JP2625793B2 - 蛍光灯点灯装置 - Google Patents

蛍光灯点灯装置

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JP2625793B2 JP62332000A JP33200087A JP2625793B2 JP 2625793 B2 JP2625793 B2 JP 2625793B2 JP 62332000 A JP62332000 A JP 62332000A JP 33200087 A JP33200087 A JP 33200087A JP 2625793 B2 JP2625793 B2 JP 2625793B2
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  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は複写機、ファクシミリ等を中心とする事務、
情報機器に使われる蛍光灯点灯装置に関する。
従来の技術 従来の蛍光灯点灯装置は第4図のように構成されてい
た。すなわち直流電源Bにプッシュプル共振形発振回路
Xおよび予熱回路Yを接続し、発振トランスT1の2次巻
線Nsに発生する交流高周波電圧を蛍光灯Laの両端に印加
して点灯させていた。
この回路で直流電源Bが印加され、端子aにはLowレ
ベル、すなわちトランジスタQ6はOFF、端子bにはHigh
レベル、すなわちトランジスタQ7がONの状態になると直
流電源BからトランジスタQ5にベース電流が流れトラン
ジスタQ5はONとなる。すると抵抗R5を通じてトランジス
タQ4にベース電流が流れトランジスタQ4がONとなる。そ
の結果、直流電源Bから抵抗R8、蛍光灯Laのフィラメン
トF1、発振トランスT1の2次巻線Ns、フィラメントF2
ダイオードD3、トランジスタQ4を通じて直流電源Bの陰
極側(アース)へのループでフィラメントの予熱電流が
流れ、両フィラメントF1,F2が予熱される。この時はト
ランジスタQ6がOFFのため、トランジスタQ1もOFF、従っ
て発振トランジスタQ2,Q3にベース電流が供給されない
のでプッシュプル共振形発振回路Xは発振を起こさず交
流高周波電圧が蛍光灯Laに印加されないので点灯してい
ない。この状態を予熱状態といい、予熱状態での時間を
予熱時間と言う。予熱時間は通常2秒〜4秒である。次
に端子aがHighレベル、端子bがLowレベルとなるとト
ランジスタQ6がON、トランジスタQ7がOFFになる。予熱
回路Yのトランジスタの状態は予熱状態とは逆にトラン
ジスタQ5,Q4ともにOFFとなり、予熱電流は遮断される。
一方、プッシュプル共振形発振回路Xにおいてはトラン
ジスタQ1がONとなり抵抗R3,ダイオードD1又はD2を通し
て発振トランジスタQ2,Q3にベース電流が供給される。
トランジスタQ2,Q3と発振トランジスタT1の1次巻線N
p、帰還巻線Nはプッシュプル形の自励発振回路を形成
しておりトランジスタQ2とQ3は交互にON,OFFを繰り返し
て自励発振を起こす。この動作原理は一般に公知であり
詳細な説明は省略する。この発振回路にはチョークコイ
ルL1とコンデンサC1が接続されており、又、発振トラン
スT1は通常1次巻線Npと2次巻線Nsの結合を低くしてリ
ーケージインダクタンスがバラストとして蛍光灯Laに直
列に挿入されている効果を生み出すように構成されてい
る。従ってこの発振回路はチョークコイルL1、発振コン
デンサT1の1次巻線Npの励磁インダクタンス、コンデン
サC1、リーケージインダクタンスと蛍光灯La(直列接続
状態)の並列共振回路が形成され、発振トランスT1の1
次巻線Np、帰還巻線NB、2次巻線Nsの電圧・電流波形は
正弦波となる。従って正弦波の交流高周波電圧が蛍光灯
Laに印加される。この時、蛍光灯Laに並列にダイオード
D3、トランジスタQ4、直流電源Bが接続されているわけ
であるが、トランジスタQ4がOFFであるため、正方向の
交流高周波電流が直流電源Bに流れ込むのが阻止され、
又ダイオードD3によって負方向の交流高周波電流が直流
電源Bに流れ込むのが阻止される。従って交流高周波電
圧は確実に蛍光灯Laに印加され、蛍光灯Laは点灯状態と
なる。
この従来の蛍光灯点灯装置は共振回路で発振を起こし
ているため、発振回路を制御して蛍光灯Laに流れる電流
を変化させたり、安定化したりすることは不可能であ
る。
発明が解決しようとする問題点 複写機、ファクシミリ等のOA機器では光源の光量の安
定化およびマニュアル調整が必要である。これは蛍光灯
の光量の管壁温度の依存性が大きく、管壁温度40℃をピ
ークに使用範囲である0℃〜80℃ではその70〜80%とな
る。又原稿濃度の濃淡に合わせ適切な光量も変わってく
る。現在マイコンチップの価格が低下した結果、この光
量の自動安定化をマイクロコンピュータ(以下、マイコ
ンと称す)からの出力信号で安価に制御することが要望
されている。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので簡単な回路
