JPS62291898A - 放電ランプ点灯装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は放電ランプを始動・点灯する装置に関するもの
である。

従来の技術 従来の放電ランプ点灯装置は、例えば、特願昭５９−５
８７２２号明細書に示されるように第３図のような構成
になっていた。

以下に従来の放電ランプ点灯装置について説明する。第
３図において、１は交流電源、２は整流回路、３はダイ
オード、４は放電ランプ、５はインダクタンス、６はト
ランジスタ、７はｐｎｐｎサイリスタ、８はコンデンサ
、９はダイオード、１０はトランジスタ６をコレクタ・
エミッタ間に電流を導通した後しゃ断するごとくオン・
オフ制御する制御回路である。また、１１はダイオード
９、コンデンサ８．放電ランプ４．インダクタンス５．
トランジスタ６からなるチョッパ回路である。

以下に、従来例の動作について説明する。まず、交流電
源１から整流回路２により整流された直流電圧Ｖｄｃが
端子ａ、ｂに印加されると、ダイオード３・コンデンサ
８・インダクタンス５・トランジスタ６を介して電流が
流れコンデンサ８が充電される。その充電電圧がｐｎｐ
ｎサイリスタフのブレークオーバー電圧Ｖｂｏを越える
とｐｎｐｎサイリスタ７はＯＮ状態になり、大きな電流
が整流回路２よりｐｎｐｎサイリスタ７・インダクタン
ス４・トランジスタ６を介して流れてインダクタンス５
にエネルギーが蓄積される。次いである時点で制御回路
１０によりトランジスタ６をオフする。そのため、イン
ダクタンス５に流れていた電流が急速に遮断され、イン
ダクタンス５にキック電圧が発生する。そのため、その
電圧がダイオード９を介して、放電ランプ４・コンデン
サ８およびダイオード３の逆方向に印加される。そのた
め、コンデンサ７は高い電圧に充電される。また、その
充電電荷は、ダイオード９のために放電ランプ４以外に
は放電されない。そのため、放電ランプ４およびコンデ
ンサ７に印加された電圧は、ＤＣ電圧となり放電ランプ
４ｔ！：始動する。

次いで、放電ランプ４が始動すると、放電ランプ４の電
圧は低下し直流電源の電圧以下になり、また、ｐｎｐｎ
サイリスタフのブレークオーバー電圧Ｖｂｏ以下となる
。そのため、ｐｎｐｎサイリスタ７はオフ状態のままで
あり、電流は、交流電源１・整流回路２・ダイオード３
・放電ランプ４・インダクタンス５・トランジスタ６を
介して流れるようになる。そして、トランジスタ６の遮
断時には、インダクタンス５に蓄積されたエネルギーは
、ダイオード９と放電ランプ４とを介して放出され放電
ランプ４には電流が流れつづけて点灯を維持する降圧形
チョッパの動作を行なう。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の点灯装置では、放電ラ
ンプ始動前のインダクタンス５にキックパルスを発生さ
せる際、トランジスタ６がオンとなりｐｎｐｎサイリス
タ７がオンした期間において、インダクタンス５を流れ
る電流が大きくなり、そのため、放電ランプ４がその電
圧によって始動するまでの間、特に即時再始動を行なう
場合、高い電圧がダイオード３・９．コンデンサ８．ト
ランジスタ６のＣ−Ｅ間に印加されることになる。この
ため、これらの素子には、通常の放電ランプ４の始動電
圧よりもさらに高い耐圧で、かつ、放電ランプ４のため
の大きな電流の流せる容量のものが必要とされ非常に不
経済である。また、素子の周囲に対しても絶縁性の面で
問題があり、形状も大きくなるという問題があった。

