JP2607627Y2 - 照明器具 - Google Patents

照明器具

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JP2607627Y2
JP2607627Y2 JP1991060389U JP6038991U JP2607627Y2 JP 2607627 Y2 JP2607627 Y2 JP 2607627Y2 JP 1991060389 U JP1991060389 U JP 1991060389U JP 6038991 U JP6038991 U JP 6038991U JP 2607627 Y2 JP2607627 Y2 JP 2607627Y2
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晃司 山田
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、放電灯を高周波電圧に
て点灯する照明器具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、直流電源の直流電圧を高周波電圧
に変換して放電灯に電力を供給する高周波変換装置がよ
く用いられている。この種の高周波変換装置には、直流
電圧を受ける入力部と高周波電圧を出力する出力部とを
絶縁トランス等を用いた磁気的に完全分離する絶縁型
と、入力部と出力部とを何ら絶縁しない非絶縁型のもの
とがある。近年、電子化による小型化、軽量化、形状の
フレキシブル化等の要求が高まり、絶縁トランスを用い
ない、例えば、特願昭60ー113720号(特開昭6
1−271794号公報)等の高周波変換装置がよく用
いられている。
【0003】図5に示すものは、このような高周波変換
装置の一例であり、直流電源Eに接続され高周波電圧を
非絶縁にて発生する高周波変換装置INVが示され、こ
の高周波変換装置INVの出力にフィラメント端子F
1,F2を有する放電灯FL1が接続され構成されてい
る。
【0004】ここで、直流電源Eは、ダイオードD1,
D2の直列回路と、この直列回路の両端に接続される平
滑コンデンサC1,C2の直列回路と、前記それぞれの
直列回路の中点に接続される交流電源ACとから構成さ
れ、平滑コンデンサC1,C2の直列回路の両端に直流
電圧を出力している。高周波変換装置INVは、前記平
滑コンデンサC1,C2の直列回路の両端に直列接続さ
れ交互にオンオフするスイッチング素子Q1,Q2と、
それぞれのスイッチング素子Q1,Q2と逆接続される
ダイオードD3,D4と、振動回路を形成するコンデン
サC3,C4,C5,インダクタL1と、スイッチング
素子Q1,Q2を駆動する駆動トランスT1とから構成
され、コンデンサの容量値はコンデンサC3>コンデン
サC4,C5に設定されている。放電灯FL1は、蛍光
灯等のフィラメントF1,F2を有するものであり、高
周波変換装置INVのスイッチング素子Q1の両端に直
流カット用コンデンサC3とインダクタL1と駆動トラ
ンスT1とを介して接続されている。そして、放電灯F
L1の電源側フィラメント端子間(F1−F2)には共
振用コンデンサC5が接続され、放電灯FL1の非電源
側フィラメント端子間(F1−F2)には予熱用コンデ
ンサC4が接続されている。
【0005】次に、高周波変換装置INVの動作状態を
簡単に説明すると、まず、直流電源Eから直流電圧を受
けると起動回路(図示せず)よりスイッチング素子Q2
に順バイアス信号が与えられ、オン状態に移行する。ス
イッチング素子Q2がオン状態になると、直流電源Eか
ら直流カット用コンデンサC3→コンデンサC5→イン
ダクタL1→駆動トランスT1→スイッチング素子Q2
→直流電源Eに至る第1の閉回路が形成され、駆動トラ
ンスT1の2次巻線にスイッチング素子Q2を順方向に
バイアスする電圧が発生し、継続してスイッチング素子
Q2をオン状態にする。この後に、駆動トランスT1に
発生する電圧の極性が反転すると、スイッチング素子Q
1がオン状態に移行し、直流カット用コンデンサC3か
らオン状態のスイッチング素子Q1→駆動トランスT1
→インダクタL1→共振用コンデンサC5→直流カット
用コンデンサC3に至る第2の閉回路が形成され、駆動
トランスT1の2次巻線にスイッチング素子Q1を順方
向にバイアスする電圧が継続発生する。
【0006】このように、スイッチング素子Q1,Q2
が交互にオンオフすることにより第1、第2の閉回路に
交互に電流が流れ、共振用コンデンサC5の両端に高電
圧が発生して放電灯FLを始動させる。また、放電灯F
Lの両フィラメントF1,F2には、放電灯FLの非電
源側フィラメント端子間に接続される予熱用コンデンサ
C4に電流が流れることにより、両フィラメントF1,
F2が適宜予熱される。
【0007】しかしながら、上記高周波変換装置INV
