JPS59163798A - 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】 この発明は、螢光灯等の放電灯を高周波点灯させると共
に放電灯が寿命末期の場合にも安全な放電灯点灯装置に
関する。

従来、放電灯を高周波点灯させるようにしたこの種の装
置としては特開昭５６−２２０９８号公報に開示されて
いる様なものがある。まず、この従来の装置を第１図な
いし第３図に基づいて説明する。

第１図において、　（ＶＳ）は交流電源で、その交流電
源は全波整流器（Ｄｌ）で整流し、トランジスタ（Ｑｌ
　’）　（Ｑ２）より成るインバータ（Ｉ）に電圧を印
加する。

（ＣＨ）はチョークコイルで９回路に定電流性をもたせ
たり、トランジスタ（Ｑｌ　）　（Ｑ２）のロスを低減
させるものである。（ＯＴ）は発振トランスで、１次巻
線（ｎｌ）（ｎ’ｔ）をトランジスタ（Ｑｌ）（Ｑ２）
のコレクタに接続し、２次巻線（ｎ２）を放電灯（ＦＬ
）に接続している。

発振トランス（ＯＴ）は１次巻線（ｎ　ｔ　）　（ｎ’
ｔ　）と２次巻線（Ｒ２）との間が漏洩変圧器のように
構成され、放電灯（ＦＬ）へ電流が流れると漏洩磁束が
発生して規定の放電電流になるようにしている。（Ｒ３
）は帰還巻線である。（ＦＴ）は交流電源（ＶＳ）より
低電圧を取り出す電源トランスで、その出力を全波整流
器（Ｒ２）で全波整流し、抵抗（Ｒ１）　（Ｒ２）を介
してトランジスタ（Ｑｌ　’）　（Ｑ２　）のベースに
接続してベース電流を供給する。（Ｃ）はトランジスタ
（Ｑｌ）（Ｑ２）のコレクタ間に接続した波形整形用の
コンデンサである。（Ｐ）はサーマルスイッチで９発振
ｉ・ランス（ＯＴ）またはＩ・ランジスタ（Ｑｌ）（Ｑ
２）の近傍に取付けておき、正常点灯時にはオン状態で
あり、放電灯（ＦＬ）のエミッタレス状態になって温度
が高（なるとオフしてベース回路を遮断してインバータ
（Ｉ）の動作を停止させるものである。

以上の構成を有する従来の装置において、交流電源（Ｖ
ｓ）が印加されると、電源トランス（ＰＴ）を経てトラ
ンジスタ（Ｑｌ　）　（Ｑ２　）にベース電流が供給さ
れ。

一方、コレクタにも発振ｉ・ランス（ＯＴ）　１次巻線
（ｎｌ）（ｎ’ｌ）を経て′電圧が印加されるため、一
方のトランジスタ例えば（Ｑｌ）がオン状態となり、コ
レクタ電流が流れる。その結果、帰還巻線（Ｒ３）の作
用によりトランジスタ（Ｑｌ）には一層コレクタ電流を
流すように働くが９回路定数で決まる時間経過後にトラ
ンジスタ（Ｑｌ）をオフするように帰還がかかり、他の
トランジスタ（Ｑ２）がオンになり、以下同様の動作を
繰返してトランジスタ（Ｑｌ）（Ｑ２）はオン。

オフを繰返し７発振トランス（ＯＴ）の２次巻線（ｎｚ
）に高周波電圧が発生して放電灯（ＦＬ）を点灯させる
。

また第１図の点線で示すコンデンサ（ＣＯ）は、全波整
流された電圧を平滑するもので、このコンデンサ（Ｃｏ
）を接続すると完全な直流を高周波に変換した電圧で放
電灯（ＦＬ）を点灯することになるが、コンデンサ（Ｃ
Ｏ）を接続しない場合には全波整流された電圧は脈動で
あり、このときの放電灯（ＰＬ）に加わる電圧、電流波
形は第２図（ａ）（ｂ）のように交流電源（ＶＳ）の２
倍の包絡線をもつ波形となる。即ち。

電源電圧の瞬時値が低いときに放電灯（ＰＬ）は一度消
弧し、再び電圧瞬時値が上ったときに再点弧して放電灯
電流が流れ出す。なお、ここでは、平滑用コンデンサ（
ＣＯ）があるかないかは間わな℃・もので、以下の説明
では平滑用コンデンサ（ＣＯ）力ｔな℃・ものとして進
める。

このような放電灯装置にあっては、放電灯（ＦＬ）が寿
命末期となり、一方の電極の陰極酸化物カーなくなった
場合には、第３図（ｂ）のような放電灯電流が流れる。

即ち、一方向（図では正の方向）では陰極酸化物がない
ため、電流は殆んど流れず、放′匹電圧としては第３図
（ａ）のように殆んど無負荷（二近い電圧が発生する。

しかし、他方では陰極酸化物があるため、正常点灯と同
様な放電を繰返している。このような状態では発振トラ
ンス（ｏ’ｒ）−二部れる電流が非対称のため９発振ト
ランス（ＯＴ）の動作が正常点灯した場合と大きく異な
り、放電灯電流９点灯装置の入力電流、入力電力等が増
大し。

インバータ（Ｉ）のトランジスタ（Ｑｌ）（Ｑ２）や発
振トランス（ＯＴ）等が高温になる。しかし、このよう
な状態（二なっても、放電灯（ＦＬ）には交流電源（Ｖ
Ｓ）のどの半サイクルでも放電電流が流れているため、
放電灯（ＦＬ）は殆んど正常点灯のときと同様の発光状
態である。従って使用者は放電灯（ＰＬ）が寿命末期で
あるとは気がつかず、このような状態力を長く続くと点
灯装置の安全性および経済性の面からも好ましくない。

そこで従来は、インバータ（Ｉ）にサーマルスイッチ（
Ｐ）を接続し、放電灯電流９点灯装置の入力電流。

入力電力等が増大し、インバータ（Ｉ）の発振トランス
（ＯＴ）やトランジスタ（ＱＩＸＱ２）等の温度が上昇
した場合には、サーマルスイッチ（Ｐ）が開となり、イ
ンバータ（Ｉ）の動作を停止して放電灯（ＦＬ）を消灯
するようになっていた。

ところが、この点灯装置を使用している場合。

使用者は予備の放電灯を用意して℃・ない時もある。

この様な時、インバータ（Ｉ）が動作を停止し、放電灯
を消灯してしまうと非常に不便であると℃・う欠点があ
った。

この発明は上記欠点に着目して成されたものであり、放
電灯を高周波点灯させるようにした放電灯装置において
、インバータへの逼犬な入力を検知する検知手段と、そ
の検知手段（二より検知された状態に応じて放電灯を全
光点灯から調光点灯へ移行させる調光手段とを備え、放
電灯が寿命末期になった場合（二は放電灯が調光点灯す
るようにすることにより、インバータへの過大な入力に
よる異常な温度上昇を防止することができると共に放電
灯が消灯する以前に容易に放電灯が寿命末期であること
を知ることができる安全性および経済性が向上した便利
な放電灯点灯装置を得ることを目的とする。

以下に７　この発明の実施例を第４図および第５図に基
づいて説明する。なお、従来例と同一もしくは相当部分
には同一符号を付し、説明の詳細は省く。

第４図はこの発明の第１実施例を示す図であり。

（Ｚ）はチョークコイルで構成されたインピーダンスで
、そのインピーダンス（Ｚ）は２次巻線（ｎ２）と放電
灯（ＦＬ）の間に接続されており、放電灯（ＰＬ）の電
流を減少させて調光する場合に使用する。（Ｐ）は前記
インピーダンス（２）に並列に接続したサーマルスイッ
チで、前記従来例と同様に発振トランス（ＣＦｒ）また
はトランジスタ（Ｑｌ）（Ｑ２）等の近傍に設置され。

入力電流等の増大により、前記発振トランス（ＯＴ）等
が高温になるとオフ状態になる。（Ｓ）は前記インピー
ダンス（Ｚ）およびサーマルスイッチ（Ｐ）の間に接続
したスイッチで、そのスイッチ（Ｓ）により、放電灯（
ＦＬ）を全光点灯あるいは調光点灯に切換えることがで
きるようになっている。

以上の構成を有する放電灯点灯装置は、第４図に示す状
態からスイッチ（Ｓ）をオンすることにより。

前記従来例と同様に放電灯（ＰＬ）を全光点灯すること
ができるが９点灯中に放電灯（ＰＬ）が寿命末期になり
、放電灯電流および入力電流等が増大してインバータ（
Ｉ）の温度が上昇すると、サーマルスイッチ（Ｐ）がオ
フになる。そして、放電灯（Ｆ’Ｌ）に流れる電流はイ
ンピーダンス（Ｚ）により減少させられ、放電灯（ＰＬ
）の点灯は調光された状態や点灯維持されると共に、イ
ンバータ（Ｉ）の入力が過大になることは防止される。

なお９本出願入の実験によれば、放電灯（ＦＬ）の出力
が約６０〜８０％以下になるようにインピーダンス（Ｚ
）を設定したところ、放電灯（ＰＬ）の寿命が末期であ
っても正常な放電灯（ＰＬ）を全光点灯させた場合に比
較して入力が著しく増大することは避けられた。

また、前記第１実施例では、インピーダンス（（イ）を
チョークコイルで構成したが、必ずしもチョークコイル
で構成するとは限らず、全光点灯時の放電灯（ＰＬ）の
電流設定インピーダンスがコンデンサであれば、コンデ
ンサを使用するなど適宜選択して使用すれば良い。

次に２本発明の第２実施例を説明する。この第２実施例
は前記第１実施例のようにインピーダンス（Ｚ）により
調光を行なうのではなく、電源接続した位相制御回路に
より調光を行なうよう（−したものである。以下、第５
図に基づいて説明する。

