JPH1055891A - 蛍光ランプ点灯装置 - Google Patents

蛍光ランプ点灯装置

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JPH1055891A
JPH1055891A JP8210261A JP21026196A JPH1055891A JP H1055891 A JPH1055891 A JP H1055891A JP 8210261 A JP8210261 A JP 8210261A JP 21026196 A JP21026196 A JP 21026196A JP H1055891 A JPH1055891 A JP H1055891A
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transistor
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capacitor
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/02Details
    • H05B41/04Starting switches
    • H05B41/042Starting switches using semiconductor devices
    • H05B41/044Starting switches using semiconductor devices for lamp provided with pre-heating electrodes
    • H05B41/046Starting switches using semiconductor devices for lamp provided with pre-heating electrodes using controlled semiconductor devices

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な構成にて蛍光ランプを確実に始動で
き、電源の瞬時低電圧によるランプ立ち消え時に自動的
に再点灯し、定格電力の異なる安定器と蛍光ランプを持
つ蛍光ランプ点灯装置に適用可能な汎用性ある始動装置
を提供する。 【解決手段】 蛍光ランプ点灯装置は交流電源、前記交
流電源の一端に一端を直列に接続した安定器、前記安定
器の他端と前記交流電源の他端との間に電極のそれぞれ
一端が接続された予熱電極付蛍光ランプ、及び前記蛍光
ランプの電極のそれぞれ他端の間に接続された始動装置
を備えた蛍光ランプ点灯装置であって、前記始動装置
は、第一の整流手段と制御端子を有する半導体スイッチ
素子と前記半導体スイッチ素子に流れる電流を検出する
第一の抵抗手段との直列接続回路、前記半導体スイッチ
素子と前記第一の抵抗手段との直列回路と並列に接続さ
れ前記半導体素子を一定時間オン状態とした後にオフ状
態とするための第一のタイマー手段、前記半導体スイッ
チ素子を制御する制御手段、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は蛍光ランプ点灯装
置、特に予熱電極を有する蛍光ランプのための半導体ス
イッチ素子を利用した始動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、蛍光ランプ点灯装置に利用されて
きた始動装置は、主にグロースタータであった。しか
し、グロースタータには、始動に要する時間が長い、寿
命が短い等の欠点があった。最近、半導体スイッチ素子
を利用した始動装置が開発されているが、高価であり、
需要が限られている。このため安価な始動装置の開発が
期待されており、現在、図6に示すような半導体スイッ
チ素子としてトランジスタを用いた始動装置が提案され
ている(特開平3−252096号公報)。
【0003】図6に示す従来の蛍光ランプ点灯装置は、
交流電源1、安定器2、一対の予熱電極4、5を有する
蛍光ランプ3および始動装置7を備えた回路である。こ
の蛍光ランプ点灯装置の回路構成は、以下のようであ
る。交流電源1と安定器2の一端子が接続されている。
