JPS62157697A

JPS62157697A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPS62157697A
Application number: JP29362985A
Authority: JP
Inventors: 勉垣谷
Original assignee: Toshiba Electric Equipment Corp
Current assignee: Toshiba Electric Equipment Corp
Priority date: 1985-12-28
Filing date: 1985-12-28
Publication date: 1987-07-13

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】［発明の利用分野］本発明は、インバータを用いて熱陰極形の放電灯を高周
波点灯する放電灯点灯装置に関する。

［従来技術とその問題点１従来、放電灯を数ＫＨ２〜数＋ＫＨ２の高周波電力で点
灯するものが数多く提案されている。そして、この種の
点灯装置においては、放電灯の始ＷＪ電圧が商用周波数
による点灯時よりも高くなることもあって、インバータ
の出力電圧は高く設定されていた。このため、放電灯は
始動操作と同時に前記高い電圧を印加されて電極を十分
に予熱しないうちに強制始動され、電極が早期に損傷さ
れて短寿命になるといった問題があった。そこで、この
ような問題点を解決するものとして放電灯の始動時の一
定期間はインバータのスイッチングトランジスタのベー
スバイアス電流を低減してインバークの出力を制限し、
放電灯の始動を抑制するいわゆるソフトスタート回路を
用いることが提案されている（例えば特公昭５９−９５
６号）。

第２図は、この種のソフトスタート回路を有する放電灯
点灯８ｉ置の構成を示す。同図において、１は商用低周
波交流電源、２は整流回路、３は電流制限用インダクタ
である。この整流回路２の出力側にはインバータ４、例
えばプッシュプルインバータが接続されている。このイ
ンバータ４において、５．６は直流電圧をスイッチング
するトランジスタ、７はトランス、８，９はベースバイ
アス電流調整用抵抗、１０は始動抵抗である。なお、前
記始動抵抗１０は、後述するバイアス電流出力部１１と
前記バイアス電流調整用抵抗８，９との間に直列に挿入
されたとき、前記トランジスタ５，６に対し後述の放電
灯１２の始動、点灯には不十分なバイアス電流しか供給
しない値に選ばれている。

また、前記トランジスタ５，６には前記トランス７の第
１のベース巻線７ｄが共通に接続されているが、これは
単にトランジスタ５，６をスイッチングさせるもので、
十分なバイアス電流を供給するものではない。前記イン
バータ４の出力側すなわち前記トランス７の出力巻線７
ｂには前記放電灯１２が接続されている。１３．１３は
それぞれこの放電灯１２の電極予熱回路であって、前記
トランス７のフィラメント巻線７ｃ、７ｃを電極Ｆ１　
、　Ｆ２に接続してなるものである。また、本実施例は
前記トランス７の第２のベース巻線７ｅの出力を整流、
平滑し、前記抵抗８．９を介してトランジスタ５．６の
ベースに供給するバイアス電流出力部１１を有するもの
である。つぎに、１４は前記インバータ４のトランジス
タ５，６のバイアス電流制御回路である。このバイアス
電極予熱回路１４は、前記放電灯１２の始動時前記トラ
ンジスタ５，６のベースバイアス電流を一定期間低減さ
せるものである。すなわち、放電灯１２の始動時一定期
間は前記抵抗８，９と、前記バイアス電流出力部１１と
の間に前記始動抵抗１０を直列に挿入し、バイアス電流
を低減させてトランジスタ５．６に供給するものである
。該バイアス電流制御回路１４は抵抗１５．１６とコン
デンサ１７からなるタイマ回路と、サイリスク１８と、
前記始動抵抗１０によってインバータ４の出力の一部に
よるバイアス電流の供給を制御するように構成されてい
る。なお、抵抗１５．１６の直列回路は前記始動抵抗１
０よりも大きな抵抗値となっており、始動時サイリスタ
１８がターンオンしているときは、トランジスタ５，６
のベースには前記バイアス電流出力部１１から始動抵抗
１０を介した放電灯１２を点灯させるに不十分なバイア
ス電流が供給されるだけである。これに対し、サイリス
タ１８がターンオンすることにより始動抵抗１ｏが側路
され放電灯１２を始動、点灯させるに十分な電流がトラ
ンジスタ５．６のベースバイアス電流として加えられる
のである。

つぎに作用を説明する。電源１を投入すると、インバー
タ４は作動し、高周波電力を出力するため、予熱回路１
３．１３によって放電灯１２の電極Ｆ１゜Ｆ２は予熱さ
れる。また、放電灯１２の電極Ｆｌ。

Ｆ２間には前記インバータ４出力が印加されるが、この
ときインバータ４のトランジスタ５，６のベースには始
動抵抗１０を介したバイアス電流が供給されるため、イ
ンバータ４はトランジスタ５．６のオンデユーテイが短
くなり、放電灯１２を始動させるには出力電圧不足とな
る。ついで、前記タイマ回路で定まる一定期間経過する
とサイリスタ１８がターンオンし、トランジスタ５，６
のベースに放電灯１２を点灯させるに十分なバイアス電
流が加えられ、インバータ４は放電灯１２の始動に十分
な電圧を出力し、これを放電灯１２に印加する。そして
、このときは放電灯１２の電極Ｆ１　、Ｆ２は十分予熱
されており、放電灯１２は上記インバータ４の出力によ
り確実かつ電極Ｆ１　、Ｆ２を損傷されることなく始動
するのである。始動後はトランジスタ５，６にサイリス
タ１８を介してバイアス電流が流れ続けるから、放電灯
１２は正常点灯に必要な電力を供給され、安定に点灯し
続けるものである。

しかしながら、このようなサイリスクを用いたソフトス
タート回路では、放電灯の電極予熱電流はインバータの
スイッチング・トランジスタのｈＦＥのバラツキにより
影響され、ｈＦＥの小さいものでは上記一定期間内に十
分予熱されず、予熱不足のまま放電灯が始動してしまう
。一方、ｈＦＥが大き過ぎるとインバータの予熱期間中
（ソフトスタート時）の出力も大き過ぎることとなり、
過度に電極を予熱してしまう。この結果、いずれの場合
も短寿命となり不経済である。

このように、従来のものはトランジスタのｈＦＥのバラ
ツキがソフトスタート時における放電灯の電極特性に影
響を与えるという問題を避けることができなかった。

［発明の目的］従って本発明で課題とするところは、インバータのスイ
ッチング・トランジスタのｈＦＥのバラツキに関係なく
、常に最適な予熱条件で放電灯を始動させることのでき
る放電灯点灯装置を提供することである。

［発明の構成と作用］前述の課題は、本発明に従って、少なくとも予熱期間中
は、インバータの主回路を流れる電流を検出し、インバ
ータの出力を負帰還制御することによって達成され、こ
の場合前記ソフトスタート回路は、インバータの主回路
を流れる電流を検出する手段と、少なくとも始動後一定
期間は上記検出手段の出力に基づいてインバータのスイ
ッチング・トランジスタのバイアス電流を負帰還制御す
る手段とから構成される。

具体例を挙げると、タイマ回路で設定される一定期間中
インバータの主回路を流れる電流を電流トランスで検出
し、バイアス電流制御回路の可変抵抗素子等でインバー
タのスイッチング・トランジスタのバイアス電流を負帰
還制御することにより、スイッチング・トランジスタの
ｈＦＥのバラツキによらず、インバータの出力を一定に
し、また設定したタイマ時間を過ぎると別のスイッチ等
により可変抵抗素子は短絡され、インバータは通常の発
振動作に移りランプを始動させる。

本発明において始動時の一定期間とは、上述から明らか
なように、放電灯の電極を過度に損傷しないよう予熱す
るための期間であり、予熱電流値等により異なるが０．
５秒〜３秒、周囲温度が低く放電灯が始動しにくい場合
でも５秒未満程度となるように設定するのが一般的であ
る。

本発明の実施例を示せば以下の通りである。

［実施例］第１図は本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置の構成
を示す。なお、従来例と共通または対応する部分につい
ては同一の符号で表す。同図の装置は、第２図のものに
対し、バイアス電流制御回路１４の始動抵抗１０の代り
に可変抵抗素子、ここではトランジスタ１９を用い、イ
ンバータ４の主回路の電流を検出する電流トランス２３
ａ　、　２３ｂおよび電流トランス２３ａ　、　２３ｂ
の出力を整流平滑する平滑回路２４からなる制御回路２
２を付加してこの回路２４の平滑出力によりトランジス
タ１９のベース電流を負帰還制御するようにしている。

なお、第２図の抵抗１５．１６、コンデンサ１７および
サイリスタ１８からなる回路は、第１図ではタイマ回路
２０と該タイマ回路２０により駆動されるスイッチ２１
としてシンボライズして示しである。

次に、第１図の装置の作用を説明する。電源１を投入す
るとインバータ４は作動を開始するが、この時点ではス
イッチ２１は開いておりトランジスタ５．６のベースバ
イアス電流はトランジスタ１９を介して流れる。また、
電流トランス２３ａ　、　２３ｂはトランス７の一次巻
線７ａを流れる電流を検出し、その検出出力は平滑回路
２４により整流平滑されたのち、制御回路２２に入力さ
れる。制御回路２２は、平滑回路２４の出力に基づいて
、インバータ４の出力が放電灯１２の電極Ｆｌ　、Ｆ２
を予熱するのに十分ではあるが放電灯１２を点灯させる
ことはできない程度の所定の電力となるように、トラン
ジスタ５．６のベースバイアス電流を負帰還制御する。

すなわち、トランジスタ１９は可変抵抗素子としてイン
バータ４の出力を制御する。つまり、電源投入後スイッ
チ２１が開成するまでの一定期間、インバータ４は放電
灯１２の電極Ｆｌ　、Ｆ２には予熱に十分なだけの電力
を供給するのみであり、放電灯１２を点灯させるだけの
電力は供給しないようにしている。

電源投入後上記一定期間が経過すると、タイマ回路２０
に連動したスイッチ２１が閉成され、トランジスタ１９
のコレクターエミッタ間がバイパスされる。これにより
、トランジスタ５．６には十分なベースバイアス電流が
供給され、インバータ４は放電灯１２の始動に十分な電
力を出力してこれを放電灯１２に印加する。この結果、
放電灯１２は電極Ｆ１．’Ｆ２を損傷されることなく点
灯する。

始動後はバイアス電流制御回路１４のスイッチ２１を介
してトランジスタ５．６に上記十分量のベースバイアス
電流が流れ続けるので、放電灯１２には正常点灯に必要
な電力が供給され、安定に点灯し続けることができる。

［発明の適用例］なお、本発明は、トランジスタインバータを用いた種々
の形式例えば特公昭５９−９５６号に開示されている種
々の放電灯点灯装置に適用可能である。

本発明を適用するために、これらの放電灯点灯装置を本
明細書の開示に基づいて変形することは当業者ならば容
易に実行できるものである。また、上述において、トラ
ンジスタインバータは２石式のものを用いているが、１
石式のものを用いることもできる。また、上述の交流電
源および整流回路の代りにバッテリ等の直流電源を用い
ることも可能である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、タイマ回路に設
定された一定期間のみ、インバータのスイッチング・ト
ランジスタのベースバイアス電流を低減させるとともに
、少なくともこの期間内はインバータの主回路の電流が
一定となるように上記ベースバイアス電流を負帰還制御
するようにしているため、これらのスイッチング・トラ
ンジスタのｈＦＥのバラツキによらずインバータの出力
は一定となる。従って、ｈＦＥが小であっても、従来例
のように予熱不足のまま放電灯が点灯することはなく、
十分な電極予熱電流が流れるので、常に最適な予熱条件
で始動させることができる。

また、ｈＦＥが大であっても、過度に電極を予熱してし
まうことはなく、この結果、いずれの場合も放電灯の寿
命を延長させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置の構
成図、第２図は、従来の放電灯点灯装置の構成図である。１：商用低周波交流電源、２：整流回路、４：インバー
タ、５，６：スイッチング・トランジスタ、７：インバ
ータトランス、１２：放電灯、Ｆｌ。Ｆ２：電極、１９：トランジスタ、２０；タイマ回路、
２１：スイッチ、２２：１ｙｌＪｔＸ１回Ｎ、２３ａ　
、　２３ｂ　：　’７７７、流トランス、２４：平滑回
路。

Claims

【特許請求の範囲】１、直流電圧をスイッチングするトランジスタを有して
なるインバータと、該インバータの出力により付勢される熱陰極形の放電灯
と、該放電灯の始動時の一定期間、上記スイッチングトラン
ジスタのベースバイアス電流を低減して上記放電灯の始
動を抑制するとともに、上記インバータの主回路を流れ
る電流を検出し該検出出力に基づいて少なくとも上記一
定期間内における上記ベースバイアス電流を負帰還制御
する手段とを具備することを特徴とする放電灯点灯装置
。２、前記負帰還制御手段が、前記インバータの主回路を
流れる電流を検出する電流トランスと、この電流トラン
スの出力を整流平滑する手段と、該整流平滑出力により
抵抗値を制御される可変抵抗素子と、前記一定期間内の
み該可変抵抗素子を前記スイッチングトランジスタのベ
ース回路に挿入するタイマ回路とを有する特許請求の範
囲第１項記載の放電灯点灯装置。