JPH0548400Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉 本考案はトランジスタインバータを用いる、放
電灯の点灯装置に関するものである。 〈従来の技術〉 従来、商用電源を整流した直流をトランジスタ
インバータにより、高周波に周波数変換及び変圧
して得られた高周波電力で蛍光灯等の放電灯を負
荷とする点灯装置があり、この種の点灯装置とし
ては、第４図ａ、第５図ａ、第６図ａのものがあ
つた。先ず、第４図ａのものは商用電源１を全波
整流回路２で整流した直流を不平滑のままトラン
ジスタインバータ本体３に供給し、電源１投入直
後は、高抵抗器４によりトランジスタ５のベース
を軽く付勢して微弱発振せしめた後、発振トラン
ス６に巻回した、トランジスタベース付勢用線輪
６３に発生する電力を整流平滑回路３１を介して
トランジスタ５のベースに供給して適正発振せし
めており、例えば40W蛍光灯１灯を負荷として、
電源電圧の200V用として、各部定数を調整した
場合、トランジスタ５のコレクタ・ベース間電圧
V_CBは、第５図ｂの如きエンベロープを持つ波形
を呈し、そのピーク値は1000V前後である。電源
電圧変動がある場合、特に上昇する側に20％変動
した場合は、前記V_CBは最大1250V程度となる。
又、第５図ａのものや、図示していないが、トラ
ンジスタインバータ本体の高周波出力の一部を整
流平滑して電源側に直流帰還させたものなど、部
分平滑とか半平滑と称して、電源整流波高の約半
分の高さまで平滑したものにあつては、例えば
40W蛍光灯を２灯負荷として電源電圧200V用に
各部調整した場合トランジスタ５のV_CBは第５図
ｂの如きエンベロープを持つ波形を呈し、そのピ
ーク値は1000V前後あり、電源電圧が上昇側へ20
％変動すると、最大1250V程度となる。さらに、
第６図ａのもので40W蛍光灯を２灯負荷として、
電源電圧を242Vとした場合、トランジスタ５の
V_CBは第６図ｂの如きエンベロープを持つ波形を
呈し、そのピーク値は1100V前後、電源電圧が20
％上昇時は、最大1250Vとなる。 〈考案が解決しようとする課題〉 近年商用電源配線容量増加の為、400V級配電
（400V，420V，440V，460V，480V等）が実用
化され、照明用配電として、これら400V級配線
の３相４線引きが用いられて230V，242V，
254V，265V，277V等の電圧が用いられる例が増
加してきている。 トランジスタインバータによる放電灯点灯装置
を上記３相４線引きの230〜277V電源に対応せし
めようとするとき、第４図ａ、第５図ａのもので
は、トランジスタに印加されるV_CBが1500Vを超
え、第６図ａのものでも電源電圧277Vのとき変
動20％（332V）の電圧となると1500V前後とな
る恐れがある。 従来から多用されている電源電圧200ないし
220Vに用いるトランジスタインバータの放電灯
点灯装置には、トランジスタ製造各社より、多
種、多量に提供されているコレクタベース間最大
定格電圧V_CBO1500Vのものが多用されているが、
V_CBOが1500Vを越えるもの、例えば、1700V，
2000V，2500V等のものは品種数も少なく、入手
が困難である。又、価格も1500Vのものに比し割
高につく。 上述の如く、従来からあるトランジスタインバ
ータによる放電灯点灯装置では、230Vないし、
277Vの電源電圧及びその変動の一部、あるいは
全部に対応することが困難或いは不可能であつ
た。 本考案は、前記従来欠点を解消し400V級３相
４線引き電源に用いるに適したトランジスタイン
バータによる放電灯点灯装置を提供せんとするも
のである。 〈課題を解決するための手段〉 本考案の放電灯点灯装置は、商用電源を整流した
直流電源を出力トランジスタおよび出力変成器を
備えたトランジスタインバータにて周波数変換及
び変圧して高周波で放電灯を点灯する装置におい
て、商用電源の電圧変動に対し電圧が殆ど変動し
ない正電圧電源で上記出力トランジスタのベース
電流を供給するベース用正電圧電源と、商用電源
の電圧変動に対応して電圧が変動する負電圧電源
と、その負電圧を上記ベース用正電圧電源に重畳
する手段を有し、商用電源電圧の上昇に対応して
出力トランジスタの出力を抑制することを特徴と
している。 〈作用〉 トランジスタインバータのトランジスタベース
付勢を定格商用電源電圧時に、適正出力を得るよ
うに設定しておき、電源電圧が変動上昇したとき
に変動量に対応した負電圧をトランジスタベース
の付勢源に介入せしめ、トランジスタベースの付
勢力を低減せしめて、トランジスタのコレクタベ
ース間電圧V_CBの上昇を抑制し、かつ、負荷放電
灯の過大入力を抑制する。 〈実施例〉 第１図は本考案の一実施例の回路構成を示す。 商用交流電源１は整流・平滑回路２により直流
化され、インバータ３により高周波に変換されて
放電灯４に供給される。また、インバータ３を構
成する２個のトランジスタ３１，３１のベース電
流を初期の微小電流供給用の抵抗６、正電圧電源
部５および負電圧電源部７により構成されてい
る。以下、具体的に説明する。 整流・平滑回路２は、全波整流器２１、コンデ
ンサ２２の後段に高力率平滑回路２８が設けられ
ており、これにより半平滑される。この高力率平
滑回路２８はコンデンサ２３とリアクトル２４の
直列接続、コンデンサ２３と直列に充放電される
第２のコンデンサ２５、コンデンサ２３の放電回
路を形成するダイオード２６およびインバータ３
の直流入力電流を通すためのダイオード２７より
構成されている。この第２のコンデンサ２５の端
子からダイオード５１、抵抗５２を経て第３のコ
ンデンサ５３が接続され、抵抗５４を通してイン
バータのトランジスタ３１，３１のベース回路に
正のベース電流が供給される。 トランジスタインバータ３は、２個の出力用ト
ランジスタ３１，３１、出力変成器３２、および
発振周波数を定めるコンデンサ３３を備え、出力
変成器３２には帰還用線輪３２１のほかに、発振
強度に比例した電力を取り出すための第３線輪３
２２が付加されている。出力変成器３２の出力端
に放電灯４が接続される。 次に本考案の特徴部分の要部をなす負電圧電源
部７を説明する。 出力トランス３２の第３線輪３２２の出力をダ
イオード７１で整流し、コンデンサ７２で平滑
し、低抵抗器７３、ツエナーダイオード７４を経
て、トランジスタ３１，３１のベースに負電圧を
印加している。 ツエナーダイオード７４のツエナ電圧をE_ZDと
表わして、商用電源を定格電圧印加時に E_ZD＞E_AE＋E_CE ここに、E_AEは、点Ａ，Ｅ間電圧 E_CEは、点Ｃ，Ｅ間電圧 なる関係を保つように設定すると、負電圧電源部
７はトランジスタ３１のベース回路には何ら影響
を与えない。基本点灯回路は、電源電圧の変動に
対して入力電流は殆んど変化しない定電流特性を
有しているで、コンデンサ２３に交番する電流量
の変化も殆どなく、従つてリアクトル２４の端子
電圧も変動せずトランジスタ３１のベース電源に
も商用電源電圧変動による電圧変動を生じないの
でE_AEは殆んど一定電圧を保つている。これに対
し、第３線輪３２２の出力は商用電源電圧の変動
にほぼ対応して変化する。電源電圧が低い方に変
動した場合は、第３線輪３２２の出力電圧は低下
し、E_ZD＞E_AE＋E_CEの関係は保持され負電圧電源
部７はトランジスタ３１のベース回路に影響を与
えない。 商用電源電圧が高い方に変動した場合は第３線
輪３２２の出力電圧は上昇し、E_ZDと（E_AE＋E_CE）
の関係は、電圧上昇に従つてE_ZD＝E_AE＋E_CEとな
りさらに上昇するとE_ZD＜E_AE＋E_CEとなる。その
結果、Ａ点からＣ点に電流が流れる為、抵抗器５
４の電流が定格時よりも増大し、その両端の電圧
降下が大きくなりE_AEが低下する。E_AEが低下する
とトランジスタ３１のベース付勢が弱くなり発振
強度が低下する。即ち、第３線輪３２２及び負電
圧電源部７は定格電圧及びそれ以下の電圧では作
動せず、定格電圧を超える電圧で作動する負帰還
回路として機能する。勿論、E_ZD＝E_AE＋E_CEとな
る商用電源電圧は定電圧素子のツエナ電圧を適当
に選ぶことにより自由に設定できるので、定格電
圧より低い電圧から負電圧電源部３２を作動せし
めることは可能である。 第２図に本考案の他の実施例を示す。この実施
例は第４図ａの従来例に負電圧電源部７Ａを負荷
したものであり、第３線輪３２２はベース付勢用
の正電圧電源部５Ａと負電圧電源部７Ａの電源と
に共用している。正電圧電源側には電源電圧変動
によるE_AEの変動を無くする為、定電圧素子５４
でE_AEを一定に保つている。定格電圧時、電圧変
動時の作用は先の実施例と同様である。なお、第
３、第４線輪を設けて、正、負両電圧を個別に得
ることもでき、タツプ付線輪を用いることもでき
る。 第３図に本考案のさらに他の実施例を示す。こ
の実施例はインバータ３の出力変成器３２の第３
線輪３２２の出力に正電圧電源部５Ｂを設け、商
用電源の整流出力に負電圧電源部７Ｂを設けたも
のである。 次に、上記実施例試験結果を示す。 第１図実施例を用いて負荷放電灯４に40W蛍光
灯２灯を用い、電源電圧265Vを定格電圧として、
各部を調整し、電源電圧を変動させて、トランジ
スタのコレクタ・ベース間電圧V_CB及び負荷放電
灯４に流れる電流I_Lを測定した結果を表に示す。

【表】 電源電圧332Vは定格電圧277Vの＋20％増に相
当する。表より明らかな如く、最大定格V_CBO
1500Vのトランジスタを用いた場合、負電源部７
なしのものでは、＋20％電圧では約6.7％しか余裕
率がないのに対し、負電源部７ありでは約15.3％
の余裕率を有する。又、負荷放電灯に流れる電流
I_Lも負電源部７ありは、抑制効果を有しており、
電源電圧変動時の負荷への過大励振及びトランジ
スタインバータの温度上昇過大の防止についても
併せて有効である。 なお、上記実施例について、トランジスタ二石
を用いたプツシユプル式の自励型トランジスタイ
ンバータについて説明したが、本考案の要旨を逸
脱しない範囲に於いて、一石式のもの、他励式の
インバータについても実施出来ることは勿論であ
る。 〈考案の効果〉 上述の如く、本考案によればトランジスタのコ
レクタ・ベース間電圧を低電圧に保つことがで
き、特に過電圧側への電源電圧変動に対して安全
なトランジスタインバータによる放電灯点灯装置
を製作することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２
図及び第３図は本考案の他の実施例を示す回路図
である。第４図ａ、第５図ａ、第６図ａは従来例
を示す回路図、第４図ｂ、第５図ｂ、第６図ｂは
それぞれの従来例におけるトランジスタのコレク
タ・ベース間電圧波形のエンベロープを示す。 第１図、第２図および第３図において、１……
商用交流電源、２……整流・平滑回路、３……イ
ンバータ、４……放電灯、５……ベース用正電圧
電源部、７……ベース用負電圧電源部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 商用電源を整流した直流電源を出力トランジ
   スタおよび出力変成器を備えたトランジスタイ
   ンバータにて周波数変換及び変圧して高周波で
   放電灯を点灯する装置において、正電圧電源で
   上記出力トランジスタのベース電流を供給する
   ベース用正電圧電源と、商用電源の電圧変動に
   対応して電圧が変動する負電圧電源と、その負
   電圧を上記ベース用正電圧電源に重畳する手段
   を有し、商用電源電圧の上昇に対応して出力ト
   ランジスタの出力を抑制することを特徴とする
   放電灯点灯装置。 (2) 上記負電圧電源が上記出力変圧器に付加した
   線輪により供給されることを特徴とする、第１
   項記載の放電灯点灯装置。 (3) 上記負電圧電源が商用電源から供給されるこ
   とを特徴とする、第１項記載の放電灯点灯装
   置。 (4) 上記重畳手段が、正電圧電源側にカソードを
   負電圧電源側にアノードを接続した、ツエナー
   ダイオードを備えていることを特徴とする、第
   １項、第２項または第３項記載の放電灯点灯装
   置。