JPS5919639B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPS5919639B2
JPS5919639B2 JP54125666A JP12566679A JPS5919639B2 JP S5919639 B2 JPS5919639 B2 JP S5919639B2 JP 54125666 A JP54125666 A JP 54125666A JP 12566679 A JP12566679 A JP 12566679A JP S5919639 B2 JPS5919639 B2 JP S5919639B2
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  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は放電灯を高周波点灯しかつ調光を行なう放電
灯点灯装置に関するものである。
従来放電灯を高周波点灯するものは多数提案されており
、これらは発光効率の向上および装置の小形軽量化が可
能なものである。
しかし、この種高周波点灯するものにおいて、交流電源
を入力とし、この交流電源出力を位相制御することによ
つて放電灯を調光点灯することは、放電灯のフィラメン
ト加熱が適正に行なわれないために困難であつた。なお
、低周波電源にて放電灯と調光点灯するものとしてたと
えば第１図に示すように構成したものがある。すなわち
図において１は商用周波の交流電源で、この交流電源１
に調光装置２を接続する。この調光装置２はトライアツ
ク等の調光素子３および弛張発振回路等の位相制御回路
４よりなつている。そして、この調光装置２に安定器５
を接続する。この安定器５は漏洩トランス６、フィラメ
ントトランスＴおよび進相用コンデンサ８よりなるもの
で、漏洩トランス６の入力巻線を上記調光装置２の出力
端に接続するとともに出力巻線をコンデンサ８を介して
放電灯９を接続する。またフィラメントトランスＴの入
力巻線を調光装ｊ 置２の入力端に接続し、このトラン
スＴの出力巻線に上記放電灯９のフィラメントを接続す
る。そして、このものは、交流電源１が投入され調光装
置２より位相制御された電圧が発生すると漏洩トランス
６を介して放電灯９が調光点灯される。； このときフ
ィラメントトランスＴには調光装置２の出力に関係なく
交流電源１よりー定電圧が印加されるので放電灯９のフ
ィラメントに一定の予熱電流が供給されている。これに
より調光の度合が深くなり放電灯９を暗く点灯させる場
合でもフイラメントを充分加熱することができ、放電灯
９を良好な調光特性をもつて点灯することができる。と
ころが、このものは低周波で放電灯を点灯するため高周
波で点灯するものに比して発光効率が低く、かつ装置の
小形・軽量化も実現できなかつた。また、このものはフ
イラメントを常時加熱させるために図からも明らかなよ
うに安定器５への入力線として必ず３線を必要とし、し
かもこのうちの１線を調光装置２の入力端に他の２線を
同調光装置２の出力端に接続しなければならず安定器５
を含む配線が著しく複雑化し、このための作業が極めて
面倒になり、またこのことは不経済であるばかりか誤配
線の原因にもなる欠点があつた。一方、従来ＵＳＰ４Ｏ
ｌ７７８５にみられるように全波整流出力をコンデンサ
を有する平滑回路にて平滑し、これをインバータに与え
このインバータ出力を出力トランスを介してランプに供
給するとともに上記出力トランスの出力を整流平滑して
インバータの入力側にフイードバツクしインバータ入力
の休止区間をなくすようにしたものがある。ところが、
このものにおいてインバータの出力トランスの出力をフ
イードバツクするのは平滑回路のコンデンサの容量をで
きるだけ小さくして力率改善を図ることを目的としたの
であり、調光時ランプのフイラメントを適正に加熱して
良好な調光特性得ることを期待したものでない。本発明
は上記の実情を考慮してなされたもので、放電灯を高周
波点灯して発光効率の向上および装置の小形軽量を図り
ながら調光時においてもフイラメントを適正に加熱でき
て管端黒化のおそれのない放電灯点灯装置を提供するこ
とを目的とするものである。
以下、この発明の一実施例を図面に従い説明する。
第２図において１１は交流電源で、この交流電源１１に
電力調整装置１２を接続する。この電力調整装置１２は
上記交流電源１１の出力から位相制御整流出力を得るも
ので、たとえばトライアツク等の調光素子１３および弛
張発振回路等の位相制御回路１４からなる従来周知の調
光装置１５と全波整流回路１６とからなつている。１７
は高周波発生装置で、本実施例において前記整流回路１
６の一出力端に直列接続された定電流インダクタ１８お
よびこのインダクタ１８を介して前記整流回路１６の出
力端子間に接続されたインバータ回路１９を有してなる
。
前記インバータ回路１９はたとえばプシユプル形をなす
ものでトランジスタ２０，２１バイアス抵抗２２，２３
、共振コンデンサ２４および出力トランス２５よりなつ
ている。ここで出力トランス２５は１次巻線２５１，２
次巻線２５２、帰還巻線２５３およびフイラメント巻線
２５４，２５５を有している。このようなインバータ回
路１９はよく知られているので、詳細な説明は省略する
。２６は直流電源で、出力端子を上記全波整流回路１６
の出力端子間に接続されている。
本実施例における直流電源２６は前記整流回路１６の入
力端に降圧トランス２７を介して全波整流回路２８を接
続し、この整流回路２８の出力端子間にコンデンサ２９
を接続するとともにこのコンデンサ２９を図示極性のダ
イオード３０を介して上記整流回路１６の出力端子間に
接続している。すなわち、前記コンデンサ２９は調光装
置１５の出力によつて充電され、上記電力調整装置１２
の位相制御整流出力の低レベル間に放電して、位相制御
整流出力の休止期間を補うようにするとともに調光時放
電灯３１の放電を維持させないでフイラメントを加熱す
るようにしている。そして、上記インバータ回路１９の
上記出力トランス２５の２次巻線２５２に放電灯３１を
接続する。
この場合出力トランス２５の２次巻線２５２には巻足し
の形でフイラメント巻線２５４，２５５を有しており、
これらフイラメント巻線２５４，２５５を上記放電灯３
１のフイラメントに接続している。次に以上のように構
成した装置の作用を述べる。
まず電力調整装置１２の調光素子１３が全光状態すなわ
ち全導通に設定された場合、交流電源１１の投入をまつ
て調光素子１３より第３図ａの実線に示す電圧Ｖ１が発
生する。すると直流電源２６における降圧トランス２７
の出力巻線側に同図ａの破線に示す電圧Ｖ，が発生し全
波整流回路２８を介してコンデンサ２９を図示極性に充
電する。この場合トランス２７の巻数比の設定をもつて
コンデンサ２９の充電電圧を調整できる。たとえばコン
デンサ２９の放電による高周波発生装置１７の出力が放
電灯３１の放電維持電圧より小さく、しかも調光時のフ
イラメント予熱に充分な値になるようにできる。しかし
、これに限られない。以上により全波整流回路１６の出
力端には上記調光素子１３の出力電圧Ｖ，を全波整流し
た電圧／とこの電圧１′の休止期間を補う上記コンデン
サ２９の両端電圧つまり直流電圧３とが合成された第３
図ｂに示す電圧Ｖ４が発生し、これがインバータ回路１
９に与えられる。この場合上記電圧１′と３の関係がＶ
／〉３のときはダイオード３０がカツトオフ状態になり
電圧Ｖ／がインバータ回路１９に与えられ、電圧／〈３
になると今度は電圧Ｖ３がインバータ回路１９に与えら
れる。従つて、インバータ回路１９の出力トランス２５
の１次巻線２５１には第３図ｃに示すような例えば２０
〜４０１０１ｚ程度の高周波電圧Ｖ５が発生し、これに
より２次巻線２５２側の放電灯３１に第３図ｄに示すよ
うな高周波電圧Ｖ６が与えられる。
ここで第３図Ｃ，ｄに示す高周波電圧Ｖ５，６は理解を
容易にするため包絡線とともに表わしている。これによ
り、放電灯３１は第３図ｄに示す高周波電圧６のＡ点つ
まり放電灯３１の放電開始電圧で放電を始め、Ｂ期間つ
まり略一定の放電電圧で放電が保たれ、その後Ｃ期間つ
まり放電電圧以下で放電を停止する。
この場合、上記のＢ期間放電灯３１には第３図ｅに示す
高周波電流が流れ、これをもつて全光状態が得られる。
また放電灯３１の放電が停止するＣ期間においても上記
コンデンサ２９の両端電圧３がインバータ回路１９に与
えられ出力トランス２５の２次巻線２５２に本実施例に
おいてはコンデンサ２９の充電電圧値の設定により放電
灯３１の放電維持電圧より充分小さい高周波電圧Ｖ６が
発生しており、これがフイラメント巻線２５４，２５５
より放電灯３１のフイラメントに加熱用として与えられ
、次の放電開始を確実にしている。ここで、フイラメン
ト巻線２５４，２５５は上記２次巻線２５２に磁気的に
密結合しているのでフイラメント巻線２５４，２５５の
出力波形は上記２次巻線２５２の出力波形つまり第２図
ｄに示す高周波電圧６に対し相似波形である。次に、電
力調整装置１２が５０％調光の位相制御整流出力を発生
するように設定されると、調光）素子１３の出力に第３
図ａの実線に示す電圧１、トランス２７の出力巻線側に
同図ａ′の破線に示す電圧２、整流回路１６の出力端に
同図ｂ′に示す電圧４、インバータ回路１９の出力トラ
ンス２５の１次巻線２５１に同図♂に示す高周波電圧，
および同トランス２５の２次巻線２５２に同図ｄ′に示
す高周波電圧Ｖ６が夫々発生する。
これにより上記高周波電圧６のＢ期間放電灯３１には第
３図ｅ′に示す高周波電流が流れ、これをもつて５０％
調光が得られる。また、この場合放電灯３１の放電が停
止するＣ期間コンデンサ２９の充電電圧により出力トラ
ンス２５の２次巻線２５２より高周波電圧６が発生して
おり、これがフイラメント巻線２５４，２５５より放電
灯３１のフイラメントに加熱用として与えられ次の放電
開始を確実にしている。この場合放電灯３１の特性によ
りＣ期間コンデンサ２９にて放電灯３１の放電維持電圧
より小さい高周波電圧を印加したとき第３図ｅ′に示す
高周波電流つまりランプ電流が継続して流れることがあ
るが、この電流はＣ期間中にいずれ消滅する。次に電力
調整装置１２が２０％調光の位相制御整流出力を発生す
るように設定されると、調光素子１３の出力第３図ａ″
の実線に示す電圧１、トランス２７の出力巻線側に同図
ａ／′の破線に示す電圧Ｖ２、整流回路１６の出力端子
間に同図ｂ″に示す電圧Ｖ４インバータ回路１９の出力
トランス２５の１次巻線２５１に同図♂に示す高周波電
圧，および同トランス２５１に同図♂に示す高周波電圧
Ｖ６が夫々発生する。
これにより上記高周波電圧６のＢ期間放電灯３１には第
３図ｅ″に示す高周波電流が流れこれをもつて２０％調
光が得られる。またこの場合もＣ期間コンデンサ２９の
充電電圧により出力トランス２５の２次巻線２５２より
高周波電圧Ｖ４が発生しており、これがフイラメント巻
線２５４，２５５より放電灯３１のフイラメントに加熱
用として与えられ次の放電開始を確実にしている。また
、上記のように５０％調光あるいは２０％調光状態にお
ける放電灯３１の始動も確実になる。従つてこのような
構成によれば直流電源を設けることにより調光時にもフ
イラメント加熱を適正に行なえるので放電灯のちらつき
、管端黒化等がなく優れた調光点灯特性を得ることがで
きる。
ちなみにこのようにすると調光を１０％程度まで深める
ことができた。また放電灯を４０Ｗ１灯とし、直流電源
のコンデンサに２２μＦ程度のものを用いた場合、各調
光時におけるコンデンサ２９の端子電圧ＶＣｌ放電灯３
１のフイラメント温度ＴＦおよび比束の関係は下表のよ
うになつた。また、調光装置からの配線を２線にできる
ので、従来のように調光装置のみを点灯装置すなわち本
実施例において整流回路６、高周波発生装置１７および
直流電源２６と別設した場合、従来の３線式のものに比
べ配線を容易にしてこのための作業を簡単化でき経済的
に有利であるばかり誤配線などの不都合も除去できる。
次にこの発明の他実施例を第４図に従い説明する。
第４図は第２図に対応する部分に同符号を付して示すも
ので、この場合インバータ回路１９の出力トランス２５
の１次側に３次巻線２５６を設け、この巻線２５６に全
波整流回路２８、コンデンサ２９およびダイオード３０
を接続してなる直流電源２６を設けている。その他は第
２図と同様なので説明を省略する。しかしてこのようほ
すると第２図の降圧トランス２１を省略でき装置の小形
化およびコストの低減を図ることができるとともに上述
したと同様の効果を期待することができる。
さらに本実施例においては、調光装置１５と整流回路１
６とを一体的に配設しても高周波発生装置１７および直
流電源２６への配線を２線にできる。尚、この発明は上
記実施例にのみ限定されず要旨を変更しない範囲で適宜
変形して実施できる。
例えば上述した第２図の実施例における降圧トランスお
よび第４図の実施例における３次巻線の出力側に全波整
流回路を接続したが、ダイオード１個の半波整流回路を
用いてもよい。また第２図実施例では電源トランスの巻
数比をもつて直流電源のコンデンサの充電電圧を設定し
たが、前記コンデンサに必要充分の電圧を与えられるも
のなら他の手段を用いてもよい。さらに、直流電源の出
力電圧値は任意に設定できる。以上述べたようにこの発
明は放電灯を高周波点灯することにより、発光効率の向
上、装置の小形軽量を図るとともに直流電源により位相
制御整流出力の休止期間を補うから、調光時にも放電灯
のフイラメント加熱を適正に行なうことができ、放電灯
良好な調光点灯を得られる放電灯点灯装置を提供できる
。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の放電灯点灯装置の一例を示す回路図、第
２図はこの発明の一実施例を示す回路図、第３図は同実
施例を説明するための波形図、第４図はこの発明の他実
施例を示す回路図である。 １，１１・・・・・・交流電源、２，１５・・・・・・
調光装置、９，３１・・・・・・放電灯、１２・・・・
・・電子調整装置、１７・・・・・・高周波発生装置、
２６・・・・・・補助直流電源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電源と、この交流電源の出力から位相制御出力
    を発生する電力調整装置と、上記位相制御整流出力を入
    力して高周波電力を出力する高周波発生装置と、上記高
    周波電力により点灯されるとともにフィラメントを加熱
    される放電灯と、上記高周波発生装置の入力側に設けら
    れ上記電力調整装置の出力の休止区間を補なうとともに
    上記電力調整装置が位相制御された電圧を出力している
    とき上記高周波発生装置が上記放電灯の放電を維持させ
    ない高周波電力を出力するような直流電圧を上記高周波
    発生装置に供給する直流電源とを具備したことを特徴と
    する放電灯点灯装置。 ２ 前記直流電源は前記電力調整装置における位相制御
    出力を整流平滑してなるものであることを特徴とする特
    許請求の範囲１に記載の放電灯点灯装置。 ３ 前記直流電源は前記高周波発生装置の高周波出力の
    一部を整流平滑してなるものであることを特徴とする特
    許請求の範囲１に記載の放電灯点灯装置。
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