JPH088086A - Lamp lighting circuit and variable-color fluorescent lamp device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a lamp lighting circuit that is inexpensive and achieves high efficiency by controlling lamp current based on comparison of an output from a circuit producing a predetermined lamp current waveform with an output indicating the detection of the lamp current. CONSTITUTION:A variable-color fluorescent lamp 1 has a straight bulb type glass container in which gas such as argon and mercury are sealed, with a mixture of plural kinds of phosphors of different persistence characteristics applied to the inner surface of the container. A DC power supply 10 produces a voltage slightly higher than the lamp voltage required to maintain a discharge, and the voltage required to control lamp current is applied from the DC power supply 10 to a lamp current,limiting element 12 such as a FET that controls the lamp current. An output from a lamp current waveform generating circuit 13 and an output from a lamp current detecting circuit 14 comprising resistances are subjected to differential amplification by a differential amplifier 15, and the element 12 is controlled according to the output of the differential amplifier 15. At startup a cathode is preheated by an auxiliary power supply 11 to facilitate the emission of electrons, thereby lowering starting voltage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、照明用蛍光ランプの点
灯回路、特に発光色を変えられる可変色蛍光ランプに適
した点灯回路およびこの点灯回路を用いた可変色蛍光ラ
ンプ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting circuit for an illuminating fluorescent lamp, and more particularly to a lighting circuit suitable for a variable color fluorescent lamp whose emission color can be changed and a variable color fluorescent lamp device using this lighting circuit.

【０００２】[0002]

【従来の技術】照明用光源として蛍光ランプが広く用い
られているが、蛍光ランプは蛍光体により種々の発光色
(色温度)がある。ところで最近、単一のランプで点灯条
件を変えることにより発光色を変えられるような可変色
蛍光ランプの検討が行われている。それらの中で可変色
蛍光ランプの一方法として、ランプをパルス状の波形で
点灯する方法がある。2. Description of the Related Art Fluorescent lamps are widely used as a light source for illumination.
(Color temperature) By the way, recently, studies have been conducted on a variable-color fluorescent lamp in which the emission color can be changed by changing the lighting conditions with a single lamp. Among them, as one method of the variable color fluorescent lamp, there is a method of lighting the lamp with a pulsed waveform.

【０００３】可変色蛍光ランプの蛍光体は、ランプ電流
の大きい区間に放電により発生する紫外線で励起されて
発光する。このとき蛍光体の発光は時間的遅れがあり、
ランプ電流が流れていない区間まで発光が継続する。蛍
光体に複数種類を用いてそれぞれの残光特性を変えてお
けば、ランプ電流のパルス幅，周期等を変えることによ
り、発光色を変えることが可能である。例えば放電から
の紫外線により赤色，緑色，青色の発光を行う３種類の
蛍光体を用意し、それぞれの残光特性が赤色が最も長
く、青色が最も短くなるような蛍光体であれば、パルス
の幅が一定でパルス周期の短いときは青色がより強調さ
れて色温度が高くなり、パルス周期が長いときは赤色が
強調されて色温度が低くなる。ランプ電流が流れていな
い区間は、放電を維持し次の放電開始時の再点弧電圧を
下げるため、また色温度の調整のため微小電流を流すよ
うにしてもよい。The phosphor of the variable color fluorescent lamp emits light by being excited by ultraviolet rays generated by discharge in a section where the lamp current is large. At this time, there is a time delay in the emission of the phosphor,
Light emission continues until the lamp current is not flowing. If a plurality of types of phosphors are used and their afterglow characteristics are changed, the emission color can be changed by changing the pulse width, period, etc. of the lamp current. For example, three types of phosphors that emit red, green, and blue light by ultraviolet rays from discharge are prepared, and if the afterglow characteristics of the phosphors are such that red is the longest and blue is the shortest, the pulse When the width is constant and the pulse cycle is short, blue is more emphasized and the color temperature is higher, and when the pulse cycle is longer, red is emphasized and the color temperature is lower. In the section where the lamp current is not flowing, a minute current may be flown in order to maintain the discharge, reduce the re-ignition voltage at the start of the next discharge, and to adjust the color temperature.

