JP3051753B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JP3051753B2 JP3051753B2 JP24335090A JP24335090A JP3051753B2 JP 3051753 B2 JP3051753 B2 JP 3051753B2 JP 24335090 A JP24335090 A JP 24335090A JP 24335090 A JP24335090 A JP 24335090A JP 3051753 B2 JP3051753 B2 JP 3051753B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は蛍光灯等の放電灯を高周波点灯する装置に関
する。
する。
＜従来の技術＞ 蛍光灯等の放電灯を高周波で点灯することにより点灯
装置を小形軽量化でき、発光効率も向上できることは周
知である。
装置を小形軽量化でき、発光効率も向上できることは周
知である。
この種、点灯装置としては、例えば第８図に示すよう
に、いわゆる一石自励式インバータ回路を用いたものが
ある。これは商用交流電源11に接続された整流器RF2に
平滑用コンデンサC11を接続して、整流平滑した直流電
圧を出力するようにした直流電源回路12と、これの出力
端子間に、共振用コンデンサC12と発振トランスT2の１
次巻線T2aの並列回路をスイッチングトランジスタQ2の
コレクタ・エミッタ間を介して接続し、上記１次巻線T
2aの端子間に、一対の電極Fa,Fb間に予熱用コンデンサC
13を挿入した放電灯FL2を、一方はチョークコイル
11を、他方は交流結合用のコンデンサC14を介して接続
し、上記発振トランスT2のベース巻線T2bの一端を抵抗R
12とコンデンサC15を介してスイッチングトランジスタQ
2のベースに接続し、ベース巻線T2bの他端を上記直流電
源回路12の負側出力端に接続し、直流電源回路12の正側
出力端を起動用抵抗R11を介してスイッチングトランジ
スタQ2のベースに接続した点灯回路13とから構成されて
いる。
に、いわゆる一石自励式インバータ回路を用いたものが
ある。これは商用交流電源11に接続された整流器RF2に
平滑用コンデンサC11を接続して、整流平滑した直流電
圧を出力するようにした直流電源回路12と、これの出力
端子間に、共振用コンデンサC12と発振トランスT2の１
次巻線T2aの並列回路をスイッチングトランジスタQ2の
コレクタ・エミッタ間を介して接続し、上記１次巻線T
2aの端子間に、一対の電極Fa,Fb間に予熱用コンデンサC
13を挿入した放電灯FL2を、一方はチョークコイル
11を、他方は交流結合用のコンデンサC14を介して接続
し、上記発振トランスT2のベース巻線T2bの一端を抵抗R
12とコンデンサC15を介してスイッチングトランジスタQ
2のベースに接続し、ベース巻線T2bの他端を上記直流電
源回路12の負側出力端に接続し、直流電源回路12の正側
出力端を起動用抵抗R11を介してスイッチングトランジ
スタQ2のベースに接続した点灯回路13とから構成されて
いる。
そして、商用交流電源11が図示しない電源スイッチの
投入により直流電源回路12に供給されると、直流電源回
路12は、整流器RF2と平滑用コンデンサC11により、交流
入力を全波整流し、これを平滑した直流電圧を出力す
る。この直流電圧により、起動用抵抗R11を介してスイ
ッチングトランジスタQ2にベース電流が流れ、スイッチ
ングトランジスタQ2がオン状態となる。このとき、トラ
ンジスタQ2のコレクタ電流は、C11→T2a→Q2→C11の経
路で流れる。発振トランスT2のベース巻線T2bには、ト
ランジスタQ2をオンさせる方向に電圧が誘起されるた
め、トランジスタQ2はオン状態を維持する。
投入により直流電源回路12に供給されると、直流電源回
路12は、整流器RF2と平滑用コンデンサC11により、交流
入力を全波整流し、これを平滑した直流電圧を出力す
る。この直流電圧により、起動用抵抗R11を介してスイ
ッチングトランジスタQ2にベース電流が流れ、スイッチ
ングトランジスタQ2がオン状態となる。このとき、トラ
ンジスタQ2のコレクタ電流は、C11→T2a→Q2→C11の経
路で流れる。発振トランスT2のベース巻線T2bには、ト
ランジスタQ2をオンさせる方向に電圧が誘起されるた
め、トランジスタQ2はオン状態を維持する。
この際、上記ベース巻線T2bに発生した誘起電圧によ
り抵抗R12を介してコンデンサC15がCR時定数で図示極性
に充電され、この充電の進行に伴なって充電電流が減少
し、これにつれてトランジスタQ2のベース電流も減少し
てオフする方向となり、これにつれてコレクタ電流も減
少し飽和に向うため、ベース巻線T2bの誘起電圧もオフ
する方向となって、コンデンサC15がその電荷をC15→T
2b→Q2のエミッタ・ベース→C15の経路で放電し、トラ
ンジスタQ2が急速にオフ状態となる。オフ状態になる
と、直流電源回路12の出力により起動用抵抗R11を介し
