JPS6124797B2 - - Google Patents
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- JPS6124797B2 JPS6124797B2 JP11329881A JP11329881A JPS6124797B2 JP S6124797 B2 JPS6124797 B2 JP S6124797B2 JP 11329881 A JP11329881 A JP 11329881A JP 11329881 A JP11329881 A JP 11329881A JP S6124797 B2 JPS6124797 B2 JP S6124797B2
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- transistor
- voltage
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- power supply
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 20
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
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- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
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- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスイツチングロスを低減し、運転効率
および信頼性の向上を図つた放電灯点灯装置に関
する。
および信頼性の向上を図つた放電灯点灯装置に関
する。
放電灯の点灯には十分な交流電圧が必要であ
り、直流電源、あるいは交流電源を整流した脈流
よりインバータ装置を用いて所要の交流電圧を得
ている。ところで、トランジスタ等のスイツチン
グ素子を用いたインバータ装置ではそのスイツチ
ングロスが装置全体の運転効率に影響するところ
が大きく、同時にスイツチング素子の発熱に起因
する信頼性の低下、素子の破壊なども免れ得なか
つた。
り、直流電源、あるいは交流電源を整流した脈流
よりインバータ装置を用いて所要の交流電圧を得
ている。ところで、トランジスタ等のスイツチン
グ素子を用いたインバータ装置ではそのスイツチ
ングロスが装置全体の運転効率に影響するところ
が大きく、同時にスイツチング素子の発熱に起因
する信頼性の低下、素子の破壊なども免れ得なか
つた。
第１図は従来の放電灯点灯装置の回路構成を示
すもので、第２図は各部の電圧、電流波形を示す
タイムチヤートである。しかして、交流電源ＶS
を整流器DB1で脈流に変換すると共にトランスＴ
で変圧した交流を整流器DB2、平滑コンデンサC1
で整流平滑した後、ダイオードＤで元の脈流と合
成しインバータへの入力電源とする。このとき、
点Ｂでの電圧は点Ａでのピーク電圧値ＶPの1/2に
設定して点Ｃのような波形とし、脈流のピーク値
間の電圧降下を補うことで放電灯LAの光束低下
を防ぎ発光効率を向上せしめている。点Ｃの入力
電圧はインダクタL0を介して、巻線N1，N2より
なる発振トランスの中点に接続されており、発振
トランスの巻線N1，N2のもう１方には互いに並
列関係にあるトランジスタQ1，Q2のコレクタが
それぞれ接続され、またエミツタはそれを一括し
て入力電源の負極側へ接続している。また各々の
トランジスタのベース端子には発振トランス上に
ある帰還巻線N4が接続され、自励動作せしめる
と共に、ベース電源として同じく発振トランスの
１次側と密結合された巻線N5の出力を整流器
DB3、コンデンサC2で整流平滑したものが抵抗
R1，R2を介して与えられている。コンデンサC0
は出力をサイン状とするための共振用コンデン
サ、抵抗R0は起動用の抵抗であり、発振トラン
スの２次巻線N3には負荷としての放電灯LAが接
続されている。
すもので、第２図は各部の電圧、電流波形を示す
タイムチヤートである。しかして、交流電源ＶS
を整流器DB1で脈流に変換すると共にトランスＴ
で変圧した交流を整流器DB2、平滑コンデンサC1
で整流平滑した後、ダイオードＤで元の脈流と合
