JPS63190297A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、放電ランプ点灯装置に関する。

従来の技術 従来の放電ランプ点灯装置は、例えば特開昭６０−１５
７１９２号公報に示されているように、第３図のような
構成になっていた。

第３図において、１は直流電源、２は放電ランプ、３．
２６は定電流用インダクタンス、４はタイマー回路であ
ってその出力はトランジスタ５と抵抗６とで構成される
スイッチング手段７と、トランジスタ８と抵抗９とで構
成されるスイッチング手段１０に人力されタイマー回路
４の出力によってスイッチング手段７とスイッチング手
段１０とをオン・オフ制御する。制御は、タイマー回路
４の出力によって電源投入時トランジスタ８をオン、ト
ランジスタ５をオフにし、一定時間後にタイマー回路４
の出力によってトランジスタ８をオフ、トランジスタ５
をオンにする。１１は放電ランプ２を点灯した時のラン
プ電流制限素子であるコンデンサである。１２はインバ
ータ回路である自励式プッシュプルインバータ回路であ
って、トランジスタ１３．１４とコンデンサ１５と抵抗
１６，１７とトランス１８とで構成され直流電源１の出
力を定電流インダクタンス３を介してトランス１８の１
次巻線の中点に印加し、同時にトランジスタ１３．１４
の各ベース抵抗１６．１７とに分流されバイアスの一部
として用いられる。トランジスタ１３．１４はトランス
１８のベース帰還巻線に誘起される電圧にて交互にスイ
ッチングし、トランス１８の２次巻線に交流を出力し、
トランス１８の２次巻線の交流出力により電流制限素子
であるコンデンサ１１によって電流制限され放電ランプ
２が点灯する。１９はインバータ回路である自励式プッ
シュプルインバータ回路であって、トランジスタ２０．
２１とコンデンサ２２と抵抗２３゜２４とトランス２５
とで構成され、直流電源１の出力をトランジスタ８と定
′ｉｔ流インダクタンス２６を介してトランス２５の１
次巻線の中点に印加し、同時にトランジスタ２０．２１
の各ベース抵抗２３．２４とに分流されバイアスの一部
として用いられる。トランジスタ２０．２１はトランス
２５のベース帰還巻線に誘起される電圧にて交互にスイ
ッチングし、トランス２５の２次巻線に交流を出力する
。このトランス２５の２次巻線に直列に放電ランプ２の
電極が接続されトランス２５の２次巻線の交流出力によ
って放電ランプ２の電極を予熱する。

以上のような構成により、電源投入時トランジスタ８が
オン、トランジスタ５がオフであるから自励式プッシュ
プルインバータ回路１２には電力が供給されないので、
自励式ブシュプルインバータ回路１２は発振動作を行な
わないの〒トランス１８の２次巻線には交流出力は発生
しない。またその時、トランジスタ８がオンしているか
ら自励式プッシュプルインバータ回路１９には電力が供
給されるので自励式ブシュプルインバータ回路１９は発
振動作を行ないトランス２５の２次巻線には交流出力は
発生し、それによって放電ランプ２の電極は予熱される
。また電源投入から一定時間が経過するとトランジスタ
８がオフ、トランジスタ５がオンとなるから自励式プッ
シュプルインバータ回路１９には電力が供給されないの
で自励式ブシュプルインバータ回路１９は発振動作を行
なわない。このためトランス２５の２次巻線には交流出
力は発生しないので放電ランプ２の電極は予熱されない
。またトランジスタ５がオンしているから自励式ブシュ
プルインバータ回路１２は発振動作を行ないトランス１
８の２次巻線には交流出力が発生し、これによって放電
ランプ２は点灯する。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の放電ランプ点灯装置では、点灯用のパ
ワー回路と予熱用のパワー回路という２つのパワー回路
が必要なので、部品点数が多くなり、装置が大型化する
とともに装置が重くなるという問題点があった。

問題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、この電源の出力端に接続され電源投
入から一定時間後に出力が変化するタイマー回路と、前
記電源の出力端に接続され少なくとも１つ以上の予熱巻
線を備え前記タイマー回路の出力によって電源投入時の
出力電圧が電源投入から一定時間後の出力電圧より低い
電圧を出力するインバータ回路と、前記インバータ回路
の出力端に接続された放電ランプと電流制限素子との直
列回路と、前記インバータ回路の予熱巻線に接続され電
圧検出手段を有し前記予熱巻線電圧の低いことを検出し
て前記放電ランプの電極を予熱する予熱回路とを備えた
ものである。

作用 本発明は前記した構成で、点灯回路と予熱回路を１つの
パワー回路で構成することができる。

実施例 第１図は本発明の放電ランプ点灯装置の第１の実施例を
示す回路図である。第１図において５０は出力電圧の極
性が一定の電源である直流電源回路であり直流電源５１
と、昇圧形チョッパのパワー回路であるチョークコイル
５２とダイオード５３とトランジスタ５４とコンデンサ
５５と、抵抗５６．５７．５８と制御回路５９とで構成
され、直流電源５１の出力をチョクコイル５２とダイ才
一ド５３を介してコンデンサ５５に出力し、トランジス
タ５４のオン時に蓄積されたエネルギーをトランジスタ
５４のオフ時にコンデンサ５５に蓄積された電圧に加え
ることで昇圧を行う。また、抵抗５６．５７．５８の直
列回路で直流電源回路５０の出力電圧を検出して、これ
を制御回路５９に人力し直流電源回路５０の出力電圧が
一定値になるようにトランジスタ５４をオン・オフ制御
する。

２は放電ランプである熱陰極放電ランプ、６１はインバ
ータである自励式プッシュプルインバータ回路であって
、定電流用インダクタンス６０とトランジスタ６２．６
３とコンデンサ６４と抵抗６５．６６とトランス６７と
で構成され、直流電源回路５０の出力を定電流インダク
タンス６０を介してトランス６７の１次巻線の中点に印
加し、同時にトランジスタ６２．６３の各ベース抵抗６
５゜６６とに分流されバイアスの一部として用いられる
。トランジスタ６２．６３はトランス６７のペース帰還
巻線に誘起される電圧にて交互にスイッチングし、トラ
ンス６７の２次巻線に交流を出力する。このトランス６
７の２次巻線に直列に熱陰極放電ランプ２と熱陰極放電
ランプ２の点灯時の電流制限素子であるコンデンサ６８
が接続されトランス６７の２次巻線に発生する交流出力
によってコンデンサ６８によって電流制限され熱陰極放
電ランプ２は点灯する。６９はタイマー回路であって、
抵抗７０．７４とコンデンサ７１と基準電源７２と演算
増幅器７３とトランジスタ７５とで構成され、演算増幅
器７３の出力端子から出力される出力信号が抵抗７４を
介してトランジスタ７５に人力されトランジスタ７５を
オン・オフ制御する。制御は電源投入時トランジスタ７
５がオフ状態になり、電源投入から一定時間経過後にト
ランジスタ７５がオン状態になるようにしである。７６
は予熱回路であってダイオード７７とコンデンサ７８と
電圧検出手段であるツェナーダイオード７９と抵抗８０
，８１．８４とトランジスタ８２゜８３．８５とで構成
されトランス６７の予熱巻線に発生する電圧をダイオー
ド７７とコンデンサ７８とで半波整流し、その電圧がツ
ェナーダイオード７９によって設定された電圧より小さ
いときはツェナーダイオード７９はオフ状態であるので
トランジスタ８２はオフ状態になりトランジスタ８３は
オン状態になり、熱陰極放電ランプ２の一方の電極が予
熱される。また、ダイオード７７とコンデンサ７８とで
半波整流された電圧がツェナーダイオード７９によって
設定された電圧より大きいときはツェナーダイオード７
９はオフ状態になりトランジスタ８２がオン状態になり
トランジスタ８３がオフ状態になり熱陰極放電ランプ２
の一方の電極は予熱されない。また、予熱回路７６の抵
抗８４とトランジスタ８５で構成された部分は演算増幅
器７３の出力によってオン・オフ制御され、電源投入と
同時にトランジスタ８５がオフ状態になり、放電ランプ
２のもう一方の電極が予熱される。電源投入から一定時
間後に演算増幅器７３の出力が変化しトランジスタ８５
がオフ８態になり放電ランプ２の電極予熱は停止する。

