JP2001319791A - 蛍光ランプ点灯装置 - Google Patents
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- H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
- H01J61/72—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子点灯回路を用いた蛍光ランプ点灯装置に
おいて、定常点灯時における電極フィラメントコイルの
加熱電力損失を低減するとともに、ランプの点滅寿命特
性を改善する。 【解決手段】 蛍光発光管２に、一対のコンデンサ１７
及び１８を並列に接続する。一対のコンデンサ１７及び
１８は、蛍光発光管２の一対の電極フィラメントコイル
７及び８に対して、それぞれ直列に接続されており、蛍
光発光管２の電源側に直列に接続された電流制限用のイ
ンダクタンス素子１６と共に、ランプ始動のための共振
回路を構成する。
おいて、定常点灯時における電極フィラメントコイルの
加熱電力損失を低減するとともに、ランプの点滅寿命特
性を改善する。 【解決手段】 蛍光発光管２に、一対のコンデンサ１７
及び１８を並列に接続する。一対のコンデンサ１７及び
１８は、蛍光発光管２の一対の電極フィラメントコイル
７及び８に対して、それぞれ直列に接続されており、蛍
光発光管２の電源側に直列に接続された電流制限用のイ
ンダクタンス素子１６と共に、ランプ始動のための共振
回路を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波インバータ
型の電子点灯回路を用いて蛍光発光管を点灯させる蛍光
ランプ点灯装置に関する。
型の電子点灯回路を用いて蛍光発光管を点灯させる蛍光
ランプ点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の省エネルギー時代を迎えて、蛍光
ランプの点灯装置としては、従来の銅鉄安定器に代わっ
て、高周波インバータ型の電子点灯回路が使用されるよ
うになっている。特に、電球に代わる省エネルギー光源
である点灯装置内蔵の電球形蛍光ランプにおいては、ラ
ンプの高効率化および軽量化を図るために、この電子点
灯回路の普及が進んでいる。
ランプの点灯装置としては、従来の銅鉄安定器に代わっ
て、高周波インバータ型の電子点灯回路が使用されるよ
うになっている。特に、電球に代わる省エネルギー光源
である点灯装置内蔵の電球形蛍光ランプにおいては、ラ
ンプの高効率化および軽量化を図るために、この電子点
灯回路の普及が進んでいる。
【０００３】電球形蛍光ランプの電子点灯回路に関する
これまでの開発過程においては、ランプ効率を改善する
ために、電子点灯回路の回路変換効率の向上が追求され
ている。その結果、電子点灯回路では、シリーズインバ
ータ方式を導入することにより、また、電子部品として
ＭＯＳ電界放出型（ＦＥＴ）パワートランジスタを導入
することにより、回路変換効率は、当初の約８０％から
最高約９２％まで到達しており、これは、ほぼ上限値に
近いといえる。従って、今後、ランプ効率を、一層、改
善するために、他の新しい技術が求められている。この
ような技術として、例えば、蛍光発光管の電極フィラメ
ントコイルにおける加熱電力損失を低減することが重要
になっている。
これまでの開発過程においては、ランプ効率を改善する
ために、電子点灯回路の回路変換効率の向上が追求され
ている。その結果、電子点灯回路では、シリーズインバ
ータ方式を導入することにより、また、電子部品として
ＭＯＳ電界放出型（ＦＥＴ）パワートランジスタを導入
することにより、回路変換効率は、当初の約８０％から
最高約９２％まで到達しており、これは、ほぼ上限値に
近いといえる。従って、今後、ランプ効率を、一層、改
善するために、他の新しい技術が求められている。この
ような技術として、例えば、蛍光発光管の電極フィラメ
ントコイルにおける加熱電力損失を低減することが重要
になっている。
【０００４】図４は、従来の高周波インバータ型電子点
灯回路の基本構成図である。この型式の電子点灯回路１
９は、商用電源によって駆動されるインバータ回路部２
５を有しており、このインバータ回路部２５によって、
蛍光発光管２０が点灯される。
灯回路の基本構成図である。この型式の電子点灯回路１
９は、商用電源によって駆動されるインバータ回路部２
５を有しており、このインバータ回路部２５によって、
蛍光発光管２０が点灯される。
【０００５】蛍光発光管２０は、一対の電極フィラメン
トコイル２１及び２２を有しており、一方の電極フィラ
メントコイル２２の電源側端子が、インバータ回路部２
５に直接、接続されており、他方の電極フィラメントコ
イル２２の電源側端子が、直列接続された電流制限用の
インダクタンス素子２４を介してインバータ回路部２５
に接続されている。蛍光発光管２０の各電極フィラメン
トコイル２１及び２２の非電源側端子同士は、インダク
タンス素子２４と共に共振回路を構成するコンデンサ２
３を介して接続されている。インダクタンス素子２４の
インダクタンスはＬ、コンデンサ２３の容量はＣｓでそ
れぞれ表されている。
トコイル２１及び２２を有しており、一方の電極フィラ
メントコイル２２の電源側端子が、インバータ回路部２
５に直接、接続されており、他方の電極フィラメントコ
イル２２の電源側端子が、直列接続された電流制限用の
インダクタンス素子２４を介してインバータ回路部２５
に接続されている。蛍光発光管２０の各電極フィラメン
トコイル２１及び２２の非電源側端子同士は、インダク
タンス素子２４と共に共振回路を構成するコンデンサ２
３を介して接続されている。インダクタンス素子２４の
インダクタンスはＬ、コンデンサ２３の容量はＣｓでそ
れぞれ表されている。
【０００６】通常の蛍光ランプの電子点灯回路において
は、熱陰極始動方式によって、始動から定常点灯までの
