JPS5916718B2 - 放電灯始動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放電灯始動装置に関するものであり、予熱遮断
動作後、電源スイッチを開放しすぐに再０ 投入した場
合、タイマ用コンデンサに蓄えられた電荷が放電し切れ
ずに再充電されるため、タイマ動作時間が短くなつたり
、はなはだしい時には、すぐに動作し、予熱時間がなく
なり、放電灯が始動出来なくなることを防止することを
目的とする５ ものである。

従来の放電灯始動装置は、第５図のように放電灯３の非
電源側フィラメントの両端間にパルス発生回路５と、予
熱通電用サイリスタ６を接続し、さらにランプ両端電圧
を分圧平滑し、始動確認す・ｏ る回路１１及び、予熱
制御回路８を介してサイリスタ６のゲートに接続した回
路において、分圧平滑電圧を限時コンデンサ９及び限時
抵抗１２の直列回路に加えることによりランプエミレス
等の異常時に電源スイッチｓを投入後、一定時間後に限
’５ 時コンデンサ９の両端電圧が一定値に達した時、
制御用スイッチ素子１３を動作させることにより、予熱
制御回路を停止し、予熱通電用サイリスタ６を遮断して
予熱電流を停止し、安定器始動回路部品の異常温度上昇
を防止するようにしている。

０ このものにあつては、正常ランプ始動時には、分圧
平滑電圧が始動後に低下することにより、トランジスタ
１３、定電圧ダイオード１４によりなる始動確認回路１
１が先に動作し、予熱制御回路８の動作を停止し、正常
点灯を行つた後に、予熱ｊ５遮断用タイマ回路１５が動
作し、限時用コンデンサ９は正常点灯中充電されている
。

この状態にて、電源スイッチｓを開放すると、限時用コ
ンデンサ９の両端子間電圧は、抵抗１２、抵抗１６を通
して放電する。

限時用コンデンサ９の抵抗１２で決まるＣＲタイマ動作
時間は、正常放電灯の始動時間よりも長く設定されてい
るが、上記の如く、放電時の時定数もほぼ同じであり、
コンデンサ９は電源スイツチ開放後すぐには放電しない
。したがつて、電源スイツチを開放後、すぐ再投入した
場合、コンデンサ９には電荷が残つているため、ＣＲタ
イマの動作時間すなわち、コンデンサ両端子間電圧が一
定値に達する時間は、設定している動作時間よりも、短
かくなり、速く予熱遮断されることになり、フイラメン
トの予熱時間が短かく、充分なフイラメント温度に到達
せずに予熱が遮断され完全始動に至らない場合があると
いう欠点を有していた。本発明はかかる欠点を解消する
もので、以下実施例により詳細に説明する。

第１図において、１は商用周波の電源で、この電源１に
安定器２を介して放電灯３の両フイラメント４，４′を
接続し、フイラメント４，４′の他端間に電源の負の半
サイクル期間中に順方向に、パルス発生用３端子サイリ
スタ１７のカソードとコンデンサ１８と抵抗１９の並列
回路の直列回路及び抵抗２０と抵抗２１との直列回路を
並列に接続し、抵抗２０と抵抗２１の接続点と３端子サ
イリスタ１７のゲート端子を接続したことにより構成さ
れるパルス発生回路５を接続すると共に、例えばフイラ
メント他端間に負の半サイクルで順方向となる向きに、
ダイオード２２、抵抗２３、抵抗１６の直列回路を接続
し、抵抗１６と並列に平滑用コンデンサ２４を接続し、
更に、抵抗１６と並列にトランジスタ１３のエミツタ、
ベース端子、定電圧ダイオード等の基準電圧素子１４の
直列回路を接続し、さらにトランジスタ１３のコレクタ
端子にトランジスタ２５のエミツタ端子に接続し、トラ
ンジスタ２５のベースから抵抗２６を介してトランジス
タ１３のエミツタ端子に接続したことにより構成される
始動確認回路１１を接続し、さらに放電灯の両フイラメ
ント４，４′の端子間に電源１の正の半サイクルで順方
向となる向きにダイオード２８及び予熱通電用サイリス
タ６の直列回路を接続し、前記始動確認回路１１のトラ
ンジスタ２５のコレクタ端子と予熱通電用サイリスタ６
のカソード端子に接続している共通端子ｅ間にコンデン
サ２９と、ダイオード３２の直列回路と抵抗３１の並列
回路を接続し、コンデンサ２９とダイオード３２との接
続点にトランジスタ３３のベース端子を接続し、トラン
ジスタ３３のコレクタ端子と放電灯３のフイラメントの
１端間に抵抗３４と電源の正の半サイクルにて順方向な
る方向のダイオード３５との直列回路を接続し、トラン
ジスタ３３のコレクタ端子をトランジスタ３６のベース
端子に接続し、トランジスタ３３のエミツタ端子とトラ
ンジスタ３６のエミツタ端子を共通端子ｅに接続し、予
熱通電用サイリスタ６のアノード端子を抵抗３７を介し
て、トランジスタ３６のコレクタ端子に接続したことに
より構成される予熱制御回路８を付加する。

