JP5277916B2 - Discharge lamp lighting circuit, discharge lamp lighting device including the discharge lamp lighting circuit, and lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放電灯点灯回路が蛍光ランプを点灯する際に、蛍光ランプのフィラメントに流れる電流を制御する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for controlling a current flowing through a filament of a fluorescent lamp when a discharge lamp lighting circuit lights the fluorescent lamp.
地球規模での温暖化防止対策が求められる中、企業や公共施設では様々な省エネ製品の導入により、省エネ・ＣＯ２削減に取り組んでおり、建物におけるエネルギー消費量の大きさから、照明器具に対する省エネ期待も高まっている。 While global warming prevention measures are required on a global scale, companies and public facilities are working to save energy and reduce CO2 emissions by introducing various energy-saving products. Is also growing.
放電灯点灯装置の総合効率の改善は、放電灯点灯装置内の回路動作による回路ロス及び蛍光ランプのフィラメントに流れる電流によるフィラメントロスを低減することにより行える。 The overall efficiency of the discharge lamp lighting device can be improved by reducing the circuit loss due to the circuit operation in the discharge lamp lighting device and the filament loss due to the current flowing through the filament of the fluorescent lamp.
このフィラメントロスは、蛍光ランプの点灯中にフィラメントに流れる電流により熱に変換されるエネルギーで、フィラメントの加熱に最低限必要な電流以外をカットすることにより、低減することができる。例えば、蛍光ランプの点灯前のフィラメント予熱電流を十分に流し、蛍光ランプの点灯後の無駄なフィラメントロスを削減するようにフィラメントインバータを備える技術がある（例えば、特許文献１参照。）。 This filament loss is energy that is converted into heat by the current flowing through the filament during lighting of the fluorescent lamp, and can be reduced by cutting other than the minimum current necessary for heating the filament. For example, there is a technique including a filament inverter so that a filament preheating current before the fluorescent lamp is lit is sufficiently supplied to reduce useless filament loss after the fluorescent lamp is lit (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、フィラメントインバータを備える場合、フィラメント予熱回路専用のトランスを使用しなければならないこと、フィラメント予熱電流がトランスの１次巻線・２次巻線の巻き数比もしくは巻き数比とコンデンサ容量で決定されることなど、設計の自由度がなく、大型の部品も必要となっていた。 However, when a filament inverter is provided, a transformer dedicated to the filament preheating circuit must be used, and the filament preheating current is determined by the primary winding / secondary winding turns ratio or the turns ratio and the capacitance of the transformer. In other words, there was no degree of design freedom, and large parts were required.
交流電圧を直流電圧に変換する交流−直流変換回路と、上記交流−直流変換回路から供給される直流を高周波電流に変換するインバータ回路と、一端が上記インバータ回路に接続され、他端にフィラメントを有する蛍光ランプが接続される２次巻線を有するチョークコイル、上記蛍光ランプに並列に接続されるコンデンサ、及び、一端が上記インバータ回路に接続され、他端に上記蛍光ランプが接続される結合コンデンサ、を有する負荷回路と、
上記チョークコイルの２次巻線から電源が供給され、予熱インダクタ、予熱コンデンサ及び、上記蛍光ランプのフィラメントが直列接続されて直列共振回路を形成するフィラメント予熱回路とを備え、上記フィラメント予熱回路は、予熱インダクタがフィラメントの予熱期間中のうちの少なくとも所定期間、直列重畳特性が飽和するような飽和特性を有するインダクタから構成され、蛍光ランプが点灯しているときは、フィラメントの予熱時に対して直列共振回路の直列共振状態を弱くしてフィラメント予熱電流を小さくするものである。
以上
An AC-DC conversion circuit that converts AC voltage into DC voltage, an inverter circuit that converts DC supplied from the AC-DC conversion circuit into a high-frequency current, one end connected to the inverter circuit, and a filament at the other end A choke coil having a secondary winding to which the fluorescent lamp is connected, a capacitor connected in parallel to the fluorescent lamp, and a coupling capacitor having one end connected to the inverter circuit and the other end connected to the fluorescent lamp A load circuit having
A power is supplied from the secondary winding of the choke coil, and includes a preheating inductor, a preheating capacitor, and a filament preheating circuit in which the filaments of the fluorescent lamp are connected in series to form a series resonance circuit . The preheating inductor is composed of an inductor having a saturation characteristic that saturates the series superposition characteristic at least for a predetermined period during the preheating period of the filament, and when the fluorescent lamp is lit, it is in series resonance with respect to the preheating time of the filament. The series resonance state of the circuit is weakened to reduce the filament preheating current.
that's all
本発明によれば、蛍光ランプの予熱時のフィラメント予熱電流を予熱に必要な電流値に設定することができるとともに、蛍光ランプの点灯時のフィラメント予熱電流を抑制して、蛍光ランプのフィラメントロスを低減することができる。 According to the present invention, the filament preheating current at the time of preheating the fluorescent lamp can be set to a current value necessary for preheating, and the filament preheating current at the time of lighting of the fluorescent lamp can be suppressed to reduce the filament loss of the fluorescent lamp. Can be reduced.
実施の形態１．
図１は、本実施の形態を示す放電灯点灯回路の回路ブロック図である。
FIG. 1 is a circuit block diagram of a discharge lamp lighting circuit showing the present embodiment.
放電灯点灯回路１は、入力される交流電圧ＡＣを整流するとともに、平滑して平滑電圧を生成する交流−直流変換回路２と、この交流−直流変換回路２が生成する平滑電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路３と、インバータ回路３が変換した高周波電圧を接続される蛍光ランプＬＡに供給する負荷回路４と、接続される蛍光ランプＬＡのフィラメントを予熱するフィラメント予熱回路５ａ、５ｂを備える。
The discharge
交流−直流変換回路２は、交流電圧ＡＣを整流するダイオードブリッジＤＢと、ダイオードブリッジＤＢが整流した脈流電圧を平滑する平滑コンデンサＣ１を備える。
The AC-
インバータ回路３は、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１、Ｑ２と、このＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１、Ｑ２のスイッチングを制御するとともに、スイッチング周波数を決定するインバータ制御回路６を備える。このインバータ回路３は、インバータ制御回路６により、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１及びＱ２のスイッチングが制御され、平滑コンデンサＣ１に蓄えられた直流電圧を高周波電圧に変換するものである。
The
インバータ制御回路６は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１とＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ２が交互にオン／オフするようにスイッチング制御している。
The
負荷回路４は、１次巻線Ｌ１−１がインバータ回路３に接続されるチョークコイルＬ１と、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１に接続されるコンデンサＣ２と、コンデンサＣ２に接続される結合コンデンサＣ３を備えている。このコンデンサＣ２に並列に蛍光ランプＬＡは接続され、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１とコンデンサＣ２の共振により蛍光ランプＬＡを点灯する。
The
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂは、チョークコイルＬ１の２次側に巻かれた２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３と、それぞれの２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３に接続される予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと、それぞれの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに接続されるとともに蛍光ランプＬＡのフィラメントに接続される予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂを備える。
The
このフィラメント予熱回路５ａ、５ｂは、チョークコイルＬ１の２次側に巻かれた２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３を電源とし、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂの共振を利用して、蛍光ランプＬＡの放電開始前に蛍光ランプＬＡのフィラメントを十分に予熱して放電開始によるフィラメントの消耗を減少させ、蛍光ランプＬＡの点灯後は蛍光ランプＬＡの寿命を満足するように適度なフィラメント予熱電流を流してフィラメントを予熱するものである。
The
なお、２次巻線Ｌ１−２の巻き数は、１次巻線Ｌ１−１に対して巻き数が非常に少なく、予熱インダクタＬ２ａのＬ値をｌ２とするとき、ｌ２≫ｌ１−２の関係が成り立ち、後述するフィラメント予熱回路５ａのＬＣ共振の計算上ほとんど影響を受けないため、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓをフィラメント予熱回路５ａの電源としている。フィラメント予熱回路５ｂにおいてもフィラメント予熱回路５ａと同様である。
The number of turns of the secondary winding L1-2 is very small compared to that of the primary winding L1-1. When the L value of the preheating inductor L2a is l2, the relationship of l2 >> l1-2 Therefore, the voltage VL2S generated in the secondary winding L1-2 is used as a power source for the
また、本実施の形態では、交流−直流変換回路２がダイオードブリッジＤＢと平滑コンデンサＣ１で構成される場合について説明したが、ダイオードブリッジＤＢと平滑コンデンサＣ１との間にアクティブフィルタ回路を備えて、ダイオードブリッジＤＢが整流する電圧よりも高い電圧に昇圧してもよい。
Further, in the present embodiment, the case where the AC-
次に、蛍光ランプＬＡの点灯前に蛍光ランプＬＡのフィラメントに流れるフィラメント予熱電流と、蛍光ランプＬＡの点灯後に蛍光ランプＬＡのフィラメントに流れるフィラメント予熱電流について説明する。 Next, the filament preheating current flowing through the filament of the fluorescent lamp LA before the fluorescent lamp LA is turned on and the filament preheating current flowing through the filament of the fluorescent lamp LA after the fluorescent lamp LA is turned on will be described.
