JPS6057200B2

JPS6057200B2 - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPS6057200B2
Application number: JP7737476A
Authority: JP
Inventors: 太志岡本; 孝義前田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1976-06-30
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1985-12-13
Also published as: JPS532962A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は放電灯点灯装置に関する。

従来のこの種の放電灯装置は電源の正の極性の半サイ
クル中の一定位相より負の極性の半サイクル中の一定位
相まで、第１の半導体スイッチをオンさせ、電源から第
１のコンデンサ、第１のインダクタンスを介して流れる
電流と、負の極性の半サイクル中の一定位相より、正の
極性の半サイクル中の一定位相まで、第２の半導体スイ
ッチをオンさせ、電源から、第２のコンデンサ、第２の
インダクタンスを介して流れる電流の重畳した電流を放
電灯に供給するよう設けられている。

更に詳述すると、第１図に示すように商用交流電源Ｖ
ｓの端子と直列に第１のコンデンサＣｌ、第１のインダ
クタンスＬｉ、第１の半導体スイッチ５、および放電灯
ｌの回路と、前記第１のコンデンサＣｌ、第１のインダ
クタンスレ、第１の半導体スイッチ５、の直列回路と並
列に接続された、第２のコンデンサＣ２、第２のインダ
クタンスＬ２、第２の半導体スイッチ５０の直列回路と
、第１の半導体スイッチＳｈ第２の半導体スイッチ５０
を、それぞれ電源電圧の各サイクル毎にそれぞれ異なる
一定位相でオンさせる制御回路１とて構成されている。

第２図に示すように電源電圧Ｖｓの正の半サイクルの時
刻ちで半導体スイッチ５、のゲート電流が与えられてい
て半導体スイッチ５、がオンしていると、電源ＶＳ）コ
ンデンサＣｌ、インダクタンスＬ）半導体スイッチ５、
、放電灯ｌの回路に電流ｉ、が流れる。インダクタンス
Ｌｉ、コンデンサＣｌの直列回路は、容量性リアクタン
スに選ばれるので、電流ｉ、は、電源の半サイクルの終
る以前の時刻を、で零になる。時刻を。で半導体スイッ
チ５２のゲート電流が与えられてオンすると、電流ｉ２
が電源より、コンデンサＣ２、インダクタンスレ、半導
体スイッチ５２を介して放電灯ｌに流れる。電流ｉ。は
、電源電圧の零となる時刻ちの附近の時刻で零となる。
電流ｉ２が零となると、半導体スイッチ５２はオフしよ
うとするが、制御回路１によつて、時刻ちまで、半導体
スイッチ５０にゲート電流が供給されるので、電流１２
は引き続き流れ、時刻Ｔ８で零になり、スイッチＳ２は
オフする。期間Ｔ３〜Ｔ４において、電流１１と電流１
２の重畳された電流が放電灯に流れる。時刻Ｔ７におい
て、制御回路１により、半導体スイッチＳ１にゲート電
流が供給され、半導体スイッチＳ１がオンすると、電源
より、コンデンサＣ１、インダクタンスＬ１、半導体ス
イッチＳ１を介して放電灯に電流１１が供給される。電
流１１は、電源電圧の零となる時刻らの附近の時刻で零
となる。

電流ｊ１が零となると、半導体スイッチＳ１はオフしよ
うとするが、制御回路によつて、時刻ＴｌＯまで半導体
スイッチＳ１にゲート電流が供給されるので電流１１は
引き続き流れる。期間ち〜Ｔ８においては電流１１と電
流Ｊ２の重畳された電流が放電灯に流れる。この動作が
電源の各半サイクルの期間くり返し連続して行なわれる
。しかしながらこの回路においては、第１のインダクタ
ンス値Ｌ１を小さくすると、第１のコンデンサＣ１、第
１のインダクタンスＬ１に流れる電流１１の導通角が小
さく、波高値が高くなる。同様に第２のインダクタンス
値を小さくすると、第２のコンデンサＣ２、第２のイン
ダクタンスしに流れる電流１２の導通角が小さく、波高
値が高くなる。これは第１，第２のインダクタンスＬｌ
，Ｌ２がコンデンサＣｌ，Ｃ２に流れる電流の時間変化
率を緩和する方向に働くため、インダクタンス値が大き
いと電流の導通角が広くなり、波高値も低くなるためで
ある。従つて、インダクタンスＬｌ，Ｌ２の値を小さく
すると、ランプ電流の脈動が大きくなる、あるいは、休
止角が出来、又入力電流に、高調波成分が大きくなる等
の不都合が生じる。このため、インダクタンスＬｌ，Ｌ
２は所定の値にする必要があり、インダクタンス値を小
さくすることは困難であり、インダクタンスレ，Ｌ２は
、インダクタンス値と、インダクタンスＬｌ，！を流れ
る電流に．よつてその大きさが決まるため、インダクタ
ンスＬｌ，Ｉ−．の形状が大きくなる欠点があつた。本
発明は上記の欠点を改善した放電灯点灯装置を提供する
事を目的とする。次に本発明を図面について詳細に説明
する。