抵抗１６と並列に限時用コンデンサ９と限時用抵抗１２
の直列回路及びトランジスタ３８のコレクタ端子と抵抗
３９との直列回路と接続し、コンデンサ９と抵抗１２の
接続点から定電圧素子４０を介して、トランジスタ３８
のベース端子に接続し、さらに、トランジスタ３８のコ
レクタ端子から抵抗２７を介して、トランジスタ２５の
ベースに接続して成る限時スイツチ回路１５を付加しさ
らに例えば限時コンデンサ９と抵抗１２との接続点と共
通端子ｅ間にダイオード４１とスイツチ素子としてのト
ランジスタ１０のコレクタ・エミツタ端子との直列回路
及び、抵抗１２とトランジスタ４２のコレクタ・エミツ
タ端子との直列回路を並列に接続し、トランジスタ１０
のベース端子とトランジスタ４２のコレクタ端子と接続
し、トランジスタ４２のコレクタ、エミツタ端子間にコ
ンデンサ４３を接続し、さらに、トランジスタ４２のベ
ース端子から抵抗４４、及び電源の正の半サイクルで順
方向なるダイオード４５の直列回路を介して放電灯のフ
イラメント端子に接続しトランジスタ４２のベースカソ
ード間に逆方向にダイオード４６を付加したことより構
成される急速放電回路４７を付加して構成する。第２図
イに電源１の電圧波形を破線で、未点灯時安定器２を通
る電流波形を実線で示し、第２図口に未点灯時の放電灯
３の両フイラメント４，４′の電圧波形と、負の半サイ
クル側半波点灯時の電圧波形をそれぞれ示している。

今、電源電圧１が負なる半サイクルにおいて、加わる電
圧により、パルス発生回路５の抵抗２１及び２０の分圧
回路を通して、パルス発生用サイリスタ１７のゲート端
子にトリガ電流が流れ、サイリスタ１７が導通状態にな
り、電源１からフイラメントｌ、サイリスタ１７、コン
デンサ１８、フイラメント４、安定器２を通る回路に電
流が流れ、コンデンサ１８の両端電圧が上昇し、コンデ
ンサ１８からサイリスタ１７のカソード、ゲート端子間
抵抗２０を通る回路で放電する逆電流が増加し、サイリ
スタ１７のアノード、カソード間を流れる電流と上記逆
電流がある一定の比に達した時刻Ｔ３でサイリスタ１７
が遮断され、コンデンサ１４の充電電流は急速に遮断し
、安定器２のインダクタンスの作用により、第２図口の
如き高圧パルス電圧が発生する。

時刻Ｔ３からＴ４間でサイリスタ１７は遮断状態を続け
、両フイラメント端子間には、第２図口のようにほぼ電
源電圧が現われている。第２図口の電圧をダイオード２
２、抵抗２３、抵抗１６で分圧し、抵抗１６と並列に入
れたコンデンサ２４で平滑した電圧をトランジスタ１３
、基準電圧素子１４、トランジスタ２５の直列回路で電
圧検知し、放電灯未点灯時は第２図口の実線で示すよう
に、放電灯３の両フイラメント端子間電圧が高いため、
この電圧と分圧平滑し、抵抗１６両端間に現われる電圧
も高く、基準電圧素子１４の基準電圧を越えてトランジ
スタ２５のエミツタ・コレクタ間が導通状態のときには
、基準電圧との差の電圧がトランジスタ１３のベース、
エミツタ間に加わり電流が流れてトランジスタ１３は導
通状態となりトランジスタ２５が導通状態ではダイオー
ド３２、コンデンサ２９、トランジスタ１３及びトラン
ジスタ２５のコレクタ・エミツタ端子を通して電流が流
れ、コンデンサ２９が図の極性に充電する。電源電圧波
形が負の半サイクルから時刻Ｔ４で０になり、正の半サ
イクルに達すると、コンデンサ２９両端子間に蓄えられ
た電荷がトランジスタ３３のベース、エミツタ間、抵抗
３１を通る回路で放電してトランジスタ３３は導通状態
となり、ダイオード３５、抵抗３４を通して電流が流れ
てトランジスタ３３のコレクタ、エミツタ端子間電圧が
低下することにより、トランジスタ３６が遮断し、予熱
通電用サイリスタ６のアノードから抵抗３７を介してサ
イリスタ６のゲート、カソード間にトリガ電流が流れ、
サイリスタ６が時刻Ｔ５にてターンオンして導通状態と
なり、電源１から安定器２フイラメント４、ダイオード
２８．予熱通電用サイリスタ６、共通端子ｅ、フイラメ
ント４′を介して予熱電流が流れる。