点灯時の蛍光ランプＬＡに流れるランプ電流（蛍光ランプＬＡに放電する放電電流）をＩＬ、インバータ回路３がスイッチング動作する動作周波数をｆ、角速度ω＝２πｆ、コンデンサＣ２、Ｃ３の容量をｃ２，ｃ３、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１のＬ値をｌ１、点灯時のランプ等価抵抗ＲＬの抵抗値をｒＬ、フィラメント抵抗Ｒｆの抵抗値をｒｆ、平滑コンデンサＣ１の平滑電圧をＶＤＣとする。インバータ回路３の出力電圧Ｅの実効値はフーリエ展開により、以下の式１で表される。
The lamp current flowing through the fluorescent lamp LA at the time of lighting (discharge current discharged to the fluorescent lamp LA) is IL, the operating frequency at which the
蛍光ランプＬＡが接続された状態の負荷回路４の回路方程式より、蛍光ランプＬＡの点灯時のランプ電流ＩＬの実効値は以下の式２で表される。
From the circuit equation of the
次に、フィラメント予熱回路５ａの電源となる２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓを求める。まず、変数Ｄ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｋ１、Ｍ１、Ｎ１、Ｐ１を、それぞれ以下の式３に示す条件を満たすように設定する。
Next, a voltage VL2S generated in the secondary winding L1-2 serving as a power source for the
このとき、蛍光ランプＬＡの点灯中に１次巻線Ｌ１−１に発生する電流ＩＢの実効値を求めると、以下の式４で表される。
At this time, when the effective value of the current IB generated in the primary winding L1-1 during lighting of the fluorescent lamp LA is obtained, it is expressed by the following
したがって、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓは、１次巻線Ｌ１−１に対する２次巻線Ｌ１−２の巻き数比をａとすると、以下の式５で表される。 Therefore, the voltage VL2S generated in the secondary winding L1-2 is expressed by the following formula 5 where a turns ratio of the secondary winding L1-2 to the primary winding L1-1 is a.
ここで、前述のように２次巻線Ｌ１−２の巻き数は、１次巻線Ｌ１−１側に対して巻き数が非常に少なく、２次巻線Ｌ１−２のＬ値をｌ１−２とするとき、ｌ２≫ｌ１−２の関係が成り立つ。したがって、フィラメント予熱回路５ａのＬＣ共振を計算する上で、２次巻線Ｌ１−２のＬ値は無視することができるので、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓは、計算上電源として扱う。
Here, as described above, the number of turns of the secondary winding L1-2 is very small compared to the primary winding L1-1 side, and the L value of the secondary winding L1-2 is set to l1-. When 2, the relationship of l2 >> l1-2 is established. Therefore, when calculating the LC resonance of the filament preheating
次に、変数Ａ４、Ｂ４、Ｄ４、Ｆ４、Ｇ４、Ｈ４を、それぞれ以下の式６に示す条件を満たすように設定する。ここで、予熱コンデンサＣ４ａの容量をｃ４とする。
Next, the variables A4, B4, D4, F4, G4, and H4 are set so as to satisfy the conditions shown in the following
フィラメント予熱回路５ａは、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓを電源として、予熱インダクタＬ２ａ、予熱コンデンサＣ４ａ、フィラメント抵抗Ｒｆの直列共振回路となるので、蛍光ランプＬＡの点灯中にフィラメントに流れるフィラメント予熱電流ＩｆＬの実効値は、以下の式７で表される。
The
次に、蛍光ランプＬＡの予熱時のフィラメント予熱電流を求める。予熱時は、蛍光ランプＬＡの等価抵抗の抵抗値が∞となるので、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１に流れる電流ＩＢｐｒｅの実効値および蛍光ランプＬＡに印加される電圧ＶＬｐｒｅの実効値は、以下の式８で表される。 Next, the filament preheating current at the time of preheating the fluorescent lamp LA is obtained. At the time of preheating, since the resistance value of the equivalent resistance of the fluorescent lamp LA becomes ∞, the effective value of the current IBpre that flows through the primary winding L1-1 of the choke coil L1 and the effective value of the voltage VLpre applied to the fluorescent lamp LA. Is represented by Equation 8 below.
ここで、変数Ａ３、Ｂ３を、それぞれ以下の式９に示す条件を満たすように設定する。 Here, the variables A3 and B3 are set so as to satisfy the conditions shown in Equation 9 below.
前述のように、フィラメント予熱回路５ａは、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓを電源として、予熱インダクタＬ２ａ、予熱コンデンサＣ４ａ、フィラメント抵抗Ｒｆの直列共振回路となるので、蛍光ランプＬＡの予熱中のフィラメント予熱電流ＩｆＬｐｒｅの実効値は、以下の式１０で表される。
As described above, the filament preheating
このように、フィラメントに流れるフィラメント予熱電流ＩｆＬｐｒｅが求められる。 Thus, the filament preheating current IfLpre flowing through the filament is obtained.
