JPH09266084A - 蛍光灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】蛍光灯を点灯する点灯装置において、蛍光灯が
点灯装置にに確実に装着された後、点灯動作の制御が可
能となる蛍光灯点灯装置を提供することにある。 【構成】整流回路２に接続された蛍光灯４、５のフィラ
メント４ｂ，５ｂのコンデンサ３３、３４側の端子を、
抵抗を介して整流回路２の他方の端子に接続し、インダ
クタンス６、７に接続された蛍光灯４、５のフィラメン
ト４ａ，５ａのコンデンサ３３、３４側の端子を、抵抗
を介して整流回路２のマイナス端子に接続し、蛍光灯の
コンデンサ３３、３４側の全てのフィラメント端子の発
生電圧を論理積した信号を制御回路３の予熱モード端子
３ｂに接続する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源を入力し
た状態で蛍光灯を装着しても、確実に蛍光灯のフィラメ
ントを予熱してから蛍光灯を点灯する蛍光灯点灯装置に
関するものである。

【従来の技術】蛍光灯点灯装置は、蛍光灯を確実に点灯
させることが必要であり、付加する機能としては、蛍光
灯の寿命末期時の保護機能がある。図２に従来の回路を
示す。図２において、１は交流電源、２は整流回路、３
１は整流回路２の出力電圧を平滑するコンデンサであ
り、このコンデンサ３１には、カスケード接続された２
個のＭＯＳＦＥＴ１１、 １２が並列接続されている。
ＭＯＳＦＥＴ１１、１２と並列に接続されたダイオード
２１、２２は、ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードであり、
このＭＯＳＦＥＴ１１、１２のゲート端子は、制御回路
３に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１１、１２の接続点
と、整流回路２のマイナス端子には、コンデンサ３２
と、２つの負荷回路の片方であるインダクタンス６とコ
ンデンサ３３を並列接続した蛍光灯４の直列回路と、他
方の負荷回路であるインダクタンス７とコンデンサ３４
を並列接続した蛍光灯５の直列回路が並行に結線されて
いる。また、インダクタンス６と蛍光灯４の接続点及び
インダクタンス７と蛍光灯５の接続点は抵抗５１、５２
及び抵抗５３、５４を介して整流回路２のマイナス端子
に接続される。抵抗５１、５２の接続点は、ダイオード
２３、コンデンサ３５を介して、抵抗５３、５４の接続
点は、ダイオード２４、コンデンサ３６を介して整流回
路２のマイナス端子に接続される。ダイオード２３とコ
ンデンサ３５の接続点、ダイオード２４とコンデンサ３
６の接続点の接続点は、ＯＲゲート１０２に入力され、
ＯＲゲート１０２の出力はフリップフロップ１０１のセ
ット端子Ｓに、フリップフロップ１０１の出力Ｑは、制
御回路３の発振停止端子３ａに接続されている。図２に
おいて、交流電源１の交流電圧は、整流回路２により整
流され、コンデンサ３１により平滑される。コンデンサ
３１の電圧は、制御回路３に供給され、制御回路３のド
ライブ信号出力端子３Ｈ、３ＬよりＭＯＳＦＥＴ１１、
１２を交互にオン・オフさせるドライブ信号が出力さ
れ、ＭＯＳＦＥＴ１１、１２は交互にオン・オフするこ
とになる。このようにＭＯＳＦＥＴ１１、 １２が交互
にオン・オフすることによって、インダクタンス６とコ
ンデンサ３３を並列接続した蛍光灯４の直列回路と、イ
ンダクタンス７とコンデンサ３４を並列接続した蛍光灯
５の直列回路に高周波の電圧が印加される。この高周波
電圧によってインダクタンス６とコンデンサ３３（イン
