JPH0311837Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、放電灯点灯装置に関し、大電力の加
わらない部分で放電灯の予熱・点灯の制御を行な
い得るようにしたものである。

放電灯を点灯させる場合、始動性を良くし、か
つ放電灯の長寿命化を図るには、予め放電灯を予
熱する必要がある。しかし、従来はインバータ回
路を使用し、直流電源により放電灯を点灯させる
点灯装置においても、電力の加わる主回路に予熱
回路を組込み、これで放電灯を予熱した後、点灯
に切換えるようにしていた。

本考案は、このような点に鑑み、電力の加わら
ない部分で簡単に予熱・点灯の制御を行ない得る
ようにしたものであつて、その特徴とする処は、
直流電源と発振トランスの１次巻線と第１半導体
スイツチとを直列接続し、かつ１次巻線と共振回
路を構成する共振コンデンサを設けたインバータ
回路を備え、発振トランスの２次巻線に放電灯を
接続した外電灯点灯装置において、前記共振コン
デンサに、前記第１半導体スイツチと逆にオン・
オフ動作する第２半導体スイツチを直列接続し、
前記第１半導体スイツチのドライブ回路に、前記
放電灯の予熱レベルを設定する予熱レベル設定器
と、点灯レベルを設定する点灯レベル設定器と、
これらを第１半導体スイツチに切換接続する切換
スイツチとを備えた点にある。

以下、図示の実施例について本考案を詳述する
と、第１図は本考案の基本回路を示し、１は直流
電源、２は発振トランスで、１次巻線３と２次巻
線４とを有し、１次巻線３に第１半導体スイツチ
５が接続され、また２次巻線４にチヨーク６を介
して放電灯７が接続されている。８は予熱巻線で
ある。９は１次巻線３と共振回路を構成する共振
コンデンサで、これに第２半導体スイツチ１０が
直列接続されている。１１は第１半導体スイツチ
５のドライブ回路で、放電灯７の予熱レベルを設
定する予熱レベル設定器１２、点灯レベルを設定
する点灯レベル設定器１３、及びこれらの信号を
第１半導体スイツチ５に切換接続する切換スイツ
チ１４を有し、切換スイツチ１４は予熱時間を制
御するタイマー１５により駆動される。３３は第
２半導体スイツチ１０のドライブ回路で、第２半
導体スイツチ１０を第１半導体スイツチ５と逆に
オン・オフ動作させるように構成されている。

次に第２図及び第３図を参照して上記構成にお
ける作用を説明するが、第２図及び第３図中、I₅
は第１半導体スイツチ５に流れる電流、I₃は１次
巻線３に流れる電流、I₉はコンデンサ９に流れる
電流、V₉はコンデンサ９の充電電圧、V₄は２次
巻線４の出力電圧を示す。

第１半導体スイツチ５と第２半導体スイツチ１
０とは逆にオン・オフ動作するため、第１半導体
スイツチ５をt₀にてオンすると、直流電源１から
１次巻線３を経て第１半導体スイツチ５に電流I₅
が流れ、この電流I₅は１次巻線３の自己インダク
タンスＬにより直線的に増加する。そして第１半
導体スイツチ５がt₁でオフすると、第２半導体ス
イツチ１０が１次巻線３の蓄積エネルギー1/2LI²
によつてコンデンサ９が充電され、その充電電圧
V_cが高くなるにつれて電流I₉が低下し、コンデン
サ９の電圧が最大になつた時点t₂で電流I₉はＯに
なり、その後、コンデンサ９に蓄積された電荷は
１次巻線３を介して放電し、この１次巻線３に以
前とは逆方向の電流I₃を流す。つまり１次巻線３
と共振コンデンサ９とから成る共振回路が共振
し、その共振周期はLCにより決定される。その
後、t₃にて第１半導体スイツチ５がオンすると、
これに流れる電流I₅は１次巻線３の自己インダク
タンスＬによつて再度直線的に増加し始める。
今、第１半導体スイツチ１０のオフした時のコン
デンサ９の両端電圧V_cは、 として表わすことができ、この電圧に応じて発振
トランス２の２次巻線４を経て放電灯７への印加
電圧が変化する従つて第１半導体スイツチ５のオ
ン期間Ton（t₀〜t₁）を共振周期に比して変えるこ
とにより、出力電圧を高効率で広い範囲にわたつ
て可変できる。例えば、第１半導体スイツチ５の
オン期間Tonを1/4にすれば、第２図の波形に対
して第３図の波形に示すようになり、出力電力も
１／４となる。

