JPS60193298A - 改良安定回路を持つ高効率白熱照明装置 - 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】 発　明　の　背　景 本発明は、汎用白熱照明装置、詳しくは改良された容量
性安定回路を有する高効率汎用白熱照明装置に関する。

ランプの効率を改良することはエネルギのコストが増大
しているため極めて重要なことである。

効率を改良することが望まれているランプの一つは白熱
ランプである。白熱ランプは蛍光灯や高照度放電灯より
も効率が低いが、多くの魅力的な特徴、例えば低価格、
ヨンパクトな寸法、瞬時点灯、調光性、便利さ、好まし
いスペクトル分布、および白熱照明に慣れ親しんでいる
使用者の家庭には多数の白熱ランプ用ソケットがあるこ
と等の特徴を有している。

白熱ランプの効率は最近改良されており、このような改
良の例が１９８３年８月１日に出願された米国特許出願
第５１９１６２号、第５１９１６３号、第５９１１６４
号および第５１９１’６５号に記載されている。

上述した米国特許出願第５１９１６５号にはワット数を
維持し、フィラメントを有する汎用白熱ランプの効率を
増大しながら、フィラメントを低電圧で作動づ゛ること
が開示されている。

フィラメントを低電圧で作動することは容量性安定回路
を使用することにより達成されている。

このような安定回路の一つは１９８２年５月１８日に出
願された米国特許出願第３７９４１１号に記載されてい
る。このような安定回路においては第１および第２の容
量素子により低電圧フィラメントの両端間に印加される
電圧を低減している。

フィラメントの両端間の電圧を低減するために容量素子
を使用する場合において、容量素子が不注意にも充電さ
れた状態に残されたような場合には欠点が存在すること
を本発明者は確認した。容量素子を不注意に充電したこ
とによる欠点は、（１）ランプを取付けるランプ取付器
具のプラグを壁のコンセン１−から急に引き抜いた場合
には充電された容量素子の電位がプラグの先端に存在す
ることがあること、（２）ランプを急にランプ取付器具
のソケットから取り外した場合には充電された容量素子
の電位がランプの口金に存在することがあることである
。更に、ランプに印加される電力が急に遮断され、それ
から急に再び印加されるような場合には、容量素子の両
端間の電圧が４、覧− ４０ボルトのような値になることがあり、この電圧がフ
ィラメント両端間に放電する場合にはフィラメントを損
傷することがある。

容量素子に蓄積された電荷を放出するように容量素子に
並列に抵抗を設けるような種々の手段は容量性安定回路
の欠点を解決する一つの方法である。しかしながら、例
えば２秒以下で放出させるためには、典型的には２０キ
ロオ一ム程度の抵抗が必要である。このような抵抗は定
常動作状態において約０．５ワツトを消費して、改良さ
れた汎用ランプの効率を低下させるという欠点がある。

改良された汎用白熱ランプの効率を低下させるような手
段を必要とせずに、容量素子を不注意に充電することを
防止する手段を設けて容量性安定回路を作動することが
望咳しい。

従って、本発明の目的は容量性安定回路の効率低下を減
らす手段または除去する手段を持つ低電圧フィラメント
用の容量性安定回路を有する改良された汎用白熱照明装
置を提供することにある。

本発明のこの目的および他の目的は、本発明についての
以下の説明から明らかとなろう。

発　明　の　概　要 本発明は、低電圧フィラメントを作動する改良された容
量性安定回路を有する改良された汎用白熱照明装置に関
する。

本発明の一態様においては、汎用白熱照明装置は、（ａ
　）導電性ねじ込み部を有する口金と、（ｂ　）該口金
に取付けられた外側エンベロープと、（Ｃ）外側エンベ
ロープ内に同軸的に配設され、高圧充填ガスとともにハ
ロゲンガス雰囲気を含んでいる内側エンベロープと、（
ｄ　）内側エンベロープ内に同軸的に配設された低電圧
フィラメントと、（ｅ　）フィラメントに直列に接続さ
れた予め選択された値の容量素子を有する容量性安定回
路とを有する。安定回路は、更に容量素子の動作状態を
感知し、この動作状態に応じて制御信号を発生する感知
手段を有する。この制御信号はスイッチング手段に印加
されて、スイッチング手段が導通して容量要素を実質的
に放電さぜる抵抗放電路を形成するようにする。

本発明の新規と考えられる特定の特徴は特許請求の範囲
に具体的に記載されているが、構成および動作に関する
本発明自身並びに、その他の目的および利点は添付図面
を参照した次の説明からよりよく理解されるであろう。

