JPH053093A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH053093A JPH053093A JP3153452A JP15345291A JPH053093A JP H053093 A JPH053093 A JP H053093A JP 3153452 A JP3153452 A JP 3153452A JP 15345291 A JP15345291 A JP 15345291A JP H053093 A JPH053093 A JP H053093A
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Abstract
る放電灯点灯装置において、放電灯の寿命末期等の異常
時にインバータ装置の発振を停止させた状態に保持する
回路を簡単な構成で実現し、低電力損失で且つ確実な動
作を得る。 【構成】CR時定数回路とトリガー素子を利用したイン
バータ装置の起動回路のコンデンサの両端に、インバー
タ装置を発振停止及び保持させる回路を接続した。 【効果】新たな電力損失を生じさせることがなく、しか
も放電灯の交換時には起動回路により確実にインバータ
装置を再始動させることができる。
Description
放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置に関するもの
である。
示す。この回路は自励式の直列共振型インバータであ
り、直流電源EにはダイオードD1 ,D2 をそれぞれ逆
並列接続されたスイッチング用のトランジスタQ1 ,Q
2 の直列回路が接続されており、各トランジスタQ1 ,
Q2 のエミッタには、それぞれ抵抗R2 ,R3 が直列的
に挿入されている。これらの抵抗R2 ,R3は、通称エ
ミッタ抵抗と呼ばれる負帰還抵抗であり、トランジスタ
Q1,Q2 のオーバードライブ防止用である。トランジ
スタQ2 のコレクタと直流電源Eの正端子の間には、駆
動トランスT1 の1次巻線とインダクタL1 及びコンデ
ンサC2 を介して、放電灯F1 のフィラメントの電源側
端子が接続されている。放電灯F1 のフィラメントの非
電源側端子間には、コンデンサC4 と抵抗R7 の並列回
路が接続されている。コンデンサC4 とインダクタL1
は直列共振回路を構成している。コンデンサC2 は直流
成分カット用のカップリングコンデンサ(反転用コンデ
ンサ)であり、その容量はコンデンサC4 に比べて充分
に大きく、共振には殆ど寄与しない。駆動トランスT1
は2つの2次巻線を備えている。一方の2次巻線は抵抗
R4 ,R2 を介してトランジスタQ1 のベース・エミッ
タ間に接続されている。また、他方の2次巻線は抵抗R
5 ,R3 を介してトランジスタQ2 のベース・エミッタ
間に接続されている。以上により自励式のインバータ装
置が構成されている。
ガー素子Q3 は起動回路を構成している。電源投入時、
直流電源Eの電圧が上昇すると、抵抗R1 を介してコン
デンサC1 が充電される。コンデンサC1 の電圧がトリ
ガー素子Q3 のブレークオーバー電圧に達すると、トリ
ガー素子Q3 が導通し、コンデンサC1 の電荷でトラン
ジスタQ2 にベース電流を流してインバータ装置を起動
させるものである。なお、インバータが起動した後は、
ダイオードD1 を介してコンデンサC1 の電荷が放電さ
れるので、起動回路は起動パルス発生動作を停止するも
のである。
について説明する。トランジスタQ 2 のエミッタ抵抗R
3 の電位は異常検出回路1に入力されている。コンデン
サC 2 と放電灯F1 の接続点の電位は、抵抗R13とR15
により分圧されて、リセット回路3に入力されている。
異常検出回路1の出力は保持回路2のセット入力とさ
れ、リセット回路3の出力は保持回路2のリセット入力
とされている。保持回路2の出力は抵抗R20を介してト
ランジスタQ9 のベースに入力されている。トランジス
タQ9 のコレクタとエミッタは、トランジスタQ2 のベ
ースと直流電源Eの負端子の間に接続されている。
0 から得ている。すなわち、直流電源Eから抵抗ドロッ
パR0 を介してコンデンサC0 を充電し、過電圧防止用
のツェナダイオードZDで電圧規制して、コンデンサC
0 の両端に低圧の直流電圧を得ている。この直流電圧
は、異常検出回路1と保持回路2とリセット回路3を含
む制御回路に動作電源電圧として供給されている。
明する。電源投入後、起動回路によりトランジスタQ2
にオン信号が入ると、直流電源EからコンデンサC2 ,
