JPH0845685A - ガス放電ランプ用安定回路 - Google Patents
ガス放電ランプ用安定回路Info
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- Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガス放電ランプ用安定回路を提供する。
【構成】 アースに対してバス導線１１０上に直流バス
電圧を供給する手段１０８、ガス放電ランプ１０６と共
に第１および第２の共振インピーダンスを含む共振負荷
回路１１４、バス導線とアースとの間に直列接続された
第１および第２のスイッチ１２１，１２３を有し、共振
負荷回路の両端間に双方向電圧を印加して共振負荷回路
に双方向電流を誘導する変換回路、共振負荷回路に流れ
る電流の少なくとも一部を検知する電流検知巻線
Ｔ3 ”、電流検知巻線に流れる電流に応動して帰還信号
を発生すると共に、帰還信号に応動して第１および第２
のスイッチを再生制御する帰還回路１２０，１２２、並
びに電流検知巻線を介して始動電流パルスを重畳する始
動回路１２４を含む。
電圧を供給する手段１０８、ガス放電ランプ１０６と共
に第１および第２の共振インピーダンスを含む共振負荷
回路１１４、バス導線とアースとの間に直列接続された
第１および第２のスイッチ１２１，１２３を有し、共振
負荷回路の両端間に双方向電圧を印加して共振負荷回路
に双方向電流を誘導する変換回路、共振負荷回路に流れ
る電流の少なくとも一部を検知する電流検知巻線
Ｔ3 ”、電流検知巻線に流れる電流に応動して帰還信号
を発生すると共に、帰還信号に応動して第１および第２
のスイッチを再生制御する帰還回路１２０，１２２、並
びに電流検知巻線を介して始動電流パルスを重畳する始
動回路１２４を含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス放電ランプ用の安定
回路すなわち電源回路に関するものである。更に詳しく
述べると、本発明は、コンパクトな始動回路を含むこの
ような安定回路に関するものである。
回路すなわち電源回路に関するものである。更に詳しく
述べると、本発明は、コンパクトな始動回路を含むこの
ような安定回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガス放電ランプ（たとえば、蛍光ラン
プ）では、通常、安定回路が使用され、該安定回路によ
り交流線路電圧を高周波双方向電圧に変換して、この高
周波双方向電圧をガス放電ランプを含む共振負荷回路の
両端間に印加する。共振負荷回路には、このような回路
の電流の共振周波数を設定するための共振インダクタお
よび共振コンデンサが含まれている。安定回路は、たと
えば、共振負荷回路の一端を直流バス電圧とアースとに
交互に接続するための一対のスイッチを有する直列半ブ
リッジ形の変換器を含み、このようにして、上記の双方
向電圧が共振負荷回路の両端間に印加される。
プ）では、通常、安定回路が使用され、該安定回路によ
り交流線路電圧を高周波双方向電圧に変換して、この高
周波双方向電圧をガス放電ランプを含む共振負荷回路の
両端間に印加する。共振負荷回路には、このような回路
の電流の共振周波数を設定するための共振インダクタお
よび共振コンデンサが含まれている。安定回路は、たと
えば、共振負荷回路の一端を直流バス電圧とアースとに
交互に接続するための一対のスイッチを有する直列半ブ
リッジ形の変換器を含み、このようにして、上記の双方
向電圧が共振負荷回路の両端間に印加される。
【０００３】上記の型式の安定回路は、米国特許第５，
３４１，０６８号明細書に開示されている。その開示内
容はここに引用されている。開示された電源回路では、
変換器の上記スイッチ対を制御するために帰還回路が使
用されている。共振負荷回路内の電流を表す信号が、上
記変換器スイッチ対のスイッチング状態を制御するため
の一対のゲート制御回路に帰還される。各ゲート制御回
路は、上記の帰還信号を受けるように接続された変圧器
巻線を持つ。定常状態動作の間、ゲート制御回路は再生
的にすなわち自己共振的に動作する。変換器スイッチの
交互スイッチングを開始するために、一つのゲート制御
回路の変圧器巻線に付加的な巻線が結合される。付加的
な巻線は電流パルスを作成して、変換器スイッチのゲー
トの両端間に印加し、これにより、変換器スイッチの動
作の再生モードの始動が開始される。
３４１，０６８号明細書に開示されている。その開示内
容はここに引用されている。開示された電源回路では、
変換器の上記スイッチ対を制御するために帰還回路が使
用されている。共振負荷回路内の電流を表す信号が、上
記変換器スイッチ対のスイッチング状態を制御するため
の一対のゲート制御回路に帰還される。各ゲート制御回
路は、上記の帰還信号を受けるように接続された変圧器
巻線を持つ。定常状態動作の間、ゲート制御回路は再生
的にすなわち自己共振的に動作する。変換器スイッチの
交互スイッチングを開始するために、一つのゲート制御
回路の変圧器巻線に付加的な巻線が結合される。付加的
な巻線は電流パルスを作成して、変換器スイッチのゲー
トの両端間に印加し、これにより、変換器スイッチの動
作の再生モードの始動が開始される。
【０００４】安定回路の始動に有効ではあるが、付加的
な巻線のコストを避けることが望ましく、また安定器の
寸法が制限されている場合には、付加的な巻線を設ける
ために必要な付加的な容積を避けることが望ましい。
な巻線のコストを避けることが望ましく、また安定器の
寸法が制限されている場合には、付加的な巻線を設ける
ために必要な付加的な容積を避けることが望ましい。
