JPS6095896A - 放電灯点灯装置 - 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】 〔技術分野〕 この発明は、高周波点灯のためのインバータ回路を備え
たフィラメント予熱型の放電灯点灯装置に関するもので
ある。

〔背景技術〕

第１の従来例を第１図に示す。商用電源１より電源スィ
ッチ２を介して整流ブリッジ３、平滑コンデンサ４によ
り直流電源を構成し、チョークコイル５、出カドランス
７、トランジスタ８，９、コンデンサ１０．抵抗６，１
１．１２、ダイオード１３、コンデンサ１４等によって
構成されるインバータ回路Ｉｎを駆動する。上記のよう
なインバータ回路Ｉｎに関しては、既知のため動作説明
を省略する。インバータ回路Ｉｎの出力は、出カドラン
ス７の二次巻線Ｎ、に現われ、放νＪｆ、″ＫＪ’　１
７　、１８を点月させる。また、常閉のスイッチ１６、
予熱トランス１９は、放電灯１７．１８のフィラメント
を予熱するための回路であり、常閉のスイッチ１６はタ
イマ回路１５によって制御され、Ｙｌｒ、　ｔｊスイッ
チ２の投入から所定時間（例えば１秒間）スイッチ１６
をオン状態とし、その後にオフするように動作する。

このようなｔＭ成によれば、電源スイッチ２を投入する
と、インバータ回路Ｉｎが駆動し、その出力は常閉スイ
ッチ１６、予熱トランス１９を介して放１０°月１７．
１８のフィラメントを予熱する。所足時間後にタイマ回
路１５が作動しスイッチ１６を開いて放′Ｍ月１７．１
８を点灯する。スイッチ１６Ｌま常閉であるから、スイ
ッチ２を投入した直後からフィラメントは予熱状態にあ
り、放電灯１７゜１８にｒｆｆ圧が印加しても一瞬せん
光を生ずることはない（予熱トランス１９は電流トラン
スのため、低インピーダンスである）。

ところが、予熱を終えてスイッチ１６７１ｉｌ−開き、
放”ＮＧＪ：Ｊ’　１７　、　’１８を点灯す・る場合
、スイッチ１６に始ｄｌｌｒ　’ｒｌ１７圧が印加され
、アークによるスイッチ接点の損傷を年するおそれが・
ある。そのため接点を保画する対策を必要とし、高価Ｖ
こなる場合が多い。

第２図は第２の従来例ｒ示す。これは第１の従来例にお
ける常閉スイッチ１６をトランジスタ２１におきかえた
ものであり、無接点化にょるイＪ頼性の向上が期待でき
る。すなわち、整流ブリッジ２ｏ、トランジスタ２１よ
りなる半導体スイッチを、タイマ回路１５によって駆動
する。この場合、半導体スイッチとしてサイリスタが用
いられることもある。

このような）１ｔｔ成においては、Ｉｉｔ’、源スイッ
チ２を投入して°Ｃ１４、源を入れ：た瞬間に訃いては
トランジスタ２１はオフの状態にあり、インバータＩｎ
が起動して十分な出力が得られた場合にはじめでトラン
ジスタ２１のベース電流が流れてオンに至り、予熱が行
われる。予熱が完了する・と、タイマ回路１５によって
トランジスタ２１がオフされ、放電灯１７゜１８が点灯
に至る過程は、第１の実施例の場合と同様である。

しかし、醒源投入直後、インバータＩｎの出力が放゛醒
灯１７．１８のフィラメント間に直接印加するような状
態が存在し、放電灯１７．１８を一瞬せん光させる現象
を生ずる。この−瞬せん光は、周囲が暗い場合には、視
覚的な衝撃を与えて不快感を招くおそれがあり、特に住
宅用照明の分野では好ましくないという欠点を有する。