C4 、インダクタL1 、駆動トランスT1 、トランジス
タQ2 及び抵抗R3 を介して共振電流が流れ、駆動トラ
ンスT1 によりトランジスタQ1 ,Q2 が自励でオン・
オフを繰り返し、インバータ装置が発振を開始する。ま
た、放電灯F1 が寿命末期等になると、抵抗R3 に流れ
る異常電流が異常検出回路1により検出され、その信号
が保持回路2に入力され、トランジスタQ9 がオンし、
インバータ装置の発振が停止する。発振が停止すると、
異常検出信号が無くなるが、トランジスタQ9 はオンし
続ける必要があるため、保持回路2が必要となる。ま
た、放電灯F1 を交換したときには、保持回路2をリセ
ットするために、リセット回路3が必要となる。さら
に、上記の制御を行うために、抵抗R0とコンデンサC
0 及びツェナダイオードZDよりなる制御電源が必要と
なる。この回路では、異常検出は抵抗R3 により検出し
ているが、他の検出方法を用いても良い。
この制御電源を作るためのドロッパ抵抗R0 の電力損失
が大きく、また、保持回路2とリセット回路3を備える
ため、制御回路が複雑になるという問題点がある。
に、従来、図4に示すような放電灯点灯装置が提案され
ている(特公平3−12439号公報参照)。以下、そ
の回路構成と動作について説明する。入力側において図
示されていないフィルタを介して交流電源(220V/
50Hz)より給電される両波整流器Gと、整流器Gに
接続され、充電リアクトルL、充電ダイオードD、充電
スイッチT1,T2及び充電コンデンサCを有するDC
−DCコンバータとは、可制御直流電圧を有する直流電
源を形成する。充電コンデンサCには、インバータの交
互に導通する2つのトランジスタよりなる直列回路が接
続されている。その充電ダイオードDに隣接するトラン
ジスタT3は以下2次トランジスタと称し、他のトラン
ジスタT1は1次トランジスタと称する。2次トランジ
スタT3に並列に、放電ランプEと直列共振回路コンデ
ンサC2、リアクトルL2と振動コンデンサC1と可飽
和変圧器の1次巻線L30との直列回路からなる負荷回
路が接続され、その直列共振回路のコンデンサC2は放
電ランプEの両予熱電極間に置かれ、放電ランプEは、
一方の電極で充電コンデンサCに直接接続されている。
L32と遮断巻線L33とを有する。2次巻線L31,
L32は、1次トランジスタT1、2次トランジスタT
3の制御回路中に、これら両トランジスタがそれぞれ可
飽和変圧器の反転磁化時間中、交互に導通制御されるよ
うに接続されている。この場合、可飽和変圧器は、それ
によって決まるインバータの運転周波数が直列共振回路
の共振周波数の若干上にあるように構成されている。そ
うすることによって、相前後する導通制御パルス間に間
隙が生じるので、1次トランジスタと2次トランジスタ
との同時導通が避けられ、したがって、充電コンデンサ
Cにおける電圧の短絡が避けられる。両トランジスタの
同時阻止中における通流のために、トランジスタのそれ
ぞれに並列に帰還電流ダイオードD1,D2が設けられ
ている。1次トランジスタT1の導通時間中、充電コン
デンサCの電圧が負荷回路に加わり、振動コンデンサC
1は図示極性で充電される。1次トランジスタT1が阻
止状態となった後、2次トランジスタT3が導通するま
では、電流は負荷回路を介して流れ、直列共振回路のリ
アクトルL2によって駆動されて帰還電流ダイオードD
2を介して流れ続ける。それから2次トランジスタT3
が再び阻止状態となるまで、振動コンデンサC1が2次
トランジスタT3及び負荷回路を介して放電する。その
後、負荷電流は同じ方向に充電コンデンサC及び帰還電
流ダイオードD1を介して1次トランジスタT1の新た
な導通まで流れ続ける。
サCから取り出されるエネルギーは、整流器Gから充電
リアクトルL及び充電ダイオードDを介して充電コンデ
ンサCに供給される。図4の回路では、このために1次
トランジスタT1及び充電サイリスタT2が直列接続さ
れて充電スイッチを形成しており、この充電スイッチを
介して充電リアクトルLが整流器Gに並列に接続されて
いる。
作に同期して制御される。そのために、この充電サイリ
スタT2の制御区間がトリガーダイオードD9を介して
遅延コンデンサC6に並列接続され、この遅延コンデン
サC6は一方では放電ダイオードD8を介して2次トラ
ンジスタT3に並列に接続されており、また、1次トラ
ンジスタT1、可調整放電抵抗R1及び逆流阻止ダイオ
ードD7を介して制御電源に接続されている。制御電源
は、制御トランジスタT5およびこれに並列に設けられ
ている蓄積コンデンサC5からなり、このコンデンサC