ダクタンス７とコンデンサ３４）の直列回路が共振し、
蛍光灯４（蛍光灯５）の両端には高電圧が発生する。こ
こで、制御回路３での発振周波数は、動作直後では、イ
ンダクタンス６（７）とコンデンサ３３（３４）の直列
回路の共振周波数ｆ０から離れた周波数となっており、
蛍光灯４、５のフィラメントを熱する動作を行う。その
後、制御回路３での発振周波数は、共振周波数ｆ０に近
い周波数となり、蛍光灯４、５の両端には放電可能な高
電圧が発生するため、蛍光灯４、５は点灯に移行する。
蛍光灯４の両端に発生する電圧は、抵抗５１、５２によ
って分圧され、ダイオード２３を介してコンデンサ３５
を充電し、蛍光灯５の両端に発生する電圧は、抵抗５
３、５４によって分圧され、ダイオード２４を介してコ
ンデンサ３５を充電する。コンデンサ３５、３６の電圧
は、ＯＲゲート１０２に入力される。蛍光灯４、５が点
灯している状態ではコンデンサ３５、３６の電圧はＮＯ
Ｒゲート１０２が“Ｌ”と判定する電圧になるように抵
抗５２、５４の値を設定してあるためＯＲゲート１０２
の出力は“Ｌ”となる。フリップフロップ１０１は、交
流電源１が投入された時にリセットされ、出力Ｑは
“Ｌ”となり、制御回路３の発振停止端子３ａには
“Ｌ”信号が入力され制御回路３の発振は持続する。こ
こで、蛍光灯４、５が寿命末期状態であると放電に移行
しないため、蛍光灯４、５の両端には高電圧が発生しつ
づけることになる。このため、コンデンサ３５、３６の
電圧は上昇し、ＯＲゲート１０２が”Ｈ”と認識できる
電圧となるとＯＲゲート１０２の出力は“Ｈ”となり、
フリップフロップ１０１はセットされ、制御回路３の発
振停止端子３ａに“Ｈ”の電圧が入力して制御回路３の
発振は停止し、点灯回路の動作も停止する。この状態
は、交流電源１を切り、再投入するまで持続される。図
３は他の従来例であり、図２の回路構成で蛍光灯４、５
の着脱により、回路の再動作を可能としたもので、整流
回路２のプラス端子と、蛍光灯４の片方のフィラメント
４ｂとコンデンサ３３の接続点及び蛍光灯５の片方のフ
ィラメント５ｂとコンデンサ３４の接続点を抵抗５５、
５６で接続し、抵抗５５とコンデンサ３３、抵抗５６と
コンデンサ３４の接続点をＮＯＲゲート１０６に入力
し、ＮＯＲゲート１０６の出力をフリップフロップ１０
１のリセット端子に接続したものである。図３回路の動
作は、図２同様に、交流電源１を整流回路２、コンデン
サ３１により整流平滑した電圧を制御回路３によりオン
・オフ制御されるＭＯＳＦＥＴ１１、１２により高周波
に変換し、コンデンサ３２と、２つの負荷回路の片方で
あるインダクタンス６とコンデンサ３３を並列接続した
蛍光灯４の直列回路と、他方の負荷回路であるインダク
タンス７とコンデンサ３４を並列接続した蛍光灯５の直
列回路に印加し、蛍光灯４、５を点灯する。尚、ＮＯＲ
ゲート１０６の入力には、蛍光灯３、４のフィラメント
４ｂ、５ｂが抵抗５５、５６よりも非常に小さいので、
“Ｌ”の電圧が入力され、ＮＯＲゲート１０６の出力に
よるフリップフロップ１０１の変化は無い。ここで、蛍
光灯４、５が寿命末期状態であると、図２回路と同様、
コンデンサ３５、３６の電圧は上昇し、ＯＲゲート１０
２が“Ｈ”と認識できる電圧となるとＯＲゲート１０２
の出力は“Ｈ”となり、フリップフロップ１０１はセッ
トされ、制御回路３の発振停止端子３ａに“Ｈ”の電圧
が入力して制御回路３の発振は停止し、点灯回路の動作
も停止する。次に、蛍光灯４のフィラメント４ｂ又は蛍
光灯５のフィラメント５ｂを回路から外すと抵抗５５又
は抵抗５６によってＮＯＲゲート１０６に入力は“Ｈ”
となる。この結果、ＮＯＲゲート１０６の出力は“Ｌ”