【０００５】
【発明の目的】したがって本発明の一つの目的は、安定
回路のスイッチを制御するために再生帰還回路を使用
し、且つ付加的な変圧器巻線を必要としない始動回路を
含む型式のガス放電ランプ用安定回路を提供することで
ある。本発明のもう一つの目的は、始動回路を容易に入
手できる電気部品で経済的に作ることができる上記の型
式の安定回路を提供することである。
回路のスイッチを制御するために再生帰還回路を使用
し、且つ付加的な変圧器巻線を必要としない始動回路を
含む型式のガス放電ランプ用安定回路を提供することで
ある。本発明のもう一つの目的は、始動回路を容易に入
手できる電気部品で経済的に作ることができる上記の型
式の安定回路を提供することである。
【０００６】
【発明の概要】本発明によれば、ガス放電ランプ用安定
回路は、アースに対してバス導線上に直流バス電圧を供
給するための手段、およびガス放電ランプと共に第１お
よび第２の共振インピーダンスを含む共振負荷回路であ
って、第１および第２の共振インピーダンスの値によっ
て共振負荷回路の動作周波数が定められる共振負荷回路
を含む。このガス放電ランプ用安定回路はまた、共振負
荷回路の両端間に双方向電圧を印加して共振負荷回路に
双方向電流を誘導するように、共振負荷回路に結合され
た変換回路を含む。この変換回路は、バス導線とアース
との間に直列接続された第１および第２のスイッチを有
し、その共通接続点が共振負荷回路の第１の端に結合さ
れ、この共通接続点を通って双方向負荷電流が流れる。
電流検知巻線が、共振負荷回路に流れる電流の少なくと
も一部を検知する。帰還回路が電流検知巻線に流れる電
流に応動して帰還信号を発生すると共に、帰還信号に応
動して第１および第２のスイッチを再生制御する。始動
回路が、第１および第２のスイッチの再生制御を行うよ
うに、電流検知巻線を介して始動電流パルスを重畳す
る。
回路は、アースに対してバス導線上に直流バス電圧を供
給するための手段、およびガス放電ランプと共に第１お
よび第２の共振インピーダンスを含む共振負荷回路であ
って、第１および第２の共振インピーダンスの値によっ
て共振負荷回路の動作周波数が定められる共振負荷回路
を含む。このガス放電ランプ用安定回路はまた、共振負
荷回路の両端間に双方向電圧を印加して共振負荷回路に
双方向電流を誘導するように、共振負荷回路に結合され
た変換回路を含む。この変換回路は、バス導線とアース
との間に直列接続された第１および第２のスイッチを有
し、その共通接続点が共振負荷回路の第１の端に結合さ
れ、この共通接続点を通って双方向負荷電流が流れる。
電流検知巻線が、共振負荷回路に流れる電流の少なくと
も一部を検知する。帰還回路が電流検知巻線に流れる電
流に応動して帰還信号を発生すると共に、帰還信号に応
動して第１および第２のスイッチを再生制御する。始動
回路が、第１および第２のスイッチの再生制御を行うよ
うに、電流検知巻線を介して始動電流パルスを重畳す
る。
【０００７】本発明の上記または他の目的および利点は
付図を参照した以下の説明から明らかとなろう。
付図を参照した以下の説明から明らかとなろう。
【０００８】
【好ましい実施態様の説明】図１は、ガス放電ランプ１
０６に給電するための安定回路を示す。ガス放電ランプ
１０６は、たとえば、無電極蛍光ランプのような無電極
低圧ランプである。直流バス電圧源１０８が、ランプ１
０６に給電するためのバス電圧ＶB をバス導線１１０上
に供給する。直流バス電圧源１０８は、通常、交流電圧
を受けて、たとえば全波ブリッジ整流器（図示しない）
を使用して交流電圧を整流することにより直流バス電圧
ＶB を発生する。直流バス電圧源１０８には、通常、力
率補正回路（図示しない）が含まれる。
０６に給電するための安定回路を示す。ガス放電ランプ
１０６は、たとえば、無電極蛍光ランプのような無電極
低圧ランプである。直流バス電圧源１０８が、ランプ１
０６に給電するためのバス電圧ＶB をバス導線１１０上
に供給する。直流バス電圧源１０８は、通常、交流電圧
を受けて、たとえば全波ブリッジ整流器（図示しない）
を使用して交流電圧を整流することにより直流バス電圧
ＶB を発生する。直流バス電圧源１０８には、通常、力
率補正回路（図示しない）が含まれる。
【０００９】図示のように、ランプ１０６は巻線１１２
をそなえた無電極ランプであり、巻線１１２は変圧器結
合の一次巻線として作用し、ランプ１０６内のプラズマ
（図示しない）は二次巻線として作用する。巻線１１２
は、図１の右側の共振負荷回路１１４に含まれる。共振
負荷回路１１４は、共振インダクタＬR および共振コン
デンサＣR を含む。共振インダクタＬR および共振コン
デンサＣR の値によって、共振負荷回路の電流の周波数
が決まる。コンデンサ１１６が、巻線１１２を通って直
流電流が流れないようにする。
をそなえた無電極ランプであり、巻線１１２は変圧器結
合の一次巻線として作用し、ランプ１０６内のプラズマ
（図示しない）は二次巻線として作用する。巻線１１２
は、図１の右側の共振負荷回路１１４に含まれる。共振
負荷回路１１４は、共振インダクタＬR および共振コン
デンサＣR を含む。共振インダクタＬR および共振コン
デンサＣR の値によって、共振負荷回路の電流の周波数
が決まる。コンデンサ１１６が、巻線１１２を通って直
流電流が流れないようにする。
【００１０】接続点１１８を、バス電圧ＶB を受けるよ
うバス導線１１０に接続し、次いでアースに接続すると
いう交互のシーケンスにより、共振負荷回路１１４に双
方向電流が生じる。これは、一対の直列に結合されたス
イッチＳ1 およびＳ2 の交互スイッチング動作によって
実行される。スイッチＳ1 およびＳ2 はバス導線１１０
