JPH07101637B2 - 低圧放電灯作動用回路装置 - Google Patents

低圧放電灯作動用回路装置

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JPH07101637B2
JPH07101637B2 JP62174042A JP17404287A JPH07101637B2 JP H07101637 B2 JPH07101637 B2 JP H07101637B2 JP 62174042 A JP62174042 A JP 62174042A JP 17404287 A JP17404287 A JP 17404287A JP H07101637 B2 JPH07101637 B2 JP H07101637B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は１つ又は複数の相互に並列に接続された低圧放
電灯の高周波作動用回路装置であつて、 −直流出力側に並列接続された支持コンデンサを有する
電源整流器； −該電源整流器の整流器出力側に接続されているプツシ
ユブル周波数発生器であつて交互にスイツチングする２
つのトランジスタと、制御回路とを具備し前記両トラン
ジスタ間に中間タツプが設けられているプツシユプル周
波数発生器； −各々の低圧放電灯に所属されていて共振インダクタン
スと結合コンデンサと共振容量とから成る直列共振回
路； −低圧放電灯用の接続線路であつて、各１つの線路によ
り、当該放電灯の第１電極が共振インダクタンスを介し
て両トランジスタ間の中間タツプと接続され更に夫々別
の線路により当該放電灯の第２電極が電源整流器の正お
よび／又は負端子と接続されている接続線路； −プツシユプル周波数発生器の両トランジスタのスイツ
チング区間に並列に設けられた平滑コンデンサ； −２つのダイオードの直列接続体と２つ以上のコンデン
サとから成る高調波フイルタであつて当該ダイオードの
直列接続体は直流順方向に且支持コンデンサに直列に電
源整流器と接続されており両ダイオード間の中間タツプ
が第１コンデンサを介して両トランジスタ間の中間タツ
プに接続され且それぞれ別のコンデンサを介してそれぞ
れの直列共振回路の共振インダクタンスと放電灯の相応
の電極との間の中間タツプに接続されているものを具備
する回路装置に関する。
上記回路装置により、１つの低圧放電灯の代わりに同じ
ように複数の直列に接続された灯を作動させることもで
きる。その場合第１番目（最初）の灯の第１電極が、共
振インダクタンスを介して両トランジスタ間の中間タツ
プに接続され、最後の灯の第２電極が、電源整流器の正
および／又は負の端子と接続されている。
このような回路装置は西独特許出願第3611611.4号明細
書に記載されている。高調波フイルター回路は付加的
に、当該回路装置の電源周波部分中に鉄心入りチヨーク
を有していて、それにより、電源により受容される電流
における残留する充電ピークは最終電流波形が現行の規
定を充足するように波形操作される。
鉄心入りチヨークは通常当該回路装置に使用されている
他の構成部分より遥かに大きな寸法を有する。従つて、
当該回路装置は極めて狭小なスペースに収容され得ず、
それにより例えば低圧放電灯のソケツト（ベース）への
回路の統合化が行なわれ得ない。
発明の目的 本発明の目的ないし課題とするところは鉄心入りチヨー
クを省き得る高調波フイルタを有する低圧放電灯作動回
路装置を提供することにある。高調波フイルタに必要な
回路素子はできるだけ小さな寸法を有するようにすべき
である。当該回路装置にて新たな回路部分により高調波
成分の最適フイルタリングが行なわせようとするもので
ある。
発明の構成 上記課題の解決のため本発明によれば冒頭に述べた形式
の回路装置において、高調波フイルタとして両ダイオー
ドの直列接続体に並列に直流順方向に２つの別のダイオ
ードが接続されており前記両ダイオード間の中間タツプ
はコンデンサを介してプツシユプル周波数発生器のトラ
ンジスタ間の中間タツプに接続されているのである。
上記回路素子により、常時エネルギを平滑コンデンサ中
