JPH0597099U - 調光付き蛍光管照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２個のランプの相互干渉を低減させて、調光
特性の低下及び点灯特性を改善した調光付き蛍光管照明
装置を提供するものである。 【構成】 調光付き蛍光管照明装置において、２個の蛍
光管を調光制御信号とこの調光制御信号より半周期遅延
した調光制御信号を発生する調光制御信号発生回路(30
0)で制御するにあたり、この調光制御信号発生回路を、
調光設定信号から必要なランプ点灯期間及び消灯期間を
算出して出力する点灯消灯期間算出回路(3a)と、該点灯
消灯期間算出回路からの信号とゼロクロス同期パルス信
号とＰＷＭ周期設定用スイッチ(3b)からの信号とに基づ
いて前記調光制御信号を出力するパルス幅変調手段(3c)
と、前記点灯消灯期間算出回路からの信号と前記ゼロク
ロス同期パルス信号と前記パルス幅変調手段からの半調
光周期遅れの信号とを入力して前記半周期遅延した調光
制御信号を発生する半周期遅延調光制御信号発生回路(3
0c)とで構成したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、調光付き蛍光管照明装置に係わるものであり、詳しくは、点灯回路 の点灯特性及び蛍光管の相互干渉を改善するように構成した調光回路を有する調 光付き蛍光管照明装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の技術としては、熱陰極蛍光管，冷陰極蛍光管等の蛍光管（以下 「ランプ」という）の照明をするにあたり、点灯・消灯期間の比率を変化させて 調光することで相互干渉を避けて調光する調光付き蛍光管照明装置が知られてい る（例えば、特開平３−２０５７９１号公報参照）。

【０００３】 図３は前記従来の技術である調光付き蛍光管照明装置のブロック回路図、図４ は図３の説明に供する図である。

【０００４】 図３において、１はランプ、２は直流電源Ｅ₁が接続されるトランジスタ回路 ２ａ，２次側にコンデンサＣ₁を介して接続されるランプ１に出力を供給するト ランスＴ₁を有する自励型インバータ（以下「インバータ」という）、３は調光 用スイッチ回路６に調光信号（ディユーティーコントロール信号）Ｐ_iaを出力し てランプ１の調光を行う図４に示すような構成から成る調光制御信号発生回路、 ５はインバータと調光制御信号発生回路との間に配置されてインバータ出力電圧 を検出してそれに同期したゼロクロス同期パルス信号（以下「ゼロクロス信号」 という）Ｚ_iを出力するランプ電圧同期パルス発生回路（以下「ゼロクロス検出 回路」という）、４はこのゼロクロス検出回路５からのゼロクロス信号Ｚ_iを入 力してパルスに同期した”てい倍周波数のパルス”である調光設定信号Ｔ_iを調 光制御信号発生回路３に発生するてい倍回路である。

【０００５】 図４において、調光制御信号発生回路３は、ゼロクロス信号Ｚ_iと調光設定信 号Ｔ_iを入力して、調光設定信号Ｔ_iから必要なランプ点灯期間及び消灯期間を算 出して出力する点灯消灯期間算出回路３ａと、点灯消灯期間算出回路３ａからの 信号とゼロクロス信号Ｚ_iとＰＷＭ周期設定用スイッチ３ｂとからの信号に基づ いて調光制御信号としての機能を有するＰＷＭ信号Ｐ_iaを調光用スイッチ回路６ に出力するパルス幅変調手段３ｃと、インバータ３ｄとから構成される。

【０００６】 このときに、前記パルス幅変調手段３ｃは、デジタル値に従う数だけカウント してこの間ＰＷＭ出力として例えば点灯期間中”Ｈ、消灯期間中”Ｌ”となるよ うな信号を得るために、例えば一対のダウンカウンターＣＯ₁，ＣＯ₂を用いて構 成される。

【０００７】 そして、ゼロクロス信号Ｚ_iがクロックとして夫々のクロック端子に入力し、 点灯消灯期間算出回路３ａからのデジタル値が一方のダウンカウンタＣＯ₁のプ リセット端子に導かれ、他方のダウンカウンターＣＯ₂のプリセット端子にＰＷ Ｍ周期設定用スイッチ３ｂからの信号が導かれ、ダウンカウンターＣＯ₂のボロ ー（ＢＯＲＲＯＷ）出力が両方のプリセットデータの為のロード（ＬＤ）端子へ 導かれ、ダウンカウンターＣＯ₁のイネーブル（ＥＮ）端子にフィードバックさ れると同時にＰＷＭ信号Ｐ_iaとしてインバータ３ｄを介して調光用スイッチ回路 ６に出力するようになる。点灯・消灯の切替えはインバータ３ｄの出力がゼロ電 位の時である。

【０００８】 このときの調光制御信号発生回路３の動作は次のようになる。

【０００９】 （１）ダウンカウンタＣＯ₁，ＣＯ₂にゼロクロス信号Ｚ_iがクロックとて入力し てカウンター動作が開始する。

【００１０】 （２）ＰＷＭ周期はまずダウンカウンタＣＯ₂によって作られる。即ち、ダウン カウンタＣＯ₂はプリセットデータ入力端子に入力するＰＷＭ周期設定用スイッ チ３ｂで設定された値によりカウントダウンを実行し、カウント終了時に出るボ ロー出力の信号を利用してプリセットデータをロードし、再びカウントダウンを 実行する。このサイクルは繰り返される。

【００１１】 （３）ダウンカウンタＣＯ₂のボロー出力は、ダウンカウンタＣＯ₁のロード端子 にも導かれているため、ダウンカウンタＣＯ₁はこの周期で点灯消灯期間算出回 路３ａからのプリセットデータをフリセット端子から取り込む。

【００１２】 （４）このときに、点灯消灯期間算出回路３ａは調光設定信号Ｔ_iから必要なラ ンプ点灯期間および消灯期間を算出して点灯期間に比例するデジタル値をダウン カウンタＣＯ₁に出力しているから、ダウンカウンタＣＯ₁は、ダウンカウンタＣ Ｏ₂のボロー出力をロード信号としてセットし、自身のボロー出力が出るまでカ ウントダウンを実行してプリセットデータを取り込むこととなる。

【００１３】 （５）ボロー出力後（ＢＯＲＲＯＷ＝１）、この信号状態をＥＮ端子にフィード バックして利用して当該ダウンカウンタＣＯ₁は、自分自身をディスイネーブル （ＥＬ＝Ｌ）状態とし、ボロー出力を”Ｌ”状態に保持する（つまり、デジタル 値に従う数だけカウントしてこの間の出力として点灯期間中”Ｈ”、消灯期間中 ”Ｌ”となるような信号内容となる）。

【００１４】 （６）従って、カウントダウン実行中のＰＷＭ信号Ｐ_iaはインバータ３ｄにより ”Ｌ”状態に反転されて調光用スイッチ回路６に出力されることとなるから、ラ ンプ１は点灯状態となる。

【００１５】 （７）次のボロー出力が出るとＰＷＭ信号Ｐ_iaは”Ｈ”状態とし調光用スイッチ 回路６に出力されることとなるから、ランプ１は消灯状態となる。

【００１６】 （８）ＰＷＭ信号Ｐ_iaの点灯と消灯の切替えをクロックの立ち上がり又は立ち下 がりに同期するように設計すれば、インバータ３ｄの出力がゼロ電圧時に切り替 わるように動作する。

【００１７】 この結果、ＰＷＭ信号をインバータの出力波形のゼロクロスに同期したパルス をクロックとして作り出すことができるから、調光設定入力が一定であれば、本 質的にジッタがなく、ランプの放電状態が安定であるため、調光範囲が従来の数 倍広くとれ、温度変動によるランプのチラツキ現象をなくすことができる。

【００１８】

【考案が解決しようとする課題】

ところでこのような従来の技術は、ランプ１が直管タイプに対しては有効であ るが、高輝度高効率化のため、図５の従来の技術の問題点の説明に供する図のよ うに、一対のＵランプＡ，Ｂを組み合わせ配置した場合にあっては、相互干渉が 避けられないという問題点があった。

【００１９】 つまり、ＵランプＡは電極Ａ₁からＡ₂ヘ放電し、ＵランプＢは電極Ｂ₁からＢ₂ ヘ放電する場合に、Ｕランプが近接して配置されていることで、容量結合により 近接するＢ₁からＡ₂への放電経路ができ、このために、安定した放電がしなくな り、調光時に調光特性が低下する。

【００２０】 本考案は、従来の有するこのような問題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、少なくとも２個のランプが相互干渉が避けられないように 配列された場合においても、各々のランプの点灯タイミングを調整することでそ の相互干渉を低減させて、調光特性の低下及び点灯特性を改善した調光付き蛍光 管照明装置を提供するものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、直流電源が供給される自励型インバー タと、該自励型インバータからの出力が供給される蛍光管と、該蛍光管に接続さ れ調光制御信号発生回路からの前記蛍光管の調光を行うための調光制御信号によ り動作するスイッチ回路と、前記自励型インバータと調光制御信号発生回路との 間に配置されて前記自励型インバータの出力電圧を検出してそれに同期したゼロ クロス同期パルス信号を出力するランプ電圧同期パルス発生回路と、前記ゼロク ロス同期パルス信号を入力してパルスに同期した調光設定信号を前記調光制御信 号発生回路に発生するてい倍回路とから成る調光付き蛍光管照明装置において、 前記蛍光管が少なくとも２個配置されてこの蛍光管の夫々接続されるスイッチ 回路（６，６０）の一方に調光制御信号（Ｐ_ia1）を他方に該調光制御信号より 半周期遅延した調光制御信号（Ｐ_ia2）を発生する調光制御信号発生回路（３０ ０）を配置して成り、 該調光制御信号発生回路は、調光設定信号（Ｔ_i）から必要なランプ点灯期間 及び消灯期間を算出して出力する点灯消灯期間算出回路（３ａ）と、該点灯消灯 期間算出回路からの信号とゼロクロス同期パルス信号（Ｚ_i）とＰＷＭ周期設定 用スイッチ（３ｂ）からの信号とに基づいて前記調光制御信号を出力するパルス 幅変調手段（３ｃ）と、前記点灯消灯期間算出回路からの信号と前記ゼロクロス 同期パルス信号と前記パルス幅変調手段からの半調光周期遅れの信号とを入力し て前記半周期遅延した調光制御信号を発生する半周期遅延調光制御信号発生回路 （３０ｃ）と、から成ることを特徴とするものである。

【００２２】

【作用】

この場合の本発明においては、近接して配置される少なくとも２個のランプを 点灯させるにあたり、そのランプの相互の点灯期間を半周期ずらしして調光制御 するために、調光制御信号発生回路に、半周期遅延調光制御信号を発生すること ができる半周期遅延調光制御信号発生回路を付加する。

【００２３】

【実施例】

実施例に付いて図面を参照して説明する。 尚、以下の図面において、図３乃至図５と重複する部分は同一番号を付してそ の説明は省略する。

【００２４】 図１は本考案の具体的な実施例を示す調光付き蛍光管照明装置のブロック回路 図である。 図２は図１の説明に供するタイムチャートである。

【００２５】 ３００は従来の調光制御信号発生回路３に半周期遅延調光制御信号発生回路３ ０ｃを付加（追加）した調光制御信号発生回路である。

【００２６】 そして、前記半周期遅延調光制御信号発生回路３０ｃは、少なくとも２個のラ ンプが相互干渉が避けられないように配列された場合においても、調光特性の低 下及び点灯特性を改善するため、各々のランプの点灯タイミングを調整すること でその相互干渉を低減させ得るように、一方の側のランプに接続される調光用ス イッチ回路６０にインバータ３ｄを介して半周期遅延調光制御信号（ＰＷＭ信号 ）Ｐ_ia2（従来の調光制御信号をＰ_ia1とする）を発生することができるように構 成される。

【００２７】 具体的には、ダウンカウンタＣＯ₃とデコーダＤＥＣを用いて構成し、ゼロク ロス信号Ｚ_iが、ダウンカウンタＣＯ₃のクロック端子に、デコーダＤＥＣにはイ ンバータ３ｄを介してクロックとしてクロック端子に入力される。又、点灯消灯 期間算出回路３ａからの信号（デジタル値）はダウンカウンタＣＯ₃のプリセッ ト端子に接続される。一方、ダウンカウンタＣＯ₂のデータ出力（Ｑ₀〜Ｑ_n）が デコーダＤＥＣのＤ₀〜Ｄ_nに接続される。デコーダＤＥＣの反転出力”Ｑバー” はダウンカウンタＣＯ₃のプリセットデータのロードの為の端子”ＬＤバー”接 続される。ダウンカウンタＣＯ₃のボロー出力はダウンカウンタＣＯ₃のＥＮにフ ィードバックされると同時にインバータ３ｄを介してＰＷＭ信号Ｐ_ia2として調 光用スイッチ回路６０に出力される。

【００２８】 このような構成によれば、ダウンカウンタＣＯ₂で設定されたカウント値の半 分の値をデコーダＤＥＣで検出してダウンカウンタＣＯ₃へ調光設定データをロ ードすることで、ダウンカウンタＣＯ₃はダウンカウンタＣＯ₁より半調光周期遅 れてダウンカウントがスタートし、半調光周期遅れてダウンカウントがストップ する。ＰＷＭ信号Ｐ_ia1とＰＷＭ信号Ｐ_ia2との関係は図２に示すようになる。

【００２９】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したように構成されているので、次に記載するような効果 を奏する。

【００３０】 （イ）近接したランプの点灯期間を半周期ずらすような半周期遅延調光制御信号 を発生させることで、調光デューティ５０％以下ではその近接したランプが同時 に点灯することはなくなり、従来のような干渉現象の発生を防止できる。

【００３１】 （ロ）点灯回路にとっても点灯始動時の負荷変動が半減するため、リンギング等 の少ない安定な波形が得られ、調光性能を更に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の具体的な実施例を示す調光付き蛍光管
照明装置のブロック回路図である。

【図２】図１の説明に供するタイムチャートである。

【図３】従来の技術である調光付き蛍光管照明装置のブ
ロック回路図である。

【図４】図３の説明に供する図である。

【図５】従来の技術の問題点の説明に供する図である。

【符号の説明】

１ ランプ ２ インバータ（自励型インバータ） ３ 調光制御信号発生回路 ４ てい倍回路 ５ ゼロクロス検出回路 ６ 調光用スイッチ回路 ３００ 調光制御信号発生回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源が供給される自励型インバータ
   と、該自励型インバータからの出力が供給される蛍光管
   と、該蛍光管に接続され調光制御信号発生回路からの前
   記蛍光管の調光を行うための調光制御信号により動作す
   るスイッチ回路と、前記自励型インバータと調光制御信
   号発生回路との間に配置されて前記自励型インバータの
   出力電圧を検出してそれに同期したゼロクロス同期パル
   ス信号を出力するランプ電圧同期パルス発生回路と、前
   記ゼロクロス同期パルス信号を入力してパルスに同期し
   た調光設定信号を前記調光制御信号発生回路に発生する
   てい倍回路とから成る調光付き蛍光管照明装置におい
   て、 前記蛍光管が少なくとも２個配置されてこの蛍光管の夫
   々接続されるスイッチ回路（６，６０）の一方に調光制
   御信号（Ｐ_ia1）を他方に該調光制御信号より半周期遅
   延した調光制御信号（Ｐ_ia2）を発生する調光制御信号
   発生回路（３００）を配置して成り、 該調光制御信号発生回路は、調光設定信号（Ｔ_i）から
   必要なランプ点灯期間及び消灯期間を算出して出力する
   点灯消灯期間算出回路（３ａ）と、該点灯消灯期間算出
   回路からの信号とゼロクロス同期パルス信号（Ｚ_i）と
   ＰＷＭ周期設定用スイッチ（３ｂ）からの信号とに基づ
   いて前記調光制御信号を出力するパルス幅変調手段（３
   ｃ）と、前記点灯消灯期間算出回路からの信号と前記ゼ
   ロクロス同期パルス信号と前記パルス幅変調手段からの
   半調光周期遅れの信号とを入力して前記半周期遅延した
   調光制御信号を発生する半周期遅延調光制御信号発生回
   路（３０ｃ）と、から成ることを特徴とする調光付き蛍
   光管照明装置。