とアースとの間に接続され、それらのスイッチの共通接
続点が接続点１１８を構成する。スイッチＳ1 およびＳ
2 は、たとえばｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成され、そ
れぞれのゲート回路すなわち制御端子回路１２０および
１２２によって制御される。ゲート回路１２０および１
２２には、それぞれ変圧器巻線Ｔ1 およびＴ2 が用いら
れる。変圧器巻線Ｔ1 とＴ2 は、巻線に隣接したそれぞ
れの黒丸で示されるように、互いに逆極性になってい
る。各ゲート回路１２０、１２２は、対応する変圧器巻
線Ｔ1 またはＴ2 の両端間に並列に接続されたそれぞれ
の背中合わせに結合されたツェナーダイオード対を有す
る。各対の上側のツェナーダイオードは典型的には７．
５ボルトの定格であり、各対の下側のツェナーダイオー
ドは典型的には１０ボルトの定格である。ツェナーダイ
オード対１２１および１２３は、対応するスイッチＳ1
およびＳ2 のゲートの電圧変位を約８ボルト以下に制限
し、これによりゲートの過電圧故障を防止する。
うバス導線１１０に接続し、次いでアースに接続すると
いう交互のシーケンスにより、共振負荷回路１１４に双
方向電流が生じる。これは、一対の直列に結合されたス
イッチＳ1 およびＳ2 の交互スイッチング動作によって
実行される。スイッチＳ1 およびＳ2 はバス導線１１０
とアースとの間に接続され、それらのスイッチの共通接
続点が接続点１１８を構成する。スイッチＳ1 およびＳ
2 は、たとえばｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成され、そ
れぞれのゲート回路すなわち制御端子回路１２０および
１２２によって制御される。ゲート回路１２０および１
２２には、それぞれ変圧器巻線Ｔ1 およびＴ2 が用いら
れる。変圧器巻線Ｔ1 とＴ2 は、巻線に隣接したそれぞ
れの黒丸で示されるように、互いに逆極性になってい
る。各ゲート回路１２０、１２２は、対応する変圧器巻
線Ｔ1 またはＴ2 の両端間に並列に接続されたそれぞれ
の背中合わせに結合されたツェナーダイオード対を有す
る。各対の上側のツェナーダイオードは典型的には７．
５ボルトの定格であり、各対の下側のツェナーダイオー
ドは典型的には１０ボルトの定格である。ツェナーダイ
オード対１２１および１２３は、対応するスイッチＳ1
およびＳ2 のゲートの電圧変位を約８ボルト以下に制限
し、これによりゲートの過電圧故障を防止する。
【００１１】変圧器巻線Ｔ1 またはＴ2 の各々は変圧器
巻線Ｔ3 に結合される。次いで巻線Ｔ3 は、たとえば共
振コンデンサＣR に直列に結合され、これにより共振負
荷回路１１４の一部を通って流れる電流の表示が得られ
るようにする。要するに、変圧器巻線Ｔ3 で検知された
負荷電流がゲート回路１２０および１Ｓ1 およびＳ2 ２
２に帰還されることにより、スイッチＳ1 およびＳ2 の
スイッチング動作が制御される。変圧器巻線Ｔ1 とＴ2
は逆極性であるので、スイッチＳ1 およびＳ2 の交互ス
イッチング動作が行われる。すなわち、スイッチＳ1 が
ゲート回路１２０によってターンオンされたときは、ス
イッチＳ2 がゲート回路１２２によってターンオフされ
る。また、これと逆のことが生じる。定常状態動作の
間、変圧器巻線Ｔ3 からゲート回路巻線Ｔ1 およびＴ2
に帰還される信号により、スイッチＳ1 およびＳ2 が再
生的に制御され、これにより、スイッチＳ1およびＳ2
の自己持続制御が達成される。スイッチＳ1 およびＳ2
を制御するためのこのような再生帰還手法の詳細は、た
とえば上記の米国特許第５，３４１，０６８号明細書に
説明されている。
巻線Ｔ3 に結合される。次いで巻線Ｔ3 は、たとえば共
振コンデンサＣR に直列に結合され、これにより共振負
荷回路１１４の一部を通って流れる電流の表示が得られ
るようにする。要するに、変圧器巻線Ｔ3 で検知された
負荷電流がゲート回路１２０および１Ｓ1 およびＳ2 ２
２に帰還されることにより、スイッチＳ1 およびＳ2 の
スイッチング動作が制御される。変圧器巻線Ｔ1 とＴ2
は逆極性であるので、スイッチＳ1 およびＳ2 の交互ス
イッチング動作が行われる。すなわち、スイッチＳ1 が
ゲート回路１２０によってターンオンされたときは、ス
イッチＳ2 がゲート回路１２２によってターンオフされ
る。また、これと逆のことが生じる。定常状態動作の
間、変圧器巻線Ｔ3 からゲート回路巻線Ｔ1 およびＴ2
に帰還される信号により、スイッチＳ1 およびＳ2 が再
生的に制御され、これにより、スイッチＳ1およびＳ2
の自己持続制御が達成される。スイッチＳ1 およびＳ2
を制御するためのこのような再生帰還手法の詳細は、た
とえば上記の米国特許第５，３４１，０６８号明細書に
説明されている。
【００１２】しかし、スイッチＳ1 およびＳ2 の再生帰
還制御が達成される前に、スイッチの動作を開始するた
めの回路を設ける必要がある。したがって、破線の囲み
の中に示された始動回路１２４が本発明に従って設けら
れる。始動回路１２４は始動コンデンサＣS を含み、始
動コンデンサＣS は直列接続の抵抗Ｒ1 およびＲ2 を介
して始動電圧に充電される。抵抗Ｒ1 およびＲ2 は、バ
ス導線１１０に接続されている。一方、始動コンデンサ
ＣS と変圧器巻線Ｔ3 との間に瞬時オンスイッチ１２６
が結合される。巻線Ｔ3 両端間の公称電圧は約１ボルト
より小さい。これは、ゲート回路巻線Ｔ1 およびＴ2 に
対する巻数比が公称１：１１であり、かつ巻線Ｔ1 およ
びＴ2 の電圧がツェナーダイオード対１２１および１２
