JP3246083B2 - 放電ランプ点灯装置 - Google Patents
放電ランプ点灯装置Info
- Publication number
- JP3246083B2 JP3246083B2 JP13032993A JP13032993A JP3246083B2 JP 3246083 B2 JP3246083 B2 JP 3246083B2 JP 13032993 A JP13032993 A JP 13032993A JP 13032993 A JP13032993 A JP 13032993A JP 3246083 B2 JP3246083 B2 JP 3246083B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- smoothing capacitor
- switch element
- capacitor
- inductance element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は放電ランプ点灯装置に関
するものである。
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の放電ランプの点灯装置としては、
図4に示すように、チョッパ回路4とインバータ回路5
とがスイッチング素子を共用した回路が知られており、
これによって放電ランプ6に入力される電圧の入力力率
を高く、高調波成分を少なくするようにしたものであ
る。
図4に示すように、チョッパ回路4とインバータ回路5
とがスイッチング素子を共用した回路が知られており、
これによって放電ランプ6に入力される電圧の入力力率
を高く、高調波成分を少なくするようにしたものであ
る。
【0003】上記した従来の放電ランプの点灯装置の回
路構成について説明する。インバータ回路5は、直列に
接続したトランジスタ50,51と、トランジスタ5
0,51にそれぞれ逆並列接続されたダイオード50
a,51aと、コンデンサ52,53の直列回路と、ト
ランジスタ50,51を駆動する帰還巻線54ca,5
4cbと、放電ランプ6に接続された出力巻線54b
と、トランジスタ50,51の接続点とコンデンサ5
2,53の接続点との間に接続された1次巻線54aと
を有するトランス54と、抵抗55,56,57,58
とで構成される。チョッパ回路4は、交流電源1に対し
てノイズフィルタ2と整流回路3とを介して接続されて
おり、平滑コンデンサ41、トランジスタ50、このト
ランジスタ50と整流回路3の出力端との間に接続され
たインダクタンス素子42、および、インダクタンス素
子42とトランジスタ50との接続点から平滑コンデン
サ41へ充電電流を流すダイオード51aから構成され
る(特開平3−276598号公報)。
路構成について説明する。インバータ回路5は、直列に
接続したトランジスタ50,51と、トランジスタ5
0,51にそれぞれ逆並列接続されたダイオード50
a,51aと、コンデンサ52,53の直列回路と、ト
ランジスタ50,51を駆動する帰還巻線54ca,5
4cbと、放電ランプ6に接続された出力巻線54b
と、トランジスタ50,51の接続点とコンデンサ5
2,53の接続点との間に接続された1次巻線54aと
を有するトランス54と、抵抗55,56,57,58
とで構成される。チョッパ回路4は、交流電源1に対し
てノイズフィルタ2と整流回路3とを介して接続されて
おり、平滑コンデンサ41、トランジスタ50、このト
ランジスタ50と整流回路3の出力端との間に接続され
たインダクタンス素子42、および、インダクタンス素
子42とトランジスタ50との接続点から平滑コンデン
サ41へ充電電流を流すダイオード51aから構成され
る(特開平3−276598号公報)。
【0004】次に、上記した回路の動作を説明する。交
流電源1からノイズフィルタ2と整流回路3を介して全
波整流された直流の脈流電圧がチョッパ回路4に印加さ
れると、平滑コンデンサ41にインダクタンス素子42
とダイオード51aを介して充電される。例えば抵抗5
6を介して起動電流が流れてトランジスタ50がオンす
る。トランジスタ50がオンすると、平滑コンデンサ4
1からコンデンサ53とトランス54aを介して電流が
流れ、インバータ回路5のトランス54とコンデンサ5
2,53とからなる共振系が振動を始める。そのため、
トランジスタ50をオン、トランジスタ51をオフする
ようにトランス54の帰還巻線54ca,54cbに電
圧が発生し、トランジスタ50はオンを維持し、前記共
振系の振動に伴って、トランジスタ50,51はオンオ
フを交互に繰り返す。トランジスタ50がオンのとき、
インダクタンス素子42を介して交流電源1からインダ
クタンス素子42により制限された電流が流れ、この電
流は時間と共に増加する。さらに、この電流、および、
前記共振系を介して平滑コンデンサ41から流れる電流
とがトランジスタ50に同時に流れ、この電流は時間と
共に増加する。次いで、トランジスタ50がターンオフ
すると、ターンオフ直前にインダクタンス素子42に蓄
積されていたエネルギーが、ダイオード51aを介して
平滑コンデンサ41に放電される。同時に、トランジス
タ50がオフすると、トランジスタ51がオンし、共振
系は振動を続け、放電ランプ6に電圧およびエネルギー
を供給し続ける。共振系の振動により、トランジスタ5
1がオフ、トランジスタ50がオンすると、以後、チョ