には、非絶縁型の構成をとっていることで、対地への漏
電電流が増加するという問題がある。以下に説明する。
【0008】図6に示すものは、照明器具6の説明用の
構成図であり、その構成は、両端に位置する第1のソケ
ット1と第2のソケット2と、この第1、2のソケット
1、2にフィラメント端子を装着する直管型の蛍光灯等
の放電灯3(図5に示すFL1)と、導電性の器具側板
4、5とからなる。このような照明器具6は、天井埋め
込みタイプに多く、また、第3種接地工事が器具本体に
成されているのが一般的である。
【0009】従って、図6に示す照明器具6に先の図5
に示す高周波変換装置INVが組み込まれた場合には、
放電灯3(FL1)の取り外しのときにフィラメント端
子(図5のF1,F2)が器具側板4、5に接触する可
能性がある。仮に、フィラメント端子F1が接触した場
合を想定すると、フィラメント端子F1から器具側板
4、5→器具本体6→第3種接地工事→大地→交流電源
(図5に示すAC)→フィラメント端子F1に至る閉回
路が形成され、漏洩電流が流れることになる。この電流
が大きいと、交流電源AC側に設置されている漏電ブレ
−カが働き、交流電源ACの給電を遮断してしまうこと
になり、特に事務所などに多数使用されているところで
は、他の照明器具まで不点になるという極めて不都合な
事態が発生することとなる。
【0010】
【考案が解決しようとする課題】本考案の解決しようと
する問題点は、放電灯交換時に発生する可能性のある漏
電事故により交流電源が遮断され、多数の照明器具が不
点になるという点にあり、本考案の目的とするところ
は、万一の事故発生の場合でも、漏電電流を極めて小さ
く抑制することにより、安全性のより高い交流電源を遮
断されることのない照明器具を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本考案は、直流電源と、
この直流電源に接続され高周波電圧を非絶縁にて発生す
るハーフブリッジ式の高周波変換装置と、この高周波変
換装置の出力に接続されるフィラメント端子を有する
管型の放電灯とを備え、前記高周波変換装置は、前記
管型の放電灯の電源側端子間に並列接続されるインピー
ダンス要素と、前記インピーダンス要素を含んでなる振
動回路とを含んで成る照明器具において、前記直管型の
放電灯の交換時に対地電圧の高いフィラメント端子の方
を先に高周波変換装置からの電気的接続を解除できるよ
うに対向するソケットの移動距離を相違させたことを特
徴として構成されている。
【0012】
【作用】本考案は、直管型の放電灯の交換時に少なくと
も対地電圧の高いフィラメント端子の方を先に高周波変
換装置からの電気的接続を解除できるように対向するソ
ケットの移動距離を相違させたことを特徴として構成さ
れているので、放電灯の交換時に放電灯のフィラメント
端子が照明器具などの導電性の外郭に万一接触した場合
でも対地に流れる漏洩電流を抑制でき、安全性が向上す
ることにより、交流電源が漏電遮断器などにより遮断さ
れることがなくなるという効果を奏する。
【0013】
【実施例】図1は、本考案の第1の実施例を示す回路構
成図である。直流電源Eは、交流電源ACの交流電圧を
整流する整流器DBと、この整流器DBの両端にチョッ
パ用インダクタL10を介して接続されるスイッチング
素子Q3と、このスイッチング素子Q3の両端にダイオ
ードD10を介して接続される平滑コンデンサC10と
から構成され、平滑コンデンサC10の両端に直流電圧
を出力している。
【0014】高周波変換装置INVは、前記平滑コンデ
ンサC10の両端に直列接続され交互にオンオフするス
イッチング素子Q1,Q2と、それぞれのスイッチング
素子Q1,Q2と逆接続されるダイオードD3,D4
と、第1の振動回路を形成するコンデンサC3,C4,
インダクタL1と、第1の振動回路と並列接続される第
2の振動回路を形成するコンデンサC31,C41,イ
ンダクタL11と、スイッチング素子Q1,Q2を駆動
する駆動トランスT1とから構成され、コンデンサの容
量値は直流カット用コンデンサC3,C31≫予熱用且
つ共振用コンデンサC4,C41に設定されている。
【0015】放電灯FL1は、高周波変換装置INVの
スイッチング素子Q2の両端に直流カット用コンデンサ
C3とインダクタL1と駆動トランスT1とを介して接
続されている。そして、放電灯FL1の非電源側フィラ
メント端子間(F1−F2)には予熱用コンデンサC4
が接続されている。同様に放電灯FL11も構成されて
いる。なお、放電灯FL1、FL11は共に直管型の放
電灯である。
【0016】先の従来例を示す図5と異なる構成は、直
流電源Eがチョッパ構成されている点と、スイッチング
素子Q2の両端に放電灯FL1,FL2が接続されてい
る点と、多灯構成されている点と、起動回路が抵抗R1
