JPS62246292A - Lighting apparatus - Google Patents
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、高周波インバータ回路を用いてハロゲン電球
のごとき電灯負荷を点灯する点灯装置の改良に関し、特
に電源投入時のラッシュ電流により電灯負荷の寿命が短
くならないようにしたものである。[Detailed Description of the Invention] [Technical field to which the invention pertains] The present invention relates to an improvement in a lighting device that uses a high-frequency inverter circuit to light up a lighting load such as a halogen light bulb, and in particular, the present invention relates to an improvement in a lighting device that uses a high-frequency inverter circuit to light up a lighting load such as a halogen light bulb. This is to prevent the lifespan from being shortened.
従来、例えば定格点灯電圧12Vのハロゲン電球を商用
交流電源で点灯しようとする場合は、鉄心にw4!ls
を巻いた、いわゆる鉄−調成トランスを用いて商用電源
電圧をステ・ノブダウンして点灯していた。ところが、
鉄・調成トランスは寸法・重量が大きく取扱が不便であ
るという欠点があるため、最近は高周波インバータを用
いて商用電源を一旦高周波に変換したのち、高周波トラ
ンスで12v程度に降圧するようにした、いわゆる電子
式トランスが使用されるようになってきた。第4図にか
かる電子式トランスを用いた典形的な点灯装置の例を示
す。同図において、lは交流電源、2は交流電源を整流
する全波整流器、3は全波整流器の出力を正弦波の高周
波電圧に変換する正弦波インバータ、4は正弦波インバ
ータの駆動回路、5は正弦波インバータの出カドランス
に接続されたハロゲン電球のごとき電灯負荷である。か
かる点灯装置の動作は広く知られており、後述の本発明
装置の動作とも一部重複するので、ここでは説明を省略
する。Conventionally, for example, when trying to light a halogen bulb with a rated lighting voltage of 12V using a commercial AC power supply, W4! ls
The lights were turned on by lowering the commercial power supply voltage using a so-called iron-coupled transformer. However,
Iron/coupled transformers have the disadvantage of being large in size and weight, making them inconvenient to handle, so recently a high-frequency inverter has been used to convert the commercial power supply to high frequency, and then the high-frequency transformer is used to step down the voltage to around 12V. , so-called electronic transformers have come into use. An example of a typical lighting device using the electronic transformer according to FIG. 4 is shown. In the figure, l is an AC power source, 2 is a full-wave rectifier that rectifies the AC power source, 3 is a sine-wave inverter that converts the output of the full-wave rectifier into a sine-wave high-frequency voltage, 4 is a drive circuit for the sine-wave inverter, and 5 is a sine-wave inverter drive circuit. is a light load, such as a halogen light bulb, connected to the output transformer of a sine wave inverter. The operation of such a lighting device is widely known and partially overlaps with the operation of the device of the present invention, which will be described later, so a description thereof will be omitted here.
ところで、かかる点灯装置において、電灯負荷5として
ハロゲン電球のごとく白熱フィラメントを具備した電灯
を使用した場合、次のような問題が発生する。すなわち
、交流電源1を投入して電灯負荷5に急激に電圧を印加
すると、白熱フィラメントが冷えている状態のときのイ
ンピーダンスは点灯時のそれに比べて極めて小さいため
、電灯負荷を通して急激なラッシュ電流が流れ、電灯負
荷の点滅が頻般に行われると電灯負荷の寿命が著しく短
くなることである。By the way, in such a lighting device, when an electric lamp equipped with an incandescent filament such as a halogen lamp is used as the electric lamp load 5, the following problem occurs. That is, when the AC power supply 1 is turned on and a voltage is suddenly applied to the lamp load 5, a sudden rush current is generated through the lamp load because the impedance of the incandescent filament when it is cold is extremely small compared to that when the lamp is lit. However, if the light load frequently blinks, the life of the light load will be significantly shortened.
