JPH10125480A - Lighting device - Google Patents

Lighting device

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JPH10125480A
JPH10125480A JP8282446A JP28244696A JPH10125480A JP H10125480 A JPH10125480 A JP H10125480A JP 8282446 A JP8282446 A JP 8282446A JP 28244696 A JP28244696 A JP 28244696A JP H10125480 A JPH10125480 A JP H10125480A
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JP
Japan
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circuit
lamp
voltage
lighting device
rectifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP8282446A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Tsuji
秀敏 辻
Nobuhiro Goshima
伸洋 五島
Yuji Kusakabe
有司 日下部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Mitsuoka Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Mitsuoka Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting device for making automatic lighting simultaneously with completion of exchange of a lamp on account of its cut without making power supply again in the case of a lighting device for rectifying AC power supply so as to convert it to high frequency AC by means of a high frequency conversion circuit to supply power to a lamp. SOLUTION: The article related to the present invention is a lighting device consisting of a dimming circuit 2 and a lighting circuit 1 and the latter of which is connected to a smoothing circuit (capacitors C1, C2) via a rectifier Re1 for rectifying AC power supply AC and diode D4 placed in connection from the plus side output of this rectifier Re1 in normal direction. High frequency power is supplied to a lamp load by placing a high frequency conversion circuit in connection from this smoothing circuit. The power supply of the starting circuit S of the high frequency conversion circuit is fed from the anode of the diode D4 so that it may not influenced by the smoothing circuit. Thereby, a full wave rectifying voltage having a zero-cross is impressed to the stating circuit S regardless of presence/absence of load, and simultaneously with exchange of the cut lamp, an inverter starts automatically to light the lamp.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源電圧を整
流して、高周波電力に変換してランプを点灯する点灯装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device for lighting a lamp by rectifying an AC power supply voltage and converting it to high frequency power.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、従来から用いられている点灯装
置の回路図の一例であり、点灯回路1と調光回路2とか
ら構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 1 is an example of a circuit diagram of a conventionally used lighting device, which comprises a lighting circuit 1 and a dimming circuit 2.

【0003】点灯回路1は、整流器Re1と平滑回路及
びハーフブリッジ型トランジスタインバータ回路とから
構成されている。即ち、整流器Re1の出力端間に、一
対のコンデンサC1,C2の直列回路から成る平滑回路
と、一対のトランジスタQ1,Q2がそれぞれエミッタ
抵抗R1,R2を介して直列接続されたスイッチ回路と
が並列に接続されている。各トランジスタQ1,Q2と
それぞれのエミッタ抵抗R1,R2の直列回路間には、
それぞれ環流用のダイオードD1,D2が逆並列に接続
される。
The lighting circuit 1 comprises a rectifier Re1, a smoothing circuit, and a half-bridge type transistor inverter circuit. That is, a smoothing circuit composed of a series circuit of a pair of capacitors C1 and C2 and a switch circuit in which a pair of transistors Q1 and Q2 are connected in series via emitter resistors R1 and R2, respectively, are connected in parallel between the output terminals of the rectifier Re1. It is connected to the. Between the series circuit of each transistor Q1, Q2 and each emitter resistor R1, R2,
Recirculation diodes D1 and D2 are respectively connected in anti-parallel.

【0004】平滑回路のコンデンサC1,C2の接続点
と、スイッチ回路の中点、即ちトランジスタQ1のエミ
ッタ抵抗R1とトランジスタQ2のコレクタの接続点と
の間には、降圧トランスT1の1次巻線及びトランジス
タQ1,Q2を駆動するための帰還トランスT2の1次
巻線の直列回路が接続される。
A primary winding of a step-down transformer T1 is connected between a connection point of the capacitors C1 and C2 of the smoothing circuit and a middle point of the switch circuit, that is, a connection point of the emitter resistor R1 of the transistor Q1 and the collector of the transistor Q2. And a series circuit of a primary winding of a feedback transformer T2 for driving the transistors Q1 and Q2.

【0005】降圧トランスT1の2次巻線には負荷とな
るランプLPが接続され、又、帰還トランスT2の二組
の2次巻線のそれぞれの両端は、各トランジスタQ1,
Q2のベースとエミッタ抵抗R1及びR2間に、各々接
続されている。尚、帰還トランスT2の二組の2次巻線
は、図のドットの様に互いに逆相になるように、各トラ
ンジスタQ1,Q2のベースとエミッタ抵抗間に接続さ
れている。整流器Re1の前段にはコンデンサC4及び
コモンモードチョークCHよりなるノイズフィルタが設
けられている。
A lamp LP as a load is connected to the secondary winding of the step-down transformer T1, and both ends of two sets of secondary windings of the feedback transformer T2 are connected to the respective transistors Q1 and Q2.
It is connected between the base of Q2 and the emitter resistors R1 and R2. Note that the two sets of secondary windings of the feedback transformer T2 are connected between the bases and the emitter resistors of the transistors Q1 and Q2 so that the phases are opposite to each other as shown by dots in the figure. A noise filter including a capacitor C4 and a common mode choke CH is provided in a stage preceding the rectifier Re1.

【0006】又、点灯回路1には、抵抗R3、コンデン
サC3、トリガ素子(SBS等)Q3よりなる起動回路
Sが設けられている。即ち、抵抗R3とコンデンサC3
との直列回路が、コンデンサC1,C2の直列回路から
なる平滑回路の両端間に接続されており、コンデンサC
1、C2の両端間が所定電圧以上になり、抵抗R3を介
してコンデンサC3の端子がトリガ素子Q3のブレーク
オーバ電圧になるまで充電されると、トリガ素子Q3が
導通してトランジスタQ2をオンするように構成されて
いる。
Further, the lighting circuit 1 is provided with a starting circuit S including a resistor R3, a capacitor C3, and a trigger element (SBS or the like) Q3. That is, the resistor R3 and the capacitor C3
Is connected between both ends of a smoothing circuit composed of a series circuit of capacitors C1 and C2.
When the voltage between both ends of C1 and C2 becomes equal to or higher than a predetermined voltage and the terminal of the capacitor C3 is charged via the resistor R3 to the breakover voltage of the trigger element Q3, the trigger element Q3 conducts and turns on the transistor Q2. It is configured as follows.

【0007】尚、ダイオードD3はトランジスタQ2が
オン、オフを繰り返している間、コンデンサC3への充
電を防止するために設けられており、インバータの発振
動作が停止した時には、コンデンサC3への再充電が行
われるようになっている。
The diode D3 is provided to prevent charging of the capacitor C3 while the transistor Q2 is repeatedly turned on and off. When the oscillation of the inverter stops, the diode D3 is recharged. Is performed.

【0008】従って起動回路Sは、点灯回路1、即ち高
周波変換回路の起動時に、一回だけトリガ素子Q3をオ
ンさせて、トランジスタQ2を初期オンさせるものであ
り、起動後は、帰還トランスT2の二組の2次巻線によ
って、トランジスタQ1,Q2を交互にドライブし、自
励発振でインバータ回路が動作を継続するように構成さ
れている。
Accordingly, the starting circuit S turns on the trigger element Q3 only once and turns on the transistor Q2 initially at the time of starting the lighting circuit 1, that is, the high-frequency conversion circuit. Transistors Q1 and Q2 are alternately driven by two sets of secondary windings, and the inverter circuit continues to operate by self-excited oscillation.

【0009】一方、交流電源ACの位相制御を行う調光
回路2は、交流電源ACと点灯回路1との間に設けられ
ており、トライアック等の位相制御素子Q4と、位相制
御素子Q4をターンオンさせるためのトリガ回路とを備
え、トリガ回路は抵抗R4〜R6、コンデンサC5、ト
リガ素子Q5により構成されている。
On the other hand, the dimming circuit 2 for controlling the phase of the AC power supply AC is provided between the AC power supply AC and the lighting circuit 1, and turns on the phase control element Q4 such as a triac and the phase control element Q4. The trigger circuit includes resistors R4 to R6, a capacitor C5, and a trigger element Q5.

【0010】そして、コンデンサC5が充電されて端子
電圧がトリガ素子Q5のブレークオーバ電圧に達する
と、トリガ素子Q5が導通して位相制御素子Q4がター
ンオンされるようになっている。尚、位相制御素子Q4
の点弧角は抵抗R5により調節される。
When the capacitor C5 is charged and the terminal voltage reaches the breakover voltage of the trigger element Q5, the trigger element Q5 is turned on and the phase control element Q4 is turned on. The phase control element Q4
Is adjusted by the resistor R5.

【0011】次にこの点灯装置の動作について説明す
る。先ず、調光回路2の位相制御素子Q4がターンオン
すると,交流電源ACの電圧は整流器Re1で全波整流
され、コンデンサC1、C2及びC3が充電される。平
滑回路のコンデンサC1,C2が充電された状態で、起
動回路SのコンデンサC3の充電電圧がブレークオーバ
電圧に達するとトリガ素子Q3がオンする。これにより
トランジスタQ2にベース電流が流れ、トランジスタQ
2が初期オンする。すると、コンデンサC2に充電され
ている電荷が、降圧トランスT1の1次巻線→帰還トラ
ンスT2の1次巻線→トランジスタQ2のルートで放出
される。
Next, the operation of the lighting device will be described. First, when the phase control element Q4 of the dimming circuit 2 is turned on, the voltage of the AC power supply AC is full-wave rectified by the rectifier Re1, and the capacitors C1, C2 and C3 are charged. With the capacitors C1 and C2 of the smoothing circuit being charged, when the charged voltage of the capacitor C3 of the starting circuit S reaches the breakover voltage, the trigger element Q3 turns on. As a result, a base current flows through the transistor Q2, and the transistor Q2
2 is initially turned on. Then, the charge charged in the capacitor C2 is discharged through the route of the primary winding of the step-down transformer T1, the primary winding of the feedback transformer T2, and the transistor Q2.

【0012】この結果、帰還トランスT2の一方の2次
巻線には、トランジスタQ2のベースを順バイアスする
向きの電圧が発生してベース電流が流れ、トランジスタ
Q2のオン状態が継続される。このとき、トランジスタ
Q1のベースは逆バイアスされ、トランジスタQ1はオ
フになっている。
As a result, a voltage is generated in one secondary winding of the feedback transformer T2 in a direction for forward-biasing the base of the transistor Q2, a base current flows, and the ON state of the transistor Q2 is continued. At this time, the base of the transistor Q1 is reverse-biased, and the transistor Q1 is off.

【0013】やがて、帰還トランスT2の1次巻線に流
れる電流が、ランプLPの等価抵抗に制限された電流に
落ち着き、帰還トランスT2の電流変化の時間的微分値
がゼロになるので、一方の2次巻線の発生電圧はゼロと
なる。この結果、トランジスタQ2のベース電流は流れ
なくなり、トランジスタQ2はオフする。
Eventually, the current flowing through the primary winding of the feedback transformer T2 settles down to the current limited by the equivalent resistance of the lamp LP, and the time derivative of the current change of the feedback transformer T2 becomes zero. The generated voltage of the secondary winding becomes zero. As a result, the base current of the transistor Q2 stops flowing, and the transistor Q2 is turned off.

【0014】電流が急激にオフすると、帰還トランスT
2のインダクタンス効果により、他方の2次巻線にはト
ランジスタQ1のベースを順バイアスする向きの電圧が
発生し、ベース電流が流れトランジスタQ1をオンす
る。
When the current suddenly turns off, the feedback transformer T
Due to the inductance effect of 2, a voltage is generated in the other secondary winding so as to forward bias the base of the transistor Q1, and a base current flows to turn on the transistor Q1.

【0015】そして、コンデンサC1に蓄積された電荷
が、トランジスタQ1→帰還トランスT2の1次巻線→
降圧トランスT1の1次巻線のルートで放出される。こ
の結果、帰還トランスT2の他方の2次巻線には、トラ
ンジスタQ1のベースを順バイアスする電圧が発生し、
トランジスタQ1のオン状態が継続される。
The electric charge accumulated in the capacitor C1 is transferred from the transistor Q1 to the primary winding of the feedback transformer T2.
It is discharged at the route of the primary winding of the step-down transformer T1. As a result, a voltage for forward-biasing the base of the transistor Q1 is generated in the other secondary winding of the feedback transformer T2,
The ON state of the transistor Q1 is continued.

【0016】この動作が繰り返されて、インバータの自
励発振動作が行われる。即ち、整流器出力電圧を高周波
交流に変換し、この高周波電力によってランプLPを点
灯させる。
This operation is repeated, and the self-excited oscillation operation of the inverter is performed. That is, the rectifier output voltage is converted into high-frequency AC, and the lamp LP is turned on by this high-frequency power.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】ところで、起動時にト
ランジスタQ2にトリガ電流を与える起動回路Sは、そ
の電源を平滑回路のコンデンサC1、C2の端子間から
取っている。平滑回路のコンデンサC1、C2の容量
は、コストや大きさの面から、インバータ動作の各半サ
イクル毎の負荷電流を供給できる程度の大きさに設定さ
れている。従って、負荷電流供給時に於いては、平滑回
路の直流電圧のリップル成分は、ゼロクロスのある全波
整流電圧程度に大きい。しかし、無負荷状態に於いて
は、コンデンサC1、C2からの放電が少なく、リップ
ル分の少ない平滑された脈流の直流電圧となる。
By the way, the starting circuit S for applying a trigger current to the transistor Q2 at the time of starting takes its power from the terminals of the capacitors C1 and C2 of the smoothing circuit. The capacities of the capacitors C1 and C2 of the smoothing circuit are set to be large enough to supply a load current for each half cycle of the inverter operation in terms of cost and size. Therefore, when a load current is supplied, the ripple component of the DC voltage of the smoothing circuit is as large as a full-wave rectified voltage having a zero cross. However, in the no-load state, the discharge from the capacitors C1 and C2 is small, and the DC voltage becomes a smooth pulsating flow with little ripple.

【0018】今、ランプ負荷運転状態に於いて、突然ラ
ンプ切れが生ずると、平滑回路の電圧はリップル分の少
ない直流電圧となって起動回路Sに印加される。そし
て、起動回路Sのトリガ素子Q3は、ブレークオーバ電
圧によってオンすると、平滑回路からの直流電圧による
保持電流でオン状態を継続する。すなわち、起動回路S
のインピーダンスは、トランジスタQ2をオンするに充
分なベース電流を供給出来る値に設定されているので、
当然、脈流電圧印加時にはベース電流はトリガ素子Q3
の保持電流を上廻り、トリガ素子Q3はオン状態を保持
したままとなる。
If the lamp suddenly burns out in the lamp load operating state, the voltage of the smoothing circuit is applied to the starting circuit S as a DC voltage having a small ripple. When the trigger element Q3 of the activation circuit S is turned on by the breakover voltage, the trigger element Q3 continues to be turned on by the holding current of the DC voltage from the smoothing circuit. That is, the starting circuit S
Is set to a value that can supply a base current sufficient to turn on the transistor Q2.
Of course, when the pulsating voltage is applied, the base current is the trigger element Q3
, The trigger element Q3 remains in the ON state.

【0019】この為、帰還トランスT2の、トランジス
タQ2駆動側の2次巻線は、トリガ素子Q3を通して直
流電流が流れたままとなり、この2次巻線は、ほぼゼロ
インピーダンスにクランプされたままの状態となる。
For this reason, the secondary winding of the feedback transformer T2 on the driving side of the transistor Q2 keeps the DC current flowing through the trigger element Q3, and this secondary winding remains clamped to almost zero impedance. State.

【0020】この状態で新しいランプを取り付けても、
帰還トランスT2は電圧を発生せず、従って、高周波変
換回路は発振せず、ランプは点灯しないという問題が生
ずる。
Even if a new lamp is installed in this state,
The feedback transformer T2 does not generate a voltage, so that the high frequency conversion circuit does not oscillate and the lamp does not light.

【0021】この時、新しいランプを点灯させるために
は,AC電源を一旦切って、トリガ素子Q3をオフ状態
に戻してから再起動する必要があるが、特に商用施設の
様に多くのランプを使っている所では、一つのランプが
切れてこれを交換する都度電源を切って全ランプを消す
のは不都合である。
At this time, in order to turn on a new lamp, it is necessary to temporarily turn off the AC power, return the trigger element Q3 to the off state, and then restart it. Particularly, many lamps such as commercial facilities are used. In places where it is used, it is inconvenient to turn off the power and turn off all lamps each time one lamp is burned out and replaced.

【0022】従って本発明の目的は、商用等の交流電源
を整流し高周波交流に変換してランプに供給する点灯装
置に於いて、ランプ切れが生じ新たなランプに交換した
場合、電源をリセットしなくても、自動的に新たなラン
プが点灯する様にすることにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a lighting device which rectifies a commercial AC power supply, converts it into high-frequency AC power, and supplies it to a lamp. If the lamp burns out and is replaced with a new lamp, the power supply is reset. Even if it is not, a new lamp is automatically turned on.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明は、交流電源を入
力とする整流器と、この整流器の出力を平滑する平滑回
路と、平滑回路の出力を高周波交流に変換する高周波変
換回路と、高周波変換回路の出力に接続されたランプ負
荷と、から成る点灯装置に於いて、前記整流器の出力電
圧が平滑される前の全波整流電圧を受けて高周波変換回
路を起動する起動回路を備えた点灯装置を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a rectifier having an AC power supply as an input, a smoothing circuit for smoothing the output of the rectifier, a high frequency conversion circuit for converting the output of the smoothing circuit to a high frequency AC, and a high frequency conversion circuit. A lamp load connected to the output of the circuit, comprising a starting circuit for receiving a full-wave rectified voltage before the output voltage of the rectifier is smoothed and starting a high-frequency conversion circuit. I will provide a.

【0024】本発明の点灯装置は、交流電圧を整流器で
整流し、さらに平滑回路を通した直流電圧を、例えばト
ランジスタインバータから成る高周波変換回路で高周波
交流に変換してランプに供給し、それによりランプを点
灯する。ここで、高周波変換回路を起動する為の起動回
路は、整流器の出力端、つまり平滑回路の入力端から給
電される。そのため、起動回路に供給される電圧は、負
荷時、無負荷時に関わらず、必ずゼロクロス点を有する
平滑前の整流波形となるため、起動回路は、毎サイクル
のゼロクロス付近で必ずオフする。従って、ランプ切れ
による無負荷時でも、ゼロクロス点通過時に電源リセッ
トと同様な状態が点灯装置に与えられることになり、新
しいランプを取り付けると、高周波変換回路が自動的に
再起動しランプが点灯する。
The lighting device of the present invention rectifies an AC voltage with a rectifier, converts a DC voltage passed through a smoothing circuit into a high-frequency AC by a high-frequency conversion circuit including, for example, a transistor inverter, and supplies the high-frequency AC to the lamp. Turn on the lamp. Here, the starting circuit for starting the high-frequency conversion circuit is supplied with power from the output terminal of the rectifier, that is, the input terminal of the smoothing circuit. Therefore, the voltage supplied to the start-up circuit always has a rectified waveform having a zero-cross point before smoothing, regardless of whether the load is applied or not, so that the start-up circuit is always turned off near the zero cross in each cycle. Therefore, even when there is no load due to the lamp running out, a state similar to that of power reset is given to the lighting device at the time of passing the zero cross point, and when a new lamp is attached, the high frequency conversion circuit is automatically restarted and the lamp is turned on. .

【0025】本発明の点灯装置の好適な実施形態では、
整流器と平滑回路との間に順方向にダイオードが挿入さ
れ、このダイオードのアノードが起動回路の入力に接続
される。このダイオードによって、整流器の出力端電圧
が平滑回路の影響を受けないようになる。また、この好
適な実施形態では、起動回路は、整流器の全波整流電圧
により充電されるコンデンサと、このコンデンサの充電
電圧によってブレークオーバして、高周波変換回路を起
動するトリガ素子とを備えている。
In a preferred embodiment of the lighting device of the present invention,
A diode is inserted between the rectifier and the smoothing circuit in the forward direction, and the anode of the diode is connected to the input of the starting circuit. This diode prevents the output voltage of the rectifier from being affected by the smoothing circuit. Further, in this preferred embodiment, the starting circuit includes a capacitor charged by the full-wave rectified voltage of the rectifier, and a trigger element that breaks over by the charged voltage of the capacitor and starts the high-frequency conversion circuit. .

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を形
態に基づいて説明する。図2は、本発明の一実施形態に
係わるランプ点灯装置の回路図である。尚、図1に示す
従来例と同一箇所には同一符号を付して、重複する説明
は省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below based on embodiments. FIG. 2 is a circuit diagram of a lamp lighting device according to one embodiment of the present invention. The same parts as those in the conventional example shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

【0027】図2に示すように、この実施形態の基本構
成、つまり、交流電源ACを位相制御素子Q4で位相制
御する調光回路2と、調光回路2により制御された交流
電圧を整流し、かつ平滑回路を通して、ハーフブリッジ
型トランジスタインバータで高周波交流に変換し、ラン
プLPに供給する点灯回路1とから成る点は、図1に示
した従来技術と同様である。
As shown in FIG. 2, the basic configuration of this embodiment, that is, a dimming circuit 2 for controlling the phase of an AC power supply AC by a phase control element Q4, and rectifying an AC voltage controlled by the dimming circuit 2 1 and a lighting circuit 1 which converts the high-frequency AC into a high-frequency AC by a half-bridge transistor inverter and supplies the high-frequency AC to a lamp LP through a smoothing circuit.

【0028】ここで、本発明の原理を説明するために、
平滑回路のコンデンサC1、C2の役目について若干説
明する。高周波変換回路は、ハーフブリッジ型トランジ
スタインバータであるため、インバータの入力電源は整
流器Re1の電圧を二分して供給する必要がある。この
為、整流器Re1の出力端間に、同容量のコンデンサC
1、C2の直列回路を並列接続して、それぞれのコンデ
ンサC1、C2をインバータ動作の半サイクル毎の電源
としている。
Here, in order to explain the principle of the present invention,
The role of the capacitors C1 and C2 of the smoothing circuit will be described briefly. Since the high-frequency conversion circuit is a half-bridge type transistor inverter, it is necessary to supply the input power of the inverter by dividing the voltage of the rectifier Re1 into two. Therefore, a capacitor C of the same capacitance is connected between the output terminals of the rectifier Re1.
1 and C2 are connected in parallel, and the capacitors C1 and C2 are used as power supplies for every half cycle of the inverter operation.

【0029】従って、これらのコンデンサの容量は、イ
ンバータ動作の半サイクル毎の負荷電流を供給できる程
度の大きさの容量が必要であるが、装置の大きさやコス
トの面からは、特性を満足する範囲で、出来るだけ小さ
い方が望ましい。そのため、インバータが負荷運転して
いる時は、平滑回路端子間電圧(C1、C2端の電圧)
のリップル成分は大きい。
Therefore, the capacity of these capacitors needs to be large enough to supply a load current every half cycle of the inverter operation, but the characteristics are satisfied in terms of the size and cost of the device. It is desirable to be as small as possible within the range. Therefore, when the inverter is in load operation, the voltage between the smoothing circuit terminals (the voltage at the C1 and C2 terminals)
Has a large ripple component.

【0030】図3は、負荷時及び無負荷時の平滑回路端
子間の電圧波形である。ランプが点灯している負荷時
は、(a)の様に、整流器出力端と同様にゼロクロスの
ある全波整流波形となる。しかし無負荷時に於いては、
起動回路Sへの電流など微弱な電流しか流れないので、
(b)の様に、リップル成分の少ない脈流電圧となる。
FIG. 3 shows voltage waveforms between the smoothing circuit terminals when the load is applied and when no load is applied. When the lamp is lit, the waveform becomes a full-wave rectified waveform having a zero cross as in the rectifier output terminal as shown in FIG. However, when there is no load,
Since only a weak current such as the current to the starting circuit S flows,
As shown in (b), the ripple voltage has a small ripple component.

【0031】そのため、図1に示す従来技術に於いて
は、無負荷時には起動回路Sの入力端に、(b)の様な
脈流電圧が印加され、トリガ素子Q3は保持電流により
常時オンとなる。この為、帰還トランスT2の一方の2
次巻線がゼロインピーダンスのままクランプされるの
で、負荷が接続されても、自動的には再起動出来ない事
は前述の通りである。
Therefore, in the prior art shown in FIG. 1, when no load is applied, a pulsating voltage as shown in (b) is applied to the input terminal of the starting circuit S, and the trigger element Q3 is always turned on by the holding current. Become. Therefore, one of the feedback transformer T2 2
As described above, since the next winding is clamped at zero impedance, it cannot be automatically restarted even if a load is connected.

【0032】図2は、この問題点を解決するための、本
発明の好適な実施形態に係るランプ点灯装置の回路図で
ある。この実施形態が従来装置と異なる回路上の一つの
特徴は、整流器Re1と平滑回路(コンデンサC1、C
2)との間に、同コンデンサを充電する方向(順方向)
にダイオードD4を挿入した点である。そして、起動回
路Sの入力端(抵抗R3の流入側)をダイオードD4の
アノード側、即ち整流器Re1のプラス出力端に接続し
た点である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a lamp lighting device according to a preferred embodiment of the present invention for solving this problem. One feature of this embodiment on a circuit different from the conventional device is that a rectifier Re1 and a smoothing circuit (capacitors C1, C
Between 2) and the direction of charging the capacitor (forward direction)
Is that a diode D4 is inserted in the first embodiment. The input terminal of the starting circuit S (the inflow side of the resistor R3) is connected to the anode side of the diode D4, that is, the positive output terminal of the rectifier Re1.

【0033】これにより、整流器Re1の出力端電圧
は、ダイオードD4でブロッキングされて平滑回路の影
響を受けないので、負荷時、無負荷時共に図3(a)の
様にゼロクロスのある全波整流波形となる。従って、起
動回路Sの入力には、無負荷時に於いても図3(a)の
様なゼロクロスのある全波整流電圧が印加される。
As a result, since the output terminal voltage of the rectifier Re1 is blocked by the diode D4 and is not affected by the smoothing circuit, the full-wave rectification having a zero cross as shown in FIG. It becomes a waveform. Therefore, a full-wave rectified voltage having a zero cross as shown in FIG. 3A is applied to the input of the starting circuit S even when there is no load.

【0034】この様なゼロクロスのある電圧波形を起動
回路Sに印加する事によって、球切れのランプを交換後
に自動点灯する過程を、図を用いて以下詳細に説明す
る。
The process of automatically turning on the lamp after the bulb has been replaced by applying a voltage waveform having such a zero cross to the starting circuit S will be described in detail with reference to the drawings.

【0035】図4は、ランプ交換前後の動作モードを示
す各部波形である。(a)はランプの状態を示し、
(b)は起動回路Sの印加電圧、(c)はインバータ起
動を司るトリガ素子Q3の動作状態を示し、横軸は時間
経過を表す。
FIG. 4 shows waveforms of respective parts showing operation modes before and after lamp replacement. (A) shows the state of the lamp,
(B) shows the applied voltage of the starting circuit S, (c) shows the operating state of the trigger element Q3 that controls the starting of the inverter, and the horizontal axis shows the passage of time.

【0036】先ず、ランプ点灯時は、トランジスタQ
1、Q2がインバータ動作をしているので、コンデンサ
C3の電荷は、ダイオードD3からトランジスタQ2を
通じて放電され、トリガ素子Q3にかかる電圧は、起動
回路Sの印加電圧(b)に関係なくブレークオーバ電圧
に達しない。従って、(c)の様に、トリガ素子Q3は
オフ状態を持続している。この為、トランジスタQ1、
Q2は帰還トランスT2によってオン、オフ動作を繰り
返している。
First, when the lamp is turned on, the transistor Q
1, since Q2 performs an inverter operation, the charge of the capacitor C3 is discharged from the diode D3 through the transistor Q2, and the voltage applied to the trigger element Q3 is the breakover voltage regardless of the applied voltage (b) of the starting circuit S. Does not reach. Therefore, as shown in (c), the trigger element Q3 keeps the off state. Therefore, the transistors Q1,
Q2 repeats on and off operations by the feedback transformer T2.

【0037】今、(a)の様に、インバータ動作により
ランプLPが点灯中、時刻t1でランプ切れが生じたと
する。この時、起動回路Sの印加電圧は(b)に示すよ
うに、ランプ切れ前後で変化することなく、ゼロクロス
のある全波整流波形である。
Assume that the lamp burns out at time t1 while the lamp LP is turned on by the inverter operation as shown in FIG. At this time, as shown in (b), the applied voltage of the starting circuit S does not change before and after the lamp has run out, and has a full-wave rectified waveform having a zero cross.

【0038】一方、ランプ切れにより、トランジスタQ
1、Q2の電流は流れないので、ダイオードD3を通し
てコンデンサC3の放電は行われない。このため、コン
デンサC3は、起動回路Sの印加電圧(b)によって充
電される。従って、ランプ切れの時点で、起動回路Sに
印加される全波整流電圧が、トリガ素子Q3のブレーク
オーバ電圧以上であれば、トリガ素子Q3は(c)の様
にオンの状態となる。この為、帰還トランスT2の一方
の2次巻線はゼロインピーダンスにクランプされ、イン
バータへのベース電流はなくなるのでインバータは停止
した状態となる。
On the other hand, when the lamp has run out, the transistor Q
1, since the current of Q2 does not flow, the capacitor C3 is not discharged through the diode D3. Therefore, the capacitor C3 is charged by the applied voltage (b) of the starting circuit S. Therefore, if the full-wave rectified voltage applied to the starting circuit S at the time when the lamp has run out is equal to or higher than the breakover voltage of the trigger element Q3, the trigger element Q3 is turned on as shown in (c). For this reason, one secondary winding of the feedback transformer T2 is clamped to zero impedance, and there is no base current to the inverter, so that the inverter is stopped.

【0039】そして、起動回路Sの印加電圧(b)が、
全波整流波形のゼロクロス付近の時刻t2で、トリガ素
子Q3は保持電流以下となり、トリガ素子Q3はオフす
るため、帰還トランスT2の一方の2次巻線はゼロイン
ピーダンスから解除され、励磁可能な状態となる。
Then, the applied voltage (b) of the starting circuit S becomes
At time t2 near the zero-crossing point of the full-wave rectified waveform, the trigger element Q3 becomes equal to or lower than the holding current, and the trigger element Q3 is turned off. Becomes

【0040】そして、起動回路Sの印加電圧(b)がゼ
ロクロスをすぎて、次のサイクルのブレークオーバ電圧
に達した時刻t3で、再びトリガ素子Q3をオンし、ト
ランジスタQ2に起動トリガをかける。しかし、ランプ
切れの状態が続いていれば、トランジスタQ2に電流が
流れないため、コンデンサC3は放電せず、トリガ素子
Q3は保持電流により、次のゼロクロス付近までオン状
態を持続する。従って、帰還トランスT2の一方の2次
巻線がゼロインピーダンスにクランプされて、インバー
タは動作しない。
Then, at time t3 when the applied voltage (b) of the starting circuit S has passed the zero crossing and reached the breakover voltage in the next cycle, the trigger element Q3 is turned on again, and the starting trigger is applied to the transistor Q2. However, if the lamp has been out, the current does not flow through the transistor Q2, so that the capacitor C3 does not discharge, and the trigger element Q3 keeps the on state until near the next zero cross due to the holding current. Therefore, one secondary winding of the feedback transformer T2 is clamped at zero impedance, and the inverter does not operate.

【0041】このように無負荷状態に於いても、全波整
流波形の半波毎のゼロクロス付近で起動トリガをかける
が、ランプ切れが続いている間は帰還トランスT2が動
作せず、インバータはオフ状態のままである。
As described above, even in the no-load state, the start trigger is applied near the zero crossing every half-wave of the full-wave rectified waveform. However, the feedback transformer T2 does not operate while the lamp burns out continuously, and the inverter is not operated. It remains off.

【0042】そして、時刻t4で新しいランプに交換し
たとすると、その後の最初のゼロクロス付近の時刻t5
でトリガ素子Q3がオフし、帰還トランスT2を励磁可
能な状態にする。
If it is assumed that the lamp is replaced with a new lamp at time t4, the time t5 near the first zero crossing thereafter is changed.
As a result, the trigger element Q3 is turned off, and the feedback transformer T2 can be excited.

【0043】やがて、起動回路Sの印加電圧(b)が、
ゼロクロスから次のサイクルのブレークオーバ電圧に達
した時刻t6でトリガ素子Q3をオンし、トランジスタ
Q2に起動トリガをかける。この時点でランプ電流が流
れ始めるので、帰還トランスT2はその2次巻線により
ベース電流を供給し、インバータが自励発振で動作を開
始する。
Eventually, the applied voltage (b) of the starting circuit S becomes
At time t6 when the breakover voltage of the next cycle is reached from zero crossing, the trigger element Q3 is turned on, and a start trigger is applied to the transistor Q2. At this time, since the lamp current starts to flow, the feedback transformer T2 supplies the base current through its secondary winding, and the inverter starts operating by self-excited oscillation.

【0044】又、トランジスタQ2にランプ負荷電流が
流れるので、コンデンサC3の電荷はダイオードD3か
らトランジスタQ2を通して放電され、コンデンサC3
はブレークオーバ電圧に達することはなく、トリガ素子
Q3はオフの状態を持続する。従って、帰還トランスT
2は常に励磁状態にあるので、以降、自励発振でインバ
ータが動作しランプは点灯し続ける。
Since the lamp load current flows through the transistor Q2, the electric charge of the capacitor C3 is discharged from the diode D3 through the transistor Q2, and the capacitor C3 is discharged.
Does not reach the breakover voltage, and the trigger element Q3 remains off. Therefore, the feedback transformer T
Since 2 is always in an excited state, the inverter operates by self-excited oscillation and the lamp continues to light.

【0045】この様にして、ランプ切れが生じても、ラ
ンプ交換後は自動的にインバータに起動トリガがかかる
ので、ランプの交換とともに自動点灯する。
In this way, even if the lamp has run out, a start trigger is automatically applied to the inverter after the lamp is replaced, so that the lamp is automatically turned on when the lamp is replaced.

【0046】尚、本実施例は、ハーフブリッジ型トラン
ジスタインバータでランプを点灯する点灯装置について
述べたが、高周波交流で点灯するものであれば、ランプ
は白熱灯、蛍光灯など種類に制限はない。又、高周波変
換回路はハーフブリッジ型インバータでなくても、フル
ブリッジインバータやその他の半導体スイッチによる高
周波変換回路でもよく、平滑回路の影響を受けない様に
した整流器出力から、起動回路の電源を取り出す様にす
れば、どの様な高周波変換回路を用いても、本発明の点
灯装置を実現出来る事は云うまでもない。
In this embodiment, the lighting device for lighting a lamp by a half-bridge type transistor inverter has been described. However, as long as the lighting device is operated by high-frequency AC, the lamp is not limited to an incandescent lamp or a fluorescent lamp. . Further, the high-frequency conversion circuit is not limited to a half-bridge type inverter, but may be a full-bridge inverter or another high-frequency conversion circuit using a semiconductor switch. In this way, it goes without saying that the lighting device of the present invention can be realized using any high-frequency conversion circuit.

【0047】又、上述の実施例では、調光回路2の位相
制御素子Q4が全導通の場合について説明したが、位相
制御による調光が行われている場合でも、同様に自動点
灯を行うことが出来る。さらに、交流電源ACは商用電
源でなくても、交流発電機などであってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the phase control element Q4 of the dimming circuit 2 is fully conductive has been described. However, even when dimming is performed by phase control, automatic lighting can be performed similarly. Can be done. Further, the AC power supply AC is not limited to a commercial power supply, and may be an AC generator or the like.

【0048】[0048]

【発明の効果】ランプ、例えば蛍光灯などを効率よく、
かつ、ちらつきを防止して点灯させる点灯装置には、数
KHz以上のインバータ等の高周波変換回路が用いられ
る。この高周波変換回路には一般に起動回路が必要とな
るが、本発明によれば、ランプ切れ交換時に電源を再投
入しなくても、起動回路の動作により、交換完了と同時
に自動的に点灯することが出来る。従来の点灯装置に、
例えば1個のダイオードを追加するのみで、これを実現
できるので、殆どコストアップにもならず、使い勝手の
良い点灯装置を提供することが出来る。
According to the present invention, a lamp such as a fluorescent lamp can be efficiently used.
In addition, a high-frequency conversion circuit such as an inverter of several KHz or more is used for a lighting device for lighting while preventing flickering. This high-frequency conversion circuit generally requires a starting circuit, but according to the present invention, even if the power is not turned on again at the time of lamp burnout replacement, the operation of the starting circuit automatically turns on the lamp at the same time as the completion of replacement. Can be done. For conventional lighting devices,
For example, this can be realized only by adding one diode, so that it is possible to provide an easy-to-use lighting device that hardly increases the cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来例に係るランプ点灯装置の回路図。FIG. 1 is a circuit diagram of a lamp lighting device according to a conventional example.

【図2】本発明の一実施例に係るランプ点灯装置の回路
図。
FIG. 2 is a circuit diagram of a lamp lighting device according to one embodiment of the present invention.

【図3】負荷時及び無負荷時の平滑回路端子間の電圧波
形。
FIG. 3 shows voltage waveforms between smoothing circuit terminals under load and no load.

【図4】ランプ交換前後の動作モードを示す各部波形。FIG. 4 is a waveform chart showing operation modes before and after lamp replacement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 点灯回路 2 調光回路 S 起動回路 Re1 整流器 LP ランプ R1〜R6 抵抗 C1〜C5 コンデンサ D1〜D4 ダイオード Q1、Q2 トランジスタ Q3、Q5 トリガ素子 Q4 位相制御素子 CH コモンモードチョーク T1 降圧トランス T2 帰還トランス AC 交流電源 Reference Signs List 1 lighting circuit 2 dimming circuit S starting circuit Re1 rectifier LP lamp R1 to R6 resistor C1 to C5 capacitor D1 to D4 diode Q1, Q2 transistor Q3, Q5 trigger element Q4 phase control element CH common mode choke T1 step-down transformer T2 feedback transformer AC AC source

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五島 伸洋 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 日下部 有司 大阪府富田林市昭和町1丁目9番27号 株 式会社三岡電機製作所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Nobuhiro Goto 2-1-1 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Touchi Kiki Co., Ltd. (72) Inventor Yuji Kusakabe 1-chome, Showacho, Tondabayashi-shi, Osaka No. 27 Inside Mioka Electric Works

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源を入力とする整流器と、前記整
流器の出力を平滑する平滑回路と、前記平滑回路の出力
を高周波交流に変換する高周波変換回路と、前記高周波
変換回路の出力に接続されたランプ負荷と、から成る点
灯装置に於いて、 前記整流器の出力電圧が平滑される前の全波整流電圧を
受電して、前記高周波変換回路を起動する起動回路を備
えたことを特徴とする点灯装置。
1. A rectifier having an input of an AC power supply, a smoothing circuit for smoothing an output of the rectifier, a high-frequency conversion circuit for converting an output of the smoothing circuit into a high-frequency AC, and an output of the high-frequency conversion circuit. And a starting circuit that receives the full-wave rectified voltage before the output voltage of the rectifier is smoothed and starts the high-frequency conversion circuit. Lighting device.
【請求項2】 請求項1記載の点灯装置に於いて、 前記整流器と前記平滑回路との間に順方向にダイオード
を挿入し、前記ダイオードのアノードより前記起動回路
の入力に接続したことを特徴とする点灯装置。
2. The lighting device according to claim 1, wherein a diode is inserted between the rectifier and the smoothing circuit in a forward direction, and an anode of the diode is connected to an input of the starting circuit. Lighting device.
【請求項3】 請求項1又は2の何れか1項記載の点灯
装置に於いて、 前記起動回路は、前記整流器の全波整流電圧により充電
されるコンデンサと、前記コンデンサの充電電圧により
ブレークオーバして、前記高周波変換回路を起動するト
リガ素子とを備えていることを特徴とする点灯装置。
3. The lighting device according to claim 1, wherein the starting circuit breaks over by a capacitor charged by a full-wave rectified voltage of the rectifier and a charging voltage of the capacitor. And a trigger element for activating the high-frequency conversion circuit.
JP8282446A 1996-10-24 1996-10-24 Lighting device Pending JPH10125480A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009110671A (en) * 2007-10-26 2009-05-21 Panasonic Electric Works Co Ltd Light-emitting diode dimming system

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