JPH118084A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPH118084A
JPH118084A JP17779997A JP17779997A JPH118084A JP H118084 A JPH118084 A JP H118084A JP 17779997 A JP17779997 A JP 17779997A JP 17779997 A JP17779997 A JP 17779997A JP H118084 A JPH118084 A JP H118084A
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JP
Japan
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capacitor
discharge lamp
transformer
lamp
voltage
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JP17779997A
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English (en)
Inventor
Yoshio Nishizawa
義男 西沢
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Iwasaki Denki KK
Original Assignee
Iwasaki Denki KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランプ線の長さが変化しても始動時の無負荷
電圧を一定に維持できる放電灯点灯装置を提供する。 【解決手段】 直流電源部1と、直列接続のトランジス
タ2,3と、トランジスタ3に並列接続したチョークコ
イル4とコンデンサ5からなる直列共振回路と、電源用
コンデンサ6と、コンデンサ5に並列に1次巻線を接続
したトランス7と、抵抗9とコンデンサ10を有しトラン
ジスタ2,3を交互にオン/オフする周波数変調制御回
路8とを備え、トランスの2次巻線にランプ線を介して
放電灯を接続した放電灯点灯装置において、トランスに
第3の巻線を設け、該巻線の出力をダイオード11とコン
デンサ12とで整流・平滑してトリマ抵抗13に印加し、ト
リマ抵抗の出力を抵抗14と定電圧ダイオード15を介して
トランジスタ16のベースに接続し、トランジスタのコレ
クタを周波数変調制御回路のコンデンサ10に、エミッタ
を抵抗17を介して電源に接続して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ハーフブリッジ
型インバータを用いて殺菌灯などの低圧放電灯を点灯さ
せる放電灯点灯装置の改良に関し、特にランプ線長の変
化によらず無負荷電圧を一定に保持できるようにした放
電灯点灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、紫外線を放射する殺菌灯などの低
圧放電灯の点灯装置としては、図4に示すようなハーフ
ブリッジ型インバータを用いた軽量化された放電灯点灯
装置が普及しつつある。図4に示す放電灯点灯装置は、
ハーフブリッジ型インバータ方式の点灯装置Aと殺菌灯
などの放電灯Cと点灯装置Aと放電灯Cとを接続するラ
ンプ線Bとで構成され、点灯装置Aは、直流電源又は商
用交流電圧を整流・平滑して得られる直流などの直流電
源部1と、該直流電源部1に並列に接続された直列接続
の2個のスイッチングトランジスタ2,3と、直列接続
のスイッチングトランジスタ2,3の共通接続点と負側
の電源端子間、すなわち一方のスイッチングトランジス
タ3に並列に接続した、チョークコイル4とコンデンサ
5とからなる直列共振回路及び電源となるコンデンサ6
と、コンデンサ5に並列に1次巻線7aを接続したトラ
ンス7と、外部接続の抵抗9とコンデンサ10からなる時
定数回路により設定された発振周波数で動作し、前記直
列接続のスイッチングトランジスタ2,3を交互にオン
/オフ駆動するための周波数変調制御回路8とで構成さ
れている。そして、前記トランス7の2次巻線7bにラ
ンプ線Bを介して放電灯Cが接続されている。
【0003】次に、このように構成されている放電灯点
灯装置の動作について説明する。周波数変調制御回路8
の発振動作により駆動パルスが送出され、まずスイッチ
ングトランジスタ2がオンすると、直流電源部1よりス
イッチングトランジスタ2→チョークコイル4→コンデ
ンサ5→コンデンサ6の順に電流が流れ、コンデンサ6
が充電される。次に、トランジスタ2がオフしトランジ
スタ3がオンすると、コンデンサ6が電源となりコンデ
ンサ6よりコンデンサ5→チョークコイル4→トランジ
スタ3の順に電流が流れる。このような動作が交互に行
われ、これによりチョークコイル4とコンデンサ5は直
列共振を起こし、コンデンサ5の端子間には高周波の共
振電圧が発生する。このコンデンサ5には並列にトラン
ス7の1次巻線7aが接続されているため、トランス7
の2次巻線7bには巻線比(n2/n1)で昇圧された
無負荷2次電圧が発生する。
【0004】チョークコイル4とコンデンサ5による直
列共振状態は、スイッチングトランジスタ2,3のスイ
ッチング周波数により変化するので、コンデンサ5の共
振電圧によるトランス7の2次巻線7b側の無負荷2次
電圧は、図5の曲線に示すように変化する。図5におい
て、放電灯Cが放電を開始するのに必要な2次電圧をV
0 とすると、この時のスイッチングトランジスタ2,3
のスイッチング周波数はf0 となる。また放電灯を確実
に始動させるためにトランス7の2次巻線7bに必要と
される電圧は、例えばV1 となる。そして、この放電灯
を確実に始動させるために必要な電圧V1 を発生させる
スイッチングトランジスタ2,3のスイッチング周波数
は、f0 より高いf1 となる。
【0005】このような放電灯の放電を開始させるのに
十分な無負荷2次電圧を放電灯Cに印加することによ
り、放電灯Cは放電を開始し、チョークコイル4で制限
される電流で点灯する。これにより、チョークコイル4
とコンデンサ5による直列共振条件が崩れるため、トラ
ンス7の2次巻線7bに発生する電圧は、放電灯のラン
プ電圧となり、放電灯の放電を維持する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
放電灯点灯装置において、殺菌灯を点灯させる場合、点
灯装置と殺菌灯が別置されることが多く、図4における
ランプ線Bの長さが設置場所により異なり一定とならな
い。したがって、例えば、ランプ線間に容量b1が含ま
れるような長さのランプ線を用いて放電灯を点灯装置に
接続した場合、そのランプ線間容量b1は、トランス7
を介してその巻数比に応じた容量値で、コンデンサ5の
容量値に加算されることになる。それにより、チョーク
コイル4との共振条件が崩れるため、トランス7の2次
巻線7aに発生する無負荷2次電圧は、図6に示すよう
にランプ線間の容量b1が加算されない場合のa点より
b点に移行し、V1 より高い電圧V2 が発生することに
なる。更にランプ線長が長くなった場合には、図4にお
けるランプ線間容量b2も加わり、トランス7の無負荷
2次電圧は更に高くなり、図6のb点からc点(V3
へ移行することになる。このように、ランプ線長が長く
なり、その線間容量が大きくなると、放電灯点灯装置の
無負荷2次電圧は図7に示すように共振点に近くなって
いくために、高くなり続けてしまう。そして、このよう
に共振点に近くなって無負荷2次電圧が高くなると、ス
イッチングトランジスタ2,3には進相電流が流れてス
イッチング損失も増大し、放電灯が不点灯時にスイッチ
ングトランジスタの破壊やトランスの絶縁破壊が生じて
しまうこともある。
【0007】本発明は、従来の放電灯点灯装置における
上記問題点を解消するためになされたもので、点灯装置
と放電灯を接続するランプ線の長さが変化しても、放電
灯の始動時に発生する無負荷2次電圧を一定に保ち、ス
イッチングトランジスタやトランスの破壊を防止できる
ようにした放電灯点灯装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、直流電源部と、該直流電源部に並列に接
続された2個の直列接続のスイッチング素子と、該2個
の直列接続のスイッチング素子の共通接続点と一方のス
イッチング素子の他端との間に接続したチョークコイル
とコンデンサからなる直列共振回路と、前記2個のスイ
ッチング素子を交互に開閉制御する周波数変調制御回路
とからなるハーフブリッジ型インバータを用い、該イン
バータの直列共振回路のコンデンサに並列に接続したト
ランスの2次側にランプ線を介して放電灯を接続して点
灯させる放電灯点灯装置において、前記放電灯が放電を
開始する前の始動時において前記トランスに発生する無
負荷電圧を検出する手段と、該検出手段の検出信号に基
づいて、前記ランプ線の長さに拘らず前記無負荷電圧が
一定となるように、前記周波数変調制御回路によるスイ
ッチング素子のスイッチング周波数を制御する手段とを
設けるものである。
【0009】このように構成することにより、トランス
の2次側に接続される放電灯のランプ線の長さの変動に
より放電灯始動時におけるトランスの無負荷電圧が上昇
しようとした際には、その無負荷電圧の検出手段の検出
信号により、周波数変調制御回路のスイッチング周波数
が、トランスの無負荷電圧が一定に維持されるように制
御され、したがって無負荷2次電圧の上昇によるスイッ
チング素子やトランスの破壊が効果的に阻止される。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図1は、本発明に係る放電灯点灯装置の実施の形態
を示す回路構成図で、図4に示した従来のものと同一又
は対応する部材には同一の符号を付して、その説明を省
略する。本発明に係る放電灯点灯装置が従来のものに対
して異なる点は、次の通りである。すなわち、トランス
7に第3の巻線7cを設け、その出力電圧をダイオード
11及びコンデンサ12により整流・平滑化し、トリマ抵抗
13の両端に印加する。そしてトリマ抵抗13の出力端子に
は抵抗14と定電圧ダイオード(ツェナーダイオード)15
とを介してトランジスタ16のベースを接続し、トランジ
スタ16のコレクタは周波数変調制御回路8の外部接続コ
ンデンサ10に接続し、トランジスタ16のエミッタには抵
抗17を介して直流電源部1の負側に接続している点であ
る。
【0011】次に、このように構成されている実施の形
態の動作について説明する。殺菌灯などの放電灯の始動
時に周波数変調制御回路8,スイッチングトランジスタ
2,3、及びチョークコイル4とコンデンサ5からなる
直列共振回路の動作により、トランス7の2次側に無負
荷2次電圧が発生する点は、図4に示した従来例と同様
である。この際、ランプ線により容量b1が加わった状
態においては、共振周波数が低い方へ移行し、トランス
7の第3の巻線7cにはランプ線長による容量b1が付
加される前よりも高い電圧が発生する。そして、このよ
うな高い電圧が発生したとき、ダイオード11,コンデン
サ12で整流・平滑化されトリマ抵抗13で分圧されて、抵
抗16を介して印加される電圧により、定電圧ダイオード
15がオンするように、またランプ線による容量b1が付
加されないときの電圧によっては定電圧ダイオードがオ
ンしないように、トリマ抵抗13及び抵抗14の値を予め調
整しておくものとする。これにより、ランプ線による容
量b1の付加によって高い電圧が発生したとき、定電圧
ダイオード15がオンしてトランジスタ16のベースに、第
3の巻線7cの発生電圧に対応した電圧が印加されてベ
ース電流が流れ、それにより、周波数変調制御回路8の
外部接続のコンデンサ10に並列に、トランジスタ16のコ
レクタ・エミッタ間と抵抗17の合成抵抗が挿入されるこ
とになる。
【0012】これにより、抵抗9とコンデンサ10からな
る時定数回路により設定されている周波数変調制御回路
8のスイッチング周波数が低下し、トランス7の無負荷
2次電圧が低下し、第3の巻線7cの発生電圧も低下し
て、ランプ線による容量b1が付加されない場合の電圧
まで低下すると定電圧ダイオード15がオフし、したがっ
て容量b1が付加されない状態と同じ無負荷2次電圧が
発生するスイッチング周波数が低くなった点でつり合
う。そして図2において容量b1が付加されない状態に
おけるa点で示される無負荷2次電圧は、容量b1が付
加されることにより特性曲線は実線から点線で示すよう
に変化するが、スイッチング周波数がf1よりf2 に低
下され、それにより発生する無負荷2次電圧は同じレベ
ルのb点に移行する。
【0013】更にランプ線の長さが長くなり容量b2も
付加される状態となった場合には、無負荷2次電圧が一
層高くなろうとするが、同様にして第3の巻線7cで一
層高くなった電圧が検出され、第3の巻線7cの出力電
圧に対応した電圧が、オンした定電圧ダイオード15を介
してトランジスタ16のベースに印加され、それにより一
層低下した合成抵抗が、周波数変調制御回路8の外部接
続コンデンサ10に並列に接続され、その結果、周波数変
調制御回路8のスイッチング周波数が更に低下し、無負
荷2次電圧は図2において一点鎖線で示す特性曲線の同
じレベルのc点へ移行して、つり合うことになる。
【0014】このようにして、ランプ線の長さによら
ず、無負荷2次電圧は一定に維持されるが、この無負荷
2次電圧により放電灯が放電を開始すると、チョークコ
イル4で制限される電流で点灯し、そしてチョークコイ
ル4とコンデンサ5による直列共振条件が崩れるため、
トランス7の2次巻線7bに発生する電圧は低下して放
電灯のランプ電圧となり、したがって、第3の巻線の発
生電圧も低下して定電圧ダイオードはオフし、トランジ
スタ16及び抵抗17等からなる制御回路は周波数変調制御
回路8の外部接続コンデンサ10から切り離され、従来の
放電灯点灯装置と同様に、放電灯の放電が維持される。
【0015】以上のように、本実施の形態における放電
灯点灯装置における無負荷時の共振条件は、ランプ線が
長くなるにしたがって共振周波数は低い方へ移行する
が、それに対応させてスイッチング周波数も低くなるよ
うに制御されるため、トランスの2次巻線に発生する無
負荷電圧は、図3に示すように一定に維持され、したが
ってスイッチングトランジスタ2,3のスイッチング損
失の増大及びトランスの絶縁破壊を防止することができ
る。
【0016】
【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、点灯装置と放電灯を接続するラン
プ線の長さが変化しても、容量増加による無負荷2次電
圧の増大を防止し、確実な放電灯の始動と放電灯点灯装
置の信頼性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る放電灯点灯装置の実施の形態を示
す回路構成図である。
【図2】図1に示した実施の形態におけるスイッチング
周波数の変化と無負荷2次電圧の関係とを示すグラフ図
である。
【図3】図1に示した実施の形態におけるランプ線容量
と無負荷2次電圧との関係を示すグラフ図である。
【図4】従来の放電灯点灯装置を示す回路構成図であ
る。
【図5】図4に示した従来例におけるスイッチング周波
数と無負荷2次電圧との関係を示すグラフ図である。
【図6】図4に示した従来例においてランプ線長が変化
した場合における無負荷2次電圧の変化を示すグラフ図
である。
【図7】図4に示した従来例におけるランプ線容量の変
化と無負荷2次電圧との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
1 直流電源部 2,3 スイッチングトランジスタ 4 チョークコイル 5,6 コンデンサ 7 トランス 8 周波数変調制御回路 9 外部接続抵抗 10 外部接続コンデンサ 11 ダイオード 12 コンデンサ 13 トリマ抵抗 14 抵抗 15 定電圧ダイオード 16 トランジスタ 17 抵抗 A ハーフブリッジ型インバータ方式の点灯装置 B ランプ線 C 放電灯

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源部と、該直流電源部に並列に接
    続された2個の直列接続のスイッチング素子と、該2個
    の直列接続のスイッチング素子の共通接続点と一方のス
    イッチング素子の他端との間に接続したチョークコイル
    とコンデンサからなる直列共振回路と、前記2個のスイ
    ッチング素子を交互に開閉制御する周波数変調制御回路
    とからなるハーフブリッジ型インバータを用い、該イン
    バータの直列共振回路のコンデンサに並列に接続したト
    ランスの2次側にランプ線を介して放電灯を接続して点
    灯させる放電灯点灯装置において、前記放電灯が放電を
    開始する前の始動時において前記トランスに発生する無
    負荷電圧を検出する手段と、該検出手段の検出信号に基
    づいて、前記ランプ線の長さに拘らず前記無負荷電圧が
    一定となるように、前記周波数変調制御回路によるスイ
    ッチング素子のスイッチング周波数を制御する手段とを
    備えていることを特徴とする放電灯点灯装置。
JP17779997A 1997-06-19 1997-06-19 放電灯点灯装置 Pending JPH118084A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002082867A1 (fr) * 2001-03-30 2002-10-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif d'eclairage a lampe a decharge
WO2002082868A1 (fr) * 2001-03-30 2002-10-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif d'eclairage a lampe a decharge
JP2007200720A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Matsushita Electric Works Ltd 放電灯点灯装置及び照明器具

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