JPH0711439Y2 - 減光可能な蛍光灯点灯回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案はバス、電車などの車両
の車内を照明するために取り付けられ、減光することが
できる減光可能な蛍光灯点灯回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は従来の減光可能な蛍光灯点灯回路
示す。電源端子１１及び１２間に与えられる直流電力は
直流−交流変換回路、いわゆるインバータ１３により交
流電力に変換される。端子１１，１２間には必要に応じ
てろ波用コンデンサ１４が接続される。インバータ１３
は例えばトランジスタ１５のコレクタが端子１１に接続
され、エミッタは出力トランス１６のエミッタ巻線１７
及びベース巻線１８の各一端に接続され、ベースはバイ
アス用抵抗器２１，２２の各一端に接続されると共にバ
イアス用コンデンサ２３の一端に接続される。エミッタ
巻線１７の他端は端子１２に接続され、ベース巻線１８
の他端は抵抗器２２，コンデンサ２３の各他端に接続さ
れる。抵抗器２１の他端は端子１１に接続される。出力
トランス１６の二次巻線２４の両端間にフライホイル用
コンデンサ２５が接続される。

【０００３】今電源端子１１及び１２間に直流電圧が加
わると、バイアス用抵抗器２１を通じてトランジスタ１
５にベース電流が流れ、これが増幅されてトランジスタ
１５にエミッタ電流が流れる。このエミッタ電流は出力
トランス１６のエミッタ巻線１７に流れ、このエミッタ
巻線１７に電磁結合されたベース巻線１８に出力の一部
が取り出され、この出力はバイアス用抵抗器２２及びバ
イアス用コンデンサ２３を経てトランジスタ１５のベー
スに正帰還される。この正帰還により発振が発生持続し
出力トランス１６に高周波の発振出力が得られる。この
ようなブロッキング発振によるインバータ１３により直
流電力は交流電力に変換される。この発振周波数は出力
トランス１６のインダクタンスとフライホイル用コンデ
ンサ２５の容量との共振回路定数でほゞ決まり、一般に
は２０ＫHz程度に選定されている。

【０００４】インバータ１３の出力端、即ち二次巻線２
４の両端２６，２７の一方２６は安定器用巻線（チョー
ク）２８，減光用巻線（チョーク）２９を通じて蛍光灯
３１の一端に接続され、蛍光灯３１の他端は出力端子２
７に接続される。出力端２６にトリガ用コンデンサ３２
が接続され、巻線２８，２９の接続点及び出力端２７間
に蛍光灯３１のフィラメントトランス３３の一次側が接
続される。蛍光灯３４も同様に安定器用巻線３５，減光
用巻線３６を通じて出力端２６，２７間に接続され、そ
のフィラメントトランス３７の一次側は巻線３５，３６
の接続点及び出力端２７間に接続される。更に蛍光灯３
８は安定器用巻線４１，減光用巻線４２を介して出力端
２６，２７間に接続され、そのフィラメントトランス４
３の一次側は巻線４１，４２の接続点及び出力端２７間
に接続される。なお各蛍光灯３１，３４，３８にはトリ
ガ近接導体４４，４５，４６がそれぞれ設けられてい
る。減光用巻線２９，３６，４２の各両端間にそれぞれ
減光用スイッチ４７，４８，４９が接続される。

【０００５】バス車両においては運転席の照明用に例え
ば蛍光灯３１が用いられ、客席側の照明用に蛍光灯３
４，３８が用いられるが、運転席側の照明は客席側のそ
れよりも常に暗くする点より安定器用巻線２８，減光用
巻線２９は、それぞれ安定器用巻線３５，４１，減光用
巻線３６，４２よりも巻数が多くされてある。減光用ス
イッチ４７，４８，４９は運転席の近くに設けられ、か
つ連動とされてある。必要に応じてスイッチをオフとし
て運転中における防眩対策とされる。

