JPH079836B2 - 低圧放電ランプの始動および作動回路 - Google Patents
低圧放電ランプの始動および作動回路Info
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- JPH079836B2 JPH079836B2 JP60255199A JP25519985A JPH079836B2 JP H079836 B2 JPH079836 B2 JP H079836B2 JP 60255199 A JP60255199 A JP 60255199A JP 25519985 A JP25519985 A JP 25519985A JP H079836 B2 JPH079836 B2 JP H079836B2
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- capacitor
- discharge lamp
- pressure discharge
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/16—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies
- H05B41/20—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies having no starting switch
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- H—ELECTRICITY
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- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors
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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、放電管内に相互に間隔をおいて配設された2
つの加熱電極を有する、低圧放電ランプの始動および作
動回路であって、 作動回路は所定の周波数で作動し、かつ電源に接続され
ていて、インダクタンスと阻止コンデンサとの直列接続
体を有しており、前記作動回路は、前記インダクタンス
と前記阻止コンデンサとが前記低圧放電ランプと直列に
接続されるように、低圧放電ランプの両電極間に接続さ
れており、 始動回路は前記低圧放電ランプに並列接続され、かつ該
低圧放電ランプの加熱電極に直列接続されていて、制限
コンデンサと温度依存抵抗との直列接続回路を有してい
る、 低圧放電ランプの始動および作動回路に関する。
つの加熱電極を有する、低圧放電ランプの始動および作
動回路であって、 作動回路は所定の周波数で作動し、かつ電源に接続され
ていて、インダクタンスと阻止コンデンサとの直列接続
体を有しており、前記作動回路は、前記インダクタンス
と前記阻止コンデンサとが前記低圧放電ランプと直列に
接続されるように、低圧放電ランプの両電極間に接続さ
れており、 始動回路は前記低圧放電ランプに並列接続され、かつ該
低圧放電ランプの加熱電極に直列接続されていて、制限
コンデンサと温度依存抵抗との直列接続回路を有してい
る、 低圧放電ランプの始動および作動回路に関する。
従来の技術 低圧放電ランプ用の公知回路装置は、ランプ電極の予熱
のために点燈電流回路内にグロースタータを有してい
る。この場合、通常、ランプはスイッチオンの際、グロ
ースタータが閉路して予熱過程が開始されてからしか点
燈しないという欠点がある。これにより、ちらつきが生
じる。
のために点燈電流回路内にグロースタータを有してい
る。この場合、通常、ランプはスイッチオンの際、グロ
ースタータが閉路して予熱過程が開始されてからしか点
燈しないという欠点がある。これにより、ちらつきが生
じる。
小消費電力の最近の低圧放電ランプ、所謂コパクト螢光
ランプの場合、補助回路装置や点燈装置は予めランプの
ソケット内に一体に組込まれている。その際、ランプは
高周波で作動されることがしばしばある。点燈過程中
の、ランプの障害となるちらつきを回避するために、点
燈電流回路中に共振コンデンサが設けられている(「エ
レクトロニークシャルトゥンゲン」ヴァルター・ヒルシ
ュマン、ベルリン/ミュンヘン、シーメンス アクチェ
ンゲゼルシャフト、1982年、第148頁)。共振コンデン
サの適切な選択によって、ランプに印加される無負荷電
圧の高さを所定の限界内に調整することができる。しか
し、コンパクトランプの場合、スイッチオン時に共振コ
