JPH01283798A - 蛍光ランプ点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蛍光ランプを複数段に調光して高周波インバ
ータで点灯させる他励方式の蛍光ランプ点灯装置に関す
る。

〔従来の技術〕

蛍光灯スタンドなどの蛍光ランプ用照明器具のランプ点
灯方式は、蛍光ランプを数１０　Ｋ　Ｈｚの高周波で点
灯させる高周波インバータ点灯方式のものが、商用周波
数点灯方式に比べて総合効率で優れ、低消費電力である
等の理由で普及しつつある。このインバータ点灯方式で
、蛍光ランプを他励方式の発振回路を使って点灯させる
基本回路を第２図を参照して説明する。

第２図において、（１）は商用交流電源、（２）は電源
スィッチ、（３）は２個の整流ダイオードＤｔ　、Ｄ２
　と平滑コンデンサｃ、　、ｃ２のブリッジからなる倍
電圧整流回路、（４）は蛍光ランプ、（５）は蛍光ラン
プ（４）に流れる電流を制御するチョークコイル、（６
）は他励方式の発振回路、（７）は発振回路（６）を発
振させる制御信号発生回路である。また、（８）は点灯
回路から外部にラジオノイズが洩れるのを防止するラジ
オノイズ防止回路、（９）は電源スィッチ（２）の投入
時に点灯回路に過電流が突入するのを防止する突入電流
防止素子である。

制御信号発生回路（７）は、商用交流電圧を降圧し整流
した直流Ｉ！源電電圧が印加されていると駆動して、発
振回路（６）に正と負のパルス信号を交互に発振駆動制
御信号として出力するスイッチングレギュレータ用コン
トロールＩＣで、出力パルスの周波数は内蔵する発振抵
抗Ｒ。

の抵抗値で決められる。発振回路（６）はＭＯＳ−ＦＥ
Ｔの２個のトラジスタＱ１．．Ｑ２とパルストランスＴ
を具え、パルストランスＴの１次巻線Ｎ！に制御信号発
生回路（７）からの正と負のパルスが交互に加わると、
２次巻線Ｉ’ｈ　、Ｎ３に接続されたトランジスタＱ１
　、Ｑ２が交互にオン・オフを繰り返して発振動作し、
この発振でチョークコイル（５）を介し蛍光ランプ（４
）に高周波電流が流れて蛍光ランプ（４）が点灯する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記蛍光ランプ（４）は明るさが複数段階に調光されて
点灯することが実用上型まれ、そこで、この調光手段と
して、制御信号発生回路（７）の発振抵抗Ｒｏの抵抗値
を複数段に切換えて、制御信号発生回路（７）の発振周
波数を変調し、これによって発振回路（６）の発振周波
数を変調し、チョークコイル（５）でのインピーダンス
を換えて蛍光ランプ（４）のランプ電流を変え、蛍光ラ
ンプ（４）の明るさを変えることか考えられている。例
えば発振抵抗Ｒ。

の抵抗値を小さくすると発振周波数が上がり、チョーク
コイル（５）のインピーダンスが高くなって、その分ラ
ンプ電流が少なくなり、蛍光ランプ（４）の明るさが一
段低下する。

以上のことから、蛍光ランプ（４）の明るさを複数段に
調光するため、図示しないが発振抵抗Ｒｏに複数の抵抗
をそれぞれに手動の切換スイッチを介して並列接続して
、複数の切換スイッチの選択的なオン・オフ操作で発振
抵抗ＲＯに並列接続される抵抗を選択して、発振抵抗Ｒ
Ｏとこれに並列接続された抵抗との並列抵抗値で発振周
波数を複数段に切り換えるようにした調光回路が考えら
れている。しかし、このような調光回路は複数の調光用
切換スイッチの選択的なオン・オフ走査が煩わしく、且
つ、切換スイッチの切換操作感覚が悪くて、照明器具の
商品的イメージを悪くする。

また、上記点灯装置において、蛍光ランプ（４）は照明
器具のソケット（図示せず）に装着されているが、ソケ
ットから蛍光ランプ（４）がランプ交換等の目的で取り
外されてり、蛍光ランプ（４）が寿命で消灯したような
無負荷時に電源スィッチ（２）が投入されたままである
と、ソケットやチョークコイル（５）に１００ｖ商用交
流電圧の倍電圧整流された高電圧が印加されたままで、
感電事故を引き起こす危険性がある。このような感電事
故はユーザが手軽に触れることの多い蛍光灯スタンドな
どに多く、そこで、前述感電事故の防止策として照明器
具を二重絶縁構造にするなどの必要性があるが、このよ
うなことは照明器具が複雑化しコスト高になり、実現不
可能であるのが現状である。

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので、調光の
ためのスイッチ操作性の良い、且つ、無負荷時の感電防
止が電気回路的に低コストで確実にできる商品的付加価
値の高い照明器具を実現させる蛍光ランプ点灯装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、蛍光ランプをそのラ
ンプ電流を制御するチョークコイルを介して高周波点灯
させる他励方式の発振回路と、内蔵する発振抵抗の抵抗
値で決まる周波数で前記発振回路に発振駆動制御信号を
出力する制御信号発生回路と、前記チョークコイルに巻
装された２次巻線に誘起される電圧でオンする第１スイ
ッチング素子及びこの第１スイッチング素子がオフのと
きのみオンして前記制御信号発生回路にその発振動作を
停止させる第２スイッチング素子を具えた無負荷時検出
回路と、タッチスイッチに人体が触れる毎にクロックパ
ルスを発生するクロックパルス発生回路からのクロック
パルスの入力毎に、前記制御信号発生回路の発振抵抗値
を複数段に切り換える調光信号及び最後に前記無負荷時
検出回路の第２スイッチング素子をオンさせる発振停止
信号をＪｌｆｆ次に繰り返して出力する調光回路とで構
成したものである。

この点灯装置においては、調光回路におけるクロックパ
ルス発生回路からのクロックパルスで、無負荷時検出回
路の第１スイッチング素子をオンさせる再起動回路を付
設することが、ランプ交換後の再起動時において望まし
い。

〔作用〕

蛍光ランプがソケットから取り外される等の無付加時に
あっては、チョークコイルに電流が流れず、従って、チ
ョークコイルの２次巻線に電圧が誘起されないので第１
スイッチング素子がオフ・第２スイチング素子がオンし
て、制御信号発生回路の発振が停止し、蛍光ランプのソ
ケットやチョークコイルでの高電圧発生が無くなる。ま
た、タッチスイッチへの人体のタッチで調光が行われる
と共に、開先回路で、無負荷時検出回路の第２スイッチ
ング棄子を介して蛍光ランプを消灯させることにより、
調光回路と無負荷時検出回路の一部共用による低コスト
化が実現される。さらに、無負荷時から有負荷にしたと
きに、タッチスイッチに触れると、再起動回路により制
御信号発生回路が発振開始状態にされて、再起動が安定
して行われる。

〔実施例〕

第１図に具体的実施例を示すと、この点灯装置は第２図
の点灯装置に無負荷時検出回路（１０）と、調光回路（
１１）を付設したものであり、更に詳しくは無負荷時検
出回路（１０）と調光回路（１１）の間に再起動回路（
１２）を付設したものである。尚、第１図の第２図と同
一、又は相当部分には同一参照符号を付して説明は省略
する。

無負荷時検出回路（１０）は蛍光ランプ（４）が寿命で
消灯したり、ランプ交換時にソケットから取り外された
ような無負荷時をチョークコイル（５）に流れる電流の
有無で検知して、制御信号発生回路（７）の発振動作を
停止させるもので、次の２次巻線（１３）と１対の第１
、第２スイッチング素子の例えば第１、第２トランジス
タ（１４）　　（１５）を有する。２次巻線（１３）は
チョークコイル（５）に巻装されたもので、チョークコ
イル（５）に電流が流れると２次巻線（１３）に電圧が
誘起されて、この電圧で第１トランジスタ（１４）をオ
ンする。第１トランジスタ（１４）のコレクタは整流ダ
イオードＤ３を介して第２トランジスタ（１５）のベー
スに接続され、第１トランジスタ（１４）がオンすると
、第２トランジスタ（１５）はペースエミッタ間がショ
ートされてオフになり、第１トランジスタ（１４）がオ
フのときに第２トランジスタ（１５）がオンする。第２
トランジスタ（１５）のエミッタは制御信号発生回路（
７）の発振停止信号入力端子ａに接続され、第２トラン
ジスタ（１５）がオンすると発振停止信号入力端子ａに
電圧のハイレベルの発振停止信号が入力されて、制御信
号発生回路（７）の発振動作が停止する。

従って、蛍光ランプ（４）が正常に点灯している有負荷
時においては、チョークコイル（５）に流れる電流で２
次巻線（１３）に電圧が誘起され、第１トランジスタ（
１４）がオン・第２トランジスタ（１５）がオフ状態と
なって、制御信号発生回路（７）は正常に発振動作をし
、蛍光ランプ（４）の点灯が維持される。この状態で蛍
光ランプ（４）がソケットから外される等して無負荷に
なると、チョーク巳イル（５）に電流が流れなくなり、
２次巻線（１３）に電圧が誘起されず、第１トランジス
タ（１４）がオフになって第２スランジスタ（１５）が
オンして、制御信号発振回路（７）の発振が停止し、発
振回路（６）の発振も停止する。従って、負荷時におい
ては蛍光ランプ（４）のソケットやチョークコイル（５
）に高電圧が発生する心配が無く、感電する心配が無く
なる。

次に調光回路（１１）を説明すると、これは制御信号発
生回路（７）の発振抵抗Ｒｏに抵抗値の異なる複数例え
ば２個の調光用第１発振抵抗Ｒ１、第２発振抵抗Ｒ２を
タッチスイッチ（１６）のタッチ入力操作で選択的に適
宜並列接続して、制御信号発生回路（７）の発振周波数
を変えて、蛍光ランプ（４）の明るさを複数段に調光す
るものである。国光用第１、第２発振抵抗Ｒ１、Ｒ２は
それぞれにスイッチング素子の第３トランジスタＱ３と
第４トランジスタＱ４を介して発振抵抗ＲＯに並列接続
される。第３、第４トランジスタＱ３　、Ｑ４のオン・
オフ制御がタッチスイッチ（１６）からの入力信号でク
ロックパルスを発生するクロックパルス発生回路（１７
）と、クロックパルス発生回路（１７）からクロックパ
ルスが入力される毎に複数の出力端子ＰＯ１Ｐ１・・・
から順次に電圧ハイレベルの出力をするリケードカウン
タ（１８）で行われる。

詳しく説明すると、タッチスイッチ（１６）には人体の
一部、通常において指が触れると、人体特有の交流信号
が流れ、この交流信号がクロックパルス発生回路（１７
）に入力される。クロックパルス発生回路（１７）はタ
ッチスイッチ（１６）からの交流信号を高インピーダン
スのＣＭＯＳデジタルＩＣのゲート素子（１９）で安定
した交流信号に変調し、この交流信号を整流ダイオード
Ｄ４　、Ｄ５で半波整流した直流パルスでコンデンサＣ
３を充電するようにしたものである。タッチスイッチ（
１６）に指が触れている間に、コンデンサＣ３の充電電
圧が所定値を超えて、１個のクロックパルスがリケード
カウンタ（１８）に出力される。タッチスイッチ（１６
）から指を離すとコンデンサ３の充電電荷が放電されて
初期状態に戻る。

リケードカウンタ（１８）はＩＣ半導体部品で、図面で
は１０出力端子構造のものを示すが、蛍光ランプ（４）
を後述のように消灯を含めて３段階に調光する場合にお
いては４出力端子ＰＯ〜Ｐ３のみが次のように使用され
る。第１〜第４の出力端子Ｐｏ　ＮＰ３はクロックパル
ス発生回路（１７）からクロックパルスが入力される毎
に、順次に電圧レベルがロウレベルからハイレベルにな
り、このハイレベルの出力信号でもって第３、第４トラ
ンジスタＱ３　、Ｑ４のオン・オフと、制御信号発生回
路（７）の発振停止、及びリケードカウンタ（１８）の
リセットが順次に繰り返して行われる。具体的には第１
の出力端子Ｐｏは第３トランジスタＱ３をオンさせ、第
２の出力端子Ｐｌは第４トランジスタＱ３をオンさせる
ためのものであり、第３の出力端子Ｐ２は無負荷検出回
路（１０）の第２トランジスタ（１５）のベースに整流
ダイオードＤ６を介して接続され、第２トランジスタ（
１５）をオンさせるためのものである。さらに、第４の
出力端子Ｐ３はリケードカウンタ（１８）のリセット端
子すに接続されて、この出力端子Ｐ３にノ＼イレベル信
号が出力されるとリケードカウンタ（１８）がリセット
され、第１の出力端子Ｐｏがハイレベルになる初期状態
に戻される。また、第１〜第３の出力端子Ｐｏ＝Ｐ２に
はそれぞれがハイレベルになると点灯して調光状態を表
示する発光ダイオードＬＥＤ、・・・が接続される。

調光回路（１１）は蛍光ランプ（４）を次のように調光
して点灯させる。始めにタッチスイッチ（１６）に指を
１回触れ、リケードカウンタ（１８）の第１の出力端子
Ｐｏをハイレベルにすると、第３トランジスタＱ３がオ
ンして、発振抵抗Ｒｏに調光用第１発振抵抗Ｒ１が並列
接続され、この両抵抗Ｒｏ、Ｒ１の並列抵抗値で決まる
周波数で制御信号発生回路（７）が発振して蛍光ランプ
（４）が点灯する。このときの蛍光ランプ（４）の明る
さが定格の１００％でアルよう発振抵抗Ｒｏ　、Ｒ１の
抵抗値が決められる。

さらにタッチセンサ（１６）に指を１回触れると、リケ
ードカウンタ（１８）の第１の出力端子Ｐｏがロウレベ
ルになって第３トランジスタＱ３がオフになり、代わり
に第２の出力端子Ｐ１がハイレベルになって第４トラン
ジスタＱ４がオンとなり、発振抵抗Ｒｏに第２発振抵抗
Ｒ２が並列接続されて、制御信号発生回路（７）は２つ
の発振抵抗ＲＯ，Ｒ２の並列抵抗値で決まる周波数で発
振し、蛍光ランプ（４）の明るさが例えば１００％から
８０％に低下する。さらにタッチセンサ（１６）に指を
１回触れると、リケードカウンタ（１８）の第３の出力
端子Ｐ２だけがハイレベルになる。すると、このハイレ
ベル電圧が無負荷検出回路（１０）の第２トランジスタ
（１５）のベースに整流ダイオードＤ６を介して印加さ
れ、第２トランジスタ（１５）がオンして制御信号発生
回路（７）の発振が停止し、蛍光ランプ（４）が消灯す
る。この０％調光からタッチスイッチ（１６）にさらに
１同上を触れると、リケードカウンタ（１８）の第４の
出力端子Ｐ３がハイレベルとなってリケードカウンタ（
１８）がリセットされ、第１の出力端子Ｐｏがハイレベ
ルになる初期状態に戻り、蛍光ランプ（４）は再び１０
０％の明るさで点灯する。以後、上記調光動作がタッチ
スイッチ（１６）に指を１回ずつ触れる毎に繰り返し行
われる。

以上の無負荷時検出回路（ｌＯ）と調光回路（１１）に
付設される再起動回路（１２）はクロックパルス発生回
路（１７）からのクロックパルスで第１トランジスタ（
１４）を−時的にオンさせる。抵抗Ｒ３と整流ダイオー
ドＤ７直列回路である。即ち、仮に再起動回路（１２）
がない場合で、蛍光ランプ（４）がランプ交換等でソケ
ットから取り外された場合、この無負荷時を無負荷時検
出回路（ｌＯ）が検出して第２トランジスタ（１５）が
オンになり、制御信号発生回路（７）の発振を停止させ
るが、次に新しい蛍光ランプ（４）をソケットに取付け
て点灯させようとしても、第２トランジスタ（１５）が
オンのままで制御信号発生回路（１７）が発振動作をせ
ず、蛍光ランプ（４）が点灯しな（なることがある。

ここで再起動回路（１２）を付設しておくと、無負荷を
解消して新しい蛍光ランプ（４）を点灯させるためにタ
ッチスイッチ（１６）に指を触れると、クロックパルス
発生回路（１７）からのクロックパルスで第１トランジ
スタ（１４）がオンして第２トランジスタ（１５）がオ
フとなり、制御信号発生回路（７）の発振動作停止状態
が解除され、再起動が可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、無負荷時に無負荷時検出回路によって
発振回路の発振が停止させられるので、無負荷時の感電
防止が電気回路的にコスト的に有利に行え、また、タッ
チスイッチ操作による操作感覚性の良い、微小電力制御
で多段調光が実行できて、蛍光灯スタンドなどの照明器
具の付加価値を高めることができる。また、無付加時の
発振停止と、Ｏ％調光時の発振停止を共通の第２スイッ
チング素子を使って行うことにより、点灯回路部品数の
低減化、コストダウンが図れる。さらに、再起動回路の
付設で、無付加解消後の蛍光ランプ点灯の再起動が確実
に行われ、信頼性の高い蛍光ランプ点灯装置が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す点灯回路図である。 第２図は他励方式の蛍光ランプ点灯装置の基本点灯回路
図である。 （４）　−・蛍光ランプ、 （５）　−・チョークコイル、 （６）　−・発振回路、 （７）　−制御信号発生回路、 （１０）　−無負荷時検出回路、 （１１）　−調光回路、　　（１２）由再起動回路、（
１３）・−２次巻線、 （１４）−−一第１スイッチング素子、（１５）　−第
２スイッチング素子、 （１６）−・タフチスイソチ、 （１７）・−・−クロックパルス発生回路、Ｒｏ　、　
Ｒ１、Ｒ２−発振抵抗。 特　許　出　願　人　　日本電気ホーム第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）蛍光ランプをそのランプ電流を制御するチョーク
   コイルを介して高周波点灯させる他励方式の発振回路と
   、内蔵する発振抵抗の抵抗値で決まる周波数で前記発振
   回路に発振駆動制御信号を出力する制御信号発生回路と
   、前記チョークコイルに巻装された２次巻線に誘起され
   る電圧でオンする第１スイッチング素子及びこの第１ス
   イッチング素子がオフのときのみオンして前記制御信号
   発生回路にその発振動作を停止させる第２スイッチング
   素子を具えた無負荷時検出回路と、タッチスイッチに人
   体が触れる毎にクロックパルスを発生するクロックパル
   ス発生回路からのクロックパルスの入力毎に、前記制御
   信号発生回路の発振抵抗値を複数段に切り換える調光信
   号及び最後に前記無負荷時検出回路の第２スイッチング
   素子をオンさせる発振停止信号を順次に繰り返して出力
   する調光回路とを具備してなる蛍光ランプ点灯装置。
2. （２）調光回路におけるクロックパルス発生回路からの
   クロックパルスで、無負荷時検出回路の第１スイッチン
   グ素子をオンさせる再起動回路を付設してなる請求項１
   記載の蛍光ランプ点灯装置。