JPH0332200B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、複数の放電路を有する１つの放電灯
を順次高速で点灯せしめる放電灯点灯回路に関す
るものである。

［背景技術］ 発光色の異なる３本の内管を有し、各々の内管
を順次高速で切り換えて各々相互の発光期間比率
を可変とすることにより可変色ランプとした蛍光
ランプを我々は特願昭58−131593号として既に出
願している。これは第５図に示すように、外管１
とステム２によつて気密に形成された放電空間内
に、略Ｕ字状に曲成し内面に各々赤、緑、青の発
光を有する蛍光体を塗布した３本の内管３Ｒ，３
Ｇ，３Ｂを配設したものである。該内管３Ｒ，３
Ｇ，３Ｂの各々の一端は陽極４の回りにガラス溶
着により気密に固定され、他端は電子放射性物質
を塗布した共通陰極５の近傍に開口している。

第６図はこのようなランプ（放電灯FL）の基
本点灯回路例を示すものであり、直流電源DCの
陽極端には放電路選択スイツチSWが接続され、
スイツチSWの３個の端子ｘ，ｙ，ｚは各々放電
灯FLの３個の陽極４ｘ，４ｙ，４ｚと接続され
ている。また、直流電源DCの陰極端は限流用抵
抗Ｒを介して放電灯FLの陰極５と接続されてい
る。第７図はこのような点灯回路での点灯タイム
チヤートを示すものであり、放電路選択スイツチ
SWで３つの放電路を順次切り換えるようにして
いる。図ではt₀〜t₂を白色、t₂〜t₄を黄色とした
例を示している。つまり、周期Ｔを３放電に分割
して内管３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを時分割点灯させ、そ
の分割比を変えることで相互の光束比を変化させ
て色を変えている。

このような例では、陰極５を３つの放電で共通
にしているので、色相（光束比）を変えても、陰
極５に流れる電流はほぼ一定に保たれるため、変
色応答性、寿命等にとつて有利であり、３つの放
電路に対する限流要素も共通にできるため、点灯
回路を小型化、低コスト化することができるもの
である。

第８図は具体的な点灯回路の一例を示すもので
あり、第９図は第８図に示されている制御回路８
の具体回路図であり、第１０図は回路各部の電流
または電圧波形を示すものである。第８図におい
て、交流電源ACはダイオードブリツジDB₁にて
全波整流されるとともに、平滑コンデンサC₁で
平滑される。平滑コンデンサC₁又はダイオード
ブリツジDB₁のプラス側は３つの放電路を有する
放電灯FLの各陽極４ｘ，４ｙ，４ｚに、放電路
を切り換えるスイツチ手段を構成するトランジス
タTr₁，Tr₂，Tr₃を介してそれぞれ接続され、平
滑コンデンサC₁又はダイオードブリツジDB₁のマ
イナス側は、限流要素である限流抵抗Ｒを介して
放電灯FLの共通陰極５に接続されている。また、
交流電源ACからは変圧器Ｔを介して降圧した後、
ダイオードブリツジDB₂で全波整流して平滑コン
デンサC₂で平滑し、制御回路８に電源を供給し
ている。そして、制御回路８からはトランジスタ
Tr₁〜Tr₃に制御信号が出力される。第９図に示
される制御回路８は周期設定回路６と時分割回路
７とから構成され、周期設定回路６はダイオード
d₁，d₂、トランジスタTr₄、フリツプフロツプ９
等から構成され、時分割回路７はフリツプフロツ
プ１０〜１２、トランジスタTr₅〜Tr₇等から構
成されている。尚、第９図のａ〜ｄは第８図のａ
〜ｄに対応している。

次に動作を説明する。ここで第１０図ａは交流
電源ACの波形を示し、第１０図ｂは平滑コンデ
ンサC₁の両端電圧V_Dを示す。また、第１０図ｃ
〜ｉのイ〜トは第９図のイ〜ト点の電圧波形を示
し、第１０図ｊは放電路の電圧を示すものであ
る。まず、変圧器Ｔの２次側の交流を全流整流し
た電圧イから電源周期と同期したパルス状電圧ロ
をトランジスタTr₄にて形成する。このパルス状
電圧ロはワンシヨツトフリツプフロツプ（4528）
９の入力端Ａに入力され、コンデンサC₃と抵抗r₄
とに応じた時定数で定まる幅を持つたパルス出力
ハが出力端Ｑより出力され、同時にその反転出力
ニが反転出力端より出力される。パルス出力ハ
は時分割回路７のフリツプフロツプ１０の入力端
Ａに入力され、同じくコンデンサC₄と可変抵抗
Vr₁で定まる幅のパルス出力ホが得られる。ここ
で可変抵抗Vr₁によつてパルス幅を可変としてい
る。フリツプフロツプ１０の反転出力端より出
力されるパルス出力ホの反転信号は、フリツプフ
ロツプ１１の入力端Ａに入力され、パルス出力ホ
がＨレベルからＬレベルに移つた時点から、フリ
ツプフロツプ１１の出力はコンデンサC₅と可変
抵抗Vr₂で定まるパルス出力を出力する。同様に
してフリツプフロツプ１２からはパルス出力トが
得られる。パルス出力ハの反転信号ニはフリツプ
フロツプ１１，１２の端子Ｃに入力され、各周期
毎にリセツトするようにしている。各パルス出力
ホ，ヘ，トは、トランジスタTr₅〜Tr₇で各々反
転、増幅して主回路（点灯回路）のトランジスタ
Tr₁〜Tr₃へのベース信号を得ている。つまり、
交流電源ACの半波の間に第１０図ｇ〜ｉに示す
ように順次パルス出力ホ，ヘ，トが出力されて、
トランジスタTr₅〜Tr₇、Tr₁〜Tr₃を時分割制御
して放電灯FLの放電路に放電電流を切り換えて
流すようにしている。

