JPS5936397B2 - ホウデントウテントウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、インダクタンス素子１とコンデンサ２の直列
回路からなるリアクタンス要素３、両出力端がトランジ
スタ４によつて接続された整流ブリッジ５の両入力端、
放電灯６の直列回路を商用交流電源７に接続し、前記コ
ンデンサ２と整流ブリッジ５の直列回路に並列に半導体
スイッチ８を接続せしめ、商用交流電源Ｔの各半サイク
ルの一定期間にてトランジスタ４をオンさせるとともに
トランジスタ４のオフ時に半導体スイッチ８をオンさせ
るようにして成ることを特徴とする放電灯点灯装置に係
り、その目的とするところはリアクタンス要素を小型軽
量にし、リアクタンス要素のインダクタンス素子を一部
省くことによつて回路の構成を簡単にした放電灯点灯装
置を提供するにある。

従来、第１図に示すように商用交流電源Ｔ（以下電源と
する。

）の両端に直列に接続されたインダクタンス素子１’と
コンデンサ２’との直列回路からなり、容量性を有する
容量性リアクタンス３、第１の半導体スイッチ１０及び
放電灯６の直列回路を接続し、この容量性リアクタンス
３、第１の半導体スイッチ１０の直列回路に並列にイン
ダクタンス素子１１と第２半導体スイッチ１２の直列回
路を接続し、制御回路Ａにより電源Ｔの各半サイクルの
一定位相で第２の半導体スイッチ１２をオンさせ、電源
７から、第１の半導体スイッチ１０をオンさせた場合、
容量性リアクタンス３を介して流れる電流と、第２の半
導体スイッチ１２をオンさせた場合、インダクタンス素
子１１を介して流れる電流の重畳した電流を放電灯６に
供給するようにした放電灯点灯装置がある。かかる従来
例の動作を説明すると、第２図ａに示す電源４の電源電
圧Ｖｓの正の半サイクルの時刻ｔｌで双方向性三端子サ
イリスのような半導体スイッチ１０に第２図ｅに示すゲ
ート電流が制御回路Ａにより与えられてオンすると、電
源Ｔ）コンデンサ２’、インダクタンス素子１’、半導
体スイッチ１０、放電灯６、電源Ｔの回路に第２図ｂに
示す電流ｉｓｌが流れる。次に時刻を２で半導体スイッ
チ１２に第２図ｆに示すゲート電流が与えられてオンす
ると、誘導性リアクタンスのインダクタンス素子１１に
よつて、電源Ｔ）インダクタンス素子１１、半導体スイ
ッチ１２、放電灯６、電源７の回路に第２図ｃに示す電
流ｉｓ２が電源Ｔの半サイクルで終る時刻を４を越えて
流れる。ここでインダクタンス素子１’とコンデンサ２
’との直列回路で容量性リアクタンス３を構成している
ので、電流Ｉｓ，は電源Ｔの半サイクルの終る以前の時
刻Ｔ３で零になり半導体スイツチ１０はオフする。時刻
Ｔ２〜Ｔ３の期間において、インダクタンス素子１１、
半導体スイツチ１２の直列回路と、容量性リアクタンス
３、半導体スイツチ１０の直列回路との両回路に流れる
電流ＩＳ２，ｉＳｌは重畳され第２図ｄに示す如く、ラ
ンプ電流ＩＬとして放電灯６に流れる。電流Ｉｓ２はイ
ンダクタンス素子１１によつて、電源Ｔの半サイクルが
終る時刻Ｔ４より遅れた時刻Ｔ５で零になり、半導体ス
イツチ１２はオフされる。次に電源電圧の負の半サイク
ルの零位附近の時刻Ｔ４において半導体スイツチ１０に
ゲート電流が流れて電流Ｉｓ，が流れる。この時刻で電
流Ｉｓ２は流れているが、放電灯６のインピーダンスが
上昇しているため電流Ｉｓ２は急激に減少してくるので
、放電灯６はほとんど電流Ｉｓ，が流れる。時刻Ｔ６に
おいて半導体スイツチ１２にゲート電流が流れオンし、
電流Ｉｓ２が流れる。時刻Ｔ，で、電流Ｉｓｌが零とな
り、半導体スイツチ１０はオフする。時刻Ｔ６〜Ｔ７の
期間において両直列回路の電流Ｉｓ，，ｉｓ２は重畳さ
れて第２図ｄに示す如く放電灯６に流れる。時刻Ｔ８で
半導体スイツチ１０がオンし、時刻Ｔ９で半導体スイツ
チ１２はオフする。以上の動作が電源７の１サイクルの
期間繰り返し連続して行なわれる。しかし、かかる従来
例回路にあつては、電源電圧Ｖｓの正、および負の半サ
イクルで容量性リアクタンス３に流れる電流の期間は時
刻ｔｌ〜Ｔ３およびＴ４〜Ｔ７であり、期間Ｔ３〜Ｔ４
およびＴ７〜Ｔ８では電流の流れない休止角がある。ま
たインダクタンス素子１１に流れる電流も期間ｔｌ〜Ｔ
２およびＴ，〜Ｔ６では電流の流れない休止角がある。
一般にインダクタンス素子を構成する鉄心磁路の断面積
は、磁路が飽和しない断面積にする必要があり、巻線を
流れる電流のピーク値によつて断面積が決まる。従つて
インダクタンス素子に流れる電流に休止角があると、実
効値が低くなり、一定の実効値となるように流すために
はピーク値を高くしなければならないため磁路の断面積
を大きくしなければならない。従つて従来例の様な場合
容量性リアクタンスのインダクタンス素子１’、インダ
クタンス素子１１に流れる電流に休止角があるため実効
値が低く、磁路断面積を大きく必要とするが、磁路が有
効に利用されないので、その形状が電流実効値に比べ大
きくなり、従つて装置形状が大きくなる欠点があつた。
またインダクタンス素子１’，１１の磁路は別のもので
、製作も困難であるという欠点があつた。本発明は上述
の欠点に鑑みて提供したもので、以下実施例により詳述
する。

第３図は本発明の一実施例の回路を示すもので、電源７
にインダクタンス素子１、コンデンサ２、整流ブリツジ
５の両入力端、放電灯６の直列回路に接続し、上記コン
デソサ２、整流ブリツジ５の両入力端の直列回路と並列
に半導体スイツチ８を接続し、半導体スイツチ８とトラ
ンジスタ４とを夫々電源電圧の各半サイクル毎に制御回
路Ｂで駆動するようになつている。インダクタンス素子
１とコンデンサ２は容量性リアクタンス要素３を構成す
る。制御回路Ｂは抵抗Ｒ１、ダイオードＤ２、ツエナー
ダイオードＺＤによつて、電源電圧Ｖｓの正半サイクル
の信号を抵抗Ｒ２，Ｒ３、ＮＡＮＤゲートＧｌ，Ｇ２の
シユミツト回路を介して、単安定マルチバイブレータ１
３へ接続し、負半サイクルの信号を単安定マルチパイプ
レータ１３ａに接続する。それらの単安定マルチパイプ
レータ１３，１３ａの出力を０ＲゲートＧ３に接続し、
その出力を直流電源Ｅｌ．トランスＴｒｌ、トランジス
タＴ１の直列回路のトランジスタＴ１のベースに接続す
る。従つてトランスＴｒ，には電源電圧Ｖｓの零位相時
刻から単安定マルチパイプレータ１３，１３ａによつて
決まる期間にトランジスタＴ１のベースに電流が供給さ
れる。０ＲゲートＧ３の出力をＮＡＮＤゲートＧ４のイ
ンバータ回路を介して前記電源Ｅｌ，トランスＴｒ２、
トランジスタＴ２の直列回路のトランジスタＴ２のベー
スに接続する。

そうするとトランジスタＴ１のベース駆動電流ＩＢが零
になると同時に、トランジスタＴ２のベース電流が供給
され、トランスＴｒ２の２次巻線、コンデンサＣｌ．抵
抗Ｒ４、ダイオードＤ３を介して半導体スイツチ８のゲ
ートに電流を供給する。今、電源電圧Ｖｓの上の半サイ
クルの零位相附近の時刻Ｔ，からＴ２までの期間トラン
ジスタ４に第４図ｅに示すベース駆動電流ＩＢが制御回
路Ｂから流れてその期間中トランジスタ４がオンしたと
すると、電源Ｔ）インダクタンス素子１とコンデンサ２
からなる容量性リアクタンス要素３、整流ブリツジ５、
トランジスタ４、放電灯６、電源Ｔの回路に第４図ｂに
示す電流Ｉｓｌが流れる。

ここで、インダクタンス素子１１、コンデンサ３の直列
回路は容量性リアクタンス要素３を構成してあるので電
流Ｉｓｌは電源電圧Ｖｓの半サイクルの終る以前の時刻
で零になるが、この零になる時刻より以前の時刻Ｔ３に
おいてトランジスタ４のベース駆動電流ＩＢは零となる
ので、時刻Ｔ２でトランジスタ４はオフし、電流Ｉｓｌ
は零となる。時刻Ｔ２でトランジスタ４のベース駆動電
流ＩＢが零となると同時に制御回路Ｂにより半導体スイ
ツチ８に第４図ｆに示すゲート電流が与えられてオンす
ると、誘導性リアクタンスを構成するインダクタンス素
子１によつて、電源Ｔ、インダクタンス素子１、半導体
スイツチ８、放電灯６に第４図ｃに示す電流Ｉｓ２が電
源電圧Ｖｓの半サイクルが終る時刻Ｔ３を越えて流れる
。期間ｔｌ〜Ｔ２においてインダクタンス素子．１には
電流Ｉｓｌが流れているので、時刻Ｔ２において、半導
体スイツチ８をオンしてインダクタンス素子１に流れる
電流は連続した第４図ｄに示す電流ＩＬが流れる。従つ
て半導体スイツチ８には期間Ｔ２〜Ｔ４において電流Ｉ
ｓ２が流れる。時刻Ｔ４で半導体スイツチ８に流れる電
流Ｉｓ２は零になるため半導体スイツチ８はオフされる
。次に電源電圧の負の半サイクルの零位相附近の時効Ｔ
３から時刻Ｔ５までの期間にトランジスタ４にベース駆
動電流ＩＢが流れてオンすると電流Ｉｓｌが流れる。時
刻Ｔ５において、トランジスタＴ１のベース駆動電流Ｉ
Ｂが零になり、トランジスタ４がオフすると同時に制御
回路Ｂから半導体スイツチ８にゲート電流が流れると、
半導体スイツチ８はオンし、電流Ｉｓ２が期間Ｔ５〜Ｔ
７に流れる。したがつて負のサイクルの期間Ｔ３〜Ｔ６
に電流ＩＬが流れる。以上の動作が電源の１サイクルの
期間繰り返し連続して行なわれる。このようにインダク
タンス素子１に流れる電流ＩＬは、１サイクル間連続し
て流れるため、実効値が高く磁路の断面積を有効に利用
されることになり、休止角がある場合に比べてインダク
タンスが小さくなり、従つて装置形状が小さくなる。ま
たインダクタンス素子１によつて誘導性リアクタンスと
容量性リアクタンス３のインダクタンスも兼ねているの
でインダクタンス素子を一部省くことができ製作も容易
になる。本発明は、上述の如く構成してあるので、イン
ダクタンス素子に流れる電流を有効に利用できてリアク
タンス要素に用いるインダクタンス素子の一部を省略し
得、そのため装置の形状が小型に製作でき、その上簡単
な回路で構成できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回路図、第２図ａ乃至ｆは同上の各部の
タイムチヤート、第３図は本発明の一実施例の回路図、
第４図ａ乃至ｆは同上の各部のタイムチヤートであり、
１はインダクタンス素子、２はコンデンサ、３はリアク
タンス要素、４はトランジスタ、５は整流ブリツジ、６
は放電灯、７は商用交流電源、８は半導体スイツチであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ インダクタンス素子とコンデンサの直列回路からな
   るリアクタンス要素、両出力端がトランジスタによつて
   接続された整流ブリッジの両入力端、放電灯の直列回路
   を商用交流電源に接続し、前記コンデンサと整流ブリッ
   ジの直列回路に並列に半導体スイッチを接続せしめ、商
   用交流電源の各半サイクルの一定期間にてトランジスタ
   をオンさせるとともにトランジスタのオフ時に半導体ス
   イッチをオンさせるようにして成ることを特徴とする放
   電灯点灯装置。