JPS6016079B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直流電源を、発振トランスを有するィンバー
タにより交流電圧として放電灯に供給するようにした放
電灯点灯装置に関し、放電灯が寿命末期になりそのフィ
ラメントの片方のェミツタが無くなる等して、放電灯が
直流放電した場合、その答電流の増加を防止し得るよう
にしたものである。

第１図はこの種の放電灯点灯装置の基本回路を示してい
る。

同図において、１は直流電源で、その正極側は電源スイ
ッチ２、インダクタ３を直列に介して発振トランス４の
１次巻線５，６のセンタータップに接続し、１次巻線５
，６の両端には一対のトランジスタ７，８をブッシュプ
ルに接続して、ィンバータ１８を形成している。即ち、
トランジスタ７．８の各コレクタを１次巻線５，６の両
端に接続し、また両ェミッタを直流電源１の負極側に接
続し、さらに各ベースをそれぞれバイアス抵抗９，１０
を介して１次巻線５，６のセンタータップに接続すると
ともに発振トランス４のベース巻線１１に接続している
。１２はコンデンサで、１次巻線５，６の両端に接続し
、そのィンダクタンス成分と自己のキャバシタンス成分
により並列共振回賂を形成する。

１３は発振トランス４の２次巻線であり、安定器ィンダ
クタ１４を介して蟹光灯１５に接続している。

上記機成の回路は、周知の如く起動時はトランジスタ７
，８のいずれかをバイアス抵抗９，１０を介してターン
オンさせ、また起動後はベース巻線１１に誘起される起
動力によりトランジスタ７，８を交互にターンオン、タ
ーンオフさせて２次巻線１３に所定周波の交流電力を譲
起させる。

即ち、蟹光灯１５が不点灯で該姿光灯１５に電流が流れ
ていない時は、ベース巻線１１に誘起される電圧は１次
巻線５，６のィンダクタンスのコンデンサ１２の容量と
で決決定される共振電圧と同相の正弦波の電圧であり、
その極性は共振に従って交番し、ベース巻線１２の極性
によりバイアス抵抗９，１０を介して流れる電流をトラ
ンジスタ７のベースかトランジスタ８のベースに流し、
トランジスタ７，８をオンオフさせる。例えばベース巻
線１１の極性が第１図のようになっている場合、ベース
巻線１１の電圧によりトランジスタ８のベース、ェミツ
タ間が瓶方向、トランジスタ７のベース、ェミッタ間が
逆方向に電圧が印加される為、バイアス抵抗１０を介し
て流れる電流はトランジスタ８のベースに流れ、バイア
ス抵抗９を介して流れる電流もベース巻線１１の巻線を
通じてトランジスタ８のベースへ流れ、トランジスタ８
がオンになり、トランジスタ７がオフになり、ベース巻
線１の極性が反転するとトランジスタ８がオフし、トラ
ンジスタ７がオンになる。つまりトランジスタ７，８が
交互にオン、オフをくり返し、電源１よりインダクタ３
を介して１次巻線５，６に電圧が印加される事により、
１次巻線６，６及び２次巻線１３に高周波電圧が生じる
。２次巻線１３に生じる電圧により安定器インダクタ１
４を介して蟹光灯１５に電圧が印加されてこれに霧流が
流れ、蟹光灯１６は点灯する。

そして、上述の如く蟹光灯１５が点灯する前は発振トラ
ンス４の発振周波数が１次巻線５，６のインダクタンス
及びコンデンサ１２の容量で決まる共振周波数であるが
、点灯後は安定器ィンダクタ１４を介して電流が流れる
為、発振周波数は１次巻線５，６のィンダクタンス、安
定器ィンダクタ１４のィンダクタンス、蟹光灯１５の等
価抵抗及びコンデンサ１２の容量による共振周波数で決
まる。

従って点灯時は不点灯時よりィンダクタンスが小さくな
る為、点灯時の発振周波数は無負荷時より高くなる（例
えば無負荷時２岬日２に対して点灯時３雌日２になる）
。なお、ィンダクタ３がある為、電源１から流れ込む電
流は略直流となり、リツプルをほとんど含まず、トラン
ジスタ７，８がオンした場合の該トランジスタ７，８の
コレクタ電流も略直流となっており、１次巻線５，６に
流れる電流はこの直流電源と、共振電流を合わせた電流
が流れている。しかし、この場合１次巻線５，６のィン
ダクタンスが大きすぎると、周波数が低くなりすぎコア
ーが飽和することがあるので、コアー間にギャップ紙等
を介在してギャップを設ける必要があるが、ギャップを
設けると、２次巻線１３に誘起される電圧が低下するた
め、一定の電圧を得るには２次巻線１３の巻数を多くす
る必要があり、ロスも多くなる。