好適実施例の説明 第１図には汎用白熱照明装置（白熱ランプ）１０が示さ
れており、この装置は導電性ねじ込み部を有する口金１
４を有している。外側エンベロープ１２が口金１４に取
付（ブられている。照明装置１０は更に外側エンベロー
プ１２内に同軸的に配設されて支持されている内側エン
ベロープ３０を有し、この内側エンベロープは高圧充填
ガスとともにハロゲンガス雰囲気を含んでいる。内側エ
ンベロー１３０内には２４乃至３６ボルトの範囲で動作
する低電圧のタングステンのフィラメント３２が同軸的
に配設されて支持されている。

内側エンベロープ３０はガラスまたは石英材料で形成す
ることができる。フィラメント３２は内側エンベロープ
３０内で引込み導体２４および２６の間に配置されてい
る。フィラメント３２および内側エンベロー１３０は前
述した米国特許出願箱５１９．１６５号に記載されてい
る形式のものであってもよい。引込み導体２４および２
６はそれぞれ横部材２０および２２を介して内部リード
線１６および１８に接続されている。フィラメント３２
は第２図または第３図に示ずＪ：うな安定回路で作動さ
れ、安定回路は第１図においてランプ１０のハウジング
１５内に配置されるように示されている。

第２図は、本発明の一実施例による容量性安定回路４０
を示すブロック図である。回路４０はフィラメントと直
列に接続された容量素子Ｃ１を有している。容量素子Ｃ
１の両端間には感知手段３１が接続されている。この感
知手段３１は容量素子Ｃ１の動作状態を感知し、その動
作状態に応じて制御信号を発生し、この信号をスイッチ
ング手段３３に供給する。制御信号がスイッチング手段
３３に供給されると、スイッチング手段は導通状態にな
って、抵抗Ｒ１を含む通路により容量素子Ｃ１を放電さ
せる。

第３図は第２の実施例による安定回路５０を示しており
、この安定回路５０は感知手段３４が容量Ｃ１およびフ
ィラメントと直列に設けられている以外は第２図のもの
と同様に動作する。

本発明の両実施例をより容易に理解できるようにするた
めに、従来の容量性安定回路の構成を示している第４図
について説明する。

第４図の回路は周波数６０Ｈｚで１２０ボルトの典型的
な値を有する交流電圧ＶＡＣを入力に供給する手段を有
している。交流電圧ＶＡＣは、ランプの適当な電気接触
部Ｐ２を介してフィラメントの一端に接続され、また（
１）スイッチＳ１と、（２）ランプの適当な接触部Ｐ１
と、（３）並列構成の容量素子Ｃ２および抵抗Ｒ２とか
らなる直列構成を介してフィラメントの他端に接続され
ている。容量素子Ｃ２は供給された交流電圧ＶＡＣに対
して所定の直列リアクタンス路を形成して、フィラメン
トの両端間に供給される電圧ＶＡＣの部分が１２０ボル
トから２４乃至３６ボルトの範囲の所望の値に低減され
るようにする。

容量素子Ｃ２の両端間に接続されている抵抗Ｒ２は、容
量素子Ｃ２に不注意に蓄積されている好ましくないエネ
ルギを放電する通路を形成するために設けられている。

「発明の背景」の所で説明したように、ランプ（抵抗Ｒ
２を有していない場合）を容量素子が充電されている状
態でソケットから取り外したとき、容量素子Ｃ２に不注
意に蓄積された好ましくないエネルギが生じ、これによ
りランプの接触部Ｐ１およびＰ２に好ましくないエネル
ギが現れる。同様に、交流電圧ＶＡＣをランプに接続す
るプラグが壁のコンセントから引き抜かれたとき、好ま
しくないエネルギがプラグの先端（図示せず）に現れる
。

容量素子Ｃ２は比較的大きな値、例えば６０ワット−２
４ボルトの白熱ランプに対して５０マイクロフアラツド
の値を有する。５０マイクロフアラツドの容量素子Ｃ２
に蓄積された好ましくないエネルギに対して比較的早い
放電時間、例えば２秒を形成するために、２０キロオー
ムの抵抗Ｒ２が使用される。この２０キロオームの抵抗
Ｒ２は典型的には第４図の従来の回路構成の定常動作状
態においては約０．５ワツトの無駄なエネルギを消費す
る。この好ましくない消費は抵抗Ｒ２が設けられている
ランプの効率を低下させる。

フィラメントに供給される電圧またはフィラメントから
取り除かれる電圧が正しい所−望の方法で実施されてな
い場合には、第４図の従来の回路構成ではフィラメント
を損傷するような他の欠点が存在することがあり、これ
については第５図を参照して説明する。

