JPH03257795A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特に比較的近い電源電圧でも使用でき、回路の
小形、薄形化に好適な放電灯点灯回路の構成に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来の装置は特開昭６３−８１７９５号公報に記載され
ているように、電源に２つの並列に接続された、２個の
スイッチ素子の直列回路の中点間にコンデンサと放電灯
が接続され、それぞれのスイッチ素子を交互に開閉する
ことにより放電灯に高周波電流を供給する構成となって
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来技術は、電源電圧が低い場合については配慮
されておらず、出力電圧はせいぜい電源電圧の２倍程度
であるため、放電灯の放電開始に十分な電圧が得られず
、点灯しないという問題があった。

本発明の目的は、電源電圧が低い場合でも充分大きな昇
圧比が得られ、確実に放電灯を点灯させることができ、
且つトランスを用いないため小形化が可能な点灯回路を
提供することにある。

また本発明の他の目的は、放電灯として熱陰極けい光ラ
ンプを用いた場合に寿命末期になってフィラメントが切
れると、従来技術では全く発光しなくなり、例えばけい
光ランプを情報端末機器の液晶デイスプレィ用バックラ
イト等に用いた場合、画面が全く見えなくなり貴重な情
報を見逃がしてしまう恐れある。という不具合点をなく
すことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は、フルブリッジ構成の
中点間に、ＬとＣの直列共振回路を設け、発振周波数を
ＬとＣの直列共振周波数付近で調整する。これにより、
大きな昇圧比で高電圧が得られ、電源電圧の低い用途に
用いても放電を点灯させることができる。また本構成に
よれば、トランスを用いずに高い昇圧比が得られるため
、回路の小形化、低コスト化が実現できる。

さらに本発明では、フィラメントの有無にかかわらず周
波数制御によって高電圧が得られ、周波数制御により得
た高電圧により、予熱せずに点灯させてしまう構成とす
ることができ、フィラメントが切れた状態においても始
動を可能にしたものである。

〔作用〕

本発明は１灯だけでなく多灯点灯にも応用できる。しか
し、灯数を増やすごとに出力電圧が低下していくので限
界がある。その限界をできるかぎり拡げるためには、チ
ョークおよびコンデンサにＱの高いものを使用する必要
がある。コンデンサはＱが１０００以上あるものも市販
されているが、チョークは、コンデンサに比較して一般
品ではＱが低く、部品選定時に注意を要する。

本発明においては上記チョークとしてＱ値が、次式 （ただし、ＶＳは放電灯の所要始動電圧、Ｅ　は直流電
源電圧） を満足するものを用いることが望ましい。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図により説
明する。

第１図において、１は直流電源、２〜５は各々スイッチ
素子ＳＷＩ〜ＳＷ４．６〜９はダイオード、１０はチョ
ーク、１１は共振コンデンサ、１２はバラストコンデン
サ、１３は放電灯である。

また第２図はスイッチ素子ＳＷＩ〜ＳＷ４の開閉タイミ
ングチャートである。

スイッチングの周波数は、まずチョーク１０および共振
コンデンサ１１等で決まる回路の共振周波数ｊ１よりも
高く設定しておく。この状態では出力電圧は低く放電灯
１３は点灯しない。次に、除徐にあるいは急激に周波数
をＪ、に近づけてゆくと、コンデンサ１１の両端には高
電圧が発生して放電灯１３を点灯させる。点灯後は共振
コンデンサ１１の両端電圧とバラストコンデンサ１２の
インピーダンスでほぼ決まるランプ電流が放電灯１３に
流れる。周波数を制御することによってバラストコンデ
ンサ１２のインピーダンスが変化するため、調光も容易
に行なえる。

また、第３図に示すようにバラストコンデンサと放電灯
の直列回路を並列に接続していくことにより多灯点灯も
可能である。第３図において１４はバラストコンデンサ
、１５は放電灯である。

第４図は放電灯として熱陰極ランプを用いた時の応用例
で、１９はフィラメント１７および１８を有する熱陰極
けい光ランプ、１６は予熱用コンデンサである。けい光
ランプ１９を点灯する前は、フィラメント１７および１
８を介して予熱用コンデンサ１６に予熱電流を流し、フ
ィラメントを加熱しておき、次に周波数を変化させてけ
い光ランプ１９の両端に高電圧を発生させ、ランプを点
灯する。

ところで、共振コンデンサ１１の両端に発生する電圧は
周波数が回路全体の共振周波数とほぼ等しくなった時に
最も高い値を示し、チョーク１０および共振コンデンサ
１１のＱに依存する。コンデンサはＱが１０００以上あ
るものが比較的容易に入手できるが、チョークは選定に
注意を要する。