そこで、放電灯７の始動に際しては、先ず切換
スイツチ１４を予熱しベル設定器１２側に接続し
ておき、第１半導体スイツチ５のオン期間Tonを
第３図の如く抑えて放電灯７を予熱する。この時
には出力電圧が低いので、放電灯７は始動しな
い。そして、所定の予熱時間が経過すると、タイ
マー１５が働き、切換スイツチ１４が点灯しベル
設定器１３に切換わり、第１半導体スイツチ５の
オン期間Tonが第２図の如く長くなるので、発振
トランス２の出力電圧が大となり、放電灯７が始
動し点灯する。従つて、このように第１半導体ス
イツチ５のドライブ回路１１で予熱点灯の制御が
できるので、大電力部で制御するものに比較して
極めて制御が容易である。

第４図は具体的回路を示す。第４図において、
直流電源１より抵抗１６を介してトランジスタ
〔第１半導体スイツチ５〕１７にベース電流を流
すと、このトランジスタ１７がオンする。そして
トランジスタ１７がオンすると、帰還巻線１８に
発生する電圧で回路１９、抵抗２０を介してトラ
ンジスタ１７にベース電流が帰還的に流され、こ
のトランジスタ１７が完全にオンする。この時、
トランジスタ〔第２半導体スイツチ１０〕２１は
オフのままである。トランジスタ１７のコレクタ
電流が一定以上になると、トランジスタ２２がオ
ンし、トランジスタ１７のベース電流を分流して
トランジスタ１７をオフする。即ちコレクタ電流
を電流トランス２３で検出し、整流回路２４で整
流した後、基準電圧回路２５からの基準電圧と電
圧比較器２６で比較し、その比較出力によつてト
ランジスタ２２にベース電流を流してオンさせ
る。するとトランジスタ１７のベース電流が分流
し、トランジスタ１７がオフする。一方、１次巻
線３に流れていた電流がコンデンサ９とダイオー
ド２７を介して流れ、コンデンサ９を充電すると
共に、トランジスタ２１が帰還巻線２８から抵抗
２９を介して供給されるベース電流によりオンす
る。そして、トランジスタ２１がオンすると、コ
ンデンサ９の電荷がトランジスタ２１を介して放
電し、このコンデンサ９の電圧が０になると、ト
ランジスタ２１がオフする。その時、１次巻線３
には前述と逆方向の電流が流れており、トランジ
スタ１７は逆方向にオンし逆電流が流れる。そし
て、この逆電流が流れ終つた後、トランジスタ１
７が正方向にオンし、以後繰り返す。この場合に
も切換スイツチ１４によつて制御用基準電圧を切
換えることにより、予熱点灯の制御ができる。

第５図は第２実施例を示す。第１図は固定出力
の場合を例示したが、調光型の場合には、第５図
に示す如く調光器３０を設けておき、放電灯７の
点灯後、電流トランス３１でその電流を検出し、
調光駆動部３２で切換スイツチ１４を調光器３０
側に切換えるようにしても良い。

第６図は第３実施例を示し、共振コンデンサ９
及び第２半導体スイツチ１０は直列接続し、これ
を第１半導体スイツチ５に並列接続しても同様に
実施できる。

本考案では、共振コンデンサに、第１半導体ス
イツチと逆にオン，オフ動作する第２半導体スイ
ツチを直列接続しているので、第１半導体スイツ
チのオン期間の制御により高効率で放電灯の印加
電力の範囲を加変でき、またこの第１半導体スイ
ツチのドライブ回路で予熱・点灯切換制御を行な
うようにしているため、大電力の加わらない部分
で容易にその制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す回路図、第
２図及び第３図はその波形図、第４図は具体的な
回路図、第５図及び第６図は第２、第３実施例を
示す回路図である。 １……直流電源、２……発振トランス、３……
１次巻線、４……２次巻線、５……第１半導体ス
イツチ、７……放電灯、９……共振コンデンサ、
１０……第２半導体スイツチ、１１……ドライブ
回路、１２……予熱レベル設定器、１３……点灯
レベル設定器、１４……切換スイツチ、１５……
タイマー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直流電源と発振トランスの１次巻線と第１半導
   体スイツチとを直列接続し、かつ１次巻線と共振
   回路を構成する共振コンデンサを設けたインバー
   タ回路を備え、発振トランスの２次巻線に放電灯
   を接続した放電灯点灯装置において、前記共振コ
   ンデンサに、前記第１半導体スイツチと逆にオ
   ン・オフ動作する第２半導体スイツチを直列接続
   し、前記第１半導体スイツチのドライブ回路に、
   前記放電灯の予熱レベルを設定する予熱レベル設
   定器と、点灯レベルを設定する点灯レベル設定器
   と、これらを第１半導体スイツチに切換接続する
   切換スイツチとを備えたことを特徴とする放電灯
   点灯装置。