電源電圧が、正の半サイクルにて波高値を通過して、低
下し、Ｏを通過しても安定器２のインダクタンスにより
第２図イの実線で示すように流れ続け、電源電圧が負の
半サイクルで予熱電流が低下してＯとなると、予熱通電
用サイリスタ６が遮断する。

この時、電源電圧は既に負の値となつているため、両フ
イラメント４，４′間には負の電圧に現われ、抵抗２０
，２１の分圧回路を通してパルス発生用サイリスタ１７
のゲート、カソード間にトリガ電流が流れて再びパルス
発生素子が導通する。未点灯時、以上の動作がくり返さ
れることにより、放電灯３には負の半サイクルで高圧パ
ルスが供給され、正の半サイクルで予熱電流が供給され
て電源スイツチＳを投入後、短時間で、まず、負の半サ
イクルで点灯状態に移行し、放電灯３を通してフイラメ
ント４，４′間にランプ電流が流れ、放電灯両端電圧は
第２図口の破線で示すように点灯電圧となり低下する。

このため、抵抗２１と抵抗２０により分圧された電圧は
放電灯が点灯状態では、放電灯両端電圧が任下すること
により、パルス発生用サイリスタ１７がトリガしないよ
うに分圧比を設定しておくことにより高圧パルス発生が
なくなると同様に、抵抗２３、抵抗１６により分圧し、
コンデンサ２４により平滑された電圧も負の半サイクル
でランプが点灯すると低下し、基準素子１４の基準電圧
以下となり、トランジスタ１３のベース電流がなくなり
、トランジスタ１３が遮断してコンデンサ２９の充電が
なくなるため、コンデンサ２９が放電するとトランジス
タ３３が遮断するため、正の半サイクルでダイオード３
５、抵抗３４を通して、トランジスタ３６のベース電流
が流れ、トランジスタ３６が導通となり、予熱通電用サ
イリスタ６のゲートトリガが電流が流れなくなり、予熱
が遮断され、正の半サイクル側も点灯波形となり、放電
灯３は完全点灯に移行する。

この回路において、放電灯が寿命末期となり、エミレス
状態となつたり、放電灯のガラス破損等の異常により負
の半サイクルで点灯状態に移行しなかつた場合について
予熱遮断回路１５の動作の説明を行う。

電源スイツチＳの投入後、負の半サイクルにおいて、抵
抗１６の両端子間電圧によりダイオード４６、トランジ
スタ４２のベース、コレクタ間順方向、限時抵抗１２を
介して限時コンデンサ９に図示した極性に充電される。

放電灯３が異常のため始動しない時には、予熱電流が流
れ続けるが、電源スイツチＳ投入後、限時抵抗１２、限
時コンデンサ９の値によつて決まる一定時間Ｔｄ以前に
は、コンデンサ９の両端電圧は基準電圧素子４０の基準
電圧以下であるから、トランジスタ３８のベース電流が
流れず、電源の負の半サイクルにおいて抵抗３９、抵抗
２７を通してトランジスタ２５のベース電流が流れてト
ランジスタ２５は負の半サイクル期間導通し、予熱制御
回路８を動作させ予熱電流を流すが、一定時間Ｔｄを越
えるとコンデンサ９両端電圧は基準電圧素子４０の基準
電圧を越えトランジスタ３８にベース電流が流れてトラ
ンジスタ３８は導通し、コレクタ、エミツタ端子間電圧
がＯとなり抵抗２７を介して接続されたトランジスタ２
５のベース電流が流れずにトランジスタ２５は遮断し、
その結果、予熱電流は停止して安定器１２、始動回路部
品の異常温度上昇を未然に防止している。ダイオード４
１及びトランジスタ１０は、電源スイツチＳ開放時にコ
ンデンサ９の充電電荷を急速に放電するためのスイツチ
で、トランジスタ４２及びコンデンサ４３は電源スイツ
チＳの投入中急速放電用トランジスタ１０を遮断するた
めの回路である。