成しインバータへの入力電源とする。このとき、
点Ｂでの電圧は点Ａでのピーク電圧値ＶPの1/2に
設定して点Ｃのような波形とし、脈流のピーク値
間の電圧降下を補うことで放電灯LAの光束低下
を防ぎ発光効率を向上せしめている。点Ｃの入力
電圧はインダクタL0を介して、巻線N1，N2より
なる発振トランスの中点に接続されており、発振
トランスの巻線N1，N2のもう１方には互いに並
列関係にあるトランジスタQ1，Q2のコレクタが
それぞれ接続され、またエミツタはそれを一括し
て入力電源の負極側へ接続している。また各々の
トランジスタのベース端子には発振トランス上に
ある帰還巻線N4が接続され、自励動作せしめる
と共に、ベース電源として同じく発振トランスの
１次側と密結合された巻線N5の出力を整流器
DB3、コンデンサC2で整流平滑したものが抵抗
R1，R2を介して与えられている。コンデンサC0
は出力をサイン状とするための共振用コンデン
サ、抵抗R0は起動用の抵抗であり、発振トラン
スの２次巻線N3には負荷としての放電灯LAが接
続されている。
以下その動作を説明する。始動に際しては、起
動抵抗R0によつてトランジスタQ1にベース電流
が流れ、これによつてトランジスタQ1がONし巻
線N1に電流が流れる。同時に自励用の帰還巻線
N4、ベース電源用の巻線N5にも出力電圧が表わ
れてベース電流が供給されると共に発振動作が開
始され放電灯LAが点灯する。この例の場合、第
２図Ｃ点の点線で示す部分がなくなつているた
め、放電灯の発光停止期間がなくなり、発光効率
が向上している。このような装置においてはトラ
ンジスタのコレクタに流れる電流の包絡線は第２
図の波形Icとして示される。
動抵抗R0によつてトランジスタQ1にベース電流
が流れ、これによつてトランジスタQ1がONし巻
線N1に電流が流れる。同時に自励用の帰還巻線
N4、ベース電源用の巻線N5にも出力電圧が表わ
れてベース電流が供給されると共に発振動作が開
始され放電灯LAが点灯する。この例の場合、第
２図Ｃ点の点線で示す部分がなくなつているた
め、放電灯の発光停止期間がなくなり、発光効率
が向上している。このような装置においてはトラ
ンジスタのコレクタに流れる電流の包絡線は第２
図の波形Icとして示される。
ところで、トランジスタでの損失を小さくする
には、コレクタ電流に対するベース電流の比率を
適切に制御することが必要であるが、第１図に示
したような従来例ではその制御が不可能であつ
た。第３図はトランジスタのベース電流経路の等
価回路でトランジスタQ1：ON，Q2：OFFの場合
について示してある。電源ＶN5は巻線N5よりの出
力、電源ＶN4は帰還巻線電圧である。トランジス
タQ2はOFFであるから電圧ＶN4で逆バイアスさ
れている。一方トランジスタQ1はONであるがそ
のベース電流の経路として２ケ所あることがわか
る。１つは電源ＶN5と抵抗R1を通る経路であ
る。電源ＶN5の電圧は第２図点Ｃと同じ波形とな
り、コレクタ電流と同じ形で変化している。つま
り、コレクタ電流の増減に従つてベース電流が増
減している。もう１つの経路は、電源ＶN5、抵抗
R2、電源ＶN4を通る経路で電圧ＶN4の包絡線は
図のとおりで、図では正負両方向に出ているが、
実際にはスイツチングにより切りかわつているの
でトランジスタQ1に関係するのは斜線部のみで
ある。結局、トランジスタQ1のベース電流とし
ては上記２経路の電流が合成されたものが流れ
る。いま、第２図Ｉの区間で適切なベース電流に
なるよう電圧ＶN5とＶN4を設定したとすると、
の区間では凸部が重なつて流れるコレクタ電流に
対して過剰なベース電流が流れキヤリヤ蓄積作用
によりスイツチングロスを増し、逆にの区間で
適切なベース電流に設定したとしても、Ｉの区間
では流れるコレクタ電流に対して不足なベース電
流となり、不飽和動作によりロスを招く。従つ
て、第１図のような従来例では、区間，の両
方のロスを同時に減らすことができないため、ト
ランジスタの損失が大となり、運転効率の上昇が
望めなかつた。また、損失による発熱のため、ト
ランジスタの温度上昇による信頼性低下、ひどい
場合にはトランジスタの破壊が生ずるという欠点
があつた。
には、コレクタ電流に対するベース電流の比率を
適切に制御することが必要であるが、第１図に示
したような従来例ではその制御が不可能であつ
た。第３図はトランジスタのベース電流経路の等
価回路でトランジスタQ1：ON，Q2：OFFの場合