ここでＶｓは放電灯の放電開始電圧の実効値、Ｅは電源
電圧である。

また、チョーク１０としてＱが充分な値のものしか入手
できなかった場合には、第５図のように倍電圧発生回路
２６を間に入れることにより、出力電圧を補うことがで
きる。第５図において２６はダイオード２０および２５
、コンデンサ２１および２２、スイッチ素子２３および
２４．によって構成される倍電圧発生回路であり、その
他第１図と同一符号は同一もしくは同等部分を示す。ス
イッチ素子２３および２４を交互に開閉することにより
コンデンサ２１および２２に各々電源電圧でチャージし
、ダイオード２０および２５の作用で上記チャージが逆
戻りしないようにすることによりコンデンサ２２の低圧
側とコンデンサ２１の高圧側との端子間で電源電圧の２
倍の電圧を得ることができる。倍電圧発生回路２６は必
要に応じて２段、３段と重ねることもできる。

次に、第４図のように熱陰極けい光ランプを用いた場合
、寿命末期になるとフィラメント１７あるいは１８が断
線する場合がある。フィラメントが断線すると一般的に
は、予熱が行なわれなくなるためランプを点灯させるこ
とができなくなる。

例えば、このような装置を情報端末機器の液晶デイスプ
レィ用バックライトに用いた場合、フィラメントが断線
すると、デイスプレィの画面表示が消え、貴重な情報を
見失う危険が大きくなる。

本発明によれば、フィラメントが断線して予熱されなく
なり、ランプの放電開始電圧が高くなっても第６図に示
す通り周波数制御により高電圧を得ることができるため
、点灯を始動させることができる。

この場合、ランプの不点灯を検知して周波数を変化させ
る方法と、特別の不点灯検知回路を設けずに始動時には
必ずいったん周波数を第６図に示すＪ＾の周波数からＪ
、の周波数までスィーブさせる方法とが考えられる。

また、以上で説明した内容はフルブリッジ形回路だけで
なくハーフブリッジ形回路にも適用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、トランスを用いずに高い昇圧比を得る
ことができるため、小形、薄形、低コスト化が実現でき
、情報端末機器等にも安心して使用できる信頼性の高い
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は第１図の
回路の動作説明図、第３図、第４図、および第５図は本
発明の他の実施例の回路図、第６図は本発明のさらに他
の一実施例の周波制御による点灯始動操作の説明図であ
る。 １０ チョーク、 共振コンデンサ、 バラストコンデンサ、 　６ 倍電圧発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流電源に、２つのスイッチ素子の直列回路を２個
   並列に接続し、前記２つのスイッチ素子の直列回路の中
   点間にチョークコイルと第１のコンデンサの直列回路が
   接続され、前記第１のコンデンサあるいは前記チョーク
   コイルと並列に第２のコンデンサと放電灯との直列回路
   が接続されており、前記各スイッチ素子には逆並列にダ
   イオードが接続されていることを特徴とする放電灯点灯
   装置。 ２、前記第２のコンデンサと放電灯との直列回路と並列
   に少なくとも１つの、コンデンサと放電灯の直列回路が
   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
   に記載の放電灯点灯装置。 ３、前記放電灯とフィラメントを介して並列に第３のコ
   ンデンサが接続されていることを特徴とする前記特許請
   求の範囲第１項に記載の放電灯点灯装置。 ４、前記チョークコイルのＱは少なくとも Ｑ＞Ｖｓ／Ｅ・２√２（但しＶｓは放電灯の始動に必要
   な電圧、Ｅは直流電源の電圧）であることを特徴とする
   前記特許請求の範囲第１項に記載の放電灯点灯装置。 ５、前記第１のコンデンサのＱは１０００以上であるこ
   とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項に記載の放電
   灯点灯装置。 ６、前記直流電源と前記２つのスイッチ素子の直列回路
   が２個並列に接続されている部分との間に少なくとも１
   個の倍電圧発生回路が接続されていることを特徴とする
   前記特許請求の範囲第１項に記載の放電灯点灯装置。 ７、２個並列接続された前記２個のスイッチ素子の直列
   回路のうち、どちらか一方の直列回路のかわりにコンデ
   ンサ２個の直列回路を用いたことを特徴とする前記特許
   請求の範囲第１項に記載の放電灯点灯装置。 ８、フィラメントを有する放電灯のフィラメントが断線
   した場合には、周波数を回路の共振周波数に近づけるこ
   とによつて高電圧を得て、放電灯を予熱せずに点灯させ
   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。