JPH0374087A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、高周波インバータによって放電灯を点灯させ
る放電灯点灯装置に係り、特に放電灯の始動時間の短縮
制御に関するものである。

（ロ）従来の技術 従来の放電灯点灯装置において、例えば特開昭６２−２
４１２９５号記載のように放電灯の始動に誘導素子と容
量素子の直列共振回路を利用する方式がある。

この方式は第４図に示すように直流電源（１）、高周波
インバータ（２〉、誘導素子（３）、容量素子（４）、
放電灯（５）で構成される。

この１１４図において、直流電源（１）の出力を高周波
インバータ（２）によって、高周波電圧に変換し、誘導
素子（３）と容量素子（４）とより處る直列共振回路と
、容量素子（４）に並列に接続された放電灯（５）に電
力を供給する。ここで、高周波インバータ（２）はその
出力周波数を始動状態に応じて変化させる機能を有する
。

第５図は、ｔｓ４図の直列共振回路の出力特性を示し、
縦紬は容量素子（４）の電圧及び電流、即ち放電灯（５
）に印加される電圧及び電橋の予熱電流を表し、横輪は
周波数を表している。

この方式では、放電灯点灯装置の始動開始周波ｌ　ｆ　
＋を直列共振周波数ｆ、より高くし、発振周波数を直列
共振周波数ｆ、に次第に近づけて十分予熱を行い、前記
放電灯（５〉に高い端管電圧を発生させて放電開始周波
１　ｔ　ｍで放電を開始した後、発振周波数を直列共振
周波１ｒ、より低い点灯維持周波数「、に移動させて点
灯を維持している。

この方式によれば、放電灯（５）のフィラメントが断線
したり、交換時等で取外された時にも、高周波インバー
タが動作し続けるため、高い開放電圧が生じ、点灯装置
に接地用端子を設けたり、日出線に絶縁ｔｌｉ線を用い
る等の配慮が必要となり、装置の大型化や、製品コスト
の上昇を引き起こしていた。

又、放電開始周波数ｆ、から点灯維持周波数ｆ３まで周
波数を変化させるのにΔｔの時間を費やすため始動性が
悪かった。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は上記放電開始周波数「
、から点灯維持周波数ｆ、まで周波数を変化させる時間
を短縮することである。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、直流電源と、この直流電源の出力を高周波電
圧に変換する高周波インバータと、該高周波インバータ
に接続され誘導素子と容量素子とより成る直列共振回路
と、該直列共振回路に接続される放電灯と、前記インバ
ータの発振周波数を制御する複数個の抵抗とコンデンサ
とによって組まれた周波数１４ｇ９回路部と、前記放電
灯を流れる電流により前記放電灯の放電開始時期を検出
する電流検出部と、から戊り、前記周波数制御回路部を
ｔｉｔする少なくとも一つの抵抗の端子電圧を制御する
スイッチング手段と、前記電流検出部の放電開始時期の
検出により前記スイッチング手段を制御する制御部と、
より成るものである。

（ホ）作用 上記の手段によって、インバータの発振周波数は、放電
開始周波数から点灯維持周波数へ瞬時に切り変わる。

（へ）実施例 第１因に、本発明の一実施例を示す。尚、第４図と共通
なものは同じ番号で示す。

ｔＪ１図において、（１）は前記インバータ（２）に接
続される直流電源、（３）、（４）は同じくインバータ
（２）に接続されて直列共振回路をｔｌＩ虞する誘導素
子、及び容！１素子、（５〉は前記共振回路に接続され
た放電灯であり、該放電灯（５〉の一方のヒータＩＩ（
５１）と前記各素子（３）（４）及び他方のヒータＭｌ
（５２）は前記インバータ（２）に直列Ｉｌｍされてい
る。又、前記放電灯（５）の他方のヒータ線（５２）と
前記インバータ（２）との間には、該放電灯（５）を流
れる電流を検出して放電開始時期を知るための電流検出
部としてのカレントトランス（Ｔ）が介挿されている。

