JPH0590898U - 電子式放電灯装置における保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 始動時の異常のみでなく、点灯時の異常電流
を検出し、安定に作動する電子式放電灯装置における保
護回路を提供する。 【構成】 負荷である放電灯に直列にカレントトランス
２４を接続し、該カレントトランス２４の二次電流を利
用してトランジスタ２１、２２の発振を行う電流共振型
インバータ回路を使用した電子式放電灯装置の保護回路
であって、前記カレントトランス２４に更に付加巻線３
５を設けてその負荷電流を電圧変換し、該電圧によって
高抵抗４０に直列に接続されたコンデンサ４１を充電
し、該コンデンサ４１の充電電圧を基準電圧と比較し、
該充電電圧が前記基準電圧を超えた場合に前記トランジ
スタ２２の発振を停止させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電流共振型インバータ回路を使用する電子式放電灯装置における保 護回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、電子式放電灯装置においては、過電流あるいは温度上昇によって機器が 破損するので、これの保護方法として、ランプ電圧異常を抵抗分圧で捉えるラン プ電圧分圧方式や、放電灯に直列に配置されたチョークトランスに二次巻線を設 け、その誘起電圧を検出するチョーク二次巻線方式が用いられていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の電子式放電灯装置における保護方式の一例であるランプ 電圧分圧方式は、ランプ始動異常の過電圧を検出して発振を停止させて前記電子 放電灯装置を保護するものであるが、ランプ回路は絶縁が高い為、余分な絶縁が 必要という問題点があった。 また、従来のチョーク二次巻線方式は、漏れ磁束が発生する為に一次二次間の 電流比例度が小さくなり、二次電流によって異常を検出する場合には精度が悪い という問題点があった。 更には、過電流によって発振用トランジスタの発熱による熱破壊が起こる危険 性があるという問題点があった。 本考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、始動時の異常のみでなく、 点灯時の異常電流を検出し、安定に作動する電子式放電灯装置における保護回路 を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

前記目的に沿う請求項１記載の電子式放電灯装置における保護回路は、負荷で ある放電灯に直列にカレントトランスを接続し、該カレントトランスの二次電流 を利用してトランジスタのスイッチングを行う電流共振型インバータ回路を使用 した電子式放電灯装置の保護回路であって、前記カレントトランスに更に付加巻 線を設けてその負荷電流を電圧変換し、該電圧によって高抵抗に直列に接続され たコンデンサを充電し、該コンデンサの充電電圧を基準電圧と比較し、該充電電 圧が前記基準電圧を超えた場合に前記トランジスタの発振を停止させるようにし ている。 また、請求項2 記載の電子式放電灯装置における保護回路は、基準電圧発生回 路に、抵抗と定電圧素子を直列に接続した回路を使用し、更に前記定電圧素子に 発振用のトランジスタに接触あるいは近接して設けられたサーミスタを並列に接 続し、前記トランジスタの発熱を前記サーミスタで検出して基準電圧を下げるよ うにしている。

【０００５】

【作用】

請求項１記載の電子式放電灯装置における保護回路においては、カレントトラ ンスに設けられた付加巻線によって二次電流が誘起され、該二次電流は抵抗によ って電圧に変換され、該電圧は高抵抗を介してコンデンサに充電されるので、一 定の時定数を有し、始動時の短時間の過電流等には応答せず、比較的長期の過電 流に対して充電電圧が上昇する。そして、該コンデンサの充電電圧と基準電圧と を比較して、該コンデンサの充電電圧が前記基準電圧を超えた場合に、発振用の トランジスタを停止するようにしているので、安定状態で前記電子式放電灯装置 を保護する。 請求項２記載の電子式放電灯装置における保護回路においては、基準電圧発生 回路に、抵抗と定電圧素子を直列に接続した回路を使用し、発振用のトランジス タに接触あるいは近接して設けられたサーミスタを前記抵抗に並列に接続してい る。従って、前記トランジスタが温度上昇した場合には、サーミスタも温度上昇 して該サーミスタの抵抗値が下がると、前記抵抗とサーミスタによって分圧され る電圧が定電圧素子の電圧より下がり、結果として基準電圧が下がる。 これによって、前記コンデンサの充電電圧が低い場合であっても、前記トラン ジスタの発振が止まり、回路が保護されることになる。

【０００６】

【実施例】

続いて、添付した図面を参照しつつ、本考案を具体化した実施例につき説明し 、本考察の理解に供する。 ここに、図１は本考案の一実施例に係る電子式放電灯装置の回路図である。 図１に示すように、本考案の一実施例を適用した電子式放電灯装置１０は、電 源回路１１と、該電源回路１１に接続される発振回路１２と、該発振回路１２に 接続されて負荷となる放電灯１３と、共振用のコンデンサ１４、１４ａ、始動用 コンデンサ５１及びチョーク１５と、前記発振回路１２に付設される保護回路１ ６とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。

