JPH11345694A - 電球形蛍光ランプおよび照明装置 - Google Patents

電球形蛍光ランプおよび照明装置

Info

Publication number
JPH11345694A
JPH11345694A JP11049499A JP4949999A JPH11345694A JP H11345694 A JPH11345694 A JP H11345694A JP 11049499 A JP11049499 A JP 11049499A JP 4949999 A JP4949999 A JP 4949999A JP H11345694 A JPH11345694 A JP H11345694A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluorescent lamp
smoothing capacitor
bulb
voltage
type fluorescent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11049499A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuya Shirata
伸弥 白田
Hajime Osaki
肇 大崎
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.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority to JP11049499A priority Critical patent/JPH11345694A/ja
Priority to KR1019990010785A priority patent/KR100297159B1/ko
Priority to US09/282,429 priority patent/US6107747A/en
Priority to EP99106589A priority patent/EP0948244A3/en
Publication of JPH11345694A publication Critical patent/JPH11345694A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • 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
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/295Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • HELECTRICITY
    • 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
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • HELECTRICITY
    • 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
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/282Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
    • H05B41/2825Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices by means of a bridge converter in the final stage
    • H05B41/2828Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices by means of a bridge converter in the final stage using control circuits for the switching elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】IEC規格等で定められた規制を満足するよう
に高調波を低減した高周波発生回路を備えた35W以下
の電球形蛍光ランプおよびこの電球形蛍光ランプを有す
る照明装置を提供する。 【解決手段】整流手段により整流された直流を平滑する
平滑用のコンデンサと;平滑用コンデンサに対し並列的
に接続され、直流を高周波交流に変換する高周波発生回
路と;高周波発生回路で発生する高周波で作動する蛍光
ランプと;を具備し、商用交流電圧Vが一定の条件で電
球形蛍光ランプの定格消費電力W(W)と蛍光ランプを
点灯させたときに第5次高調波成分が61%を示す基準
平滑用コンデンサのキャパシタンスC(μF)との数
値が等しくなるようにCに乗算する比例係数をαとし
たとき、前記平滑用コンデンサのキャパシタンスCは、 なる関係式を満足するように構成されているので、IE
C規格等で定められた高調波の含有率の規制を満足する
電球形蛍光ランプとすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプを高周
波で点灯させる電球形蛍光ランプおよび照明装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の電球形蛍光ランプとして
は、例えば出願人が特願平9−46560号(従来技術
1)に記載したように、交流電源とこの交流を整流する
整流回路との間に直列に介在するインダクタンスと、こ
のインダクタンスの交流電源側において交流電源に並列
的に接続してインダクタンスとともに逆L形回路を構成
するコンデンサとから構成される雑音防止回路を備えた
ものが知られている。この雑音防止回路によれば、高周
波発生回路で発生した高周波が商用交流電源に流出する
ことを抑制する。また、整流回路の後段に接続された平
滑用コンデンサに対し、その充電電流を緩やかにすると
ともに、インラッシュ電流を抑止することにより高調波
を低減させるために、例えば抵抗等のインピーダンスが
直列的に接続されている。
【0003】また、特開平5−174986号公報(従
来技術2)にも、雑音防止回路および整流回路の出力端
子に並列接続された電解コンデンサを備えたコンデンサ
インプット方式の平滑回路を備えた放電灯点灯装置が開
