JPS61179096A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPS61179096A JPS61179096A JP60011185A JP1118585A JPS61179096A JP S61179096 A JPS61179096 A JP S61179096A JP 60011185 A JP60011185 A JP 60011185A JP 1118585 A JP1118585 A JP 1118585A JP S61179096 A JPS61179096 A JP S61179096A
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- transistor
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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。
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〕
この発明は高圧放電灯をプリフジ型インバータで高周波
点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
従来の一般の放電灯点灯装置は、安定器をチョークコイ
ル、トランス、コンデンサ等の単独あるいは組合せによ
り回路構成しているため、寸法。
ル、トランス、コンデンサ等の単独あるいは組合せによ
り回路構成しているため、寸法。
重量ともに大きいかった。
上記の点から放電灯点灯装置の小形、軽量、高効率化が
望まれており、そのために放電灯を高周波点灯させるこ
とが考えられている。例えば蛍光灯の点灯装置では、ス
イッチングトランジスタ。
望まれており、そのために放電灯を高周波点灯させるこ
とが考えられている。例えば蛍光灯の点灯装置では、ス
イッチングトランジスタ。
サイリスク等を用いた高周波点灯装置が実用化されてい
る。
る。
高圧放電灯の点灯装置においても、高周波を利用すると
、蛍光灯と同様な効果が得られるが、高圧放電灯を高周
波点灯すると音響的共鳴に起因するアークの不安定が存
在することが従来から知られている。
、蛍光灯と同様な効果が得られるが、高圧放電灯を高周
波点灯すると音響的共鳴に起因するアークの不安定が存
在することが従来から知られている。
音響的共鳴に起因するアークの不安定を解消する方法と
して、矩形波点灯が文献ｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉ
ｃｓ ｏｆ Ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ Ｒｅ５ｏｎａｎｃ
ｅ Ｔｎ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ＬａｍｐｓＪＩＬＬｔ
ｌ旧ＮＡＴＩＮＧ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ １９７
０年１２月Ｐ７１３〜７１６に示されている。しかし、
この方法は、アークは安定するものの、矩形波のフラッ
トの部分を限流素子として抵抗で負担しているため、大
形化し、電力損が大きくなる。また、高周波の矩形波で
は、波形の立上り、立下りが急峻なため、雑音の問題が
生じ、この対策が大幅なコストアップにつながる。
して、矩形波点灯が文献ｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉ
ｃｓ ｏｆ Ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ Ｒｅ５ｏｎａｎｃ
ｅ Ｔｎ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ＬａｍｐｓＪＩＬＬｔ
ｌ旧ＮＡＴＩＮＧ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ １９７
０年１２月Ｐ７１３〜７１６に示されている。しかし、
この方法は、アークは安定するものの、矩形波のフラッ
トの部分を限流素子として抵抗で負担しているため、大
形化し、電力損が大きくなる。また、高周波の矩形波で
は、波形の立上り、立下りが急峻なため、雑音の問題が
生じ、この対策が大幅なコストアップにつながる。
一方、高圧放電灯用点灯装置として、実開昭５９−１６
１００号に開示されたものがある。この装置では、矩形
波のフラット部を高周波成分が重畳された状態にし、か
つ限流素子としてインダクタンスを用いて、装置の小型
化を図っている。しかし、この方法は、発振用トランス
部とチッッパ専用の半導体素子が必要であり、点灯装置
はいまだ大型である。また、米国特許４．１７０．７４
７号に開示されたものもある。これに述べられているの
は、ブリッジインバータで、発振トランスがなく、半導
体素子兼用ではあるが、高圧放電灯の高周波点灯による
音響的共鳴現象等に関して全く示されていない。
１００号に開示されたものがある。この装置では、矩形
波のフラット部を高周波成分が重畳された状態にし、か
つ限流素子としてインダクタンスを用いて、装置の小型
