JPH05234693A

JPH05234693A - 放電灯用点灯回路

Info

Publication number: JPH05234693A
Application number: JP6956992A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Tanaka; 清田中
Original assignee: TORAI ENG KK
Current assignee: TORAI ENG KK
Priority date: 1992-02-19
Filing date: 1992-02-19
Publication date: 1993-09-10

Abstract

(57)【要約】【構成】直流電源を励振回路(4A)で駆動される半導体
素子(TR1,TR2) を用いてスイッチングし高周波交流電源
を得て、この高周波交流電源で放電灯(3,3A)を点灯せし
める他励式のインバータ方式放電灯用点灯回路を、前記
励振回路(4A)の発振周波数を決定する抵抗要素(Rx)の抵
抗値が、周囲の照度の増加に応じて周波数を変化させ点
灯中の放電灯(3,3A)の光量を減ずるように変化する構成
とする。【効果】周囲の照度の増加に応じて周波数を変化させ
点灯中の放電灯の光量を減ずるように自動的に変化して
過剰な照明を自動的に抑制するので、不要な電力消費を
抑制することができる。しかも、供給電力自体を調整す
る方式であるから電力の無駄もない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蛍光灯や水銀灯等の各
種放電灯に用いる他励インバータ方式の放電灯用点灯回
路の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電灯（例えば蛍光灯、水銀灯）の点灯
には、使用時にチラツキが少ない、地域によって異なる
電源周波数にも影響されない、電力効率が良い等の理由
でインバータ方式の点灯回路も多く用いられる。この放
電灯用のインバータ回路は交流電源を整流平滑して得た
直流電源を、半導体素子を用いてスイッチングし予熱・
点灯用の高周波交流電源を得るものであるが、半導体ス
イッチング素子を発振回路の一部として利用する自励方
式のものと、半導体スイッチング素子と独立した励振回
路の発振出力でスイッチング素子を駆動する他励方式の
ものとがある。このうち自励発振方式の持つ幾つかの難
点を合わせて解消するための蛍光灯用（放電灯用）の他
励式インバータ回路が本出願人により既に提案されてい
る（特願平２−１３４８９７号）。

【０００３】図6 はこれと似た他励インバータ方式の放
電灯用点灯回路１０の一例を示す回路図である。図中、
２は入力交流電源ＡＣに接続され交流を整流し直流電源
ＤＣを得る整流平滑回路である。ＴＲ１、ＴＲ２はこの
直流電源ＤＣにチャンネルが直列に接続された２個のＦ
ＥＴトランジスタである。同じく直流電源ＤＣには直列
接続された２個のコンデンサＣ２、Ｃ３が接続されてい
る。前記２個のＦＥＴトランジスタＴＲ１、ＴＲ２の中
間の接続点Ｐ１と２個のコンデンサＣ２、Ｃ３の中間の
接続点Ｐ２とは、出力トランスＴ２の巻線Ｌ４を介して
接続されている。このトランスＴ２には直列接続された
放電灯（蛍光管）３，３′の両端電極に接続される巻線
Ｌ５も備わっている。前記巻線Ｌ５の両端部分の巻線
（Ｌ５1 ，Ｌ５2 ）の出力（すなわち巻線Ｌ５の端部と
中間タップ）は夫々前記蛍光管３，３′の両端のフィラ
メント３Ａ，３′Ｂに予熱のために接続されている。ま
た、前記巻線Ｌ５とは別の巻線（Ｌ５3）の出力が前記
蛍光管３，３′の接続点である他端のフィラメント３Ｂ
と３′Ａに予熱のために並列接続されている。２つの蛍
光管３，３′の直列接続された両端部のフィラメント間
にはコンデンサＣ４が接続されている。