【０００６】今減光用スイッチ４７〜４９がオンにされ
ている全光状態のときには、出力トランスの二次巻線２
４の出力はそれぞれ安定器用巻線２８，３５及び４１と
減光用スイッチ４７，４８及び４９を経てそれぞれの蛍
光灯３１，３４及び３８に加わり全光状態で点灯する。
またフィラメントトランス３３，３７及び４３はそれぞ
れの蛍光灯３１，３４及び３８のフィラメントを予熱
し、蛍光灯３１，３４及び３８の点灯を安定にしてい
る。

【０００７】次に減光用スイッチ４７，４８，４９がオ
フにされて減光状態のときには、安定器用巻線２８，３
５及び４１とそれぞれの減光用巻線２９，３６及び４２
とが直列に接続され、ランプ電流を制限するインダクタ
ンスの値は大きくなる。出力トランスの二次巻線２４の
出力はそれぞれの安定器用巻線２８，３５及び４１と減
光用巻線２９，３６及び４２とをそれぞれ経て蛍光灯３
１，３４及び３８に加わり、ランプ電流は全光状態より
も減少したものとなり、蛍光灯３１，３４及び３８は減
光状態で点灯する。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】図１に示した従来の点
灯回路においては各灯具からの配線は各灯具ごとに電源
用配線と減光用配線とが必要であった。このため配線量
が多く車内配線の費用を高くする欠点があった。また減
光用スイッチ４７〜４９は多連動のものを必要とし、高
価であった。

【０００９】この考案の目的は配線数が少なく、減光用
に多連スイッチを必要とせず、全体として安価に構成す
ることができる減光可能な蛍光灯点灯回路を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この考案によれば、減光
状態においてランプ電流を制限する減光用巻線が各蛍光
灯に共通に直列に挿入される。各蛍光灯のフィラメント
トランスは減光用巻線に設けたタップと直流−交流変換
回路の一方の出力端との間に接続される。また減光用巻
線の少なくとも一部を短絡する減光用スイッチが設けら
れ、全光状態ではこの減光用スイッチをオンにして減光
用巻線が挿入されていない状態にすることができるよう
にされる。

【００１１】一つの蛍光灯（最前灯）と、他の蛍光灯で
フィラメントトランスを接続する減光用巻線のタップを
異ならせ、前記最前灯のフィラメントトランスの一次巻
線に減光用巻線の一部が直列に接続され、その直列回路
に共振用コンデンサが並列に接続される。全光状態では
減光用スイッチのオンにより、この共振用コンデンサと
フィラメントトランス一次巻線のインダクタンスとの並
列共振回路が形成され、共振状態となるが、これに対し
減光状態では、減光用スイッチのオフにより、フィラメ
ントトランスの一次巻線に直列に減光用巻線（チョー
ク）の一部のインダクタンスが付加されることとなり、
この回路は共振状態ではなくなる。これにより、この回
路のインピーダンスは低くなり、この回路に流れる電流
が増加し、即ちこの回路がブリータ（バイパス負荷）と
して作用し、減光用巻線と安定器用巻線とにおける電圧
降下が大きくなり、ここの蛍光灯の両端電圧は下がり、
この蛍光灯（最前灯）のみ非常に暗くするかまたは消灯
することができる。これにより、バス車両の照明に適用
したとき、運転席の照明として効果を有する。

【００１２】

【実施例】図２はこの考案の実施例を示し、図１と対応
する部分には同一符号を付けてある。この実施例では減
光用巻線（チョーク）５１の一端がインバータ１３の出
力端２６に接続され、減光用巻線５１の他端は共振用コ
ンデンサ５２を通じて安定器用巻線２８の中間タップに
接続される。減光用巻線５１にはタップ５３，５４が設
けられ、出力端２６に遠い方のタップ５４に波形整形用
コンデンサ５５，５６及び５７をそれぞれ通じて蛍光灯
３１，３４及び３８の各一端が接続され、更にタップ５
４及び安定器用巻線２８のタップ間にフィラメントトラ
ンス３３の一次側が接続される。蛍光灯３１，３４及び
３８の各他端は安定器用巻線２８，３５及び４１をそれ
ぞれ通じて出力端２７に接続される。出力端２６に近い
減光用巻線５１のタップ５３にフィラメントトランス３
７，４３の各一次側の一端が接続され、これらの一次側
の他端は各蛍光灯３４，３８の他端に接続される。また
フィラメントトランス３７，４３の各一次側と並列に並
列共振用コンデンサ５８，５９が接続される。減光用巻
線５１の巻線の一部を短絡することができる減光用スイ
ッチ６１がタップ５３，５４間に接続される。