ッパ回路4とインバータ回路5は上記動作を繰り返し、
放電ランプ6を点灯維持する。
流電源1からノイズフィルタ2と整流回路3を介して全
波整流された直流の脈流電圧がチョッパ回路4に印加さ
れると、平滑コンデンサ41にインダクタンス素子42
とダイオード51aを介して充電される。例えば抵抗5
6を介して起動電流が流れてトランジスタ50がオンす
る。トランジスタ50がオンすると、平滑コンデンサ4
1からコンデンサ53とトランス54aを介して電流が
流れ、インバータ回路5のトランス54とコンデンサ5
2,53とからなる共振系が振動を始める。そのため、
トランジスタ50をオン、トランジスタ51をオフする
ようにトランス54の帰還巻線54ca,54cbに電
圧が発生し、トランジスタ50はオンを維持し、前記共
振系の振動に伴って、トランジスタ50,51はオンオ
フを交互に繰り返す。トランジスタ50がオンのとき、
インダクタンス素子42を介して交流電源1からインダ
クタンス素子42により制限された電流が流れ、この電
流は時間と共に増加する。さらに、この電流、および、
前記共振系を介して平滑コンデンサ41から流れる電流
とがトランジスタ50に同時に流れ、この電流は時間と
共に増加する。次いで、トランジスタ50がターンオフ
すると、ターンオフ直前にインダクタンス素子42に蓄
積されていたエネルギーが、ダイオード51aを介して
平滑コンデンサ41に放電される。同時に、トランジス
タ50がオフすると、トランジスタ51がオンし、共振
系は振動を続け、放電ランプ6に電圧およびエネルギー
を供給し続ける。共振系の振動により、トランジスタ5
1がオフ、トランジスタ50がオンすると、以後、チョ
ッパ回路4とインバータ回路5は上記動作を繰り返し、
放電ランプ6を点灯維持する。
【0005】この動作において、交流電源1の瞬時値が
低いときは、インダクタンス素子42に流れる電流の増
加率は低く、オン時間が常に同一なら、トランジスタ5
0のターンオフ時のインダクタンス素子42の蓄積エネ
ルギーは小さく、平滑コンデンサ41の充電電圧も低下
する。このとき、入力電流も交流電源1の瞬時値に応じ
て小さくなる。交流電源1の瞬時値が高いときは、上記
した瞬時値が低いときとは反対の動作を行う。すなわち
インダクタンス素子42に流れる電流の増加率は高く、
オン時間が常に同一なら、トランジスタ50のターンオ
フ時のインダクタンス素子42の蓄積エネルギーは大き
く、平滑コンデンサ41の充電電圧は増加する。入力電
流も交流電源1の瞬時値に応じて大きくなる。このた
め、交流電源1の波形とほぼ相似形状の入力電流が得ら
れ、電源入力力率を高く、電源入力電流の高調波成分を
少なくすることができるものである。
低いときは、インダクタンス素子42に流れる電流の増
加率は低く、オン時間が常に同一なら、トランジスタ5
0のターンオフ時のインダクタンス素子42の蓄積エネ
ルギーは小さく、平滑コンデンサ41の充電電圧も低下
する。このとき、入力電流も交流電源1の瞬時値に応じ
て小さくなる。交流電源1の瞬時値が高いときは、上記
した瞬時値が低いときとは反対の動作を行う。すなわち
インダクタンス素子42に流れる電流の増加率は高く、
オン時間が常に同一なら、トランジスタ50のターンオ
フ時のインダクタンス素子42の蓄積エネルギーは大き
く、平滑コンデンサ41の充電電圧は増加する。入力電
流も交流電源1の瞬時値に応じて大きくなる。このた
め、交流電源1の波形とほぼ相似形状の入力電流が得ら
れ、電源入力力率を高く、電源入力電流の高調波成分を
少なくすることができるものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の放電ランプ点灯装置では、部品不良または半田不良
等でトランジスタ50が動作しない場合には平滑コンデ
ンサ41の電圧が異常に上昇し、平滑コンデンサが破裂
してしまうという危険があった。このため、部品の性能
を上げたり、保護回路を設けるという対策を取ることも
考えられるが、大型で高価になってしまうという問題が
あった。
来の放電ランプ点灯装置では、部品不良または半田不良
等でトランジスタ50が動作しない場合には平滑コンデ
ンサ41の電圧が異常に上昇し、平滑コンデンサが破裂
してしまうという危険があった。このため、部品の性能
を上げたり、保護回路を設けるという対策を取ることも
考えられるが、大型で高価になってしまうという問題が
あった。
【0007】本発明は小型で簡単な構成で高入力力率
で、かつ、電源入力電流の高調波成分が少ない状態で、
安全に放電ランプを始動・点灯維持することのできる放
電ランプ点灯装置を提供するものである。
で、かつ、電源入力電流の高調波成分が少ない状態で、
安全に放電ランプを始動・点灯維持することのできる放
電ランプ点灯装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の放電ランプ点灯
装置は、放電ランプと共振コンデンサと第1のインダク
タンス素子と第1のスイッチ素子からなる閉回路、一端
が前記第1のスイッチ素子の一端に接続された平滑コン
デンサ、前記第1のスイッチ素子の他端と前記平滑コン
デンサの他端との間に接続された第2のスイッチ素子、
前記第1のスイッチ素子と前記第2のスイッチ素子との
接続点と、前記平滑コンデンサと前記第1のスイッチ素
子の一端との接続点との間に接続された整流手段、前記
平滑コンデンサと前記第2のスイッチ素子との接続点