動作が行われる。この動作過程を、図４に示した基本の
電子点灯回路１９について説明する。
は、熱陰極始動方式によって、始動から定常点灯までの
動作が行われる。この動作過程を、図４に示した基本の
電子点灯回路１９について説明する。
【０００７】まず、ランプ始動にあたり、蛍光発光管２
０の電極フィラメントコイル２１及び２２を予熱して、
各電極フィラメントコイル２１及び２２から十分な熱電
子放出させる。このために、蛍光発光管２０の非電源端
子側に並列に接続されたコンデンサ２３を介して、電極
フィラメントコイル２１及び２２に予熱電流が流され
る。
０の電極フィラメントコイル２１及び２２を予熱して、
各電極フィラメントコイル２１及び２２から十分な熱電
子放出させる。このために、蛍光発光管２０の非電源端
子側に並列に接続されたコンデンサ２３を介して、電極
フィラメントコイル２１及び２２に予熱電流が流され
る。
【０００８】各電極フィラメントコイル２１および２２
に呼び電流が流されると、約１秒以内の後に、コンデン
サ２３とインダクタンス素子２４とによって構成される
共振回路での共振電圧に相当する始動電圧が、蛍光発光
管２０の両電極間に印加され、ランプ始動が行われる。
に呼び電流が流されると、約１秒以内の後に、コンデン
サ２３とインダクタンス素子２４とによって構成される
共振回路での共振電圧に相当する始動電圧が、蛍光発光
管２０の両電極間に印加され、ランプ始動が行われる。
【０００９】そして、ランプ始動後の定常点灯時におい
ても、蛍光発光管２０の電極フィラメントコイル２１及
び２２には、依然としてコンデンサ２３を介して加熱電
流が継続して流れる。
ても、蛍光発光管２０の電極フィラメントコイル２１及
び２２には、依然としてコンデンサ２３を介して加熱電
流が継続して流れる。
【００１０】このように、通常の蛍光ランプの電子点灯
回路による熱陰極始動方式においては、コイル予熱、ラ
ンプ始動を経て定常点灯に至る。この場合、定常点灯時
における電極フィラメントコイル２１及び２２の加熱電
流は、ランプ動作においては基本的に不要であるが、コ
ンデンサ２３を用いる通常の回路方式では、加熱電流を
必要とするために、電極フィラメントコイル２１及び２
２において加熱電力損失が発生する。
回路による熱陰極始動方式においては、コイル予熱、ラ
ンプ始動を経て定常点灯に至る。この場合、定常点灯時
における電極フィラメントコイル２１及び２２の加熱電
流は、ランプ動作においては基本的に不要であるが、コ
ンデンサ２３を用いる通常の回路方式では、加熱電流を
必要とするために、電極フィラメントコイル２１及び２
２において加熱電力損失が発生する。
【００１１】通常、この加熱電力損失は、例えば、一般
電球６０Ｗ及び１００Ｗ相当の光束をもつ現行の１４Ｗ
及び２５Ｗの電球形蛍光ランプにおいては、一つの電極
フィラメントコイル当り、０．４〜０．５Ｗとなり、蛍
光発光管２０では、０．８Ｗ〜１．０Ｗの値となるため
に、決して無視できない損失になっている。
電球６０Ｗ及び１００Ｗ相当の光束をもつ現行の１４Ｗ
及び２５Ｗの電球形蛍光ランプにおいては、一つの電極
フィラメントコイル当り、０．４〜０．５Ｗとなり、蛍
光発光管２０では、０．８Ｗ〜１．０Ｗの値となるため
に、決して無視できない損失になっている。
【００１２】このような定常点灯時における電極フィラ
メントコイルの加熱電力損失を低減する技術としては、
図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す構成が知られている。
メントコイルの加熱電力損失を低減する技術としては、
図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す構成が知られている。
【００１３】図５（ａ）は、いわゆる冷陰極始動方式で
あり、蛍光発光管２０の各電極フィラメントコイル２１
及び２２が、各電極フィラメントコイル２１及び２２に
対してそれぞれ並列に接続されたリード線２８及び２９
によって、それぞれ短絡されており、熱電子放射のない
冷陰極状態において、ランプ始動が行われる。これによ
り、蛍光ランプにおける電極フィラメントコイル２１及
び２２の加熱電力損失は全て削減される。
あり、蛍光発光管２０の各電極フィラメントコイル２１
及び２２が、各電極フィラメントコイル２１及び２２に
対してそれぞれ並列に接続されたリード線２８及び２９
によって、それぞれ短絡されており、熱電子放射のない
冷陰極状態において、ランプ始動が行われる。これによ
り、蛍光ランプにおける電極フィラメントコイル２１及
び２２の加熱電力損失は全て削減される。
【００１４】図５（ｂ）は、特開平１０−１９９６８６
号公報に開示された構成であり、蛍光発光管２０の各電
極フィラメントコイル２１及び２２に、ダイオード２８
及び２９がそれぞれ並列に接続されている。このような
構成によって、電極フィラメントコイル２１及び２２に
流れる電流が、それぞれ半減されるために、加熱電力損
失は約１／２に低減される。
号公報に開示された構成であり、蛍光発光管２０の各電
極フィラメントコイル２１及び２２に、ダイオード２８
及び２９がそれぞれ並列に接続されている。このような
構成によって、電極フィラメントコイル２１及び２２に
流れる電流が、それぞれ半減されるために、加熱電力損
失は約１／２に低減される。
【００１５】図５（ｃ）は、特開平５−１３１８６号公
報に開示された構成であり、蛍光発光管２０の各電極フ
ィラメントコイル２１及び２２に、加熱電流を分流する
ためのコンデンサ３１及び３２がそれぞれ並列に接続さ
れている。このような構成によっても、各電極フィラメ
ントコイル２１及び２２に流れる電流が、それぞれ低減
されるために、加熱電力損失は低減される。
報に開示された構成であり、蛍光発光管２０の各電極フ
ィラメントコイル２１及び２２に、加熱電流を分流する
ためのコンデンサ３１及び３２がそれぞれ並列に接続さ
