JPH0666159B2 - ガス放電燈用高周波電子安定器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガス放電燈の点灯及び調光を行うために使用
される、安定器またはチョークを含み構成されたインバ
ータ式のガス放電燈用高周波電子安定器に関する。

従来の技術 既存の安定器またはチョークは、主要部はコイルから成
り、十分理解される方法で放電燈を点灯するとともに、
放電燈の作動中の危険な電圧サージを阻止する。

従来の典型的な安定器は、放電燈をドライブさせるため
に供給される電力の約２０％の損失を生じ、また商用周
波数（５０Ｈｚ）で作動されるため、より高い周波数に
よる作動に比べ寿命が短い。さらに、商用周波数（５０
Ｈｚ）による作動であるので、回転している機械が停止
しているように見え、そのため重大な危険を及ぼすスト
ロボ効果が生じることがある。安定器の起こす雑音は、
また、煩しい環境問題でもある。

このため、高周波数インバータをもちいた点灯回路が提
案されている。例えば、特公昭４８−７３６８号公報、
実公昭５６−１６０７９号公報、特開昭５５−１２８３
００号公報、特開昭５６−１３４４９７公報等にこの種
回路が開示されている。このようなインバータを含む回
路においては、高周波出力を可変とし、出力をチョーク
等のインダクタンス要素を介して放電燈に供給すること
で調光機能を持たすことができる。変圧器の一次側に接
続される定電力源の周波数を変えることにより、変圧器
の二次側から負荷に流れる電流が変化するということは
周知である。この原理は、その二次側電流を制限できる
ようにした変圧器、またはチョークを通じてインバータ
ーをドライブする制御発振器を使用して放電燈に適用す
ることにより、本発明においても採用されている。この
方法は放電燈の作動に用いられていて、作動周波数を変
えることにより放電燈の輝度を変える。

前述のような変圧器の使用は、強力放電（ＨＩＤ）燈の
例でも明らかなように、特に蛍光燈の作動に適する。変
圧器を高周波チョークと取り替えるなどの小さな変更に
より、ＨＩＤ燈の作動に関し同じような結果が得られ
る。

発明が解決しようとする課題 本発明は、既存の安定器等に見られる、高損失、ストロ
ボ効果を生じる、可張域の雑音を発生する等の難点のな
い、高周波インバータ式のガス放電燈用高周波電子安定
器、特に容易に調光装置を取り付けることができ好適な
動作が得られるガス放電燈用高周波電子安定器（駆動回
路）を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段 本発明では、制御入力によって高周波出力の発振周波数
が変えられる制御発振器と、前記高周波出力に接続され
たドライブ手段と、このドライブ手段により制御される
インバーターと、前記制御発振器に制御入力を供給しこ
の発振器の周波数を変えることにより放電燈の照明出力
を変えるための調光制御手段とを含み構成されいて、前
記制御発振器とドライブ手段が低電圧源から電圧を供給
され、前記インバーターが高電圧源から電圧を供給され
る放電燈用高周波電子安定器において、 前記変圧器が１次及び２次巻線を有しこれら巻き線の間
ではゆるい結合が得られる漏れ変圧器とし、且つ、前記
１次巻線には前記インバーターの出力が電源として直接
に接続され、前記２次巻線が放電燈に直接接続されてい
る構成とする。

作用 既知の高周波数のインバータの周知の多くの利点を有す
る動作に加えて、漏れ変圧器の一次側巻き線には高周波
数インバータの出力が直接に（特別な要素無しに）供給
されており、且つ、漏れ変圧器の二次側巻き線には負荷
として放電管が直接に（特別な要素無しに）接続されて
いる構成であるから、点灯開始のためのフィラメント用
電源或いは補助的要素を必要とせず、通電を開始すれば
リンギングによる高い電圧が放電管に加わり点灯が行わ
れる。そして点灯後は調光度合いに依らず略一定の電圧
が安定して放電管に供給される。