5はダイオードD5及び分圧コンデンサC7と共に1次
トランジスタT1に並列にある分圧器を構成している。
ーがトリガーダイオードD13を介して1次トランジス
タT1の制御区間に加えられ、それにより、1次トラン
ジスタT1が導通するような値に始動コンデンサC8の
電圧が到達したときに始めて、振動型インバータが動作
し始め、続いてDC−DCコンバータが動作し始める。
このために始動コンデンサC8は一方では抵抗R2,R
4及びランプEの一方の電極を介して充電コンデンサC
に接続されており、他方ではダイオードD10を介して
1次トランジスタT1のスイッチング区間に並列に接続
されている。整流器Gに交流電源電圧を印加した後、充
電コンデンサCが充電リアクトルL及び充電ダイオード
Dを介して充電され、そして、それに伴って始動コンデ
ンサC8も1次トランジスタT1が導通されるまで充電
される。それから、同時に始動コンデンサC8はダイオ
ードD10を介して再び放電され、その結果、この始動
回路はインバータの周期的な振動中はもはや関与し得な
い。
にある場合、すなわち、繰り返し無駄な始動が行われる
だけの場合にインバータを遮断するために、1つの遮断
状態と1つの動作状態とを有する停止サイリスタT4の
形の双安定スイッチング素子と、制御回路と、保持回路
とが設けられている。停止サイリスタT4のスイッチン
グ区間はダイオードD11,D12を介して可飽和変圧
器の遮断巻線L33に並列接続され、また、抵抗R2を
介して始動コンデンサC8に並列接続されている。停止
サイリスタT4のスイッチング区間はさらに充電コンデ
ンサCに隣接する側の放電ランプの電極および直列抵抗
R4と直列の保持回路中に挿入されている。
C9を有する制御回路がダイオードD11を介して並列
接続され、このRC要素はトリガーダイオードD14を
介して停止サイリスタT4の制御区間に並列接続されて
いる。この回路の機能及び構成は、放電ランプを有する
負荷回路を介して流れ、遮断巻線L33によって検出さ
れる電流の振幅が、ランプが点灯されていない場合(共
振状態)においてはランプが点灯されている場合(共振
回路の減衰状態)におけるよりも著しく大きいというこ
とを基礎においている。その構成によって予め与え得る
無駄な始動回数後に、停止サイリスタT4がトリガーダ
イオードD14を介して点弧し遮断巻線L33を短絡す
るほどにコンデンサC9を充電する。これによりインバ
ータのトランジスタに対する制御電圧が無くなり、イン
バータの運転が遮断される。しかしながら、正常な点灯
動作及び正常なランプ電流はいずれもこのような遮断を
生じない。なぜならば、この場合にはコンデンサC9に
おける電圧がトリガーダイオードD14を導通させるに
必要な値に達しないからである。
に依存したDC−DCコンバータの同期制御のために、
DC−DCコンバータは自動的にインバータと共に遮断
され、かつインバータの始動後に再投入される。
回路が遮断され、それ故、停止サイリスタT4が再び阻
止状態に移行することができるまで、遮断されたままで
ある。このために、例えば、交流電源電圧を遮断するこ
とができる。しかし、電源電圧の遮断なしに行うことの
できる欠陥ランプの交換の結果の遮断は極めてしばしば
存在する。始動コンデンサC8の電流回路もランプの電
極を介して供給されるため、インバータは新たなランプ
のセット後、自動的に再び振動し始める。
作らなくてもランプ寿命末期等の異常時にサイリスタを
用いてインバータ装置の発振を停止させて、ランプ交換
時に再起動させることができる。この従来例の特徴を要
約すると、ランプの一方のフィラメントを介して起動ル
ープを構成し、異常時にサイリスタを用いて駆動トラン
スを短絡させ、そのサイリスタの保持電流を起動抵抗か
ら得ることで、異常時には発振停止を維持し、ランプ交
換時には保持電流をカットして、再度、放電灯が装着さ
れた時にインバータ装置が起動されるというものであ
る。
ントを介して起動回路が接続されていることになり、図
4の予熱電極e1が断線した場合は、電源投入しても発
振開始されないが、予熱電極e2が断線した場合には、
起動回路が働き、起動パルスが常に与えられた状態とな
る。また、図5に示すような並列点灯方式の回路構成と
した場合には、予熱電極e1とe2が断線した場合で、
予熱電極e1が断線の場合は発振停止し、予熱電極e2
が断線の場合は、ランプE’が正常であれば、一点灯で
点灯するという2つの現象が起こることになる。ランプ
装着時においても、予熱電極e1が先に挿入されてから
予熱電極e2を挿入する場合、予熱電極e2が挿入され