れている。このような構成によっても、各電極フィラメ
ントコイル２１及び２２に流れる電流が、それぞれ低減
されるために、加熱電力損失は低減される。
【００１６】一方、一般の蛍光ランプでは、ランプ始動
時に電極フィラメントコイルに充填された電子放射物質
が飛散し易いため、点滅回数が多くなると、ランプ寿命
が短くなることが知られており、電球形蛍光ランプにお
いても、同様の問題がある。このため、電球形蛍光ラン
プの電子点灯回路に関しても、このようなランプのいわ
ゆる点滅寿命特性の改善が、さらなる課題として取り組
まれている。
時に電極フィラメントコイルに充填された電子放射物質
が飛散し易いため、点滅回数が多くなると、ランプ寿命
が短くなることが知られており、電球形蛍光ランプにお
いても、同様の問題がある。このため、電球形蛍光ラン
プの電子点灯回路に関しても、このようなランプのいわ
ゆる点滅寿命特性の改善が、さらなる課題として取り組
まれている。
【００１７】点滅寿命特性を改善する技術として、特開
昭６２−１２６５９６号公報には、図６に示す電子点灯
回路４０が開示されている。この電子点灯回路４０で
は、蛍光発光管２０の非電源側において、コンデンサ２
５と並列に、温度正特性抵抗素子（正特性サーミスタＰ
ＣＴ）３３が並列接続されている。このような構成によ
って、ランプ始動前に、この温度正特性抵抗素子３３を
介して多量の予熱電流が電極フィラメントコイル２１及
び２２にそれぞれ流れることになり、点滅寿命特性が改
善されることになる。
昭６２−１２６５９６号公報には、図６に示す電子点灯
回路４０が開示されている。この電子点灯回路４０で
は、蛍光発光管２０の非電源側において、コンデンサ２
５と並列に、温度正特性抵抗素子（正特性サーミスタＰ
ＣＴ）３３が並列接続されている。このような構成によ
って、ランプ始動前に、この温度正特性抵抗素子３３を
介して多量の予熱電流が電極フィラメントコイル２１及
び２２にそれぞれ流れることになり、点滅寿命特性が改
善されることになる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】近年、電球形蛍光ラン
プは、電球に代わる省エネルギー光源として普及が促進
されている。電球形蛍光ランプは、従来は、百貨店、レ
ストラン、ホテル等の業務照明として主に使用されてい
たが、今後は、特に、電球の主要分野のひとつである住
宅照明への展開が期待されている。住宅照明として使用
されるランプは、通常、業務照明として使用されるラン
プよりも点滅回数が多くなるという特徴がある。従っ
て、これからの電球形蛍光ランプの特性として、電極フ
ィラメントコイルの加熱電力損失の低減と共に、ランプ
が点滅により寿命終了となるまでのランプ点滅回数であ
る点滅寿命回数を増大させることが求められている。
プは、電球に代わる省エネルギー光源として普及が促進
されている。電球形蛍光ランプは、従来は、百貨店、レ
ストラン、ホテル等の業務照明として主に使用されてい
たが、今後は、特に、電球の主要分野のひとつである住
宅照明への展開が期待されている。住宅照明として使用
されるランプは、通常、業務照明として使用されるラン
プよりも点滅回数が多くなるという特徴がある。従っ
て、これからの電球形蛍光ランプの特性として、電極フ
ィラメントコイルの加熱電力損失の低減と共に、ランプ
が点滅により寿命終了となるまでのランプ点滅回数であ
る点滅寿命回数を増大させることが求められている。
【００１９】具体的な電球形蛍光ランプの点滅寿命回数
としては、従来のランプの特性である５０００回以上か
ら、その４倍の２００００回以上への改善が要望されて
いる。なお、従来のランプの平均寿命は、６０００時間
と規定されているが、これは２．５時間点灯〜０．５時
間非点灯の寿命試験サイクルでの平均寿命時間に相当す
るものである。
としては、従来のランプの特性である５０００回以上か
ら、その４倍の２００００回以上への改善が要望されて
いる。なお、従来のランプの平均寿命は、６０００時間
と規定されているが、これは２．５時間点灯〜０．５時
間非点灯の寿命試験サイクルでの平均寿命時間に相当す
るものである。
【００２０】本願発明者は、点灯装置として電子点灯回
路を用いた蛍光ランプ、特に、電子点灯回路を内蔵した
電球形蛍光ランプにおいて、ランプ定常点灯時における
電極フィラメントコイルの加熱電力損失を低減し、併せ
て、ランプの点滅寿命特性を改善する手段について検討
した。その結果、蛍光ランプのコイル加熱電力損失を低
減するために、図５（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの構
成では、ランプ点滅寿命特性が改善されないおそれがあ
ることが明らかとなった。
路を用いた蛍光ランプ、特に、電子点灯回路を内蔵した
電球形蛍光ランプにおいて、ランプ定常点灯時における
電極フィラメントコイルの加熱電力損失を低減し、併せ
て、ランプの点滅寿命特性を改善する手段について検討
した。その結果、蛍光ランプのコイル加熱電力損失を低
減するために、図５（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの構
成では、ランプ点滅寿命特性が改善されないおそれがあ
ることが明らかとなった。
【００２１】図５（ａ）に示すように、熱電子放射がさ
れない冷陰極始動方式では、コイル加熱電力損失を十分
に低減させるとができるが、ランプを始動させるための
始動電圧の印加時間が長く、ランプ始動直後のグロー放
電時間もより長くなり、各電極フィラメントコイル２１
および２２に充填された電子放射物質の飛散が通常の熱
陰極始動方式に比べて激しく、ランプ点滅寿命回数が低
下するおそれがある。
れない冷陰極始動方式では、コイル加熱電力損失を十分
に低減させるとができるが、ランプを始動させるための
始動電圧の印加時間が長く、ランプ始動直後のグロー放
電時間もより長くなり、各電極フィラメントコイル２１