（ｔＣ）は例えば７１社のＴＬ−４９４等に代表される
発振器で、接続されるコンデンサ（Ｃ０）の容量と抵抗
（Ｒ１）の端子電圧によって発振周波数が決まるもので
ある。前記抵抗（Ｒ３）にはスイッチング手段としての
トランジスタ（ＴＲ）のコレクタ・エミッタ回路を介し
て抵抗（Ｒ１）が接続され、前記抵抗（Ｒ１）の端子同
電圧（接続点りの電圧）はこの抵抗（Ｒ１）の接続の有
無によって制御される。そして前記抵抗（Ｒ２）の端子
電圧が上昇することにより発振周波数が低下する特性を
有し、駆動回路（６）を介して高周波インバータ（２）
を動作させる機能を有する。即ちコンデンサ（Ｃ７〉と
抵抗（Ｒ＋）（Ｒｓ）はインバータ（２）の周波数制御
回路部を構成している。

（Ｒ３）は前記トランジスタ（ＴＲ）のベース抵抗であ
り、一端をグランドに接続すると共に、他端を接続点Ｃ
Ｉ）ランジスタ（ＴＲ）のベース接続点を兼ねる１、及
びコンデンサ（Ｃ８）を介して前記電源（１）から作ら
れた定電圧（Ｖｃｃ）に接続したものである。

次に（ＤＢ）１′！その入力端子を前記カレントトラン
ス（Ｔ）の二次出力端子に接続して戊９該トランス（Ｔ
）の出力を整流するダイオードブリッジ、（Ｒ１）（Ｒ
，）はこのブリッジ（ＤＢ）の出力端子間に接続された
分圧抵抗であり、分圧点Ｅは放電灯（５〉が放電を開始
し始めるとその出力を反転させるコンパレータ（ＣＰ）
のマイナス個入力端子Ａに後続されると共に、抵抗（Ｒ
，）の一端はグランドに接続されている。

そして前記コンパレータ（ＣＰ）のプラス側入力端子に
は、前記電源（１）で作られ供給される定電圧（Ｖｃｃ
）にＪ＆続された抵抗（Ｒ，）とコンデンサ（Ｃ３）の
直列回路の接続点Ｂが後続されている。更に前記抵抗（
Ｒｓ）の両端にコンデンサ（Ｃ６）が接続され、又前記
コンパレータ（ｃｐ）の出力端子は前記接続点Ｃに接続
されている。

尚％　ＭＬコンパレータ（ＣＰ）、コンデンサ（Ｃ１）
、抵抗（Ｒ３）によってトランジスタ（ＴＲ）の制御部
が構成される。

又、電源（１）投入直後、接続点Ａの電圧が接続点Ｂの
電圧を上目るように各抵抗、コンデンサの値が設定され
ている。

次に第１図〜第３図に基づいて本発明の詳細な説明する
。第２図は第１図の各ｔ＆続点の電圧波形を示し、第３
図は前記インバータ（２）の発振周波数の時ｔｍ変化を
示したものである。

電源（１）が投入されるとコンパレータ（ＣＰ）のプラ
ス側入力端子に接続された抵抗（Ｒ１）、及びコンデン
サ（Ｃ８）に電圧（Ｖｃｃ）が加わり、コンパレータ（
ＣＰ）のプラス側の入力電圧はゼロから次第に上昇する
。

しかしながら電源（１）投入直後はカレントトランス（
Ｔ）を介して誘導される接続点Ａの電圧が接続点Ｂより
高く設定されているため、コンパレータ（ＣＰ）の出力
はオープン（旧ｇｈレベル）である。従って、接続点Ｃ
の電圧は高くトランジスタ（ＴＲ）を導通させるに足り
るベース電圧が供給され、該トランジスタ（ＴＲ）が導
通してグランドに対して抵抗（Ｒ３）が接続される。こ
のとき接続点りの電位は最低にあり、インバータ（２）
の発振周波数は第３図の始動開始周波数ｆ１である。