なお、第２図における半導体スイッチの他に、可則オｌ
リアクトルを用いた磁気スイッチが用いらｉしることも
あるが、同様な欠点を生ずる。

第２の従来例で７瞬せん光を防ぐには、常閉スイッチ素
子として、たとえばＳＩＴ　（静電結合トランジスタ）
やＦＥ’Ｊ’　（ｔｊｔ　界幼果トランジスタ）等の素
子が考えられるが、素子そのものが高価となること、ま
た、オフさせるための逆バイアス回路が複雑化するなど
から実用的でない。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、予熱用スイッチ素子の信頼性が高く
、また、電源投入時の一瞬せん光もなく、しかも簡単な
回路構成とできる放電灯点灯装置を提供することである
。

□〔発明の開示〕 第１の発明の放電灯点灯装置は、放電灯のフィラメント
予熱回路（フィラメントを直接予熱するもの、または間
接的に予熱するもの）に可飽和リアクトル、トランジス
タ、サイリスタなどの常開の無接点スイッチ素子を介挿
するとともに、インバータ回路に対する電源投入に応答
しインバータ回路の出カドランスから電力を得て前記無
接点スイッチ素子を所定時間だけオンするタイマ回路を
設ける一方、ｍ配出カドランスから市、力を得て前記電
源投入後前記無接点スイッチ素子がオンした後の時点ま
で前記インバータ回路の出力を低減する出力低減回路を
設けたものである。

この構成によれは次の作用がある。

■　電源投入時に無接点スイッチ素子は直ちにオンとげ
ならず若干の遅ｔ′Ｌをもってオンとなるのであるが、
この無接点スイッチ素子のオンが確実となるまでの間、
インバータ回路の出力を抑えることにより放電灯の一瞬
せん光が防止される。

■　無接点スイッチ素子のオンが確実となり、フィラメ
ント予熱回路が活路となった後でインバータ回路の出力
を定格どうりに上昇させることにより、フィラメントを
予熱する。このときも−瞬せん光は生じない。

■　フィラメントの予熱後、無接点スイッチ素子がオフ
となり放電灯が点灯するが、このスイッチ素子は常閉型
であるのでそのオフに伴う損傷が生じない。

第２の発明の放電灯点灯装置は、第１の発明における無
接点スイッチ素子のオン時間限時用のタイマ回路に対す
る給電を、インバータ回路の出カドランスからではなく
インバータ回路の交流電源から直接に行うように構成す
るとともに、交流ｔｌｆ源投入後無接点スイッチのオン
が確実になるまでの間、インバータ回路の起＠を全く停
止する起動停止回路を設け、この起動停止回路に対する
給電も交流ｉ源から行うよう−に構成したものである。

この構成によ九は、電源投入直後はインバータ回路から
の出力がＯであるため、交流電源の異常外圧に全：〈影
響されることなく投入時の一瞬せん光が確かに□防止さ
れる。その他は第１の発明と同様の作用かある。

換言すれば、第１の発明の場合、交流電、源に異常昇圧
があると、インバータ回路出力を抑えたとしても放″＾
ｆ、灯の一瞬せん光の可能：性が残る。これに対□し、
第２の発明ではそのニゲなおそれは皆無である。その反
１Ｆｒｉ　、第２の発明では、交流電源から給電するも
の、である泥め回路構１１成が若干複雑になるのに対し
、第１の発明ではインバータ薗１路の出カドランスから
給ｔ「するので回路Ｗ成がよ：す＋ｔｎ車なもの□とな
る。□ 第１の発明の第１の実施例を第□３図に基い七説明する
。　：　□ 商用’ｔＬｆ’ｄＪＸ　１から：油源スイッチ２′＆介
して整流ブリッジ３、平滑コンデンサ４に上り直流電源
を構成シ、チョークコイル５、出カドランス７Ｊトラン
ジスタ８，９、コンデンサ１０．抵抗６　、１１゜１２
、ダイオード［３、コンデンサ１４等よりなるインバー
タ回路Ｊｒｉを駆動するように構成しである。このイン
バータ回路Ｊｎの出力は、出カドランス７の二次巻線Ｎ
２に現われ、放ＷＹＪ’　１７　、１８を点灯・さ・せ
るように構成しである。

２２は、放７「灯１７．１８に並列接続のフィラメント
予熱回路２６に介挿した可飽和リアクトルであり□、巻
線ｆｉ、に直流バイアスを加えるとコアが飽和し、巻線
ｎ２のインダクタンスが小さくなって実質的□にオン状
態となり、また上記直流バイアスを？削去・すると巻線
ｎ２のインダクタンスは大きな値どなって実質的にオフ
状態となるような常開の無接点スイッチ素子である。こ
のスイッチ素子２２は出カドランス？ｆ’Ｑｆ、柳とす
るタイ□マ回路１５によって制御され、電源投入時所定
時間（例えば１秒間）はオン状態となり、予熱トランス
１９を介して放電灯１７．１８のフィラメントを予熱し
、□そ１の後オフして放電灯１７．１８を点灯するもの
□であ・・る／なお、スイッチ素子２２としてはトラン
ジスタ、サイリスクなどの半導体スイッチ素子であって
もよい。

２３は、インバータ回路Ｉｎの入力１１１の電源スィッ
チ２と整流ブリッジ３との間に介挿されたインピーダン
ス素子でるり、これに常開のスイッチ２４が並列接続さ
れている。２５は出カドランス７から電力を得１スイッ
チ２４を限時オンするタイマ回路である。これらインピ
ーダンス素子２３、常開スイッチ２４およびタイマ回路
２５が発明構成にいう出力低減回路２７を構成している
。タイマ回！２５は遅地回路を含む広義のものである。

字源スイッチ２を投入して商用宿源１を接続した場合、
スイッチ２４がオフであるので、インピーダンス素子２
３および整流ブリッジ３、コンデンサ４によって直流電
源が構成され、チョークコイル５、トランジスタ８１９
、コンデンサ１０．出カドランス７、抵抗６．１１．１
２、ダイオード１３、コンデンサ１４等よりなるインバ
ータ回路ＩｎがＲＡＭｖＪされる１、この場合、上記直
流電源の電圧はインピーダンス素子２３に仁、って低減
されるたメ定常時（スイッチ２４がオン）の電圧よりも
低い。したがって、インバータ回路ｉｎの出力も小さく
、放電灯１７．１８は点灯しない。

この間に、常開の無接点スイッチ素子２２をオン状態も
しくはオンに近い状態とし、その後タイマ回路２５によ
って前記スイッチ２４をオンすｈ、ば、前記直流電源の
電圧は定常値となり、インバータ回路Ｉｎの出力も定格
出力となって放電灯１７゜１８のフィラメントを予熱す
る。しかる後にタイマ回路１５が動作して無接点スイッ
チ素子２２がオフとなって、放電灯１７．１８は点灯に
至る。

口のような手段によれば、インバータ回路Ｉｎの出力が
定格値になるまでにスイッチ素子２２をオン状態にする
ため、電源投入時の一１舜せん光を防止もしくは著しく
低減することができる。なお、インピーダンス素子２３
に代えて電圧スイッチ機能を有する半導体素子または回
路を用いてもよい。

＠ｌの発明の第２の実施例全第４図に基いて説明する。

インバータ回路Ｉｎの、ドライブ回路を構成する２つの
トランジスタ８．９のベース抵抗２８．２９に共通の回
路に逆バイアス用電流電源３０ｔ−介挿するとともに、
これに・・常開のスイッチ３１を並列接続し、このスイ
ッチ３．１を限時作動するタイマ回路３２を出カドラン
ス７から電力を受ける状態に設けである。これら逆バイ
アニス用電流電源３０、スイッチ３１およびタイマ回路
３２が発明構成にいう出力低減回路２７を構成している
。′々イマｌｕ路３２は遅延回路を含む広義のものであ
る。

醒？＃を投入・した場合、スイッチ３１がオフであるの
でイン、バータ回路Ｉｎ、のトランジスタ８．９のべ、
−ストライブ電流が逆バイアス用、直流′Ｆｉ′源３０
によって減少、するため、トランジスタ８，９は能動領
域で動作し、したがってインバ−タ回路Ｉｎの出力は定
格値より低くな、るので、放電、灯１７．１８は点・灯
しない。　・ この間に無接点スイッチ素子２２をオン状態もしく・は
オンに近い状態とし、その後タイマ回路３２によってＭ
ｔｌ記スイッチ、３１をオンし逆ノくイアス用直流電源
３０を除去すれば、インバータ回路Ｉｎのトランジスタ
８．９には十分なドライブ電流カニ与えられるので、イ
ンノく一夕回路Ｉｎの出ノＪは定格（ｉＣｊとなって、
放電灯１７．１’８のフィラメントを−を熱する。しか
る、後にタイマ回路１５力１作して、スイッｆＸｔ子２
２がｙＦ７とｆｘ−＋−Ｃ，放ｖｔｔ′Ｋｒ１７゜１８
は点灯に至る。

このような手段によれば、自ＩＩ記ソ１，１の実施ｖ１
の場合と同様、インノ（−身回路１ｎの出〕Ｊ妙Ｉ定手
各１１直ｒζなるまでにスイッチ素子２２をオン状１．
Ｉ　Ｋするたり、＋ｌｊ″源投入時の一１ｅ４せん元金
防止もしくは著し、〈低２威することができる。

なお、放電灯の数は任意である。

次に、第２の発明の一実施例を第５し１に基し）を説明
する。

この装置は、＋ｆ源トランス３６を設ｗｆ、その１ｂ力
を整流ブリッジ３７、フンデンーナ３８によって直流と
し、タイマ回路／Ｊ　ＯＶこよ。てｍ接点スイ、７チ素
子２２を制御し、さらにタイマ１ｕｌ路３９によ、、す
、、トランジスタ８，９のベース抵抗３３．３４に共通
の抵抗３５を介してインノく一夕回路１ｎを起動させる
ように構成したものである。すなわち、タイマ回路３９
が発明構成にいう起動停止回路をｈ’ｌ成している６、
タイマ回路３９は遅延回路を含む広義のものである。

′■源スイッチ２を投入した場合、整流ブリッジ３、コ
ンデンサ４によって直流電源は形成されるが、インバー
タ回路Ｉｎの起動は起こらないようにしたものである。

一方、【Ｋ　ｉＪＪ　トランス３６の出力を整流ブリッ
ジ３７、コンデンサ３８で整流平滑した第二の直流ＩＷ
源で、無接点スイッチ素子２２をオン状態にする。しか
る後タイマ回路３９によって、抵抗３５を介してインバ
ータ回路ｉｎのトランジスタ８．９にドライブ？げ流を
与え、インバータ回路Ｉｎを起動。

動作させる。

このようにす力、ば、インバータ回路Ｉｎの出力が出カ
ドランス７の二次巻＃ｉ！Ｎ２に現われる時には、すで
にスイッチ素子２２がオン状態となっているため、放”
ボ灯１７，１８に電圧が印加することなくフィラメント
を予熱する。その後に、タイマ回路４０が動作してスイ
ッチ素子２２をオフさせ、放電灯１７．１８が点灯する
。

このような手段によれば、インバータ回路Ｉｎの出力が
放電灯１７．１８に与えられる前に、スイッチ素子２２
をオン状態としているので、インバータ回路工ｎの出力
が印加された場合は、すみやかに予熱状態となって電源
投入時の一瞬せん光を防止することが″できる。