0,コンデンサC11,ダイオードD11,ダイアック
Q4で構成されている点である。なお、同一構成には、
同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0017】次に、動作状態を説明すると、まず、交流
電源ACから交流電圧を受けるとチョッパ回路のスイッ
チング素子Q3がオンオフ動作を開始し平滑コンデンサ
C10の両端に昇圧された直流電圧が発生する。この直
流電圧を受けると起動回路のコンデンサC11が抵抗R
10により充電され、所定電圧に達するとダイアックQ
4がオン状態となり、スイッチング素子Q2にコンデン
サC11より順バイアス電流が供給されオン状態に移行
する。また、コンデンサC11の充電時には、同時に、
直流電源E→抵抗R11(あるいは抵抗R10→ダイオ
ードD11)→駆動トランスT1→インダクタL1(L
11)→予熱用且つ共振用コンデンサC4(C41)→
直流カット用コンデンサC3(C31)→直流電源Eの
経路で閉回路が形成され、直流カット用コンデンサC3
(C31)が充電される。そして、スイッチング素子Q
2がオン状態になると、直流カット用コンデンサC3
(C31)→予熱用且つ共振用コンデンサC4(C4
1)→インダクタL1(L11)→駆動トランスT1→
スイッチング素子Q2→直流カット用コンデンサC3
(C31)に至る閉回路が形成され、駆動トランスT1
の2次巻線にスイッチング素子Q2を順方向にバイアス
する電圧が発生し、継続してスイッチング素子Q2をオ
ン状態にする。この後に、駆動トランスT1に発生する
電圧の極性が反転すると、スイッチング素子Q1がオン
状態に移行し(スイッチング素子Q2がオフン状態に移
行し)、直流電源Eからスイッチング素子Q1→駆動ト
ランスT1→インダクタL1(L11)→予熱用且つ共
振用コンデンサC4(C41)→直流カット用コンデン
サC3(C31)→直流電源Eに至る閉回路が形成さ
れ、駆動トランスT1の2次巻線にスイッチング素子Q
1を順方向にバイアスする電圧が継続発生する。以後、
第1、第2の振動回路に振動電圧が発生し、スイッチン
グ素子Q1,Q2を交互に順バイアスして放電灯FL
1,FL11に継続して高周波電力が供給される。
【0018】図2Aには、図1に示すX点の電位変化を
示し、図2Bには、図1に示すY点の電位の変化を示し
ており、図2Cには、放電灯FL1を外した場合の図1
に示すY点の電位の変化を示している。ここで、X点、
Y点の電位は、図1に示す平滑コンデンサC10の負極
側電位を基準にしている。このように、X点の電位は、
点灯時には図2Aに示すようにフラットな直流電圧とな
り、Y点の電位は、図2Bに示すように平滑コンデンサ
C10の負極側(回路アース点)に対して図2Aに示す
直流電圧が発生し、この直流電圧に放電灯電位が重畳し
た波形となっている。そして、放電灯FL1を外した場
合には、図2Cに示すような電位がY点に発生する。
れは、一灯外れても他方の一灯が点灯しており、発振が
継続しているためである。
【0019】今、放電灯FL1を外す場合を図3に示す
器具構成図を用いて説明する。まず、放電灯FL1の両
端に位置するフィラメント端子F1,F2がそれぞれ可
動式のソケット1,2に装着されている状態から外れる
状態を説明する。
【0020】図3Aにはソケット1側が先に外れる場合
が示されており、このソケット1に当接していたフィラ
メント端子F1の一方が器具側板(図6に示す4、5)
に接触した場合を想定している。一般的に、蛍光灯等の
放電灯FL1は点灯時に負特性を有する抵抗(コンダク
タンスで考えるとある一定のコンダクタンスを持ってい
る)として考えられ、放電灯FL1が外れても一瞬にし
てそのコンダクタンスが零になるというものではない。
従って、放電灯FL1のコンダクタンスが零になるまで
は、高周波変換装置(図1に示すINV)→放電灯FL
1→フィラメント端子F1→器具側板(図6に示す4、
5)→大地→交流電源(図1に示すAC)→高周波変換
装置に至る閉回路に、極めて小さく且つ問題となるレベ
ルではない、漏洩電流が流れることになる。これは、放
電灯FL1が外れても放電灯FL11(コンデンサC4
1)が高周波変換装置に接続されている為、放電灯FL
1のコンダクタンスが零になるまでは、高圧側端子のX
点の電位は、平滑コンデンサC10の負極電位に直流カ
ットコンデンサC3の両端電圧が加算された略フラット
な電位となって高周波として略変動しないので、この略
フラットな電位によって漏れ電流の値を極めて小さくす
ることができるのである。
【0021】次に、図3Bに示すソケット2側が先に外
れて器具側板(図6に示す4、5)に接触した場合を考
えると、この場合にも先に説明したような閉回路に大き
な値の漏洩電流が流れることになる。これは、放電灯F