について示してある。電源ＶN5は巻線N5よりの出
力、電源ＶN4は帰還巻線電圧である。トランジス
タQ2はOFFであるから電圧ＶN4で逆バイアスさ
れている。一方トランジスタQ1はONであるがそ
のベース電流の経路として２ケ所あることがわか
る。１つは電源ＶN5と抵抗R1を通る経路であ
る。電源ＶN5の電圧は第２図点Ｃと同じ波形とな
り、コレクタ電流と同じ形で変化している。つま
り、コレクタ電流の増減に従つてベース電流が増
減している。もう１つの経路は、電源ＶN5、抵抗
R2、電源ＶN4を通る経路で電圧ＶN4の包絡線は
図のとおりで、図では正負両方向に出ているが、
実際にはスイツチングにより切りかわつているの
でトランジスタQ1に関係するのは斜線部のみで
ある。結局、トランジスタQ1のベース電流とし
ては上記２経路の電流が合成されたものが流れ
る。いま、第２図Ｉの区間で適切なベース電流に
なるよう電圧ＶN5とＶN4を設定したとすると、
の区間では凸部が重なつて流れるコレクタ電流に
対して過剰なベース電流が流れキヤリヤ蓄積作用
によりスイツチングロスを増し、逆にの区間で
適切なベース電流に設定したとしても、Ｉの区間
では流れるコレクタ電流に対して不足なベース電
流となり、不飽和動作によりロスを招く。従つ
て、第１図のような従来例では、区間，の両
方のロスを同時に減らすことができないため、ト
ランジスタの損失が大となり、運転効率の上昇が
望めなかつた。また、損失による発熱のため、ト
ランジスタの温度上昇による信頼性低下、ひどい
場合にはトランジスタの破壊が生ずるという欠点
があつた。
本発明は上記の点に鑑み提案されたものであ
り、トランジスタのベースへ供給される電流を適
切な値となるようにしてスイツチングロスを低減
し、運転効率および信頼性の向上を図つた放電灯
点灯装置を提供することを目的とする。
り、トランジスタのベースへ供給される電流を適
切な値となるようにしてスイツチングロスを低減
し、運転効率および信頼性の向上を図つた放電灯
点灯装置を提供することを目的とする。
以下実施例に基づいて本発明を詳述する。
さて、前述したような欠点が生じたのは第３図
に示す，２つのベース電流経路の双方共がイ
ンバータへの入力電圧と同じ形になり、凸部の重
なりが生ずるためであることはこれまでの説明で
明らかである。従つて、電圧ＶN5又はＶN4のどち
らか一方を常に一定値となるよう制御し、かつ第
２図区間Ｉのベース電流値が適切となるよう合成
電流を調整しておけば区間においてコレクタ電
流の凸部になつている部分のベース電流が一定値
に制御されていない方から供給され、凸部の重な
りがなくなつて区間Ｉ，共ベース電流を適切に
保つことができる。
に示す，２つのベース電流経路の双方共がイ
ンバータへの入力電圧と同じ形になり、凸部の重
なりが生ずるためであることはこれまでの説明で
明らかである。従つて、電圧ＶN5又はＶN4のどち
らか一方を常に一定値となるよう制御し、かつ第
２図区間Ｉのベース電流値が適切となるよう合成
電流を調整しておけば区間においてコレクタ電
流の凸部になつている部分のベース電流が一定値
に制御されていない方から供給され、凸部の重な
りがなくなつて区間Ｉ，共ベース電流を適切に
保つことができる。
第４図は本発明の第１の実施例を示し、これは
第１図の帰還巻線N4にツエナダイオードZD1，
ZD2を逆並列に挿入したもので、帰還電圧ＶN4を
ツエナー電圧にクランプして一定値に保つてい
る。なお、ダイオードD1，D2はツエナダイオー
ドに逆方向電流が流れないよう制御するためのも
のである。しかして、コレクタ電流Icの変化に対
して供給されるベース電流は電圧ＶN5のからのみ
となり、適切なベース電流を供給できる。また、
その他の動作は第１図と同じであるため、同一部
分には同一符号をつけ説明を省略した。
第１図の帰還巻線N4にツエナダイオードZD1，
ZD2を逆並列に挿入したもので、帰還電圧ＶN4を
ツエナー電圧にクランプして一定値に保つてい
る。なお、ダイオードD1，D2はツエナダイオー
ドに逆方向電流が流れないよう制御するためのも
のである。しかして、コレクタ電流Icの変化に対
して供給されるベース電流は電圧ＶN5のからのみ
となり、適切なベース電流を供給できる。また、
その他の動作は第１図と同じであるため、同一部
分には同一符号をつけ説明を省略した。
第５図は第２の実施例を示し、第４図の変形例
で発振トランスの代わりに、インダクタN1、コ