【０００４】また、前記ＦＥＴトランジスタＴＲ１、Ｔ
Ｒ２のゲート端子は各々励振回路４Ｂの逆位相の２つの
出力に接続されている。この励振回路４Ｂは、ＩＣ回路
ＩＣ１、このＩＣ１の発振周波数を決定するための外付
け抵抗Ｒ１及びＣ１、前記ＩＣ１からの出力が接続され
た巻線Ｌ１と他に２つの巻線Ｌ２、Ｌ３とを有するトラ
ンスＴ１からなる。前記トランスＴ１の他の２つの巻線
Ｌ２、Ｌ３からの出力は前述した励振回路４の位相が逆
の２つの出力として前記ＦＥＴトランジスタＴＲ１、Ｔ
Ｒ２のゲート端子に接続されている。この励振回路４に
は前記平滑回路２の出力に接続され低電圧を作りだす低
電圧電源５より電力が供給される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述例をも
含めて従来の他励インバータ方式の放電灯用点灯回路で
は、その励振周波数は放電灯に充分な電力が供給すべ
く、製造時に出力回路の共振周波数に近い値に固定的に
設定され、以後の変更は事実上できなかった。従って、
使用者の意向に関わらず常に一定の照度で放電灯が点灯
される結果となり、使用者が最適状態で使用することが
できないとの不都合があった。また、外界の変化する明
るさによってはさほど強い照明が要らない時間帯等にも
一定の照度で動作を続けるため不要に電力を消費してし
まうとの不都合もあった。特に、戸外に設置される街灯
等においては、細やかな電力管理は為され難く、その設
置個数も膨大な数にのぼることから電力の無駄使いもか
なりの量となっているのが現状である。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みて為され
たもので、点灯中に使用者の意向に応じて任意かつ容易
に照度（同時に電力）を調整することができる放電灯用
点灯回路を提供することを第一の目的とする。更に、本
願他の発明は極めて簡単な構成の付加によるのみで、外
界の照度を加味して照明照度がさほど必要でない場合を
自動的に検知して、外界の照度に応じて自動的に照明照
度を調節（減光）することにより消費電力を減じて、省
エネルギーに寄与する放電灯用点灯回路を提供すること
をその第二の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願第一の発明では、直
流電源を励振回路で駆動される半導体素子を用いてスイ
ッチングし高周波交流電源を得て、この高周波交流電源
で放電灯を点灯せしめる他励式のインバータ方式放電灯
点灯回路を、前記励振回路が、発振周波数を抵抗値によ
り決定する抵抗要素を有し、該抵抗要素の抵抗値を点灯
中に調光のために任意に可変し得る構成とする。

【０００８】第二の目的達成のため、本願第二の発明で
は、直流電源を励振回路で駆動される半導体素子を用い
てスイッチングし高周波交流電源を得て、この高周波交
流電源で放電灯を点灯せしめる他励式のインバータ方式
放電灯用点灯回路を、前記励振回路が、発振周波数を抵
抗値により決定する抵抗要素を有し、該抵抗要素の抵抗
値が、周囲の照度の増加に応じて周波数を変化させ点灯
中の放電灯の光量を減ずるように変化する構成とする。
また、本願第三の発明では、前述放電灯用点灯回路の前
記抵抗要素をＣｄＳ素子とする。

【０００９】

【作用】上述の本願第一発明では、使用者が放電灯点灯
中に、前記励振回路の抵抗要素の抵抗値を任意に可変し
て励振回路の発振周波数を変更し、これにより放電灯へ
供給される電力が増減し対応して放電灯を所望の照度に
調光することができる。また、上述の本願第二発明で
は、前記励振回路の抵抗要素の抵抗値が周囲の照度が増
加すれば、これに応じて抵抗値が自動的に変化して励振
回路の発振周波数を変更し、これにより放電灯へ供給さ
れる電力が増減し対応して放電灯を常に適切な照度で
（従って、適切な電力で）点灯させ、過剰な電力を消費
せず、電力を節約することができる。なお、上述２発明
は同時の実施を妨げるものではなく、共存して夫々の作
用効果を発揮することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本願各発明を実施例に基づき添附図面
に沿って詳細に説明する。第１図は本発明の一実施例で
ある蛍光灯器具用点灯回路１の回路図である。この実施
例回路の概略構成は、先に図６に挙げた従来の他励イン
バータ方式の蛍光灯用点灯回路１０と略同様であり、Ｉ
Ｃ１（ＩＣ回路）で構成される励振回路４付随の部分
（発振周波数を決める抵抗部分）のみが異なっている。
以下、実施例回路を既述各部の簡略な説明を含め説明す
る。

