JPS6124796B2 - - Google Patents

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JPS6124796B2
JPS6124796B2 JP56059395A JP5939581A JPS6124796B2 JP S6124796 B2 JPS6124796 B2 JP S6124796B2 JP 56059395 A JP56059395 A JP 56059395A JP 5939581 A JP5939581 A JP 5939581A JP S6124796 B2 JPS6124796 B2 JP S6124796B2
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JP
Japan
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inverter
preheating
electrode
base current
circuit
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Application number
JP56059395A
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Japanese (ja)
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JPS57174892A (en
Inventor
Shunichi Morimoto
Hiroyoshi Yamazaki
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はトランジスタインバータを用いて放
電灯を点灯する放電灯点灯装置に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp using a transistor inverter.

従来上記のような装置は直流を数KHz〜数10K
Hzの高周波電力に変換し、この電力で放電灯の予
熱形電極を予熱するとともに上記電極間に高電圧
を印加して上記放電灯を始動、点灯させていた。
Conventionally, the above-mentioned equipment has a direct current of several KHz to several tens of KHz.
This power is converted into high-frequency power of Hz, and this power is used to preheat the preheating electrodes of the discharge lamp, and at the same time, a high voltage is applied between the electrodes to start and light the discharge lamp.

しかしそのようなものにおいては、電極が充分
に加熱されないうちに放電灯が始動してしまい、
電極に損傷を与えるため、放電灯が短寿命になる
という欠点があつた。特に放電灯を高周波で点灯
する場合には一般に高い始動電圧を必要とし、上
記欠点は特に顕著であつた。
However, in such devices, the discharge lamp starts before the electrodes are sufficiently heated.
The drawback was that the discharge lamp had a short lifespan because it damaged the electrodes. In particular, when lighting a discharge lamp at a high frequency, a high starting voltage is generally required, and the above-mentioned drawbacks are particularly noticeable.

上記欠点を改善する一方法として、特開昭54−
141076号公報には始動時にインバータの主スイツ
チング素子であるインバータのベース電流を低下
せしめ、放電灯を始動せしめずに電極を予熱し、
電極が適宜に加熱されたところで上記ベース電流
を増加せしめて上記電極間に高電圧を印加し、上
記放電灯を始動させる方法が開示されている。
As a way to improve the above drawbacks, JP-A-54-
Publication No. 141076 discloses that the base current of the inverter, which is the main switching element of the inverter, is reduced at the time of starting, and the electrodes are preheated without starting the discharge lamp.
A method is disclosed for starting the discharge lamp by increasing the base current and applying a high voltage between the electrodes once the electrodes have been appropriately heated.

第1図はその一実施例を示す回路図で、図にお
いて1は直流電源、2は電源スイツチ、3はスイ
ツチ2を介して電源1に接続されたプツシユプル
形トランジスタインバータ、4はインバータ3に
より付勢される放電灯である螢光ランプ、4aは
ランプ4の一対の予熱形電極である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the invention. In the figure, 1 is a DC power supply, 2 is a power switch, 3 is a push-pull type transistor inverter connected to the power supply 1 via switch 2, and 4 is a circuit diagram connected to the power supply 1 by the inverter 3. 4a is a pair of preheating electrodes of the fluorescent lamp, which is a discharge lamp to be energized.

