JPH08167482A

JPH08167482A - 蛍光灯の直流点灯でのダブル・スポット方式

Info

Publication number: JPH08167482A
Application number: JP35741991A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Namikawa; 靖之南川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-02
Filing date: 1991-12-02
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】（目的）ダブル・スポット方式点灯回路を直流点灯で，
ほかの，方式よりも省電力で，かつ，簡便に実現する。（構成）従来の交流点灯でのダブル・スポット方式に，
ランプの放電の負特性に対処するために，電力ロスの小
さいコンデンサーを用いて，４個のコイルのインダクタ
ンスを小さくし，これにより，電力ロスを小さくし，そ
の後，ブリッジを用いて，直流点灯をダブル・スポット
で具現する。（効果）この発明で用いたのとは，ほかの方法の，ダブ
ル・スポット点灯での直流点灯回路よりも，例えば，１
次側，２次側に掛かる電圧が大きいトランスを用いる方
式よりも，簡便で，かつ，このトランスを用いないため
に，このトランスにおける，電力ロスがなくなり，省電
力化が実現できた。

Description

【発明の詳細な説明】（０００１）（産業上の利用分野）照明分野（０００２）（従来の技術）蛍光灯の直流点灯はランプ
の放電の負特性に対処するために安定抵抗をいていた場
合，電力ロスが大きかった。また，直流点灯のダブル・
スポット点灯の場合入出力電圧の高い絶縁トランスを，
主に用いなければならないことがあった。

（０００３）（発明が解決しょうとする課題）従来の交
流点灯での，ダブル・スポット方式を直流点灯として実
現する。この際他のダブル・スポット点灯での直流点灯
回路のように，絶縁トランスなどを，新たに用いなくて
も良いようにする。これにより，絶縁トランスなどの持
つ，銅損鉄損，漏れインダクタンスを無くすことが出来
る。また，例えば，図１の１，および，２にコンデンサ
ーを用いることが出来るため，図１のコイル『Ｌ１，Ｌ
３』，および『Ｌ２，Ｌ４』を小型，軽量化することが
できるようにする。また，これにより，電力ロスを低減
させる。

（０００４）（課題を解決するための手段）例えば，図
１の場合，コイルＬ１とＬ３は同じ鉄心上に巻かれてお
り，また，コイルＬ２とＬ４は，コイルＬ１とＬ３とは
別の鉄心上に巻かれているため，この２個のコイルのイ
ンダクタンス，すなわち，Ｌ１とＬ３，および，Ｌ２と
Ｌ４を同等のものにし，さらに，相互インダクタンスＭ
１とＭ２を同等のものにすることにより，回路内での循
環電流は，抑制される，よって，他の方式のように，新
たに，絶縁トランスは用いなくても良くなる。また例え
ば，図１の１，および，２を用いることにより，これら
の，コイルを小型，軽量化できるため，電力ロスは低減
する。

（０００５）（作用）例えば，図１の場合，電源を入れ
ると，コイル『Ｌ１とＬ３』のインダクタンス，およ
び，相互インダクタンス，そして，コイル『Ｌ２とＬ
４』のインダクタンス，および，相互インダクタンスを
経て，Ｃ点とＤ点間，および，Ｅ点とＦ点間に得られた
電圧をコンデンサー，２，１を通して，それぞれのブリ
ッジにより，直流電圧が得られる。この電圧を，平滑用
コイルおよび，平滑用コンデンサーを経て，ランプに供
給される。この際，電流Ｉ２はスタータを通じて流れ
る。このため，コイルＬ１，Ｌ３，および，コンデンサ
ー１があるため，図１のＢ点での電圧は，Ａ点での電圧
よりも小さくなり，電流Ｉ１は，ランプの電極を通じ
て，電極を予熱し，スタータを通って流れる。そして，
スタータが接触を離れた時，図１の３，および，４のコ
イルから，同時に高電圧が発生する。この時，コイルＬ
１，Ｌ３とコイルＬ２，Ｌ４は，異なる鉄心に巻かれて
おり，インダクタンス，および，相互インダクタンスが
同等の値であるため，ランプの電極には，陰極輝点が２
個現れ，直流点灯で，かつ，ダブル・スポット方式が具
現する。図４の回路では，電極を加熱し，低下したラン
プ始動電圧以上の電圧をランプに掛けることで，この方
式のラピッドスタート方式が具現する。また，図５で
は，ランプ始動電圧以上の電圧をランプに掛けること
で，ランプを瞬時始動する。また，図６では，２組みの
ブリッジに用いられたサイリスターを同時に点弧させる
ことで，点弧回路を簡便なものにする。さらに，図７で
は，負荷時タップ切り換え方式を用いてランプの消灯な
しに，段階的調光をする。このとき負荷時タップ切り換
え装置の２連装を用いた。

（０００６）（実施例）常用周波数でのチョークコイル
方式の照度を，１，とすると，この発明での，図１の直
流点灯でのダブル・スポット方式を用いた場合には照度
は，約２．６倍であった。また，この時の消費電力は，
前者が２１．３Ｗで，後者は，４３．３Ｗであった。ま
た，点灯時のＩ１，および，Ｉ２は図２，および，図３
のようになり，『この，Ｉ１とＩ２の縦軸の電流のスケ
ールは，同じである。』ほかの，直流点灯での，ダブル
・スポット点灯回路と比較して，例えば，１次側が１０
０Ｖで，２次側も１００Ｖというようなトランス『主
に，絶縁トランス』を用いることなどの必要が無いの
で，このようなトランスにおける，銅損，鉄損，漏れイ
ンダクタンスがなくなるため電流値，Ｉ１，および，Ｉ
２は，ほぼ，同じ値を示していることがわかる。また，
点灯時の図１の電源に流れる電流波形は，図８のような
ものになる。

（０００７）

【図面の簡単な説明】

（図１）ダブル・スポット方式点灯回路の直流点灯回路
の一例を表す。Ｌ１−コイル『または，このコイルのインダクタンス』
Ｌ３−コイル『または，このコイルのインダクタン
ス』Ｌ２−コイル『または，このコイルのインダクタ
ンス』Ｌ４−コイル『または，このコイルのインダク
タンスＭ１−相互インダクタンス』Ｍ２−相互イン
ダクタンス１−コンデンサー２−コンデンサー３
−平滑用コイル４−平滑用コイル５−ブリッジ６
−ブリッジ７−平滑用コンデンサー８−平滑用コンデンサー９
−ランプ１０−スタータ１１−雑音防止用コンデン
サー１２−始動補助導体，または，蛍光灯の器具１
３−スイッチ１４−電源１５−コンデンサー（図２）オシロ波形で，ランプ点灯時のＩ１を表す。（図３）オシロ波形で，ランプ点灯時のＩ２を表す。（図４）ダブル・スポット方式点灯回路の直流点灯での
ラピッドスタート方式の一つを表す。Ｌ１−コイル『または，このコイルのインダクタンス』
Ｌ３−コイル『または，このコイルのインダクタン
ス』Ｌ２−コイル『または，このコイルのインダクタ
ンス』Ｌ４−コイル『または，このコイルのインダク
タンス』Ｍ１−相互インダクタンスＭ２−相互イン
ダクタンス１−コンデンサー２−コンデンサー３
−平滑用コイル４−平滑用コイル５−ブリッジ６
−ブリッジ７−平滑用コンデンサー８−平滑用コンデンサー９
−ランプ１０−スイッチ１１−始動補助導体，また
は，蛍光灯の器具１２−コンデンサー１３−電磁開
閉器，またはタイマーのようなもの１４−トランス
１５−電源（図５）ダブル・スポット点灯回路の直流点灯での瞬時
スタート方式の一つを表す。Ｌ１−コイル『または，このコイルのインダクタンス』
Ｌ３−コイル『または，このコイルのインダクタン
ス』Ｌ２−コイル『または，このコイルのインダクタ
ンス』Ｌ４−コイル『または，このコイルのインダク
タンス』Ｍ１−相互インダクタンスＭ２−相互イン
ダクタンス１−コンデンサー２−コンデンサー３
−平滑用コイル４−平滑用コイル５−ブリッジ６
−ブリッジ７−平滑用コンデンサー８−平滑用コンデンサー９
−ランプ１０−スイッチ１１−始動補助導体，また
は，蛍光灯の器具１２−コンデンサー１３−電源（図６）タブル・スポット点灯回路の直流点灯での連続
調光回路の一つを表す。Ｌ１−コイル『または，このコイルのインダクタンス』
Ｌ３−コイル『または，このコイルのインダクタン
ス』Ｌ２−コイル『または，このコイルのインダクタ
ンス』Ｌ４−コイル『または，このコイルのインダク
タンス』Ｍ１−相互インダクタンスＭ２−相互イン
ダクタンス１−コンデンサー２−コンデンサー３
−平滑用コイル４−平滑用コイル５−ブリッジ６
−ブリッジ７−平滑用コンデンサー８−平滑用コンデンサー９
−ランプ１０−スタータ１１−雑音防止用コンデン
サー１２−始動補助導体，または，蛍光灯の器具１
３−スイッチ１４−電源１５−コンデンサー（図７）ダブル・スポット方式点灯回路の直流点灯での
段階的調光回路の一つを表す。Ｌ１−コイル『または，このコイルのインダクタンス』
Ｌ３−コイル『または，このコイルのインダクタン
ス』Ｌ２−コイル『または，このコイルのインダクタ
ンス］Ｌ４−コイル『または，このコイルのインダク
タンスＭ１−相互インダクタンスＭ２−相互インダ
クタンス３−平滑用コイル４−平滑用コイル５−
ブリッジ６−ブリッジ７−平滑用コンデンサー８
−平滑用コンデンサー９−ランプ１０−スタータ
１１−雑音防止用コンデンサー１２−始動補助導体，
または蛍光灯の器具１３−スイッチ１４−電源１
５−コンデンサー１６−負荷時タップ切り換え装置
１７−コンデンサー（図８）オシロ波形で，電源電圧『正弦波状のもの』，
および，電源に流れる電流波形を表す。

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【手続補正書】

【提出日】平成４年２月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】蛍光灯の直流点灯でのダブル・スポット
方式

【手続補正書】

【提出日】平成６年５月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】『産業上の利用分野』照明分野

【０００２】『従来の技術』蛍光灯の直流点灯はランプ
の放電の負特性に対処するために安定抵抗を用いていた
場合，電力ロスが大きかった。また，直流点灯のダブル
・スポット点灯の場合入出力電圧の高い絶縁トランスな
どを，主に用いなければならないことがあった。

【０００３】『発明が解決しょうとする課題』従来の交
流点灯での，ダブル・スポット方式を直流点灯として実
現する。この際他のダブル・スポット点灯での直流点灯
回路のように，絶縁トランスなどを，別に用いなくても
良いようにする。これにより，入出力電圧の高い，絶縁
トランスなどの持つ，銅損，鉄損，漏れインダクタンス
を無くすことが出来る。また例えば，図１のコイル
『Ｌ１，Ｌ３』，および『Ｌ２，Ｌ４』は，その，相互
インダクタンスの作用により，これらの，コイルＬ１，
Ｌ３，Ｌ２，Ｌ４を用いて単巻変圧器を構成することに
より，電源電圧の昇圧，または，降圧の要素も兼ね備え
させることができるようにするが，倍電圧整流回路など
を用いれば用いずに済むことがある。

【０００４】『課題を解決するための手段』図１では，
コイルＬ１とＬ３は同じ鉄心上に巻かれており，また，
コイルＬ２とＬ４は，コイルＬ１とＬ３とは別の鉄心上
に巻かれているためこの２個のコイルの相互インダクタ
ンスによる，起電力が同等のものである場合には図１の
１，および，図１の２のコンデンサーの容量を同等のも
のとすることにより，回路内での循環電流は，抑制され
る，よって，他の方式のように，新たに入出力電圧の高
い絶縁トランス等は用いなくても良くなる。また，ラン
プの放電の負特性に対処するために『コンデンサー』を
用いた場合には，図１のＣ点，Ｄ点，およびＥ点，Ｆ点
間の電圧は昇圧されるため『ラピッド・スタート形』が
容易になる。また，例えば，図７では，図１で用いた，
コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ４を利用して，単巻変圧器
と等価な要素を構成し，図１と同じく，回路内の循環電
流を抑制すると同時に，電源電圧を昇圧する要素を持た
せる。また，蛍光灯の直流点灯でのダブル・スポット方
式の際のランプの放電の負特性に対処するために電力損
失の小さい，軽量のコンデンサーを単独で用いた場合
に，負荷電流波形が急峻になるときのための対策も述べ
た。また，ランプ全体の負荷電流の力率を『１』に近づ
けることができることを述べた。さらに，これら，イン
ピーダンスを持つ，素子，または，回路を省略すること
についても述べた。また，スイッチを用いて，２系統の
ランプ電流の一方を遮断することにより，ランプ電流を
約１／２にできるようにすることについて述べた。ま
た，ランプの電極を加熱することにより，ランプをラピ
ッドスタートさせることについて述べた。さらにランプ
を瞬時始動させることについて述べた。さらに，これら
の回路においてランプの直流点灯時のランプの暗端効果
に対処する場合に，転極を用いる場合にこの，転極装置
をランプ電流平滑用コイルを経た後に設けることによ
り，ランプ電流平滑用コイルには，転極の前後におい
て，常に，一方向に直流のランプ電流が流れ，これと，
転極装置を保護するための装置との効果で，ランプの転
極時のスピードアップにつなげる。また直流電圧を得る
ための『整流器』に「ブリッジ」以外のものを用いるこ
とがあり，例えば倍電圧整流回路を用いたような場合に
は昇圧器を用いなくとも，ランプ電圧の高いランプを直
流点灯させることができる。

【０００５】『作用』例えば，図１の場合，電源を入れ
ると，コイル『Ｌ１とＬ３』のインンダクタンス，およ
び，相互インダクタンス，Ｍ１≒１，そして，コイル
『Ｌ２とＬ４』のインダクタンス，および，相互インダ
クタンスＭ２≒１を経て，Ｃ点とＤ点間，および，Ｅ点
とＦ点間に得られた電圧がコンデンサー，２と１を通す
ことにより昇圧される，その後，それぞれのブリッジに
より，直流電圧を得る。この電圧を，平滑用コンデンサ
ー，および，平滑用コイルを経て，ランプに供給する。
この際，『ラピッド・スタート方式が適している』。ほ
かの，直流点灯でダブル・スポット方式のように，入出
力電圧の高い，絶縁トランス等を用いる必要が無く，ま
た，図４では，ランプの放電の負特性に対処するため
に，コンデンサーを用いた場合においても，電源電圧が
昇圧されない場合も含まれる。図７では，電源電圧を昇
圧する作用が得られる。また，負荷全体としての力率を
『１』に近づけることができることもあることについて
述べた。さらに，ランプの放電の負特性に対処するため
の，インピーダンスを持つ，素子，または，回路を省略
できることもある。また，スイッチを用いて，ランプ電
流を，約１／２にできるようにする。さらに電極を加熱
し低下した，ランプ始動電圧以上の電圧を得ることによ
りランプのラピッド・スタート方式が具現する。また，
ランプ始動電圧以上の電圧を得ることで，ランプを瞬時
始動させる。

【０００６】『実施例』常用周波数でのチョークコイル
方式の照度を，『１』，とすると，この発明での，図１
の直流点灯でのダブル・スポット方式を用いた場合に
は，照度は約２．５倍であった。また，この時の消費電
力は，前者が２１．３Ｗで，後者は，４３．３Ｗであっ
た。また，点灯時のＩ１，および，Ｉ２は，図２およ
び，図３のようになり，『この，Ｉ１とＩ２の縦軸の電
流のスケールは同じである。』ほかの，直流点灯での，
ダブル・スポット点灯回路と比較して，例えば，別に，
絶縁トランス等を用いることなどの必要が無いので電流
値，Ｉ１，および，Ｉ２は，ほぼ，同じ値を示している
ことがわかる。

【０００７】『発明の効果』この発明とは，別の，直流
点灯でのダブル・スポット方式と比較して，入出力電圧
の高い，トランス等を用いる必要が無く，また，電源電
圧の昇圧または，降圧も，この，同じ，システムを用い
て実現することができる。もちろん，ブリッジ以外の，
例えば，倍電圧整流回路を用いる場合もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１を具現するために用いた，直流点灯で
の，ダブル・スポット方式点灯回路の一例を表す。Ｌ１−コイル『または，このコイルのインダクタンス』
Ｌ３−コイル『または，このコイルのインダクタン
ス』Ｌ２−コイル『または，このコイルのインダクタ
ンス』Ｌ４−コイル『または，このコイルのインダク
タンス』Ｍ１−相互インダクタンス『Ｍ１≒１』Ｍ
２−相互インダクタンス『Ｍ２≒１』１−コンデンサ
ー２−コンデンサー３−平滑用コイル４−平滑用
コイル５−整流器６−整流器７−平滑用コンデン
サー８−平滑用コンデンサー９−ランプ１２−始
動補助導体または，蛍光灯の器具１３−スイッチ
１４−電源１５−コンデンサー１６−請求項１を表
した回路の一例を表す。

【図２】オシロ波形で，図１のランプ電流Ｉ１を表す。

【図３】オシロ波形で，図１のランプ電流Ｉ２を表す。

【図４】請求項１を具現するための，直流点灯での，ダ
ブル・スポット方式点灯回路の一例を表す。Ｌ１−コイル『または，このコイルのインダクタンス』
Ｌ３−コイル『または，このコイルのインダクタン
ス』Ｌ２−コイル『または，このコイルのインダクタ
ンス』Ｌ４−コイル『または，このコイルのインダク
タンス』Ｍ１−相互インダクタンス『Ｍ１≒１』Ｍ
２−相互インダクタンス『Ｍ２≒１』１−コンデンサ
ー２−コンデンサー３−平滑用コイル４−平滑用
コイル５−整流器６−整流器７−平滑用コンデン
サー８−平滑用コンデンサー９−ランプ１０−ス
イッチ１１−始動補助導体，または，蛍光灯の器具
１２−コンデンサー１３−電源１４−スタータ１
５−雑音防止用コンデンサー

【図５】オシロ波形で，図２の電流波形Ｉ１を表す。

【図６】オシロ波形で，図２の電流波形Ｉ２を表す。

【図７】請求項１を具現するために用いた回路の一例を
表す。１，２，は安定抵抗を単独で用いることを除く，インピ
ーダンスを持つ素子，または，回路

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

Claims

【特許請求の範囲】（請求項１）蛍光灯のダブル・スポット方式の直流点灯
を実現するために，図１のように，コイルＬ１，Ｌ３，
および，コイルＬ２，Ｌ４，および，これらの相互イン
ダクタンスＭ１，Ｍ２を利用して，これらの出力『図１
のＣ点，Ｄ点間および，Ｅ点，Ｆ点間』をブリッジで整
流し，平滑用コンデンサーや平滑用コイルを経て，直流
電圧を得て，これを，ランプに供給する。また，電源電
圧を昇圧，または，降圧した後に，これらの回路を用い
る。さらに，コイル『Ｌ１，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ４』に磁気
漏れ変圧器を用いることもある。（請求項２）また，コイル『Ｌ１，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ４』
を小型，軽量化し，電力ロスを小さくするために，図１
の１，２のように，電力損失の少ない，コンデンサーを
用いることもある。この時，電流波形が急峻になる場合
には，パワー・サーミスタのような，電流波形の高調波
成分を抑制する素子，または，回路を用いる。（請求項３）請求項１を応用して，ダブル・スポット点
灯での直流点灯のラピッドスタートを実現するために，
ランプの電極を加熱し，ランプの始動電圧を低下させて
おいてランプをラピッドスタートさせる。（請求項４）請求項１を応用して，ダブル・スポット点
灯での，瞬時始動方式を実現するために，電源をランプ
始動電圧以上にした電源を用いる。（請求項５）請求項１を応用して，この回路のブリッジ
に，サイリスターのような，半導体を用いて，ランプ電
流を連続調光する。（請求項６）請求項１を応用して，コイル「Ｌ１，Ｌ
３，Ｌ２，Ｌ４」のインピーダンス，または，例えば，
図７のコンデンサー１５の値を負荷時タップ切り換え装
置を用いて，ランプの消灯なしに，段階的調光をする。（請求項７）例えば，図１のスイッチ１３を用いること
により，ランプ電流を約１／２にすることができるよう
にする。（請求項８）これらの，ランプの直流点灯時の暗端効果
を転極で解決する場合転極がスムーズに行われるよう
に，始動補助導体，または，蛍光灯の器具と電源との間
に，小さい容量のコンデンサーを接続する。