本発明においては第３図に示すように電源■の両極にコ
ンデンサＣ１、インダクタンスＬ１、半導体スイッチＳ
１、放電灯ｅの直列回路を接続し、前記コンデンサＣ１
、インダクタンスＬ１、及び半導体スイッチＳ１の直列
回路と並列にコンデンサＣ２、インダクタンス！、半導
体スイッチＳ２の直列回路を接続せしめ、且つ前記コン
デンサＣ１とインダクタンスＬ１の接続点とコンデンサ
Ｃ２とインダクタンス！の接続点とがコンデンサＣ３を
介して接続されている。又前記電源■３の両端に直列に
制御回路１の入力端Ｃ，Ｃ″が接続され、該制御回路１
の出力端Ａ，ｂは半導体スイッチＳ２，Ｓｌのゲートに
、出力端ａ″，ｂ″は、半導体スイツチノＳｌ，Ｓ２と
放電灯ｅの接続点に接続されている。第４図は前記制御
回路１の詳細回路図てあり、入力端子Ｃ，Ｃ″間にコン
デンサＣ４、抵抗Ｒ，、抵抗Ｒ２の直列回路が挿入され
、抵抗Ｒ３、ダイオードＤ１、ツェナーダイオードＺＤ
の直列回路が抵抗・Ｒ１とＲ２の接続点と、端子Ｃ″の
間に挿入されている。またダイオードＤ１とツェナダイ
オード小の接続点は抵抗Ｒ４を介してナンド回路Ｇｌ，
Ｇ２と単安定マルチバイブレータＭ１に順次接続され、
前記単安定マルチバイブレータＭ１の出力端はトランジ
スタＴ，ｌのベースに接続されている。更に前記ナンド
回路Ｇ１とＧ２の接続点は単安定マルチバイブレータＭ
２を介してトランジスタＴ，２のベースと接続されてい
る。一方前記ナンド回路Ｇ２の出力端は抵抗Ｒ５を介し
て前記ナンド回路Ｇ１の入力端に接続されている。トラ
ンジスタＴ、１，Ｔｒ２のコレクタにはトランスＴｌ，
Ｔ２の一次巻線の一端が接続され、前記トランスの一次
巻線のそれぞれの他端が直流電源電圧Ｅ１の正極に接続
され更に前記電源Ｅ１の負極は端子Ｃ″に接続されてい
る。前記トランスＴ２，Ｔｌの二次巻線の両端の出力が
前述の半導体スイッチＳｌ，Ｓ２のゲートに加えられる
。更に本発明動作を詳述する。

ゲートＧ２の出力は電源電圧より、進んだ電圧の正方向
の電圧が得られ、単安定マルチＭ１の出力は、電源電圧
より進んだ電圧の正の零位相から単安定マルチＭ１で決
まる期間に信号が得られる。同様にゲートＧ１の出力は
電源電圧より進んだ電圧の負方向の電圧が得られ、した
がつて、単安定マルチＭ２の出力は電源電圧より進んた
電圧の負の零位相から単安定マルチＭ２で決まる期間に
信号が得られる。単安定マルチＭ１の出力を直流電源Ｅ
１、トランスＴ１、トランジスタＴ、１の直列接続され
たトランジスタＴ，ｌのベースに与える。トランスＴ１
の二次巻線の出力は半導体スイッチＳ１のゲートに与え
る。これにより単安定マルチＭ１によつて決まる期間ト
ランジスタＴ，ｌはオンし、トランスＴ１の二次巻線に
電圧が誘起される。そして、電源電圧Ｖｓより進んだ電
圧の正の零位相から一定期間に半導体スイッチＳ１にゲ
ート電流が流れる。同様に、単安定マルチＭ２の出力を
直流電源Ｅ１、トランスＴ２、トランジスタＴ、２の直
列接続されたトランジスタＴｒ２のベースに与える。ト
ランスＴ２の二次巻線は半導体スイッチＳ２のゲートに
接続されており、単安定マルチ隅によつて決まる期間ト
ランジスタＴ、２はオンし、トランスＴ２の二次巻線に
電圧が誘起され、電源電圧より進んだ電圧の負の零位相
から一定期間に半導体スイッチＳ２にゲート電流が流れ
ることになる。尚更に詳述すると、第５図に示すように
、電源電圧■８の正の半サイクルの零位相附近の時刻ｔ
１で制御回路１より半導体スイッチＳ１にゲート電流が
流れてオンしていると、電源■、コンデンサＣ１、およ
びコンデンサＣ２，Ｃ３、インダクタンス■４、半導体
スイッチＳ１、放電灯ｅを介して電流１１が流れる。

ここでコンデンサＣ１、インダクタンスＬ１の直列回路
は、容量性リアクタンスに選ばれているので電流１１は
、電源の半サイクルの終る以前の時刻らで零になる。時
刻しで半導体スイッチＳ１のゲート電流が零となり、時
刻Ｔ３において、制御回路より、半導体スイッチＳ２に
ゲート電流が供給されオンすると、コンデンサＣ２、お
よびコンデンサＣｌ，Ｃ３、インダクタンスし、半導体
スイッチＳ２、放電灯′を介して電流Ｊ２が流れる。電
．流１２は、電源電圧の零となる附近の時刻Ｔ６で零と
なり、半導体スイッチＳ２はオフしようとするが制御回
路１によつて、時亥肛，までゲート電流が与えられてい
るので半導体スイッチＳ２はオンしつづける。コンデン
サＣ２、インダクタンスＬ２の直列回、路は、容量性リ
アクタンスに選ばれているので、電流１２は電源の半サ
イクルの終る以前の時刻ＴｌＯで零となる。期間ち〜Ｔ
５で電流１，と電流１２の重畳された電流が放電灯に流
れる。ここでコンデンサＣ３に流れる電流Ｊ３は期間ｔ
１〜Ｔ４でのコンデンサＣ１の・充電電荷を放電するよ
うに、コンデンサＣｌ，Ｃ２，Ｃ３の閉回路に流れ、期
間Ｔ４〜Ｔ６でのコンデンサＣ２の充電電荷を放電する
ように、コンデンサＣｌ，Ｃ２，Ｃ３の閉回路に流れる
。時刻！において、制御回路１より、半導体スイッチＳ
１にゲート電流が与えられオンすると、電流１１が流れ
る。

電流１１は電源電圧の零となる附近の時亥胆，で零とな
り、スイッチＳ１はオフしようとするが制御回路１によ
つて、時刻Ｔｉ２にまでゲート電流が与えられているの
で、スイッチＳ１はオンしつづける。期ＩＩｌｔ．８〜
ＴｌＯにおいて、電流１１とＩ２の重畳された電流が放
電灯に流れる。又、コンデンノサＣ３に流れる電流１３
は期間Ｔ６〜らでのコンデンサＣ２の充電電荷を放電す
るように、コンデンサＣｌ，Ｃ２，Ｃ３の閉回路に流れ
、期間Ｔ９〜ＴｌｌではコンデンサＣ１の充電電荷を放
電するようにコンデンサＣｌ，Ｃ２，Ｃ３の閉回路に流
れる。従つて、コンデンサＣ３を接続することによつて
、コンデンサＣｌ，Ｃ２に充電される電荷が放電される
ために、電流１１，ｊ２の波高値が小さく導通角が大き
くなる。これによりコンデンサＣｌ，Ｃ２を充電するた
めに流れる電流の波高値を小さく、導通角を広くするた
めのインダクタンスＬｌ，Ｌ２を小さくすることができ
、インダクタンスＬｌ，Ｌ２の形状が小型になる。上述
のように構成された本発明の放電灯点灯装置によれば、
コンデンサに充電される電荷を他のコンデンサを介して
放電することによつて、コンデンサに流れる電流の波高
値を小さく、導通角を広くして、コンデンサに流れる電
流の波高値を小さく、導通角を広くするために接続され
るインダクタンスを小さくできるので、小型、軽量の放
電灯点灯装置が実現てきる等々の効果を奏し得る。

図面の簡単な説明第１図は従来の放電灯点灯装置の回路
図、第２図は同動作波形図、第３図は本発明の放電灯点
灯装置の回路図、第４図は同部分詳細回路図、第５図は
同動作波形図てある。

Ｌｌ，Ｌ２・・・・・・インダクタンス、Ｓｌ，Ｓ２・
・・・・・半導体スーｆツチ素子、ｅ・・・・・・放電
灯、Ｒｌ，〜Ｒ５・・・・・・抵抗、Ｃ１〜Ｒ４・・・
・・・コデンサ、Ｄ１・・・・・ダイオード、小・・・
・・・ツェナダイオード、Ｇｌ，Ｇ２・・・・・・ナン
ド回路、Ｍｌ，Ｍ２・・・・・・単安定マルチバイブレ
−ター、Ｔｌ，Ｔ２・・・・・・トランス、Ｔ，ｌ，Ｔ
、２゜゜゜トランジスタ、Ｅ１・・・・・・直流電源。

Claims

【特許請求の範囲】

１第１のコンデンサ、第１のインダクタンス、第１の
半導体スイッチ素子による第１の直列回路と、第２のコ
ンデンサ、第２のインダクタンス、第２の半導体スイッ
チ素子による第２の直列回路とを並列接続し、この並列
接続した回路と放電灯との直列回路を商用交流電源の両
端に接続し、前記第１の半導体スイッチ素子を商用交流
電源の負の半サイクルの一定位相より正の半サイクルの
一定位相までオンさせると共に、前記第２の半導体スイ
ッチ素子を商用交流電源の正の半サイクルの一定位相よ
り負の半サイクルの一定位相までオンさせるようにした
放電灯点灯装置において、前記第１のコンデンサ、第１
のインダクタンスの接続点と第２のコンデンサ、第２の
インダクタンスの接続点との間に第３のコンデンサを接
続することを特徴とした放電灯点灯装置。