第５図のうち、（′１〉第５（ａ）図は供給される交流
電圧ＶＡＣの波形を示し、（２）第５（ｂ）図は第４図
の回路構成に流れる電流ＩＬの波形を示し、（３）第５
（Ｃ）図は容量素子Ｃ２の両端間の電圧ＶＣ２を示し、
（４〉第５（ｄ）図は第４図の接触部Ｐ１．Ｐ２または
スイッチＳ１に現れるアーク電圧Ｖ９を示している。第
５（ａ）図、第５（ｂ）図および第５（Ｃ）図を比較す
ると、定常電流ＩＬ　（第５（ｂ）図）は電圧ＶＡＣ（
第５（ａ）図）よりほぼ９０６進み、電圧Ｖ’ＡＣは電
圧ＶＣ２（第５（Ｃ）図）とほぼ同相であることがわか
る。電圧ＶＡＣおよびＶＯ２が実質的に同相になるのは
、コンデンサＣ２が５０マイクロフアラツドであり、典
型的なフィラメント抵抗が−９，６オームである場合、
インピーダンスＸＣ２がフィラメントの抵抗のインピー
ダンスよりかなり大きくなるためである。

この状態においてスイッチＳ１、接触部Ｐ１またはＰ２
のいずれかが例えば第５（ａ）図の時点１ｄにおいて開
き始めると、スイッチＳ１の接点間またはランプの接触
部Ｐ１またはＰ２とランプ取付器具の対応する接触部と
の間にアークが発生する傾向がある。スイッチＳ１、接
触部Ｐ１またはＰ２の導電状態またはアーク状態は第５
（ｄ）図において「ギャップ閉成」期間として示されて
おり、またスイッチＳ１、接触部Ｐ１またはＰ２の非導
電状態または非アーク状態は第５（ｄ〉図において「ギ
ャップ開放」期間として示されている。ギャップ開成期
間からギャップ開放期間への変移は第５（ｄ）図の電圧
Ｖ９の負方向波形の開始によって示されている。アーク
電圧ｖ９は電流１ｍの（第５（ｂ）図で時点１ｏとして
示す）ゼロ交差状態までランプ内の電流１１−の流れを
維持し、ゼロ交差の時点でアークは消える。この状態に
おいで容量素子Ｃ２は、交流電圧ＶＡＣが典型的な１２
０ボルトの場合にはほぼ１７０ボルトのピーク電圧に充
電される。

電圧ＶＣ２のピーク電圧は第５図（Ｃ）２図において時
点１．により示されており、これは第５（ａ　）図の電
圧ＶＡＣの＋１７０ボルトの値に対応している。第５（
Ｃ）図の電圧Ｖｃ２は、第５（ｂ）図の電流ＩＬがゼロ
であり、アークが消滅しているので、このピーク状態に
維持されている。

交流電圧ＶＡＣが負極性になり始めると、ピーク電圧の
２倍、例えば３４０ボルトの電圧（第５（ｄ　）図にお
いて時点Ｌｐ　＋で示す）が（第５（ａ　）図の時点１
ｄにおいて）最初に開放された要素Ｓ１．ＰｉまたはＰ
２のギャップの両端間に現れる。要素８１．Ｐｌまたは
Ｐ２が電圧ＶＡＣの半サイクル中に、例えばアーク消滅
時（第５（ａ　）図の時点ｊｏ　＞から約８ミリ秒以内
に（第５（ｄ）図のギャップ開放の期間で示すように）
十分開放していなかった場合には、アークが（第５図に
鯖占ｔＢＤとして示す）その後のある時点に再び発生し
て、容量素子Ｃ２を（第５（ｃ）図の電圧ＶＣ’２の時
点ｔ、　２で）フィラメントを介して放電させる。この
容量素子Ｃ２に蓄積されたエネルギＷはジュールの単位
で次式により表わされる。

Ｗ＝１／２０Ｖ２　（１） ここにおいて、Ｃは５０マイクロフアラツドの値であり
、■は３４０ボルトの値であって、式（１）％式％ （２） ２．８９ジユールの放電は低電圧フィラメントに供給さ
れるエネルギとしては過大な値であり、特に繰返して供
給された場合にはフィラメントを損傷する惧れがある。

第５図の波形を有する第４図の従来の回路構成の欠点は
本発明により実質的低減または除去される。　′ 一般に、容量素子Ｃ１の両端間に接続されたスイッチン
グ手段３３および３６をそれぞれ有する第２図および第
３図の回路構成は、コンデンサＣ２の電圧が１．０ミリ
秒のような所定期間変化しない場合、６０オームのよう
な比較的小さな値を有する放出抵抗Ｒ１を介して比較的
急速に容量素子Ｃ１を放電させる。１．０ミリ秒の期間
は、供給される電圧ＶＡＣがない場合においても第７図
の感知手段３４および第８図の感知手段３１に供電する
電源から典型的に利用し得る蓄積されたエネルギにより
決定されることに注意されたい。

この不変の１．０ミリ秒の期間の電圧に応答して容量索
子Ｃ１を放電させることにより、壁のコンセントから取
り外されたプラグの先端またはランプ取付器具から取り
外されたランプの■治、に存在する好ましくないエネル
ギを急速に除去する。

