JPH067518B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、放電灯が取りはずされるとインバータの駆
動が停止される放電灯点灯装置に関するものである。

〔背景技術〕

第６図は従来例の１石式電圧共振型インバータＩＮを備
えた放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。まずこ
の放電灯点灯装置の始動動作を説明する。電源スイッチ
ＳＷが導通されると、交流電源ＡＣから整流器ＤＢに交
流電力が与えられ、その整流出力がコンデンサＣ₁₁に印
加され平滑される。そしてその整流平滑された直流電圧
によって、コンデンサＣ₁₁に並列に接続されたコンデン
サＣ₁₂，Ｃ₁₃が充電される。コンデンサＣ₁₃が充電さ
れ、このコンデンサＣ₁₃に並列接続された駆動回路Ａの
動作電圧にコンデンサＣ₁₃の両端間の電圧が達すると、
駆動回路Ａが動作し始める。この駆動回路Ａが動作する
ことによってベース電流が与えられ、トランジスタＱが
オン／オフ駆動される。

次に第７図を参照して、トランジスタＱがオン／オフ駆
動され、放電灯ＦＬが高周波点灯されるときの動作を説
明する。時刻ｔ_０で駆動回路Ａから第７図(a)に示すよ
うにハイレベルの電圧Ｖ_１がベース・エミッタ間に印加
されると、トランジスタＱがオンとなる。トランジスタ
Ｑがオンとなると単巻トランスＴの１次巻線Ｎ_１に第７
図(b)に示すような電流Ｉ_１が流れ、１次巻線Ｎ_１にエ
ネルギが蓄えられていく。時刻ｔ_１で電圧Ｖ_１がローレ
ベルとなってトランジスタＱがオフになると、１次巻線
Ｎ_１に蓄積されたエネルギによって、コンデンサＣ₁₁→
ダイオードＤ₁₁→放電灯ＦＬ→共振用コンデンサＣ₁₄→
単巻トランスＴの２次巻線Ｎ_２の経路で電流が流れる。
この電流で共振用コンデンサＣ₁₄が充電され時刻ｔ_２で
最大電圧に達する。このとき、第７図(c)に示すよにト
ランジスタＱのコレクタ・エミッタ間の電圧Ｖ_２も時刻
ｔ_２で最大になる。電圧Ｖ_２が最大になると、トランス
ＴとコンデンサＣ₁₄の共振作用によって、共振用コンデ
ンサＣ₁₄→放電灯ＦＬ→ダイオードＤ₁₂の経路で第７図
(d)に示すようなランプ電流Ｉ_Ｄが流れる。このランプ
電流Ｉ_ＤはコンデンサＣ₁₁〜Ｃ₁₂および整流器ＤＢを分
流し、２次巻線Ｎ_２へ流れる。この電流Ｉ_Ｄによって第
７図(e)に示すように徐々に低下していたコンデンサＣ
₁₃の両端間電圧Ｖ_ｃが再び上昇される。コンデンサＣ₁₃
に並列に接続されているツェナーダイオードＺＤは、駆
動回路Ａに過電圧が印加されないためのものである。時
刻ｔ_３で再びトランジスタＱがオンとなり、上述した同
様の動作が繰り返され、放電灯FLが高周波点灯される。

このような放電灯点灯装置では、電源投入時に放電灯Ｆ
Ｌが取りはずされるとインバータＩＮの動作が停止され
るようになっている。放電灯ＦＬを取りはずしたとき、
ランプ端子間に高電圧が印加され、感電や発火などの事
故発生を防止するためである。１度電源スイッチＳＷを
遮断しなければ、インバータＩＮは動作されない。

第６図に示した従来例では、電源投入時に放電灯ＦＬを
取りはずすと、放電灯ＦＬに流れていたランプ電流Ｉ_Ｄ
が流れなくなる。そうするとコンデンサＣ₁₃の蓄積電荷
が駆動回路Ａに供給され、電圧Ｖ_Ｃが低下し、コンデン
サＣ₁₂の両端間電圧Ｖ_３が上昇していき、やがて駆動回
路Ａの動作が停止する。駆動回路Ａの動作が停止する
と、電圧Ｖ_Ｃは零、電圧Ｖ_３は整流器ＤＢの出力電圧に
等しくなる。この状態で、放電灯ＦＬを取り付けても、
コンデンサＣ₁₂電荷の放電経路がなく、駆動回路Ａは動
作電圧が印加されないので動作しない。しかし、電源ス
イッチＳＷを遮断すると、コンデンサＣ₁₁，Ｃ₁₂の充電
電圧が放電抵抗Ｒに印加され、コンデンサＣ₁₁，Ｃ₁₂の
放電が行なわれる。ここでコンデンサＣ₁₂の容量は非常
に小さなものでよいが、コンデンサＣ₁₁の容量は整流器
ＤＢの整流出力のリップルを低減するために大きくしな
ければならない。コンデンサＣ₁₁の容量が大きいために
その放電に時間がかかる。コンデンサＣ₁₁，Ｃ₁₂の容量
を変えることができないので、時定数Ｒ（Ｃ₁₁＋Ｃ₁₂）
を短くするために放電抵抗Ｒの抵抗値を小さくすると、
放電抵抗Ｒにおける電力消費が大きくなり、効率が悪く
なる。

以上のような理由で、従来例では、放電灯ＦＬを再始動
させるとき、電源スイッチＳＷを遮断してから再び電源
スイッチＳＷを導通まで待ち時間をおかないと再始動す
ることができない。このため、操作上不便であり、使用
者が故障と間違う可能性もある。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、従来例の問題点を解消を図り、放電
灯を再始動するときの交流電源を遮断し投入するまでの
待ち時間を短くすることができる放電灯点灯装置を提供
することである。

〔発明の開示〕

この発明の放電灯点灯装置は、交流電源と、この交流電
源の出力を整流する整流器と、この整流器の出力を平滑
する第１のコンデンサと、この第１のコンデンサに接続
され高周波電力を出力とするインバータと、このインバ
ータの出力で高周波点灯する放電灯と、前記第１のコン
デンサと並列接続した第２および第３のコンデンサの直
列回路と、前記交流電源遮断時前記第２のコンデンサの
充電電圧が印加される放電抵抗と、この放電抵抗と前記
第１のコンデンサの閉回路に接続され前記交流電源遮断
時前記第１のコンデンサの放電を阻止する放電阻止ダイ
オードと、前記第３のコンデンサの充電電圧を電源電圧
としインバータを駆動する駆動回路と、前記放電灯に流
れるランプ電流を前記第３のコンデンサに導入して充電
するランプ電流導入回路とを備えたものである。

この発明の構成によれば、つぎの作用がある。交流電源
投入後に放電灯を取りはずすと、ランプ電流が流れなく
なり、駆動回路にランプ電流が供給されなくなる。そう
すると、駆動回路に放電電流が流れ、第３のコンデンサ
の両端間の電圧が零となり、駆動回路およびインバータ
が停止する。このとき、第３のコンデンサに直列に接続
された第２のコンデンサの両端間の電圧が整流器の出力
電圧と等しくなる。再び放電灯が取り付けられ、電源が
遮断されると第２のコンデンサから放電抵抗に放電電流
が流れ、第２のコンデンサの両端間の電圧が低下する。
このとき第１のコンデンサの放電は放電阻止ダイオード
で阻止される。そして第２のコンデンサの放電が行なわ
れた後、交流電流を投入することによって第２および第
３のコンデンサが充電され、駆動回路に動作電圧が印加
されて再始動が行なわれる。第２のコンデンサの容量が
比較的小さいので、その再始動とき交流電源を遮断して
から投入するまでの待ち時間を短くすることができる。

〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図であ
る。交流電源ＡＣは電源スイッチＳＷを介して整流器Ｄ
Ｂに接続されている。整流器ＤＢの出力端子間には平滑
用の第１のコンデンサＣ_１が接続され、その整流平滑出
力がインバータＩＮに与えられる。また整流器ＤＢの出
力端子間には第２および第３のコンデンサＣ_２，Ｃ_３の
直列回路と放電抵抗Ｒと並列が接続され、その第３のコ
ンデンサＣ_３にはインバータＩＮを駆動する駆動回路Ａ
が接続されている。駆動回路Ａは、インバータＩＮで高
周波点灯される放電灯ＦＬに接続されたランプ電流導入
手段ＩＳから供給されるランプ電流によって動作する。
ランプ電流導入回路ＩＳは、放電灯ＦＬのランプ電流を
駆動回路Ａに導くように接続されたダイオードＤ_１，Ｄ
_２から成る。さらにこの実施例では、交流電源ＡＣが遮
断されたとき、第１のコンデンサＣ_１の充電電流が放電
抵抗Ｒに流れ込まないように阻止する放電阻止ダイオー
ドＤ_３が備えられている。放電阻止ダイオードＤ_３は、
第１のコンデンサＣ_１の負極側と放電抵抗Ｒとの間に、
その放電電流を阻止する方向に接続されている。

次に、この実施例の動作について説明する。電源スイッ
チＳＷを導通すると、第２および第３のコンデンサ
Ｃ_２，Ｃ_３の直列回路に整流器ＤＢの出力電圧が印加さ
れ、駆動回路Ａの入力電圧が上昇し、トランジスタＴｒ
が駆動される。トランジスタＴｒがオン／オフ駆動され
るとインバータINで直流入力が高周波出力に変換され、
その出力によって放電灯ＦＬが高周波点灯される。放電
灯FLが点灯されるとランプ電流導入回路ＩＳにランプ電
流が導かれ、ダイオードＤ_１を介して駆動回路Ａに動作
電流が供給される。