〔発明の効果〕

第１の発明および第２の発明の放電灯点灯装置によれば
、いずれも、予熱用スイッチの信頼性を向上することが
でき、またＫＡ投入時の一瞬せん光を確実に防止または
著しく低減でき、したがって始動時の視覚的不快感を防
止でき、それでいて簡単な回路構成ですむという効果が
ある。殊に、第１の発明の場合は回路構成の１１ｉ）単
さにおいてすぐれ、第２の発明の場合は交流市、のの異
常昇圧に対しても動作の確寮性においてすぐれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の従来例の電気回路図、第２図は第２の従
来例の電気回路図、第３図は第１の発明の第１の′）！
流側の電気回路図、第４図はその第２の実施例の’）Ｉ
Ｆ電気回路図第′５図は第２の発明の一実施例の゛）１
゛気回路図である。 Ｉｎ・・・インバータ回路、・７・・・出力１．トラン
ス、１５・・・タイマ回路、２２・・町・飽和リアクト
ル（常開の無接点スイッチ素子）、２３・・・インピー
ダンス素子、２４・・・スイッチ１．．２　’　Ｉ５・
・・タイマ回路、２Ｇ・・・フィラメント予熱回路、２
７・・・出力低減回路、３０・・・逆バイアス用直流“
［を源、３１・・・スイ、ツチ、３２・・・タイマ回路
、；３９・・・タイマ回路（起動停止Ｉ：回路χ４０・
・・タイマ回路 ＩＣ“ 代　理　人　弁理士　宮　“井　暎　夫し。 ｉ　・・・　１ ＋ニーー・・ ■、、、第１図 第２図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　インバータ回路と、このインバ〜り＠路の出カ
   ドランスに接続した放電灯と、この放電灯に並列接続の
   フィラメント予熱回路に介挿した常開の無接点スイッチ
   素子と、前記インバータ回路に苅する電源投入に応答し
   前記出カドランスから電力を得て前記常開の無接点スイ
   ッ′ｆ素子を所定時間だけオンするタイマ回路と、１ｒ
   ｉＩ記出カドランスから電力を得て前記電源投入後前記
   無接点スイッチ素子がオルした後の時点まで前記インバ
   ータ回路の出力を低減する出力低減回路とを備えた放電
   灯点灯装置。　′
2. （２）前記出力低減回路が、前記インバータ回路の入力
   側に介挿したインビーグンス素子と、このインピーダン
   ス□素子罠並列接続した常開スイッチと、この常開スイ
   ッチを限時作動によりオンする別のタイマ回路とから構
   成されている特許請求の範囲第（１）項記載の放電灯点
   灯装置。
3. （３）前記出力低減回路が、前記インバータ回路の入力
   側に介挿した電圧スイッチ機能を有する半導体素子また
   は回路と、これに並列接続した常開スイッチと、この常
   開スイッチを限時作動によりオンする別のタイマ回路と
   から構成されている特許請求の範囲第（１）項記載Ω放
   電灯点灯装置。
4. （４）　ｒ’Ｊ’ＩＪ　ｉ７ｉ：！出力低減回路が、前
   記インバータ回路のドライブ回路に介挿した逆バイアス
   用直流軍源と、この直流電源に並列接続したスイッチと
   、このスイッチを限１１５作動する別のタイマ回路とか
   ら構成されている特許請求の範囲第（１）項記載の放電
   灯点灯装置。
5. （５）　インバータ回路と、このインバータ回路の出力
   １−ランスに接続した放′１１忙月と、この放電灯に並
   列接続のフィラメント予熱回路に介挿した常開の無接点
   スイッチ素子と、前記インバータ回路の交流電源から電
   力を得てＯｉＪ記常開の無接点スイッチ素子を所定時間
   だけオンするタイマ１ｊＪＪ路と、１〕ＩＪ記交流電源
   から電力を得てＯ１Ｊ記電源投入後前記無接点スイッチ
   素子がオンした後の時点まで前記インバータ回路の起動
   を停止する起動停止回路とを備えた放電灯点灯装置。
6. （６）前記起動停止回路が限時作動に基いて前記インバ
   ータ回路のドライブ回路に対する電力供給を所定時間停
   止する別のタイマ回路である特許請求の範囲第（５）項
   記載の放電灯点灯装置。