JPH071716B2 - ランプ安定器装置およびその動作方法 - Google Patents

ランプ安定器装置およびその動作方法

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JPH071716B2
JPH071716B2 JP61086931A JP8693186A JPH071716B2 JP H071716 B2 JPH071716 B2 JP H071716B2 JP 61086931 A JP61086931 A JP 61086931A JP 8693186 A JP8693186 A JP 8693186A JP H071716 B2 JPH071716 B2 JP H071716B2
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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、安定器付蛍光ランプの制御に関するものであ
り、一層特にそのようなランプの低減した電力レベルの
始動を制御しそして作動させる装置に関する。
[従来の技術] 交流線作動型安定変圧器補助装置を用いた型式の蛍光ラ
ンプは商用的な建物および公共建物において照明のため
に広く用いられている。これらの建物は一般に、最悪の
設定条件の場合に、すなわちルーメンの低下したすなわ
ち使い古したランプを用いての夜間の使用や平均視力以
下の者が高い照度レベルを必要とする仕事を行なう場合
に適切な照明が与えられるのを保証するように過剰に照
明されている。このような過剰照明は当然、建物の専有
が決まり行なわれることになる仕事に対していかなる特
定の照明レベルが必要とされるかを決めた後減少され得
る。しかしながら、標準の安定器およびランプが一定間
隔の天井格子に取付けられる場合には、照明レベルを最
小の要求に合致ししかも経済的であるレベルに減少させ
ることは必ずしも可能であるとは限らない。例えば、玄
関や廊下が公称で80フィート燭の普通の蛍光照明を備え
ているとすると、後で10〜20フィート燭が適当であるこ
とがわかる。照明レベルは低ワット量の“省エネ型”ラ
ンプすなわち標準の34ワットランプによってまたは幾つ
かのランプを取外して照明レベルを下げることによって
ほぼ15%低減され得る。幾つかのランプを取外して照明
レベルを下げる場合には、残念ながらしばしば“明暗”
照明と呼ばれる現象が生じる。この型式の照明は、単に
“点灯している”ランプ間の距離が増大されて明暗照明
パタ−ンが形成されるというだけの理由で安全の問題を
提起する。
好ましい解決策は全てのランプを点灯状態に保つことに
あるが、しかし電力が下がると、発光出力レベルが低下
することになる。従来技術では、低下した電力および発
光出力レベルで幾つかまたは全てのランプを作動させる
ことのできる多数の装置が提案されている。しかしなが
ら、これらの提案されてきた装置は一般に、エネルギ消
費量を最大50%まで低減し発光出力を同様に低減させる
ことに限られる。
この型式のいわゆる“1/3"または“1/2"(33%および50
%低減)“電力低減器”の製造業者は通常この低減を、
安定変圧器の二次導線の一つおよびランプ電極の一つに
直列にコンデンサ(その値で低減の大きさを決定する)
を設けることにより行なっている。しかしながら、ラン
プが急速始動型蛍光ランプ型である場合には、このよう
にコンデンサを接続することは、ランプ電極が安定変圧
器の一次側に密に結合される低電圧変圧器巻線から二配
線回路を必要とするため不可能てである。特に、安定変
圧器の二次回路における結線は、装置のケースがシール
されているので行うことができず、この問題を解決する
ために、従来製造業者は外部の公称1:1絶縁変圧器をコ
ンデンサと直列に接続している。この解決法は米国特許
第3,954,316号明細書に詳細に開示されている。絶縁変
圧器を付加的に設けることは設備を複雑化させ、安定変
圧器の二次回路配線(これらはランプにつながってい
る)の二本は切断され、また四つの端部から絶縁体をは
がして、電力低減器装置を接続できるようにしなければ
ならない。さらに、コンデンサがエネルギ消費量を定格
エネルギ消費量の公称50%以上に低減するように電流を
制限させるような値をもつ場合には、ランプは点灯しな
い。従って、この型式の二次側設置“電力低減器”は、
ランプの点灯を阻止しない限流機能をもつコンデンサ値
すなわち公称50%の低減をもたらす値に制限される。
このような従来技術の他の例としては、米国特許第2,69
5,375号明細書、同第3,235,769号明細書、同第3,836,81
6号明細書、同第4,185,233号明細書、同第4,207,497号
明細書、同第4,275,337号明細書、同第4,399,391号明細
書および同第4,496,880号明細書を挙げることができ
る。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、概念的には交流電圧源供給部によって駆動さ
れる変圧器安定器型補助装置による蛍光ランプの始動お
よび動作に係わるものである。本発明は、交流電圧源お
よび既存の安定変圧器の一次巻線と適当な回路関係に接
続された時に標準のランプ安定変圧器のエネルギ消費量
を低減させると共に附随して発光出力を低減させる低コ
スト回路挿入装置を提供することにある。また本発明
は、ランプ寿命を伸ばす仕方で蛍光ランプの信頼できる
点灯を行なうこと、所望のエネルギ消費量低減の量に関
連して安定器およびランプ電流を制限することおよび建
物または他の設備の全体電気系統の力率に有利に寄与す
ると共にランプのルーメン出力低下、カソード“スパッ
タリング”および安定器の動作温度を抑え、安定器とラ
ンプとの有効寿命を伸すようにすることにある。
[問題点を解決するための手段] これらの目的および利点は以下に説明する鉄共振現象を
利用することによって達成される。
本発明の好ましい実施例によれば、交流電源と、交流電
源に接続した一次巻線および少なくとも一つの二次巻線
を備えた安定変圧器と、上記少なくとも一つの二次巻線
に接続ししかも上記安定変圧器から給電される少なくと
も一つのカソードヒータ巻線を備えた少なくとも一つの
急速始動蛍光ランプとを有し、交流電源からの印加電圧
の所与値において安定変圧器に鉄共振を起させて安定変
圧器電圧の値を飛躍的に増大させ、それによりランプカ
ソードを加熱しかつ低減したアーク電流レベルでランプ
を点弧させる少なくとも一つのカソードヒータ巻線に十
分な電圧を供給させるような容量値をもつコンデンサ
を、交流電源と安定変圧器の一次巻線との間に直列に接
続したことを特徴とするランプ安定器装置が提供され
る。
本発明の他の特徴および利点は以下の好ましい実施例に
ついての詳細な説明から明らかとなる。
[実施例] 本発明を考察する前に、第1図を参照して、上記で説明
し、米国特許第3,954,316号明細書に開示された型式の
従来技術の“電力低減器”の概略回路線図について説明
する。この回路は交流電流eACと、安定変圧器一次巻線
1と、公称3ボルト単巻変圧器フィラメントカソード加
熱巻線1aと、二次巻線2と、二次巻線2に直列に接続さ
れた力率修正コンデンサ3と、始動補助コンデンサ4
と、一対の絶縁型の密結合フィラメントカソードヒータ
巻線5、6(公称3ボルト)と、接地された抵抗7とを
備えている。これらの構成要素1〜7は一対のランプ1
2、13に対する基本の安定器ユニット8を形成してい
る。符号9で示す“電力低減器”装置は、安定器ユニッ
ト8とランプ12との間に図示したように接続された1:1
絶縁変圧器11およびこの変圧器11の一次巻線と二次巻線
との間に接続されたコンデンサ10を備えている。この装
置の欠点は上記で述べた通りであり、ここでは改めて説
明はしない。
蛍光ランプおよび安定変圧器装置の動作についてさらに
考察することは、本発明を理解する上で有用である。北
アメリカにおいて使用されている蛍光ランプの大部分
は、120V AC配電が普及しているため変圧器型安定器を
備えた急速始動型式のものである。これらのランプはAC
線の極性の交番に関連してカソードまたはアノードとし
