JP2710613B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、いわゆるダブルスポット方式を用いた放電
灯点灯装置に関するものである。 （背景技術） 放電灯の高出力化を図るには管電流を増せば良いこと
は知られている。しかしながら、単に管電流を定格値以
上にすると、発光効率が低下するのみならず、輝点が過
熱されて放電灯の寿命が短くなる。そこで、従来、点灯
用電源と予熱用電源とが同一周波数である場合に、フィ
ラメントと直列に接続されるインピーダンスを分割して
輝点を２箇所に分散させ、管電流を２倍程度に増大せし
めるいわゆるダブルスポット方式が用いられている。ま
た、点灯用電源と予熱用電源の周波数を異なる周波数と
して、フィラメントの輝点形成位置を２箇所にすること
も提案されている（特公昭42−27206号公報）。 ところが、このように点灯用電源と予熱用電源とで異
なる周波数を用いる構成において、管電流を増加して放
電灯の高出力化を図る場合、ダブルスポットが安定に形
成されない場合があることに本発明者らは気付いた。そ
して、従来例においては、ダブルスポットが安定しない
場合には、フィラメントが過熱されるので、それだけラ
ンプ寿命が短くなるという欠点を有していた。 （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、高周波点灯、低周波予熱
の点灯装置において、ダブルスポットを安定に形成し、
ランプ寿命を損なうことを防止した放電灯点灯装置を提
供するにある。 （発明の開示） 本発明に係る放電灯点灯装置にあっては、上記の目的
を達成するために、放電灯の両フィラメント間に高周波
電圧を印加する点灯用電源と、放電灯の各フィラメント
に上記高周波よりも低い周波数のフィラメント電圧を印
加する予熱用電源とを有し、予熱用電源の高周波的なイ
ンピーダンス（点灯用電源からの高周波に対するインピ
ーダンス）をダブルスポットを安定に形成できる所定値
以下にしたものである。 本発明にあっては、このように、予熱用電源の高周波
的なインピーダンスをダブルスポットを安定に形成でき
る所定値以下にしたことにより、フィラメントのダブル
スポットを安定に形成することができ、したがって、ラ
ンプ寿命が改善されるものである。 第１図は本発明の一実施例の回路図である。商用交流
電源１の交流電圧は、整流器２にて整流される。整流器
２の整流出力端には、必要に応じて平滑コンデンサが並
列接続される。整流器２にて得られた直流電圧は、高周
波インバータ３にて高周波電圧に変換される。高周波イ
ンバータ３の出力側には、リーケージトランスよりなる
発振トランス４が接続されている。発振トランス４の２
次電圧は、放電灯10の両端に印加される。発振トランス
４のリーケージインダクタンスは、放電灯10の管電流を
制限する限流インダクタンスとなっている。この発振ト
ランス４は、放電灯10の点灯電圧が高周波であるから、
小型・軽量化できる。放電灯10は、例えば蛍光灯よりな
り、両端に予熱フィラメント11,12を有している。予熱
トランス20は商用交流電源１の交流電圧を降圧して予熱
フィラメント11,12を予熱フィラメント電圧を得るため
のトランスであり、その電源巻線23は、商用交流電源１
に接続されており、予熱巻線21,22は、それぞれ予熱フ
ィラメント11,12に接続されている。 このように、放電灯の点灯用電源を高周波電圧とし、
また、その予熱用電源を低周波電圧として、予熱フィラ
メントにおける輝点形成位置を２箇所にする構成につい
ては、上述のように特公昭42−27206号公報において既
に示唆されている。ところが、単にこの構成だけでは、
安定したダブルスポットが得られないことを本発明者ら
は発見したのである。そして、本発明者らが種々検討し
た結果、予熱用電源の高周波的なインピーダンスが安定
したダブルスポットの形成に関係していることが分かっ
た。すなわち、第１図の回路構成において、予熱巻線2
1,22の高周波的なインピーダンスを所定値以下にすれ
ば、安定なダブルスポットを形成することができるので
ある。これは、おそらく高周波電流に対して予熱巻線2
1,22のインピーダンスが影響を及ぼさなくなる、つま
り、予熱巻線21,22の両端（換言すれば各フィラメント1
1,12の両端）に高周波電流に起因する高周波的な電圧変
動が殆ど生じなくなるからでないかと思われる。 第１図の回路において、ダブルスポットの形成に必要
な予熱電圧を与えつつ、予熱巻線21,22のターン数を下
げれば、予熱巻線21,22のインピーダンスは低減でき
る。FLR40の例について具体的に言えば、点灯周波数40k
Hzに対して、予熱巻線のインダクタンス値（1kHzで測
定）を30μＨ以下に構成すれば、安定なダブルスポット
が得られる。インピーダンスがこれ以上大きくなると、
輝点はシングルスポットになるか、又は、不安定にな
り、インピーダンスをさらに大きくすると、輝点はシン
グルスポットになる。これらいずれの場合にもランプ寿
命に影響を及ぼす。したがって、本発明では安定なダブ
ルスポットが得られるように、予熱用電源の高周波的な
インピーダンスを所定値以下にするものである。 第２図は、本発明の他の実施例の回路図である。本実
施例において、第１図実施例と同一の要素には同一の符
号を付して重複する説明は省略する。本実施例にあって
は、予熱巻線21,22と並列に高周波フィルター31,32（例
えば、コンデンサ、あるいは、LC並列回路）を接続して
いる。この構成によれば、高周波電流は高周波フィルタ
ー31,32を介してバイパスされるため、予熱巻線21,22の
インピーダンスが高周波電流に影響を与えることはな
く、ダブルスポットは安定して形成できる。また、この
構成によれば、予熱巻線21,22を自由に構成できるとい
う利点もある。 第３図及び第４図の実施例は、予熱トランス20の巻き
方を工夫して、予熱巻線21,22のインダクタンスを下げ
た実施例である。第３図では予熱巻線21,22を極力ボビ
ン24の中央に巻くことにより、また、第４図では予熱巻
線21,22を電源巻線23に挟み込んで巻くことにより、い
ずれも漏れインダクタンスを小さくするように構成した
ものである。 第６図の実施例は、予熱トランス20の鉄心25の組み立
て方を工夫して、予熱巻線21,22のインダクタンスを下
げた実施例である。通常、鉄心25は第５図に示すように
バット組立されるが、第６図に示すようにＥ熱心25aと
Ｉ鉄心25bとをラップさせて組み立てることにより、漏
れインダクタンスを小さくすることができる。 その他、予熱トランス20の鉄心25の材質として、方向
性けい素鋼板のような方向性磁性材料を使用すれば、予
熱巻線21,22の漏れインダクタンスを小さくすることが
できる。また、予熱巻線21,22の種類として、リッツ線
のように、高周波に対する表皮効果の小さい巻線を用い
ることも考えられる。 なお、本発明の放電灯点灯装置は、１灯用に限定され
るものではなく、多灯点灯用に用いても良いことは言う
までもない。 （発明の効果） 本発明にあっては、高周波点灯、低周波予熱の放電灯
点灯装置において、予熱用電源の高周波的なインピーダ
ンスをダブルスポットを安定に形成できる所定値以下に
したので、フィラメントのダブルスポットを安定に形成
することができ、したがって、ランプ寿命が改善される
という効果がある。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a discharge lamp lighting device using a so-called double spot method. (Background Art) It is known that the tube current can be increased to increase the output of a discharge lamp. However, simply increasing the tube current to a value higher than the rated value not only lowers the luminous efficiency but also shortens the life of the discharge lamp due to overheating of the bright spot. Therefore, conventionally, when the power supply for lighting and the power supply for preheating have the same frequency, the impedance connected in series with the filament is divided to disperse the luminescent spots at two locations, and the tube current is increased about twice. A so-called double spot method is used. It has also been proposed that the frequency of the lighting power supply and the frequency of the preheating power supply be different from each other so that the bright spot forming position of the filament is set at two places (Japanese Patent Publication No. 422062/1972). However, in such a configuration in which the lighting power supply and the preheating power supply use different frequencies, when increasing the tube current to increase the output of the discharge lamp, the double spot may not be formed stably. The inventors have noticed. In the conventional example, when the double spot is not stable, the filament is overheated, so that there is a disadvantage that the lamp life is shortened accordingly. (Objects of the Invention) The present invention has been made in view of the above points, and a purpose thereof is to stably form a double spot in a high-frequency lighting, low-frequency preheating lighting device,
An object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device that prevents the lamp life from being impaired. (Disclosure of the Invention) In the discharge lamp lighting device according to the present invention, in order to achieve the above object, a lighting power supply for applying a high-frequency voltage between both filaments of the discharge lamp and a filament for each discharge lamp filament are provided. A preheating power supply for applying a filament voltage having a frequency lower than the high