JPS5933196Y2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPS5933196Y2
JPS5933196Y2 JP207275U JP207275U JPS5933196Y2 JP S5933196 Y2 JPS5933196 Y2 JP S5933196Y2 JP 207275 U JP207275 U JP 207275U JP 207275 U JP207275 U JP 207275U JP S5933196 Y2 JPS5933196 Y2 JP S5933196Y2
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勲 金田
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は主としてll0W等の高出力放電灯を点灯する
のに好適した放電灯点灯装置に関する。
この種の点灯装置は放電灯を起動するのに充分な高圧を
発生する高圧発生回路を備えているのである力久この高
圧発生回路は該放電灯の点灯中、放電灯端子電圧によっ
て再動作しないように、その導通電圧を高く設定しなけ
ればならないと共に、放電灯との相互の接続構成も高圧
発生回路が上述した役割を果し得るように工夫されねば
ならない。
かかる要件を充足する放電灯点灯装置として、本考案者
は先に第1図に示す構成の装置を提案した。
この装置は図示の如く、変圧器Tの1次巻線Wl に直
線性インダクタL2 と進相コンデンサC1とからなる
進相限流装置乙と、放電灯FLとの直列回路を接続する
と共に、前記1次巻線Wlに巻き足した小電流容量の補
助巻線W3の一端と、前記限流装置2と放電灯FLとの
接続点との間に、インピーダンス回路Pと高圧発生回路
Rとを直列にして接続した構成である。
ここで進相コンデンサC1、インピーダンス回路Pのコ
ンデンサC2及び高圧発生回路Rのコンデンサcoの静
電容量ばC1〉C2χ0の関係に設定している。
との構成において、交流電源Eが接続されると、変圧器
Tのフィラメント巻線Wf、Wf1の誘起電圧によって
放電灯FLのフィラメントf 、flが加熱される。
同時VC1次巻線W1の誘起電圧EWIと補助巻線W3
の誘起電圧EW3 とが加算されて、インピーダンス
回路Pと高圧発生回路Rとの直列回路に与えられる。
前述の通り、C1′″)c2xoなる関係から高圧発生
回路RのコンデンサC,は略々前記加算電圧に等しい電
圧に充電され、この電圧によってサイリスタSが導通し
て、高圧発生回路且が発振動作を開始する。
この発振動作はいわゆるはねかえり電圧昇圧効果を奏す
るものであり、コンデンサc。
の両端には高周波高電圧が発生し、この高周波高電圧v
Rがインピーダンス回路P及び補助巻線W3を介して放
電灯FLに印加される。
尚、前記高圧発生回路Rの発振動作によってインピーダ
ンス回路上のコンデンサC2が充電され始めて、その端
子電圧が次第に上昇する結果、電源電圧(Fg1+FJ
W3)は次第に相殺さねある段階でサイリスタSの破壊
電圧”BO以下となり高圧発生回路Rが発振動作を停止
する。
従って前記高周波高電圧VRは第2図に示すように電源
電圧eの各半サイクル毎に間歇的に発生する波形となる
フィラメントf、f1 が十分加熱されたとき、この高
周波高電圧vRによって放電灯FLは速動的に起動され
る。
次に前記放電灯FLの点灯中は、放電灯FL及び進相限
流装置2の各端子電圧のピーク値をそれぞれVt、vZ
とすると、第3図に示すベクトル図が描ける。
ここでVoは放電灯FLの点灯中に高圧発生回路R及び
インピーダンス回路Pの直列回路に加えられる電圧のピ
ーク値であり、この電圧voは、前述の02×oなる関