て交互に機能する酸化物の被覆された電極をランプの各
端部に使用している。これらの電極(カソード)は適切
なレベルの熱電子放出および特にカソード“スパッタリ
ング”現象を阻止するためにランプアーク交番電流の瞬
時ピーク値より常に大きくなければならない飽和熱電子
放出電流を得るのに十分な温度に加熱されなければなら
ない。“スパッタリング”現象はランプ寿命を縮めるた
め、そんなに長くない普通の寿命を得ようとするなら
ば、急速始動型ランプおよび予熱型ランプ(それらの点
灯は点弧前のランプカソードの外部加熱に関係する)の
適当なカソード加熱が必要である。
第2図を参照すると、この図面には熱電子放出特性を酸
化物の被覆されたカソードの温度の関数として概念的に
示すと共に飽和電流(ITH)が常にピークアーク電流よ
り大きいことを示す。この関係を達成できないと、ラン
プ寿命を縮めるカソードスパッタリングが生じ、カソー
ドからカソードを形成している物質が物理的に放出され
る。これは、ランプ管の内側にカソードスパッタリング
された物質が沈着することにより生じるランプの端部の
暗黒化によって証明される。この全体プロセスはカソー
ド“毒”作用につながり、その結果ランプの有効寿命が
限られることになる。従って、上述のように、不適当な
カソード加熱はランプ寿命を縮めることになる。電子放
出に関する文献としては、1977年、Howard W.Sams&C
o.,発行の“Reference Data for Radio Engineers"(第
6版)第17章、および1951年、McGraw−Hill Book Comp
any,Inc.,発行の“Electronics"の二つを挙げることが
できる。
カソードスパッタリングは、飽和熱電子放出電流
(ITH)の有効レベルがアーク動作電流を越える前の
“点弧”のため蛍光ランプの始動中に常に生じる。従っ
て、点灯、消灯の繰り換えされるランプは連続して作動
しているランプより有効寿命が短い。同様に、有効ピー
クアーク電流より大きな飽和熱電子放出電流(ITH)を
得るように最初にカソードが十分に加熱され、そして低
減したアーク電流レベルで作動されるランプは、“スパ
ッタリング”を受けるのが軽減し、従って寿命が比較的
長い。
上記で述べたように、本発明は鉄共振作用を利用し、そ
の現象は複雑で十分には理解されない。IEEE Standard
Dictionary of Electrical and Electronics Terms 197
5第2版第253頁には鉄共振(変圧器):通常過電圧およ
び極めて不規則な波形を特徴としまた一つまたはそれ以
上の飽和可能な誘導子と直列の容量を介しての上記誘導
子の励起と組み合さった現象と定義されている。
鉄共振の現象は、1930年代にGE Research Laboratoryに
おいてGuy Suitsの草分け的仕事として始まり長年にわ
たつてあちこちで研究されてきた。文献には交流回路に
おける一般的部類の非線形動作の現象学的および分析的
説明がなされている。より多くの電流獲得の有効な洞察
に関する文献の二例として“The Ferroresonant Circui
t"George E. Kelly,Jr.,1957年1月AIEE Transactions,
Part I,Communicationa and Electronics,および“Theo
ry of Ferroresonance"Jalal T.Salihi,1960年1月AIEE
Transactions,Part I,Communicationa and Electronic
s, がある。Kellyの論文は交流電力系統における鉄共振の
悪影響に向けられており、そして比較的に現象学的に述
べられており、実行と観察の実際について強調されてい
る。Salihiの文献は一層理論的であり、いわゆる“方形
ループ”磁心材料の場合の鉄共振動作に特有の複雑な動
作の有効な観念論的分析を行なっている。これらの二つ
の文献はいずれも以下に説明する動作モードを理解する
上で有効な基礎となる。