なお、フィラメント予熱回路５ｂの各部の電圧及び電流は、フィラメント予熱回路５ａの計算と同様に求められるので、説明を省略する。
In addition, since the voltage and electric current of each part of the filament preheating
次に、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがある場合と、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがない場合とを比較する。
Next, the case where the filament preheating
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがある場合をパターン１とし、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがない場合をパターン２、パターン３とする。
パターン１は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂを備え、蛍光ランプＬＡの予熱時に必要なフィラメント予熱電流（例えば、０．４Ａ〜０．８Ａ）となるように、電圧値及び各電子部品の設定値を設定したものである。
パターン２は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをなくし、蛍光ランプＬＡの予熱時に必要なフィラメント予熱電流（例えば、０．４Ａ〜０．８Ａ）となるように、電圧値及び各電子部品の設定値を設定したものである。
In
パターン３は、パターン１の各電子部品の設定値を同じ状態にして、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをなくしたものである。
In
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがない場合においては、２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３に発生する電圧を電源として、予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂ、フィラメント抵抗Ｒｆによりフィラメント予熱電流が抑制され、蛍光ランプＬＡの点灯中のフィラメント予熱電流ＩｆＬの実効値は、式７において、ｌ２、ｌ３＝０として示される。
When the
また、蛍光ランプＬＡの予熱時の関係式は、式１０において、ｌ２、ｌ３＝０として示される。
Further, the relational expression at the time of preheating the fluorescent lamp LA is shown as l2, l3 = 0 in the
また、使用する蛍光ランプＬＡとして、ＦＨＦ３２ランプを用いることとする。 Further, an FHF 32 lamp is used as the fluorescent lamp LA to be used.
ここで、それぞれのパターンにおける各条件（電圧値及び電子部品の定数）を纏めたものを表１に示す。 Here, Table 1 summarizes each condition (voltage value and electronic component constant) in each pattern.
なお、本実施の形態では、蛍光ランプＬＡにＦＨＦ３２ランプを用いる場合について説明しているが、使用する蛍光ランプＬＡは他の種類のものでもよく、使用する蛍光ランプＬＡの種類に応じたフィラメント予熱電流となるように、各条件（電圧値及び電子部品の定数）を適宜設定する。 In this embodiment, the case where an FHF32 lamp is used as the fluorescent lamp LA is described. However, the fluorescent lamp LA to be used may be other types, and filament preheating according to the type of the fluorescent lamp LA to be used. Each condition (voltage value and electronic component constant) is appropriately set so that the current is obtained.
次に、図２〜図４を用いて、パターン１、パターン２およびパターン３を比較しながら、予熱時の特性を説明する。
Next, the characteristics at the time of preheating will be described using FIG. 2 to FIG. 4 while comparing
図２は、パターン１におけるフィラメント予熱回路の特性を示す特性図であり、図３は、パターン２におけるフィラメント予熱回路の特性を示す特性図であり、図４は、パターン３におけるフィラメント予熱回路の特性を示す特性図である。
2 is a characteristic diagram showing the characteristics of the filament preheating circuit in the
この図２〜図４に示す特性図は、表１に示す定数を式１〜式１０に適用して算出したものである。
The characteristic diagrams shown in FIGS. 2 to 4 are calculated by applying the constants shown in Table 1 to
蛍光ランプＬＡのフィラメントの予熱特性はＪＩＳ Ｃ ７６１７に規定されている。例えば、ＦＨＦ３２ランプについては、予熱時間を１ｓとしたときに、０．５Ａ以上のフィラメント予熱電流が必要となる。また、ランプ両端間開放電圧の最小値より２４０Ｖ以下で予熱しないと、予熱中に蛍光ランプＬＡが点灯してしまい、最適な予熱ができないことになる。 The preheating characteristics of the filament of the fluorescent lamp LA are defined in JIS C 7617. For example, for a FHF32 lamp, a filament preheating current of 0.5 A or more is required when the preheating time is 1 s. Moreover, if it does not preheat at 240V or less from the minimum value of the open circuit voltage between both ends of the lamp, the fluorescent lamp LA is turned on during preheating, and optimal preheating cannot be performed.
そこで、フィラメントのフィラメント予熱電流の設計値は、図２のＤ点、図３のＤ’点に示すように、例えば０．５５Ａに設計する。このときのランプ両端電圧は図２のＣ点、図３のＣ’点に示すように２００Ｖ以下となり、蛍光ランプＬＡが放電開始する２４０Ｖ以下のため、予熱中に蛍光ランプＬＡが点灯することもなく、最適な予熱ができる。 Therefore, the design value of the filament preheating current of the filament is designed to be 0.55 A, for example, as shown at point D in FIG. 2 and point D ′ in FIG. The voltage across the lamp at this time is 200 V or less as shown at point C in FIG. 2 and point C ′ in FIG. 3 and is 240 V or less at which the fluorescent lamp LA starts to discharge, so that the fluorescent lamp LA may be lit during preheating. There is no optimal preheating.
しかしながら、パターン３の場合は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがないため、ＬＣ共振がなく、図２に示すフィラメント予熱電流Ｄに対して図４に示すフィラメント予熱電流Ｄ’’点は大幅に減少する。このように、パターン３のフィラメント予熱電流は、予熱時に必要な最小値（０．５Ａ）にも満たない。そのため、この状態から蛍光ランプＬＡを点灯させる始動電圧を加えると、フィラメントが充分予熱できていないため、フィラメントに塗布している陰極物質が飛散し、蛍光ランプＬＡ（フィラメント）が短寿命となる。
However, in the case of the
次に、図２〜図４を用いて、パターン１、パターン２およびパターン３を比較しながら、点灯時の特性を説明する。
Next, the characteristics at the time of lighting will be described using FIG. 2 to FIG. 4 while comparing the
点灯時のフィラメント予熱電流は、フィラメントを適度に予熱できるフィラメント予熱電流であればよく、少ないほど回路効率（入力電力に対する光変換効率）がよくなる。 The filament preheating current at the time of lighting may be a filament preheating current that can appropriately preheat the filament. The smaller the filament preheating current, the better the circuit efficiency (light conversion efficiency with respect to input power).