示されている。この従来技術2の放電灯点灯装置は、電
解コンデンサの容量を小さくして高次の高調波成分を減
少させるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、高周波インバー
タを搭載した電球形蛍光ランプから商用電源に流出する
高調波成分が及ぼす他の負荷への影響は無視できなくな
っている。このような電球形蛍光ランプのうち有効入力
電力35W以下のものについては、IEC(Internatio
nal Electrical Commission)規格および通商産業省が
定めた「家電・汎用品高調波抑制対策ガイドライン」に
よって基本波入力電流に対する百分率で示される第3次
高調波および第5次高調波をそれぞれ86%以下、61
%以下に制限するように規制されている。
【0005】従来技術1においては、高周波雑音を抑止
するためのインダクタンスと、平滑用コンデンサの充電
電流を緩やかにして高調波を低減させるためのインピー
ダンス素子とを設けているが、平滑用コンデンサの静電
容量(キャパシタンス)の大きさによっては、十分に高
調波が抑制できないという問題がある。
【0006】また、従来技術2は、40Wの蛍光ランプ
等に使用される高周波インバータであり、35W以下の
電球形蛍光ランプに適用するには部品点数およびコスト
が増大するため製品化が困難であった。
【0007】本発明は、IEC規格等で定められた規制
を満足するように高調波を低減した高周波発生回路を備
えた35W以下の電球形蛍光ランプおよびこの電球形蛍
光ランプを有する照明装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を達成するための手段】請求項1の電球形蛍光ラ
ンプは、入力される商用交流電圧を直流に整流する整流
手段と;整流手段により整流された直流を平滑する平滑
用のコンデンサと;平滑用コンデンサに対し並列的に接
続され、直流を高周波交流に変換する高周波発生回路
と;高周波発生回路で発生する高周波で作動する蛍光ラ
ンプと;を具備している電球形蛍光ランプであって、商
用交流電圧Vが一定の条件で電球形蛍光ランプの定格消
費電力W(W)と前記蛍光ランプを点灯させたときに第
5次高調波成分が61%を示す基準平滑用コンデンサの
キャパシタンスC(μF)との数値が等しくなるよう
にCに乗算する比例係数をαとしたとき、前記平滑用
コンデンサのキャパシタンスCは、
【0009】W≧αC なる関係式を満足するように構成されていることを特徴
とする。
【0010】本請求項および以下の各請求項において、
特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次に
よる。
【0011】電球形蛍光ランプは、IEC規格等との関
係で実質的に定格消費電力が35W以下のものが対象で
あるが、35Wを超えたものでもよい。
【0012】商用交流電圧は、日本国内においては周波
数50Hzまたは60Hzの実効値電圧100Vの電力
会社から供給される一般家庭用の交流電圧である。日本
国外で使用される電球形蛍光ランプにあっては、その使
用国の周波数および実効値電圧に適用するように回路構
成する必要がある。
【0013】整流手段は、ダイオードブリッジからなる
全波整流回路が一般的であるが、発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で他の整流手段を適用しても構わない。
【0014】平滑用コンデンサには電解コンデンサが好
適であるが、電圧を平滑可能な容量性素子であればこれ
に限らない。
【0015】高周波発生回路は、直流を高周波に変換す
る回路手段をいう。ここで「高周波」とは、1000H
z以上の周波数をいう。
【0016】蛍光ランプは、熱陰極または冷陰極蛍光ラ
ンプのいずれであっても構わない。また、金属基体に電
子放射物質を溶射などによって被着または塗布した電極
やセラミック電極、冷陰極を使用した蛍光ランプであっ
てもよい。
【0017】電球形蛍光ランプの定格消費電力W(W)
は、蛍光ランプが高周波発生回路から高周波電力を供給
されて通常点灯しているときの高周波発生回路を含めた
電球形蛍光ランプ全体で消費される電力を意味する。
【0018】蛍光ランプは、高周波発生回路で発生する
直流高周波または交流高周波で点灯するもので、その形
状、定格電力は任意所望のものである。蛍光ランプに
は、負特性を補償するためにバラスト手段が必要であ
り、例えば限流インピーダンスとしてインダクタンスが
蛍光ランプに対して直列接続される。
【0019】限流用インピーダンスとしてインダクタン
スを用いる場合には、インダクタンスに補助巻線を1個
磁気結合して付加することにより、小形の帰還手段を構
成することができる。すなわち、蛍光ランプへ供給され
る電力を利用して高周波発生回路における発振用のスイ
ッチング素子に対して自励発振のためのエネルギーと規
定の動作周波数とを供給することによって高周波発生回
路の発振用のスイッチング素子をオン・オフ駆動させる
ドライブ回路の駆動源とすることができる。しかし、本
発明においては、帰還手段はどのような構成であっても
よい。
【0020】また、限流用のインダクタンスを構成要素
とする直列共振回路を付加して高周波インバータの動作
周波数を規制することができる。
【0021】さらに、蛍光ランプに絶縁トランスを介在
させて蛍光ランプを絶縁トランスを介して接続すること
ができる。
【0022】しかし、絶縁トランスを用いないで、直結
してもよい。直結すれば、電球形蛍光ランプの小形化に
効果的である。なお、直結する場合には、負荷である蛍
光ランプに直流分が流れないように結合コンデンサを蛍
光ランプと直列に接続するのがよい。
【0023】蛍光ランプの電極に熱陰極フィラメントを
用いる場合には、フィラメント電極を始動時に加熱する
方法として、例えば以下に示す2とおりのものが採用で
きる。
【0024】その1は、始動時に少なくとも一方のフィ
ラメント電極を介して蛍光ランプと並列的に共振用コン
デンサを接続することである。そうすれば、始動時に限
流インダクタンスおよび共振用コンデンサを介して電流
がフィラメントに流れるので、これらと直列接続されて
いるフィラメントが加熱される。これと同時に限流用イ
ンダクタンスと共振用コンデンサとが適度に直列共振し
て、共振用コンデンサの端子電圧が高くなるので、蛍光
ランプの始動が促進される。