更に、抵抗Ｒ１を介して容量素子Ｃ１を急速に放電させ
ることにより、蓄積された比較的高いエネルギ、例えば
２．８９ジユールがフィラメントに放電されることを防
止し、もってフィラメントが損傷することを低減または
実質的に除去する。第２図および第３図の回路構成は、
照明装置の効率を低下させるような連続的に電力を消費
する抵抗を必要としない改良がなされている。第２図お
よび第、３図の回路４，０および５０の動作を第６図を
参照して説明する。

第６図は第５図に類似した図であって、（１）第６（ａ
）図は交流線路電圧■＾Ｃを示し、（２）第６（ｂ）図
はランプに流れる電流（ＩＬ）を示し、（３）第６（Ｃ
）図はコンデンサＣ１の両端間の電圧Ｖｃ＋を示し、（
４）第６（ｄ）図は第２図および第３図の要素ＰＩ　Ｆ
２またはＳｌのギャップ両端間に現れるアーク電圧Ｖ９
を示している。第６図は第５図においてずべて説明した
時点Ｌ　（第６（ａ）図）、ｔｏ　（第６（ｂ）図）お
よびｊｐ　（第６（Ｃ）図）を示している。

第６（Ｃ）図は更に時点ｔＰの初期値を有する持続期間
ｄｔ、を示しており、これは容量素子Ｃ１の充電された
状態が上述した所定の期間である約１．０ミリ秒の間不
変のまま留まっていることを示す経過時間を表している
ものである。この持続期間ｄｔ、が終了すると、容量素
子Ｃ１の放電が開始され、電圧Ｖｃ＋は時点１Ｐにおけ
る約１７０ボルトのピーク値からゼロの状態に向かって
低下し始める。この１７０ボルトの状態における電圧Ｖ
’ｃ＋の蓄積エネルギは式（１）および（２）によって
決定されるものであり、ＷＳ２図で上述した２、８９ジ
ユールの放電よりも実質的に小さな約０．７２ジユール
の値である。

電圧ＶＣ＋が放電する期間は第６（Ｃ）図で示すように
半サイクルよりも小さい期間（４，０ミリ秒）であり、
これは容量素子Ｃ１および放電抵抗Ｒ１により選択され
る値によって決まるものである。第２図および第３図の
回路構成においては、容量素子Ｃ１は５０マイクロフア
ラツドの値であり、抵抗Ｒ１は６０オームの値であって
、容量素子Ｃ１は約４．０ミリ秒で実質的に放電する。

放電抵抗Ｒ１を有する第２図および第３図の回路構成は
ギャップがブレークオーバして導通する可能性を実質的
に低減しており、これについては第６（ｄ）図を参照し
て説明する。

、第６（ｄ）図は電圧Ｖ９を示しており、これは点線で
示す波形と実線で示す波形を有している。

点線で示す波形は、容量素子（コンデンサ）ＣＩが放電
されていない場合においてスイッチＳ１の接点間または
ランプの接触部Ｐ１またはＦ２とソケットの対応する接
触部との間の上述したようなギャップの両端間に現われ
る電圧波形を示している。容量素子Ｃ１が１７０ボルト
に充電されている場合には、３４０ボルト程度の電圧が
ギャップ両端間に現れ、ブレークダウンずなわちアーク
状態が生じる可能性がある。

本発明は第６（ｄ）図の実線の波形で示すようにこの可
能性を低減しているものである。実線の波形はコンデン
サＣ１を上述したように放電させた場合に存在する電圧
Ｖ９を示している。本発明では、電圧ｖ９は単に約−１
７０ボルトと＋１７０ボルトのピーク値間を変化する電
圧ＶＡＣ（第６（ａ）図）の電圧である。このピーク電
圧では、ギャップのブレークオーバー状態は実質的に低
減され、はとんど除去される。

放電抵抗Ｒ１はスイッチング手段３３および３６によっ
てそれぞれ回路４０および５０内に放電路を形成するよ
うに容量素子Ｃ１に相互接続されている。スイッチング
手段３３および３６を介して流れる電流は４．０ミリ秒
以下の持続期間で典型的には３．０アンペアである。ス
イッチング手段３３は容量素子Ｃ１の不変の充電状態を
感知する関連する感知手段３１とともに第８図に詳細に
示されており、スイッチング手段３６は容量素子Ｃ１の
不変の充電状態を感知する関連する感知手段３４ととも
に第７図に詳細に示されている。

第７図はスイッチング手段３６を詳しく示している。こ
のスイッチング手段は、インターナショナル・レフティ
ファイア社から入手可能な、固有の寄生ダイオードを有
する２つの金属−酸化物−半導体電界効果１〜ランジス
タ（ＭＯＳＦＥＴ）４０および４２で構成される。この
電界効果トランジスタはコンデンサＣ１と放電抵抗Ｒ１
との間に高インピーダンスを形成している。スイッチン
グ手段３６は更にダイオードＤ１およびＤ２、ツェナー
ダイオードＺ１、典型的な値として４７キＯオームを有
する抵抗ＲＦおよび典型的な値として１０マイクロフア
ラツドを有するコンデンサＣ＋＝を有する。感知手段３
４は電流感知型のものであって、その構成要素の参照符
号、回路機能および形式を表１に示す。