次に本発明について第3図を参照すると、本発明による
安定変圧器装置が概略的に示されている。この装置は交
流電源eACと、変圧器一次巻線17と、コア18と、分路19
(疎結合を行なう)と、二次巻線20と、ヒ−タ巻線21、
22、23とを有し、これらの全ての構成要素でガス放電ラ
ンプを作動させるのに適した強磁性鉄心安定変圧器補助
装置24を構成している。装置のこの部分は通常のもので
あり、本発明では交流電源eACおよび安定変圧器24の一
次巻線17に直列に臨界的な値をもつコンデンサ14が接続
される。コンデンサ14は鉄共振を生じさせるように十分
大きくなければならない。一方、コンデンサ14の値があ
まりに大きすぎると、本発明の利点は損なわれる。回路
の動作は、鉄共振作用が強磁性鉄心の飽和動作に関係す
るので複雑となる。強磁性鉄心の飽和動作は一次巻線を
横ぎって観察した電圧−時間積分(すなわち磁束)状態
に関係する。従って、本発明は“構造的には”簡単であ
るが、それに伴う回路動作は極めて複雑である。
二つの40ワットの急速始動蛍光ランプについて安定変圧
器の一次巻線に直列に接続され、ある範囲の値をカバー
するコンデンサで行なった経験的なテストおよび測定中
に、第3図の回路に公称線電圧(eAC一定)を印加した
場合に、安定変圧器二次巻線の負荷状態に関連してコン
デンサ14と一次巻線17との間の電圧分布に二つの別個の
状態が存在することが観察された。一方の状態は、無負
荷状態すなわち巻線が実際に開路されている状態であ
り、他方の状態は、点灯されているランプの負荷特性に
対する状態である。例えば、安定変圧器一次巻線17の電
圧は、無負荷状態(回路にランプがないかまたは予ラン
プ点弧時間間隔中)においては交流電源eACによって供
給される電圧より十分高く、またアーク点弧後(すなわ
ち回路にランプがある時)には安定変圧器一次巻線電圧
は交流線電圧の公称値の70%〜80%であることが認めら
れた。こうして、安定なランプアーク点弧の生じた後に
充分なアーク維持電流およびカソード端子加熱電圧が残
り、卓越したランプ点弧すなわち始動特性が得られる。
第4図を参照すると、本発明の好ましい実施例の概略回
路線図が示されている。電圧源eACは他の線電圧を用い
ることができるが米国においては通常120Vまたは277VAC
であり、また他の国において用いられる交流線電圧を表
わす。第4図の全体回路は第1図の回路と同様であり、
同様な構成要素は同じ符号で示す。ブロック8′は二つ
の40ワットの急速始動蛍光ランプ12′、13′を駆動する
標準の安定変圧器を表わし、またブロック16は、臨界値
をもつコンデンサ14′と回路の消勢時に残留容量性蓄積
エネルギを放電させる随意のコンデンサ放電抵抗15とか
ら成る回路挿入装置である。
第5A図、第5B図および第5C図はそれぞれ、印加電圧eAC
がゼロから安定変圧器一次巻線17の定格値以上に単調に
増大する時直列コンデンサ14の大きさをパラメータとし
て第3図の回路の電圧分布を示す。特に、コンデンサ14
に対応ししかもある範囲の値をもつコンデンサはUniver
sal Mannufacturing Company製の安定変圧器(カタログ
No.446−LR−TC−P二つの40または34ワットの急速始動
蛍光ランプの120V動作用)の一次巻線に直列に接続さ
れ、それの無負荷(開路)状態においてO−130Vの範囲
で調整可能な単巻変圧器によって駆動される。第5A図お
よび第5B図には安定変圧器の二次側に蛍光ランプを接続
しない場合すなわち無負荷状態におけるコンデンサ14と
安定変圧器の一次巻線17との電圧分布を示す。第5A図に
おいては、鉄共振はなく、コンデンサ電圧および安定変
圧器電圧は実質的に電源電圧eAC以下である。第5A図に
は、1μFのコンデンサ14における電圧VCは印加交流電
圧と共に相対的に直線状に増大することが示される。蛍
光ランプが用いられてこのコンデンサ値に対して安定変
圧器を負荷した時、安定変圧器の二次巻線における電圧
の振幅が十分でないため、ランプは始動しない。
しかしながら、コンデンサの値が鉄共振を生じさせる値
まで増大されると、電圧は増大してランプを点弧させ
る。第5B図には、鉄共振の作用が印加線電圧の臨界値に
対する両電圧における飛越しとして明瞭に観察される値
(4μF)までコンデンサ14の値が増大される場合を示
す。コンデンサ電圧VCは印加線電圧(eAC)より十分に
低い割合で増大する。従って、臨界印加電圧ではコンデ
ンサ14の値に関係してコンデンサ電圧VCと安定変圧器電
圧VBTとの両方に実質的な飛越しが生じる。安定変圧器
電圧VBTは飛越し点において公称で100Vに飛越し、そし
て印加線電圧eACが公称60ボルトから120ボルトACまで増
大するにつれて100Vから公称で130Vに僅かに増大する。
コンデンサ電圧VCは、印加線電圧eACが公称で60ボルト
の時、公称で120Vに飛越し、そして電圧飛越しの後、印
加線電圧が公称で60ボルトから120ボルトACまで増大す
るにつれて急激に増大し続ける。その結果、安定変圧器
の一次電圧VBTが印加線電圧(蛍光ランプが点灯されな
いので無負荷状態)にあるかまたはそれより大きいの
で、急速始動安定器付きランプのカソードヒータ電圧は
それらの許容範囲の高い側にあり、従って急速加熱が行
なわれ、その結果、ランプ点灯時のカソード“スパッタ
リング”は最少となる。同様に、安定変圧器の二次側の
点弧電圧は許容範囲の高い側にあり、それにより蛍光ラ
ンプが接続された時、良好なアーク点弧特性が得られ
る。
第5C図を参照すると、公称4MFDのコンデンサ14が用いら
れ、回路は点灯状態の二つの40ワットの蛍光ランプによ
って負荷される。安定変圧器電圧VBTはランプアーク点
弧後定格より僅かに下がることが認められる。さらに、
安定変圧器の一次巻線電圧VBTの卓越した調整は、印加
線電圧eACが70Vから130VACに代わる時に得られる。安定
変圧器の一次回路に流れる電流は電圧に対して先導し
(従って先導回路力率をもたらし)、そして電流のRMS
およびピーク値は通常の定格動作の場合(すなわち上述
の臨界値をもつ直列コンデンサの使用の利点なしにおよ
び従ってそれによりもたらされる結果としての鉄共振作
用なしに)安定変圧器とランプの組み合せの定格のRMS
およびピーク値から減少する。コンデンサ14の値が鉄共
振の観察されない値から増大するにつれて、容量の臨界
値に達し、特性鉄共振飛越しが起る。例えば、測定の示
すところによれば、50VACの印加線電圧の場合、2MFDの
コンデンサおよび安定変圧器において約15ボルトの飛越
しが生じる。コンデンサの値が3.3MFDに変化すると、公
称50VACの印加線電圧の時、コンデンサ電圧VCは35Vから
110Vへ飛越し、安定変圧器は62Vから85Vへ飛越す。すべ
ての密に結合した二次電圧は飛越し、すなわち急激に増
大し、安定変圧器の一次側の電圧に正確に対応する。従
って、カソードヒータ電圧も蛍光ランプの予アーク点弧
状態中に増大し、それで急速なカソード加熱が得られ
る。
下記の表1はUniversal Mannufacturing Company製の安
定変圧器(カタログNo.446−LR−TC−P)を用いて種々
の値の多数のコンデンサにおける電気的データの測定値
を示す。直列コンデンサ14の種々の値は電力低減の種々
のレベルをもたらすことを示している。他の製造業者の
同等の安定器を用いた場合には僅かな変化が伴うが同様
な作用の得られることがわかった。227VACの線電圧を用
いた時に安定なアーク制御のための鉄共振の適当なレベ
ルを得るのに必要なコンデンサの値およびそのような使
用に適した相応した安定変圧器は120V安定器で用いた値
より明らかに低い。例えば、本発明の直列のコンデンサ
を導入することにより、公称95ワットの電気的負荷(二
つの40ワットの急速始動蛍光ランプおよび標準の277VAC
の安定器)は、それぞれ1、2、3、4MFDの値のコンデ
ンサを用いた場合に21、39、45、69ワットに減少した。
従って、可変性を伴うため特定の値を決めることは困難
であるが、120VAC系統の場合には少なくとも3MFDの容量
値が好ましく、また277VAC系統の場合には少なくとも0.
5MFDの容量値が好ましい。特に予備点弧状態中、コンデ
ンサを横切っての電圧増大作用のため、コンデンサが適
切な耐電圧絶縁性をもつことを保証する注意がなされな
ければならない。
表1 項目11 コンデンサの値(MFD) 4.3 印加線電圧(VAC RMS) 120 安定器XFM'R 446−LR−TC−P一次電圧(VBT RMS)95 コンデンサ電圧(VC RMS) 156 カソードヒータ電圧 2.7V 安定器XFM'R一次電圧(ILINE RMS) 0.26A ランプアークピーク電流 0.135 ランプアーク電流(IARC RMS) 0.040 40ワットランプ及び安定器XFM'R 17.5 項目21 コンデンサの値(MFD) 8.0 印加線電圧(VAC RMS) 120 安定器XFM'R 446−LR−TC−P一次電圧(VBT RMS)96 コンデンサ電圧(VC RMS) 144 カソードヒータ電圧 2.7V 安定器XFM'R一次電圧(ILINE RMS) 0.458 ランプアークピーク電流 0.280 ランプアーク電流(IARC RMS) 0.110 40ワットランプ及び安定器XFM'R 34.2 項目31 コンデンサの値(MFD) 12.3 印加線電圧(VAC RMS) 120 安定器XFM'R 446−LR−TC−P一次電圧(VBT RMS)94 コンデンサ電圧(VC RMS) 126 カソードヒータ電圧 2.6V 安定器XFM'R一次電圧(ILINE RMS) 0.613 ランプアークピーク電流 0.360 ランプアーク電流(IARC RMS) 0.165 40ワットランプ及び安定器XFM'R 50.8 項目41 コンデンサの値(MFD) 16.0 印加線電圧(VAC RMS) 120 安定器XFM'R 446−LR−TC−P一次電圧(VBT RMS)94 コンデンサ電圧(VC RMS) 116 カソードヒータ電圧 2.4V 安定器XFM'R一次電圧(ILINE RMS) 0.734 ランプアークピーク電流 0.440 ランプアーク電流(IARC RMS) 0.225 40ワットランプ及び安定器XFM'R 58.3 項目51,2 コンデンサの値(MFD) 0 印加線電圧(VAC RMS) 120 安定器XFM'R 446−LR−TC−P一次電圧(VBT RMS)120
コンデンサ電圧(VC RMS) N/A カソードヒータ電圧 2.0V 安定器XFM'R一次電圧(ILINE RMS) 0.78 ランプアークピーク電流 0.640 ランプアーク電流(I ARC RMS) 0.385 40ワットランプ及び安定器XFM'R 92 項目6 コンデンサの値(MFD) 1.0 印加線電圧(VAC RMS) 120 安定器XFM'R 446−LR−TC−P一次電圧(VBT RMS) 70 コンデンサ電圧(VC RMS) 85 カソードヒータ電圧 2.5V 安定器XFM'R一次電圧(ILINE RMS) N/A3 ランプアークピーク電流 N/A3 ランプアーク電流(IARC RMS) N/A3 40ワットランプ及び安定器XFM'R N/A3 1.項目1〜5の測定は、120VAC Universal Mannufactur
ing Company製の安定変圧器(カタログNo.446−LR−TC
−P)を用いて(2)40ワットのランプを駆動(点灯)
することにより得た。
2.項目5の測定は、安定器とランプの組み合せを全部作
動(回路にはコンデンサなし)して行なった。
3.項目6の測定は、不十分な値(1MFD)の直列コンデン
サを用いて鉄共振飛越しなしで行なった。
[発明の効果] 以上説明してきたように、一次安定器巻線回路への直列
コンデンサの導入および結果としての鉄共振作用によっ
て、卓越した予備アーク点弧状態が得られ、公称交流電
源電圧の増大が得られ、カソードをすばやく加熱し(カ
ソードがスパッタされる傾向を軽減させ)、そしてガス
放電を点弧させる。この改善されたカソード加熱および
点弧の結果、カソード寿命および従ってランプ寿命を伸
すことができると共にランプを点灯させるための高線電
圧をもたらす。ランプの点灯後、安定器に印加される電
圧はAC線の公称レベルから安定なアーク動作を得るのに
十分でありしかも適切なカソード加熱電圧より高いレベ
ルへ自動的に低下する。カソード加熱電圧より高いこと
は特に、コンデンサの電流制限作用がピークランプアー
ク電流を下げるので必要である。その結果、ランプの長
寿命に関して公称上低い飽和熱電子放出電流(第2図の
電流ITH)が許容できる。さらに、安定器に印加される
動作電圧の低減により鉄損が減少し、一方、一次電流の
低減により巻線の銅損(I2R)が減少し、こうして、安
定変圧器損失は実質的に減少する。従って、安定器は比
較的低い温度(安定器の臨界寿命を決定するファクタで
ある)で作動し、その結果、比較的長い安定器寿命が期
待される。カソードスパッタリングの減少と、アーク電
流の減少によるUV蛍光体破壊の減少とのためにランプの
寿命はさらにのびる。最後に、減少した負荷ランプ組み
合せの力率が先導することにより、建物や他の設備の全
体系統の力率を改善することができ、この力率は一般に
モータ負荷エネルギ消費部門のために現存している遅れ
である。
本発明は予熱ランプおよび安定器に適用することについ
て考えると、上述の最初の利点およびその他の利点が得
られることは明らかである。しかしながら、一度予熱ラ
ンプが現れると、カソード加熱に対する引き続いての要
求はいわゆる内部加熱カソード動作に従ってランプアー
クによる加熱に依存することが思い起されるべきであ
る。従って、アーク電流の減少は長寿命動作を達成する
ために制限されることになる。同様に、瞬時始動(Slim
line)ランプにおけるカソードの加熱はアーク電流に依
存し、アーク電流の減少は長寿命動作を達成するために
制限されるべきである。それにもかかわらず、瞬時始動
ランプは予熱サイクルなしで上記のコンデンサ誘導鉄共
振の高電圧予備点弧特性を有利に用いることができる。
本発明はまたHID型やそれらと組み合さった安定変圧器
のような他の型式のガス放電ランプにも適用できる。
本発明はその実施例について説明してきたが、当業者に
は本発明の範囲および精神から離れることなしに実施例
において種々の変更や変形が行なわれ得ることは理解さ
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術の電力低減器および安定器回路の概略
回路線図、第2図はカソードの電子放出とランプアーク
のピーク動作電流との関係を示し電流値を温度の関数と
して表わすグラフ、第3図は本発明を適用した基本的な
安定変圧器(ランプなし)の概略回路線図、第4図は本
発明を適用したランプ安定変圧器装置の好ましい実施例
の概略回路線図、第5A図は鉄共振なしの場合の電圧分布
(印加線電圧の関数としてのコンデンサおよび安定変圧
器の電圧)を示すグラフ、第5B図は鉄共振ありでランプ
アーク負荷なしの場合のにおける第5A図と同様な電圧分
布を示すグラフ、第5C図はランプアーク負荷ありの場合
のにおける第5B図と同様な電圧分布を示すグラフであ
る。 図中 8′:安定変圧器 12′、13′:急速始動蛍光ランプ 14′:コンデンサ 15:コンデンサ放電抵抗

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流電源と、交流電源に接続した一次巻線
    および少なくとも一つの二次巻線を備えた安定変圧器
    と、上記二次巻線に接続した少なくとも一つのランプと
    を有するランプ安定器装置において、交流電源からの印
    加電圧の所与値において安定変圧器に鉄共振を起させて
    安定変圧器電圧の値を飛躍的に増大させるような容量値
    をもつコンデンサを交流電源と安定変圧器の一次巻線と
    の間に直列に接続したことを特徴とするランプ安定器装
    置。
  2. 【請求項2】コンデンサと並列にコンデンサの放電路を
    形成する抵抗を接続した特許請求の範囲第1項に記載の
    ランプ安定器装置。
  3. 【請求項3】交流電源と、交流電源に接続した一次巻線
    および少なくとも一つの二次巻線を備えた安定変圧器
    と、上記少なくとも一つの二次巻線に接続ししかも上記
    安定変圧器から給電される少なくとも一つのカソードヒ
    ータ巻線を備えた少なくとも一つの急速始動蛍光ランプ
    とを有するランプ安定器装置において、交流電源からの
    印加電圧の所与値において安定変圧器に鉄共振を起させ
    て安定変圧器電圧の値を飛躍的に増大させ、それにより
    ランプカソードを加熱しかつ低減したアーク電流レベル
    でランプを点弧させる少なくとも一つのカソードヒータ
    巻線に十分な電圧を供給させるような容量値をもつコン
    デンサを、交流電源と安定変圧器の一次巻線との間に直
    列に接続したことを特徴とするランプ安定器装置。
  4. 【請求項4】コンデンサと並列にコンデンサの放電路を
    形成する抵抗を接続した特許請求の範囲第3項に記載の
    ランプ安定器装置。
  5. 【請求項5】少なくとも一つのランプが120VACの安定変
    圧器で駆動される二つの40ワットのランプから成り、ま
    たコンデンサの値が少なくとも3μFである特許請求の
    範囲第3項に記載のランプ安定器装置。
  6. 【請求項6】少なくとも一つのランプが277VACの安定変
    圧器で駆動される二つの40ワットのランプから成り、ま
    たコンデンサの値が少なくとも0.5μFである特許請求
    の範囲第3項に記載のランプ安定器装置。
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