と、前記第1のスイッチ素子と前記第2のスイッチ素子
との接続点との間に、第2のインダクタンス素子を介し
て接続されるべき交流電源に接続された整流回路、およ
び、前記第2のインダクタンス素子と前記整流回路との
接続点と、前記平滑コンデンサと前記第1のスイッチ素
子の一端との接続点との間に接続され所定のブレークダ
ウン特性を有する半導体スイッチを有する。
装置は、放電ランプと共振コンデンサと第1のインダク
タンス素子と第1のスイッチ素子からなる閉回路、一端
が前記第1のスイッチ素子の一端に接続された平滑コン
デンサ、前記第1のスイッチ素子の他端と前記平滑コン
デンサの他端との間に接続された第2のスイッチ素子、
前記第1のスイッチ素子と前記第2のスイッチ素子との
接続点と、前記平滑コンデンサと前記第1のスイッチ素
子の一端との接続点との間に接続された整流手段、前記
平滑コンデンサと前記第2のスイッチ素子との接続点
と、前記第1のスイッチ素子と前記第2のスイッチ素子
との接続点との間に、第2のインダクタンス素子を介し
て接続されるべき交流電源に接続された整流回路、およ
び、前記第2のインダクタンス素子と前記整流回路との
接続点と、前記平滑コンデンサと前記第1のスイッチ素
子の一端との接続点との間に接続され所定のブレークダ
ウン特性を有する半導体スイッチを有する。
【0009】
【作用】本発明によると、前記第2のインダクタンス素
子と前記整流回路との接続点と、前記平滑コンデンサと
前記第1のスイッチ素子の一端との接続点との間に所定
のブレークダウン特性を有する半導体スイッチを接続し
たことによって、平滑コンデンサの電圧が異常に上昇し
た場合に、前記半導体スイッチをブレークダウンさせ平
滑コンデンサの放電回路とするとともに、この電流によ
って、半導体スイッチを短絡モードで破壊し平滑コンデ
ンサの電圧を低下させる。
子と前記整流回路との接続点と、前記平滑コンデンサと
前記第1のスイッチ素子の一端との接続点との間に所定
のブレークダウン特性を有する半導体スイッチを接続し
たことによって、平滑コンデンサの電圧が異常に上昇し
た場合に、前記半導体スイッチをブレークダウンさせ平
滑コンデンサの放電回路とするとともに、この電流によ
って、半導体スイッチを短絡モードで破壊し平滑コンデ
ンサの電圧を低下させる。
【0010】また、第2のスイッチ素子の発熱を促し破
壊させ、ヒューズを遮断させる。
壊させ、ヒューズを遮断させる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て説明する。
て説明する。
【0012】図1に示すように、実施例の放電ランプ点
灯装置は、放電ランプ78と共振コンデンサであるコン
デンサ76と第1のインダクタンス素子77と第1のス
イッチ素子74からなる閉回路、一端が第1のスイッチ
素子74の一端に接続された平滑コンデンサ71、第1
のスイッチ素子74の他端と平滑コンデンサ71の他端
との間に接続された第2のスイッチ素子75、第1のス
イッチ素子74と第2のスイッチ素子75との接続点
と、平滑コンデンサ71と第1のスイッチ素子74の一
端との接続点との間に接続された整流手段72、平滑コ
ンデンサ71と第2のスイッチ素子75との接続点と、
第1のスイッチ素子74と第2のスイッチ素子75との
接続点に、第2のインダクタンス素子9を介して交流電
源1にヒューズ32を介して接続されるべき整流回路3
1の出力端をそれぞれ接続している部分は従来例と同一
である。従来例と異なるのは、第2のインダクタンス素
子9と整流回路31との接続点と、平滑コンデンサ71
と第1のスイッチ素子74の一端との接続点との間に所
定のブレークダウン電圧を有する半導体スイッチ10を
接続していることである。
灯装置は、放電ランプ78と共振コンデンサであるコン
デンサ76と第1のインダクタンス素子77と第1のス
イッチ素子74からなる閉回路、一端が第1のスイッチ
素子74の一端に接続された平滑コンデンサ71、第1
のスイッチ素子74の他端と平滑コンデンサ71の他端
との間に接続された第2のスイッチ素子75、第1のス
イッチ素子74と第2のスイッチ素子75との接続点
と、平滑コンデンサ71と第1のスイッチ素子74の一
端との接続点との間に接続された整流手段72、平滑コ
ンデンサ71と第2のスイッチ素子75との接続点と、
第1のスイッチ素子74と第2のスイッチ素子75との
接続点に、第2のインダクタンス素子9を介して交流電
源1にヒューズ32を介して接続されるべき整流回路3
1の出力端をそれぞれ接続している部分は従来例と同一
である。従来例と異なるのは、第2のインダクタンス素
子9と整流回路31との接続点と、平滑コンデンサ71
と第1のスイッチ素子74の一端との接続点との間に所
定のブレークダウン電圧を有する半導体スイッチ10を
接続していることである。
【0013】すなわち、交流電源電圧を整流する整流回
路31は入力端の一方にヒューズ32を介して交流電源
1と接続し、出力端の一方は、フィルタ回路2を介して
インダクタンス素子9の一端に接続され、また他方はト
ランジスタ75のエミッタに接続されている。フィルタ
回路2は、整流回路31の出力端に直列にインダクタン
ス素子21が接続され、その出力端にダイオード22を
順方向に直列に接続し、インダクタンス素子21とダイ
オード22との接続点と整流回路3の出力端の他端との
間にコンデンサ23が接続されている。フィルタ回路か