ここで、第１０図ｊに示すVl₁は放電灯FLの１
つの放電路の両端電圧（トランジスタTr₁のコレ
クタの電位）である。そして、１つの放電路両端
の電圧は第１０図ｊに示すように、放電路が切り
換わつた瞬間にダイオードブリツジDB₁の出力電
圧V_Dの電圧値v_Dとなり、その直後放電電圧vl₁に
下がる。このような、例にあつては限流抵抗Ｒに
よる電力損失はおよそ次式のようになる。

（v_D−vl₁）²／Ｒ 従つて、電圧v_Dと放電電圧vl₁との差を小さく
することが望ましい。しかしながら、放電切り換
え時に立ち消えすることなく安定に点灯を維持す
るためには、電圧v_Dは放電電圧vl₁よりも十分大
きな値にしておく必要があつた。

［発明の目的］ 本発明は上述の点に鑑みて提供したものであつ
て、放電切り換え時の再点弧電圧を小さくするこ
とにより、限流要素における電力損失を低減する
ことを目的とした放電灯点灯回路を提供するもの
である。

［発明の開示］ （実施例 １） 以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。尚、放電灯点灯回路の全体の構成は従来例と
略同様であり、つまり、本発明の要旨とするとこ
ろは第２図のトランジスタTr₁〜Tr₃のオン、オ
フのタイミングチヤートに示すように、各放電路
の切り換え時に、放電状態（オン状態）から非放
電状態（オフ状態）に移る放電路と、オフ状態か
らオン状態に移る放電路とが共に電源に接続され
てオンとなる期間を設定するようにしたものであ
る。このような制御方法をとることによつて、放
電路切り換え時の瞬時的な回路電流の減少が小さ
くなり、従来より低い電圧（再点弧電圧）で次の
放電を生起させることができるものである。

第１図は本発明の制御回路８の具体回路図を示
すものであり、他の構成は従来と同様である。す
なわち、フリツプフロツプ１０，１１，１２の出
力端Ｑに接続されている抵抗r₁，r₂，r₃と、トラ
ンジスタTr₅，Tr₆，Tr₄のベースとの間にそれぞ
れ遅延回路１３，１４，１５を挿入接続したもの
である。遅延回路１３は、抵抗r₄、コンデンサ
C₇、ダイオードd₃等から構成され、遅延回路１４
は、抵抗r₅、コンデンサC₈、ダイオードd₄等から
構成され、更に遅延回路１５は、抵抗r₆、コンデ
ンサC₉、ダイオードd₅等から構成されている。第
３図は第１図に示す制御回路８の各部の波形を示
すものである。制御回路８の全体の動作も従来例
と同様であり、従つて、要旨の部分だけについて
説明する。ここで、第３図ａ〜ｆのホ〜ヌの波形
は第１図のホ〜ヌ点の波形をそれぞれ示すもので
ある。

すなわち、フリツプフロツプ１０，１１，１２
の各々の出力ホ，ヘ，トを遅延回路１３，１４，
１５にてその立ち下がり時間を大きく遅延させ、
各々第３図ｄ〜ｆに示すような出力チ，リ，ヌに
変換するものである。例えば、フリツプフロツプ
１０の出力ホの場合、立ち上がりの遅延時定数は
抵抗r₁とコンデンサC₇とで決まり、立ち下がりの
時定数は抵抗r₁とr₄の和と、コンデンサC₇とで決
まる。従つて、抵抗r₁と抵抗r₄との差を十分大き
くしておくことにより、立ち上がり時間を大きく
遅延させることができる。このようにして、遅延
回路１３，１４，１５の遅延した出力はトランジ
スタTr₅〜Tr₇を介して、トランジスタTr₁〜Tr₃
をオンオフ制御する。従つて、放電灯FLの２つ
の放電が同時にオン状態となつている期間、例え
ば、第３図のｇ，ｈに示すt₁〜t₂の期間では前の
放電（第３図ｇ）が引き続いて行なわれ、その放
電が遮断された時点から次の放電（第３図ｈ）へ
移行する。このようにすることにより、トランジ
スタTr₁〜Tr₃の総てが同時に遮断される期間が
全くないので、放電路の移行に際して従来より低
い印加電圧で放電灯FLを点灯維持できるもので
ある。尚、上記遅延回路１３〜１５にて、制御手
段を構成している。

