JPH10162982A - 放電灯用点灯回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 点灯時の放電灯のフィラメント部での余熱電
流消費を零とする余熱回路を備えて点灯回路の高効率化
・節電化を図った他励インバータ式の放電灯用点灯回路
を提案する。 【解決手段】 交流電源を整流平滑して得た直流電源を
励振回路(3) により駆動される半導体素子によりスイッ
チングし高周波交流電源を得て、この高周波交流電源で
放電灯(LA1,LA2) を点灯せしめる他励インバータ方式の
放電灯用点灯回路において、少なくとも通電開始後で点
灯までの時間を含む短時間にのみ放電灯のフィラメント
(F1,F2,F1,F2) に電流を供給し、通電開始時より一定時
間経過後に或いは放電灯の点灯に対応して該フィラメン
ト(F1,F2,F1,F2) への電流供給を停止するようにした例
えば半導体を主体に構成した初動余熱回路(4) を具備し
た構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光灯等の各種放
電灯に用いるインバータ方式の放電灯用点灯回路の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば蛍光灯、水銀灯等の各種放電灯用
の点灯回路として、近年では以前より用いられていた安
定器及びグロースタータの組み合わせに代わってインバ
ータ方式の点灯回路が多用されるようになって来てい
る。インバータ式点灯回路は、使用時にチラツキが少な
い、地域によって異なる電源周波数にも影響されない、
電力効率が良い等の利点を有している。

【０００３】本出願人に依ってもこの種のインバータ点
灯回路が出願されている。例えば、既に本出願人により
提案され公開（特開平4-163888号）されている提案（蛍
光灯用点灯回路）には、インバータ式でその駆動回路部
に駆動トランスを用いたものが記載されている。図３
は、最終出力部の構成例を示す回路図であり前述の既提
案：Ａにおいて同等回路が開示されている。図３の回路
では最終段部分に駆動トランス(PT)を用いてその二次巻
線(L5)に、２本の蛍光管(3,3´) が直列に接続されてい
る。なお、(CP)は共振用のキャパシタである。

【０００４】二次巻線(L5)の一部、両端部分は余熱巻線
として利用され、両蛍光管(3,3´)の図中では外側とな
るフィラメント(3A)及び(3´B)に個々に接続されてい
る。また、両蛍光管(3,3´) の接続部のフィラメント(3
B)及び(3´A)は並列接続されて駆動トランス(PT)の余熱
用の別の二次巻線に接続されている。一般に余熱用の各
巻線からは各フィラメントに対して６ボルト程度の電圧
が供給される。

【０００５】また、本出願人に依って従来の回路におい
て点灯前の余熱時に２次側に過度の高電圧が印加されて
各種の不都合が生じている点に着眼して、フィラメント
余熱電力の節電にも寄与して黒化現象を抑制し得るとと
もに、使用期間に応じた蛍光管の状態に左右されずに確
実適正な点灯動作を実現して放電灯及び点灯回路のより
長期間の使用を可能とした、省電力・省資源に役立つ経
済的な新規な放電灯用点灯回路を提案することを目的と
して好適回路が出願されている（特願平7-316031号；以
下では既提案：Ａと記す）。当該出願に係る点灯回路
は、交流電源を整流平滑して得た直流電源を、半導体素
子を用いてスイッチングし予熱・点灯用の高周波交流電
源を得るもので、半導体スイッチング素子と独立した励
振回路の発振出力でスイッチング素子を駆動する他励方
式のもので、蛍光管を２灯単位で直列接続して一つの点
灯回路にて点灯させる器具に用いられる。

【０００６】上記既提案：Ａの発明に係る点灯回路（同
提案にては図１）を図４に示す。なお、この図４中の符
号は参照容易に既提案：Ａに準じて付してあり他の本明
細書添付の図に於ける符号との対応関係は無く図４中に
限る。図４の回路は、駆動トランスを用いず出力部にチ
ョークコイル(Lr)を用いている。同回路でのフィラメン
ト余熱回路は、インバータの出力端子間で放電灯の予熱
用フィラメントに直列に接続された共振キャパシタ(C4)
の作用で点灯前でも余熱電流が有効に流れてフィラメン
トを余熱する。そして点灯後にはインバータ出力は放電
により流れて該余熱回路には僅かの分流電流が流れる。

【０００７】ちなみに、上記のように共振キャパシタを
用いる余熱回路では、放電灯が単管の場合であれば、イ
ンバータ回路の両出力端をそれぞれ放電灯のフィラメン
ト端子の一方に接続し両端の残ったフィラメント端子間
を共振キャパシタを介して接続するのみで足り、極めて
簡単な構成となる。

【０００８】なお、上掲の規定案：Ａは、蛍光灯点灯前
に放電が起こりやすくするためそのフィラメントに電流
を流して加熱するため一般に具備されている予熱回路が
有していた蛍光灯が点灯後もフィラメントを同じ電力で
加熱し続けている結果、電力を浪費するとの難点を解消
するための技術として、放電灯を予熱するフィラメント
に直列に接続された周波数に応じてインピーダンスが変
化して前記フィラメントに供給される電力を制限するイ
ンピーダンス素子を具備させ、これと対応させて発振周
波数を点灯の前後で自動的に変化させることを提案・開
示している。