以上のような構成により、電源を投入すると自励式プッ
シュプルインバータ回路６１には電力が供給されるので
自励式シュプルインバータ６１は発振動作を行ないトラ
ンス６７の２次巻線と予熱巻線には交流出力は発生し、
それによって熱陰極放電ランプ２にはトランス６７の２
次巻線に発生した交流電圧が加わる。この時タイマー回
路６９の出力端であるトランジスタ７５はオフ状態であ
るから制御回路５９に人力される電圧は抵抗５６゜５７
．５８によって分圧された電圧であり、直流電源回路５
０の出力端であるコンデンサ５５の両端電圧をＶｏｕｔ
ｌ、制御回路５９の入力端子を■、抵抗５６．５７．５
８の抵抗値をＲ５６＋　Ｒ５７＋　Ｒ５日とすると次の
（１）式が成り立つ。

ｙ＝ｙｏｕｔ１（（Ｒ５７＋Ｒ５ａ）／（Ｒ５６”Ｒ５
７＋Ｒ５５））１（１）この時発生した直流電源回路５
０の出力電圧Ｖｏｕｔ１がトランス６７の１次巻線に人
力されトランス６７の巻数比に応じた電圧が２次巻線と
予熱巻線に発生する。この時２次巻線に発生した電圧は
熱陰極放電ランプの始動電圧以下になるように設定する
とともに、予熱巻線に発生する電圧は、その電圧をダイ
オード７７、コンデンサ７８で半波整流した電圧がツェ
ナーダイオード７９によって設定された電圧より小さく
なるように設定する。またこの時演算増幅器７３からの
出力信号によりトランジスタ８５はオン状態になる。そ
のため、この時放電ランプ２は点灯しないが放電ランプ
２の両側の電極は予熱される。また電源投入から一定　
。

時間が経過すると演算増幅器７３の出力信号が変化する
のでトランジスタ７５がオン状態になるから直流電源回
路５０の出力端であるコンデンサ５５の両端電圧を抵抗
５６．５７によって分圧された電圧になる。この時制御
回路５９は入力電圧を一定値に保とうとするので昇圧形
チョッパのパワー回路の出力電圧をＶ　ｏｕｔ２、制御
回路５９の入力電圧をＶ、抵抗５６．５７（７）抵抗値
ｔ’Ｒ５ａｓ　Ｒ５７とすると次の（２）式が成り立つ
。

Ｖ”ＶＯｕｔ２（Ｒ５７／（Ｒ５ａ＋Ｒ５７））・・・
・”””（２）（１）式、（２）式よりＶ　ｏｕｔｌと
Ｖ　ｏｕｔ２の関係を求めると（３）式が成り立つ。

Ｖｏｕｔ２　＝　Ｖｏｕｔｌ　（１÷Ｒａｓ・Ｒ５５ｚ
（Ｒａａ・Ｒ５７＋Ｒ５７２＋Ｒ５７・Ｒ５８）　）・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）（
３）式から分るようにＶｏｕｔ２はＶ、ｏｕｔｌより大
きく　Ｖｏｕｔｌの（１＋ｆｔ５ａ・Ｒ５ｓ／（Ｒ５ａ
・Ｒ５７＋Ｒ５７２＋Ｒ５７”Ｒ５１１１））倍になる
。この時発生した直流電源回路５０の出力電圧ＶＯｕｔ
２がトランス６７の１次巻線に人力されトランス６７の
巻数比に応じた電圧が２次巻線と予熱巻線に発生する。

この時２次巻線に発生した電圧は熱陰極放電ランプ２の
始動電圧以上になるように設定するとともに、予熱巻線
に発生する電圧は、その電圧をダイオード７７、コンデ
ンサ７８で半波整流した電圧がツェナーダイオード７９
によって設定された電圧より大きくなるように設定する
。またこの時演算増幅器７３からの出力信号によりトラ
ンジスタ８５はオフ状態になる。そのため、この時放電
ランプ２の両側の電極の予熱は停止し、同時には放電ラ
ンプ２が点灯する０以上のような構成により電源投入か
ら一定時間だけ熱陰極放電ランプ２の各電極を予熱し、
予熱が停止すると同時に熱陰極放電ランプ２を点灯する
０以上説朋したように、簡単な構成受点灯回路と予熱回
路を１つのパワー回路で構成できる。

第２図は本発明の放電ランプ点灯装置の第２の実施例を
示す回路図である。第２図において２と、６８から８５
は第１の実施例と同じものであり、２は放電ランプであ
る熱陰極放電ランプ、６８は熱陰極放電ランプ２の点灯
時の電流制限素子であるコンデンサ、６９はタイマー回
路であって、電源投入時トランジスタ７５がオフ状態で
あり、電ＷＡｔｉ人から一定時間経過後にトランジスタ
７５がオン状態にな夕、また、７６は予熱回路であって
ダイオード７７とコンデンサ７８と電圧検出手段である
ツェナーダイオード７９と抵抗８０，８１゜８４とトラ
ンジスタ８２．８３．８５とで構成されトランス６７の
予熱巻線に発生する電圧をダイオード７７とコンデンサ
７８とで半波整流し、その電圧がツェナーダイオード７
９によって設定された電圧より小さいときはツェナーダ
イオード７９はオフ状態であるのでトランジスタ８２は
オフ状態になりトランジスタ８３はオン状態になり、熱
陰極放電ランプ２の一方の電極が予熱される。

また、ダイオード７７とコンデンサ７８とで半波整流さ
れた電圧がツェナーダイオード７９によって設定された
電圧より大きいときはツェナーダイオード７９はオン状
態になりトランジスタ８２がオフ状態になりトランジス
タ８３がオフ状態になり熱陰極放電ランプ２の一方の電
極は予熱されない、また、予熱回路７６の抵抗８４とト
ランジスタ８５で構成された部分は演算増幅器７３の出
力によってオン・オフ制御され、電源投入と同時にトラ
ンジスタ８５がオン状態になり、放電ランプ２のもう一
方の電極が予熱される。電源投入から一定時間後に演算
増幅器７３の出力が変化しトランジスタ８５がオフ状態
になり放電ランプ２の電極予熱は停止する。

第１の実施例と異なる点は、出力電圧の極性が一定のｔ
薯である直流電源１００と、インバータ回路である１電
源力式の５ＥＰＰ回路１０１であって、１電源力式の５
ＥＰＰ回路１０１はトランジλ スタ１０２，１０３．１０４と抵抗１０５．１０６．１
０７，１０８，１０９，１１０とコンデンサー１１，１
１２，１１３とダイオード１１４゜１１５とトランス１
１６と２チャンネル出力段を有する制御口ＷＰｒ１１７
とで構成され、制御回路１１７は抵抗１０９によって直
流電源１００の出力電流を検知して直流電源１００の出
力電流が一定値になるようにトランジスタ１０２．１０
３をオン・オフ制御する制御信号を出力する。また、抵
抗１１０とコンデンサ１１２．１１３は制御回路１１７
の発振周波数を決定するための素子である。

この時、抵抗１１０とコンデンサ１１２，１１３で決定
された発振周波数で制御回路１１７は発振動作を行ない
、その出力信号によってトランジスタ１０２，１０３，
１０４はオン・オフ制御する。

そのため、１電源方式の５ＥＰＰ回路１０１は直流電源
１００の出力信号を入力しトランジスタ１０２．１０３
を交互にオン・オフすることによって、トランス１１６
の１次巻線に交流を出力し、トランス１１６の２次巻線
と予熱巻線には巻数比に応じた交流が出力される。この
時コンデンサ１１１とトランス１１６の１次巻線とで直
列共振回路を構成しているので、制御回路１１７の発振
周波数によって共振条件が変化するからトランス１１６
の１次巻線に発生する電圧が変化する。