化を図っている。しかし、この方法は、発振用トランス
部とチッッパ専用の半導体素子が必要であり、点灯装置
はいまだ大型である。また、米国特許４．１７０．７４
７号に開示されたものもある。これに述べられているの
は、ブリッジインバータで、発振トランスがなく、半導
体素子兼用ではあるが、高圧放電灯の高周波点灯による
音響的共鳴現象等に関して全く示されていない。
第７図は米国特許４，１７０．７４７号に示されている
従来の放電灯点灯装置である０図において、１．２は電
源端子、１６．１８，３０．２８はブリッジ形に接続さ
れたトランジスタ、２４゜２６．３４．３２はトランジ
スタｌ ６． １ Ｂ、 ３０゜２８にそれぞれ並列接
続したダイオード、１２はチョークコイル、ｌＯは高圧
放電灯、８，１４はコンデンサ、１）４は電流検出用抵
抗、１２０は制御部である。第８図はトランジスタ１６
．１８゜３．０．２８の動作を示すタイミング図である
。
従来の放電灯点灯装置である０図において、１．２は電
源端子、１６．１８，３０．２８はブリッジ形に接続さ
れたトランジスタ、２４゜２６．３４．３２はトランジ
スタｌ ６． １ Ｂ、 ３０゜２８にそれぞれ並列接
続したダイオード、１２はチョークコイル、ｌＯは高圧
放電灯、８，１４はコンデンサ、１）４は電流検出用抵
抗、１２０は制御部である。第８図はトランジスタ１６
．１８゜３．０．２８の動作を示すタイミング図である
。
トランジスタ１６．１８は、５０ ／ ６０ Ｈｚまた
は４００）１ｚでオンオフし、トランジスタ１６がオン
のときはトランジスタ３０が例えば２０ＫＨｚ（１／
Ｔ ２ ）のデユーティ比可変のオンオフ動作を行ない
、トランジスタ１８がオンのときはトランジスタ２８が
トランジスタ３０と同様のオンオフ動作を行う。また、
高圧放電灯ｌＯの極性反転時には、４個のトランジスタ
１６．１８．３０゜２８は同時にオフとなり、休止期間
ＴＤを有する。
は４００）１ｚでオンオフし、トランジスタ１６がオン
のときはトランジスタ３０が例えば２０ＫＨｚ（１／
Ｔ ２ ）のデユーティ比可変のオンオフ動作を行ない
、トランジスタ１８がオンのときはトランジスタ２８が
トランジスタ３０と同様のオンオフ動作を行う。また、
高圧放電灯ｌＯの極性反転時には、４個のトランジスタ
１６．１８．３０゜２８は同時にオフとなり、休止期間
ＴＤを有する。
制御部１２０は、電流検出用抵抗１）４の信号を受けて
各トランジスタ１６．１８，３０．２８を制御する。こ
の場合、電流検出用抵抗１）４の電圧の大小によってオ
ンオフデエーティ比が変わる。
各トランジスタ１６．１８，３０．２８を制御する。こ
の場合、電流検出用抵抗１）４の電圧の大小によってオ
ンオフデエーティ比が変わる。
したがって、高圧放電灯１０には、高周波リップルを含
をした矩形波の交流の電流が流れることになる。
をした矩形波の交流の電流が流れることになる。
第９図（Ａ）、 （Ｂ）、 （Ｃ）はトランジスタ
１６．３０が動作している状態での各部の電流波形を示
す図である。チロ−クコイル１２に流れる電流をＩＡｌ
トランジスタ３０のコレクタ電流をＩＢ、ダイオード
２６の電流をＴｃとする。
１６．３０が動作している状態での各部の電流波形を示
す図である。チロ−クコイル１２に流れる電流をＩＡｌ
トランジスタ３０のコレクタ電流をＩＢ、ダイオード
２６の電流をＴｃとする。
上記各部の電流波形は、チョークコイル１２のインダク
タンス、コンデンサ１４の容量、高圧放電灯１０のラン
プインピーダンス、トランジスタ３０のスイッチング周
波数やデエーティ比によって第９図（Ａ）、（Ｂ）、（
Ｃ）の３つのモード（代表例）に大別される。ｔ、−ｔ
２間はトランジスタ１６．３０がオンしている状態であ
り、ｌ−１６−１２−１０，１４−３０−２の閉回路で
電流が流れ、トランジスタ３０がオフしたｔ２時点から
１．までは１２−１０．１４−２６−１６の閉回路で電
流が流れる。第９図（Ａ）のモードは、ダイオード２６
の電流ＩＣがゼロになるとほぼ同時にトランジスタ３０
がオン状態となる。第９図（Ｂ）のモードは、電流Ｔｃ
がゼロになり、ｔ３時点でチョークコイル１２のエネル
ギーの放出が終了してｔ３−ｔＩ間の休止期間がある。
タンス、コンデンサ１４の容量、高圧放電灯１０のラン
プインピーダンス、トランジスタ３０のスイッチング周
波数やデエーティ比によって第９図（Ａ）、（Ｂ）、（
Ｃ）の３つのモード（代表例）に大別される。ｔ、−ｔ
２間はトランジスタ１６．３０がオンしている状態であ
り、ｌ−１６−１２−１０，１４−３０−２の閉回路で
電流が流れ、トランジスタ３０がオフしたｔ２時点から
１．までは１２−１０．１４−２６−１６の閉回路で電
流が流れる。第９図（Ａ）のモードは、ダイオード２６
の電流ＩＣがゼロになるとほぼ同時にトランジスタ３０
がオン状態となる。第９図（Ｂ）のモードは、電流Ｔｃ
がゼロになり、ｔ３時点でチョークコイル１２のエネル
ギーの放出が終了してｔ３−ｔＩ間の休止期間がある。
第９図（Ｃ）のモードは、チョークコイル１２のエネル
ギーが放出しきらないうちにトランジスタ３０がオン状
態となる。この場合は、ｔｌの時点においてパルス状の
電流が流れる。これはダイオード２６の蓄積電荷が放出
されないうちにトランジスタ３０がオンするため、トラ
ンジスタ２６と３０が共に一時期オン状態となる（１＋
