JPS6386399A - 直結型放電灯点灯装置 - 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、シリーズインバータなどを用いた複数の放電
灯用の直結型放電灯点灯装置に関する。

従来の技術 従来、この種の直結型放電灯点灯装置では、調光機能を
持たせたものがある。ここに、従来の回路構成としては
、第３図に示すようなものがある。

これは、駆動回路によって交互に駆動されて発振動作を
行ないインバータ１中の主要部を構成する２つのスイッ
チングトランジスタＱ、、Ｑ、の他、ブリッジ接続した
４つの整流用ダイ万一ドＤ１〜Ｄ４及び２つのＤＣカッ
ト用コンデンサＣ，、Ｃ。

による回路構成において、放電灯２のフィラメント２ａ
、２ｂを介して限流インダクタとしてのチョーク４　（
インダクタンスＬ）とコンデンサＣとを直列に接続して
ＬＣ直列共振回路を形成してなるものである。これによ
り、交互にオン・オフするスイッチングトランジスタＱ
、、Ｑ、に従い、ＬＣ共振回路には正弦波が流れ、放電
灯２の点灯後にはＬＣ共振回路のＱが低下して共振状態
ではなくなるため、三角波が供給されることになる。

この回路によると、放電灯２を交換する際には、ＬＣ共
振ループがオープンとなるため、電撃の問題は生じない
。しかし、調光時にはランプ（放電灯）のインピーダン
スが高く、共振要素であるＱが上がるため（調光時には
、周波数を上げるためωＬも上がる）電流が大となる。

この時、共振用コンデンサＣのリアクタンスは低下し、
ランプ電圧が上がるため、フィラメント電流が大きなも
のとなる。結局、調光時のフィラメント電圧ｖＦが全点
灯時に比べて過大となり、ランプ寿命が短いものとなる
。

しかして、このような調光時のフィラメント電圧ＶＦの
変動を避けるためには、放電灯２の各々のフィラメント
２ａ、２ｂに対してフィラメント電圧ｖＦ調整用にコン
デンサ等のインピーダンス素子を並列に接続すればよい
。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このようにインピーダンス素子を設けてなるも
のでは、セパレートトランスを有しない直結型であるの
で、ランプ交換時には一方のフィラメント側が取外され
た時点で放電灯を介して人体に電流が流れる電撃の危険
を伴うものである。

従って、インピーダンス素子をフィラメントに並列接続
してなるものでは、ＶＦの問題は解決し得るものの、ラ
ンプ交換時の電撃対策が必要といえる。

問題点を解決するための手段 まず、各々の放電灯のフィラメントに並列にインピーダ
ンス素子を接続し、これらの放電灯の一方のフィラメン
トを共通接続して並列接続した直結型放電灯点灯装置を
前提とし、複数の放電灯の共通側フィラメントに対して
直流バイアス電流を流すバイアス回路を設ける。そして
、直流バイアス電流値を検出する電流検出回路を設ける
。更に、この電流検出回路による検出値が所定値以下に
なった時に発振動作を停止させる発振停止回路を設ける
。

作用 まず、各放電灯のフィラメントにフィラメント電圧調整
用のインピーダンス素子を並列接続してなる構成により
、調光時であってもフィラメント電圧の変動は小さい。

そして、共通側フィラメントに対してはバイアス回路に
よって直流バイアス電流が供給されるので、放電灯の共
通側フィラメント側が外された場合にはこの電流が設定
値以下に減することとなる。このようなバイアス電流の
減少は電流検出回路により検出される。そして。

この電流検出回路の検出出力によって発振停止回路が動
作し、発振動作を直ちに停止させるので、電撃の危険性
が回避される。一方、放電灯の非共通側フィラメント側
が外された場合には、高電位側と切り離されるので、電
撃の開店は生じない。

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。まず、電源回路７には駆動回路８を含むインバータ
発振回路９が接続されている。このインバータ発振回路
９は前記駆動回路８によって交互にオン・オフして発振
動作をする直列接続した２つのスイッチングトランジス
タ１０．１１を主とするものであり、これらのスイッチ
ングトランジスタ１０，１１間にはブリッジ接続した４
つのダイオードＤ、〜Ｄ１と、２つのＤＣカット朋のコ
ンデンサＣ，，Ｄ４とが接続されている。そして、放電
灯としては、例えば２灯用として２つの放電灯１２．１
３が設けられている。ここに、放電灯１２は２つのフィ
ラメント１２ａ、１２ｂを有するものであり、これらの
フィラメント１２ａ。