問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決するため、出力電圧の極性が
一定である電源と、前記電源の出力端の一方に順方向に
接続された第１のダイオードと、前記第１のダイオード
の他端に接続された放電ランプと、前記放電ランプの他
端に順方向に接続された第２のダイオードと、第２のダ
イオードの他端に接続されたインダクタンスと、前記イ
ンダクタンスの他端と前記電源の他端との間に接続され
ここを流れる電流をオン・オフする制御端子付スイッチ
素子と、前記第２のダイオードと放電ランプとに並列に
かつ第１のダイオードと逆方向に接続された第３のダイ
オードと、前記制御端子付スイッチ素子の制御端子に接
続され前記制御端子イ・ｒスイッチ素子をオン・オフ制
御する制御手段と、前記第２のダイオードの放電ランプ
側に順方向に一端を接続した第４のダイオードと、前記
第４のダイオードの他端と第２のダイオードのインダク
タンス側との間に接続された始動用インダクタンスと、
前記第４のダイオードの始動用インダクタンス側に一端
を接続し他端を前記第１のダイオードよりも電源側に接
続した少なくともここを流れる電流をオン・オフする始
動用制御端子付スイッチ素子とを備えたものである。

作用 本発明は前記した構成により、放電ランプの始動時に始
動用制御端子付スイッチ素子をオンした後ここを流れる
電流を遮断することにより、始動用インダクタンスに高
いキック電圧を発生させて放電ランプの反電源端に第４
のダイオードを介して印加することにより、放電ランプ
を始動するものである。

実施例 第１図は本発明の放電ランプ点灯装置の実施例を示す回
路図であり、第２図は本発明の実施例の点灯装置の動作
タイミングチャートである。第１図において、１は交流
電源、２は整流回路、２０はコンデンサであり、交流電
源１の電圧を整流回路２により整流してコンデンサ２０
で平滑し、極性の一定である電圧Ｖｉｎｔ−出力する。

２１は第１のダイオード、２２は放電ランプ、２３は第
２のダイオード、２４はインダクタンス、２５は制御端
子付スイッチ素子であるトランジスタ、２６は電流検出
用抵抗であり、整流回路２の正出力端から第１のダイオ
ード２１・放電ランプ２２・第２のダイオード２３・イ
ンダクタンス２４・トランジスタ２５・電流検出用抵抗
・整流回路の負端子の順に順方向に接続しである。、２
７はインダクタンス２４と第２のダイオード２３と放電
ランプ２２とに並列にかつ第１のダイオード２１と逆方
向に接続された第３のダイオード、２８はダイオード２
１・２３と放電ランプ２２とに並列に接続されたコンデ
ンサ、２９は起動用抵抗３０．インダクタンス２４の２
次巻線３１．抵抗３２からなりトランジスタ２５のベー
ス電流を供給する駆動回路、３３は電流検出抵抗２６の
電圧と放電ランプ２２の点灯判別信号とを入力し放電ラ
ンプ２２の点灯時に電流検出抵抗２６の電圧に応じて所
定の電圧になった時にトランジスタ２５をターンオフさ
せるＨレベルの信号を出力するとともに放電ランプ２２
の始動前は所定の放電ランプ２２の始動電圧を発生させ
るごとく電流検出抵抗２６の電圧の所定の値の時にこの
信号を出力する制御回路、３４は制御手段３３の出力信
号をベースに入力し信号に応じてトランジスタ２５のベ
ース・エミッタ間を短絡しトランジスタ２５をオフさせ
るトランジスタ、３５は第２のダイオード２３の放電ラ
ンプ２２側に順方向に一端を接続した第４のダイオード
、３６は第４のダイオード３５のカソードと第２のダイ
オード２３のインダクタンス２４側との間に接続された
始動用インダクタンス、３７はダイオード３５の始動用
インダクタンス側にコレクタを接続しエミッタをダイオ
ード２１の整流回路側に接続した始動用制御端子付スイ
ッチ素子であるトランジスタ、３８は起動用抵抗３９と
始動用インダクタンス３６の２次巻線４０と抵抗４１と
からなりトランジスタ３７のベース電流を供給する駆動
回路、４２はトランジスタ３７のベース・エミッタ間を
短絡しトランジスタ３７ｅオフさせるトランジスタ、４
３はトランジスタ４２のベースに接続されベース電流を
制限する抵抗、４４は抵抗４３と整流回路の負端子との
間に接続されたトランジスタ、４５は制御回路３３の出
力信号を一つの人力とし出力をトランジスタ４４のベー
スに接続したＯＲ回路、４６は出力をＯＲ回路の人力と
した信号反転回路、４７は駆動回路２９・３８、抵抗２
６・４３．トランジスタ３４・４２・４４、制御回路３
３．ＯＲ回路４５．信号反転回路４６とからなる制御手
段であり、トランジスタ２５．３７に流れる電流をオン
・オフ制御する。

