JPS6171596A - 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１ 本発明は、直ｔｉＬ電源により放電灯を点灯するように
したバー７プリツノ型の放電灯点灯装置に関するもので
ある。

［背景技術１ 従来、この種の放電灯点灯装置は、第５図に示すように
、直流電源１に、２個のコンデンサ２．３の直列回路と
、電源に対して順方向の２個のトランジスタ４．５の直
列回路と、電源に対して逆方向の２個のダイオード６．
７の直列回路とを並列接続し、トランジスタ４．５の直
列回路およびダイオード６．７の直列回路の中点を接続
するとともに、上記中、−ス同士の接続点とコンデンサ
２．３の直列回路の中点との間に、放電灯８と少なくと
もインダクタンス素子９よりなる限流要素との直列回路
を接続して形成され、両トランジスタ４、５を交互にオ
ン、オフすることにより放電灯８を点灯するようになっ
ていた。第６図は主要部の波形であり、同図（ａ）は第
５図におけるａ、　ｂ点間の電圧Ｖａｂ、同図（ｂ）は
放電灯８を流れる電流１．の波形である。

以下、第６図により動作を説明する。いま、トランジス
タ４．５は交互にオン、オフされ、それぞれのオン時間
はし、からし２の間である。　ｔ２から次のし、の間は
トランジスタ４．５の同時オンを防止するための時間で
あり、この間トランジスタ４．５は共にオフである。こ
のような状況にあっては、ａ、　ｂ点間に同図（、ｉ）
のような電圧Ｖａｂが現れる。

一方、ａ、　ｂ間には放電灯８とインダクタンス素子９
の直列回路が接＃！されており、インダクタンス索子９
を介して放電灯８に流れる電流１．は同図（ｂ）に示す
ように電圧Ｖａｂに対して遅れ位相電流となる。この電
流工、について以下に詳述する。例元ば、トランジスタ
４のオンである半サイクルに着目すると、Ｌ２１こおい
てトランジスタ４がオフになったとさ、それまでコンデ
ンサ２お上りインダクタンス素子９を介して放電灯８に
流れていｒこ漸増電流が遮断され、インダクタンス素子
９に蓄えられていたエネルギの放出経路としてインダク
タンス素子９、コンデンサ３、ダイオード７および放電
灯８の経路が形成される１次の１＋にてトランジスタ５
がオンになると、上記インダクタンス素子９のエネルギ
の放出が完了した時刻ｔ、からコンデンサ３、インダク
タンス素子９、放電灯８およびトランジスタ５の経路で
逆方向の漸増電流が流れ、次のし、まで継続する。この
ｔ２にてトランクスり５がオフになると、トランジスタ
５のオフ期間にインダクタンス索子９（こ蓄えられたエ
ネルギがインダクタンス素Ｐ９、放電灯８、ダイオード
６およびコンデンサ２の経路で放出される。同１（ｂ）
において斜線を施した部分がインダクタンス素子９に蓄
えられたエネルギの放出訪問である。　ここに、電圧Ｖ
ａｂの周波数（トランジスタ４．５のオン、オフ周波数
）を商用電源周波数よりも高く設定しておくことにより
、放電灯８の限流ａＸたるインダクタンス＾子９を商用
電源にて点灯する場合に比べて小型、軽量にすることが
できるようになっている。

ところで、放電灯８が始動に高圧を要するものである場
合には、何等かの始動手段を必要とする。

一般に、このような放電灯８の始動のためには、電圧応
答型スタータが用いられており、このスタータは、始動
前において放電灯８の両端に印加される電圧（７４ｉＩ
！電圧）では高電圧パルスを発生し、放電灯８が点灯し
た後の放電灯８の両端電圧（管電圧）では上記高電圧パ
ルスの発生を停止するようにしたもので、スタータの動
作開始と、動作停止が放電灯８の両ｒａ電圧に基いて制
Ｗされているものである。第７図は上記電圧応答型スタ
ータ１０ａを用いたバー７ブリツノ型放電灯点灯装置の
一例を示すもので、スタータ１０＆は、パルス発生用コ
ンデンサＣと、電圧応答スイッチ素子Ｑとパルストラン
スＰＴにてｈｖ成され、コンデンサＣと、電圧応答スイ
ッチ素子Ｑと、パルストランスＰＴの１次巻線Ｎ、とで
閉回路が形成され、パルストランスＰＴの２次巻線Ｎ２
に誘起される高電圧パルスをコンデンサＣを介して放電
灯８に印加するようになっている。ここｔ二、電圧応答
スイッチ素子Ｑは、第６図（、）に示す電圧Ｖ　ａｂ（
すなわち電源電源ンではオンとなり、放電灯３の１党灯
後の管電圧ではオンとならないようにその応答電圧（し
きい値電圧）が設定されている。しかしながら、このよ
うな従来例において、電圧応答スイッチ素子Ｑの応答電
圧を、上記電圧Ｖａｂ以下で管電圧以上に設定する場合
において、応答電圧の選択幅が狭くなるという問題があ
り、また、電源電圧のばらつき、管電圧のばらつき等を
考慮すると、より狭い範囲で電圧応答スイッチ素子Ｑの
応答電圧を設定しなければないことになり、コストアッ
プの要因となっていた。さらに、この種の放電灯点灯［
にあっては前述したように、トランジスタ４．５のオン
、オフ周波数すなわち電圧Ｖａｂの周波数を商用電源周
波数よりも高く設定して限流要素たるインダクタンス索
子９の小型、ｑ　Ｓｔ化を図るものであるが、電圧Ｖａ
ｂの周波数をある程度（例えば数百Ｈｚ）以上高（する
ことにより、商用電′ｒＡ点灯時における再点弧電圧が
現れなくなるので、第５図従来例にありでは、管電圧と
電圧Ｖａｂの比率を商用電源点灯時に比べて大き（する
ことができ（管電圧を電圧Ｖａｂに近づけることができ
）、よりインダクタンス素子９の値を小さくすることが
可能である。しかしながら、第７図従来例にあっては、
電圧応答スイッチ素子の応答電圧の設定をし努くする必
要があることから、上記比率を大き（とれないという問
題があった。

［発明の目的１ 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、電圧応答スイッチ素子の応答電圧の
選択幅を大きくすることができ、設計が穿易にできると
ともに、コストダウンが図れ、しかも、インダクタンス
素子をより小型化でさる放電灯点灯装置を提供すること
にある。

［発明の開示ｌ （″Ｊｌ施例１） 第１図は本発明一実施例を示すものであり、従来例と同
様のバー７ブリツノ型の放電灯点灯装置　　。

においで、少なくともパルス発生用コンデンサＣと電圧
応答スイ・７チ素子ＱとパルストランスＰＴの１大巻＃
ａＮ、とで１つの閉回路を形成するとともに、該パルス
トランスＰＴの出力と放電灯８とを含む他の１７１回路
を形成し、直流電源１の投入後であって放電灯８始動ま
での期間における上記パルス発生用コンデンサＣの充電
が前記直列接続されたコンデンサ２．３の一方より直流
的に行なわれるようにしたスタータ１０を設けたもので
あり、実施例にあっては、パルストランスＰＴの１次、
２大巻＃ｉ　Ｎ　＋、Ｎ２の直列回路を放電灯８に直列
に接続し、１次巻線Ｎ１にパルス発生用コンデンサＣと
電圧応答スイッチ素子Ｑとの直列回路を並列接続して閉
回路を形成し、パルス発生用コンデンサＣと電圧応答ス
イッチ素子Ｑとの接続点を抵抗Ｒを介して直流型＠１の
一端（実施例ではマイナス端子）に接続して直流的に充
電するようにしである。

以下、第２図に示す波形図に基いて実施例の動作を説明
する。同図（ａ）は電源投入直後の電圧Ｖａｂを示して
おり、Ｌ６１は電源投入時点、ｔａｘは放電灯８の始動
時点である。同図（ｂ）は電源投入直後のコンデンサＣ
の両端電圧Ｖｅ、同図（Ｃ）は放電灯８の点灯後の電圧
Ｖ　ａｂ、同図（ｄ）は放電灯８の点灯後のコンデンサ
Ｃの両端電圧Ｖｃである。いま、ｔｏ１時５ζで直流電
源１が投入されると、トランジスタ４がオン、トランジ
スタ５がオフ１こなるようにトランジスタ４．５が制御
される。このとき、電圧Ｖａｂはコンデンサ２の電圧が
そのまま現れるので、パルス発生用コンデンサＣは抵抗
Ｒを介して徐々に充電される。このコンデンサＣの両端
電圧Ｖｃが電圧応答スインチ素子Ｑの応答電圧Ｖｔｈに
達する時間を放電灯８の点灯時の電圧Ｖａｂの周期に灯
して十分長くとることにより、電圧Ｖｃは同ＵＡ（ｂ）
に示すような波形となる。この電圧Ｖｃが応答電圧ｖｔ
ｈに達すると、電圧応答スイッチ索子Ｑがオンし、パル
ストランスｌ）　Ｔに高電圧パルスが発生して放電灯８
に印加される。放電灯８が１回目の高電圧パルスで始動
しない場合には、再び上記パルス発生用コンデンサＣの
充電が始まり、放電灯８が始動するまで繰り返される。

次に、放電灯８が始動すると、例えば、放電灯８の電流
検出手段）により、トランジスタ４．５を交互にオン、
オフするという本来の動作状態となり、放電灯８は同図
（ｃ）のような電圧Ｖａｂによって点灯される。この放
電灯８の点灯時においては、パルストランスＩ’Ｔの１
大巻＃ｉＮ、、パルス発生用コンデンサＣ１抵抗Ｒの両
端にも同図（ｃ）のような電圧Ｖａｂが印加されるので
、コンデンサＣの充電は交流的となり、かつ前述の如く
コンデンサＣの充電時間が十分長いので、コンデンサＣ
の両端電圧Ｖｃは同図（ｄ）に示すように応答電圧Ｖｔ
ｌ＋に討して極めて小さくなる。すなわち、同図（ａ）
に示すような電圧Ｖａｂにおいては、殆んどが抵抗Ｒに
かかり、コンデンサＣの両端電圧Ｖｃが小さくなる。

しかして、本発明にあっては、パルス発生用コンデンサ
Ｃをコンデンサ２より直流的に光電しており、放電灯８
の点灯後におけるパルス発生用コンデンサＣの両端電圧
Ｖｃが従来例に比べて大幅に低くなるので、電圧応答ス
イッチ素子Ｑの応答電圧Ｖｔｈの選択幅が広くなって設
計の自由度が増して設計がやり易くなるとともに、コス
トダウンが図れるようになっている。また、電圧応答ス
イッチ素子Ｑの応答電圧ＶＬｂを意識することなくコン
デンサ２．３の電圧が下げられるので、インダクタンス
素子９の電力容量を小さくして小型、軽量化することも
可能である。

（実施例２ン 第３図は他の実施例を示すもので、インダクタンス素子
９をパルストランスＰＴにて兼用したものであり、構成
が簡略化されている。

（実施例３） １４図はさらに池の実施例を示しており、主回路構成は
実施例２と同様であり、トランジスタ４．５の制御回路
１１を、電流検出トランスＴｆと、ダイオードプリツノ
ＤＢと、ツェナダイオードＺＤと、トランジスタＱ１と
、コンデンサｃ１と抵抗Ｒ１とで形成したものである。

なお、ベースドライブ回路Ｂ、、Ｂ、はトランジスタ４
．５を交互にオン、オフさせるドライブ（「号を発生す
る。　　　。

以下、実施例３の動作について第２図（ｅ）（ｒ）を用
いて説明する。いま、ベースドライブ回路Ｂ１、Ｂ２は
放電灯８の点灯時にトランジスタ４．５を交互にオン、
オフするようなドライブ信号を発生している。いま、１
１，１時２くで直流電源１が投入され、放電灯８が始動
するｔｏｚ時点までは、電流検出トランスＴ「には殆ん
ど電流が流れないので、ツェナダイオードＺＤはオフ状
態であり、コンデンサＣ２の両端には電圧が出ず、トラ
ンジスタＱ。

はオフとなっている。したがって、ベースドライブ回路
Ｂ２からのドライブ信号はトランジスタ５に入力されず
、トランジスタ５はオフとなる。一方、トランジスタ４
はベースドライブ回路Ｂ　＋　ｂ−らのドライブ信号に
よってオン状態となっており、電源投入後であって放電
灯８が始動するまでの間の電圧Ｖａｂは第２図（ｅｌの
ようになる。このような電圧Ｖａｂによってパルス発生
用コンデンサＣは同図（ｆ）に示すように断続的に充電
され、コンデンサＣの電圧Ｖｃが電圧応答スイッチ素子
Ｑの応答電圧ｖｔｈに達すると、電圧応答スイッチ索子
Ｑがオンになってインダクタンス素子９の両端に高電圧
パルスが発生して放電灯８に印加され、放電灯８が点灯
する。放電灯８が始動すると、電流検出トランスＴｆに
も電流が流れるので、コンデンサＣ１の両端にも電圧が
現れてトランジスタＱ１がオンされ、トランジスタ４．
５が交互にオン、オフされる定常点灯動作に移行する。

ここに実施例３が実施例１と異なる点はｔｏ１時点から
ｔｏｗ時、ｒ：Ｆ、までのパルス発生用コンデンサＣの
充電状態であり、実施例１にあっては連続的な直流によ
って充電されているが、実施例３にあっては断続的な直
流によって充電されており、このように、断続的に充電
するようにすれば、従来のトランジスタ４．５のｆｉ′
ｌｌ１１回路に電流トランスＴｒ１　グイオードブリッ
ジＤＢ、ツェナダイオードＺＤ、）ランノスタＱ、など
を追加するだけで制御回路１１を構成でき、回路構成を
簡略化でさることになる。

［発明の効果ｊ 本発明は上述のように、直流電源に、２個のコンデンサ
の直列回路と、電源に対して順方向の２個のトランジス
タの直列回路と、電源に対して逆方向の２個のダイオー
ドの直列回路とを並列接続し、トランジスタの直列回路
およびダイオードの直列回路の中点を接続するとともに
、上記中点同士の接続点とコンデンサの直列回路の中点
との間に、放電灯と少なくともインダクタンス素子より
なる限流要素との直列回路を接続し、両トランジスタを
交互にオン、オフすることにより放電灯を、く灯するよ
うにして成る放電灯点灯装置において、パルス発生用コ
ンデンサと電圧応答スイッチ素子とパルストランスの１
次巻線とで１つの閉回路を形成するとともに、該パルス
トランスの出力と放電灯とを含む他の閉回路を形成し、
直流電源の投入後であって放電灯始動までの期間におけ
る上記パルス発生用コンデンサの充電が前記１σ列＃、
続されたコンデンサの一方より直流的に行なわれるよう
にしたスタータを設けたものであり、放電灯の点灯後に
おけるパルス発生用コンデンサの両端電圧が従来例に比
べて大幅に低くなるので、電圧応答スイッチ素子の応答
電圧の選択幅が広くなって設計の自由度が増して設計が
やり易（なるとともｌこ、コストグランが図れるように
なっている。また、電圧応答スイッチ素子の応答電圧を
意識することなくコンデンサの電圧が下げられるので、
インダクタンス素子の電力容量を小さくして小型、軽量
化することもできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の回路図、第２図は同上の動作
説明図、第３図は他の実施例の回路図、第４図はさらに
池の実施例の回路図、第５図は従来例の回路図、第６図
は同上の動作説明図、第７図は池のに米例の回路図であ
る。 １は直流電源、２．３はコンデンサ、４．５はトランジ
スタ、６．７はグイオード、８は放電灯、９はインダク
タンス素子、１０はスタータ、Ｃはパルス発生用コンデ
ンサ、Ｑは電圧応答スイッチ素子、ＰＴはパルストラン
ス、Ｒは抵抗である。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第１図 第３図 第４図 第６図 第ア図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電源に、２個のコンデンサの直列回路と、電
   源に対して順方向の２個のトランジスタの直列回路と、
   電源に対して逆方向の２個のダイオードの直列回路とを
   並列接続し、トランジスタの直列回路およびダイオード
   の直列回路の中点を接続するとともに、上記中点同士の
   接続点とコンデンサの直列回路の中点との間に、放電灯
   と少なくともインダクタンス素子よりなる限流要素との
   直列回路を接続し、両トランジスタを交互にオン、オフ
   することにより放電灯を点灯するようにして成る放電灯
   点灯装置において、少なくともパルス発生用コンデンサ
   と電圧応答スイッチ素子とパルストランスの１次巻線と
   で１つの閉回路を形成するとともに、該パルストランス
   の出力と放電灯とを含む他の閉回路を形成し、直流電源
   の投入後であって放電灯始動までの期間における上記パ
   ルス発生用コンデンサの充電が前記直列接続されたコン
   デンサの一方より直流的に行なわれるようにしたスター
   タを設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。