これは、回路構成が簡単で小形化も可能であることを意
味する。

実施例 以下、添付図面を参照しながら本発明を詳述する。

第１図は、本発明の実施例のブロック図、 第２図は、蛍光燈に使用される第１図の安定器の略回路
図、 第３（ａ）図は、ＨＩＤ燈に使用される本発明による安
定器のブロック図、 第３（ｂ）図は、第３（ａ）図の安定器の略回路図、 第４図は、蛍光燈に使用される本発明の好ましい実施例
の回路図、 第５図は、本発明による安定器に使用される制御発振器
の略回路図、 第６（ａ）図は、蛍光燈用安定器の出力変圧器として使
用されるＥ型鉄芯を用いた変圧器の巻線の配置を示し、 第６（ｂ）図は、第６（ａ）図の変圧器の等価回路図、
そして 第６（ｃ）図は、第６（ａ）図の変圧器の出力について
の無負荷波形ならびに全負荷波形を示す。

本発明では、１つの発振器に対して最小１つの制御入力
でその発振周波数が変えられる相補的な一対高周波数出
力を供給する制御発振器から成り、前記高周波出力がイ
ンバーターを制御するドライブ手段に入力し、前記イン
バーターの出力が放電燈を直接ドライブするようにした
漏れ変圧器の電源となり、前記制御発振器とドライブ手
段が低電圧源から電圧を供給され、前記インバーターが
高電圧源から電圧を供給されるようになっている。

なお、漏れ変圧器に変えてチョークを用いる構成の安定
回路も知られている。

第１図は、本発明による安定器の好ましい実施例のブロ
ック図であって、相補的（complemental）な一対の方形
波出力(16,17)を供給する高周波制御発振器（１）を含
み、前記方形波出力(16,17)の周波数は、発振器（１）
に加わる制御入力(10〜15)のいずれかを変えることによ
り変えられる。ドライブ回路（３）はインバーター
（４）の作動を制御し、このインバーター（４）の出力
(24)は漏れ変圧器（５）に直接接続されていて一次側巻
線の電源となる。

漏れ変圧器（５）は、電流制限装置または電圧制限装置
を介することなく二次側巻線に直接に接続された放電燈
（６）を直接ドライブする。因みに、漏れ（磁束）変圧
器は、従来より商用周波数で動作する点灯回路ではひろ
く用いられている。

電力供給源（８）は、インバーター（４）に対して整流
された直流高電力(21)を作り出し、また発振器（１）と
ドライブ回路（３）に対しては整流された直流低電圧(2
6)を作り出す。この電力供給源（８）はR.F.抑制器（フ
ィルタ）を介して主入力(22)に接続されていてリプル量
が最小となるようにしてあり、ランプのちらつきを最小
にし又ＦＭラジオ周波数に対する妨害を減少させてい
る。このように主入力(22)は、ＲＦ抑制回路網（７）に
より高周波数ノイズが抑制され、このためテレビやラジ
オを妨害するような高周波が電力線へ混入することが避
けられる。フィードバック信号(27)は、制御発振器
（１）の周波数を自動調整することにより、インバータ
ー電流を一定に制御（調節）するために使用され、主電
圧変動に際しても、ランプの照明出力を一定に維持す
る。

