JPS6345798A - 電子安定器 - 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】 韮景立夏 本発明は、蛍光灯等の点灯回路に使用して好適な高力率
電子安定器に関する。

盗米肢豊 蛍光灯の点灯には１周知のように、安定器が使用される
が、従来の安定器は自励発信方式で、発信周波数の変動
が大きく、安定度も良く無い上に力率があまり良くなか
った。力率と効率の良い電子回路を得ることは大変困難
なことで、−船釣には、交流を完全な直流にして作動さ
せるようにしているが、電流にリップルがあると動作が
不安定となり、種々のトラブルを発生する。力率を良く
するためには整流回路より大容量のコンデンサを除外す
るとよいが、コンデンサを除外するとリップルが大きく
なり、これがフリッカの原因の一つとなって効率が落ち
る。

蛍光灯の安定器は、力率の良し悪しで消費電力（Ｖ−Ａ
）から大変異なるが、従来の電子安定器の整流回路には
大容量の平滑コンデンサがあるため、電流の位相が電圧
の位相より９０°進んでおり、そのため、■・Ａ電力が
大きく成り、ｌ電を目的として使用する電子安定器の長
所が役に立たず、グロースタート安定器より多く電力を
消費していた。これを改善する目的でコンデンサを除外
すると、力率は良く成るものの、 （イ）、回路が不安定に成り易い。

（ロ）、フリッカが出易い。

（ハ）、効率が落ちる。

等の欠点が生じる。

目　　　　　的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、整流回路の平滑コンデンサの容量を十分に大きい
ものにして略完全な直流電圧を得ると共に、安定度をよ
くしかつ力率を改善した電子安定器を提供することを目
的としたものである。

復−一腹 第１図は、本発明による電子安定器の一実施例を説明す
るための電気回路図、第２図は、第１図の要部における
電気信号波形図で、電源は交流。

直流に関係なく端子１．２より入力され（第２図（Ａ）
に入力電圧波形の一例を示す）、ノイズフィルター３を
通って力率改善回路４に供給される。

この力率改善回路４は、インダクタンスＬとコンデンサ
Ｃとの並列回路から成り、電源回路に直列に接続されて
おり、このインダクタンスＬによって交流回路における
電流位相を電圧位相より６０゜遅らせて、電子安定器の
力率を低力率から高力率に改善している。Ｄ１〜Ｄ４は
整流ブリッジ回路を構成するダイオード、Ｃ１は平滑コ
ンデンサであり、図示のような、ブリッジ整流後に大容
量の平滑コンデンサを接続する通常の直流電源回路では
、電源の位相が電圧の位相より９０°進んでいるため、
回路に流れる電流が多くなってＶ−Ａが大きくなり、力
率が悪くなる。第２図（Ｂ）は、コンデンサＣ５がない
時のＢｔ雷電圧波形、第２図（Ｃ）は、コンデンサＣ５
がある時のＢｔｆｆｉ圧の波形である。前記力率改善回
路４は、このような直流電源回路における力率の低下を
補正するために設けられたもので、前記インダクタンス
Ｌによって電流の位相を遅らせて力率を１に近づけるよ
うにしたものである。しかし、力率ばかり上げるように
すると、ランプの光度が下って効率が悪くなるので、こ
れを補正するために、前記インダクタンスしに並列にコ
ンデンサＣが設けられている。４０Ｗの蛍光灯の場合、
電源入力は、電源電圧２００Ｖ、電流３００ｍＡ内外で
、通常のレピート安定器の場合、４８ｗ（力率＝０．８
５）で、光度は平均光度が得られるが、本発明による高
力率電子安定回路によると、入力電圧は３８ｗ（２００
ｖ。

１９０ｍＡ）で、力率は０．９７、光度は平均光度を１
５％以上上回る。なお、この力率改善回路よりコンデン
サＣを取り除くと、電流は３９０ｍＡと約２倍になり、
Ｖ−Ａが大きくなり、グロースタート安定器と同等とな
ってしまい１節電とはほど遠い安定器となってしまう。

５は電源回路の一方の端子に接続された起動回路、ＴＲ
，、ＴＲ，はハーフブリッジに接続されたトランジスタ
、Ｔ□はこれらトランジスタＴＲ１゜ＴＲ，のベース入
力分配用トランス、Ｔ２はバラストトランス（安定チョ
ーク）、６は蛍光灯で、トランジスタＴＲ１とＴＲ，を
交互にスイッチングして中点（Ｆ点）より電流制限用の
トランスＴ２を通して蛍光灯６を点灯する。

トランスＴ１は、その−次側巻線Ｐ□にバラストトラン
スＴ２の２次巻線Ｐ２より信号を小容量のコンデンサＣ
ｘを通して受は取り（第２２図（Ｅ）に（Ｅ）点の電圧
波形を示す）、トランジスタＴＲ１用の巻線Ｐ’ａとト
ランジスタＴＲ，用の巻線ｐｂに交互に逆極性に供給す
る（第２図（Ｄ）に、これらトランジスタＴＲ工、ＴＲ
，のベース電圧の波形を示す）。すなわち、巻線Ｐａと
ｐｂはバイフィラ巻きされ、その上に巻線Ｐ□が巻かれ
ている。

トランスＴ１は、エアギャップのない磁気飽和鉄心を使
用したもので、少ない磁力で飽和するオキサイドコアト
ランスであり、チ３．−クトランスＴ２は、エアギャッ
プのある線形（飽和してはいけない）トランスである。

出カドランスＴ２の１次巻線と２次膜線Ｐ２とはリーケ
ージ巻線に巻いてあり、２状膜線Ｐ２を短絡しても１次
側の巻線に与える影響は小さい、この２次側巻線Ｐ２に
誘起された電圧を小容量のコンデンサＣｘを通してトラ
ンスＴ１の１次巻線Ｐ１に供給すると、その２次側巻線
Ｐａ、Ｐｂに誘起される電圧が、コンデンサＣｘを通る
トランスＴ１の入力電流にあまり影響しないので、電源
電圧の変動でトランジスタＴＲ工、ＴＲ，のベースドラ
イブ電圧が変化せず、従って、安定した出力を蛍光灯６
に供給することができる。

起動回路５は、電源回路の一方の端子に接続され、該起
動回路は、例えば、小容量のコンデンサＣ２と、高周波
線軸ＬＬと、双方向性ダイオードＤＡとの直列回路から
成り、電源側の交流の波高値を利用して双方向性ダイオ
ードＤＡをスイッチングしてインパルス（第２図（Ｈ）
）を作り、これをトランジスタＴＲ，のコイルｐｂに流
して該トランジスタＴＲ，を起動し、以降、高周波数の
振動を起こしてトランジスタＴＲ，とＴＲ，を交互にス
イッチングし、これらをシーソ駆動する。なお、トラン
ジスタＴＲ１もＴＲ，も共にノーバイアスで完全体止状
態の時に電源をいれてもスタートしないので、このよう
な起動回路が必要であるが、この回路は、トランジスタ
やＩＣを用いてマルチバイブレータで構成してもよいが
、図示のように、ダイアック（ＧＥ社の商品名）ＤＡ、
インダクタンスＬＬ及びコンデンサＣ２で構成すると１
回路を非常に安く作ることができる。いま、トランジス
タＴＲ１のベースコイルＰａに、該トランジスタＴＲ工
のベース方向に十極性の電圧が誘起された時、該トラン
ジスタＴＲ，がオンして該トランジスタＴＲ□を通して
電流が流れて（Ｆ）点に到が（第２図（Ｆ）に該（Ｆ）
点の波形を示す）、この時、トランジスタＴＲ，のベー
スには１８０６位相の異なる電圧がかかっているため、
該トランジスタＴＲ，のベースは逆バイアス状態になっ
ており。

該トランジスタＴＲ，はオフで、該トランジスタＴＲ，
を通して電流は流れることができない、従って、トラン
ジスタＴＲ，を流れて（Ｆ）点に到達した電流は、チョ
ークＴ２の一次側巻線、蛍光灯６のフィラメントＦ１を
通してコンデンサＣ１に流れて該コンデンサＣ１を充電
し第２図（Ｇ）図に該コンデンサＣ１間の電圧波形を示
す）、更に、該コンデンサＣ３、蛍光灯６のフィラメン
トＦ２を通して（Ｓ）点に流れ、コンデンサＣ４を充電
する。上述のようにして、チョーク（トランス）Ｔ２に
流れる電流で磁化されたトランスＴ２のコアは、該電流
の停止と同時に該チョークＴ２の２次巻線Ｐ２に電圧を
誘起し、トランスＴ□の一次巻線Ｐ□に前記の場合と逆
方向の電圧を発生し、今度は、トランジスタＴＲ工をオ
フにし、ＴＲ，をオンにし、（Ｓ）点の電圧すなわちコ
ンデンサＣ４、Ｃｓよりの電圧が蛍光灯６のフィラメン
トＦ２．コンデンサＣ５゜フィラメントＦ工を通してチ
ョークＴ２を前記と逆方向に流れ、更に、トランジスタ
ＴＲ，のコレクターエミッタを通して流れる。この様に
して、ＣＦ）点と（Ｓ）点との間に例えば発振周波数３
５ＫＨｚの高周波電流が流れ、蛍光灯６が点灯する。

なお、ＳＭで示すコンデンサはノイズ除去用のセラミッ
クス型少容量コンデンサである。

上述のスイッチ動作を高速に繰り返すと、コンデンサＣ
３の両端電圧は、急速な充放電で非常に高くなっていき
、蛍光灯６のフィラメントＦ、。

Ｆ２が加熱され、熱電子が強くなり、蛍光管内が放電す
る限界に達し、ついには、蛍光管内で放電が発生し、蛍
光灯６が点灯する。この時の電流の増加は、チョークＴ
２のインダクタンスによって制限され、安定電流となる
。なお、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のベース・エミッ
タ回路に設けられた抵抗Ｒ□、Ｒ３、コンデンサＣ６、
ダイオードＤ等は、トランジスタＴＲ１，ＴＲ，のスイ
ッチング時におけるベース入力信号の波形を補正するも
のである。

第３図は１本発明の他の実施例を説明するための要部電
気回路で、この回路は、入力電圧が１００Ｖの時の回路
で、この場合には、ｉｏｏ　ｖの入力電圧は、ダイオー
ドＤ□１．Ｄ１□及びコンデンサＣ２、。

Ｃ１□によって倍電圧の２００ｖにして使用するように
している。

効　　　果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、 （イ）、トランスＴ１の巻線Ｐ□がリーケージ結合で巻
いてあり、コンデサＣｘが結合と抵抗の役目をするため
、回路上の安定度がトランスＴ□をＴ２の中間に入れた
技術に比して、負荷の変動及び電源電圧の変動に影響さ
れない。

（ロ）、平滑コンデンサを除去して高力率化した回路と
比べ、フリッカのない非常に均質な光度の照明を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明による電子安定器の一実施例を説明す
るための電気回路図、第２図は、第１図の要部波形図、
第３図は、本発明の他の実施例を説明するための要部回
路図である。 １．２・・・入力端子、３・・・ノイズフィルター、４
・・・力率改善回路、５・・・起動回路、６・・・蛍光
灯、Ｃ１・・・平滑コンデンサ、Ｔ１．Ｔ、・・・トラ
ンス、ＴＲ１゜ＴＲ，・・・トランジスタ。 第２図 （Ａ）　　　　　　　　　　　　　　（Ｂ）　　　　　
　　　　　　　　　（Ｃ）　　　　　　　　　　　　　
（Ｄ）第　　３　図 手続補正書（鰻） 昭和６１年９月１１日 特許庁長官　　　黒　１）明　雄　　殿２、考案の名称 電子安定器 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ヨコハマシナ力り　チコウジャマチ 住所　　神奈川県横浜市中区長者町３丁目８番の１２ト
ウコウキカク 氏名（名称）株式会社東宏企画 代表者　　長　戸　巻　耳（ほか１名）４、代理人 住　所　　　　〒２３１　横浜市中区不老町１−２−７
シヤトレーイン横浜８０７号 ６、補正の対象 ＼ａＫ々　ヅ ７、補正の内容 （１）′、委任状を別紙の通り補充する。 （２）、明細書第４頁第１４行目に記載の「電源の位相
が」を「電源の電流位相が」に補正する。 （３）、同第４頁第１９行〜２０行目に記載の「このよ
うな直流電源回路における」を「このような交流（５０
〜６０Ｈｚ）電源回路における」に補正する。 （４）、同第５頁第２行目に記載の「遅らせて力率を」
を［遅らせて電圧の位相に合せて力率を」に補正する。 （５）、同第５頁第１２行〜１３行目に記載の「平均光
度を」を「平均光度（レビート安定器）を」に補正する
。 （６）、同第５頁第１３行〜１４行目に記載の「この力
率改善回路よりコンデンサＣを取り除くと、電流は」を
「この力率改善回路を回路より取り除くと電源電流は」
に補正する。 （７）、同第５頁第１７行目に記載の「遠い安定器」を
「遠い低力率の安定器」に補正する。 （８）、第１図及び第３図を別紙の通り補正する。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電源入力側に設けられたフィルタ回路と、該フィルタ回
   路の出力電圧を整流する整流回路と、該整流回路の出力
   電圧を平滑する大容量のコンデンサを有する平滑回路と
   を有し、該平滑回路の出力電圧を高周波スイッチングし
   て蛍光灯を駆動するようにした電子安定器において、電
   源入力線と直列に接続されたインダクタンスとコンデン
   サの並列回路よりなる力率改善回路と、電源の一方の側
   に接続された起動回路と、２個のトランジスタが直列に
   接続されたハーフブリッジ回路と、これら２個のトラン
   ジスタの中点に接続された安定チョークと、該安定チョ
   ークに流れる電流を前記２個のトランジスタのベースエ
   ミッタ間にこれら両トランジスタが交互にオン、オフす
   るように逆極性に帰還する帰還回路とを有し、前記安定
   チョークを通して蛍光灯を点灯するようにしたことを特
   徴とする電子安定器。