）、このため１−２６−３０−２の閉回路が形成され、
パルス状の電流が流れることになる。
ギーが放出しきらないうちにトランジスタ３０がオン状
態となる。この場合は、ｔｌの時点においてパルス状の
電流が流れる。これはダイオード２６の蓄積電荷が放出
されないうちにトランジスタ３０がオンするため、トラ
ンジスタ２６と３０が共に一時期オン状態となる（１＋
）、このため１−２６−３０−２の閉回路が形成され、
パルス状の電流が流れることになる。
第９図（Ｃ）のような状態が生じると、トランジスタ２
６．３０のスイッチングロスが大幅に増大することにな
る。また、第９図（Ｂ）のモードは、第９図（Ｃ）のモ
ードのような現象は生じないが、休止期間（ｔ３−ｔ＋
）により立消えなどの不具合が生し、ランプ電流の高周
波成分が増大してアークのゆらぎが生じることがある。
６．３０のスイッチングロスが大幅に増大することにな
る。また、第９図（Ｂ）のモードは、第９図（Ｃ）のモ
ードのような現象は生じないが、休止期間（ｔ３−ｔ＋
）により立消えなどの不具合が生し、ランプ電流の高周
波成分が増大してアークのゆらぎが生じることがある。
また、高圧放電灯１０は、始動時はほぼ短絡状態に近く
ランプ電圧はｌＯ〜３０Ｖと低く、ランプの等価抵抗が
小さいので、第９図（Ｃ）のモードになり、始動時のダ
イオード２６．トランジスタ３０のスイッチングロスは
増大する。
ランプ電圧はｌＯ〜３０Ｖと低く、ランプの等価抵抗が
小さいので、第９図（Ｃ）のモードになり、始動時のダ
イオード２６．トランジスタ３０のスイッチングロスは
増大する。
このように、高圧放電灯ｌＯの大幅なインピーダンス変
化等で第９図（Ｃ）のモードが生じ、ダイオード２６．
トランジスタ３０の耐量を大きいものにする必要があり
、コストアンプの原因となる。また、スイッチングロス
の増大により、点灯装置全体の効率を低下させていた。
化等で第９図（Ｃ）のモードが生じ、ダイオード２６．
トランジスタ３０の耐量を大きいものにする必要があり
、コストアンプの原因となる。また、スイッチングロス
の増大により、点灯装置全体の効率を低下させていた。
なお、特公昭４９−１９７９４号には、上記３つのモー
ドに関する説明があるが、これに開示されている放電灯
点灯装置は千ｇ７パを用いたもので、本発明のインバー
タを用いたものとは全く異なるものである。
ドに関する説明があるが、これに開示されている放電灯
点灯装置は千ｇ７パを用いたもので、本発明のインバー
タを用いたものとは全く異なるものである。
この発明は、高周波インバータを構成するトランジスタ
およびダイオードのスイッチングロスを低減し、かつラ
ンプ電流の高周波成分を少なくして高圧放電灯にアーク
のゆらぎを生じさせることなく安定に点灯維持させるこ
とができる放電灯点灯装置を提供することを目的とする
。
およびダイオードのスイッチングロスを低減し、かつラ
ンプ電流の高周波成分を少なくして高圧放電灯にアーク
のゆらぎを生じさせることなく安定に点灯維持させるこ
とができる放電灯点灯装置を提供することを目的とする
。
この発明の放電灯点灯装置は、高圧放電灯の音響的共＊
、ｉｉを防止してアークのゆらぎを生しさせることなく
安定に高圧放電灯を点灯させ、かつ米国特許第４，１７
０，７４７号の欠点を特公昭４９−１９７９４号をたく
みに応用したことにより解ｌ肖したものである。
、ｉｉを防止してアークのゆらぎを生しさせることなく
安定に高圧放電灯を点灯させ、かつ米国特許第４，１７
０，７４７号の欠点を特公昭４９−１９７９４号をたく
みに応用したことにより解ｌ肖したものである。
この発明の放電灯点灯装置は、直流電源と、この直流電
源の両極間に並列に接続した第１および第２のスイッチ
ング素子の直列回路ならびに第３および第４のスイッチ
ング素子の直列回路と、前記第２および第４のスイッチ
ング素子にそれぞれ逆並列接続した第１および第２のダ
イオードと、前記第１および第２のスイッチング素子の
接続点と前記第３および第４のスイッチング素子の接続
点との間に接続した高圧放電灯と、前記第２および第４
のスイッチング素子を低周波数で交互にオンオフさせ前
記第４のスイッチング素子のオン期間に前記第１のスイ
ッチング素子を高周波数でオンオフさせるとともに前記
第２のスイッチング素子のオン期間に前記第３のスイッ
チング素子を高周波数でオンオフさせる制御回路とを備
え、前記制御回路は、前記第１のスイッチング素子を前
記第１のダイオードの電流がゼロとなった時にオンにし
、前記第３のスイッチング素子を前記第２のダイオード
の電流がゼロとなった時にオンするようにしたことを特
徴とする。
源の両極間に並列に接続した第１および第２のスイッチ
ング素子の直列回路ならびに第３および第４のスイッチ
ング素子の直列回路と、前記第２および第４のスイッチ
ング素子にそれぞれ逆並列接続した第１および第２のダ
イオードと、前記第１および第２のスイッチング素子の
接続点と前記第３および第４のスイッチング素子の接続
点との間に接続した高圧放電灯と、前記第２および第４
のスイッチング素子を低周波数で交互にオンオフさせ前
記第４のスイッチング素子のオン期間に前記第１のスイ
ッチング素子を高周波数でオンオフさせるとともに前記
第２のスイッチング素子のオン期間に前記第３のスイッ