以上のような構成により、電源を投入すると１電源方式
の５ＥＰＰ回路１０１は発振動作を行ないトランス１１
６の２次巻線と予熱巻線には交流８カが発生し、それに
よってＰＡ陰極放電ランプ２にはトランス１１６の２次
巻線に発生した交流電圧が加わる。この時タイマー回路
６９の出力端であるトランジスタ７５はオフ状態である
から制御回路１１７の発振周波数はコンデンサ１１２．
１１３と抵抗１１０とで決まり、これによって、トラン
ス１１６の１次巻線に発生する交流電圧が決定する。こ
の時２次巻線に発生した電圧は熱陰極放電ランプの始動
電圧以下になるように設定するとともに、予熱巻線に発
生する電圧は、その電圧をダイオード７７、コンデンサ
７８で半波整流した電圧がツェナーダイオード７９によ
って設定された電圧より小さくなるように設定する。ま
たこの時演算増幅器７３からの出力信号によりトランジ
スタ８イはオン状態になる。そのため、この時放電ラン
プ２は点灯しないが放電ランプ２の両側の電極は予熱さ
れる。また電源投入から一定時間が経過すると演算増幅
器７３の出力信号が変化するのでトランジスタ７５がオ
ン状態になるから制御回路１１７の発振周波数はコンデ
ンサ１１２と抵抗１１０とで決まり、これによって、ト
ランス１１６の１次巻、ＩＩａ辷発生する交流電圧が決
定する。

この時トランス１１６の２次巻線に発生した電圧は熱陰
極放電ランプの始動電圧以上になるように設定するとと
もに、トランス１１６の予熱巻線に発生する電圧は、そ
の電圧をダイオード７７、コンデンサ７８で半波整流し
た電圧がツェナーダイオード７９によって設定された電
圧より大きくなるように設定する。またこの時演算増幅
器７３からの出力信号によりトランジスタ８５はオフ状
態になる。そのため、この時熱陰極放電ランプ２の両側
の電極の予熱は停止し、同時に熱陰極放電ランプ２が点
灯する０以上のような構成により電源投入から一定時間
だけ熱陰極放電ランプ２の各電極を予熱し、予熱が停止
すると同時に熱陰極放電ランプ２を点灯する。以上説明
したように簡単な構成で点灯回路と予熱回路を１つのパ
ワー回路で構成することができる。

なお、本実施例において、予熱巻線の出力を半波整流し
、その出力から電圧を検知したが、全波整流してその出
力から電圧を検知しても良いし他の方式でも良い、また
、放電ランプ点灯時の電流制限素子はコンデンサでなく
ても良く、抵抗でも良いし、インダクタンスでも良い。

またタイマー回路は他の構成でも良い、また、予熱巻線
を２つ設けて両側の電極を予熱巻線の出力で予熱しても
よい、また、インバータ回路は１石式インバータ回路で
も良いし、２電源方式の５ＥＰＰ回路でも良いし他のも
のでも良い、また、予熱回路の電圧検出手段はツェナー
ダイオードでなくても良く、演算増幅器などで構成して
も良いし、他の構成でも良い、また、第１の実施例にお
いて直流電源回路として昇圧チョッパ回路を用いたが、
降圧チョッパ回路でも良いし、反転チョッパ回路でも良
い。

また第２の実施例のおいて直流電源１００の出力を一定
にするように制御したが定電圧制節でも良いし、定電力
制御でも良いし、他の制御でも良い。

発明の詳細 な説明したように、本発明は、簡単な構成で、点灯回路
と予熱回路を１つのパワー回路構成することができるの
で、回路構成が簡単になるとともに小型・軽量の放電ラ
ンプ点灯装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例における放電ランプ点
灯装置の回路図、第２図は、本発明の第２の実施例にお
ける放電ランプ点灯装置の回路図、第３図は従来の放電
ランプ点灯装置の回路図である。 １．５０．１００・・・直流電源、２・・・放電ランプ
、４，６９・・・タイマー回路、７．６・・・予熱回路
、１２．６１，１０１・・・インバータ回路

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、この電源の出力端
   に接続され電源投入から一定時間後に出力が変化するタ
   イマー回路と、前記電源の出力端に接続され少なくとも
   １つ以上の予熱巻線を備え前記タイマー回路の出力に応
   じて電源投入から一定時間は放電ランプを始動しない程
   度の低い電圧を出力し電源投入から一定時間経過後は前
   記放電ランプを始動できるよう高い電圧を出力するイン
   バータ回路と、前記インバータ回路の出力端に接続され
   た前記放電ランプと電流制限素子との直列回路と、前記
   インバータ回路の予熱巻線に接続され電圧検出手段を有
   し前記予熱巻線電圧が低いことを検出して前記放電ラン
   プの電極を予熱する予熱回路とを備えた放電ランプ点灯
   装置。