パターン１、パターン２における蛍光ランプＬＡに流れるランプ電流は、図２のＡ点、図３のＡ’点に示すように０．４Ａである。
The lamp current flowing through the fluorescent lamp LA in the
このときのフィラメント予熱電流は、図２のＢ点、図３のＢ’点に示すように、パターン２では０．３３Ａであるのに対し、パターン１では０．１２Ａと大幅に低減されている。
The filament preheating current at this time is 0.33 A in
このフィラメント予熱電流によるフィラメントロスを電力に換算すると、Ｗ＝Ｉ２×２Ｒｆ（１本の蛍光ランプにフィラメントが２本あるため２Ｒとなる）より、フィラメント抵抗Ｒｆの抵抗値ｒｆ＝１２Ωとして、パターン２は３．８４Ｗ、パターン１は０．３５Ｗとなる。
When the filament loss due to this filament preheating current is converted to electric power, the resistance value rf = 12Ω of the filament resistance Rf is obtained from W = I 2 × 2Rf (2R because there are two filaments in one fluorescent lamp). 2 is 3.84 W, and
したがって、パターン１における蛍光ランプＬＡの１本当たりのフィラメントロスは、パターン２のフィラメントロスに対して９％に大幅に低減している。
Therefore, the filament loss per fluorescent lamp LA in the
また、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂは、予熱インダクタＬ２ａと予熱コンデンサＣ４ａ、または予熱インダクタＬ２ｂと予熱コンデンサＣ４ｂによるＬＣ共振を用いるため、チョークコイルＬ１の２次側に発生する電圧は、大きな電圧を必要としない。つまり、１次側に発生する電圧の１／１０以下の電圧が発生すれば、十分に動作することを示している。１次側１４５Ｔに対し２次側４Ｔの非常に少ない巻き数で効果を得ることができる。チョークコイルＬ１の一次側には、ランプ始動時に１０００Ｖの電圧が印加されるので、チョークコイルＬ１の２次側には１次側に発生する電圧に応じた電圧が発生する。しかし、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１、２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３の巻き数比ａが１／１０以下であれば、２次側に発生する電圧は１００Ｖ以下となり、トランスの絶縁構造、フィラメント予熱回路の部品選択にも有利である。
Further, since the
また、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１、２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３の巻き数比ａを１／１０以下にすると、２次側に発生する電圧を１００Ｖ以下に抑える事ができるので、放電灯点灯回路１を実装するプリント基板ＰＷＢの配線パターンを細くすることができ、放電灯点灯回路を実装するプリント基板ＰＷＢの配線パターン間の絶縁距離を短くすることができる。したがって、プリント基板ＰＷＢが小型化でき、後述する放電灯点灯装置１０の小型化ができる。
Further, when the turn ratio a of the primary winding L1-1 and the secondary windings L1-2 and L1-3 of the choke coil L1 is 1/10 or less, the voltage generated on the secondary side is suppressed to 100V or less. Therefore, the wiring pattern of the printed circuit board PWB on which the discharge
パターン３は、パターン１と比較すると、図４のＢ’’点に示す点灯中のフィラメント予熱電流は、若干の減少にとどまっている。これは、パターン１に示すフィラメント予熱回路５ａ、５ｂの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂのＬＣ共振の影響を受けずに、点灯時は予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂのインピーダンスで概略フィラメント予熱電流が決定されることを示している。
Compared with
よって、予熱時のフィラメント予熱電流の設定は予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂのＬＣ共振で決定され、点灯時のフィラメント予熱電流は予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂの容量（インピーダンス）のみの設定で回路設計が行えるため、定数設計が容易に行える。このことより、蛍光ランプＬＡの点灯時のフィラメントロスを低減することができるとともに、蛍光ランプＬＡの予熱時にフィラメントに流すフィラメント予熱電流の設定幅を大幅に広げることができる。 Therefore, the setting of the filament preheating current at the time of preheating is determined by the LC resonance of the preheating inductors L2a and L2b and the preheating capacitors C4a and C4b, and the filament preheating current at the time of lighting is set only by the capacity (impedance) of the preheating capacitors C4a and C4b. Since circuit design can be performed, constant design can be easily performed. This can reduce the filament loss when the fluorescent lamp LA is turned on, and can greatly widen the setting range of the filament preheating current that flows through the filament when the fluorescent lamp LA is preheated.
次に、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに用いるインダクタの飽和特性について説明する。
Next, saturation characteristics of the inductors used for the preheating inductors L2a and L2b of the
図５は、インダクタの飽和特性図である。
図５に示す飽和特性は、例えば、ＴＤＫ製ＳＰ０５０８ＴＹＰＥ（以下、ＳＰ０５０８という。）のインダクタＬｗの飽和特性であり、ＳＰ０５０８の直流重畳特性を示す。
FIG. 5 is a saturation characteristic diagram of the inductor.
The saturation characteristics shown in FIG. 5 are, for example, the saturation characteristics of the inductor Lw of SP0508TYPE (hereinafter referred to as SP0508) manufactured by TDK, and indicate the DC superposition characteristics of SP0508.
この直流重畳特性は、一定以上の電流を流すと、急激にＬ値が減少する飽和特性を示しており、例えば、Ｌ値が１００μＨのＳＰ０５０８の場合、０．５Ａを越えるあたりからＬ値が減少し始め、０．７Ａを越えると急激にＬ値が減少する特性であることを示している。 This DC superimposition characteristic shows a saturation characteristic in which the L value sharply decreases when a current exceeding a certain level flows. For example, in the case of SP0508 with an L value of 100 μH, the L value decreases from around 0.5 A. It is shown that the L value suddenly decreases when it exceeds 0.7A.
蛍光ランプＬＡのランプフィラメントの予熱は前述のようにＪＩＳ Ｃ ７６１７に規定されている。例えば、ＦＨＦ３２ランプについては、予熱時間を２ｓとしたときに、０．４Ａ以上のフィラメント予熱電流が必要となり、また、最大のフィラメント予熱電流は０．８Ａとなる。 The preheating of the lamp filament of the fluorescent lamp LA is defined in JIS C 7617 as described above. For example, for a FHF32 lamp, when the preheating time is 2 s, a filament preheating current of 0.4 A or more is required, and the maximum filament preheating current is 0.8 A.
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂによる予熱特性は、前述のパターン１に示す予熱特性（図３）を示し、このときの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのＬ値は、表１に示すように１００μＨであった。ここで、この予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに、飽和特性を有するインダクタＬｗ（例えば、Ｌ値が１００μＨのＳＰ０５０８）を使用する。
The preheating characteristics of the
このインダクタＬｗの特性は、図５に示す直流重畳特性より、０．７Ａ以上のフィラメント予熱電流が流れた場合にＬ値が低下することとなる。Ｌ値が低下すると、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂのＬＣ共振が弱まり、図５に示すようにフィラメント予熱電流が流れなくなる。フィラメント予熱電流が流れなくなると、インダクタＬｗの直流重畳特性により、Ｌ値が元の値に復帰してフィラメント予熱電流を流すようになる。この繰り返しにより、フィラメント予熱電流がインダクタＬｗの飽和電流付近でほぼ一定となり、フィラメント予熱電流の最大値を制御することができる。 As for the characteristic of the inductor Lw, the L value is lowered when a filament preheating current of 0.7 A or more flows from the DC superposition characteristic shown in FIG. When the L value decreases, the LC resonance of the preheating inductors L2a and L2b and the preheating capacitors C4a and C4b weakens, and the filament preheating current does not flow as shown in FIG. When the filament preheating current stops flowing, the L value returns to the original value due to the DC superimposition characteristic of the inductor Lw, and the filament preheating current flows. By repeating this, the filament preheating current becomes substantially constant near the saturation current of the inductor Lw, and the maximum value of the filament preheating current can be controlled.
よって、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂの予熱インダクタＬ２ａ、予熱インダクタＬ２ｂに用いるインダクタＬｗの直流重畳特性の飽和点を、蛍光ランプＬＡに必要なフィラメント予熱電流の最低値以上かつ最大値以下に設計すると、最大フィラメント予熱電流を制限することが可能となる。
Therefore, when the saturation point of the DC superimposition characteristic of the inductor Lw used for the preheating inductor L2a and the preheating inductor L2b of the
また、一般にインダクタの大きさが小型のものである場合、飽和電流も小さくなるので、フィラメント予熱電流の最低値以上かつ最大値以下に飽和点を持つようにすることにより、使用するインダクタＬｗを飽和電流の小さいものに選定することができ、小型のインダクタＬｗを使用することができる。したがって、インダクタＬｗをプリント基板ＰＷＢに実装する加工性が向上し、また、プリント基板ＰＷＢの小型化（後述する放電灯点灯装置１０の小型化）ができる。
In general, when the size of the inductor is small, the saturation current also becomes small. Therefore, the inductor Lw to be used is saturated by setting the saturation point above the minimum value and below the maximum value of the filament preheating current. A small current can be selected, and a small inductor Lw can be used. Therefore, the workability of mounting the inductor Lw on the printed circuit board PWB is improved, and the printed circuit board PWB can be downsized (the discharge
このように、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに飽和特性を有するインダクタＬｗを用いると、フィラメントの予熱時にフィラメント予熱電流を大きくできるとともに、インダクタＬｗの飽和特性によって、フィラメントに流れるフィラメント予熱電流の最大値を制御することができる。 As described above, when the inductor Lw having the saturation characteristic is used for the preheating inductors L2a and L2b, the filament preheating current can be increased at the time of preheating the filament, and the maximum value of the filament preheating current flowing through the filament is controlled by the saturation characteristic of the inductor Lw. can do.