てトランジスタQ2に再びベース電流が流れ、トランジス
タQ2は以降同じ動作を繰り返して、高周波発振を行う。
り抵抗R12を介してコンデンサC15がCR時定数で図示極性
に充電され、この充電の進行に伴なって充電電流が減少
し、これにつれてトランジスタQ2のベース電流も減少し
てオフする方向となり、これにつれてコレクタ電流も減
少し飽和に向うため、ベース巻線T2bの誘起電圧もオフ
する方向となって、コンデンサC15がその電荷をC15→T
2b→Q2のエミッタ・ベース→C15の経路で放電し、トラ
ンジスタQ2が急速にオフ状態となる。オフ状態になる
と、直流電源回路12の出力により起動用抵抗R11を介し
てトランジスタQ2に再びベース電流が流れ、トランジス
タQ2は以降同じ動作を繰り返して、高周波発振を行う。
そして、上記トランジスタQ2がオフ状態になると、ト
ランジスタQ2のオン期間に発振トランスT2とチョークコ
イルL11に蓄えられたエネルギーが共振用コンデンサ
C12、予熱用コンデンサC13、交流結合用コンデンサC14
との間で、一方は並列共振し、他方は直列共振する。そ
の結果、発振トランスT2の１次巻線T2aに高周波の共振
電圧が発生し、この共振電圧が放電灯FL2の電極Fa,Fb間
に印加され、放電灯FL2が点灯する。放電灯FL2が点灯す
ると、放電灯FL2の電極Fa,Fb間のインピーダンスが低下
し、このインピーダンスは予熱用コンデンサC13のイン
ピーダンスより十分小さいため、チョークコイルL11に
流れる電流は、略々放電灯FL2に流れることになる。
ランジスタQ2のオン期間に発振トランスT2とチョークコ
イルL11に蓄えられたエネルギーが共振用コンデンサ
C12、予熱用コンデンサC13、交流結合用コンデンサC14
との間で、一方は並列共振し、他方は直列共振する。そ
の結果、発振トランスT2の１次巻線T2aに高周波の共振
電圧が発生し、この共振電圧が放電灯FL2の電極Fa,Fb間
に印加され、放電灯FL2が点灯する。放電灯FL2が点灯す
ると、放電灯FL2の電極Fa,Fb間のインピーダンスが低下
し、このインピーダンスは予熱用コンデンサC13のイン
ピーダンスより十分小さいため、チョークコイルL11に
流れる電流は、略々放電灯FL2に流れることになる。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかし乍ら、上記のように構成されたものにあって
は、共振要素が並列共振と直列共振の２つとなるため、
共振波形がくずれ易くなり、共振電圧のピーク値が低下
して不点灯となったり、共振周波数が低下して可聴帯域
に入り、電磁音等の異音を発生したりするおそれがある
という問題を有している。
は、共振要素が並列共振と直列共振の２つとなるため、
共振波形がくずれ易くなり、共振電圧のピーク値が低下
して不点灯となったり、共振周波数が低下して可聴帯域
に入り、電磁音等の異音を発生したりするおそれがある
という問題を有している。
本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、そ
の目的とするところは簡略化した構成で上記課題を解決
し、かつ経済的に製することができる点灯装置を提供す
ることにある。
の目的とするところは簡略化した構成で上記課題を解決
し、かつ経済的に製することができる点灯装置を提供す
ることにある。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、上記目的を達成するため、直流電源回路の
出力端に、電極相互間に予熱用コンデンサを挿入し、か
つ、電極の一方に交流結合用コンデンサを接続した放電
灯と、磁気的に結合した第1,第２の巻線のいずれか一方
の巻線と、コレクタが上記一方の巻線に接続されたスイ
ッチングトランジスタとを直列に接続し、上記放電灯の
電極間に、ダイオードで、そのアノードが上記直流電源
回路の出力端と接続した上記放電灯の電極に接続された
順方向ダイオードと上記交流結合用コンデンサとを介し
て、上記第1,第２の巻線のいずれか他方の巻線を接続し
て、上記スイッチングトランジスタのオフ時、一方の巻
線に蓄積したエネルギーを他方の巻線を介して反転放出
するように構成したことを特徴とする。
出力端に、電極相互間に予熱用コンデンサを挿入し、か
つ、電極の一方に交流結合用コンデンサを接続した放電
灯と、磁気的に結合した第1,第２の巻線のいずれか一方
の巻線と、コレクタが上記一方の巻線に接続されたスイ
ッチングトランジスタとを直列に接続し、上記放電灯の
電極間に、ダイオードで、そのアノードが上記直流電源
回路の出力端と接続した上記放電灯の電極に接続された
順方向ダイオードと上記交流結合用コンデンサとを介し
て、上記第1,第２の巻線のいずれか他方の巻線を接続し
て、上記スイッチングトランジスタのオフ時、一方の巻
線に蓄積したエネルギーを他方の巻線を介して反転放出
するように構成したことを特徴とする。
＜作用＞ 直流電源回路の出力により、スイッチングトランジス