【０００４】従来、この方式の点灯回路は図３のように
なっていた。すなわち、図３（ａ）は、ランプに流れる
電流波形であり、パルスの幅は例えば１マイクロ秒であ
り、周期は例えば１０マイクロ秒である。図３（ｂ）は
回路図を示しており、ここで１は可変色蛍光ランプであ
る。可変色蛍光ランプ１のバルブの内側には残光特性の
異なる赤色，緑色，青色の３種の蛍光体が塗布されてい
る。２はパルス状の電圧波形を持つ電源である。３は電
流を制限する抵抗である。電源２は、例えば、高圧，低
圧の２種類の直流定電圧電源を用い、トランジスタ等の
電子素子で高速に切り替えることにより実現できる。こ
の回路でパルス周期を変えることにより、可変色蛍光ラ
ンプの発光色を変えている。また、周期を変えたとき全
光束が変化するのを防ぐため、パルスのピーク値を変
え、全光束が一定となるように調節されている。Conventionally, the lighting circuit of this system is as shown in FIG. That is, FIG. 3A shows the waveform of the current flowing through the lamp, the pulse width is, for example, 1 microsecond, and the period is, for example, 10 microseconds. FIG. 3B shows a circuit diagram, where 1 is a variable color fluorescent lamp. Inside the bulb of the variable color fluorescent lamp 1, three types of phosphors of red, green and blue having different afterglow characteristics are applied. 2 is a power supply having a pulsed voltage waveform. Reference numeral 3 is a resistor that limits the current. The power supply 2 can be realized by using, for example, two types of DC constant voltage power supply of high voltage and low voltage, and switching at high speed with an electronic element such as a transistor. By changing the pulse cycle in this circuit, the emission color of the variable color fluorescent lamp is changed. Further, in order to prevent the total luminous flux from changing when the cycle is changed, the peak value of the pulse is changed so that the total luminous flux is adjusted to be constant.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の可変色蛍光
ランプの点灯回路は、ランプ電圧のばらつきや変動があ
るため、ランプ電流の変動を少なくし放電を安定にする
ためには電流制限抵抗３に、ある程度電圧を印加しなけ
ればならず、電流制限抵抗３で消費される電力が大きく
なり、可変色蛍光ランプ１で有効に用いられる電力が少
なくなり、効率が悪いという欠点があった。また、電源
２は、パルス状の電圧波形を持っており、例えば、２種
類の直流定電圧電源を組み合わせて高速に切り変える必
要がある。このときパルス幅や周期の調節ができる高耐
圧で高電流なトランジスタ等の素子が必要となり、複雑
で高価であった。In the conventional lighting circuit for a variable color fluorescent lamp, there are variations and fluctuations in the lamp voltage. Therefore, in order to reduce the fluctuations in the lamp current and stabilize the discharge, the current limiting resistor 3 is used. In addition, a voltage must be applied to some extent, the power consumed by the current limiting resistor 3 increases, the power effectively used in the variable color fluorescent lamp 1 decreases, and the efficiency is poor. Further, the power supply 2 has a pulsed voltage waveform, and for example, it is necessary to switch two high-speed DC constant voltage power supplies at high speed. At this time, an element such as a transistor having a high withstand voltage and a high current capable of adjusting the pulse width and the period is required, which is complicated and expensive.

【０００６】本発明の目的は、ランプ点灯回路で発光に
寄与する電力の割合を上げ効率を上げることにある。ま
たコストを下げ安価な回路を提供することにある。An object of the present invention is to increase the efficiency of the lamp lighting circuit by increasing the proportion of electric power that contributes to light emission. Another object is to reduce the cost and provide an inexpensive circuit.

【０００７】本発明の他の目的は、信頼性の高い、安価
な可変色蛍光ランプ装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a highly reliable and inexpensive variable color fluorescent lamp device.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、ランプ電流
制限素子としてＦＥＴなどの能動素子を用い、ランプ電
流の制御にあらかじめ決められたランプ電流波形を発生
する回路からの出力とランプ電流を検出した検出出力と
を比較して制御することによって達成される。The above object is to detect an output and a lamp current from a circuit which generates a predetermined lamp current waveform for controlling the lamp current by using an active element such as an FET as the lamp current limiting element. This is achieved by comparing and controlling the detected output.

【０００９】また、上記他の目的は、可変色蛍光ランプ
装置の点灯回路として上記点灯回路を用いることによっ
て達成される。Further, the above-mentioned other object is achieved by using the above lighting circuit as a lighting circuit of a variable color fluorescent lamp device.

【００１０】[0010]

【作用】上記従来の電源はパルス状の電圧波形をしてお
り、複雑で高価であった。これに対し本発明では１種類
の直流電源で済むため安価となる。また、ランプ電流制
限素子としてＦＥＴなどの能動素子を用いることによ
り、従来の抵抗を用いる電流制限方式と比べてランプ以
外で消費されるむだな電力を削減することができ効率が
良くなる。The above-mentioned conventional power source has a pulse-shaped voltage waveform and is complicated and expensive. On the other hand, in the present invention, only one type of DC power supply is required, so the cost is low. Further, by using an active element such as an FET as the lamp current limiting element, it is possible to reduce wasteful power consumed by parts other than the lamp as compared with the conventional current limiting method using a resistor, which improves efficiency.

【００１１】また、上記の点灯回路を用いることによっ
て、安価な可変色蛍光ランプ装置が実現できる。By using the above lighting circuit, an inexpensive variable color fluorescent lamp device can be realized.

【００１２】[0012]

【実施例】図１は、本発明の一実施例である可変色蛍光
ランプの点灯回路のブロック図を示す。可変色蛍光ラン
プ１は、例えば、通常の蛍光ランプと同じような直管形
状のガラス容器の中にアルゴン等のガスと水銀が封入さ
れ、ガラス容器の内面には残光特性の異なる複数種類の
蛍光体の混合物が塗布されている。直流電源１０はラン
プの放電を維持するのに必要な電圧（ランプ電圧）より
若干高い電圧を発生し、ランプ電流を制御するＦＥＴ等
のランプ電流制限素子１２に制御に必要な電圧が印加さ
れるように構成される。ランプ電流制限素子１２はラン
プ電流波形発生回路１３からの出力と例えば抵抗で構成
されるランプ電流検出回路１４からの出力とを差動増幅
器１５で差動増幅し、その出力により制御されている。
始動時は陰極を補助電源１１により通電加熱して電子を
放出しやすくし始動電圧を下げるように構成することが
できる。1 is a block diagram of a lighting circuit for a variable color fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention. The variable color fluorescent lamp 1 includes, for example, a straight tube-shaped glass container similar to an ordinary fluorescent lamp, in which a gas such as argon and mercury are sealed, and the inner surface of the glass container is made of a plurality of types having different afterglow characteristics. A mixture of phosphors is applied. The DC power supply 10 generates a voltage slightly higher than the voltage (lamp voltage) required to maintain the discharge of the lamp, and the voltage required for control is applied to the lamp current limiting element 12 such as FET that controls the lamp current. Is configured as follows. The lamp current limiting element 12 differentially amplifies the output from the lamp current waveform generation circuit 13 and the output from the lamp current detection circuit 14 composed of, for example, a resistor, and is controlled by the output.
At the time of starting, the cathode can be configured to be energized and heated by the auxiliary power source 11 so that electrons are easily emitted to lower the starting voltage.

【００１３】本実施例ではランプ電流制限素子１２に印
加される電圧が低く従ってここで消費される電力が少な
い。このため、ランプ１で消費される電力の割合が増
え、効率の高い回路が実現できる。ランプ電流はランプ
電流制限素子１２により制御されるため、直流電源１０
の安定性はそれほど必要でなく安価な電源でよい。また
パルス幅，周期の調節はランプ電流波形発生回路１３で
行うため、信号回路であるので（電力を扱わないの
で）、特に高価な素子を必要とせず全体として安価な回
路が実現できる。In this embodiment, the voltage applied to the lamp current limiting element 12 is low and therefore the power consumed here is small. Therefore, the ratio of the power consumed by the lamp 1 increases, and a highly efficient circuit can be realized. Since the lamp current is controlled by the lamp current limiting element 12, the DC power source 10
The stability of is not so necessary, and an inexpensive power supply is sufficient. Further, since the lamp current waveform generating circuit 13 adjusts the pulse width and the period, the lamp current waveform generating circuit 13 is a signal circuit (does not handle electric power), so that an especially expensive element is not required and an inexpensive circuit as a whole can be realized.

【００１４】上記本実施例は直流点灯の場合を示した
が、次に図２で示す場合と比べて回路構成が単純となっ
てより安価である。The present embodiment has shown the case of direct current lighting, but the circuit configuration is simpler and less expensive than the case shown in FIG.

【００１５】本発明の他の実施例を図２に示す。図２は
可変色蛍光ランプ１を交流点灯させるように構成した実
施例である。スイッチング素子２０，２１，２２，２３
によって構成されるフルブリッジの中に可変色蛍光ラン
プ１を配置する。制御器２４は電流波形発生器１３より
の信号を受けこの信号に同期して、スイッチング素子２
０，２１，２２，２３にオン，オフの制御を行う。この
時、２０，２３はオン、２１，２２はオフとし、つぎの
パルスでは２０，２３はオフ、２１，２２はオンとなる
ようにし、これを繰り返すように制御する。これにより
可変色蛍光ランプは交流点灯される。Another embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 2 shows an embodiment in which the variable color fluorescent lamp 1 is lit by alternating current. Switching elements 20, 21, 22, 23
The variable color fluorescent lamp 1 is arranged in a full bridge constituted by. The controller 24 receives the signal from the current waveform generator 13 and synchronizes with this signal to switch the switching element 2
On / off control is performed on 0, 21, 22, 23. At this time, 20 and 23 are turned on, 21 and 22 are turned off, and 20 and 23 are turned off and 21 and 22 are turned on in the next pulse, and control is performed to repeat this. As a result, the variable color fluorescent lamp is lit by alternating current.

【００１６】電流制限方法等は図１の実施例と同様であ
る。すなわち、ランプ電流制限素子１２はランプ電流波
形発生回路１３からの出力と例えば抵抗で構成されるラ
ンプ電流検出回路１４からの出力とを差動増幅器１５で
差動増幅し、その出力により制御されている。始動時は
補助電源１１および１１′により電極を通電加熱し始動
電圧を下げるように構成することができる。この回路構
成により図１と同様に安価で高効率な点灯回路が実現で
きる。さらに交流点灯することにより、直流点灯の場合
に現れるカタホリシスなどの発光の片寄りが無くなる。
また、電極の陰極動作が直流の場合と比べて半分の期間
になるため、例えば２倍のランプ電流を流せるようにな
る。The current limiting method and the like are the same as in the embodiment of FIG. That is, the lamp current limiting element 12 differentially amplifies the output from the lamp current waveform generation circuit 13 and the output from the lamp current detection circuit 14 formed of, for example, a resistor by the differential amplifier 15, and is controlled by the output. There is. At the time of starting, the electrodes can be electrically heated by auxiliary power supplies 11 and 11 'to lower the starting voltage. With this circuit configuration, an inexpensive and highly efficient lighting circuit can be realized as in FIG. Further, the AC lighting eliminates the bias of light emission such as catalysis that occurs when the DC lighting is performed.
Further, since the cathode operation of the electrode is half the period of the case of direct current, for example, a double lamp current can be passed.

【００１７】また、上記実施例の点灯回路を備えること
によって、可変色蛍光ランプ装置が実現できる。このた
め、本実施例では、安価な装置が実現できる。A variable color fluorescent lamp device can be realized by including the lighting circuit of the above embodiment. Therefore, in this embodiment, an inexpensive device can be realized.

【００１８】[0018]

【発明の効果】本発明によれば、安価で、高効率のラン
プ点灯回路が実現できる。また、安価な可変色蛍光ラン
プ装置が実現できる。According to the present invention, an inexpensive and highly efficient lamp lighting circuit can be realized. Further, an inexpensive variable color fluorescent lamp device can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の可変色蛍光ランプの点灯回路の一実施
例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a lighting circuit for a variable color fluorescent lamp according to the present invention.

【図２】本発明の点灯回路の第二の実施例のブロック
図。FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of a lighting circuit of the present invention.

【図３】従来の点灯回路を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a conventional lighting circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…可変色蛍光ランプ、２…電源、３…電流制限用抵
抗、１０…直流電圧発生器、１２…電流制限素子、１３
…電流波形発生器、１４…電流検出素子、１５…差動増
幅器、２０，２１，２２，２３…スイッチング素子、２
４…制御器。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Variable color fluorescent lamp, 2 ... Power supply, 3 ... Resistor for current limiting, 10 ... DC voltage generator, 12 ... Current limiting element, 13
... current waveform generator, 14 ... current detection element, 15 ... differential amplifier, 20, 21, 22, 23 ... switching element, 2
4 ... Controller.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ランプ電流の大きい期間と小さい期間とを
パルス状に繰り返すランプ点灯回路において、あらかじ
め決められたランプ電流波形を発生する回路からの出力
とランプ電流を検出した検出出力とを比較して前記ラン
プ電流を制御することを特徴とするランプ点灯回路。1. A lamp lighting circuit which repeats a period of a large lamp current and a period of a small lamp current in a pulse shape, and compares an output from a circuit that generates a predetermined lamp current waveform with a detection output obtained by detecting the lamp current. The lamp lighting circuit is characterized in that the lamp current is controlled. 【請求項２】請求項１のランプ点灯回路を用いる可変色
蛍光ランプ装置。2. A variable color fluorescent lamp device using the lamp lighting circuit according to claim 1.