JPS636784A - 白熱電球用高周波点灯装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、自励発振式のインバータを用いて直流電圧を
高周波に変換し、白熱電球を高周波点灯させる白熱電球
用高周波点灯装置に関するものである。

（背景技術） 第３図は従来例の回路図である。交流電源ＡＣはダイオ
ードブリッジＤＢにて全波整流され、脈流電源Ｅとされ
る。脈流電源Ｅには、コンデンサＣ５及びＣ２の直列回
路と、トランジスタＴｒｌ及びＴｒ２の直列回路が接続
されている。トランジスタＴｒ＋のエミッタと、トラン
ジスタＴｒｚのコレクタとの接続点と、コンデンサＣＩ
及びＣ２の接続点との間には、降圧トランスＴＩと電流
帰還トランスＴ２との各１次巻線の直列回路が接続され
ている。

電流帰還トランスＴ２の一方の２次出力巻線は、ベース
抵抗Ｒ，を介してトランジスタＴｒｌのベース・エミッ
タ間に接続されている。また、電流帰還トランスＴ、の
他方の２次出力巻線は、ベース抵抗Ｒ２を介してトラン
ジスタＴｒ２のベース・エミッタ間に接続されている。

直列電源Ｅには、抵抗ＲｓとコンデンサＣｘとの直列回
路よりなる始動回路が接続されている。コンデンサＣ１
は、トリガ素子Ｑを介してトランジスタＴｒ２のベース
・工ミッタ間に接続されており、トリガ素子Ｑが導通・
すると、コンデンサＣ３の充電電荷がトリガ素子Ｑを介
してトランジスタＴｒ２のベース・エミッタ間に流れる
ようになっている。したがって、第３図の回路において
は、電源投入後、トランジスタＴｒ２がオンされ、脈流
電源Ｅがら、コンデンサＣ３、降圧トランスＴ１の１次
巻線、電流帰還トランスＴ２の１次巻線、トランジスタ
Ｔｒ２のコレクタ・エミッタ間を介して電流が流れる。

このとき、電流帰還トランスＴ２の２次巻線に発生する
電圧によりトランジスタＴｒ２に正帰還がかかり、トラ
ンジスタＴｒｚはオン状態を継続する。コレクタ電流の
変化が少なくなるにつれて、電流帰還トランスＴ２の２
次巻線誘起電圧が低下し、やがては電圧が反転するので
、トランジスタＴｒ２はオフする。

このとき、トランジスタＴｒｌがオンする。トランジス
タＴｒ、がオンになると、電流は脈流電源Ｅから、トラ
ンジスタＴｒ＋のコレクタ・エミッタ間、電流帰還トラ
ンスＴ２の１次巻線、降圧トランスＴ＋の１次巻線、コ
ンデンサＣ２を介して流れる。

以後、トランジスタＴｒ１．Ｔｒ２は交互にオン／オフ
を継続され、降圧トランスＴ１の１次１巻線には高周波
の交番電流が流れる。降圧トランスＴ１の２次側には、
白熱電球りが接続されており、この白熱電球りが高周波
点灯する。

しかしながら、このような装置においては、負荷が白熱
電球であって、始動時には短絡状態に近い非常に低いイ
ンピーダンスとなるために、降圧トランスＴ１の１次巻
線電流は、第４図（ａ）に示されるように、約０．１秒
間は定常時の約５〜６倍のラッシュ電流が流れ、電流帰
還トランスＴ２の２次巻線電圧も同じように始動時のピ
ークが上昇した電圧となる（第４図（ｂ）参照）、電流
帰還トランスＴ２の２次巻線電圧は、トランジスタＴｒ
、、Ｔｒ２のベース電源となっており、トランジスタＴ
「１゜Ｔｒ２のベース・エミッタ間電圧（Ｖａ−は、第
４図（ｃ）に示されるように、始動時においては、エミ
ッタ・ベース間最大電圧Ｖａａｏ（通常５〜ＩＯＶの低
い電圧である）を越え、エミッタ・ベース間がブレーク
・ダウンして、トランジスタＴｒ、、Ｔｒ２を劣化させ
、破壊する危険性を有していた。

