JPS589554B2 - ケイコウトウシドウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、並列に接続した多灯蛍光灯の始動装置に関す
る。

従来、並列に接続した多灯蛍光灯の始動装置として、例
えば第１図に示すごとく、安定器Ｌ，，Ｌ２の分割した
巻線’１１＃ｅｌ及び’２１ １ ’２を介して各各電
源Ｅに接続される蛍光灯Ｆ１，Ｆ２の非電源側フィラメ
ントの一方に各々ダイオードＩ）ｔｔ ｔＤ２１のアノ
ードを接続し、他方のフィラメントの各々にダイオード
Ｄ１，Ｄ２２のカソードを接続し，ダイオードＩ）ｔｔ
ｔ Ｄ２１のカソードの接続点とダイオードＤ２１
＃ Ｄ２のアノード接続点間に双方向性スイッチング素
子Ｑ（例えばＳＳＳ）を接続したものが利用されていた なお、安定器を分割しているのは同一のインダクタンス
値を小型にして得るためであり（相互インダクタンスの
作用により同一形状で約２倍のインダクタンス値を得る
ことができる）、また電源ラインの両端に分割して挿入
することにより回路と電源とを高周波的に分離できる作
用もある。

第２図について、この装置の動作を説明する。

ダイオードＩ）ｔｔ ｔ Ｄ２１及びＤ１２，Ｄ２２に
対して順方向に電圧が印加され、その電圧が双方向性ス
イッチング素子Ｑの点弧電圧ＶＢｏに達したとき、双方
向性スイッチング素子Ｑは点弧導通し，ダイオードＤ１
１、双方向性スイッチング素子Ｑ、ダイオードＤ１２、
及びダイオードＤ２い双方向性スイッ？ング素子Ｑ、ダ
イオードＤ２を介して蛍光灯Ｆ１，Ｆ２に予熱電流が供
給される。

予熱電流は安安器のインダクタンスの遅れのため電源電
圧の位相が反転しても流れ続け、終には双方向性スイッ
チング素子Ｑの保持電流以下の値になり、双方向性スイ
ッチング素子Ｑはカットオフになる。

このときの電源電圧Ｅの瞬時値が蛍光灯Ｆ１，Ｆ２に印
加される。

以上の動作を毎サイクル繰り返し、予熱が進行して、該
瞬時値電圧によって蛍光灯が始動する。

然るに、蛍光灯の最初の始動は予熱電流が０になったと
きに蛍光灯に印加される電源電圧によってなされ，次に
予熱に入る直前の電圧によって他の半サイクルも始動さ
れる。

しかし、蛍光灯のフィラメントの非対称性の犬なるもの
は、例えば予熱サイクルが点灯しやすい場合、予熱に入
る直前の電圧から始動が始まり、蛍光灯の端子間電圧の
低下によって双方向性スイッチング素子Ｑは点弧されず
、従って以後の予熱がなされなくなり、そのため他の半
サイクルの蛍光灯の始動が困難になり、半サイクル点灯
を生ずることがあり，また双方向性スイッチング素子Ｑ
はその点弧電圧ＶＢｏに電源電圧が達してから点弧導通
し，予熱電？が流れるので予熱通電期間が短く、従って
予熱電流値が少なくなり始動所要時間が長くなる欠点を
有している。

本発明は上記の欠点を除去する蛍光灯始動装置を提供し
ようとするものである。

次に本発明を図について説明する。

本発明の実施例の回路は、第３図に示すごとく蛍光灯Ｆ
１，Ｆ２を各々分割した安定器Ｌ１， Ｌ２の巻線’＋
１ １ ’１及び’２１ ＋ ｌ２を介して電源電圧Ｅ
に接続し，蛍光灯の非電源側フィラメントの一方ｆｌ１
＋ ｆ２１を多相全波整流ブリッジＤＢ，の交流側に
各々接続し、他方ｆｌ２ ＋ ｆ２を多相全波整流ブリ
ッジＤＢ２の交流側に各々接続する。

ブリッジＤＢ１の直流正端子及びブリッジＤＢ２の直流
？端子間に寸イリスタＱ１（例えばＳＣＲ）を順方向に
接続し、同じくブリッジＤＢ２の直流正端子及びブリッ
ジＤＢ１の直流負端子間にバイアス抵抗Ｒ３ ， Ｒ４
で点弧されるサイリスタＱ３と、並列に放電抵抗Ｒ５を
有するコンデンサＣ２を接続した高圧パルス発生回路Ｐ
Ｃを同じくブリッジＤＢ２の直流正端子とブリッジＤＢ
１の直流負端子間に各々抵抗Ｒ１，Ｒ１，を介してサイ
リスタＱ１の点弧回路Ｔが接続される。

点弧回路ＴはコンデンサＣ１とスイッチング素子Ｑ２（
例えばＳＳＳ，ＳＵＳ，ＳＢＳ、四層ダイオード等）、
サイリスタＱ１のゲート・カソード，抵抗Ｒ２で閉回路
を形成し、コンデンサＣ１とスイッチング素子Ｑ２の接
続点とサイリスタＱ１のカソード間にダイオードＤ２を
スイッチング素子Ｑ２が点弧するときサイリスタＱ１に
順方向ゲート電流を流す様にコンデンサＣ，を充電する
方向に接続して構成され、また，抵抗Ｒ２とコンデンサ
Ｃ１の接続点とブリッジＤＢ，の直流負？子間に抵抗Ｒ
ｌｌを，同じく抵抗Ｒ２とサイリスタＱ１のカソード接
続点とブリッジＤＢ２の直流正端子間に抵抗Ｒ１を接続
するように構成されている。

次いで、第４図Ａ，Ｂについて第３図に示した本発明の
実施例の動作を説明する。

蛍光灯Ｅ１，Ｆ２の両者が始動する以前の予熱状態の動
作を示しているのが第４図Ａである。

作動中の例えば蛍光灯Ｆ１の端子電圧はサイリスタＱ１
が点弧導通している期間、サイリスタＱ１のオン電圧が
印加され，予熱電流は安定器Ｌ１， Ｌ２の分割巻線ｌ
１１，ｌ２１、フィラメントｆｌｌ 、 ｆ２１、ブリ
ッジＤＢ１，サイリスクＱｌ、ブリッジＤＢ２、フィラ
メントｆ２１，ｆ２２、安定器Ｌｌ， Ｌ２の分割巻線
ｌ１２、ｌ２２を介して流れる。

予熱電流は安定器Ｌ１，Ｌ２のインダクタンスによる遅
れのため電源電圧が正の半サイクルから負の半サイクル
に位相を反転する時刻ｔ０以後も流れ続ける。

電源電圧の負の半サイクルの時刻ｔ１で予熱電流ｉが０
になりサイリスタＱ１はオフし、サイリスタＱ１のアノ
ード・カソードと逆方向に電圧が印加されるのでブリッ
ジＤＢ２，抵抗Ｒ１２、ダイオードＤ２，抵抗Ｒ１１、
ブリッジＤＢ１を介してコンデンサＣ１はスイッチング
素子Ｑ２側が正に充電されてゆき、抵抗Ｒ２の分担電圧
の最大値に達する時刻ｔ２でダイオードＤ２は遮断状態
になってコンデンサＣ１の充電は完了する。

コンデンサＣ１は充電された電圧を維持するが、電源電
圧の負の半サイクルの瞬時値が減少することにより抵抗
Ｒ２の分担電圧は低下し、コンデンサＣ１の充電電圧と
抵抗Ｒ２の分担電圧の和の電圧が印加されるスイッチン
グ素子Ｑ２の印加電圧は上昇し、スイッチング素子Ｑ２
の点弧電圧に達した時刻ｔ３でスイッチング素子Ｑ２は
点弧導通し、コンデンサＣ１の電荷はスイッチング素子
Ｑ２、サイリスタＱ１のゲート・カソード、抵抗Ｒ２を
介して放電し、回路時定数に従い放電電流は減少するが
，放電電流が流れ続けている期間中の時刻ｔ４で電源電
圧の位相が負から正に反転すると、サイリスタＱ１は即
時点弧導通され，予熱電流が先刻と同様に安定器Ｌ１，
Ｌ２の分割巻線ｌ１１ 、 ｌ２１、フィラメントｆ
１１ 、 ｆ２１、ブリッジＤＢ１．，サイリスタＱい
ブリッジＩ）Ｂ２％ フィラメントｆ２，，ｆ２２、
安定器Ｌ１， Ｌ２の分割巻線ｌ１２，ｅ２２を介して
流れる。

コンデンサＣ０の放電電流は，その後も減少を続け、終
にスイッチング素子Ｑ２の保持電流以下の値になる時刻
ｔ５でスイッチング素子Ｑ２はオフする。

この様にコンデンサＣ１の放電電流がサイリスタＱ１の
ゲート順電流として流れ続けている時刻ｔ３〜ｔ５の間
に電源電圧Ｅの位置が負から正のサイクルに反転してサ
イリスタＱ１の順方向に電圧が印加される様に、コンデ
ンサＣ１の電荷放電時定数を設定すれば、従来例のよう
に双方向性スイッチング素子Ｑの点弧電圧■Ｂｏ以上の
電圧が双方向性スイッチング素子Ｑに印加し、双方向性
スイッチング素子Ｑを点弧することによって予熱電流を
流しはじめるのではなく，電源電圧の位相反転と同時に
予熱電流が流れはじめるので、通電期間の長い、大きい
予熱電流を供給することができる。

しかも予熱に入る直前に，従来例の双方向性スイッチン
グ素子Ｑの点弧電圧■Ｂｏのごとき電圧が蛍光灯フィラ
メント間に印加されないので，その電圧によって蛍光灯
が始動をはじめることもなく、従って非対称な蛍光灯の
場合でも予熱サイクルからは決して始動しはじめること
のない特徴を有することになる。

また予熱電流ｉがオフする時刻ｔ１で高圧パルス発生回
路ＰＣのサイリスタＱ３の順方向に電源電圧Ｅの負の半
サイクルの瞬時電圧が印加されるので、抵抗Ｒ３、Ｒ４
によるゲート点弧電流によってサイリスタＱ３は点弧導
通し、コンデンサＣ２が充電されてコンデンサＣ２の電
位が上昇し、サイリスタＱ３のゲート・カソードを逆バ
イアスするのでサイリスタＱ３はターンオフされ、コン
デンサＣ２の充電電流は急速に遮断されるため点灯回路
の安定器のインダクタンスに発生するＬ＝の高圧パルス
電圧υＰが蛍光灯フィラメント電極間に印加され、予熱
の進行に伴って、この高圧パルス電圧の印加される負の
半サイクルで蛍光灯はまず始動を開始する。

第４図Ｂは、高圧パルス電圧の発生する負の半サイクル
で１灯が始動をはじめ、次いで他灯が始動をはじめると
きの各部の電流・電圧波形を示すグラフである。

時刻ｔ１で予熱電流ｉが０になり、電源電圧の負の半サ
イクルで高圧パルス発生回路ＰＣで発生したパルス電圧
υＰにより１灯が始動を開始すると，その蛍光灯のフィ
ラメント端子間電圧は電源電圧ピーク値よりも小さい値
になりかつ位相が遅れる。

抵抗Ｒ１１ 、 Ｒｌ２を含むサイリスタＱ１の点弧回
路には２灯ある蛍光灯の端子間電圧の高い方の電圧が印
加され，ブリッジＤＢ２，抵抗Ｒ１２、ダイオードＤ２
、抵抗Ｒ１１，ブリッジＤＢ１ を介して時刻ｔ２まで
コンデンサＣ１は充電される。

時刻ｔ２以後は抵抗Ｒ２の分担電圧が低下するので、コ
ンデンサＣ１は充電されず、今まで充電された電圧を維
持する。

時刻ｔ３になると非点灯の蛍光灯に印加している電源電
圧よりも、点灯している蛍光灯の点灯電圧の方が高くな
り，抵抗Ｒ２の分担電圧は低下せず、従って抵抗Ｒ２の
分担電圧とコンデンサＣ１の充電電圧の和の電圧が印加
されるスイッチング素子Ｑ２の端子電圧は、その点弧電
圧に達しないため点弧しない。

時刻ｔ４になって点灯している蛍光灯のフィラメント端
子間電圧が低下すると、抵抗Ｒ２の分担電圧も低下する
ので終にスイッチング素子Ｑ２は点弧され、コンデンサ
Ｃ１の電荷がスイッチング素子Ｑ２、サイリスタＱ１の
ゲート・カソード，抵抗Ｒ２を介して時刻ｔ６までの間
放電される。

コンデンサＣ１の電荷が放電されている期間の時刻ｔ５
で点灯している蛍光灯の点灯電圧が反転するとサイリス
タＱ１は即時点弧し、予熱電流ｉ ６３安定器、蛍光灯
のフィラメント、ブリッジＤＢ１，サイリスクＱ１％ブ
リッジＤＢ２．蛍光灯のフィラメント、安定器を介して
流れる。

時刻ｔ７で予熱電流が０になり、高圧パルス発生によっ
て未点灯の蛍光灯が始動するとサイリスタＱ１の点弧回
路に印加される電圧は低下するため、時刻ｔ７〜ｔ８の
期間充電されるコンデンサＣ１の充電電圧は低下する。

従って時刻ｔ，で蛍光灯電圧の位相が反転してもスイッ
チング素子Ｑ２は点弧されず，サイリスタＱ１は点弧導
通せず、蛍光灯端子間には電源電圧ピーク値の電圧が印
加され、この電圧によって今まで予熱電流の流れていた
半サイクルも点灯状態に移行することができる。

なお抵抗Ｒ１、， Ｒ１２を各々サイリスタＱ１の点弧
回路ＴとブリッジＤＢｌ，ＤＢ２ 間に接続しているの
は、始動過程において高圧パルス電圧が印加される半サ
イクルから始動を開始するが複数の蛍光灯の中で点灯し
ているものと、点灯していないものが混在する期間，点
灯している蛍光灯、ブリッジＤＢ１の直流正端子、サイ
リスタＱ１のアノード・カソード、点弧回路Ｔ、ブリッ
ジＤＢ１の直流負端子、点灯していない蛍光灯のフィラ
メント及び点灯していない蛍光灯の安定器を介して流れ
る電流を限流する目的で抵抗Ｒｌｌを，また点灯してい
ない蛍光灯の安定器及びフィラメント，ブリッジＤＢ２
の直流正端子、点弧回路Ｔ、ブリッジＤＢ２の直流負端
子、点灯している蛍光灯を介して流れる電流を限流する
目的で抵抗Ｒ１２をそれぞれ接続し、始動点灯している
蛍光灯と始動していない蛍光灯相互間の影響を防止する
ためである，即ち、点弧回路ＴのコンデンサＣ１の高圧
パルス電圧が発生する負の半サイクルにおける充電が、
半サイクル点灯している蛍光灯に影響されず、点灯して
いない蛍光灯のフィラメント端子間電圧に主として支配
されるようにするためである。

上述のごとく，本発明の蛍光灯始動装置は、蛍光灯の両
フィラメントに接続した分割された安定器を介して電源
に各々接続される複数個の蛍光灯の非電源側該フィラメ
ントをブリッジの交流端子に各々接続し、該ブリッジの
直流出力端子間に電源電圧の正の半サイクルで予熱電流
を供給するサイリスクを、負の半サイクルで高圧パルス
を発生するパルス発生回路を接続し、該パルス発生回路
の両端に各々の一端が接続される抵抗を介して負の半サ
イクルにおける蛍光灯のフィラメント端子間電圧によっ
て充電されるコンデンサとスイッチング素子、該サイリ
スクのゲート・カソードを含む閉回路をなし、該スイッ
チング素子を介して該コンデンサの放電が行なわれるサ
イリスク点弧回路を有しているので、 （ａ） 電源電圧の位相の反転と同時に予熱を開始、
予熱電流の通電期間が長く、大きい予熱電流を供給、所
要始動時間を短縮できる。

また，蛍光灯の始動開始が必ずパルス発生サイクルから
起こるためフィラメント・コミッションの非対称な蛍光
灯も完全に始動させることができる。

（ｂ） 始動用の高圧パルス電圧が印加されるサイク
ルで蛍光灯が点灯すると、予熱用サイリスクは非導通と
なり，電源電圧のピーク値が蛍光灯フィラメント間に印
加されるので、従来例の様に双方向性スイッチング素子
（例えばＳＳＳ）の点弧電圧ＶＢＯによって制限される
ことがなく、従って始動電圧の高い放電灯も容易に始動
することができる。

（ｃ） 多相全波整流ブリッジＤＢ１，ＤＢ２及び抵
抗Ｒ１１，Ｒ１２を設けて蛍光灯相互間の電圧の影響を
防止したので、複数灯を１組の始動器で始動させること
ができ経済的である。

等々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例、第２図Ｅ，υＦ１は第１図従来？の予
熱時の各部の電圧電流波形を示すグラフ、第３図は本発
明の実施例、第４図ＡのＥ〜υ。 １は第３図実施例の予熱時の各部の電圧電流波形を示す
グラフ、第４図ＢのＥ〜υ。 １は第３図実施例の１点灯に引き続き、他灯が点灯する
ときの各部の電圧電流波形を示すグラフである。 Ｃ１，Ｃ２・・・・・・コンデンサ’ Ｉ）ｔｔ ｔ
ＤＩ，Ｄ２，，Ｄ２２ ＋ Ｄ２・・・・・−ダイオー
ド，ＤＢ１，ＤＢ２・・・・・・ダイオードブリッジ、
Ｅ・・・・・・電源電圧，Ｆ１，Ｆ２・・・・・・蛍光
灯ｋｆｌｌｌｆｔ，ｆ２，ｆ２・・・・・・フィラメン
ト、！・・・・・・電流、Ｌ１， Ｌ２・・・・・・安
定器、ｅ１１，ｅ１？ ’２１ ｔ ’２・・・・・・
巻線，ＰＣ・−・・・・高圧パルス発生回路、Ｑ・・・
・・・双方向性スイッチング素子，Ｑ２・・・・・・ス
イッチング素子％Ｑ１１Ｑ３・・・・・・サイリ？ク、
Ｒ１，Ｒ１ｌ Ｒ２〜Ｒ５・・・・・・抵抗、Ｔ・・・
・・・点弧回路、１ｏ−１，・・・・・・時刻、υｃ１
，υＤ２，υＦ１，υＦ２ ＋υＰｔＶＢｏ・・・・・
・電圧。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の蛍光灯個々に対して設けられた安定器の分割
   した巻線を夫々介して電源に接続されるフィラメントの
   非電源側端子の一端を第１の多相全波整流ブリッジの交
   流入力端子に夫々接続し，他端を第２の多相全波整流ブ
   リッジの交流入力端子に夫々接続し、前記第１の多相全
   波整流ブリッジの正側直流出力端子および第２の多相全
   波整流ブリッジの負側直流出力端子間に順方向にサイリ
   スタを接続し、第１の多相全波整流ブリッジの負側直流
   出力端子および第２の多相全波整流ブリッジの正側直流
   出力端子間に前記サイリスクと異る半サイクルで動作す
   る高圧パルス発生回路と、第１，第２，第３の抵抗より
   なる直列回路を互いに並列接続し、該直列回路の第１，
   第２の抵抗の接続点をコンデンサ、スイッチング素子を
   順次介して前記サイリスクのゲートに接続し、第２，第
   ３の抵抗の接続点をサイリスクのカソードに接続すると
   共にダイオードのアノード・カソードを介シて前記コン
   デンサとスイッチング素子の接続点に接続してなること
   を特徴とした蛍光灯始動装置。