係から理解されるように、高圧発生回路Rへの印加電圧
でもある。
尚、第1図において抵抗r3は入力電流の立上り部分に
対してプラスバイアスとなり高周波高電圧vRの振陥を
大きくする効果を奏し更に抵抗r2と協力して、点灯中
コンデンサC2の充電を防止しもって高電圧発生回路R
の低温時誤作動を防止する必須の要素である。
第3図から明らかなように、放電灯FLの起動時にはト
ランスTの1次巻線W1の誘起電圧EWIと補助巻線W
3の誘起電圧Ew3とを加算した高電圧が印加されてい
た高圧発生回路Rが、点灯中には、放電灯FLの端子電
圧vtによってベクトル的に相殺され、V□tで低下さ
せられる。
従って基本的には高電発生回路旦9サイリスタSの導通
を開始する電圧即ち破壊電圧VBOを起動時に釦ける高
圧発生量1ii1gRへの印加電圧の最大値以下で、且
つ点灯時の印加電圧の最大値以上に設定しておけば、換
言すれば、上記範囲内に破壊電圧VBOを有するサイリ
スタSを用いれば、上記構成の点灯装置は上述動作の通
り良好な点灯動作をすることが理解される。
しかし上記放電灯点灯装置を実際上用いる場合更に若干
の問題を有する。
例えば放電灯FLとして高出力のFLRIIOHを用い
、電源電圧Eを200Vとし、補助巻線W3をその誘起
電圧が100vとなるよう巻いた場合、高圧発生量MR
に印加される電圧の最大値は、起動時で420v前後1
で達し、点灯時ば250v前後に達することが実測され
た。
この実測値は常温におけるものであって、低温になると
放電灯FLの端子電圧、特にその立ち上り部分に発生す
るスパイク電圧が上昇し、その為点灯中に高圧発生回路
RVc、印加される電圧は更に上昇し低周波成分につい
て最悪の場合300v近く1で達し、スパイク電圧につ
いてば400Vにも達する。
従ってサイリスタSはその破壊電圧VBOが約300V
のものを用いなければならないのである75入現状では
この種のサイリスタSは破壊電圧VBOが100Vクラ
スのものしか製造されておらず、その為3個のサイリス
タSを直列にして使用している。
このことは部品点数の増加のみならず、コストアップの
要因となるもので非常に好1しくないものである。
また上記構成に限らず放電灯点灯装置全般に亘って放電
灯の発光色の問題がある。
特に螢光放電灯においては発光色の赤色成分が不足する
傾向がある。
従ってこれを補う手段が要望される。
この点にあって、本考案は前述した第1図に示す構成の
不都合を解消すると共に、発光色に赤味を加えることを
可能にする有効な解決手段を提供するものである。
本考案の前記以外の解決点、利点及び特徴は以下に記す
実施例によって明確にする。
以下本考案の実施の態様を開所に基づいて説明する。
第4図は本考案に係る放電灯点灯装置の一実施例として
の全体回路を示したものである。
図に於てLTは漏洩変圧器であって、1次側には電源E
が接続されると共に出力端子間12口にばFLRIIO
H等の高出力放電灯FLが接続されている。
前記放電灯FLと実質的に直列の位置であって、漏洩変
圧器LTの1次巻線W1と2次巻線W2との間には白熱
ランプLPが介装されている。
この白熱ランプLPと2次巻線W2とは放電灯FLを遅
相点灯させる為の遅相限流装置zlを構成しているもの
であって、この限流装置z1の総合インピーダンスに対
する2次巻線W2のインダクタンスの比ば50多以下、
好1しくは3多以上に設定されている。
このように設定することによって、点灯中放電灯FLK
流れる電流の休止期間をなくすことができ、放電灯FL
のチラッキを防止している。
前記変圧器LTの1次巻線Wlにはこの巻線W、を適宜
比で分割する位置に中間タップCTが設けられ、この中