３により約８ボルトに制限されることによる。瞬時オン
スイッチ１２６は電圧ブレークオーバ形のものであり、
たとえば、ブレークオーバ電圧が３４ボルトのダイアッ
ク（ｄｉａｃ）で構成することができる。始動コンデン
サＣS が始動電圧、すなわち瞬時オンスイッチ１２６が
ブレークオーバする（すなわちターンオンする）電圧ま
で充電されると、始動コンデンサＣS はスイッチ１２６
を介して変圧器巻線Ｔ3 を通して素早く放電される。こ
れにより、変圧器巻線Ｔ3 に始動電流パルスが重畳され
る。すなわち、巻線Ｔ3 に流れる共振コンデンサＣR の
電流に加えられる。
還制御が達成される前に、スイッチの動作を開始するた
めの回路を設ける必要がある。したがって、破線の囲み
の中に示された始動回路１２４が本発明に従って設けら
れる。始動回路１２４は始動コンデンサＣS を含み、始
動コンデンサＣS は直列接続の抵抗Ｒ1 およびＲ2 を介
して始動電圧に充電される。抵抗Ｒ1 およびＲ2 は、バ
ス導線１１０に接続されている。一方、始動コンデンサ
ＣS と変圧器巻線Ｔ3 との間に瞬時オンスイッチ１２６
が結合される。巻線Ｔ3 両端間の公称電圧は約１ボルト
より小さい。これは、ゲート回路巻線Ｔ1 およびＴ2 に
対する巻数比が公称１：１１であり、かつ巻線Ｔ1 およ
びＴ2 の電圧がツェナーダイオード対１２１および１２
３により約８ボルトに制限されることによる。瞬時オン
スイッチ１２６は電圧ブレークオーバ形のものであり、
たとえば、ブレークオーバ電圧が３４ボルトのダイアッ
ク（ｄｉａｃ）で構成することができる。始動コンデン
サＣS が始動電圧、すなわち瞬時オンスイッチ１２６が
ブレークオーバする（すなわちターンオンする）電圧ま
で充電されると、始動コンデンサＣS はスイッチ１２６
を介して変圧器巻線Ｔ3 を通して素早く放電される。こ
れにより、変圧器巻線Ｔ3 に始動電流パルスが重畳され
る。すなわち、巻線Ｔ3 に流れる共振コンデンサＣR の
電流に加えられる。
【００１３】変圧器巻線Ｔ3 の始動パルスにより、ゲー
ト回路１２０および１２２の動作が開始して、スイッチ
Ｓ1 およびＳ2 の再生帰還制御が行われ、スイッチＳ2
より前にスイッチＳ1 がターンオンする。しかし、再生
ゲート制御を妨害しないように、それ以後の始動パルス
を抑圧すべきである。このため、始動コンデンサＣSは
スイッチ１２６の始動電圧すなわちブレークオーバ電圧
より低い電圧に維持すべきである。これは、直列結合さ
れた抵抗Ｒ1 とＲ2 の共通接続点を短絡接続路１２８に
より共通接続点１１８に短絡することにより行うことが
好ましい。上記のように、共通接続点１１８の電圧はバ
ス電圧ＶB 、次にアースというように交互に変化する。
これは、定常状態ランプ動作の間、代表的な周波数２．
５メガヘルツで行われる。したがって、このような交互
電圧を受ける抵抗Ｒ2 の値は、始動コンデンサＣS の電
圧を始動電圧より低い電圧に維持するように選定され
る。
ト回路１２０および１２２の動作が開始して、スイッチ
Ｓ1 およびＳ2 の再生帰還制御が行われ、スイッチＳ2
より前にスイッチＳ1 がターンオンする。しかし、再生
ゲート制御を妨害しないように、それ以後の始動パルス
を抑圧すべきである。このため、始動コンデンサＣSは
スイッチ１２６の始動電圧すなわちブレークオーバ電圧
より低い電圧に維持すべきである。これは、直列結合さ
れた抵抗Ｒ1 とＲ2 の共通接続点を短絡接続路１２８に
より共通接続点１１８に短絡することにより行うことが
好ましい。上記のように、共通接続点１１８の電圧はバ
ス電圧ＶB 、次にアースというように交互に変化する。
これは、定常状態ランプ動作の間、代表的な周波数２．
５メガヘルツで行われる。したがって、このような交互
電圧を受ける抵抗Ｒ2 の値は、始動コンデンサＣS の電
圧を始動電圧より低い電圧に維持するように選定され
る。
【００１４】スイッチ１２６のブレークオーバ電圧がた
とえば３４ボルトと低ければ、短絡接続路１２８の代わ
りに図２に示されるｐｎダイオード１２８’を使用し
て、始動回路１２４を不作動にすることができる。ｐｎ
ダイオード１２８’により、周期的に接続点１１８に存
在するバス電圧ＶB が始動コンデンサＣS に印加される
ことが防止されるとともに、周期的に接続点１１８に存
在するアース電位への経路が構成される。ｐｎダイオー
ドはバイポーラデバイスであるので、ユニポーラＭＯＳ
ＦＥＴスイッチＳ1 およびＳ2 より動作がかなり遅い。
したがって、スイッチＳ1 およびＳ2 の動作周波数は、
たとえば２．５メガヘルツよりかなり低い周波数に下げ
なければならない。
とえば３４ボルトと低ければ、短絡接続路１２８の代わ
りに図２に示されるｐｎダイオード１２８’を使用し
て、始動回路１２４を不作動にすることができる。ｐｎ
ダイオード１２８’により、周期的に接続点１１８に存
在するバス電圧ＶB が始動コンデンサＣS に印加される
ことが防止されるとともに、周期的に接続点１１８に存
在するアース電位への経路が構成される。ｐｎダイオー
ドはバイポーラデバイスであるので、ユニポーラＭＯＳ
ＦＥＴスイッチＳ1 およびＳ2 より動作がかなり遅い。
したがって、スイッチＳ1 およびＳ2 の動作周波数は、
たとえば２．５メガヘルツよりかなり低い周波数に下げ
なければならない。
【００１５】都合のよいことに、スイッチ１２６のブレ
ークオーバ電圧は、バス電圧ＶB が「電圧低下」領域に
ある場合に始動パルスの発生を防止するように選定する
ことができる。この「電圧低下」領域は、電源線路（図
示しない）の電圧が所定のレベルより下に下がった場合
に生じる。これが特に重要であるのは、ランプ１０６が
無電極ランプである場合である。このようなランプは、