さらに、電源投入時に正弦波インバータのインダクタン
ス成分により高圧逆起電力が発生し、これによりインバ
ータのトランジスタ等が破壊されるおそれがあるため、
サージ吸収回路を設ける必要があり、装置が複雑でコス
ト高になるという欠点もあった。Furthermore, when the power is turned on, the inductance component of the sine wave inverter generates a high voltage back electromotive force, which may destroy the inverter's transistors, etc.
It is necessary to provide a surge absorption circuit, which makes the device complicated and expensive.
本発明は上記のような問題点を解決するためにン・オフ
比のオンの割合を電源投入時から毎半セイクルごとに徐
々に増やしてラッシュ電流を抑制する。いわゆるソフト
スタート方式を採ることにより、電灯負荷の短寿命化、
装置の複雑・ハイコスト化を防止せんとするものである
。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention suppresses rush current by gradually increasing the on-off ratio every half cycle from power-on. By adopting the so-called soft start method, the life of the lighting load can be shortened,
This is intended to prevent equipment from becoming more complex and costly.
第1図に本発明に係る点灯装置の一例を示す。 FIG. 1 shows an example of a lighting device according to the present invention.
同図において、lは交流電源、2は全波整流器、3は正
弦波インバータ、4は駆動回路、5は電灯負荷で、これ
らは図のように結線されて第4図と同様な点灯装置を構
成している。本発明はかかる点灯装置において、駆動回
路4と並列にトランジスタのごとき半導体スイチソグ素
子6を接続するとともに、この半導体スイッチング素子
6のオン・オフ及びその時間を制御回路7で制御するよ
うにし、電源投入時から一定時間、交流電源電圧の各半
ハイクル毎の正弦波インバータの発振時間を徐々に増大
させるように構成しである。上記制御回路7は、基本的
には直流電源に接続された充放電用のコンデンサ8と、
該コンデンサ8の充放電に応じてオン・オフされるサイ
リスタ9及びそのトリガー素子10と、サイリスタ9の
オン・オフに応じて半導体スイッチング素子6のオン・
オフ制御信号を送る回路構成素子例えばトランジスタ1
)、ダイオード12等、で構成されている。In the figure, l is an AC power supply, 2 is a full-wave rectifier, 3 is a sine wave inverter, 4 is a drive circuit, and 5 is a lighting load, which are connected as shown in the diagram to form a lighting device similar to that shown in Figure 4. It consists of In such a lighting device, the present invention connects a semiconductor switching element 6 such as a transistor in parallel with the drive circuit 4, and controls the on/off and time of this semiconductor switching element 6 by a control circuit 7, and turns on the power. The sine wave inverter is configured to gradually increase the oscillation time of the sine wave inverter for each half cycle of the AC power supply voltage for a certain period of time starting from the time. The control circuit 7 basically includes a charging/discharging capacitor 8 connected to a DC power source,
The thyristor 9 and its trigger element 10 are turned on and off according to the charging and discharging of the capacitor 8, and the semiconductor switching element 6 is turned on and off according to the on and off of the thyristor 9.
A circuit component that sends an off control signal, such as transistor 1
), a diode 12, etc.
次にこの装置の動作について説明する。Next, the operation of this device will be explained.
先ず制御回路7の動作を考慮しない回路動作について説
明すると次のとおりである。交流電源lが投入されると
、交流電源電圧は全波整流器2によって交流電源周波数
の2倍の周波数の周波数成分を含んだ直流電圧に整流さ
れる。この直流電圧がインバータ3に供給されると、ま
ず、抵抗13゜により、例えばトランジスタ16が先に
オンしたとすると、これによって帰還巻線18にトラン
ジスタ16のベース電流を増加させる向きの電圧が発生
し、トランジスタ16はオン状態を持続する。First, the circuit operation without considering the operation of the control circuit 7 will be explained as follows. When the AC power supply l is turned on, the AC power supply voltage is rectified by the full-wave rectifier 2 into a DC voltage containing a frequency component having a frequency twice the AC power supply frequency. When this DC voltage is supplied to the inverter 3, for example, if the transistor 16 is turned on first, a voltage is generated in the feedback winding 18 that increases the base current of the transistor 16. However, the transistor 16 remains on.
一方、トランジスタ17のベースには電流が流れないの
でオフ状態になっている。発振トランス19の各巻線に
発生した電圧は発振トランス19のリーケージインダク
タンスと発振コンデンサー20により振動する。このた
め、ある時間経過すると帰還巻線18の極性は反転し、
今度はトランジスタ17のベースに電流が流れ、トラン
ジスタ17がオンしてトランジスタ16がオフとなる。On the other hand, since no current flows through the base of the transistor 17, it is in an off state. The voltage generated in each winding of the oscillation transformer 19 oscillates due to the leakage inductance of the oscillation transformer 19 and the oscillation capacitor 20. Therefore, after a certain period of time, the polarity of the feedback winding 18 is reversed.
This time, current flows to the base of transistor 17, turning on transistor 17 and turning off transistor 16.
このようにして発振が始まる。発振が始まると同時に別
の帰還巻線21に発生した電圧はダイオード22、コン
デンサ23で構成される整流回路により整流されコンデ
ンサ23には直流電圧が発生する。この直流電圧は抵抗
24.14及び15を通してトランジスタ16.17の
ベースに駆動電流を供給する。この駆動電流はオンして
いる方のトランジスタを完全に飽和状態にするために供
給するもので、この電流が絶たれるとインバータの発振
は直ちに停止する。制御回路7は前記駆動電流を交流電
源周期に同期して供給したり遮断したりする機能を有す
るもので、サイリスタ9がオフの時は抵抗25、ダイオ
ード12を通してトランジスタ1)のベースに電流が流
れるためトランジスタitはオンし、トランジスタ6の
ベースには抵抗26からの電流は流れないためトランジ
スタ6はオフ状態になり、駆動電流は供給されインバー
タは発振する。In this way, oscillation begins. At the same time as the oscillation starts, the voltage generated in another feedback winding 21 is rectified by a rectifier circuit composed of a diode 22 and a capacitor 23, and a DC voltage is generated in the capacitor 23. This DC voltage supplies a drive current through resistors 24.14 and 15 to the base of transistor 16.17. This drive current is supplied to completely saturate the transistor that is on, and when this current is cut off, the oscillation of the inverter immediately stops. The control circuit 7 has a function of supplying or cutting off the drive current in synchronization with the AC power cycle, and when the thyristor 9 is off, current flows through the resistor 25 and the diode 12 to the base of the transistor 1). Therefore, the transistor it is turned on, and since no current from the resistor 26 flows through the base of the transistor 6, the transistor 6 is turned off, and the drive current is supplied and the inverter oscillates.
一方、サイリスタ9がオンの時は、トランジスタ1)の
ベース電流は遮断され、トランジスタ1)はオフ状態に
なり、抵抗26を通してトランジスタ6にベース電流が
流れ、トランジスタ6はオン状態となって駆動電流が遮
断されインバータの発振は停止する。On the other hand, when the thyristor 9 is on, the base current of the transistor 1) is cut off, the transistor 1) is turned off, the base current flows to the transistor 6 through the resistor 26, and the transistor 6 is turned on, so that the drive current is cut off and the oscillation of the inverter stops.
ここで、上記制御回路7の動作を含む点灯装置の動作に
ついて説明すると次のとおりである。Here, the operation of the lighting device including the operation of the control circuit 7 will be explained as follows.
先ず交流電源1が投入されると正弦波インバータ3が発
振を開始するが、電源周波の半サイクルにおいて、抵抗
27、コンデンサ28及びダイオード29を通してコン
デンサ8が充電され、その充電電圧がトリガー素子lO
のブレークオーバー電圧を越えるとサイリスタ9のゲー
トに信号が与えられサイリスタ9がオンするため、トラ
ンジスタ6がオン状態となり、この半サイクルにおける
正弦波インバータの発振は停止する。次の半サイクルに
移る際にサイリスタ9は再びオフ状態になるため正弦波
インバータ3は発振を開始する。ここでコンデンサ28
は前の半サイクルで電流に相当して充電されているため
、その充電電圧を整流出力電圧が越えた時点から抵抗2
7を通して電流が流れてコンデンサ8は充電される。こ
の半サイクルにおいてトリガー素子lOのブレークオー
バー電圧を越える位相角は前の半サイクルでコンデンサ
28が充電された分だけ遅れるため、正弦波インバータ
3が発振している時間は前の半サイクルよりも長くなる
。かかる動作を繰返すことによりコンデンサ28はしだ
いに整流直流電圧のピーク値に近づいていき、それに対
応して正弦波インバータ3の発振時間も長くなっていく
。そしてコンデンサ28の電圧が整流電源電圧のピーク
値に等しくなると、サイリスタ9のゲート回路には電流
が流れ込まなくなり、それ以後、サイリスタ9はオフ状
態を持続することになり、また正弦波インバータ3も発
振を持続することになる。第3図は以上のように動作す
る第1図の回路における各部の電圧波形及びオン・オフ
状態を示すものである。First, when the AC power supply 1 is turned on, the sine wave inverter 3 starts oscillating, but during a half cycle of the power supply frequency, the capacitor 8 is charged through the resistor 27, capacitor 28, and diode 29, and the charging voltage is applied to the trigger element lO.
When the breakover voltage is exceeded, a signal is applied to the gate of thyristor 9 and thyristor 9 is turned on, so that transistor 6 is turned on and the oscillation of the sine wave inverter in this half cycle is stopped. When moving to the next half cycle, the thyristor 9 is turned off again, so the sine wave inverter 3 starts oscillating. Here capacitor 28
has been charged with a current equivalent to that in the previous half cycle, so from the moment the rectified output voltage exceeds the charging voltage, the resistor 2
Current flows through capacitor 7 and capacitor 8 is charged. In this half cycle, the phase angle exceeding the breakover voltage of the trigger element lO is delayed by the amount that the capacitor 28 was charged in the previous half cycle, so the time during which the sine wave inverter 3 is oscillating is longer than in the previous half cycle. Become. By repeating this operation, the capacitor 28 gradually approaches the peak value of the rectified DC voltage, and the oscillation time of the sine wave inverter 3 correspondingly increases. When the voltage of the capacitor 28 becomes equal to the peak value of the rectified power supply voltage, current no longer flows into the gate circuit of the thyristor 9, and from then on, the thyristor 9 remains off, and the sine wave inverter 3 also oscillates. will continue. FIG. 3 shows voltage waveforms and on/off states of various parts in the circuit of FIG. 1 which operates as described above.
第2図は制御回路7の部分を他の実施例で置き換えたも
のである。この装置の制御回路7では、サイリスタ9の
ゲート回路にパルストランス30を用い、トリガー素子
10を導通させるためのコンデンサ8の電荷はパルスト
ランス30の1次側を通して放電し、そのときにパルス
トランス30の2次側に発生する電圧によりサイリスタ
9がオン状態となり、これにより抵抗25、サイリスタ
9、抵抗26を通してトランジスタ6のベースに電流が
流れるため、第1図の回路と同様の動作が行われるもの
である。In FIG. 2, the control circuit 7 is replaced with another embodiment. In the control circuit 7 of this device, a pulse transformer 30 is used in the gate circuit of the thyristor 9, and the electric charge of the capacitor 8 for making the trigger element 10 conductive is discharged through the primary side of the pulse transformer 30. The voltage generated on the secondary side of the circuit turns on the thyristor 9, which causes current to flow to the base of the transistor 6 through the resistor 25, thyristor 9, and resistor 26, so the circuit operates in the same way as the circuit shown in Figure 1. It is.
以上説明したように、本発明は正弦波インバータの動作
制御信号を商用電源周波に同期してオン・オフさせ、か
つこのオン・オフ比のオンの割合を電源投入時から毎半
サイクルごとに徐々に増やしていくことにより、電源投
入時のラッシュ電流を低減させたので、電灯負荷をかな
り頻般に点滅しても電灯の寿命が短くなるようなことは
ない。As explained above, the present invention turns on and off the operation control signal of a sine wave inverter in synchronization with the commercial power supply frequency, and gradually changes the on-off ratio of this on-off ratio every half cycle from the time the power is turned on. By increasing the number of LEDs, the rush current at power-on is reduced, so even if the lamp load is blinked quite frequently, the life of the lamp will not be shortened.
