JPS63244591A - 放電灯点灯装置 - 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、直流電源より降圧形チョッパを用いて可変制
御された直流出力を発生し、この直流出力より定電流プ
ッシュプル形インバータヲ用イテ高周波出力を発生し、
この高周波出力により放電灯を調光点灯する放電灯点灯
装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の装置として第３図に示す構成のものが知
られている。同図において、１はバッテリまたは整流回
路等の直流電源、２は降圧形チョッパ、３は定電流プッ
シュプル形インバータである。

チョッパ２は、直流電源１の正側出力端子とインバータ
３の正側入力端子との間にスイッチングトランジスタＱ
ｅｐと平滑用インダクタ（チョーク）Ｌｃｐとを直列接
続し、トランジスタＱｃｐとチョークＬｃｐとの接続点
と直流電源１の負側出力端子との間にダイオードＤｅｐ
を逆方向に接続し、トランジスタＱｃｐのベースにはこ
のトランジスタＱｃｐをオン・オフ駆動するパルス幅制
御回路ＰＷＭを接続してある。さらに、このチョッパの
正負出力端子間には平滑用コンデンサＣｃｐを接続して
ある。

インバータ３は、定電流プッシュプル形インバータを用
いたもので、出カドランスＴ１−次巻線Ｗｐの中点（セ
ンタタップ）を定電流チョークＬｖを介してチョッパ２
の正側出力端子に接続し、−次巻線Ｗｐの両端にそれぞ
れトランジスタＱ　ｖｌ。

Ｑｖｌのコレクタを接続するとともに共振用コンデンサ
ＣＩを接続し、トランジスタＱ　ｖｌ、　　Ｑ　ｖｌの
エミッタを直流電源１およびチョッパの負側共通端子に
接続し、トランジスタＱ　ｖｌ、　Ｑ　ｖｌのベースは
それぞれ出カドランスＴＩのベース帰還巻線ｗｂの両端
に接続するとともにバイアス抵抗Ｒ１゜Ｒ２を介して出
カドランスＴ１の一次巻線Ｗｐの中点に接続してある。

上記出カドランスＴＩの２次巻線Ｗｓには、負荷として
例えば螢光ランプＦＬを接続する。

次に、この放電灯点灯装置の動作を説明する。

直流電源１を投入すると、制御回路ＰＷＭが所定幅のパ
ルス信号でトランジスタＱｃｐをオン・オフ駆動する。

これにより、トランジスタＱｃｐのエミッタに上記パル
ス信号に応じた矩形波電圧が発生する。平滑用のチョー
クＬｃｐおよびコンデンサＣｃｐはこの矩形波電圧を平
滑して出力する。

インバータ３ではこの直流出力が定電流チョークバイア
ス抵抗Ｒ１，Ｒ２を介してトランジスタＱ　ｖｌ、　Ｑ
　ｖ２にベース電流として与えられる。するとトランジ
スタＱ　ｖｌ、　Ｑ　ｖ２はわずかなアンバランスによ
り一方が先にオンする。今、トランジスタＱｖｌが先に
オンしたとすると、出カドランスＴＩの一次巻線Ｗｐに
上向きの電流が流れる。従って、ベース帰還巻線ｗｂに
トランジスタＱｖｌのベース側が正で、トランジスタＱ
ｖｌのベース側が負の電圧が誘起されトランジスタＱｖ
ｌはさらにベース電流が流れる。この正帰還により、出
カドランスＴ１の一次巻線Ｗｐが駆動され、この状態で
一次巻線Ｗｐのインダクタンス分と共振コンデンサＣ１
の共振により振動電圧が発生する。そして、この振動電
圧の極性が反転すると、今度はベース巻線ｗｂに逆方向
の起電力を生じトランジスタＱｖ２をオンする。従って
以下同様にしてトランジスタＱ　ｖｌ、　Ｑ　ｖ２が交
互にオンオフされて発振し、出カドランスＴｌの各巻線
に高周波出力を発生する。

ランプＦＬは出カドランスＴＩの二次巻線Ｗｓに誘起さ
れる休止区間の無い高周波出力を供給され、高効率に点
灯する。そして、チョッパ２のトランジスタＱｃｐのオ
ン・オフデユーティを変化させてインバータ３への入力
、したがって高周波出力を可変することにより、ランプ
ＦＬを調光することができる。この点灯装置は調光時も
インバータには連続した直流入力が供給されるため、ラ
ンプＦＬは光出力のリップルが少ない。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、放電灯は、点灯中、零または負性抵抗特性を
示す。すなわち、ランプ電圧は、ランプ電流を変化させ
ても略一定であるか、またはランプ電流の増減と逆に減
少もしくは増加する。したがって、インバータ３の入力
電圧を減少させて調光した場合、トランジスタＱ　ｖｌ
、　Ｑ　ｖ２を流れる電流は、一定であるか、むしろや
や増加する。

従来の装置においては、第３図に示すように、インバー
タ３のトランジスタＱ　ｖｌ、　Ｑ　ｖ２のバイアスを
チョッパ２の出力側から得ていたため、調光を深くする
と、トランジスタＱ　ｖｌ、　　Ｑ　ｖ２はバイアス不
足のため、スイッチング特性が悪化するという不都合が
あった。また、調光時に合せてバイアスを設定すると、
今度は全光時にバイアス過多となり、やはりスイッチン
グ特性が悪化するという不都合があった。さらに、入力
電圧の広範囲な変化に対してスイッチングを適性化する
ためにＣＴドライブ等の適正化回路をインバータに付加
すると、回路構成が複雑になり、コストアップするとい
う不都合があった。

本発明の目的は、上記従来形における問題点に鑑み、イ
ンバータの入力電圧を可変することにより放電灯を調光
する放電灯点灯装置において、インバータの入力電圧の
広範囲な変化に対してスイッチングを適性化することに
ある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明では、インバータの主ス
イッチングトランジスタのベースバイアス電流をチョッ
パの入力側から供給するようにしている。

［作用］ 調光する場合のインバータ入力電圧に比較すれば、チョ
ッパの入力電圧、すなわち直流電源の電圧の変動はずっ
と少なく、略一定と考えてもよい。

したがって、本発明によれば、インバータの主スイッチ
ングトランジスタはインバータの入力電圧に拘らず略一
定のベースバイアス電流を供給され、深調光時であって
もスイッチング特性は悪化しない。

［効果］ このように本発明によれば、深調光時も主スイッチング
トランジスタのバイアス電流を略一定とすることができ
、ドライブ不足によるスイッチング特性の悪化を防止す
ることができる。また、バイアス電流を深調光時のスイ
ッチング特性を保持するように設定することによる全光
ないし浅調光時のオーバードライブによるスイッチング
特性の悪化も防止することができる。しかも、このよう
な効果を格別の部品の追加なしに達成することができる
。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。

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。同図の装置は、第３図のものに対し、インバー
タ３のバイアス抵抗Ｒ１，Ｒ２の−ゝ端を出カドランス
ＴＩの一次巻線Ｗｐの中点側からチョッパ２の出力側に
接続換えしたものである。

第１図の装置において、直流電源１の出力電圧は略一定
である。したがって、ランプＦＬを調光するためにチョ
ッパ２の出力を変化させた場合であってもトランジスタ
Ｑ　ｖｌ、　Ｑ　ｖ２のベースノくイアスミ流は略一定
に保たれ、調光または全光に拘らず略一定またはむしろ
調光時増加するランプ電流わ供給するため流れるトラン
ジスタのスイッチング電流に対してもスイッチング特性
を安定に保つことができる。

第２図は本発明の他の実施例に係る放電灯点灯装置の構
成を示す。同図の装置は、第１図のものに対し、チョッ
パ２の平滑用コンデンサＣｃｐおよびインバータ３の定
電流チョークＬｖを除去し、チョッパ２の平滑用チ日−
りＬｃｐとインバータ３の定電流チョークＬｖとを兼用
したものである。

第２図の装置においては、インバータ３の発振周波数を
４０〜５０ｋＨｚとし、チョッパ２のオン・オフ周波数
はインバータ３の発振周波数と略等しくしてある。した
がって、インバータ３への入力電流は平滑化され、コン
デンサＣＣｐおよびチョークＬｖを除去した影響は余り
無く、第１図の装置と同様に動作する。一方、コストダ
ウンの効果は大きい。

なお、第１図の構成においては、インバータ３の発振周
波数とチョッパ２のオン・オフ周波数とは無関係に設定
することができる。しかし、第２図の構成とする場合、
一般的には、インバータ３の発振周波数を２０〜１００
ｋＨｚとし、チョッパ２のオン・オフ周波数はインバー
タ３の発振周波数以下で、ｌ／３倍程度以上とするのが
好ましい。

【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回路
図、 第２図は本発明の他の実施例に係る放電灯点灯装置の回
路図、 第３図は従来の放電灯点灯装置の回路図である。 １：直流電源、２：降圧形チョッパ、 ３：インバータ、Ｒ１、Ｒ２：バイアス抵抗、ＦＬ：螢
光ランプ。 Ｎ２ 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流電源と、この直流電源を入力とし出力電圧を変
   化させる電圧制御回路と、この電圧制御回路の出力より
   交流出力を発生するインバータとこの交流出力を供給さ
   れて点灯する放電灯とを具備する放電灯点灯装置におい
   て、 上記インバータの主スイッチング素子のバイアスを上記
   直流電源から供給することを特徴とする放電灯点灯装置
   。 ２、前記電圧制御回路が降圧形チョッパである特許請求
   の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。 ３、前記インバータが定電流プッシュプル形インバータ
   である特許請求の範囲第１または２項記載の放電灯点灯
   装置。 ４、前記電圧制御回路が降圧形チョッパ、前記インバー
   タが定電流プッシュプル形インバータであり、単一のチ
   ョークを上記降圧形チョッパの平滑用チョークと上記の
   定電流チョークとに兼用してある特許請求の範囲第１項
   記載の放電灯点灯装置。 ５、前記スイッチング素子が、バイポーラトランジスタ
   である特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１つに記載
   の放電灯点灯装置。