このようにして放電灯ＦＬが点灯されているときに、放
電灯ＦＬを取りはずすと、ランプ電流が流れなくなり、
駆動回路Ａへの動作電流の供給が停止される。そうする
と第３のコンデンサＣ_３から放電電流が駆動回路Ａに流
れ込み、駆動回路Ａの動作が停止すると第３のコンデン
サＣ_３の両端間の電圧が零となる。したがってこの第３
のコンデンサＣ_３に直列接続された第２のコンデンサＣ
_２の両端間に電圧が整流器ＤＢの出力電圧に等しくな
る。この状態で再び放電灯ＦＬが取り付けられても、第
２のコンデンサＣ_２の両端間の電圧が低下しないため駆
動回路Ａに動作電圧が印加されず、インバータＩＮが駆
動されないままとなる。

このとき、電源スイッチＳＷを遮断すると、第２ののコ
ンデンサＣ_２から放電電流が放電抵抗Ｒに流れ、第２の
コンデンサＣ_２の両端間の電圧が低下していく。ここで
従来例では第１のコンデンサＣ_１から放電抵抗に放電電
流が流れたが、この実施例ではその放電電流が流れない
ように放電阻止ダイオードＤ_３が備えられ、第１のコン
デンサＣ_１の両端間の電圧は保持されたままとなる。し
たがってこのときの放電時定数はＲＣ_２となり、第１の
コンデンサＣ_１の放電が行なわれるときの時定数Ｒ（Ｃ
_１＋Ｃ_２）よりＲＣ_１だけ短いものとなる。たとえば第
１のコンデンサＣ_１の容量と第２のコンデンサＣ_２の容
量の関係が Ｃ_１＞２０Ｃ_２ であるとすると、時定数は従来の約１／２０以下とな
る。したがって第２のコンデンサＣ_２の放電が非常に早
く行なわれるのて、電源スイッチSWを遮断してから導通
するまでの時間をかなり短縮することが可能となる。ま
たこの実施例では放電抵抗Ｒの抵抗値を小さくする必要
がないため、効率が低下しない。

第２図〜第５図はこの発明の他の実施例を示す回路図で
ある。第２図に示される実施例は、インバータＩＮの構
成を第６図に示した従来例と同様に単巻トランスＴ，ト
ランジスタＴｒおよび共振用コンデンサＣ_４とし、ツェ
ナーダイオードＺＤを第３のコンデンサＣ_３に並列に接
続したものである。第３図に示される実施例は、第２図
に示された実施例のインバータＩＮの動作電源の基準を
整流器ＤＢの正極側としたものである。放電阻止ダイオ
ードＤ_３は、第１のコンデンサＣ_１の正極側に接続され
ている。第４図に示される実施例は、放電抵抗Ｒを第２
のコンデンサＣ_２に並列に接続したものである。第５図
に示される実施例は、ツェナーダイオードＺＤの代わり
に抵抗Ｒ_２を第３のコンデンサＣ_３に並列に接続したも
のである。駆動回路Ａの動作電圧が低電圧であるため抵
抗Ｒ_２は抵抗値の低いものでよい。以上これらの実施例
はいずれもこの発明の目的を満足する。

またこの発明では、インバータＩＮの構成は第２図およ
び第３図に示したものでなくてもよく、ランプ電流が供
給される駆動回路Ａで駆動される構成であればよい。

〔発明の効果〕

この発明の放電灯点灯装置によれば、第１のコンデンサ
の放電が放電阻止ダイオードで阻止され、第２のコンデ
ンサの放電時間が短縮されるので、放電灯を再始動する
とき、交流電源を遮断し投入するまでの待ち時間を短く
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、第２
図〜第５図はこの発明の他の実施例の構成を示す回路
図、第６図は従来例の構成を示す回路図、第７図は従来
例の動作を説明するための波形図である。 Ａ…駆動回路、ＡＣ…交流電源、Ｃ_１…第１のコンデン
サ、Ｃ_２…第２のコンデンサ、Ｃ_３…第３のコンデン
サ、Ｄ_３…交流阻止ダイオード、DB…整流器、ＦＬ…放
電灯、ＩＮ…インバータ、IS…ランプ電流導入回路、Ｒ
…放電抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源と、この交流電源の出力を整流す
   る整流器と、この整流器の出力を平滑する第１のコンデ
   ンサと、この第１のコンデンサに接続され高周波電力を
   出力するインバータと、このインバータの出力で高周波
   点灯する放電灯と、前記第１のコンデンサと並列接続し
   た第２および第３のコンデンサの直列回路と、前記交流
   電源遮断時前記第２のコンデンサの充電電圧が印加され
   る放電抵抗と、この放電抵抗と前記第１のコンデンサの
   閉回路に接続され前記交流電源遮断時前記第１のコンデ
   ンサの放電を阻止する放電阻止ダイオードと、前記第３
   のコンデンサの充電電圧を電源電圧としインバータを駆
   動する駆動回路と、前記放電灯に流れるランプ電流を前
   記第３のコンデンサに導入して充電するランプ電流導入
   回路とを備えた放電灯点灯装置。