JPH0311516B2 - - Google Patents

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JPH0311516B2
JPH0311516B2 JP58234911A JP23491183A JPH0311516B2 JP H0311516 B2 JPH0311516 B2 JP H0311516B2 JP 58234911 A JP58234911 A JP 58234911A JP 23491183 A JP23491183 A JP 23491183A JP H0311516 B2 JPH0311516 B2 JP H0311516B2
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JP
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voltage
inverter
capacitor
discharge lamp
circuit
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Siemens AG
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    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/295Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • H05B41/298Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2981Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2985Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Telephonic Communication Services (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、直列共振回路と放電灯とを負荷回路
に含むインバータに関する。
〔従来技術とその問題点〕
交互に導通する2個の可制御スイツチと、第1
の可制御スイツチに並列に接続される負荷回路と
を備え、前記負荷回路は、第2の可制御スイツチ
を介して直流電源に接続され、かつ、反転コンデ
ンサと、リアクトルおよびコンデンサからなる直
列共振回路と、加熱電極を有する放電灯とから構
成され、前記放電灯の両電極は負荷回路内にあ
り、かつ直列共振回路のコンデンサを介して互に
接続されており、可制御スイツチを交互にしや断
するための制御ユニツトを備え、直列共振回路の
共振周波数は放電灯が点弧していない状態で制御
ユニツトによつて決定されるインバータの運転周
波数より低い値にあるインバータにおいて、西独
特許出願公開第3112281号明細書によつて公知の
ものにおいては、交互に導通する2個の可制御ス
イツチは、たとえ短時間であつても決して同時に
導通するようなことがあつてはならない。そのよ
うな同時導通は直流電源を短絡することになるか
らである。特に半導体スイツチを用いている場合
にはこの条件を守ることが重要である。それ故上
述のようなインバータにおいては、例えば可飽和
変圧器によつて決定されるインバータの運転周波
数は点弧運転のときは直列共振回路の共振周波数
よりも高い。その場合、インバータは誘導性に負
荷されており、電圧が零点を通り、それに関係し
て他方のスイツチが導通制御される前に、電流は
一方のスイツチによつて強制的に零になる。
種々の理由、例えば複数の放電灯のうちの1個
が故障したり、複数の回路部品の製造誤差が好ま
しくない向きに助長されたりすると、インバータ
の運転周波数が共振周波数に近接し、そのため、
特に直列共振回路の部品の損失が少ない場合、相
応して高電圧が発生し、それがインバータの構成
部品のみならず、放電灯器具に触つて作業してい
る人間にも危害を及ぼすことがある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前述の好ましくない過電圧を
防止する手段を提供することにある。
〔発明の構成〕
この目的を達成するため本発明によれば、上述
のインバータにおいて、電圧に依存する抵抗を単
独でまたは分圧器の一部として第2の分圧器要素
に直列にして、直列共振回路のリアクトルまたは
コンデンサに対して並列分路を形成するように設
けたことを特徴とするものである。
このインバータがそれぞれに直列共振回路を有
する複数個の放電灯に並列運転状態で給電する場
合には、各直列共振回路に上述した電圧に依存す
る抵抗を有する並列分路が所属する。
電圧に依存する抵抗の特性曲線は、所定の限界
電圧までは実質的に電流を流さない第1の領域を
持つている。それに続いて、できるだけ急傾斜を
なして推移すべきである導通領域が存在する。す
なわち、電圧に依存する抵抗は、両方向の限界電
圧までは阻止特性を持ち、それを超える電圧に対
しては非常に小さい抵抗しか持たない。この電圧
に依存する抵抗の限界電圧をインバータおよびそ
の負荷回路の仕様に適当に合わせれば、電圧に依
存する抵抗が放電灯の点弧運転時に導通領域で動
作するようにすることができる。その場合、直列
共振回路の構成部品の許容限度以上の高電圧がか
かろうとすると、電圧に依存する抵抗が共振回路
の抑制手段を形成し、それが電圧の立上がりを低
減させる結果となる。
さらに電圧に依存する抵抗は、放電灯が点弧し
たとき実質的に電流を流さないようにその特性が
決定される。その場合、直列共振回路は放電灯に
より制御されるか、または全く無効状態になる。
負荷回路の構成部品にかかる電圧は放電灯の比較
的低い通常放電灯電圧に制限される。
電圧に依存する抵抗は、原則として、単独でま
たは他の分圧器要素と直列にして、直列共振回路
のコンデンサまたはリアクトルに並列に接続され
る。しかし、この電圧に依存する抵抗を、共振回
路のリアクトルとインバータの第2の可制御スイ
ツチに並列に設けるのが特に有利である。すなわ
ちそのようにすれば、電圧に依存する抵抗を介し
て、インバータを電流に依存して遮断するための
信号を特に容易に得ることができる。
電圧に依存する抵抗とコンデンサとで構成され
直列回路を用いると特に有利である。すなわち、
電圧に依存する抵抗に電流が流れている場合、し
たがつて点弧運転状態にあるとき、直列共振回路
の共振周波数が変えられる。その場合、電圧に依
存する抵抗が適当に急傾斜の特性曲線を持つ場合
には、別の領域においてインバータの運転周波数
が変化する場合でも放電灯の点弧電圧の変化を極
めてわずかにすることができる。それに応じて、
大きな製造誤差を有する構成部品を使用すること
が可能になり、さらに、それに応じて耐電圧強度
の低い構成部品を使用することが可能になる。
〔発明の実施例〕
次に実施例を参照して本発明をさらに詳細に説
明する。
第1図において、インバータWは端子w1,w
2を介して整流器Hに接続されている。整流器H
は交流系統から給電され、インバータWに直流電
圧を供給する。両端子w1,w2間に、極めて大
きなキヤパシタンスを有するコンデンサC6と、
トランジスタV1,V2の形の2個の可制御スイ
ツチの直列回路とが接続されている。第1のトラ
ンジスタV1に並列に、反転コンデンサC1、加
熱電極e1,e2を有する放電灯E、リアクトル
L、および可飽和変圧器Tの一次巻線t1の直列
回路からなる負荷回路が接続されている。放電灯
Eの両電極e1,e2はコンデンサCを介して直
列に接続されている。このコンデンサCとリアク
トルLが共振周波数fOを決定する。
両トランジスタV1,V2は制御ユニツトSに
よつて交互に導通制御される。この制御ユニツト
Sは可飽和変圧器Tの2組の二次巻線t2,t3
を含んでおり、それからトランジスタV1,V2
に対する制御電圧が取り出される。インバータの
運転周波数fBは、インバータおよびその負荷回路
の寸法に対応して可飽和変圧器Tの寸法を定める
ことによつて決定される。この運転周波数は常に
負荷回路の共振周波数よりも高くなければならな
い。そうすることによつて、一方のトランジスタ
の阻止制御と他方のトランジスタの導通制御との
間に無電流が保証される。
電圧に依存する抵抗R1はコンデンサC4と直
列にして一つの並列分路を形成し、この並列分路
は、リアクトルL、可飽和変圧器T、およびイン
バータの第2のトランジスタV2からなる直列回
路に対して並列に接続されている。コンデンサC
4はトランジスタV2が導通しているときにコン
デンサCおよびC1を介してコンデンサC6から
充電され、電圧に依存する抵抗R1の限界電圧を
超えるや否や、トランジスタV1が導通している
と同じ経路で再充電される。
コンデンサC4にはインバータを電流に依存し
て遮断するための監視装置が接続されている。そ
の遮断のためにサイリスタV3が用いられる。サ
イリスタV3は放電灯Eの電極e1を介して直流
電源に接続され、かつ、ダイオードD3を介して
可飽和変圧器Tの別の二次巻線t4に並列に接続
されている。サイリスタV3の制御端子はスイツ
チングダイオードD2を介して抵抗R3およびこ
れに並列のコンデンサC5からなるRC回路に並
列に接続されている。このRC回路自体は抵抗R
2およびダイオードD1を介して前述のコンデン
サC4に並列に接続されている。コンデンサC5
の電圧がダイオードD2によつて決定される限界
値に達すると、サイリスタV3が導通して巻線t
4が短絡され、その結果、インバータの両トラン
ジスタV1,V2はもはや制御電圧を得られなく
なる。それと同時に、サイリスタV3に並列に接
続されていて、その充電電圧によりスイツチング
ダイオードD4を介してインバータを始動させる
点弧コンデンサC3も短絡される。この状態は放
電灯Eの交換によりサイリスタV3の保持電流回
路が断たれるときまで維持される。
電圧に依存する抵抗R1およびコンデンサC4
の作用を説明するために第2図を参照する。第2
図において縦軸には放電灯Eの管電圧UEが示さ
れている。この管電圧UEは同時に直列共振回路
のコンデンサCの電圧でもある。横軸には周波数
fが示されている。
まず特性曲線KR1で点灯運転時の放電灯Eな
いしコンデンサCの電圧変化が示されている。た
だし、これはすべての回路部品が計算値どおりの
特性値を持つている場合である。この場合インバ
ータは運転周波数fB1で動作し、このときの管電
圧はUE1である。共振周波数はfO1であるとする
(なお、損失を有する共振回路では、共振周波数
は図示の値からやや右側にあり、コンデンサの電
圧の最高値にはない)。しかし、この共振周波数
は電圧に依存する抵抗R1およびコンデンサC4
の作用により、曲線K2で示すように、管電圧
UEの関数fO=f(UE)になる。これから右側へ平
行にシフトした曲線K1が導かれる。この曲線K
1は、管電圧UEと運転周波数fBとの関係を示す。
例えば運転周波数fB1の代りに、より低い周波
数fB2に調整するとすれば(その場合、本発明に
よらなければそれに応じた高い管電圧となる)、
管電圧は曲線K1に沿つて値UE2にほんの少しだ
け上昇する。というのは、同時に共振周波数が曲
線K2に沿つて値fO2に減少し、そのため曲線KR
2が基準となるからである。
運転周波数の反対方向へのシフトは曲線KRG
で示される限界値fBGまで許される。構成部品の
寸法は、考えられる最高運転周波数がこの限界値
fBGを超えることがなく、したがつて、動作点が
電圧に依存する抵抗R1の特性曲線の導通領域内
に保証されるように行われる。
放電灯Eの点灯後は、その通常管電圧UEBはほ
ぼ一定である。したがつて、放電灯が点灯してい
るときのインバータの通常運転中は、電圧に依存
する抵抗R1は実際上無電流であり、それに損失
を生ずることはない。
〔発明の効果〕
本発明によればインバータに過電圧を生ずるこ