第２図は、第１図の関連構成部分の詳細な回路図であ
る。制御発振器（１）は制御入力(10〜15)によって供給
される図示しない調光装置を含む。出力（Ｑ、）はト
ランジスター（Ｑ_１，Ｑ_２）ならびに変圧器（Ｔ_１）か
ら成るプッシュプル回路をドライブする。低電圧供給源
における変動は、電源がオンの時、電源がオフの時、ま
たは電力線過渡現象中に起こり、高電圧側のトランジス
ター（Ｑ_４，Ｑ_５）各々のドライブ電圧（Ｖ_１，Ｖ_２）
にも同様な変動を生じさせる。万一、電圧（Ｖ_１）と電
圧（Ｖ_２）がトランジスター（Ｑ_４，Ｑ_５）の限界電圧
以下に降下した場合、両者を同時に導電させ、回路破損
が起こる。低電圧電力供給源をまたぐ電解濾過コンデン
サーの充電に関連するわずかな遅延のある電力上昇時に
このような事態が起こるのを阻止するため低電圧センサ
ー（２）は低電圧線におけるそのような変動を検知し、
トランジスタ（Ｑ_１，Ｑ_２）のエミッタを低電圧ライン
に接地するための直列スイッチとして作動するトランジ
スター（Ｑ_３）を制御して、トランジスター（Ｑ_１，Ｑ
_２）の作動を抑止制御する。コンデンサー（Ｃ₁₀）は、
トランジスター（Ｑ_１，Ｑ_２）のエミッタに電流が流れ
る際に現れるリプルを取り除く。変圧器（Ｔ_１）の出力
巻線は、トランジスター（Ｑ_４，Ｑ_５）が決して同時に
導電しないようにするために配置される。ツェナーダイ
オード（Ｚ_１，Ｚ_２，Ｚ_３，Ｚ_４）は回路に存在するソ
ースあるいは、ドレインの浮遊キャパシタンスにより生
じる高電圧パルスからトランジスター（Ｑ_４，Ｑ_５）の
ゲートを保護する。もちろん、第２図の半ブリッジのイ
ンバーターは、本発明の好ましい実施例のみを示すもの
であって、バイポーラまたは金属酸化物電界効果型トラ
ンジスター（ＭＯＳ・ＦＥＴ）を具備した全ブリッジ又
はプッシュプルインバーターも使用される。トランジス
ター（Ｑ_４，Ｑ_５）のゲートとソースに接続された抵抗
（Ｒ_３，Ｒ_４）及び（Ｒ７）の抵抗値は、ドライブ電圧
（Ｖ１）と（Ｖ２）がＭＯＳ・ＦＥＴをドライブするの
に適した電圧比となる値に選ばれる。インバーターから
の出力は直接漏れ変圧器（Ｔ_２）とバリスタ(20)に接続
され、回路作動中にランプ(30)が除去されたり、取り付
けられたりする時の一次側誘導高電圧スパイク効果、あ
るいは変圧器二次側の短絡やその他類似の要因からトラ
ンジスター（Ｑ_４，Ｑ_５）を保護する。電流感知抵抗体
（Ｒ₁₀）は、低電圧センサー（２）として制御発振器の
周波数を調整することによりインバーターの電流を調節
し、電圧変動の際、一定の照明出力を維持するために使
用される。しかしながら、制御発振器（１）はマイクロ
プロセッサで構成することができ、その場合低電圧セン
サー（２）は独立したものではなく、マイクロプロセッ
サに組み入れられる。

本発明による安定器は、単一システムによる多数のラン
プの作動を見込んで１つ以上の変圧器を組み入れてもよ
い。

第３（ａ）図は、このような安定器により低圧ナトリウ
ムランプの場合のようなＨＩＤランプを容易に作動させ
る方法を示す。即ち、コンデンサー（Ｃ_３）を追加する
ことにより、出力漏れ変圧器（Ｔ_２）の二次側の出力の
増加を助けてランプ(30)の点灯の手助けをする。

第３（ｂ）図において、漏れ変圧器(32)の出力に点灯回
路(31)が追加され、ＨＩＤランプに使われる。始動回路
(33)はランプ(30)の点灯の手引きをする。ランプ(30)が
点灯されると、点灯回路(31)は回路から切断される。始
動回路(33)もまたマイクロプロセッサに組み入れてもよ
い。

第４図は、蛍光燈をドライブさせるための本発明による
安定器の好ましい実施例についての回路図である。主入
力は、安定器の高周波作動から入力幹線に流れ込む高周
波のラジオ妨害電流を防ぐため抑制される。このための
高周波サプレッサー(40)は、同数の巻数を持つ２組のワ
イヤで巻かれた高損失性の環状芯から成る。このワイヤ
を流れる電流は、その関連磁束が反発し合うようなもの
なので、この装置に流れ込む５０Ｈｚ主電流に対しては
なんの作用も与えない。高周波信号だけがサプレッサー
のＬ−Ｃローパスフィルタの作用により濾波される。

ダイオード（Ｄ_１〜Ｄ_４）は、全波出力となる主入力を
整流する。小さいチョークコイル(41)は電解濾過コンデ
ンサー（Ｃ_３）に流れ込むサージ電流を制限する。接地
（ＧＮＤ_１）に関して生じる出力直流電圧（Ｖ_RV1）は
ランプの照明出力のちらつきを最小にする許容量のリプ
ルとなる。

