JPS6142400B2 - - Google Patents
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- JPS6142400B2 JPS6142400B2 JP16678783A JP16678783A JPS6142400B2 JP S6142400 B2 JPS6142400 B2 JP S6142400B2 JP 16678783 A JP16678783 A JP 16678783A JP 16678783 A JP16678783 A JP 16678783A JP S6142400 B2 JPS6142400 B2 JP S6142400B2
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
〔発明の利用分野〕
本発明は、放電灯点灯装置、特に定格ランプ電
圧とほぼ等しいかやや低い電源電圧で電極予熱形
放電灯を直接点灯させる装置に関する。 〔発明の背景〕 近年、低電圧電源（たとえば100V商用電源）
で定格ランプ電圧が電源電圧に近い放電灯（たと
えば定格ランプ電圧105Vの40Wけい光灯）の直
接点灯を可能にするため、電源電圧の各半サイク
ル中所定の期間放電灯を短絡し、その後開放する
スイツチ回路を用い、上記スイツチ回路の短絡時
に流れる電流によつて安定器のインダクタンスに
電磁エネルギーを蓄積し、上記スイツチ回路の開
放時にこの電磁エネルギーを電源からの入力に重
畳して放電灯に印加する方式が開発されている。 この種点灯装置において、放電灯の始動および
再点灯を補助するため電極加熱用トランスを用い
る場合、放電灯電極に印加される電極加熱用トラ
ンスの出力電圧を、電源から安定器を通して放電
灯の電源側端子間に印加される電圧に対してどの
ような極性に選定すべきかという問題が生ずる。 〔発明の目的〕 本発明はこの問題に関し、この種点灯装置の特
殊性を考慮して放電灯の電源側端子電圧に対する
電極加熱用トランスの出力電圧の極性を適切に選
定することにより、点灯回路の電気的特性を改善
し、かつ安定器を小形化することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は、交流電源と誘導性安定器と電極予熱
形放電灯を直列接続した主回路と、上記放電灯に
並列接続したスイツチ回路と、放電灯電極加熱用
トランスを備え、上記スイツチ回路が電源電圧の
各半サイクル中所定の期間導通し、その後開放す
る動作を行なうように構成されている放電灯点灯
装置において、上記電極加熱用トランスの二次巻
線を、その出力電圧が上記放電灯の電源側端子間
に印加される電圧に対して減極性となるように放
電灯各電極に接続したことを特徴としている。 〔発明の実施例〕 以下、図面を用いて詳細に説明する。第１図は
本発明による放電灯点灯装置の一実施例図で、交
流電源１と誘導性安定器２と電極予熱形放電灯
（けい光灯）３を直列接続した主回路と、放電灯
３に並列接続したスイツチ回路４と、放電灯電極
加熱用トランス５から構成されている。本実施例
は放電灯３を２灯直列接続した例で、電極加熱用
トランス５の二次巻線出力端子ａ〜ｆは同符号の
放電灯電極端子ａ〜ｆにそれぞれ接続されてい
る。 無負荷時における放電灯の電源側端子ａ〜ｆ間
電圧V2が定格ランプ電圧よりも高い通常の点灯
回路では、電極加熱用トランス５の二次巻線は、
この図とは逆にその出力電圧Ｖfが放電灯の電源
側端子ａ・ｆ間電圧に対して加算になるような極
性（加極性という）に接続される。すなわち、図
示の回路で放電灯の非電源側端子ｂ・ｅ間電圧が
V2＋2Vfになるようにしている。その理由は、通
常の点灯回路では実質的な放電灯の無負荷端子電
圧を高くとる方が放電の安定維持のために有利で
あり、また一般に電極加熱用トランスを用いる点
灯回路では、電源電圧を昇圧して放電灯に印加す
る場合が多く、電極加熱用トランスの二次巻線を
加極性に接続することにより、昇圧トランスの昇
圧比をその分小さくできるからである。 しかし、本発明者らの研究によれば、電源電圧
の各半サイクル中所定の期間放電灯を短絡し、そ
の後開放するスイツチ回路４を用い、低電圧電源
で放電灯を直接点灯させる場合には、上記のよう
な電極加熱用トランスの二次巻線を加極性に接続
するメリツトはなく、むしろ電極加熱用トランス
の出力電圧Ｖfが放電灯の電源側端子ａ・ｆ間電
圧に対して減算になるような極性（減極性とい
う）とした方が回路特性上望ましい結果が得られ
ることが判明した。 第１図に示すように、電極加熱用トランス５の
二次巻線出力端子ａ〜ｆを同符号の電極端子ａ〜
ｆに接続すると、放電灯の電源側端子ａ・ｆ間電
圧V2に対して、非電源側端子ｂ・ｅ間電圧はV2
−2Vfとなる。図示の回路で、両放電灯の共通電
極端子ｃ・ｄ間の電圧の極性はどちらに選んでも
点灯回路の作動には影響がない。 次に、本装置に用いるスイツチ回路４の一例を
第２図によつて説明する。このスイツチ回路には
ゲートターンオフ特性を有するサイリスタ６がス
イツチ要素として用いられており、交流スイツチ
とするため全波整流器７を介して端子Ａ・Ｂ間に
接続されている。サイリスタ６のカソード端には
抵抗８、ダイオード９、コンデンサ１０の直並列
回路が接続され、ゲート端には通常のサイリスタ
１１が接続される。抵抗１２，１３，１４はサイ
リスタ１１のゲートトリガ回路を構成し、抵抗１
５はサイリスタ６のゲートトリガ回路を構成す
る。 いま、サイリスタ６が非導通でサイリスタ１１
が導通していれば、抵抗１５に電流が流れてもサ
イリスタ６はターンオンしない。サイリスタ１１
の導通は抵抗１５の電流で保持される。放電灯３
のランプ電流がゼロになつて端子Ａ・Ｂ間の電圧
がなくなると、抵抗１５の電流はゼロとなり、サ
イリスタ１１がターンオフする。次に電圧が端子
Ａ・Ｂ間に加わると、サイリスタ６のゲート・カ
ソード間は開放になつているので、ただちにサイ
リスタ６がターンオンする。これによつて端子
Ａ・Ｂ間電圧は十分小さくなるため、サイリスタ
１１はターンオンしない。サイリスタ６の導通に
より電流が端子Ａ・Ｂ間に流れ、抵抗８の両端間
に生じる電圧が一定の大きさになると、抵抗１２
に流れる電流によりサイリスタ１１がターンオン
する。コンデンサ１０の電荷は急には放電しない
ため、サイリスタ６のカソード電位はゲート電位
より高くなり、サイリスタ６はそのゲートターン
オフ特性により急速にターンオフし、Ａ・Ｂ間電
流を実質的にしや断する。その際、第１図に示し
た安定器２に生じる起電力により放電灯３が点灯
する。すると、端子Ａ・Ｂ間にランプ電圧Ｖl
（厳密にいえばＶl−2Vf）が発生するため、抵抗
１５に電流が流れサイリスタ１１の導通を維持す
る。以上の動作が繰返され、スイツチ回路４は、
常にランプ電圧がゼロになつてからスイツチオン
し、スイツチ通電電流が所定の値に達したときに
スイツチオフする動作を行なう。 上記スイツチ回路を用いた点灯回路の電源電圧
V1、ランプ電圧Ｖl、入力電流I1の波形を第３図
に示す。この場合、放電灯３の定格ランプ電圧は
電源電圧より大であつても、実際には半サイクル
ごとに不点灯期間（スイツチ回路による短絡期
間）があるため、ランプ電圧の実効値は電源電圧
の実効値よりも小さい。点灯時に電源側端子ａ・
ｆ間電圧と非電源側端子ｂ・ｅ間電圧のうち大き
い方がランプ電圧となるので、第１図の回路では
電源側端子ａ・ｆ間電圧がランプ電圧Ｖlとな
り、安定器印加電圧ＶLはV1―Ｖlとなる。一方、
電極加熱用トランス５の二次巻線を加極性に接続
した場合には、非電源側端子ｂ・ｅ間電圧がラン
プ電圧Ｖlとなるので、V1−（Ｖl−2Vf）が安定器
印加電圧となる。すなわち、第２図に示すような
スイツチ回路を用いた点灯回路では、電極加熱用
トランス５の二次巻線をその出力電圧が放電灯の
電源側端子ａ・ｆ間電圧に対し減極性となるよう
に接続した方が安定器印加電圧は小となり、それ
だけ安定器を小形化できることになる。また、安
定器印加電圧が小さくなることで点灯回路の入力
力率が良くなり、無効電流による回路損失（主と
して安定器の銅損と鉄損）も低減する。 特性改善効果の実測例を次表に示す。この例
は、電源電圧を交流200V、電極加熱用トランス
の出力電圧（１巻線当り）を4Vとし、40Wけい
光灯（FLR―40）を２灯直列点灯させた場合
で、放電電力が２灯合計78Wになるようにスイツ
チ回路の動作を規制している。
圧とほぼ等しいかやや低い電源電圧で電極予熱形
放電灯を直接点灯させる装置に関する。 〔発明の背景〕 近年、低電圧電源（たとえば100V商用電源）
で定格ランプ電圧が電源電圧に近い放電灯（たと
えば定格ランプ電圧105Vの40Wけい光灯）の直
接点灯を可能にするため、電源電圧の各半サイク
ル中所定の期間放電灯を短絡し、その後開放する
スイツチ回路を用い、上記スイツチ回路の短絡時
に流れる電流によつて安定器のインダクタンスに
電磁エネルギーを蓄積し、上記スイツチ回路の開
放時にこの電磁エネルギーを電源からの入力に重
畳して放電灯に印加する方式が開発されている。 この種点灯装置において、放電灯の始動および
再点灯を補助するため電極加熱用トランスを用い
る場合、放電灯電極に印加される電極加熱用トラ
ンスの出力電圧を、電源から安定器を通して放電
灯の電源側端子間に印加される電圧に対してどの
ような極性に選定すべきかという問題が生ずる。 〔発明の目的〕 本発明はこの問題に関し、この種点灯装置の特
殊性を考慮して放電灯の電源側端子電圧に対する
電極加熱用トランスの出力電圧の極性を適切に選
定することにより、点灯回路の電気的特性を改善
し、かつ安定器を小形化することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は、交流電源と誘導性安定器と電極予熱
形放電灯を直列接続した主回路と、上記放電灯に
並列接続したスイツチ回路と、放電灯電極加熱用
トランスを備え、上記スイツチ回路が電源電圧の
各半サイクル中所定の期間導通し、その後開放す
る動作を行なうように構成されている放電灯点灯
装置において、上記電極加熱用トランスの二次巻
線を、その出力電圧が上記放電灯の電源側端子間
に印加される電圧に対して減極性となるように放
電灯各電極に接続したことを特徴としている。 〔発明の実施例〕 以下、図面を用いて詳細に説明する。第１図は
本発明による放電灯点灯装置の一実施例図で、交
流電源１と誘導性安定器２と電極予熱形放電灯
（けい光灯）３を直列接続した主回路と、放電灯
３に並列接続したスイツチ回路４と、放電灯電極
加熱用トランス５から構成されている。本実施例
は放電灯３を２灯直列接続した例で、電極加熱用
トランス５の二次巻線出力端子ａ〜ｆは同符号の
放電灯電極端子ａ〜ｆにそれぞれ接続されてい
る。 無負荷時における放電灯の電源側端子ａ〜ｆ間
電圧V2が定格ランプ電圧よりも高い通常の点灯
回路では、電極加熱用トランス５の二次巻線は、
この図とは逆にその出力電圧Ｖfが放電灯の電源
側端子ａ・ｆ間電圧に対して加算になるような極
性（加極性という）に接続される。すなわち、図
示の回路で放電灯の非電源側端子ｂ・ｅ間電圧が
V2＋2Vfになるようにしている。その理由は、通
常の点灯回路では実質的な放電灯の無負荷端子電
圧を高くとる方が放電の安定維持のために有利で
あり、また一般に電極加熱用トランスを用いる点
灯回路では、電源電圧を昇圧して放電灯に印加す
る場合が多く、電極加熱用トランスの二次巻線を
加極性に接続することにより、昇圧トランスの昇
圧比をその分小さくできるからである。 しかし、本発明者らの研究によれば、電源電圧
の各半サイクル中所定の期間放電灯を短絡し、そ
の後開放するスイツチ回路４を用い、低電圧電源
で放電灯を直接点灯させる場合には、上記のよう
な電極加熱用トランスの二次巻線を加極性に接続
するメリツトはなく、むしろ電極加熱用トランス
の出力電圧Ｖfが放電灯の電源側端子ａ・ｆ間電
圧に対して減算になるような極性（減極性とい
う）とした方が回路特性上望ましい結果が得られ
ることが判明した。 第１図に示すように、電極加熱用トランス５の
二次巻線出力端子ａ〜ｆを同符号の電極端子ａ〜
ｆに接続すると、放電灯の電源側端子ａ・ｆ間電
圧V2に対して、非電源側端子ｂ・ｅ間電圧はV2
−2Vfとなる。図示の回路で、両放電灯の共通電
極端子ｃ・ｄ間の電圧の極性はどちらに選んでも
点灯回路の作動には影響がない。 次に、本装置に用いるスイツチ回路４の一例を
第２図によつて説明する。このスイツチ回路には
ゲートターンオフ特性を有するサイリスタ６がス
イツチ要素として用いられており、交流スイツチ
とするため全波整流器７を介して端子Ａ・Ｂ間に
接続されている。サイリスタ６のカソード端には
抵抗８、ダイオード９、コンデンサ１０の直並列
回路が接続され、ゲート端には通常のサイリスタ
１１が接続される。抵抗１２，１３，１４はサイ
リスタ１１のゲートトリガ回路を構成し、抵抗１
５はサイリスタ６のゲートトリガ回路を構成す
る。 いま、サイリスタ６が非導通でサイリスタ１１
が導通していれば、抵抗１５に電流が流れてもサ
イリスタ６はターンオンしない。サイリスタ１１
の導通は抵抗１５の電流で保持される。放電灯３
のランプ電流がゼロになつて端子Ａ・Ｂ間の電圧
がなくなると、抵抗１５の電流はゼロとなり、サ
イリスタ１１がターンオフする。次に電圧が端子
Ａ・Ｂ間に加わると、サイリスタ６のゲート・カ
ソード間は開放になつているので、ただちにサイ
リスタ６がターンオンする。これによつて端子
Ａ・Ｂ間電圧は十分小さくなるため、サイリスタ
１１はターンオンしない。サイリスタ６の導通に
より電流が端子Ａ・Ｂ間に流れ、抵抗８の両端間
に生じる電圧が一定の大きさになると、抵抗１２
に流れる電流によりサイリスタ１１がターンオン
する。コンデンサ１０の電荷は急には放電しない
ため、サイリスタ６のカソード電位はゲート電位
より高くなり、サイリスタ６はそのゲートターン
オフ特性により急速にターンオフし、Ａ・Ｂ間電
流を実質的にしや断する。その際、第１図に示し
た安定器２に生じる起電力により放電灯３が点灯
する。すると、端子Ａ・Ｂ間にランプ電圧Ｖl
（厳密にいえばＶl−2Vf）が発生するため、抵抗
１５に電流が流れサイリスタ１１の導通を維持す
る。以上の動作が繰返され、スイツチ回路４は、
常にランプ電圧がゼロになつてからスイツチオン
し、スイツチ通電電流が所定の値に達したときに
スイツチオフする動作を行なう。 上記スイツチ回路を用いた点灯回路の電源電圧
V1、ランプ電圧Ｖl、入力電流I1の波形を第３図
に示す。この場合、放電灯３の定格ランプ電圧は
電源電圧より大であつても、実際には半サイクル
ごとに不点灯期間（スイツチ回路による短絡期
間）があるため、ランプ電圧の実効値は電源電圧
の実効値よりも小さい。点灯時に電源側端子ａ・
ｆ間電圧と非電源側端子ｂ・ｅ間電圧のうち大き
い方がランプ電圧となるので、第１図の回路では
電源側端子ａ・ｆ間電圧がランプ電圧Ｖlとな
り、安定器印加電圧ＶLはV1―Ｖlとなる。一方、
電極加熱用トランス５の二次巻線を加極性に接続
した場合には、非電源側端子ｂ・ｅ間電圧がラン
プ電圧Ｖlとなるので、V1−（Ｖl−2Vf）が安定器
印加電圧となる。すなわち、第２図に示すような
スイツチ回路を用いた点灯回路では、電極加熱用
トランス５の二次巻線をその出力電圧が放電灯の
電源側端子ａ・ｆ間電圧に対し減極性となるよう
に接続した方が安定器印加電圧は小となり、それ
だけ安定器を小形化できることになる。また、安
定器印加電圧が小さくなることで点灯回路の入力
力率が良くなり、無効電流による回路損失（主と
して安定器の銅損と鉄損）も低減する。 特性改善効果の実測例を次表に示す。この例
は、電源電圧を交流200V、電極加熱用トランス
の出力電圧（１巻線当り）を4Vとし、40Wけい
光灯（FLR―40）を２灯直列点灯させた場合
で、放電電力が２灯合計78Wになるようにスイツ
チ回路の動作を規制している。
以上説明したように本発明では、放電灯の電源
側端子電圧に対する電極加熱用トランスの出力電
圧の適切な極性選定により、この種点灯装置の入
力力率、回路損失等の特性を改善し、安定器を一
層小形化できるという効果が得られる。
側端子電圧に対する電極加熱用トランスの出力電
圧の適切な極性選定により、この種点灯装置の入
力力率、回路損失等の特性を改善し、安定器を一
層小形化できるという効果が得られる。
第１図は本発明による放電灯点灯装置の一実施
例の回路図、第２図はその要部回路図、第３図は
第１図各部の電圧、電流波形図である。 １……交流電源、２……誘導性安定器、３……
電極予熱形放電灯、４……スイツチ回路、５……
放電灯電極加熱用トランス。
例の回路図、第２図はその要部回路図、第３図は
第１図各部の電圧、電流波形図である。 １……交流電源、２……誘導性安定器、３……
電極予熱形放電灯、４……スイツチ回路、５……
放電灯電極加熱用トランス。
Claims (1)
- １ 交流電源と誘導性安定器と電極予熱形放電灯
を直列接続した主回路と、上記放電灯に並列接続
したスイツチ回路と、放電灯電極加熱用トランス
を備え、上記スイツチ回路が電源電圧の各半サイ
クル中所定の期間導通し、その後開放する動作を
行なうように構成されている放電灯点灯装置にお
いて、上記電極加熱用トランスの二次巻線を、そ
の出力電圧が上記放電灯の電源側端子間に印加さ
れる電圧に対して減極性となるように放電灯各電
極に接続した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 |
|---|---|---|---|
| JP16678783A JPS5973893A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16678783A JPS5973893A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5973893A JPS5973893A (ja) | 1984-04-26 |
| JPS6142400B2 true JPS6142400B2 (ja) | 1986-09-20 |
Family
ID=15837662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16678783A Granted JPS5973893A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5973893A (ja) |
-
1983
- 1983-09-12 JP JP16678783A patent/JPS5973893A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5973893A (ja) | 1984-04-26 |
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