(57)【要約】【課題】調光度が深い場合であっても安定な調光動作が可能となる安価な蛍光灯調光装置を提供する。【解決手段】蛍光ランプ９１とこれに直列のバラスト用インダクタ９２を含む点灯回路９０を備える。点灯回路９０に給電するハーフブリッジ形インバーータを備える。これにより、蛍光ランプ９１にその定格電流に満たないランプ電流を供給する蛍光灯調光装置を構成する。インバータのスイッチング素子３１・３２を制御する制御回路を備える。制御回路５０により、一方の前記スイッチング素子３１がオンオフを繰り返しかつ他方のスイッチング素子３２がオフ状態を保持する期間と、前記他方のスイッチング素子３２がオンオフを繰り返しかつ前記一方のスイッチング素子３１がオフ状態を保持する期間とが交互に形成されるように制御する。また、前記両期間の切替わりに対応して前記ランプ電流の転流がなされ各スイッチング素子３１・３２の前記オンオフに対応する個々の転流はなされないようにする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光ランプ（９１）とこれに直列のバラスト用インダクタ（９２）を含む点灯回路（９０）を備え、前記点灯回路（９０）に給電するハーフブリッジ形インバータを備え、前記ハーフブリッジ形インバータは順直列一対のスイッチング素子（３１・３２）と該各素子（３１・３２）に逆並列のフライホイールダイオード（４１・４２）と一対のコンデンサ（２１・２２）を含む形態であり、前記各スイッチング素子（３１・３２）を制御する制御回路（５０）を備え、これにより、前記蛍光ランプ（９１）にその定格電流に満たないランプ電流を供給する蛍光灯調光装置において、
前記制御回路（５０）により、一方の前記スイッチング素子（３１）がオンオフを繰り返しかつ他方の前記スイッチング素子（３２）がオフ状態を保持する期間と、前記他方のスイッチング素子（３２）がオンオフを繰り返しかつ前記一方のスイッチング素子（３１）がオフ状態を保持する期間とが交互に形成されるように制御し、前記両期間の切替わりに対応して前記ランプ電流の転流がなされ前記各スイッチング素子（３１・３２）の前記オンオフに対応する個々の転流はなされないようにしたことを特徴とする蛍光灯調光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハーフブリッジ形インバータで給電する方式の高周波点灯形の蛍光灯調光装置である。
【０００２】
【従来の技術】
高周波点灯形の蛍光灯点灯装置は既知である。同装置は蛍光ランプとこれに直列のバラスト用インダクタを含む点灯回路を備え、前記点灯回路に給電するハーフブリッジ形インバータを備え、前記ハーフブリッジ形インバータは順直列一対のスイッチング素子と該各素子に逆並列のフライホイールダイオードと一対のコンデンサを含む形態であり、前記各スイッチング素子を制御する制御回路を備える。
また、前記制御回路を適宜に制御して、前記蛍光ランプにその定格電流に満たないランプ電流を供給する蛍光灯調光装置も既知である。前記制御回路のスイッチング周波数を高めると、前記バラスト用インダクタが高インピーダンス化し、ランプ電流が減り、調光がなされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
高周波点灯の場合はランプ電流転流が素早くなされ、管内のキャリア消滅の暇が少ないため、点灯安定化に貢献する。このため、管内のキャリアが少なく、不安定となりがちな調光に有利である。それでも、調光の度を高めると不安定になり、問題となる。
前記点灯回路に対する印可電圧を高く設定することは、調光時の点灯安定化に有利であるが、その場合はバラスト用インダクタ電圧を高める結果となり、損失が増すので、得策でない。
本発明の目的は調光度が深い場合であっても安定な調光動作が可能なる蛍光灯調光装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明においては水銀灯の音響共鳴を回避するために利用される低周波高周波混在形の点灯装置を、蛍光灯調光に利用する。汎用の前記装置はスイッチング素子を４個用いる高価なフルブリッジ形インバータ方式であるが、本発明は２個のスイッチング素子で済ます安価なハーフブリッジ形インバータ方式に改める。以下、もう少し具体的に説明する。
本発明装置は蛍光ランプ（９１）とこれに直列のバラスト用インダクタ（９２）を含む点灯回路（９０）を備える。前記点灯回路（９０）に給電するハーフブリッジ形インバータを備える。前記ハーフブリッジ形インバータは順直列一対のスイッチング素子（３１・３２）と該各素子（３１・３２）に逆並列のフライホイールダイオード（４１Ｅ４２）と一対のコンデンサ（２１・２２）を含む形態である。前記各スイッチング素子（３１・３２）を制御する制御回路（５０）を備える。これにより、前記蛍光ランプ（９１）にその定格電流に満たないランプ電流を供給する蛍光灯調光装置を構成する。
前記制御回路（５０）により、一方の前記スイッチング素子（３１）がオンオフを繰り返しかつ他方の前記スイッチング素子（３２）がオフ状態を保持する期間と、前記他方のスイッチング素子（３２）がオンオフを繰り返しかつ前記一方のスイッチング素子（３１）がオフ状態を保持する期間とが交互に形成されるように制御する。また、前記両期間の切替わりに対応して前記ランプ電流の転流がなされ前記各スイッチング素子（３１・３２）の前記オンオフに対応する個々の転流はなされないようにする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施形態について説明する。本発明装置は蛍光ランプ９１とこれに直列のバラスト用インダクタ９２を含む点灯回路９０を備える。点灯回路９０に給電するハーフブリッジ形インバータを備える。前記ハーフブリッジ形インバータは順直列一対のスイッチング素子３１・３２と該各素子３１・３２に逆並列のフライホイールダイオード４１・４２と一対のコンデンサ２１・２２を含む形態である。各スイッチング素子３１・３２を制御する制御回路５０を備える。これにより、蛍光ランプ９１にその定格電流に満たないランプ電流を供給する蛍光灯調光装置を構成する。
制御回路５０により、一方の前記スイッチング素子３１がオンオフを繰り返しかつ他方のスイッチング素子３２がオフ状態を保持する期間と、前記他方のスイッチング素子３２がオンオフを繰り返しかつ前記一方のスイッチング素子３１がオフ状態を保持する期間とが交互に形成されるように制御する。また、前記両期間の切替わりに対応して前記ランプ電流の転流がなされ各スイッチング素子３１・３２の前記オンオフに対応する個々の転流はなされないようにする。
【０００６】
説明を補足する。１０はハーフブリッジ形インバータに給電する整流電源であり、交流電源（低周波商用電源）１１と各整流ダイオード１２〜１５を含む。コンデンサ２１・２２は平滑用コンデンサを兼ねる大容量のものである。直列一対のコンデンサ２１・２２の全体を跨ぐ位置に図外のコンデンサを接続する場合はコンデンサ２１○２２の一方を省略することも可能である。この場合は変形ハーフブリッジ形インバータとなる。９３は蛍光ランプ９１の非電源側端子間に接続された予熱用コンデンサである。スイッチング素子３１・３２はトランジスタである。フライホイールダイオード４１（４２）はスイッチング素子３１（３２）に寄生する寄生ダイオードであっても同効である。
制御回路５０は制御信号を各スイッチング素子３２・３２に適宜に振り分ける切り替え回路５１を含む。また、その前段の信号発生器５２を含む。５３は信号発生器５２に附属する調整器であり、たとえば抵抗値を適宜に変えて信号発生器５２の発信周波数を可変する。
図１回路はハーフブリッジ形インバータであり、その基本動作は周知であるため、その点の説明は割愛する。
【０００７】
以下、図２を用いて動作説明等を補足する。図２の波形Ａはスイッチング素子３１・３２に与える信号形態を模式的に示している。その正半波はスイッチング素子３１がオンオフする状態を意味し、その負半波はスイッチング素子３２がオンオフする状態を意味する。そのオンオフの周波数はたとえば５０ＫＨＺである。正半波群期間と負半波群期間は交互に切り替わり、その後はそれを繰り返す。図２はかかる低周波周期の１サイクル分を表す。この低周波周期はたとえば２０ＨＺである。図２の波形Ｂはランプ電流（蛍光ランプ９１に流れる電流）を模式的に表す。波形Ｂの低周波周成分も前記同様の２０ＨＺとなるが、点灯回路９０全体が誘導性であるために、位相が若干遅れる。ランプ電流Ｂの各半波は高周波周期で増減を繰り返しながら次第に増加する軌跡となる。これは高周波周期のオン期間が長めであり、オフ期間が短めであることに符合する。いずれにしても、ランプ電流Ｂの正半波・負半波の波形は高周波のオンオフ態様を適宜に変えて適宜に調整することが可能である。
【０００８】
スイッチング素子３１（３２）がオンオフする期間におけるオン区間のランプ電流（Ｂ）はスイッチング素子３１（３２）を経由する。そのオフ区間のランプ電流（Ｂ）はフライホイールダイオード４２（４１）を経由する。かかる動作により、コンデンサ２１（２２）電圧は次第に減少し、コンデンサ２２（２１）電圧は次第に増加する。スイッチング素子３２（３１）がオンオフする期間にはその逆の傾向となる。また、コンデンサ２１・２２の容量を適宜に大きくすれば、その電圧変動を適宜に小さくすることが可能ある。
スイッチング素子３１（３２）は高周波周期でオンオフを繰り返すが、その個々のオンオフにともなうランプ電流（Ｂ）の転流がないため、それがある場合よりも調光点灯の動作が安定する。オンオフ対象がスイッチング素子３１（３２）からスイッチング素子３２（３１）へ切り替わることにともなうランプ電流（Ｂ）転流は生ずるが、その頻度が低く、また速やかに切り替わるために、総じて点灯動作が安定に保持される。たとえばランプ電流Ｂが正半波から負半波に移行する際の電流軌跡は点灯回路９０（特にバラスト用インダクタ９２）とコンデンサ２２との固有振動周期に依存するが、バラスト用インダクタ９２が高周波用の小形のものであり、全体の固有振動周期が小さいために、前記切り替えは速やかになされる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、調光度を高めても安定な点灯を維持することのできる蛍光灯調光装置が得れる。また、スイッチング素子を２個用いるハーフブリッジ形インバータを用い、その制御形態を特定する方式であるため、安価に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蛍光灯調光装置の回路図である。
【図２】その動作を説明する動作波形図である。
【符号の説明】
２１・２２：コンデンサ
３１・３２：スイッチング素子
４１・４２：フライホイールダイオード
５０：制御回路
９１：蛍光ランプ
９２：バラスト用インダクタ
９０：点灯回路
【図１】
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【図２】
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