ンデンサC01、インダクタN2、コンデンサC02の
共振回路を設けたものである。トランジスタのバ
イアス源はインダクタN1からとつているが、イ
ンダクタN2，L0からとつても同じである。イン
ダクタが分割されたため、帰還巻線も分割して設
けているが、基本的な動作は第４図と同じであ
る。
で発振トランスの代わりに、インダクタN1、コ
ンデンサC01、インダクタN2、コンデンサC02の
共振回路を設けたものである。トランジスタのバ
イアス源はインダクタN1からとつているが、イ
ンダクタN2，L0からとつても同じである。イン
ダクタが分割されたため、帰還巻線も分割して設
けているが、基本的な動作は第４図と同じであ
る。
第６図は第３の実施例を示す。通常、このよう
なインバータでは、発振トランスに磁気もれ効果
をもたせ、放電灯LAの電流制限機構も兼ねさせ
ているため、N1，N2とN3は別のコア上に巻かれ
ている。点灯しているランプ両端電圧は一定値を
保つため、トランジスタベース電源巻線N5を巻
線N3と密結合させるようにすれば電圧ＶN5は一定
値となり、本発明の効果が達成される。この場
合、コレクタ電流の凸部を補うベース電流は第４
図の実施例と異なり、帰還巻線ＶN4を含む経路よ
り供給される。他の構成、動作に関しては第１図
と同様であるため同一部分には同一符号をつけ説
明を省略する。
なインバータでは、発振トランスに磁気もれ効果
をもたせ、放電灯LAの電流制限機構も兼ねさせ
ているため、N1，N2とN3は別のコア上に巻かれ
ている。点灯しているランプ両端電圧は一定値を
保つため、トランジスタベース電源巻線N5を巻
線N3と密結合させるようにすれば電圧ＶN5は一定
値となり、本発明の効果が達成される。この場
合、コレクタ電流の凸部を補うベース電流は第４
図の実施例と異なり、帰還巻線ＶN4を含む経路よ
り供給される。他の構成、動作に関しては第１図
と同様であるため同一部分には同一符号をつけ説
明を省略する。
第７図は第４の実施例を示し、第６図で示した
第３の実施例の変形例である。第６図と異なるの
は、トランスＴによつて供給されていた電圧を発
振トランス上に設けた巻線N6より供給するよう
にした点にある。これによつてトランスＴが省略
されると共にコンデンサC2の容量が小さくで
き、小型軽量低コスト化を図ることができる。
第３の実施例の変形例である。第６図と異なるの
は、トランスＴによつて供給されていた電圧を発
振トランス上に設けた巻線N6より供給するよう
にした点にある。これによつてトランスＴが省略
されると共にコンデンサC2の容量が小さくで
き、小型軽量低コスト化を図ることができる。
第８図は第５の実施例を示す。これは第９図に
示すように、電圧ＶN5とインダクタL0に発生する
電圧ＶL1の波形が同じであることを利用したもの
で、電圧ＶN5とＶL1を合成することにより、一定
値にすることができる。しかも電圧ＶL1は第９図
のように一定値△Ｖだけ０レベルよりシフトして
いるため、平滑用のコンデンサC3を省略するこ
とができる。この場合も第６図と同様、第２図凸
部のコレクタ電流に相当するベース電流は、帰還
電圧ＶN4を含む経路より供給される。
示すように、電圧ＶN5とインダクタL0に発生する
電圧ＶL1の波形が同じであることを利用したもの
で、電圧ＶN5とＶL1を合成することにより、一定
値にすることができる。しかも電圧ＶL1は第９図
のように一定値△Ｖだけ０レベルよりシフトして
いるため、平滑用のコンデンサC3を省略するこ
とができる。この場合も第６図と同様、第２図凸
部のコレクタ電流に相当するベース電流は、帰還
電圧ＶN4を含む経路より供給される。
第１０図は第６の実施例で、第８図で示した第
５の実施例の変形例である。発振トランスのかわ
りに第５図と同様インダクタN1，N2、コンデン
サC01，C02で構成された並列共振回路２つを設け
たものである。インダクタN1の２次側に巻線N5
を設けて、トランジスタベース電源回路、インダ
クタN2の２次側に巻線N6を設け、第８図のトラ
ンスＴの電源の代わりに行なつている。
５の実施例の変形例である。発振トランスのかわ
りに第５図と同様インダクタN1，N2、コンデン
サC01，C02で構成された並列共振回路２つを設け
たものである。インダクタN1の２次側に巻線N5
を設けて、トランジスタベース電源回路、インダ
クタN2の２次側に巻線N6を設け、第８図のトラ
ンスＴの電源の代わりに行なつている。
以上は放電灯点灯装置を例にとつて説明してき
たが、本発明の主旨を変更しない範囲でインバー
タ装置全般に使用できることは言うまでもない。
たが、本発明の主旨を変更しない範囲でインバー
タ装置全般に使用できることは言うまでもない。
以上のように構成された本発明の放電灯点灯装
置にあつては、トランジスタのON―OFF1回毎
でなく、総合的な動作状態をみてトランジスタの
ベースに供給するベース電流を適切に制御するよ
うにしたので、トランジスタの総合的なスイツチ
ングロスを減少せしめ、インバータの運転効率を
向上させると共に、発熱等による信頼性の低下を
防ぐことができる利点がある。
置にあつては、トランジスタのON―OFF1回毎
でなく、総合的な動作状態をみてトランジスタの
ベースに供給するベース電流を適切に制御するよ
うにしたので、トランジスタの総合的なスイツチ
ングロスを減少せしめ、インバータの運転効率を
向上させると共に、発熱等による信頼性の低下を
防ぐことができる利点がある。
第１図は従来の放電灯点灯装置、第２図、第３
図はその説明図、第４図乃至第８図は本発明の第
１乃至第５の実施例、第９図は第５の実施例の説
明図、第１０図は第６の実施例である。 ＶS……交流電源、DB1，DB2，DB3……整流
器、Q1，Q2……トランジスタ、Ｄ，D1，D2……
ダイオード、ZD1，ZD2……ツエナーダイオー
ド、N1，N2，N3，N4，N5，N6，L1……巻線、
C0，C1，C2，C01，C02……コンデンサ、R0，
R1，R2……抵抗、LA……放電灯、L0……インダ
クタ、Ｔ……トランス。
図はその説明図、第４図乃至第８図は本発明の第
１乃至第５の実施例、第９図は第５の実施例の説
明図、第１０図は第６の実施例である。 ＶS……交流電源、DB1，DB2，DB3……整流
器、Q1，Q2……トランジスタ、Ｄ，D1，D2……
ダイオード、ZD1，ZD2……ツエナーダイオー
ド、N1，N2，N3，N4，N5，N6，L1……巻線、
C0，C1，C2，C01，C02……コンデンサ、R0，
R1，R2……抵抗、LA……放電灯、L0……インダ
クタ、Ｔ……トランス。
Claims (1)
- １ 直流電源と、この直流電源に接続されオンオ
フ動作されるトランジスタよりなるスイツチング
回路と、このスイツチング回路のオンオフ動作を
受けて出力を得るように接続されたインダクタ又
は発振トランスと、このインダクタ又は発振トラ
ンス上に設けられ前記トランジスタのベースに接
続される帰還巻線と、前記スイツチング回路のオ
ンオフ出力を受けて前記トランジスタのベース電
流を流すベースバイアス電源を具備し、帰還巻線
電圧又はベースバイアス電圧の一方を一定値に制
御してなることを特徴とする放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11329881A JPS5814496A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11329881A JPS5814496A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5814496A JPS5814496A (ja) | 1983-01-27 |
| JPS6124797B2 true JPS6124797B2 (ja) | 1986-06-12 |
Family
ID=14608658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11329881A Granted JPS5814496A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814496A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0538560Y2 (ja) * | 1985-03-29 | 1993-09-29 |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP11329881A patent/JPS5814496A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5814496A (ja) | 1983-01-27 |
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