出力電力部分は、トランジスター（Ｑ_６，Ｑ_７）、コン
デンサー（Ｃ₁₁，Ｃ₁₂）ならびに、半ブリッジシステム
配置の出力漏れ変圧器（Ｔ_２）から成る。漏れ変圧器
（Ｔ_２）と並列な金属酸化物バリスタ(42)は、出力漏れ
変圧器（Ｔ_２）の一時的な短絡や欠陥ランプ(43)などの
ため、負荷(43)を酷使することによって生ずる変圧器
（Ｔ_２）の誘導性による過渡現象、またはスパイクを制
限する。スイッチ部（Ｑ_６，Ｑ_７）は、バイポーラある
いはＭＯＳ型トランジスターでよい。

励振部分 主入力は、コンデンサ（Ｃ_４）により低減され、ブリッ
ジダイオード（Ｄ_５〜Ｄ_８）により整流され、コンデン
サー（Ｃ_５）により平滑され、電圧調整器（ＶＲ）によ
り調整される。接地（ＧＮＤ２）の被調整電圧
（Ｖ_RV2）は、制御ユニット(44)、ドライブ回路ならび
に、その他任意に含まれる回路に電圧を供給する。制御
ユニット(44)は、“制御入力”(45)によりその周波数を
変えられる２つのロッジク出力（Ｑ，）を供給し、制
御ユニット(44)は、マイクロプロセッサー、ＣＭＯＳ−
ＩＣ、または同等の装置でもよい。

ロジック出力（Ｑ，Ｑ）は各々、抵抗コンデンサーの組
み合わせ（Ｒ₁₀，Ｃ_８）ならびに（Ｒ₁₁，Ｃ_９）を介し
て、トランジスター（Ｑ_４，Ｑ_５）と変圧器（Ｔ_１）か
ら成るプッシュプル回路をドライブする。前記（ドライ
バー）変圧器（Ｔ_１）の２組の二次巻線は各々、制限抵
抗体（Ｒ_８，Ｒ_９）を介してトランジスター（Ｑ_６，Ｑ
_７）を夫々ドライブする相補的な一対の出力（Ａ，Ｂ）
を供給する。

プッシュプル回路は、トランジスター（Ｑ_１，Ｑ_２，Ｑ
_３）から成る安全回路を介して駆動される。この安全回
路はプッシュプル回路、つまりトランジスター（Ｑ_４，
Ｑ_５）の作動を必要に応じて止める。この回路を使用す
る理由は、万一、電力線電圧変動のため、すなわち、電
圧上昇ならびに電圧降下状態のために主電圧が安全値以
下に降下して、トランジスター（Ｑ_６，Ｑ_７）の最小限
界電圧値以下に変圧器（Ｔ_１）の二次側の電圧（Ａ，
Ｂ）が降下することがある。これにより、トランジスタ
ー（Ｑ_６，Ｑ_７）が直線作動領域に入り、供給高電圧を
短絡させ、その結果、トランジスター（Ｑ_６，Ｑ_７）に
対する損傷が起こることがある。

回路の動作は次のように説明される。

電源が入れられて低圧側電圧（Ｖ_RV2）が上昇し、コン
デンサー（Ｃ_６）が充電される場合を考えてみると、ツ
ェナーダイオード（Ｚ_１）は特定の電圧値（ＶＲ）Ｖで
導通し、抵抗体（Ｒ_４）によりトランジスター（Ｑ_１）
をオンにし、トランジスター（Ｑ_２）はオフになり、そ
の間（Ｒ_７とＲ_６）によりトランジスター（Ｑ_３）はオ
ンになる。

ヒステリシスが、次のように抵抗体(12)により回路に導
入される。トランジスタ（Ｑ_２）がオフになると、その
コレクターの電圧は高く維持される。追加電流が抵抗
（Ｒ₁₂）を通してトランジスタ（Ｑ_１）のベースに供給
され飽和状態になるまでトランジスター（Ｑ_１）をドラ
イブする。トランジスター（Ｑ_１）を再びオフにするた
めには、電圧（Ｖ_RV2）は、関連ツェナーダイオード
（Ｚ_１）の作用による定電圧よりさらに２〜３ボルト降
下しなければならない。それ故に、プッシュプルドライ
ブ回路の作動による電圧（Ｖ_RV2）の減少は装置の作動
を止めることはなく、不要な繰り返し現象が避けられ
る。電圧（Ｖ_RV2）が所定値以下まで低下するとトラン
ジスター（Ｑ_３）がオフになり、装置は停止し、安全が
確保される。

調光 第５図は、その周波数が外部抵抗体（Ｒ）と外部コンデ
ンサー（Ｃ）によって決められる無安定マルチバイブレ
ーターから成る第１図の発振器（１）の構成を示す。こ
れらの部分の各々は、外側に備え付けられる抵抗体(46)
または、オプトカプラー(41，42)と直列接続される可変
抵抗(40)またはＭＯＳ型トランジスター(44)または、オ
プトカプラー(41，42)などの分路抵抗体によって変えら
れる。選択スイッチ(48)による制御は、単なる一例であ
って、他の方法も可能である。

発振器（１）の発振周波数は、第５図で説明されるよう
に、抵抗、キャパシタンス、または、デジタルデータに
よって決められる。ランプ部品付近の適当な位置で周囲
の光をモニターする光抵抗器を付加して自動調光制御に
使用してもよい。各照明ユニットは独立した光電池、あ
るいは安定器グループを制御する共通の電池によって作
動してもよい。特定地域に必要とされる輝度水準に合わ
せるために各ユニットを調整することが可能であり、現
場にて実施できる。このユニットは工場で特定の照明出
力にセットできる。最大照明出力は最小周波数に関係
し、またその逆も言える。

独立の光電池を使用した独立作動安定器は、より均等な
配光を供給し好適で、このため追加する光電池の価格は
ユニット総価格のほんの一部に過ぎない。

調光は、全ブリッジ、または半ブリッジインバーターに
適用することができ、蛍光燈やＨＩＤランプに備え付け
ることができる。

発振器（１）は、ロジック出力（Ｑ，）を持つ非安定
集積回路、あるいはマイクロプロセッサーであってもよ
い。インバーター（４）の周波数変化は抵抗の直接の作
用によるものでもよく、可変抵抗(40)、または電位差
計、光抵抗器またはオプトカプラーなどを用いて効果的
な調光制御を行うことができる。また、その周波数はキ
ャパシタンス(45)、ならびに容量性トランデューサー、
マイクロフォンなどの可変コンデンサーによって制御さ
れ調光に直接作用させてもよい。個々の機能制御が確保
されるなら、抵抗とキャパシタンスは同時に使用でき
る。

実際、長距離送電線を必要とする容量性作動の結果に煩
わされるよりも抵抗を遠隔制御作動用に変える方が容易
である。さらに、オプトカプラーが使用される時、高電
圧スパイクノイズの影響を避けることができる。

最小周波数はＲ−Ｃ時定数によって決められ、最大照明
出力に関係する。抵抗制御の場合の最大出力は、第５図
のように、最小照明出力に関係する抵抗Ｒと並列に接続
される抵抗（Ｒ_１）と外側の制御抵抗(40)によって決め
られる。

マイクロプロセッサーシステム 安定器の長期間に信頼できる作動にかなり反映する電流
制御、照明制御、過負荷探知、高電圧保護などの様々な
作動要求の増加によって起こる構成部分数の増加のため
安定器のサイズが大きくなってしまうような時には、マ
イクロプロセッサーの使用が有効となる。

前述したような様々な機能をテストするための全般的な
手順は、ソフトウェアに含められる。実際の作動は、直
接に、または数個の外側構成部分を経由して、プロセッ
サーのオンボードターミナルによって行なわれる。プロ
セッサーの作動制御はソフトウェアがパッケージされる
方法に部分的に現れ、インバーターを作動するために必
要な信号を供給し、同時にすべての制御入力をモニター
し、安定器の必要状態を決めるパラメータを得ることが
できるようにプロセッサーのスピードを決定する。これ
は基本的には、もし、負荷が短絡した場合、負荷電
流が安全限界値を越えた場合、供給電圧が臨界値以下
に降下したり、臨界値を越えた場合、負荷の誤用によ
りインバーターに危険な過渡現象が起った場合、イン
バーターがオンの状態になる零点検知器の場合、フィ
ラメントなどの負担を最小にする穏やかな始動の場合、
の各々にインバーターはいかに機能するかということに
要約される。マイクロプロセッサーに対する入力制御
は、アナログ形式でもデジタル形式でもよい。光電池、
電位差計、または小電圧からのアナログ情報は、内蔵さ
れているＡ／Ｄ変換器によりデジタル形式に変えられ分
析される。

ロジックデータは直列伝送でも並列伝送でもよく、分析
の前に内蔵ポートを経由して受け入れられる。安定器間
の直列通信を使って、割当てられた任務に従って、多数
の安定器が同様な、または異なった任務を果すのを制御
するために中央制御システムを利用してもよい。各々の
安定器、または安定器のグループは直列アドレスで判別
され、そのアドレスは受け入れられる時解読され、必要
とされる任務を果すにはどの安定器が必要であるかを判
別する。手による作動も、光電池部を開路（切断）させ
る（回路構成によっては短絡させる）ためのスイッチや
電位差計部にスイッチを設けることにより可能である。

ソフトウェアパッケージ：この部分は、使用者が必要と
するソフトウェアを含む内蔵ＲＡＭ、プログラムタイマ
ー、デジタルならびにアナログＩ／Ｏポート、それにＲ
ＯＭを備えたマイクロプロセッサーを使用するソフトウ
ェアによる一方法を説明する。

タイマーは等間隔でマイクロプロセッサーを中断するの
に使用され、その間には、インバータードライブ回路に
対する出力（Ｑ，）の状態を変えることができる。こ
れらの間隔により安定器の作動周波数が決められ、メイ
ンプログラムにより作り出される時定数を変えることが
できる。

中断作業が終ると、プロセッサーは各種インプット制御
信号の点検作業を再開し、必要な場合は調光用タイマー
の時定数を調整したり、万一、インバーターが臨界電圧
で作動した場合、この危険に対処するために次にタイマ
ーにより中断されるまで直ちにインバーターの作動を止
める。

この作業は、マイクロプロセッサーの処理速度が低速な
場合必要となる。その結果、全モニターを処理するのに
必要な時間は、実際の作動時間をはかるに越える。これ
は、モニター作動中、プロセッサーが何回も中断される
ので、プロセッサーが分析するためにプログラム化され
た照明やその他の命令に応答するためにはわずかな遅延
が必要とされるという意味である。

出力変圧器デザイン（蛍光燈） 第６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）図で示される、第２図（第
６（ａ）図）の出力漏れ変圧器（Ｔ_２）は、Ｅ芯変圧器
から成る。一次巻線（Ｎ_１）は中央合脚鉄の向こう側の
端に二次巻線（Ｎ_２）から分離して巻かれる。このよう
にして、小さい結合係数により、一次巻線（Ｎ_１）と二
次巻線（Ｎ_２）の間のゆるい結合が得られる。

第６（ｂ）図において、一次側は、抵抗成分（Ｒ_１）、
漏れインダクタンス成分（Le₁）、普通大変大きいので
無視できる分路磁化成分（Ｒｍ，Ｌｍ）ならびに一次側
巻線（Ｎ_１）により表示される。二次側は、巻線
（Ｎ_２）、直列巻線抵抗（Ｒ_２）、ならびに漏れインダ
クタンス（Ｌｅ_２）で表示することができる。この変圧
器の巻線配列は、負荷電流を制限することにより変圧器
二次側の負荷の流れ込む電力を制限する任務を負う大き
な制限インダクタンス（Ｌｅ_１，Ｌｅ_２）を見込んだも
のである。この技術により変圧器二次側の電流制限チョ
ークの必要を除き、追加損失を阻止する。

二次側インダクタンスが大きいこともまた、無負荷安定
出力電圧のピークの２〜３倍の出力増を持つ相当量の二
次側波形リンギングの形成に寄与する。このリンギング
効果は、二次側で使用される螢光管やその他放電燈の点
灯を助ける。

ランプが点灯すると、ランプとフィラメントに供給され
る電力は同時に減少する。この特性の明確な利点は、フ
ィラメント電力の制御に反映され、すなわち、ランプが
消えている時、フィラメントへの実効電力はフィラメン
トを加熱するのに十分であり、大体次に等しい。