ンデンサに印加される電圧、従ってランプ電極に印加さ
れる電圧は、障害となるグロー放電が生じないように低
く保持することが望ましいが、他方では、十分な予熱後
の電圧は、比較的低い周囲温度の場合でもランプが確実
に点燈するように高くしなければならない。
ランプの場合、補助回路装置や点燈装置は予めランプの
ソケット内に一体に組込まれている。その際、ランプは
高周波で作動されることがしばしばある。点燈過程中
の、ランプの障害となるちらつきを回避するために、点
燈電流回路中に共振コンデンサが設けられている(「エ
レクトロニークシャルトゥンゲン」ヴァルター・ヒルシ
ュマン、ベルリン/ミュンヘン、シーメンス アクチェ
ンゲゼルシャフト、1982年、第148頁)。共振コンデン
サの適切な選択によって、ランプに印加される無負荷電
圧の高さを所定の限界内に調整することができる。しか
し、コンパクトランプの場合、スイッチオン時に共振コ
ンデンサに印加される電圧、従ってランプ電極に印加さ
れる電圧は、障害となるグロー放電が生じないように低
く保持することが望ましいが、他方では、十分な予熱後
の電圧は、比較的低い周囲温度の場合でもランプが確実
に点燈するように高くしなければならない。
米国特許第2231999号明細書から、ランプの点燈電流回
路中に共振コンデンサと温度依存抵抗との直列接続が設
けられている回路装置が公知である。ここで使われてい
るサーミスタ(負の温度計数を有する抵抗)の抵抗値
は、スイッチオンの時点では高く、その特性に相応して
ランプの点燈時に至るまで低減する。これによって電流
が制限されて、初めは小さな予熱電流しか流れない。
路中に共振コンデンサと温度依存抵抗との直列接続が設
けられている回路装置が公知である。ここで使われてい
るサーミスタ(負の温度計数を有する抵抗)の抵抗値
は、スイッチオンの時点では高く、その特性に相応して
ランプの点燈時に至るまで低減する。これによって電流
が制限されて、初めは小さな予熱電流しか流れない。
発明が解決しようとする問題点 しかし、前述の装置の場合、予熱時間が長くなり、その
結果、ランプの点燈時間も長くなる。低い周囲温度の場
合、その際ランプに印加される低い電圧は点燈のために
は最早十分でない。ランプの点燈後、比較的高い電流が
点燈電流回路を流れる。また、電極の持続的な加熱によ
り損失電力が生じるので、装置の効率が低下する。更
に、電極の加熱しすぎにより、放射物質の損耗がひどく
なり、その結果、ランプの寿命が短くなる。
結果、ランプの点燈時間も長くなる。低い周囲温度の場
合、その際ランプに印加される低い電圧は点燈のために
は最早十分でない。ランプの点燈後、比較的高い電流が
点燈電流回路を流れる。また、電極の持続的な加熱によ
り損失電力が生じるので、装置の効率が低下する。更
に、電極の加熱しすぎにより、放射物質の損耗がひどく
なり、その結果、ランプの寿命が短くなる。
本発明の課題は、広い温度範囲内でランプが比較的確実
に点燈することができ、各作動状態の間ランプにできる
だけ無理がかからないで螢光ランプ用の寿命が比較的長
い低周波および高周波用に適した、スタータを用いない
点燈回路を提供することにある。それと同時に、ランプ
の迅速かつ、ちらつきのない点燈のもとで、障害となる
グロー放電を抑圧しなければならない。
に点燈することができ、各作動状態の間ランプにできる
だけ無理がかからないで螢光ランプ用の寿命が比較的長
い低周波および高周波用に適した、スタータを用いない
点燈回路を提供することにある。それと同時に、ランプ
の迅速かつ、ちらつきのない点燈のもとで、障害となる
グロー放電を抑圧しなければならない。
問題点を解決するための手段 この課題は、本発明によると冒頭に記載の低圧放電ラン
プの始動および作動回路において、温度依存抵抗は正温
度係数抵抗であり、 始動コンデンサが設けられており、該始動コンデンサは
前記正温度係数抵抗と並列接続されていることによって
解決される。
プの始動および作動回路において、温度依存抵抗は正温
度係数抵抗であり、 始動コンデンサが設けられており、該始動コンデンサは
前記正温度係数抵抗と並列接続されていることによって
解決される。
その際、ランプの始動回路中に直列に接続された制限な
いし第2のコンデンサと始動ないし第3のコンデンサの
静電容量値の比は、本発明の実施例によると、約1:1〜
5:1の範囲であり、有利には各コンデンサの静電容量比
は2:1である。第3のコンデンサを橋絡する正特性サー
ミスタは、低い初期抵抗値を有しており、最初の時点か
らすぐに高い予熱電流がランプの熱電極を流れてこの静
電極を急速に加熱するように作動する。正特性サーミス
タが熱くなって高い抵抗値をとるようになった後、更に
高い電流が、この時点で作動するようになった第2およ
び第3のコンデンサの直列回路を流れる。その際、それ
と同時に、ランプに印加される電圧は共振によって点燈
時に至るまで上昇し続ける。点燈後、ランプの通常の作
動中電圧しか両コンデンサの直列回路に印加されない。
そのため、小さな作動電流しか始動および作動回路を流
れない。始動および作動回路の機能については、図示の
実施例において更に詳細に説明する。ランプの作動周波
数は20kHz〜500kHzの範囲内にある。これにより、回路
の構成素子の幾何学的な寸法を小さくすることができ、
始動回路用の素子を含めて補助回路装置全体を低圧放電
ランプのソケット内に組込むことができる。
いし第2のコンデンサと始動ないし第3のコンデンサの
静電容量値の比は、本発明の実施例によると、約1:1〜
5:1の範囲であり、有利には各コンデンサの静電容量比
は2:1である。第3のコンデンサを橋絡する正特性サー
ミスタは、低い初期抵抗値を有しており、最初の時点か
らすぐに高い予熱電流がランプの熱電極を流れてこの静
電極を急速に加熱するように作動する。正特性サーミス
タが熱くなって高い抵抗値をとるようになった後、更に
高い電流が、この時点で作動するようになった第2およ
び第3のコンデンサの直列回路を流れる。その際、それ
と同時に、ランプに印加される電圧は共振によって点燈
時に至るまで上昇し続ける。点燈後、ランプの通常の作
動中電圧しか両コンデンサの直列回路に印加されない。
そのため、小さな作動電流しか始動および作動回路を流
れない。始動および作動回路の機能については、図示の
実施例において更に詳細に説明する。ランプの作動周波
数は20kHz〜500kHzの範囲内にある。これにより、回路
の構成素子の幾何学的な寸法を小さくすることができ、
始動回路用の素子を含めて補助回路装置全体を低圧放電
ランプのソケット内に組込むことができる。
実施例 第1図は、本発明の、低圧放電ランプの始動および作動
回路装置の実施例の主要部を示す。
回路装置の実施例の主要部を示す。
第1図の実施例の場合、コンパクト螢光ランプ1は15W
の消費電力、約45kHzの周波数で作動される。ランプ1
の給電のために、端子2,3に印加された配電源電圧UNは
始めにフィルタ素子4を介して導かれる。それから、濾
波された交流電圧は整流器5および平滑コンデンサ6を
用いて、平滑にされた直流電圧に変換される。この直流
電圧は、相応のエミッタ抵抗9,10を備えたトランジスタ
7,8の所属の制御部11とから構成されたインバータに供
給される。制御電圧は環状コア変圧器12から取出され、
環状コア変圧器12の、僅かな巻回線しか有していない1
次巻線13はランプ1の作動回路内に接続されている。こ
れらの回路素子はすべて慣用のものであり、従って、回
路の簡単化のためブロックで示されている。インバータ
によって得られた矩形電圧は、作動回路においてインダ
クタンス14と直流分離コンデンサ15とを介してランプ1
に供給される。インダクタンス14は約3mHの大きさであ
り、直流分離コンデンサ15は約47nFの静電容量を有して
いる。
の消費電力、約45kHzの周波数で作動される。ランプ1
の給電のために、端子2,3に印加された配電源電圧UNは
始めにフィルタ素子4を介して導かれる。それから、濾
波された交流電圧は整流器5および平滑コンデンサ6を
用いて、平滑にされた直流電圧に変換される。この直流
電圧は、相応のエミッタ抵抗9,10を備えたトランジスタ
7,8の所属の制御部11とから構成されたインバータに供
給される。制御電圧は環状コア変圧器12から取出され、
環状コア変圧器12の、僅かな巻回線しか有していない1
次巻線13はランプ1の作動回路内に接続されている。こ
れらの回路素子はすべて慣用のものであり、従って、回
路の簡単化のためブロックで示されている。インバータ
によって得られた矩形電圧は、作動回路においてインダ
クタンス14と直流分離コンデンサ15とを介してランプ1
に供給される。インダクタンス14は約3mHの大きさであ
り、直流分離コンデンサ15は約47nFの静電容量を有して
いる。
ランプ1に並列に、ランプ1の加熱電極16,17に直列
に、2つの共振コンデンサ18,19の直列回路から構成さ
れた始動回路が接続されている。その際、共振コンデン
サ18は正特性サーミスタ20によって橋絡されている。共
振コンデンサ18の静電容量は、実施例では3.3nFの大き
さであり、共振コンデンサ19の静電容量は6.8nFの大き
さである。コンデンサ18,19の直列回路は共振コンデン
サCRを形成する。正特性サーミスタ20はタイプC890(シ
ーメンス)のものである。
に、2つの共振コンデンサ18,19の直列回路から構成さ
れた始動回路が接続されている。その際、共振コンデン
サ18は正特性サーミスタ20によって橋絡されている。共
振コンデンサ18の静電容量は、実施例では3.3nFの大き
さであり、共振コンデンサ19の静電容量は6.8nFの大き
さである。コンデンサ18,19の直列回路は共振コンデン
サCRを形成する。正特性サーミスタ20はタイプC890(シ
ーメンス)のものである。
第2図〜第4図は、加熱電流IH、ランプ電圧UOないし
UL、ならびにランプ電流ILの経過を示す。スイッチオン
時点21ではコンデンサ19のみ有効に作用する。静電容量
が比較的小さく、かつランプ給電電圧の高さを決めるコ
ンデンサ18は、低抵抗状態の正特性サーミスタ20によっ
て橋絡されている。ランプ1の両電極16,17を高い加熱
電流IH(第2図)が流れる。ランプ1には所定の無負荷
電圧UOが生じ(第3図)、無負荷電圧UOの高さは、コン
デンサ18が橋絡され、かつコンデンサ19に印加されてい
る電圧が比較的低いので、ランプの点燈のためには十分
ではない。同様に、ランプ1を流れる電流ILは無視でき
るほど小さい(第4図)。ランプの電極16の加熱ととも
に、加熱電流IHは若干低減する。正特性サーミスタ20の
加熱後、この高抵抗状態の正特性サーミスタ20および両
コンデンサ18,19の直列回路は作動状態となる。それに
より、直列回路の全静電容量が低減する。共振コンデン
サ18,19の各静電容量は、所望の高いランプ給電電圧が
生じ、かつ両コンデンサ18,19にはそれらの異なった静
電容量にもかかわらずほぼ同じ電圧が加わるように選定
されている。
UL、ならびにランプ電流ILの経過を示す。スイッチオン
時点21ではコンデンサ19のみ有効に作用する。静電容量
が比較的小さく、かつランプ給電電圧の高さを決めるコ
ンデンサ18は、低抵抗状態の正特性サーミスタ20によっ
て橋絡されている。ランプ1の両電極16,17を高い加熱
電流IH(第2図)が流れる。ランプ1には所定の無負荷
電圧UOが生じ(第3図)、無負荷電圧UOの高さは、コン
デンサ18が橋絡され、かつコンデンサ19に印加されてい
る電圧が比較的低いので、ランプの点燈のためには十分
ではない。同様に、ランプ1を流れる電流ILは無視でき
るほど小さい(第4図)。ランプの電極16の加熱ととも
に、加熱電流IHは若干低減する。正特性サーミスタ20の
加熱後、この高抵抗状態の正特性サーミスタ20および両
コンデンサ18,19の直列回路は作動状態となる。それに
より、直列回路の全静電容量が低減する。共振コンデン
サ18,19の各静電容量は、所望の高いランプ給電電圧が
生じ、かつ両コンデンサ18,19にはそれらの異なった静
電容量にもかかわらずほぼ同じ電圧が加わるように選定
されている。
ここで、どのようにして異なる容量で同じ電圧が加わる
ように選定されているのか明瞭に説明する。
ように選定されているのか明瞭に説明する。
一方の共振コンデンサ18が正特性サーミスタ(PTC)20
に並列接続された、相互に異なった静電容量の2つの共
振コンデンサ18,19の負荷電圧は、一般的には、常に同
じとは限らないが、この実施例では、両共振コンデンサ
18,19の各静電容量と正特性サーミスタ20の定格、およ
び点燈時の所定共振周波数の各値を同じ負荷電圧となる
ように選定し得るのである。即ち、第2の共振コンデン
サ19は、6.8nFの大きさであり、3.3nFの大きさの第3の
共振コンデンサ18と正特性サーミスタ20(シーメンス89
0)との並列接続回路に直列接続されており、所定の共
振周波数の点燈時点では、第2の共振コンデンサ19は第
3の共振コンデンサ18と正特性サーミスタ20との並列接
続回路とほぼ同じインピーダンスを有するのであり、こ
の共振周波数に整合するようにインバータは設計されて
いるのである。他の作動条件、回路定数選定の場合には
負荷電圧は異なる。今度は、インダクタンス14および直
流分離用コンデンサ15と共働して、所要共振電圧22が生
じる。共振電圧22の上昇につれて、加熱電流IHも再びほ
ぼその最初の値に常する。ランプ1を流れる電流ILは、
この過程とは無関係である。コンデンサ18,19での共振
無負荷電圧UOは、今度はランプ1の点燈時点23に至るま
で上昇する。スイッチオン時点21と点燈時点23との間に
は、約0.5秒しか経過しない。ランプの点燈時点23の
後、ランプ1に固有の動作電圧ULが自動的に生じる。ま
た、ランプ電流ILは飛躍的にその動作値に上昇する。予
熱電流IHは、この時点で低減した電圧および直列接続さ
れたコンデンサ18,19により低い値に低減される。
に並列接続された、相互に異なった静電容量の2つの共
振コンデンサ18,19の負荷電圧は、一般的には、常に同
じとは限らないが、この実施例では、両共振コンデンサ
18,19の各静電容量と正特性サーミスタ20の定格、およ
び点燈時の所定共振周波数の各値を同じ負荷電圧となる
ように選定し得るのである。即ち、第2の共振コンデン
サ19は、6.8nFの大きさであり、3.3nFの大きさの第3の
共振コンデンサ18と正特性サーミスタ20(シーメンス89
0)との並列接続回路に直列接続されており、所定の共
振周波数の点燈時点では、第2の共振コンデンサ19は第
3の共振コンデンサ18と正特性サーミスタ20との並列接
続回路とほぼ同じインピーダンスを有するのであり、こ
の共振周波数に整合するようにインバータは設計されて
いるのである。他の作動条件、回路定数選定の場合には
負荷電圧は異なる。今度は、インダクタンス14および直
流分離用コンデンサ15と共働して、所要共振電圧22が生
じる。共振電圧22の上昇につれて、加熱電流IHも再びほ
ぼその最初の値に常する。ランプ1を流れる電流ILは、
この過程とは無関係である。コンデンサ18,19での共振
無負荷電圧UOは、今度はランプ1の点燈時点23に至るま
で上昇する。スイッチオン時点21と点燈時点23との間に
は、約0.5秒しか経過しない。ランプの点燈時点23の
後、ランプ1に固有の動作電圧ULが自動的に生じる。ま
た、ランプ電流ILは飛躍的にその動作値に上昇する。予
熱電流IHは、この時点で低減した電圧および直列接続さ
れたコンデンサ18,19により低い値に低減される。
制限ないし第2のコンデンサ19と始動ないし第3のコン
デンサ18の静電容量値の比を約1:1〜5:1の範囲にすると
よいが、その理由について以下説明する。
デンサ18の静電容量値の比を約1:1〜5:1の範囲にすると
よいが、その理由について以下説明する。
正特性サーミスタ20の主要な効果は、コンデンサ15の容
量C(15)がコンデンサ18または19の容量C(18),C
(19)よりも極めて大きいとすると、所定の予熱時間後
(加熱状態下の正特性サーミスタを以って)、共振キャ
パシタンスがコンデンサ18および直列接続されたコンデ
ンサ19によって決定されることである。即ち、C(15)
≫C(18)およびC(19)の場合:点燈時の共振周波数
fresは、 である。但し、L(14)はインダクタンス14の値とす
る。電子インバータ(素子7,8,9,10,11,12,13を含む)
は、この共振周波数に整合するように設計されている。
(または、誘導負荷条件を維持するためにこの共振周波
数より僅かに高くなるように設計されている。) 予熱中、コンデンサ18はPTC抵抗20によって分路されて
おり、合成共振周波数は次の低い値に変化する。
量C(15)がコンデンサ18または19の容量C(18),C
(19)よりも極めて大きいとすると、所定の予熱時間後
(加熱状態下の正特性サーミスタを以って)、共振キャ
パシタンスがコンデンサ18および直列接続されたコンデ
ンサ19によって決定されることである。即ち、C(15)
≫C(18)およびC(19)の場合:点燈時の共振周波数
fresは、 である。但し、L(14)はインダクタンス14の値とす
る。電子インバータ(素子7,8,9,10,11,12,13を含む)
は、この共振周波数に整合するように設計されている。
(または、誘導負荷条件を維持するためにこの共振周波
数より僅かに高くなるように設計されている。) 予熱中、コンデンサ18はPTC抵抗20によって分路されて
おり、合成共振周波数は次の低い値に変化する。
電子インバータは予熱中も点燈中も全く同じ大きさの周
波数を発生(そして点燈するように調整されている)す
るので、予熱中は、共振周波数fres(予熱中)に整合し
ない。
波数を発生(そして点燈するように調整されている)す
るので、予熱中は、共振周波数fres(予熱中)に整合し
ない。
この結果、出力電圧は比較的低くなり、ランプの点燈電
圧に達せず、フィラメントを予熱するための電流が流れ
る。
圧に達せず、フィラメントを予熱するための電流が流れ
る。
C(18)C(19)(1:1の関係) であり、許容限界である。
1.4より小さい低い離調度:即ち、 C(18)>C(19)では、ランプに印加される共振回路
の出力電圧は大き過ぎて、従って、次のような不都合が
生じる。即ち、適当な予熱が行なわれる前にランプが点
燈されないようにすることができない。
の出力電圧は大き過ぎて、従って、次のような不都合が
生じる。即ち、適当な予熱が行なわれる前にランプが点
燈されないようにすることができない。
C(19)とC(18)が5:1の高い比である場合、離調度
は であり、即ち、予熱中、インバータ周波数はL−C共振
周波数からかなり離調している。
は であり、即ち、予熱中、インバータ周波数はL−C共振
周波数からかなり離調している。
これ以上の場合、予熱時間をかなり超過し、PTCの電圧
負荷を大きくするので、許容し得ない。
負荷を大きくするので、許容し得ない。
次に、制限ないし第2のコンデンサ19を設ける意味、作
用・効果について以下説明する。
用・効果について以下説明する。
一般に、PTC抵抗20は予熱時間中ランプの両端の共振電
圧を低下させるが、それは次の2つの作用による。
圧を低下させるが、それは次の2つの作用による。
a)第1に、共振周波数を変えて、インバータが供給す
る周波数よりも低い周波数にし、共振電圧で高いゲイン
となることを回避する。b)第2に、共振回路からのエ
ネルギを吸収し、その際、回路装置全体のQを低下さ
せ、共振出力電圧を低下させる。
る周波数よりも低い周波数にし、共振電圧で高いゲイン
となることを回避する。b)第2に、共振回路からのエ
ネルギを吸収し、その際、回路装置全体のQを低下さ
せ、共振出力電圧を低下させる。
この第2の作用は、主に、PTC抵抗が既にその抵抗値を
増大し、その電流を低減している時間中作用するが、そ
の際、その電圧降下を著しく増大させる。
増大し、その電流を低減している時間中作用するが、そ
の際、その電圧降下を著しく増大させる。
制限コンデンサ19の容量C(19)が始動コンデンサ18の
容量C(18)に比べて極めて大きいか、または制限コン
デンサ19が設けられていない場合、予熱中L−C共振は
最早や形成されず、PTC抵抗20の抵抗分とでL−R発振
が生ずる。所定のインバータ周波数およびインダクタン
スL(14)で電流はほぼ一定であるので、PTC抵抗(予
熱時間を制御する)の加熱時間はその直流抵抗に依存
し、その直流抵抗は通常25%の許容偏差を有する。
容量C(18)に比べて極めて大きいか、または制限コン
デンサ19が設けられていない場合、予熱中L−C共振は
最早や形成されず、PTC抵抗20の抵抗分とでL−R発振
が生ずる。所定のインバータ周波数およびインダクタン
スL(14)で電流はほぼ一定であるので、PTC抵抗(予
熱時間を制御する)の加熱時間はその直流抵抗に依存
し、その直流抵抗は通常25%の許容偏差を有する。
予熱時間中、始動コンデンサC(18)、制限コンデンサ
C(19)、PTC抵抗(20)、インダクタンス(14)によ
り形成されるLC共振回路は離調される。出力電圧は共振
回路のQの低下に依存する。温度が低い場合、PTC抵抗
は実質的にコンデンサC(18)を分路し、従って、イン
ダクタンスL(14)、コンデンサC(19)、ランプのフ
ィラメント、及びPTC抵抗(20)によって直流共振回路
が形成される。PTC抵抗両端の電圧降下は、L(14)−
C(19)共振回路両端の電圧に比して小さく、従ってPT
C抵抗は電流源によって作動される。そこで、本発明の
ようにコンデンサC(19)が設けられていない場合、PT
C抵抗での電圧降下は、PTC抵抗の低い温度状態での抵抗
値に直接比例する。その抵抗値は通常±25%もの許容偏
差で変動し、予熱時間がこのPTC抵抗値に反比例して変
動することになる。
C(19)、PTC抵抗(20)、インダクタンス(14)によ
り形成されるLC共振回路は離調される。出力電圧は共振
回路のQの低下に依存する。温度が低い場合、PTC抵抗
は実質的にコンデンサC(18)を分路し、従って、イン
ダクタンスL(14)、コンデンサC(19)、ランプのフ
ィラメント、及びPTC抵抗(20)によって直流共振回路
が形成される。PTC抵抗両端の電圧降下は、L(14)−
C(19)共振回路両端の電圧に比して小さく、従ってPT
C抵抗は電流源によって作動される。そこで、本発明の
ようにコンデンサC(19)が設けられていない場合、PT
C抵抗での電圧降下は、PTC抵抗の低い温度状態での抵抗
値に直接比例する。その抵抗値は通常±25%もの許容偏
差で変動し、予熱時間がこのPTC抵抗値に反比例して変
動することになる。
コンデンサC(19)がコンデンサC(18)の約2倍の大
きさを有するようにした場合、予熱時間は殆どPTC抵抗
の許容偏差に依存しなくなる。と言うのは、前述の2つ
の作用a)、b)は一定タイミングで補償し合うように
なるからである。即ち、本発明の回路構成では、予熱時
間の変動を小さくすることができるのであり、その理由
は以下の通りである。周囲温度が低くてPTC抵抗の抵抗
値が比較的低い許容偏差を有する場合、PTC抵抗の比較
的低い抵抗値によりPTC抵抗のエネルギ吸収は小さく、
即ち、予熱時間中離調されている共振エネルギの減衰は
比較的小さく、その結果、PTC抵抗を流れる電流は比較
的高くなるが、ランプ両端の電圧は、共振回路が離調さ
れているので、ランプを点燈させる程高くはなく、前述
のPTC抵抗を流れる比較的高い電流のために、PCT抵抗の
比較的低い直流抵抗の加熱時間は、コンデンサC(19)