る時には起動パルスは既に発生しており、1灯点灯して
いる可能性があり、予熱電極e2を挿入する場合、過大
な共振電流が流れて、スイッチング素子にストレスを加
える。
点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、放電灯をインバータ装置により高周波点灯させる放
電灯点灯装置において、放電灯の寿命末期等の異常時に
インバータ装置の発振を停止させた状態に保持する回路
を簡単な構成で実現し、低電力損失で且つ確実な動作を
得ることにある。
の課題を解決するために、図1に示すように、放電灯を
点灯させるインバータ装置の起動回路にコンデンサC1
と抵抗R1 の時定数回路と前記コンデンサC1の電圧で
ブレークオーバーするトリガー素子Q3 を有する放電灯
点灯装置において、放電灯の少なくとも寿命末期を含む
異常時にインバータ装置を発振停止及び保持させる回路
を前記コンデンサC1 の両端に接続し、放電灯の交換時
に前記保持回路をリセットする手段を設けたことを特徴
とするものである。
ガー素子Q3 を利用したインバータ装置の起動回路に着
目し、この起動回路のコンデンサC1 の両端に、インバ
ータ装置を発振停止及び保持させる回路を接続したの
で、新たな電力損失を生じさせることがなく、しかも放
電灯の交換時には起動回路により確実にインバータ装置
を再始動させることができるものである。
下、その回路構成について説明する。直流電源Eの正端
子はトランジスタQ1 のコレクタに接続されている。ト
ランジスタQ1 のエミッタは抵抗R2 を介してトランジ
スタQ2 のコレクタに接続されている。トランジスタQ
2 のエミッタは抵抗R3 を介して直流電源Eの負端子に
接続されている。直流電源Eの両端には、ダイオードD
2 ,D3の直列回路が逆極性に接続されており、ダイオ
ードD2 ,D3 の接続点はトランジスタQ2 のコレクタ
に接続されている。トランジスタQ2 のコレクタには、
駆動トランスT1 の1次巻線n1 とインダクタL1 を介
して放電灯F1 の第1のフィラメントf11の一端が接続
され、放電灯F1 の第2のフィラメントf12の一端はコ
ンデンサC2 を介して直流電源Eの負端子に接続されて
いる。放電灯F1 のフィラメントf11,f12の各他端に
はコンデンサC4 と抵抗R7 が並列に接続されている。
駆動トランスT1 の1次巻線n1 とインダクタL1 の接
続点は、抵抗R6 を介して直流電源Eの正端子に接続さ
れると共に、インダクタL2 を介して放電灯F2 の第1
のフィラメントf21の一端に接続され、放電灯F2 の第
2のフィラメントf22の一端はコンデンサC3 を介して
直流電源Eの負端子に接続されている。放電灯F2 のフ
ィラメントf21,f22の各他端にはコンデンサC5 と抵
抗R8 が並列に接続されている。駆動トランスT1 の第
1の2次巻線n2 は、抵抗R4 ,R 2 を介してトランジ
スタQ1 のベース・エミッタ間に接続されており、第2
の2次巻線n3 は、抵抗R5 ,R3 を介してトランジス
タQ2 のベース・エミッタ間に接続されている。第2の
2次巻線n3 と逆極性に巻かれた第3の2次巻線n4 の
一端は直流電源Eの負端子に接続され、他端はダイオー
ドD4 を介してサイリスタQ4 のアノードに接続されて
いる。
15の直列回路が並列に接続されており、その接続点には
ダイオードD6 のカソードが接続されている。同様に、
コンデンサC3 の両端には、抵抗R14,R16の直列回路
が並列に接続されており、その接続点にはダイオードD
5 のカソードが接続されている。ダイオードD5 ,D 6
の各アノードは、トランジスタQ8 のベースに接続され
ている。トランジスタQ8 のコレクタ・エミッタは、コ
ンデンサC1 の両端に並列接続されている。
ガー素子Q3 は起動回路を構成している。電源投入時、
直流電源Eの電圧が上昇すると、抵抗R1 を介してコン
デンサC1 が充電される。コンデンサC1 の電圧がトリ
ガー素子Q3 のブレークオーバー電圧に達すると、トリ
ガー素子Q3 が導通し、コンデンサC1 の電荷でトラン
ジスタQ2 にベース電流を流してインバータ装置を起動
させるものである。なお、インバータが起動した後は、
ダイオードD1 を介してコンデンサC1 の電荷が放電さ
れるので、起動回路は起動パルス発生動作を停止するも
のである。また、インバータが停止しているときでも、
トランジスタQ8 が導通状態である場合には、コンデン
サC1 が充電されないので、起動回路は起動パルスを発
生しない。
タL1 の接続点は、コンデンサC6 と抵抗R9 ,R10を
介して直流電源Eの負端子に接続されている。同様に、
放電灯F2 のフィラメントf21とインダクタL2 の接続
点は、コンデンサC7 と抵抗R11,R12を介して直流電
源Eの負端子に接続されている。抵抗R9 ,R10の接続
点には、抵抗R19の一端が接続されると共に、トランジ
スタQ6 のエミッタとトランジスタQ7のベースが接続
されており、抵抗R11,R12の接続点には、抵抗R19の
他端が接続されると共に、トランジスタQ7 のエミッタ
とトランジスタQ6 のベースが接続されている。トラン
ジスタQ6 ,Q7 の各コレクタはダイオードD8 のアノ
ード・カソード間を介してコンデンサC8 の一端に接続
されており、コンデンサC8 の他端は直流電源Eの負端
子に接続されている。コンデンサC8 の一端は、抵抗R
18とトリガー素子Q5 を介してサイリスタQ4 のゲート
に接続されている。サイリスタQ4 のゲート・カソード
間には抵抗R17が並列接続されている。起動回路のコン
デンサC1 と抵抗R1 の接続点は、ダイオードD7 のア
ノード・カソード間を介して、サイリスタQ4 のアノー
ドに接続されている。
出回路は、直流電源Eに対し、放電灯F1 については、
抵抗R6 、インダクタL1 、フィラメントf11、抵抗R
7 、フィラメントf12、抵抗R13,R15の直流電流回路
で構成されており、放電灯F 2 については、抵抗R6 、
インダクタL2 、フィラメントf21、抵抗R8 、フィラ
メントf22、抵抗R14,R16の直流電流回路で構成され
ており、各放電灯F1 ,F2 の各フィラメントf11,f
12,f21,f22のいずれの断線も検出可能である。ま
た、放電灯の寿命末期等の異常検出回路は、ランプ電圧
の電圧差を検出する方式であり、その差がコンデンサC
8 に充電される。インバータの発振停止回路としては、
駆動トランスT1 の2次巻線n4 からダイオードD4 を
介してサイリスタQ4 が接続されており、さらにサイリ
スタQ4 のアノードはダイオードD 7 を介して起動回路
のコンデンサC1 に接続されている。
電灯F1 ,F2 は同じワット数とする。電源が投入され
ると、抵抗R1 を介してコンデンサC1 を充電しようと
する。しかしながら、コンデンサC1 にトランジスタQ
8 が並列接続されており、このトランジスタQ8 のベー
ス電位を決定する抵抗R13,R15及び抵抗R14,R16の
分圧電圧は、コンデンサC2 ,C3 の充電電圧によって
決まり、その電圧上昇は抵抗R1 とコンデンサC1 の時
定数よりも遅いために、結局、コンデンサC1 の充電電
位は放電灯の有無検出回路の時定数に従って充電され
る。抵抗R13,R15の分圧電圧は、直流電源Eに対し
て、抵抗R6 、インダクタL1 、抵抗R7 ,R13,R15
とコンデンサC2 の時定数によって決まる。また、抵抗
R14,R16の分圧電圧は、直流電源Eに対して、抵抗R
6 、インダクタL2 、抵抗R8 ,R14,R16とコンデン
サC3 の時定数によって決まる。故に、抵抗R13,R15
及びR14,R16の分圧電圧をトリガー素子Q3 のブレー
クオーバー電位よりも高く設定しておけば、トリガー素
子Q3 は必ずオンする。トリガー素子Q3 がオンすれ
ば、トランジスタQ2 にオン信号が入り、コンデンサC
2 ,C3 を電源として、コンデンサC4 ,C5 とインダ
クタL1 ,L2 に直列共振電流が流れ、発振を開始す
る。放電灯F1 ,F2 が正常に点灯している場合には、
ランプ電圧に差は無く、コンデンサC8 には殆ど電圧は
充電されない。よって、サイリスタQ4 もオフしてい
る。
メントが外れている場合 この場合、本実施例では、1つのフィラメントでも外れ
ていると、放電灯F1 の場合、直流電源E、抵抗R6 、
インダクタL1 、フィラメントf11、抵抗R7 、フィラ
メントf12、抵抗R13,R14の直流電流回路が遮断さ
れ、放電灯F12の場合、直流電源E、抵抗R6 、インダ
クタL2、フィラメントf21、抵抗R8 、フィラメント
f22、抵抗R14,R16の直流電流回路が遮断されるた
め、抵抗R13,R15又はR14,R16のいずれかの分圧電
圧が0となり、トランジスタQ8 がオンして、起動用の
コンデンサC1 には電荷は蓄積されず、よって、起動パ
ルスが発生しないので、インバータ装置は起動しない。
振停止後、交換する場合 インバータ装置が正常な状態で発振している場合、トラ
ンジスタQ2 が高周波でオン・オフし、ダイオードD1
を介してコンデンサC1 の電荷を抜いているため、コン
デンサC1 の電圧はほとんど0Vとなる。次に、一方の
放電灯が寿命末期になると、半波放電状態となり、放電
灯の両端電圧の波形に差が生ずる。その電圧差がダイオ
ードD8 を介してコンデンサC8 に充電される。コンデ
ンサC8 の電圧が一定以上になると、ダイアックQ5 が
オンする。ダイアックQ5 がオンすると、サイリスタQ
4 がターンオンして、駆動トランスT1 の2次巻線n4
がダイオードD4 を介して短絡され、インバータ装置の
発振が停止する。発振が停止すると、異常検出信号は無
くなり、ダイアックQ5 はオフするが、そのときには、
直流電源Eから抵抗R1 とダイオードD7 を介してサイ
リスタQ4 に保持電流が流れるので、サイリスタQ4 は
導通状態に保持される。したがって、起動用のコンデン
サC1 には起動用の電荷が蓄積されず、起動パルスが発
生しないので、インバータ装置は発振停止状態を維持す
る。
れると、放電灯の有無検出用の直流電流回路が遮断され
るため、抵抗R13,R15又はR14,R16の分圧電圧が低
下し、ダイオードD5 又はD6 を介してトランジスタQ
8 のエミッタ・ベース間に電流が流れて、トランジスタ
Q8 がオンとなる。このとき、サイリスタQ4 の保持電
流がカットされて、サイリスタQ4 がターンオフし、駆
動トランスT1 の2次巻線n4 が開放されるので、イン
バータ装置の発振停止がリセットされる。しかし、この
場合は、放電灯が外れているため、トランジスタQ8 が
オンのままであり、起動用のコンデンサC1 の電圧は上
昇しない。その後、正常な放電灯が挿入されて始めて、
起動用のコンデンサC1 の電圧がトリガー素子Q3 のブ
レークオーバー電位に達し、トランジスタQ2 をオンさ
せる起動パルス信号を与え、インバータ装置の発振が開
始される。
る。本実施例では、200Vの交流電源eを全波整流器
DBで整流し、インダクタL10とトランジスタQ10及び
ダイオードD10を含む昇圧型のチョッパー回路で昇圧し
て、DC400Vの直流電圧を平滑コンデンサC9 に充
電している。制御回路SはトランジスタQ10のオン・オ
フを制御するものである。トランジスタQ10のオン時に
インダクタL10に蓄積されたエネルギーが、トランジス
タQ10のオフ時にダイオードD10を介して平滑コンデン
サC9 に充電される。平滑コンデンサC9 に充電された
DC400Vは、トランジスタQ1 ,Q2 の直列回路に
印加されている。各トランジスタQ1 ,Q 2 のエミッタ
には抵抗R2 ,R3 がそれぞれ直列的に挿入されてい
る。トランジスタQ2 のコレクタと平滑コンデンサC9
の正端子の間には、直流成分カット用のカップリングコ
ンデンサC2 と、駆動トランスT1 の1次巻線とインダ
クタL 1 を介して、放電灯F1 のフィラメントの電源側
端子が接続されている。放電灯F1 のフィラメントの非
電源側端子にはコンデンサC4 と抵抗R7 が並列接続さ
れている。コンデンサC4 とインダクタL1 は直列共振
回路を構成している。駆動トランスT1 はインダクタL
1 とコンデンサC4 の固有振動周波数よりも少し高い周
波数で発振するように設計されている。起動回路は整流
後の電圧を入力として、抵抗R1 とコンデンサC1 、ダ
イオードD1 、トリガー素子Q3 及びトランジスタQ11
より構成されている。トランジスタQ11は放電灯の有無
を検出してオン・オフするものである。放電灯検出回路
は、抵抗R7 ,R21,R23,R24とダイオードD11で構
成されており、放電灯が挿入されている場合にトランジ
スタQ11がオン状態となる。異常検出回路は、コンデン
サC11,C12、抵抗R25,R 26、ダイオードD12,D13
及びコンデンサC13で構成され、その出力がサイリスタ
Q4 を含む発振停止回路に接続されている。
まず、昇圧型のチョッパー回路については、電源投入
後、一定時間後に動作するものとする。これにより、平
滑コンデンサC9 には直流電圧が得られる。次に、放電
灯が正常な場合と、断線時、並びに再装着時の動作につ
いて説明する。
流電源Eから、コンデンサC2 を介して、ダイオードD
11、抵抗R23,R24の経路で電流が流れる。正常な放電
灯が挿入されていれば、X点の電位は、ほぼE×(R23
+R24)/(R 21+R7 +R23+R24)まで充電され
る。このとき、抵抗R24に得られる電圧により、トラン
ジスタQ12がオンし、抵抗R22に流れる電流によりトラ
ンジスタQ 11がオンする。これによって、起動回路が動
作可能となり、抵抗R1 を介してコンデンサC1 を充電
する。コンデンサC1 の電圧がトリガー素子Q3 のブレ
ークオーバー電圧を越えると、トランジスタQ2 に起動
パルス信号が与えられ、トランジスタQ2 がオンして、
インバータ装置が発振開始する。なお、放電灯が正常な
場合は、異常検出回路のコンデンサC13の電圧は低く設
定されており、ツェナダイオードZD1 はオンしない。
よって、サイリスタQ4 もオフである。
トが外れている場合 この場合、直流電源Eから抵抗R21、駆動トランスT1
の1次巻線、インダクタL1 、放電灯F1 の一方のフィ
ラメント、抵抗R7 、放電灯F1 の他方のフィラメント
を通る直流電流回路が遮断されるので、コンデンサC2
と並列の放電ループが無くなり、電源投入時に、X点の
電位は0Vとなる。このため、抵抗R23,R24の分圧電
圧も0Vとなり、トランジスタQ12がオフ、トランジス
タQ11もオフとなる。したがって、起動用のコンデンサ
C1 の充電経路を遮断し、インバータ装置の発振を開始
させない。
後、放電灯を交換する場合 正常点灯状態から放電灯が寿命末期になると、放電灯は
半波放電状態となり、その場合、放電灯の両端電圧のピ
ーク対ピーク値が高くなり、異常検出回路のコンデンサ
C13の電位が高くなり、ツェナーダイオードZD1 がオ
ンする。ツェナーダイオードZD1 がオンすると、サイ
リスタQ4 がオンし、コンデンサC13に蓄えられた電荷
は、抵抗R28、サイリスタQ4 、トランジスタQ9 のベ
ース・エミッタ間を介して放電し、トランジスタQ9 が
オンし、トランジスタQ2 のベースをクランプして、イ
ンバータ装置の発振を停止させる。この場合、コンデン
サC13の放電時定数により、トランジスタQ9 のオンし
得る期間をインバータ装置の主回路のトランジスタ
Q1 ,Q2 のスイッチング周期よりも充分に長く設定し
てあるので、インバータ装置の発振は停止する。なお、
発振停止回路のサイリスタQ4 のカソード側に直列に挿
入された抵抗R27は、トランジスタQ9 のベースに対し
ては大きいインピーダンスに設定されている。
電源から、トランジスタQ11、抵抗R1 、ダイオードD
7 、サイリスタQ4 、抵抗R27の経路でも電流が流れ、
この電流が保持電流となって、サイリスタQ4 がオンし
続ける。サイリスタQ4 が上記電流経路でオン状態を維
持すると、起動回路のコンデンサC1 の電圧は、トリガ
ー素子Q3 をブレークオーバーさせるだけの電圧には達
せず、起動回路が動作しない。故に、発振停止状態が維
持される。次に、交換のために放電灯を外すと、コンデ
ンサC2 が直流電源Eの電圧まで充電されるため、放電
灯検出のためのX点の電位が0Vとなり、トランジスタ
Q12がオフし、起動回路のトランジスタQ11もオフす
る。このため、抵抗R1 を介して流れる保持電流が無く
なり、サイリスタQ4 はオフする。次に、新しい放電灯
が挿入されると、上記(a)で説明した放電灯が正常な
場合と同様に、X点の電位がほぼE×(R23+R24)/
(R 21+R7 +R23+R24)まで充電され、抵抗R23,
R24の分圧電圧が上昇するので、トランジスタQ12がオ
ンし、トランジスタQ11がオンして、起動回路が動作
し、発振が開始され、点灯状態となる。
用いて平滑コンデンサC9 の直流電圧を上げているの
で、電力損失を低減するために起動回路は整流器DBの
出力端に接続している。また、発振停止時も保持電流を
流し続けるために、負荷が非常に軽い状態では充分に平
滑できる程度の容量のコンデンサC10を整流器DBの出
力端に接続している。
は複数本としても良く、その場合でも、放電灯の有無検
出回路が複雑になることはなく、オア回路で簡単に構成
できるので、特に多灯点灯などの場合でも全てのフィラ
メントが装着されてから発振を開始させることができ
る。
路のコンデンサの両端にインバータ装置の発振停止及び
保持回路を接続したので、特別な電源を新たに設けなく
ても、異常時に発振停止状態に保持することができ、し
かも、放電灯の交換時には起動回路の動作により確実に
発振を再開することができるという効果がある。
ンデンサとトリガー素子及びダイオードよりなる汎用の
起動回路を用いたので、既存の回路を大きく設計変更す
ることなく、本発明の機能を実現できるという効果があ
る。
として起動用のコンデンサの両端にサイリスタを並列接
続し、起動回路の抵抗を利用して保持電流を流すように
したので、特別な電源が無くても保持機能が実現でき、
電力損失の増大を防止できるという効果がある。