L1が外れても放電灯FL11(コンデンサC41)が
高周波変換装置に接続されている為、高圧側端子のY点
の電位(つまり、インダクタL1とインダクタL11と
の接点の電位)は発振してしまい、図2Cに示すように
高周波の高電圧が発生してしまい、この高周波高電圧に
よって漏洩電流の値が大きくなってしまうのである。
のために、交流電源ACに設けられている安全のための
漏電ブレ−カ等が動作して電源供給を遮断することにな
る。安全のためには必要な保護動作であるが、多数照明
器具を設置している場合には、他の照明器具まで消灯し
てしまうことになるので問題となる。
【0022】従って、放電灯FL1,FL11等がソケ
ット1,2から外れる場合には、必ず高圧側であるY点
側から外れるように、Y点側のソケット1を固定式にX
点側のソケット2を可動式に構成している。このように
構成することにより、放電灯FL1,FL11を外す場
合に万一、器具側板に接触した場合でも、必ず漏洩電流
の極めて小さいY点側が接触することになり、漏洩電流
の小さい安全な照明器具を提供できるのである。そし
て、不都合な漏電ブレ−カの動作を回避することができ
る。
【0023】図4は、本考案の第2の実施例を示す回路
構成図である。図5に示す従来例では、直管型の放電灯
FL1を外してもインダクタL1と共振用コンデンサC
5による直列共振回路が存在するために、高周波変換装
置INVは発振を継続することになる。この場合、放電
灯FL1が外れた場合のX点が高周波変換装置INVの
回路ア−ス点(コンデンサC2の負極側)に対して図2
Cに示す波形と同様になるので、Y点側の放電灯FL1
のフィラメント端子F1が外れて器具側板に接触した場
合には先の説明のような閉回路により漏洩電流が流れる
ことになる。
【0024】そこで、可動式のソケットの一方のソケッ
ト1に接続されるフィランメント端子を図5に示すY点
側に接続し、このソケット1のバネによる移動範囲を長
くして、対向する他方のソケット2の方からしか放電灯
3(図5に示すFL1)を外すことが出来ない構成とし
て過大な漏洩電流の発生を未然に防止している。なお、
前記第1の実施例においては、放電灯FL1の電源側端
子間に並列接続されるインピーダンス要素として、イン
ダクタL11、放電灯FL11、コンデンサC31等か
らなる直列回路を示したが、該インピーダンス要素は他
の構成であっても構わない。
【0025】
【考案の効果】本考案は、直管型の放電灯の交換時に放
電灯のフィラメント端子が照明器具などの導電性の外郭
に万一接触した場合でも対地に流れる漏洩電流を抑制で
き、安全性が向上することにより、交流電源が漏電遮断
器などにより遮断されることがなくなるという顕著な効
果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の第1の実施例を示す回路構成図であ
る。
【図2】本考案の第1の実施例を説明するための各部の
波形を示した説明図である。
【図3】本考案の第1の実施例を示す器具構成図であ
る。
【図4】本考案の第2の実施例を示す器具構成図であ
る。
【図5】本考案の従来例を示す回路構成図である。
【図6】本考案の従来例を示す器具構成図である。
【符号の説明】
E 直流電源 INV 高周波変換装置 FL1,3 放電灯 6 照明器具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−155003(JP,A) 特開 平3−98294(JP,A) 特開 平1−251588(JP,A) 実開 平1−103299(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 41/24 - 41/298

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源と、この直流電源に接続され高
    周波電圧を非絶縁にて発生するハーフブリッジ式の高周
    波変換装置と、この高周波変換装置の出力に接続される
    フィラメント端子を有する直管型の放電灯とを備え、 前記高周波変換装置は、前記直管型の放電灯の電源側端
    子間に並列接続されるインピーダンス要素と、前記イン
    ピーダンス要素を含んでなる振動回路とを含んで成る照
    明器具において、 前記直管型の放電灯の交換時に対地電圧の高いフィラメ
    ント端子の方を先に高周波変換装置からの電気的接続を
    解除できるように対向するソケットの移動距離を相違さ
    せたことを特徴とする照明器具。
JP1991060389U 1991-07-31 1991-07-31 照明器具 Expired - Lifetime JP2607627Y2 (ja)

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