JPH03252096A - Fluorescent lamp lighting device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To suppress the wear of an emitter applied onto a filament electrode, extend the life of a fluorescent lamp, and prevent an erroneous operation at low cost by sufficiently preheating the filament electrode of the fluorescent lamp by a timer circuit and then adding a lighting pulse thereto. CONSTITUTION:Between the non-power source side preheating electrode terminals of a fluorescent lamp 3, a diode 8, a resistance 10 and the corrector and emitter of a transistor 9 are connected, and the base of the transistor 9 is connected to the diode 8 through a resistance 11 and to the emitter of the transistor 9 through a switch element 14 having three terminals controlled by timer circuits 15, 16. Thus, a pulse can be generated after the filament electrodes 4, 5 of the fluorescent lamp 3 are sufficiently preheated by the timer circuits 15, 16. Hence, the wear of the emitter applied to the filament electrodes can be suppressed, the lift of the fluorescent lamp can be extended, and an erroneous operation can be prevented at low cost.

Description

Translated fromJapanese

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は蛍光ランプ点灯装置、特に予熱電極を有する蛍
光ランプのための半導体スイッチ素子を利用した始動装
置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent lamp starting device, and more particularly to a starting device using a semiconductor switching element for a fluorescent lamp having a preheating electrode.

従来の技術蛍光ランプの始動装置としては、主としてグロースター
タが用いられてきたが、これは、始動時間が長い、寿命
が短い等の欠点がある。最近、半導体スイッチ素子を利
用した始動回路が開発されているが、高価であるために
、需要が限られていた。このために、半導体スイッチ素
子を用いた始動装置で安価な回路方式のものの開発が望
まれている。上記要請に基づいて安価なトランジスタを
半導体スイッチ素子として用いた第３図に示すような回
路が提案されている。同図において、１は交流電源、２
は安定器、３は蛍光ランプ、４，５は蛍光ランプ３０両
端に設けられたフィラメント電極、６は雑音防止コンデ
ンサ、７は両方向性半導体制御素子、８はダイオード、
９はトランジスタ、１０，１１，１２．１３は抵抗、１
４はサイリスタを示す。Conventional glow starters have been mainly used as starting devices for fluorescent lamps, but these have drawbacks such as long starting times and short lifespans. Recently, starting circuits using semiconductor switch elements have been developed, but their demand has been limited due to their high cost. For this reason, there is a demand for the development of an inexpensive circuit type starting device using a semiconductor switch element. Based on the above requirements, a circuit as shown in FIG. 3 using inexpensive transistors as semiconductor switching elements has been proposed. In the figure, 1 is an AC power supply, 2
is a ballast, 3 is a fluorescent lamp, 4 and 5 are filament electrodes provided at both ends of the fluorescent lamp 30, 6 is a noise prevention capacitor, 7 is a bidirectional semiconductor control element, 8 is a diode,
9 is a transistor, 10, 11, 12.13 is a resistor, 1
4 indicates a thyristor.

次に、かかる回路の動作を説明する。この点灯装置は交
流サイクルのうち一方の半サイクルでフィラメント電極
に電流を流し、他方の半サイクルでパルス電圧を発生す
るように構成されている。交流電源１を投入すると、両
方向性半導体制御素子７のブレークオーバ電圧を越えた
時点から、フィラメント電極５．ダイオード８２両方向
性半導体制御素子７．フィラメント電極４．安定器２を
通して予熱電流が流れる。この予熱電流は両方向性半導
体制御素子７の保持電流以下になるまで流れる。次の半
サイクルに移り、両方向性半導体制御素子７が再度ブレ
ークダウンとすると、抵抗１１を介してトランジスタ９
にベース電流が供給されるため、トランジスタ９は導通
状態となる。したがって、電流は安定器２からフィラメ
ント電極４９両方向性半導体制御素子７．トランジスタ
９のコレクタ、フィラメント電極５へと流れる。電源電
圧の上昇とともに、抵抗１２および抵抗１３の直列回路
の両端の電圧は、抵抗１０の電圧降下の増大につれて上
昇するため、抵抗１３の両端の電圧も上昇していく。抵
抗１３の両端の電圧は、サイリスタ１４のゲートに加え
られているため、この電圧がサイリスタ１４のターンオ
ン電圧を越えると、サイリスタ１４が導通し、トランジ
スタ９が瞬時にオフ状態になる。トランジスタ１３のコ
レクタ電流が強制オフされるために、安定器２のインダ
クタンスによるパルス電圧が発生する。以上の動作を電
源投入時から交流電源のサイクル毎に繰り返し、フィラ
メント電極の予熱が進行して条件が整ったとき、点灯す
る。この時のａ−ｂ間の電圧波形および電流波形を第４
図〈イ〉。Next, the operation of such a circuit will be explained. This lighting device is configured to pass current through the filament electrode during one half cycle of an AC cycle and generate a pulsed voltage during the other half cycle. When the AC power supply 1 is turned on, the filament electrode 5. Diode 82 bidirectional semiconductor control element 7. Filament electrode 4. A preheating current flows through the ballast 2. This preheating current flows until it becomes equal to or less than the holding current of the bidirectional semiconductor control element 7. In the next half cycle, when the bidirectional semiconductor control device 7 breaks down again, the transistor 9 passes through the resistor 11.
Since the base current is supplied to the transistor 9, the transistor 9 becomes conductive. Therefore, the current flows from the ballast 2 to the filament electrode 49 to the bidirectional semiconductor control element 7. It flows to the collector of transistor 9 and filament electrode 5. As the power supply voltage increases, the voltage across the series circuit of resistor 12 and resistor 13 increases as the voltage drop across resistor 10 increases, so the voltage across resistor 13 also increases. Since the voltage across the resistor 13 is applied to the gate of the thyristor 14, when this voltage exceeds the turn-on voltage of the thyristor 14, the thyristor 14 becomes conductive and the transistor 9 instantly turns off. Since the collector current of the transistor 13 is forced off, a pulse voltage is generated due to the inductance of the ballast 2. The above operation is repeated every cycle of the AC power supply from the time the power is turned on, and when the preheating of the filament electrode progresses and the conditions are met, the light is turned on. The voltage waveform and current waveform between a and b at this time are
Figure <A>.

（ロ）にそれぞれ示す。(B) shows each.

両方向性半導体制御素子７のブレークオーバ電圧は電源
電圧より低（点灯中のランプ電圧より高（設定されてい
るので、点灯中は両方向性半導体制御素子７はオフのま
まである。The breakover voltage of the bidirectional semiconductor control element 7 is set to be lower than the power supply voltage (higher than the lamp voltage during lighting), so the bidirectional semiconductor control element 7 remains off during lighting.

発明が解決しようとする課題しかし、このような従来の蛍光ランプ点灯装置は、電源
投入時から交流電源のサイクル毎に点灯パルスが発生す
るため、フィラメント電極４，５に塗布されたエミッタ
の消耗が激しく、短寿命、黒化のおそれがある。さらに
、低温時などには、ランプ電圧が高くなるため、点灯中
に両方向性半導体制御素子７がオンとなり、誤動作を生
じることがある。Problems to be Solved by the Invention However, in such a conventional fluorescent lamp lighting device, since a lighting pulse is generated every cycle of the AC power supply from the time the power is turned on, the emitter coated on the filament electrodes 4 and 5 is worn out. Vigorous, short-lived, and may cause blackening. Furthermore, since the lamp voltage increases at low temperatures, the bidirectional semiconductor control element 7 may turn on during lighting, resulting in malfunction.

課題を解決するための手段本発明の蛍光ランプ点灯装置は、交流電源に接続される
べき安定器と一対の予熱電極を有する蛍光ランプとの直
列回路からなる点灯装置において、蛍光ランプの非電源
側予熱電極の端子間にダイオードと抵抗とトランジスタ
のコレクタ−エミッタ間が接続され、トランジスタのベ
ースは抵抗を介してダイオードに接続されるとともに、
タイマー回路によって制御される３端子のスイッチ素子
を介してトランジスタのエミッタに接続されている構成
を有している。Means for Solving the Problems The fluorescent lamp lighting device of the present invention comprises a series circuit of a ballast to be connected to an AC power source and a fluorescent lamp having a pair of preheating electrodes. A diode, a resistor, and the collector-emitter of the transistor are connected between the terminals of the preheating electrode, and the base of the transistor is connected to the diode through the resistor.
It has a configuration in which it is connected to the emitter of the transistor via a three-terminal switch element controlled by a timer circuit.

作用タイマー回路によって蛍光ランプのフィラメント電極を
十分に予熱できたときにパルスを発生させることができ
るため、フィラメントに塗布されたエミッタの消耗を抑
制し、蛍光ランプの寿命を大幅に伸ばすことができる。The action timer circuit can generate a pulse when the filament electrode of the fluorescent lamp is sufficiently preheated, thereby suppressing the wear of the emitter coated on the filament and greatly extending the life of the fluorescent lamp.

さらに、タイマー回路によって、トランジスタのベース
に接続された３端子のスイッチ素子が常にオンとなるた
め、両方向性半導体制御素子無しでもトランジスタはオ
フ動作を保持することができ、点灯中の誤動作を防止で
きる。Furthermore, because the timer circuit keeps the three-terminal switching element connected to the base of the transistor always on, the transistor can remain off even without a bidirectional semiconductor control element, preventing malfunctions during lighting. .

実施例以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する
。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図において、ｌは交流電源、２は安定器、３は蛍光
ランプ、４，５はフィラメント電極、６は雑音防止コン
デンサ、８はダイオード、９はトランジスタ、１０．１
１．１５は抵抗、１４はサイリスタ、１６は電解コンデ
ンサ、１７はツェナーダイオード、１８は抵抗である。In Figure 1, l is an AC power supply, 2 is a ballast, 3 is a fluorescent lamp, 4 and 5 are filament electrodes, 6 is a noise prevention capacitor, 8 is a diode, 9 is a transistor, 10.1
1.15 is a resistor, 14 is a thyristor, 16 is an electrolytic capacitor, 17 is a Zener diode, and 18 is a resistor.

次に、このように構成された点灯装置の動作について説
明する。交流電源ｌが投入されると、ダイオード８．抵
抗１１を介してトランジスタ９のベース−エミッタ間に
電流が流れるため、トランジスタ９が導通状態となり、
安定器２．フィラメント電極４．ダイオード８．抵抗１
０．トランジスタ９のコレクタ−エミッタ間、フィラメ
ント電極５を通してこれらの電極に予熱電流が流れる。Next, the operation of the lighting device configured in this way will be explained. When AC power supply l is turned on, diode 8. Since current flows between the base and emitter of the transistor 9 via the resistor 11, the transistor 9 becomes conductive.
Stabilizer 2. Filament electrode 4. Diode 8. resistance 1
0. A preheating current flows between the collector and emitter of the transistor 9 and through the filament electrode 5 to these electrodes.

この時、抵抗１０に電圧降下が生じ、この電圧によって
、タイマー回路のコンデンサ１６が抵抗１５を介して充
電される。コンデンサ１６の両端の電圧が、ツェナーダ
イオード１７の電圧を越えるまで予熱状態が続き、コン
デンサ１６の両端の電圧が、ツェナーダイオード１７の
ツェナー電圧を越えると、抵抗１８を介してサイリスタ
１４のゲートに電流が流れるため、サイリスタ１４がオ
ンとなって、トランジスタ９はオフとなる。この時、安
定器２に流れていた電流が塗断されるため、パルスが発
生し、蛍光ランプ３が点灯する。この時のａ−ｂ間の電
圧および電流波形を第２図（イ）。At this time, a voltage drop occurs across the resistor 10, and this voltage charges the capacitor 16 of the timer circuit via the resistor 15. The preheating state continues until the voltage across the capacitor 16 exceeds the voltage of the Zener diode 17, and when the voltage across the capacitor 16 exceeds the Zener voltage of the Zener diode 17, current flows through the resistor 18 to the gate of the thyristor 14. flows, the thyristor 14 is turned on and the transistor 9 is turned off. At this time, since the current flowing through the ballast 2 is cut off, a pulse is generated and the fluorescent lamp 3 is turned on. Figure 2 (a) shows the voltage and current waveforms between a and b at this time.

（ロ）に示す。Shown in (b).

タイマー回路の時定数をフィラメント電極４゜５が十分
に予熱された状態でパルスが発生するように設定するこ
とによりフィラメント電極４，５のエミッタの消耗を抑
制できる。By setting the time constant of the timer circuit so that a pulse is generated when the filament electrodes 4 and 5 are sufficiently preheated, wear on the emitters of the filament electrodes 4 and 5 can be suppressed.

また、点灯中は、ランプ電圧によってタイマー回路のコ
ンデンサ１６は常に充電されているため、サイリスタ１
４はオン状態を保持し、トランジスタ９は動作しない。Also, while the lamp is lit, the capacitor 16 of the timer circuit is constantly charged by the lamp voltage, so the thyristor 1
4 remains on, and transistor 9 does not operate.

なお、上記実施例では、３端子のスイッチ素子としてサ
イリスタを用いた場合について説明したが、この代りに
トランジスタを用いても同様の効果がある。In the above embodiment, a case has been described in which a thyristor is used as a three-terminal switching element, but the same effect can be obtained even if a transistor is used instead.

発明の詳細な説明したように、本発明の蛍光ランプ点灯装置は、蛍
光ランプのフィラメント電極を十分に予熱したのち、点
灯パルスを加えるものであるため、フィラメント電極に
塗布されたエミッタの消耗を抑制し、蛍光ランプの寿命
を伸ばし、フィラメント電極の黒化も減少させることが
できる。さらに、両方向性半導体制御素子などの高価な
スイッチ素子を使うことな（、点灯中は、タイマー回路
によってトランジスタのオフ動作を保持できるため、低
コストで、ランプ電圧の上昇による誤動作を生じない蛍
光ランプ点灯装置を実現することができる。As described in detail, the fluorescent lamp lighting device of the present invention applies a lighting pulse after sufficiently preheating the filament electrode of the fluorescent lamp, thereby suppressing wear and tear on the emitter coated on the filament electrode. However, it can extend the life of the fluorescent lamp and reduce the blackening of the filament electrode. In addition, there is no need to use expensive switching elements such as bidirectional semiconductor control elements (during lighting, the transistor can be kept off by a timer circuit), making it a low-cost fluorescent lamp that does not cause malfunctions due to increases in lamp voltage. A lighting device can be realized.

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

第１図は本発明の一実施例である蛍光ランプ点灯装置の
回路図、第２図（イ）、（ロ）は同点灯装置の各部の電
圧および電流波形図、第３図は従来の蛍光ランプ点灯装
置の回路図、第４図（イ）、（ロ）は同点灯装置の各部
の電圧および電流波形図である。１・・・・・・交流電源、２安定器、３・・・・・・蛍
光ランプ、４，５・・・・・・フィラメント電極、８・
・・・・・ダイオード、９・・・・・・トランジスタ、
１０，１１．１２゜１３．１５・・・・・・抵抗、１４
・・・・・・サイリスタ、１６・・・・・・電解コンデ
ンサ。Figure 1 is a circuit diagram of a fluorescent lamp lighting device that is an embodiment of the present invention, Figures 2 (a) and (b) are voltage and current waveform diagrams of various parts of the lighting device, and Figure 3 is a conventional fluorescent lamp lighting device. The circuit diagram of the lamp lighting device, FIGS. 4(a) and 4(b), are voltage and current waveform diagrams of various parts of the lamp lighting device. 1... AC power supply, 2 ballast, 3... fluorescent lamp, 4, 5... filament electrode, 8...
...Diode, 9...Transistor,
10,11.12゜13.15...Resistance, 14
...Thyristor, 16... Electrolytic capacitor.

Claims (1)

Translated fromJapanese

【特許請求の範囲】[Claims]　交流電源に接続されるべき安定器と一対の予熱電極を
有する蛍光ランプとの直列回路からなる点灯装置におい
て、前記蛍光ランプの非電源側予熱電極の端子間にダイ
オードと抵抗とトランジスタのコレクタ−エミッタ間が
接続され、前記トランジスタのベースは、抵抗を介して
前記ダイオードに接続されるとともに、タイマー回路に
よって制御される３端子のスイッチ素子を介して前記ト
ランジスタのエミッタに接続されていることを特徴とす
る蛍光ランプ点灯装置In a lighting device comprising a series circuit of a ballast to be connected to an AC power source and a fluorescent lamp having a pair of preheating electrodes, a diode, a resistor, and a collector-emitter of a transistor are connected between the terminals of the non-power supply side preheating electrode of the fluorescent lamp. The base of the transistor is connected to the diode through a resistor, and the emitter of the transistor is connected through a three-terminal switch element controlled by a timer circuit. Fluorescent lamp lighting device