１２ｂ間に接続したコンデンサ１４とこのコンデンサ１
４（容量Ｃ）に直列なチョーク１５（限流インダクタ）
とによるＬＣ直列共振回路が設けられている。放電灯１
３側についても同様であり、フィラメント１３　ａ、　
　ｌ　３　ｂ間にはコンデンサ１６が接続され、このコ
ンデンサ１６に直列にチョーク１７（限流インダクタ）
が接続されてＬＣ直列共振回路が構成されている。そし
て、これらの放電灯１２．１３はフィラメント１２ｂ、
１３ｂ側が直接共通に接続され、チョーク１５．１７の
一端が接続されることにより並列接続され、フィラメン
ト１２ｂ、１３ｂは共通側フィラメントとされている。

従って、フィラメント１２ａ、１３ａ側は非共通側フィ
ラメントとなる。更に、これらのフィラメント１２　ａ
、　　１２　ｂ、　　１３　ａ、　　１３ｂにはインピ
ーダンス素子としてのコンデンサ１９．２０，２１．２
２が各々並列に接続されている。

しかして、これらのフィラメント１２ａ、１２ｂ、１３
ａ、１３ｂの内、共通側フィラメント１２ｂ、１３ｂに
対して各々直流のバイアス電流を流すバイアス回路２３
が設けられている。このバイアス回路２３は直流電源ラ
インに対して接続された抵抗Ｒ８を共通とし、この抵抗
Ｒ１と各々のフィラメント１２ｂ、１３ｂと抵抗Ｒ，，
Ｒ，とを各々直列に接続することにより構成されている
。

このバイアス回路２３に対してはこれらのフィラメント
１２ｂ、１３ｂに対する直流バイアス電流の大きさを検
出する電流検出回路２４が接続されている。この電流検
出回路２４は前記抵抗Ｒ２にベースが接続されたトラン
ジスタ２５と前記抵抗Ｒ，にベースが接続されたトラン
ジスタ２６とを直列接続することにより回路的に論理和
（ＯＲ）構成としてなるものである。そして、トランジ
スタ２５のベース側には抵抗Ｒ４とコンデンサＣ。

どの並列回路が接続され、トランジスタ２６のベース側
には抵抗Ｒ，とコンデンサＣ６との並列回路が接続され
ている。

更に、前記スイッチングトランジスタ１０．１１のベー
スドライブ用の駆動回路８に対してはその動作を停止さ
せる発振停止回路２７がダイオードＤ、を介して接続さ
れている。この発振停止回路２７は前記抵抗Ｒ１を保持
電流用に兼用して直列接続してなるサイリスタ２８を主
として構成されている。このサイリスタ２８には抵抗Ｒ
＠１Ｒ１ＪＲ１の直列回路が並列に接続され、抵抗Ｒ５
に対してはコンデンサＣ２が並列に接続されている。そ
して、サイリスタ２８のゲートは抵抗Ｒ，，Ｒ，間の接
続中点に接続されている。更に、このようなサイリスタ
２８は前記フィラメント１２ｂ又は１３ｂに対する直流
バイアス電流が所定値以下となった場合にオンするもの
であり、トランジスタ２６の一端が抵抗Ｒ，，Ｒ，間の
接続中点に接続されている。

このような構成において、２つの放電灯１２゜１３が接
続されている状態では、バイアス回路２３により直流バ
イアス電流が流れる。即ち、放電灯１２側では抵抗Ｒ３
、フィラメント１２ｂ、抵抗Ｒ３、トランジスタ２５の
経路でフィラメント１２ｂに直流バイアス電流が流れる
。放電灯１３側も同様であり、抵抗Ｒ１、フィラメント
１３ｂ、抵抗Ｒ３、トランジスタ２６の経路でフィラメ
ント１３ｂに直流バイアス電流が流れる。つまり、２つ
の放電灯１２．１３のフィラメント１２ｂ。

