JPH0237694A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

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、始動電圧の異なる複数の放電灯を高周波で並
列点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。

［従来の技術］ 第１図は２灯の放電灯Ａ、Ｂを高周波で並列点灯させる
放電灯点灯装置を示している。各放電灯Ａ、Ｂは高周波
発振回路３の発振トランス○Ｔの２次巻線にバランサＬ
を介して並列的に接続されている。バランサしは一方の
放電灯Ａに流れる負荷ＴＬ流による磁束と他方の放電灯
Ｂに流れる負荷７ｒＬ流による磁束とが打ち消し合うよ
うに構成されており、負荷電流を各放電灯Ａ、Ｈに安定
に分配できるようになっている。なお、放電灯Ａ、Ｂが
正常に点灯しているときには、バランサしは中間タップ
より同数の巻数を同一コア上に巻いているため、負荷Ｔ
Ｌ流が同じ場合には、バランサＬの両端には電圧が発生
しない。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ 上述の従来技術において、発振トランスＯＴの無負荷時
の出力電圧■０は、２灯の放電灯Ａ、Ｂを共に放１！開
始可能な高い値に設定されている。したがって、発振ト
ランスＯＴが大型化し、点灯時のランプ電圧も大きく、
損失も大きいものとなっていた。特に、第２図に示すよ
うに−バランサＬを介して並列点灯される一方の放電灯
ＡＩ、Ａ２と他方の放電灯Ｂの始動電圧に大きな差があ
る場合、発振トランスＯＴは著しく大型化し、損失の増
加も大きくなる。第２図に示す回路例では、各放電灯Ａ
、Ａ２．８が同一定格の放電灯であるとすると、並列点
灯される一方の放電灯Ａ　１．　Ａ　２は２灯直列点灯
となるため、他方の放電灯Ｂに比べて１５倍〜２．０倍
の始動電圧が必要となる。また、放電灯Ａ又はＢが外さ
れていた場合、そのランプソケット間には、発振トラン
スＯＴの出力電圧■。

にバランサＬの電圧Ｖい又はＶＬ２を加えた大きな電圧
が現れ゛ることになり、安全上も好ましくなかった。

本発明はこ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、無負荷時の過大電圧の発生を抑
制して安全性を向上させると共に、高周波発振回路の小
型軽量（ヒを可能とした放電灯点灯装置含提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明にあっては、上記の課題を解決するために、第１
図に示すように、始動電圧の異なる複数の放電灯Ａ、Ｂ
をバランサＬを介して並列点灯せしめる高周波発振回路
３を備える放電灯点灯装置において、高周波発振回路３
の無負荷時の出力電圧■。Ｓを高い方の始動電圧■Ａｓ
より小さく且つ低い方の始動電圧■Ｂｓ以上となるよう
に設定し、且つ始動電圧ＶＢ’３の低い放電灯Ｂの始動
後にバランサＬに発生する電圧ＶＬＡと高周波発振回路
３の出力電圧■。の和が高い方の始動電圧ＶＡＳ以上と
なるように構成したものである。

［作用］ このように、本発明にあっては、高周波発振回路３の出
力によりバランサＬを介して並列点灯される放電灯Ａ、
Ｂの始動に優先順位を付け、始動電圧■。Ｓの低い放電
灯Ｂを先に始動させ、始動電圧ＶＡＳの高い放電灯Ａは
、高周波発振回路３の出力電圧ＶＯとバランサしに発生
する電圧ＶＬＡとを合成した電圧で始動させることによ
り、高周波発振回路３の無負荷時の出力電圧■。を高い
方の始動電圧ＶＡよりも低くすることが可能となる。し
たがって、高周波発振回路３の小型軽量（ヒが可能とな
り、無負荷時に発生する過電圧も抑制できるものである
。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例の回路図である。商用電源１
の交流電圧は、全波整流器２にて整流され、高周波発振
回路３に直流電圧として供給される。なお、全波整流器
２の後に平滑回路を設けて、完全平滑あるいは部分平滑
さ！した直流電圧を高周波発振回路３に供給しても良い
。高周波発振回路３では、直流電圧を高周波電圧に変換
して昇圧用の発振トランスＯＴの１次巻線を励磁し、２
次巻線に高周波の高電圧Ｖ。を発生させる。発振Ｉ・ラ
ンスＯＴは漏洩トランスよりなり、その無負荷時の出力
電圧■。Ｓは、負荷時の出力電圧Ｖ。よりも高くなる。

この高周波電圧は、バランサＬを介して並列接続された
２灯の放電灯Ａ、Ｂに供給される。また、各放電灯Ａ、
Ｂのフィラメントには、発振トランスＯＴに設けた補助
巻線から、フィラメント電圧Ｖｆａ、Ｖｌ’ｂ、Ｖｒｃ
が供給される。

本実施例において、発振トランス○Ｔの無負荷出力電圧
ＶＯ５と放電灯Ａ、Ｂの始動電圧Ｖ　ＡＳ、　Ｖ　ｒ３
ｓには次の関係を持たせである。

■ＶＢＳ≦■すＳ　＜　■ＡＳ したがって、高周波発振回路３が発振動作を開始して発
振ｌ・ランスＯＴの２次巻線から無負荷出力電圧■。Ｓ
が発生すると、放電灯Ｂが先に始動する。放電灯Ｂが点
灯した際、バランサＬの中間タップと放電灯Ａの一端と
の間に発生する電圧をＶＬＡとし、また、このときの発
振）・ランス○Ｔの出力電圧を■。とすると、放電灯Ａ
の始動電圧ＶＡＳとの間に次の関係が成り立つようにす
る。

■ＶＡＳ≦ｖＯ＋ｖＬＡ つまり、放電灯Ｂが点灯した後、放電灯Ｂのランプ電流
がバランサＬの中間タップから放電灯Ｂの方向にのみ流
れることにより、バランサＬの中間タップと放電灯Ａの
一端との間には電圧Ｖｌ−Ａが出力電圧ＶＯと加算され
る方向に発生し、この電圧■ＬＡと発振トランス○Ｔの
出力電圧Ｖｏを合わせて、放電灯Ａに印加し、放電灯Ａ
を始動させるものである。したがって、発振トランスＯ
Ｔの耐圧は小さくて済み、小型軽量化を図ることができ
る。

各放電灯Ａ、Ｂの放電開始により放電灯Ａ、Ｂの各ラン
プ電流がバランサＬの各巻線を介して流れ、バランサＬ
のコア内の磁束はキャンセルされるから、ランプ電流が
同じである場合には、バランサＬの中間タップと各放電
灯Ａ、Ｂの間には電圧は発生しなくなる。ランプ電流が
等しくない場合には、バランサＬの中間タップから放電
灯Ａ、Ｂの各一端までの巻数をそれぞれ適切なものとす
ることにより、放電灯Ａ、Ｂのランプ電流の適切化は可
能であり、この場合、バランサしには、そのランプ電圧
のアンバランスに応じた電圧分担を行うこととなる。

また、万一、何らかの理由で放電灯Ａ、Ｂのうちの一方
が外された場合、その負荷電流のアンバランス分をバラ
ンサＬが電圧分担して他方のランプ電流を抑制し、過電
流を防止するものである。

なお、このとき外された放電灯の両端には、先に述べた
のと同様の理由で、バランサＩ−の中間タップと外れた
放電灯のランプソケットとの間に出力電圧Ｖ。と加算さ
れる電圧が発生して、ランプソケットに高い電圧が発生
することとなるが、本発明においては、出力電圧Ｖｏを
必要最小限に小さく抑えであるために、従来のようにラ
ンプソケットやリード線の耐圧を越えるようなことはな
く、安全性に支障が生じるほど高い電圧が発生すること
はない。

第２図は本発明の他の実施例の回路図である。

本実施例の場合、放電灯Ａ　１．　Ａ　２の直列回路と
放電灯ＢをバランサＬを介して並列接続している。

放電灯Ａ１にはコンデンサＣ１が並列接続されており、
放電灯ＡＩが未点灯のときに放電灯Ａ２にランプ電圧を
印加し、放電灯Ａ２を始動させるようにしている。放電
灯Ａ　１．　Ａ　ｒの始動電圧をそれぞれＶ　ＡＳＩ　
、　Ｖ　Ａｓｚとすると、上記０．０式に代えて、■Ｂ
Ｓ≦Ｖ　ｏｓ＜　（Ｖ　ＡＳＩ　＋　Ｖ　Ａｃ１）（Ｖ
　ＡＳＩ　＋　Ｖ　Ａｃ１）≦ｖＯ＋ｖ、−Ａという関
係が成り立つように構成すれば、放電灯Ｂ、Ａ２．Ａ、
が順に始動し、・２・要最小限の出力電圧■ｏで各放電
灯の始動を行うことが可能である。

なお、先に始動させる放電灯Ｂの放電開始時のランプ寿
命を考慮して、第３図に示すように、先行予熱タイマー
回路４を設けても良い。この先行予熱タイマー回路４は
、抵抗５とサイリスタ６の並列回路を全波整流器２と高
周波発振回路３の間に挿入したものであり、サイリスタ
６はタイマー回路７により制御される。電源投入後、タ
イマー回路７が起動され、一定時間はサイリスタ６がト
リガされない状態が続く。この間、全波整流器２の出力
電圧は抵抗５を介して高周波発振回路３に印加され、抵
抗５により電圧が分担されるので、高周波発振回路３の
入力電圧は低下し、出力電圧Ｖ０５も■。ｓ＜ｖｅｓと
なるように低下するので、放電灯Ｂは点灯せず、フィラ
ンメント電圧Ｖｒａ〜Ｖｆｄによって放電灯Ａ　；、　
Ａ　２　、　Ｂの各フィランメントが予熱される。一定
時間が経過すると、タイマー回路７がタイムアツプ状態
となり、サイリスタ６がトリガされるので、全波整流器
２の出力電圧は高周波発振回路３にそのまま印加され、
抵抗５による電圧分担がなくなるので、高周波発振回路
３の入力電圧は上昇し、出力電圧Ｖ。Ｓは■。Ｓ≧■Ｂ
Ｓとなるように上昇する。このため、放電灯Ｂが点灯し
、以下、バランサしに発生ずる電圧ＶＬＡと出力電圧■
。の加算された電圧により、コンデンサＣを介し゛ζ放
電灯Ａ２が始動し、さらに放電灯Ａ１が々台動する。

上記各実施例に用いる高周波発振回路３の例としては、
例えば、第４図に示すようなトランジスタ２石を古むプ
ッシュプル発振回路と用いることができる。この回路は
商用の交流電源電圧を全波整流器２によって全波整流し
、平滑回路８にて完全平滑又は部分平滑し、数十Ｋ　［
−１２の高周波で放電灯ＰＬを点灯させろものである。

平滑された直流電源の正極側は、発振トランスＯＴの１
次巻線の中間タップに接続されている。発振トランス○
Ｔの１次巻線の両端は、夫々トランジスタＴｒＴｒ２の
コレクタ・エミッタ間と定電流用のチョークＬ０を介し
て直流電源の負彊側に接続されている８発振トランジス
タの１次巻線の両端には、共振用のコンデンサＣが並列
接続されている。トランジスタＴｒ、とトランジスタＴ
ｒ２の夫々のベースは、起動用の抵抗Ｒ１とベース抵抗
Ｒ２，Ｒｓを夫々介して、直流電源の正極側に接続され
ると共に、発振Ｉ・ランスＯＴの帰還巻線の両端に夫々
接続されている。また、発振トランス○Ｔの電源巻線は
ベース回路９に電源を供給している９発振トランジスタ
の２次巻線には放電灯ＰＬが接続されている。上述の実
施例では、第４図に図示された放電灯ＰＬに代えて２つ
の放電灯がバランサを介して並列接続されているもので
ある。

商用電源が投入されると、起動抵抗Ｒ１とベース抵抗Ｒ
２、Ｒ］の夫々を介して、トランジスタＴｒ及びトラン
ジスタＴｒ２のベースに電流が流れ、トランジスタＴｒ
、又はＴｒ２のいずれかが先にオン状嘗となる、今、仮
にトランジスタＴｒ、がトランジスタＴｒ、よりも先に
オフ状態になったとすると、直流７ｒ、ａの正極端から
発振トランス○Ｔの１次巻線の中間タップを通り、トラ
ンジスタＴｒ、のコレクタ・エミッタ間、定電流チョー
クＬ。を介して直流電源の負極端に戻る経路で１次電流
が流れる。

発振トランス○Ｔの１次巻線に電流が流れたことにより
、トランジスタＴｒ、には順バイアスを、トランジスタ
Ｔｒ２には逆バイアスを印加する向きに、発振トランス
ＯＴの帰還巻線には電圧が誘起される０次に、コンデン
サＣと発振トランス○Ｔの１次巻線との共振により帰還
巻線には今までと逆方向の電圧が誘起され、この帰還巻
線に誘起された電圧により、トランジスタＴｒ、は逆バ
イアスされ、トランジスタＴｒ２は順バイアスされて、
トランジスタＴｒ、はオフ状態に、トランジスタＴｒ）
はオフ状態にされる。以下、同じ動作を繰り返して、発
振トランスＯＴの２次巻線に高周波電圧が誘起される。

そして、１次巻線と２次巻線の巻数比を適切に設定する
ことにより、２次巻線の出力電圧を上記■、■式が成立
するように設定することができるものである。

なお、高周波発振回路としてはプッシュプル回路に限ら
ず、ハーフブリッジ回路や直列共振型インバータ又は１
石式インバータ等の各種の回路を用いることができる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、始動電圧の異なる複数の放電灯
をバランサを介して並列点灯せしめる高周波発振回路を
備える放電灯点灯装置において、高周波発振回路の無負
荷出力電圧を高い方の始動電圧より小さく且つ低い方の
始動電圧以上となるように設定し、且つ始動電圧の低い
放電灯の始動後にパラ〉・すに発生する電圧と出力電圧
の和が高い方の始動電圧以上となるように構成したもの
であるから、啄負荷時の出力電圧を必要最小限に小さく
することができ、したがって、高周波発振回路の耐圧を
低減し、小型軽量化と損失の低減を図ることができると
いう効果があり、また何らかの理由で一方の放電灯が外
された場合にも事前に無負荷出力電圧を小さく抑えであ
るために、回路部品に定格電圧を越える過大電圧が加わ
ることはなく、安全性が向上するという効果がある。

【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図は本発明のさらに他の実施
例の回路図、第４図は本発明に用いる高周波発振回路の
一例を示す回路図である。 Ａ、Ｂは放電灯、Ｌはバランサ、３は高周波発振回路で
ある９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）始動電圧の異なる複数の放電灯をバランサを介し
   て並列点灯せしめる高周波発振回路を備える放電灯点灯
   装置において、高周波発振回路の無負荷出力電圧を高い
   方の始動電圧より小さく且つ低い方の始動電圧以上とな
   るように設定し、且つ始動電圧の低い放電灯の始動後に
   バランサに発生する電圧と出力電圧の和が高い方の始動
   電圧以上となるように構成して成ることを特徴とする放
   電灯点灯装置。