また巻数が多くなることにより漏洩インダクタンスが大
きくなり、このため出力電流が少なくなって大きな出力
を得られないという問題があった。そこで、第１図の基
本回路の改良として第２図に示す如く発振トランス４と
は別に昇圧トランス４′を設け、このトランス４′には
ギャップを設けずかつィンダクタンスを大きくすること
が考えられる。

即ち第２図の回路の場合、蟹光灯ｈ５への印加電圧は、
２次巻線１３のインダクタンスを大きくすることにより
蟹光灯１５に適合するよう昇庄できるので、１次巻線５
，６のィンダクタンスは小さくてよく、また無負荷時は
１次巻線５，６のインダクタンスとコンデンサ１２の容
量で発振周波数が決定されるから、無負荷時の発振周波
数は小さいィンダクタンスの１次巻線５，６を有する発
振トランス４で調整すればよい。従って昇圧トランス４
′にギャップが無くても該トランス４′のコアーが飽和
する事がなく、しかもギャップが無いことにより１次巻
線１６と２次巻線１３との結合が強くなり、このため２
次巻線１３に誘起する電圧が大きくなり、大きな出力が
得られ、かつ巻線１６，１３の巻数も少なくて済むので
ある。ところが、第２図の回路の場合第１図の基本回絡
と同様に次のような問題がある。

即ち、蟹光灯１５の片側フィラメントがェミツタレスと
なり−方向のみにしか電流が流れなくなった場合、蜜光
灯１５に流れる電流が正常に交互に流れ点灯している電
流より大きくなり、発振トランス４の温度上昇が大にな
って、２次巻線１３及び１次巻線５，６が層間短絡を起
こし、発振トランス４が破壊することがあった。本発明
は上記問題点を解消したもので、その特徴とする処は、
直流電源の一端に接続された交互に導適する一対のトラ
ンジスタと、該トランジスタの交互導通にともない交流
出力を発生する発振トランスとを有し、かつ前記直流電
源の他端に、発振トランスの１次巻線のセンタータップ
をィンダク夕を直列に介して接続し、該１次巻線の両端
に、前記一対のトランジスタをプッシュプルに接続する
と共に共振コソデンサを接続し、さらに前記トランジス
タの各ベースを、夫々バイアス抵抗を介して１次巻線の
センタータップに接続すると共に、発振トランスのベー
ス巻線の両端に夫々接続して成るイソバータを備え、該
インバータにより直流電源を交流電圧として放電灯に供
給するようにした放電灯点灯装置において、前記発振ト
ランスとは別に昇圧トランスを設け、その２次巻線側に
前記放電灯を設けると共に、１次巻線側にィンダクタを
設けた点にある。

次に第１図及び第２図の回路において蛍光灯１５が片側
ェミツタレスの場合の動作を考察すると、蟹光灯１５に
一方向に電流が流れる場合の発振周期は、上述の如く１
次巻線５，６のィンダクタンス、安定器ィンダクタ１４
のィンダクタンス、後光灯１５の抵抗及びコンデンサー
２の容量で決まり、片側ェミッタレスにより電流が流れ
ない場合の発振周期は１次巻線５，６のィンダクタンス
とコンデンサ１２の容量で決まる為、管電流が流れない
期間が長くなり、蟹光灯１５が直流電源をしても管電流
が増加しないと考えられるが、実際に周期を測定してみ
ると、蛍光灯１５に電流が流れない時の発振周期は流れ
ている場合よりも短くなっている。

この原因を調査研究した結果、発振トランス４のコアー
が飽和し、１次巻線５，６のインダクタンスが低下して
、共振周期が短くなついること判明した。そして、第２
図の回路によりトランス４′の１次巻線１６及び２次巻
線１３に流れる電流を測定した実験結果は第３図に示す
通りである。

即ち、第３図イは正常点灯時における１次巻線１６に流
れる電流，６及びコンデンサー２の両端電圧Ｖ，２の波
形を、また第３図口，ハは片側ェミレス時における電流
可，６、電圧Ｖ，２及び２次巻線１ ３に流れる電流１
，３の波形を示しており、片側ェミレス時における蟹光
灯１５に管電流が流れている期間（時点Ｌ〜ｔ２）は正
常点灯時と大差はないが、管電流が流れていない期間（
時点ら〜ｔ３）は大幅に短か〈なり、その期間の１次巻
線１６の電流１，６のピークが高くなって、トランス４
′が飽和していることがわかる。この第３図口，ハの波
形を考察してみると、昇圧トランス４′はトランスであ
り、時点ち〜時点ｔ２の間では２次巻線１３に電流が流
れることにより、この電流を打ち消す方向に１次巻線１
６に電流が流れ、発振トランス４のコアーは飽和するこ
とがないが、時点ｔ，〜時点ｔ２の期間に共振によりコ
ンデンサ１２の電圧が高くなり、この電荷の放電により
、時点ｔ２〜時点ｔ３の間に於いて、１次巻線１６の電
流を打ち消す２次巻線１６の電流のピーク値が高くなる
と考えられる。

第４図は本発明の一実施例を示す回路図で、１次巻線１
６に直列にィンダクタ１７を設け、昇圧トランス４′の
飽和を少なくして、姿光灯１５に電流が流れない期間を
長くし、片側ェミッタレス時の管電流を少なくしている
。

即ち、ィンダクタ１７を介装することにより、トランス
４′のコアーが飽和しても、受光灯１５に流れる電流が
ィンダクタ１７で抑えられ、該電流のピーク値が低下し
、周期が長くなる。従って実験により判明した片側ェミ
ッタレス時の管電流の増加の原因を簡単な構成でもつて
取除くことができ、片側ェミッタレス時における管電流
の増加を頗る効果的に防止できる。実験結果によれば、
ィンダクタ１７が無い場合片側ェミッタレス時管電流が
正常時の１１０％〜１２０％になっていたが、インダク
タ１７を入れると８０％〜９０％となり正常時よりも低
くなり、温度上昇が抑制され、昇圧トランス４′が破壊
する事がなくなった。第５図は他の実施例を示し、２次
側のィンダクタ１４を無くて、ィンダクタ１７のィンダ
クタンスを大きくしている。

この場合も第４図の場合と同様の作用効果を奏し、蛍光
灯１５の片側ェミッタレス時に管電流の増加を効果的に
防止し得る。なお、実施例では放電灯として蛍光灯１５
を使用しているが、これに限定されず他の放電灯を使用
してもよい。本発明によれば、発振トランスとは別に昇
圧トランスを設け、その２次巻線側に放電灯を設けると
共に、１次巻線側にィンダクタを設けているので、放電
灯の片側ェミッタレス時にその管電流が増加する原因を
効果的に取除くことができ、従って管電流の増加による
トランスの破壊を未然に防ぐことができる。

しかも、構成が頗る簡単であり、非常に安価に実施でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電灯点灯装置の基本回路を示す回路、
第２図は第１図の基本回路を改良した放電灯点灯装置の
回路図、第３図は電圧及び電流の波形図、第４図は本発
明の一実施例を示す回路図、第５図は他の実施例を示す
回路図である。 ４・・…・発振トランス、４′……昇圧トランス、５，
６，１６・・・…１次巻線、１３・・・・・・２次巻線
、１５……蟹光灯（放電灯）、１７……ィンダクタ、１
８……インバータ。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直流電源の一端に接続された交互に導通する一対の
   トランジスタと、該トランジスタの交互導通にともない
   交流出力を発生する発振トランスを有し、かつ前記直流
   電源の他端に、発振トランスの一次巻線のセンタータツ
   プをインダクタを直列に介して接続し、該一次巻線の両
   端に、前記一対のトランジスタをプツシユプルに接続す
   ると共に共振コンデンサを接続し、さらに前記トランジ
   スタの各ベースを、夫々バイアス抵抗を介して一次巻線
   のセンタータツプに接続すると共に、発振トランスのベ
   ース巻線の両端に夫々接続して成るインバータを備え、
   該インバータにより直流電源を交流電圧として放電灯に
   供給するようにした放電灯点灯装置において、前記発振
   トランスとは別に昇圧トランスを設け、その２次巻線側
   に前記放電灯を設けると共に、１次巻線側にインダクタ
   を設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。