に戻す“２重ポンピング系”が実現される。而して、高
調波フイルタによつて正弦波による電源の電流消費及び
灯電力の、電源電圧への直接的依存性（直線関係）が確
保される。
高調波フイルタの各コンデンサの容量nFの和は関係式 によつて算出された最高値を越えてはならない。その際
PGesは単数ないし複数放電灯と当該回路装置部分とによ
り消費される電力Ｗ、UNは定格電源電圧Ｖ、fBは放電灯
−作動周波数Hzである。
ポンピング全容量に対して設定された最高値を越える
と、スイツチング損失が生じる、それというのはコンデ
ンサにて蓄積された容量エネルギが、スイツチングトラ
ンジスタのポーズ（休止期間）中平滑コンデンサ内へ流
れ出得ないからである。更にその際トランジスタは短絡
電流で負荷され破壊されるおそれがある。また、両方の
別のダイオード間の中間タツプをプツシユプル周波数発
生器の両トランジスタ間の中間タツプと接続するコンデ
ンサの容量は高調波フイルタのコンデンサの各容量の和
に0.1〜0.4倍した値を有するようにするとよい。このよ
うな制限ないし構成が必要であるのは正弦波状の電源電
圧半波の経過、変化の２乗に従がつてのエネルギの変化
が起るからである。コンデンサの容量が過度に大になる
と、高調波振動における著しく強い第３高調波が生じ
る。付加的に、電源電圧への灯電力の関係性が強められ
る。試験回路にて特に有利であることが判明しているの
は高調波フイルタに関与するすべてのコンデンサの総容
量の20％を有するコンデンサの容量を用いることであ
る。
実施例 次に図を用いて本発明の回路装置を説明する。
第１図のブロツク図は低圧放電灯用の本発明の回路装置
の原理構成を示す。この回路装置は高周波フイルタ１
と、電源整流器２と、制御回路付プツシユプル周波数発
生器３とを有する。この発生器の、直列的に接続された
周方向に極性づけられた切換スイツチングトランジスタ
によつて電源整流器２の直流出力側が橋絡される。切換
トランジスタの中間タツプM1と電源整流器２の正端子と
の間に直列共振回路４を介して低圧放電灯LP1が挿入接
続されている。
高調波フイルタは２つのダイオードD8とD9の直列接続体
を有しこの両ダイオードは直流順方向で電源整流器２の
正端子と低圧放電灯LP1の相応の電極との間に挿入接続
されている。両ダイオードD8,D9間の中間タツプM2はコ
ンデンサC7を介して、プツシユプル周波数発生器３の両
トランジスタ間の中間タツプM1と接続されかつコンデン
サC8を介して、直列共振回路４と灯LP1の相応の他方の
電極との間の中間タツプM3に接続されている。両ダイオ
ードD8,D9に並列に２つの別のダイオードD10,D11の直列
接続体が直流順方向に接続されている。その際、両ダイ
オードD10,D11間の中間タツプM4はコンデンサC9を介し
て同様に、プツシユプル周波数発生器５の両トランジス
タ間の中間タツプM1に接続されている。
第２図は低圧放電灯作動用の本発明の高調波フイルタ付
回路装置の回路詳細図を示す。電源入力側にて直接的に
各給電線中に、電流補償されるフイルタチヨークFDのブ
ロツクとし、電源整流器の入力側に並列に接続のフイル
タコンデンサC1とが接続されている。この高周波フイル
タにつづいて接続されているのはダイオードD1〜D4を有
する電源整流器と、直流出力側に並列接続の支持コンデ
ンサC2である。自己制御形（自励形）プツシユプル周波
数発生器は２つのトランジスタT1,T2と、逆方向ダイオ
ードD6,D7と、前過抵抗R2〜R5と、制御変成器と、抵抗R
1,R6を有する始動発生器と、スタートコンデンサC3と、
ダイオードD5と、ダイアツクDCとから成る。制御変成器
は帰還結合方式で動作し、１次巻線RK1と、両２次巻線R
K2,RK3とから成る。放電灯（ランプ）LP1は一方の電極
の端子E1が両トランジスタT1,T2間の中間タツプM1に接
続され、他方の電極の端子E2が電源整流器の正端子に接
続されている。更に共振インダクタンスL1と、結合コン
デンサC5と、共振コンデンサC6とから成る直列共振回路
が設けられており、その場合、共振インダクタンスL1と