電源（１）の投入後、抵抗（Ｒ３）とコンデンサ（Ｃ１
）で決まる時定数により接続点Ｃの電圧はｖｃｃから徐
々に低下する微分波形を示す、この間トランジスタ（Ｔ
Ｒ）に流れる電流Ｉは、 ！　＝　　（Ｖｃ　　Ｖｓｉ）　　／　ｒ　ｓＶＣ・・
・・接続点Ｃの電圧 ＶＢＩ・・・トランジスタＴＲのペースエミッタ間電圧 ｒｌ・・抵抗Ｒ３の抵抗値 で表される。モしてＶ　ｃ　”　Ｖ　ｃ　ｃのときのイ
ンバータの発振周波数が先に述べた、始動開始周波数ｒ
Ｉである。

接続点Ｃの電圧が徐々に低下するにつれて、前記インバ
ータ（２）の発振周波数が徐々に低下し、時刻ｔ、で第
１図の放電灯（５）の点灯が開始する放電開始周波数ｆ
、に達するまで該放電灯（５）のフィラメント（５１）
（５２）の予熱が十分に行れる。

さて時刻ｔ！では放電灯（５）の放電が開始されるため
フィラメント（５１）（５２）加熱用の電流が少なくな
り、インバータ（２）の出力電流が減少し、カレントト
ランス（Ｔ）の２次側に誘導される電流も減少する。そ
して、ダイオードブリッジ（ＤＢ）を介して生じる抵抗
（Ｒ４）（Ｒ５）の分圧点Ｅの電圧が減少し、接続点Ａ
の電圧が接続点Ｂの電圧より低下する。従って、コンパ
レータ（ＣＰ）の出力が反転してＬｏｗレベルとなり、
トランジスタ（ＴＲ）が非導通となってｌ＆続点りの電
圧が抵抗（Ｒ，）のみによって決まり、急激に上昇する
。よってインバータ（２）の周波数は瞬時に切り換わり
点灯維持周波数ｆ、となる。

故に従来インバータ（２）の発振周波数がｆ、からｆ、
に切り換わるのに要したΔｔの時間がなくなる。

（ト）発明の効果 本発明によれば、インバータの発振周波数を放電開始周
波数から点灯維持周波数へ瞬時に切り換えることが可能
となり、放電灯の点灯に要する時間を大幅に短縮できる
効果を期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による放電灯点灯装置の一実施例を示す
回路図、第２図（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１図の回路の
接続点Ａ、Ｂ及びＣの電圧の経時変化を示す図、第３図
は第１図のインバータの発振周波数の経時変化を示す図
、第４図は従来の放電灯点灯装置の回路図、第５図は直
列共振回路の出力特性図、である。 （１）・・・直流電源、 （２）・・・高周波インバータ、 （３）・・・誘導素子、 （４）・・・容量素子、 （５〉・・・放電灯、 （ＣＩ）（Ｒ１）（Ｒ，）・・・周波数制御回路部をＮ
ｓ處するコンデンサ及び抵抗、 （Ｔ）・・・電流検出部を構成するカレントトランス、 （ＣＰ）（ＣＩ）（Ｒｊ）・・・制御部を構成するコン
パレータ、コンデンサ、及び抵抗、 （ＴＲ）・・・スイッチング手段としてのトランジスタ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電源と、この直流電源の出力を高周波電圧に
   変換する高周波インバータと、該高周波インバータに接
   続され誘導素子と容量素子とより成る直列共振回路と、
   該直列共振回路に接続される放電灯と、前記インバータ
   の発振周波数を制御する複数個の抵抗とコンデンサとに
   よって組まれた周波数制御回路部と、前記放電灯を流れ
   る電流により前記放電灯の放電開始時期を検出する電流
   検出部と、から成り、前記周波数制御回路部を構成する
   少なくとも一つの抵抗の端子電圧を制御するスイッチン
   グ手段と、前記電流検出部の放電開始時期の検出により
   前記スイッチング手段を制御する制御部と、より成るこ
   とを特徴とする放電灯点灯装置。