JPS58117686A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は予熱電極付棲毒巷柿放電灯の点灯装置の改良に
関するものであり、とくにその高効率化を図ったもので
ある。

放電灯は一般に始動時に高電圧を印加され、点灯中の電
圧は始動時の数分の１に低下するものが多い。このよう
な場合は電極予熱用トランス（予熱巻線）を、放電灯の
始動時と点灯時とのランプ電圧の変化による電圧変化が
生じる場所に設置す可能であることが従来一般に知られ
ている。

上記した点灯装置の高効率化手段は、電源の周波数とは
関係なく広く一般の放電灯点灯＃２置に適用できるもの
であるが、従来は主として高周波点灯装置に適用されて
きているので、ここでは高周波点灯装置に適用した場合
を例にとうて従来技術を説明する。

第１図は上記高効率化をねらいとして構成された従来の
高周波点灯装置の一例を示すものである。

図において、ｌは直流電源、２は高周波スイッチ、３は
上記高周波スイッチのドライブ回路、４はトランス、５
は上記トランスの一次巻線、６は同じく二次巻線、７及
び８は予熱巻線、９はパラスト（放電安定化回路）、ｌ
Ｏは放電灯、１１及び１２は電極予熱回路に挿入された
コンデンサ、１３及び１４は予熱電極、１５は波形整形
用コンデンサ、１６は点灯スイッチである。なお、電極
予熱回路に直列に挿入されたコンデンサ１１及び１２を
省いたものもあり、またパラスト９としては、図示の如
きコンデンサを用いるものとインダクタンスを用いるも
のとがある。

上記構成の従来の高周波点灯装置の動作については、例
えば実願昭５３−１５１８１５号明細書に詳しく述べら
れているので、ここでは簡単に説明する。

点灯スイッチ１６をオンすると、高周波スイッチ２のオ
ン・オフの連続動作により交流が発生し、その交流電圧
をトランス４で昇圧して放電灯ｌＯに印加すると同時に
トランス４の予熱巻線７．８に誘起された電圧で電極１
３及び１４を加熱し、放電灯が点灯する。放電灯点灯後
の一次巻線５及び二次巻線６の両端電圧は回路のＱの低
下により低下し、予熱巻線７及び８の電圧も放電灯始動
時の数分の−に低下するので、点灯中の電極予熱損失が
軽減される。またバラスト９として、図示の如きコンデ
ンサを用い、かつ電極予熱回路にコンデンサ１１及び１
２が挿入されている場合には、交流電圧の周波数が点灯
後低下するので点灯中の予熱損失が軽減される。しかし
ながら、バラスト９がインダクタンスのときは、点灯中
の周波数は無負荷時より高くなるので、コンデンサ１１
及び１２を用いてもあまり効界的ではない。

上述したように、従来の高周波点灯装置では、予熱損失
をかなり減らしているが、点灯中も予熱電流が流れてい
るために皆無にすることはできなかった。

ここにいう高周波点灯装置は、主として避難誘導灯など
の非常用照明装置用として用いられるものであり、した
がって、非常時には直流電源（パ、テリ）で十分に点灯
し、しかも避難上有効な光度を所定時間内は十分に雑持
させてやることのできるものである必要がある。従って
、ここに到って放電灯点灯装置における高効率化対策が
考わめて重要な課題となってきているのである。

本発明は、上記の如き課題を解決するためになされたも
ので、点灯中における電極の予熱損失を実質的に０とす
ることにより、放電灯点灯装置の著るしい高効率化を図
ることを目的としたものである。

上記の目的を達成するために、本発明の放電灯点灯装置
においては、電極予熱回路に直列に、電圧感応スイッチ
（例えばシリコンシンメトリカルスイッチ、トリガーダ
イオード、ツェナーダイオード）を挿入することにより
、点灯中の予熱損失を実質的に無視できる程度にまでに
低減し得たものである。

以下、図に示した実施例によって、本発明の具体的な構
成について詳細に説明する。本発明の放電灯点灯装置も
特に電源の周波数による制約を受けるものではないが、
説明を簡略化するために、従来技術（第１図）と対比さ
せ、高周波点灯装置の場合を例にとって説明する。

８ｇ２図は本発明の一実施例になる高周波点灯装置の回
路構成図である。第２図において、前出の第１図示のも
のと閤−符号を付して示す部分は第１図の場合と同一ま
たは均等部分を示すものとする。１７及び１８が本発明
による電圧感応スイ。

チであり、これは第１図に示したコンデンサ１１及び１
２の代りに電極予熱回路中に直列に挿入されている。そ
の他の部分の構成は第１図示の従来装置の場合と全く同
じである。

先ず動作原理を説明する。始動時および点灯中にトラン
ス４の予熱巻線７，８に生じるピーク電圧をｖｏおよび
ｖＬとすると、上記電圧感応スイ、−ｙ−１７、１８ｏ
感応！圧Ｖ、　Ｉｒ：　Ｖ。＞ｖ、〉ｖＬと選べば、始
動時には必要な電極予熱電流を流がし、点灯中は予熱電
流な０とすることが可能である。

次に高周波スイッチ２にトランジスタ、サイリスタなど
一石を用いて構成した自励インバータ回路を用いた場合
を例にとって詳しく説明する。上記の場合には、高周波
スイッチ２のオン・オフの連続動作により、トランスの
一次巻線５の両備には第３図に示した波形に相似な電圧
が発生する。

従って、予熱巻線７，８には始動時に第３図、点灯時に
第４図に示した波形の電圧が誘起される。

この誘起電圧のうち破線で示した前記感応電圧■　のレ
ベルを超えた部分で電流が流れ、放電灯１Ｏの予熱電極
が加熱され、さらに二次巻線６に発生する電圧の印加に
より放電灯が始動する。上Ｍｅ起電圧のピーク値は、パ
ラスト９のいかんにかかわらず始動時（第３図）と点灯
時（第４図）とで変化するので、点灯時のピーク値ｖＬ
では紡記感応電圧Ｖ、のレベルを超えないよう電圧感応
スイッチを設定しておけば、点灯中には予熱電流が流れ
なくなる。すなわち、始動時には上記Ｖ。

を超えるピーク電圧ｖ０で必要充分な予熱電流を流し、
点灯中はｖＬがＶ、に近づくかあるいはそれを下まわる
ようにすることにより、予熱損失を低減あるいは完全に
無くすることができる。

上記の例では、電圧の変化が第３図及び第４図に見られ
るように片方向のみに生じるため、電圧感応スイッチ１
７及び１８は一例として第２図中に示したようにそれぞ
れツェナーダイオードとダイオードの直列回路で構成す
ることができる。接続極性は高周波スイッチ２がオンの
時は阻止方向とし、オフのときＶ、を超える電圧により
予熱電極１３．１４に電流が流れるようにする。高周波
スイッチ２がオンの時阻止方向としたのは、この期間に
予熱巻線７．８に発生する電圧ｖｆｏ、が始動時と点灯
時で等しく差が出ないためである。

第５図は上記ツェナーダイオードとダイオードの直列回
路で構成した電圧感応スイッチの特性な示すもので、ブ
レークオーバ電圧（ツェーナー電圧）が感応電圧Ｖ、に
対応するものである。この特性から分かるようにｖｌを
岬えた部分でのみ電流が流れるので、■、設定が点灯時
のピーク値ｖＬより多少小さくなったとしても、点灯中
の予熱損失を無視できる程度に小さくすることが可能で
ある。従って電圧感応スイッチを構成する素子の特性の
バラツキはそれ程問題にならないし、設定すべき■、に
ある程度幅を持たすことができる。

また、電圧感応スイッチとして、第６図に示したような
特性を有する素子を用いれば、始動時における電圧感応
スイッチの損失を低減でき、素子の熱容量の小さいもの
を用いることができる。これは具体的にはサイリスタな
どを用いることにより実現できる。但し、この場合には
ｖＬがＶ、を超えると電圧感応スイッチがターンオンし
、スイッチを挿入した効果がなくなるので、■、は常に
ｖＬを下まわらないように設定する必要がある。

放電灯（ランプ）始動時と点灯時に予熱巻線７゜８に生
じる電圧ピーク値の比率Ｖ。／ｖＬはランプ始動電圧ピ
ーク値とランプ点灯時に巻線６に生じる電圧のピーク値
の比率によって決まる。放電灯１０が螢光ランプの場合
、パラスト９の電圧が無視できる程度であれば、その比
率はｌＯ：ｌ程度にもなり、パラスト９の電圧を考慮に
入れても、あるため、点灯時のｖＬ　は数Ｖ以下にでき
る。このため第５図の特性をもった電圧感応スイッチ１
７として第７図に示した実施例のように複数個の直列ダ
イオードを用いて構成し、その順方向電圧降下で必要十
分なＶ、を得ることができる。第７図の実施例は高周波
スイッチ２がオフ時にのみランプ電流を流す直流点灯方
式のため予熱回路は１個である。なお、第７図において
、１９は直流点灯用の整流ダイオードである。

なお、上記電圧Ｉ応スイ、チ１７を構成する複数個の直
列ダイオードの挿入位置は、ダイオードの使用個数を少
なくするため、ランプ放電電流により電極に生じる電圧
降下が上記ダイオードの順方向電圧降下と同方向となる
ように設定する方がよい。

以上説明したように、本発明の放電灯点灯装置は予熱電
極付放電灯の点灯中における予熱損失を皆無にもしくは
無視できる程度に低減することができ、それにより所期
の高効率化が十分に達成できる。

螢光ランプを用いた非常用照明点灯装置では非常時に減
光点灯するため、従来の点灯装置では点灯時の電極、予
熱損失は入力電力の数多以上を占める。この損失を本発
明により無くすことができ、高効率化が図れるばかりで
なく、電源用電池セル数の低減を可能にするなど効果が
大きい。

なお、各実施例の説明では、電圧の変化が片方向のみに
生じる場合について述べたため、一方向性のスイッチな
用いたが、電圧の変化が両方向に生じる場合は、両方向
性、片方向性のスイッチとも使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高周波点灯装置、第２図及び第７図は本
発明の放電灯点灯装置の回路構成図である。第３図及び
第４図は動作説明のための電圧波形図、第５図及び第６
図は電圧感応スイッチの特性を示す図である。 ４・・・トランス、５・・・−次巻線、６・・・二次巻
線、７．８・・・予熱巻線、９・・・バラス）、１０・
・・放電灯、１３．１４・・・予熱電極、１７．１８・
・・電圧感応スイッチ。 代理人　弁理士　薄　１）利゛、ｉ ヤｌ＠ ヤ２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電源と、予熱電極付放電灯と、パラストとを有する放電
   灯点灯装置において、上記予熱電極の予熱用トランスを
   、上記放電灯の始動時と点灯時のランプ電圧変化による
   電圧変化が生じる場所に設け、かつ上記予熱電極と直列
   に電圧感応スイッチを挿入してなることを特徴とする放
   電灯点灯装置。