タのオン時、放電灯の電極、予熱用コンデンサ、交流結
合用コンデンサを介して一方の巻線に電流を流し、上記
一方の巻線に蓄積したエネルギーを、上記スイッチング
トランジスタのオフ時、上記、順方向ダイオードを介し
て他方の巻線に反転放出して直列共振により発生した共
振電圧によって、放電灯を点灯させる。
タのオン時、放電灯の電極、予熱用コンデンサ、交流結
合用コンデンサを介して一方の巻線に電流を流し、上記
一方の巻線に蓄積したエネルギーを、上記スイッチング
トランジスタのオフ時、上記、順方向ダイオードを介し
て他方の巻線に反転放出して直列共振により発生した共
振電圧によって、放電灯を点灯させる。
＜実 施 例＞ ここで先ず、本発明における交流高電圧の発生を第２
図乃至第５図によって説明する。第２図において、今、
スイッチＳを閉じると、直流電源Ｅから＋Ｅ→Ca→Cb→
La→Ｓ→−Ｅの経路で電流が流れはじめる。このとき、
巻線Lbにはアノードが直流電源Ｅの正極側に接続された
ダイオードDaを逆バイアスする極性の電圧eLbが誘起さ
れるので、第２図は第３図と等価となり、LCは直列回路
となって、スイッチＳオン時の電流iONは で示され、電流iONは正弦波状に流れる。コンデンサCa,
Cbの充電電圧をecab、巻線Laの電圧降下をeLaとおく
と、 で示され、ecab,eLaいずれも正弦波状となる。
図乃至第５図によって説明する。第２図において、今、
スイッチＳを閉じると、直流電源Ｅから＋Ｅ→Ca→Cb→
La→Ｓ→−Ｅの経路で電流が流れはじめる。このとき、
巻線Lbにはアノードが直流電源Ｅの正極側に接続された
ダイオードDaを逆バイアスする極性の電圧eLbが誘起さ
れるので、第２図は第３図と等価となり、LCは直列回路
となって、スイッチＳオン時の電流iONは で示され、電流iONは正弦波状に流れる。コンデンサCa,
Cbの充電電圧をecab、巻線Laの電圧降下をeLaとおく
と、 で示され、ecab,eLaいずれも正弦波状となる。
今、巻線LaとLbの巻線を同一とすると、巻線Lbの誘起
電圧eLbは巻線Laの電圧降下eLaと同じになり、他方、直
列となったコンデンサCa,Cbの両端電圧ecabは上記
（２）式のように示されるので、ダイオードDaを逆バイ
アスする極性の電圧が印加されており、その値は、上記
コンデンサCa,Cbの両端電圧ecabと巻線Laの電圧降下eLa
との差（ecab−eLa）の電圧に等しく、スイッチＳオン
直後に最大となり、その後時間とともに正弦波状に減少
し、やがて零をクロスしてダイオードDaを順バイアスす
る。
電圧eLbは巻線Laの電圧降下eLaと同じになり、他方、直
列となったコンデンサCa,Cbの両端電圧ecabは上記
（２）式のように示されるので、ダイオードDaを逆バイ
アスする極性の電圧が印加されており、その値は、上記
コンデンサCa,Cbの両端電圧ecabと巻線Laの電圧降下eLa
との差（ecab−eLa）の電圧に等しく、スイッチＳオン
直後に最大となり、その後時間とともに正弦波状に減少
し、やがて零をクロスしてダイオードDaを順バイアスす
る。
そして、ダイオードDaが順バイアスする時点は、巻線
LaとLbの巻数が同じの場合、上記電圧ecab,eLaが直流電
源Ｅの1/2となる点である。巻線LaとLbの巻線比（Lb/L
a）がｎの場合、巻線Lbの誘起電圧eLbは巻線Laの電圧e
Laのｎ倍となり、この条件下で、上記電圧eLbとecabが
同じ値となる時点でダイオードDaが順バイアスされるの
で、上記電圧ecabが直流電源Ｅの の点でダイオードDaが順バイアスされ、巻線Lbに電流が
流れはじめることになる。即ち、巻線La,Lbの巻線をNa,
Nbとすると、巻線比ｎは となり、ダイオードDaのオン（順バイアス）は、 で示され、上記電圧eLbとecabが同じ値となる時点でス
イッチＳを開くと、巻線La,Lbには電流を維持して流そ
うとする作用が生じ、巻線La,Lbに電圧が誘起されるこ
とになるが、スイッチＳが開いているため、巻線Laから
は電流が流れず、この結果、電流iOFFはLb→Cb→Ca→Da
→Lbの経路で流れ、第２図は第４図と等価となる。
LaとLbの巻数が同じの場合、上記電圧ecab,eLaが直流電
源Ｅの1/2となる点である。巻線LaとLbの巻線比（Lb/L
a）がｎの場合、巻線Lbの誘起電圧eLbは巻線Laの電圧e
Laのｎ倍となり、この条件下で、上記電圧eLbとecabが
同じ値となる時点でダイオードDaが順バイアスされるの
で、上記電圧ecabが直流電源Ｅの の点でダイオードDaが順バイアスされ、巻線Lbに電流が
流れはじめることになる。即ち、巻線La,Lbの巻線をNa,
Nbとすると、巻線比ｎは となり、ダイオードDaのオン（順バイアス）は、 で示され、上記電圧eLbとecabが同じ値となる時点でス
イッチＳを開くと、巻線La,Lbには電流を維持して流そ
うとする作用が生じ、巻線La,Lbに電圧が誘起されるこ
とになるが、スイッチＳが開いているため、巻線Laから
は電流が流れず、この結果、電流iOFFはLb→Cb→Ca→Da