１３ｂ側が正常に接続されている状態ではトランジスタ
２５．２６は共にオン状態にある。従って、サイリスタ
２８のゲート・カソード間の電圧はトランジスタ２５．
２６によるバイパス経路によってスレッシュホールド以
上とはならず、オフ状態に維持される。これにより、発
振停止回路２７は駆動回路８に対して発振停止の動作を
行なわず、駆動回路８が通常の動作を行なうことにより
スイッチングトランジスタ１０．１１の発振動作がなさ
れる。

しかして、ランプ交換等に際して例えば放電灯１２のフ
ィラメント１２ｂ側が外れた場合を考えると、この取外
しにより直流バイアス電流経路が遮断されてその電流が
所定値以下となるので、これがトランジスタ２５のオフ
によって検出される。

このトランジスタ２５がオフすると、サイリスタ２８の
カソード・ゲート間のバイパス経路が解除されてカソー
ド・ゲート間電圧がスレッシュホールド以上となるので
、サイリスタ２８がオンする。

これにより、駆動回路８の出力が二のサイリスタ２８に
よってバイパスされることとなり、駆動回路８はスイッ
チングトランジスタ１０．１１のペースドライブを停止
し、発振動作を停止する。これは、放電灯１３゛のフィ
ラメント１３ｂ側が外れトランジスタ２６がオンした場
合も同様である。

このように、放電灯１２又は１３のフィラメント１２ｂ
又は１３ｂ側が外れた時には、発振動作が直ちに停止さ
れるので、電撃の危険性が防止されることとなる。ここ
に、人体に電流が流れて感電するのは、時間と電流値と
の関数であるので、放電灯１２又は１３のフィラメント
１２ｂ又は１３ｂから外れてから短時間、例えば０．１
秒で発振を停止させれば、電撃を殆ど感じないか、かな
り軽減させることができ、電撃対策となるものである。

ところで、放電灯１２又は１３の非共通側であるフィラ
メント１２ａ又は１３ａ側が外された場合を考える。こ
のような場合に対しては本実施例では電撃対策が講じら
れていない。これは、次の理由による。例えば、放電灯
１２両端の電位を考えた場合、共振用コンデンサ１４と
チョーク１５（限流インダクタ）との接続点側であるフ
ィラメント１２ａ側が高電位となり、共通フィラメント
１２ｂ側は低電位となっている。従って、フィラメント
１２ｂ側が外された場合にはフィラメント１２ａ側の高
電位が放電灯１２を介して人体に流れ得るので、上述し
たような電撃対策が必要となる。しかるに、フィラメン
ト１２ａ側が外された場合にはその高電位から放電灯１
２がそのまま切り離されるので電撃の間コがないので、
電撃対策を必要としないものである。これは、放電灯１
３の場合であっても同様である。

ところで、第１図に示した回路構成は、より詳細には第
２図に示す具体的な回路中に組込まれている。まず、電
源回路７はＡＣ２００■によるもので、雑音低減・力率
改善回路２９と全波整流回路３０とを含んで構成されて
いる。又、駆動回路８は各々スイッチングトランジスタ
１０．１１に対応するトランジスタ３１．３２及びこれ
らのトランジスタ３１．３２のベース側に接続した時定
数回路３３．３４　（これらの時定数回路の定数を変え
ることにより調光がなされる）等により構成されている
。ここに、この駆動回路８は放電灯１２．１３に対する
チョーク１５．１７に直列に接続した電流トランス３５
に基づき電圧が供給されて駆動されるものであり、２つ
の巻線３５ａ、３５ｂが設けられている。

そして、駆動回路８に対して前段側にて電源ラインには
前述したように保持抵抗Ｒ１が直列に接続されたサイリ
スタ２８を主として構成された発振停止回路２７が接続
されている。ここで、このサイリスタ２８のゲート側に
前述した抵抗Ｒ，、コンデンサＣ７等の他に、ツェナダ
イオードＺＤ、、抵抗Ｒ９、コンデンサＣい抵抗Ｒ０゜
、コンデンサＣ５及び抵抗ＲＩ　＋が接続されている。