および２２に充填された電子放射物質の飛散が通常の熱
陰極始動方式に比べて激しく、ランプ点滅寿命回数が低
下するおそれがある。
【００２２】また、図５（ｂ）に示すように、各電極フ
ィラメントコイル２１および２２に対してダイオード２
８および２９をそれぞれ並列に接続する構成、及び、図
５（ｃ）に示すように、各電極フィラメントコイル２１
および２２に対してコンデンサ３１および３２をそれぞ
れ並列に接続する構成では、コイル加熱電力損失の低減
効果が小さく、しかも、ランプ始動前に各電極フィラメ
ントコイル２１および２２に流れる予熱電流が不足し
て、十分な熱電子放出が得られず、その結果、ランプ点
滅による電子放射物質の飛散が多くなり、点滅寿命回数
が改善されないおそれがある。
ィラメントコイル２１および２２に対してダイオード２
８および２９をそれぞれ並列に接続する構成、及び、図
５（ｃ）に示すように、各電極フィラメントコイル２１
および２２に対してコンデンサ３１および３２をそれぞ
れ並列に接続する構成では、コイル加熱電力損失の低減
効果が小さく、しかも、ランプ始動前に各電極フィラメ
ントコイル２１および２２に流れる予熱電流が不足し
て、十分な熱電子放出が得られず、その結果、ランプ点
滅による電子放射物質の飛散が多くなり、点滅寿命回数
が改善されないおそれがある。
【００２３】一方、図６に示す構成では、ランプ始動電
流が流れる前に電極フィラメントコイル２１および２２
に十分な予熱電流を流すことができ、ランプ点滅寿命特
性の改善効果は大きい。しかし、ランプ定常点灯時にお
いては、蛍光ランプの各電極フィラメントコイル２１お
よび２２の加熱電力損失を低減することができず、図４
に示す基本の電子点灯回路１９の場合とほとんど変わら
ない。
流が流れる前に電極フィラメントコイル２１および２２
に十分な予熱電流を流すことができ、ランプ点滅寿命特
性の改善効果は大きい。しかし、ランプ定常点灯時にお
いては、蛍光ランプの各電極フィラメントコイル２１お
よび２２の加熱電力損失を低減することができず、図４
に示す基本の電子点灯回路１９の場合とほとんど変わら
ない。
【００２４】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、その目的は、ランプ定常点灯時における電極フィ
ラメントコイルの加熱電力損失を低減することができ、
しかも、ランプ点滅寿命回数を改善できる蛍光ランプ点
灯装置を提供することにある。
あり、その目的は、ランプ定常点灯時における電極フィ
ラメントコイルの加熱電力損失を低減することができ、
しかも、ランプ点滅寿命回数を改善できる蛍光ランプ点
灯装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明の蛍光ランプ点灯
装置は、各端部に電極フィラメントコイルがそれぞれ設
けられた蛍光発光管を、高周波インバータ型の電子点灯
回路を用いて点灯させる蛍光ランプ点灯装置であって、
前記蛍光発光管の各電極フィラメントに対してそれぞれ
直列に接続されて、前記蛍光発光管に対して並列接続さ
れた一対のコンデンサを具備することを特徴とする。
装置は、各端部に電極フィラメントコイルがそれぞれ設
けられた蛍光発光管を、高周波インバータ型の電子点灯
回路を用いて点灯させる蛍光ランプ点灯装置であって、
前記蛍光発光管の各電極フィラメントに対してそれぞれ
直列に接続されて、前記蛍光発光管に対して並列接続さ
れた一対のコンデンサを具備することを特徴とする。
【００２６】前記蛍光発光管の非電源側に温度正特性抵
抗素子が並列に接続されている。
抗素子が並列に接続されている。
【００２７】本発明の蛍光ランプ点灯装置においては、
蛍光発光管に並列に接続された一対のコンデンサが、並
列合成コンデンサとなって、共振回路が構成されてい
る。また、蛍光発光管に設けられた一対の電極フィラメ
ントコイルの各抵抗が、並列に合成された抵抗値となっ
て、その共振回路に直列接続されている。一対の電極フ
ィラメントコイルが並列合成抵抗となることにより、そ
の抵抗インピーダンスが低下する。このため、迅速なラ
ンプ始動が実現され、ランプの点灯寿命特性が改善され
る。ランプ始動後の定常点灯時においては、コイル加熱
電流が、一対のコンデンサを介して一対の電極フィラメ
ントコイルにそれぞれ分かれて流れ、各電極フィラメン
トコイルにおける電流値が低下することにより、電極フ
ィラメントコイルの加熱電力損失が低減される。
蛍光発光管に並列に接続された一対のコンデンサが、並
列合成コンデンサとなって、共振回路が構成されてい
る。また、蛍光発光管に設けられた一対の電極フィラメ
ントコイルの各抵抗が、並列に合成された抵抗値となっ
て、その共振回路に直列接続されている。一対の電極フ
ィラメントコイルが並列合成抵抗となることにより、そ
の抵抗インピーダンスが低下する。このため、迅速なラ
ンプ始動が実現され、ランプの点灯寿命特性が改善され
る。ランプ始動後の定常点灯時においては、コイル加熱
電流が、一対のコンデンサを介して一対の電極フィラメ
ントコイルにそれぞれ分かれて流れ、各電極フィラメン
トコイルにおける電流値が低下することにより、電極フ
ィラメントコイルの加熱電力損失が低減される。
【００２８】さらに、蛍光発光管の非電源側に、温度正
特性抵抗素子を並列に接続することにより、ランプの点
滅寿命特性がさらに改善される。
特性抵抗素子を並列に接続することにより、ランプの点
滅寿命特性がさらに改善される。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。
面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】図１は、本実施形態の蛍光ランプ点灯装置
を用いた２２Ｗタイプの電球形蛍光ランプの構成を示す
断面図である。
を用いた２２Ｗタイプの電球形蛍光ランプの構成を示す
断面図である。
【００３１】電球形蛍光ランプ１は、４本の蛍光発光管