→Lbの経路で流れ、第２図は第４図と等価となる。
上記巻線LaとLbの巻数が同じ場合（Na＝Nb）スイッチ
Ｓが開く直前に流れていた電流と同じ値でLb→Cb→Ca→
Da→Lbの経路で回生電流が流れ、このとき併せて、スイ
ッチＳが閉じていたときに充電されたコンデンサCa・Cb
の電荷ｑも放電し、コンデンサCa,Cbを第４図の図示極
性に充電していく。
Ｓが開く直前に流れていた電流と同じ値でLb→Cb→Ca→
Da→Lbの経路で回生電流が流れ、このとき併せて、スイ
ッチＳが閉じていたときに充電されたコンデンサCa・Cb
の電荷ｑも放電し、コンデンサCa,Cbを第４図の図示極
性に充電していく。
スイッチＳが閉じているとき、巻線La及びコンデンサ
Ca,Cbに蓄積されたエネルギーの全てがスイッチＳが開
いているときに巻線Lbを介して反転放出し、コンデンサ
Ca,Cbを逆極性に充電するものとすれば、巻線Laの蓄積
エネルギーPLとコンデンサCa,CbのエネルギーPCは であるから、反転放出後の巻線LaとコンデンサCa,Cbの
全エネルギーはWLaとWcabの和となる。
Ca,Cbに蓄積されたエネルギーの全てがスイッチＳが開
いているときに巻線Lbを介して反転放出し、コンデンサ
Ca,Cbを逆極性に充電するものとすれば、巻線Laの蓄積
エネルギーPLとコンデンサCa,CbのエネルギーPCは であるから、反転放出後の巻線LaとコンデンサCa,Cbの
全エネルギーはWLaとWcabの和となる。
LC回路放電で、任意時刻における電荷ｑと電流ｉは ｑ＝Acos ωｔ＋Bsin ωｔ ……（14） ｉ＝ω（Bcos ωｔ−Asin ωｔ） ……（15） で示され、これは第４図と同じ状態であるので、直列と
なったコンデンサCa,CbをＣとおくと初期条件ｔ＝0,q＝
Q,i＝−ionpと上記（14）、（15）式より Ｑ＝Acos 0＋Bsin 0 よってＡ＝Ｑ −ionp＝ω（Bcos 0−Asin 0） 従って、（14），（15）式より、Ｃの電荷ｑとLC回路に
流れる電流iOFFは、 となり、上記（６）、（７）式から、 即ち、スイッチＳが開いているときの電圧、電流もすべ
て正弦波関数となる。
なったコンデンサCa,CbをＣとおくと初期条件ｔ＝0,q＝
Q,i＝−ionpと上記（14）、（15）式より Ｑ＝Acos 0＋Bsin 0 よってＡ＝Ｑ −ionp＝ω（Bcos 0−Asin 0） 従って、（14），（15）式より、Ｃの電荷ｑとLC回路に
流れる電流iOFFは、 となり、上記（６）、（７）式から、 即ち、スイッチＳが開いているときの電圧、電流もすべ
て正弦波関数となる。
従って、スイッチＳの開閉時におけるコンデンサCa,C
bの回路に流れる電流、電圧波形は、第５図に示すよう
に交流波形となり、特に電流ｉは正負対称となった波形
となる。
bの回路に流れる電流、電圧波形は、第５図に示すよう
に交流波形となり、特に電流ｉは正負対称となった波形
となる。
以下、本発明の実施例を第１図によって説明する。同
図において、１は商用交流電源、２は直流電源回路で、
上記商用交流電源１に接続された整流器RF1の出力端子
間に、平滑用コンデンサC1を挿入して、コンデンサC1の
端子間から整流平滑した直流電圧を出力するようになっ
ている。３は上記直流電源回路２の出力端に接続端子P,
Nを介して接続された点灯回路である。これは、接続端
子Ｐに一対の電極Fa・Fbを有する放電灯FL1の一方の電
極Faの一端を接続し、この電極Faの他端と他方の電極Fb
の一端との間に（即ち電極相互用に）予熱用コンデンサ
C2を挿入し、上記他方の電極Fbの他端に交流結合用コン
デンサC3を介して、磁気的に結合して第１、第２の巻線
T1a,T1bとベ−ス巻線T1cと第３の巻線T1dとを巻装して
なる発振トランスT1の上記第１の巻線T1aの一端を接続
し、この第１の巻線T1aの他端と上記接続端子Ｎとの間
に、スイッチングトランジスタQ1のコレクタ・エミッタ
間を挿入し、このスイッチングトランジスタQ1のベース
に上記放電灯FL1の電極Faの他端に接続された起動用抵
抗R1を接続すると共に、該トランジスタQ1のエミッタに
一端を接続した発振トランスT1のベース巻線T1cの他端
を、抵抗R2とコンデンサC4を介して接続し、上記放電灯
FL1の電極Faの他端と電極Fbの他端との間に、アノード
が電極Faの他端に接続されたダイオードD1と上記交流結
合用コンデンサC3を介して、上記第２の巻線T1bを挿入
して、接続端子Ｐ、Ｎに直流電圧が印加されると、起動
用抵抗R1を通してトランジスタQ1にベ−ス電流が流れて
オン状態となり、これにより２→Fa→C2→Fb→C3→T1a
→Q1→２の経路で電流が流れ、ベ−ス巻線T1cにトラン
ジスタQ1をオンする方向の誘起電圧が発生し、抵抗R2と
コンデンサC4を介してトランジスタQ1にベ−ス電流を流
して、トランジスタQ1のオン状態を維持し、上記コンデ
ンサC4がC4R2時定数で充電されることにより充電電流が
減少し、これにつれてトランジスタQ1のベース電流も減
少し、これに伴ってコレクタ電流も減少し、トランジス
タQ1がオフし、コンデンサC4はその電荷をC4→R2→T1c
→Q1のエミッタ・ベ−ス→C4の経路で放電して、トラン
ジスタQ1を急速にオフし、トランジスタQ1のオフより、
巻線T1aに蓄積されたエネルギーをT1b→C3→Fb→C2→D1
→T1bの経路に反転放出させると共に、コンデンサC3、C
2の電荷も上記経路で同時に放電させ、直列共振により
発生した共振電圧により放電灯FL1を点灯させるように
なっている。なお、アノードが接続端子Ｎに接続された
ダイオードD2はスイッチングトランジスタQ1の保護用で
ある。又、接続端子PN間には、発振トランスT1の第１、
第２の巻線T1a,T1bと磁気的に結合させた第３の巻線T1d
をカソードが接続端子Ｐに接続されたダイオードD3を介
して接続して、上記第１の巻線T1aに蓄積されたエネル
ギーを放出するために電圧が発生したとき、その電圧と
巻数に比例した電圧を誘起させるよう形成し、上記第１
の巻線T1aに発生した電圧が、トランジスタQ1のコレク
タ最大電圧を超えようとしたとき、ダイオ−ドD3を導通
して直流電源側に電流を流して、トランジスタQ1の過電
圧破壊を防止するようになっている。
図において、１は商用交流電源、２は直流電源回路で、
上記商用交流電源１に接続された整流器RF1の出力端子
間に、平滑用コンデンサC1を挿入して、コンデンサC1の
端子間から整流平滑した直流電圧を出力するようになっ
ている。３は上記直流電源回路２の出力端に接続端子P,
Nを介して接続された点灯回路である。これは、接続端
子Ｐに一対の電極Fa・Fbを有する放電灯FL1の一方の電
極Faの一端を接続し、この電極Faの他端と他方の電極Fb
の一端との間に（即ち電極相互用に）予熱用コンデンサ
C2を挿入し、上記他方の電極Fbの他端に交流結合用コン
デンサC3を介して、磁気的に結合して第１、第２の巻線
T1a,T1bとベ−ス巻線T1cと第３の巻線T1dとを巻装して
なる発振トランスT1の上記第１の巻線T1aの一端を接続
し、この第１の巻線T1aの他端と上記接続端子Ｎとの間
に、スイッチングトランジスタQ1のコレクタ・エミッタ
間を挿入し、このスイッチングトランジスタQ1のベース
に上記放電灯FL1の電極Faの他端に接続された起動用抵
抗R1を接続すると共に、該トランジスタQ1のエミッタに
一端を接続した発振トランスT1のベース巻線T1cの他端
を、抵抗R2とコンデンサC4を介して接続し、上記放電灯
FL1の電極Faの他端と電極Fbの他端との間に、アノード
が電極Faの他端に接続されたダイオードD1と上記交流結
合用コンデンサC3を介して、上記第２の巻線T1bを挿入
して、接続端子Ｐ、Ｎに直流電圧が印加されると、起動
用抵抗R1を通してトランジスタQ1にベ−ス電流が流れて
オン状態となり、これにより２→Fa→C2→Fb→C3→T1a
→Q1→２の経路で電流が流れ、ベ−ス巻線T1cにトラン
ジスタQ1をオンする方向の誘起電圧が発生し、抵抗R2と
コンデンサC4を介してトランジスタQ1にベ−ス電流を流
して、トランジスタQ1のオン状態を維持し、上記コンデ
ンサC4がC4R2時定数で充電されることにより充電電流が
減少し、これにつれてトランジスタQ1のベース電流も減
少し、これに伴ってコレクタ電流も減少し、トランジス
タQ1がオフし、コンデンサC4はその電荷をC4→R2→T1c
→Q1のエミッタ・ベ−ス→C4の経路で放電して、トラン
ジスタQ1を急速にオフし、トランジスタQ1のオフより、
巻線T1aに蓄積されたエネルギーをT1b→C3→Fb→C2→D1
→T1bの経路に反転放出させると共に、コンデンサC3、C
2の電荷も上記経路で同時に放電させ、直列共振により
発生した共振電圧により放電灯FL1を点灯させるように
なっている。なお、アノードが接続端子Ｎに接続された
ダイオードD2はスイッチングトランジスタQ1の保護用で
ある。又、接続端子PN間には、発振トランスT1の第１、
第２の巻線T1a,T1bと磁気的に結合させた第３の巻線T1d
をカソードが接続端子Ｐに接続されたダイオードD3を介
して接続して、上記第１の巻線T1aに蓄積されたエネル
ギーを放出するために電圧が発生したとき、その電圧と
巻数に比例した電圧を誘起させるよう形成し、上記第１
の巻線T1aに発生した電圧が、トランジスタQ1のコレク
タ最大電圧を超えようとしたとき、ダイオ−ドD3を導通
して直流電源側に電流を流して、トランジスタQ1の過電
圧破壊を防止するようになっている。
次にその動作について説明する。図示しない電源スイ
ッチの投入により、商用交流電源１をうけた直流電源回
路２は、全波整流しこれを平滑した直流電圧を出力す
る。これを放電灯FL1の電極Faと起動用抵抗R1を通して
うけたトランジスタQ1はベ−ス電流が流れてオンし、こ
のオン動作によって発振トランスT1の巻線T1aに２→Fa
→C2→Fb→C3→T1a→Q1のコレクタ・エミッタ→２の経
路で電流が流れ、放電灯FL1の電極Fa、Fbが予熱される
と共にベ−ス巻線T1cにトランジスタQ1をオンする方向
に誘起電圧が発生し、T1C→R2→C4→Q1のベ−ス・エミ
ッタ→T1Cの経路で電流が流れて、トランジスタQ1のオ
ン状態を維持するが、コンデンサC4がC4R2時定数を有し
て図示極性に充電されるため、充電につれてトランジス
タQ1のベ−ス電流が減少し、これに伴ってコレクタ電流
も減少し、トランジスタQ1がオフし、コンデンサC4はそ
の電荷をC4→R2→T1C→Q1のエミッタ・ベ−ス→C4の経
路で放電してトランジスタQ1を急速にオフする。
ッチの投入により、商用交流電源１をうけた直流電源回
路２は、全波整流しこれを平滑した直流電圧を出力す
る。これを放電灯FL1の電極Faと起動用抵抗R1を通して
うけたトランジスタQ1はベ−ス電流が流れてオンし、こ
のオン動作によって発振トランスT1の巻線T1aに２→Fa
→C2→Fb→C3→T1a→Q1のコレクタ・エミッタ→２の経
路で電流が流れ、放電灯FL1の電極Fa、Fbが予熱される
と共にベ−ス巻線T1cにトランジスタQ1をオンする方向
に誘起電圧が発生し、T1C→R2→C4→Q1のベ−ス・エミ
ッタ→T1Cの経路で電流が流れて、トランジスタQ1のオ
ン状態を維持するが、コンデンサC4がC4R2時定数を有し
て図示極性に充電されるため、充電につれてトランジス
タQ1のベ−ス電流が減少し、これに伴ってコレクタ電流
も減少し、トランジスタQ1がオフし、コンデンサC4はそ
の電荷をC4→R2→T1C→Q1のエミッタ・ベ−ス→C4の経
路で放電してトランジスタQ1を急速にオフする。
上記トランジスタQ1のオフにより、巻線T1aに蓄積さ
れたエネルギ−はT1b→C3→Fb→C2→D1→T1bの経路に反
転放出すると共に、コンデンサC2、C3の電荷も同時に放
電して、コンデンサC2、C3は図示極性と逆極性に充電さ
れ、放電灯FL1はその電極Fa、Fb間に直列共振による共
振電圧が印加される。
れたエネルギ−はT1b→C3→Fb→C2→D1→T1bの経路に反
転放出すると共に、コンデンサC2、C3の電荷も同時に放
電して、コンデンサC2、C3は図示極性と逆極性に充電さ
れ、放電灯FL1はその電極Fa、Fb間に直列共振による共
振電圧が印加される。
そして、上記トランジスタQ1がオフすると、起動用抵
抗R1を通して、トランジスタQ1に再びベ−ス電流が流れ
てオンし、上述同様の動作の繰り返しによって、放電灯
FL1はその電極に予熱と共振電圧の印加とが繰り返し行
われて、電極Fa、Fbが放電し、放電灯FL1が点灯する。
点灯後は電極Fa、Fb間のインピ−ダンスがコンデンサC2
のインピ−ダンスより十分小さくなるので、流れる電流
は略々電極Fa、Fb間に流れ、点灯を維持する。
抗R1を通して、トランジスタQ1に再びベ−ス電流が流れ
てオンし、上述同様の動作の繰り返しによって、放電灯
FL1はその電極に予熱と共振電圧の印加とが繰り返し行
われて、電極Fa、Fbが放電し、放電灯FL1が点灯する。
点灯後は電極Fa、Fb間のインピ−ダンスがコンデンサC2
のインピ−ダンスより十分小さくなるので、流れる電流
は略々電極Fa、Fb間に流れ、点灯を維持する。
この際、電極Fa、Fb間に流れる電流は正負対称の波形
となるため、電極の黒化を防止して長期に亘って点灯を
維持することになる。また、トランジスタQ1のスイッチ
ング周波数はコンデンサC4と抵抗R2のC4R2時定数によっ
て定まることになり、かつ共振要素は直列共振のみであ
るので、周波数の低下をきたすことなく放電灯の高周波
点灯動作が行われることになる。そして、巻線T1dに
は、トランジスタQ1のオン時、巻線T1aと巻数に比例し
てダイオ−ドD3を逆バイアスする方向の電圧が誘起さ
れ、トランジスタQ1のオフ時、上記巻線T1aに蓄積され
たエネルギ−を放出するために発生する電圧に比例して
ダイオ−ドD3を順バイアスする方向の電圧が誘起され
る。このため、トランジスタQ1のオフ時におけるコレク
タ最大電圧を超える電圧が巻線T1aに発生しようとした
ときは、巻線T1dに誘起される電圧によりダイオ−ドD3
を介して、直流電源回路２に電流を流して、直流電源回
路２の出力電圧にいわゆるクランプすることになり、ト
ランジスタQ1の破壊を防止する。換言すればトランジス
タQ1を過電圧から保護する。
となるため、電極の黒化を防止して長期に亘って点灯を
維持することになる。また、トランジスタQ1のスイッチ
ング周波数はコンデンサC4と抵抗R2のC4R2時定数によっ
て定まることになり、かつ共振要素は直列共振のみであ
るので、周波数の低下をきたすことなく放電灯の高周波
点灯動作が行われることになる。そして、巻線T1dに
は、トランジスタQ1のオン時、巻線T1aと巻数に比例し
てダイオ−ドD3を逆バイアスする方向の電圧が誘起さ
れ、トランジスタQ1のオフ時、上記巻線T1aに蓄積され
たエネルギ−を放出するために発生する電圧に比例して
ダイオ−ドD3を順バイアスする方向の電圧が誘起され
る。このため、トランジスタQ1のオフ時におけるコレク
タ最大電圧を超える電圧が巻線T1aに発生しようとした
ときは、巻線T1dに誘起される電圧によりダイオ−ドD3
を介して、直流電源回路２に電流を流して、直流電源回
路２の出力電圧にいわゆるクランプすることになり、ト
ランジスタQ1の破壊を防止する。換言すればトランジス
タQ1を過電圧から保護する。
次に、放電灯FL1を点灯前に外した場合は、直流電源
回路２から直流電圧が出力されても点灯回路３は応動し
ない。
回路２から直流電圧が出力されても点灯回路３は応動し
ない。
また、放電灯FL1を点灯後に外した場合は巻線T1aに蓄
積されたエネルギ−を放出しようとして電圧が発生する
がその電圧がトランジスタQ1のコレクタ最大電圧を越え
ようとしたときは、これに比例した電圧が巻線T1dに誘
起されて上述同様過電圧保護動作を行う。
積されたエネルギ−を放出しようとして電圧が発生する
がその電圧がトランジスタQ1のコレクタ最大電圧を越え
ようとしたときは、これに比例した電圧が巻線T1dに誘
起されて上述同様過電圧保護動作を行う。
第６図及び第７図は、上記点灯回路３の他の実施例を
示したもので、上述同様に動作するので、対応する部材
に同一符号を付して説明を省略する。
示したもので、上述同様に動作するので、対応する部材
に同一符号を付して説明を省略する。
本発明は上記実施例に限定するものではなく、要旨を
変更しない範囲で種々変更できることは言うまでもな
い。
変更しない範囲で種々変更できることは言うまでもな
い。
〔発明の効果〕 本発明によれば、直流電源回路の出力端に、電極相互
間に予熱用コンデンサを挿入し、電極の一方に交流結合
用コンデンサを接続した放電灯と、磁気的に結合した第
１、第２の巻線のいずれか一方の巻線とコレクタが上記
一方の巻線に接続されたスイッチングトランジスタを直
列に接続し、上記放電灯の電極間に、ダイオードで、そ
のアノードが上記直流電源回路の出力端と接続した上記
放電灯の電極に接続された順方向ダイオードと上記交流
結合用コンデンサとを介して、上記第１、第２の巻線の
いずれか他方の巻線を接続し、スイッチングトランジス
タのオン時に上記一方の巻線に蓄積したエネルギ−を上
記他方の巻線に予熱用、交流結合用両コンデンサを介し
て反転放出するようにして、放電灯を点灯するようにし
てあるので、共振要素を直列共振のみで形成することが
でき、周波数を低下せしめることなく安定した共振電圧
を発生させて放電灯を点灯せしめることができる。しか
も、LC直列共振のためのコンデンサは放電灯の予熱用と
交流結合用の両コンデンサを兼用して行うことができる
ので、部品数を減少し、簡略化した回路で小型軽量化を
図つて構成することができる。また、第1,第２の巻線の
いずれか一方の巻線に蓄積したエネルギ−を上記他方の
巻線に予熱用、交流結合用の両コンデンサを介して反転
放出するようにしてあるので、回路に流れる電流を正負
対称波形にすることができ、放電灯の黒化を防止して長
期に亘って安定した点灯を行うことができる。しかも、
放電灯の電極を介して第1,第２の巻線のいずれか一方の
巻線にスイッチングトランジスタをオンさせて電流を流
すようにしてあるので、点灯中に放電灯を外しても、負
荷の変動によりインバ−タの出力を制御する必要は全く
なく、また制御することによって周波数を上昇せしめる
ことなく、安定した高周波帯域を維持せしめることがで
きる。
間に予熱用コンデンサを挿入し、電極の一方に交流結合
用コンデンサを接続した放電灯と、磁気的に結合した第
１、第２の巻線のいずれか一方の巻線とコレクタが上記
一方の巻線に接続されたスイッチングトランジスタを直
列に接続し、上記放電灯の電極間に、ダイオードで、そ
のアノードが上記直流電源回路の出力端と接続した上記
放電灯の電極に接続された順方向ダイオードと上記交流
結合用コンデンサとを介して、上記第１、第２の巻線の
いずれか他方の巻線を接続し、スイッチングトランジス
タのオン時に上記一方の巻線に蓄積したエネルギ−を上
記他方の巻線に予熱用、交流結合用両コンデンサを介し
て反転放出するようにして、放電灯を点灯するようにし
てあるので、共振要素を直列共振のみで形成することが
でき、周波数を低下せしめることなく安定した共振電圧
を発生させて放電灯を点灯せしめることができる。しか
も、LC直列共振のためのコンデンサは放電灯の予熱用と
交流結合用の両コンデンサを兼用して行うことができる
ので、部品数を減少し、簡略化した回路で小型軽量化を
図つて構成することができる。また、第1,第２の巻線の
いずれか一方の巻線に蓄積したエネルギ−を上記他方の
巻線に予熱用、交流結合用の両コンデンサを介して反転
放出するようにしてあるので、回路に流れる電流を正負
対称波形にすることができ、放電灯の黒化を防止して長
期に亘って安定した点灯を行うことができる。しかも、
放電灯の電極を介して第1,第２の巻線のいずれか一方の
巻線にスイッチングトランジスタをオンさせて電流を流
すようにしてあるので、点灯中に放電灯を外しても、負
荷の変動によりインバ−タの出力を制御する必要は全く
なく、また制御することによって周波数を上昇せしめる