安定器の他の端子は蛍光ランプ3の電源側電極端子の一
端子と接続されている。蛍光ランプ3の予熱電極4、5
の非電源側電極端子の両端に始動装置7と雑音防止コン
デンサ6が接続されている。
【0004】蛍光ランプ3の非電源側電極端子の両端子
に接続された始動装置7の回路は以下のように構成され
ている。蛍光ランプ3の予熱電極4、5の非電源側電極
端子間に直列となるようにダイオード8、抵抗30およ
びトランジスタ31のコレクタ−エミッタ間が接続され
ている。抵抗32は、ダイオード8とトランジスタ31
のベース間に接続されている。抵抗37とコンデンサ3
6とを直列に接続することによって構成されるタイマー
回路はダイオード8と予熱電極5の非電源側電極端子間
に接続される。タイマー回路によって制御されるサイリ
スタ33はトランジスタのベース−エミッタ間に接続さ
れる。コンデンサ36と抵抗37の間とサイリスタ33
のゲート間に抵抗34およびツェナーダイオード35が
接続されている。
【0005】次に、この従来の蛍光ランプ点灯装置の動
作について説明する。交流電源1が投入され、電源電圧
が正のサイクルの時、ダイオード8および抵抗32を介
してトランジスタ31のベースにベース電流が供給され
る。トランジスタにベース電流が供給されるため、第一
の整流手段8を介してトランジスタ31のコレクタ−エ
ミッタ間にコレクタ電流が流れる。このように半波の予
熱電流が流れて蛍光ランプ3の予熱電極4、5は予熱さ
れる。これと同時にツェナーダイオード35の両端には
逆電圧がかかる。逆電圧がある値(以下ツェナー電圧と
称す)になると逆方向に電流が流れるようになる。コン
デンサに蓄積された電荷はツェナーダイオード35およ
び抵抗34を通ってサイリスタ33のゲートに流れ、サ
イリスタ33がオンの状態になり、サイリスタ33のア
ノード−カソード間に電流が流れる。このため、トラン
ジスタ31のコレクタには電流が流れなくなり、トラン
ジスタの31はオフの状態となる。この結果、安定器2
のインダクタンスによるキック電圧が発生し、蛍光ラン
プ3が点灯する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の蛍光ランプ点灯
装置に用いられてきた始動装置において、そのタイマー
回路の動作はトランジスタ31のコレクタ−エミッタ間
の電圧と抵抗30の両端に加わる電圧の和により決ま
る。トランジスタ31のコレクタ−エミッタ間と抵抗3
0の両端に加わる電圧はトランジスタ31のコレクタ−
エミッタ間に流れる予熱電流により変化し、タイマー回
路の動作時間も変化する。
【0007】インダクタンスが大きい安定器2を用いる
小電力の蛍光ランプ点灯装置の場合、予熱電流が小さい
ために、タイマー回路の動作時間は長くなり、最悪の場
合には、タイマー回路のコンデンサ36に充電される電
圧が低い電圧で安定する。そうなるとサイリスタ33の
ゲートに電流が流れず、予熱電流が連続して流れる。従
って、安定器2の発熱や蛍光ランプ3の端部黒化を生
じ、蛍光ランプ3を始動できないという問題があった。
また、蛍光ランプ3が点灯中交流電源1の電圧が瞬時に
低下し、蛍光ランプ3の立ち消え後に電圧が復帰した場
合、サイリスタ33は交流電源1とコンデンサ36から
のゲート電流によりオン状態を維持する。そうなるとト
ランジスタ31はオフ状態を維持しているので再始動動
作が行われず蛍光ランプ3は消えたままであり、再度電
源スイッチを操作しなければ点灯しないという問題があ
った。
【0008】本発明は、上記問題を解決することを課題
に、定格電力の異なる安定器や蛍光ランプに汎用的に適
用できる始動装置および電源の瞬時低電圧によるランプ
立ち消え時に自動的に再点灯を行う始動装置を提供す
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の蛍光ランプ点灯
装置は、交流電源、前記交流電源の一端に一端を直列に
接続した安定器、前記安定器の他端と前記交流電源の他
端との間に電極のそれぞれ一端が接続された予熱電極付
蛍光ランプおよび前記蛍光ランプの電極のそれぞれ他端
の間に接続された始動装置を備えた構成であって、前記
始動装置は、第一の整流手段と制御端子を有する半導体
スイッチ素子と前記半導体スイッチ素子に流れる電流を
検出する第一の抵抗手段との直列接続を備え、また前記
半導体スイッチ素子と前記第一の抵抗手段との直列回路
と並列に接続された第一のタイマー手段を備え、前記半
導体スイッチ素子を制御する制御手段を備えた構造であ
る。
【0010】本発明によれば、蛍光灯点灯装置を構成す
る始動装置に第一のタイマー手段および制御手段を備え
ることにより、定格電力の異なる安定器や蛍光ランプを
持つ蛍光ランプ点灯装置に同一の始動装置を利用でき、
また、ランプの立ち消え時に自動的に蛍光ランプの再点
灯を行うことができる。
【0011】本発明の蛍光灯点灯装置を構成する第一の
タイマー手段は直列に接続された第二の抵抗手段と少な
くとも1つ以上のツェナーダイオードと第二の整流手段
とコンデンサとを備えた構成である。
【0012】本発明によれば、定格電力の異なる安定器
や蛍光ランプを持つ蛍光ランプ点灯装置およびランプの
立ち消え時に自動的に蛍光ランプの再点灯を行う蛍光ラ
ンプ点灯装置の始動装置を構成する第一のタイマー手段
を構成できる。
【0013】本発明の別の観点による蛍光ランプ点灯装
置は、前記半導体スイッチ素子として電界効果トランジ
スタを利用した蛍光ランプ点灯装置である。
【0014】本発明によれば、電解効果トランジスタを
利用することにより、半導体スイッチ素子を保護するた
めのサージ電圧抑圧器が不必要となり、また、電圧信号
によりオン・オフ制御を行うことができる。
【0015】本発明の別の観点による蛍光ランプ点灯装
置は、前記制御手段に半導体スイッチ素子のオン動作が
繰り返された場合一定時間経過後に前記半導体スイッチ
をオフ状態に維持するための第二のタイマー手段を備え
る。
【0016】本発明によれば、蛍光ランプ点灯装置は所
定時間後のランプ再点灯動作の停止、半導体スイッチ素
子の保護およびランプ明滅の防止の機能を有する。
【0017】本発明の別の観点による蛍光ランプ点灯装
置は、始動装置の収納用容器を蛍光灯器具のグロースタ
ータと互換性のある形状にした蛍光ランプ点灯装置であ
る。
【0018】本発明によれば、既存の照明器具のグロー
スタータ点灯管のソケットを始動装置の収納に使用でき
る。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図1以下を参照にしながら説明する。 《回路構成》図1に示すように本発明の一つの実施形態
の蛍光ランプ点灯装置は、交流電源1、安定器2、一対
の予熱電極4,5を有する蛍光ランプ3および始動装置
7を備えた回路である。この蛍光ランプ点灯装置の回路
構成は、以下の通りである。交流電源1と安定器2の一
端子が接続される。安定器の他の端子は蛍光ランプ3の
電源側電極端子の一端子と接続される。蛍光ランプ3の
非電源側電極端子の両端に始動装置と雑音防止コンデン
サ6が接続される。
【0020】蛍光ランプ3の非電源側電極端子の両端子
に接続された始動装置7の回路は以下のように構成され
る。始動装置7は第一の整流手段8、半導体スイッチ素
子9、第一の抵抗手段10、第一のタイマー手段11お
よび制御手段16を備える。蛍光ランプ3の予熱電極
4、5の非電源側電極端子間に直列となるように制御端
子を有する半導体スイッチ素子9、半導体スイッチ素子
9に流れる電流を検出する第一の抵抗手段10および第
一の整流手段8が接続される。半導体スイッチ素子とし
ては接合トランジスタ等があるが、半導体スイッチ素子
9には、アバランシェ耐量のある電界効果トランジスタ
を利用する。なお、電界効果トランジスタを利用するこ
とによりキック電圧から半導体スイッチを保護するため
のサージ電圧抑圧器が不要となる。半導体スイッチ素子
9と第一の抵抗手段10との直列回路と並列に第一のタ
イマー手段11を接続する。第一のタイマー手段11は
抵抗12、ツェナーダイオード13、ダイオード14お
よびコンデンサ15とを直列に接続することにより構成
される。なおツェナーダイオード13のツェナー電圧は
半導体スイッチ素子9のオン抵抗と第一の抵抗手段10
の抵抗との和と予熱電流との積より大きくなるように設
定する。制御手段16はコンデンサ15と第一の抵抗手
段10の直列回路の両端と半導体スイッチ素子9のゲー
トの三端子に接続される。制御手段16は第二のタイマ
ー手段17、トランジスタ21、トランジスタ25、ツ
ェナーダイオード22およびツェナーダイオード23を
備える。なおツェナーダイオード22のツェナー電圧は
ツェナーダイオード23のツェナー電圧より高く設定す
る。第二のタイマー手段17はコンデンサ19と抵抗2
0との並列回路と抵抗18の直列回路からなる。コンデ
ンサ15とダイオード14との接続点に第二のタイマー
手段の抵抗18の一端、抵抗24の一端およびツェナー
ダイオード22のカソードとが接続される。抵抗18と
コンデンサ19の接続点にはトランジスタ25のベース
が接続される。トランジスタ25としては、一例として
トランジスタをオン状態にするためのベース−エミッタ
間の電圧が約0.6Vのものを利用する。第二のタイマ
ー手段17の他端にはトランジスタ21のコレクタが接
続される。トランジスタ21のエミッタは抵抗10およ
び半導体スイッチ素子9のソースとに接続される。トラ
ンジスタ21のベースはツェナーダイオード22のアノ
ードおよびツェナーダイオード23のアノードに接続さ
れる。ツェナーダイオード22のアノードおよびツェナ
ーダイオード23のアノードは互いに接続される。抵抗
24の他端はツェナーダイオード23のカソード、トラ
ンジスタ25のコレクタおよび半導体スイッチ素子9の
ゲートに接続される。トランジスタ25のエミッタは第
一の抵抗手段10、半導体スイッチ素子9のソースおよ
びトランジスタ21のエミッタに接続される。
【0021】なお、始動装置の収納用容器を、図2に示
すようなグロースタータと互換性のある形状にする。こ
のことで既存の照明器具に使用する事が可能となる。
【0022】《動作》次に、図1および図2に示した蛍
光ランプ点灯装置の動作について図3乃至図5を参照に
しながら説明する。図3の(a)に示すように交流電源
1が投入される前、すなわち時刻T1以前、には、コン
デンサ15には電荷は蓄積されておらずコンデンサの両
端の電圧は零である。このため、図3の(b)および図
3の(c)に示すようにトランジスタ21およびトラン
ジスタ25はオフ状態である。
【0023】交流電源1が時刻T1で投入され、交流電
源1が正のサイクルの時、抵抗12、ツェナーダイオー
ド13およびダイオード14を通ってコンデンサ15に
電流が流れ、コンデンサ15に電荷が充電される。コン
デンサ15とツェナーダイオード13の間にダイオード
14が存在するため、コンデンサ15に充電された電荷
は抵抗12およびツェナーダイオード13を通って放電
することはない。また、同時に抵抗18を通ってトラン
ジスタ25のベースに電流が流れ、図3の(c)に示す
ようにトランジスタ25はオン状態になる。ツェナーダ
イオード22にかかる電圧がツェナー電圧以下であるた
め、トランジスタ21のベース電流はツェナーダイオー
ド22により阻止され、またトランジスタ25がオン状
態であるので、トランジスタ21のベース電流は、ツェ
ナーダイオード23により阻止される。このため、トラ
ンジスタ21は図3の(b)に示すようにオフ状態を維
持する。トランジスタ21がオフ状態であるため第二の
タイマー手段17のコンデンサ19には電荷は蓄積され
ず、コンデンサ19の電圧は零である。一方、図3の
(a)に示すようにコンデンサ15の電圧は半波の交流
電圧により速やかに充電され、ツェナーダイオード22
のツェナー電圧である第一の所定電圧に達する。この例
では時刻T1から時刻T2までの時間は0.1秒から
0.2秒の範囲に設定している。
【0024】時刻T2でコンデンサ15の電圧が第一の
所定電圧に達するため、コンデンサ15からツェナーダ
イオード22を介してトランジスタ21のベースに電流
が流れ、トランジスタ21は図3の(b)に示すように
オン状態となる。時刻T2でトランジスタ21がオン状
態となると、コンデンサ19の電圧は零であるため、ト
ランジスタ25のベース電圧が0Vとなる。この電圧は
トランジスタ25をオン状態にする電圧の約0.6V以
下であるため、トランジスタ25は図3の(c)に示す
ようにオフ状態になる。時刻T2でトランジスタ25が
オフ状態となると、コンデンサ15の電圧はツェナーダ
イオー23のツェナー電圧以上であるため、コンデンサ
15から抵抗24とツェナーダイオード23を介してト
ランジスタ21のベースにベース電流が供給される。ト
ランジスタ21のベースにベース電流が供給されるた
め、図3の(b)および図3の(c)に示すように、ト
ランジスタ21はオン状態を維持し、トランジスタ25
はオフ状態を維持する。この時、半導体スイッチ素子9
のゲートにツェナーダイオード23のツェナー電圧にほ
ぼ等しい電圧がかかり、半導体スイッチ素子9は図3の
(d)に示すようにオン状態になる。半導体スイッチ素
子9がオン状態となると予熱電流が交流電源1から安定
器2、蛍光ランプ3の予熱電極4、半導体スイッチ素子
9、第一の抵抗手段10、ダイオード8および蛍光ラン
プ3の予熱電極5を通って流れる。半導体スイッチ素子
9がオン状態の場合、始動装置7の両端に加わる電圧
は、半導体スイッチ素子9のオン抵抗と第一の抵抗手段
10の抵抗との和と予熱電流との積であり、数十Vとな
る。また、第一のタイマー手段11を構成するツェナー
ダイオード13のツェナー電圧は半導体スイッチ素子9
のオン抵抗と第一の抵抗手段10の抵抗との和と予熱電
流との積より大きく設定しているため、ツェナーダイオ
ード13によりコンデンサ15へ流れる電流は阻止され
る。
【0025】コンデンサ15に蓄積された電荷は、第二
のタイマー手段17およびトランジスタ21のコレクタ
を通して放電され、また、抵抗24、ツェナーダイオー
ド23およびトランジスタ21のベースを結ぶルートを
通して放電される。このため、コンデンサ15の電圧は
徐々に低下する。コンデンサ15の電圧が低下し、ツェ
ナーダイオード23のツェナー電圧である第二の所定電
圧になると、コンデンサ15から抵抗24とツェナーダ
イオード23を通って流れていたトランジスタ21のベ
ースへのベース電流が流れなくなる。このため、トラン
ジスタ21は図3の(b)に示すように時刻T3でオフ
状態になる。トランジスタ21がオフ状態になるとコン
デンサ15から抵抗18を通ってトランジスタ25にベ
ース電流が供給されトランジスタ25はオン状態とな
り、半導体スイッチ素子9のゲート電圧は零になる。こ
のため、半導体スイッチ素子9はオフ状態となる。この
とき流れていた予熱電流が急速に遮断されるために、安
定器2のインダクタンスによるキック電圧が発生し蛍光
ランプ3が点灯する。
【0026】トランジスタ25がオン状態になった後、
トランジスタ21のベース電流はツェナーダイオード2
3で阻止される。このためトランジスタ21はオフ状態
を維持し、またそれにより、トランジスタ25はオン状
態を維持する。その結果、半導体スイッチ素子9はオフ
状態を維持し、蛍光ランプ3は点灯状態を維持する。蛍
光ランプ3が点灯しているとき蛍光ランプ3の両端の電
圧は交流電源1の電圧と比較して十分低く、それ故第一
のタイマー手段11を構成するコンデンサ15の電圧は
第一の所定電圧になることはなく、トランジスタ21は
オフ状態を維持する。このため、再び半導体スイッチ素
子9がオン状態になることはない。蛍光ランプ3が電源
電圧の低下等で時刻T4(図3)で立ち消えた場合、蛍
光ランプ3の両端の電圧が交流電源1の電圧に等しくな
り、第一のタイマー手段11が再動作し時刻T1から時
刻T4までの始動動作を行い蛍光ランプ3は再び点灯す
る。
【0027】この例において蛍光ランプ3が点灯するま
でに必要な時間は、時刻T1から時刻T3までの時間に
等しい。時刻T1から時刻T2の時間を0.1秒から
0.2秒の範囲に設定する。また、時刻T2から時刻T
3までの時間については次のように決まる。この時間は
予熱電流を流している時間であり、この予熱時間はコン
デンサ15の容量値、放電のための抵抗18、抵抗2
4、第一の所定電圧値および第二の所定電圧値によって
ほぼ決定される。したがって予熱時間は蛍光ランプ3の
電力値や安定器2のインピーダンスによる予熱電流値に
かかわらずほぼ一定の時間となる。
【0028】このため、定格電力の異なる安定器2や蛍
光ランプ3を持つ蛍光ランプ点灯装置に、同一の始動装
置を使用することができる。
【0029】この例では電力値が4Wから30Wまでの
広範囲にわたる蛍光ランプに対してこの予熱時間を0.
8秒から1.2秒に設定し確実な始動性能を得ることが
できた。更に、交流電源1が定格値より低い場合や蛍光
ランプ3の周囲温度が低く点灯しにくい場合において
も、始動動作が繰り返され確実な始動性能を得ることが
できた。
【0030】さらに蛍光灯ランプ点灯装置の点灯時の動
作を図1および図4を参照にしながら説明する。図4は
図3の時刻T3における時間軸を拡大した図である。図
4の(f)はコンデンサ15の電圧、図4の(g)はト
ランジスタ21のエミッタからみた第一の抵抗手段10
の電圧、図4の(h)はトランジスタ21のエミッタか
らみたコンデンサ15の正極端の電圧、図4の(i)は
トランジスタ21の動作状態、図4の(j)はトランジ
スタ25の動作状態、図4の(k)は半導体スイッチ素
子9の動作状態、図4の(l)は予熱電流および図4の
(m)はキック電圧である。
【0031】半導体スイッチ素子9がオン状態で第一の
抵抗手段10に図4の(l)に示した予熱電流が流れる
とその両端に予熱電流による電圧降下が生じる。図4の
(g)に示すように第一の抵抗手段10の電圧はトラン
ジスタ21のエミッタからみると負の極性となる。ま
た、図4の(h)に示したトランジスタ21のエミッタ
からみたコンデンサ15の正極端の電圧は図4の(f)
と図4の(g)の和であり、リップルを有する直流電圧
となる。この電圧は、図4の(l)に示した予熱電流と
の極性が逆であり、予熱電流が大きくなると小さくな
る。図4の(h)に示した電圧がコンデンサ15の放電
により降下していく場合、この電圧は必ず予熱電流が最
大付近の位相で第二の所定電圧に達する。この瞬間にコ
ンデンサ15から抵抗24およびツェナーダイオード2
3を通って流れていたトランジスタ21へのベース電流
が流れなくなり、トランジスタ21は図4の(i)に示
すように時刻T3でオフ状態となる。トランジスタ21
がオフ状態になるとコンデンサ15より抵抗18を介し
てトランジスタ25にベース電流が供給されトランジス
タ25はオン状態となる。このため半導体スイッチ素子
9のゲート電圧は零になり、半導体スイッチ素子9はオ
フ状態となる。このとき流れていた予熱電流が遮断され
安定器2のインダクタンスによるキック電圧が発生し蛍
光ランプ3が点灯する。予熱電流が遮断される電流値は
常にほぼピーク値であり安定器からのキック電圧のエネ
ルギーは大きく蛍光ランプ3を確実に始動させることが
できる。
【0032】次に、蛍光ランプが寿命のきた蛍光ランプ
あるいは不良の蛍光ランプである場合の蛍光灯ランプ点
灯装置の動作を図1および図5を参照にしながら説明す
る。図5の(n)にコンデンサ15の電圧、図5の
(o)にトランジスタ21の動作状態、図5の(p)に
トランジスタ25の動作状態、図5の(q)に半導体ス
イッチ素子9の動作状態、図5の(r)に予熱電流、図
5の(s)にコンデンサ19の電圧を示す。時刻T1か
ら時刻T3までの蛍光ランプ点灯装置の動作は、蛍光ラ
ンプが正常である場合と同様なので詳細は省略するが、
時刻T1で交流電源1を投入すると、図3の(r)に示
すように予熱電流が流れ時刻T3で予熱電流が遮断さ
れ、安定器2のインダクタンスによるキック電圧が発生
する。しかし、蛍光ランプ3が不良等の原因で点灯しな
い場合、再び時刻T1から時刻T3までと同様の始動動
作を繰り返す。例えば時刻T2から時刻T3のように、
半導体スイッチ素子9がオンの状態の間に、半導体スイ
ッチ素子9には予熱電流が流れ、半導体スイッチ素子9
は予熱電流による抵抗損失で発熱し温度が上昇する。ま
た、予熱電流が流れている間トランジスタ21はオン状
態である。トランジスタ21がオン状態であるため、コ
ンデンサ15から抵抗18を通ってコンデンサ19に電
流が流れ、コンデンサ19は充電され、コンデンサ19
の電圧は上昇する。時刻T1から時刻T3までと同様の
始動動作を繰り返した後、時刻T5でコンデンサ19の
電圧がトランジスタ25をオン状態にできるベース−エ
ミッタ電圧0.6Vに達する。このため、コンデンサ1
5から抵抗18を通ってコンデンサ19に流れていた電
流はほぼ流れなくなり、抵抗18を通ってトランジスタ
25のベースに流れ、トランジスタ25はオン状態とな
る。トランジスタ25がオン状態になると半導体スイッ
チ素子9はオフ状態となり、予熱電流は流れなくなり、
始動動作は停止する。予熱電流が流れなくなった後、交
流電源1の電圧によりコンデンサ15の電圧が第一の所
定電圧に達してトランジスタ21がオン状態になる。し
かし、既にコンデンサ19の電圧が0.6Vに達してい
るためトランジスタ25はオフ状態にならず、オン状態
を維持する。その結果、コンデンサ15の電圧は第一の
所定電圧、コンデンサ19の電圧は0.6V、トランジ
スタ21とトランジスタ25はオン状態および半導体ス
イッチ素子9はオフ状態を維持する。したがって、従来
のグロースタータの様にランプが寿命の場合にランプの
明滅を繰り返すことはない。その後、交流電源1の電源
を切るとコンデンサ15の電荷は抵抗18あるいは抵抗
24を通って、コンデンサ19の電荷は抵抗20を通っ
て徐々に放電され、交流電源1投入前の初期の状態に戻
る。始動動作を停止させる時間である時刻T2から時刻
T5までの時間はコンデンサ19と抵抗18との時定数
でほぼ決定でき、あらかじめ半導体スイッチ素子9の温
度上昇が定格以内になるよう設定しているので、寿命が
きた蛍光ランプ、不良の蛍光ランプを使用した場合でも
半導体スイッチ素子9を破損させることなく予熱電流を
確実に停止することができる。本例では、時刻T2から
時刻T5までの時間を3秒以下に設定し半導体スイッチ
素子9を発熱から保護している。
【0033】第二のタイマー回路を備えることで、ラン
プの再点灯動作の停止、ランプの明滅動作の防止および
半導体スイッチ素子の保護の機能を持つ。
【0034】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、始動装
置に第一のタイマー手段および制御手段を備えることに
より、定格の異なる安定器や蛍光ランプを持つ蛍光ラン
プ点灯装置に対し確実にランプの点灯を行うことがで
き、また、交流電源の電圧が瞬時に低電圧になり蛍光ラ
ンプが立ち消えの場合に対し自動的にランプの再点灯を
行うことができる。抵抗、ツェナーダイオード、整流ダ
イオードおよびコンデンサを直列に接続することで、第
一のタイマー手段の機能を持つ回路を構成できる。ま
た、半導体素子としてアバランシェ耐量のある電解効果
トランジスタを用いることにより、半導体スイッチ素子
を保護するためのサージ電圧抑制器が不要となる。ま
た、制御手段に第二のタイマー手段を備えることによ
り、所定時間後のランプ再点灯動作の停止、半導体スイ
ッチ素子の保護およびランプ明滅の防止を行うことがで
きる。さらに、始動装置の収納用容器を蛍光灯器具のグ
ロースタータと互換性のある形状にすることで既存の照
明器具に使用する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施した蛍光ランプ点灯装置の回路構
成例を示す図
【図2】本発明を実施した蛍光ランプ点灯装置を構成す
る始動装置の外観を示す図
【図3】本発明を実施した蛍光ランプ点灯装置の動作を
表す図 (a)コンデンサ15の電圧 (b)トランジスタ21の動作状態 (c)トランジスタ25の動作状態 (d)半導体スイッチ素子9の動作状態 (e)予熱電流
【図4】本発明を実施した蛍光ランプ点灯装置の動作を
表す図 (f)コンデンサ15の電圧 (g)トランジスタ21のエミッタからみた第一の抵抗
手段10の電圧 (h)トランジスタ21のエミッタからみたコンデンサ
15の正極の電圧 (i)トランジスタ21の動作状態 (j)トランジスタ25の動作状態 (k)半導体スイッチ素子9の動作状態 (l)予熱電流 (m)キック電圧
【図5】本発明を実施した蛍光ランプ点灯装置の動作を
表す図 (n)コンデンサ15の電圧 (o)トランジスタ21の動作状態 (p)トランジスタ25の動作状態 (q)半導体スイッチ素子9の動作状態 (r)予熱電流 (m)キック電圧 (s)コンデンサ19の電圧
【図6】従来の蛍光ランプ点灯装置の回路構成を示す図
【符号の説明】
1 交流電源 2 安定器 3 蛍光ランプ 4 予熱電極 5 予熱電極 6 雑音防止用コンデンサ 7 始動装置 8 第二の整流手段 9 半導体スイッチング素子 10 第二の抵抗手段 11 第一のタイマー手段 16 制御手段 17 第二のタイマー手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年12月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】 本発明を実施した蛍光ランプ点灯装置の動作
を表す図 (n)コンデンサ15の電圧 (o)トランジスタ21の動作状態 (p)トランジスタ25の動作状態 (q)半導体スイッチ素子9の動作状態 (r)予熱電流 (s)コンデンサ19の電圧
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源、前記交流電源の一端に一端を
    直列に接続した安定器、前記安定器の他端と前記交流電
    源の他端との間に電極のそれぞれ一端が接続された予熱
    電極付蛍光ランプおよび前記蛍光ランプの電極のそれぞ
    れ他端の間に接続された始動装置を備えた蛍光ランプ点
    灯装置であって、 前記始動装置は、 第一の整流手段と制御端子を有する半導体スイッチ素子
    と前記半導体スイッチ素子に流れる電流を検出する第一
    の抵抗手段との直列接続回路、 前記半導体スイッチ素子と前記第一の抵抗手段との直列
    回路と並列に接続され前記半導体素子を一定時間オン状
    態とした後にオフ状態とするための第一のタイマー手段
    および前記半導体スイッチ素子を制御する制御手段を備
    えたことを特徴とする蛍光ランプ点灯装置。
  2. 【請求項2】 前記第一のタイマー手段が直列に接続さ
    れた第二の抵抗手段と少なくとも1つ以上のツェナーダ
    イオードと整流手段とコンデンサとを備えたことを特徴
    とする請求項1に記載の蛍光ランプ点灯装置。
  3. 【請求項3】 前記半導体スイッチ素子が電界効果トラ
    ンジスタであることを特徴とする請求項1または請求項
    2に記載の蛍光ランプ点灯装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手段は、前記半導体スイッチ素
    子のオン動作が繰り返された場合一定時間経過後に前記
    半導体スイッチをオフ状態に維持するための第二のタイ
    マー手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求
    項3に記載の蛍光ランプ点灯装置。
  5. 【請求項5】 前記始動装置の収納用容器を蛍光灯器具
    のグロースタータと互換性のある形状にしたことを特徴
    とする請求項1ないし請求項4に記載の蛍光ランプ点灯
    装置。
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