又、サイリスタ２８と駆動回路８との間には前述したダ
イオードＤ９が接続されている。

又、抵抗Ｒｌ　１に対しランプ寿命末期検出回路３６が
接続されている。二のランプ寿命末期検出回路３６は前
記駆動回路８の前段に設けられたもので、ダイオードＤ
、。、ツェナダイオードＺＤ、、ダイオードＤ　Ｉ　１
及びコンデンサＣ４゜、抵抗Ｒ８，により構成されてい
る。又、前記スイッチングトランジスタ１０，１１の入
力段、即ち電流トランス３５に対しては抵抗Ｒ１３、ダ
イオードＤ　＋　ｘ、抵抗Ｒ□４、コンデンサＣＩ　１
及びトライアック３７による起動回路が接続され、前記
駆動回路８を始動駆動させるように構成されている。又
、第２図においては放電灯１２．１３の共通側フィラメ
ント１２ｂ、１３ｂに対して別に差動電流トランス３８
が接続され、その検出巻線３８ｄからの出力が全波整流
回路３９を介して前記発振停止回路２７に入力されてい
る。

これにより、通常はツェナダイオードＺＤ、が導通しな
い程度の電圧が供給されており、サイリスタ２８がオン
しないため、駆動回路８には所定の電圧が供給されてお
り、スイッチングトランジスタ１０．１１を交互にオン
・オフさせて発振動作を行なわせる。しかるに、経時劣
化等によりランプ寿命末期に至ると、ランプ電圧が低下
することとなるが、これがコンデンサＣ１゜及び抵抗Ｒ
ｌ　２の充放電回路を介してツェナダイオードＺＤオに
より検出されて発振停止回路２７中のコンデンサが充電
され、ツェナダイオードＺＤ、　　を導通させてサイリ
スタ２８をオンさせる。これにより、駆動回路８に対す
る電源供給がサイリスタ２８によって遮断され、駆動回
路８の動作が停止し、スイッチングトランジスタ１０，
１ｌＪＥＪ共にオフして発振動作を停止するものである
。このようにして、ランプ（放電灯１２．１３）が寿命
末期に達した時には自動的に発振動作が停止される安全
回路機能が持たされている。

しかして、本実施例でも第１図で説明したようにランプ
交換時に動作する発振停止回路２７を設けるものである
が、この回路自体は上述したようにランプ寿命末期用の
発振停止安全回路を兼用使用するものであり、電流検出
回路２４をサイリスタ２８のゲート側に並列的に接続し
てなる。つまり、ランプ交換時の安全用回路もランプ寿
命末期用の安全回路と殆ど共用しているため、回路構成
が経済的なものである。

発明の効果 本発明は、上述したように各フィラメントに並列にイン
ピーダン素子を接続してなる構成を前提とするので、調
光時であってもフィラメント電圧の変動の小さい状態に
することができ、かつ、共通側フィラメントに対しては
直流バイアス電流を供給するバイアス回路を設け、その
電流値を電流検出回路で検出することで、設定値以下の
電流値となった場合には放電灯の共通側フィラメント側
が外されたものと判断して発振停止回路を動作させて発
振動作を停止させるようにしたので、ランプ交換時等に
おいて電撃が問題となる共通側フィラメント側の取外し
時の安全性を確保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図は詳細
な構成を示す回路図、第３図は従来例を示す回路図であ
る。 １２．１３・・・放電灯、１２ａ、１３ａ・・・非共通
側フィラメント、１２ｂ、１３ｂ・・・共通側フィラメ
ント、２３・・バイアス回路、２４・・・電流検出回路
、２７・・・発振停止回路 」７１　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各々の放電灯のフィラメントに並列にインピーダンス素
   子を接続し、これらの放電灯の一方のフィラメントを共
   通接続して並列接続した直結型放電灯点灯装置において
   、複数の放電灯の共通側フィラメントに対して直流バイ
   アス電流を流すバイアス回路を設け、前記直流バイアス
   電流値を検出する電流検出回路を設け、この電流検出回
   路による検出値が所定値以下になつた時に発振動作を停
   止させる発振停止回路を設けたことを特徴とする直結型
   放電灯点灯装置。