ことなく、安定した高周波帯域を維持せしめることがで
きる。
さらに、点灯回路の入力端子間に上記第1,第２の巻線
と磁気的に結合させた第３の巻線を、ダイオードで、そ
のカソードが上記放電灯の電極と接続した出力端子に接
続された逆方向ダイオードを介して接続して形成すれ
ば、第1,第２の巻線のいずれか一方の巻線に蓄積された
エネルギ−の放出のために発生する電圧に比例した電圧
を誘起させることができるので、直流電源側に帰還せし
めることができ、スイッチングトランジスタの過電圧破
壊を防止してインバ−タの保護を図ることができる。
と磁気的に結合させた第３の巻線を、ダイオードで、そ
のカソードが上記放電灯の電極と接続した出力端子に接
続された逆方向ダイオードを介して接続して形成すれ
ば、第1,第２の巻線のいずれか一方の巻線に蓄積された
エネルギ−の放出のために発生する電圧に比例した電圧
を誘起させることができるので、直流電源側に帰還せし
めることができ、スイッチングトランジスタの過電圧破
壊を防止してインバ−タの保護を図ることができる。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図乃至
第５図は本発明の交流電圧の発生原理を説明したもの
で、第２図乃至第４図はその回路図、第５図はその電
圧，電流波形図である。 第６図及び第７図は第１図の点灯回路の他の実施例を示
す回路図、第８図は従来例を示すブロック図である。 2:直流電源回路、3:点灯回路 FL1:放電灯、Fa、Fb:電極 T1:発振トランス、T1a:第１の巻線 T1b:第２の巻線、T1C:ベ−ス巻線 T1d:第３の巻線 D1,D2,D3:ダイオ−ド Q1:スイッチングトランジスタ C2:予熱用コンデンサ C3:交流結合用コンデンサ
第５図は本発明の交流電圧の発生原理を説明したもの
で、第２図乃至第４図はその回路図、第５図はその電
圧，電流波形図である。 第６図及び第７図は第１図の点灯回路の他の実施例を示
す回路図、第８図は従来例を示すブロック図である。 2:直流電源回路、3:点灯回路 FL1:放電灯、Fa、Fb:電極 T1:発振トランス、T1a:第１の巻線 T1b:第２の巻線、T1C:ベ−ス巻線 T1d:第３の巻線 D1,D2,D3:ダイオ−ド Q1:スイッチングトランジスタ C2:予熱用コンデンサ C3:交流結合用コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項１】直流電源回路の出力端に、電極相互間に予
熱用コンデンサを挿入し、電極の一方に交流結合用コン
デンサを接続した放電灯と、磁気的に結合した第1,第２
の巻線のいずれか一方の巻線と、コレクタが上記一方の
巻線に接続されたスイッチングトランジスタとを直列に
接続し、上記放電灯の電極間に、ダイオードで、そのア
ノードが上記直流電源回路の出力端と接続した上記放電
灯の電極に接続されたダイオードと上記交流結合用コン
デンサとを介して、上記第1,第２の巻線のいずれか他方
の巻線を接続し、上記スイッチングトランジスタのオフ
時、上記一方の巻線に蓄積したエネルギーを他方の巻線
を介して反転するように構成したことを特徴とする放電
灯点灯装置。 - 【請求項２】上記直流電源回路の出力端子間に、上記第
1,第２の巻線と磁気的に結合した第３の巻線を、ダイオ
ードで、そのカソードが上記放電灯の電極と接続した出
力端子に接続されたダイオードを介して接続したことを
特徴とする請求項第１項記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24335090A JP3051753B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24335090A JP3051753B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04121998A JPH04121998A (ja) | 1992-04-22 |
| JP3051753B2 true JP3051753B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=17102525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24335090A Expired - Fee Related JP3051753B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3051753B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-12 JP JP24335090A patent/JP3051753B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04121998A (ja) | 1992-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |