JPS5914298A - 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】 本発明は高周波変換回路を用いた放電灯点灯装置に関す
る。

高周波点灯は商用周波の様な低周波点灯よりランプの発
光効率がすぐれ、中でも振幅が一定な高周波による点灯
が最も効率が高くなることがら、放電灯点灯装置として
３相電源と高周波変換回路を用いた高周波点灯が知られ
ている。第１図および第２図（イ）、（０）にその原理
図を示すが、振幅の一定な高周波を得るために第１図の
ようむ位相関係をもつ３相電ｊｉｉ１の各相間電圧を高
周波変換回路２　／ｌ　；、３　／＋　、　４　Ｉ＋に
より高周波変換し、各高周波出力を４列に合成すること
により第２図（ロ）に示す如く振幅がほぼ一定な高周波
電圧ＶＯＬＩＩを得ている。

ところで、この種の３相電源を入力とする高周波変換回
路を用いた点灯装置で問題となるのは、３つの高周波変
換回路のスイッチングの同期のとり方である。すなわち
、この白灯装置での特長である、高周波出力の振幅をほ
ぼ一定にするためには、スイッチングトランジスタの動
作を３つの高周波変換回路において同一にする必要があ
る。同期のとり方には一般に自励式、他励式の２種類が
あり、自励式というのは１つの高周波変換回路の自励発
振に合わせて他の２つの高周波変換回路のスイッチング
トランジスタを動作させる方式、また他励式というのは
上記３つの高周波変換回路の他にもう１つの高周波変換
回路（この高周波変換回路を同期回路と呼、Ｓ）を付加
し、その自励発振に合わせて３つの高周波変換回路のス
イッチングトランジスタを動作させる方式である。自励
式においては同期回路が不用で点灯回路の小型化、軽層
化を図ることが可能であるが、同期信号に１つの高周波
変換回路の撮動波形を用いているため以下に述べるよう
な欠点を有している。すなわち、１つの自助式による高
周波変換回路と２つの他励式による高周波変換回路によ
り構成されるため、同期信号となる振動波形は商用周波
で脈流しており、そのため自励式による高周波変換回路
については問題ないが、他の２つの高周波変換回路は振
動波形が２π、／３づつ遅れているので同期信号が適当
な値とならない。すなわち、これらの高周波変換回路が
商用電源のピーク値付近ではトランジスタのスイッチン
グに要する駆動信号も大となるが、その時の自動式によ
る高周波変換回路は位相が２π／３づれているので振ｖ
ＪＳｇＬ形の振幅は小であり、よって供給される駆動信
号も小である。これが原因で他動式の２つの高周波変換
回路においてスイッチングが正常にされない場合が多々
生じる。

以上の理由がら現在、３相電源を入ツノとする高周波変
換回路を用いた点灯装置は他に１つの高周波変換口ζを
付加し、この回路を同期回路とする他励式により実現さ
れているが、この他励式による点灯装置に・おいても以
下に述べるような欠点がある。

従来の点灯装置の回路図を第３図に示す。同期のとり方
は前述したように他励式であり、３つのプッシュプル型
インバータ２’　、３’　、４’で構成された高周波変
換回路の他に同期回路１０′　として直流電源による高
周波変換回路（この同期回路１０′もプッシュプル型イ
ンバータで構成されている。）を付加し、この出力波形
を同期信号として各高周波変換回路に入力している。し
かして、ここで問題となるのは、同期回路１０′が直流
電源による高周波変換回路であるため、出力波形すなわ
ち同期信号波形としては振幅が一定な高周波となるとい
うことである。つまり、各高周波変換回路は３相電諒の
各相を入力としているため、その出力の包絡線第４図に
示す如くは正弦波状に変化しており、そのため駆動に最
適なるベース電流も逐時変化するからである。そのため
、コレクタ電流の大小にも拘らず同じベース電流を供給
すると、コレクタ電流が小さい期間（出力振幅が小）に
はベース電流の過剰供給によってトランジスタのスイッ
チングスピードが遅くなり、スイッチングスピードの増
加はトランジスタの損出の増大につながり大きな欠点と
なる。また同時に、オーバードライブといった現象を生
じ、Ｉ・ランジスタの不安定な振動を生じることにより
回路動作の信頼性の点からも問題があった。

このように、従来の回路では同期回路から高周波変換回
路のスイッチングトランジスタにコレクタ電流の大小に
依らず同じ駆動信号を与えているため、コレクタ電流が
小さい時にトランジスタのスイッチング時間が艮〈なっ
てトランジスタの損出増大を招くと共に、オーバードラ
イブ現象により回路動作が不安定になるといった大きな
欠点を有していた。

本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、従来の
３相電ｙｆＡ！入力とする高周波変換回路で生じる、入
力電圧が小さい期間でのオーバードライブを防ぐな−め
、コレクタ電流に応じた駆動電流を供給し、点灯回路の
損出低減および信頼性の向上を図った放電灯点灯装置を
提供することを目的とする。

以下、実施例を示す図面に従って本発明を詳述する。

本発明の放電灯点灯装置は第５図に示すように、３相電
源１と、この３相電１１１１の各相間電圧３相を各々入
力とした高周波変換回路２，３．４と、高周波変換回路
２．３．４の出力外ランスの２次巻線を直列に接続した
両端間に接続された電流制限要素５および放電灯６と、
各高周波変換回路のスイッチングトランジスタへ駆動信
号を供給する同期回路１０よりなり、更に前記高周波変
換回路２．３．４内部には本発明の特徴的な部分である
駆動制御回路７．８．９が各スイッチングトランジスタ
のベース・コレクタ間に設けられている。

動作に当っては、高周波変換回路２．３．４はｊ相電源
１の各相電圧を入力とし、その変換同期は同期回路１０
より得ている。同期回路１０は高周波変換回路２．３．
４と同様にプッシュプル型インバータを構成しており、
直流型ｆｉｌｌ、１２が投入されるとスイッチングトラ
ンジスタ１３．１４が互いにオン・オフを高周波的に繰
り返し、コンデンサ１５の両端に第６図の如き電圧波形
を得る。この振動電圧は発振トランス１６の２次巻線に
誘導され、これは高周波変換回路２．３．４に入力され
、各々のトランジスタ対のオン・オフの同期をとること
になる。

ここで、各トランジスタのベース・コレクタ間には駆動
制御回路７．８．９が接続されているが、駆動制御回路
は例えば第７図の如く構成されるもので、ベース抵抗Ｒ
８と直列に抵抗Ｒａを挿入し、抵抗Ｒｅ、Ｒムの接続穴
とトランジスタのコレクタとの間に、ダイオードＤを接
続して過剰なベース電流をバイパスするよう構成されて
いる。すなわち、この回路０はトランジスタのオン時に
おいてコレクタ電流が小さい期間、ベース電流を自動的
に制御する回路である。

駆動制御回路の動作を更に詳述１れば、第７図でコレク
タ電流が入力電圧が小さい位相時等のため小さい吟には
トランジスタのコレクタ電圧も小さく、このコレクタ電
圧が抵抗Ｒｅ　、Ｒ６の接続点（Ａ点）の電圧よりダイ
オードＤの順方向電圧Ｖｐだけ低い電性になった時、ベ
ース電流はダ・ｒオードＤを介してトランジスタのコレ
クタに流れ、ベース電流が過大に供給されることはなく
なる。

また、コレクタ電流が大きい時にはコレクタ電圧も＾い
ためベース電流はダイオードＤに流れ込まず、そのまま
トランジスタのベースに供給される。

しかして、従来の高周波変換回路にコレクタ電流によっ
てベース電流を制御する駆動１１Ｊｔｌ１１回路を付加
することにより、連木なベース電流が供給されることは
なくなり、よってスイッチング時間は短縮され、またオ
ーバー、ドライブの問題もなくなる。

以上のように本発明の放電灯点灯装置にあっては、３相
電源を入力とする高周波変換回路において、従来の如く
コレクタ電流に依らず一定のベース電流を供給するので
はなく、各高周波変換回路のコレクタ電流によってベー
ス電流を変化させ得る駆動制御回路を付加することによ
ってコレクタ電流に応じたベース電流を供給することが
可能となり、各高周波変換回路のスイッチングトランジ
スタのスイッチングスピードを短縮することができ、ト
ランジスタの損出を大幅に低減できると共にオーバード
ライブを防止でき、最適な駆動を行うことが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は従来の放電灯点灯装置の説明図、第
５図乃至第７図は本発明の実施例を示す図面である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３相電源の各相部電圧を各々入力とし、該各相間電圧を
   全波整流し、該整流出力に接続した一対のトランジスタ
   の交互のスイッチング動作により高周波電圧を発生する
   ３組の高周波変換回路の出力端を直列接続してほぼ一定
   な高周波出力電圧を得、該高周波出力電圧で放電灯を点
   灯する放電灯点灯装置において、前記トランジスタのベ
   ース・コレクタ間にダイオードを接続してバイパスする
   ことにより、該トランジスタのベース電流を高周波変換
   回路のコレクタ電流によって自動的に制御することを特
   徴とした放電灯点灯装置。