」ユ トランジスタ４０および４２は各々ソース（Ｓ）、ドレ
イン（Ｄ）およびゲート（Ｇ）電極を有する。各トラン
ジスタ４０および４２のソース（Ｓ）およびドレイン（
Ｄ）電極は第７図に示すように固有の寄生ダイオードに
よって短絡されている。

ダイオードＤ１およびＤ２は、トランジスタ４゜および
４２の固有のダイオードとともに第７図に示すように光
学カプラー５２を作動するための全波整流器を構成する
。トランジスタ４０および４２のソース（Ｓ）電極は相
互に接続されて共通アース点４１に接続される。この共
通アース点４１は照明装置１０の接触部Ｐ１およびＰ２
に電位を供給する電圧ＶＡＣの源のいずれの側に対して
も浮動（ｆｌｏａｔ　）　Ｌ／ている。トランジスタ４
ｏのドレイン（Ｄ＞電極は抵抗Ｒ１の一端およびダイオ
ードＤ１のアノードに接続され、１ヘランジスタ４２の
トレイン（Ｄ）電極は容量素子ｃ１の一端およびダイオ
ードＤ２のアノードに接続されている。

ゲート（Ｇ）電極は互いに共通に接続されて感知手段３
４の光学カプラー５２の出力に接続されている。コンデ
ンサＣＦの一端およびツェナーダイオードＺ１のアノー
ドは共通アース点４１に接続されている。ツェナーダイ
オードＺ１のカソードは、（１）コンデンサＣＦの他端
、（２）光学カプラー５２のトランジスタのコレクタ、
および（３）抵抗ＲＦの一端に接続されている。抵抗Ｒ
Ｆの他端はダイオードＤ１およびＤ２のカソードの各々
に接続されている。ツェナーダイオードＺ１、コンデン
サＣＦおよび抵抗ＲＦはフィルタＪ３よび電圧調整回路
網を構成する。

感知手段３４は照明装置１０のフィラメントに直列に接
続された感知抵抗ＲＦを有し、これは入力信号５４を整
流手段４４に供給する。整流手段４４は入力信号５４を
整流して比較器４６の人力に印加する信号５６を形成す
る。整流された信号５６は信号５４とともにコンデンサ
Ｃ１の電圧状態を表わす。

一般に、比較器４６は整流された信号５６を選択可能な
ポテンションメータ４５によって設定された所定の基準
電圧（ＶＲ）と比較する。比較の結果、比較器４６は、
信号５６の電圧レベルが所定の基準電圧（ＶＲ）より大
きい場合には第１のパルス列信号５８を発生し、信号５
６の電圧レベルが所定の基準電圧（ＶＲ）より小さい場
合には第１のパルス列信号５８を終了して所定の電圧レ
ベルの出力を発生する。

このような比較器４６は入力信号５６および所定の基準
値（ＶＲ）に応答して出力信号５８を形成するが、この
出力信号５８は（１）トランジスタ５０のコレクタ、（
２）発光ダイオードおよび光感知トランジスタを持つ機
能的に示された光学カプラー５２の入力、および（３）
ワンショット回路４８の入力に供給される。このワンシ
ョット回路４８はまたトランジスタ５０のゲートに供給
される出力信号６０を形成する。トランジスタ５０のエ
ミッタは共通点５１に接続されており、この共通点５１
はまた照明装置１０の接触部Ｐ２に接続されている。

一般的に、トランジスタ５０および光学カプラー５２は
第１のパルス列信２号５８および第２のパルス列信号６
０に応答する検出手段を構成しており、第１のパルス列
信号５８の終了に応答してスイッチング手段３６に対す
る制御信号を発生する。

感知手段３４の動作は第７図の信号５４，５６゜５８、
および６０の波形によって例示されている。

信号５４，５６．５８および６０の波形は各々正常部分
およびゼロ部分を有覆るものとして示されている。正常
部分はコンデンサ’Ｃ１の両端間の電圧が周期的に正常
に変化している状態に対応する。

ゼロ部分はコンデンサＣ１の両端間の電圧が周期的な変
化をしない状態に対応し、したがってコンデンサＣ１の
両端間に蓄積されたエネルギが放電抵抗Ｒ１を介して放
電されるべきである状態に対応する。

