から放射される電磁波を吸収遮閉し、或は減少
   させるために、鋼板性のケースを形成し、フィラーをケ
   ース内側に接着し、電磁波吸収性のセラミック塗料、そ
   の他特殊塗料を塗布した構造の金属ケースで、点灯装置
   を密閉した構造の放電灯点灯装置