JPS6322640Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 産業上の利用分野 本考案は、位相制御電圧により調光された状態
で放電灯を点灯する放電灯点灯装置に関する。

従来の技術 従来の調光点灯装置は、第１図に示すように、
交流電源１１に調光装置１２を取付け、この調光
出力で点灯装置１３を働かせ、この点灯装置１３
の出力で放電灯１４を点灯するようにしている。
ここで調光装置１２および点灯装置１３は、フイ
ラメント加熱用の電源線１５、調光線１６および
共通線１７で接続してある。なお、上記電源線１
５は、調光出力と無関係に放電灯１４のフイラメ
ント１４ａ，１４ｂに加熱電流を流すためのもの
である。

考案が解決しようとする問題点 このように、従来のこの種の調光点灯装置は、
配線が３線式であり、また、それらの線の接続に
は極性があることから、配線工事が特別なものと
なつて使いにくく、このような問題点が調光でき
る放電灯点灯装置の普及をさまたげている。

このため、本考案者らは先に特公昭59−19639
号公報に記載の装置を提案した。この装置は交流
電源の位相制御整流出力を入力とする高周波発生
装置を用いて放電灯を付勢するとともに、前記位
相制御整流出力が所定レベル以下の間に、フイラ
メント加熱用の電圧を高周波発生装置に供給する
ので２線配線できるとともに、フイラメントを常
時良好に加熱できるものである。

ここに本考案は、高周波発生装置に供給するフ
イラメント加熱用の電圧値および供給時間を適正
にして、放電灯の短寿命化を極力防止しながら所
望の調光点灯を得ることができる放電灯点灯装置
を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

問題点を解決するための手段 本考案の放電灯点灯装置は、交流電源と、この
交流電源の出力から位相制御整流出力を得る電力
調整装置と、この電力調整装置の出力を高周波に
変換する高周波発生装置と、この高周波発生装置
の高周波出力で付勢されるとともにフイラメント
を加熱される放電灯と、上記電力調整装置の出力
で充電されるとともに充電電荷を放電して上記高
周波発生装置にこの高周波発生装置が上記放電灯
の点灯開始電圧未満の高周波電圧を発生し得る電
圧を供給するコンデンサと、このコンデンサの充
電回路に介挿された第１のスイツチと、上記コン
デンサの放電回路に介挿された第２のスイツチ
と、上記第１のスイツチを上記の位相制御整流出
力の電圧が存在する期間にオンするとともに上記
第２のスイツチを上記位相制御整流出力の休止期
間にオンする制御装置とを具備したものである。

作 用 本考案は、位相制御整流出力で充電されるとと
もに、充電電荷を放電して高周波発生装置に、こ
の高周波発生装置が放電灯の点灯開始電圧未満の
高周波出力を発生し得る電圧を供給するコンデン
サおよびコンデンサの充、放電時間を制御する第
１、第２のスイツチをそれぞれ上記コンデンサの
充電回路または放電回路に設け、制御装置で、位
相制御整流出力の電圧が存在する期間に第１のス
イツチをオンし、位相制御整流出力の休止期間に
第２のスイツチをオンすることにより前記コンデ
ンサの充電タイミングおよびコンデンサの放電タ
イミングを制御するものである。

実施例 以下、本考案の放電灯点灯装置の一実施例を図
面を参照して説明する。

本考案の放電灯点灯装置は、第２図に示すよう
に、交流電源２１に電力調整装置２２を接続し、
この電力調整装置２２には点灯装置２３を調光線
２５および共通線２７の２線により接続し、この
点灯装置２３には電灯２４を接続している。

電力調整装置２２は、交流電源２１の導通角を
制御し、かつ、整流器２８にて整流した位相制御
整流出力により放電灯２４を調光する。また、点
灯装置２３は、第３図に示すように、前記整流器
２８にダイオード４９を介して高周波発生装置と
してのインバータ２９を接続するとともに、上記
整流器２８の出力端子の間に第１のスイツチとし
ての第１のサイリスタ３１およびフイラメント加
熱電圧供給用のコンデンサ３０を直列に接続し、
このコンデンサ３０および整流器２８の正極側の
間にダイオード４９を介して第２のスイツチとし
ての第２のサイリスタ３２を接続して構成してあ
る。そして第１のサイリスタ３１は、コンデンサ
３０の充電回路すなわち整流器２８の出力でコン
デンサ３０を充電する方向に対して順方向に接続
され、また、第２のサイリスタ３２は、コンデン
サ３０の放電回路すなわちコンデンサ３０の放電
電流に対して順方向に接続されている。そして、
コンデンサ３０は第１のサイリスタ３１により充
電タイミングを、第２のサイリスタ３２により放
電タイミングを制御される。これらの第１のサイ
リスタ３１および第２のサイリスタ３２のゲー
ト・カソードは、制御装置としての制御回路３３
の出力端にそれぞれ接続されている。

制御回路３３は、位相制御整流電圧と同期し、
その位相制御整流電圧が存在している期間、たと
えば本実施例では後述するように各半サイクルの
後半の制御角βの時点で第１ゲート信号S₁を発生
し、かつ位相制御整流電圧の休止期間中に第２の
ゲート信号S₂を発生する。この制御回路３３の構
成は、第４図に示すように、第５図ｂに示す位相
制御整流出力の零電圧点を検知する第１、第２の
零電圧検知回路４０，４１を有している。前記第
１の零電圧検知回路４０は第５図ｂで示す位相制
御整流出力の立下り点すなわち各半波の最終点を
検知し第５図ｃで示すパルスを出力し、第２の検
知回路４１は立上り点すなわち導通開始点を検知
し第５図ｄで示すパルスを出力する。これら第
１、第２の零電圧検知回路４０，４１にはそれぞ
れワンシヨツト回路４２，４３が接続され、前記
各零電圧検知回路４０，４１の検知後の所定期間
に第５図ｅ，ｆで示す信号を出力するものであ
る。そして、こらワンシヨツト回路４２，４３に
はそれぞれ発光ダイオード等の発光素子４４，４
５が接続され、前記ワンシヨツト回路４２，４３
の出力信号が停止することによつて第５図ｇ，ｈ
で示すように発光する。また、前記第１および第
２のサイリスタ３１，３２のゲート・アノード間
には、たとえば前記発光素子４４，４５とフオト
カプラを構成する発光素子４６，４７を設け、前
記発光素子４４，４５の光出力を受光して導通し
第１のゲート信号S₁および第２ゲート信号S₂を出
力するようになつている。したがつて、前記各ワ
ンシヨツト回路４２，４３の定数を設定しておけ
ば、第１のサイリスタ３１は第５図ｉで示すよう
に常に同じ位相で導通し、第５図ａに示すように
常に同じ電圧値でコンデンサ３０を充電できる。
したがつて、コンデンサ３０の充電電圧の最大値
を予め設定でき、この最大値はインバータ２９を
介して放電灯２４に供給されたとき放電灯２４を
点灯し得ないがフイラメント加熱には十分な値に
設定されている。また、第２のサイリスタ３２も
第５図ｊで示すように常に一定の位相で導通し、
コンデンサ３０の充電電荷をインバータ２９に供
給する。ここにおいて第２のサイリスタ３２は位
相制御整流出力の立上り点の変化に応じて導通時
期が異なる。すなわち、位相制御整流出力の立上
り点が早い位相であるときは制御角が小さいので
第２のサイリスタ３２も速い位相で導通し、もつ
と早い位相からコンデンサ３０の充電電荷を高周
波発生装置に供給する。また、反対に位相制御整
流出力の立上り点が遅い位相であるときは制御角
が大きくなるので、遅い位相でコンデンサ３０の
充電電荷を供給する。いずれにしても放電灯に点
灯用電圧が印加されるときより所定時間だけ早く
フイラメント加熱をすることができる。なお、前
記零電圧検知回路４０，４１、ワンシヨツト回路
４２，４３の詳細な回路の説明は省略したが、こ
れらはいずれも周知のものを用いることができ
る。また、各零電圧検知回路４０，４１等の電源
として直流電源４８を示したが、これは位相制御
整流出力から得てもよい。さらに、本実施例にお
いては、第１、第２のサイリスタ３１および３２
と並列にダイオード４９を設けているが、これは
零電圧を検知するために用いられるものであつ
て、常に必要とされるものではない。

次に、動作を第６図および第７図を参照して説
明する。

通常の全光点灯時において、交流電源２１の電
源電圧V₁₁は、第６図に示すように、整流器２８
で全波整流され、この全波整流された整流電圧
V₁₂がインバータ２９の入力となる。ここでイン
バータ２９は、その整流電圧V₁₂を入力として発
振動作をし、高周波電圧V₁₃を発生し、これで放
電灯２４を点灯する。この点灯時において、放電
灯２４のフイラメント２４ａ，２４ｂには、前記
高周波電圧V₁₃と同様に連続的な高周波電圧が供
給されてほとんど連続的に加熱電流を得ている。
この全光点灯時では、調整装置２２は動作しな
い。また、この全光点灯時は、第５図および第５
図に関する説明から明らかなように、第２のサイ
リスタ３２がオンしようとするときは、ダイオー
ド４９のカソード側電位がコンデンサ３０の正極
側端子の電位より高いので、第２のサイリスタ３
２はオンしない。すなわち、コンデンサ３０から
インバータ２９への給電はない。

また、調光時には、第７図に示すように、交流
電源２１の出力電圧は調整装置２２により位相制
御され、調光電圧V₁として出力している。この
調光電圧V₁は、点弧角αの時点から立上り、ゼ
ロクロスする半サイクルの終了点まで続いてい
る。ここで制御角αは、調整装置２２を操作する
ことによつて任意に変えられる。調光電圧V₁は、
整流器２８で全波整流され、位相制御整流電圧
V₂の波形となる。一方、制御回路３３の第１ゲ
ート信号S₁は、制御角βで発生し、この時点で第
１のサイリスタ３１を導通させる。このため第１
のサイリスタ３１は、位相制御整流電圧V₂にも
とづく電流をコンデンサ３０に流し充電する。コ
ンデンサ３０のコンデンサ電圧Vcはその充電回
路の時定数で立上り、その後つぎの半サイクルの
休止期間中も保持される。このときのコンデンサ
電圧Vcは、フイラメント２４ａ，２４ｂの加熱
電流に適当なものであり、しかもその最大値は、
放電灯２４を点灯させない値以下に設定してあ
る。すなわち、本実施例のように、コンデンサ３
０の充電回路または放電回路に格別な分圧あるい
は限流手段を有していない場合には、第１のゲー
ト信号S₁の制御角βは、電源電圧V₁₁の半サイク
ルの後半に選ばれ、コンデンサ３０は放電灯２４
を点灯させない電圧で充電される。その後制御回
路３３は、制御角γの第２のゲート信号S₂を発生
する。この第２のゲート信号S₂は、第２のサイリ
スタ３２をオンして、コンデンサ３０の充電エネ
ルギーをインバータ２９の入力として印加する。
つまりコンデンサ３０の電荷は、調光時の位相制
御整流電圧V₂の休止期間において、放電灯２４
の再点弧以前にフイラメント２４ａ，２４ｂの加
熱に必要な電圧を補充するのである。この結果イ
ンバータ２９の入力電圧Vc₂は、一部の休止期間
を除いて整流電圧V₂とコンデンサ電圧Vcとを時
間軸上で連続させたものとなつている。したがつ
て、インバータ２９は、位相制御整流電圧V₂お
よびコンデンサ電圧Vcを入力とし、その期間中
連続して高周波電圧V₃を発生し、これを放電灯
２４に印加する。このようにして高周波電圧V₃
は、調光電圧V₁の存在区間のほか、コンデンサ
３０の放電区間つまり調光電圧V₁の休止区間に
おいてもフイラメント２４ａ，２４ｂに加熱電流
を流し、電子の放出を容易にすることにより放電
灯２４が容易に点灯するようにしている。このた
め放電灯２４の黒化現象が低減し、放電灯２４の
ちらつきも減少し、良好な調光特性が得られる。
また、調光線２５を介してフイラメント２４ａ，
２４ｂに加熱電流を流す、すなわち調光線２５が
フイラメント加熱用の電線を兼用するから、２線
配線が可能となる。そして、放電灯２４のランプ
電流I_Lは、調光電圧V₁の区間でのみ流れることに
なる。これはコンデンサ３０の放電区間の高周波
電圧V₃は、放電灯２４を点灯できず、放電灯２
４のランプ電流I_Lとならないためである。したが
つて所期の調光点灯は、確実に得られる。また第
１のサイリスタ３１、第２のサイリスタ３２およ
びコンデンサ３０は従来の回路に簡単に組込める
ので、実施が容易である。

〔考案の効果〕

本考案によれば、コンデンサの充、放電を第１
および第２のスイツチで制御して位相制御整流電
圧の休止期間中における放電灯の再点弧以前の所
定期間前記コンデンサから高周波発生装置に、こ
の高周波発生装置が放電灯の点灯開始電圧未満の
高周波電圧を発生するような電圧を供給するか
ら、フイラメント加熱が上記放電灯の点灯開始以
前にも得られ、したがつてランプの黒化現象が減
少し、ランプの短寿命化を極力防止でき、さらに
前記コンデンサからの放電によつては放電灯が点
灯しないから、所期の調光状態が確実に得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電灯点灯装置のブロツク図、
第２図は本考案の放電灯点灯装置のブロツク図、
第３図は本考案の要部のブロツク図、第４図は制
御装置の回路図で、第５図は制御装置各部の波形
図、第６図は全光点灯時の各部の波形図、第７図
は調光動作時の波形図である。 ２１……交流電源、２２……電力調整装置、２
３……点灯装置、２４……放電灯、２４ａ，２４
ｂ……フイラメント、２９……高周波発生装置と
してのインバータ、３０……コンデンサ、３１…
…第１のスイツチとしての第１サイリスタ、３２
……第２のスイツチとしての第１サイリスタ、３
３……制御装置としての制御回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 交流電源と、 この交流電源の出力から位相制御整流出力を
   得る電力調整装置と、 この電力調整装置の出力を高周波に変換する
   高周波発生装置と、 この高周波発生装置の高周波出力で付勢され
   るとともにフイラメントを加熱される放電灯
   と、 上記電力調整装置の出力で充電されるととも
   に充電電荷を放電して上記高周波発生装置にこ
   の高周波発生装置が上記放電灯の点灯開始電圧
   未満の高周波電圧を発生し得る電圧を供給する
   コンデンサと、 このコンデンサの充電回路に介挿された第１
   のスイツチと、 上記コンデンサの放電回路に介挿された第２
   のスイツチと、 上記第１のスイツチを上記の位相制御整流出
   力の電圧が存在する期間にオンするとともに上
   記第２のスイツチを上記位相制御整流出力の休
   止期間にオンする制御装置と を具備したことを特徴とする放電灯点灯装
   置。 (2) 前記第１および第２のスイツチは三端子サイ
   リスタであることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。