【０００９】ちなみに、同提案中にても利用している発
振周波数を点灯の前後で自動的に変化させるとの技術
は、動作中は常に二次出力側回路に放電灯を点灯させる
に足りる高電圧が印加されるよう構成された従前のイン
バータ式点灯回路において見られた点灯回路各部に過負
荷がかり悪影響を与えるたり、劣化した放電灯が装着さ
れていて点灯しない場合でもひき続き同じ余熱電流が流
れる結果、フィラメント部で過剰な電力で無駄な余熱を
続けかなりの電力が消費されるという好ましくない事態
を回避するようにも作用している。なお、図示した回路
については、前掲の既提案：Ａにて詳述されているため
更なる説明は省略する。

【００１０】ところで、上述した各提案によっても点灯
時に必須となる余熱回路には、放電灯点灯後も微少なが
ら電流が流れ続けている結果、余熱回路に係わる損失電
力は“０”とはならず電流効率は充分に満足のいくもの
とはなっていない。例えば、既存の定格１００Ｗの蛍光
管を２灯直列にした照明器具では、使用中には１７０Ｗ
出力で約１０Ｗの余熱電力が恒常的に消費されており、
これは約６％の電力に相当する。因みに、旧来の安定器
と点灯管を用いた機器においては点灯後は余熱電流は流
れないが、構成が全く異なるインバータ方式点灯回路に
は利用できない。なお、点灯管方式では余熱電流遮断の
結果として点灯するようになっているが本発明では所定
の点灯経過を経た後に自動的に余熱電流を遮断するよう
になっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した如
く従来の余熱回路においては余熱不要時にも無視できな
い無駄な電力が常時消費されている点に着目してなされ
たもので、余熱回路に起因する点灯中の不要な電力消費
を零とし、点灯回路の（従って照明器具の）電力効率を
従来より更に高めた経済性に優れた点灯回路を新規に提
案することを目的としている。更には、該目的に好適な
より具体的な回路を提案する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では、交流電源を
整流平滑して得た直流電源を励振回路(3) により駆動さ
れる半導体素子によりスイッチングし高周波交流電源を
得て、この高周波交流電源で放電灯(LA1,LA2) を点灯せ
しめる他励インバータ方式の放電灯用点灯回路におい
て、少なくとも通電開始後で点灯までの時間を含む短時
間にのみ放電灯のフィラメント(F1,F2,F1,F2) に電流を
供給し、通電開始時より一定時間経過後に或いは放電灯
の点灯に対応して該フィラメント(F1,F2,F1,F2) への電
流供給を停止する初動余熱回路(4) を具備させる。

【００１３】また、更には上記放電灯用点灯回路におい
て、前記初動余熱回路(4) を余熱用トランス(HT)を有
し、該余熱トランス(HT)の二次側巻線(Lh1,Lh2,Lh3) は
放電灯のフィラメント(F1,F2,F1,F2) に接続され、又同
余熱トランスの一次側巻線(Lh4) の一端は交流電源に接
続され他端にはキャパシタ(C4)及び一端子が接地された
抑止トランジスタ(TR4) が直列に接続されていて、この
抑止トランジスタ(TR4)のゲート端子(Gc)には該抑止ト
ランジスタ(TR4) を通電直後から余熱に必要な短時間の
み導通状態にさせる余熱タイマー回路(5) が接続された
構成とする。

【００１４】或いは、交流電源を整流平滑して得た直流
電源を、制御入力電圧に応じて発振周波数が制御可能な
励振回路(3) により駆動される半導体素子によりスイッ
チングして放電灯(LA1,LA2) を点灯させるための高周波
交流電源を得るように構成されて、放電灯が点灯した後
に前記励振回路(3) の発振周波数を変化させて前記高周
波交流電源の出力が規定高出力となる周波数に設定する
発振周波数制御回路(6) を具備した他励インバータ方式
の放電灯用点灯回路において、余熱用トランス(HT)を有
し、該余熱トランス(HT)の二次側巻線(Lh1,Lh2,Lh3) は
放電灯のフィラメント(F1,F2,F1,F2) に接続され、又同
余熱トランスの一次側巻線(Lh4) の一端の制御側端子は
電流抑止コイルを介して駆動トランスの二次側巻線に接
続されており、他端の接地側端子はキャパシタ(C4)及び
一端子が接地された抑止トランジスタ(TR4) に直列に接
続されており、且つ、前記制御側端子が前記可変発振回
路の周波数制御回路(6) に接続され、前記抑止トランジ
スタのゲート端子には該抑止トランジスタを通電直後か
ら余熱に必要な短時間のみ導通状態にさせる余熱タイマ
ー回路(5) が接続されてなる瞬動余熱回路(4) を具備し
た構成とする。

【００１５】或いは、交流電源を整流平滑して得た直流
電源を、制御入力電圧に応じて発振周波数が制御可能な
励振回路(3) により駆動される半導体素子によりスイッ
チングして放電灯(LA1,LA2) を点灯させるための高周波
交流電源を得るように構成されて、放電灯が点灯した後
に前記励振回路(3) の発振周波数を変化させて前記高周
波交流電源の出力が規定高出力となる周波数に設定する
発振周波数制御回路(6) を具備した他励インバータ方式
の放電灯用点灯回路において、余熱用トランス(HT)を有
し、該余熱トランス(HT)の二次側巻線(Lh1,Lh2,Lh3) は
放電灯のフィラメント(F1,F2,F1,F2) に接続され、又同
余熱トランスの一次側巻線(Lh4) の一端の制御側端子は
電流抑止コイルを介して駆動トランスの二次側巻線に接
続されていて、他端の接地側端子はキャパシタ(C4)及び
一端子が接地された抑止トランジスタ(TR4) に直列に接
続されており、且つ、前記制御側端子が前記抑止トラン
ジスタのゲート端子に接続されてなる初動余熱回路(4)
を具備すると共に、前記制御側端子が前記可変発振回路
の周波数制御回路(6) にも接続されている構成とする。

【００１６】〔作用〕本発明では、スイッチが入れられ
ると（通電開始）、交流より得た直流電源を半導体素子
がスイッチングして励振回路(3) の出力周波数に対応し
た高周波交流電源を発生し、この高周波交流が放電灯(L
A1,LA2) へ印加される。一方、初動余熱回路(4) が通電
開始と同時に放電灯のフィラメント(F1,F2,F1,F2) に電
流を供給し余熱を行う。余熱が充分に行われると放電灯
(LA1,LA2) は印加されている高周波交流電源により放電
を開始する（点灯）。点灯完了後には初動余熱回路(4)
はフィラメント(F1,F2,F1,F2) への給電を完全に停止す
る。この様に、初動余熱回路(4) は通電開始後で点灯ま
での短時間のみ放電灯のフィラメント(F1,F2,F1,F2) に
電流を供給し余熱を行うが、放電灯点灯中は全く余熱電
流供給を行わず電力を消費しない。

【００１７】また、初動余熱回路(4) を、直列接続され
た余熱用トランス(HT)と抑止トランジスタ(TR4) を含む
構成としたものでは、余熱タイマー回路(5) が通電開始
から一定短時間（所定余熱時間）のみ抑止トランジスタ
(TR4) を導通状態にさせる。この間には余熱トランスの
一次側巻線(Lh4) の一端に接続された交流電源から交流
が一次側巻線(Lh4) 、キャパシタ(C4)、抑止トランジス
タ(TR4) を介して接地点間に流れ、対応して余熱トラン
ス(HT)の二次側巻線(Lh1,Lh2,Lh3) に電圧が誘起されて
接続ている放電灯のフィラメント(F1,F2,F1,F2) に余熱
電流が流れ充分余熱されると放電灯が点灯する。放電灯
点灯後で所定余熱時間経過した後は余熱タイマー回路
(5) が抑止トランジスタ(TR4) を非導通状態に保つから
以降は余熱電流は流れず電力は殆ど消費されない。

【００１８】別の構成では、例示した従来例にも採用さ
れている如くに放電灯点灯後に励振回路(3) の発振周波
数を変化させて高周波交流電源の出力が規定高出力とな
る周波数に設定するようにした他励インバータ方式の点
灯回路に本発明を適用したもので、初動余熱回路(4) が
前述したような節電作用を奏する以外に、同じ初動余熱
回路(4) の出力を利用して励振回路(3) の発振周波数を
制御するようにしたものでこれにより回路全体の簡素化
を計ったものある。なお、作用の詳細については実施例
の説明中にて後述する。

【００１９】上記と略同様の構成にて、通電後の時間経
過によらず放電灯の点灯動作に直接対応付けて余熱回路
の出力を制御・停止させても同じく余熱電力低減化の目
的が達成できる。この場合には、初動余熱回路の制御側
端子電圧が点灯に対応して低下したことが抑止トランジ
スタのゲート端子にも反映されて余熱電流が遮断され
る。なお、同じ制御側端子電圧は点灯完了後に励振周波
数を最大効率となるように推移させるためにも利用され
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】

〔実施例〕本発明に於ける放電灯とは、蛍光灯などの余
熱用のフィラメントを有したものを意味している。以
下、本願発明を実施例に基づき添附図面に沿って詳細に
説明する。図１は本発明の一実施例である蛍光灯用の放
電灯用点灯回路（符号20）の回路図である。この回路は
既知の交流電源を整流平滑して得た直流電源を、制御入
力電圧に応じて発振周波数が制御可能な励振回路(3) に
より駆動される半導体素子によりスイッチングして放電
灯(LA1,LA2) を点灯させるための高周波交流電源を得る
ように構成された他励インバータ式の点灯回路に属す
る。

【００２１】実施例の放電灯用点灯回路(20)は、高圧電
源部(1) 及び低圧電源部(2) と発振回路(3´) とこれに
続くバッファ回路部を含む励振回路(3) 、放電灯として
の蛍光管(LA1,LA2) を駆動するための駆動回路部及び駆
動トランス(T2)、周波数制御手段(6) 、そして余熱タイ
マー回路(5) を含み構成された初動余熱回路(4) により
構成されている。各部のうち本発明では特に初動余熱回
路(4) に特徴を有しており、他の部分については公知技
術と等価か若しくはその変形回路である。以下では公知
部分についての簡単な説明を含めて回路全体の構成とそ
の作用を説明する。

【００２２】図中、高圧電源部(1) は、商用電源を整流
平滑し直流高電圧を得るための周知の整流平滑回路であ
る。この高圧電源部(1) の出力は、低圧電源部(2) 及び
駆動回路部に接続されている。低圧電源部(2) は、高圧
電源部(1) の出力を降圧して励振回路(4) 等に＋５Ｖの
電源を供給する既知の回路で、安価に供給されているＩ
Ｃパッケージが利用できる。

【００２３】励振回路(3) は所定の周波数範囲で発振し
て後段の駆動回路部を励振するもので、外部からの入力
（電圧）で周波数(f) を可変できるようになっている。
この種回路は各種知られているが、実施例では主要部の
発振回路(3´) をロジック回路(LC1) と帰還部のブリッ
ジ回路を主体に構成している。なお、ロジック回路(LC
1) は、シュミットトリガー反転回路として知られてい
る回路で、入力直流レベルに応じて反転動作をする（イ
ンバータ）であるが特に入力の立ち上がり時と立ち下が
り時で異なるしきい値を持っている。

【００２４】上記発振回路(3´) はロジック回路(LC1)
とその帰還ループとして直列接続された抵抗要素(R10,R
11,VR1) と、入力点を接地するキャパシタ(C9)で構成さ
れている。抵抗要素(R10) と(R11) の接続点は、発振周
波数の外部制御端子として周波数制御回路(6) に接続さ
れている。この発振回路(3´) の発振周波数(f) は、上
述のキャパシタ(C9)及び抵抗要素の値と、抵抗要素(R1
0) と(R11) 間の接続点の（分圧）電位を決める周波数
制御回路(6) の抵抗要素の呈する抵抗値により制御が可
能である。

【００２５】発振回路(3´) の出力に後続するロジック
回路(LC2,LC3) 及び(LC4,LC5) と、夫々の出力で駆動さ
れるＦＥＴトランジスタ(TR1,TR2) 及びトランス(T1)
は、前記ＦＥＴトランジスタ(TR5,TR6) の駆動段であ
り、それぞれのロジック回路の相補的（コンプリメンタ
リィ）出力を基にトランス(T1)を介してＦＥＴトランジ
スタ(TR5,TR6) を駆動して直流電源をスイッチングさせ
るようになっている。

【００２６】駆動回路部は、直流高圧電源にチャンネル
が直列に接続されて励振回路(3) の励振出力により駆動
される２個のＦＥＴトランジスタ(TR5,TR6) 、及びこれ
に並列に接続された２個の直列接続のキャパシタ(C1,C
2) 、及び駆動トランス(PT)を主体に構成され、両ＦＥ
Ｔトランジスタ(TR5,TR6) の接続点と両キャパシタ(C1,
C2) の接続点は駆動トランス(PT)の一次巻線の両端子に
夫々接続されている。駆動トランス(PT)の高電圧が誘起
される二次巻線の両端は２本が直列に接続された蛍光管
(LA1,LA2) の両端（フィラメント端子の一方）に接続さ
れている。二次巻線の出力端間には共振用のキャパシタ
(C3)が接続されている。

【００２７】次に励振回路(3) の周波数を制御するため
の周波数制御回路(6) について説明する。この部分は、
前述したように発振回路から接地点（グランド) に続く
抵抗要素部分をなしこの抵抗値を電気信号により変える
ことにより発振周波数の制御を行っている。このため
に、キャパシタ(C8)を介して抵抗(R9)及び入力電圧で抵
抗値を制御可能なＦＥＴトランジスタ(TR3) がこの順に
励振回路接続点と接地点の間に直列に接続されている。

【００２８】ソース端子が接地された前記トランジスタ
(TR3) のゲート端子にはタイマー要素としての電源側の
抵抗(R8)と接地側のキャパシタ(C7)の直列回路の中点が
接続されている。抵抗(R8)とキャパシタ(C7)で決まる始
めの短時間の間に励振回路を高周波数・低出力の動作か
ら低周波数・高出力の所定励振周波数に推移させる。な
お、放電灯点灯に呼応して励振周波数は更に低周波数の
共振点まで推移する。抵抗(R8)に並列接続されたダイオ
ード(D3)は、放電時のバイパス電路となる。また同じゲ
ート端子には、抵抗(R7)を介して回路網が接続されてお
り該回路網の入力側には後述する初動余熱回路(4) から
のフィードバック電圧が入力されている。なお、周波数
制御回路(6) に更に適宜の調光回路を付加して発振回路
(3´) からみた抵抗値変化に反映させることで調光機能
を持たせることもできる。

【００２９】次に、本発明の特徴となる実施例における
初動余熱回路(4) について説明する。初動余熱回路(4)
は、前述した駆動トランス(PT)に二次巻線として設けら
れた検出コイル(Ls)とその出力端子の一方に直列に順に
接続された電流抑止コイル(Lr)、余熱用トランス(HT)、
キャパシタ(C4)、抑止トランジスタ(TR4) と、該抑止ト
ランジスタ(TR4) に接続された余熱タイマー回路(5) に
より構成されている。検出コイル(Ls)の他方端は接地さ
れている。なお、電流抑止コイル(Lr)と余熱用トランス
(HT)の接続点（制御側端子：Pc）は、回路網を介して前
記周波数制御回路(6) （トランジスタ(TR3) のゲート端
子）に接続されている。

【００３０】電流抑止コイル(Ls)は、フィラメント余熱
電流（交流）の大きさを決定すると同時に、前述した周
波数制御回路(6) をコントロールするためのフィードバ
ック電圧を生成する役目を担っている。即ち、先ず放電
灯が正規に装着されているか否かを知ることができる。
もしも放電灯が装着されていなかったりフィラメントが
断線した状態であれば余熱用トランスの二次コイル、従
って一次コイルには規定電流が流れず制御側端子( Pc)
でのフィードバック電圧は高くなる。この放電灯未装着
に対応した高いフィードバック電圧に対応して前記周波
数制御回路(6)は励振周波数を初期状態の高周波数・低
出力に留める。また、正常な放電灯が装着されている状
態であれば余熱用トランスの二次コイル、従って一次コ
イルに規定の余熱電流が流れて電流抑止コイル(Ls)にも
電流が流れる結果、制御側端子(Pc) でのフィードバッ
ク電圧が下がる。なお、放電灯が点灯すれば放電灯両端
間の電圧が降下して駆動トランスの出力が下がりフィー
ドバック出力は更に低電圧となる。この変化が励振周波
数を共振点の高出力の定常動作に推移させる。

【００３１】余熱用トランス(HT)はその一次側巻線(Lh
4) の一端（制御側端子）が前記電流抑止コイル(Lr)
に、他端の接地側端子がキャパシタ(C4)に接続されてい
る。従って、余熱トランスの一次側巻線(Lh4) の一端の
制御側端子は電流抑止コイルを介して駆動トランスの二
次側巻線に至り、他端の接地側端子はキャパシタ(C4)を
介して一端子が接地された抑止トランジスタ(TR4) のチ
ャンネルを介して接地されている。また余熱用トランス
(HT)の３つ有る二次側巻線(Lh1,Lh2,Lh3) は、余熱電流
を供給すべくそれぞれが放電灯のフィラメント(F1,F2,F
1,F2) に個々に接続されている。

【００３２】抑止トランジスタ(TR4) はＭＯＳ型ＦＥＴ
でソース側端子が接地されておりゲート端子には余熱タ
イマー回路(5) が接続されている。余熱タイマー回路
(5) は、一端が接地され他端は抵抗(R4)を介して電源に
接続されたキャパシタ(C5)と、該抵抗とキャパシタの接
続点に入力端が接続されて出力が抑止トランジスタ(TR
4) のゲート端子(Gc)に接続されたロジック素子(LC7)
により構成されている。この余熱タイマー回路(5) は点
灯回路への通電開始直後から余熱に必要な短時間のみ
（例えば５秒間）抑止トランジスタを導通状態にさせ
る。

【００３３】キャパシタ(C4)は、抑止トランジスタ(TR
4) を交流余熱電流の制御に用いるためには不適な直流
成分をカットする役目で用いられている。即ち、実施例
で用いているトランジスタは等価回路的にチャンネル端
子間にダイオードが並列に（ソース側が正極）接続され
ていると考えてよく、このダイオード成分による整流作
用によって逆極性の電圧が印加されるサイクル時（抑止
トランジスタＯＦＦ時）に直流分が発生するからこの直
流電圧が動作を妨げるのを防止している。

【００３４】なお、既述したように実施例ではこの同じ
初動余熱回路の出力を放電灯が点灯した後に前記励振回
路(3) の発振周波数を変化させて前記高周波交流電源の
出力が規定高出力となる周波数に設定する発振周波数制
御回路(6) を動作させるためにも用いており。この目的
のために前記制御端子から周波数制御回路のトランジス
タゲート端子に至る回路網は、フィードバック信号の脈
動やスパイクノイズを除去すると共に周波数制御動作の
ための適切な電気的時定数を得るために設けられてい
る。

【００３５】以下、図２に示す特性図も参照して実施例
の放電灯用点灯回路(20)の作用を説明する。点灯回路へ
の電源投入に対応して、交流より得た直流電源を基にし
て高圧電源部(1) 及び低圧電源部(2) から所定各部に電
源が供給されて先ず周波数(f1)での励振とこれに対応す
る駆動が開始される。即ち、周波数制御回路(6) におい
ては抵抗(R8)とキャパシタ(C7)で決定される充電過程の
間は、トランジスタ(TR3) がＯＦＦのため発振回路(3
´) の出力は周波数(f1)（動作点(S1)）である。従っ
て、駆動トランスから電圧値Ｖ1 の出力が放電灯の両端
に印加される。

【００３６】一方、初動余熱回路(4) においては、電源
投入に呼応して直ちにトランジスタ(TR4) がＯＮ状態と
なる。従って、駆動トランス(PT)の二次巻線に誘起され
た交流電圧が抑止コイル(Lr)、余熱トランス(HT)の一次
巻線、キャパシタ(C4)を通って流れ、余熱トランス(HT)
の各二次巻線に誘起された電流が機器に装着されている
放電灯の各フィラメントに流れて余熱を行う（未装着時
の回路動作については後述する）。なお、この余熱状態
はタイマー回路(5) がその抵抗(R4)及びキャパシタ(C5)
で決まる時間を経過した後、トランジスタ(TR4) をＯＦ
Ｆにさせるまで継続される。この余熱時間は、例えば５
秒に設定しておく。

【００３７】余熱電流が流れている間は、抑止コイル(L
r)部分で電圧降下が発生するから、抑止コイルの制御端
子側の電位は低下してこの低いフィードバック電圧が周
波数制御回路(6) に入力されてその制御抵抗値を低下さ
せ、対応して発振回路(3´)の発振周波数を低周波数側
の周波数(f2)（動作点(S2)）まで緩慢に推移させて周波
数(f2)に留める。駆動回路の出力電圧は放電開始（点
弧）させるに足るより高い電圧（電圧値Ｖ2 ）になり余
熱もより急速に行われる。

【００３８】こうして余熱過程が続き充分な余熱が行わ
れて管内に熱電子が充分に供給されると放電が起こり放
電灯が点灯する。通常は、通電開始から２秒程度で点灯
する。点灯に応じて放電灯両端の電圧は低下しする（動
作点(S3)）。これに応じて駆動回路の電流は１／２程度
まで減少する。対応して余熱電流もこの時点で１／２程
度となる。この変化は、制御端子を通じて周波数制御回
路に反映されて励振周波数を駆動回路の共振点まで推移
させ（動作点(S0)）て効率良く点灯状態が維持される。

【００３９】余熱動作自体は、点灯後も僅かの間続くが
タイマー回路(5) で決まる設定余熱時間（例えば５秒）
経過するとトランジスタ(TR4) がＯＦＦとなるから、余
熱電流は完全に零となり、点灯中には電力を全く消費し
ない（機器の効率は高まる)。なお、余熱電流遮断によ
る制御端子の電圧変化は、周波数制御回路には更なる影
響を与えることはない。因みに、従来の回路では点灯中
は微弱とは言え常に一定余熱電流が或いは上記の様に減
少した余熱電流が定常的に流れ続けて電力損失や機器劣
化の原因となっていた。

【００４０】以上、機器が正常に動作している場合を説
明したが、更に異なる場合の作用について説明する。実
施例回路においては放電灯が取付けられていない場合等
の異常時にも前述した抑止コイル(Lr)の働きによって回
路の保護動作を行うように配慮がされている。

【００４１】こうした装置が正常でない場合でも、電源
投入に対応して先ず周波数(f1)（動作点(S1)）での駆動
が開始され、駆動トランスから出力（電圧値Ｖ1 ）され
る一方、初動余熱回路(4) においては、電源投入に呼応
して直ちにトランジスタ(TR4) がＯＮ状態となること等
は変わりないが、抑止コイル(Lr)の働きによって点灯回
路の出力は低電圧・低消費電力である周波数(f1)（動作
点(S1)）での安全側動作に保たれる。そして、タイマー
回路(5) で決まる所定短時間経過後には余熱電流は完全
に遮断され余熱回路での電力消費も零となる。こうして
放電灯部異常時にも電力損失が抑えられ機器劣化を招く
ようなことが無い。このような不良事態に対処するに
は、一度断電して放電灯を正しく装着した後に点灯すれ
ば良い。

【００４２】以上説明したように実施例では、半導体の
抵抗値制御を利用して余熱回路を適切時期に自動的に遮
断している。単に余熱電流を切断するのであれば単に外
部から人為的に随時切断できるスイッチを設けても良い
ことにもなるが、点灯確認後忘れずにスイッチを操作し
なければならず操作性も悪く切り忘れ等も危惧される。
実施例では同程度の低いコストにて確実な自動動作が得
られる。なお、リレー接点を利用しての自動化も可能で
あるが、回路が大型化してしまう他、信頼性に劣り高価
格ともなってしまい実際的ではない。

【００４３】ところで、上述した実施例では、初動余熱
回路は他と独立したタイマー回路を持ち、設定時間に対
応して余熱電流を遮断するように構成されているが点灯
動作自体に直接対応付けて余熱電流を遮断する構成も簡
単に実現できる。例えば、先の図１に示した回路に於い
て、余熱タイマー回路の抵抗(R4)及びキャパシタ(C5)を
用いることなしに、論理ＩＣ回路(LC7) の入力端子には
周波数抑止回路のゲート端子を接続するように変更する
のみで目的の回路が得られる。この場合には、抑止トラ
ンジスタ(TR4) の制御入力には余熱回路(4) の前述制御
側端子(Tc)からフィードバックがかけられて放電灯点灯
動作に対応した抑止コイル(Lr)での電圧降下により余熱
回路が遮断されることとなる。

【００４４】上記回路は、先の実施例と比較して回路が
より簡略となる利点がある他、前述した放電灯が未装着
等で機器が正常動作しない場合にも通電したまま放電灯
を取り付ける或いは不良放電灯を新しいものに取り替え
れば放電灯が点灯し正常動作が得られいったん電源を切
る操作が要らない。但し、異常動作時ではあるが、通電
しても点灯しない場合には余熱回路の電流は微弱ながら
流れ続ける点は好ましくない。

【００４５】以上実施例としては、周波数制御回路を持
ち点灯完了後に励振周波数を最大効率となるように推移
させるように構成された回路を例示したが、本発明の初
動余熱回路自体は、広く点灯回路一般に利用できるもの
であり、要は、放電灯用点灯回路において少なくとも通
電開始後で点灯までの時間を含む短時間にのみ放電灯の
フィラメントに電流を供給し、通電開始時より一定時間
経過後に或いは放電灯の点灯に対応して該フィラメント
への電流供給を停止する初動余熱回路(4) を具備させる
ことによって余熱に関連する無駄な電力消費を無くすと
いう当初の目的を達成することができる。なお、実用上
では、他にも半導体回路を利用しており前述した余熱回
路の実現に適した低電圧源を備えている他励インバータ
方式の放電灯用点灯回路に適用するのが低コストにて実
現容易であって好適である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、交流電
源を整流平滑して得た直流電源を励振回路(3) により駆
動される半導体素子によりスイッチングし高周波交流電
源を得て、この高周波交流電源で放電灯(LA1,LA2) を点
灯せしめる他励インバータ方式の放電灯用点灯回路にお
いて、少なくとも通電開始後で点灯までの時間を含む短
時間にのみ放電灯のフィラメント(F1,F2,F1,F2) に電流
を供給し、通電開始時より一定時間経過後に或いは放電
灯の点灯に対応して該フィラメント(F1,F2,F1,F2) への
電流供給を停止する初動余熱回路(4) を具備した構成と
したから、放電灯が点灯した後の使用中には余熱電流は
一切流れず、従って電力効率が上昇し節電に大いに寄与
して経済的であるとの効果を奏する。同時に、放電灯フ
ィラメント部の劣化を抑止し放電灯の長寿命化にも貢献
する。

【００４７】特に、前記初動余熱回路(4) を、余熱用ト
ランス(HT)を有し、該余熱トランス(HT)の二次側巻線(L
h1,Lh2,Lh3) は放電灯のフィラメント(F1,F2,F1,F2) に
接続され、又同余熱トランスの一次側巻線(Lh4) の一端
は交流電源に接続され他端にはキャパシタ(C4)及び一端
子が接地された抑止トランジスタ(TR4) が直列に接続さ
れていて、この抑止トランジスタ(TR4) のゲート端子(G
c)には該抑止トランジスタ(TR4) を通電直後から余熱に
必要な短時間のみ導通状態にさせる余熱タイマー回路
(5) が接続された構成では、半導体主体に機械的接点を
用いることなく構成されていて小形・安価で信頼性高い
初動余熱回路とすることができ高信頼性の機器を得るこ
とができる。

【００４８】特に、発振周波数が制御可能な励振回路に
より駆動される半導体素子により高周波交流電源を得
て、放電灯が点灯した後に励振回路の発振周波数を変化
させて前記高周波交流電源の出力が規定高出力となる周
波数に設定する発振周波数制御回路を具備した他励イン
バータ方式の放電灯用点灯回路に適用し、初動余熱回路
が余熱用トランス(HT)を有し、該余熱トランス(HT)の二
次側巻線(Lh1,Lh2,Lh3)は放電灯のフィラメント(F1,F2,
F1,F2) に接続され、又同余熱トランスの一次側巻線(Lh
4) の一端の制御側端子は電流抑止コイルを介して駆動
トランスの二次側巻線に接続されており、他端の接地側
端子はキャパシタ(C4)及び一端子が接地された抑止トラ
ンジスタ(TR4) に直列に接続されており、且つ、前記制
御側端子が前記可変発振回路の周波数制御回路(6) に接
続され、前記抑止トランジスタのゲート端子には該抑止
トランジスタを通電直後から余熱に必要な短時間のみ導
通状態にさせる余熱タイマー回路(5) が接続された構成
としたものでは、既知の点灯回路保護効果と本発明特有
の上述した如き余熱回路部での節電効果を合わせ持つ。

【００４９】また、初動余熱回路が、余熱用トランス(H
T)を有し該余熱トランス(HT)の二次側巻線(Lh1,Lh2,Lh
3) は放電灯のフィラメント(F1,F2,F1,F2) に接続さ
れ、又同余熱トランスの一次側巻線(Lh4) の一端の制御
側端子は電流抑止コイルを介して駆動トランスの二次側
巻線に接続されていて、他端の接地側端子はキャパシタ
(C4)及び一端子が接地された抑止トランジスタ(TR4) に
直列に接続されており、且つ、前記制御側端子が前記抑
止トランジスタのゲート端子に接続されてなる初動余熱
回路(4) を具備すると共に、前記制御側端子が前記可変
発振回路の周波数制御回路(6) にも接続されて構成にて
も、前述発明と同様に既知の点灯回路保護効果と本発明
特有の上述した如き余熱回路部での節電効果を合わせ持
つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電灯用点灯回路の一実施例を示す回
路図である。

【図２】本願発明の放電灯用点灯回路の作用を説明す
る、励振周波数と放電灯の端子電圧の関係の一例を示す
図である。

【図３】従来の余熱回路部の一例を示す回路図である。

【図４】従来の点灯回路の一例を示す回路図である。

【符号の説明】

(3) …励振回路 (4) …初動余熱回路 (5) …余熱タイマー回路 (6) …発振周波数制御回路 (10)…放電灯用点灯回路 (LA1,LA2) …放電灯（蛍光管） (FL1,FL2) …（余熱用）フィラメント (Lr)…電流抑止コイル (HT)…余熱用トランス (Lh4) …一次側巻線 (Lh1,Lh2,Lh3) …二次側巻線 (C4)…キャパシタ (TR4) …抑止トランジスタ (Gc)…ゲート端子 (PT)…トランス (Ls)…二次巻線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源を整流平滑して得た直流電源を
   励振回路(3) により駆動される半導体素子によりスイッ
   チングし高周波交流電源を得て、この高周波交流電源で
   放電灯(LA1,LA2) を点灯せしめる他励インバータ方式の
   放電灯用点灯回路において、 少なくとも通電開始後で点灯までの時間を含む短時間に
   のみ放電灯のフィラメント(F1,F2,F1,F2) に電流を供給
   し、通電開始時より一定時間経過後に或いは放電灯の点
   灯に対応して該フィラメント(F1,F2,F1,F2) への電流供
   給を停止する初動余熱回路(4) を具備した放電灯用点灯
   回路。
2. 【請求項２】 前記初動余熱回路(4) が、余熱用トラン
   ス(HT)を有し、該余熱トランス(HT)の二次側巻線(Lh1,L
   h2,Lh3) は放電灯のフィラメント(F1,F2,F1,F2) に接続
   され、又同余熱トランスの一次側巻線(Lh4) の一端は交
   流電源に接続され他端にはキャパシタ(C4)及び一端子が
   接地された抑止トランジスタ(TR4) が直列に接続されて
   いて、この抑止トランジスタ(TR4) のゲート端子(Gc)に
   は該抑止トランジスタ(TR4) を通電直後から余熱に必要
   な短時間のみ導通状態にさせる余熱タイマー回路(5) が
   接続されていることを特徴とする請求項１に記載の放電
   灯用点灯回路。
3. 【請求項３】 交流電源を整流平滑して得た直流電源
   を、制御入力電圧に応じて発振周波数が制御可能な励振
   回路(3) により駆動される半導体素子によりスイッチン
   グして放電灯(LA1,LA2) を点灯させるための高周波交流
   電源を得るように構成されて、放電灯が点灯した後に前
   記励振回路(3) の発振周波数を変化させて前記高周波交
   流電源の出力が規定高出力となる周波数に設定する発振
   周波数制御回路(6) を具備した他励インバータ方式の放
   電灯用点灯回路において、 余熱用トランス(HT)を有し、該余熱トランス(HT)の二次
   側巻線(Lh1,Lh2,Lh3)は放電灯のフィラメント(F1,F2,F
   1,F2) に接続され、又同余熱トランスの一次側巻線(Lh
   4) の一端の制御側端子は電流抑止コイル(Lr)を介して
   駆動トランスの二次側巻線に接続されており、他端の接
   地側端子はキャパシタ(C4)及び一端子が接地された抑止
   トランジスタ(TR4) に直列に接続されており、且つ、前
   記制御側端子が前記可変発振回路の周波数制御回路(6)
   に接続され、前記抑止トランジスタのゲート端子には該
   抑止トランジスタを通電直後から余熱に必要な短時間の
   み導通状態にさせる余熱タイマー回路(5) が接続されて
   なる初動余熱回路(4) を具備したことを特徴とする放電
   灯用点灯回路。
4. 【請求項４】 交流電源を整流平滑して得た直流電源
   を、制御入力電圧に応じて発振周波数が制御可能な励振
   回路(3) により駆動される半導体素子によりスイッチン
   グして放電灯(LA1,LA2) を点灯させるための高周波交流
   電源を得るように構成されて、放電灯が点灯した後に前
   記励振回路(3) の発振周波数を変化させて前記高周波交
   流電源の出力が規定高出力となる周波数に設定する発振
   周波数制御回路(6) を具備した他励インバータ方式の放
   電灯用点灯回路において、 余熱用トランス(HT)を有し、該余熱トランス(HT)の二次
   側巻線(Lh1,Lh2,Lh3)は放電灯のフィラメント(F1,F2,F
   1,F2) に接続され、又同余熱トランスの一次側巻線(Lh
   4) の一端の制御側端子は電流抑止コイルを介して駆動
   トランスの二次側巻線に接続されていて、他端の接地側
   端子はキャパシタ(C4)及び一端子が接地された抑止トラ
   ンジスタ(TR4) に直列に接続されており、且つ、前記制
   御側端子が前記抑止トランジスタのゲート端子に接続さ
   れてなる初動余熱回路(4) を具備すると共に、前記制御
   側端子が前記可変発振回路の周波数制御回路(6) にも接
   続されていることを特徴とする放電灯用点灯回路。