ら半導体スイッチ10とインダクタンス素子9を介して
接続されているインバータ回路7は、トランジスタ74
とトランジスタ75とで直列回路が構成されており、こ
の直列回路と並列に平滑コンデンサ71が接続されてい
る。また、トランジスタ74,75で構成された直列回
路にダイオード72,73をそれぞれ逆並列に接続され
ており、トランジスタ74に、共振コンデンサ76と蛍
光ランプ78とインダクタンス素子77とカレントトラ
ンスの1次巻線87aとの直列回路を並列に接続してい
る。コンデンサ79は、蛍光ランプ78の予熱電極を介
して並列に接続されている。このインバータ回路7はト
ランジスタ74,75のオンオフ動作によって生じるL
C共振、すなわち、インダクタンス素子とコンデンサに
よって発生する共振を用いて平滑コンデンサ71からの
直流入力を交流に変換し蛍光ランプ78に供給する。イ
ンバータ回路7のトランジスタ75に接続されたカレン
トトランス87の出力によりトランジスタ74,75を
駆動制御する駆動制御手段8は、カレントトランス87
の2次巻線87bの出力端とトランジスタ74のベース
との間に抵抗86を介して接続するとともに、2次巻線
87cの出力端とトランジスタ75のベースとの間に抵
抗85を介して接続している。フィルタ回路2のコンデ
ンサ23に並列に抵抗81とコンデンサ84とからなる
直列回路を接続するとともに直列回路の接続点からトリ
ガ素子83を介してトランジスタ75のベースへ接続し
ている。
路31は入力端の一方にヒューズ32を介して交流電源
1と接続し、出力端の一方は、フィルタ回路2を介して
インダクタンス素子9の一端に接続され、また他方はト
ランジスタ75のエミッタに接続されている。フィルタ
回路2は、整流回路31の出力端に直列にインダクタン
ス素子21が接続され、その出力端にダイオード22を
順方向に直列に接続し、インダクタンス素子21とダイ
オード22との接続点と整流回路3の出力端の他端との
間にコンデンサ23が接続されている。フィルタ回路か
ら半導体スイッチ10とインダクタンス素子9を介して
接続されているインバータ回路7は、トランジスタ74
とトランジスタ75とで直列回路が構成されており、こ
の直列回路と並列に平滑コンデンサ71が接続されてい
る。また、トランジスタ74,75で構成された直列回
路にダイオード72,73をそれぞれ逆並列に接続され
ており、トランジスタ74に、共振コンデンサ76と蛍
光ランプ78とインダクタンス素子77とカレントトラ
ンスの1次巻線87aとの直列回路を並列に接続してい
る。コンデンサ79は、蛍光ランプ78の予熱電極を介
して並列に接続されている。このインバータ回路7はト
ランジスタ74,75のオンオフ動作によって生じるL
C共振、すなわち、インダクタンス素子とコンデンサに
よって発生する共振を用いて平滑コンデンサ71からの
直流入力を交流に変換し蛍光ランプ78に供給する。イ
ンバータ回路7のトランジスタ75に接続されたカレン
トトランス87の出力によりトランジスタ74,75を
駆動制御する駆動制御手段8は、カレントトランス87
の2次巻線87bの出力端とトランジスタ74のベース
との間に抵抗86を介して接続するとともに、2次巻線
87cの出力端とトランジスタ75のベースとの間に抵
抗85を介して接続している。フィルタ回路2のコンデ
ンサ23に並列に抵抗81とコンデンサ84とからなる
直列回路を接続するとともに直列回路の接続点からトリ
ガ素子83を介してトランジスタ75のベースへ接続し
ている。
【0014】次に、このような放電ランプ点灯装置の動
作について説明する。交流電源1から整流回路3とノイ
ズフィルタ2を介して全波整流された直流の脈流電圧が
印加されると、平滑コンデンサ71にダイオード10を
介して充電される。同時に、抵抗81を介してコンデン
サ84が充電されその電圧がトリガ素子83のブレーク
ダウン電圧に達すると、コンデンサ84の電荷がトラン
ジスタ75のベースに供給されトランジスタ75がオン
する。トランジスタ75がオンすると、平滑コンデンサ
71からコンデンサ76とコンデンサ79とインダクタ
ンス素子77とカレントトランス87を介して電流が増
加しながら流れ、インバータ回路7のトランス77とコ
ンデンサ76からなる共振系が振動を始める。そのた
め、トランジスタ75をオン、トランジスタ74をオフ
するようにカレントトランス87の2次巻線の87b,
87cに電圧が発生し、トランジスタ75はオンを維持
し、前記共振系の振動に伴って、トランジスタ75,7
4はオンオフを交互に繰り返す。トランジスタ75がオ
ンのとき、インダクタンス素子9を介して交流電源1か
らインダクタンス素子9により制限された電流が流れ、
この電流は時間と共に増加する。さらに、この電流、お
よび、前記共振系を介して平滑コンデンサ71から流れ
る電流とがトランジスタ75に同時に流れ、この電流は
時間と共に増加する。次いで、トランジスタ75がター
ンオフすると、ターンオフ直前にインダクタンス素子9
に蓄積されていたエネルギーが、ダイオード72を介し
て平滑コンデンサ71に放電される。同時に、トランジ
スタ75がオフすると、トランジスタ74がオンし、共
振系は振動を続け、放電ランプ78に電圧およびエネル
ギーを供給し続ける。共振系の振動により、トランジス
タ74がオフ、トランジスタ75がオンすると、以後上
記動作を繰り返し、放電ランプ78を点灯維持する。
作について説明する。交流電源1から整流回路3とノイ