電源スイツチＳの投入中、コンデンサ９に電荷が蓄積さ
れ、両端子間電圧を有し、電源の正の半サイクル期間中
、抵抗１６両端電圧はＯに近づくと、トランジスタ１０
のベース電圧は、コンデンサ９の両端電圧のため、抵抗
１２を通して正になろうとするが、正の半サイクル時、
ダイオード２８、ＳＣＲ６を流れる予熱電流による順方
向電圧をダイオード４５、抵抗４４を介してトランジス
タ４２のベースに加えてトランジスタ４２を導通させる
ことにより、トランジスタ１０のベース電圧を下げてト
ランジスタ１０を遮断状態に保ち、急速放電されずに正
常な遮断作用を行う。

コンデンサ４３は、トランジスタ１０のベース電圧を１
サイクル期間中を通じて遮断状態を保つために挿入して
いる。ダイオード４１は、ダイオード４６、トランジス
タ４２のベースコレクタ間を通して流れる電流がトラン
ジスタ１０のベースコレクタを通してコンデンサ９に急
速充電されることを防止している。この状態で，電源ス
イツチＳを開放した場合について考える。

フイラメント端子間の電圧は正負共０となり、抵抗１６
の両端電圧もＯであり、トランジスタ４２のベース電流
もなくなり、トランジスタ４２が遮断し、コンデンサ９
に蓄えられた図示の極性の電荷は抵抗１２を通してコン
デンサ４３を充電し、短時間にトランジスタ１０のベー
ス電圧が上昇して抵抗１２を流れる電流はトランジスタ
１０のベースに流れてトランジスタ１０が導通し、コン
デンサ９の電荷はダイオード４Ｌトランジスタ１０を通
して抵抗１６を通る回路で放電する。抵抗１６の値は限
時抵抗１２の値に比較して充分小さいので、放電時間は
、非常に短かくなり、コンデンサ９の電荷は放電する。
上記の如く、電源スイツチＳを開放すれば、限時コンデ
ンサ９の電荷が短時間に放電するため、再び電源スイッ
チＳを投入した時には、予熱遮断時間を充分に得ること
が出来、フイラメント温度の上昇が充分となワ正常ラン
プの場合に問題とならない。

第３図は、本発明の他の実施例であり、パルス発生回路
５として負の半サイクルに順方向なるダイオード４８、
抵抗４９と直列にコンデンサ５０と２端子サイリスタ５
１．パルストランス５２の１次巻線５２ａの直列回路と
の並列回路、及びパルストランス５２の２次巻線５２ｂ
を直列に接続したし張発振回路を用い、トランジスタ３
８のコレクタ端子と共通端子ｅ間を抵抗を介さずに直接
接続し、コンデンサ９の両端電圧が一定値以上に達する
と、トランジスタ３８のベース電流が流れることにより
トランジスタ３８のコレクタ電流を流し、抵抗１６の両
端間電圧を低下させて始動確認スイツチ用トランジスタ
１３を直接遮断して予熱を停止させるようにし、トラン
ジスタ４２のベース端子から抵抗４４を介して、ダイオ
ード３５と抵抗３７との接続点に結線し、さらに予熱通
電用サイリスタ６のゲート、カソード間に保護用抵抗５
３を挿入して構成したものであり、第１図と全く同様に
して、電源スイツチＳの投入時は、限時用コンデンサ９
に限時抵抗１２を介して充電することにより予熱遮断時
間を保ち、電源スイツチＳの開放時には、コンデンサ９
の電荷を急速放電する。