ランプが点灯すると、フィラメントへの電流の実効値は
減少し、フィラメントへの負担が減少する。

Ｋはピークが安定した方形波入力Ｖ_Ｐから３角波形に移
る時の波高値の減少の補正率（第６（ｃ）図参照）で１
以下の値であり、ランプにかかる電圧によって決まる。

一次側ならびに二次側の巻線率は、ランプのガスを破壊
し放電を開始させるのに必要な二次側電圧を決める。し
かしながら、負荷に供給される必要電力は一次側巻き数
と変圧器が作動する時の周波数によって決められる。変
圧器入力の誘導性から生ずるこの独特の性質は調光に利
用され、この結果、入力源の周波数増加は負荷電力の減
少となる。

しかしながら、どのような調光具合でもフィラメントや
放電管に対しては重要ではない負荷の容量性によるわず
かな減少以外二次側電圧には変化は起こらず、点灯開始
時間の差もほとんどなく、放電管は最小調光時でも全面
照明時と同じ状態で点灯する。フィラメントに伝えられ
る電力は、作動周波数の変化の他にはほとんど変化しな
い。というのは、始動中は、フィラメントの実効電圧が
変化しないからである。

ちなみに、出力変圧器を使わない場合には、チョークを
電流制限のために使うことができる。というのは、一時
的停電の際、ＨＩＤランプ（強力放電燈）の二次側リン
ギングが水銀、ナトリウム、またはその他の類似ランプ
の不必要な再点灯時間を減少させる手助けをするからで
ある。ランプと並列に接続されたコンデンサーはこれら
のリンギングを最大に増加させ適当な水準にする。この
性質は、チョークの蓄積エネルギーによって容易に達成
されるランプの点灯のために６００ボルトの余分電圧を
必要とするような低圧ナトリウムランプに使用すること
ができ、Ｅ芯変圧器にも応用できる。

以上説明した本発明のガス放電燈用高周波電子安定器を
使用することにより、意義深いエネルギーの節約が可能
であり、ランプの寿命が延びる。これは、より高い周波
数による作動により約１０％効率が上昇するからであ
る。したがって、電力入力は所定光度用に減少でき、ラ
ンプ寿命を増す。高周波作動の二次効果は、放電燈の好
ましくないちらつきを取り除くことができるということ
である。

このランプ周波数は約２０ＫＨｚ、すなわち機械装置以
上なので回転機械が停止しているように見える５０Ｈｚ
ストロボ効果をも除去される点で、本発明は重要な安全
上の利点がある。さらに、その周波数においては、電子
安定器による雑音は起こらない。

ランプは、１つかそれに近い数の動力要素で作動でき
る。これは、安定器のインダクタンスを均衡させるため
に取り付けられなければならない通常の補正用コンデン
サーが不要であるということである。所定の電力水準に
したい時、ランプを作動させるために必要な電流はこの
ようにして減少され、装置に使用されるワイヤや端子な
どのサイズが小型化される。

さらに、ランプの効率が増加したこと即ち安定器での熱
損失の減少による利点は、照明空間の発熱が減少される
ということである。一例として、１０個の４０ワットの
ランプの各々が安定器で１０ワットを浪費している事務
所を考えてみる。発熱効果は１００ワットであって、こ
の減少は、１０００ワットの電力を必要としていたエア
コンも６５０ワットの電力による作動で十分となる。

この安定器は、低電力ガス入り装置から高電力ガス入り
装置までの広範囲の負荷に使用でき、出力電力に対して
さらに改善された光量が得られる発光効率（単位：ルー
メン／ワット）の高い螢光管に適用でき、即時始動を可
能とする。

発明の効果 一般的なインバータ回路の利点に加え、特にフィラメン
トや放電管に対する二次側電圧は調光具合に依らず一定
で、点灯開始時間の差もほどんどない。また、ガス放電
燈を点灯開始させるための特別な補助的構成要素やフィ
ラメント用電源を必要とせず、結果、回路構成が簡単・
小型になるとの効果がある。