【００１３】動 作 今減光用スイッチ６１が閉じている全光状態のとき、減
光用巻線５１は減光用スイッチ６１で巻線の一部（タッ
プ５３〜５４間）が短絡されていて、この巻線部分に電
磁結合された各巻線部分、即ち、出力端２６側の端末〜
タップ５３間及びタップ５４〜他方の端末間は、巻線５
１が共通の磁心に巻かれて互いに密結合状態にあるた
め、それらのインピーダンスがゼロとなり、つまり短絡
状態となる。

【００１４】この問題を更に詳しく述べよう。中間タッ
プ５３，５４が設けられている巻線５１を単巻変圧器
（オートトランス）と同様にみることができ、例えば巻
線５１の全コイル間を一次巻線、中間タップ５３〜５４
間を二次巻線と考えることができる。従って、この巻線
５１は交流的に見れば周知のように、一次巻線と二次巻
線とをオートトランス（単巻変圧器）ではなく普通のト
ランスのように別々の巻線（巻数は図２の場合と同じと
する）で巻いた場合と全く同じ電気的特性を示すのであ
る。電磁的に密結合された理想変圧器としたとき、一次
巻線（全コイル）の巻数をｎ₁ ，二次巻線（タップ５３
〜５４間）の巻数をｎ₂ とし、二次巻線の両端を抵抗Ｒ
で終端して一次巻線の両端から見たインピーダンスをＺ
₁ とすれば、Ｚ₁ はＺ₁ ＝（ｎ² ₁／ｎ² ₂）×Ｒで表され
る。従って、Ｒ＝０（スイッチ６１で短絡した状態に対
応する）とすれば、Ｚ₁ ＝０となるのである。即ち、二
次巻線の短絡は一次巻線の短絡となり、インピーダンス
は０となる。

【００１５】中間タップ間を短絡された巻線５１両端の
インピーダンスがゼロであるから、端子２６側の端末〜
タップ５３間のインピーダンスも、タップ５４〜他方の
端末間のインピーダンスも共にゼロになるのである。

【００１６】以上の説明から明らかなように、図３の等
価回路に示すように出力端２６は各波形整形用コンデン
サ５５，５６，５７と直接接続され、またフィラメント
トランス３３の一次側も出力端２６と直結された回路と
等価となる。出力トランス１６の二次巻線２４の出力は
巻線が短絡状態の減光用巻線５１とそれぞれの波形整形
用コンデンサ５５，５６及び５７を経て、またそれぞれ
の安定器用巻線２８，３５及び４１を経て、それぞれの
蛍光灯３１，３４及び３８に加わり全光状態で点灯す
る。このときの車両の最前灯の蛍光灯３１は運転手の防
眩対策として安定器用巻線２８のインピーダンスを乗客
側の蛍光灯３４，３８の安定器用巻線３５，４１のイン
ピーダンスよりも大きくして最前灯のみ暗くしてある。
安定器用巻線２８のインダクタンスを大きくすると、こ
こでの電圧降下が大きくなり蛍光灯３１の点灯が悪くな
るが、図３に示すごとくフィラメントトランス３３のイ
ンダクタンスと並列共振用コンデンサ５２を共振させる
ことによりこの回路のインピーダンスを大きくし安定器
用巻線２８での電圧降下を最小限にしている。これによ
り蛍光灯３１に加わる点灯起動時のランプ電圧を高く
し、蛍光灯３１の点灯を容易にしている。

【００１７】全光時には、フィラメントトランス３７，
４３の一次巻線の両端に、それぞれ蛍光灯３４，３８の
ランプ電圧にほゞ等しい電圧が印加される。次に減光用
スイッチ６１が開かれ減光状態のときには減光用巻線５
１の巻線は短絡状態から開放され、減光用巻線５１、正
確には巻線５１中の出力端２６及びタップ５４間の部分
はそれぞれの安定器用巻線２８，３５及び４１と直列に
加えられ、ランプ電流を減少させる。出力トランスの二
次巻線２４の出力は減光用巻線５１とそれぞれの波形整
形用コンデンサ５５，５６及び５７を経て、またそれぞ
れの安定器用巻線２８，３５及び４１を経て、それぞれ
蛍光灯３１，３４及び３８に加わり減光状態に点灯す
る。このとき最前灯の蛍光灯３１は消灯させたい場合は
図２の例のように減光用巻線５１中のタップ５４より並
列共振用コンデンサ５２側の部分（全光状態のときのよ
うに短絡状態ではない）がフィラメントトランス３３の
一次巻線と直列に加わり、その直列回路と共振用コンデ
ンサ５２とで作る並列共振回路の反共振周波数は、イン
バータ１３の発振周波数より低くされる。従って、その
並列回路はインバータ１３の発振周波数では共振しなく
なる。これによりこの回路のインピーダンスは小さくな
り、これがブリーダの役目となって減光用巻線５１と安
定器用巻線２８とにおける電圧降下が非常に大きくな
り、最前灯の蛍光灯３１に加わるランプ電圧は非常に小
さくなり、蛍光灯の点灯電圧以下となり、最前灯の蛍光
灯３１を消灯させることができる。

【００１８】また減光用巻線５１を各蛍光灯に共通に使
用しているが、減光用巻線５１にフィラメントトランス
３７及び４３に対するタップ５３を設けることによりフ
ィラメントトランス３７および４３の一次巻線の両端に
印加する電圧を、それぞれ蛍光灯３４及び３８のランプ
電圧（放電灯の性質から、減光時も全光時のランプ電圧
にほゞ等しい）よりタップ５３〜５４間の電圧だけ増加
させる。減光時には減光用巻線５１のインピーダンスに
より蛍光灯３４，３８のランプ電流が減少し、フィラメ
ントの温度が低下するのを、フィラメント巻線にかゝる
電圧を上げてフィラメントの予熱電流をふやして防いで
いる。もし、フィラメントの温度が低下した状態である
と、放電が不安定となり、ランプ特性のばらつきによ
り、非点灯となるもの、非点灯と点灯とを行き来するも
の、点灯するものなど点灯状態にばらつきが生じる。し
かし、この考案では上述のようにフィラメントトランス
の両端電圧を上げてフィラメントの予熱が最適に行わ
れ、乗客側の蛍光灯３４，３８の点灯を安定確実に持続
させ、点灯状態のばらつきを少なくしている。

【００１９】減光用スイッチ６１は減光用巻線５１の少
なくとも一部を短絡できればよく、タップ５３，５４以
外の部分に接続してもよい。波形整形用コンデンサ５５
〜５７は直流分を遮断して交流でのみ動作させるための
ものであるが、省略してもよい。蛍光灯の数は図示例に
限られるものでない。

【００２０】

【考案の効果】以上説明したように、各蛍光灯との接続
配線はタップ５３，５４に接続される共通線２本とアー
ス線とで行うことができ、配線数が少なく、配線の費用
が安価となる。また第２灯目以後の蛍光灯３４，３８の
減光時のフィラメントトランスの一次巻線の両端に印加
する電圧を、点灯時のランプ電圧より減光用巻線５１の
タップ間の電圧だけ増加させることにより、減光状態で
のフィラメントの予熱を多くし、点灯を安定確実に持続
させ、点灯状態のばらつきの少ない減光の可能な一電源
多灯方式の車両用の照明器具を得ることができる。減光
用スイッチ６１は１個のみでよく高価な多連スイッチを
必要としない。