第４図は、別の実施例であり、始動確認回路１１の定電
圧素子１４と直列に制御用トランジスタスイツチ素子２
５を挿入し、限時コンデンサ９と抵抗１２の直列回路を
コンデンサ９を共通端子側にして、接続し、抵抗１６両
端間にトランジスタ３８と抵抗３９の直列回路をトラン
ジスタ３８を共通端子側にして接続し、コンデンサ９と
抵抗１２の接続点から抵抗５３、基準電圧素子４０を介
してトランジスタ３８のベースに接続し、トランジスタ
３８のコレクタ端子から抵抗２７を介してトランジスタ
２５のベースに接続した予熱遮断回路のコンデンサ９と
並列に低抵抗５４とトランジスタ５５との直列回路、及
び高抵抗１２とコンデンサ４３の直列回路を接続し、ト
ランジスタ５５のベースと抵抗１２とコンデンサ４３と
の接続とを接続し、コンデンサ４３と直列にトランジス
タ４２のコレクタ、エミツタ端子を接続し、トランジス
タ４２のベースから抵抗４４を介して抵抗２２と抵抗１
６の接続点に結線して急速放電回路４７を構成し、さら
に、トランジスタ１３のコレクタ端子からダイオード５
６、コンデンサ２９、ダイオード３２の直列回路をコン
デンサ２９とダイオード３２の接続点を予熱通電用サイ
リスタ６のゲートに接続し、放電灯未点灯時、コンデン
サ２９に蓄積された電荷をゲート増巾回路を通さずに直
接予熱通電用サイリスタ６のゲート端子に直接加えて点
弧導通させるように構成したものであり、コンデンサ９
に蓄積された電荷を電源スイツチＳの開放時、高抵抗１
２を介してトランジスタ５５のベースに流してトランジ
スタ５５を導通させ、抵抗５４、トランジスタを介して
急速放電させるもので、第１図のものと同様の効果があ
る。

以上は、１灯用、放電灯始動装置について、説明を行つ
たが、複数の放電灯をダイオードプリツジ回路にて、負
の半サイクルにパルス発生回路を正の半サイクルに予熱
回路をそれぞれ共通使用した多灯放電灯始動回路につい
ても応用出来るものである。叙上のように本発明は、限
時コンデンサの電荷放電用スイツチ素子を設け、電源ス
イツチ投入時には放電用スイツチ素子る遮断せしめ、電
源スイツチ開放時には放電用スイツチ素子を閉成せしめ
限時用コンディサの電荷を急速放電するようにしたから
、正常ランプの点灯中に電源スイツチを切つてすぐ再投
入した時（停電が生じすぐ回復した場合等）にも充分な
予熱時間がとれ、フイラメント温度上昇が充分になつて
から予熱遮断回路が動作し、完全に点灯するという効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明放電灯始動装置の一実施例の回路図、第
２図は同上の要部電圧電流波形図、第３図は本発明の他
の実施例の回路図、第４図は同上の更に他の実施例の回
路図、第５図は従来の放電灯始動装置の回路図である。 １・・・電源、２・・・安定器、３・・・放電灯、４・
・・フイラメント、４′・・・フイラメント、５・・・
始動用高圧パルス発生回路、６・・・予熱通電用サイリ
スタ、７・・・分圧平滑回路、８・・・予熱制御回路、
９・・・限時用コンデンサ、１０・・・始動確認回路、
Ｓ・・・スイツチ素子、１１・・・電源スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 安定器を介して交流電源に放電灯を接続し、この放
   電灯の非電源側のフィラメント端子間に、交流の正負両
   半サイクルのうちいずれか一方の半サイクルで動作する
   始動用高圧パルス発生回路と、他方の半サイクルで動作
   する予熱通電用サイリスタ、及び上記一方の半サイクル
   で動作する放電灯両端電圧波形の分圧平滑回路を各々並
   列関係に設け、各分圧電圧を検知し、放電灯点灯時と放
   電灯未点灯時とを識別する始動確認回路と、始動確認回
   路の出力により放電灯未点灯時には上記予熱通電用サイ
   リスタを導通し、放電灯点灯時には予熱通電用サイリス
   タを遮断するための予熱制御回路を有し、分圧平滑回路
   の両端電圧で充電される限時用のコンデンサの両端子電
   圧が一定以上の電圧値になると、予熱制御回路の入力を
   開放し、該予熱制御回路の出力端子により予熱用サイリ
   スタのゲート電流を遮断し予熱用サイリスタを遮断する
   放電灯始動装置において、限時用コンデンサの電荷放電
   用スイッチ素子を設け、電源スイッチ投入時には、放電
   用スイッチ素子を遮断せしめ、電源スイッチ開放時には
   、放電用スイッチ素子を閉成せしめ、限時用コンデンサ
   の電荷を急速放電するようにしたことを特徴とする放電
   灯始動装置。