【0025】その2は、フィラメント加熱用トランスを
用いてフィラメント電極を加熱することである。フィラ
メント加熱トランスは、限流用インダクタンスと別に設
けてもよいが、要すればフィラメント加熱巻線を限流用
インダクタンスに磁気結合させることができる。そうす
れば、回路部品点数の増加を抑制できる。
【0026】なお、フィラメント電極は、必ずしも予熱
する必要はなく、片側のみ予熱する片側非予熱方式や、
両方とも予熱しないいわゆるインスタントスタート方式
であっても構わない。
【0027】次に、請求項1の発明の主旨について説明
する。
【0028】本発明者らは、IEC規格等の規制を満た
す電球形蛍光ランプとするために、回路構成または部品
定数等を種々調整したところ、商用交流電圧を任意の一
定値とすると一定の高調波成分の比率は電球形蛍光ラン
プの定格消費電力W(W)と平滑用コンデンサのキャパ
シタンスC(μF)との間に比例関係があることを実験
によってつきとめた。
【0029】ここで、第5次高調波の含有率が61%を
示すときの平滑用コンデンサを基準平滑用コンデンサと
し、この基準平滑用コンデンサのキャパシタンスをC
(μF)、このCに乗算する比例係数をα(商用交流
電圧Vが一定の条件で一定の定数)とすると、
【数1】 なる関係式で表される(ただし、Wは3〜35の範囲内
とする。)。
【0030】次に、同一構成の電球形蛍光ランプの平滑
用コンデンサのキャパシタンスCを小さくすると高調波
成分の比率が低下することも確認できたので、第5次高
調波の含有率を61%以下とするには、平滑用コンデン
サのキャパシタンスC(μF)を、
【数2】 なる関係式を満足するように規定すればよい(ただし、
Wは3〜35の範囲内とする。)。
【0031】このとき、比例係数αは商用交流電圧Vに
応じて適宜選定される。
【0032】式(2)を満たすキャパシタンスCを有する
平滑用コンデンサを備えた電球形蛍光ランプは、第5次
高調波成分が61%以下となるとともに、第3次高調波
成分が86%以下になることが実験により確認された。
【0033】また、平滑用コンデンサのキャパシタンス
Cは式(2)を満たすとともに、蛍光ランプが商用交流電
圧の半サイクル毎に消弧しない程度にリプルを抑えるよ
うに下限が選定されたキャパシタンスである。半サイク
ル毎に消弧すると再点弧用電力が必要となり、この再点
弧用電力がエネルギー損失となるためである。なお、消
弧しない程度にリプルを抑えたキャパシタンスCの下限
値は、蛍光ランプの特性などによって設計者が任意に定
めるられるものであるため、本請求項では特に規定して
いない。
【0034】図1は、電球形蛍光ランプの定格消費電力
と第3次高調波および第5次高調波の含有率との関係を
平滑用コンデンサのキャパシタンスCを種々変化させて
実験した結果を示すグラフである。実験条件は、商用交
流電圧が60Hz、入力実効値電圧Vinが100Vで
ある。なお、同図においては、各々の第5次高調波の含
有率特性を実線で、第3次高調波の含有率特性を点線で
示す。また、入力電圧Vinが110Vのときについて
も、検証した。
【0035】図1の結果からもわかるように、第5次高
調波の含有率は第3次高調波の含有率と相関し、また第
5次高調波の含有率の方が、蛍光ランプ回路の定格消費
電力に対する変化度合いが大きいことが理解できる。
【0036】図2は、図1の結果を基に第5次高調波の
含有率が61%となる基準平滑用コンデンサのキャパシ
タンスCと電球形蛍光ランプの定格消費電力Wとの関
係を示すグラフである。図2のグラフは、上記式(2)の
関係を示すものでもある。すなわち、電球形蛍光ランプ
の第5次高調波の含有率を61%以下とするには、平滑
用コンデンサのキャパシタンスCを実線で表した比例直
線よりも下側にプロットされるように選定すればよいこ
とがわかる。
【0037】図3は、電球形蛍光ランプの定格消費電力
と第3次高調波の含有率との関係を平滑用コンデンサの
キャパシタンスCを種々変化させて実験した結果を示す
グラフである。実験条件は、商用交流電圧が60Hz、
入力実効値電圧Vinが180V、200Vおよび22
0Vである。なお、同図においては、第5次高調波の含
有率特性を実線で示す。
【0038】図4は、図3の結果を基に第5次高調波の
含有率が61%となる基準平滑用コンデンサのキャパシ
タンスCと電球形蛍光ランプの定格消費電力Wとの関
係を示すグラフである。図4のグラフは、図2と同様に
上記式(2)の関係を示すものでもある。すなわち、電球
形蛍光ランプの第5次高調波の含有率を61%以下とす
るには、平滑用コンデンサのキャパシタンスCを実線で
表した比例直線よりも下側にプロットされるように選定
すればよいことがわかる。
【0039】次に、請求項1の電球形蛍光ランプの作用
について説明する。
【0040】電球形蛍光ランプに商用交流電圧から交流
電圧が入力されると、整流手段によって直流電圧は整流
され、平滑用コンデンサによって平滑化される。平滑化
された直流電圧は高周波発生回路によって高周波変換さ
れ、蛍光ランプを高周波点灯する。平滑用コンデンサを
充電する電流は、商用交流電圧の半サイクル毎に休止区
間を持つ波形を示すため、交流基本周波数に高調波成分
が含まれるが、平滑用コンデンサのキャパシタンスCが
上記式(2)を満足するように選定されているので、電球
形蛍光ランプの第5次高調波の含有率を61%以下、第
3次高調波の含有率を86%以下にすることができ、I
EC規格等で定められた規制を満足する電球形蛍光ラン
プとすることができる。
【0041】請求項2の電球形蛍光ランプは、入力され
る100Vの商用交流電圧を直流に整流する整流手段
と;整流手段により整流された直流を平滑する平滑用の
コンデンサと;平滑用コンデンサに対し並列的に接続さ
れ、直流を高周波交流に変換する高周波発生回路と;高
周波発生回路で発生する高周波で点灯する蛍光ランプ
と;を具備している電球形蛍光ランプであって、この電
球形蛍光ランプの定格消費電力をW(W)、平滑用コン
デンサのキャパシタンスをC(μF)、商用交流電圧を
V(V)としたとき、
【0042】W≧(0.018V−1.03)C なる関係式を満足するように構成されていることを特徴
とする。
【0043】蛍光ランプの定格消費電力Wと平滑用コン
デンサのキャパシタンスCとの間の比例係数αは、商用
交流電圧Vが変動すると比例関係をもって変化すること
が実験によって確認された。
【0044】図5は、比例係数αと商用交流電圧Vとの
関係を示したグラフである。ここで、商用交流電圧10
0Vのときの比例係数αは0.77、商用交流電圧20
0Vのときの比例係数αは2.57であることなどが、
図2および図4から求められる。
【0045】したがって、比例係数αはVを関数にとっ
て表すと、
【数3】 となり、この式(3)を式(2)に代入すると、
【数4】 なる関係式が導き出せる。
【0046】図5に示されているように、商用交流電圧
180Vのときの比例係数αは2.13、商用交流電圧
220Vのときの比例係数αは3.03も上記式(4)の
比例直線上にほぼプロットされており、ほとんどの商用
交流電圧Vが上記式(4)の関係を満たしていれば適用可
能であることが分かる。
【0047】請求項2の電球形蛍光ランプによれば、商
用交流電圧Vに応じて平滑用コンデンサのキャパシタン
スCに乗算する比例係数を求めることができので、商用
交流電圧が相違しても容易に平滑用コンデンサのキャパ
シタンスCを選定することができ、IEC規格等で定め
られた規制を満足する電球形蛍光ランプとすることがで
きる。
【0048】請求項3の電球形蛍光ランプは、入力され
る100Vの商用交流電圧を直流に整流する整流手段
と;整流手段により整流された直流を平滑する平滑用の
コンデンサと;平滑用コンデンサに対し並列的に接続さ
れ、直流を高周波交流に変換する高周波発生回路と;高
周波発生回路で発生する高周波で点灯する蛍光ランプ
と;を具備している電球形蛍光ランプであって、この電
球形蛍光ランプの定格消費電力をW(W)、平滑用コン
デンサのキャパシタンスをC(μF)、とき、
【0049】W≧0.77C なる関係式を満足するように構成されていることを特徴
とする。
【0050】請求項3の電球形蛍光ランプによれば、商
用交流電圧が100Vのときの平滑用コンデンサのキャ
パシタンスCを規定したので、日本国内において使用さ
れる場合にIEC規格等で定められた規制を満足する電
球形蛍光ランプとすることができる。
【0051】請求項4は、照明装置本体と;照明装置本
体に支持された請求項1ないし3いずれか一記載の電球
形蛍光ランプと;を具備していることを特徴とする。
【0052】本請求項において、照明装置とは、電球形
蛍光ランプを備えたシャンデリアやダウンライトなどの
屋内用または屋外用照明器具の他、装飾用照明器具など
を含む。
【0053】請求項4の照明装置は、請求項1ないし3
の電球形蛍光ランプの作用を有する照明装置を提供する
ことができる。
【0054】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0055】図6は、本発明の電球形蛍光ランプの一実
施形態を示す回路図である。
【0056】図において、1は交流電源、2は過電流ヒ
ューズ、3は雑音防止回路、4は整流化直流電源、SN
はNチャネル形FET、SPはPチャネル形FET、GC
はゲート回路、STは始動回路、PTはゲート保護手段、
LCは蛍光ランプ回路である。
【0057】交流電源1は、商用100V交流電源であ
る。
【0058】過電流ヒューズ2は、たとえば配線基板に
一体に形成したパターンヒューズからなり、過電流が流
れた際に溶断して回路が焼損しないように保護する。
【0059】雑音防止回路3は、交流電源1と整流化直
流電源4との間に直列に介在するインダクタンスL1
と、インダクタンスL1の交流電源1側において交流電
源1に並列的に接続してインダクタンスL1とともに逆
L形回路を構成するコンデンサC1とからなり、高周波
インバータの動作に伴って発生する高周波雑音を電源側
に流出しないように除去する。
【0060】整流化直流電源4は、ブリッジ形全波整流
回路4aおよび平滑化回路4bからなる。
【0061】ブリッジ形全波整流回路4aは、交流入力
端が雑音防止回路3を介して交流電源1に接続し、直流
出力端が平滑化回路4bに接続している。
【0062】平滑化回路4bは、直列抵抗R1および平
滑コンデンサC2からなる。ここで、この平滑用コンデ
ンサC2のキャパシタンスは電球形蛍光ランプの定格消
費電力が13Wのときには16μF、23Wのときには
27μFに設定される。
【0063】直列抵抗R1は、抵抗値が数オーム以下
で、平滑コンデンサC2に充電電流が流入する際の電流
波形を緩やかにして補助的に高調波を低減させる作用を
行う。
【0064】Nチャネル形FETSNは、そのドレイン
が平滑コンデンサC2の正極に接続している。
【0065】一方、Pチャネル形FETSPは、そのソ
ースがNチャネル形FETSNのソースに接続し、ドレ
インが平滑コンデンサC2の負極に接続している。
【0066】ゲート回路GCは、帰還手段s、直列共振
回路SRおよびゲート電圧出力手段OGからなる。
【0067】帰還手段sは、後述する限流インダクタン
スL2に磁気結合している補助巻線からなる。
【0068】直列共振回路SRは、インダクタンスL3
およびコンデンサC3の直列回路からなり、その両端は
帰還手段sの両端に接続している。
【0069】ゲート電圧出力手段OGは、直列共振回路
SRのコンデンサC3の両端に現れる共振電圧をコンデ
ンサC4を介して取り出すように構成されている。そし
て、コンデンサC4の一端は、コンデンサC3とインダ
クタンスL3との接続点に接続し、コンデンサC4の他
端はNチャネル形FETSNおよびPチャネル形FET
SPのそれぞれのゲートに接続している。
【0070】さらに、コンデンサC3の他端が各FET
のソースに接続している。このようにして、コンデンサ
C3の両端間に現れた共振電圧は、ゲート電圧出力手段
OGを介して各FETのゲート、ソース間に印加され
る。
【0071】始動回路STは、抵抗R2、R3およびR
4からなる。
【0072】抵抗R2は、その一端が平滑コンデンサC
2の正極に接続し、他端がNチャネル形FETSNのゲ
ートに接続しているとともに、抵抗R3の一端およびゲ
ート回路GCのゲート電圧出力手段OGのゲート側の出力
端すなわちコンデンサC4の他端に接続している。
【0073】抵抗R3の他端は、直列共振回路LCのイ
ンダクタンスL3および帰還手段sの接続点に接続して
いる。
【0074】抵抗R4は、その一端が各FETSN、SP
の接続点すなわちそれぞれのソースおよびゲート電圧出
力手段OGのソース側の出力端に接続し、他端が平滑コ
ンデンサC2の負極に接続している。
【0075】ゲート保護手段PTは、一対のツエナーダ
イオードを逆極性に直列接続してゲート電圧出力手段O
Gに接続している。
【0076】蛍光ランプ回路LCは、負荷である蛍光ラ
ンプDL、限流インダクタンスL2、結合コンデンサC
5および共振コンデンサC6からなる。
【0077】蛍光ランプDLを主体とする蛍光ランプ回
路LCを含んだ電球形蛍光ランプ全体の定格消費電力は
23Wのものである。
【0078】ここで、蛍光ランプDLは、蛍光ランプを
用いている。蛍光ランプDLの一方の電極は結合コンデ
ンサC5の一端に接続し、他端はPチャネル形FETS
Pのドレインに接続している。
【0079】また、他方の電極と並列にフィラメント加
熱巻線whが接続されている。
【0080】フィラメント加熱巻線whは、限流インダ
クタンスL2に磁気結合して、蛍光ランプDLの他方の
電極のフィラメントを加熱する。なお、フィラメント加
熱巻線whに代えて共振用コンデンサC6の図において
下側の端子を蛍光ランプDLの図において下側のフィラ
メント電極の非電源側端子に接続してもよい。この場合
には、上記フィラメント電極は共振コンデンサC6を流
れる電流によって加熱される。
【0081】限流インダクタンスL2は、その一端が各
FETSN、SPのソースに接続し、他端は結合コンデン
サC5の他端に接続している。
【0082】共振コンデンサC6は、蛍光ランプDLと
並列に接続している。
【0083】そうして、蛍光ランプ回路LCは、限流イ
ンダクタンスL2、コンデンサC5および共振コンデン
サC6からなる直列共振回路を形成する。
【0084】さらに、Pチャネル形FETSPのソース
・ドレイン間にコンデンサC7が接続され、Pチャネル
形FETSPのスイッチング期間中の負荷を軽減する。
【0085】次に、本実施形態における回路動作につい
て説明する。
【0086】交流電源1を投入すると、整流化直流電源
4により平滑化された直流電圧が平滑コンデンサC2の
両端に現れる。そして、直列接続されたNチャネル形F
ETSNおよびPチャネル形FETSPの両ドレイン間に
直流電圧が印加される。しかし、両FETSN、SPに対
してゲート電圧が印加されていないので、両FETS
N、SPはオフ状態のままである。
【0087】直流電圧は、同時に始動回路STにも印加
されるので、抵抗R3の両端には主として抵抗R2、R
3およびR4の各抵抗値の分圧比に応じた電圧が現れ
る。そして、抵抗R3の端子電圧は、各FETのゲート
・ソース間に正の電圧として印加される。その結果、N
チャネル形FETSNはスレッシュホールド電圧を超え
るように設定されているため、オンする。これに対し
て、Pチャネル形FETSPのゲート・ソース間に印加
される電圧は、所要のゲート電圧とは逆極性であるた
め、オフ状態のままである。
【0088】Nチャネル形FETSNがオンすると、整
流化直流電源4からNチャネル形FETSNのドレイン
・ソースを介して蛍光ランプ回路LCすなわち限流イン
ダクタンスL2、結合コンデンサC5および共振コンデ
ンサC6を直列に介して電流が流れる。蛍光ランプ回路
LCの限流インダクタンスL2、結合コンデンサC5お
よび共振コンデンサC6の直列共振回路が共振して共振
コンデンサC6の端子電圧が高くなる。
【0089】一方、限流インダクタンスL2に電流が流
れたことにより、磁気結合している帰還手段sおよびフ
ィラメント加熱巻線whに電圧が誘起される。
【0090】上記の電流により帰還手段sに誘起される
電圧によりその直列共振回路SRが直列共振を開始す
る。この直列共振によりコンデンサC3には昇圧された
負電圧が発生するので、ゲート保護手段PTにより一定
電圧に規制され、ゲート保護手段PTを介してPチャネ
ル形FETSPおよびNチャネル形FETSNのそれぞれ
のゲート・ソース間に印加される。これにより、Pチャ
ネル形FETSPのゲートはスレッシュホールド電圧を
超えるため、オンする。これに対して、今までオンして
いたNチャネル形FETSNは、逆極性になり所定のゲ
ート電圧がなくなるため、オフする。
【0091】Pチャネル形FETSPがオンすると、蛍
光ランプ回路LCの限流インダクタンスL2に蓄積され
ている電磁エネルギーおよびコンデンサC6の充電電荷
が放出されてPチャネル形FETSPのソース・ドレイ
ンおよび蛍光ランプ回路LCの閉回路内をNチャネル形
FETSNがオンしたときとは逆方向に電流が流れる。
【0092】他方、フィラメント加熱巻線whには、限
流インダクタンスL2に交互方向の電流が流れるのに伴
って交流電圧が誘起され、蛍光ランプDLの一方の電極
を加熱するので、蛍光ランプDL内に電子放射が行われ
る。
【0093】蛍光ランプDLには、上記電子放射と一緒
に共振コンデンサC6の両端に現れる高い共振電圧が印
加されるため、やがて始動し、点灯する。
【0094】Pチャネル形FETSPがオンした際に流
れる電流により、帰還手段sに始動回路STを通じて流
れた電流と同一極性の電流が流れるため、再びNチャネ
ル形FETSNがオンし、Pチャネル形FETSPがオフ
する。以後各FETSN、SPが交互にオン、オフして蛍
光ランプDLが高周波点灯する。
【0095】本実施形態の電球形蛍光ランプは商用交流
電圧が100Vで使用されるものであり、平滑用コンデ
ンサC2のキャパシタンスCと、蛍光ランプ回路LCの
定格消費電力Wの関係は、W≧0.77Cなる関係を満
足しているため、第5次高調波の含有率は61%以下、
第3次高調波の含有率は86%以下とすることができ
る。
【0096】図7は、本発明の電球形蛍光ランプの第1
の実施形態を示す一部断面正面図である。
【0097】図において、電球形蛍光ランプは定格消費
電力が23Wであり、11は外囲器、12は口金、13
は隔壁、14は蛍光発光管、15は点灯回路ユニットで
ある。
【0098】外囲器11は、透光性グローブ11aおよ
び遮光性基体11bからなる。
【0099】透光性グローブ11aは、内面に光拡散性
被膜を形成したガラス製の有底筒状をなしている。
【0100】遮光性基体11bは、合成樹脂からなるカ
ップ状をなし、基部に口金12を装着し、開放端に透光
性グローブ11aを固着している。
【0101】透光性グローブ11aは、シリコーン接着
剤16を用いて遮光性基体11bの開放端に接着されて
いる。
【0102】隔壁13は、白色系の合成樹脂を成形して
なり、外囲器11の基体11bの開放端に透光性グロー
ブ11aと一緒にシリコーン接着剤16により固定され
ている。そうして、隔壁13は、外囲器11の内部を発
光室Aと回路収納室Bとに区分している。また、隔壁1
3には、蛍光発光管支持孔13aおよびシリコーン接着
剤充填孔13bなどが形成されている。
【0103】蛍光発光管14は、バルブ14a、電極1
4b、蛍光体層および放電媒体を含んで構成されてい
る。
【0104】バルブ14aは、直径12mmの細長いガ
ラス管を鞍形に曲折して形成されている。
【0105】電極14bは、熱陰極形で、バルブ14a
の両端にその一対が封装されている。
【0106】蛍光体層は、バルブ14aの内面側に形成
されている。
【0107】放電媒体は、水銀およびアルゴンなどの数
torrの希ガスからなり、バルブ14a内を排気して
からバルブ14a内に封入されている。
【0108】そうして、蛍光発光管14は、その両端部
を発光室A側から隔壁13の蛍光発光管挿入孔13aに
挿入してシリコーン接着剤17により隔壁13に固定し
て支持されて外囲器11の発光室Aに配置されている。
【0109】また、蛍光発光管14の中間部は、シリコ
ーン接着剤充填孔13bから充填されたシリコーン接着
剤18により隔壁13に固着されている。
【0110】点灯回路ユニット15は、配線基板15a
および配線基板15aに実装された回路部品15bから
なり、隔壁13に装着されて外囲器11の回路収納室B
に配置されている。
【0111】また、点灯回路ユニット15は、図6に示
す蛍光ランプ点灯装置を構成していて、蛍光発光管14
が図6における蛍光ランプDLに相当している。
【0112】そうして、口金12は、点灯回路ユニット
15の入力端に接続し、点灯回路ユニット15の出力端
は蛍光発光管14の両電極14bに接続している。
【0113】図8は、本発明の電球形蛍光ランプの第2
の実施形態を示す一部断面正面図である。
【0114】本実施形態において第1の実施形態と同一
構成については同一符号を付し、作用などが重複する場
合にはその詳細な説明は省略する。
【0115】図において、電球形蛍光ランプは定格消費
電力が13Wであり、11は外囲器、12は口金、14
は蛍光発光管、15は点灯回路ユニットである。
【0116】外囲器11は、口金を含んだ高さが約12
3mmとなるように構成されており、透光性グローブ1
1aおよび遮光性基体11bからなり、外形がほぼ白熱
電球形状をなしている。
【0117】透光性グローブ11aは、その最大径が約
60mmであり、内面に光拡散性被膜を形成したガラス
製の有底筒状をなしている。
【0118】遮光性基体11bは、合成樹脂からなるカ
ップ状をなし、基部に口金12を装着し、開放端に透光
性グローブ11aを固着している。
【0119】透光性グローブ11aは、図示しないシリ
コーン接着剤を用いて遮光性基体11bの開放端に接着
されている。
【0120】外囲器11の基体11bの開放端には、図
示しない隔壁が装着されており、外囲器11の内部を発
光室Aと回路収納室Bとに区分している。また、隔壁は
蛍光発光管14を支持しており、蛍光発光管14はシリ
コーン接着剤などによって隔壁に固着されている。
【0121】蛍光発光管14は、3つのU字状のバルブ
14a、図示しない電極、蛍光体層および放電媒体を含
んで構成されている。
【0122】バルブ14aは、直径10mmの細長いガ
ラス管をU字状に曲折されており、バルブ14a端部を
吹き破り箇所をつなぐことで1本の放電路が形成される
ように構成されている。
【0123】電極は熱陰極形で、蛍光発光管14の両端
にその一対が封装されている。
【0124】点灯回路ユニット15は、配線基板15a
および配線基板15aに実装された回路部品15bから
なり、隔壁に装着されて外囲器11の回路収納室Bに配
置されている。
【0125】そうして、口金12は、点灯回路ユニット
15の入力端に接続し、点灯回路ユニット15の出力端
は蛍光発光管14の両電極に接続している。
【0126】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、平滑用コンデ
ンサのキャパシタンスCが、
【0127】W≧αC を満足するように選定されているので、IEC規格等で
定められた高調波の含有率の規制を満足する電球形蛍光
ランプとすることができる。
【0128】請求項2の発明によれば、平滑用コンデン
サのキャパシタンスCに乗算する比例係数を商用交流電
圧Vを変数として、
【0129】W≧(0.018V−1.03)C として規定したので、商用交流電圧が相違しても容易に
平滑用コンデンサのキャパシタンスCを選定することが
でき、IEC規格等で定められた規制を満足する電球形
蛍光ランプとすることができる。
【0130】請求項3の発明によれば、商用交流電圧が
100Vのときの平滑用コンデンサのキャパシタンスC
が、
【0131】W≧0.77C を満足するように選定されているので、日本国内におい
て使用される場合にIEC規格等で定められた規制を満
足する電球形蛍光ランプとすることができる。
【0132】請求項4の照明装置は、請求項1ないし3
の電球形蛍光ランプの作用を有する照明装置を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電球形蛍光ランプの定格消費電力と第3次高調
波および第5次高調波の含有率との関係を示すグラフ。
【図2】図1の結果を基に第5次高調波の含有率が61
%となる基準平滑用コンデンサのキャパシタンスC
電球形蛍光ランプの定格消費電力Wとの関係を示すグラ
フ。
【図3】電球形蛍光ランプの定格消費電力と第3次高調
波の含有率との関係を平滑用コンデンサのキャパシタン
スCを種々変化させて実験した結果を示すグラフ。
【図4】図3の結果を基に第5次高調波の含有率が61
%となる基準平滑用コンデンサのキャパシタンスC
電球形蛍光ランプの定格消費電力Wとの関係を示すグラ
フ。
【図5】比例係数αと商用交流電圧Vとの関係を示した
グラフ。
【図6】本発明の電球形蛍光ランプの一実施形態を示す
回路図。
【図7】本発明の電球形蛍光ランプの第1の実施形態を
示す一部断面正面図。
【図8】本発明の電球形蛍光ランプの第2の実施形態を
示す一部断面正面図。
【符号の説明】
1…商用交流電源、4a…整流手段、C2…平滑用コン
デンサ、 DL…蛍光ランプ、HFG…高周波発生回
路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力される商用交流電圧を直流に整流す
    る整流手段と;整流手段により整流された直流を平滑す
    る平滑用のコンデンサと;平滑用コンデンサに対し並列
    的に接続され、直流を高周波交流に変換する高周波発生
    回路と;高周波発生回路で発生する高周波で作動する蛍
    光ランプと;を具備している電球形蛍光ランプであっ
    て、商用交流電圧Vが一定の条件で電球形蛍光ランプの
    定格消費電力W(W)と前記蛍光ランプを点灯させたと
    きに第5次高調波成分が61%を示す基準平滑用コンデ
    ンサのキャパシタンスC(μF)との数値が等しくな
    るようにCに乗算する比例係数をαとしたとき、前記
    平滑用コンデンサのキャパシタンスCは、 W≧αC なる関係式を満足するように構成されていることを特徴
    とする電球形蛍光ランプ。
  2. 【請求項2】 入力される100Vの商用交流電圧を直
    流に整流する整流手段と;整流手段により整流された直
    流を平滑する平滑用のコンデンサと;平滑用コンデンサ
    に対し並列的に接続され、直流を高周波交流に変換する
    高周波発生回路と;高周波発生回路で発生する高周波で
    作動する蛍光ランプと;を具備している電球形蛍光ラン
    プであって、この電球形蛍光ランプの定格消費電力をW
    (W)、平滑用コンデンサのキャパシタンスをC(μ
    F)、商用交流電圧をV(V)としたとき、 W≧(0.018V−1.03)C なる関係式を満足するように構成されていることを特徴
    とする電球形蛍光ランプ。
  3. 【請求項3】 入力される100Vの商用交流電圧を直
    流に整流する整流手段と;整流手段により整流された直
    流を平滑する平滑用のコンデンサと;平滑用コンデンサ
    に対し並列的に接続され、直流を高周波交流に変換する
    高周波発生回路と;高周波発生回路で発生する高周波で
    作動する蛍光ランプと;を具備している電球形蛍光ラン
    プであって、電球形蛍光ランプの定格消費電力をW
    (W)、平滑用コンデンサのキャパシタンスをC(μ
    F)、とき、 W≧0.77C なる関係式を満足するように構成されていることを特徴
    とする電球形蛍光ランプ。
  4. 【請求項4】 照明装置本体と;照明装置本体に支持さ
    れた請求項1ないし3いずれか一記載の電球形蛍光ラン
    プと;を具備していることを特徴とする照明装置。
JP11049499A 1998-03-31 1999-02-26 電球形蛍光ランプおよび照明装置 Pending JPH11345694A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11049499A JPH11345694A (ja) 1998-03-31 1999-02-26 電球形蛍光ランプおよび照明装置
KR1019990010785A KR100297159B1 (ko) 1998-03-31 1999-03-29 전구형 형광램프 및 조명장치
US09/282,429 US6107747A (en) 1998-03-31 1999-03-31 Self ballasted fluorescent lamp and lighting fixture
EP99106589A EP0948244A3 (en) 1998-03-31 1999-03-31 A self ballasted fluorescent lamp and lighting fixture

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8756298 1998-03-31
JP10-87562 1998-03-31
JP11049499A JPH11345694A (ja) 1998-03-31 1999-02-26 電球形蛍光ランプおよび照明装置
US09/282,429 US6107747A (en) 1998-03-31 1999-03-31 Self ballasted fluorescent lamp and lighting fixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11345694A true JPH11345694A (ja) 1999-12-14

Family

ID=27293661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11049499A Pending JPH11345694A (ja) 1998-03-31 1999-02-26 電球形蛍光ランプおよび照明装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6107747A (ja)
EP (1) EP0948244A3 (ja)
JP (1) JPH11345694A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010218785A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光ダイオード点灯装置
JP2012186175A (ja) * 2012-06-01 2012-09-27 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光ダイオード点灯装置
US8305010B2 (en) 2008-10-17 2012-11-06 Toshiba Lighting & Technology Corporation Light-emitting diode lighting device with step-down chopper

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2803977A1 (fr) * 2000-01-19 2001-07-20 High Distrib Appareil electrique, notamment element eclairant a fluorescence, ayant un circuit d'alimentation comprenant un convertisseur asservi
JP3412814B2 (ja) * 2000-06-14 2003-06-03 松下電器産業株式会社 電球型蛍光ランプ点灯装置