また、前記のとおりの、いわゆるソフトスタート方式を
採ったため、電源投入直後の正弦波インバータの発振は
電源電圧がゼロクロスした直後より徐々に開始されるた
め、インダクタンス成分による逆起電力の発生を防ぐこ
とができ、サージ吸収回路の付設等を必要としないので
、装置の複雑化・ハイコスト化を防止することもできる
。In addition, since the so-called soft start method as described above is adopted, the oscillation of the sine wave inverter immediately after power-on starts gradually from immediately after the power supply voltage crosses zero, which prevents the generation of back electromotive force due to inductance components. Since it is not necessary to provide a surge absorption circuit, it is possible to prevent the device from becoming complicated and costly.
第1図及び第2図は本発明に係る点灯装置の回路図、第
3図は第1図の回路における各部の電圧波形及びオン・
オフ状態を示すFAり図、第4図は従来の点灯装置の回
路図である。
第1図及び第2図において、1・・・交流電源、2・・
・全波整流器、3・・・正弦波インバータ、4・・・駆
動回路、5・・・電灯負荷、6・・・半寡体スイッチン
グ素子、7・・・制御回路。1 and 2 are circuit diagrams of a lighting device according to the present invention, and FIG. 3 shows voltage waveforms and ON/OFF signals at various parts in the circuit of FIG.
FA diagram showing the off state, FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional lighting device. In Figures 1 and 2, 1... AC power supply, 2...
- Full wave rectifier, 3... Sine wave inverter, 4... Drive circuit, 5... Light load, 6... Semi-oligomatic switching element, 7... Control circuit.
Claims (2)
、該全波整流器の出力を正弦波の高周波電圧に変換する
正弦波インバータと、該正弦波インバータの駆動回路と
、前記正弦波インバータの出力端に接続された電灯負荷
によりなる点灯装置において、前記正弦波インバータの
駆動回路と並列に半導体スイッチング素子を接続すると
ともに、該半導体スイッチング素子のオン・オフ及びそ
の時間を制御回路で制御するようにして、交流電源投入
後から一定時間、交流電源電圧の各半サイクル毎の正弦
波インバータの発振時間を徐々に増大せしめるように構
成したことを特徴とする点灯装置。(1) an alternating current power source, a full wave rectifier that rectifies the alternating current power source, a sine wave inverter that converts the output of the full wave rectifier into a sine wave high frequency voltage, a drive circuit for the sine wave inverter, and the sine wave In a lighting device consisting of a lighting load connected to the output end of an inverter, a semiconductor switching element is connected in parallel with the drive circuit of the sine wave inverter, and a control circuit controls the on/off and time of the semiconductor switching element. A lighting device characterized in that it is configured to gradually increase the oscillation time of the sine wave inverter for each half cycle of the AC power supply voltage for a certain period of time after the AC power supply is turned on.
インバータであることを特徴とする特許請求の範囲第(
1)項記載の点灯装置。(2) The sine wave inverter is a two-transistor constant current inverter.
The lighting device described in section 1).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61087131A JPS62246292A (en) | 1986-04-17 | 1986-04-17 | Lighting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61087131A JPS62246292A (en) | 1986-04-17 | 1986-04-17 | Lighting apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62246292A true JPS62246292A (en) | 1987-10-27 |
Family
ID=13906408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61087131A Pending JPS62246292A (en) | 1986-04-17 | 1986-04-17 | Lighting apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62246292A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0266890A (en) * | 1988-08-31 | 1990-03-06 | Iwasaki Electric Co Ltd | Lighting-up device |
-
1986
- 1986-04-17 JP JP61087131A patent/JPS62246292A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0266890A (en) * | 1988-08-31 | 1990-03-06 | Iwasaki Electric Co Ltd | Lighting-up device |
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