間タップCTと、前記出力端子12口のうち一方の端子
イとの間に高圧発生回路Rと限流用コンデンサC2の直
列回路75賽続されている。
前記高圧発生回路Rは第1図に示す構成と同様、はねか
えり昇圧インダクタLoとサイリスタSとの直列回路に
コンデンサcoを並列接続した構成である力\第1図に
示すものは破壊電圧VBOが100Vクラスのサイリス
タSを3個直列接続して、総計約300Vの破壊電圧v
B□<設定しているのに対して、本構成においてはサイ
リスタSを減少して総計約200Vの破壊電圧VBOに
設定している。
このようにサイリスタSの個数が減少できる理由は前述
の中間タップCTを設けたことに因るのであるが、更に
詳細に述べると、前記中間タップCTを次の2条件を満
足する位置に選んでいる。
■、放電灯FLの非点灯時に、一方の出力端子イと中間
タップCTとの間に誘起される電圧EWI 1+EW2
が限流用コンデンサC2を介して高圧発生回路Rに加わ
ると、破壊電圧が約200Vに設老されているサイリス
タSをターンオンさせて、この高圧発生回路Rを発振作
動させること。
■、放電灯FLの点灯中、中間タップCTVCよって分
割された1次巻線W1の各分割部分W1′。
w、 K誘起する電圧FJW1′、Ew1“、放電
灯FLの管電圧Vt、放電灯FLに電流75流れる為漏
れ磁束が多くなった結果2次巻線W2の両端に生じる電
圧VW2の各電圧がピーク時において第5図に示すピー
クベクトルを描くのであるが、このピークベクトルにト
ける管電圧Vtと1次巻線W1の一方の分割部分W1”
に誘起する電圧Ew1”とのベクトル和の電圧vo1即
ち放電灯FLの点灯中における高圧発生回路Rに加わる
電圧が、200Vの破壊電圧V30に設定されているサ
イリスタSをターンオンさせない電圧であること。
この2条件を満足するように前記中間タップCTの位置
が選ばれている。
尚図中、Wf、Wf′は放電灯FLのフィラメントf、
f’を加熱する為のフィラメント巻線、BSははねかえ
り昇圧インダクタLoVc加極性に電磁結合されたバイ
アスコイルであって、高圧発生回路Rの発振勢力を増大
する機能を果す。
また、第1図に於ては限流用コンデンサC2に並列接続
されている抵抗r2が、第4図に於ては限流用コンデン
サC2とはねかえり昇圧インダクタLOとの直列回路に
昔たがって並列接続されているが、この抵抗r2は限流
用コンデンサC2の充電々圧ヲ放電させる目的で設けら
れているものであって、第1図又は第4図に示すいづれ
の接続構成を採用してもその目的を達成し得る。
但し後者のように接続すると、限流用コンデンサC2の
電荷を放電させる時間が極めて短縮されて一層良好とな
る。
尚参考として第4図に示す使用部品の定格及び電源電圧
を記すと、はねかえり昇圧インダクタLoはフェライト
コアH5B材E2□で350ターン、バイアスコイルB
Sld、’ラス3ターン、コンデンサcoは6800
p F、限流用コンデンサC2ば0.33AF、抵抗
r2ば47にΩ、そしてサイリスタSは既述したように
破壊電圧VBOが100Vクラスのものを2個直列接続
して約200Vの破壊電圧VBOに設定している。
また白熱ランプLPはi o owのものを用い、放電
灯FLはFLRIIOHを用いている。
更に2次巻線W2は約100Vの誘起電圧を生じるよう
に巻かれている。
次に上記構成の動作を説明する。
電源Eを接続すると、漏洩トランスLTの出力端子間4
2口に誘起される電圧が放電灯FLの端子間に加えられ
ると共に、フィラメント巻線Wf、Wf’に誘起される
電圧によってフィラメントf、f’ の功a熱され始め
る。
同時に一方の出力端子イと中間タップCTとの間に誘起
される電圧が限流用コンデンサC2を介して高圧発生回
路Rに加えられる。
この時、フイラメン)f、f’は未だ充分に加熱されて
いない為、放電灯FLの始動所要電圧が高いので、出力
端子間42口に誘起される電圧では始動されない。
しかし高圧発生回路Rには、前記出力端子間49口に誘
起される電圧よりも低い電圧しか加わらないが、この電
圧が前述したように破壊電圧VBOが200Vに設定さ
れたサイリスタSをターンオンさせるのに充分な電圧に
選定されているので、サイリスタSがターンオンしてコ
ンデンサCoとはねかえり昇圧インダクタLoが発振動
作を開始して、高圧発生回路Rの両端に発振高電圧を発
生する。
こ\で発振が継続している間に限流用コンデンサC1が
充電されるので、その端子電圧が急速に上昇する。
かくして電源電圧EWI”EW2”+Ew2 と限流用
コンデンサC2の端子電圧との差電圧がサイリスタSの
破壊電圧VBOに満たなくなったとき、サイリスタSは
オフ状態に保持され、限流用コンデンサC2の端子電圧
は一定値に保たれる。
このため半サイクルのその後の期間は発振動作が停止さ
れる。
次の半サイクルに入り電源電圧と前記限流用コンデンサ
C2の端子電圧との差電圧がサイリスタSの破壊電圧v
BoYcなるとサイリスタがターンオンして再び発振動
作を開始する。
かくして限流用コンデンサC2が放電して極性を反転し
、電源電圧とその端子電圧との差電圧がサイリスタSの
破壊電圧VBOに満たなくなると、サイリスタSはオフ
状態に保持され、限流用コンデンサC2の端子電圧もそ
の1\保持され、半サイクルのその後の期間は発振動作
が停止される。
以下名手サイクル毎に限流用コンデンサC2の急速反転
動作に要する期間のみ高圧発生回路基に入力電流が間欠
的に流れ、それに伴って発振高電圧の包絡線も入力電流
波形と同期しかつその瞬時値に比例した波形となる。
この発振高電圧が限流用コンデンサC2の低周波端子電
圧に重畳されて放電灯FLに印加される。
したがって、放電灯FLはそのフィラメントf。
f’7>E−を分子熱された時、前記発振高電圧によっ
て起動される。
尚、放電灯FLが起動されるまでは高圧発生回路Rに供
給している電流が白熱ランプLPK流れているが、小電
流の為に白熱ランプLPは発光していないっ 一方放電灯FLが点灯すると、放電灯FLK電流が流れ
ることによる管電圧vt及び、放電灯FLへの電流通路
の各部の電圧のピーク電圧ベクトルは前述したように第
5図に示すようなベクトル図を描く結果、高圧発生回路
RK加わる電圧voが最早サイリスタSをターンオンし
得ない電圧に低下させられて高圧発生回路Rの作動を停
止させる。
と同時に、放電灯FLに流れる電流が白熱ランプLPに
も流れるので、放電灯FLの点灯と共に白熱ランプLP
も充分な発光を伴なった点灯がなされる。
以後放電灯FLと白熱ランプLPとの双方が点灯を継続
し、放電灯FLの発光色に、赤味の多い白熱ランプLP
の発光色がカクテルされて発光色の改善をなす。
この場合、白熱ランプLPと2次巻線W2とで構成され
る遅相限流装置Z′の総合インピーダンスに対する2次
巻線W2のインダクタンスの比が前述した数値範囲内に
設定されているので、放電灯FLがチラッキを生じると
とiく、良好な状態で点灯されている。
尚、一般に放電灯FLに比較して白熱ランプLPのほう
が短寿命であって、断線し易いものであるが、このよう
な白熱ランプLPの断時においては放電灯FLを消灯す
ると共に、高圧発生回路Rの作動も停止する。
従って、放電灯FLが消灯されているにも拘らず高圧発
生回路Rが発振作動を行なうような不要作動は防止され
、高圧発生回路Rの作動を一層安全に行なわせることが
できる。
このことは、それだけ即ち、高圧発生回路基の不要動作
を防止した分だけ、高圧発生回路Rに余裕を持たせるこ