US7586268B2 (en) * 2005-12-09 2009-09-08 Lutron Electronics Co., Inc. Apparatus and method for controlling the filament voltage in an electronic dimming ballast
CN101179893B (zh) * 2007-08-27 2011-06-15 刘勇辉 电子式荧光灯节能转换头
TW201215241A (en) * 2010-09-30 2012-04-01 Skynet Electronic Co Ltd Fluorescent lamp circuit capable of being repaired and repeatedly used

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343122A (en) * 1989-07-27 1994-08-30 Ken Hayashibara Luminaire using incandescent lamp as luminous source
WO1997033454A1 (en) * 1996-03-06 1997-09-12 Tecninter Ireland Limited An electronic ballast for a compact fluorescent lamp

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8305010B2 (en) 2008-10-17 2012-11-06 Toshiba Lighting & Technology Corporation Light-emitting diode lighting device with step-down chopper
JP2010218785A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光ダイオード点灯装置
JP2012186175A (ja) * 2012-06-01 2012-09-27 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光ダイオード点灯装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0948244A3 (en) 2000-12-13
EP0948244A2 (en) 1999-10-06
US6107747A (en) 2000-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8901842B2 (en) RF induction lamp with ferrite isolation system
US9524861B2 (en) Fast start RF induction lamp
US10128101B2 (en) Dimmable induction RF fluorescent lamp with reduced electromagnetic interference
US20140145608A1 (en) Fast start high frequency induction rf fluorescent lamp
US20140145601A1 (en) Dimmable induction rf fluorescent lamp
US20140145600A1 (en) High frequency induction rf fluorescent lamp with reduced electromagnetic interference
US20140145603A1 (en) Induction rf fluorescent lamp with reduced electromagnetic interference
US20140145602A1 (en) Induction rf fluorescent lamp with burst-mode dimming
US20140145605A1 (en) High frequency induction rf fluorescent lamp with reduced electromagnetic interference
WO2009079944A1 (en) Adaptive fluorescent lamp driver circuit
JPH11345694A (ja) 電球形蛍光ランプおよび照明装置
US4367434A (en) Lampholder fitting with three-way brightness solid-state fluorescent lamp ballast
US4983888A (en) Fluorescent lamp device
JP4259008B2 (ja) 電球形蛍光ランプ
KR100297159B1 (ko) 전구형 형광램프 및 조명장치
JP2001319797A (ja) 電球形蛍光ランプおよび照明装置
EP0152264A2 (en) Fluorescent lamp device
Ahmed et al. Electronic ballast circuit configurations for fluorescent lamps
JP2001244097A (ja) 電球形蛍光ランプ、放電ランプ点灯装置および照明装置
JP2001313196A (ja) 電球形蛍光ランプ、放電ランプ点灯装置および照明装置
WO2004110110A1 (ja) 放電ランプ点灯装置
JP2003017291A (ja) 放電灯点灯装置及び電球形蛍光ランプ
JPH11285267A (ja) 高周波インバータ、放電ランプ点灯装置および照明装置
JP2002329594A (ja) 放電ランプ点灯装置および照明装置
JP2000048990A (ja) 放電ランプ点灯装置および電球形蛍光ランプ

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031204

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20031225

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20040205

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20040227