始動するのに定格電圧に近い電圧を必要とするからであ
る。無電極ランプ１０６を始動するのに充分な電圧が存
在しない場合には、スイッチＳ1 およびＳ2 の再生動作
を開始する始動パルスにより、これらのスイッチが異常
に大きな量の電力を消費し、通常約０．５秒から１秒の
うちにスイッチが焼損する恐れがある。バス電圧ＶB が
無電極ランプ１０６を始動するのに適切であるときのみ
スイッチ１２６をオンにスイッチングさせるため、スイ
ッチ１２６のブレークオーバ電圧が充分に高くなるよう
にスイッチ１２６を選定することにより、電圧低下の防
護が行われる。
ークオーバ電圧は、バス電圧ＶB が「電圧低下」領域に
ある場合に始動パルスの発生を防止するように選定する
ことができる。この「電圧低下」領域は、電源線路（図
示しない）の電圧が所定のレベルより下に下がった場合
に生じる。これが特に重要であるのは、ランプ１０６が
無電極ランプである場合である。このようなランプは、
始動するのに定格電圧に近い電圧を必要とするからであ
る。無電極ランプ１０６を始動するのに充分な電圧が存
在しない場合には、スイッチＳ1 およびＳ2 の再生動作
を開始する始動パルスにより、これらのスイッチが異常
に大きな量の電力を消費し、通常約０．５秒から１秒の
うちにスイッチが焼損する恐れがある。バス電圧ＶB が
無電極ランプ１０６を始動するのに適切であるときのみ
スイッチ１２６をオンにスイッチングさせるため、スイ
ッチ１２６のブレークオーバ電圧が充分に高くなるよう
にスイッチ１２６を選定することにより、電圧低下の防
護が行われる。
【００１６】図１の回路では始動回路１２４により、ス
イッチＳ1 がスイッチＳ2 より前にターンオンする。図
３は、スイッチＳ2 ’を最初にターンオンするための始
動回路２２４の構成を示す。図１と図３とで、同様の部
品は同様の参照番号を使用することにより表される。各
参照番号の第１数字は対応する図番号を表す。したがっ
て、下記の変更点を除けば、始動回路２２４は図１の始
動回路１２４と基本的に同じである。始動回路２２４で
は、始動コンデンサＣS ’が変圧器巻線Ｔ3 ’と抵抗Ｒ
1 ’およびＲ2 ’との間に結合される。巻線Ｔ3 ’両端
間の電圧降下が通常極めて小さい（たとえば、約１ボル
ト未満）であることを考えると、瞬時オンスイッチ２２
６は実質的に始動コンデンサと並列に結合されている。
イッチＳ1 がスイッチＳ2 より前にターンオンする。図
３は、スイッチＳ2 ’を最初にターンオンするための始
動回路２２４の構成を示す。図１と図３とで、同様の部
品は同様の参照番号を使用することにより表される。各
参照番号の第１数字は対応する図番号を表す。したがっ
て、下記の変更点を除けば、始動回路２２４は図１の始
動回路１２４と基本的に同じである。始動回路２２４で
は、始動コンデンサＣS ’が変圧器巻線Ｔ3 ’と抵抗Ｒ
1 ’およびＲ2 ’との間に結合される。巻線Ｔ3 ’両端
間の電圧降下が通常極めて小さい（たとえば、約１ボル
ト未満）であることを考えると、瞬時オンスイッチ２２
６は実質的に始動コンデンサと並列に結合されている。
【００１７】スイッチ２２６がブレークオーバする始動
電圧まで始動コンデンサＣS ’が充電されると、始動コ
ンデンサＣS ’がスイッチ２２６を介してアースに放電
することにより、巻線Ｔ3 ’に始動電流パルスが発生さ
れる。しかし、図１の始動コンデンサＣS と比較して始
動コンデンサＣS ’が逆極性になっているので、図３の
始動パルスによりスイッチＳ2 ’が最初にターンオンす
る。スイッチＳ1 ’およびＳ2 ’の再生制御が一旦行わ
れると、図１の短絡路１２８と同様に短絡路２２８を使
用して始動回路２２４が不作動とされる。代案として、
スイッチ２２６のブレークオーバ電圧がたとえば３４ボ
ルトと低ければ、短絡路２２８の代わりに図４に示され
るｐｎダイオード２２８’を使用して始動回路２２４を
不作動とすることもできる。
電圧まで始動コンデンサＣS ’が充電されると、始動コ
ンデンサＣS ’がスイッチ２２６を介してアースに放電
することにより、巻線Ｔ3 ’に始動電流パルスが発生さ
れる。しかし、図１の始動コンデンサＣS と比較して始
動コンデンサＣS ’が逆極性になっているので、図３の
始動パルスによりスイッチＳ2 ’が最初にターンオンす
る。スイッチＳ1 ’およびＳ2 ’の再生制御が一旦行わ
れると、図１の短絡路１２８と同様に短絡路２２８を使
用して始動回路２２４が不作動とされる。代案として、
スイッチ２２６のブレークオーバ電圧がたとえば３４ボ
ルトと低ければ、短絡路２２８の代わりに図４に示され
るｐｎダイオード２２８’を使用して始動回路２２４を
不作動とすることもできる。
【００１８】図１の回路と同様に、バス電圧ＶB ’が無
電極ランプ２０６を始動するのに適切であるときのみ始
動パルスを発生するため、スイッチ２２６のブレークオ
ーバ電圧を充分に高くなるように選定することにより、
無電極ランプ２０６に対して電圧低下の防護が行われ
る。図１および図３で、変換器スイッチの再生動作を開
始するための始動コンデンサの最適初期条件は、瞬時オ
ンスイッチ１２６および２２６に対するブレークオーバ
電圧の選定によって左右される。たとえば、２４０ボル
トのブレークオーバ電圧を持つサイダック（ｓｉｄａ
ｃ）を使用する場合、図３が好ましい。これは、共振イ
ンダクタＬR ’の初期電流の最高値でスイッチＳ2 ’が
最初にターンオンするからである。その代わりに、ブレ
ークオーバ電圧がたとえば３４ボルトに過ぎないダイア
ック（ｄｉａｃ）を使用する場合には、図１Ａが好まし
い。これは、共振インダクタＬR を通る初期電流が最高
となるからである。