とがなく、放電灯器具を取扱う者にも危険を及ぼ
すことは全くなくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の回路接続図、第2
図は放電灯の周波数と電圧との関係を示す特性線
図である。 H……整流器、W……インバータ、V1,V2
……トランジスタ、E……放電灯、e1,e2…
…電極、L……リアクトル、C,C1,C3,C
4,C5,C6……コンデンサ、T……可飽和変
圧器、t1……一次巻線、t2,t3,t4……
二次巻線、R1……電圧に依存する抵抗。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 交互に導通する2個の可制御スイツチV1,
    V2と、第1の可制御スイツチV1に並列に接続
    される負荷回路とを備え、前記負荷回路は、第2
    の可制御スイツチV2を介して直流電源Hに接続
    され、かつ、反転コンデンサC1と、リアクトル
    LおよびコンデンサCからなる直列共振回路と、
    加熱電極e1,e2を有する放電灯Eとから構成
    され、放電灯Eの両電極e1,e2は負荷回路内
    にあり、かつ直列共振回路のコンデンサCを介し
    て互に接続されており、可制御スイツチV1,V
    2を交互にしや断するための制御ユニツトSを備
    え、直列共振回路L,Cの共振周波数fOは放電灯
    Eが点弧していない状態で制御ユニツトSによつ
    て決定されるインバータWの運転周波数fBより低
    い値にある放電灯用インバータにおいて、電圧を
    制限するために、電圧に依存する抵抗R1を設
    け、この抵抗R1は単独でまたは分圧器の一部と
    して、第2の分圧器要素C4に直列にして並列分
    路を形成し、この並列分路は直列共振回路のリア
    クトルLまたはコンデンサCに対して並列に接続
    されていることを特徴とする放電灯用インバー
    タ。 2 電圧に依存する抵抗R1および第2の分圧器
    要素C4を有する並列分路は、直列共振回路のリ
    アクトルLおよびインバータの第2の可制御スイ
    ツチV2からなる直列回路に並列に接続されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    インバータ。 3 インバータWを電流に依存して遮断する監視
    装置が設けられ、この監視装置は第2の分圧器要
    素C4の電圧によつて制御されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項記載のインバータ。 4 第2の分圧器要素がオーム抵抗であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1〜3項のうちのい
    ずれかに記載のインバータ。 5 第2の分圧器要素がコンデンサC4であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1〜3項のうち
    のいずれかに記載のインバータ。 6 電圧に依存する抵抗R1の動作点は、インバ
    ータの最高運転周波数において、放電灯の点弧運
    転時には常に特性曲線の導通領域内にあり、放電
    灯が点弧されているときのみ特性曲線の無電流領
    域内にあるように回路定数が設定されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第5項記載のインバ
    ータ。 7 制御ユニツトSは可飽和変圧器を含んでお
    り、その二次巻線t2,t3から可制御スイツチ
    V1,V2に対する制御電圧が引き出され、可飽
    和変圧器の一次巻線t1は負荷回路内に設けられ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第6項記
    載のインバータ。
JP58234911A 1982-12-15 1983-12-12 放電灯用インバ−タ Granted JPS59132597A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3246454.1 1982-12-15
DE19823246454 DE3246454A1 (de) 1982-12-15 1982-12-15 Wechselrichter mit einem einen reihenresonanzkreis und eine entladungslampe enthaltenden lastkreis

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Publication Number Publication Date
JPS59132597A JPS59132597A (ja) 1984-07-30
JPH0311516B2 true JPH0311516B2 (ja) 1991-02-18

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ID=6180756

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US (1) US4547706A (ja)
EP (1) EP0113451B1 (ja)
JP (1) JPS59132597A (ja)
AT (1) ATE30290T1 (ja)
DE (2) DE3246454A1 (ja)
DK (1) DK159038C (ja)
FI (1) FI77135C (ja)
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SU (1) SU1351527A3 (ja)
ZA (1) ZA839305B (ja)

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