（実施例 ２） 第４図は他の実施例を示すもの
であり、限流抵抗Ｒの代わりに、インダクタンス
Ｌを用いたもので、このインダクタンスＬは交流
電源ACとダイオードブリツジDB₁との間に挿入
接続している。それ以外の構成は前実施例の場合
とほぼ同じであるが、ダイオードブリツジDB₁で
整流した後の電圧は平滑しないか、あるいはコン
デンサを挿入する場合は極めて容量の小さいもの
を用いる。制御回路８は第１図と同じである。

フリツプフロツプ１０，１１，１２のパルス出
力ホ，ヘ，トでトランジスタTr₁〜Tr₃を各々オ
ンオフさせたとき、ダイオードブリツジDB₁の出
力電圧は放電路切り換えの瞬間に高圧パルスを生
じる。これは、放電路が切り換わる瞬時に一旦電
流がゼロになろうとするためであり、インダクタ
ンスＬから高圧パルスが生じることによる。各放
電路に流れる電流波形の頭は凹凸となるが、周期
的な波形となるので放電灯FLのチラツキは生じ
ない。このように、本実施例では、平滑コンデン
サをなくし限流抵抗ＲをインダクタンスＬとする
ことで、抵抗Ｒを用いた場合よりも損失が小さ
い。また、放電路切り換えの瞬間に高圧パルスが
生じるが、放電路の同時導通の期間を設けている
ことで、放電路切り換え時の高圧パルス電圧を小
さくすることができ、そのため、トランジスタ
Tr₁〜Tr₃の耐圧を小さくすることができるもの
である。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、複数の放電路が共通空
間で連通され、これら複数の放電路に対して共通
陰極を持つ放電灯と、この放電灯の複数の放電路
に電源から限流要素を介して流す放電電流をスイ
ツチングトランジスタにて所定周期内で切り換え
て複数の放電路により可変色発光させるスイツチ
手段と、このスイツチ手段を時分割制御する制御
回路とを具備し、スイツチ手段のスイツチングト
ランジスタを駆動制御して放電が生じている放電
路と、次に放電を生じさせる放電路とを同時期に
電源に接続させる制御手段を上記制御回路に付加
したものであるから、複数の放電路に限流要素を
介して流す放電電流をスイツチングトランジスタ
にて所定周期内で切り換えて複数の放電路により
可変色発光させる場合に、放電が生じている放電
路と、次に放電を生じさせる放電路とを同時期に
電源に接続させることで、放電路の移行に際して
次の放電路には電源電圧がそのまま印加されず、
次の放電路には低減された電圧が印加されること
になり、電源電圧と放電電圧との差（v_D−vl₁）
を従来より小さくでき、従つて、限流要素での電
力損失を小さくすることができる効果を奏する。
また、各放電路に接続されているスイツチ手段の
スイツチングトランジスタの耐圧を小さくするこ
とができ、回路の小型化、低コスト化を図ること
ができ、更には、放電路移行の瞬間に生じる回路
電流の減少が小さくなり、電源へ帰還する雑音を
低減させるという効果をも奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の制御回路の具体回
路図、第２図は同上のスイツチングトランジスタ
のタイムチヤート、第３図は同上のタイムチヤー
ト、第４図は同上の他の実施例の点灯回路の具体
回路図、第５図は放電灯の斜視図、第６図は従来
例の回路図、第７図は同上のタイムチヤート、第
８図は同上の点灯回路の具体回路図、第９図は同
上の制御回路の具体回路図、第１０図は同上のタ
イムチヤートである。 ８は制御回路、ACは交流電源、Ｌはインダク
タンス、Tr₁〜Tr₃はスイツチングトランジスタ
を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の放電路が共通空間で連通され、これら
   複数の放電路に対して共通陰極を持つ放電灯と、
   この放電灯の複数の放電路に電源から限流要素を
   介して流す放電電流をスイツチングトランジスタ
   にて所定周期内で切り換えて複数の放電路により
   可変色発光させるスイツチ手段と、このスイツチ
   手段を時分割制御する制御回路とを具備し、スイ
   ツチ手段のスイツチングトランジスタを駆動制御
   して放電が生じている放電路と、次に放電を生じ
   させる放電路とを同時期に電源に接続させる制御
   手段を上記制御回路に付加して成る放電灯点灯回
   路。 ２ 上記限流要素をインダクタンスとしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放電灯点
   灯回路。