となってフリップフロップ１０１をリセットする。フリ
ップフロップ１０１がリセットすると出力Ｑは“Ｌ”と
なり制御回路３は発振を再開する。そして、蛍光灯４、
５を新しいものと交換し装着すると点灯をする。

【発明が解決しようとする課題】上記図２の従来技術で
は、点灯装置が蛍光灯４、５を寿命末期状態と判断する
と、発振を停止し、蛍光灯４、５を交換した後、電源を
一旦切り、再投入しないと蛍光灯４、５が点灯しないと
いった問題があった。また、上記図３の従来例では、蛍
光灯４、５の片方のフィラメントの有無検出を行ってい
るため、電源投入状態で蛍光灯４、５を交換しても、蛍
光灯４、５の点灯は可能である。しかし、図３の従来例
では、フィラメントが点灯装置より外された時点で回路
動作がリセットされるため、蛍光灯４、５がない状態で
発振周波数の制御が行われ、蛍光灯４、５が装着された
ときには発振周波数が共振周波数ｆ０に近い周波数とな
るため、蛍光灯４、５の両端には装着直後より高圧電圧
が発生し、蛍光灯４、５は装着後直ちに点灯する。この
ため、蛍光灯４、５は、フィラメントの予熱無しに点灯
に移行するため、フィラメントのダメージが大きく、蛍
光灯４、５の寿命が短くなると言った問題がある。ま
た、蛍光灯４、５を交換する作業者の近くで高電圧を発
生させるため、作業者に危険を与えると言った問題もあ
る。本発明の目的は、蛍光灯を点灯する点灯装置におい
て、蛍光灯が点灯装置にに確実に装着された後、点灯動
作の制御が可能となる蛍光灯点灯装置を提供することに
ある。

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、図１に示すように、整流回路２に接続された蛍光灯
４、５のフィラメント４ｂ，５ｂのコンデンサ３３、３
４側の端子を、抵抗を介して整流回路２の他方の端子に
接続し、インダクタンス６、７に接続された蛍光灯４、
５のフィラメント４ａ，５ａのコンデンサ３３、３４側
の端子を、抵抗を介して整流回路２のマイナス端子に接
続し、蛍光灯のコンデンサ３３、３４側の全てのフィラ
メント端子の発生電圧を論理積した信号を制御回路３の
予熱モード端子３ｂに接続した構成とした。蛍光灯４、
５のフィラメント４ｂ、５ｂが点灯装置に装着した・装
着しないの信号が、整流回路２の出力電圧を用いてフィ
ラメント４ｂ、５ｂとコンデンサ３３、３４の接続端子
に検知電圧として発生することができ、フィラメント４
ａ、５ａが点灯装置に装着した・装着しないの信号が、
点灯装置が発振している状態でフィラメント４ａ、５ａ
を点灯装置に装着するとインダクタンス６とコンデンサ
３３の直列回路及びインダクタンス７とコンデンサ３４
の直列回路で共振が起き、この共振電圧をフィラメント
４ａ、５ａとコンデンサ３３、３４の接続端子より検知
電圧として発生することがでる。この蛍光灯４、５の各
フィラメントが点灯回路に装着されることによって発生
する検知電圧を論理積した結果により、全てのフィラメ
ントの装着を確認出来るため、蛍光灯を点灯装置に確実
に装着された後、点灯動作の制御をすることが出来る。

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１に基づき
説明する。図１において、１は交流電源、２は整流回
路、３１は整流回路２の出力電圧を平滑するコンデンサ
であり、このコンデンサ３１には、カスケード接続され
た２個のＭＯＳＦＥＴ１１、１２が並列接続されてい
る。ＭＯＳＦＥＴ１１、１２と並列に接続されたダイオ
ード２１、２２は、ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードであ
り、このＭＯＳＦＥＴ１１、１２のゲート端子は、制御
回路３のドライブ信号出力端子３Ｈ、３Ｌに接続されて
いる。ＭＯＳＦＥＴ１１、１２の接続点と、整流回路２
のマイナス端子には、コンデンサ３２と、２つの負荷回
路の片方であるインダクタンス６とコンデンサ３３を並
列接続した蛍光灯４の直列回路と、他方の負荷回路であ
るインダクタンス７とコンデンサ３４を並列接続した蛍
光灯５の直列回路が並行に結線されている。また、蛍光
灯４のフィラメント４ａとコンデンサ３３の接続点及び
蛍光灯５のフィラメント５ａとコンデンサ３４の接続点
は抵抗５１、５２及び抵抗５３、５４を介して整流回路
２のマイナス端子に接続される。抵抗５１、５２の接続
点は、ダイオード２３、コンデンサ３５を介して、抵抗
５３、５４の接続点は、ダイオード２４、コンデンサ３
６を介して整流回路２のマイナス端子に接続される。ダ
イオード２３とコンデンサ３５の接続点、ダイオード２
４とコンデンサ３６の接続点の接続点は、ＯＲゲート１
０２に入力され、さらに、ＡＮＤゲート１０４に入力さ
れる。ＯＲゲート１０２の出力はフリップフロップ１０
１のセット端子Ｓに、ＡＮＤゲート１０４の出力は、Ａ
ＮＤゲート１０５に入力される。ここで、ＯＲゲート１
０２のしきい値は、ＡＮＤゲート１０４のしきち値より
も大きい値としている。蛍光灯４、５のフィラメント４
ｂ、５ｂとコンデンサ３３、３４の接続点は抵抗５５、
５６を介して整流回路２のプラス端子に接続されると共
にＡＮＤゲート１０３に不論理信号として入力される。
ＡＮＤゲート１０３の出力はフリップフロップ１０１の
リセット端子Ｒに不論理信号として入力されると共にＡ
ＮＤゲート１０５に入力される。フリップフロップ１０
１の出力Ｑは、制御回路３の発振停止端子３ａに接続さ
れ、ＡＮＤゲート１０５の出力は、制御回路３の予熱モ
ード解除端子３ｂに接続されている。次に、図１回路の
動作を説明する。交流電源１の交流電圧は、整流回路２
により整流され、コンデンサ３１により平滑され、コン
デンサ３１の電圧は、制御回路３に供給される。ここ
で、フリップフロップ１０１は、交流電源１が投入され
た時にリセットされ、出力Ｑは“Ｌ”となり、制御回路
３の発振停止端子３ａには“Ｌ”信号が入力され、制御
回路３は発振を開始する。制御回路３のドライブ信号出
力端子３Ｈ、３ＬよりＭＯＳＦＥＴ１１、１２を交互に
オン・オフさせるドライブ信号が出力され、ＭＯＳＦＥ
Ｔ１１、１２は交互にオン・オフすることになる。この
ようにＭＯＳＦＥＴ１１、１２が交互にオン・オフする
ことによって、インダクタンス６とコンデンサ３３を並
列接続した蛍光灯４の直列回路と、インダクタンス７と
コンデンサ３４を並列接続した蛍光灯５の直列回路に高
周波の電圧が印加される。この高周波電圧によってイン
ダクタンス６とコンデンサ３３（インダクタンス７とコ
ンデンサ３４）の直列回路が共振し、蛍光灯４（蛍光灯
５）のフィラメント間には高電圧が発生する。ここで、
制御回路３での発振周波数は、予熱モード解除端子３ｂ
が“Ｌ”であると動作直後では、インダクタンス６
（７）とコンデンサ３３（３４）の直列回路の共振周波
数ｆ０から離れた周波数（予熱周波数）となっており、
蛍光灯４、５のフィラメントを熱する動作を行う。この
時、蛍光灯４の両端に発生する電圧は、抵抗５１、５２
によって分圧され、ダイオード２３を介してコンデンサ
３５を充電し、蛍光灯５の両端に発生する電圧は、抵抗
５３、５４によって分圧され、ダイオード２４を介して
コンデンサ３６を充電する。このコンデンサ３５、３６
の両端電圧がＡＮＤゲート１０４のしきい値を越えると
ＡＮＤゲート１０４の出力は“Ｌ”から“Ｈ”になる。