【００２１】また減光用巻線５１に並列共振用コンデン
サ５２側に巻線（タップ５４及びコンデンサ５２間の巻
線）を設ける場合は全光状態のときには、フィラメント
トランス３３と並列共振用コンデンサ５２の回路が反共
振するようにして、これのインピーダンス大きくし、ま
た減光状態のときにはフィラメントトランス３３と並列
共振用コンデンサ５２の回路が反共振しないようにし
て、これのインピーダンスを小さくし、これがブリーダ
の回路として構成され、全光状態のとき最前灯の蛍光灯
３１が充分に点灯するように、ランプ電圧を上げたとき
でも、減光状態のときに最前灯の蛍光灯３１を消灯させ
ることができる。これにより運転手の防眩対策をするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の蛍光灯点灯回路を示す接続図。

【図２】この考案による蛍光灯点灯回路の一例を示す接
続図。

【図３】図２において全光状態のときの蛍光灯３１部分
の等価回路図。

【符号の説明】

１１，１２ 電源端子 １３ 直流−交流変換回路 ２６，２７ 直流−交流変換回路の出力端 ２８，３５，４１ 安定器用巻線 ３１，３４，３８ 蛍光灯 ３３，３７，４３ フィラメントトランス ５１ 減光用巻線 ５３，５４，６２ タップ ６１ 減光用スイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インバータと、減光用巻線と、減光用ス
   イッチと、第１乃至第ｎ（ｎは２以上の整数）蛍光灯
   と、第１乃至第ｎ安定器用巻線と、第１乃至第ｎフィラ
   メントトランスと、第１乃至第ｎ共振用コンデンサとを
   具備する減光可能な蛍光灯点灯回路であって、上記イン
   バータは、入力直流電力を交流電力に変換して出力する
   ものであり、上記減光用巻線は、一端が上記インバータ
   の一方の出力端に、他端が上記第１共振コンデンサの一
   端にそれぞれ接続され、上記インバータ側に第１中間タ
   ップ、上記第１共振コンデンサ側に第２中間タップをそ
   れぞれ有するものであり、上記減光用スイッチは、上記
   減光用巻線の所定の区間に接続され、上記第１乃至第ｎ
   蛍光灯を減光状態にするとき開放され、全光状態にする
   とき閉成されるものであり、上記第ｉ（ｉ＝１，２，…
   ｎ）蛍光灯は、その一端が上記減光用巻線の第２中間タ
   ップに接続され、他端が上記第ｉ安定器用巻線の一端に
   接続され、上記第ｉ（ｉ＝１，２，…ｎ）安定器用巻線
   は、その一端が上記第ｉ蛍光灯に、他端が上記インバー
   タの他端にそれぞれ接続され、第１安定器用巻線は、そ
   のインダクタンスが第２乃至第ｎ安定器用巻線のインダ
   クタンスより大きく設定され、上記第ｉ（ｉ＝１，２，
   …ｎ）フィラメントトランスは、一次巻線と一対の二次
   巻線とを有し、その二次巻線は上記第ｉ蛍光灯のフィラ
   メントに予熱電流を供給し、第１フィラメントトランス
   は、その一次巻線の一端が上記減光用巻線の第２中間タ
   ップに、他端が上記第１安定器用巻線の端子にそれぞれ
   接続され、第ｊ（ｊ＝２〜ｎ）フィラメントトランス
   は、その一次巻線の一端が上記減光用巻線の第１中間タ
   ップに、他端が上記第ｊ蛍光灯の他端にそれぞれ接続さ
   れ、上記第１共振コンデンサは、その一端が上記減光用
   巻線の他端に、他端が上記第１フィラメントトランスの
   一次巻線の他端にそれぞれ接続され、上記第ｊ（ｊ＝２
   〜ｎ）共振コンデンサは上記第ｊフィラメントトランス
   の一次巻線と並列に接続され、その共振周波数は上記イ
   ンバータの出力の周波数にほゞ等しく設定され、上記第
   １フィラメントトランスの一次巻線と上記減光用巻線の
   第２中間タップ乃至他端の直列回路と、上記第１共振コ
   ンデンサとで作る並列共振回路の反共振周波数は、全光
   状態において上記インバータの出力の周波数にほゞ等し
   く設定され、減光状態において上記インバータの出力の
   周波数より小さく設定されるものである、減光可能な蛍
   光灯点灯回路。