信号５４，５６．５８および６０の正常状態はそれぞれ
（１）周期的な正弦波形として、（２）比較器４６の入
力の選択可能なポテンションメータ４５によって設定さ
れる基準電圧ＶＲに対応する中間部を有する交流整流信
号として、（３）約０．５ミリ秒の典型的なパルス幅を
有するパルスＷ１からなる周期的に発生する波列として
、および（４）パルスＷ１より幅が広くなるように選択
された、約１．０ミリ秒の典型的なパルス幅を有するパ
ルスＷ２からなる周期的に′発生する第２の波列信号と
して示されている。正常な場合には、パルスＷ２はトラ
ンジスタ５０を導通状態にして短いパルスＷ１による光
学カプラー５２の動作を防止する。

信号５４，５６．５８および６０のゼロ状態はそれぞれ
（１）はぼゼロ（０）の振幅を有する波形として、（２
）ゼロ（０）に近づきつつある振、幅を有する波形とし
て、（３）正の直流レベルとして、および（４）ゼロの
直流レベルとして示されている。

動作においては、整流された信号５６は比較器４６によ
って基準電圧ＶＲと連続的に比較される。

信号５６の値がＶＲより小さくなって維持される場合（
これは感知抵抗Ｒ８によって感知されるゼロ状態を表わ
している）、比較器４６はゼロ状態の出力信号５８、す
なわち正の直流レベルを発生する。ワンショット回路４
８は信号５８のゼロ状態に応答してゼロ状態の出力信号
６０、すなわち、１．０ミリ秒のパルスを伴うゼロの直
流レベルを発生する。信号６０のゼロ状態はトランジス
タ５０を非導通状態にするが、信号５８は正であるので
、光学カプラー５２を作動し、これはまた両トランジス
タ４０および４２を導通状態にするようにトランジスタ
４０および４２のゲート（Ｇ）電極に信号を供給する。

感知抵抗Ｒ８により感知されたゼロ状態に対応して導通
したトランジスタ４０および４２はまたコンデンサＣ１
の一端を放電抵抗Ｒ１に接続し、コンデンサＣ１に蓄積
されたエネルギを本質的に放電させる。

容量素子Ｃ１に蓄積されたエネルギに対して放電路を形
成する他の実施例が第８図に示されている。第８図の回
路はフィラメントに直列に設けられた感知抵抗Ｒ８を必
要としないでランプの電流を検出するという理由で特に
有利である。第８図の回路は主としてスイッチング手段
３３および感知手段３１で構成されている。

スイッチング手段３３は、（１）トランジスタ４０およ
び４２について上述した形式の金属−酸化物−半導体電
界効果トランジスタ（ＭＯ３ＦＥＴ）３８と、〈２）第
８図に示すように全波整流構成の複数のダイオードＤ３
．Ｄ４．Ｄ５およびＤ６とを有する。ダイオードＤ４お
よびＤ６で形成される全波整流器の入力接続点はコンデ
ンサＣ１の一端に接続され、ダイオードＤ３およびＤ５
で形成される全波整流器の出力接続点は抵抗Ｒ１によっ
て形成される放電抵抗の一端に接続される。

ダイオードＤ３．Ｄ４．Ｄ５およびＤ６の中央接続点は
トランジスタ３８の両端間に接続され、ダイオードＤ３
およびＤ４の接続点はまた共通点４１に接続されている
。トランジスタ３８のゲート（Ｇ）電極は、感知手段３
１の制御信号を形成する光学カプラー５２の出力に接続
されている。

ダイオードＤ５およびＤ６のカソードによって形成され
る接続点は第７図において上述したように抵抗ＲＦの一
端に接続されている。抵抗ＲＦの他端は、（１）ツェナ
ーダイオードＺ１のカソードおよびコンデンサＣＦの一
端によって形成される接続点に、および（２）光学カプ
ラー５２のトランジスタのコレクタに接続されている。

コンデンサＣＦの他端およびツェナーダイオードＺ１の
アノードは共通点４１に接続されている。

感知手段３１は光学カプラー５２．１−ランラスタ５０
．整流手段４４、比較器４６およびワンショット回路４
８を利用しており、これらはすべて第７図を参照して説
明したものである。第８図の感知手段３１は第７図の電
流検出感知手段３４と異なる電圧検出型のものである。

更に、感知手段３４と異なって、感知手段３１はコンデ
ンサＣ１の両端間に接続された２、２キロオームおよび
１００キロオームの典型的な値をそれぞれ有する抵抗Ｒ
ＤおよびＲＥで形成される分圧回路網を有し、コンデン
サの電圧Ｖｃ＋の一部のみが整流手段４４の入力に現わ
れる。抵抗ＲＤおよびＲＥによって形成される接続点は
整流手段４４の入力に接続されている。また更に、感知
手段３４と異なって、感知手段３１の共通点５１は抵抗
ＲＤとコンデンサＣ１との間に形成された接続点に接続
されている。感知手段３１は信号５８および６０を有し
、この各々番よ正常部分およびゼロ部分を含む波形を有
しており、これらのすべては第７図において説明したも
のである。感知手段３１はまた信号６２および６４を有
し、これらは第７図において説明していないものである
。