実施例１．
図６は、本実施例に用いるインダクタの構成図であり、図７は、フィラメント予熱回路のインダクタをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
Example 1.
FIG. 6 is a configuration diagram of the inductor used in the present embodiment, and FIG. 7 is a diagram showing a component arrangement when the inductor of the filament preheating circuit is mounted on the printed circuit board PWB.
放電灯点灯装置１０は、プリント基板ＰＷＢと、プリント基板ＰＷＢ上に搭載される放電灯点灯回路１と、プリント基板ＰＷＢ上に取り付けられる入力端子台ＣＮｉ及び出力端子台ＣＮｏを備える。
The discharge
プリント基板ＰＷＢは、細長い長方形をなしており、長手方向の一端側に交流電圧ＡＣを供給するための電源線が接続される入力端子台ＣＮｉが取り付けられ、長手方向の他端側に蛍光ランプＬＡに接続するためのランプ電線が接続される出力端子台ＣＮｏが取り付けられる。 The printed circuit board PWB has an elongated rectangular shape. An input terminal block CNi to which a power line for supplying an AC voltage AC is connected to one end in the longitudinal direction is attached, and a fluorescent lamp LA is disposed on the other end in the longitudinal direction. An output terminal block CNo to which a lamp wire for connecting to is connected.
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ボディ部２１０の両端にリード線２２０ａ、２２０ｂを備えている。
The preheating inductors L2a and L2b are axial inductors having a shape in which a winding 212 is provided on a
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がほぼ平行になるように配置される。
The preheating inductors L2a and L2b are attached to both ends in the short direction of the printed circuit board PWB and the output terminal block CNo, and are arranged so that the
なお、出力端子台ＣＮｏ側とは、プリント基板ＰＷＢの長手方向の略中央付近から出力端子台ＣＮｏが配置されるプリント基板ＰＷＢの長手方向の端部までの間をいう。 Note that the output terminal block CNo side refers to a portion from the vicinity of the approximate center in the longitudinal direction of the printed circuit board PWB to the end portion in the longitudinal direction of the printed circuit board PWB on which the output terminal block CNo is disposed.
この予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０を並列に近接して配置した場合、互いの磁束の影響により設計値通りに回路が動作しない場合（例えば、フィラメント予熱回路のＬＣ共振が不安定になるなど）がある。
When the
しかしながら、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側に予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂを配置するので、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂとの距離が離れ、互いの磁束に影響を及ぼすことがない。 However, since the preheating inductors L2a and L2b are disposed on both ends in the short direction of the printed circuit board PWB, the distance between the preheating inductor L2a and the preheating inductor L2b is increased and the mutual magnetic flux is not affected.
実施例２．
図８は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
Example 2
FIG. 8 is a diagram showing a component arrangement when the preheating inductors L2a and L2b of the filament preheating circuit are mounted on the printed circuit board PWB.
本実施例は、実施例１のプリント基板ＰＷＢに予熱インダクタを実装するときの配置が異なる場合を示すものである。 The present embodiment shows a case where the arrangement when mounting the preheating inductor on the printed circuit board PWB of the first embodiment is different.
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
The preheating inductors L2a and L2b are axial inductors having a shape in which a winding 212 is provided on a
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの長手方向に対して整列するように配置される。
The preheating inductors L2a and L2b are attached to the output terminal block CNo side of the printed circuit board PWB, and are arranged so that the
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
The magnetic flux generated in the preheating inductors L <b> 2 a and L <b> 2 b is generated in the horizontal direction with respect to the longitudinal direction of the
したがって、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの長手方向に対して整列するように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
Therefore, the preheating inductors L2a and L2b are arranged so that the
実施例３．
本実施例は、実施例１のプリント基板ＰＷＢに予熱インダクタを実装するときの配置が異なる場合を示すものである。
Example 3
The present embodiment shows a case where the arrangement when mounting the preheating inductor on the printed circuit board PWB of the first embodiment is different.
図９は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a component arrangement when the preheating inductors L2a and L2b of the filament preheating circuit are mounted on the printed circuit board PWB.
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコアに巻き線を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
The preheating inductors L2a and L2b are axial type inductors in which a drum-shaped core is wound, and are mounted on the printed circuit board PWB so that the
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０の延長線がほぼ垂直方向に交わるように配置される。
The preheating inductors L2a and L2b are attached to the output terminal block CNo side of the printed circuit board PWB, and are arranged so that the extension lines of the preheating inductor L2a and the
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
The magnetic flux generated in the preheating inductors L <b> 2 a and L <b> 2 b is generated in the horizontal direction with respect to the longitudinal direction of the
したがって、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂは、ボディ部２１０の延長線が垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
Therefore, since the preheating inductor L2a and the preheating inductor L2b are arranged so that the extension lines of the
実施例４．
本実施例は、実施例３のプリント基板ＰＷＢに実装する予熱インダクタの形状が異なる場合を示すものである。
Example 4
The present embodiment shows a case where the shape of the preheating inductor mounted on the printed circuit board PWB of the third embodiment is different.
図１０は、本実施例に用いる予熱インダクタの構成図であり、図１１は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。 FIG. 10 is a configuration diagram of the preheating inductor used in the present embodiment, and FIG. 11 is a diagram showing a component arrangement when the preheating inductors L2a and L2b of the filament preheating circuit are mounted on the printed circuit board PWB.
予熱インダクタＬ２ａは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。また、予熱インダクタＬ２ａは、ボディ部２１０の両端にリード線２２０ａ、２２０ｂを備えている。
The preheating inductor L2a is an axial inductor having a shape in which a winding 212 is provided on a
予熱インダクタＬ２ｂは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のラジアル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ垂直となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。また、予熱インダクタＬ２ｂは、ボディ部２１０の両端にリード線２２０ｃ、２２０ｄを備え、一方のリード線２２０ｃは、他方のリード線２２０ｄ側に折り曲げられている。
The preheating inductor L2b is a radial inductor having a shape in which a winding 212 is provided on a
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、それぞれプリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられる。 Further, the preheating inductors L2a and L2b are respectively attached to the output terminal block CNo side of the printed circuit board PWB.
したがって、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０は、実施例３と同様に、ほぼ垂直となるようにプリント基板ＰＷＢに配置される。
Accordingly, the preheating inductor L2a and the
そのため、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０は、垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
Therefore, the
実施の形態２．
本実施の形態は、実施の形態１に示す放電灯点灯回路に接続される蛍光ランプが２本となるものである。
In the present embodiment, two fluorescent lamps are connected to the discharge lamp lighting circuit shown in the first embodiment.
本実施の形態において、実施の形態１に示す部分と同じ構成の部分は同符号を付し、説明を省略する。 In the present embodiment, the same components as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図１２は、２本の蛍光ランプを直列に接続する放電灯点灯回路の回路ブロック図である。 FIG. 12 is a circuit block diagram of a discharge lamp lighting circuit in which two fluorescent lamps are connected in series.
放電灯点灯回路１ａは、入力される交流電圧ＡＣを整流するとともに、平滑して平滑電圧を生成する交流−直流変換回路２と、この交流−直流変換回路２が生成する平滑電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路３と、インバータ回路３が変換した高周波電圧を接続される蛍光ランプＬＡ、ＬＢに供給する負荷回路４と、接続される蛍光ランプＬＡ、ＬＢのフィラメントを予熱するフィラメント予熱回路５ａ、５ｂ、５ｃを備える。
The discharge lamp lighting circuit 1a rectifies the input AC voltage AC and smoothes it to generate a smoothed voltage, and the smoothed voltage generated by the AC-
負荷回路４ａは、１次巻線Ｌ１−１がインバータ回路３に接続されるチョークコイルＬ１ａと、チョークコイルＬ１ａの１次巻線Ｌ１−１に接続されるコンデンサＣ２と、コンデンサＣ２に接続される結合コンデンサＣ３を備えている。このコンデンサＣ２と並列に、直列接続された蛍光ランプＬＡ、ＬＢが接続され、チョークコイルＬ１ａの１次巻線Ｌ１−１とコンデンサＣ２の共振により蛍光ランプＬＡ、ＬＢを点灯する。
The load circuit 4a is connected to the choke coil L1a whose primary winding L1-1 is connected to the
チョークコイルＬ１ａは、３本の２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３、Ｌ１−４を備える。 The choke coil L1a includes three secondary windings L1-2, L1-3, and L1-4.
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂ、５ｃは、チョークコイルＬ１ａの２次側に巻かれた２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３、Ｌ１−４と、それぞれの２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３、Ｌ１−４に接続される予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃと、それぞれの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃに接続されるとともに蛍光ランプＬＡのフィラメントに接続される予熱予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂ、Ｃ４ｃを備える。
The
蛍光ランプＬＡ、ＬＢは直列接続され、蛍光ランプＬＡと蛍光ランプＬＢとが接続する部分は、それぞれのフィラメントの一端同士が接続され、他端はフィラメント予熱回路５ｃが接続される。
The fluorescent lamps LA and LB are connected in series, and one end of each filament is connected to the portion where the fluorescent lamp LA and the fluorescent lamp LB are connected, and the
フィラメント予熱回路５ａは、蛍光ランプＬＡのフィラメントを予熱し、フィラメント予熱回路５ｂは、蛍光ランプＬＢのフィラメントを予熱し、フィラメント予熱回路５ｃは、蛍光ランプＬＡのフィラメントと蛍光ランプＬＢのフィラメントをともに予熱する。
The
このように、蛍光ランプＬＡのフィラメントと蛍光ランプＬＢのフィラメントをともに予熱するフィラメント予熱回路５ｃを備えるので、フィラメント予熱電流の最小値及び最大値の兼ね合いから、蛍光ランプＬＡのフィラメントを予熱するフィラメント予熱回路５ａ及び蛍光ランプＬＢのフィラメントを予熱するフィラメント予熱回路５ｂと同じＬＣ共振（予熱インダクタＬ２ｃ、予熱コンデンサＣ４ｃの定数を予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ及び予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂと同じ定数にする。）とすることもでき、また、異なるＬＣ共振（予熱インダクタＬ２ｃ、予熱コンデンサＣ４ｃの定数を予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ及び予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂと異なる定数にする。）とすることもできる。
Thus, since the
なお、本実施の形態では、蛍光ランプＬＡ、ＬＢが２本直列に接続される場合について説明したが、３本以上の蛍光ランプを直列に接続してもよい。この場合、直列接続する蛍光ランプの本数に応じてフィラメント予熱回路を追加する。 In the present embodiment, the case where two fluorescent lamps LA and LB are connected in series has been described, but three or more fluorescent lamps may be connected in series. In this case, a filament preheating circuit is added according to the number of fluorescent lamps connected in series.
次に、この放電灯点灯回路１ａを組み込んだ照明器具について説明する。 Next, the lighting fixture incorporating this discharge lamp lighting circuit 1a will be described.
図１３は、本実施の形態を示す放電灯点灯回路を備える照明器具である。 FIG. 13 shows a lighting fixture including a discharge lamp lighting circuit according to the present embodiment.
照明器具１００は、入力される交流電圧ＡＣを変換して、蛍光ランプＬＡ、ＬＢに電力を供給する放電灯点灯装置１０ａと、蛍光ランプＬＡを機械的に保持するとともに、放電灯点灯装置１０ａと蛍光ランプＬＡ、ＬＢを電気的に接続するランプソケット２００と、蛍光ランプＬＡ、ＬＢが発する光を反射する反射板３００と、放電灯点灯装置１０ａと反射板３００が取り付けられるとともに、天井などに固定される器具本体４００から構成される。
The
放電灯点灯装置１０ａは、放電灯点灯回路１ａが実装されたプリント基板ＰＷＢを備える。
The discharge
照明器具に取り付けられる蛍光ランプＬＡ、ＬＢの特性は、ＪＩＳ Ｃ７６１７に定められていることは前述の通りであるが、メーカ毎或いは蛍光ランプＬＡ、ＬＢの製造バラツキによって、フィラメントの特性が若干異なることがある。そのため、蛍光ランプＬＡ、ＬＢの交換などによって、照明器具１００に取り付けられる蛍光ランプＬＡ、ＬＢ（フィラメント）の特性にバラツキが生じることがあるので、放電灯点灯回路１を設計する上で、このバラツキを考慮した予熱時のフィラメント予熱電流及び点灯時のフィラメント予熱電流を設定する必要がある。このような場合であっても、ＪＩＳ Ｃ７６１７に適合したフィラメント予熱電流が供給できるように、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂ、Ｃ４ｃのＬＣ共振を設定すればよく、設計が容易になる。
As described above, the characteristics of the fluorescent lamps LA and LB attached to the lighting fixture are stipulated in JIS C7617. However, the characteristics of the filaments are slightly different depending on the manufacturer or the manufacturing variation of the fluorescent lamps LA and LB. There is. For this reason, the fluorescent lamps LA and LB (filaments) attached to the
実施例１．
図１４は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
Example 1.
FIG. 14 is a diagram showing a component arrangement when the preheating inductors L2a, L2b, and L2c of the filament preheating circuit are mounted on the printed circuit board PWB.
放電灯点灯装置１０ａは、プリント基板ＰＷＢと、プリント基板ＰＷＢ上に搭載される放電灯点灯回路と、プリント基板ＰＷＢ上に取り付けられる入力端子台ＣＮｉ及び出力端子台ＣＮｏを備える。
The discharge
プリント基板ＰＷＢは、細長い長方形をなしており、交流電圧ＡＣを供給するための電源線が接続される入力端子台ＣＮｉが長手方向の一端側に取り付けられ、長手方向の他端側に蛍光ランプＬＡ、ＬＢに接続するためのランプ電線が接続される出力端子台ＣＮｏが取り付けられる。 The printed circuit board PWB has an elongated rectangular shape, and an input terminal block CNi to which a power line for supplying an AC voltage AC is connected is attached to one end in the longitudinal direction, and the fluorescent lamp LA is disposed on the other end in the longitudinal direction. The output terminal block CNo to which the lamp wire for connecting to LB is connected is attached.
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃは、ドラム型のコアに巻き線を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
The preheating inductors L2a, L2b, and L2c are axial type inductors in which a drum core is wound, and the printed circuit board PWB is arranged so that the
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がほぼ平行になるように配置される。
The preheating inductors L2a and L2b are attached to both ends in the short direction of the printed circuit board PWB and the output terminal block CNo, and are arranged so that the
なお、出力端子台ＣＮｏ側とは、プリント基板ＰＷＢの長手方向の略中央付近から出力端子台ＣＮｏが配置されるプリント基板ＰＷＢの長手方向の端部までの間をいう。 Note that the output terminal block CNo side refers to a portion from the vicinity of the approximate center in the longitudinal direction of the printed circuit board PWB to the end portion in the longitudinal direction of the printed circuit board PWB on which the output terminal block CNo is disposed.
また、予熱インダクタＬ２ｃは、プリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の長手方向が、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０の長手方向に対してプリント基板ＰＷＢの長手方向に整列するように配置される。
The preheating inductor L2c is attached to the output terminal block CNo side of the printed circuit board PWB, and the longitudinal direction of the
プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側に予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂを配置するので、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂとの距離が離れ、互いの磁束に影響を及ぼすことがない。 Since the preheating inductors L2a and L2b are arranged at both ends in the short direction of the printed circuit board PWB, the distance between the preheating inductor L2a and the preheating inductor L2b is increased and the mutual magnetic flux is not affected.
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
Magnetic fluxes generated in preheating inductors L <b> 2 a, L <b> 2 b, and L <b> 2 c are generated in the horizontal direction with respect to the longitudinal direction of
したがって、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０の長手方向に対して整列するように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
Therefore, since the
実施例２．
本実施例は、実施例１のプリント基板ＰＷＢに予熱インダクタを実装するときの配置が異なる場合を示すものである。
Example 2
The present embodiment shows a case where the arrangement when mounting the preheating inductor on the printed circuit board PWB of the first embodiment is different.
図１５は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing a component arrangement when the preheating inductors L2a, L2b, and L2c of the filament preheating circuit are mounted on the printed circuit board PWB.
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコアに巻き線を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
The preheating inductors L2a and L2b are axial type inductors in which a drum-shaped core is wound, and are mounted on the printed circuit board PWB so that the
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がほぼ平行になるように配置される。
The preheating inductors L2a and L2b are attached to both ends in the short direction of the printed circuit board PWB and the output terminal block CNo, and are arranged so that the
予熱インダクタＬ２ｃは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の延長線が予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０にほぼ垂直に交わるように配置される。
The preheating inductor L2c is attached to both ends of the printed circuit board PWB in the short direction and the output terminal block CNo side, and the extension line of the
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
Magnetic fluxes generated in preheating inductors L <b> 2 a, L <b> 2 b, and L <b> 2 c are generated in the horizontal direction with respect to the longitudinal direction of
したがって、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の延長線は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂにほぼ垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
Therefore, since the extension line of the
また、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側に予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂを配置するので、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂとの距離が離れ、互いの磁束に影響を及ぼすことがない。 In addition, since the preheating inductors L2a and L2b are arranged on both ends in the short direction of the printed circuit board PWB, the distance between the preheating inductor L2a and the preheating inductor L2b is increased and the mutual magnetic flux is not affected.
実施例３．
本実施例は、実施例１と実施例２を組み合わせるときのプリント基板ＰＷＢに予熱インダクタを実装する場合を示すものである。
Example 3
This embodiment shows a case where a preheating inductor is mounted on a printed circuit board PWB when the first embodiment and the second embodiment are combined.
図１６は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。 FIG. 16 is a diagram showing a component arrangement when preheating inductors L2a, L2b, and L2c of the filament preheating circuit are mounted on the printed circuit board PWB.
予熱インダクタＬ２ａは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の一端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられる。 The preheating inductor L2a is attached to one end side of the printed circuit board PWB in the short direction and to the output terminal block CNo side.
予熱インダクタＬ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０の長手方向が、予熱インダクタＬ２ａのボディ部２１０の長手方向に対してプリント基板ＰＷＢの長手方向に整列するように配置される。
The preheating inductor L2b is attached to the output terminal block CNo side of the printed circuit board PWB, and the longitudinal direction of the
予熱インダクタＬ２ｃは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の延長線が予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０にほぼ垂直に交わるように配置される。
The preheating inductor L2c is attached to both ends of the printed circuit board PWB in the short direction and the output terminal block CNo side, and the extension line of the
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
Magnetic fluxes generated in preheating inductors L <b> 2 a, L <b> 2 b, and L <b> 2 c are generated in the horizontal direction with respect to the longitudinal direction of
したがって、予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０は、予熱インダクタＬ２ａのボディ部２１０の長手方向に対して整列するように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
Therefore, since the
また、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の延長線は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂにほぼ垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
Further, since the extension line of the
実施例４．
本実施例は、実施例３のプリント基板ＰＷＢに実装する予熱インダクタの形状が異なる場合を示すものである。
Example 4
The present embodiment shows a case where the shape of the preheating inductor mounted on the printed circuit board PWB of the third embodiment is different.
図１７は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。 FIG. 17 is a diagram showing the component arrangement when the preheating inductors L2a, L2b, and L2c of the filament preheating circuit are mounted on the printed circuit board PWB.
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
The preheating inductors L2a and L2b are axial inductors having a shape in which a winding 212 is provided on a
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がほぼ平行になるように配置される。
The preheating inductors L2a and L2b are attached to both ends in the short direction of the printed circuit board PWB and the output terminal block CNo, and are arranged so that the
予熱インダクタＬ２ｃは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のラジアル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ垂直となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
The preheating inductor L2c is a radial type inductor having a shape in which a winding 212 is provided on a
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃは、それぞれプリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられる。 The preheating inductors L2a, L2b, and L2c are each attached to the output terminal block CNo side of the printed circuit board PWB.
したがって、予熱インダクタＬ２ｃと予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０は、実施例２と同様に、ほぼ垂直となるようにプリント基板ＰＷＢに配置される。
Accordingly, the preheating inductor L2c and the
そのため、予熱インダクタＬ２ｃと予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０は、垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
For this reason, the preheating inductor L2c and the
なお、本実施例では、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂにアキシャル型インダクタを用い、予熱インダクタＬ２ｃにラジアル型インダクタを用いる場合について説明したが、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂにラジアル型インダクタ、予熱インダクタＬ２ｃにアキシャル型インダクタを用いてもよい。 In the present embodiment, the case where axial type inductors are used as the preheating inductors L2a and L2b and radial type inductors are used as the preheating inductors L2c has been described. However, radial type inductors are used as the preheating inductors L2a and L2b, and axial types are used as the preheating inductors L2c. An inductor may be used.
１、１ａ 放電灯点灯回路、２ 交流−直流変換回路、３ インバータ回路、４、４ａ 負荷回路、５ａ、５ｂ、５ｃ フィラメント予熱回路、６ インバータ制御回路、１００ 照明器具、２００ ランプソケット、３００ 反射板、４００ 器具本体、２１０ ボディ部、２１１ コア、２１２ 巻き線、２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ リード線、ＡＣ 交流電圧、ＤＢ ダイオードブリッジ、Ｃ１ 平滑コンデンサ、Ｃ２ コンデンサ、Ｃ３ 結合コンデンサ、Ｃ４ａ、Ｃ４ｂ、Ｃ４ｃ 予熱コンデンサ、Ｑ１、Ｑ２ ＭＯＳ−ＦＥＴ、Ｌ１、Ｌ１ａ チョークコイル、Ｌ１−１ １次巻線、Ｌ１−２、Ｌ１−３、Ｌ１−４ ２次巻線、Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃ 予熱インダクタ、ＬＡ、ＬＢ 蛍光ランプ、ＰＷＢ プリント基板、ＣＮｉ 入力端子台、ＣＮｏ 出力端子台。 1, 1a discharge lamp lighting circuit, 2 AC-DC conversion circuit, 3 inverter circuit, 4, 4a load circuit, 5a, 5b, 5c filament preheating circuit, 6 inverter control circuit, 100 lighting fixture, 200 lamp socket, 300 reflector , 400 instrument body, 210 body part, 211 core, 212 windings, 220a, 220b, 220c, 220d lead wire, AC AC voltage, DB diode bridge, C1 smoothing capacitor, C2 capacitor, C3 coupling capacitor, C4a, C4b, C4c Preheating capacitor, Q1, Q2 MOS-FET, L1, L1a choke coil, L1-1 primary winding, L1-2, L1-3, L1-4 secondary winding, L2a, L2b, L2c preheating inductor, LA, LB fluorescent lamp, PWB printed circuit board, CNi Power terminal block, CNo output terminal block.
Claims (7)
上記交流−直流変換回路から供給される直流を高周波電流に変換するインバータ回路と、
一端が上記インバータ回路に接続され、他端にフィラメントを有する蛍光ランプが接続される２次巻線を有するチョークコイル、上記蛍光ランプに並列に接続されるコンデンサ、及び、一端が上記インバータ回路に接続され、他端に上記蛍光ランプが接続される結合コンデンサ、を有する負荷回路と、
上記チョークコイルの２次巻線から電源が供給され、予熱インダクタ、予熱コンデンサ及び、上記蛍光ランプのフィラメントが直列接続されて直列共振回路を形成するフィラメント予熱回路と、を備え、
上記フィラメント予熱回路は、予熱インダクタがフィラメントの予熱期間中のうちの少なくとも所定期間、直列重畳特性が飽和するような飽和特性を有するインダクタから構成され、蛍光ランプが点灯しているときは、フィラメントの予熱時に対して直列共振回路の直列共振状態を弱くしてフィラメント予熱電流を小さくすることを特徴とする放電灯点灯回路。 An AC-DC conversion circuit for converting AC voltage to DC voltage;
An inverter circuit for converting a direct current supplied from the AC-DC conversion circuit into a high-frequency current;
One end connected to the inverter circuit, the other end connected to a fluorescent lamp having a filament, a choke coil having a secondary winding, a capacitor connected in parallel to the fluorescent lamp, and one end connected to the inverter circuit A load circuit having a coupling capacitor to which the fluorescent lamp is connected at the other end;
A power is supplied from the secondary winding of the choke coil, and includes a preheating inductor, a preheating capacitor, and a filament preheating circuit in which the filaments of the fluorescent lamp are connected in series to form a series resonance circuit,
The filament preheating circuit includes an inductor having a saturation characteristic such that the series superposition characteristic is saturated for at least a predetermined period of the filament preheating period. When the fluorescent lamp is lit, the filament preheating circuit A discharge lamp lighting circuit characterized by weakening a series resonance state of a series resonance circuit and reducing a filament preheating current with respect to preheating.
蛍光ランプを機械的に固定するとともに、上記放電灯点灯装置と上記蛍光ランプを電気的に接続するランプソケットと、
上記放電灯点灯装置と上記ランプソケットが取り付けられる器具本体と、
を備えることを特徴とする照明器具。 The discharge lamp lighting circuit according to any one of claims 1 to 2, a discharge lamp lighting device comprising a printed circuit board on which the discharge lamp lighting circuit is mounted,
A lamp socket for mechanically fixing the fluorescent lamp, and electrically connecting the discharge lamp lighting device and the fluorescent lamp;
An appliance body to which the discharge lamp lighting device and the lamp socket are attached;
A lighting apparatus comprising:
上記放電灯点灯回路を実装するプリント基板と、を備え、
上記放電灯点灯回路は、フィラメント予熱回路を２つ以上有し、
上記フィラメント予熱回路の予熱インダクタは、それぞれのフィラメント予熱回路のインダクタのボディ部を同方向にするとともに、並列方向に並ばないように上記プリント基板上に配置することを特徴とする放電灯点灯装置。 The discharge lamp lighting circuit according to any one of claims 1 to 2,
A printed circuit board on which the discharge lamp lighting circuit is mounted,
The discharge lamp lighting circuit has two or more filament preheating circuits,
The preheating inductor of the said filament preheating circuit is arrange | positioned on the said printed circuit board so that the body part of the inductor of each filament preheating circuit may be set to the same direction, and it does not arrange in a parallel direction,
上記放電灯点灯回路を実装するプリント基板と、を備え、
上記放電灯点灯回路は、フィラメント予熱回路を２つ以上有し、
上記フィラメント予熱回路の予熱インダクタは、それぞれのフィラメント予熱回路のインダクタのボディ部を略垂直方向となるように上記プリント基板上に配置することを特徴とする放電灯点灯装置。 The discharge lamp lighting circuit according to any one of claims 1 to 2,
A printed circuit board on which the discharge lamp lighting circuit is mounted,
The discharge lamp lighting circuit has two or more filament preheating circuits,
The discharge lamp lighting device, wherein the preheating inductor of the filament preheating circuit is arranged on the printed circuit board so that a body portion of the inductor of each filament preheating circuit is in a substantially vertical direction.
上記放電灯点灯回路を実装するプリント基板と、を備え、
上記放電灯点灯回路は、フィラメント予熱回路を３つ以上有し、
上記フィラメント予熱回路の予熱インダクタは、少なくとも２つのフィラメント予熱回路のインダクタのボディ部を同方向に配置するとともに、並列方向に並ばないようにし、かつ、他のフィラメント予熱回路の予熱インダクタのボディ部を略垂直方向となるように上記プリント基板上に配置することを特徴とする放電灯点灯装置。 The discharge lamp lighting circuit according to any one of claims 1 to 2,
A printed circuit board on which the discharge lamp lighting circuit is mounted,
The discharge lamp lighting circuit has three or more filament preheating circuits,
In the preheating inductor of the filament preheating circuit, the body parts of the inductors of at least two filament preheating circuits are arranged in the same direction and are not arranged in parallel, and the body parts of the preheating inductors of other filament preheating circuits are arranged. A discharge lamp lighting device, wherein the discharge lamp lighting device is arranged on the printed circuit board so as to be in a substantially vertical direction.
蛍光ランプを機械的に固定するとともに、上記放電灯点灯装置と上記蛍光ランプを電気的に接続するランプソケットと、
上記放電灯点灯装置と上記ランプソケットが取り付けられる器具本体と、
を備えることを特徴とする照明器具。
以上 A discharge lamp lighting device according to any one of claims 4 to 6,
A lamp socket for mechanically fixing the fluorescent lamp, and electrically connecting the discharge lamp lighting device and the fluorescent lamp;
An appliance body to which the discharge lamp lighting device and the lamp socket are attached;
A lighting apparatus comprising:
that's all
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