電極ランプ２０６を始動するのに適切であるときのみ始
動パルスを発生するため、スイッチ２２６のブレークオ
ーバ電圧を充分に高くなるように選定することにより、
無電極ランプ２０６に対して電圧低下の防護が行われ
る。図１および図３で、変換器スイッチの再生動作を開
始するための始動コンデンサの最適初期条件は、瞬時オ
ンスイッチ１２６および２２６に対するブレークオーバ
電圧の選定によって左右される。たとえば、２４０ボル
トのブレークオーバ電圧を持つサイダック（ｓｉｄａ
ｃ）を使用する場合、図３が好ましい。これは、共振イ
ンダクタＬR ’の初期電流の最高値でスイッチＳ2 ’が
最初にターンオンするからである。その代わりに、ブレ
ークオーバ電圧がたとえば３４ボルトに過ぎないダイア
ック（ｄｉａｃ）を使用する場合には、図１Ａが好まし
い。これは、共振インダクタＬR を通る初期電流が最高
となるからである。
【００１９】図５は、ブレークオーバ電圧の比較的低い
スイッチ３２６を含む始動回路３２４を用いるもう一つ
の安定回路を示す。たとえばスイッチ３２６は、ブレー
クオーバ電圧が３４ボルトで、瞬時オン、すなわち非ラ
ッチ的に動作するようにバイアスされたダイアック（ｄ
ｉａｃ）で構成することができる。始動回路３２４を不
作動にするために、たとえばｎチャネルＭＯＳＦＥＴの
ようなスイッチ３２８（破線で示されている）を使用す
ることができる。このとき、スイッチ３２８のゲートと
スイッチＳ2 ”のゲートは相互接続される。したがって
始動コンデンサＣS ”は、変換器スイッチＳ2 ”がオン
であるときはいつでも放電される。これは代表的な周波
数２．５メガヘルツで生じる。スイッチ３２８のオフ期
間では、抵抗Ｒの比較的高インピーダンス値により、ス
イッチ３２６がブレークオーバする始動電圧に始動コン
デンサが達することが防止される。
スイッチ３２６を含む始動回路３２４を用いるもう一つ
の安定回路を示す。たとえばスイッチ３２６は、ブレー
クオーバ電圧が３４ボルトで、瞬時オン、すなわち非ラ
ッチ的に動作するようにバイアスされたダイアック（ｄ
ｉａｃ）で構成することができる。始動回路３２４を不
作動にするために、たとえばｎチャネルＭＯＳＦＥＴの
ようなスイッチ３２８（破線で示されている）を使用す
ることができる。このとき、スイッチ３２８のゲートと
スイッチＳ2 ”のゲートは相互接続される。したがって
始動コンデンサＣS ”は、変換器スイッチＳ2 ”がオン
であるときはいつでも放電される。これは代表的な周波
数２．５メガヘルツで生じる。スイッチ３２８のオフ期
間では、抵抗Ｒの比較的高インピーダンス値により、ス
イッチ３２６がブレークオーバする始動電圧に始動コン
デンサが達することが防止される。
【００２０】スイッチ３２６がラッチ素子として動作す
る場合には、不作動用スイッチ３２８は不必要である。
たとえば、スイッチ３２６はシリコントリガスイッチ
（ＳＴＳ：ｓｉｌｉｃｏｎ ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｓｗ
ｉｔｃｈ）で構成してもよい。その電流は、始動パルス
が発生した後、素子の保持電流より大きい値に設定され
る。
る場合には、不作動用スイッチ３２８は不必要である。
たとえば、スイッチ３２６はシリコントリガスイッチ
（ＳＴＳ：ｓｉｌｉｃｏｎ ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｓｗ
ｉｔｃｈ）で構成してもよい。その電流は、始動パルス
が発生した後、素子の保持電流より大きい値に設定され
る。
【００２１】図５の回路で、ブレークオーバ電圧がバス
電圧ＶB ”よりずっと小さいスイッチ３２６が使用され
る場合には、上記のような無電極ランプに対する電圧低
下の防護が行われない。図１の回路で、２３ワットの無
電極ランプ１０６を用い、定格バス電圧ＶB が３００ボ
ルトであり、スイッチ１２６がブレークオーバ電圧２４
０ボルトのモトローラ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）社の部品番
号ＭＫＰ９Ｖ２４０のサイダック（ｓｉｄａｃ）で構成
され、共振負荷回路１１４の双方向電圧の周波数が２．
５メガヘルツである場合、回路部品の値の実例は次の通
りである。共振インダクタＬR は３５マイクロヘンリ
ー、共振コンデンサＣR は５６０ピコファラド、コンデ
ンサ１１６は１．５ナノファラド、インダクタ１１２は
１０マイクロヘンリー、変圧器巻線Ｔ1 およびＴ2は各
々２マイクロヘンリー、変圧器巻線Ｔ3は１７ナノヘン
リー、巻線Ｔ3 と巻線Ｔ1 およびＴ2 との間の巻数比は
１：１１、抵抗Ｒ1 は２７０Ｋオーム、抵抗Ｒ2 は１３
０Ｋオーム、始動コンデンサＣS は６．８ナノファラ
ド、ツェナーダイオード対１２１および１２３の上側に
示されたダイオードは定格７．５ボルトで、下側に示さ
れたダイオードは定格１０ボルトである。
電圧ＶB ”よりずっと小さいスイッチ３２６が使用され
る場合には、上記のような無電極ランプに対する電圧低
下の防護が行われない。図１の回路で、２３ワットの無
電極ランプ１０６を用い、定格バス電圧ＶB が３００ボ
ルトであり、スイッチ１２６がブレークオーバ電圧２４
０ボルトのモトローラ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）社の部品番
号ＭＫＰ９Ｖ２４０のサイダック（ｓｉｄａｃ）で構成
され、共振負荷回路１１４の双方向電圧の周波数が２．
５メガヘルツである場合、回路部品の値の実例は次の通
りである。共振インダクタＬR は３５マイクロヘンリ
ー、共振コンデンサＣR は５６０ピコファラド、コンデ