図において、　　（ＬＣ）はサイリスタ（８ＣＲ）と位
相制御回路（ＰＣ）などで構成された調光器で、その調
光器（ＬＣ）は全波整流器（Ｄｌ）と交流電源（■ｓ）
間に接続されている。（Ｉ）はインバータ、　　（ＦＬ
）は放電灯、■）は前記調光器（ＬＣ）に並列に接続さ
れたサーマルスイッチで、そのサーマルスイッチ（Ｐ）
は前記第１実施例と同様にインバータ（Ｉ）が高温にな
る部分に設置されている。（Ｓ）は前記調光器（ＬＣ）
とサーマルスイッチＣＰ）間に接続されたスイッチで、
全光点灯あるいは調光点灯に切換えることができるよう
になっている。

以上の構成を有する放電灯点灯装置は、前記第１実施例
と同様に、放電灯（ＦＬ）が全光点灯時に寿命末期にな
り、増大した電流がインバータ（Ｉ）に流れ、温度が上
昇するとサーマルスイッチ（Ｐ）が開となり、電流が調
光器（ＬＣ）により減少して放電灯（ＦＬ）は調光され
ると共に、インバータ（Ｉ）の入力増加による危険は防
止される。

なお、前記第２実施例では、調光器（ＬＣ）に並列にサ
ーマルスイッチ（Ｐ）を接続したが、調光器（ＬＣ）の
位相制御回路（ＰＣ）に、その位相制御回路（ＰＣ）の
信号の位相角を遅らせるようにサーマルスイッチ（Ｐ）
およびスイッチ（Ｓ）を接続しても良い。

また１以上説明した第１実施例および第２実施例におい
て、サーマルスイッチ（Ｐ）に復帰形タイプのものを使
用し、放電灯（ＰＬ）が寿命末期になって全光点灯から
調光点灯に移行した後、再びサーマルスイッチ（Ｐ）が
ＯＮして全光点灯になるという様に、移行動作を繰り返
し行なうようにすることにより、放電灯の異常をより判
断し易くすることもできる。

また、インバータ（Ｉ）への入力の増大を検知する手段
としては、インバータ（Ｉ）の温度の上昇を検知するサ
ーマルスイッチ（Ｐ）により構成したが、特にサーマル
スイッチ（Ｐ）に限らず、サーミスタとスイッチを組合
わせるなど他の構成の手段により、温度の上昇を検知す
るようにしても良い。

また、前述のようにインバータ（Ｉ）への入力の増大を
温度の上昇により検知する手段だゆでなく。

第３図に示すような放電灯（ＦＬ）の電流または電圧の
非対称を検知するような手段を用いてもよい。

この他、交流電源電圧（ｖｓ）の上昇や１点灯装置周囲
の温度の異常な上昇を検知してインバータ（Ｉ）の異常
な温度上昇を防止することもできる。

さらに、前記実施例では、１灯の放電灯（ＦＬ）を点灯
させる場合について説゛明したが、２灯以上の放電灯を
点灯させる場合にも適用できることは言うまでもない。

以上説明したように、この発明の放電灯点灯装置は、イ
ンバータへの過大な入力を検知する検知手段と、その検
知手段により検知された状態に応じて放電灯を全光点灯
から調光点灯へ移行させる調光手段とを備えることによ
り、放電灯が寿命末期になった場合は、放電灯が調光点
灯になるようにしたので、インバータへの過大な入力に
よる異常な温度上昇を防止することができ、安全性およ
び経済性が向上するという効果がある。また、使用者は
放電灯が寿命末期であるか否かを放電灯が消灯する以前
に容易に判断することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の点灯装置を示す回路図、第２図は放電灯
に印加される高周波電圧、電流波形を示す図で、第２図
（、）は高周波電圧波形、第２図（ｂ）は高周波電流波
形を示す図、第３図は寿命末期になった放電灯に印加さ
れる高周波電圧、電流を示す図で、第３図（ａ）は高周
波電圧波形、第３図（ｂ）は高周波電流波形を示す図、
第４図はこの発明の第１実施例を示す回路図、第５図は
この発明の第２実施例を示すブロック図である。 （ｖｓ）・・・交流電源 （Ｄｌ）・・・整流器 （Ｉ）・・・インバータ （ＰＬ）・・・放電灯 （Ｐ）・・・検知手段とするサーマルスイッチ（Ｚ）・
・・調光手段とするインピーダンス代理人　葛　野　信
　− −４７〔 第１図 １Ｊ２　　ｌ′ 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　直流電力を高周波電力に変換するインバータ
   により放電灯を高周波点灯させるようにした放電灯点灯
   装置において、前記インバータへの過大な入力を検知す
   る検知手段と、その検知手段により検知された状態に応
   じて前記放電灯を全光点灯から調光点灯へ移行させる調
   光手段とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. （２）検知手段をインバータの近傍に設置したサーマル
   スイッチにより構成すると共に、調光手段を放電灯と直
   列に接続したインピーダンスにより構成し、前記サーマ
   ルスイッチを前記インピーダンスに接続したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
3. （３）　　インバータへ供給する直流電力を交流電源に
   全波整流器を介して得ると共に、調光手段を。 インバータの温度上昇を検知する検知手段により検知さ
   れた状態に応じて前記交流電源の位相を制御する調光器
   により構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の放電灯点灯装置。