２と、全ての蛍光発光管２を覆う外管ガラスバルブ４
と、外管ガラスバルブ４の基端側に連結された樹脂ケー
ス５と、樹脂ケース５内に収容された電子点灯回路３
と、樹脂ケース５の基端部に装着された口金６とを備え
ている。
２と、全ての蛍光発光管２を覆う外管ガラスバルブ４
と、外管ガラスバルブ４の基端側に連結された樹脂ケー
ス５と、樹脂ケース５内に収容された電子点灯回路３
と、樹脂ケース５の基端部に装着された口金６とを備え
ている。
【００３２】各蛍光発光管２は、それぞれＵ形ガラス管
を、一連の放電路をなすように、相互に連結されて構成
されている。各蛍光発光管２には、一対の電極フィラメ
ントコイル７および８がそれぞれ設けられている。
を、一連の放電路をなすように、相互に連結されて構成
されている。各蛍光発光管２には、一対の電極フィラメ
ントコイル７および８がそれぞれ設けられている。
【００３３】各蛍光発光管２の一方の管端部内には、一
方の電極フィラメントコイル７が、一対のリード線９及
び１０によって保持されている。また、各蛍光発光管２
の他方の管端部内には、他方の電極フィラメントコイル
８が、一対のリード線１１及び１２によって保持されて
いる。リード線９〜１２は、蛍光発光管２の外部に引き
出されて、樹脂ケース５内に設けられた電子点灯回路３
に、それぞれ電気的に接続されている。
方の電極フィラメントコイル７が、一対のリード線９及
び１０によって保持されている。また、各蛍光発光管２
の他方の管端部内には、他方の電極フィラメントコイル
８が、一対のリード線１１及び１２によって保持されて
いる。リード線９〜１２は、蛍光発光管２の外部に引き
出されて、樹脂ケース５内に設けられた電子点灯回路３
に、それぞれ電気的に接続されている。
【００３４】各蛍光発光管２内には、主アマルガム（Ｂ
ｉ−Ｐｂ−Ｓｎ−Ｈｇ粒）及び補助アマルガム（Ｉｎメ
ッキされたステンレスメッシュ）が、それぞれ装備され
ると共に、緩衝ガスとしてアルゴンがそれぞれ封入され
ている。また、各蛍光発光管２内に設けられた一対の電
極フィラメントコイル７及び８は、点滅寿命特性の改善
に適した３重コイルタイプが採用されている。さらに、
各蛍光発光管２内には、通常のＢａ−Ｃａ−Ｓｒ−Ｏ系
の電子放射物質が充填されており、各蛍光発光管２の内
面における主要部には、赤、緑、青発光の三色混合希土
類蛍光体が塗布されている。
ｉ−Ｐｂ−Ｓｎ−Ｈｇ粒）及び補助アマルガム（Ｉｎメ
ッキされたステンレスメッシュ）が、それぞれ装備され
ると共に、緩衝ガスとしてアルゴンがそれぞれ封入され
ている。また、各蛍光発光管２内に設けられた一対の電
極フィラメントコイル７及び８は、点滅寿命特性の改善
に適した３重コイルタイプが採用されている。さらに、
各蛍光発光管２内には、通常のＢａ−Ｃａ−Ｓｒ−Ｏ系
の電子放射物質が充填されており、各蛍光発光管２の内
面における主要部には、赤、緑、青発光の三色混合希土
類蛍光体が塗布されている。
【００３５】各蛍光発光管２の主要寸法は、管外径が１
０．７ｍｍ、両電極間距離が４９０ｍｍになっている。
０．７ｍｍ、両電極間距離が４９０ｍｍになっている。
【００３６】電子点灯回路３は、シリーズインバータ回
路方式によって構成されており、その回路変換効率は約
９１％になっている。この電子点灯回路３は、樹脂ケー
ス５の基端部に装着された口金６を介して、商用電源に
接続される。
路方式によって構成されており、その回路変換効率は約
９１％になっている。この電子点灯回路３は、樹脂ケー
ス５の基端部に装着された口金６を介して、商用電源に
接続される。
【００３７】図２は、本実施形態のランプ点灯装置の構
成を示す電子点灯回路３の回路図である。
成を示す電子点灯回路３の回路図である。
【００３８】電子点灯回路３は、蛍光発光管２を点灯さ
せるために、商用電源１３により駆動されるインバータ
回路部１４を有しており、インバータ回路部１４に対し
て、蛍光発光管２に、一方の電極フィラメントコイル８
の電源側の端子ａ１が直接、接続されている。また、他
方の電極フィラメントコイル７の電源側の端子ａ２が、
直列に接続された電流制御用のインダクタンス素子１５
を介して、インバータ回路部１４に接続されている。
せるために、商用電源１３により駆動されるインバータ
回路部１４を有しており、インバータ回路部１４に対し
て、蛍光発光管２に、一方の電極フィラメントコイル８
の電源側の端子ａ１が直接、接続されている。また、他
方の電極フィラメントコイル７の電源側の端子ａ２が、
直列に接続された電流制御用のインダクタンス素子１５
を介して、インバータ回路部１４に接続されている。
【００３９】蛍光発光管２に設けられた各電極フィラメ
ントコイル７および８の非電源側の端子ｂ１およびｂ２
間には、温度正抵抗素子（ＰＣＴ）１６が直列に接続さ
れている。また、一方の電極フィラメントコイル７の非
電源端子ｂ２と、他方の電極フィラメントコイル８の電
源側の端子ａ１との間に、第１のコンデンサ１７が接続
されており、一方の電極フィラメントコイル７の電源側
の端子ａ２と、他方の電極フィラメントコイル８の非電
源側の端子ｂ１との間に、第２のコンデンサ１８が接続
されている。
ントコイル７および８の非電源側の端子ｂ１およびｂ２
間には、温度正抵抗素子（ＰＣＴ）１６が直列に接続さ
れている。また、一方の電極フィラメントコイル７の非
電源端子ｂ２と、他方の電極フィラメントコイル８の電
源側の端子ａ１との間に、第１のコンデンサ１７が接続
されており、一方の電極フィラメントコイル７の電源側
の端子ａ２と、他方の電極フィラメントコイル８の非電
源側の端子ｂ１との間に、第２のコンデンサ１８が接続
されている。
【００４０】第１および第２の各コンデンサ１７及び１
８のそれぞれの容量Ｃｓ’は、ほぼ等しく、図４に示す
基本の電子点灯回路１９におけるコンデンサ２３の容量
Ｃｓ（例えば１０００ｐＦ）に対して、その１／２相当
（例えば５００ｐＦ）に設定されている。
８のそれぞれの容量Ｃｓ’は、ほぼ等しく、図４に示す
基本の電子点灯回路１９におけるコンデンサ２３の容量
Ｃｓ（例えば１０００ｐＦ）に対して、その１／２相当
（例えば５００ｐＦ）に設定されている。
【００４１】第１および第２の各コンデンサ１７及び１
８は、インダクタンス素子１５と共に共振回路を構成し
て、所定のランプ始動電圧を生成し、定常点灯時におけ
る各電極フィラメントコイル２１および２２の加熱電力
損失を削減するとともに、ランプの点滅寿命特性を改善
するようになっている。
８は、インダクタンス素子１５と共に共振回路を構成し
て、所定のランプ始動電圧を生成し、定常点灯時におけ
る各電極フィラメントコイル２１および２２の加熱電力
損失を削減するとともに、ランプの点滅寿命特性を改善
するようになっている。
【００４２】また、温度正抵抗素子１６は、ランプ始動
電流が流れるより前に、電極フィラメントコイル７及び
８に十分な予熱電流を流すために、ランプの点滅寿命特
性をより一層改善するようになっている。
電流が流れるより前に、電極フィラメントコイル７及び
８に十分な予熱電流を流すために、ランプの点滅寿命特
性をより一層改善するようになっている。
【００４３】このような構成の電子点灯回路３の動作、
即ち、電子点灯回路３における蛍光発光管２の予熱から
定常点灯までの動作について、詳細に説明する。
即ち、電子点灯回路３における蛍光発光管２の予熱から
定常点灯までの動作について、詳細に説明する。
【００４４】スイッチオンによって、商用電源１３から
交流電流が供給されると、蛍光発光管２の各電極フィラ
メントコイル７および８に、始動電圧が印加される。蛍
光発光管２には、温度性特性抵抗素子１６とコンデンサ
１７及び１８とが並列に接続されており、ランプ始動前
においては、温度正特性抵抗素子１６の温度が低く、そ
の抵抗インピーダンス値が低い状態にある。このため
に、ランプ始動前の予熱電流は、主に、コンデンサ１７
及び１８よりも、インピーダンス値の低い温度正特性抵
抗素子１６を介して流れる。これにより、予熱電流を高
い値に設定することができ、ランプ始動前の１秒以内の
短時間においても、各電極フィラメントコイル７及び８
を効率よく予熱できて、十分な熱電子放射を得ることが
できる。
交流電流が供給されると、蛍光発光管２の各電極フィラ
メントコイル７および８に、始動電圧が印加される。蛍
光発光管２には、温度性特性抵抗素子１６とコンデンサ
１７及び１８とが並列に接続されており、ランプ始動前
においては、温度正特性抵抗素子１６の温度が低く、そ
の抵抗インピーダンス値が低い状態にある。このため
に、ランプ始動前の予熱電流は、主に、コンデンサ１７
及び１８よりも、インピーダンス値の低い温度正特性抵
抗素子１６を介して流れる。これにより、予熱電流を高
い値に設定することができ、ランプ始動前の１秒以内の
短時間においても、各電極フィラメントコイル７及び８
を効率よく予熱できて、十分な熱電子放射を得ることが
できる。
【００４５】その結果、始動電圧の短時間の印加によっ
て迅速にランプ始動が実施されるとともに、ランプ始動
直後のグロー放電時間が短縮され、各電極フィラメント
コイル７及び８に充填されている電子放射物質の始動過
程における飛散を抑制できる。従って、ランプ始動前の
電極フィラメントコイル７及び８に、予熱なしに始動電
圧が印加されることによる電子放射物質の飛散が増大す
るおそれがなく、ランプ点滅寿命回数が低下するおそれ
がない。
て迅速にランプ始動が実施されるとともに、ランプ始動
直後のグロー放電時間が短縮され、各電極フィラメント
コイル７及び８に充填されている電子放射物質の始動過
程における飛散を抑制できる。従って、ランプ始動前の
電極フィラメントコイル７及び８に、予熱なしに始動電
圧が印加されることによる電子放射物質の飛散が増大す
るおそれがなく、ランプ点滅寿命回数が低下するおそれ
がない。
【００４６】また、温度正特性抵抗素子１６の抵抗イン
ピーダンス値が低いために、インダクタンス素子１５と
コンデンサ１７及び１８とによって構成された並列合成
コンデンサ（容量：２Ｃｓ’＝Ｃｓ）には、いわゆる共
振現象による共振電圧が殆ど発生せず、従って、蛍光発
光管２に始動電圧は印加されない。
ピーダンス値が低いために、インダクタンス素子１５と
コンデンサ１７及び１８とによって構成された並列合成
コンデンサ（容量：２Ｃｓ’＝Ｃｓ）には、いわゆる共
振現象による共振電圧が殆ど発生せず、従って、蛍光発
光管２に始動電圧は印加されない。
【００４７】なお、上記のランプ始動前の１秒以内とい
う時間は、電球形蛍光ランプが、瞬時点灯を特長とする
一般電球に代わって使用されるために要求される数値で
あり、通常は０．６秒〜０．８秒に設定される。
う時間は、電球形蛍光ランプが、瞬時点灯を特長とする
一般電球に代わって使用されるために要求される数値で
あり、通常は０．６秒〜０．８秒に設定される。
【００４８】温度正特性抵抗素子１６は、予熱電流によ
るジュール加熱によって温度が上昇するにつれて、その
抵抗インピーダンス値は急激に高くなる。その結果、イ
ンダクタンス素子１５とコンデンサ１７及び１８からな
る並列合成コンデンサ（２Ｃｓ’＝Ｃｓ）との共振現象
により、蛍光発光管２の電極フィラメントコイル７及び
８の間に、並列合成コンデンサ（２Ｃｓ’＝Ｃｓ）の共
振電圧に相当する始動電圧が印加され、蛍光発光管２は
ランプ始動される。
るジュール加熱によって温度が上昇するにつれて、その
抵抗インピーダンス値は急激に高くなる。その結果、イ
ンダクタンス素子１５とコンデンサ１７及び１８からな
る並列合成コンデンサ（２Ｃｓ’＝Ｃｓ）との共振現象
により、蛍光発光管２の電極フィラメントコイル７及び
８の間に、並列合成コンデンサ（２Ｃｓ’＝Ｃｓ）の共
振電圧に相当する始動電圧が印加され、蛍光発光管２は
ランプ始動される。
【００４９】そして、この始動過程においても、２つの
コンデンサ１７及び１８は、より迅速なランプ始動を実
現して、ランプ点滅寿命特性を改善する。
コンデンサ１７及び１８は、より迅速なランプ始動を実
現して、ランプ点滅寿命特性を改善する。
【００５０】図３（ａ）は、図２に示す本実施形態のラ
ンプ点灯装置における電子点灯回路３の共振回路部分の
等価回路図を示している。本実施形態における電子点灯
回路３では、電極フィラメントコイル７及び８のそれぞ
れの抵抗Ｒｋは、並列合成抵抗Ｒｋ／２となり、その並
列合成抵抗がコンデンサ２３とインダクタンス２４の共
振回路に直列に接続されている。
ンプ点灯装置における電子点灯回路３の共振回路部分の
等価回路図を示している。本実施形態における電子点灯
回路３では、電極フィラメントコイル７及び８のそれぞ
れの抵抗Ｒｋは、並列合成抵抗Ｒｋ／２となり、その並
列合成抵抗がコンデンサ２３とインダクタンス２４の共
振回路に直列に接続されている。
【００５１】比較のために、図３（ｂ）に、図４に示す
従来の電子点灯回路１９における共振回路部分の等価回
路図を示す。この電子点灯回路１９においては、電極フ
ィラメントコイル２１及び２２のそれぞれの抵抗Ｒｋ
は、直列合成抵抗２Ｒｋとなって、その直列接続抵抗
が、コンデンサ２３とインダクタンス２４の共振回路に
直列に接続されている。
従来の電子点灯回路１９における共振回路部分の等価回
路図を示す。この電子点灯回路１９においては、電極フ
ィラメントコイル２１及び２２のそれぞれの抵抗Ｒｋ
は、直列合成抵抗２Ｒｋとなって、その直列接続抵抗
が、コンデンサ２３とインダクタンス２４の共振回路に
直列に接続されている。
【００５２】従って、本実施形態のランプ点灯装置にお
ける電子点灯回路３の共振回路では、電極フィラメント
コイル７及び８の並列合成抵抗Ｒｋ／２が、図４に示す
従来の電子点灯回路１９の共振回路における電極フィラ
メントコイル２１及び２２の直列合成抵抗２Ｒｋの１／
４となる。その結果、本実施形態のランプ点灯装置にお
けるコンデンサ１７及び１８からなる並列合成コンデン
サ（２Ｃｓ’＝Ｃｓ）の共振電圧である始動電圧は、従
来の電子点灯回路１９に比べて、より迅速に、しかも、
より高い値にまで上昇することになり、それにより、始
動電圧の印加時間が短くなって、より迅速なランプ始動
が得られる。
ける電子点灯回路３の共振回路では、電極フィラメント
コイル７及び８の並列合成抵抗Ｒｋ／２が、図４に示す
従来の電子点灯回路１９の共振回路における電極フィラ
メントコイル２１及び２２の直列合成抵抗２Ｒｋの１／
４となる。その結果、本実施形態のランプ点灯装置にお
けるコンデンサ１７及び１８からなる並列合成コンデン
サ（２Ｃｓ’＝Ｃｓ）の共振電圧である始動電圧は、従
来の電子点灯回路１９に比べて、より迅速に、しかも、
より高い値にまで上昇することになり、それにより、始
動電圧の印加時間が短くなって、より迅速なランプ始動
が得られる。
【００５３】従って、ランプ始動時においても、２つの
コンデンサ１７及び１８は、より迅速なランプ始動を実
現しており、ランプ点滅寿命特性を改善することができ
る。
コンデンサ１７及び１８は、より迅速なランプ始動を実
現しており、ランプ点滅寿命特性を改善することができ
る。
【００５４】ランプ始動後の定常点灯時には、電極フィ
ラメントコイル７及び８のコイル加熱電流は、容量がＣ
ｓ’（＝Ｃｓ／２）のコンデンサ１７及び１８を介し
て、電極フィラメントコイル７及び８のそれぞれに分か
れて流れる。このように、各コンデンサ１７及び１８に
電流が分かれるために、電極フィラメントコイル７及び
８の加熱電流は、図４に示す従来の電子点灯回路１９に
おける電極フィラメントコイル２１及び２２の加熱電流
の１／２に低減される。従って、各電極フィラメントコ
イル７及び８の加熱電力損失は、従来の電子点灯回路１
９の場合に比べて、約１／４に低減される。
ラメントコイル７及び８のコイル加熱電流は、容量がＣ
ｓ’（＝Ｃｓ／２）のコンデンサ１７及び１８を介し
て、電極フィラメントコイル７及び８のそれぞれに分か
れて流れる。このように、各コンデンサ１７及び１８に
電流が分かれるために、電極フィラメントコイル７及び
８の加熱電流は、図４に示す従来の電子点灯回路１９に
おける電極フィラメントコイル２１及び２２の加熱電流
の１／２に低減される。従って、各電極フィラメントコ
イル７及び８の加熱電力損失は、従来の電子点灯回路１
９の場合に比べて、約１／４に低減される。
【００５５】図４に示す従来の電子点灯回路１９におい
ては、電極フィラメントコイル２１及び２２が直列に接
続されていることにより、それぞれのコイル加熱電流が
重畳して流れるために、加熱電力損失が増加することに
なる。
ては、電極フィラメントコイル２１及び２２が直列に接
続されていることにより、それぞれのコイル加熱電流が
重畳して流れるために、加熱電力損失が増加することに
なる。
【００５６】このようにして、定常点灯時において電極
フィラメントコイル７及び８の加熱電流の損失も、より
確実に低減される。
フィラメントコイル７及び８の加熱電流の損失も、より
確実に低減される。
【００５７】本実施形態における電子点灯回路３を有す
る電球形蛍光ランプ１の特性として、コイル加熱電力及
びランプ点滅寿命について測定した。なお、ランプ点滅
寿命回数の測定は、１０秒点灯〜１７０秒非点灯の点滅
サイクルで行った。ここで、１７０秒の非点灯は、温度
正特性抵抗素子１６の冷却に１７０秒の時間が必要であ
ることを意味している。測定した電球蛍光ランプ数は５
本であり、特性値は５本の平均値によって求めた。測定
の結果、ランプ電力２２．３Ｗ、光束１５２０ｌｍの特
性を示した。
る電球形蛍光ランプ１の特性として、コイル加熱電力及
びランプ点滅寿命について測定した。なお、ランプ点滅
寿命回数の測定は、１０秒点灯〜１７０秒非点灯の点滅
サイクルで行った。ここで、１７０秒の非点灯は、温度
正特性抵抗素子１６の冷却に１７０秒の時間が必要であ
ることを意味している。測定した電球蛍光ランプ数は５
本であり、特性値は５本の平均値によって求めた。測定
の結果、ランプ電力２２．３Ｗ、光束１５２０ｌｍの特
性を示した。
【００５８】比較のために、図４に示す電子点灯回路１
９を有する電球形蛍光ランプの特性、図６に示す電子点
灯回路４０を有する電球形蛍光ランプの特性について、
それぞれ、同様の測定を行った。図６の電子点灯回路４
０を有する電球形蛍光ランプの特性は、ランプ電力２
３．０Ｗ、光束１５１０ｌｍであった。即ち、本実施形
態における電子点灯回路３は、点滅寿命特性を改善した
従来の電子点灯回路４０と比べ、約０．７Ｗ相当の電極
フィラメントコイルの加熱電力損失削減が実現されてい
る。
９を有する電球形蛍光ランプの特性、図６に示す電子点
灯回路４０を有する電球形蛍光ランプの特性について、
それぞれ、同様の測定を行った。図６の電子点灯回路４
０を有する電球形蛍光ランプの特性は、ランプ電力２
３．０Ｗ、光束１５１０ｌｍであった。即ち、本実施形
態における電子点灯回路３は、点滅寿命特性を改善した
従来の電子点灯回路４０と比べ、約０．７Ｗ相当の電極
フィラメントコイルの加熱電力損失削減が実現されてい
る。
【００５９】点滅寿命回数については、本実施形態にお
ける電子点灯回路３を有する電球形蛍光ランプ１では、
２２５００回であるのに対して、点滅寿命特性を改善し
た図６に示す従来の電子点灯回路４０を有する電球形蛍
光ランプでは、ランプ点滅寿命回数は１７５４０回であ
った。また、点滅寿命特性を改善する手段である温度正
特性抵抗素子を付加しない図４に示す従来の電子点灯回
路１９を有する電球形蛍光ランプでは、ランプ点滅寿命
回数は６９５０回であり、点滅寿命回数も大幅に改善さ
れている。
ける電子点灯回路３を有する電球形蛍光ランプ１では、
２２５００回であるのに対して、点滅寿命特性を改善し
た図６に示す従来の電子点灯回路４０を有する電球形蛍
光ランプでは、ランプ点滅寿命回数は１７５４０回であ
った。また、点滅寿命特性を改善する手段である温度正
特性抵抗素子を付加しない図４に示す従来の電子点灯回
路１９を有する電球形蛍光ランプでは、ランプ点滅寿命
回数は６９５０回であり、点滅寿命回数も大幅に改善さ
れている。
【００６０】このように、温度正特性抵抗素子１６と、
２つのコンデンサ１７及び１８とを組み合わせた本実施
形態の電子点灯回路３は、温度正特性抵抗素子４６のみ
を設けた図６に示す電子点灯回路４０を有する電球形蛍
光ランプよりも、更に点滅寿命特性を改善でき、目標と
する２００００回以上の点滅寿命回数を実現することが
できる。
２つのコンデンサ１７及び１８とを組み合わせた本実施
形態の電子点灯回路３は、温度正特性抵抗素子４６のみ
を設けた図６に示す電子点灯回路４０を有する電球形蛍
光ランプよりも、更に点滅寿命特性を改善でき、目標と
する２００００回以上の点滅寿命回数を実現することが
できる。
【００６１】
【発明の効果】本発明のランプ点灯装置は、このよう
に、蛍光発光管の各電極フィラメントコイルに対してそ
れぞれ直列に接続された一対のコンデンサが、定常点灯
時における各電極フィラメントコイルの加熱電力損失の
十分に削減するとともに、点滅寿命特性も改善する。さ
らに、蛍光発光管の非電源側に並列に接続された温度正
特性抵抗素子を設けることによって、加熱電力損失の十
分な削減効果を維持しつつ、点滅寿命特性を更に改善し
て、２００００回以上の点滅寿命回数を実現することが
できる。
に、蛍光発光管の各電極フィラメントコイルに対してそ
れぞれ直列に接続された一対のコンデンサが、定常点灯
時における各電極フィラメントコイルの加熱電力損失の
十分に削減するとともに、点滅寿命特性も改善する。さ
らに、蛍光発光管の非電源側に並列に接続された温度正
特性抵抗素子を設けることによって、加熱電力損失の十
分な削減効果を維持しつつ、点滅寿命特性を更に改善し
て、２００００回以上の点滅寿命回数を実現することが
できる。
【図１】本発明のランプ点灯装置を使用した電球形蛍光
ランプの構成の一例を示す断面図である。
ランプの構成の一例を示す断面図である。
【図２】そのランプ点灯装置に使用される本発明の電子
点灯回路の構成図である。
点灯回路の構成図である。
【図３】（ａ）は本発明のランプ点灯装置に使用された
電子点灯回路の共振回路部分の等価回路図、（ｂ）は従
来の電子点灯回路の共振回路部分の等価回路図である。
電子点灯回路の共振回路部分の等価回路図、（ｂ）は従
来の電子点灯回路の共振回路部分の等価回路図である。
【図４】従来の電子点灯回路の基本構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、蛍光ラ
ンプのコイル加熱電力損失を低減する従来の電子点灯回
路の構成図である。
ンプのコイル加熱電力損失を低減する従来の電子点灯回
路の構成図である。
【図６】蛍光ランプの点滅寿命特性を改善する従来の電
子点灯回路の構成図である。
子点灯回路の構成図である。
１ 電球形蛍光ランプ ２ 蛍光発光管 ３ 電子点灯回路 ４ 外管ガラスバルブ ５ 樹脂ケース ６ 口金 ７，８ 電極フィラメントコイル ９，１０，１１，１２ リード線 １３ 商用電源 １４ インバータ回路部 １５ 電流制限用のインダクタンス素子 １６ 温度正特性抵抗素子 １７，１８ コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項１】 各端部に電極フィラメントコイルがそれ
ぞれ設けられた蛍光発光管を、高周波インバータ型の電
子点灯回路を用いて点灯させる蛍光ランプ点灯装置であ
って、 前記蛍光発光管の各電極フィラメントに対してそれぞれ
直列に接続されて、前記蛍光発光管に対して並列接続さ
れた一対のコンデンサを具備することを特徴とする蛍光
ランプ点灯装置。 - 【請求項２】 前記蛍光発光管の非電源側に温度正特性
抵抗素子が並列に接続されている請求項１記載の蛍光ラ
ンプ点灯装置。
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