【００１１】図１中で、２は入力交流電源ＡＣから直流
電源ＤＣを得る整流平滑回路、ＴＲ１、ＴＲ２はこの直
流電源ＤＣにチャンネルが直列に接続された２個のＦＥ
Ｔトランジスタ、Ｃ２、Ｃ３は同じく直流電源ＤＣに直
列接続された２個のコンデンサである。前記２個のＦＥ
ＴトランジスタＴＲ１、ＴＲ２の中間の接続点Ｐ１と２
個のコンデンサＣ２、Ｃ３の中間の接続点Ｐ２とは、出
力トランスＴ２の巻線Ｌ４を介して接続されている。こ
のトランスＴ２には直列接続された蛍光管３，３′の両
端電極に接続される巻線Ｌ５も備わっている。前記巻線
Ｌ５の両端部分の巻線（Ｌ５1 ，Ｌ５2 ）の出力（すな
わち巻線Ｌ５の端部と中間タップ）は夫々前記蛍光管
３，３′の両端のフィラメント３Ａ，３′Ｂに接続され
ている。また、前記巻線Ｌ５とは別の巻線（Ｌ５3 ）の
出力が前記蛍光管３，３′の接続点である他端のフィラ
メント３Ｂと３′Ａに並列接続されている。２つの蛍光
管３，３′の直列接続された両端部のフィラメント間に
はコンデンサＣ４が接続されている。また、前記ＦＥ
ＴトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のゲート端子は各々励振
回路４の逆位相の２つの出力に接続されている。

【００１２】励振回路４は、ＩＣ回路ＩＣ１、このＩＣ
１の発振周波数を決定するための外付けの調整抵抗Ｒｘ
（抵抗要素）及びＣ１、前記ＩＣ１からの出力が接続さ
れた巻線Ｌ１と他に２つの巻線Ｌ２、Ｌ３とを有するト
ランスＴ１からなる。前記トランスＴ１の他の２つの巻
線Ｌ２、Ｌ３から位相が逆の２つの出力が前記ＦＥＴト
ランジスタＴＲ１、ＴＲ２のゲート端子に接続されてい
る。この励振回路４には前記平滑回路２の出力に接続さ
れた低電圧電源５より電力が供給される。ところで、イ
ンバータ式の放電灯用点灯回路においては、図３のグラ
フに示す様に発振（励振）周波数（ｆ）により放電灯に
供給される電力（入力電力、Ｗ）が増減しこれに対応し
て照度（Ｌｘ）を変えることができる。そして放電灯用
点灯回路１の発振周波数（励振回路４の発振周波数）
は、上述したように外付けの部品、即ち抵抗Ｒ１及びＣ
１の各値により決定されるから、使用中に容易に抵抗Ｒ
１或いはＣ１の値を調節することにより照度の調節（同
時に電力の調節）が行えることになる。

【００１３】本願第一発明の放電灯用点灯回路では、前
述２つの回路要素のうち調節抵抗Ｒｘ（抵抗要素）を可
変抵抗（ボリューム）とし、使用者が点灯中でも外部か
ら抵抗値を容易に可変できるようになっている。このた
めには、回転式の可変抵抗或いはスライド式の可変抵抗
を調整抵抗Ｒｘとして用いる。そして、適宜配置によ
り、抵抗値を変える操作軸或いは操作レバーを放電灯用
点灯回路の筐体（図示せず）外部に突出せしめ適宜つま
みや操作片を設けて、使用者が操作して抵抗値を容易に
随時変え得るように構成する。使用者の調節設定した抵
抗値に対応して発振周波数は変わり、これに応じて放電
灯に供給される電力が変わり照度が増減して調光の目的
が達成される。即ち、使用者が操作レバーを操作して抵
抗値を変えるのに対応して図３の（Ｃ）にて示す周波数
ｆ₁よりｆ₃の間で励振周波数が変化し、これに対応し
て第３図（Ｄ）に示す範囲で照度が変わる。このとき放
電灯に供給される電力も（Ｅ）で示す範囲で変化する。

【００１４】なお、抵抗要素を単一の可変抵抗とせず、
図４に該当部のみ示すように励振回路４の外付け抵抗要
素を、固定抵抗Ｒ₇と可変抵抗Ｒｖの直列接続（又は並
列接続）とし可変抵抗Ｒｖを調節することにより合成抵
抗値を変える様にしてもよい。こうして任意に調整され
た発振周波数にてトランスＴ２を介して交流電力が放電
灯３及び３′に供給され放電灯が点灯する。

【００１５】上記説明のように本願発明では極めて簡易
な変更のみで、目的とする調光機能を付加している。こ
の調光機能は、供給電力自体を直接加減するものである
から、電力を他部分で消費させて所定光量を得る調光手
段とは異なり、直接電力消費の節約に結びつく。なお、
発振周波数を変えるためには抵抗Ｒ１及びＣ１のうちい
ずれの値を変えてもよいのであるが、その値を簡易に変
更するには抵抗がより適している。

【００１６】次に、図２は本願第二発明の放電灯用点灯
回路の一実施例１Ａを示す回路図である。図２の実施例
の概略主要部は前述実施例と同一であるが、励振回路４
Ａにおいて前述調整抵抗Ｒｖに代えて周囲の照度に応じ
て抵抗値の変化する抵抗要素Ｒｘ（調光抵抗）を用いて
いる。

【００１７】調光抵抗Ｒｘは、外界の光量（外光）に応
じて、即ち周囲の照度に応じて抵抗値が、周囲照度の増
加に応じて抵抗値が減ずる抵抗要素で、例えばＣｄＳ
（硫化カドミウム）素子を用い、受光面に外界からの光
が入射するように配置する。負性抵抗の光感知素子であ
るＣｄＳ素子は、光エネルギーを受けると抵抗値が小さ
くなる。従って、キャパシタＣ１とで決定される励振回
路の発振周波数は、外光が多くなれば自動的に図３のｆ
₃で示す高い周波数側へと移動し、照度が減じ消費電力
も減ずる。従って、家庭内で使用した場合には、日照等
の外界照度も加味した常に最適な照度の照明光を得るこ
とができるし、街灯等に使用した場合には不要な過剰電
力消費を抑え、エネルギー節減に寄与するとともに街灯
自体の長寿命化にも寄与する。

【００１８】なお、街灯には外界の明暗に応じて自動的
に点灯消灯を行う機能を持つものがあるが、この従来の
点灯消灯機能と本願での調光機能とは異なるもので又対
立するものではなく相補的に用いることができる。即
ち、本願の調光機能は、放電灯の点灯期間内で更に木目
細かに節電を図ることができるものである。

【００１９】以上説明した、本願の提案する２種類の調
光機能（使用者の意思によるものと外光に対応するも
の）を同時に放電灯用点灯回路に適用することもでき
る。例えば、図５に要部（励振回路部）のみを示す様
に、発振回路の発振周波数を決める抵抗要素に使用者が
任意に調節できる調整抵抗ＶＲと前述調光抵抗Ｒｘとを
例えば直列に接続し、両者の抵抗値変化を共に発振周波
数に反映させて、任意に照度を加減し得るともに外光の
変化に応じても自動的に照度が増減する構成とすること
もできる。

【００２０】また、実施例では励振回路４（４Ａ）の抵
抗要素を可変可能な可変抵抗あるいは外光で変化する抵
抗で直接置き換えているが、この他にもＦＥＴ等の半導
体制御素子を抵抗要素として用いこれを制御するフォト
トランジスタ等の光検知素子とを組合せて本願発明を実
施することもできる。要は、使用者の操作又は外光の強
さに応じて、インバータ回路の励振回路の抵抗要素が変
化して発振周波数が所定の変化をし、この結果供給電力
と得られる照度が変われば目的が達成される。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本願第一発明の放電
灯用点灯回路は、他励式のインバータ方式放電灯点灯回
路の励振回路が、発振周波数を抵抗値により決定する抵
抗要素を有し、該抵抗要素の抵抗値を点灯中に調光のた
めに任意に可変し得る構成としたから、使用者が好みに
応じて放電灯の照度を任意に調節することができる。し
かも、供給電力自体を調整する方式であるから電力の無
駄もない。

【００２２】また本願第二の発明の放電灯用点灯回路で
は、他励式のインバータ方式放電灯点灯回路の励振回路
が、発振周波数を抵抗値により決定する抵抗要素を有
し、該抵抗要素の抵抗値が、周囲の照度の増加に応じて
周波数を変化させ点灯中の放電灯の光量を減ずるように
変化する構成としたから、過剰な照明を自動的に抑制し
て不要な電力消費を抑制することができる。しかも、供
給電力自体を調整する方式であるから電力の無駄もな
い。

【００２３】また、本願第三の発明では、前述放電灯用
点灯回路の前記抵抗要素をＣｄＳ素子とすることで、簡
単に所望の機能を実現している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の放電灯用点灯回路の一実施例を示す
回路図である。

【図２】本願他の発明の放電灯用点灯回路の一実施例を
示す回路図である。

【図３】本願各発明の放電灯用点灯回路に係る、励振周
波数と放電灯への供給電力及び放電灯の照度の各関係の
一例を示す図である。

【図４】本願発明に係る励振回路の実施例を示す回路図
である。

【図５】本願発明に係る励振回路の他の実施例を示す回
路図である。

【図６】従来の放電灯用点灯回路の一例を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

１、１Ａ…放電灯用点灯回路、３、３′…放電灯、４、４Ａ…励振回路、Ｒｖ、Ｒｘ…抵抗要素（可変抵抗、調光抵抗）、ＴＲ１、ＴＲ２…半導体素子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源を励振回路(4) で駆動される半
導体素子(TR1,TR2)を用いてスイッチングし高周波交流
電源を得て、この高周波交流電源で放電灯(3,3')を点灯
せしめる他励式のインバータ方式放電灯点灯回路におい
て、前記励振回路(4) が、発振周波数を抵抗値により決定す
る抵抗要素(Rv)を有し、該抵抗要素(Rv)の抵抗値を点灯
中に調光のために任意に可変し得ることを特徴とする放
電灯用点灯回路。
【請求項２】直流電源を励振回路(4A)で駆動される半
導体素子(TR1,TR2)を用いてスイッチングし高周波交流
電源を得て、この高周波交流電源で放電灯(3,3')を点灯
せしめる他励式のインバータ方式放電灯用点灯回路にお
いて、前記励振回路(4A)が、発振周波数を抵抗値により決定す
る抵抗要素(Rx)を有し、該抵抗要素(Rx)の抵抗値が、周
囲の照度の増加に応じて周波数を変化させ点灯中の放電
灯(3,3')の光量を減ずるように変化することを特徴とす
る放電灯用点灯回路。
【請求項３】前記抵抗要素(Rx)がＣｄＳ素子である請
求項２に記載の放電灯用点灯回路。