ンサ１１６は１．５ナノファラド、インダクタ１１２は
１０マイクロヘンリー、変圧器巻線Ｔ1 およびＴ2は各
々２マイクロヘンリー、変圧器巻線Ｔ3は１７ナノヘン
リー、巻線Ｔ3 と巻線Ｔ1 およびＴ2 との間の巻数比は
１：１１、抵抗Ｒ1 は２７０Ｋオーム、抵抗Ｒ2 は１３
０Ｋオーム、始動コンデンサＣS は６．８ナノファラ
ド、ツェナーダイオード対１２１および１２３の上側に
示されたダイオードは定格７．５ボルトで、下側に示さ
れたダイオードは定格１０ボルトである。
【００２２】図３の回路で、２３ワットの無電極ランプ
２０６を用い、定格バス電圧ＶB ’が３００ボルト、ス
イッチ２２６がブレークオーバ電圧２４０ボルトのモト
ローラ社の部品番号ＭＫＰ９Ｖ２４０のサイダックで構
成され、共振負荷回路２１４の双方向電圧の周波数が
２．５メガヘルツである場合の回路部品の値の実例は次
の通りである。共振インダクタＬR ’は３５マイクロヘ
ンリー、共振コンデンサＣR ’は５６０ピコファラド、
コンデンサ２１６は１．５ナノファラド、インダクタ２
１２は１０マイクロヘンリー、変圧器巻線Ｔ1 ’および
Ｔ2 ’は各々２マイクロヘンリー、変圧器巻線Ｔ3 ’は
１７ナノヘンリー、巻線Ｔ3 ’と巻線Ｔ1’および
Ｔ2 ’との間の巻数比は１：１１、抵抗Ｒ1 ’は２７０
Ｋオーム、抵抗Ｒ2 ’は３０Ｋオーム、始動コンデンサ
ＣS ’は６．８ナノファラド、ツェナーダイオード対２
２１および２２３の上側に示されたダイオードは定格
７．５ボルトで、下側に示されたダイオードは定格１０
ボルトである。
２０６を用い、定格バス電圧ＶB ’が３００ボルト、ス
イッチ２２６がブレークオーバ電圧２４０ボルトのモト
ローラ社の部品番号ＭＫＰ９Ｖ２４０のサイダックで構
成され、共振負荷回路２１４の双方向電圧の周波数が
２．５メガヘルツである場合の回路部品の値の実例は次
の通りである。共振インダクタＬR ’は３５マイクロヘ
ンリー、共振コンデンサＣR ’は５６０ピコファラド、
コンデンサ２１６は１．５ナノファラド、インダクタ２
１２は１０マイクロヘンリー、変圧器巻線Ｔ1 ’および
Ｔ2 ’は各々２マイクロヘンリー、変圧器巻線Ｔ3 ’は
１７ナノヘンリー、巻線Ｔ3 ’と巻線Ｔ1’および
Ｔ2 ’との間の巻数比は１：１１、抵抗Ｒ1 ’は２７０
Ｋオーム、抵抗Ｒ2 ’は３０Ｋオーム、始動コンデンサ
ＣS ’は６．８ナノファラド、ツェナーダイオード対２
２１および２２３の上側に示されたダイオードは定格
７．５ボルトで、下側に示されたダイオードは定格１０
ボルトである。
【００２３】図５の回路で、２３ワットの無電極ランプ
３０６を用い、定格バス電圧ＶB ”が３００ボルトであ
り、スイッチ３２６がオランダ、アインドホーヘンのフ
ィリップセミコンダクターズから販売されている部品番
号ＢＲ１００／０３のブレークオーバ電圧３４ボルトの
ダイアック（ｄｉａｃ）で構成され、共振負荷回路３１
４の双方向電圧の周波数が２．５メガヘルツである場合
の回路部品の値の実例は次の通りである。共振インダク
タＬR ”は３５マイクロヘンリー、共振コンデンサ
ＣR ”は５６０ピコファラド、コンデンサ３１６は１．
５ナノファラド、インダクタ３１２は１０マイクロヘン
リー、変圧器巻線Ｔ1 ”およびＴ2 ”は各々２マイクロ
ヘンリー、変圧器巻線Ｔ3 ”は１７ナノヘンリー、巻線
Ｔ3 ”と巻線Ｔ1 ”およびＴ2 ”との間の巻数比は１：
１１、抵抗Ｒは４００Ｋオーム、始動コンデンサＣS ”
は１０ナノファラド、ツェナーダイオード対３２１およ
び３２３の上側に示されたダイオードは定格７．５ボル
トで、下側に示されたダイオードは定格１０ボルトであ
る。
３０６を用い、定格バス電圧ＶB ”が３００ボルトであ
り、スイッチ３２６がオランダ、アインドホーヘンのフ
ィリップセミコンダクターズから販売されている部品番
号ＢＲ１００／０３のブレークオーバ電圧３４ボルトの
ダイアック（ｄｉａｃ）で構成され、共振負荷回路３１
４の双方向電圧の周波数が２．５メガヘルツである場合
の回路部品の値の実例は次の通りである。共振インダク
タＬR ”は３５マイクロヘンリー、共振コンデンサ
ＣR ”は５６０ピコファラド、コンデンサ３１６は１．
５ナノファラド、インダクタ３１２は１０マイクロヘン
リー、変圧器巻線Ｔ1 ”およびＴ2 ”は各々２マイクロ
ヘンリー、変圧器巻線Ｔ3 ”は１７ナノヘンリー、巻線
Ｔ3 ”と巻線Ｔ1 ”およびＴ2 ”との間の巻数比は１：
１１、抵抗Ｒは４００Ｋオーム、始動コンデンサＣS ”
は１０ナノファラド、ツェナーダイオード対３２１およ
び３２３の上側に示されたダイオードは定格７．５ボル
トで、下側に示されたダイオードは定格１０ボルトであ
る。
【００２４】上記の説明から理解されるように、安定回
路のスイッチを制御するために再生帰還回路を使用し、
かつ付加的な変圧器巻線を必要としない始動回路を含む
型式のガス放電ランプ用安定回路が本発明により提供さ
れる。更に、この安定回路で用いる始動回路は、容易に
入手できる電気部品で経済的に作ることができる。説明
のため特定の実施例について本発明を説明してきたが、
熟練した当業者には多数の変形および変更を考えつき得
よう。たとえば、ここに示した無電極ガス放電ランプは
電極形のランプで置き換えてもよい。したがって、本発
明の真の範囲と趣旨の中に入るこのような変形および変
更のすべてを包含するように特許請求の範囲を記述して
あることが理解されるはずである。
路のスイッチを制御するために再生帰還回路を使用し、
かつ付加的な変圧器巻線を必要としない始動回路を含む
型式のガス放電ランプ用安定回路が本発明により提供さ
れる。更に、この安定回路で用いる始動回路は、容易に