とができ、寿命を延長することができる。
或いはその余裕分だけ、高圧発生回路基を小型化するこ
とも可能である。
次に本考案の別の実施例を記す。
第6図はこれを示したものであって、第4図に示す装置
と異なる点は、1次巻線W1にコンデンサC3,C3′
の直列回路を並列接続し、この両コンデンサC3,03
′の中間位置を、高圧発生回路Rに加える電圧の一端子
としたことと、白熱ランプLP′を1次巻線Wl及び電
源Eに直列に挿入したことである。
前記両コンデンサC3,C3’は、その容量並びに双方
の容量比を適宜に選ぶことによって第4図に示す中間タ
ップCTと同様に電源電圧を分割するものであるが、加
えてこの両コンデンサC3tC3’によって雑音防止機
能並びに力率改善機能も果している。
因みに第4図に示す装置にふ・いて雑音防止機能は高圧
発生回路基のコンデンサcoが果している。
オた白熱ランプLP′は、第4図に示す装置における白
熱ランプLPの抵抗値を1次側変換した抵抗値となし、
即ち評言すると、白熱ランプLPの抵抗値に1次側電流
と2次側電流との比の2乗に反比例した係数を掛けて得
られる抵抗値となし、消費電力を白熱ランプLPと同一
にしている。
との構成によっても、上記第4図に示す装置と同様の点
灯動作をし、且つ同様の利点並びに特徴を有する。
次に本考案の更に別の実施例を第7図に示す。
この構成が第4図に示す装置の構成と異なる点は限流用
コンデンサC2と高圧発生量MRとを反転して接続した
ことと、はねかえり昇圧インダクタLoと加極性に電磁
結合されたバイアスコイルBSを放電灯FLへの電流通
路に直列に挿入したことと、高圧発生回路Rのコンデン
サcoに直列にノイズ防止用補助コンデンサC4を接続
し、この直列回路を放電灯FLK並列に接続したことで
ある。
この構成によっても上述と同様の動作並びに利点、特徴
を有するものであるが、加えてこの構成によると、バイ
アスコイルBSが、放電灯FL及び高圧発生回路Rから
の雑音を防止するノイズフィルタの機能をも果している
と共に、ノイズ防止用補助コンデンサC4とコンデンサ
Coとの直列回路が放電灯FLの両端に直接接続されて
いるので、ノイズ防止効果が更に完全となっている。
次に本考案の更に別の実施例を第8図に示す。
この装置ば2灯数電灯点灯装置であって、漏洩変圧器L
Tの出力端子間42口に第1の放電灯FL1と第1の白
熱ランプLPlの直列回路と、第2の放電灯FL2と第
2の白熱ランプLP3の直列回路を放電灯FL1.FL
2と白熱ランプLP□?LP2の接触順序を逆にして並
列に接続し、且つ夫々の放電灯FL1〃 、FL2と白
熱ランプLPl?LP2との接続点ハ、二に亘って上記
実施例と同様の限流用コンデンサC2と高圧発生回路R
の直列回路を接続した構成である。
図中BSは上記実施例と同様、はねかえり昇圧インダク
タLoに電磁結合されたバイアスコイルであってノイズ
フィルタの機能も兼ねている。
この構成においては上記実施例とは異なり、出力端子間
49口から第1.第2の白熱ランフ”PiLP2を介し
て、高圧発生回路基に電圧が加えられているが、出力端
子間42口の電圧は両日熱ランプLp l yLp 2
で生じる電圧降下分だけ減少されるので、高圧発生
回路RKti上記実施例と実質的には同様に減少された
電圧が加えられる。
しかも放電灯FL1.EL2が点灯するとこれによって
各白熱ランプLP1tLP2には大電流が流れ、電圧降
下を更に増大する結果、高圧発生回路REは点灯前より
も低い電圧しか加わらなくなる。
従ってこの構成によっても上記した全ての実施例と同様
にサイリスタSの破壊電圧VBOを減少させることがで
きるものである。
また、いづれか一方の白熱ランプLP1が切れると、こ
のランプLP1と直列接続されている放電灯FL1が消
灯されると共に、高圧発生回路Rへの電力供給も断たれ
るため、高圧発生回路Rが不要に発振作動して他方の放
電灯FL2に要影響を及ぼす恐れもない。
尚本考案は上記実施例の構成にのみ限定されるものでは
ない。
例えば白熱ランプは放電灯の電流通路に直列に挿入され
、且つ白熱ランプの断時に高圧発生回路の発振作動を停
止するような位置に挿入されたものであればその場所も
しくは位置を問わない。
また高圧発生回路に電圧を加える手段としては出力端子
間の電圧を減少させる手段であって且つ該手段によって
減少される電圧が、放電灯の起動時には高圧発生回路を
作動させ、一方散電灯の点灯中には前記高圧発生回路の
端子電圧を低下させて、該高圧発生回路の作動を停止さ
せるような電圧となるように設定されているものであれ
ば良い。
更に高圧発生回路としては上記実施例に示した構成以外
に、例えばパルストランスを用いた高圧発生回路でも良
い。
また上記量ての実施例においては漏洩変圧器を用いてい
るが、漏洩のない通常の変圧器の出力端子間に直線性イ
ンダクタを接続した構成に換えても実施可能である。
以上要約すると本考案によれば、高圧発生回路としてサ
イリスタを含む回路を用いた場合、サイリスタの破壊電
圧を低下できて、直列接続して用いるサイリスタの個数
を減少し得、コストダウンが計れると共に高圧発生回路
自体小型・低廉価に構成し得る。
と同時に照明に関しては放電灯とは異色の白熱ランプに
よる発光が加わるので、放電灯の発光色と白熱ランプの
発光色との合成によって極めて快適な照明が可能となる
ものである。
更に白熱ランプの断時においては高圧発生回路の作動も
停止するので、高圧発生回路の不要作動を阻止して作動
の安全化も計れる顕著な利点も持つものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に先行する放電灯点灯装置の回路図、第
2図は第1図における要部の電圧波形図、第3図は第1
図の装置の点灯中における各部のピーク電圧ベクトル図
、第4図は本考案に係る放電灯点灯装置を示す回路図、
第5図は第4図に示す装置の点灯中における各部のピー
ク電圧ベクトル図、第6図乃至第8図は夫々本考案に係
る別の実施例を示す回路図である。 LT・・・・・・漏洩変圧器、42口・・・・・・出力
端子、FL、FL、、FL2・・・・・・放電灯、R・
・・・・・高圧発生回路、 LP LP 1 LP2 ・・・・・・白熱ランプ。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 変圧器の出力端子間に遅相波流インピーダンスを介して
    (または漏洩変圧器の出力端子間に)接続された放電灯
    と、前記変圧器の出力端子間電圧を減少する手段と、こ
    の手段によって減少された電圧が加えられて各半サイク
    ル毎に間歇的に高周波高電圧を発生する高圧発生回路と
    、前記放電灯への電流通路に直列に挿入された白熱ラン
    プとを具備する放電灯装置であって、 前記放電灯の起動時に高圧発生回路が作動し、且つ前記
    放電灯の点灯中、前記高圧発生回路の端子電圧が低下し
    て、該高圧発生回路の作動を停止するように前記手段に
    よって減少される電圧が設定され更に白熱ランプは該ラ
    ンプの断時に前記高圧発生回路が作動を停止するような
    位置に挿入されていることを特徴とする放電灯点灯装置
JP207275U 1974-12-30 1974-12-30 放電灯点灯装置 Expired JPS5933196Y2 (ja)

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