JPS5848397A - 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、放電灯の電極を十分子熱してから点灯させる
ことができるようにした放電灯点灯装置に関する。

放電灯を高周波で点灯させる場合、低温においても確実
な活動を行なえるようにするため２次電圧を高く設定し
てあり、このため常温では電源を入れると同時に電極が
予熱されないまま瞬時にランプが点灯してしまう。従っ
て、この種のコールドスタートがあるため、放電灯の始
動の際に電極の消耗が激しく、ランプが短寿命となる欠
点があった。

この欠点を解決するには、電源投入後直ちにランプを点
灯させないで、電極を十分子熱し、設定した一定時間経
過後にランプを点灯させればよく、その試みとして第１
図乃至第３図に示した放電灯点灯装置が知られている。

どれも−灯用を例示しであるが、図中、１は商用交流電
源、２は電源スィッチ、３は電源１を全波整流する整流
回路である。Ａはトランジスタインバータ、４はインバ
ータＡの漏洩形出カドランス、４ａ、４ｂはトランス４
の一対の１次巻線、４ｃはトランス４のベース巻線、４
ｄはトランス４の２次巻４１．４　ｅ　。

４ｆはトランス４の一対のフィラメント巻線、４ｔはト
ランス４の補助巻線である。Ｂは半導体スイッチ回路、
Ｃはスイッチ回路Ｂに信号を与えるタイマ回路、５は放
電灯としての螢光ランプ、５ａ。

５ｂはランプ５の一対の電極である。

どの例も、スイッチ２を投入すると、交流電源１が整流
回路３で全波整流され、この電圧がインバータＡに印加
される。その結果、出カドランス４の２次巻線４ｄに高
周波の高電圧が発生する。

同時にフィラメント巻線４ｅ、４ｆ、補助巻線４ｔにも
高周波の電圧が発生し、ランプ５の電極５ａ。

５ｂは予熱される。

先ず、第１図に示した例では、スイッチ２の投入と同時
にスイッチ回路Ｂは閉じ、ランプ５は点定時間が経つと
、タイマ回路Ｃからスイッチ回路Ｂに信号が出力され、
この信号によってスイッチ回路Ｂが開き、２次巻線４ｄ
の電圧がランプ５に印加され、ランプ５が点灯する。

ところで、この種の装置を多灯用直列逐次点灯装置に適
用した場合、例えば始動補助インピーダンスと直列のラ
ンプと並列にスイッチ回路Ｂを挿入した構成になるが、
小ワツトの螢光灯が負荷である場合を除いて、トランス
４の２次巻線４ｄの２次電圧が高いため、スイッチ回路
Ｂに用いる半導体素子は高耐圧、高電流のものが必要と
なり、高価なものになる欠点があった。

又、第２図に示した例においても、スイッチ２の投入時
、スイッチ回路Ｂは開いており、ランプ５は点灯しない
状態で予熱だけされる。そして一定時間経過後、タイマ
回路Ｃからスイッチ回路Ｂに信号が出力され、・この信
号によってスイッチ回路Ｂが閉じ、２次巻線４ｄの電圧
がランプ５に印加され、ランプ５が点灯するが、この種
の装置を多灯用直列逐次点灯装置に適用した場合、例え
ば始動補助インピーダンスと直列にスイッチ回路Ｂを挿
入した構成になり、前記第１図に示した例と同様の欠点
があった。

又、第３図に示した例では、スイッチ２の投入と同時に
スイッチ５は閉じ、２次巻線４ｄ、電極５ａ、補助巻線
４９．スイッチ回路Ｂ、電極５ｂ。

２次巻線４ｄの閉ループに予熱電流が流れ、ランプ５は
点灯しない状態で予熱だけされる。そして一定時間経過
後、タイマ回路Ｃからスイッチ回路Ｂに信号が出力され
、この信号によってスイッチ回路Ｂが開き、２次巻線４
ｄの電圧がランプ５に印加され、ランプ５が点灯する。

本例の場合、トランス４に補助巻線４ｔを設けることに
より、２次巻線４ｄ、電極５ａ、補助巻線４ｆ、スィッ
チ回路Ｂ１電極５ｂ１２次巻線４ｄの閉ループで、２次
巻線４ｄの２次電圧を減するように補助巻線４ｆを接続
し、スイッチ回路Ｂに印加される電圧を軽減しているが
、予熱電流を十分とるためには高耐圧、高電流用のもの
が必要となる欠点があった。又、２灯用の回路にする場
合、出カドランス４を２個並列に接続し、夫々のトラン
スの出力に一本ずつ螢光ランプを接続した構成となるが
、この場合も高耐圧、高電流の半導体素子を２個使用し
、出カドランスも２個使用するので装置が高価になる欠
点があった。

本発明は王妃欠点を除去したものであり、２灯以上の放
電灯を高周波電力で直列逐次点灯方式で点灯するととも
に、負荷である放電灯の消費電力が大となっても、放電
灯の電極を十分予熱してから点灯させることができる始
動回路を設けた構成の放電灯点灯装置を提供することを
目的とする。

以下、本発明の一実施例につき第４図以下とともに説明
する。第４図は本発明になる放電灯点灯装置の一実施例
の回路図を示す。

第４図中、インバータＡは、主スイツチング素子である
一対のトランジスタ９，１０．正の入力端子とトランジ
スタ９．１０の各ベース間に接続した一対のベース抵抗
、正の入力端子と巻線４ａ。

４ｂの接続点間に接続した高周波チョーク１３、巻線４
ａ、４ｈ間に接続した共振用コンデンサ１４等を有して
いる。トランス４の２次巻線４ｈは巻線４ｅ、４ｆと同
様フィラメント巻線であり、４ｉは補助巻線である。６
は、ランプ５に直列に接続した螢光ランプで、一対の電
極６ａ、６ｂを有している。７は始動補助用インピーダ
ンス、８は始動用トランスである。８ａはトランス８の
１次巻線で、巻線４１とスイッチ回路Ｂに直列に接続さ
れている。８ｂはトランス８の始動用２次巻線で、巻線
４ｄの誘起電圧を減する極性に巻かれており、インピー
ダンス７に直列に接続されている。

タイマ回路０において、１５は電源ｌを入力とする電源
トランスである。１６はトランス１５の出力を整流する
整流回路、１７は平滑用コンデンサである。コンデンサ
１８、抵抗１９，２０゜２１、プログラマブルユニジャ
ンクショントランジスタ（ＰＵＴ）２２は限時回路を構
成する。２３は、抵抗２０．２１の接続点に接続された
抵抗である。

タイマ回路Ｂにおいて、２４はベースが抵抗２３の端子
に接続されたトランジスタである。２５はトランス４の
巻線４１の誘起電圧を整流する整流回路で、正の出力端
子がトランジスタ２４のコレクタに、負の端子がトラン
ジスタ２４のエミッタに接続されている。

第４図において、スイッチ１を投入すると、第７図に示
した電源電圧波形が整流回路３で第８図に示した如く整
流され、この電圧がインバータＡに印加される。その結
果、トランジスタ９，１゜（７）ヘースニ抵抗１１　、
１２を介してアンバランスなベース電流が流れ、巻線４
ｃの励磁作用によりトランジスタ９．】ｏは交互に開閉
を繰り返し、インバータＡが発振する。その結果、トラ
ンス４の各巻線４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、、４ｅ、４ｆ
。

４ｈ、４ｉに高周波電圧が発生する。

又、これと同時にタイマ回路Ｃにおいて、トランス１５
、整流回路”１１′′６を介してコンデンサ１７、抵抗
２０．２３、）ランジスタ２４のベース　エミッタ、コ
ンデンサ１７の閉ループに電流が流れ、トランジスタ２
４はオン状態となる。

一方、前記した如く、補助巻線４１には高周波電圧が発
生しており、スイッチ回路Ｂが閉じているので、巻線４
１１巻線８ｍ、スイッチ回路Ｂ。

巻線４１の閉ループで高周波電流が流れ、巻線８ｂにも
高周波電圧が発生する。巻線８ｂの誘起電圧は、前記の
如く巻線４ｄ、巻線８ｂ、インピーダンス７、ランプ５
、巻線４ｄの閉ループを、巻線４ｄの誘起電圧を減する
方向に生じており、この電圧の大きさはランプ５が微放
電を起こさないよう巻線４ｄのＩ程度に設定しであるの
で、ランプ５、ランプ６は始動しない。なお、このとき
巻線４ｅ、４ｆ、４ｈに誘起している電圧によって電極
５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂが予熱されている。

ランプ５，６が点灯しないで、電極５ｍ、５ｂ。

６ａ、６ｂだけが加熱されている間、タイマ回路Ｃのコ
ンデンサ１８は、コンデンサ１７より抵抗１９を介して
徐々に充電されており、トランジスタ２２のゲート−カ
ソード間の電圧が徐々に下っていく。そして、このトラ
ンジスタ２２のゲート−カソード間電圧がトランジスタ
２２のアノード−カソード間電圧（この電圧値はコンデ
ンサ１７の電圧を抵抗２０．２１で分割した値である）
よりも低くなると、トランジスタ２２のアノード−カソ
ード間が導通し、コンデンサ１７、抵抗２０、抵抗２３
、トランジスタ２４のベース、エミッタ、コンデンサ１
７の閉ループで流れていた電流が、コンデンサ１７、抵
抗２０、トランジスタ２２のアノード、カソード、コン
デンサ１７の閉ループで流れるようになり、トランジス
タ２４はオフ状態となる。

その結果、巻線８１に電流が流れなくなり、巻線８ｂに
誘起されていた電圧が零となる。これにより巻線４ｄの
高電圧がそのまま巻線８ｂ、インピーダンス７を介して
ランプ５の両端に印加され、ランプ５は微放電を起こし
、ランプ５，６が点灯する。

ランプ５．６が点灯したあと、インピーダンス７と巻線
８ｂのインダクタンスの合成インピーダンスは、点灯中
のランプ６のインピーダンスに比較して非常に大きいの
で、インダクタンス８ｂには殆ど電流は流れず、巻線８
ｂを設けた影響はない。

第５図に示した放電灯点灯装置は、上記の装置を３灯用
に適用したもので、フィラメント巻線４ｊとランプ２６
が付加されている点を除き第４図とその構成は変わらず
、又動作も略同様である。このことは３灯に限らず、４
灯以上についても同様であるのは勿論である。

このように、ランプのワット数が大となり２次巻線４ｄ
の電圧を高く設計する場合でも、補助巻線４１の電圧は
巻線４ｄの電圧に比軟してかなり低い値のままで、トラ
ンス８で昇圧することにより巻線８ｂの誘起電圧をラン
プ５が微放電を起こさない十分な大きさ番こ設定するこ
とができる。従って、トランジスタ２４、整流回路２５
等の素子は耐圧の低い安価なもので済み、又第５図に示
した多灯用装置においても、簡単かつ安価に回路を構成
することができる。

なお、上記実施例では、フィラメント巻線を出した如く
、フィラメント巻線８ｃ、８ｄ、８ｅを始動用トランス
８に設けた構成としてもよい。この場合、スイッチ２を
投入後スイッチ回路Ｂがオン状聾の間は、第４図に示し
た実施例と同様、ランプ５，６の電極５ａ、５ｂ、６ａ
、６ｂは予熱され、設定時間経過後スイッチ回路Ｂが開
き、ランプ５．６の点灯と同時に巻線８ｂには殆ど電流
が流れなくなる。その結果、巻線ｇｃ　、　８ｄ　。

８ｅの誘起電圧は略零となり、ランプ５，６が点灯中に
電極５　ａ　２５　ｂ　ｅ　６　ａｔ　６ｂで消費され
る電力を略零にすることができる。又、３灯以上の多灯
用点灯装置についても、トランス８にフィラメント巻線
を追加することにより同様の動作をさせることができる
。

なお、第４図乃至第６図に示した構成では、インバータ
Ａの入力電圧波形は、第７図に示した電源１の電圧波形
に対し第８図に示したような脈流になっており、トラン
ス４の各巻線の高周波電圧波形の概要形は第９図に示し
た如くなっている。

ところで、整流回路３の後にコンデンサを挿入し、イン
バータＡの入力電圧波形を第１０図に示した如く平滑し
、トランス４の各巻線の高周波電圧波形の概要形を第１
１図に示したようにした場合でも、前記実施例の動作は
殆ど変わらない。

なお、インバータＡは自励発振をするプッシュプル形の
ものとしたが、他の、例えば−石式のインバータでもよ
く、或いは他励式のインバータでもよい。又、スイッチ
ングトランジスタにベース電流を供給する回路、或いは
タイマ回路、スイッチ回路等は実施例に限定されず、他
の構成のものでもよい。

以上説明したように本発明になる放電灯点灯装置−こよ
れば、補助巻線、始動用トランス、スイッチ回路、タイ
マ回路等により安価な始動用回路を構成でき、しかもこ
の始動用回路により、電源投入後設定時間が経過するま
ではランプを点灯させず、電極を十分予熱した後でラン
プを点灯し、これによりランプ始動時の電極消耗を軽減
してランプを長寿命化でき、又ランプのワット数が大と
なっても或いは灯数が多くなったとしても、回路構成が
簡単で、２灯以上の多灯直列逐次点灯装置を提供できる
等の効果を奏する。

又、本発明になる放電灯点灯装置は、始動用トランスに
簡単なフィラメント巻線を設けることにより、ランプ始
動と同時に電極予熱電圧をほぼ零にし、点灯中にフィラ
メントで消費される電力をほぼ零にすることができる等
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は夫々従来の放電灯点灯装置の一例
のブロック図、第４図は本発明になる放電灯点灯装置の
一実施例の回路図、第５図はその一変形例の回路図、第
６図は本発明になる放電灯点灯装置の他の実施例の回路
図、第７図ないし第１１図は回路各部の動作を説明する
ための信号波形図である。 ｌ・−・−商用交流電源、３−・−−−整流回路、Ａ・
・・−・・・・インバータ、４・・−ｍ−出力トランス
、４９，４ｉ・・・・−補助巻線、Ｂ−・−スイッチ回
路、Ｃ・・・−・タイマ回路、５，６．２６・・−一螢
光灯（ランプ）、７゜２７、−・−始動補助用インピー
ダンス、８−始動用トランス、８ｂ−・−・−始動用２
次巻線、２４−−−トランジスタ。 第１図 １０図 １１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　直流電源に接続したインバータの出カドラン
   スに発生する高周波２次電圧を印加して、複数の放電灯
   を直列点灯する放電灯点灯装置において、前記出カドラ
   ンスに設けた補助巻線の出力電圧を入力とする始動用ト
   ランスを設け、この始動用トランスの始動用２次巻線と
   、前記放電灯のうちの少なくとも１灯とを始動用補助イ
   ンピーダンスを介して直列に接続し、かつ前記２次巻線
   を前記出カドランスの発生する２次電圧を減少させる極
   性に配置し、さらに前記補助巻線と直列に設けた半導体
   スイッチ回路と、このスイッチ回路を制御するタイマ回
   路とを設け、前記放電−灯の起動時に前記スイッチ回路
   を閉じ、前記タイマ回路の設定時間経過後に前記スイッ
   チ回路を開く構成としてなる放電灯点灯装置。
2. （２）前記放電灯は、前記始動用トランスに設けたフィ
   ラメント巻線出力によって電極を予熱する構成としたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放電灯点灯
   装置。