チング素子を高周波数でオンオフさせる制御回路とを備
え、前記制御回路は、前記第１のスイッチング素子を前
記第１のダイオードの電流がゼロとなった時にオンにし
、前記第３のスイッチング素子を前記第２のダイオード
の電流がゼロとなった時にオンするようにしたことを特
徴とする。
このように、第１および第２のダイオードの電流がゼロ
となった時点で第１および第３のトランジスタをオンに
すると、第１のトランジスタおよび第１のダイオードの
直列回路や第３のトランジスタおよび第２のダイオード
の直列回路を通してパルス状の電流が流れることはなく
、また、ランプ電流に休止区間は生じない。
となった時点で第１および第３のトランジスタをオンに
すると、第１のトランジスタおよび第１のダイオードの
直列回路や第３のトランジスタおよび第２のダイオード
の直列回路を通してパルス状の電流が流れることはなく
、また、ランプ電流に休止区間は生じない。
したがって、上記のトランジスタやダイオードのスイッ
チングロスを低減し、かつランプ電流の高周波成分を少
なくして高圧放電灯におけるアークのゆらぎを生じさせ
ることなく安定に点灯維持させることができる。
チングロスを低減し、かつランプ電流の高周波成分を少
なくして高圧放電灯におけるアークのゆらぎを生じさせ
ることなく安定に点灯維持させることができる。
より詳しく説明すると、この放電灯点灯装置は、第１図
に示すように、トランジスタＱ１〜Ｑ４をブリッジ形に
接続し、トランジスタＱ２．Ｑ、にダイオードＤ、、Ｄ
２をそれぞれ並列接続し、トランジスタＱ、、Ｑ２の接
続点とトランジスタＱ３Ｑ４の接続点との間にチョーク
コイルＬ、および高圧放電灯ＬＡの直列回路を接続し、
高圧放電灯ＬＡにコンデンサＣ！を並列接続したもので
ある。
に示すように、トランジスタＱ１〜Ｑ４をブリッジ形に
接続し、トランジスタＱ２．Ｑ、にダイオードＤ、、Ｄ
２をそれぞれ並列接続し、トランジスタＱ、、Ｑ２の接
続点とトランジスタＱ３Ｑ４の接続点との間にチョーク
コイルＬ、および高圧放電灯ＬＡの直列回路を接続し、
高圧放電灯ＬＡにコンデンサＣ！を並列接続したもので
ある。
第２Ａ図は第１図の各部の動作を示すタイミング図であ
る。
る。
この説明のポイントは、ダイオードＤ１またはＤ２の電
流＋０１．ＩＤ２がゼロになった時にトランジスタＱ、
またはＣ３にオン信号を与える点である。
流＋０１．ＩＤ２がゼロになった時にトランジスタＱ、
またはＣ３にオン信号を与える点である。
この放電灯点灯装置は、周期Ｔ１でトランジスタＱ２．
Ｑ４が交互にオンオフし、トランジスタＱ４がオンとな
ったときにトランジスタＱ１が周期Ｔ２でオンオフし、
トランジスタＱ２がオンとなったときに図示はしていな
いがトランジスタＱ３がオンオフすることになる。
Ｑ４が交互にオンオフし、トランジスタＱ４がオンとな
ったときにトランジスタＱ１が周期Ｔ２でオンオフし、
トランジスタＱ２がオンとなったときに図示はしていな
いがトランジスタＱ３がオンオフすることになる。
第２Ａ図において、ｔ １− ｔ ２間では、トランジ
スタＱ１がオンし、この間では、ｌ−Ｑ、−Ｌ。
スタＱ１がオンし、この間では、ｌ−Ｑ、−Ｌ。
ＬＡ、ＣＩ Ｃ４２の回路が形成され、トランジスタ
Ｑ１に電流ＩＱ＋が流れ、チョークコイルＬ１にエネル
ギーが蓄積される。つぎのｔ２−ｔ３間では、トランジ
スタＱ１がオフし、Ｌｌ−ＬＡ、ｃ、−Ｑ、−Ｄ、の回
路でチョークコイルＬ１のエネルギーが放出されるｅｌ
ｌ）ｌはこのときにダイオードＤ１に流れる電流、ＩＬ
ｌはチョークコイルＬ１に流れる電流、ＩＬＡはランプ
電流である。そして、ダイオードＤ１に流れる電流Ｉ［
］１が零になった時点ｔ３でトランジスタＱ１を再びオ
ンにし、前記の動作を繰返させる。
Ｑ１に電流ＩＱ＋が流れ、チョークコイルＬ１にエネル
ギーが蓄積される。つぎのｔ２−ｔ３間では、トランジ
スタＱ１がオフし、Ｌｌ−ＬＡ、ｃ、−Ｑ、−Ｄ、の回
路でチョークコイルＬ１のエネルギーが放出されるｅｌ
ｌ）ｌはこのときにダイオードＤ１に流れる電流、ＩＬ
ｌはチョークコイルＬ１に流れる電流、ＩＬＡはランプ
電流である。そして、ダイオードＤ１に流れる電流Ｉ［
］１が零になった時点ｔ３でトランジスタＱ１を再びオ
ンにし、前記の動作を繰返させる。
このような動作を行わせると、ｔ３の時点でのＩ Ｑ
＋ Ｄ＋ ２の回路によるサージ電流が流れること
はなく、必ず第９図（Ａ）のモードに方る。トランジス
タＱ２．Ｑ３が動作しているときも同様である。
＋ Ｄ＋ ２の回路によるサージ電流が流れること
はなく、必ず第９図（Ａ）のモードに方る。トランジス
タＱ２．Ｑ３が動作しているときも同様である。
第２Ｂ図は、トランジスタＱ、、Ｑ４が動作していると
きの各部の電流波形を示す図である。図において、１ｃ
１はコンデンサＣ１の電流である。
きの各部の電流波形を示す図である。図において、１ｃ
１はコンデンサＣ１の電流である。
チョークコイルＬ１の電流ＩＬＩは、ランプ電流ＩＬＡ
とＩｃＩとに分流するが、コンデンサＣ１は高周波では
低インピーダンスとなり、はとんど高周波成分はコンデ
ンサＣ，へ流れる。ランプ電流ＩＬＡは、短い時間で見
ると、直流に高周波が１畳された波形となる。一方、瞬
時的にみると、時刻ｔ１では、電流ＩＬＩがゼロであり
、高圧放電灯ＬＡとコンデンサＣ１との回路で流入する
電流はゼロで、コンデンサＣ１の電荷は高圧放電灯ＬＡ
へ放出されることになる。すなわち、時刻１゜ではＩＬ
、＝０で、ＩＣＩ＝ＩＬＡとなる。また、時刻ｔ４で
はＩｃ 、−０でＩＬ ｌ ＝ｌＬＡとなる。
とＩｃＩとに分流するが、コンデンサＣ１は高周波では
低インピーダンスとなり、はとんど高周波成分はコンデ
ンサＣ，へ流れる。ランプ電流ＩＬＡは、短い時間で見
ると、直流に高周波が１畳された波形となる。一方、瞬
時的にみると、時刻ｔ１では、電流ＩＬＩがゼロであり
、高圧放電灯ＬＡとコンデンサＣ１との回路で流入する
電流はゼロで、コンデンサＣ１の電荷は高圧放電灯ＬＡ
へ放出されることになる。すなわち、時刻１゜ではＩＬ
、＝０で、ＩＣＩ＝ＩＬＡとなる。また、時刻ｔ４で
はＩｃ 、−０でＩＬ ｌ ＝ｌＬＡとなる。
時刻ｔ５は時刻ｔ４と同じである。
このような動作により、第９図（Ａ）に示した各々のト
ランジスタＱｌ、Ｑ３．Ｄ１．Ｄ２にサージ電流が流れ
ることなく、スイッチングロスを少なくでき、またラン
プ電流ＴＬＡにおいては高周波リップルの少ない波形が
得られ、高圧放電灯ＬＡを音響的共鳴現象によるアーク
のゆらぎを生じさせることなく安定に点灯維持させるこ
とができる。
ランジスタＱｌ、Ｑ３．Ｄ１．Ｄ２にサージ電流が流れ
ることなく、スイッチングロスを少なくでき、またラン
プ電流ＴＬＡにおいては高周波リップルの少ない波形が
得られ、高圧放電灯ＬＡを音響的共鳴現象によるアーク
のゆらぎを生じさせることなく安定に点灯維持させるこ
とができる。
実施例
この発明の第１の実施例の放電灯点灯装置を第３図およ
び第４図に基づいて説明する。第３図において、３は制
御部であり、その他は第１と同じである。
び第４図に基づいて説明する。第３図において、３は制
御部であり、その他は第１と同じである。
第４図は制御部３の具体構成を示すものである。
第４図において、発振回路５は数百Ｈｚで発振し、フリ
ップフロップ回路６により２つの信号を取り出してラン
プ電流ＩＬＡの正の半サイクルと負の半サイクルの基準
のドライブ信号を得る。この信号は数百Ｈｚでオンオフ
させるトランジスタＱ２゜Ｃ４のベースドライブ回路７
へ送る。一方、数十ＫＨｚでオンオフさせるトランジス
タＱ、、Ｑ３のベースドライブ回路９へは、タイマ（Ｉ
Ｃ５５５：μＰＣｌ５５５：ＮＥＣ社製）Ｉ＋の出力
信号とフリップフロップ回路６の出力信号とをアンド素
子＋３．１．で合成した信号が与えられることになる。
ップフロップ回路６により２つの信号を取り出してラン
プ電流ＩＬＡの正の半サイクルと負の半サイクルの基準
のドライブ信号を得る。この信号は数百Ｈｚでオンオフ
させるトランジスタＱ２゜Ｃ４のベースドライブ回路７
へ送る。一方、数十ＫＨｚでオンオフさせるトランジス
タＱ、、Ｑ３のベースドライブ回路９へは、タイマ（Ｉ
Ｃ５５５：μＰＣｌ５５５：ＮＥＣ社製）Ｉ＋の出力
信号とフリップフロップ回路６の出力信号とをアンド素
子＋３．１．で合成した信号が与えられることになる。
電流検出抵抗４は、ダイオードＤｌ、Ｄ２の電流１’Ｄ
１．ｌＤ２を検出し、コンパレータ■２がその電圧降下
と基準電圧Ｖｔ１ＥＦを抵抗Ｒ６，Ｒ？で分圧した電圧
ＶＲ７とを比較し、電流検出抵抗４の両端電圧が電圧ｖ
ｌ！？より高ければ、コンパレータ１２の出力は“Ｈ′
となってトランジスタＱ５をオンにする。タイマ■１の
■端子リセット端子で、トランジスタＱ５がオンすると
、抵抗Ｒ１゜Ｒ２，コンデンサＣ２による発振は停止す
る。つまり、電流＋０１またはＩＤ２が流れている状態
では、コンパレータ１２の出力はトランジスタＱ５をオ
ンにし、リセットを働かせており、電流ＩＤｌまたはＩ
Ｄ２がほぼゼロになった時点でトランジスタＱ５がオフ
し、抵抗Ｒ，，Ｒ２，コンデンサＣ２による発振が開始
し、タイマ１）の出力端子■がＨ”となり、コンデンサ
Ｃ２の電圧が（２／３）Ｖｃｃとなると、出力端子■は
”Ｌ”となる。この時間がトランジスタＱ、またはＱ２
のオン時間にあたる。タイマＩ、は無安定マルチバイブ
レークとして動作しているが、Ｒ１＞Ｒ２であり、出力
端子■の“Ｌ′時間はｃ２−Ｒ２−■−■の回路での時
定数で近似的に決るので短いが、出力端子■がいったん
“Ｌ”となると、主回路のトランジスタＱ、、Ｑ２はオ
フで電流ＩＤ１．ＩＤ２が流れるから、トランジスタＱ
５がオンし、タイマ１）は発振せず、出力端子■は“Ｌ
”のままとなる、したがって、出力端子■がＨ″の時間
は抵抗Ｒ，，Ｒ２，コンデンサＣ２で決まり、出力端子
■の“Ｌ”の時間は電流ＩＤＩ、ＩＤ２がゼロになるま
での時間となる。
１．ｌＤ２を検出し、コンパレータ■２がその電圧降下
と基準電圧Ｖｔ１ＥＦを抵抗Ｒ６，Ｒ？で分圧した電圧
ＶＲ７とを比較し、電流検出抵抗４の両端電圧が電圧ｖ
ｌ！？より高ければ、コンパレータ１２の出力は“Ｈ′
となってトランジスタＱ５をオンにする。タイマ■１の
■端子リセット端子で、トランジスタＱ５がオンすると
、抵抗Ｒ１゜Ｒ２，コンデンサＣ２による発振は停止す
る。つまり、電流＋０１またはＩＤ２が流れている状態
では、コンパレータ１２の出力はトランジスタＱ５をオ
ンにし、リセットを働かせており、電流ＩＤｌまたはＩ
Ｄ２がほぼゼロになった時点でトランジスタＱ５がオフ
し、抵抗Ｒ，，Ｒ２，コンデンサＣ２による発振が開始
し、タイマ１）の出力端子■がＨ”となり、コンデンサ
Ｃ２の電圧が（２／３）Ｖｃｃとなると、出力端子■は
”Ｌ”となる。この時間がトランジスタＱ、またはＱ２
のオン時間にあたる。タイマＩ、は無安定マルチバイブ
レークとして動作しているが、Ｒ１＞Ｒ２であり、出力
端子■の“Ｌ′時間はｃ２−Ｒ２−■−■の回路での時
定数で近似的に決るので短いが、出力端子■がいったん
“Ｌ”となると、主回路のトランジスタＱ、、Ｑ２はオ
フで電流ＩＤ１．ＩＤ２が流れるから、トランジスタＱ
５がオンし、タイマ１）は発振せず、出力端子■は“Ｌ
”のままとなる、したがって、出力端子■がＨ″の時間
は抵抗Ｒ，，Ｒ２，コンデンサＣ２で決まり、出力端子
■の“Ｌ”の時間は電流ＩＤＩ、ＩＤ２がゼロになるま
での時間となる。
このような動作により、インダクタンスＬ１の電流ＩＬ
、は第９図（Ａ）に示したモードとなり、トランジスタ
Ｑ、、Ｑ２．ダイオードＤ、、Ｄ２には、サージ電流は
流れず、耐量の小さいものが使用でき、安価となり、ス
イッチングロスも大幅に低減できる。また、スイッチン
グロスの大幅な低減により点灯装置全体の効率を向上さ
せることができ、発熱も小さくなる。また、チョークコ
イルＬ１に直流分の少ない電流を流すことができ、チョ
ークコイルＬ１の鉄損の低減、小形化を図ることができ
る。
、は第９図（Ａ）に示したモードとなり、トランジスタ
Ｑ、、Ｑ２．ダイオードＤ、、Ｄ２には、サージ電流は
流れず、耐量の小さいものが使用でき、安価となり、ス
イッチングロスも大幅に低減できる。また、スイッチン
グロスの大幅な低減により点灯装置全体の効率を向上さ
せることができ、発熱も小さくなる。また、チョークコ
イルＬ１に直流分の少ない電流を流すことができ、チョ
ークコイルＬ１の鉄損の低減、小形化を図ることができ
る。
また、電流検出抵抗４とコンパレータＩ２およびその周
辺回路のアースラインが共通に使えるため、ダイオード
Ｄ、、Ｄ２の電流の検出が容易であり、回路も簡単とな
る。これは、絶縁トランスが不要で抵抗で直接検出でき
るためである。なお、電流検出抵抗４に小容量のコンデ
ンサを並列接続するとよい。
辺回路のアースラインが共通に使えるため、ダイオード
Ｄ、、Ｄ２の電流の検出が容易であり、回路も簡単とな
る。これは、絶縁トランスが不要で抵抗で直接検出でき
るためである。なお、電流検出抵抗４に小容量のコンデ
ンサを並列接続するとよい。
また、高圧放電灯の点灯装置として、チョフバ回路等は
不要であって、大幅な小形軽量化を実現できる。
不要であって、大幅な小形軽量化を実現できる。
また、始動から定常状態への移行時のようにランプイン
ピーダンスが大幅に変化する状態でも、ダイオード電流
ＩＤ Ｉ 、 ＩＤ ２がゼロとなった時点でトラン
ジスタＱｌ、Ｑ３をオンにすることから、自動的にトラ
ンジスタＱ、、Ｑ３のオン間隔が短くなり、第９図（Ａ
）のモードで動作するので、休止期間が生じたり（第９
図（Ｂ）のモード）、トランジスタＱｌ、Ｑ３．ダイオ
ードＤＩ、Ｄ２にサージ電流が流れる（第９図（Ｃ）の
モード）ことはなく、高圧放電灯ＬＡを立消えさせるこ
となく、かつスイッチングロスを増大させることなく、
定常状態へ確実に移行させることができる。
ピーダンスが大幅に変化する状態でも、ダイオード電流
ＩＤ Ｉ 、 ＩＤ ２がゼロとなった時点でトラン
ジスタＱｌ、Ｑ３をオンにすることから、自動的にトラ
ンジスタＱ、、Ｑ３のオン間隔が短くなり、第９図（Ａ
）のモードで動作するので、休止期間が生じたり（第９
図（Ｂ）のモード）、トランジスタＱｌ、Ｑ３．ダイオ
ードＤＩ、Ｄ２にサージ電流が流れる（第９図（Ｃ）の
モード）ことはなく、高圧放電灯ＬＡを立消えさせるこ
となく、かつスイッチングロスを増大させることなく、
定常状態へ確実に移行させることができる。
この発明の第２の実施例を第５図および第６図に基づい
て説明する。第５図において、３ａは制御部であり、そ
の他は第１図と同しである。
て説明する。第５図において、３ａは制御部であり、そ
の他は第１図と同しである。
°第４図は制御部３ａの具体構成を示すものである。こ
の制御部３ａは、ダイオードＤ、、Ｄ２の電流を検出す
る電流検出抵抗４と高周波で動作するトランジスタＱ１
．Ｑ３のコレクタ電流ＩＱ、。
の制御部３ａは、ダイオードＤ、、Ｄ２の電流を検出す
る電流検出抵抗４と高周波で動作するトランジスタＱ１
．Ｑ３のコレクタ電流ＩＱ、。
Ｉα３を検出する電流検出抵抗４ａを有している。
第１図および第２図の実施例との違いは以下のとおりで
ある。電流ＩＱ、、１α３を検出しである所定値（基準
電圧ＶＲＥＦを抵抗Ｒｓ、Ｒｇで分圧した電圧）以上な
ると、コンパレータ■６が“Ｈ′となり、トランジスタ
Ｑ５をオンにし、タイマＩ、の発振を停止させる。つま
り、電流ＩＱ１゜１）１２のピーク値を所定値以上に上
昇することを防止し、実質的にトランジスタＱ ｌ ＋
Ｑ ３のオン時間が電流ＩＱＩ、ＩＱ３によって変化
する点である。
ある。電流ＩＱ、、１α３を検出しである所定値（基準
電圧ＶＲＥＦを抵抗Ｒｓ、Ｒｇで分圧した電圧）以上な
ると、コンパレータ■６が“Ｈ′となり、トランジスタ
Ｑ５をオンにし、タイマＩ、の発振を停止させる。つま
り、電流ＩＱ１゜１）１２のピーク値を所定値以上に上
昇することを防止し、実質的にトランジスタＱ ｌ ＋
Ｑ ３のオン時間が電流ＩＱＩ、ＩＱ３によって変化
する点である。
なお、ダイオードＤ１．Ｄ２の電流を検出しているので
、トランジスタＱ、、Ｑ３のオフ時間はダイオードＤ１
．Ｄ２の電流＋０１．ＩＤ２がゼロになるまでの時間と
なるところは第１の実施例の動作と同様である。
、トランジスタＱ、、Ｑ３のオフ時間はダイオードＤ１
．Ｄ２の電流＋０１．ＩＤ２がゼロになるまでの時間と
なるところは第１の実施例の動作と同様である。
すなわち、第１の実施例はオンのパルス幅が一定でオフ
時間がダイオードＤ、、Ｄ２の電流ＩＤｌＩＤ２がゼロ
となるまでであるのに対し、この第２の実施例は、オン
のパルス幅が電流ＩＱ１．ＩＱのピーク値で変化し、オ
フ時間がダイオードＤＩ。
時間がダイオードＤ、、Ｄ２の電流ＩＤｌＩＤ２がゼロ
となるまでであるのに対し、この第２の実施例は、オン
のパルス幅が電流ＩＱ１．ＩＱのピーク値で変化し、オ
フ時間がダイオードＤＩ。
Ｄ２の電流ＩＤ１．１０２がゼロとなるまでの時間であ
る点が相違する。
る点が相違する。
この実施例は、定電力化が図れる以外、第１の実施例と
同様の効果を有する。
同様の効果を有する。
なお、電流ＩＤ１．＋０２のゼロ検出はカレントトラン
スで行うこともでき、これ以外に種々の方法が考えられ
る。
スで行うこともでき、これ以外に種々の方法が考えられ
る。
また、トランジスタＱ、−Ｑ４の代わりにスイッチング
素子としてサイリスクを用いることもできる。
素子としてサイリスクを用いることもできる。
発明の効果
この発明の放電灯点灯装置は、第１および第２のダイオ
ードの電流がゼロとなった時点で第１および第３のトラ
ンジスタをオンにすると、第１のトランジスタおよび第
１のダイオードの直列回路や第３のトランジスタおよび
第２のダイオードの直列回路を通してパルス状の電流が
流れることはなく、また、ランプ電流に休止区間は生じ
ない。
ードの電流がゼロとなった時点で第１および第３のトラ
ンジスタをオンにすると、第１のトランジスタおよび第
１のダイオードの直列回路や第３のトランジスタおよび
第２のダイオードの直列回路を通してパルス状の電流が
流れることはなく、また、ランプ電流に休止区間は生じ
ない。
したがって、上記のトランジスタやダイオードのスイッ
チングロスを低減し、かつランプ電流の高周波成分を少
なくして高圧放電灯におけるアークのゆらぎを生しさせ
ることなく安定に点灯維持させることができる。
チングロスを低減し、かつランプ電流の高周波成分を少
なくして高圧放電灯におけるアークのゆらぎを生しさせ
ることなく安定に点灯維持させることができる。
第１図はこの発明の構成を示す回路図、第２Ａ図および
第２Ｂ図は第１図の各部の波形図、第３図はこの発明の
第１の実施例の回路図、第４図はその要部の詳細な回路
図、第５図はこの発明の第２の実施例の回路図、第６図
はその要部の詳細な回路図、第７図は従来の放電灯点灯
装置の回路図、第８図はその各部の波形図、第９Ａ図、
第９Ｂ図および第９Ｃ図は第７図の装置における３つの
モードでの各部の電流波形図である。 Ｑｌ・・・トランジスタ（第１のスイッチング素子）、
Ｑ２・・・トランジスタ（第２のスイッチング素子）、
Ｑ３・・・トランジスタ（第３のスイッチング素子）、
Ｑ４・・・トランジスタ（第４のスイッチング素子）、
ＬＡ・・・高圧放電灯、３・・・制御部Ｑ１−＝）ラニ
ジスダ（笥１４ス不リテシゲ紮峯）Ｑ２−）−ラガス’
７ （１ＰＪ２／１スイ・リテシゲ紮与）Ｑ３−十つシ
ジスタ（Ｉｎ２−スイッチ２り゛素子）Ｑ４−・−トう
シジスタ（第４／１スイ・す予シブ素狗ＬＡ、−−高斤
」文１）丈丁 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 →を 第８図 第９Ａ図 第９Ｃ図 手続補正書（眺 昭和６１年０２月２４日
第２Ｂ図は第１図の各部の波形図、第３図はこの発明の
第１の実施例の回路図、第４図はその要部の詳細な回路
図、第５図はこの発明の第２の実施例の回路図、第６図
はその要部の詳細な回路図、第７図は従来の放電灯点灯
装置の回路図、第８図はその各部の波形図、第９Ａ図、
第９Ｂ図および第９Ｃ図は第７図の装置における３つの
モードでの各部の電流波形図である。 Ｑｌ・・・トランジスタ（第１のスイッチング素子）、
Ｑ２・・・トランジスタ（第２のスイッチング素子）、
Ｑ３・・・トランジスタ（第３のスイッチング素子）、
Ｑ４・・・トランジスタ（第４のスイッチング素子）、
ＬＡ・・・高圧放電灯、３・・・制御部Ｑ１−＝）ラニ
ジスダ（笥１４ス不リテシゲ紮峯）Ｑ２−）−ラガス’
７ （１ＰＪ２／１スイ・リテシゲ紮与）Ｑ３−十つシ
ジスタ（Ｉｎ２−スイッチ２り゛素子）Ｑ４−・−トう
シジスタ（第４／１スイ・す予シブ素狗ＬＡ、−−高斤
」文１）丈丁 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 →を 第８図 第９Ａ図 第９Ｃ図 手続補正書（眺 昭和６１年０２月２４日
Claims (2)
- （１）直流電源と、この直流電源の両極間に並列に接続
した第１および第２のスイッチング素子の直列回路なら
びに第３および第４のスイッチング素子の直列回路と、
前記第２および第４のスイッチング素子にそれぞれ逆並
列接続した第１および第２のダイオードと、前記第１お
よび第２のスイッチング素子の接続点と前記第３および
第４のスイッチング素子の接続点との間に接続した高圧
放電灯と、前記第２および第４のスイッチング素子を低
周波数で交互にオンオフさせ前記第４のスイッチング素
子のオン期間に前記第１のスイッチング素子を高周波数
でオンオフさせるとともに前記第２のスイッチング素子
のオン期間に前記第３のスイッチング素子を高周波数で
オンオフさせる制御回路とを備え、 前記制御回路は、前記第１のスイッチング素子を前記第
１のダイオードの電流がゼロとなった時にオンにし、前
記第３のスイッチング素子を前記第２のダイオードの電
流がゼロとなった時にオンにするようにした放電灯点灯
装置。 - （２）前記制御回路は、前記高圧放電灯が始動から定常
点灯へ移行するにつれて前記第１および第２のトランジ
スタへ与えるオン信号の発生間隔を短くしている特許請
求の範囲第（１）項記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60011185A JPH0650677B2 (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60011185A JPH0650677B2 (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61179096A true JPS61179096A (ja) | 1986-08-11 |
| JPH0650677B2 JPH0650677B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=11771008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60011185A Expired - Fee Related JPH0650677B2 (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650677B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63136975A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-09 | Hitachi Lighting Ltd | トランジスタインバ−タ |
| JPH0244297U (ja) * | 1988-09-21 | 1990-03-27 | ||
| EP2271187B1 (en) | 2009-06-30 | 2017-04-19 | Helvar Oy Ab | Controlling and measuring the functions of an electronic ballast |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5566289A (en) * | 1978-06-30 | 1980-05-19 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Control of transistor inverter |
| JPS5960996A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | 東芝ライテック株式会社 | 放電灯点灯装置 |
-
1985
- 1985-01-24 JP JP60011185A patent/JPH0650677B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5566289A (en) * | 1978-06-30 | 1980-05-19 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Control of transistor inverter |
| JPS5960996A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | 東芝ライテック株式会社 | 放電灯点灯装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63136975A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-09 | Hitachi Lighting Ltd | トランジスタインバ−タ |
| JPH0244297U (ja) * | 1988-09-21 | 1990-03-27 | ||
| EP2271187B1 (en) | 2009-06-30 | 2017-04-19 | Helvar Oy Ab | Controlling and measuring the functions of an electronic ballast |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0650677B2 (ja) | 1994-06-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |