JPH06260290A - 蛍光灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蛍光灯の始動時間を短縮かつ均一化して寿
命を伸長し、加えてフリッカの少ない高周波点燈を行な
い得る長寿命の点灯装置を堤供すること。 【構成】 蛍光灯点燈装置１０の端子Ｔ１、Ｔ２及び端
子Ｔ３、Ｔ４は蛍光灯ＦＬのフィラメントＦ、Ｆの各一
方の端子に並列に接続し、蛍光灯ＦＬのフィラメント
Ｆ、Ｆの各他方の端子は安定器ＳＴ及びスイッチＳＷを
いずれか一方に含んで電源端子に接続する。蛍光灯点灯
装置１０は、整流回路１１、制御回路１２、始動回路１
３を具備する。始動回路１５は２００ミリ秒前後の時間
でフィラメントの予熱を行った後に回路を開放する電子
スイッチである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蛍光灯を点灯するため
の装置である蛍光灯点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】家庭、事務所、商店又は工場等に於ける光
源として広く採用されている蛍光灯は、水銀蒸気中のア
ーク放電を利用する。アーク放電は、開始時に比較的高
い始動電圧を必要とする上に、電流の増加に伴って抵抗
値が減少する、いわゆる負特性を示す特徴がある。

【０００３】通常の交流電源で使用する予熱点灯方式
は、点灯前のフィラメント予熱の間、安定器及び蛍光灯
の直列回路に電流を流しておき、予熱完了時点でこの回
路を遮断することにより、チョークコイルの両端に誘起
する高電圧によって始動している。このようなフィラメ
ントの予熱を行ない、その後回路を遮断するためのスイ
ッチとして、手動操作するプルスイッチやプッシュスイ
ッチも用いられるが、多くはグローランプによる自動点
灯方式が採用されている。

【０００４】手動操作スイッチによる点灯回路は、構成
が簡単で廉価な設備、例えば、電気スタンドや小形器具
に利用されるが、操作に個人差があるため正確な操作時
間が保証されず、予熱が不十分となって始動に失敗し、
繰り返し操作をする等により、ランプ寿命を短縮する欠
点がある。

【０００５】グローランプは、アーク放電よりも低電圧
で放電するグロー放電の特性を利用し、バイメタルによ
る接点のオンオフを利用するものである。したがって、
個々のグローランプの特性の差や経年劣化等により点灯
までの所要時間が不斉一となることが多い。また、周囲
温度が低い場合にも極端に長引くことがある。

【０００６】蛍光灯の寿命は、ガラス管内壁に塗布され
た蛍光物質が損耗するほかに、フィラメントに塗布され
ている酸化物が次第に蒸発損耗し、電子放射が不十分と
なることによっても生ずる。したがって、始動の際の予
熱時間が長過ぎたり、始動回数が多い場合はフィラメン
トの劣化を早めることになる。そのため、常に正確な予
熱時間であることが望ましい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、蛍光灯点灯
装置に於ける従来技術の欠点を解消して、迅速な始動を
可能にし、かつ半永久的に使用可能な蛍光灯点灯装置、
及び始動が正確であって点灯中にわたりフリッカのない
安定した点灯を継続するための蛍光灯点灯装置を提供す
ることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、整流回
路と、その出力で駆動される制御回路と、該制御回路で
制御される始動回路とからなり、蛍光灯の両フィラメン
トの各一方の端子に電源を接続し、各他端には前記整流
回路の入力端及び始動回路の出力端を並列に接続し、前
記始動回路を、電源電圧印加後、電源とフィラメント回
路との間に、制御回路によって制御されて所定の短時間
経過時に遮断される予熱電圧を印加するように構成した
蛍光灯点灯装置によって解決される。

【０００９】また、定電圧回路を含む電源回路と、制御
回路と、蛍光灯を始動させかつ点灯を継続せしめる駆動
回路とからなる蛍光灯点灯装置であって、前記駆動回路
が、前記制御回路とともに蛍光灯の高周波点灯のための
電力を供給するインバータ部として構成されている蛍光
灯点灯装置によっても解決される。

【００１０】更にまた、ラピッドトランスを、一次コイ
ルと、上記一次コイルに結合した二次コイルと、上記一
次コイルに結合しない二次コイルとで構成し、かつ全コ
イルをＨｉｇｈ・Ｑに構成し、前記ラピッドトランスの
一次コイルに電源を接続し、他方、各二次コイルを、蛍
光灯の各々のフィラメントに接続した蛍光灯点灯装置に
よっても解決される。

【００１１】本発明の前記第一の蛍光灯点灯装置に於い
て、前記始動回路から出力される予熱電圧は電源電圧の
印加と同時に出力され２００ミリ秒前後で遮断するパル
スとすることが重要である。これによって蛍光灯は点灯
し、このようにフィラメントに短時間しか電流を流さな
いので、その消耗が殆どない。また本発明の前記第二の
蛍光灯点灯装置に於いて、前記駆動回路から出力される
高周波電流は約４３KHz以上であれば蛍光灯を安定に点
灯させることができる。またこの程度以上であれば、人
が感じるフリッカーの問題も解消する。ところで前記第
一及び第二の蛍光灯点灯装置の各回路を構成する回路素
子はダイオード、トランジスタ、トライアック、ＳＳＲ
等の固体素子とすることができる。

【００１２】

【作用】本発明の第一の蛍光灯点灯装置は蛍光灯の両フ
ィラメント間に接続される。その回路に含まれる電子式
の始動回路は、蛍光灯両端のフィラメントの各１方の端
子間に接続され、電源電圧印加後、制御回路に制御され
て始動回路より所定時間経過時に遮断される予熱電圧が
出力される。この場合の制御タイミングは、上記のよう
に、制御回路の発生する制御パルスによって正確に規定
される。より具体的には、上記始動回路より出力される
予熱電圧の出力時間は２００ミリ秒前後に制御される。
始動回路が接続する両フィラメントの各一方の端子間に
は整流回路の入力端をもそれぞれ接続する。即ち、整流
回路の入力端は始動回路の出力とフィラメントの該当端
子に並列に接続し、整流回路には両フィラメントを通じ
て電力が供給される。前記フィラメントの各他端には、
電源スイッチ及びチョークコイルからなる安定器が接続
されており、電子式の始動回路の遮断動作に応じて前記
チョークコイルの両端間に高電圧が誘起されて始動す
る。始動後は通常の点灯回路と同様に電源電圧により点
灯を継続する。

【００１３】また、本発明の第二の蛍光灯点灯装置は、
定電圧回路を含む電源回路に於いて所定電圧を発生させ
る。この電圧を受ける駆動回路は制御回路とともにイン
バータ部を構成している。駆動回路は点灯に必要な高周
波の交流電流を発生させて蛍光灯を点灯させる。駆動回
路では、より具体的には約４３KHz以上の高周波電流を
発生させる。好ましくは４５KHz〜４７KHzの高周波電流
を発生させる。これによって安定に蛍光灯を点灯し、か
つ点灯を継続させる。人の感じるフリッカの問題も解決
する。

【００１４】更にまた本発明の第三の蛍光灯点灯装置
は、ラピッドトランスの一次コイルに電源電圧を印加す
ると、インダクタンス（Ｌ）をＨｉｇｈ・Ｑに構成して
あるので、電磁誘導作用により電子的にコイルが結合状
態となって二次コイルに高電圧パルスが発生し、これら
に各フィラメントを結合している蛍光灯を点灯させる。
ラピッドトランスは、蛍光灯の点灯後は安定器として作
用する。

【００１５】

【実施例】以下、実施例を示す添付図を参照しつつ本発
明を開示する。図１は、本発明の第一の蛍光灯点灯装置
１０による蛍光灯点灯回路のブロック図で、これは、包
含される電子回路を駆動するための直流電圧を発生する
整流回路１１と制御回路１２と始動回路１３とからなっ
ている。蛍光灯点灯装置１０の端子Ｔ1、Ｔ2には蛍光灯
ＦＬのフィラメントＦ、Ｆの各一方の端子が接続され、
端子Ｔ3は前記端子Ｔ１と、端子Ｔ４は端子Ｔ２と、そ
れぞれ接続される。即ち、整流回路１１の入力と始動回
路１３の出力とは、蛍光灯ＦＬのフィラメントＦ、Ｆに
並列に接続する。整流回路１１の各入力端Ｔ１、Ｔ２と
始動回路１３のＴ３、Ｔ４とを接続する回路がいわばグ
ローランプのバイメタルの役割を果たす。

【００１６】蛍光灯ＦＬのフィラメントＦ、Ｆの各他方
の端子は、安定器ＳＴ及びスイッチＳＷをいずれか一方
に含んで電源端子に接続される。

【００１７】始動回路１３は、フィラメントＦ、Ｆの予
熱を行ない、２００ミリ秒前後の所定時間経過後に制御
回路１２の発生するパルス信号により回路を開放する電
子スイッチである。即ち、始動回路１３は、制御回路１
２の制御用パルス信号を受けて遮断することとなる２０
０ミリ秒前後の予熱用のパルス電圧を出力する、と言い
換えることもできる。制御回路１２の発生する信号は、
例えば、抵抗・コンデンサ（Ｒ・Ｃ）回路の充放電状態
で制御することができる。

【００１８】このような回路構成による蛍光灯点灯装置
１０は、従来のグローランプスタータと同様に機能する
ものである。しかもこの蛍光灯点灯装置１０では、作動
タイミングは制御回路１２によって正確に制御され、グ
ローランプスタータに於けるような時間の不斉一、特
に、経年劣化や周囲環境の変化に伴う不安定動作は生じ
ない。

【００１９】制御回路１２の制御パルス発生のための回
路には、例えば、感温低抗体を包含させることができ、
環境温度に応じて、フィラメントＦ、Ｆの加熱に最適の
予熱時間となるよう制御パルス発生のタイミング（時定
数）を微調整することができる。このような構成によ
り、環境温度の変化に応じて予熱を確実に行ない、ラン
プ内アーク放電開始に最適の電子放射を常に保証し、始
動失敗を防止することができる。したがって低温時に於
ける予熱不足による始動失敗や高温時に於ける過剰加熱
に伴うフィラメントの損耗を防止することができ、ラン
プ寿命を延長することができる。

【００２０】図２は、本発明の第二の蛍光灯点灯装置２
０による蛍光灯点灯回路のブロック図である。この蛍光
灯点灯装置２０は、整流回路２１、制御回路２２、駆動
回路２３を具備する。整流回路２１は、定電圧回路を含
み、制御回路２２及び駆動回路２３に対して必要かつ十
分な電圧及び電流を供給し得る構成が採用される。

【００２１】制御回路２２は、駆動回路２３とともにイ
ンバータ部を構成するもので、前者で小さな高周波電流
を作り、これを駆動回路２３に入力し、ここで蛍光灯Ｆ
Ｌの点灯に必要な大電流の高周波電流にするものであ
る。発生周波数には厳密な制限はないが、例えば、４５
Khz〜４７Khz程度に設定する。この程度にすることで、
蛍光灯ＦＬを安定に点灯させることができることとな
る。

【００２２】駆動回路２３は、前記したように、インバ
ータ部の一部をなし、制御回路２２で作られた所定の高
周波の低電流を、大電流に変換する。この周波数が、例
えば、前記した４５Khz〜４７Khz程度であれば、肉眼で
感じるフリッカの問題を解消することができる。なお、
この駆動回路２３には、定電圧特性を付与し、放電の負
特性に対応せしめることができ、こうすれば格別の安定
器を接続することなしに安定点灯を実現することができ
る。その後引き続く駆動回路２３からの出力電流により
高周波点灯が継続される。

【００２３】この実施例では、蛍光灯ＦＬのフィラメン
トＦ、Ｆの両端子の一方側は駆動回路２３の端子Ｔ21及
びＴ22に、他方側は端子Ｔ11及びＴ12にそれぞれ接続さ
れる。しかしてスイッチＳＷが閉じられると、前記のよ
うに、整流回路２１からの電圧が制御回路２２及びこれ
を通じて駆動回路２３に印加され、駆動回路２３の高周
波電流が前記蛍光灯ＦＬのフィラメントＦ、Ｆを流れ
て、これを点灯させる。更に引き続いて駆動回路２３の
高周波電流により、フリッカのない点灯を継続すること
ができるものである。

【００２４】図３は、本発明の第三の蛍光灯点灯装置３
０による蛍光灯点灯回路を示す図である。この蛍光灯点
灯装置３０はラピッドトランス３１で構成したもので、
このラピッドトランス３１は、一次コイルＣ１と、上記
一次コイルＣ１に結合した二次コイルＣ２と、上記一次
コイルに結合しない二次コイルＣ３とで構成し、インダ
クタンス（Ｌ）をＨｉｇｈ・Ｑに構成したものである。
上記ラピッドトランス３１の一次コイルＣ１には、その
一方の端子の途中にはスイッチＳＷを挿入して電源を接
続し、二次コイルＣ２、Ｃ３には、それぞれ蛍光灯ＦＬ
の各フィラメントＦ、Ｆを接続する。

【００２５】したがって第三の蛍光灯点灯装置３０は、
スイッチＳＷを閉じて、ラピッドトランス３１の一次コ
イルＣ１に電源電圧を印加すると、前記したように、イ
ンダクタンス（Ｌ）をＨｉｇｈ・Ｑに構成してあるの
で、電磁誘導作用により電子的にコイルが結合状態とな
って二次コイルＣ２、Ｃ３に高電圧パルスが発生し、こ
れらにフィラメントＦ、Ｆを結合している蛍光灯ＦＬを
点灯させる。ラピッドトランス３１は、蛍光灯ＦＬの点
灯後は安定器として作用する。

【００２６】

【発明の効果】本発明の蛍光灯点灯装置によれば、従来
から広く用いられている予熱点灯方式に於ける最適の予
熱時間を予め設定しておくことができ、放電始動までの
時間を大幅に短縮することができる。また、この始動時
間は手動スイッチやグローランプによる予熱に比して正
確である上、経年劣化や周囲温度の影響も受け難い特徴
がある。

【００２７】更に、最適のフィラメント予熱時間を設定
し、かつ環境温度に応じた微調整機能を付与しておけ
ば、蛍光灯フィラメントの損耗を低減し、ランプ寿命を
延長することができる。またいずれにしても商用電源が
１００Ｖでも２００Ｖでも製品化が容易である。更にこ
の蛍光灯点灯装置は半永久的な寿命となる。

【００２８】本発明の第一及び第二の蛍光灯点灯装置
は、全体の回路素子を固体素子によって構成することが
でき、回路基板上に設けることが可能となる。

【００２９】第一の蛍光灯点灯装置は、小型軽量に構成
できるので、従来のグローケースに組み込むことがで
き、電子グローとして容易に交換可能となる。

【００３０】また第二の蛍光灯点灯装置では、始動後の
定状状態における点灯は、インバータ回路の発生する任
意周波数の高周波電圧とすることができるため、肉眼で
感じるフリッカの問題を解消することができる。更に、
このような高周波点灯は発光効率を向上させることがで
き、省エネルギー効果も期待できる。またチョークコイ
ルのような安定器を省略することができ、照明器具全体
の小形化、軽量化、低廉化が達せられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の蛍光灯点灯装置による蛍光灯回
路の構成例を示すブロック図。

【図２】本発明の第二の蛍光灯点灯装置による蛍光灯回
路の構成例を示すブロック図。

【図３】本発明の第三の蛍光灯点灯装置による蛍光灯回
路の構成例を示す回路図。

【符号の説明】

１０ 蛍光灯点灯装置 １１ 整流回路 １２ 制御回路 １３ 始動回路 ２０ 蛍光灯点灯装置 ２１ 整流回路 ２２ 制御回路 ２３ 駆動回路 ３０ 蛍光灯点灯装置 ３１ ラピッドトランス Ｃ１ 一次コイル Ｃ２ 二次コイル Ｃ３ 二次コイル ＦＬ 蛍光灯 Ｆ フィラメント

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 整流回路と、その出力で駆動される制御
   回路と、該制御回路で制御される始動回路とからなり、 蛍光灯の両フィラメントの各一方の端子に電源を接続
   し、各他端には前記整流回路の入力端及び始動回路の出
   力端を並列に接続し、 前記始動回路を、電源電圧印加後、電源とフィラメント
   回路との間に、制御回路によって制御されて所定の短時
   間経過時に遮断される予熱電圧を印加するように構成し
   た蛍光灯点灯装置。
2. 【請求項２】 定電圧回路を含む電源回路と、制御回路
   と、蛍光灯を始動させかつ点灯を継続せしめる駆動回路
   とからなる蛍光灯点灯装置であって、 前記駆動回路が、前記制御回路とともに蛍光灯の高周波
   点灯のための電力を供給するインバータ部として構成さ
   れている蛍光灯点灯装置。
3. 【請求項３】 ラピッドトランスを、一次コイルと、上
   記一次コイルに結合した二次コイルと、上記一次コイル
   に結合しない二次コイルとで構成し、かつ全コイルをＨ
   ｉｇｈ・Ｑに構成し、 前記ラピッドトランスの一次コイルに電源を接続し、他
   方、各二次コイルを、蛍光灯の各々のフィラメントに接
   続した蛍光灯点灯装置。