JPS5887798A

JPS5887798A - 調光用放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPS5887798A
Application number: JP18565081A
Authority: JP
Inventors: 次田　和彦; 清水　和崇; 俊一森本; 山崎　広義; 良司皆川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1981-11-19
Publication date: 1983-05-25

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】この発明は、商用交流電源電圧の各半サイクルで立上シ
の初期位相から後半の任意の位相まで位相制御して放電
灯の調光を行うようにした調光用放電灯点灯装置に関す
る。

従来、螢光ランプのような予熱型熱陰極放電灯の位相制
御による調光点灯を行う場合、円滑な調光と放電灯の短
寿命化防止の目的で常時上記放電灯の電極を加熱してい
る。この試みとして第１図に示した放電灯点灯装置が知
られている。

この第１図における１は商用交流電源（以下電源と記す
）、２は交流電源１の電圧をサイリスタなどで位相制御
する調光装置、３は調光装置２の出力を入力とする放電
灯点灯回路、４は螢光ランデ、４　ａ　＋　４　ｂは螢
光ランｆ４の一対の電極でそれぞれの片側が点灯回路３
の出力端に接続されているＯこの電極４ａ＋４ｂはそれを加熱するためのフィラメン
トトランス５０２次側に接続されている。

このフィラメントトランス５０１次側は電源１に接続さ
れている。

この従来例では、上記したようにフィラメントトランス
の１次側は直接電源に接続されているため調光装置２に
よって螢光ランデ４が調光点灯されても電極４ａ、４ｂ
はフィラメントトランス５の出力によって常時一定の加
熱が行われる。

しかし、このような従来の放電灯点灯装置では、フィラ
メントトランス５を用いているため装置が大型で高価に
なり、まだ電源が３線引きとなるため配線に費用がかか
るなどの欠点があった。

この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、電源が２線引きのままでも調光点灯時に全光点
灯時とほぼ同程度に電極を加熱でき、しかも装置が小型
で安価な放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

以下、この発明の調光用放電灯点灯装置の実施例につい
て図面に基づき説明する。第２図はその一実施例の構成
を示す回路図である。この第２図において、第１図と同
一部分には同一符号を付して述べることにする。電源１
は整流器７に接続され、そこで交流を直流に整流するよ
うになっている０整流器７の正側の出力端は高周波チョークコイル１０を
介して、出カドランス９０１対の１次巻線９ａ、９ｂ間
に接続されており、整流器７の負側の出力端は１対のト
ランジスタｌｌａ、ｌｌｂのエミッタに接続されている
。このトランジスタ１１ａ、ｌｌｂのベースは出カドラ
ンス９のに−ス巻線９ｃの両端に接続されているととも
に、それぞれペース抵抗１２ａｙ１２ｂを介してトラン
ジスタエ５のエミッタに接続されている。

トランジスタ１５は位相制御回路１４の主体をなすもの
であり、そのコレクタは整流器７の正側の出力端に接続
され、ペースは信号回路１６の出力端に接続されている
。このトランジスタ１ｓと信号回路１６とにより、位相
制御回路１４が構成されておシ、信号回路１６はトラン
ジスタ１５をオン、オフ制御する制御信号を発生するも
のである。

上記トランジスタｌｌａ、１ｌｌ）の、コレクタはそれ
ぞれ１次巻線９ａ、９ｂの一端に接続されてオリ、この
両トランジスタ１１ａ、１１ｂのコレクタ間には、共振
用のコンデンサ１３が接続されている。

また、上記出カドランス９は１次巻線９ａ、９ｂ。

ベース巻１１９　ｃのほかに、２次巻線として、出力巻
線９ｄ、電極加熱巻線９ｅｔ９ｆを有している。

出力巻線９ｄは放電灯としての螢光ランデ４を点灯させ
るだめのものであり、電極加熱巻線９ｅ。

９ｆ’は電極４ａ、４ｂを加熱するためのものであ以。

かくして、出カドランス９、高周波チョークコイル１０
、トランジスタｌｌａ、ｌｌｂ、ペース抵抗１２　ａ、
　　１２　ｂ、位相制御回路１４とにより、トランジス
タインバータ８（以下、インバータと言う）が構成され
ており、このインバータ８と望流器７とによシ、調光機
能付点灯回路６が構成されている。このインバータ８は
整流器７の出力である脈流の直流電圧を入力とし、これ
を高周波重圧に変換する共振回路を備えた自動発振式の
！ッシュゾル形のインバータである。

次に、以上のように構成されたこの発明の調光用放電灯
点灯装置の動作について説明する。電源１が印加される
とインバータ８には整流された脈流の直流電圧が印加さ
れ、この電圧が高周波チョークコイル１０と１次巻ｆｔ
１９ａ、あるいは９ｂを通じてトランジスタｌｌａ、ｌ
ｌｂのコレクターエミッタ間に印加される。これと同時
に整流器７の正側の出力端から位相制御回路１４とペー
ス抵抗１２ｇ、１２ｂを介してトランジスタ１１＆。

１１ｂにペース電流が供給される。

この際、回路のわずかなアンバランスによリトランジス
タｌｌａ、ｌｌｂのいずれか一方にコレクタ電流が流れ
始め、ペース巻線９ｃの作用によってインバータ８は自
励発振動作を行い　出カドランス９の各巻線にたとえば
２０　ＫＨｚ〜４０ＫＨｚ程度の高周波電圧を発生する
０この電圧によって螢光ラング４が点灯すｂｏ次に、この装置の調光動作について説明する。

第３図ないし第５図はこの説明のための各部波形図で、
各（ａ）は電源１の一周期の電圧波形、各缶）は信号回
路１．６からのトランジスタ１５をオンさせる制御信号
、各（ｅ）はトランジスタｌｌａあるいは１１ｂのペー
ス・エミッタ間に印加される電圧波形、各（ｄ）は電極
４ａあるいは４ｂに印加される高周波電圧の包絡線波形
、各（・）は螢光ラング４を流れる高周波電流の包結線
波形を示している。

第３図は全光点灯時を示し、位相ｄＭ１は・−源１の電
圧の各半サイクルで螢光ランｆ４が再点弧する位相を示
している。調光は電源１の電圧の各半サイクルにおいて
、トランジスタ１５をオンさせる期間を変化させて、つ
まり、インバータ８を発振させる期間を変化させて行う
。そして、詳細な研究の結果、上記トランジスタ１５を
オンさせる期間を、上記電源１の電圧の各半サイクルで
立上りの初期位相から後半の任意の位相の範囲にとるこ
とによって調光点灯時に全光点灯時とほぼ同程度の実効
値電圧が電極４ａ、４ｂに印加され、これによって調光
点灯時においても十分に電極４ａ。

４ｂを加熱できる。

この様子を示したものが第４図、第５図であるが、図中
φ冨、φ４は螢光ランデ４の再点弧位相を示し　φ１．
φ５はトランジスタ１５をオフさせる位相を示してお）
、第５図は第４図よりも暗く調光点灯したときを示して
いる。

このように調光点灯時においても十分に電極を加熱でき
るのは、第１に螢光ラング４が全光点灯中、電源１の電
圧の各半サイクルの期間において、電極加熱巻線９ｅ、
９ｆから電極４ａ、４ｂに供給する電力の約半分を占め
ている電圧の立上りの初期位相（第３図０）から再点弧
位相（第３図鴫）までの期間、調光点灯時においても常
にトランジスタ１５をオンさせるように位相制御してい
ること、第２に、トランジスタ１５をオフさせる位相を
進ませることによる。

つまり、暗い方向に調光していくにしたがって放電灯の
特性上再点弧位相が遅れてくる（第３図ないし第５図に
おいてφｉくφ宜くφ４となっている）ことによって、
上記した立上シの初期位相から再点弧位相までの期間搬
；広がることに起因している。

さらに、第６図に示すようＶこ電極４ａ、４ｂと直列に
それぞれチョークコイル１７ａ、１７ｂを挿入し、これ
らと電極加熱巻線９ｅ、９ｆを電極４ａ、４ｂの加熱装
置とすれば、インバータ８が共振回路をもつ自励発振式
のため第３図ないし第５図で再点弧までの位相の周波数
は再点弧後の周波数の約半分となっているので、第２図
の場合と比較して、上記した再点弧までに占める電力の
割合が大きくなり、調光点灯時の電極加熱を全光時のそ
れとより同じ程度にあるいは、φ件によってはより以上
にできる利点がある。

また、螢光ランプ４の電流制限用インピーダンスとして
コンデンサを用い、電極４ａ、４ｂと直列にそれぞれコ
ンデンサを挿入し、これらとＩｔｔ極加熱加熱巻線９ｅ
ｆと電極４ａ、４ｂを加熱装置とすることによっても上
記と同様の効果がある。

ところで、この実施例では位相制御の回路１４をトラン
ジスタ１ｌａｔｌｌｌ）のペース駆動回路中に設けたが
、調光機能付点灯回路６の高周波出力電圧を同様に位相
制御できるものならば、どこの個所に設けてもよく、た
とえば、よく知られているように電源１の後に設けて電
源電圧を位相制御してもよく、この場合、１個の位相制
御回路から板数のインバータを動作させる場合に適用し
てもよい。

また、出力巻線９ｄと直列に殉大して２次電圧を位相制
御してもよい。さらに位相制御用素子はトランジスタと
は限らず、たとえばｙ−ｈターンオフサイリスタでもよ
く、マた、出カドランスが漏洩型の場合、インバータ８
は他励式のものでもよい。

以上説明したように、この発明の調光用放電灯点灯装置
によれば、簡単な位相制御回路を付加するだけで、電源
２線式で小型かつ安価にできるとともに円滑に調光がで
き、放電灯の短寿命化を防止できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電灯点灯装置のブロック図、第２図は
この発明の調光用放電灯点灯装置の一実施例の回路図、
第３図（１ｋ）ないし第３図（ｅ）から第５図（ａ）な
いし第５図（、）はそれぞれ同上調光用放電灯点灯装置
の動作を説明するための波形図、第６図はこの発明の調
光用放電灯点灯装置の他の実施例の回路図である。１・・・電源、４・・−螢光ラング、”４ａ、４ｂ・・
・電極、６・・・調光機能付放電灯点灯回路、７・・・
整流器、８・・・インバータ、９・・・出カドランス、
１ｏ・−・高周波チョークコイル、ｌｌａ、ｌｌｂ・・
・トランジスタ、１２ａ、１２ｂ・・・ベース抵抗、１
３・・・コンデンサ、１４・・・位相制御回路、１５・
・・−トランジスタ、１６・・・信号回路、１７ａ、Ｌ
７ｂ・・・チョークコイル０なお、図中同一符号は同一または相当部分を示すＯ代理人　　　葛　　野　　信　　− ０　　　　　　　−　　　　　　リ　　　　　　リ　　
　　　　　　ψ、ノ　　　　　　　　Ｎノ　　　　　、
〜−ν　　　　　　　　−一手続補正　（自発）特許庁長官殿１、　　Ｔｇ件の表示　　　　特願昭５６−１８５６５
０号２、発明の名称鞠ｙｔ、Ｆ＠放亀灯点灯装置３　補正をする者５、　補正の対ＩＲ瓢明細書の特ＩＦＦ請求の範囲の欄。６、　補正の内容別紙の通ｐ０７　添付書類の目録ｆｉ＋　　訂正特ｙｎｔｙｉ求の範囲　　　　　　１通
特許請求の範囲（１）商用交流電源、この商用交流電源倉入カ七しとす
る＃＃元用放電灯点灯装置。（２１出カドランスは漏洩型で上記電極加熱巻ｌｆＭを
こノドランスの２次９１ｉＩＫ巻いたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の調光用放電灯点灯装置。（３）インバータは共振回路を備えた自励発振式トラン
ジスタインバータであること’ｔ＊徴とする特許請求の
範囲第１％項記載の脚光用放電灯点灯装置。（４）加熱装置は上記電極加熱巻線と、上記予熱型熱陰
極放電灯の電極と直列に挿入したチョークコイルとから
構成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の脚光用放電灯点灯装置。（５）上記インバータに上記予熱型熱陰極放電灯の電流
制限用インピーダンスとしてコンデンサを用いかつ上記
加熱装ｋｌ−１：上記電極加熱巻線と、上記予熱型熱−
極数電灯の加熱電極と直列に挿入したコンデンサとから
構成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ｇピ
載のｖＩ４光用放電灯点灯装置。４５１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）商用交流電源、この商用交流電源を入力とし交流
電圧を整流する整流器、この整流器により整流された脈
流の直流電圧を位相制御素子に加えてスイッチングさせ
て高周波電圧に変換するとともに加熱装置を構成する電
極加熱巻線を有する出カドランスを含むインバータ、こ
のインバータで得られる高周波電圧を入力として点灯す
るとともに上記電極加熱巻線により加熱電極が加熱され
る予熱陰極放電灯、上記商用交流電源電圧の各半サイク
ルで立上シの初期位相から後半の位相まで上記位相制御
素子のスイッチングの位相制御を行う位相制御回路を備
えてなる調光用放電灯点灯装置。
（２）出カドランスは漏洩型で上記電極加熱巻線をこの
トランスの２次側に巻いたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の調光用放電灯点灯装置。
（３）インバータは共振回路を備えた自励発振式トラン
ジスタインバータであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の調光用放電灯点灯装置ｆ！ｆ　。
（４）加熱装置は上記電極加熱巻線と、上記予熱型熱陰
極放電灯の電極と直ｙｔ＋に挿入したチョークコイルと
から構成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の調光用放電灯点灯装置。
（５）上記インバータは上記予熱型熱陰極放電灯の電流
制限用インピーダンスとしてコンデンサを用いかつ上記
加熱装置は上記電極加熱巻線と、上記予熱型熱陰極放電
灯の加熱電極と直列に挿入したコンデンサとから構成さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の調光
用放電灯点灯装置。