JPH04133291A - 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、点灯中に電極を適正な温度に加熱する必要の
ある放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来のラビッド・スタート形の蛍光灯を点灯させる放電
灯点灯装置としては第１１図に示すものがある。この放
電灯点灯装置では、放電灯！の陰極１の一端（陰極１の
一方の封入線）と陽極２との間に交流電源ｅを供給する
と共に、陰極２の他端（陰極１の他方の封入線）を、整
流素子であるダイオードＤと、エンドグローを避けるた
めの降圧用の抵抗Ｒとを介して陽極２に接続した構成と
してあった。

この放電灯点灯装置においては、始動時に第１２１！ｉ
！Ｉ（ａ）に示す交流型ｓＣの正の半サイクル期間に同
図（ｂ）に示すランプ電流が放電灯ｌに供給され、負の
半サイクル期間に、同図（ｃ）に示す電流が、交流電源
ｅ、陰極１、抵抗Ｒ、ダイオードＤの閉ループで流れて
陰極１を加熱するようになっている。但し、放電灯ｌが
正特性でない場合には第１１図中に括弧書きしたインピ
ーダンスＺを、ダイオードＤのカソードと陽極２間に接
続する必要がある。

ところで、この種のラビッド・スタート形の蛍光灯は、
寿命を確保するなどの目的で、点灯中に陰極１が適正な
温度となるように加熱する必要があるが、放電灯ｌの点
灯時には交流電源ｅの負の半サイクル時点にも放電灯ｌ
を通して電流が流れ、抵抗Ｒ及びダイオードＤを介する
陰極１の加熱ループに電流が流れなくなって陰極１の加
熱が全く行われなくなり、このため陰極１を適正な温度
に加熱することができなくなる。その結果、放電灯！内
の放電空間中に放射される電子の数が少なくなる。

そこで、放射される電子の数を多くするために、陰極１
と陽極２との間に印加される電圧を上昇させることが考
えられるが、この場合にはイオン衝撃によるエミッタ物
質の飛散を生じるという問題があった。

また、この種の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置とし
ては第１３図に示すものがある。この放電灯点灯装置は
特願昭６２−２６００３０号で提案されたもので、陰極
１の両端（封入線の間）に加熱用直流電源Ｅ、を接続し
て、陰極１を常時加熱して点灯中も陰極１が適正な温度
となるようにし、陰極１の一端（一方の封入線）と陽極
２との間に直流電圧Ｖｏにパルス電圧Ｖｐを重畳した直
流電源Ｅ２を接続して放電灯Ｉを始動点灯させるように
しである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記第１３図に示す放電灯点灯装置では
パルス電圧ＶＰを重畳した直流電源Ｅ２の他に、陰極１
を加熱する直流型１１Ｅ、を必要とするために、放電灯
点灯装置の構成が複篭となり、コストが上がるという問
題があった。

本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、点灯中に陰極を適正に加熱すること
ができ、しかも構成が簡単な放電灯点灯装置を提供する
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に、本発明はオン時に放電灯あ
るいは放電灯の陰極として作用する電極のいずれか一方
に電源から電流を供給するループを形成するスイッチ要
素と、上記ループ内に挿入されエネルギを蓄積するイン
ダクタと、上記スイッチ要素のオフ時にインダクタに蓄
積されたエネルギを電源として放電灯あるいは放電灯の
陰極として作用する電極のいずれか他方に電流を流すル
ープを形成するループ形成手段とを備えている。

［作用］ 本発明は、上述のように構成することにより、スイッチ
要素のオン、オフに応じて放電灯及びその陰極として作
用する電極に交互に電流を流すことができるようにして
、スイッチ要素のスイッチング周波数やオンデユーテイ
及びインダクタのインダクタンス値を設定すれば、放電
灯の点灯中にも陰極として作用する電極を適正に加熱す
ることができるようにし、またこの陰極として作用する
電極の加熱あるいは放電灯への電力供給をインダクタに
蓄積されるエネルギを用いて行うことにより、電源を２
個必要しないようにして、構成が簡単になるようにした
ものである。

［実施例１］ 第１図及び第２図に本発明の一実施例を示す。

本実施例の放電灯点灯装置もラビッド・スタート形の蛍
光灯を点灯させるものであり、第１図に示すように、交
流電：Ｉｉｅを整流器Ｒｅ及び平滑コンデンサＣ０で整
流平滑して得た直流電源Ｅの両端に、放電灯ｌの陰極１
、インダクタし及びスイッチ要素Ｑを直列接続し、イン
ダクタＬとスイッチ要素Ｑとの接続点と陽極２の一端と
の間に直流電源Ｅにより放電灯ｌに供給される電流を阻
止する方向にループ形成手饅としてのダイオードＤを接
続し、スイッチ要素Ｑのオン、オフを制御回路３が行う
ようにしである。

