JPH02288095A

JPH02288095A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH02288095A
Application number: JP1108454A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kubota; 洋久保田; Tetsushi Takeda; 武田　哲史
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1989-04-27
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1990-11-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はインバータ回路により放電灯を高周波点灯する
ようにした放電灯点灯装置に関するものである。

従来の技術一般に、蛍光ランプ等の放電灯の点灯装置として、一対
のパワースイッチングトランジスタをハーフブリッジ方
式にしたシリーズインバータ回路を用いたものが知られ
ている。また、このようなシリーズインバータ回路の出
力電流をトランスにより検出してこのトランスの二次巻
線からベースに帰還させることにより前記トランジスタ
を交互にオンオフさせる自励式のものも知られている。

このような点灯装置では、負荷としての放電灯を限流用
インダクタンスを介してインバータ回路の出力端子に接
続し、かつ、放電灯と並列に放電灯起動用コンデンサを
接続している。この−例を第２図に基づいて説明する。

まず、商用電源ｌからサージ吸収及びノイズ防止用のフ
ィルタ回路２を介してダイオードブリッジ回路３及び平
滑用コンデンサ４　（Ｃ０）からなる直流電源としての
整流回路５が接続されている。

この整流回路５には、シングルエンドプッシュプル接続
された一対の主トランジスタであるスイッチングトラン
ジスタ６．７（Ｑ、、Ｑ、）を備えたインバータ回路８
が接続されている。このインバータ回路８は、可飽和電
流トランス方式の自励式シリーズインバータであり、可
飽和電流トランス９（Ｔ１）は一つの一次巻線Ｗ、１と
二つの互いに逆巻きの二次巻線Ｗ、ａ、Ｗ、ｂとを有す
る。前記−次巻線Ｗ、、は、前記インバータ回路８の出
力端子に直列に挿入され、そこに流れる負荷電流を検出
してそれに対応した互いに逆相の二次電圧を各二次巻線
Ｗ、ａ、Ｗ、ｂに発生させるようになっており、これら
素子によりスイッチングトランジスタ６，７の駆動回路
が形成されている。ついで、前記二次巻線Ｗ、ａは、抵
抗１０（Ｒ，ａ）を介して前記スイッチングトランジス
タ６のベースに接続されている。

さらに、前記スイッチングトランジスタ６のベースには
、トランジスタ１１（Ｑ、）とダイオード１２　（Ｄ、
）とが接続されている。また、このトランジスタ１１と
ダイオード１２とは、前記トランジスタ１１のベースに
接続された抵抗１３（Ｒｂ、）と前記トランジスタ１１
に接続されたエミッタ抵抗１４（ＲＥ、）とにより放電
灯点灯時に必要なランプ二次電圧を設定した帰還回路に
なっている。さらに、他方の二次巻線Ｗ、ｂも二次巻線
Ｗ、ａと同様に、抵抗１０（Ｒ，ｂ）を介して前記スイ
ッチングトランジスタ７のベースに接続されている。さ
らに、前記スイッチングトランジスタ７のベースには、
トランジスタ１５（Ｑ、）とダイオードｌ　６　（Ｄ、
）とが接続されている。また、このトランジスタ１５と
ダイオード１６とは、前記トランジスタ１５のベースに
接続されている抵抗１７（Ｒｂ、）とそのトランジスタ
１５に接続されているエミッタ抵抗１８（Ｒ＋！、）と
により放電灯点灯時に必要なランプ二次電圧を設定して
いる帰還回路になっている。

ついで、前記インバータ回路８の出力端子には、可飽和
電流トランス９の一次巻線ＷＩ＋及びインダクタンス素
子として認識されるバラスト用インダクタ１９（Ｌ、、
）を介して、前記整流回路５の負側直流出力端子との間
に放電灯２０（Ｆ）が交流的に接続されている。ここで
、コンデンサ２１．２２（Ｃ４，、Ｃ，、）は分割用コ
ンデンサであり、コンデンサ２３　（Ｃ，、）は前記放
電灯２０の起動用になっている。

また、前記インバータ回路８の正側直流入力端子から出
力端子との間に接続された抵抗２４　（Ｒ，）及びコン
デンサ２５（Ｃ，）を順に経由して負側直流端子に至る
直列回路と、前記抵抗２４と前記コンデンサ２５との接
点から一方のスイッチングトランジスタ７のベースに直
列接続された双方向性サイリスタ２６　（ＳＳ）とで構
成される弛張発振回路により、前記インバータ回路８の
起動回路２７が形成されている。

ついで、前記バラスト用インダクタ１９には、検出巻線
２８　（Ｌ、、）が巻回されている。この検出巻線２８
は、ダイオード２９、抵抗３０，３１、コンデンサ３２
を介してトランジスタ３３のベースに接続されている。

このトランジスタ３３のコレクタは、５ＣＲ（シリコン
制御整流器）３４のアノードに接続されていると共に抵
抗３５．３６を介して抵抗３７、コンデンサ３８、抵抗
３９、ツェナーダイオード４０．４１よりなる定電圧電
源４２に接続されている。また、前記トランジスタ３３
のエミッタは、抵抗４３、コンデンサ４４、ツェナーダ
イオード４５を経て前記５ＣＲ３４のゲートに接続され
ている。また、前記５ＣＲ３４のカソード・ゲート間に
は抵抗４６が接続されていると共に、そのカソードには
トランジスタ４７のベースと抵抗４８とが接続されてい
る。また、このトランジスタ４７のコレクタは、前記イ
ンバータ回路８のトランジスタ７のベースに接続されて
いる。

さらに、前記定電圧電源４２にはリセット回路を構成す
るトランジスタ４９が接続され、このトランジスタ４９
は、抵抗５０とコンデンサ５１とを介して定電圧導通素
子５２に接続され、この定電圧導通素子５２は、抵抗５
３を介してトランジスタ５４のベースに接続されている
、このトランジスタ５４のコレクタは、前記トランジス
タ３３のコレクタに接続されている。

このような構成において、商用電源ｌが投入されると、
この交流出力が整流回路５で整流された直流がインバー
タ回路８に供給され、抵抗２４を介してコンデンサ２５
に電荷が蓄積される。これにより、抵抗２４とコンデン
サ２５との接続点の電位が上昇し、これが双方向性サイ
リスタ２６のブレークダウン電圧を越えると、この双方
向性サイリスタ２６が導通して片側のスイッチングトラ
ンジスタ７にベース電流を供給し、そのスイッチングト
ランジスタ７が導通状態になる。このスイッチングトラ
ンジスタ７を流れる電流は、可飽和電流トランス９の一
次巻線Ｗ　ｌ　１、バラスト用インダクタ１９、放電灯
２０のフィラメント及び起動用コンデンサ２３を介して
流れ、これが二次巻線Ｗ、ｂを介してスイッチングトラ
ンジスタ７のベースに正帰還される。このスイッチング
トランジスタ７が導通状態にある間、−次巻ＩＲＷ、、
に流れる電流は時間と共に増加し、可飽和電流トランス
９はコア内の磁束密度が増加して遂には飽和する。

すると、二次巻線Ｗ、ｂの誘起電圧は零となり、スイッ
チングトランジスタ７はオフ状態となる。従って、−次
巻線Ｗ１１に流れる電流、すなわち、可飽和電流トラン
ス９のコアに対する起磁力が減少し、これがコアを飽和
させるレベルより小さくなると、今度は二次巻線Ｗヨａ
に正の電圧が誘起され、スイッチングトランジスタ６が
オン状態となる。

このオン状態は、−次巻線Ｗ＋　＋及び二次巻線Ｗ、ａ
を介しての正帰還により可飽和電流トランス９が飽和す
るまで持続する。以後は、同様にスイッチングトランジ
スタ６．７が交互にオン状態となり、インバータ回路８
は発振を継続する。

この状態において、放電灯２０が寿命末期になると、そ
の放電灯２０に接続されているバラスト用インダクタ１
９に巻回された検出巻線２８の電圧が上昇し、ツェナー
ダイオード４５の電位が所定値を越えると５ＣＲ３４が
オン状態になり、トランジスタ４７が導通してインバー
タ回路８のトランジスタ７のベースをショートしてその
発振を停止させる。

また、この時、抵抗３５．３６を介して電流が流れるの
で、リセット回路として作用するトランジスタ４９がオ
ン状態となり、コンデンサ５１に所定の時定数で充電し
、所定時間後に定電圧導通素子５２がオン状態となり、
トランジスタ５４がオン状態となって５ＣＲ３４がリセ
ットされ、前述のように起動回路２７が動作して発振が
開始される。しかしながら、この時に、まだ放電灯２０
の交換が行なわれていない状態であれば、再びツェナー
ダイオード４５がオン状態となって発振を停止する。

発明が解決しようとする課題上述した放電灯点灯装置では、放電灯２０の異常時にそ
の状態を検出してインバータ回路８の発振を停止させる
ことにより、回路各部の保護が図られるものであるが、
放電灯２０が寿命末期になるなどした際に前述のように
安全回路が作用する結果、放電灯２０が点滅を繰返して
使用者に不快感を与えると云う問題がある。

また、安全回路の電源が、抵抗３７、コンデンサ３８、
抵抗３９、ツェナーダイオード４０，４■よりなる定電
圧電源４２であることにより、正常点灯時においても、
この定電圧電ｆｆ１４２で消費される電力が大きいと云
う問題もある。

課題を解決するための手段直流電源と起動回路とに接続されて半導体スイッチング
動作により高周波出力を行なうインバータ回路を設け、
このインバータ回路の出力端子にインダクタンス素子を
介して放電灯を接続し、インダクタンス素子に巻回され
た検出巻線に発生する電圧の変化を寿命末期検出回路が
検知し、この寿命末期検出回路の出力値に基づいて発振
低減回路がインバータ回路の共振電流を低減し、保持回
路が寿命末期検出回路から出力される検出値を保持して
発振低減回路の動作状態を持続させる。

作用インバータ回路の出力端子にインダクタンス素子を介し
て放電灯を接続し、インダクタンス素子に巻回された検
出巻線に発生する電圧の変化を寿命末期検出回路が検知
し、この寿命末期検出回路の出力値に基づいて発振低減
回路がインバータ回路の共振電流を低減したことにより
、放電灯が寿命末期になった場合には、発振低減回路に
よりインバータ回路の発振が低減されて放電灯が点滅等
せず、しかも、保持回路が寿命末期検出回路から出力さ
れる検出値を保持して発振低減回路の動作状態を持続さ
せることにより、放電灯の寿命末期が検知されるとイン
バータ回路は発振が低減された状態で安定する。

実施例本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。

なお、第２図において説明した部分と同一部分は同一符
号を用いて説明も省略する。この放電灯点灯装置５５で
は、バラスト用インダクタ１９に巻回された検出巻線２
８に、寿命末期検出回路５６と保持回路であるトリガ整
流素子５７（ＳＣＲ）と発振低減回路５８とが順次接続
されて、インバータ回路８に光学的に接続されている。

ここで、前記寿命末期検出回路５６は、ダイオード５９
とコンデンサ６０とからなる整流器に、抵抗６１〜６３
、トリガ素子６４　（Ｔ　Ｄ）、コンデンサ６５等を接
続した構造となっている。そして、この寿命末期検出回
路５６の出力部に接続された前記トリガ整流素子５７に
、前記発振低減回路５８の一部であるフォトカプラ６６
．６７（ＰＱ、。

ＰＱ、）の発光部６８．６９が接続されている。そこで
、これら発光部６８．６９と対向するｍｊ記フォトカブ
ラ６６．６７の受光部７０．７１は、ダイオード７２．
７３と共に可飽和電流トランス９の二次巻線Ｗ、ａ、Ｗ
、ｂからトランジスタ１１゜１５のベースへと接続され
ている。

このような構成において、この放電灯点灯装置５５は、
平常時は第２図に例示した放電灯点灯装置と同様にして
放電灯２０を高周波点灯する。

ここで、この放電灯点灯装置５５では、放電灯２０が寿
命末期になるなどして検出巻線２８の電圧レベルが正常
値以上となると、寿命末期検出回路５６のコンデンサ６
５が抵抗６１を介して充電され、この充電電圧がトリガ
素子６４のブレークダウン電圧を超えるとトリガ整流素
子５７に電流が流れる。すると、フォトカプラ６６．６
７の発光部６８．６９が発光し、この光を受光した受光
部７０．７１が導通状態となってトランジスタ１１．１
５がオン状態となる。そこで、スイッチングトランジス
タ６．７のベース電流と共にバラスト用インダクタ１９
と起動用のコンデンサ２３とによる並列共振電流が減少
し、インバータ回路８の発振が低減されて回路各部が保
護される。

ここで、この放電灯点灯装置５５では、寿命末期検出回
路５６と発振低減回路５８との間にトリガササ流素子５
７を設けたことにより、放電灯２０の寿命末期を検知し
た寿命末期検出回路５６の出力値がトリガされて発振低
減回路５８の動作状態が持続されるものとした。このこ
とにより、この放電灯点灯装置５５では、放電灯２０の
寿命末期が検知されるとインバータ回路８は発振が低減
された状態で安定して暴走等の発生が防止され、回路各
部が確実に保護されている。

なお、この放電灯点灯装置５５では、インバータ回路８
を保護するための回路部５６〜６９と電源ｌを含む回路
本体との接続が、検出巻線２８の磁気的接続とフォトカ
プラ６６．６７による光学的接続とにより行なわれて導
通部分を有さない。

つまり、上述した寿命末期検出回路５６等を駆動する電
力は検出巻線２８に生じる電圧から得ており、放電灯２
０が正常に点灯している時に無用に電ツノを損失するこ
とがない。

また、本実施例の放電灯点灯装置５５は、例えば、図示
するように放電灯が一灯の場合、寿命末期になった放電
灯を取外すとバラスト用インダクタ１９を流れる電流が
切れて発振低減回路５８等の動作が停止し、新しい放電
灯を取付けると寿命末期検出回路５６等はリセットされ
て待機状態となる。つまり、本実施例の回路構成は、コ
ンデンサが並列接続された放電灯を直列接続するなどし
て一灯を取外すと回路が切れるようになっている放電灯
点灯装置に適している。また、本発明の回路構成を複数
個の放電灯が並列に接続されている放電灯点灯装置（図
示せず）などに採用し−た場合、放電灯を取外してもバ
ラスト用インダクタ１９を流れる電流が持続するために
発振低減回路５８等も動作し続けることになるが、この
場合でも、放電灯の交換後に装置の電源を入れなおすこ
とで簡易に寿命末期検出回路５６等をリセットすること
ができる。

発明の効果本発明は上述のように、インバータ回路の出力端子にイ
ンダクタンス素子を介して放電灯を接続し、インダクタ
ンス素子に巻回された検出巻線に発生する電圧の変化を
寿命末期検出回路が検知し、この寿命末期検出回路の出
力値に基づいて発振低減回路がインバータ回路の共振電
流を低減したことにより、放電灯が寿命末期になった場
合には、発振低減回路によりインバータ回路の発振が低
減されて放電灯が点滅しないので、装置の使用者に不快
感を与えることがなく、しかも、保持回路が寿命末期検
出回路から出力される検出値を保持して発振低減回路の
動作状態を持続させることにより、放電灯の寿命末期が
検知されるとインバータ回路は発振が低減された状態で
安定するので、回路の暴走等の発生が防止されて回路各
部が確実に保護され、また、放電灯の異常状態は検出巻
線からその電源が得られ、正常点灯時においても従来の
安全回路で消費していた電力が不要なので、放電灯点灯
装置に無用の損失電力がない等の効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図は従来例
を示す回路図である。５・・・直流電源、８・・・インバータ回路、１９・・
・インダクタンス素子、２０・・・放電灯、２７・・・
起動回路、２８・・・検出巻線、５５・・・放電灯点灯
装置、５６・・・寿命末期検出回路、５７・・・保持回
路、５８・・・発振低減回路出　願　人　　　東京電気株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

直流電源と起動回路とが接続されて半導体スイッチング
動作により高周波出力を行なうインバータ回路と、この
インバータ回路の出力端子にインダクタンス素子を介し
て接続された放電灯と、前記インダクタンス素子に巻回
された検出巻線と、この検出巻線に発生する電圧の変化
を検知する寿命末期検出回路と、この寿命末期検出回路
の出力値に基づいて前記インバータ回路の共振電流を低
減する発振低減回路と、前記寿命末期検出回路から出力
される検出値を保持して前記発振低減回路の動作状態を
持続させる保持回路とよりなることを特徴とする放電灯
点灯装置。