結合コンデンサC5は制御変成器の１次巻線RK1と、電極E
1,E2の、加熱回路側に位置する端子との間に挿入接続さ
れている。更に、トランジスタT1,T2の切換区間に並列
に平滑コンデンサC4が設けられている。
低圧放電灯の点弧、作動用のプツシユプル周波発生器及
び直列共振回路を有するその種回路装置の動作は、著書
“Elektronikschaltungen"著書“W.Hirschmann（SIEMEN
S AG），第14頁に記載されており、ここでは詳述しな
い。
更に、当該回路装置は高調波フイルタを有する。このフ
イルタは直流順方向に支持コンデンサC2に直列に接続さ
れた２つのダイオードD8,D9を有し、その際２つのダイ
オードD8,D9間の中間タツプM2はコンデンサC7を介して
両トランジスタT1,T2間の中間タツプM1と接続され、か
つ、コンデンサC8を介して共振インダクタンスL1と結合
コンデンサC5との間の中間タツプM3に接続されている。
更に高調波フイルタは第１の両ダイオードD8,D9に並列
に２つの別の直列に且つ直流順方向に接続されたダイオ
ードD10,D11を有し、その際それら両ダイオードD10,D11
間の中間タツプM4はコンデンサC9を介して同様に両トラ
ンジスタT1,T2間の中間タツプM1に接続されている。
プツシユプル周波数発生器と関連づけての高調波フイル
タの動作について以下詳述する。
タイミング1: トランジスタT2がオン状態になり、もつて、回路点M1の
電位を回路点M5の電位（これは平滑コンデンサC4におけ
る負端子の電位に等しい）にひき下げる。ポンピングコ
ンデンサC7,C8,C9は“回路点M5における電位”と、“支
持コンデンサC2における電圧の瞬時値”との電位差に相
応して充電され、電源電圧のピーク値では に充電される。
タイミング2: トランジスタT2はオフとなる。回路点M1,M3における電
位は跳躍的に高められ、もつてコンデンサC7〜C9の電位
をも高める。コンデンサC7〜C9は平滑コンデンサC4の電
位より高い電位になり、よつてこのコンデンサC4中に放
電され得る。
タイミング3: トランジスタT1は導通し、回路点M1の電位を、回路点M6
の電位（これは平滑コンデンサC4における正端子の電位
に相応する）に上昇する。共振インダクタンスL1では逆
方向にエネルギ移動蓄積が行なわれる。
タイミング4: トランジスタT1はオフになり然して惹起された共振イン
ダクタンスL1の働きにより、コンデンサC7,C9中、ひい
てはまたC8中へ放電が行なわれる。よつて、ポンピング
コンデンサC7〜C9は電源電圧−零点通過の領域において
も充電されるそれというのはポンピングコンデンサC7〜
C9の電位が当該の領域にて支持コンデンサC2の瞬時値に
対して負になるからである。
それにつづいて、タイミング過程１とエネルギ輸送が再
び新たに始まる。高周波−動作周波数の周期ごとに１度
平滑コンデンサC4中へのエネルギのポンピング（供給）
が行なわれる。電源電圧−ピーク値の領域にてポンピン
グコンデンサC7〜C9は電源電圧のピーク値に充電され、
それにひきつづいて電圧及びひいてはエネルギが再び低
下する。平滑コンデンサC4中には電源電圧半波期間中支
持コンデンサC2におけるパルス的直流電圧の瞬時値に相
応して、共振インダクタンスL1にて蓄積されたエネルギ
分だけ低減されてエネルギのポンピング（給送）が行な
われる。
電源電圧−零点通過の領域において、回路点M5と、電源
整流器の正端子との間の、電源電圧に依存する電位差は
零である。それにも拘らず電圧差は生ぜしめられる：即
ち共振インダクタンスL1にて蓄積されたエネルギは当該
領域にて部分的にコンデンサC7,C8を介して平滑コンデ
ンサC4中に戻し給送（ポンピング）されるからである。
次の素子リスト中には220V−交流電圧にて36W−螢光灯
の作動用回路装置に用いられた回路素子がまとめて示し
てある。
FD:EF25,50mH Cl:68nF,250V〜 D1−D4:整流器−ブリツジ回路 B250,C800 C2:68nF,250V〜 R1,R6:510kΩ C3:47nF,250V〜 D5:1N4005 DC:N413M R2,R3:8,2Ω T1,T2:MJE13007 R4,R5:0.68Ω D6−D11:RGP10J C6−C8:10nF,400V〜 RK1:5ターン（13×７×５） RK2,RK3:1ターン C4:10μF,450V− L1:EF25,0.9mH C5:150nF,400V− C9:3.3nF,400V〜 上述のような素子を備えた回路装置により、適当な電源
電圧のもとで、0.99より大の電源効率を有する電源電流
の波形が得られる。VDE/IBCによる電源電流−高調波包
含成分は許容限界よりずつと下回る。
第３図は２つの並列接続された低圧放電灯の作動用の本
発明の高調波フイルタ付回路装置の詳細を示す。当該回
路装置は第２図に示す回路に大体相応する。但し、付加
的に灯LP1に並列的に電極E3,E4を有する別の灯LP2が接
続され、第１直列共振回路に並列に、共振インダクタン
スL1′と、結合コンデンサC5′と共振コンデンサC6′と
から成る第２の直列共振回路が設けられている。この場
合２つの第１のダイオードD8,D9間の中間タツプM2は第
１コンデンサC8を介して中間タツプM3に接続されている
ほかに付加的にコンデンサC8′を介して第２共振回路の
共振インダクタンスL1′と結合コンデンサC5′との間の
中間タツプM3′に接続されている。
第４図は結合コンデンサと電源整流器端子との接続手法
の点でのみ第２図とは異なる装置構成の接続図である。
猶、特許請求の範囲１の構成要件中、「当該放電灯の第
２電極例えばE2が電源整流器２の正及び／又は負端子と
接続されている」との文言は下記の２つの相異なる構成
形態を包含している。
すなわちそのうちの一方の構成形態では当該第２電極は
電源整流器２の正又は負の電極に接続されるように構成
（例えば第２図では他方の電極（の端子）E2が電源整流
器の正端子に接続されている）可能であるが、亦、もう
１つの他方の構成形態では上記構成とは代替的に上記第
２電極例えばE2は第４図に示すように同時に電源整流器
２の正及び負の端子に接続され得る。上記のように上記
正−及び負端子の双方に接続する場合には結合コンデン
サC5を２つのコンデンサC51とC52（これらコンデンサは
当該第２電極E2と正、負端子夫々との接続路中に挿入接
続されている）に分割構成しさえすればよいのである。
上記のC5の分割構成のみが第２図の構成との差異であ
る。
発明の効果 本発明により、鉄心入りチョークを省き得る高調波フィ
ルタ付低圧放電灯作動用回路装置が実現され、且高調波
フィルタに必要な回路素子はできるだけ小さな寸法を有
するようになり、当該回路装置にて新たな回路素子によ
り最適フィルタリングを行わせ得るという効果が奏され
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は低圧放電灯作動用高調波フィルタ付回路装置の
実施例の接続図、 第２図は同上詳細図、 第３図は２つの並列接続の低圧放電灯作動用高調波フィ
ルタ付回路装置の実施例の接続図、 第４図は一部第２図とは異なる構成の接続図である。 １……高調波フィルタ、２……電源整流器、３……プッ
シュプル周波数発生器、４……直列共振回路、LP1,LP2
……低圧放電灯。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】１つ又は複数の相互に並列に接続された低
    圧放電灯（LP1,LP2）の高周波作動用回路装置であつ
    て、 −直流出力側に並列接続された支持コンデンサ（C2）を
    有する電源整流器（２）； −該電源整流器（２）の整流器出力側に接続されている
    プツシユプル周波数発生器（３）であつて交互にスイツ
    チングする２つのトランジスタ（T1,T2）と、制御回路
    とを具備し前記両トランジスタ間に中間タツプ（M1）が
    設けられているプツシユプル周波数発生器（３）； −各々の低圧放電灯（LP1,LP2）に配属されていて共振
    インダクタンス（L1,L1′）と結合コンデンサ（C5,C
    5′）と共振容量（C6,C6′）とから成る直列共振回路
    （４）； −低圧放電灯（LP1,LP2）用の接続線路であつて、各１
    つの線路により、当該放電灯（LP1,LP2）の第１電極（E
    1,E3）が共振インダクタンス（L1,L1′）を介して両ト
    ランジスタ（T1,T2）間の中間タツプ（M1）と接続され
    更に夫々別の線路により当該放電灯（LP1,LP2）の第２
    電極（E2,E4）が電源整流器（２）の正および／又は負
    端子と接続されている接続線路； −プツシユプル周波数発生器（３）の両トランジスタ
    （T1,T2）のスイツチング区間に並列に設けられた平滑
    コンデンサ（C4）； −２つのダイオード（D8,D9）の直列接続体と２つ以上
    のコンデンサ（C7,C8,C8′）とから成る高調波フイルタ
    であつて、当該ダイオード（D8,D9）の直列接続体は直
    流順方向に且支持コンデンサ（C2）に直列に電源整流器
    （２）と接続されており両ダイオード（D8,D9）間の中
    間タツプ（M2）が第１コンデンサ（C7）を介して両トラ
    ンジスタ（T1,T2）間の中間タツプ（M1）に接続され且
    それぞれ別のコンデンサ（C8,C8′）を介してそれぞれ
    の直列共振回路（４）の共振インダクタンス（L1,L
    1′）と放電灯（LP1,LP2）の相応の電極（E1,E3）との
    間の中間タツプM3,M3′）に接続されているものを具備
    する回路装置において高調波フイルタとして両ダイオー
    ド（D8,D9）の直列接続体に並列に直流順方向に２つの
    別のダイオード（D10,D11）が直列接続されており前記
    両ダイオード（D10,D11）間の中間タツプ（M4）はコン
    デンサ（C9）を介してプツシユプル周波数発生器（３）
    の両トランジスタ（T1,T2）間の中間タツプ（M1）に接
    続されていることを特徴とする低圧放電灯作動用回路装
    置。
  2. 【請求項２】高調波フイルタのコンデンサ（C7,C8,C
    8′,C9）の各容量のnFで表わされる和値は関係式 によつて算出される最高値を超過しないように構成さ
    れ、その際PGesは単数ないし複数放電灯と当該回路装置
    部分とにより消費される電力Ｗ、UNは定格電源電圧Ｖ、
    fBは放電灯−作動周波数Hzである特許請求の範囲第１項
    記載の回路装置。
  3. 【請求項３】両方の別のダイオード（D10,D11）間の中
    間タツプ（M4）をプツシユプル周波数発生器（３）の両
    トランジスタ（T1,T2）間の中間タツプ（M1）と接続す
    るコンデンサ（C9）の容量は高調波フイルタのコンデン
    サ（C7,C8,C8′,C9）の各容量の和に0.1〜0.4倍した値
    を有する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の回路装
    置。
JP62174042A 1986-07-14 1987-07-14 低圧放電灯作動用回路装置 Expired - Fee Related JPH07101637B2 (ja)

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DE3623749A DE3623749A1 (de) 1986-07-14 1986-07-14 Schaltungsanordnung zum betrieb von niederdruckentladungslampen
DE3623749.3 1986-07-14

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JPS6329496A JPS6329496A (ja) 1988-02-08
JPH07101637B2 true JPH07101637B2 (ja) 1995-11-01

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