また、抵抗４８はコンデンサ２８に並列に接続された分
圧抵抗４９．５０と抵抗５０の電圧をエミッタ・ベース
間に人力しエミッタをダイオード２１のアノードに接続
しコレクタを抵抗５２を介して信号反転回路４６および
制御回路３３の点灯判別信号人力に接続したトランジス
タ５１とからなる点灯判別回路である。

以上の構成の放電ランプ点灯装置の動作を以下に説明す
る。放電ランプ２２の始動前、交流電源１の電圧が整流
平滑されて整流回路２からＶｉｎとして出力されると、
この電圧が起動用抵抗３０を介してトランジスタ２５の
ベース・エミッタ間に加わりトランジスタ２５をオンさ
せる。そのため、電圧Ｖｉｎがインダクタンス２４・３
６を介してコンデンサ２８および放電ランプ２２および
トランジスタ３７のエミッタ・コレクタ問および分圧抵
抗４９・５０に印加される。そのため、でいこう５０の
電圧はトランジスタ５１をオンさせるのに１−分大きく
トランジスタ５１はオンして整流回路２の正出力からト
ランジスタ５１・抵抗５２を介して電流が信号反転回路
４６および制御回路３８の入力に点灯判別信号として入
力される。このとき信号反転回路４６の人力はＨレベル
であるので出力はＬレベルであり、また制御回路３３の
出力も抵抗２６の電圧が低いのでＬレベルでありこの信
号を入力するトランジスタ３４はオフでありＯＲ回路４
５の出力もＬレベルであり、そのため、トランジスタ４
４および４２もオフである。そのため、トランジスタ３
７のベースとダイオード２３のカソードに接続された起
動用抵抗３９を介してトランジスタ３７のベース電流が
供給されてトランジスタ３７がオンする。そのため、電
圧Ｖｉｎにより、整流回路２の正出力端からトランジス
タ３７・インダクタンス３６・インダクタンス２４・ト
ランジスタ２５・抵抗２６を介して整流回路２の負出力
端へと電流が第２図（ｂ）、（ｄ）の時刻ｔ１〜ｔ２の
ように直線的に上昇しながら流れる。

このとき、インダクタンス３６の２次巻線４０に発生し
た電圧により抵抗４１を介してトランジスタ３７のベー
ス電流が供給されてトランジスタ３７はオンを維持する
。同様にトランジスタ２５も２次巻！！１１３１から抵
抗３２を介してベース電流を供給しオンを維持する。そ
のため、抵抗２６の電圧も上昇し、点灯判別回路４８の
出力がＨレベルのときの所定の電圧に達すると、時刻ｔ
２において制御回路３３のターンオフ信号が出力される
。そのため、トランジスタ３４がオンしてトランジスタ
２５をオフする。同時に、Ｏｒｔ回路４５の出力もｌ−
ルベルになりトランジスタ４４・トランジスタ４２をオ
ンＩノでトランジスタ３７をオフする。