ズフィルタ2を介して全波整流された直流の脈流電圧が
印加されると、平滑コンデンサ71にダイオード10を
介して充電される。同時に、抵抗81を介してコンデン
サ84が充電されその電圧がトリガ素子83のブレーク
ダウン電圧に達すると、コンデンサ84の電荷がトラン
ジスタ75のベースに供給されトランジスタ75がオン
する。トランジスタ75がオンすると、平滑コンデンサ
71からコンデンサ76とコンデンサ79とインダクタ
ンス素子77とカレントトランス87を介して電流が増
加しながら流れ、インバータ回路7のトランス77とコ
ンデンサ76からなる共振系が振動を始める。そのた
め、トランジスタ75をオン、トランジスタ74をオフ
するようにカレントトランス87の2次巻線の87b,
87cに電圧が発生し、トランジスタ75はオンを維持
し、前記共振系の振動に伴って、トランジスタ75,7
4はオンオフを交互に繰り返す。トランジスタ75がオ
ンのとき、インダクタンス素子9を介して交流電源1か
らインダクタンス素子9により制限された電流が流れ、
この電流は時間と共に増加する。さらに、この電流、お
よび、前記共振系を介して平滑コンデンサ71から流れ
る電流とがトランジスタ75に同時に流れ、この電流は
時間と共に増加する。次いで、トランジスタ75がター
ンオフすると、ターンオフ直前にインダクタンス素子9
に蓄積されていたエネルギーが、ダイオード72を介し
て平滑コンデンサ71に放電される。同時に、トランジ
スタ75がオフすると、トランジスタ74がオンし、共
振系は振動を続け、放電ランプ78に電圧およびエネル
ギーを供給し続ける。共振系の振動により、トランジス
タ74がオフ、トランジスタ75がオンすると、以後上
記動作を繰り返し、放電ランプ78を点灯維持する。
【0015】この動作において、交流電源1の瞬時値が
低いときは、インダクタンス素子9に流れる電流の増加
率は低く、オン時間が常に同一なら、トランジスタ75
のターンオフ時のインダクタンス素子9の蓄積エネルギ
ーは小さく、平滑コンデンサ71の充電電圧も低下す
る。このとき、入力電流も交流電源1の瞬時値に応じて
小さくなる。交流電源1の瞬時値が高いときは、上記し
た瞬時値が低いときとは反対の動作を行う。すなわちイ
ンダクタンス素子9に流れる電流の増加率は高く、オン
時間が常に同一なら、トランジスタ75のターンオフ時
のインダクタンス素子9の蓄積エネルギーは大きく、平
滑コンデンサ71の充電電圧は増加する。入力電流も交
流電源1の瞬時値に応じて大きくなる。このため、交流
電源1の波形とほぼ相似形状の入力電流が得られ、電源
入力力率を高く、電源入力電流の高調波成分を少なくす
ることができるものである。
低いときは、インダクタンス素子9に流れる電流の増加
率は低く、オン時間が常に同一なら、トランジスタ75
のターンオフ時のインダクタンス素子9の蓄積エネルギ
ーは小さく、平滑コンデンサ71の充電電圧も低下す
る。このとき、入力電流も交流電源1の瞬時値に応じて
小さくなる。交流電源1の瞬時値が高いときは、上記し
た瞬時値が低いときとは反対の動作を行う。すなわちイ
ンダクタンス素子9に流れる電流の増加率は高く、オン
時間が常に同一なら、トランジスタ75のターンオフ時
のインダクタンス素子9の蓄積エネルギーは大きく、平
滑コンデンサ71の充電電圧は増加する。入力電流も交
流電源1の瞬時値に応じて大きくなる。このため、交流
電源1の波形とほぼ相似形状の入力電流が得られ、電源
入力力率を高く、電源入力電流の高調波成分を少なくす
ることができるものである。
【0016】次に、実施例の放電ランプ点灯装置の部品
不良または半田不良等でトランジスタ74が動作しない
異常時の動作について説明する。
不良または半田不良等でトランジスタ74が動作しない
異常時の動作について説明する。
【0017】交流電源1から整流回路3とノイズフィル
タ2を介して全波整流された直流の脈流電圧が印加され
ると、平滑コンデンサ71にダイオード10を介して充
電される。同時に、抵抗81を介してコンデンサ84が
充電されその電圧がトリガ素子83のブレークダウン電
圧に達すると、コンデンサ84の電荷がトランジスタ7
5のベースに供給されトランジスタ75がオンする。ト
ランジスタ75がオンすると、平滑コンデンサ71から
コンデンサ76とコンデンサ79とインダクタンス素子
77とカレントトランス87を介して電流が増加しなが
ら流れる。しかし、トランジスタ74・抵抗86・カレ
ントトランス87の半田不良等でトランジスタ74が動
作しない状態でも、インバータ回路7のトランス77と
コンデンサ76からなる共振系は、平滑コンデンサ71
とトランジスタ75とでなる閉回路を形成してしまうた
めに、カレントトランスの2次巻線87cに出力が発生
し、トランジスタ75のベース電流を供給し続ける。こ
のため、トランジスタ75がオンするので交流電源1か
らの電力供給は継続され、トランジスタ75のターンオ
フ直前にインダクタンス素子9に蓄積されていたエネル
ギーがダイオード72を介して平滑コンデンサ71に充
電される。このとき、インバータ回路7のトランス77
とコンデンサ76からなる共振系は共振しているが、周
波数が高いためにコンデンサ79の電圧は上昇せず発光
管78は放電を開始しない。このため、平滑コンデンサ
71にエネルギーが充電されるにもかかわらず、それを
発光管78で消費しないために平滑コンデンサ71の電
圧は異常に上昇してしまうこととなる。一般的に平滑コ