電流帰還トランスＴ２の仕様は、定常時のトランジスタ
Ｔ　ｒ　１　、　Ｔ　ｒ　２のベース・エミッタ間逆電
圧が３〜５Ｖとなるように設計するために、始動時には
、その５〜６倍の電圧がベース・エミッタ間に印加され
ることになり、完全にＶＥＢＯをオーバーしてしまう、
第３図の従来例において、電流帰還トランスＴ２の２次
電圧を制御して、始動時にＶ　Ｅ！８０以内に抑えよう
とすると、定常時の電圧が低くなり、逆バイアスが浅く
なると共に、ベースへの供給電圧も低くなり、ベース電
流が減少するという不都合があった。

以上の不都合を防止するには、例えば、特開昭６０−５
９６９７号公報に見られるような回路構成があるが、こ
の従来例にあっては、負荷のラッシュ電流を防止しては
いるが、この回路は他動式のインバータ回路であり、電
流帰還型の自励式インバータとはそもそも根本的に異な
っている。しかも、この従来例においては、トランジス
タのＶＢ！！の耐圧の改善については、全く言及してい
ないし、また、他励式のインバータで構成しているから
、その必要性もないのである。

（発明の目的） 本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、発振用のトランジスタの電源
投入時におけるベース・エミッター間逆電圧を抑制し、
始動時におけるトランジスタの劣化・破壊を防止できる
ようにした白熱電球用高周波点灯装置を提供するにある
。

（発明の開示） 本発明に係る白熱電球用高周波点灯装置は、第１図及び
第２図に示されるように、交流電源ＡＣ電圧を整流した
脈流電源Ｅの電圧をインバータにより高周波に変換して
白熱電球りを高周波点灯させる点灯装置において、イン
バータの発振用トランジスタＴｒ、、Ｔｒ２が前記白熱
電球りに流れる負荷電流と同位相でオン・オフするよう
に負荷電流をベース・エミッタ間に帰還して自励発振さ
せる電流帰還型の制御回路を有し、脈流電源Ｅに接続さ
れた時定数回路とトリガ素子Ｑとがら成る発振用トラン
ジスタの起動回路を有し、電源投入後一時的に起動回路
の時定数を大きくする回路を設けたものである。

本発明は、このように、電源投入後一時的に起動回路の
時定数を大きくするようにしているので、電源投入初期
において、白熱電球りのインピーダンスが非常に低くて
も、大きな負荷電流が流れることはなく、したがって、
発振用トランジスタＴｒ、、Ｔｒ２のベース・エミッタ
間に帰還される電圧はピーク値が低減され、トランジス
タＴ　ｒ　＋　＋　Ｔ　ｒ　ｔの劣化・破壊等を防止で
きるものである。

以下、本発明の好ましい実施例を添付図面と共に説明す
る。第１図は、本発明の一実施例に係る白熱電球用高周
波点灯装置の回路図、第２図はその動作説明図である０
本実施例にあっては、第３図の従来例回路において、抵
抗Ｒ３と直列的に抵抗Ｒ１が挿入されており、この抵抗
Ｒ１と並列に常開型のタイマー接点Ｓが接続されている
。脈流電源Ｅは、交流電源ＡＣの電源電圧を全波整流す
るダイオードブリッジＤＢと、ダイオードブリッジＤＢ
の整流出力端に接続されたコンデンサＣ０とを含む、交
流電源ＡＣには、タイマー回路ＴＭが接続されている。

交流電源ＡＣが投入されると、タイマー回路ＴＭがタイ
マー動作を開始し、所定時間後に、タイマー接点Ｓを閉
じる。

以下、第１図回路の動作を説明する。電源を投入すると
、最初、タイマー接点ＳはＮＣ側にあり、抵抗Ｒ４及び
抵抗Ｒ７と、コンデンサＣ３とよりなる時定数回路によ
って決まる所定の位相でトリガ素子Ｑがオンし、トラン
ジスタＴｒｚにベース電流が供給され、トランジスタＴ
ｒ２がオンする。このとき、トリガ素子Ｑがオンされる
位相は、脈流の１サイクルの半分である９０＠以降に設
定されている。トランジスタＴｒ２がオンされると、脈
流電源Ｅから、コンデンサＣ１、降圧トランスＴ１の１
次巻線、電流帰還トランスＴ２の１次巻線ｎｌ、トラン
ジスタＴｒ２を介して電流が流れる。このとき、電流帰
還トランスＴ２の２次巻線ｎ２には、トランジスタＴｒ
２に正帰還をかける方向に電圧が誘起され、トランジス
タＴｒｚはオン状態を継続する。トランジスタＴｒｚの
コレクタ電流の変化が少なくなるにつれて、２次巻線ｎ
２の電圧は低下し、やがては電圧が反転し、トランジス
タＴｒ２はオフする。

このとき、電流帰還トランスＴ２の２次巻線ｎ、には、
トランジスタＴｒ＋をオンさせる方向に電圧が誘起され
、トランジスタＴｒ＋がオンする。以後、コンデンサＣ
Ｉ＋Ｃ２を電源として、トランジスタＴ　ｒ　１　＋　
Ｔ　ｒ　ｚは交、互にオン／オフされ、降圧トランスＴ
１の２次巻線に得られる高周波電圧にて、白熱電球りが
高周波点灯さ株る。

ここで、本発明にあっては、トランジスタＴｒｚがトリ
ガされるタイミングｔ、を脈流の１サイクルの半分であ
る９０°以降としたから、電流帰還トランスＴ２の１次
電流は、第２図（ａ）に示されるように、脈流の包絡線
（１０ＱＨ，ｚ又は１２０Ｈｚ）のゼロクロス点で一旦
流れなくなり、インバータ回路は発振を一旦停止する。

この時点で、コンデンサＣ３は再び充電され、次のトリ
ガ時点し、においてトリガ素子Ｑが再びトリガされ、イ
ンバータ回路は発振を再開する。この状態をタイマー回
路ＴＭにより所定時間（第２図では脈流の８サイクルの
間）繰り返した後、タイマー出力が反転し、タイマー接
点ＳがＮ０ＩＩＩ！に切替わって、抵抗Ｒ４を短絡する
。この時、トリガ回路の時定数は、抵抗Ｒ５とコンデン
サＣ３とによって決まり、電源投入時の時定数よりも小
さくなるために、トリガ時点が早くなり、インバータ回
路の発振停止期間がなくなり、全発振状態となる。

以上のように、電源投入後、ラッシュ電流がなくなるま
でのある所定の時間だけ、トリガ位相を送らせるように
したから、トランジスタＴ　ｒ　、　、　Ｔ　ｒ２の■
１波形は、第２図（ｃ）に示されるように、ピーク値が
低下し、ＶＥＢＯには達しなくなる。また、当然のこと
ながら、トランジスタＴ　ｒ　＋　、　Ｔ　ｒ　２のコ
レクタ電流のピーク値も低下し、トランジスタＴｒ、、
Ｔｒ２の劣化・破壊等を防止することができるものであ
る。

なお、実施例においては、インバータ回路を自励ハーフ
ブリッジ回路により構成しているが、電流帰還型の自励
式インバータであれば、プッシュプル型インバータ等の
回路構成を用いることもできる。

（発明の効果） 上述のように、本発明にあっては、電流帰還型の自励発
振式インバータを用いた白熱電球の点灯装置において、
電源投入後一時的に起動回路の時定数を大きくするよう
にしているので、電源投入初期において、白熱電球のイ
ンピーダンスが非常に低くても、大きな負荷電流が流れ
ることはなく、したがって、発振用トランジスタのベー
ス・エミッタ間に帰還される電圧はピーク値が低減され
、トランジスタの劣化・破壊等を防止することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２ＵＡは同上の
動作説明図、第３図は従来例の回路図、第４図は同上の
動作説明図である。 Ｌは白熱電球、Ｔ　ｒ　＋　＋　Ｔ　ｒ　２はトランジ
スタ、Ｔ２は電流帰還トランス、Ｒ３、Ｒ４は抵抗、Ｃ
２はコンデンサ、Ｑはトリガ素子、ＴＭはタイマー回路
、Ｓはタイマー接点である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源電圧を整流した脈流電源電圧をインバー
   タにより高周波に変換して白熱電球を高周波点灯させる
   点灯装置において、インバータの発振用トランジスタが
   前記白熱電球に流れる負荷電流と同位相でオン・オフす
   るように負荷電流をベース・エミッタ間に帰還して自励
   発振させる電流帰還型の制御回路を有し、脈流電源に接
   続された時定数回路とトリガ素子とから成る発振用トラ
   ンジスタの起動回路を有し、電源投入後一時的に起動回
   路の時定数を大きくする回路を設けて成ることを特徴と
   する白熱電球用高周波点灯装置。