【０００７】 電源回路１１においては、ダイオードブリッジ１７が設けられ、ヒューズ１８ 及びスイッチ１９を介して流れる交流を直流に整流し、平滑コンデンサ２０によ って略完全な直流を発生させている。 前記発振回路１２は、対となるトランジスタ２１、２２と、該トランジスタ２ １、２２に接続されて主電流が流れる一次巻線２３を備えたカレントトランス２ ４を有し、該カレントトランス２４の二次巻線２５、２６はそれぞれ前記トラン ジスタ２１、２２のベースにコンデンサ２７、２８及び制限抵抗２９、３０を介 して接続されている。おな、３１、３２はコンデンサ２７、２８充電用のダイオ ードを、３３、３４はその時定数用抵抗（電流制限用抵抗）を示す。

【０００８】 前記保護回路１６は、カレントトランス２４に更に設けられた付加巻線３５に 並列に接続される負荷抵抗３６と、該負荷抵抗３６の両端に生じた電圧を整流す るダイオード３７及びコンデンサ３８と、該コンデンサ３８に逆流防止用のダイ トード３９及び高抵抗４０を介して接続されるコンデンサ４１とを有し、一定の 時定数を持たせて、前記カレントトランス２４に流れる電流をコンデンサ４１の 蓄勢電圧として検出するようにしている。

【０００９】 また、前記保護回路１６には、前記電源回路１１の出力側に制限抵抗４２を介 して接続される定電圧素子の一例である定電圧ダイオード４３と、該定電圧ダイ オード４３に並列に接続されるサーミスタ４４と、前記定電圧ダイオード４３に 制限抵抗４５を介して接続されるＰＵＴ（プログラマブルユニジャンクショント ランジスタ）４６と、該ＰＵＴ４６の出力によって点呼するサイリスタ４７と、 該サイリスタ４７の点呼によってオンとなるトランジスタ４８を有し、通常は前 記定電圧ダイオード４３によって発生する基準電圧より前記コンデンサ４１の充 電電圧が大きくなった場合には、ＰＵＴ４６がオンとなって、前記コンデンサ４ １の電荷を放電させてサイリスタ４７を点呼し、トランジスタ４８をオンとする ようにしている。なお、４９、５０は制限抵抗を示す。

【００１０】 前記放電灯１３の両側のフィラメントの中央には点呼用のコンデンサ５１が設 けられ、放電灯１３が始動する場合にはフィラメントに電流を流すようになって いると共に、該放電灯１３にはチョーク１５と対となって共振するコンデンサ１ ４、１４ａが設けられている。

【００１１】 従って、該電子式放電灯装置１０の動作について以下に詳しく説明すると、ス イッチ１９を投じて該装置１０に電源を入れると、回路定数の不平衡あるいは電 源から生ずるノイズ等によって、例えば、トランジスタ２１がオンとなるとする と、電源回路１１からトランジスタ２１、カレントトランス２４、放電灯１３の フィラメント、コンデンサ５１、１４ａを通じて順方向の電流が流れる。これに よって、二次巻線２５、２６に電流が誘起されるが、トランジスタ２１を更にオ ン状態にし、トランジスタ２２をオフ状態にするように巻線方向が選択されてい る。

【００１２】 そして、前記コンデンサ１４ａの充電が完了して電流が流れなくなると、前記 カレントトランス２４の誘起電圧は無くなり、トランジスタ２１はオフになる。 以上の過程において、前記二次巻線２６によって誘起された電流が保護抵抗及び ダイオード３２を介してコンデンサ２８に電荷を貯えさせ、該コンデンサ２８に 溜まった電荷が制限抵抗及びトランジスタ２２を介して流れるので、トランジス タ２２がオンとなり、これによって前記過程によってコンデンサ１４ａに蓄勢さ れた電荷が逆流して、更にはコンデンサ１４を通じて電源回路１１から供給され る電流がカレントトランス２４の一次巻線２３に流れ、これによってその二次巻 線に誘起される電流によってトランジスタ２１は完全にオフ、トランジスタ２２ は完全にオンとなり、放電灯１３を通じて逆方向の電流が流れ、チョーク１５と の共振状態が始まり、時間の経過と共に電流が停止し、トランジスタ２２はオフ となる。

【００１３】 この後、コンデンサ２７に蓄勢された電荷が放電して、トランジスタ２１をオ ンとし、トランジスタ２１、２２は発振状態を継続し、放電灯１３に交流が流れ ることになるが、始動直後は放電灯１３の電流はフィラメント及びコンデンサ５ １を通って流れるので、フィラメントが加熱されて、時間の経過と共に主放電を 開始し、放電灯が点灯する。

【００１４】 以上の動作において、カレントトランス２４の付加巻線３５にも放電灯１３を 流れる電流に対応する電流が流れので、抵抗３６の両端には放電電流に比例する 電圧が生じることになり、これを整流して充電したコンデンサ３８の電圧も前記 放電電流と比例した電圧となる。 そして、該コンデンサ３８の電荷は逆流阻止用のダイオード３９及び高抵抗４ ０を介してコンデンサ４１に充電されるが、該高抵抗４０及びコンデンサ４１の 積となる時定数が比較的長いので、割合ゆっくりとした速度でコンデンサ４１に は充電され、電源投入後の所定時間は該保護回路１６は動作しないようになって いる。

【００１５】 定常状態で、異常電流が流れると、コンデンサ４１の充電電圧は上昇するので 、これが前記定電圧ダイオード４３によって決定される基準電圧を越えると、Ｐ ＵＴ４６がオンとなって、コンデンサ４１の電荷が放電し、サイリスタ４７が点 呼し、トランジスタ４８がオンとなって、トランジスタ２２のベースをクランプ し、発振を停止させ、これによって回路の安全を保つようになっている。

【００１６】 次に、トランジスタ２１、２２に近接あるいは接触して配置されているサーミ スタ４４の温度が上昇すると、その抵抗が減少するので、抵抗４２とサーミスタ ４４によって分圧される電圧が、定電圧ダイオード４３の定格電圧より下がり、 結果としてＰＵＴ４６のしきい値が下がってオンとなり、コンデンサ４１の低い 充電電圧によってサイリスタ４７、トランジスタ４８がオンとなって、発振を停 止させ、トランジスタ２１、２２の熱暴走を防止している。

【００１７】

【考案の効果】

請求項１〜３記載の電子式放電灯装置においては、カレントトランスに付加巻 線が設けられ、該付加巻線に発生する電流を利用して異常電流の検出を行ってい るので、放電灯の回路から絶縁状態で検知出力を得ることができ、これによって 回路の構成を簡略化でき、更には始動時の異常だけでなく、点灯時の異常も検知 することができる。 そして、カレントトランスに付加巻線を設けて二次電流を検出しているので、 検出電流が付加電流に比例し、漏れ磁束を有するチョークに二次巻線を設けて負 荷電流を検出する場合に比較して、正確な制御を行うことができる。 特に、請求項２記載の電子式放電灯装置における保護回路においては、基準電 圧発生回路に発振用のトランジスタに接触あるいは近接してサーミスタが設けら れているので、該サーミスタによって前記トランジスタの熱破壊を保護すること が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る電子式放電灯装置の保
護回路図である。

【符号の説明】

１０ 電子式放電灯装置 １１ 電源回路 １２ 発振回路 １３ 放電灯 １４ 共振用コンデンサ １５ リーケージ用チョーク １６ 保護回路 １７ ダイオードブリッジ １８ ヒューズ １９ スイッチ ２０ 平滑コンデンサ ２１ トランジスタ ２２ トランジスタ ２３ 一次巻線 ２４ カレントトランス ２５ 二次巻線 ２６ 二次巻線 ２７ コンデンサ ２８ コンデンサ ２９ 制限抵抗 ３０ 制限抵抗 ３１ ダイオード ３２ ダイオード ３３ 保護抵抗 ３４ 保護抵抗 ３５ 付加巻線 ３６ 負荷抵抗 ３７ ダイオード ３８ コンデンサ ３９ ダイオード ４０ 高抵抗 ４１ コンデンサ ４２ 制限抵抗 ４３ 定電圧ダイオード ４４ サーミスタ ４５ 制限抵抗 ４６ ＰＵＴ ４７ サイリスタ ４８ トランジスタ ４９ 制限抵抗 ５０ 制限抵抗 ５１ コンデンサ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷である放電灯に直列にカレントトラ
   ンスを接続し、該カレントトランスの二次電流を利用し
   てトランジスタの発振を行う電流共振型インバータ回路
   を使用した電子式放電灯装置の保護回路であって、 前記カレントトランスに更に付加巻線を設けてその負荷
   電流を電圧変換し、該電圧によって高抵抗に直列に接続
   されたコンデンサを充電し、該コンデンサの充電電圧を
   基準電圧と比較し、該充電電圧が前記基準電圧を超えた
   場合に前記トランジスタの発振を停止させることを特徴
   とする電子式放電灯装置における保護回路。
2. 【請求項２】 基準電圧発生回路に、抵抗と定電圧素子
   を直列に接続した回路を使用し、更に前記定電圧素子に
   発振用のトランジスタに接触あるいは近接して設けられ
   たサーミスタを並列に接続し、前記トランジスタの発熱
   を前記サーミスタで検出して基準電圧を下げる請求項１
   記載の電子式放電灯装置における保護回路。