の追加によって光量の自動安定化することのできる蛍光
灯点灯装置を提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、直流電源の陽極
側にチョッパレギュレータを直列に介してプッシュプル
共振型発振回路を接続し、その負荷である蛍光灯に直列
にカレントトランスの1次巻線を接続し、カレントトラ
ンスの2次巻線の整流平滑出力をチョッパレギュレータ
内誤差増幅器の入力側に接続する構成としたものであ
る。
作用 本発明は上記した構成により、光量安定化のためのフ
ィードバック信号をチョッパレギュレータ内誤差増幅器
の入力側に入力してチョッパ回路の動作を制御し、所定
光量になるように蛍光灯に流れる電流がコントロールさ
れるものである。
実施例 第1図は本発明の一実施例を示す回路図である。な
お、プッシュプル共振形発振回路Xおよび予熱回路Yの
構成および動作は第4図の従来例と同じであるのでここ
では説明を省略する。Zはチョッパレギュレータであ
る。IC1はチョッパレギュレータ制御用汎用IC(以下、
制御用ICという)であり、その内部構成は第2図のよう
になっており、ICの端子番号を示す○内数字の同一数字
は第1図と第2図とも同一端子番号を示している。
この制御用ICIC1はテキサスインスツルメンツ社製の
スイッチングレギュレータIC、TL494であり、その構成
と動作は一般によく知られているが以下に第2図により
説明する。同図において、1は発振器、2は基準電圧発
生回路、3はフリップフロップ、4と7はNOR回路、5
と6はNPNトランジスタ、8はOR回路、9と10は比較
器、11と12はダイオード、13と14は誤差増幅器である。
又、とは誤差増幅器の入力側端子、とは誤差増
幅器の基準電圧側端子、は誤差増幅器のフィードバッ
ク端子である。はデッドタイムコントロール端子、
はアース(GND)端子である。,,,はIC出力
端子、はIC電源入力端子、は基準電圧素子である。
次に第1図の実施例を第2図も用いてその動作を説明す
る。誤差増幅器13の基準電圧側端子(反転入力端子)
は基準電圧発生回路2の基準電圧端子から接続された
抵抗R9とマルチプレクサ19および抵抗R19〜R26の接続点
に接続され、外部信号Aによって決まるある基準電圧に
セットされる。誤差増幅器の入力側端子(非反転入力
端子)には検出電圧が印加される。今、検出電圧が基準
電圧側端子の電位よりも高くなると誤差増幅器の出力
電圧が高くなり、発振回路1の三角波電圧と比較されて
決まる比較器9の出力のHigh期間が長くなる。その結
果、OR回路のHigh期間が長くなり、NOR回路4および7
のLow期間が長くなり、NPNトランジスタ5および6のOF
F期間が長くなくなる結果、出力が低下する方向に働く
(本実施例の場合はカレントトランスT2に流れる電流す
なわちランプ電流を低下させる。)。検出電圧が基準電
圧側端子の電位よりも低くなると以上述べた動作と全
く反対の動作となって出力が増大する方向に働く。その
結果、検出電圧すなわち第1図におけるカレントトラン
スに流れるランプ電流は外部信号Aによって決まる値に
常に一定に制御されるのである。尚、デットタイムコン
トロール端子は110mVの内蔵電源を介して比較器10に
入力され発振回路1の三角波電圧と比較されてその出力
信号がOR回路に与えられる。従ってデッドタイムコント
ロール端子の電位に応じ、誤差増幅器13からの信号と
は無関係にNPNトランジスタ5および6の最小OFF時間が
決まる。フィードバック端子からはコンデンサC3を通
じて基準電圧側端子(反転入力端子)にフィードバッ
クされ誤差増幅器13の位相補正が行なわれる。は外部
制御端子で外部からON,OFFを行なう時に用いられる。
次にチョッパレギュレータとしての動作を説明する。
誤差増幅器13の入力側端子は基準電圧側端子と常に
同電位になる様にトランジスタ5,6のON,OFF時間が制御
されるということを上述したが、トランジスタ5,6のON,
OFF時間はそのままトランジスタQ8のON,OFF時間と同じ
であり、直流電源Bからの電圧はトランジスタQ8によっ
てチョッピングされた後、チョークコイルL2とコンデン
サC5によって平滑されプッシュプル共振型発振回路Xに
供給される。この電圧の大きさが蛍光灯Laに流れるラン
プ電流に比例する。すなわち光量に比例する。ランプ電
流をカレントトランスT2によって検出し、整流平滑した
電圧を誤差増幅器13の入力側端子に帰還すると誤差増
幅器13の基準電圧(端子の電圧)に入力側端子の電
圧が一致するように蛍光灯Laに流れるランプ電流は一定
に制御されるのである。
即ち、蛍光灯Laと直列にカレントトランスT1の1次巻
線Npを接続し、2次巻線Nsで取り出し、整流平滑電圧と
して誤差増幅器13に帰還することによって、ランプ電流
をフィードバックして、このランプ電流の自動安定化が
図れるものである。
一方Aは外部信号であり、光量センサー(図示せず)
からの情報とマニュアル切替調整からの情報をミックス
させて第3図に示すマイコン15の出力ポート16からマル
チプレクサ19に入力されるとレベルコンバータ・デコー
ダ18によって複数のアナログスイッチ20のうち外部信号
に応じた1つのアナログスイッチが導通し、IC1の基準
電圧端子の電圧を抵抗R9と抵抗R1926(導通したス
イッチによって抵抗R1926の接続抵抗が決まる)によ
って分圧して制御用ICIC1の端子すなわち誤差増幅器
の基準電圧側端子に供給する。その結果、蛍光灯に流れ
るランプ電流は常にマイコンからの信号によって一定に
制御されることになる。
マイコン15の信号は光量センサからの情報と原稿濃淡
によるマニュアル調整からの情報をミックスしているの
で蛍光灯の管壁温度が変わっても原稿濃淡に合わせて常
に最適光量にコントロールされるのである。尚、制御用
ICIC1周辺およびカレントトランス周辺の部品すなわち
抵抗R9〜R16、コンデンサC2〜C6、チョークコイルL2
トランジスタQ8、ダイオードD6はランプ電流制御範囲、
チョッパレギュレータの発振周波数、等に合わせて適宜
選択される。
なお、マルチプレクサ19の例として3ビット入力で8
レベル出力切替のモトローラ社製のMC14051BPがあり、
セカンドソースでは富士通製のMB84051B、NEC製のμPD4
051BC等がある。
発明の効果 以上述べてきたように本発明によれば、蛍光灯に直列
にカレントトランス1次巻線を接続し、カレントトラン
スの2次巻線に整流平滑回路を接続し、チョッパレギュ
レータ内誤差増幅器の入力側に前記整流平滑回路の出力
側を接続したことにより簡単な回路構成で光量の自動安
定化が行なえるものである。
なお、更にチョッパレギュレータ内誤差増幅器の基準
電圧を外部信号によって変化させる構成としたものにあ
っては、原稿濃淡によるマニュアル調整が容易に行なえ
るものであり、更に、複数個の抵抗およびレベルコンバ
ータ、デコーダ、アナログスイッチからなるマルチプレ
クサを有し、外部信号により前記複数個の抵抗の各接続
点のうちのいずれか1つを前記マルチプレクサが選択し
てチョッパレギュレータ内誤差増幅器の基準電圧側に接
続する構成としたものにあっては、マイコン信号によっ
て極めて容易にマニュアル調整が行えるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における蛍光灯点灯装置を示
す回路図、第2図は同要部であるチョッパレギュレータ
用ICの回路図、第3図は同要部であるマルチプレクサお
よびその周辺の回路図であり、第4図は従来の蛍光灯点
灯装置を示す回路図である。 X……プッシュプル共振形発振回路、Q2,Q3……発振ト
ランジスタ、C1……コンデンサ、T1……発振トランス、
Np……発振トランス1次巻線、Ns……発振トランスの2
次巻線、L1……チョークコイル、La……蛍光灯、Z,Z′
……チョッパレギュレータ、1……チョッパレギュレー
タ内誤差増幅器の入力側端子、2……チョッパレギュレ
ータ内誤差増幅器の基準電圧側端子、14……チョッパレ
ギュレータ内制御ICの基準電圧端子、T2……カレントト
ランス、N1……カレントトランス1次巻線、N2……カレ
ントトランス2次巻線、D6,C6,R14,R15……整流平滑回
路、A……外部信号、B……直流電源、R17,R18……抵
抗、17……外部信号入力端子、18……レベルコンバータ
・デコーダ、19……マルチプレクサ、20……アナログス
イッチ、R9,R19〜R26……抵抗。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流電源の陽極側にチョッパレギュレータ
    を直列に介して、少なくとも2つのトランジスタ、コン
    デンサ、トランスの1次巻線の並列回路にチョークコイ
    ルを直列に接続したプッシュプル共振形発振回路を接続
    し、前記トランスの2次巻線の負荷として蛍光灯を接続
    する蛍光灯点灯装置において、蛍光灯に直列にカレント
    トランス1次巻線を接続し、カレントトランスの2次巻
    線に整流平滑回路を接続し、チョッパレギュレータ内誤
    差増幅器の入力側に前記整流平滑回路の出力側を接続し
    たことを特徴とする蛍光灯点灯装置。
  2. 【請求項2】チョッパレギュレータ内誤差増幅器の基準
    電圧を外部信号によって変化させる特許請求の範囲第1
    項記載の蛍光灯点灯装置。
  3. 【請求項3】複数個の抵抗およびレベルコンバータ、デ
    コーダ、アナログスイッチからなるマルチプレクサを有
    し、外部信号により前記複数個の抵抗の各接続点のうち
    のいずれか1つを前記マルチプレクサが選択してチョッ
    パレギュレータ内誤差増幅器の基準電圧側に接続するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の蛍光灯点灯
    装置。
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