JPS589555B2 - 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螢光灯の始動装置に関す
る。

従来、並列に接続した多灯螢光灯の始動装置として、例
えば第１図に示す如く、安定器Ｌ１， Ｌ２の分割した
巻線ｌ１１ 、 ｌ１２及び１２１ 、 １２２を介し
て各々電源Ｅの両極性に接続される螢光灯Ｆ１，Ｆ２の
非電源側フィラメントの一方に各々ダイオードＤ１，Ｄ
２、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Ｄ１１ｊＤ２のカソードの接続点と、ダイオードＤ１
，Ｄ２のアノード接続点？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Ｄ１，Ｄ２１及びＤ１ｙＤ２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？ードＤｌｌ、双方向性ス
イッチング素子Ｑ，ダイオードＤ１及びダイオードＤ２
１、双方向性スイッチング素子Ｑ、ダイオードＤ２を介
して螢光灯Ｆ１，Ｆ２は予熱電流が供給される。

予熱電流は安定器のインダクタンスの遅れのため電流電
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の瞬時値が螢光灯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螢光灯が始動する。

然るに螢光灯の最初の始動は予熱電流が０になったとき
に螢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、螢光灯のフィラメントの非対称の犬なるものは
、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、螢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、
従って後の予熱がなされなくなり、そのため他の半サイ
クルの螢光灯の始動が困難にな？、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、
予熱電流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螢光灯始動装置を提供し
ようとするものである。

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図に示す如く、螢光灯Ｆ
１，Ｆ２，Ｆ３を各々分割した安定器Ｌ１，Ｌ２ ，
Ｌ３の巻線１１ｊｌｌ２及び１２１ ｙ ’２２及びｌ
３，，１３を介して電源電圧Ｅに接続し、螢光灯の非電
源側フィラメントの一方ｆｌｌ ｔ ｆ２，ｆ３、？多
相全波整流ブリッジＤＢ１の交流側に各々接続し、他方
ｆ１２，ｆ２，ｆ３を多数全波整流ブリッジ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
負端子間にサイリスクＱ．（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Ｒ６， Ｒ７で
点弧されるサイリスタＱ３と並列に放電抵抗Ｒ８を有す
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ＤＢ１
の直流負端子間に各々抵抗Ｒ１，Ｒ１、及びサイリスタ
Ｑ１のアノードから抵抗Ｒ４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）サイ
リスタＱ０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と並列に抵抗Ｒ３を接続し、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が点弧するときにサイリスタＱ１に順方向ゲート電
流を流す様にコンデンサＣ１を充電する方向に接続し、
サイリスタＱ１のカソードとサイリスタＱ１のアノード
からの抵抗Ｒ４間に抵抗Ｒ５を直列に接続し、抵抗Ｒ４
，Ｒ５の接続点とコンデンサＣ１とスイッチング素子Ｑ
２の接続点間にダイオードＤ３を、同じくスイツチング
素子Ｑ２の点弧するときにサイリスタＱ１に順方向ゲー
ト電流を流す様にコンデンサＣ１を充電する方向に接続
し、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ１の接続点を抵抗Ｒｌｌを
介してブリッジＤＢ１の直流負端子に、同じく抵抗Ｒ２
とサイリスタＱ１の接続点を抵？Ｒ１２を介してブリッ
ジＤＢ２の直流端子に接続する様に構成されている。

次に、第４図Ａ，Ｂ，Ｃ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。

第４図Ａは、螢光灯Ｆ１ 、Ｆ２ ，Ｆ３の全てが始動
する以前の予熱時の各部の電圧電流波形を示している。

作動中の例えば螢光灯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ｌは安定器分割巻線ｌ１１・ｌ２ｌ・ｌ
３１・フィラメントｆｉｌ・ｆ２１・ｆ３１、ブリッジ
ＤＢ１、サイリスタＱ，、ブリッジＤＢ２、フィラメン
トｆ１，ｆ２，ｆ３２、安定器分割巻線１１２ ｊ ’
２２ ｊ １３２を介して流れる。

予熱電？は安定器Ｌ１， Ｌ２， Ｌ３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柘以後も流れ続ける。

電源電圧の負の半サイクルの時刻ｔ１で予熱電流ｌがＯ
になりサイリスタＱ１はオフし、サイリスタＱ１のアノ
ード・カソ一ドと逆方向に電圧が印加されるのでブリッ
ジＤＢ２、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１、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（図示の極性に充電されて
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Ｒ
２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ｔでスイッチング素子Ｑ２は点弧
導通し、コンデ？サＣ１の電荷はスイッチング素子Ｑ２
、サイリスクのゲート・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Ｌｌ ＋ Ｌ２
，Ｌ３の分割巻線１１、， ｌ１，１３いフィラメント
ｆ１、ｌ ｆ２１ １ ｆ３１、ブリッジＤＢ１、サイ
リスタＱ１、ブリッジＤＢ２、フィラメントｆ２１，ｆ
２２ １ ｆ３、安定器Ｌ，，Ｌ２，Ｌ３の分割巻線１
１２１２２ ｊ １３を介して流れる。

コンデンサＣ１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ｔ
５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期間ｔ３〜ｔ５の間
に電源電圧Ｅの位相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、従来例の様に
双方向性スイッチング素子Ｑの点弧電圧以下の電圧が双
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、電流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ＶＢＯのごとき電圧が螢光灯フィ
ラメント間に印加されないので、その電圧によって螢光
灯が始動を始めることもなく、従って非対称な螢光灯の
場合でも予熱サイクルからは決して始動し始めることの
ない特徴を有することになる。

また予熱電流ｌがオフする時刻ｔ１で高圧パルス発生回
路Ｐ．Ｃ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Ｒｅ ，
Ｒ７の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
電位が上昇して、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ｄｉ する”ｄｔの高圧パルス電圧■１が螢光灯フィラメント
電極間に印加され、予熱の進行に伴なって、この高圧パ
ルス電圧の印加される負の半サイクル？螢光灯はまず始
動を開始する。

第４図Ｂについて、上記の負の半サイクルで３灯中の１
灯が始動を開始するときの動作を説明する。

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Ｐ． Ｃ．で発生したパル
ス電圧Ｖｐにより、そのサイクルの３灯中の１灯が始動
を開始すると、その螢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Ｒ，１，Ｒ１を含むサイリスタＱ，の点弧回路には
３灯ある螢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Ｒ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ
ｌｌ、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、また時刻ｔ３になると点灯し
ていない螢光灯に印加している電圧よりも、点灯してい
る螢光灯に印加している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螢光灯のフィラメント端
子間電圧が低下すると抵抗Ｒ２の分担電圧も低下し、終
にスイッチング素子Ｑ２は点？され、コンデサＣ１の電
荷がスイッチング素子Ｑ２，サイリスタＱ，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
、サイリスタＱ１はただちに点弧され十分な予熱電流が
供給され、まだ点灯していない螢光灯は、高圧パルスの
印加される負の半サイクルで順次始動を開始する。

第４図Ｃについて、３灯全てが、パルス電圧の発生する
負の半サイクルで半サイクル点灯を開始するときの動作
を説明する。

パルス電圧によって点灯している螢光灯の端子電圧は一
般に電源電圧よりも低くなるので、時刻ｔ，でブリッジ
ＤＢ２、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ２、抵抗１｛ｔｔ、ブ
リッジＤＢ１を介して充電が開始されるコンデンサＣ，
の充電電圧は低くなり、時刻ｔ３で螢光灯端子間電圧の
位相が反転してもコンデンサＣ０充電電圧はスイツチン
・グ素子Ｑ２を点弧する電圧に達しておらず、従ってサ
イリスタＱ１は点弧されずその順方向に電源電圧が印加
される。

サイリスタＱ１の順電圧によって抵抗Ｒ４ダイオードＤ
３を介してコンデサＣ，が充電され、さらにコンデンサ
Ｃ１の充電電圧は上昇し時刻ｔ４でスイッチング素子Ｑ
２は点弧されサイリスタＱ１は点弧導通し、予熱電流が
供給される。

この様な状態の後、まだ点灯していない半サイクルも正
常な点灯に移行する。

なお、抵抗Ｒｌｌ Ｉ Ｒ１２を各々サイリスタＱ１の
点弧回路ＴとブリッジＤＢ，，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螢光灯の中で点灯
しているものと点灯していないものが混在する期間、点
灯している螢光灯と点灯していない螢光灯のフィラメン
ト間には点灯している螢光灯の安定器による電圧降下分
の電圧差が生じ？ため、点灯している螢光灯、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
していない螢光灯のフィラメント、点灯していない螢光
灯の安定器を介して流れる電流を限流する目的で抵抗Ｒ
ｌｌを、また点灯していない螢光灯の安定器、点灯して
いない螢光灯のフィラメント、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
している螢光灯を介して流れる電流を限流する目的で抵
抗Ｒ１をそれぞれ接続し、始動点灯している螢光灯と始
動していない螢光灯相互間の影響を防止するためである
。

これは即ち、サイリスタＱ１の点弧回路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螢光灯に影響されず、
点灯していない螢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、本発明の螢光灯始動装置は、螢光灯の両
フィラメントに接続されている分割した安定器を介して
電源に各々接続された複数個の螢光灯の非電源側フィラ
メントをブリッジの交流端子に各々接続し、該両フィラ
メントの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タを、負の
半サイクルで高圧パルス電圧を発生するパルス発生回路
を接続し、負の半サイクルで該パルス発生回路の両端に
各々一端が接続される抵抗を介して点灯していない螢光
灯のフィラメント端子間電圧、及び正の半サイクルで該
サイリスタの順方向に印加される電圧により充電される
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
回路を有することを特徴としているので、 軸）電源電圧の位相の反転と同時に予熱を開始せしめ、
予熱電流の通電期間が長く、大きい予熱電流を供給する
ことができ、始動所要時間を短縮することができる。

また螢光灯の始動の開始が必ずパルス発生サイクルから
起るためフィラメントの非対称な螢光灯も完全に始動さ
せることができる。

（ｂ） 抵抗Ｒ４をサイリスタＱ，のアノードから点
弧回路Ｔに接続したので複数灯の螢光灯が先行半？イク
ル点灯しても予熱電流が供給され、非点灯な半サイクル
も点灯に移行することができ、フィラメントの非対称な
螢光灯も完全に始動させることができる。

（ｅ） 多相全波整流ブリッジＤＢ２１ ＤＢ，及び
抵抗Ｒ１１ ｐ Ｒ１を設けて、螢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図は第１図従来例の予熱時の各部
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？第３図実施例においてｌ灯
半サイクル点灯時の各部の電圧電流波形を示すグラフ、
第４図Ｃは第３図実施例において３灯半サイクル点灯時
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、Ｄｌｌ ｔ Ｄ１
２ツＤ２１ ｊＤ２２ ｊ Ｄ２ ＃ Ｄ３・・・・・
・ダイオード、ＤＢ１，ＤＢ２・・・・・・ダイオード
ブリッジ、Ｅ・・・・・・電源電圧、Ｆ１〜Ｆ３・・・
・・・螢光灯、ｆ１， ， ｆ１Ｉ ｆ２１ ｊ ｆ２
ｊ ｆ３１ｔｆ３２・・・・・・フィラメント、１・・
・・・・電流、Ｌ１〜Ｌ３・・・・・・安定器・ １１
１・１１２・１２１・１２２・１３１・１３２・・・・
・・巻線、Ｐ． Ｃ．・・・・・・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、Ｑｔ ，Ｑ３・・・・・・
サイリスタ、Ｒ１１ ＋ Ｒ１２ ｐＲ２ ｒ Ｒｇ・
・・・・・抵抗、Ｔ・・・・・・点弧回路、ｉｏ−１，
・・・・・・時刻、ＶＣＩ ＋ ｖＤ２ １ Ｖ Ｆ
１ ｐ Ｖ Ｆ ２ ｙ ＶＦ ３ ｓ Ｖｐ ｔＶＢ
Ｏｔｖｐｃ”””電圧。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の螢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
   スクを接続し、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な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、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
   接続点をサイリスタのカソードに接続すると共にダイオ
   ードのアノード・カソードを介し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、該コンデンサ、スイ
   ッチング素子の接続点を逆流素子？ダイオードおよび第
   ４の抵抗を介して前記サイリスクのアノードに接続して
   なることを特徴とした螢光灯始動装置。