ここで、蛍光灯４、５が装着されており、蛍光灯３、４
のフィラメント４ｂ、５ｂの抵抗値が抵抗５５、５６よ
りも非常に小さいことにより、抵抗５５とコンデンサ３
３の接続点と抵抗５６とコンデンサ３４の接続点の電圧
は、負論理入力のＡＮＤゲート１０３のしきい値以下と
なり、ＡＮＤゲート１０３の出力は、“Ｈ”と成る。そ
して、ＡＮＤゲート１０５の出力は“Ｈ”となり予熱モ
ード解除端子３ｂには、予熱モード解除信号が入力され
る。このため、制御回路３での発振周波数は、共振周波
数ｆ０に近い周波数となり、蛍光灯４、５の両端には高
電圧が発生するため、蛍光灯４、５は点灯に移行する。
ここで、コンデンサ３５、３６の電圧は、ＯＲゲート１
０２にも入力されているが、蛍光灯４、５の予熱モード
及び点灯している状態ではコンデンサ３５、３６の電圧
はＮＯＲゲート１０２が“Ｌ”、ＡＮＤゲート１０４が
“Ｈ”と判定する電圧になるように抵抗５２、５４の値
を設定してあるため、ＯＲゲート１０２の出力は
“Ｌ”、ＡＮＤゲート１０４の出力は“Ｈ”となる。こ
の結果、フリップフロップ１０１の状態は、変化するこ
とは無く、フリップフロップ１０１の出力Ｑ（発振停止
端子３ａ）は“Ｌ”を維持し、さらに、ＡＮＤゲート１
０５の出力（予熱モード解除端子３ｂ）は“Ｈ”とな
り、制御回路３は点灯周波数での発振を持続する。次
に、蛍光灯４、５が寿命末期状態になると放電を持続す
ることが出来なくなるため、蛍光灯４、５の両端には高
電圧が発生しつづけることになる。このため、コンデン
サ３５、３６の電圧は正常点灯時の値よりも上昇し、Ｏ
Ｒゲート１０２が“Ｈ”と認識できる電圧となるとＯＲ
ゲート１０２の出力は“Ｈ”となり、フリップフロップ
１０１はセットされ、制御回路３の発振停止端子３ａに
“Ｈ”の電圧が入力して制御回路３の発振は停止し、点
灯回路の動作も停止する。この状態は、交流電源１を切
り、再投入するまで持続される。ここで、蛍光灯４のフ
ィラメント４ｂ又は蛍光灯５のフィラメント５ｂを回路
から外すと抵抗５５又は抵抗５６によってＡＮＤゲート
１０３に入力は“Ｈ”となる。この結果、ＮＯＲゲート
１０３の出力は“Ｌ”となってフリップフロップ１０１
をリセットする。フリップフロップ１０１がリセットす
ると出力Ｑは“Ｌ”となり制御回路３は発振を開始す
る。制御回路３が発振を開始する以前において、蛍光灯
４、５は、放電を停止しているため、ＡＮＤゲート１０
４の入力は、“Ｌ”と成っており、このため、ＡＮＤゲ
ート１０４の出力は、“Ｈ”であり、ＡＮＤゲート１０
５の出力（予熱モード解除端子３ｂ）は“Ｌ”となるた
め、制御回路３の発振周波数は予熱周波数と成る。そし
て、蛍光灯４、５を新しいものと交換し装着すると、イ
ンダクタンス６とコンデンサ３３（インダクタンス７と
コンデンサ３４）の直列回路が、ＭＯＳＦＥＴ１１、１
２のスイッチング動作のにより共振し、蛍光灯４、５の
各フィラメントを予熱するとともに、蛍光灯４（蛍光灯
５）のフィラメント間には電圧が発生する。この発生電
圧により、ＡＮＤゲート１０４の出力及びＡＮＤゲート
１０５の出力が“Ｈ”となり、制御回路３の発振周波数
は、点灯周波数に移行し、蛍光灯４、５は点灯する。次
に、蛍光灯４、５が正常点灯している状態で、蛍光灯
４、５のフィラメント４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂのどれか
１ヶ所を外した場合であるが、まず整流回路２のマイナ
ス端子に接続されたフィラメント４ｂを外すと、ＡＮＤ
ゲート１０３の入力が“Ｈ”、出力が“Ｌ”となり、同
時に蛍光灯４の放電も停止し、コンデンサ３５の電圧も
低下する。そして、ＡＮＤゲート１０４の出力も“Ｌ”
となり、ＡＮＤゲート１０５の出力が“Ｌ”となって制
御回路３の発振周波数は予熱周波数となる。ここで、フ
ィラメント４ｂを接続すると、ＡＮＤゲート１０３の出
力が“Ｈ”となると共に、インダクタンス６とコンデン
サ３３の共振によってコンデンサ３５の電圧が上昇し、
ＡＮＤゲート１０４の出力も“Ｈ”となり、その結果、
ＡＮＤゲート１０５の出力が“Ｈ”となって、制御回路
３の発振周波数が点灯周波数に変わり、蛍光灯４、５は
予熱した後、点灯に移行することになる。フィラメント
５ｂを外した場合も同様の動作をする。フィラメント４
ａを外した場合は、コンデンサ３５を充電する電源が遮
断されることになるため、コンデンサ３５の電圧が低下
し、ＡＮＤゲート１０４の出力が“Ｌ”、ＡＮＤゲート
１０５の出力が“Ｌ”となり、発振周波数は予熱周波数
になる。ここで、フィラメント４ａを回路に接続する
と、再びコンデンサ３５への充電が行われ、コンデンサ
３５の電圧が上昇するため、ＡＮＤゲート１０４の出力
が“Ｈ”、ＡＮＤゲート１０５の出力が“Ｈ”となり、
制御回路３の発振周波数は点灯周波数に変わり、蛍光灯
４、５は、予熱した後点灯に移行することになる。フィ
ラメント５ａを外した場合も同様の動作をする。本実施
例では、蛍光灯４、５の寿命末期検出による発振停止を
蛍光灯４、５の再装着動作によって解除でき、かつ、再
装着後の点灯においては、蛍光灯４、５のフィラメント
を予熱した後点灯させることが出来るといった効果があ
る。また、通電状態での蛍光灯４、５の再装着による再
始動においても、確実に蛍光灯４、５の予熱動作をした
後点灯させることが出来ると言った効果がある。

【発明の効果】本発明によれば、通電状態での蛍光灯の
着脱動作において、蛍光灯の全てのフィラメントが装着
された後、フィラメントを予熱した後蛍光灯を点灯する
ことが出来るという効果がある。さらに、蛍光灯を回路
に接続する時点では、発振周波数は予熱周波数であるた
め、蛍光灯ソケット間には、高圧電圧は発生していない
ため、蛍光灯の交換作業者に危険を与えないと言った効
果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明装置の回路図である。

【図２】 従来装置の回路図である。

【図３】 他の従来装置を示す回路図である。

【符号の説明】

１・・・交流電源 ２・・・整流回路 ３・・・制御回路 ４、５・・・蛍光灯 ６、７・・・インダクタンス １１ １２・・・トランジスタ ２１、２２、２３、２４・・・ダイオード ３１、３２、３３、３４、３５、３５・・・コンデンサ ５１、５２、５３、５４、５５、５６・・・抵抗 １０１・・・フリップフロップ １０２・・・ＯＲゲート １０３、１０４、１０５・・・ＡＮＤゲート １０６・・・ＮＯＲゲート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源と、前記交流電源を全波整流する
   整流回路と、前記整流回路の出力電圧を平滑する平滑回
   路と、前記平滑回路に接続されるカスケード接続された
   ２個のスイッチング素子を備え、 キャパシタンス素子と蛍光灯の並列回路とそれらと直列
   のインダクタンス素子を含む負荷を備えたハーフブリッ
   ジインバータ形の蛍光灯点灯装置において、 前記蛍光灯の全てのフィラメントの装着状態検出を蛍光
   灯に並列接続した前記キャパシタンス素子と前記フィラ
   メントとの接続点に発生する電圧の論理積した結果によ
   り行い、全てのフィラメントが装着された後にフィラメ
   ントを熱する予熱動作許容する手段を備えたことを特徴
   とする蛍光灯点灯装置。