frequency, and setting a high-frequency impedance of the preheating power supply (impedance with respect to a high frequency from the lighting power supply) to a predetermined value or less capable of stably forming a double spot. It was done. According to the present invention, by setting the high-frequency impedance of the preheating power source to a predetermined value or less at which the double spot can be stably formed, the double spot of the filament can be stably formed. Lamp life is improved. FIG. 1 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention. The AC voltage of the commercial AC power supply 1 is rectified by the rectifier 2. A smoothing capacitor is connected in parallel to the rectification output terminal of the rectifier 2 as needed. The DC voltage obtained by the rectifier 2 is converted to a high-frequency voltage by the high-frequency inverter 3. An oscillation transformer 4 composed of a leakage transformer is connected to the output side of the high-frequency inverter 3. Oscillation transformer 4 2
The next voltage is applied to both ends of the discharge lamp 10. The leakage inductance of the oscillating transformer 4 is a current-limiting inductance that limits the tube current of the discharge lamp 10. In this oscillation transformer 4, since the lighting voltage of the discharge lamp 10 is a high frequency,
Compact and lightweight. The discharge lamp 10 is, for example, a fluorescent lamp, and has preheating filaments 11 and 12 at both ends. The preheating transformer 20 is a transformer for lowering the AC voltage of the commercial AC power supply 1 to obtain the preheating filament voltage for the preheating filaments 11 and 12, and the power supply winding 23 is provided with the commercial AC power supply 1
The preheating windings 21 and 22 are connected to preheating filaments 11 and 12, respectively. Thus, the power supply for lighting the discharge lamp is a high-frequency voltage,
A configuration in which the preheating power source is set to a low-frequency voltage and the bright spots are formed at two locations in the preheating filament has already been suggested in JP-B-42-27206 as described above. However, simply with this configuration,
The present inventors have found that a stable double spot cannot be obtained. As a result of various studies by the present inventors, it has been found that the high-frequency impedance of the preheating power supply is related to the formation of a stable double spot. That is, in the circuit configuration of FIG.
If the high-frequency impedance of 1,22 is set to a predetermined value or less, a stable double spot can be formed. This is probably due to the preheating winding 2 for high frequency currents.
1,22 have no effect, that is, both ends of the preheating windings 21,22 (in other words, each filament 1
It seems that high-frequency voltage fluctuations caused by the high-frequency current hardly occur at both ends of 1, 12). In the circuit of FIG. 1, the impedance of the preheating windings 21 and 22 can be reduced by reducing the number of turns of the preheating windings 21 and 22 while applying a preheating voltage necessary for forming a double spot. Specifically speaking about the example of FLR40, lighting frequency 40k
If the inductance value of the preheating winding (measured at 1 kHz) with respect to Hz is 30 μH or less, a stable double spot can be obtained. When the impedance becomes larger,
The bright spot becomes a single spot or becomes unstable, and when the impedance is further increased, the bright spot becomes a single spot. In each case, the lamp life is affected. Therefore, in the present invention, the high-frequency impedance of the preheating power supply is set to a predetermined value or less so that a stable double spot can be obtained. FIG. 2 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention. In this embodiment, the same elements as those of the embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. In the present embodiment, high-frequency filters 31 and 32 (for example, capacitors or LC parallel circuits) are connected in parallel with the preheating windings 21 and 22. According to this configuration, since the high-frequency current is bypassed through the high-frequency filters 31 and 32, the impedance of the preheating coils 21 and 22 does not affect the high-frequency current, and the double spot can be formed stably. Further, according to this configuration, there is an advantage that the preheating windings 21 and 22 can be configured freely. The embodiment shown in FIGS. 3 and 4 is an embodiment in which the winding of the preheating transformer 20 is devised so that the inductance of the preheating windings 21 and 22 is reduced. In FIG. 3, the preheating coils 21 and 22 are wound around the center of the bobbin 24 as much as possible, and in FIG. It is configured to be small. 6 is an embodiment in which the inductance of the preheating windings 21 and 22 is reduced by devising a method of assembling the iron core 25 of the preheating transformer 20. Normally, the iron core 25 is assembled as a butt as shown in FIG. 5, but as shown in FIG. 6, the leakage inductance can be reduced by assembling the E core 25a and the I core 25b in a wrapped manner. In addition, if a directional magnetic material such as a directional silicon steel plate is used as the material of the iron core 25 of the preheating transformer 20, the leakage inductance of the preheating windings 21 and 22 can be reduced. Further, as the type of the preheating windings 21 and 22, it is conceivable to use windings having a small skin effect for high frequencies, such as litz wires. It is needless to say that the discharge lamp lighting device of the present invention is not limited to one lamp, and may be used for multiple lamp lighting. (Effects of the Invention) In the present invention, in the discharge lamp lighting device for high-frequency lighting and low-frequency preheating, the high-frequency impedance of the preheating power source is set to be equal to or less than a predetermined value capable of stably forming a double spot. The double spot can be formed stably, and therefore, there is an effect that the lamp life is improved.

【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２図は本発明の
他の実施例の回路図、第３図及び第４図は同上に用いる
予熱トランスの巻線構成を示す断面図、第５図及び第６
図は同上の予熱トランスに用いる鉄心の構成を示す斜視
図、第７図は第６図に示す鉄心の組み立て状態を示す分
解斜視図である。 ３は高周波インバータ、10は放電灯、11,12はフィラメ
ント、20は予熱トランス、21,22は予熱巻線である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. 3 and FIG. FIG. 5 and FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of an iron core used in the same preheating transformer, and FIG. 7 is an exploded perspective view showing an assembled state of the iron core shown in FIG. 3 is a high frequency inverter, 10 is a discharge lamp, 11 and 12 are filaments, 20 is a preheating transformer, and 21 and 22 are preheating windings.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−224298（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−46599（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−91272（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−30997（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭50−11314（ＪＰ，Ｙ２)   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (56) References JP-A-61-224298 (JP, A)                 JP-A-58-46599 (JP, A)                 Actually open 1979-91272 (JP, U)                 Shokai Sho 57-30997 (JP, U)                 Jiko 50-11314 (JP, Y2)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．放電灯の両フィラメント間に高周波電圧を印加する
点灯用電源と、放電灯の各フィラメントに上記高周波よ
りも低い周波数のフィラメント電圧を印加する予熱用電
源とを有し、予熱用電源の上記高周波に対するインピー
ダンスを、ダブルスポットを安定に形成できる所定値以
下にしたことを特徴とする放電灯点灯装置。 ２．予熱用電源は高周波通過フィルターを並列接続され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放
電灯点灯装置。(57) [Claims] A lighting power supply for applying a high-frequency voltage between both filaments of the discharge lamp, and a preheating power supply for applying a filament voltage having a frequency lower than the high frequency to each filament of the discharge lamp; A discharge lamp lighting device characterized in that the impedance is set to a predetermined value or less at which a double spot can be stably formed. 2. 2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the preheating power source is connected in parallel with a high frequency pass filter.