また、漏れ変圧器は小形で足り汎用部品でもあるので経
済性にも優れている。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の実施例のブロック図、 第２図は、螢光燈に使用される第１図の安定器の略回路
図、 第３（ａ）図は、ＨＩＤ燈に使用される本発明による安
定器のブロック図、 第３（ｂ）図は、第３（ａ）図の安定器の略回路図、 第４図は、蛍光燈に使用される本発明の好ましい実施例
の回路図、 第５図は、本発明による安定器に使用される制御発振器
の略回路図、 第６（ａ）図は、蛍光燈用安定器の出力変圧器として使
用されるＥ型鉄芯を用いた変圧器の巻線の配置を示し、 第６（ｂ）図は、第６（ａ）図の変圧器の等価回路図、
そして 第６（ｃ）図は、第６（ａ）図の変圧器の出力について
の無負荷波形ならびに全負荷波形を示す。

(1)…制御発振器、(2)…低電圧センサー、(3)…ドライ
ブ手段、(4)インバーター、(5)…漏れ変圧器、(30)…放
電燈、(40)…ラジオ周波数抑制器、(C3)…コンデンサ
ー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘラル・モハメド・アブデルモニウム オ−ストラリア連邦2096ニユ−・サウス・ ウエ−ルズ・ハ−バ−ド・ポラマ−・パレ −ド47／33 (56)参考文献 実開 昭56−56199（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭48−7368（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭39−3658（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭56−16079（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御入力によって高周波出力の発振周波数
   が変えられる制御発振器(1)と、前記高周波出力に接続
   されたドライブ手段(3)と、このドライブ手段(3)により
   制御されるインバーター(4)と、変圧器と、前記制御発
   振器(1)に制御入力を供給しこの発振器の周波数を変え
   ることにより放電燈の照明出力を変えるための調光制御
   手段とを含み構成されていて、前記制御発振器(1)とド
   ライブ手段(3)が低電圧源から電圧を供給され、前記イ
   ンバーター(4)が高電圧源から電圧を供給される放電燈
   用高周波電子安定器に於て、 前記変圧器が１次及び２次巻線を有しこれら巻き線の間
   ではゆるい結合が得られる漏れ変圧器(5)であり、前記
   １次巻線には前記インバーターの出力が電源として直接
   に接続され、前記２次巻線が放電燈に直接接続されてい
   ることを特徴とするガス放電燈用高周波電子安定器。
2. 【請求項２】前記漏れ変圧器(5)は中央脚鉄の両端部の
   一次ならびに二次巻線を持つＥ芯変圧器である特許請求
   の範囲第１項記載のガス放電燈用高周波電子安定器。
3. 【請求項３】前記漏れ変圧器は二次側波形リンギングを
   誘導するのに充分な大型の二次側インダクタンスを有し
   これによって放電燈の点灯を助けることを特徴とする特
   許請求の範囲の第１項または第２項のいずれか１項に記
   載されるガス放電燈用高周波電子安定器。
4. 【請求項４】適当なレベルにリンギングを調節するため
   に放電燈(30)に並列にコンデンサー(C3)を設けることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のガス放電燈用
   高周波電子安定器。
5. 【請求項５】前記ドライブ手段(3)が前記インバーター
   (4)に連結されるプッシュプルトランジスター回路変圧
   器から成る特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか
   １項に記載されるガス放電燈用高周波電子安定器。
6. 【請求項６】プッシュプルトランジスター回路が、低電
   圧センサー(2)にベースを、プッシュプルトランジスタ
   ーのエミッタにコレクターを連結されエミッタが低電圧
   ラインに接地されたトランジスターによって制御される
   特許請求の範囲第５項記載のガス放電燈用高周波電子安
   定器。
7. 【請求項７】前記安定器のオン・オフ電圧変動、すなわ
   ち電圧上昇ならびに電圧降下のため、主電圧があらかじ
   め決められたレベル以下に降下した時には、プッシュプ
   ル回路の作動を止める安全回路を具備した特許請求の範
   囲第６項記載のガス放電燈用高周波電子安定器。
8. 【請求項８】低電圧ならびに高電圧直流電源がラジオ周
   波数抑制器(40)を介して主交流入力から誘導生成される
   特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか１項記載の
   ガス放電燈用高周波電子安定器。