ンデンサ71として用いられている電解コンデンサは、
定格電圧の所定倍(通常1.1〜1.5倍)以上の電圧が
印加されると漏れ電流が流れ電解液の温度を上昇させ、
電解液が気化することによって破裂にいたる。
タ2を介して全波整流された直流の脈流電圧が印加され
ると、平滑コンデンサ71にダイオード10を介して充
電される。同時に、抵抗81を介してコンデンサ84が
充電されその電圧がトリガ素子83のブレークダウン電
圧に達すると、コンデンサ84の電荷がトランジスタ7
5のベースに供給されトランジスタ75がオンする。ト
ランジスタ75がオンすると、平滑コンデンサ71から
コンデンサ76とコンデンサ79とインダクタンス素子
77とカレントトランス87を介して電流が増加しなが
ら流れる。しかし、トランジスタ74・抵抗86・カレ
ントトランス87の半田不良等でトランジスタ74が動
作しない状態でも、インバータ回路7のトランス77と
コンデンサ76からなる共振系は、平滑コンデンサ71
とトランジスタ75とでなる閉回路を形成してしまうた
めに、カレントトランスの2次巻線87cに出力が発生
し、トランジスタ75のベース電流を供給し続ける。こ
のため、トランジスタ75がオンするので交流電源1か
らの電力供給は継続され、トランジスタ75のターンオ
フ直前にインダクタンス素子9に蓄積されていたエネル
ギーがダイオード72を介して平滑コンデンサ71に充
電される。このとき、インバータ回路7のトランス77
とコンデンサ76からなる共振系は共振しているが、周
波数が高いためにコンデンサ79の電圧は上昇せず発光
管78は放電を開始しない。このため、平滑コンデンサ
71にエネルギーが充電されるにもかかわらず、それを
発光管78で消費しないために平滑コンデンサ71の電
圧は異常に上昇してしまうこととなる。一般的に平滑コ
ンデンサ71として用いられている電解コンデンサは、
定格電圧の所定倍(通常1.1〜1.5倍)以上の電圧が
印加されると漏れ電流が流れ電解液の温度を上昇させ、
電解液が気化することによって破裂にいたる。
【0018】そこで実施例の放電ランプ点灯装置は、ダ
イオード10に正常点灯時に加わる電圧を越え、平滑コ
ンデンサ71の電圧が短時間では破裂に至らない定格電
圧の1.3倍程度になったときにブレークダウンするダ
イオード10を接続することにより、平滑コンデンサ7
1に異常電圧が印加される状態になった場合はダイオー
ド10に逆方向に電流を流し平滑コンデンサ71を保護
するというものである。さらに、ダイオード9に大きな
逆方向電流が流れると短絡モードで破壊する特性を用い
て異常動作が継続しないようにしているので、次にその
ときの動作について説明する。
イオード10に正常点灯時に加わる電圧を越え、平滑コ
ンデンサ71の電圧が短時間では破裂に至らない定格電
圧の1.3倍程度になったときにブレークダウンするダ
イオード10を接続することにより、平滑コンデンサ7
1に異常電圧が印加される状態になった場合はダイオー
ド10に逆方向に電流を流し平滑コンデンサ71を保護
するというものである。さらに、ダイオード9に大きな
逆方向電流が流れると短絡モードで破壊する特性を用い
て異常動作が継続しないようにしているので、次にその
ときの動作について説明する。
【0019】ダイオード10が短絡したときの等価回路
は、図2のように表せる。この時の平滑コンデンサ71
の電圧波形を図3の曲線Aで、また、電源電圧の電圧波
形を図3の曲線Bに示す。平滑コンデンサ71の電圧
は、交流電源1を整流した電圧以上に上がらないため、
平滑コンデンサ71を保護することができている。トラ
ンジスタ75がオンすると平滑コンデンサ71からイン
ダクタンス素子9と、コンデンサ76とコンデンサ79
とインダクタンス素子77からなる直列回路の両方を介
して電流が流れる。この状態でもコンデンサ76とイン
ダクタンス素子77によって共振は維持されるためにカ
レントトランスからは周期的にトランジスタ75をオ
ン、オフする電流が供給される。トランジスタ75がオ
フした瞬間にインダクタンス素子9に蓄積されていたエ
ネルギーはダイオード72を介してインダクタンス素子
9とダイオード72の閉回路のなかで放電される。さら
にその後、コンデンサ76とインダクタンス77に蓄積
された共振系のエネルギーがインダクタンス素子9を介
して放電されるため、インダクタンス素子9にはトラン
ジスタのオン、オフに関係なく常に大きな直流電流が流
れることとなり、通常点灯時の電流のみ制限できるよう
に選んであるインダクタンス素子9は容易に飽和するこ
ととなる。この状態でトランジスタ75がオンすればイ
ンダクタンス素子9の電流制限能力が低下しているため
に更に大きな電流が交流電源1から流れ込み、トランジ
スタ75は非常に発熱する状態となる。トランジスタは
許容を超えて発熱すると短絡モードで破壊されるため、
その結果、平滑コンデンサの両端にはインダクタンス素
子9のみがつながっている状態となり、大きな電流が流
れてヒューズが切れることにより点灯回路を安全にかつ
永久に止めることができる。
は、図2のように表せる。この時の平滑コンデンサ71
の電圧波形を図3の曲線Aで、また、電源電圧の電圧波
形を図3の曲線Bに示す。平滑コンデンサ71の電圧
は、交流電源1を整流した電圧以上に上がらないため、
平滑コンデンサ71を保護することができている。トラ
ンジスタ75がオンすると平滑コンデンサ71からイン