そのため、時刻ｔ２において流れていた電流【ｐは急速
に遮断されインダクタンス２４にはインダクタンス値を
［７１として、 Ｗ１＝ＬＩ＊ｌｐ＊［ｐ／２ のエネルギーに相当するキック電圧 Ｖｐｌ＝−１，１＊ｄｉ／ｄｔ が発生し、インダクタンス３６にはインダクタンス値を
Ｌ２として、 Ｗ２＝　し２＊Ｉ　ｐ＊Ｉ　ｐ／２ のエネルギーに相当するキック電圧 Ｖｐ２＝　　Ｌ２＊ｄ　ｌ　／　ｃｉ　ｔが発生する。

これらの電圧のうち、Ｖｐｌはトランジスタ２５に阻止
されるとともにダイオード２７を介してダイオード２１
に阻止されて放電ランプ２２の正端子に正電圧として印
加される。一方Ｖｐ２はトランジスタ３７に阻止される
とともにダイオード３５を介してダイオード２３に阻止
されて放電ランプ２２の負端子に負電圧として印加され
る。そのため、放電ランプ２２の両端には、第２図の（
ｆ）のようにＶｐｌ＋Ｖｐ２の電圧が印加できる。また
、このとき、トランジスタ２５のコＩ７クタＣとエミッ
タＥとの間には第２図の（Ｃ）のようにＶｉｎ＋Ｖｐｌ
の電圧がくわねり、同様に、トランジスタ３７のコレク
タＣとエミッタＥとの間には第２図の＜８．＞のように
Ｖｉｎ＋Ｖｐ２の電圧がくわわるようにできる。なお、
このとき、コンデンサ２８の電圧Ｖｃは Ｖｃ＝　　Ｖ　ｉｒｌｇ　　Ｌ２／　　（Ｌ　１＋　　
Ｉ−２）であり、Ｖｉｎよりも小さくできる。

次に、この始動電圧Ｖｐ’ｌ＋Ｖｐ２により放電ランプ
２２が始動すると、急激にランプ電圧が低下し、そのた
め、抵抗５０の電圧が低下しトランジスタ５１がオフす
る。そのため、信号反転回路４６および制御回路３３の
人力に点灯判別信号としてＬレベルの信号が入力される
。そのため、ＯＲ回路４５、の出力はＨレベルになり、
そのため、トランジスタ４４および４２はオンになる。

そのため、トランジスタ３７はオフを維持する。そのた
め、今度は電圧Ｖｉｎにより、整流回路２の正出力端か
らダイオード２１・放電ランプ２２・ダイオード２３・
インダクタンス２４・トランジスタ２５・抵抗２６を介
して整流回路２の負出力端へと電流が直線的に上昇しな
がら流れて放電ランプ２２が点灯維持する。このとき、
始動時と同様にトランジスタ２５は２次巻、ｔ１１３１
から抵抗３２を介してベース電流を供給しオンを維持す
る。そのため、抵抗２６の電圧が上昇しして点灯判別回
路４８の出力がＬレベルのときの所定の電圧に達すると
、制御回路３３のターンオフ信号が出力される。そのた
め、トランジスタ３４がオンしてトランジスタ２５をオ
フする。このとき、ＯＲ回￥８４５の出力はＨレベルの
ままでありトランジスタ３７はオフのままである。トラ
ンジスタ２５がオフすると、インダクタンス２４に蓄積
されたエネルギーによってダイオード２７を介して放電
ランプ２２に電流が流れて放電ランプ２２は点灯を維持
する。以後、これらの動作を繰返す。

以上の説明のように、本実施例によれば、放電ランプ２
２の始動前に、放電ランプ２２にインダクタンス３６お
よびインダクタンス２４に発生するキック電圧ｖｐｔ、
　Ｖｐ２を交流電源の電圧を基準として加算して印加で
きる。そのため、高い始動電圧の放電ランプでも始動で
きまた、始動エネルギーも大きくできるので始動時間も
短くできる。

また、トランジスタ３７．２５として、低いＶｃｅ定格
のものを用いても高い始動電圧を放電ランプ２２に印加
できる。また、インダクタンス３６のインダクタンスＬ
２をインダクタンス２４のインダクタンスＬ１よりも大
きくすることにより、トランジスタ３７のＣ−８間に加
わる電圧をトランジスタ２５のＣ−８間に加わる電圧よ
りも大きくでき、そのため、トランジスタ３７には高耐
圧小電流のものを用い、トランジスタ２５には低い耐圧
の大電流の素子を用いることができ、汎用品を用いて構
成しやすく経済的である。また、交流電源の電圧を基準
として加算して放電ランプ２２に印加できるので外部に
対しての絶縁性を容易に良くでき、形試も小型にできる
。また、コンデンサ２８に加わる電圧はＶｉｎよりも小
さくできるので経済的であり小型にもできる。

なお、本実施例においてインダクタンス２４と３６は別
々に設けたが、同一のコアに設けられていてもよい。ま
た、トランジスタ３７と２５は自励式としたが他励でも
よく、その制御手段４７はトランジスタ２５のエミッタ
電流を抵抗２６で検出して行なったが、他の方法および
構成でもよい。

また、点灯判別回路４８は他のものでもよいし、制御手
段で行なってもよく、さらには点灯判別せずに同じ条件
で制御してもよくトランジスタ３７は点灯時も動作して
も差し支えない。また、トランジスタ３７と２５は同時
にターンオフさせたが、インダクタンス３６によるキッ
ク電圧が十分大きければトランジスタ２５はオンのまま
でもよく、この場合、インダクタンス３６の値を大きく
すれば電流は小さくできトランジスタ３７に小８謎のも
のを用いトランジスタ２５には低耐圧大電流のものを用
いて構成でき安価にできる。以上の実施例では、放電ラ
ンプ２２は、高圧放電ランプや他の蛍光ランプなどの放
電ランプであっても良い。

また、トランジスタ９は、バイポーラ形でなくてもＦＥ
Ｔなとの他のものでもよく、制御信号によりターンオフ
できるものであればサイリスタなど他のものでもよい。

発明の効果 本発明は、以上のような簡単な構成により、低い定格の
素子を用いて、放電ランプに十分な！ｆＩ動電圧電圧給
できる小型で安価な放電ランプ点灯装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の放電ランプ点灯装置の回路図
、第２図は同放電ランプ点灯装置のタイムチャート図、
第３図は従来の放電ランプ点灯装置の装置の回路図であ
る。 １・・・交流電源、２・・・整流回路、４，２２・・・
放電ランプ、２４．３７・・・トランジスタ、２４＋　
３６・・・インダクタンス、３３・・・制御回路、４７
・・・制御手段 代理人の氏名弁理土中尾敏男はか１名 第２図 ｔＩ　　　ｔｚ　　　　　　　ｆ−３ｔ４第３Ｉ！１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 出力電圧の極性が一定である電源と、前記電源の出力端
   の一方に順方向に接続された第１のダイオードと、前記
   第１のダイオードの他端に接続された放電ランプと、前
   記放電ランプの他端に順方向に接続された第２のダイオ
   ードと、第２のダイオードの他端に接続されたインダク
   タンスと、前記インダクタンスの他端と前記電源の他端
   との間に接続されここを流れる電流をオン・オフする制
   御端子付スイッチ素子と、前記第２のダイオードと放電
   ランプとに並列にかつ第１のダイオードと逆方向に接続
   された第３のダイオードと、前記制御端子付スイッチ素
   子の制御端子に接続され前記制御端子付スイッチ素子を
   オン・オフ制御する制御手段と、前記第２のダイオード
   の放電ランプ側に順方向に一端を接続した第４のダイオ
   ードと、前記第４のダイオードの他端と第２のダイオー
   ドのインダクタンス側との間に接続された始動用インダ
   クタンスと、前記第４のダイオードの始動用インダクタ
   ンス側に一端を接続し他端を前記第１のダイオードより
   も電源側に接続した少なくともここを流れる電流をオン
   ・オフする始動用制御端子付スイッチ素子とを備えた放
   電ランプ点灯装置。