JPS63245897A - 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、インバータ回路を用いた放電灯点灯装置に関
する。

従来の技術 従来、この種の放電灯点灯装置としては、第６図に示す
ように構成したものがある。まず、交流電源１に対して
全波整流回路２が接続されている。

この全波整流回路２の直流出力端子間にはコンデンサＣ
０が接続されているとともに、インバータ回路３を介し
て放電灯４が接続されている。ここに、インバータ回路
３は直列接続した２個のスイッチングトランジスタＱ、
、Ｑ、（例えば、電界効果型トランジスタが用いられる
）と、インバータトランスＴとを主要部として構成され
ている。スイッチングトランジスタに）、、Ｑ、に並列
に２個のコンデンサＣ，，Ｃ２が接続されている。又、
スイッチングトランジスタＱ、、Ｑ、間の接続中点とコ
ンデンサＣ，，Ｃ２間の接続中点との間には前記インバ
ータトランスＴの１次巻線Ｎ、が接続されている。又、
インバータトランスＴの２次倶Ｉには放電灯４の両端に
接続した２次巻線Ｎ２と、放電灯４のフィラメント４ａ
、４ｂに各々接続したフィラメント巻線Ｎａ、Ｎｂが設
けられている。一方、前記スイッチングトランジスタＱ
、、Ｑ、を交互にオン・オフ駆動させる駆動回路５が設
けられている。

この駆動回路５によりスイッチングトランジスタＱ、、
　Ｑ、を交互にオン・オフ駆動させて発振動作を行なわ
せ、インバータトランスＴを介して放電灯４の両端に電
圧を印加して点灯させるものである。

ここに、負荷である放電灯４の状態に変動が生じても、
常に安定して放電灯４を点灯させることができるように
制御する制御系が設けられている。

まず、放電灯４に流れる電流を検出巻線６に基づき検出
する電流検出回路７が設けられている。又、インバータ
トランスＴの２次側に設けた検出巻線Ｎｄにより放電灯
４に印加されている電圧を検出する電圧検出回路８も設
けられている。これらの電流検出回路７及び電圧検出回
路８による電流、電圧検出信号はゲート回路９を介して
誤差増幅器１０の一方の入力端子に入力されている。こ
の誤差増幅器１０の他方の入力端子には抵抗Ｒ０により
決められる基準値■。が入力されている。そして、この
誤差増幅器１０の出力が駆動回路５に入力され、インバ
ータ回路３の動作周波数をコントロールさせるものであ
る。

つまり、放電灯４の点灯状態において、その電流値、電
圧値を各々の検出回路７，８により常時検出し、誤差増
幅器１０で基準値■。と比較することにより、大きな負
荷変動が生じたかをチェックし、変動が生じていればそ
の変動による影響を減する方向にインバータ回路３の動
作周波数をシフトさせるように、誤差増幅器１０が駆動
回路４を制御するものである。

ここに、放電灯４の等価回路は、第５図に示すように、
抵抗成分Ｒと容量成分Ｃとの並列回路にインダクタ成分
りを直列接続したものとして表すことができる。この結
果、インバータ回路３の動作周波数ｆと放電灯４に印加
される２次電圧■との間には第６図に示すような共振カ
ーブ特性がある。ｆｏがＬＣ共振周波数である。そして
、インバータ回路３の動作周波数ｆがｆ、で示すように
高い程、２次電圧も■１　の如く高く、動作周波数ｆが
ｆ２で示すように低い程、２次電圧も■２の如く低いも
のとなる。そして、放電灯４を始動点灯させるには、十
分大きな２次電圧を放電灯４の両端に印加する必要があ
る。このため、誤差増幅器１０における基準値■。とじ
ては、インバータ回路３の動作周波数がｆ、付近となり
、■２程度の高い２次電圧が印加されるように回路構成
される。

発明が解決しようとする問題点 ところが、このような回路条件下に、放電灯４を始動点
灯させると、直ちに放電灯４の両端のフィラメント４ａ
、４ｂ間に２次電圧■２が印加されて点灯しようとする
。この際、フィラメント４ａ、４ｂが十分に予熱されて
いないので、無理な始動点灯となり、早期黒化現象を生
じ、放電灯４が短寿命のものとなってしまう。

問題点を解決するための手段 直列接続した２個のスイッチング素子を駆動回路により
交互に駆動させるインバータ回路の発振動作により放電
灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、放電灯に流れ
る電流を検出する電流検出手段と放電灯の電圧を検出す
る電圧検出手段とを設け、これらの電流検出手段と電圧
検出手段とによる検出信号を誤差増幅器により基準値と
比較して放電灯における電流又は電圧の変動を検出し、
前記インバータ回路の動作周波数を制御する放電灯点灯
装置において、誤差増幅器の基準値を定常基準値とこの
定常基準値とは異なり放電灯を始動させない動作周波数
を付与するレベルの予熱用基準値との何れかに切換える
基準値切換え手段を設け、電源投入後の一定時間のみこ
の基準値切換え手段を予熱用基準値側の選択状態に制御
するタイマーを設ける。

作用 電源を投入して放電灯を始動させる時、タイマーによる
一定時間は誤差増幅器の基準値が予熱用基準値となる。

この予熱用基準値は放電灯が点灯し得ない程度に高い動
作周波数を付与させるレベルのものであり、これにより
インバータ回路の動作周波数が高く、２次電圧を低い状
態に規制するため、放電灯ではフィラメント予熱のみが
行なわれ、点灯はしない。しかして、一定時間が経過し
てタイマーがタイムアツプすると、誤差増幅器の基準値
が定常基準値に設定される。この定常基準値は比較的低
い動作周波数にて比較的高い２次電圧を与えるレベルの
ものであり、十分にフィラメント予熱済みの放電灯は始
動可能となり、点灯する。つまり、十分なる予熱下に高
い電圧が印加されてソフトスタートすることになる。

実施例 本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明す
る。第４図ないし第６図で示した部分と同一部分は同一
符号を用いて示す。本実施例では、誤差増幅器１０の基
準値を１つに特定せず、タイマー１１により切換え動作
する基準値切換え手段としてのスイッチ１２により２つ
の基準値を選択し得るように構成したものである。ここ
に、一方の基準値は第４図で説明したＶｏであり、これ
を定常基準値とする。他方の基準値は予熱用基準値Ｖｓ
である。この予熱用基準値Ｖｓは定常基準値■。の値と
は異なり、誤差増幅器１０及び駆動回路４を介してイン
バータ回路３に付与する動作周波数ｆとして放電灯４が
始動点灯し得ないレベルの周波数ｆ２、即ち高い周波数
を付与させように設定されている。これらの基準値■。

、Ｖｓの選択は、直列抵抗Ｒ，，Ｒ，の一方の抵抗Ｒ２
をスイッチ１２によって短絡するか開放するかにより選
択される。そして、スイッチ１２は電源投入後の一定時
間のみタイマー１１により開放状態に維持され（即ち、
抵抗Ｒ，，Ｒ，により規制される予熱用基準値Ｖｓが選
択され）、この一定時間経過後はスイッチ１２が閉じら
れる。スイッチ１２が閉じた状態は抵抗Ｒ１のみにより
規制される定常基準値■。の選択状態となる。

このような構成において、電源投入時点も。から時刻ｔ
１　までの一定時間はタイマー１１がスイッチ１２を開
放状態に維持する。つまり、誤差増幅器１０は予熱用基
準値Ｖｓに設定されている。

この予熱用基準値Ｖｓは駆動回路４を制御してインバー
タ回路３に比較的高い動作周波数ｆ２を付与させるもの
である。これにより、インバータ回路３により放電灯４
側に得られる２次電圧はＶ。

のように比較的低い電圧となり、放電灯４は始動し得な
い状態となる。そして、放電灯４のフィラメント４ａ、
４ｂにのみフィラメント電流が流れ、これらのフィラメ
ント４ａ、４ｂが十分に予熱される。これが、タイマー
１１により制御される電源投入時のｔ、〜ｔ１区間の動
作である。

そして、タイマー１１がタイムアツプして時刻ｔ、に至
ると、このタイマー１１はスイッチ１２を閉じさせる。

これにより、誤差増幅器１０の基準値は定常基準値■。

どなる。この定常基準値■。

はインバータ回路３の動作周波数をｆｌ　のように比較
的低い周波数に規制するものであり、インバータ回路３
の動作周波数は低くされる。これにより、放電灯４に対
する２次電圧は■１なる高い電圧となる。フィラメント
４ａ、４ｂ予熱済みの放電灯４の両端にこのような高い
２次電圧■１が印加されるので、始動に十分であり、放
電灯４は始動点灯する。このような動作はｔ、〜ｔ２区
間において行なわれる。つまり、放電灯４はフィラメン
ト４ａ、４ｂが十分に予熱された後で始動するというソ
フトスタートすることになり、ランプの早期黒化、これ
による短寿命化を防止し得る。

なお、時刻ｔ２以降においては、放電灯４が点灯済みで
あるので、インバータ回路３の動作周波数はｆ、のまま
であるが、２次電圧は低い状態をとる。

ところで、本実施例は具体的には例えば第３図に示すよ
うに構成される。まず、電流検出回路７は検出巻線６両
端の出力を全波整流回路１３によす整流した後、コンデ
ンサＣ３により充電検出するように構成されている。電
圧検出回路８も同様に検出巻線Ｎｄ両端の出力を全波整
流回路１４により整流した後、コンデンサＣ４により充
電検出するように構成されている。これらの検出回路７
゜８の出力はダイオードＤ、、Ｄ４によるＯＲ構成のゲ
ート回路９を介して誤差増幅器１０をなすトランジスタ
Ｑ３のベースに入力されている。このトランジスタＱ３
のエミッタ側に抵抗Ｒ，，Ｒ２が接続されている。そし
て、抵抗Ｒ２に並列にスイッチ１２を構成するトランジ
スタＱ、、Ｑ、が接続されている。これらのトランジス
タＱ、、Ｑ、のオン・オフを制御するタイマー１１は抵
抗Ｒ６とコンデンサＣ６とによるＣＲ時定数回路とその
接続中点とトランジスタＱ、のベースとの間に接続した
ツェナダイオードＺＤ、　とにより構成されている。

これにより、トランジスタＱ、のエミッタに基準値■。

又はＶｓが得られる。

一方、駆動回路５はＩＣ回路１５と電流トランス１６等
により構成されている。電流トランス１６はＩＣ回路１
５中のトランジスタＱ。ＩＱ？により動作制御されるも
のであり、スイッチングトランジスタＱ、、Ｑ２に対す
る駆動用の電流巻線１６ａ、１６ｂが各々設けられてい
る。Ｉ　、Ｃ回路１５はコンパレータ１７，１８、比較
器１９、発振器２０等を含むもので、トランジスタＱ３
のエミッタに得られた基準値に応じて動作周波数を制御
させるためのものである。

発明の効果 本発明は、上述したようにタイマーにより誤差増幅器に
対する基準値切換え手段を切換え制御して、電源投入後
の一定時間はインバータ回路の動作周波数を高い状態と
し、２次電圧を低くさせることにより、放電灯のフィシ
、メント予熱を行なわせ、この後で動作周波数を低い状
態に自動切換えして高い２次電圧の下に始動点灯させる
ので、放電灯のソフトスタート動作を確保することがで
き、早期黒化ないしは短寿命化を防止することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図はタイ
ミングチャート、第３図は具体的４回路図、第４図は従
来例を示す回路図、第５図は放電灯の等価回路図、第６
図は動作周波数−次電圧特性図である。　　　　　　　
　　　・ ３・・・インバータ回路、４・・・放電灯、４ａ、、４
ｂ・・・フィラメント、５・・・駆動回路、７・・・電
流検出回路（電流検出手段）、８・・・電圧検出回路（
電圧検出回路）、１０・・・誤差増幅器、１１・・・タ
イマー、１２・・・スイッチ（基準値切換え手段）、Ｑ
、、　Ｑ。 ・・・スイッチングトランジスタ（スイッチング素子）
、■。・・・定常基準値、Ｖｓ・・・予熱用基準値ξ・
ムＩＪｉ力１田縣 １Ｅハイ）三ｌｉｅ二　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直列接続した２個のスイッチング素子を駆動回路により
   交互に駆動させるインバータ回路の発振動作により放電
   灯を点灯させる放電灯点灯装置であつて、前記放電灯に
   流れる電流を検出する電流検出手段と放電灯の電圧を検
   出する電圧検出手段とを設け、これらの電流検出手段と
   電圧検出手段とによる検出信号を誤差増幅器により基準
   値と比較して前記放電灯における電流又は電圧の変動を
   検出し、前記インバータ回路の動作周波数を制御する放
   電灯点灯装置において、前記誤差増幅器の基準値を定常
   基準値とこの定常基準値と異なり前記放電灯を始動させ
   ない動作周波数を付与するレベルの予熱用基準値との何
   れかに切換える基準値切換え手段を設け、電源投入後の
   一定時間のみこの基準値切換え手段を前記予熱用基準値
   側の選択状態に制御するタイマーを設けたことを特徴と
   する放電灯点灯装置。