ダクタンス素子9と、コンデンサ76とコンデンサ79
とインダクタンス素子77からなる直列回路の両方を介
して電流が流れる。この状態でもコンデンサ76とイン
ダクタンス素子77によって共振は維持されるためにカ
レントトランスからは周期的にトランジスタ75をオ
ン、オフする電流が供給される。トランジスタ75がオ
フした瞬間にインダクタンス素子9に蓄積されていたエ
ネルギーはダイオード72を介してインダクタンス素子
9とダイオード72の閉回路のなかで放電される。さら
にその後、コンデンサ76とインダクタンス77に蓄積
された共振系のエネルギーがインダクタンス素子9を介
して放電されるため、インダクタンス素子9にはトラン
ジスタのオン、オフに関係なく常に大きな直流電流が流
れることとなり、通常点灯時の電流のみ制限できるよう
に選んであるインダクタンス素子9は容易に飽和するこ
ととなる。この状態でトランジスタ75がオンすればイ
ンダクタンス素子9の電流制限能力が低下しているため
に更に大きな電流が交流電源1から流れ込み、トランジ
スタ75は非常に発熱する状態となる。トランジスタは
許容を超えて発熱すると短絡モードで破壊されるため、
その結果、平滑コンデンサの両端にはインダクタンス素
子9のみがつながっている状態となり、大きな電流が流
れてヒューズが切れることにより点灯回路を安全にかつ
永久に止めることができる。
【0020】また、正常点灯時にはダイオード10は発
光管の点灯に関与していないために高速のものを使用す
る必要がなく、ダイオード10の両端の電圧は平滑コン
デンサ71の電圧から交流電源1の電圧を引いたものに
なるために平滑コンデンサ71よりも低くなるので高い
ブレークダウン電圧のものを選ぶ必要もなく安価な素子
を用いることができる。さらに、電源投入直後にインダ
クタンス素子9を介さずに直接平滑コンデンサを急速に
充電できるため回路起動時にインバータ7を早く確実に
発振開始できるため、起動性能、ランプの始動性能を改
善することができる。
光管の点灯に関与していないために高速のものを使用す
る必要がなく、ダイオード10の両端の電圧は平滑コン
デンサ71の電圧から交流電源1の電圧を引いたものに
なるために平滑コンデンサ71よりも低くなるので高い
ブレークダウン電圧のものを選ぶ必要もなく安価な素子
を用いることができる。さらに、電源投入直後にインダ
クタンス素子9を介さずに直接平滑コンデンサを急速に
充電できるため回路起動時にインバータ7を早く確実に
発振開始できるため、起動性能、ランプの始動性能を改
善することができる。
【0021】上記実施例では、半導体スイッチとしてブ
レークダウン特性を有するダイオード10を用いたが、
ツェナー特性を有するものでも良い。この場合、異常時
に逆方向に電流を流してから短絡するまでの時間が若干
長くなるだけで短絡してからの動作は既に述べた通りで
ある。また、アバランシェ特性を持つものでも同様に使
用することができる。
レークダウン特性を有するダイオード10を用いたが、
ツェナー特性を有するものでも良い。この場合、異常時
に逆方向に電流を流してから短絡するまでの時間が若干
長くなるだけで短絡してからの動作は既に述べた通りで
ある。また、アバランシェ特性を持つものでも同様に使
用することができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の放電ラン
プ点灯装置は、小型、安価で、かつ簡単で構成で、電源
入力力率が高く、電源入力電流の高調波成分が少ない状
態で放電ランプを始動・点灯維持することができ、部品
異常時にも安全にすることができるというすぐれた効果
を有するものである。
プ点灯装置は、小型、安価で、かつ簡単で構成で、電源
入力力率が高く、電源入力電流の高調波成分が少ない状
態で放電ランプを始動・点灯維持することができ、部品
異常時にも安全にすることができるというすぐれた効果
を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である放電ランプ点灯装置の
回路図
回路図
【図2】保護装置作動時の等価回路図
【図3】保護装置作動時の交流電源1の一周期の平滑コ
ンデンサの電圧波形図
ンデンサの電圧波形図
【図4】従来の放電ランプ点灯装置の回路図
3 整流回路 4 チョッパ回路 5,7 インバータ回路 9,77 インダクタンス素子 41,71 平滑コンデンサ 50,51,74,75 トランジスタ 54 トランス 76 共振コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 41/282 H02M 7/48 H05B 41/24
Claims (1)
- 【請求項1】 放電ランプと共振コンデンサと第1のイ
ンダクタンス素子と第1のスイッチ素子からなる閉回
路、一端が前記第1のスイッチ素子の一端に接続された
平滑コンデンサ、前記第1のスイッチ素子の他端と前記
平滑コンデンサの他端との間に接続された第2のスイッ
チ素子、前記第1のスイッチ素子と前記第2のスイッチ
素子との接続点と、前記平滑コンデンサと前記第1のス
イッチ素子の一端との接続点との間に接続された整流手
段、前記平滑コンデンサと前記第2のスイッチ素子との
接続点と、前記第1のスイッチ素子と前記第2のスイッ
チ素子との接続点との間に、第2のインダクタンス素子
を介して接続されるべき交流電源に接続された整流回
路、および、前記第2のインダクタンス素子と前記整流