を設けない場合程遅くなく、つまり、予熱時間が短縮さ
れる。その結果、予熱時間の変動は少なくなる。
きさを有するようにした場合、予熱時間は殆どPTC抵抗
の許容偏差に依存しなくなる。と言うのは、前述の2つ
の作用a)、b)は一定タイミングで補償し合うように
なるからである。即ち、本発明の回路構成では、予熱時
間の変動を小さくすることができるのであり、その理由
は以下の通りである。周囲温度が低くてPTC抵抗の抵抗
値が比較的低い許容偏差を有する場合、PTC抵抗の比較
的低い抵抗値によりPTC抵抗のエネルギ吸収は小さく、
即ち、予熱時間中離調されている共振エネルギの減衰は
比較的小さく、その結果、PTC抵抗を流れる電流は比較
的高くなるが、ランプ両端の電圧は、共振回路が離調さ
れているので、ランプを点燈させる程高くはなく、前述
のPTC抵抗を流れる比較的高い電流のために、PCT抵抗の
比較的低い直流抵抗の加熱時間は、コンデンサC(19)
を設けない場合程遅くなく、つまり、予熱時間が短縮さ
れる。その結果、予熱時間の変動は少なくなる。
他方、周囲温度は低いが、PTC抵抗の抵抗値が比較的高
い偏差を有する場合、PTC抵抗の比較的高い抵抗値によ
りPTC抵抗のエネルギ吸収は大きく、それにより、予熱
時間中離調されている共振エネルギの減衰度は比較的大
きく、その結果、PTC抵抗を流れる電流は比較的低くな
り、このようにPTC抵抗を流れる電流が比較的低くなる
ことにより、PTC抵抗によって吸収される電力は、PTC抵
抗の抵抗値の増大につれて変動することはなくなる。そ
の結果、予熱時間の変動は少なくなる。
い偏差を有する場合、PTC抵抗の比較的高い抵抗値によ
りPTC抵抗のエネルギ吸収は大きく、それにより、予熱
時間中離調されている共振エネルギの減衰度は比較的大
きく、その結果、PTC抵抗を流れる電流は比較的低くな
り、このようにPTC抵抗を流れる電流が比較的低くなる
ことにより、PTC抵抗によって吸収される電力は、PTC抵
抗の抵抗値の増大につれて変動することはなくなる。そ
の結果、予熱時間の変動は少なくなる。
更に、制限ないし第2のコンデンサ19は、長期間使用し
たランプでのPTC抵抗に直流電流が流れないようにする
(記述の通り)。
たランプでのPTC抵抗に直流電流が流れないようにする
(記述の通り)。
本発明回路の効果は、精度の高くないPTCを用いても許
容可能な短い予熱時間が得られるようにすることができ
る点にある。即ち、高いランプ点滅回数を達成するため
に、PTC抵抗は所定の機械的寸法を必要とするのであ
る。
容可能な短い予熱時間が得られるようにすることができ
る点にある。即ち、高いランプ点滅回数を達成するため
に、PTC抵抗は所定の機械的寸法を必要とするのであ
る。
制限ないし第2のコンデンサ19を設けなければ、予熱時
の発振はL−Rモードだけであり、予熱時間がかなり長
くなってしまう。制限ないし第2のコンデンサ19を設け
ると、離調されたL−C共振回路を形成して無効電力が
大きくなるが、出力電圧は充分に低くて、ランプ点燈が
早過ぎるのを回避することができ、本発明によると、か
なり大きくて精度の高くないPTC抵抗をも許容可能な時
間内で加熱することができる。
の発振はL−Rモードだけであり、予熱時間がかなり長
くなってしまう。制限ないし第2のコンデンサ19を設け
ると、離調されたL−C共振回路を形成して無効電力が
大きくなるが、出力電圧は充分に低くて、ランプ点燈が
早過ぎるのを回避することができ、本発明によると、か
なり大きくて精度の高くないPTC抵抗をも許容可能な時
間内で加熱することができる。
そのようなPTC抵抗を用いた場合、本発明によると、例
えば、小型螢光ランプの500,000回以上もの点燈が達成
できる。
えば、小型螢光ランプの500,000回以上もの点燈が達成
できる。
発明の効果 本発明の点燈回路を用いると、点燈時間を僅か0.5秒
に、非常に短くできる。ランプはスイッチオン後ほぼ
「即座」点燈する。通常生じる螢光ランプのスイッチオ
ン時の障害となるちらつき、ならびに寿命を縮めるグロ
ー放電は生じない。それと同時に、ランプの不都合な、
低温状態での無理のかかる点燈作動は回避され、ランプ
の寿命が長くなる。電圧制御によって、螢光ランプの点
燈用回路が種々の周囲温度のもとで有効に作動するよう
にすることができる。
に、非常に短くできる。ランプはスイッチオン後ほぼ
「即座」点燈する。通常生じる螢光ランプのスイッチオ
ン時の障害となるちらつき、ならびに寿命を縮めるグロ
ー放電は生じない。それと同時に、ランプの不都合な、
低温状態での無理のかかる点燈作動は回避され、ランプ
の寿命が長くなる。電圧制御によって、螢光ランプの点
燈用回路が種々の周囲温度のもとで有効に作動するよう
にすることができる。
第1図は、本発明の、低圧放電ランプの点燈用回路装置
の実施例の主要部を示す図、第2図は、加熱電流のオシ
ロ波形を示す写真、第3図は、ランプ電圧のオシロ波形
を示す写真、第4図は、ランプ電流のオシロ波形を示す
写真である。 1……低圧放電ランプ、4……フィルタ素子、5……整
流器、6……平滑コンデンサ、11……制御部、16,17…
…熱電極、20……温度依存抵抗(正特性サーミスタ)
の実施例の主要部を示す図、第2図は、加熱電流のオシ
ロ波形を示す写真、第3図は、ランプ電圧のオシロ波形
を示す写真、第4図は、ランプ電流のオシロ波形を示す
写真である。 1……低圧放電ランプ、4……フィルタ素子、5……整
流器、6……平滑コンデンサ、11……制御部、16,17…
…熱電極、20……温度依存抵抗(正特性サーミスタ)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウルリツヒ・ロール ドイツ連邦共和国ミユンヘン19・アダムシ ユトラーセ 5
Claims (5)
- 【請求項1】放電管内に相互に間隔をおいて配設された 2つの加熱電極(16,17)を有する、低圧放電ランプの
始動および作動回路であって、 作動回路は所定の周波数で作動し、かつ電源に接続され
ていて、インダクタンス(13,14)と阻止コンデンサ(1
5)との直列接続体を有しており、前記作動回路は、前
記インダクタンス(13,14)と前記阻止コンデンサ(1
5)とが前記低圧放電ランプと直列に接続されるよう
に、低圧放電ランプの両電極間に接続されており、 始動回路は前記低圧放電ランプに並列接続され、かつ該
低圧放電ランプの加熱電極(16,17)に直列接続されて
いて、制限コンデンサ(19)と温度依存抵抗(20)との
直列接続回路を有している、 低圧放電ランプの始動および作動回路において、 温度依存抵抗(20)は正温度係数(PTC)抵抗であり、 始動コンデンサ(18)が設けられており、該始動コンデ
ンサ(18)は前記正温度係数抵抗(20)と並列接続され
ていることを特徴とする低圧放電ランプの始動および作
動回路。 - 【請求項2】制限コンデンサ(19)と始動コンデンサ
(18)の静電容量値の比は約1:1〜5:1の範囲である特許
請求の範囲第1項記載の低圧放電ランプの始動および作
動回路。 - 【請求項3】制限コンデンサ(19)と始動コンデンサ
(18)の静電容量値の比は約2:1である特許請求の範囲
第1項記載の低圧放電ランプの始動および作動回路。 - 【請求項4】電源は低圧放電ランプ(1)に作動電力を
約20kHz〜500kHzの周波数で給電する特許請求の範囲第
1項記載の低圧放電ランプの始動および作動回路。 - 【請求項5】電源は低圧放電ランプ(1)に作動電力を
約45kHzで給電する特許請求の範囲第1項記載の低圧放
電ランプの始動および作動回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3441992.6 | 1984-11-16 | ||
DE19843441992 DE3441992A1 (de) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | Schaltungsanordnung zur zuendung einer niederdruckentladungslampe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61126795A JPS61126795A (ja) | 1986-06-14 |
JPH079836B2 true JPH079836B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=6250511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60255199A Expired - Lifetime JPH079836B2 (ja) | 1984-11-16 | 1985-11-15 | 低圧放電ランプの始動および作動回路 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4647817A (ja) |
EP (1) | EP0185179B1 (ja) |
JP (1) | JPH079836B2 (ja) |
KR (1) | KR940010821B1 (ja) |
DE (2) | DE3441992A1 (ja) |
HK (1) | HK91493A (ja) |
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