入手できる電気部品で経済的に作ることができる。説明
のため特定の実施例について本発明を説明してきたが、
熟練した当業者には多数の変形および変更を考えつき得
よう。たとえば、ここに示した無電極ガス放電ランプは
電極形のランプで置き換えてもよい。したがって、本発
明の真の範囲と趣旨の中に入るこのような変形および変
更のすべてを包含するように特許請求の範囲を記述して
あることが理解されるはずである。
【図１】本発明による始動回路を含むガス放電ランプ用
安定回路を示す概略回路図である。
安定回路を示す概略回路図である。
【図２】図１の始動回路を不作動にするための回路の代
りの構成を示すの概略回路図である。
りの構成を示すの概略回路図である。
【図３】本発明のもう一つの実施例による始動回路を含
むガス放電ランプ用安定回路を示す概略回路図である。
むガス放電ランプ用安定回路を示す概略回路図である。
【図４】図３の始動回路を不作動にするための回路の代
りの構成を示すの概略回路図である。
りの構成を示すの概略回路図である。
【図５】本発明の更にもう一つの実施例による始動回路
を含むガス放電ランプ用安定回路を示す概略回路図であ
る。
を含むガス放電ランプ用安定回路を示す概略回路図であ
る。
１０６，２０６，３０６ ガス放電ランプ １０８，２０８，３０８ 直流バス電圧源 １１０，２１０，３１０ バス導線 １１４，２１４，３１４ 共振負荷回路 １１８，２１８，３１８ 共通接続点 １２０，２２０，３２０ ゲート回路 １２２，２２２，３２２ ゲート回路 １２４，２２４，３２４ 始動回路 １２６，２２６ 瞬時オンスイッチ ３２６ スイッチ １２８，２２８ 短絡経路 １２８’，２２８’ ｐｎダイオード ３２８ スイッチ
Claims (9)
- 【請求項１】 （ａ）アースに対してバス導線上に直流
バス電圧を供給するための手段、 （ｂ）ガス放電ランプと共に第１および第２の共振イン
ピーダンスを含む共振負荷回路であって、上記第１およ
び第２の共振インピーダンスの値によって上記共振負荷
回路の動作周波数が定められる共振負荷回路、 （ｃ）上記共振負荷回路の両端間に双方向電圧を印加し
て上記共振負荷回路に双方向電流を誘導するように上記
共振負荷回路に結合された変換器回路であって、上記バ
ス導線とアースとの間に直列接続された第１および第２
のスイッチを有し、かつ上記共振負荷回路の第１の端に
結合された、上記双方向負荷電流が流れる共通接続点を
持つ変換回路、 （ｄ）上記共振負荷回路に流れる電流の少なくとも一部
を検知するための電流検知巻線、 （ｅ）上記電流検知巻線に流れる電流に応動して帰還信
号を発生し、かつ上記帰還信号に応動して上記第１およ
び第２のスイッチを再生制御するための帰還回路、なら
びに （ｆ）上記第１および第２のスイッチの上記再生制御を
行うように、上記電流検知巻線を介して始動電流パルス
を重畳するための始動回路を含むことを特徴とするガス
放電ランプ用安定回路。 - 【請求項２】 上記始動回路が、始動電圧まで充電され
るように上記バス導線とアースとの間に抵抗を介して接
続された始動コンデンサ、および上記コンデンサの電圧
が上記始動電圧に達したときオンにスイッチングするよ
うに上記コンデンサと上記電流検知巻線の端子との間に
結合された電圧ブレークオーバスイッチを含む請求項１
記載のガス放電ランプ用安定回路。 - 【請求項３】 上記電圧ブレークオーバスイッチがラッ
チ式に動作するようにバイアスされており、このため、
上記第１および第２のスイッチの上記再生制御が行われ
たとき上記始動回路が自動的に不作動となる請求項２記
載のガス放電ランプ用安定回路。 - 【請求項４】 上記電圧ブレークオーバスイッチが非ラ
ッチ式で瞬時オン形式で動作するようにバイアスされて
いる請求項２記載のガス放電ランプ用安定回路。 - 【請求項５】 上記始動回路が、始動電圧まで充電され
るように上記バス導線と上記電流検知巻線の端子との間
に抵抗を介して接続された始動コンデンサ、および上記
コンデンサの電圧が上記始動電圧に達したとき瞬時オン
状態にスイッチングするように上記コンデンサとアース
との間に結合された瞬時オンの電圧ブレークオーバスイ
ッチを含む請求項１記載のガス放電ランプ用安定回路。 - 【請求項６】 上記電流検知巻線が上記始動電圧と比較
してほぼアース電位にある請求項１、２または５記載の
ガス放電ランプ用安定回路。 - 【請求項７】 上記放電ランプが無電極低圧放電ランプ
であり、そして直流バス電圧が上記ランプの始動に適し
た値より低い場合に上記始動コンデンサが上記始動電圧
まで充電されないように、上記電圧ブレークオーバスイ
ッチのブレークオーバ電圧が充分に高い値に選定されて
いる請求項４または５記載のガス放電ランプ用安定回
路。 - 【請求項８】 上記始動回路が、更に、上記第１および
第２のスイッチの上記再生制御が行われた後に上記始動
コンデンサの電圧を上記始動電圧より低い値に維持する
ための不作動回路をそなえ、上記始動回路の上記抵抗が
直列接続の一対の抵抗で構成され、上記不作動回路が
（ｉ）上記始動回路の上記直列接続の一対の抵抗の共通
接続点と、（ｉｉ）上記変換回路の上記共通接続点との
間の短絡回路を有する請求項４または５記載のガス放電
ランプ用安定回路。 - 【請求項９】 上記不作動回路が、上記始動コンデンサ
に結合されたスイッチを有し、このスイッチのゲート
が、アースに接続されている上記変換回路のスイッチの
ゲートに結合されており、これにより該変換回路のスイ
ッチがオンのときはいつも上記始動コンデンサが放電さ
れる請求項８記載のガス放電ランプ用安定回路。
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