(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光灯のフィラメントの一端に始動用スタータ（1）が直列に接続されていて、上記フィラメントの他端に、極性変更及び電源断続用の３接点２回路スイッチ（12）の共通接点が接続され、
上記３接点２回路スイッチ（12）の第１接点には、逆阻止用第一ダイオード（2）を経て定電流直流電源（3）と、高電圧維持用抵抗（4）を経て高圧直流電源（5）とが接続され、
上記３接点２回路スイッチ（12）の第３接点には、上記逆阻止用第一ダイオード（2）を経て上記定電流直流電源（3）と、上記高電圧維持用抵抗（4）を経て上記高圧直流電源（5）とが、上記第１接点とは逆極性に接続され、
上記３接点２回路スイッチ（12）の第２接点を短絡していることを特徴とする蛍光灯の直流点灯装置。
【請求項２】
請求項１記載の蛍光灯の直流点灯装置において、上記高圧直流電源（5）に制御スイッチ（SW2）を直列に入れて、この制御スイッチ（SW2）を、蛍光灯が点灯してからＯＦＦさせることを特徴とする蛍光灯の直流点灯装置。
【請求項３】
請求項１記載の蛍光灯の直流点灯装置において、上記高圧直流電源（5）の出力手段が鉄心トランス（T1）である時、上記高圧維持用抵抗（4）を逆阻止用第二ダイオード（10）で置き換え、セラミクトランス（11）である時、上記高圧維持用抵抗（4）をゼロとした構成で、上記の高電圧発生時間を上記スタータ（１）がＯＦＦになる瞬間と同期させることを特徴とする蛍光灯の直流点灯装置。
【請求項４】
蛍光灯のフィラメントの一端に始動用スタータ（1）が直列に接続されていて、上記フィラメントの他端に、高圧直流電源（5）を直列に介して、極性変更及び電源断続用の３接点２回路スイッチ（12）の共通接点が接続され、
上記３接点２回路スイッチ（12）の第１接点には、定電流直流電源（3）が接続され、
上記３接点２回路スイッチ（12）の第３接点には、上記定電流直流電源（3）が、上記第１接点とは逆極性に接続され、
上記高圧直流電源（5）の両端に制御スイッチ(SW3)が接続されていて、上記制御スイッチ(SW3)は点灯用高電圧が発生する時はＯＦＦ、点灯電流が流れる時はＯＮになるように制御され、
上記３接点２回路スイッチ（12）の第２接点を短絡していることを特徴とする蛍光灯の直流点灯装置。
【請求項５】
請求項１記載の蛍光灯の直流点灯装置において、上記スタータ（１）を備えた蛍光灯が多数あり、それらをそれぞれ直列に接続させて、各スタータを逐次にＯＦＦさせることを特徴とする蛍光灯の直流点灯装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の蛍光灯の直流点灯装置において、定電流直流電源（3）の出力端にパワーサーミスタ（RD1）が直列に接続されていることを特徴とする蛍光灯の直流点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は蛍光灯の直流点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光灯は商用交流で発光しているものと高周波の交流で発光するものがある。また直流で発光するものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
蛍光灯を流れている電流が交流であれば、発光やチラツキや暗くなる問題がある。高周波方式には電磁ノイズの環境問題がある。また従来直流方式には内部の回路構成が高周波スイッチング方式であるため、電磁ノイズがやはり発生し、しかも複雑で高価である。コンデンサ降圧回路を採用した直流点灯装置もあるが、調光機能を付けることによって効率が悪くなる、又、暗端効果などの問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するため、本発明が講じた手段を、発明の説明図である図１、図３〜図６、図８、図１１を参照しながら説明する。
【０００５】
具体的に請求項１の発明は、図１に示すように、蛍光灯のフィラメントの一端に始動用スタータ１が直列に接続されていて、上記フィラメントの他端には逆阻止用第一ダイオード２を経て定電流直流電源３を、高電圧維持用抵抗４を経て高圧直流電源５が直列に接続されている構成とするものである。さらに、上記フィラメントの他端には、図１２のように、極性を変えるためと電源ＯＦＦ用に３接点２回路スイッチ１２が接続されていて、３接点の中間の接点を短絡している構成とする。
【０００６】
図３に示すように、請求項１の発明の構成において、定電流直流電源３は交流電源６と整流回路ＢＤ１の間にコンデンサＣ１と電圧ゼロスイッチグ素子ＳＷ１を直列に接続されたものからなり、上記のコンデンサＣ１に検出回路８を並列に接続されて、周期ごとに充電又は放電の電荷が所定の量になると、上記の電圧ゼロスイッチング素子ＳＷ１がＯＦＦになるよう制御されているものであってもよい（これに対応する発明は請求項に記載なし）。
【０００７】
請求項２の発明は、図４に示すように、請求項１の発明の構成において、高圧直流電源５に制御スイッチＳＷ２を入れて、点灯した後ＯＦＦさせる制御手段を備えている構成とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、図５、図６に示すように、請求項１の発明の構成において、高圧直流電源５の出力は鉄心トランスＴ１である時、上記高圧維持用抵抗を逆阻止用第二ダイオード１０で、セラミクトランス１１である時、上記高圧維持用抵抗値をゼロ抵抗で置き換え、その上、高電圧発生時間はスタータ１がＯＦＦになる瞬間と同期させる手段を備えている構成とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、図８に示すように、請求項１の構成において、定電流直流電源３の出力端に、極性を変える用と電源ＯＦＦ用に３接点２回路スイッチ１２が接続されていて、３接点の中間の接点を電源OFF用に使う構成とするものである。上記高圧直流電源５の両端に制御スイッチSW3が接続されていて、上記制御スイッチSW3は点灯用高電圧が発生する時はＯＦＦ、点灯電流が流れる時はＯＮになるように制御されるとともに、上記３接点２回路スイッチ１２の第２接点を短絡している。
【００１０】
請求項５の発明は、図１１に示すように、請求項１の発明の構成において、蛍光灯とその一端につながっているスタータ１が多数あり、蛍光灯の他端をそれぞれ直列に接続させて、各スタータを逐次にＯＦＦさせる構成とするものである。
【００１１】
請求項６の発明は、上記いずれかの発明の構成において、定電流直流電源の出力端にパワーサーミスタが直列に接続されている構成とするものである。
【００１２】
【作用】
請求項１の発明の構成により、始動する時、始動用スタータ１がＯＮし、定電流直流電源３からの電流が逆阻止用第一ダイオード２を通して蛍光灯のフィラメントを加熱する。一方、高圧直流電源５は高電圧維持用抵抗４があるので、始動用スタータがＯＮしても高電圧が維持されている。次に、始動用スタータ１がOFFすると、高圧直流電源５の電流は逆阻止用第一ダイオード２に阻止されているため、蛍光灯管内を流れるしかない、しかも点灯する前に蛍光灯の「抵抗」が高電圧維持用抵抗４より遥かに大きいので、高電圧がほぼそのまま蛍光灯の両端に加わっている。点灯した後蛍光灯の両端の電圧がすぐ下がるので、定電流直流電源３からの電流が逆阻止用第一ダイオード２を通って蛍光灯を点灯させる。極性を変えるためと電源を断続させるためのスイッチが一緒になっているので、電源スイッチを入れる度に、極性が前の状態と異なる確率が高くなる。また、３接点２回路スイッチ１２の２回路の電源ＯＦＦ用接点２を短絡しているので、毎回電源スイッチがOFFすると、蛍光灯に残留する電荷が迅速に放電できる。
【００１３】
請求項２の発明の構成により、もともと高圧直流電源５は点灯する瞬間だけが必要であるので、高圧直流電源５の入力電源側又は出力側に制御スイッチＳＷ２を入れて、点灯した後ＯＦＦさせる。
【００１４】
請求項３の発明の構成により、スタータがＯＦＦになると同時に、高圧直流電源５からは瞬時に高電圧を発生し、蛍光灯を点灯させ、それから定電流直流電源３が点灯電流を流す。従って高圧維持用抵抗が不要となる。高圧直流電源５の出力が普通の鉄心トランスである場合は、定電流直流電源３を短絡させないように逆阻止用第二ダイオード１０をいれる。セラミクトランス１１の場合は、もともと「内部抵抗」が大きいので、逆阻止用第二ダイオード１０をいれなくてもよい。
【００１５】
請求項４の発明の構成により、始動する時、始動用スタータ１がＯＮし、定電流直流電源３からの電流が、高圧直流電源５を通して蛍光灯のフィラメントを加熱する。高圧直流電源５の制御スイッチＳＷ３は高電圧が加わる瞬間にＯＦＦになるように制御されるので始動用スタータがＯＮして高電圧が印加される。点灯した後制御スイッチＳＷ３はＯＮになり、蛍光灯の両端の電圧がすぐ下がるので、定電流直流電源３からの電流が蛍光灯を点灯させる。極性を変えるためと電源を断続させるためのスイッチが一緒になっているので、電源スイッチを入れる度に、極性が前の状態と異なる確率が高くなる。また、３接点２回路スイッチ１２の２回路の電源ＯＦＦ用第２接点を短絡しているので、毎回電源スイッチがOFFすると、蛍光灯に残留する電荷が迅速に放電できる。
【００１６】
請求項５の発明の構成により、スタータを備えた蛍光灯が多数直列に接続されている場合、始動のとき各スタータがまずＯＮ、各蛍光灯が加熱する。それから各スタートが逐次にＯＦＦすることによって、始動用高電圧が逐次に各蛍光灯に加わって、逐次に点灯させる。
【００１７】
請求項６の発明の構成により、定電流直流電源３の出力端にパワーサーミスタが直列に接続されているため、始動時、蛍光灯の負抵抗による不安定を高い抵抗で有効に抑えて、安定になり次第にパワーサーミスタの抵抗が低くなり、ロスが減少する。
【００１８】
【実施例】
図１２は本発明を簡易蛍光灯の直流点灯装置に実施する一例である。上下は対称になっている。高圧直流電源はCa〜Cd，Da〜Ddからなる正負倍圧整流回路である。定電流直流電源はC1、BD1、C2、RD1からなるコンデンサ降圧回路を基本とする。
【００１９】
３接点２回路スイッチがONする時（図では接点３に行く時）スタータがまずONし、交流電源の電流がコンデンサC１で限流され、BD1で整流され、C２で平滑され、RD1で更に限流されて、蛍光灯のフィラメントを加熱する。その時RD1の抵抗が大きいので、C2の両端電圧が高く維持できる。同様に倍圧整流回路の出力も、高圧維持用抵抗４によって維持されている。
【００２０】
次にスタータがOFFすると、定電流直流の通路が一時遮断されるが、高電圧直流がほぼ全額蛍光灯の両端に加わり、発光させる。発光した蛍光灯の両端電圧が低いので、定電流直流が蛍光灯を通して流れる。時間がたつとRD1の抵抗が小さくなり、それにつれて熱損も小さくなる。
【００２１】
３接点２回路スイッチがOFFする時（図では接点２に行く時）接点２が短絡されて、蛍光灯に残留する電荷を迅速に放電する。従って蛍光灯を頻繁に付けたり、消したりすることができる。しかも、毎回スイッチがONする時、接点１に行くか接点３に行くか任意であるので、極性固定による「暗端」問題が改善される。
【００２２】
図１３は調光機能付きの蛍光灯直流点灯装置に実施する一例である。高圧直流電源はR1、C3、T1、SW4からなる。定電流直流電源はC1、BD1、SW1、C2、IC2、IC3からなる。
【００２３】
電源スイッチK1を入れると、極性識別回路IC1が交流入力の瞬間の極性を判別する。その出力が四つのスイッチング素子（Sa〜Sd）を制御し、SaとSdがONするかSbとScがONするかを決定する。
【００２４】
初めはゼロボルトスイッチSW1がONしているので、定電流直流電源は上記実施例１と同様に流れる。但し、調光するため、パワーサーミスタのかわりに定電流回路IC2を直列に入れている。この定電流回路両端に電圧検出回路IC3を設けていて、定電流を維持する最低限必要な電圧を監視し、超えればSW1をOFFさせ、低ければSW1をONさせる。
【００２５】
定電流がブリッジ回路（13）とスタータを通して蛍光灯を加熱する。一方R1によって分流された電流がC3を充電する。ある電圧を超えると、パルススイッチSW4がONになる。すると、C3が一瞬の間に鉄芯トランスの一次側に放電し、二次側から高い電圧が発生する。同時にスタータをOFFさせると、蛍光灯が点灯する。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明により、逆阻止用第一ダイオードと高電圧維持用抵抗を通して、高圧直流電源と定電流直流電源との分離を簡単に実現した。また、非常に簡単、廉価な方法で、蛍光灯の直流点灯装置の特有な「暗端問題」を解決した。
【００２７】
請求項２と請求項３の発明により、高圧維持用抵抗によるロスをなくした。
【００２８】
請求項４の発明によって、極性を変えるための３接点２回路スイッチが比較的低い電圧の定電流直流電源に接続できるようになり、特に上記のスイッチが電子回路で構成された場合は、スイッチング素子の耐圧が低くなり、コスト面で有利である。また、非常に簡単、廉価な方法で、蛍光灯の直流点灯装置の特有な「暗端問題」を解決した。
【００２９】
請求項５の発明により、一つの回路で多数の蛍光灯を点灯できるようになった。廉価の上に省電効果が大きい。
【００３０】
請求項６の発明は、非常に簡単で廉価な方法で、蛍光灯の始動時の不安定問題を解決した。しかも普通の固定抵抗よりロスが少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】は請求項１記載の発明にかかる蛍光灯の直流点灯装置の説明図
【図２】は蛍光灯の直流点灯装置の説明図
【図３】は蛍光灯の直流点灯装置の説明図
【図４】は請求項２記載の発明にかかる蛍光灯の直流点灯装置の説明図
【図５】は請求項３記載の発明にかかる蛍光灯の直流点灯装置の説明図
【図６】は請求項３記載の発明にかかる蛍光灯の直流点灯装置の説明図
【図７】は蛍光灯の直流点灯装置の説明図
【図８】は請求項４記載の発明にかかる蛍光灯の直流点灯装置の説明図
【図９】は蛍光灯の直流点灯装置の説明図
【図１０】は蛍光灯の直流点灯装置の説明図
【図１１】は請求項５記載の発明にかかる蛍光灯の直流点灯装置の説明図
【図１２】は請求項１記載の発明の実施例の簡易蛍光灯直流点灯装置
【図１３】は調光機能付き直流点灯装置である。
【符号の説明】
１ 蛍光灯スタータ
２ 逆阻止用第一ダイオード
３ 定電流直流電源
４ 高電圧維持用抵抗
５ 高圧直流電源
６ 交流電源
８ 検出回路
１０ 逆阻止用第二ダイオード
１１ セラミクトランス
１２ ３接点２回路スイッチ
１４ センタタップ方式共振型インバータ点灯回路
１５ ブリッジ方式共振型インバータ点灯回路
K１ 交流電源スイッチ
SW１ 電圧ゼロスイッチ
SW1,SW2,SW3,SW４ 制御スイッチ
Sa,Sb,Sc,Sd スイッチング素子
IC1 極性識別回路
IC2 定電流回路
IC3 電圧検出回路
K1 交流電源スイッチ
BD1 ブリッジ
C1 限流用コンデンサ
C2 平滑用コンデンサ
C3 充放電用コンデンサ
C４ 高周波短絡用コンデンサ
R1 充電用抵抗
T1 鉄心トランス
Ca,Cb,Cc,Cd 倍圧整流用コンデンサ
Da,Db,Dc,Dd 倍圧整流用ダイオード、RDI パワーサーミスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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