この放電灯点灯装置では、第２図（ａ＞に示すように、
制御回路３によりスイッチ要素Ｑをオン。

オフし、スイッチ要素Ｑのオン時に直流電源Ｅ、陰極１
、インダクタし、スイッチ要素Ｑの閉ループに電流を流
して陰極１の加熱を行い、インダクタしにエネルギを蓄
積させる。なお、第２図（ｂ）にインダクタしに流れる
電流を示し、同図（ｄ）に陰極１に流れる電流を示す、
そして、スイッチ要素Ｑがオフとなったとき、インダク
タしに蓄積されたエネルギを電源として、インダクタし
、ダイオードＤ、放電灯ｌの閉ループに電流を流して放
電灯Ｉに電力を供給する。なお、第１２図（ｃ）にラン
プ電流を示す。この放電灯点灯装置においては、スイッ
チ要素Ｑのスイッチング周波数、オンデユーテイ、及び
インダクタＬのインダクタンス値を適当に設定すること
により、陰極１を適正な温度に加熱させることができる
と共に、放電灯ｅに適正な電力を供給することができる
。

ところで、点灯中に陰極１を適正な温度に加熱する必要
がある放電灯ｌとしては、特開昭５７−１３０３６４号
公報に示された光放射電子管がある。この光放射電子管
は、管体内に熱電子放出型の陰極１と陽極２とを備え、
熱電子放射型の陰極１より放射された電子を、陰極１と
陽極２間に印加された電子加速用電圧による電界によっ
て加速し、この加速電子を水銀蒸気などよりなる管体内
に封入された光放射気体に衝突させることにより、水銀
蒸気などを！離および励起させて紫外線放射を起こさせ
、管体内面に塗布された紫外線励起型の蛍光体によって
紫外線を可視光に変換し、透過性の管体を介して所望の
可視光を得るようにしたもので、この光放射電子管は小
形・軽量・低コスト・高効率のランプとして注目されて
いるものである。

この光放射電子管を点灯させる放電灯点灯装置に上記第
１図回路を適用すると、第３図に示すようになる。但し
、この第３図の場合には、光放射電子管は陽極２から陰
極１へは１流が流れるが、陰極１から陽極２へは電流が
流れない整流作用を有するので、この光放射電子管自体
をダイオードＤとして兼用しである。

［実施例２］ 第４図及び第５図に本発明の他の実施例を示す。

本実施例の放電灯点灯装置では、直流を源Ｅの両端に、
放電灯ｌ、インダクタし、スイッチ要素Ｑを直列接続し
、陰極１とダイオードＤとの直列回路をインダクタしに
並列接続したもので、ダイオードＤは直流電源Ｅにより
放電灯ｐに流れる電流を阻止する方向に挿入しである。

本実施例の場合には、第５図に示すように、スイッチ要
素Ｑのオン期間に、直流電源Ｅ、放電灯ｌ、インダクタ
し、スイッチ要素Ｑの閉ループで、第５図（ｃ）に示す
ランプ電流を放電灯ｌに供給し、この際にインダクタし
に蓄積されたエネルギを電源として、スイッチ要素Ｑの
オフ期間に陰極１に電流を流して加熱するようにしたも
のである。

［実施例３］ 第６図及び第７図に本発明の他の実施例を示す。

本実施例の放電灯点灯装置は、第１の実施例の回路を両
方の電極ｆ、　、ｆ、に対して設けたものである。

つまり、本実施例は、上述の各実施例のように単方向の
電流を流すと、カタホリシス等の問題を生じる放電灯Ｉ
の場合に対応するもので、放電灯ｌに双方向の電流を流
すようにしたものである。

本実施例の場合には、第７図（ａ）　、　（ｂ）に示す
ように、制御回路３によりスイッチ要素Ｑ、をオンオフ
し、次いでスイッチ要素Ｑ２をオン、オフするという動
作を交互に繰り返させることにより、電極ｆ、　、ｆ、
を交互に陰極と陽極として第１図回路で説明した動作を
繰り返すようにしたもので、放電灯ｌに第７図（ｇ）に
示す双方向の電流が流れ、これによりカタホリシス等の
問題を生じないようにしである。

［実施例４］ 第８図に本発明の他の実施例を示す。本実施例では電源
として交流電源ｅを用いた場合の実施例であり、各電極
ｆ＋、ｆｚの両端に夫々インダクタし及びダイオードＤ
３、インダクタＬ２及びダイオードＤ２を接続し、ダイ
オードＤ１とインダクタＬ１との接続点とダイオードＤ
２とインダクタＬ２との接続点との間に双方向性スイッ
チ要素Ｑを介して交流電源ｅを接続したものである。