信号６２および６４は各々正常部分を有しており、（１
）正弦波形、および（２）整流された交流信号としてそ
れぞれ表わされている。信号６４の正常部分は第７図に
おいて説明した基準電圧■Ｒより大きいピーク値を有す
る。

一般的に、比較器４６は整流された信号６４を所定基準
電圧（ＶＲ）と比較する。比較の結果、比較器４６は、
整流された信号６４のピーク値が所定の基準電圧（ＶＲ
）より大きい場合には、第１のパルス列信号５８を発生
し、また信号６４の電圧レベルが１．０ミリ秒の典型的
な所定期間の間、基準電圧（ＶＲ）より大きい値にとど
まっている場合には、第１のパルス列信号５８を終了し
て所定の電圧レベルの出力を発生する。

信号６２および６４は第７図の信号５４および５６と同
様に、（１）信号６２のピーク値に本質的に対応する正
の定常値を有する波形、および（２）信号６４のピーク
値に木質的に対応し、がつ基準電圧■Ｒより大きい正の
定常値を持つ波形によってそれぞれ表わされるゼロ部分
を有する。

信号６２および６４のゼロ状態はコンデンサｃ１の両端
間の電圧がピーク値に留まっている、すなわち周期的に
変化していないことを表わし、したがってコンデンサＣ
１が放電されることを必要としていることを表している
。

比較器４６は信号６４のゼロ部分に応答して第７図に説
明したと同様に波形５８のゼロ部分を発生する。同様に
して、ワンショット回路４８は信号５８のゼロ部分に応
答してＭ７図において説明したと同じように波形６０の
ゼロ部分を発生する。

更に、トランジスタ５０は両信号５８および６゜のゼロ
部分に応答にして光学カプラー５２を介してトランジス
タ３８のゲート（Ｇ）電極に信号を供給し、トランジス
タ３８を導通状態にする。導通したトランジスタ３８は
コンデンサｃ１の一端を放電抵抗Ｒ１に結合してコンデ
ンサｃ１の好ましくない蓄積されたエネルギを実質的に
放電させる。

本発明により低電圧フィラメントを使用し、かつ種々の
実施例の容（６）性安定回路を有する改良された汎用白
熱ランプが提供されたことが理解されよう。安定回路の
種々の実施例の各々は容量素子の両端間に蓄積された好
ましくないエネルギを急速に放電する手段を有する。本
発明の種々の実施例は、改良された汎用白熱ランプの効
率を低下させるような連続的に電力を消費する抵抗素子
を必要とすることなく、放電を急速に行なう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成した汎用白熱照明装置の
概略図である。 第２図は、本発明による容量性安定回路の回路構成を示
すブロック図である。 第３図は、本発明の容量性安定回路の他の実施例を示す
ブロック図である。 第４図は、従来の回路構成を示す概略回路図である。 第５図は、第４図の回路構成の動作に関連する波形を示
す波形図である。 第６図は、第７図および第８図の回路の動作に関連する
波形を示す波形図である。 第７図は、第３図の回路構成の詳細を示１回路図である
。 第８図は、第２図の回路構成の詳細を示す回路図である
。 図中、１０は白熱照明装置（白熱ランプ〉、１２は外側
エンベロープ、１４は口金、１５は安定回路、３０は内
側エンベロープ、３１は感知手段、３２はフィラメント
、３３はスイッチング手段、３４は感知手段、３６はス
イッチング手段、３８．４０．４２は電界効果トランジ
スタ、４０は容量性安定回路、４４は整流手段、４６は
比較器、４８はワンショット回路、５２は光学カプラー
、Ｃ１はコンデンサ、Ｒ１は放電抵抗をそれぞれ表わす
。 Ｒｇ、６ Ｉ／゛。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １゜ 唐じ込み式環電性口金、前記口金に取付けられた外側エ
   ンベロープ、前記外側エンベロープ内に同軸的に配設さ
   れ、高圧充填ガスとともにへ〇ゲンガス雰囲気を含む内
   側エンベロープ、および前記内側エンベロープ内に同軸
   的に配設された低電圧フィラメントを有する汎用白熱照
   明装置において、 前記フィラメントに直列に接続された予め選択された値
   の容量素子と、前記容量素子の動作状態を感知し、該動
   作状態に応じて信号路に制御信号を発生する感知手段と
   、前記制御信号に応答して導通して、前記容量素子を実
   質的に放電させる抵抗性放電路を形成するスイッチング
   手段とを有する容量性安定回路を備えている汎用白熱照
   明装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の汎用白熱照明装置にお
   いて、前記スイッチング手段が、各々ソース、ドレイン
   およびゲート電極を持つ第１および第２の電界効果トラ
   ンジスタを有し、前記ソース電極は互いに接続されて共
   通アースに接続され、前記ゲート電極は互いに接続され
   て前記スイッチング手段の前記制御信号の前記信号路に
   接続され、一方の前記電界効果トランジスタのトレイン
   電極は前記容量素子の一端に接続され、他方の前記電界
   効果トランジスタのドレイン電極は前記抵抗性放電路の
   一端に接続されている汎用白熱照明装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の汎用白熱照明装置にお
   いて、前記スイッチング手段が、電界効果トランジスタ
   と金波整流器を構成する４つのダイオードとを有し、前
   記電界効果トランジスタは前記全波整流器の中央接続点
   間に接続されたソースおよびドレイン電極を持ち、前記
   ソース電極は共通アースに接続され、前記電界効果トラ
   ンジスタのゲート電極は前記スイッチング手段の前記制
   御信号の前記信号路に接続され、前記金波整流器の入力
   接続点が前記容量素子の一端に接続され、かつ出力接続
   点が前記抵抗性放電路の他端に接続されている汎用白熱
   照明装置。 ４．特許請求の範囲第１項記載の汎用白熱照明装置にお
   いて、前記感知手段が前記フィラメントと直列に接続さ
   れている汎用白熱照明装置ｆ、。 ５、特許請求の範囲第１項記載の汎用白熱照明装置にお
   いて、前記感知手段が、 前記フィラメントに直列に接続された感知抵抗Ｒ８と、 前記感知抵抗の両端間に接続され、前記容量素子の電圧
   状態を表わす整流された信号を形成する整流手段と、 前記整流された信号を所定の基準値と比較して、前記整
   流された信号の電圧レベルが所定の基準値よりも大きい
   場合には信号路に第１のパルス列信号を発生し、前記整
   流された信号の電圧レベルが前記所定の基準値より小さ
   い場合には前記第１のパルス列信号を終了して所定の電
   圧レベルの出力を発生する比較手段と、 前記第１のパルス列信号に応答して前記第１のパルス列
   信号のパルス幅よりも大きいパルス幅を有する第２のパ
   ルス列信号を信号路に発生する手段と、 前記第１および第２のパルス列信号に応答して、前記ス
   イッチング手段に対する前記制御信号を前記第１のパル
   ス列信号の終了時に発生する検出手段と、で構成されて
   いる汎用白熱照明装置。 ６、特許請求の範囲第５項記載の汎用白熱照明装置にお
   いて、前記検出手段がトランジスタおよび光学カプラー
   で構成され、前記トランジスタはベース電極が前記第２
   のパルス列に結合され、エミッタ電極が共通アースに接
   続され、コレクタ電極が前記第１のパルス列の前記信号
   路および前記光学カプラーの入力段に接続されており、
   前記光学カプラーは前記第１のパルス列信号の終了に応
   答して前記制御信号を発生ずる汎用白熱照明装置。 ７、特許請求の範囲第１項記載の汎用白熱照明装置にお
   いて、前記感知手段が前記容量素子の両端間に接続され
   ている汎用白熱照明装置。 ８、特許請求の範囲第１項記載の汎用白熱照明装置にお
   いて、前記感知手段が、 前記容量素子の両端間に並列に接続された抵抗ＲＤおよ
   びＲＥからなる分圧回路網と、前記抵抗ＲＤおよびＲＥ
   の接続点に接続され、前記容量素子の電圧状態を表わす
   整流された信号を形成する整流手段と、 前記整流された信号を所定の基準値と比較して、前記整
   流された信号の電圧レベルが前記所定の基準値より大き
   い場合に第１のパルス列信号を信号路に発生し、前記整
   流された信号の電圧レベルが所定の期間の間、前記所定
   の基準値より大きい値に維持されている場合には前記第
   １のパルス列信号を終了して所定の電圧レベルの出力を
   発生する比較手段と、 前記第１のパルス列信号に応答して前記第１のパルス列
   信号のパルス幅より大きいパルス幅を有する第２のパル
   ス列信号を発生する手段と、前記第１および第２のパル
   ス列信号に応答して、前記スイッチング手段に対する前
   記ｌｌＩｎ信号を前記第１のパルス列信号の終了時に発
   生する手段と、で構成されている汎用白熱照明装置。 ９、・特許請求の範囲第８項記載の汎用白熱照明装置に
   おいて、前記検出手段がトランジスタおよび光学カプラ
   ーで構成され、前記トランジスタはベース電極が前記第
   ２のパルス列に連結され、エミッタ電極が共通アースに
   連結され、コレクタ電極が前記第１のパルス列信号の前
   記信号路および前記光学カプラーの入力段に接続されて
   おり、前記光学カプラーが前記第１のパルス列信号の終
   了時に前記制御信号を発生する汎用白熱照明装置。