JPS587799A - 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、高周波で放電灯を点灯し、かつ調光可能にし
た装置に関する。

放電灯をインバータを使用して２〜３ＫＭ、以上の高周
波で点灯し、かつ調光を行なうことは。

チラッキの少ない良好な調光が得られる点などから、従
来より試みられていた。

インバータの入力電圧を位相制御等によって制御するこ
とによ抄、調光を行なえる装置として。

従来から第１図に示す様な装置があった。

第１図において、（１）は交流電源、（２１け全波整流
装置、１３１はインバータであり、ここでは定電流形プ
ッシュプルトランジスタインバータテ構成されている。

（４）ｕ放電灯、（５１はサイリスタからなるスイッチ
装置（以下、適宜サイリスタ（５１とも記す。）、　ｔ
ｅｒＩｆｉこのサイリスタの導通を制御する制御装置で
ある。なお、インバータ＋３１は。

スイッチングトランジスタ（７ｍ）、および（７ｂ）。

出カドランス（８１，高調波チ璽−クコイル（９）、コ
ンデンサａα、テ璽−クコイル（Ｉｌｌ等より構成され
。

インバータ（３）に直流電圧が印加されるとベース帰還
巻線（８Ｂ）の作用により発振開始し、二次巻　　　　
　□線（８Ｓ）に高周波出力電圧を生じるよう構成され
ている。

以上の様に構成された装置において、交流電源（１１が
投入され、全波整流装置（２１が、第２図（イ）の様に
交流電源１を整流した平滑しない脈流の直流電圧を発生
する。サイリスタ（５１が制御装置（６）の信号によっ
て、交流電源（１１の各半サイクルの全区間にわたって
導通していると、インバータ（３）の発揖動作により、
その二次巻線（８Ｓ）には。

第２図（ロ）に示す様な高周波出力電圧が発生し。

放電灯（４）Ｋ印加される。この時、放電灯（４）には
。

＠２図を］に示す様な電流が流れて点灯している。

第２図（ハ）において放電灯（４）の電流にＴｏなる期
間だけ電流の流れない休止期間が生じているが。

これは、出カドランス（８１の二次巻線（８Ｂ）の電圧
が、放電灯（４）を再点弧させるに十分な電圧に達する
までの期間に相当する。

ここで、制御装置ｉｔ　ｔ６１がサイリスタ（５）全導
通開始させる位相を１例えば′＄２図に）の様に０１な
る位相にすると、Ｔｏなる期間は、インノ（−タ（３）
に１■流電力が供給されないので、放電灯（４）に流れ
る電流本これに対応して休止期間が長くなり。

電流値が減少するとともに、その光出力も減少する。こ
の様に、サイリスタ（５）を導通開始させる位相を変化
することによって放電灯（４）の調光を行なえる。

ところが、この様な装置で、螢光ランプの様な予熱形電
極を有する放電灯（４）を点灯する場合。

調光度を深くシ、光出力を減少しようとすると。

サイリスタ（５１の導通開始位相が遅くなる。そして、
この期間では電極の予熱が行なわ些ない為。

放電灯（４）の電極（４ｍ）、　（４ｂ）は予熱不足と
なり。

電極（４ｍ）　、　（４ｂ）の消耗を促進してしまい、
放電灯（４）の寿命を著しく短くさせてしまう恐れがあ
った。

本発明の装置は、上記欠点を除去しようとするものであ
る。すなわち、たとえ、放電灯に流れる電流の休止期間
が長くなつても、この期間中でも電極には予熱電力を供
給できる様にした装置である。

以下２本発明による装置を図面に基づいて説明するＯ 第３図は１本発明による装置の一実施例を示し、第４図
は、その動作の説明の為の図である。

第３図において、山は交流電源、（２）は直流電源を構
成する全波整流装置、（３１はインバータであり、第１
図の装置とｔｌぼ同様の原理で動作する。

（８１は出カドランスであり、　　（８Ｆ）は電極を予
熱する予熱巻線、（４）は放電灯＝　　（４ａ）　＊　
（４ｂ）はそれぞれ放電灯Ｃ４）の電極である。

（５１はスイッチ装置でちゃ、ここではサイリスタで構
成されている。（６１はスイッチ装置（５１のサイリス
タを導通制御させる制御装置で、ここでは。

位相制御装置で構成されている。Ｇ２１は分圧装置であ
り、これはスイッチ装置（５１としてのサイリスタがオ
フ状態のとき、全波整流装置（２）の出力直流電圧を、
インバータ（３１とのインピーダンス比に応じて分圧す
る装置でおり、ここでは抵抗で構成されている。

次にこのように構成されたものの動作について説明する
。以上の様に構成された装置において。

交流電源（１）が投入され、全波整流装置（２）の出力
電圧が第４図（イ）の様であったとする。そして位相制
御装置（６）が第４図（ロ）の位相θｌでスイッチ装置
（５）であるサイリスタを導通させるとする。この時、
放電灯（４）には１例えば、第４図（ハ）に示す様な電
流が流れている。

スイッチ装置（５１，すなわちサイリスタがオフ状態で
ある位相θ０から０１までの期間Ｔ１では、抵抗からな
る分圧装置ｆ１２１Ｑ介してインバータ（３１に。

直流電圧が印加される。この直流電圧は１分圧装置（１
２１つまり抵抗によって分圧されてインバータ（３）に
印加されるので、Ｔ１の期間でＩＩ′ｉ、インバータ（
３１０入力直流電圧Ｆｉ第４図（ロ）の実線に示す碌に
、Ｔ１の期間では分圧された低い電圧が印加される。

シタ力って、インバータ（３）の出カドランス（８＋の
各巻線には第４図に）の様な電圧が印加され、スイッチ
装置（５１であるサイリスタのオフ期間でも。

出カドランス＋８１の巻線け＾周波電圧を発生している
。

従って、スイッチ装［ｔ５１を構成しているサイリスタ
の導通開始位相を遅らせて、放電灯（４）全調光し、よ
り一層減光していっても分圧装置（１２）である抵抗を
介してインバータ（３１に適当な直流電圧を供給できる
ので、放電灯（４）の電極（４ｍ＞−（４ｂ）は、出カ
ドランス（８１の予熱巻線（８Ｆ）の出力によって予熱
されるので予熱不足を避けることができる。

スイッチ装置（５１としてサイリスタを使用する時は、
調光を行なうためには、サイリスタを導通した後、その
サイリスタをオフ状態へ戻す装置を付加するか、あるい
は、全波整流装置（２）の発生する直流電圧が２例えば
第４図（イ）の様に脈動する電源で１位相０ｏ近傍でサ
イリスタに流れる電流が減少し、保持電流以下となりて
オフ状態に戻れる様な直流電源であることが望ましい。

ところで、スイッチ装置（５）としてのサイリスタを導
通制御する制御装置（６１としては、第５図に示す様な
構成の位相制御装置（６１でもよく、第５図のように抵
抗（Ｉηとコンデンサ叩によって、ユニジャンクシぢン
トランジスタ（ＵＪＴ）などのトリガ発生素子１１５＋
の出力に基づいてノζルストランス叫に所望の位相でス
イッチ装＃（５）であるサイリスタを導通させる信号を
発生させることができる。

また、放電灯（４）を始動させる場合は、まず電極を予
熱し、その後、放電を開始させる様に１例えば、電源投
入後の所定期間／ｌｉ、スイッチ装置（５）をオフ状態
にしておくことも放電灯（４）の電極の損傷を少なくす
る上で効果がある。

この場合１例えば、第３図の様な構成であれば。

制御装置（６）として第６図に示す様な装置を用いるこ
とができる。

すなわち、コンデンサ（１！Ｊおよび抵抗■で構成する
時定数回路が、所定期間、トランジスタｃ！１１を導通
維持し、スイッチ装置＋５１を構成するサイリスタを導
通させる信号を発生しない。

このため、インバータ＋３１には第４図（ホ）の実線の
様な低い電圧が印加されるので、放電灯（４）は放電を
開始せず、電極の予熱が行なわれる。

この後１本来の動作に移行し、放電灯を点灯する。

以上の場合では、インバータ（３）は印加される直流電
圧に対応した高周波交流電圧を発生するものであればよ
く、電極の予熱方法も９図示の予熱装置以外で４可能で
ある。

また、スイッチ装置（５１としては、サイリスタ以外に
０例えばトランジスタを使用して構成することも可能で
あり、その場合は、制御装置ｔ　（６１の発生する信号
を、必要な期間トランジスタを導通できる様な信号とす
ればよい。

なお、スイッチ装置１５＋として、トランジスタを使用
すると、導通開始位相を制御するだけでよく、オフ状態
に戻すことが簡単であし導通期間を制御することが、容
易になるので、たとえ直流電源の電圧がリップルの少な
い直流電圧でも適用出来るという利点がある。

この場合も、スイッチ装置（５１であるトランジスタの
導通制御は交流電源と同期させる様にすることが望まし
い。

次に他の実施例絶ついて述べる。

第７図は他の実施例を示し、インバータ（３１が。

第１図に示した様な、高調波チョニクコイル（９）と共
振回路を備えた定電流形プッシュプルトランジスタイン
バータを用いた場合にも適用可能な例であり、放電灯（
４）の電極（４ｍ）　、　（４ｂ）を予熱する装置とし
て１分圧装置Ｇｚに抵抗（１３１と直列に第２の烏調波
チ言−クコイルα４１を設け、その出力巻線に発生する
電圧を電極（４ｍ）、　（４ｂ）に印加する例である。

第８図は更に他の実施例を示し、スイッチ装置（５１を
交流電源側に配置されたトライアックと称される双方向
性サイリスタで構成し１分圧装置（１２１としてトラン
スを使用する例であ！り、１＆（４ａ　）ｅ　（４ｂ　
）はそのトランスの出力巻線によって予熱することがで
きる。なお、同図において＋６１はスイッチ装置（５１
を構成するトライアックを導通制御する制御装置であり
、この例でも位相制御装置を使用することが可能である
。

第９図は１本発明の装置に使用可能なインバータの一例
を示し、ここでは出カドランス（８１として、リーケー
ジトランスが用いられている。

第１θ図はさらに異なる実施例を示しスイッチ装置（５
１を導通制御する制御装置（６１を外部からの信号で動
作させる一例である。

同図において、制御装置（６）の制御トランス＠の入力
側Ａ−Ｂ間に＄ｌ１図（イ）に示す様な交流信号電圧が
印加されると、スイッチ装置（５１のサイリスタは９位
相０１で導通するのでこの位相を変えることによって調
光を行なうことができる。

また、外部からの信号は、交流信号でなくても。

＠１１図（ロ）に示す様な信号でも、スイッチ装置（５
）としてのサイリスタを導通制御できることはもち論で
あり、この様なことを行なうと、多数の点灯装置を、小
さな信号電力で同じ調光状態に制御することも容易にな
る。

また、実施例では、放電灯はｌ灯の場合だけについて示
したが、２灯以上の放電灯を直列、並列ないし直兼列に
使用する場合も、電極の予熱装置を対応して設けること
で適用できる。

以上の様に９本発明の装置によれば、放電灯の調光度を
深くして光出力を減少させても、放電灯の電極を予熱す
ることが出来るので、調光状態における電極の消耗を少
なくすることが出来るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置を示す図、第２図は第１図に示した
ものの動作の説明図、第３図はこの発明の一実施例を示
す図、第４図は第３図に示したものの動作説明図、第５
図は制御装置の他の実施例を示す図、第６図は制御装置
の更に他の実施例を示す図、第７図はこの発明の他の実
施例を示す図、第８図はスイッチ装置の他の実施例を示
す図、第９図はインバータの他の実施例を示す図、第１
０図は制御装置の他の実施例を示す図、第１１図は第１
０図に示したものの動作説明図である。 図中、（１）は交流電源、（２）は全波整流装置、（３
）はインバータ、（４）は放電灯、（５１はスイッチ装
置。 （６１は制御装置、σ２は分圧装置である。 なお９図中、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。 特開昭５８−７７９！］　（５） ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）直流電源から供給される電力を高周波交流電力に
   変換して放電灯に供給すインバータと。 前記放電灯の電極に予熱電力を供給する予熱装置と、前
   記インバータと直列関係に接続されたスイッチ装置、こ
   のスイッチ装置と並列に接続された分圧装置と、前記ス
   イッチ装置を所定の周期で導通制御する制御装置とを備
   え、前記スイッチ装置の導通期間あるいは。 導通開始時期を制御することによつて前記放電灯の調光
   を行なうことを特徴とする放電灯点灯装置。 （２）少なくとも直流電源の投入後、所定の期間は、ス
   イッチ装置を非導通状態に維持して放電灯の電極を予熱
   しその後、所定の周期で導通制御させることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１１項記載の放電灯点灯装置。 （３１直流電源は交流電源を全波整流した脈動する直流
   電圧であることを特徴とする第（１１項。 または第（２）項に記載の放電灯点灯装置。 （４）スイッチ装置を交流電源に同期させて導通制御す
   るように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   １１項ないし第（３１項のいずれかに記載の放電灯点灯
   装置。 ＋５１　　スイッチ装置を、交流電源を導通制御するよ
   うに配置し、かつ分圧装置は少なくとも放電灯の電極を
   予熱する出力巻線を有するトランスを含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第（１１項ないし第（４）項のいず
   れか記載の放電灯点灯装置。 （６）　　インバータは、共振回路および高調波チ冒−
   クコイルを備えた。定電流形プッシュプルトランジスタ
   インバータで構成されたことを特徴とする特許請求の範
   囲第（１１項ないし第（５１項のいずれか記載の放電灯
   点灯装置。 （７１スイッチ装置は直流電源の出力を導通制御するよ
   うに配置し１分圧装置は、抵抗および第２の商調波チ賃
   −クコイルを含み、かつこの高調波チョークコイルは、
   放電灯の電極を予熱する出力巻線を有することを特徴と
   する時計請求の範囲第山頂ないし第（６１項のいずれか
   記載の放電灯点灯装置。 （８１スイッチ装置は、サイリスタを使用し、制御装置
   は交流電源に同期した位相制御信号を発生し、かつ前記
   サイリスタを交流電源の各半サイクルの所定位相で導通
   開始させるように構成したことを特徴とする時計請求の
   範囲＄　＋１１項ないし第（７）項のいずれか記載の放
   電灯点灯装置。 （９）スイッチ装置は、外部制御信号圧同期して。 導通制御されるように構成したことを特徴とする時計請
   求の範囲第１１１項ないし第（８１項のいずれか記載の
   放電灯点灯装置。