本実施例では、交流電源ｅの電極ｆ、側が高電位である
場合に、第９図（ｂ）に示すように、スイッチ要素Ｑが
オンとなると、交流電源ｅ、ダイオードＤ１、放電灯ｌ
、インダクタＬ２、スイッチ要素Ｑの閉ループで電流が
流れ（第９図（ｄ）にインダクタＬ２に流れる電流を示
す）、インダクタＬ２に工ネルギが蓄積され、スイッチ
要素Ｑがオフした際に、インダクタＬ２にＷＷＩされた
エネルギを電源として、インダクタＬ２、ダイオードＤ
２、電極ｆ２の閉ループで電流が流れる（第９図（ｆ）
に電極ｆ２に流れる電流を示す）。逆に、交流電源ｅの
電極ｆ２側が高電位である場合に、スイッチ要素Ｑがオ
ンとなると、交流電源ｅ５ダイオードＤ２、放電灯ｌ、
インダクタＬｌ、スイッチ要素Ｑの閉ループで電流が流
れ（第９図＜Ｃ）にインダクタＬ、に流れる電流を示す
）、インダクタＬ１にエネルギが蓄積され、スイッチ要
素Ｑがオフした際に、インダクタＬ１に蓄積されたエネ
ルギを電源として、インダクタＬ　、、ダイオードＤ３
．電極ｆ、の閉ループで電流が流れる（第９図（ｅ）に
電極ｆ、に流れる電流を示す）という動作を繰り返し、
制御回路３によるスイッチ要素Ｑのスイッチング周波数
、オンデユーテイ、インダクタＬ、、Ｌ２のインダクタ
ンス値をて適当に設定することにより、電極ｆ、　、ｆ
２を適正な温度に加熱することができ、放電灯ｌに適当
な電力を供給することが可能となる（第９図（ｇ）にラ
ンプ電流を示す）。

なお、第１０図に直流電源Ｅの電圧を２個の直列接続さ
れたスイッチ要素Ｑつ、Ｑ、を制御回路３゛により交互
にスイッチングして交流電源に変換するいわゆるハーフ
ブリッジ構成のインバータ４を第８図に示す交流電源ｅ
として用いた場合を示し、この場合にはスイッチ要素Ｑ
、、Ｑ、及び制御回路３゛に第８図の双方向性スイッチ
要素Ｑと制御回路３との働きを持たせてあり、インバー
タ４の出力は直流カット用のコンデンサＣを介してｔ極
ｆ１ｆ２の加熱回路及び放電灯Ｉに供給するようにしで
ある。　ところで、上述の各実施例の直流電源Ｅは、交
流電源ｅを整流平滑したものの他に、電池あるいは交流
電源ｅの整流したものであっても良く、またダイオード
Ｄの代わりにダイオードＤに順方向電流が流れるタイミ
ングでオンするスイッチを用いることも可能である。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、オン時に放電灯あるいは放電灯
の陰極として作用する電極のいずれか一方に電源から電
流を供給するループを形成するスイッチ要素と、上記ル
ープ内に挿入されエネルギを蓄積するインダクタと、上
記スイッチ要素のオフ時にインダクタに蓄積されたエネ
ルギを電源として放電灯あるいは放電灯の陰極として作
用する電極のいずれか他方に電流を流すルーアを形成す
るループ形成手段とを備えているので、スイッチ要素の
オン２オフに応じて放電灯及びその陰極として作用する
電極に交互に＠流を流すことができ、このためスイッチ
要素のスイッチング周波数やオンデユーテイ及びインダ
クタのインダクタンス値を設定すれば、放電灯の点灯中
にも陰極として作用する電極を適正に加熱することがで
き、またこの陰極として作用するＩＥ極の加熱あるいは
放電灯への電力供給をインダクタに蓄積されるエネルギ
を用いて行うので、電源を２個必要せず、構成が簡単に
なる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回Ｉ＠図、第２図は同上の
動作説明図、第３図は放電灯が光放射電子管である場合
の回路図、第４図は他の実施例の回路図、第５図は同上
の動作説明図、第６図はさらに他の実施例の回路図、第
７図は同上の動作説明図、第８図はさらに他の実施例の
回路図、第９図は同上の動作説明図、第１０図は別の電
源を用いた場合の回路図、第１１図は従来例の回路図、
第１２図は同上の動作説明図、第１３図は他の従来例の
回路図である。 ！は放電灯、１は陰極、２は陽極、Ｅは直流電源、ｅは
交流電源、Ｑはスイッチ要素、Ｌ、Ｌ、、Ｌ２はインダ
クタ、Ｄ、Ｄ、、Ｄ２はダイオード、ｆ＋　；Ｌは電極
である。 代理人　弁理士　石　ＦＥ　　長　七 第３図 第４図 ｅ・・・放電灯 １−・・陰極 ２・・・陽極 Ｌ・・・インダクタ Ｄ・・・ダイオード 第５図 第６ 図 第８ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）点灯中に電極を適正な温度に加熱する必要のある
   放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、オン時に
   放電灯あるいは放電灯の陰極として作用する電極のいず
   れか一方に電源から電流を供給するループを形成するス
   イッチ要素と、上記ループ内に挿入されエネルギを蓄積
   するインダクタと、上記スイッチ要素のオフ時にインダ
   クタに蓄積されたエネルギを電源として放電灯あるいは
   放電灯の陰極として作用する電極のいずれか他方に電流
   を流すループを形成するループ形成手段とを備えて成る
   ことを特徴とする放電灯点灯装置。