回路との接続点と、前記平滑コンデンサと前記第1のス
イッチ素子の一端との接続点との間に接続され所定のブ
レークダウン特性を有する半導体スイッチを有すること
を特徴とする放電ランプ点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13032993A JP3246083B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 放電ランプ点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13032993A JP3246083B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 放電ランプ点灯装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06342696A JPH06342696A (ja) | 1994-12-13 |
JP3246083B2 true JP3246083B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=15031760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13032993A Expired - Fee Related JP3246083B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 放電ランプ点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3246083B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115208211B (zh) * | 2022-06-29 | 2024-04-16 | 西安电子科技大学 | 一种正向自偏置的全波整流电路 |
-
1993
- 1993-06-01 JP JP13032993A patent/JP3246083B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06342696A (ja) | 1994-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5191263A (en) | Ballast circuit utilizing a boost to heat lamp filaments and to strike the lamps | |
US4857806A (en) | Self-ballasted screw-in fluorescent lamp | |
EP0064999A4 (en) | Power supply circuit. | |
EP0126556A1 (en) | Method of starting and operating a gas discharge lamp, and power supply and electronic ballast therefor | |
JP3246083B2 (ja) | 放電ランプ点灯装置 | |
JP3246110B2 (ja) | 放電ランプ点灯装置 | |
JPH11144860A (ja) | 高周波加熱装置 | |
JPH11262256A (ja) | 電源装置及び放電灯点灯装置 | |
JP2001185391A (ja) | 単一スイッチ型電子式安定器 | |
KR100493923B1 (ko) | 사이리스터 보호회로를 갖는 전자식 안정기 | |
JPH07263150A (ja) | 放電ランプ点灯装置 | |
US4982137A (en) | Apparatus for igniting a discharge lamp including circuitry for preventing cataphoresis phenomenon generation | |
JPH088081A (ja) | 放電ランプ点灯装置 | |
KR200308320Y1 (ko) | 사이리스터 보호회로를 갖는 전자식 안정기 | |
JP3200871B2 (ja) | インバータ装置 | |
KR100493922B1 (ko) | 전자식 형광등용 안정기 | |
JP2002125380A (ja) | 電源装置 | |
JPS6015400Y2 (ja) | 突入電流制限回路を有する電気回路装置 | |
KR100618123B1 (ko) | 점등관을 구비한 램프의 전자식 안정기 | |
KR200308322Y1 (ko) | 전자식 형광등용 안정기 | |
JPH0736475Y2 (ja) | インバ−タ装置 | |
JP2006286360A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
JPH1126844A (ja) | レーザ電源装置 | |
JPH09261968A (ja) | 電源装置、放電灯点灯装置及び照明装置 | |
JPH0445960B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071102 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |