JPS5816319B2 - ホウデントウテントウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放電灯点灯装置に関するもので、起動時の瞬点
照明および消灯時の遅延照明を行う装置を提供すること
を目的としている。

周智の如く、家庭用螢光放電灯の起動装置にはグロ一点
灯管が多用されている。

この方式は安価で動作が確実であり、ランプ特性、バラ
スト特性および周囲条件に対して鈍感であるという長所
を持っているが、起動に時間がかかるという本質的な欠
点を具えている。

最近、これに代るものとして半導体を利用した瞬点回路
が数多く考案されているが、いづれもランプ特性、バラ
スト特性および周囲条件の影響を受は易く、安価で確実
な動作を行うものが得られないことと、その効果は点灯
時の瞬点動作のみに極限されているため、その普及が妨
げられている。

本発明装置は補助照明と制御回路を用いることにより、
実効的な瞬点特性を得ると共に、さらにそれらを活用し
て消灯時の遅延動作をも行わせることができるように構
成したものである。

第１図に本発明の基本回路構成を示した。

１は交流電源、２はチョーク・コイルなどの限流装置３
は螢光放電灯、４はグロ一点灯管などの起動装置、５は
機械的スイッチ、６は白熱電球、７はスイッチでゲート
付サイリスク等のスイッチ素子または機械的スイッチで
あり、位置的には第１図の７で示すように白熱電球６の
前後いずれかに挿入される。

８は機械的スイッチ５で動作を行なうタイマー回路であ
る。

なお、構成としては、起動装置４が動作中、毎サイクル
、オフ期間を持つならば、機械的スイッチ５、白熱電球
６、スイッチ７、タイマー８からなる回路をＡ、Ｂ間に
挿入することができる。

また、機械的スイッチ５、白熱電球６、スイッチ７から
なる回路とタイマー８の回路を限流装置２の電源１側と
螢光放電灯３側に分割することも可能である。

さらに、機械的スイッチ５の位置は電源の限流装置２が
接続されていない側に接続しても良い。

このような構成を行なえば、ス、イツチ５の投入とほと
んど同時に白熱電球６が点灯して照明を行ない、瞬点用
タイマーの働きにより一定時間点灯を持続した後、白熱
電球６は消灯し、高効率の照明となる。

また、消灯時は遅動用タイマー回路か動作して、一定時
間、白熱電球６による照明を行ない。

退室時の不便などを解消する。まず、本発明の基本回路
構成を示す上記第１図の実施例により説明する。

第２図〜第９図にそれぞれ一実施例を示した。

第２図〜第５図、７図ではスイッチ７として５ＣＲ（シ
リコン制御整流器）を用いている。

また第６図ではスイッチ７として正特性感温抵抗素子を
用い、第８図、第９図ではスイッチ７として機械的スイ
ッチを用いている。

次に個々の実施例について説明する。

第２図でスイッチ５０１がａ側からｂ側へ投入されると
、起動装置４が動作を始め、螢光灯３の起動を行なう。

しかし、起動装置４としてグ爾一点灯管などの起動時間
が長くかかる装置を用いると、螢光灯３が起動するまで
にかなりの時間を要する。

そこで、スイッチ５０１の投入と同時にコンデンサ２０
２、ダイオード４０１、抵抗１０２からなる５ＣＲ３０
０のトリガー回路により５ＣＲ３００を導通させ、螢光
灯３が点灯するまで白熱灯６を点灯させ瞬点効果を持た
せる。

その後、一定時間経過するとコンデンサ２０２両端電圧
が上昇し、５ＣＲ３００を導通できなくなり、白熱灯６
は消灯し、螢光灯３のみが点灯を持続する。

一方、スイッチ５０１がｂ側からａ側へ投入されると螢
光灯３は消灯するが、コンデンサ２０１、ダイオード４
０１、抵抗１０２で構成される回路に。

よりスイッチ投入後、一定時間５ＣＲ３００を導通させ
白熱灯６を点灯させることができる。

かくして、白熱灯６を用いて、瞬点を運動を効果的に行
なうことが可能となる。

なお、第２図で抵抗１０３，１０４は放電坪抗、であり
、抵抗１０１は５ＣＲ３００のゲート感度を制御するた
めに挿入されたものであるが、これらは必らずしもなく
とも良い。

第３図で、スイッチ５０２と５０３は連動して動作する
。

スイッチ５０２が閉じるとスイッチ 。５０３は開き、
第２図と同様にダイオード４０２、コンデンサ２０４、
抵抗１０６からなる瞬点用タイマー回路が働き、スイッ
チ投入後一定時間白熱灯６を点灯させる。

一方、螢光灯３が点灯している時、ダイオード４０３、
抵抗１０５、コンデン・す２０３によりコンデンサ２０
３に充電が行なわれる。

そしてスイッチ５０２が開かれると同時にスイッチ５０
３が閉じられ、コンデンサ２０３の電荷が放電されるま
で、白熱灯６を点灯させることができる。

第４図は瞬点用タイマー、運動用タイマー共にコンデン
サ２０５，２０３の放電時定数を用いており、スイッチ
５０４と５０５は連動しており、動作的には前述の回路
と同じである。

第５図は、ポジスタ等の正特性感温抵抗素子６０１．６
０２を用い５ＣＲ３００のゲート制御を行なっている。

スイッチ５０６がａ側からｂ側に投入されると、始め５
ＣＲ３００はポジスタ６０１によりトリガされ、白熱灯
６が点灯する。

その後、ポジスタ６０１が発熱し一定時間経過するとポ
ジスタ６０１の抵抗値が増大し、５ＣＲ３００をトリガ
ーできなくなり、白熱灯６は消灯する。

螢光灯３消灯時にはポジスタ６０２の働きにより遅動消
灯を行なうことができる。

第６図はポジスタ６０３．６０４にスイッチ作用も持た
せた場合で、例えばスイッチ５０７がａ側からｂ側に投
入されると、始めはポジスタ６０３が低抵抗であるので
、白熱灯６が明るく発光しているが、一定時間経過する
とポジスタ６０３の抵抗値が増大し、白熱灯６はほとん
ど消灯していると同じになる。

また、タイマー作用とスイッチ作用を持った機械的スイ
ッチをポジスタのかわりに用いることも可能である。

第７図はヒーター８０１．８０２とサーミスタ等の負特
性感温抵抗素子７０１．７０２を組み合わせた回路であ
る。

スイッチ５０８，５０９は連動スイッチである。

まず連動スイッチがａ側からｂ側に投入されると、始め
はサーミスタ７０２は高抵抗であるため５ＣＲ３００を
トリガーすることができ、白熱灯６は点灯する。

その後゛ヒーター８０２が加熱され、その熱によりサー
ミスタ７０２の抵抗値が減少し、スイッチ投入後、一定
時間経過すると５ＣＲ３００は非導通となり、白熱灯６
は消灯する。

遅動消灯も同じ動作により得られる。第８図はバイメタ
ルスイッチ９０１．９０２とヒーター８０３，８０４を
組み合わせた回路である。

スイッチ５１０がａ側からｂ側に投冷されると、バイメ
タルスイッチ９０２を通して白熱灯６が点灯すると同時
にヒーター８０４に予熱電流が流れ、バイメタルスイッ
チ９０２は加熱される。

その結果、スイッチ投入後、一定時間経過すると／、＋
イノタルスイッチ９０２は開放され白熱灯６（ま消灯す
る。

そして螢光灯３が点灯中は放電灯電流によりヒーター８
０４が加熱され続け、バイメタルスイッチ９０２は開放
し続ける。

遅動消灯時はバイメタルスイッチ９０１とヒーター８０
３の働きにより同じ動作を行なう。

第９図はスイッチとしてリード・リレー１０００を用い
た回路である。

スイッチ５１１と５１２は連動している。

連動スイッチがａ側からｂ側へ投入されると、始めはコ
ンデンサ２０６の両端電圧は低いためリード・リレー１
０００は閉じており白熱灯６は点灯している。

その後、一定時間経過し、コンデンサ２０６両端電圧が
一定値に達すると、リード・リレー１０００の励磁コイ
ルに流れる電流が増大し、接点を開放し、白熱灯６を消
灯する。

遅動消灯も同じ動作により得られる。以上、第２図〜第
９図に代表的な本発明の実施例を示したが、この他にこ
れらの回路を組み合わせた種々の回路が考えられること
は明らかである次に、スイッチ投入と同時に白熱灯によ
る補助照明を行なうことは前述した実施例と同じである
が、螢光灯点灯と同時に白熱灯を消灯する回路を提案す
る。

第１０図にその回路をブロック図で示した。

すなわち、放電灯の両端電圧、電流、フィラメント電圧
を検知する検知回路９を第１図の基本回路に付加した構
成である。

以下、実施例により説明を行なう。

第１１図〜第２２図は螢光灯１灯の場合であり第２３図
〜第２５図は螢光灯２灯の場合の実施例である。

まず、第１１図〜第１３図に検知回路の実施例を示す。

第１１図において、スイッチ５１３がａ側からｂ側へ投
入された時、起動装置４にグロ一点灯管を用いていると
グロ一点灯管が動作を始める。

と同時に、抵抗１１４，１１５をグロ一点灯管のグロー
開始電圧では５ＣＲ３００をトリガーさせ、螢光灯３が
点灯した時には５ＣＲ３００を非導通にするごとく選定
すると、白熱灯６も点灯する。

なお、コンデンサ２０９は螢光灯３の再点弧電圧による
誤動作を防ぐために挿入されており、なくとも良い。

その後、グロ一点灯管の接点が閉じると、螢光灯３の両
端電圧はほぼ零となるまで、抵抗１１４，１１５では５
ＣＲ３ＱＱを導通させることができない。

その時、ダイオード４０８と抵抗１１６の並列回路が動
作し、５ＣＲ３ＱＱを導通させる。

すなわち、５ＣＲ３００のアノード端がカソード端に対
して正電位となった時、グロ一点灯管を通って流れる電
流がチョーク・コイル２の作用により電源電圧に対して
ほぼ９０度位相的に遅れるため、ダイオード４０８と抵
抗１１６の並列回路に５ＣＲ３００のゲート・カソード
間を順バイアスする方向の電圧降下が生じ、５ＣＲ３０
０を導通させる。

このようにしてグロ一点灯管の接点開放時は抵抗１１４
，１１５により５ＣＲ３００を導通させグロ一点灯管の
接点が閉じている時はダイオード４０８、抵抗１１６に
より５ＣＲ３００を導通させ、グロ一点灯管が働いてい
る間は、白熱灯６を点灯させ続ける。

その後、グロ一点灯管の働きにより螢光灯３が点灯する
と、先に述べたごとく、抵抗１１４゜１１５では５ＣＲ
３００を導通させることができなくなり、しかもダイオ
ード４０８、抵抗１１６を流れる電流が予熱電流から放
電灯電流に減少するためダイオード４０８の順方向電圧
降下が低下し、これによっても５ＣＲ３００を導通させ
ることができなくなり、その結果、螢光灯３の点灯と同
時に白熱灯６は消灯する。

この回路でダイオード４０８は動作の安定化のために挿
入されたがなくとも良い。

なお、抵抗１１４．１１５に感温抵抗素子を用いるなら
ば５ＣＲ３００のトリガー特性の温度補償をすることも
できる。

□・そして螢光灯３が点灯中にダイオード４０７
を通してコンデンサ２０８に充電が行なわれ、再びスイ
ッチがｂ側からａ側に投入された時、螢光灯３が消灯す
ると同時に、このコンデンサ２０８の電荷により一定時
間５ＣＲ３００を導通させ、白熱灯６を遅動消灯させる
ことができる。

第１２図はグロ一点灯管の接点が閉じている時に螢光灯
３のフィラメント両端電圧により、５ＣＲ３００を導通
させ白熱灯６を点灯させる回路である。

しかも、点灯中はフィラメント両端電圧が低下するため
５ＣＲ３００は導通することがない。

抵抗１１７は分流電流制御用であり、ダイオード４０９
は逆電流のバイパス回路である。

動作的には第１１図と同様である。

・□第１３図は起動装置４に動作中、
毎サイクル、オフ期間を持たせた場合の検知回路の実施
例である。

起動装置４として、ここではグロ一点灯管１００１に直
列にダイオード４１０を挿入することにより毎サイクル
、オフ期間を得る構成としている。

抵抗１１８は限流用抵抗で、用いなくとも良い。

またコンデンサ２１０は雑音防止用コンデンサである。

なお、一般に用いられているグロ一点灯管では整流特性
があるため、グ爾−電流が流れる方向にダイオード４１
０の極性を合わせなければならない。

このような半サイクル、オフ期間を持つ特性を起動装置
４に持たせるならば、グロ一点灯管の接点が閉じている
期間も螢光灯３の両端には電源電圧が発生するため、抵
抗１１４，１１５からなる検知回路のみを用いれば、グ
ロ一点灯管の接点が閉じている期間でも白熱灯６が消灯
することなく、効果的な瞬点性を得ることができる。

第１１図〜第１３図の実施例では螢光灯両端電圧の検知
を抵抗のみで行なっていたが、閾値電圧を持つスイッチ
素子をゲートに直列接続して回路の安定化が行なえるこ
とは明らかである。

次に１つの切換えスイッチを用いた場合の実施例を第１
４図〜第１７図に示す。

なお、検知回路として、第１２図に示した実施例の回路
を用いたので、ここにおける説明は遅動消灯回路のみに
ついて行なう。

第１４図はダイオード１１４、抵抗１１９、コンデンサ
２１１からなる充電回路により消灯時の時定数を得てい
る。

抵抗１２０は放電用抵抗である。

第１５図は充放電の時定数を違え、一定時間Ｓ ＣＲ３
００を導通させる回路例である。

ダイオード４１２が順方向では時定数がコンデンサ２１
２と抵抗１２１．１２２，１２３の直並列回路で決まり
、他方ダイオード４１２が逆方向では、時定数がコンデ
ンサ２１２と抵抗１２２゜１２３の直列回路で決まる。

そして、前者の方が時定数が短かいので、スイッチ５１
７のａ側投入時は抵抗１２２を通して流れる電流により
５ＣＲ３００を導通させ得るが、成る時間経過すると５
ＣＲ３００のゲート端子がカソード端子に対して正電位
となることができなくなり、５ＣＲ３００は非導通を保
持する。

第１６図は、螢光灯３が点灯している時、すなわちスイ
ッチ５１８がｂ側へ投入されている時、ダイオード４１
７、コンデンサ２１３、ダイオード４１３、抵抗１２４
を通してコンデンサ２１３に充電を行なう。

そして螢光灯３消灯時、スイッチ５１８がａ側へ投入さ
れると電源電圧にコンデンサ２１３の電荷が重畳され、
ダイオード４１４、抵抗１２５、コンデンサ２１３、ダ
イオード４１６を通してトリガー電流が５ＣＲ３００に
供給され、白熱灯６を点灯させる。

その後、コンデンサ２１３の電荷が放電されると、ダイ
オード４１５の働きにより、クランプがかかりコンデン
サ２１３への；逆充電は行なわれず、その時点で５ＣＲ
３００は非導通となり白熱灯６は消灯する。

第１７図は遅動消灯に正特性感温抵抗素子ポジスタ６０
５を用いた場合であり、動作は第５図と同一である。

・ 第１８図は連動オン−オフスイッチ５２０，５２１
を用いた実施例である。

スイッチ５２０がオン、スイッチ５２１がオフすると螢
光灯３は点灯し、ダイオード４１８、抵抗１２６を通し
てコンデンサ２１４に充電される。

そして、スイッチ５２０・がオフ、スイッチ５２１がオ
ンになると螢光灯３は消灯するが、コンデンサ２１４の
充電電荷により５ＣＲ３００は導通し、一定時間、白熱
灯６を点灯させる。

第１９図〜第２１図は１つのオン−オフスイッチにより
前述した実施例と同じ動作を行なう。

第１９図で、スイッチ５２２が投入されると、螢光灯３
は点灯する。

そして、コンデンサ２１６両端電圧をコンデンサ２１５
両端電圧より常に高くなるようにコンデンサ２１５，２
１６、抵抗１２７、１２８を設定すると、５ＣＲ３００
のゲート・カソード間電圧はトリガー電圧以上にならず
スイッチ５２２投入中はタイマー回路８によって５ＣＲ
３００が導通ずることはない。

スイッチ５２２が開かれると同時にコンデンサ２１６の
充電電荷は抵抗１２８を通して放電し、コンデンサ２１
５両端電圧がコンデンサ２１６両端電圧より高くなり、
コンデンサ２１６の充電電荷により５ＣＲ３００は成る
期間導通する。

第２０図は第１６図の回路にコンデンサ２１７を付加し
た回路である。

コンデンサ２１７を挿入することにより、スイッチ５２
３が閉じられている時、ダイオード４１３が順方向とな
るサイクルで、ダイオード４１７、コンデンサ２１３、
ダイオード４１３、抵抗１２４を通してコンデンサ２１
３が充電され、コンデンサ２１７、ダイオード４１３、
抵抗１２４を通してコンデンサ２１７が充電される。

そして、ダイオード４１４が順方向となるサイクルでは
、ダイオード４１４、抵抗１２５、コンデンサ２１７を
通してコンデンサ２１７の電荷が放電され、ダイオード
４１４、抵抗１２５、コンデンサ２１３、ダイオード４
１６、抵抗１１５を通してコンデンサ２１３の電荷が放
電される。

この時、抵抗１２５，１１５、コンデンサ２１３２１７
を適正に設定することにより第１９図と同様、５ＣＲ３
００のゲート・カソード間電圧がトリガー電圧以上にな
ることはなく、スイッチ５２３投入中はタイマー回路８
によって５ＣＲ３００が導通することはない。

スイッチ５２３が開かれると同時にコンデンサ２１３．
２１７の充電回路は切り離され、放電回路のみが働く。

その結果、ダイオード４１４、抵抗１２５、コンデンサ
２１３、ダイオード４１６ＳＣＲ３００のゲート−カソ
ード、ダイオード４０９を通してコンデンサ２１３の充
電電荷の放電が行なわれ、５ＣＲ３００は成る期間導通
する。

第２１図は、第１６図の回路に５ＣＲ３０１を付加した
回路である。

スイッチ５２４が閉じられるとダイオード４１３が順方
向となるサイクルで第２０図の回路と同じくコンデンサ
２１３が充電される。

しかし、ダイオード４１４が順方向となるサイクルでは
、５ＣＲ３０１が導通するように抵抗１２９，１３０を
選定することにより、コンデンサ２１３の放電電荷によ
る５ＣＲ３００の導通を防止している。

スイッチ５２４が開放された時は、５ＣＲ３０１は開放
状態となるため、第１６図と同じ動作を行なう。

第２２図は、第１２図の回路を改良している。

すなわち、抵抗１３１とダイオード４２０を付加したこ
とにより遅動消灯時の時定数の増加をはかった。

第１２図では、スイッチ５２５がａ側に投入されるとコ
ンデンサ２０８の電荷の一部は抵抗１１３１１１５を通
して放電されてしまい、しかも抵抗１１５の抵抗値は５
ＣＲ３００のゲート感度から余り大きくすることができ
ず、その結果、遅動消灯時の時定数を増加するにはコン
デンサ２０８の容量値を増大しなければならない。

ところが、第２２図の回路では抵抗１１５への分流を防
ぐためにダイオード４２０を用いることにより、５ＣＲ
３００のゲート・カソード間抵抗１３１としては、素子
の耐圧低下が起らない程度に大きくすることができ、コ
ンデンサ２０８の大容量化を防ぐことができる。

第２３図〜第２５図に螢光灯２灯を用いた場合の実施例
を示した。

スイッチ５２６，５２７と５２８．５２９と５３０，５
３１はいずれも連動スイッチで、切換えスイッチがｂ側
に投入されるとオン−オフスイッチが閉じる機構となっ
ている。

第２３図は、一方の螢光灯３１に第１２図の検知回路を
設けた構成であり、２灯並列点灯をする場合、他方の螢
光灯３２の点灯、不点灯にかかわらず、螢光灯３１が点
灯すれば白熱灯６が消灯するものである。

第２４図は第２３図の回路に抵抗１３２を付加すること
により螢光灯３１と螢光灯３２が共に点灯した時、白熱
灯６が完全に消灯するようにしたものである。

第２５図は第１３図の回路を２灯用に適用したもので、
抵抗１３３、ダイオード４２１．４２２を用いることに
より抵抗１１４上端の電位が螢光灯３１．３２のいずれ
か低い方の値で決定されるため、いずれか一方の螢光灯
が点灯すると、白熱灯６が消灯する構成となる。

以上、第１０図に示したブロック図を実施例により説明
したが、次に第１０図にさらに一つの機能を加えた第２
６図のブロック図で示される回路を提案する。

すなわち、第２６図は螢光灯３あるいはグ冶一点灯管の
異常時、いいかえればグロ一点灯管溶着による連続予熱
状態あるいは、螢光灯のフィラメント断線状態で使用さ
れた時の保護回路を提案している。

第２６図は第１０図の検知回路にタイマー回路を設ける
か白熱灯６に直列にタイマー１１を設けることを提案し
ている。

こうすれば螢光灯３に異常が発生しても、白熱灯６が連
続点灯状態にさらされることなく、異常を検知するある
時間点灯を続けると、上記いずれかのタイマー作用によ
り白熱灯６は消灯することができ、白熱灯の寿命劣化を
防ぐことができる。

第２７〜第２８図に実施例を示したので以下、実施例に
より説明する。

第２７図はランプ両端電圧検知回路にダイオード４２３
、コンデンサ２１８、抵抗１３４からなる時定数回路を
設け、フィラメント電圧検知回路にダイオード４２４、
コンデンサ２１９、抵抗１３５からなる時定数回路を設
け、一定時間、異常が連続すると５ＣＲ３００のトリガ
ーを停止する構成としている。

第２８図はタイマー１１としてポジスタなどの正特性感
温抵抗素子６０６を用い、連続的に５ＣＲ３００が動作
し、白熱灯６が点灯し続ける時にポジスタを動作させ、
白熱灯６をほぼ消灯状態にする。

第２９図は第１３図の保護回路であるが、抵抗１１４の
かわりに正特性感温抵抗素子６０７を用い、螢光灯ある
いは起動装置の異常時には連続してランプ両端に電源電
圧が印加されることにより正特性感温抵抗素子６０７を
発熱させ、５ＣＲ３００がトリガーできなくしている。

なお、いままで述べた回路の補助照明として用いられる
白熱電球としては、いかなる種類の電球も用いることが
できる。

例えば、本回路では実質点灯時間が短かいので白熱電球
として短時間定格の小形豆球を用いることもできる。

さらに本発明の回路は予熱形螢光灯以外の放電灯へも適
用できる。

すなわち、高圧水銀灯などで起動時の照度が低い期間あ
るいは、一時的停電による再始動時、補助照明を利用し
て照明を行ない、ある照度以上になったら補助照明を消
灯する方法である。

検知回路としては、先に述べた第１１図の構成となり、
例えば第１１図で起動装置を除き、螢光灯３を高圧水銀
灯にかえれば良い。

かかる構成とすれば、起動時、照度が低い時は大きな放
電電流により５ＣＲ３００がトリガーされ照度が高くな
ると放電電流の減少を検知して５ＣＲ３００の導通を停
止することができ、一時的停電における再始動時は抵抗
１１４，１１５により５ＣＲ３００を導通させ補助照明
を行なうことができる。

起動時、再始動時の一方だけの回路を使うこともできる
。

以上述べたごとく、本発明によれば、補助照明を用いる
ことにより、簡単な構成で瞬点及び運動消灯を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の基本回路構成図、第２図〜第９図はそ
れぞれ第１図の一実施例、第１０図は第１図に放電灯点
灯検知回路を付加した本発明の他の回路構成図、第１１
図〜第２５図はそれぞれ第１０図の一実施例、第２６図
は第１０図に異常時保護回路を付加した本発明のもう一
つの回路構成図、第２７図〜第２９図はそれぞれ第２６
図の一実施例である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 放電灯が限流装置と機械的第１スイツチとを介して
   交流電源に接続された放電灯点灯装置において、白熱電
   灯を第２スイツチを介して上記交流電源に接続すると共
   に、上記第２スイツチが上記放電灯の起動時と消灯時に
   一定時開閉となる如きぞイマーをもうけてなることを特
   徴とする放電灯点灯装置。