インバータ3は以下のように構成されている。
5はインバータトランス、5a,5aは主スイツ
チング素子であるトランジスタ6,7とともにプ
ツシユプル回路を形成するトランス5の一次巻
線、5bはランプ4に点灯電力を供給する二次巻
線、5c,5cは二次巻線5bとともにインバー
タ3の出力側に設けられた一対の予熱巻線、5d
は第1のベース巻線、5e第2のベース巻線、8
はランプ4と直列に二次巻線5bに接続された放
電電流制御用のコンデンサ、9,9は夫々予熱巻
線5c、電極4a及び限流インピーダンスである
限流コンデンサ10で閉回路形成した一対の定電
流形予熱回路、11はインバータ3の入力電路に
設けられた定電流用のインダクタ、12,13は
夫々トランジスタ6,7のベースに接続された第
1のベース抵抗で、電源1からベース電流を供給
するとともに、第1のベース巻線5dと閉回路を
形成している。14は第2のベース巻線5eに設
けられたダイオード、15は平滑コンデンサ、1
6,17は第2のベース抵抗で、スイツチ18を
介して巻線5eから、トランジスタ6,7に夫々
ベース電流を供給するように接続されている。
Inverter 3 is configured as follows.
5 is an inverter transformer, 5a and 5a are primary windings of the transformer 5 which form a push-pull circuit together with transistors 6 and 7 which are main switching elements, 5b is a secondary winding that supplies lighting power to the lamp 4, and 5c and 5c are A pair of preheating windings 5d provided on the output side of the inverter 3 together with the secondary winding 5b
is the first base winding, 5e the second base winding, 8
9 is a capacitor for controlling discharge current connected in series with the lamp 4 to the secondary winding 5b, and 9 and 9 are a pair of closed circuits each formed by the preheating winding 5c, the electrode 4a, and the current limiting capacitor 10 serving as the current limiting impedance. 11 is a constant current inductor provided in the input circuit of the inverter 3, 12 and 13 are first base resistors connected to the bases of transistors 6 and 7, respectively, It supplies current and forms a closed circuit with the first base winding 5d. 14 is a diode provided in the second base winding 5e, 15 is a smoothing capacitor, 1
Reference numerals 6 and 17 denote second base resistors, which are connected via a switch 18 so as to supply base current from the winding 5e to the transistors 6 and 7, respectively.

このような構成のものにおいて、スイツチ2の
投入時にはスイツチ18は開成している。従つて
抵抗12,13を介して、電源1と巻線5dとか
ら、トランジスタ6,7に交互にベース電流が供
給され、インバータ3は発振を開始する。しかし
抵抗12,13の値や巻線5dの巻数は、電極4
aは予熱されるがランプ4は点灯しない程度の出
力電圧しか得られないような小さなベース電流を
流すように設定されている。所定時間、例えば3
秒後に電極4aが始動に好適な、例えば700〜
1000℃程度の温度に加熱されたものとする。その
ような状態において、スイツチ18を閉成すると
上記ベース電流に巻線5eによるベース電流が重
畳され、巻線5bにはランプ4を始動させるのに
充分な電圧が発生し、ほとんど電極4aを損傷す
ることなくランプ4は点灯する。
In such a configuration, the switch 18 is open when the switch 2 is turned on. Therefore, base currents are alternately supplied to the transistors 6 and 7 from the power supply 1 and the winding 5d via the resistors 12 and 13, and the inverter 3 starts oscillating. However, the values of the resistors 12 and 13 and the number of turns of the winding 5d are
A is preheated, but the lamp 4 is set to flow with such a small base current that only an output voltage is obtained that does not turn it on. a predetermined period of time, e.g. 3
After a few seconds, the electrode 4a reaches a temperature suitable for starting, e.g.
It is assumed that it is heated to a temperature of about 1000℃. In such a state, when the switch 18 is closed, the base current from the winding 5e is superimposed on the base current, and a voltage sufficient to start the lamp 4 is generated in the winding 5b, almost damaging the electrode 4a. Lamp 4 lights up without any need to do so.

しかし上記のように定電流形予熱回路9を用い
たものは電極4aを所定温度まで加熱するのに時
間を要し、スイツチ2の投入からランプ4が始動
するまで長い時間を要するという欠点があつた。
However, as described above, the one using the constant current type preheating circuit 9 has the disadvantage that it takes time to heat the electrode 4a to a predetermined temperature, and it takes a long time from turning on the switch 2 to starting the lamp 4. Ta.

勿論巻線5cの電圧を高め、コンデンサ10の
容量を増せば電極4aのヒートアツプは早まる
が、その場合は電極4aの定常状態になつたとき
の電極4aの温度が高くなり、予熱回路9での消
費電力が大きくなるばかりか、点灯時の電極4a
の温度が不当に高くなり、ランプ4の寿命を低下
させる原因となる。
Of course, if the voltage of the winding 5c is increased and the capacitance of the capacitor 10 is increased, the electrode 4a will heat up more quickly, but in that case, the temperature of the electrode 4a will be higher when the electrode 4a reaches its steady state, and the temperature of the electrode 4a in the preheating circuit 9 will be higher. Not only does the power consumption increase, but the electrode 4a during lighting
The temperature of the lamp 4 becomes unduly high, causing a reduction in the life of the lamp 4.

このような問題なしに電極4aのヒートアツプ
を早める方法としては予熱回路9を定電圧形回路
にする方法がある。すなわち限流コンデンサ10
なしに、巻線5cと電極4aとを直接接続する
か、限流インピーダンス10のインピーダンスを
電極4aの冷抵抗とほゞ同等程度に低下せしめる
方法である。コンデンサ10を用いてインピーダ
ンスを上記の値にすることはその容量が非常に大
きくなり、実用的には定電圧形回路の限流インピ
ーダンス10としてはチヨークコイルを用いるこ
とになる。
As a method of accelerating the heat-up of the electrode 4a without such problems, there is a method of making the preheating circuit 9 a constant voltage type circuit. That is, current limiting capacitor 10
Instead, the winding 5c and the electrode 4a are directly connected, or the impedance of the current limiting impedance 10 is reduced to approximately the same level as the cold resistance of the electrode 4a. If the impedance is set to the above value using the capacitor 10, the capacitance becomes very large, and in practical terms, a chiyoke coil is used as the current limiting impedance 10 of the constant voltage type circuit.

しかしそのような定電圧形回路においては、予
熱の開始時、すなわちインバータ3の始動時には
予熱回路9に非常に大きな突入電流が流れ、抵抗
12,13及び巻線5dによるベース電流のみで
はインバータ3が発振しないという現象があるこ
とを見出した。ちなみに、螢光ランプ4では1000
℃における電極4aの抵抗値は室温における抵抗
値のほゞ10倍近くなる。
However, in such a constant voltage type circuit, a very large inrush current flows in the preheating circuit 9 at the start of preheating, that is, when the inverter 3 starts, and the inverter 3 cannot be heated by only the base current generated by the resistors 12, 13 and the winding 5d. We have discovered that there is a phenomenon in which oscillation does not occur. By the way, 1000 for fluorescent lamp 4
The resistance value of the electrode 4a at ℃ is approximately 10 times the resistance value at room temperature.

この発明は上記事情に鑑み、放電灯の始動時間
が早く、電極の損耗も少なく、かつインバータの
始動も確実な放電灯点灯装置を提供することを目
的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device that allows a discharge lamp to start quickly, has less wear and tear on electrodes, and ensures reliable inverter start-up.

第2図はこの発明の一実施例を示す回路図で、
第1図と同一符号は同一または相当部分を示す。
図においても、19は予熱巻線5cと予熱電極4
aとを直接接続して形成した定電圧形予熱回路、
20はインダクタ11のトランス5側の電路から
分岐した抵抗で、抵抗21及び22を介して夫々
トランジスタ6及び7のベースに接続されてお
り、抵抗21,22は第1図の抵抗12,13同
様第1のベース巻線5dと閉回路を形成してい
る。また23は抵抗20と並列に設けられたスイ
ツチで電源スイツチ2の投入に連動して同時に閉
成するように構成されている。なお巻線5d,5
e、抵抗16,17,20,21,22、スイツ
チ18,23ダイオード14及び平滑コンデンサ
によりベース電流制御手段が形成されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of this invention.
The same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts.
Also in the figure, 19 indicates the preheating winding 5c and the preheating electrode 4.
a constant voltage preheating circuit formed by directly connecting
20 is a resistor branched from the electric path on the transformer 5 side of the inductor 11, and is connected to the bases of transistors 6 and 7 via resistors 21 and 22, respectively.Resistors 21 and 22 are similar to resistors 12 and 13 in FIG. It forms a closed circuit with the first base winding 5d. A switch 23 is provided in parallel with the resistor 20 and is configured to close simultaneously when the power switch 2 is turned on. Note that the windings 5d, 5
A base current control means is formed by resistors 16, 17, 20, 21, 22, switches 18, 23, diode 14, and smoothing capacitor.

第3図は第2図の主要部の動作を示す説明図
で、第2図第3図によりこの実施例の動作を説明
する。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of the main parts of FIG. 2, and the operation of this embodiment will be explained with reference to FIG. 2, FIG. 3, and FIG.

第3図の図aに示したように時間t1でスイツチ
2を投入したとすると、その動作に連動して図b
に示すようにスイツチ23も閉成される。従つて
トランジスタ6,7には電源1及び巻線5dから
抵抗21,22を介して交互に第1のベース電流
B1が供給される。その電流IB1は電極4aの温
度が室温で、予熱開始時に大きな突入電流が予熱
回路19に流れても、インバータ3が確実に始動
するように充分大きく設定されているのでインバ
ータ3は動作を開始する。その際図dに示したよ
うにインバータ3の出力電圧は比較的大きな値
V1となり、この状態を余り長く続けると電極4
aに損傷を与えるので、長くとも数10msec後の
時間T2には図bのようにスイツチ23を開成す
る。その結果抵抗20がトランジスタ6,7のベ
ース回路に挿入されたことになるので、ベース電
流は第1のベース電流IB1より小さな第2のベー
ス電流IB2まで低下する。従つて電極4aは予熱
を継続するが、インバータ3の出力電圧はランプ
4に放電を生起せしめない電圧V2まで低下す
る。そのような状態において、定電圧予熱回路1
9では短時間、例えば1秒前後で電極4aを所定
温度範囲700〜1000℃に加熱することは充分可能
である。時間T3で電極4aが上記所定温度範囲
に達すると、図cに示したようにスイツチ18が
閉成する。その結果トランジスタ6,7のベース
には巻線5eから抵抗16,17を介して流れる
ベース電流が重畳して流れるので、第2のベース
電流より大きな第3のベース電流IB3が流れ、イ
ンバータ3の出力電圧はランプ4を始動させるに
充分な値V3まで上昇してランプ3を始動、、点灯
させる。しかし電圧V3が印加されるときの電極
4aの温度は始動に好適な所定温度範囲にあるの
で、電極4aはほとんど損傷を受けない。
If switch 2 is turned on at time t 1 as shown in diagram a of Figure 3, then in conjunction with that operation, diagram b
The switch 23 is also closed as shown in FIG. Therefore, the first base current I B1 is alternately supplied to the transistors 6 and 7 from the power supply 1 and the winding 5d via the resistors 21 and 22. The current I B1 is set sufficiently large to ensure that the inverter 3 starts even if the temperature of the electrode 4a is at room temperature and a large inrush current flows into the preheating circuit 19 at the start of preheating, so the inverter 3 starts operating. do. At that time, as shown in Figure d, the output voltage of inverter 3 is a relatively large value.
V 1 , and if this state continues for too long, electrode 4
In order to prevent damage to the switch 23, the switch 23 is opened at time T2 , several tens of milliseconds later, as shown in Fig. b. As a result, since the resistor 20 is inserted into the base circuit of the transistors 6 and 7, the base current decreases to the second base current I B2 which is smaller than the first base current I B1 . Therefore, the electrode 4a continues to be preheated, but the output voltage of the inverter 3 drops to a voltage V2 that does not cause the lamp 4 to discharge. In such a state, constant voltage preheating circuit 1
9, it is sufficiently possible to heat the electrode 4a to a predetermined temperature range of 700 to 1000°C in a short time, for example, around 1 second. When the electrode 4a reaches the predetermined temperature range at time T3 , the switch 18 is closed as shown in Figure c. As a result, the base currents flowing from the winding 5e through the resistors 16 and 17 flow in a superimposed manner to the bases of the transistors 6 and 7, so a third base current I B3 larger than the second base current flows, and the inverter 3 The output voltage rises to a value V3 sufficient to start lamp 4, causing lamp 3 to start and light. However, since the temperature of the electrode 4a when the voltage V3 is applied is within a predetermined temperature range suitable for starting, the electrode 4a is hardly damaged.

この様に、インバータの出力を減少させ、放電
灯を、まず予熱し、その後、放電開始させること
により放電灯の点滅寿命を著しく改善できる。
In this way, by reducing the output of the inverter, first preheating the discharge lamp, and then starting discharge, the flashing life of the discharge lamp can be significantly improved.

また、この発明の装置では、電極の予熱回路は
インピーダンスが低いので、電極が所定温度に達
するまでに1秒前後ですむが、予熱回路の限流イ
ンピーダンス10が大きく、定電流的に予熱電流
を流す従来装置では、電極が所定温度に達するま
でに2秒ないし3秒も要する。
In addition, in the device of the present invention, since the impedance of the electrode preheating circuit is low, it takes about 1 second for the electrode to reach the predetermined temperature, but the current limiting impedance 10 of the preheating circuit is large, and the preheating current is controlled at a constant current. In conventional devices that flow, it takes 2 to 3 seconds for the electrode to reach a predetermined temperature.

以上の如く、この発明の装置では、定電圧的に
電極を予熱することにより、放電灯をより短時間
で点灯できる。
As described above, in the device of the present invention, by preheating the electrodes at constant voltage, the discharge lamp can be lit in a shorter time.

さらに、この発明の装置では、インバータの発
振開始時に、第1のベース電流により大きな予熱
電流が電極に流れるが、非常に短時間(例えば数
10msec)であれば、電極の損傷は少ない。
Furthermore, in the device of the present invention, when the inverter starts oscillating, a large preheating current flows through the electrodes due to the first base current, but for a very short time (for example, several
10msec), there is little damage to the electrode.

すなわち上記のような構成のものにおいては、
ランプ4の始動時間が早く、電極4aの損耗も少
なく、かつインバータ3の始動も確実である。
In other words, in the configuration as described above,
The lamp 4 can be started quickly, the electrode 4a has little wear, and the inverter 3 can be started reliably.

以上の説明ではベース電流IB 1,IB2,IB3
対し第3図dの図ではIB3>IB1>IB2となる様
に示した。しかし、電極が、まだ冷えた状態で、
極く短時間、高周波電圧を印加してもランプは放
電開始しない。従つてIB 1>IB2>IB2ではあれ
ば、IB1〓IB3等であつてもさしつかえない。
In the above explanation, the base currents I B 1 , I B2 , and I B3 are shown so that I B3 >I B1 >I B2 in the diagram of FIG. 3d. However, when the electrode is still cold,
Even if a high frequency voltage is applied for a very short period of time, the lamp will not start discharging. Therefore, if I B1 > I B2 > I B2 , it is acceptable to have I B1 ≓ I B3 , etc.

上記実施例においてはスイツチ18,23は説
明を簡単明瞭にするため機械的スイツチ18,2
3で模擬的に説明した、これらを半導体素子やリ
レー等に置換えることは容易なことである。上記
実施例ではスイツチ18は時限的に動作するもの
であつたが、電極4aが所定温度範囲に達したこ
とを、例えば予熱回路19を流れる電流によつて
検知し動作するようなものでもよい。
In the above embodiment, the switches 18, 23 are mechanical switches 18, 23 for simplicity and clarity of explanation.
It is easy to replace these with semiconductor elements, relays, etc. as explained in 3. In the above embodiment, the switch 18 operates on a time-limited basis, but it may be operated upon detecting, for example, a current flowing through the preheating circuit 19, when the electrode 4a reaches a predetermined temperature range.

また上記実施例においてはインバータ3はプツ
シユプル形インバータ3であつたが、ベース電流
によつて出力電圧が変化するようなものであば他
のインバータ3でも同様な効果が得られる。
Further, in the above embodiment, the inverter 3 is a push-pull type inverter 3, but the same effect can be obtained with other inverters 3 as long as the output voltage changes depending on the base current.

なお上記実施例においては放電灯4が螢光ラン
プ4であつたが、予熱形電極4aをするものであ
れば、電極4aが始動時にのみ使用されるHIDラ
ンプ4などでも同様の効果が得られる。
In the above embodiment, the discharge lamp 4 was a fluorescent lamp 4, but the same effect can be obtained with a HID lamp 4 or the like in which the electrode 4a is used only at startup, as long as it has a preheated electrode 4a. .

この発明は以上説明したとおり、ベース電流を
第1、第2、第3と変化せしめることにより、放
電灯の始動時間が早く、電極の損耗も少なく、か
つインバータの始動を確実にさせることができる
という効果が得られる。
As explained above, by changing the base current from the first, second, and third base currents, the present invention can quickly start the discharge lamp, reduce wear and tear on the electrodes, and ensure the start of the inverter. This effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来装置の回路図、第2図はこの発明
の一実施例を示す回路図、第3図はその説明図で
ある。 図において、3はインバータ、4は放電灯、4
aは予熱形電極、5はインバータトランス、6,
7はトランジスタ、5a,5e,14,15,1
6,17,18,20,21,22,23はベー
ス電流制御手段、19は定電圧形予熱回路であ
る。なお各図中同一符号は同一または相当部分を
示す。
FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional device, FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an explanatory diagram thereof. In the figure, 3 is an inverter, 4 is a discharge lamp, and 4 is an inverter.
a is a preheating type electrode, 5 is an inverter transformer, 6,
7 is a transistor, 5a, 5e, 14, 15, 1
6, 17, 18, 20, 21, 22, and 23 are base current control means, and 19 is a constant voltage type preheating circuit. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 トランジスタを主スイツチング素子とするイ
ンバータ、予熱形電極を有し、上記インバータに
より付勢される放電灯、上記インバータの出力側
に設けた上記予熱形電極の定電圧形予熱回路、及
び上記トランジスタのベース電流制御手段を備
え、上記インバータの始動時には上記トランジス
タに第1のベース電流を流し、上記インバータの
始動後は上記第1のベース電流より小さな第2の
ベース電流を流して上記定電圧形予熱回路により
上記予熱形電極を予熱し、更に上記予熱形電極が
所定温度範囲に達すると上記第2のベース電流よ
り大きな第3のベース電流を流して上記放電灯を
点灯せしめるように上記ベース電流制御手段を構
成したことを特徴とする放電灯点灯装置。
1. An inverter having a transistor as a main switching element, a discharge lamp having a preheating electrode and energized by the inverter, a constant voltage preheating circuit for the preheating electrode provided on the output side of the inverter, and a voltage preheating circuit for the preheating electrode provided on the output side of the inverter; A base current control means is provided, and when the inverter is started, a first base current is caused to flow through the transistor, and after the inverter is started, a second base current smaller than the first base current is passed through the constant voltage type preheating. The base current is controlled such that the preheating type electrode is preheated by a circuit, and when the preheating type electrode reaches a predetermined temperature range, a third base current larger than the second base current is caused to flow to light the discharge lamp. A discharge lamp lighting device comprising means.
JP5939581A 1981-04-20 1981-04-20 Device for firing discharge lamp Granted JPS57174892A (en)

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JPS5549894A (en) * 1978-09-30 1980-04-10 Matsushita Electric Works Ltd Transistor inverter discharge lamp energizing device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5549894A (en) * 1978-09-30 1980-04-10 Matsushita Electric Works Ltd Transistor inverter discharge lamp energizing device

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