JPS5915040Y2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は放電灯点灯装置に関し、特に毎半サイクルス
タート点灯方式による改良された放電灯点灯装置に関す
る。

第１図はこの考案の背景となる毎半サイクルスタート点
灯方式を用いた放電灯点灯装置を示す回路図である。

構成において、１は交流電源であって、限流装置の一例
としての限流チョーク２と放電ランプ３の直列回路が接
続されている。

放電ランプ３にはスタータとしての高周波高圧発生手段
の一例として示す高圧回路４が並列接続される。

この高圧回路４は放電ランプ３のフィラメント３１．３
２の非電源側に接続された発振コンデンサ５１と、放電
ランプ３のフィラメント３１，３２の電源側に接続され
たサイリスタ５２と昇圧インダクタ５３の直列回路とを
含む昇圧回路５のサイリスタ５２に間欠発振用コンデン
サ５４が直列接続されている。

なお、発振コンデンサ５１と、間欠発振用コンテ゛ンサ
５４、サイリスタ５２および昇圧インダクタ５３の直列
回路との接続箇所を入れ換えてもよい。

すなわち、間欠発振用コンデンサ５４とサイリスタ５２
と昇圧インダクタ５３と発振コンデンサ５１とから成る
高圧回路４中に放電灯３のフィラメント３１、３２が挿
入される。

次に、上述のごとくの構成の動作について説明する。

交流電源１を投入すると、限流チョーク２を介して放電
ランプ３に電源電圧ｅが印加されるとともに、発振コン
デンサ５１が充電される。

この発振コンデンサ５１の充電電圧が間欠発振用コンデ
ンサ５４および昇圧インダクタ５３を介してサイノスタ
５２の両端に印加される。

このサイリスタ５２の印加電圧がブレークオーバ電圧を
越えると、サイリスタ５２は導通する。

応じて、発振コンデンサ５１と昇圧インダクタ５３とが
協働して発振動作を開始し、高周波高電圧を発生する。

この発振動作は間欠発振用コンデンサ５４がなければ継
続するものであるが、間欠発用コンデンサ５４の端子電
圧が電源電圧を相殺することによって、電源電圧ｅの立
ち上がり部分において各半サイクル毎に間欠的に発振す
るものとなる。

したがって、高圧回路４からは交流電源電圧ｅの各半サ
イクルの所定位相毎に間欠発振出力が発生される。

前記高圧回路４の発振出力は、電源電圧ｅに重畳されて
放電ランプ３に印加される。

これと同時に、電源１から限流チョーク２−フィラメン
ト３１−発振コンデンサ５１−フィラメント３２を介し
て流れる充電電流および高圧回路４の発振電流がフィラ
メント３１，３２に流れる。

この各半サイクル毎の発振動作が繰返されて、フイラメ
ン） ３１．３２が充分子熱さ′れると、放電ランプ３
が始動される。

放電ランプ３の始動後も各サイクル毎に高圧回路４が間
欠的に発振動作して、発振高電圧で放電ランプ３を再点
弧し、電源１で点灯維持する。

このように、毎半サイクルスタート点灯方式によれば、
高周波高電圧で放電ランプ３を再点弧させているため、
電源電圧で再点弧する従来点灯方式の安定器と比較して
限流チョーク２が極めて小型化できるという特徴がある
。

しかしながら、毎半サイクルスタート点灯方式において
は、管電圧を電源電圧と接近させているため、電源電圧
が上昇すると高圧回路４が発振動作する前に放電ランプ
３が先行して点灯する場合がある。

そこで、放電ランプの点灯を遅らせるためにブロックイ
ンダクタを用いることが考えられる。

第２図は従来技術の一例を示す放電灯点灯装置の電気回
路図であり、特にブロックインダクタを用いて放電ラン
プの始動点灯をスタータ回路の始動よりも遅らせて点灯
させる場合の回路図である。

第２図では、限流チョーク２と放電ランプ３の一方フィ
ラメント３１の電源側との間に、放電ランプ３の点灯を
遅らせるためのブロックインダクタ６を接続し、かつブ
ロックインダクタ６の存在によって第１図のような高周
波予熱ができないため、電源１に対してフィラメント３
１．３２を予熱するためのフィラメントトランス７を接
続したものである。

なお、高圧回路４は、昇圧回路５に間欠発振用コンテ゛
ンサ５４を直列接続して構成されている。

このフィラメントトランス７の１次巻線７１に電源電圧
ｅを印加することによって、２次巻線７２、７３に生じ
る誘起電圧でフィラメント３１，３２を予熱し、高圧回
路４の高周波発振動作によって発生される高電圧を放電
ランプ３の両端に印加することによって始動点灯させる
ものである。

ところが、このようにヒータトランス７を用いてフィラ
メント３１，３２を予熱するのは、ヒータトランス７を
付加して設けているため、ヒータトランスの重量だけ放
電灯点灯装置の重量が増大し好ましくない そこで、本件考案者はヒータトランスを用いることなく
フィラメント３１．３２を電子予熱でき、しかもスター
タ回路の始動よりも放電ランプの始動を遅らせることが
できるような放電灯点灯装置を提案した。

第３図はこの考案の背景となる放電灯点灯装置の電気回
路図である。

この回路が第１図の回路と異なる点は、限流チョーク２
とフィラメント３１の電源側との間にブロックインダク
タとして作用する第１の巻線６１を接続し、フィラメン
ト３１の非電源側とフィラメント３２の非電源側との間
に相殺巻線として作用する第２の巻線６２と間欠発振用
コンデンサ５１とサイリスタ５２と昇圧インダクタ５３
との直列回路を接続し、第１の巻線６１の電源側とフィ
ラメント３２の電源側との間に発振コンテ゛ンサ５１を
接続したことである。

この第１の巻線６１と第２の巻線６２とは、同一コアに
発振電流に対して相殺する方向となるように巻装される
。

そして、高圧回路４の発振電流は発振コンデンサ５１−
ブロックインダクタ６の第１の巻線６１−フィラメント
３１−第２の巻線６２−間欠発振用コンデンサ５４−サ
イリスタ５２−昇圧インダクタ５３−フィラメント３２
の閉回路に流れる。

このため、第１の巻線６１のインダクタンスが第２の巻
線６２によって相殺される。

従って、第１の巻線６１および第２の巻線６２は、発振
電流に対しては減極性に作用して零インピーダンスであ
る。

一方、高圧回路４の発振動作によって、電源電圧と発振
高電圧の重畳電圧による放電ランプ３の始動は、第１の
巻線６１の遅延機能によって高圧回路４の発振動作より
も遅延される。

このようにして、この考案の背景となる回路によって、
放電ランプ３がスタータ回路始動よりも先行するのを貼
止して安定に毎半サイクルスタート点灯方式で黄灯する
。

ところが、第３図の回路においては、相殺巻線として作
用する第２の巻線６２は高周波発振動作のときのみ利用
され、管電流に対しては何ら利用されていないため、遊
休素子となる。

この相殺巻線６２は、発振電流に対してブロックインダ
クタとして作用する第１の巻線６１を相殺する目的で用
いられているため、その巻線が第１の巻線６１と略同数
に選ばれる。

しかしながら、高圧回路４の発振始動よりも放電ランプ
３の始動を遅らせるために必要な第１の巻線６１の巻線
が比較的多くなるため、ブロックインダクタ６の形状が
大型化しかつ放電灯点灯装置の重量が重くなるという問
題点に遭遇する。

それゆえに、この考案の主たる目的は、ブロックインダ
クタに含まれる第２の巻線６２を有効に利用することに
よって比較的小型化されがっ軽量化してもスタータ回路
の始動より放電ランプの蛇動を遅らせることができるよ
うな放電灯点灯装置を提供することである。

この考案の上述の目的およびその他の目的と特徴は図面
を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかとな
ろう。

第４図はこの考案の一実施例の放電灯点灯装置の電気回
路図である。

構成において、交流電源１は限流装置としての限流チョ
ーク２とブロックインダクタ６の第１の巻線６１と放電
ランプ３とブロックインダクタ６の第２の巻線６２とに
直列接続される。

放電ランプ３のフィラメント３１の非電源側と第２の巻
線６２の電源側端との間には、サイリスタ５２と昇圧イ
ンダクタ５３と間欠発振用コンデンサ５４との直列回路
が接続される。

放電ランプ３のフィラメント３２の非電源側と第１の巻
線６１の電源側端との間には、発振コンデンサ５１が接
続される。

このブロックインダクタ６の第１の巻線６１と第２の巻
線６２とは同じコアに磁気結合されるように巻装される
。

以上の構成において、次に第４図の回路の動作を説明す
る。

交流電源１を投入すると、交流電源１から限流チョーク
２−発振コンデンサ５１−フィラメント３２−第２の巻
線６２を介して電流が流れ、コンテ゛ンサ５１が充電さ
れる。

このコンデンサ５１の充電電圧がサイリスタ５２のブレ
ークオーバ電圧を越えると、サイリスタ５２が導通する
。

応じて、発振コンテ゛ンサ５１と昇圧インダクタ５３と
が協働して発振動作するため、高圧回路４の発振電流が
発振コンデ゛ンサ５１−ブロックインダクタ６の第１の
巻線６１−フィラメント３１−サイリスタ５２−昇圧イ
ンダクタ５３−間欠発振用コンテ゛ンサ５４−第２の巻
線６２−フィラメント３２を介して流れ、フィラメント
３１，３２を予熱する。

この発振電流ＩＲ（実線で示す方向に流れる電流）は、
ブロックインダクタ６の第１の巻線６１に流れる方向と
第２の巻線６２に流れる方向とが逆方向となるため、ブ
ロックインダクタの第１の巻線と第２の巻線に流れる電
流による励磁方向が逆方向となり、そのインダクタンス
が互いに相殺される。

このため、ブロックインダクタ６のインダクタンスがゼ
ロとなり、ブロックインダクタ６は発振電流に対しては
インピーダンス作用を有しない。

このとき、高圧回路４の発振動作は間欠発振用コンデン
サ５４の作用によって、電源電圧ｅの各半サイクル毎に
規制されるため、フィラメント３１，３２は電源電圧ｅ
の各半サイクル毎に高圧回路４の発振電流で予熱される
。

一方、放電ランプ３には高圧回路４の高電圧と電源電圧
ｅとを重畳した電圧が印加される。

この印加電圧に対しては、ブロックインダクタの第１の
巻線６１と第２の巻線６２が加極性となる。

したがって、第１の巻線６１のインダクタンスと第２の
巻線６２のインダクタンスとは加算される。

このため、放電ランプ３は第１の巻線６１と第２の巻線
６２との巻数の和によって定められるインダクタンスに
相関して高圧回路４の発振始動からある時間だけ遅れて
点灯起動する。

上述のごとく、この実施例によればブロックインダクタ
の第１の巻線６１と第２の巻線６２とを、発振電流に対
しては減極性に作用させかつ放電ランプ３の印加電圧に
対しては加極性に作用させるため、第１の巻線６１と第
２の巻線６２との和の巻線は前述の第３図の回路におけ
る第１の巻線６１の半分に低減することができる。

従って、ブロックインダクタの形状を小型化でき、重量
を軽減でき、しかも安価になり、遊休素子がなくなると
いう効果が奏される。

第５図はこの考案の他の実施例の放電灯点灯装置の電気
回路図である。

この実施例が第４図の実施例と異なる点は、サイリスタ
５２に対して並列に起動促進回路８を接続したことであ
る。

この起動促進回路８は、コンデンサ８１とダイオード８
２と抵抗８３とをそれぞれ並列接続した回路に対して抵
抗８４を直列接続して構成される。

この起動促進回路８によって、サイリスタ５２に用いら
れる素子毎のブレークオーバ電圧のばらつきを補償して
高圧回路４の起動を促進するものである。

第６図はこの考案の他の実施例の放電灯点灯装置の電気
回路図であって、特に放電ランプを２打直列点灯する場
合の回路図である。

構成において、交流電源１には限流チョーク２とブロッ
クインダクタ６の第１の巻線６１と第１の放電ランプ３
ａと第２の放電ランプ３ｂとブロックインダクタ６の第
２の巻線６２とが直列接続される。

この放電ランプ３ａのフィラメント３１ ａの非電源側
と第２の巻線６２の電源側端との間には、高圧回路４が
接続される。

この高圧回路４は発振コンデンサ５１に昇圧インダクタ
５３とサイリスタ５２の直列回路を並列接続して成る昇
圧回路５に対して、間欠発振用コンデンサ５４を直列接
続して成る。

また、第１の巻線６１の電源側端と放電ランプ３ａのフ
イラメン） ３２ ａの非電源側との間に予熱用コンデ
ンサ９１が接続され、放電ランプ３ｂのフィラメント３
１ ｂの非電源側とフイラメン） ３２ ｂの非電源側
との間に予熱用コンデンサ９２が接続される。

このコンデンサ９２−フィラメント３１ ｂ −３２１
−コンデンサ９１−第１の巻線６１−フィラメント３１
ａ−間欠発振用コンデンサ５４−昇圧インダクタ５３
−サイリスタ５２−第２の巻線６２−フィラメント３２
ｂの閉回路で、第２の昇圧回路５′が構成される。

動作において、交流電源１が投入されると、限流チョー
ク２を介して、コンデ゛ンサ９１−フィラメント３２
ａ −３１ｂ−コンデンサ９２−フィラメント３２ ｂ
−第２の巻線６２の経路および第１の巻線６１−フィラ
メント３１ ａ−間欠発振用コンデンサ５４−発振コン
デンサ５１の経路で電流が流れ、コンテ゛ンサ９１．９
２および発振用コンデンサ５１が充電される。

コンテ゛ンサ５１の充電電圧がサイリスタ５２のブレー
クオーバ電圧を越えると、サイリスタ５２が導通し、発
振コンデンサ５１と昇圧インダクタ５３とが協働して発
振動作するとともに、予熱用コンデンサ９１．９２と昇
圧インダクタ５３とが協働して発振動作する。

この発振電流は前述のコンデンサ９２−フィラメント３
１ ｂ −３２ａ−コンデンサ９１−第１の巻線６１−
フイラメン）３１ａ−間欠発振用コンデンサ５４−昇圧
インダクタ５３−サイリスタ５２−第２の巻線６２−フ
ィラメント３２ ｂ第２の昇圧回路５′の経路で流れ、
フイラメン）３１ａ。

３２ ａおよび３１ｂ、３２ａを予熱する。

このとき、間欠発振用コンデンサ５４の作用で高圧回路
４が電源電圧ｅの各半サイクル毎に発振動作を規制され
るため、電源電圧ｅの各半サイクル毎に発振動作し、そ
の発振電流でフィラメントが予熱される。

一方、高圧回路４の高圧発振電圧と交流電源ｅとを重畳
した電圧が放電ランプ３ａ、３ｂに印加されるが、放電
ランプ３ａおよび３ｂに対して巻線６１と６２とが加極
性となるように作用するため、放電ランプ３ａ、３ｂは
高圧回路４の始動よりも巻線６１と６２の巻線の和によ
って定まるインダクタンスに相関する時間遅れをもって
始動点灯される。

このように、この実施例では放電ランプを２打直列点灯
した場合においても第４図と同様の効果を達成できる。

第７図はこの考案の他の実施例の放電灯点灯装置の電気
回路図であり、放電ランプを２打直列点灯する場合の他
の例を示す回路図である。

この実施例が、第６図と異なる点は、第２の巻線６２を
第１の放電ランプ３ａのフィラメント３２ ａと第２の
放電ランプ３ｂのフィラメント３１ ｂとの間に接続し
、放電ランプ３ｂのフィラメント３２ ｂを直接交流電
源１に接続したものである。

この実施例の動作は第６図と同様であるため動作説明を
省略する。

なお、第６図および第７図では２灯の放電ランプを直列
点灯する場合について説明したが、２灯並列点灯する場
合であってもこの考案の思想が適用できることは言うま
でもない。

第８図はこの考案のさらに他の実施例の放電灯点灯装置
の電気回路図である。

この実施例が第４図の実施例と異なる点は、放電ランプ
３のフィラメント３１の電源側と第２の巻線６２の電源
側との間に共振昇圧用コンデンサ１０を接続したことで
ある。

動作において、交流電源１を投入すると、限流チョーク
２を介して発振コンデンサ５１−フィラメント３２−第
２の巻線６２の経路および第１の巻線６１−共振昇圧用
コンデンサ１０−第２の巻線６２の経路で電流が流れ、
発振コンテ゛ンサ５１が充電される。

この発振コンデンサ５１の充電電圧がサイリスタ５２の
ブレークオーバ電圧を越えると、サイリスタ５２が導通
する。

応じて、発振コンデンサ５１と昇圧インダクタ５３とが
協働して発振動作し、発振電流がコンデンサ５１−第１
の巻線６１−フィラメント３１−サイリスタ５２−昇圧
インダクタ５３−間欠発振用コンデンサ５４−巻線６２
−フィラメント３２の閉回路に流れ、フィラメント３１
および３２を予熱する。

これと同時に、高圧回路４の発振高電圧が電源電圧に重
畳されて放電ランプ３に印加されるが、この発振高電圧
の周波数に対して第１の巻線６１と共振昇圧用コンデン
サ１０とが直列共振してその直列共振によってコンデン
サ１０の両端に発生される電圧が第２の巻線６２を介し
て放電ランプ３の両端に印加される。

ここで、第２の巻線６２は第１の巻線６１と磁気結合し
ているので、その端子電圧がコンデンサ１０の端子電圧
に加算されて放電灯３に印加される。

放電ランプ３のフィラメント３１，３２が発振電流によ
って充分に予熱されると、前記高電圧によって放電ラン
プ３が点灯する。

この実施例のように、共振昇圧用コンテ゛ンサ１０を接
続することによって、放電ランプ３に印加される電圧が
さらに高められる。

以上のように、この考案によれば、昇圧インダクタの第
１および第２の巻線を有効に利用することによってスタ
ータ回路の始動よりも放電ランプの点灯始動を遅らせて
点灯でき、遊休素子がなくなるのみならず、ブロックイ
ンダクタの形状を小型かつ軽量化できる放電灯点灯装置
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の背景となる毎半サイクルスタート点
灯方式を用いた放電灯点灯装置の電気回路図である。 第２図は従来技術の一例を示す放電灯点灯装置の電気回
路図である。 第３図はこの考案の背景となる放電灯点灯装置の電気回
路図である。 第４図はこの考案の一実施例の放電灯点灯装置の電気回
路図である。 第５図ないし第８図はこの考案の他の実施例の放電灯点
灯装置の電気回路図である。 １は交流電源（低周波交流電源）、２は限流チョーク（
限流装置）、３，３ａ、３ｂは放電ランプ、３１、３２
．３１ ａ、 ３２ ａ、 ３１ ｂ、 ３２ ｂハフ
イラメント、４は高圧回路（高周波高電圧発生手段）、
５１は発振コンデンサ、５２はサイリスタ、５３は昇圧
インダクタ、５４は間欠発振用コンデンサ、６はブロッ
クインダクタ、６１は第１の巻線、６２は第２の巻線、
８は起動促進回路、９１．９２は予熱用コンデンサ、１
０は共振昇圧用コンデンサを示す。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）低周波交流電源と、限流装置と、ブロックインダ
   クタの第１の巻線と、熱陰極形放電ランプと、前記ブロ
   ックインダクタの第２の巻線とを、前記第１の巻線と第
   ２の巻線とが放電ランプの管電流に対して加極性になる
   ように直列接続し、 前記限流装置および第１の巻線の接続点と、前記第２の
   巻線が接続されたフィラメントの非電源側端子間に、発
   振コンテ゛ンサを接続するとともに、 前記第１の巻線が接続されたフィラメントの非電源側端
   子と、前記低周波交流電源の端子間に、サイリスタ、昇
   圧インダクタおよび間欠発振用コンデンサの直列回路を
   接続してなる放電灯点灯装置。
2. （２）前記放電ランプは、複数灯が直列接続され、前記
   発振コンデンサは各放電ランプに並列接続される複数個
   のコンデンサの直列回路で構成される、実用新案登録請
   求の範囲第（１）項記載の放電灯点灯装置。
3. （３）前記コンデンサの直列回路が、各放電ランプの直
   列接続側の各フィラメントを直列に介挿して構成されて
   いる、実用新案登録請求の範囲第（２）項記載の放電灯
   点灯装置。
4. （４）前記コンデンサの直列回路が、各フィラメント間
   にブロックインダクタの第２の巻線を直列に介挿して構
   成されている、実用新案登録請求の範囲第（３）項記載
   の放電灯点灯装置。