タの保持電流を遮断するためのスイッチング素子を起動
回路のコンデンサと並列又は直列に接続したので、スイ
ッチング素子の開閉により容易のサイリスタの保持機能
をリセットすることができるという効果がある。
複数の放電灯のうち、1つのフィラメントでも非接続に
なると、インバータ装置の発振を停止させることができ
るので、スイッチング素子等に過大なストレスが加わる
ことがなく、信頼性が高くなるという効果がある。
Claims (5)
- 【請求項1】 放電灯を点灯させるインバータ装置の
起動回路に抵抗とコンデンサの時定数回路と前記コンデ
ンサの電圧でブレークオーバーするトリガー素子を有す
る放電灯点灯装置において、放電灯の少なくとも寿命末
期を含む異常時にインバータ装置を発振停止及び保持さ
せる回路を前記コンデンサの両端に接続し、放電灯の交
換時に前記保持回路をリセットする手段を設けたことを
特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項2】 前記インバータ装置は交互にオン・オ
フされる2個のスイッチング素子の直列回路を直流電源
に接続して構成され、前記起動回路は抵抗とコンデンサ
の直列回路を前記直流電源に並列接続すると共に、抵抗
とコンデンサの接続点と一方のスイッチング素子の制御
電極間に電圧応答型のトリガー素子を接続して構成さ
れ、前記一方のスイッチング素子のオン時に前記コンデ
ンサの電荷を放電するように前記コンデンサをダイオー
ドを介して前記一方のスイッチング素子の主電極間に並
列接続したことを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯
装置。 - 【請求項3】 前記インバータ装置を発振停止及び保
持させる回路は前記コンデンサの両端に並列接続された
サイリスタよりなり、前記起動回路の抵抗は前記サイリ
スタの保持電流供給路を構成していることを特徴とする
請求項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項4】 前記サイリスタの保持電流を遮断する
ためのスイッチング素子を前記起動回路のコンデンサと
並列又は直列に接続したことを特徴とする請求項3記載
の放電灯点灯装置。 - 【請求項5】 前記直流電源から放電灯の各フィラメ
ントを経由する直流電流回路の有無により放電灯の有無
を検出する手段を更に備えることを特徴とする請求項1
記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3153452A JP3010789B2 (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3153452A JP3010789B2 (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH053093A true JPH053093A (ja) | 1993-01-08 |
JP3010789B2 JP3010789B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=15562870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3153452A Expired - Lifetime JP3010789B2 (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3010789B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07335387A (ja) * | 1994-06-13 | 1995-12-22 | Kosei Japan:Kk | 電子式放電管点灯装置 |
WO1997023119A1 (fr) * | 1995-12-19 | 1997-06-26 | Kabushiki Kaisha Koseijapan | Dispositif electronique de commande de lampe a decharge |
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-
1991
- 1991-06-25 JP JP3153452A patent/JP3010789B2/ja not_active Expired - Lifetime
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