点灯电路和具备它的放电灯以及照明装置的制作方法

专利名称：点灯电路和具备它的放电灯以及照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及放电灯用的点灯电路和具备该点灯电路的放电灯以及照明装置。
背景技术：
为了响应促进节省能源的社会要求，在照明领域中，也趋向用荧光灯来代替以往 一般使用的白炽灯。荧光灯与白炽灯相比有更高的效率，其中能够在白炽灯用的插座上直 接安装使用的电灯泡形荧光灯正在普及起来。电灯泡形荧光灯具有安装于托架上的发光管和点亮驱动该发光管用的点灯电路 (电子稳定器)，具有将点灯电路容纳于壳体内的结构。又，在壳体的一端部安装例如E字 型的灯头。发光管是在屈曲的玻璃管的管两端部气密密封灯丝线圈电极，在屈曲的玻璃管的 内壁上形成荧光体层。而且，在发光管的内部主要封入作为253. 7nm紫外线的辐射物质的 水银(Hg)以及作为缓冲气体的氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)等气体。点灯电路具有基于串联逆变器方式等的逆变电路。但是，在电灯泡形荧光灯等的放电灯中，发光管中的水银发出的紫外线辐射在很 大程度上由发光管内部的水银蒸汽压决定，因此在水银蒸汽压低下的状态下刚启动时光通 量不足。特别是，为了谋求提高效率，采用放电路线长的双重螺旋形发光管的情况下，在周 围温度低的状态下有时候不能确保有足够的初始光通量(initial luminous flux)。为了解决这样的问题，提出了靠近发光管辅助配置灯丝型电灯泡，只在启动时的 一定期间点亮灯丝型电灯泡的技术方案(例如专利文献1、2)。这里用图10对其中专利文 献2提出的电路结构进行说明。如图10所示，在专利文献2中提出的电灯泡形荧光灯中，从市电输入的交流电用 整流器941进行整流，用平滑器(smoothing unit) 942使其平滑化，用开关 稳定器943变 换为高频交流电提供给发光管910。发光管910上还连接预热电路944。又在作为从市电输入的交流电的输入路径的配线L91、L92上，通过电灯泡点灯控 制器946连接辅助电灯泡930。在具有这样结构的电灯泡形荧光灯中，能够在从启动时起的 一定时间内通过点亮辅助电灯泡930提高发光管910的初始光通量。专利文献1 特开2000-164174号公报专利文献2 美国专利5491385号公报但是，以专利文献2为首的已有技术的电灯泡形荧光灯中，在靠近发光管配备辅 助电灯泡的情况下，从电路结构的观点看，尺寸的小型化、低成本化是困难的。即如图10所 示，电灯泡点灯控制器946接受来自配线L91、L92的交流电的供给，所以为了使电灯泡点灯 控制器946不受交流电的电压变换的影响，有必要具备变换为直流电的电路(整流电路和 平滑电路等的电路)，电路结构变得复杂。又，如图10的放大部分所示，在上述已有的电灯泡形荧光灯中，形成利用电灯泡 点灯控制器946中的间流晶体管元件SCR以及二极管D将交流电半波整流，将该半波整流
4的电力提供给辅助电灯泡930的结构。半波整流过的电压为市电电压的(1/·/~2 ),必须 以半波整流电压专用的灯丝式灯泡作为辅助电灯泡930使用，不能使用一般市场上销售的 灯丝式灯泡。想要将全波整流的电力提供给辅助电灯泡930时，为了作为辅助电灯泡930 使用，有必要形成另外的整流电路，电路零部件数目会增加。即，有必要在电灯泡点灯控制 器946中也内装全波整流电路。又，对于电灯泡点灯控制器946，想要将电力从平滑器942与开关稳定器943间的 配线L96、L97提供给电灯泡点灯控制器946时，会产生普通的灯泡形荧光灯中所使用的开 关·稳定器943输出不足，平滑电压的脉动增加，导致发光管910维持点亮变得困难的情况。

发明内容
本发明是为了解决这样的问题而作出的，其目的在于，提供放电灯用的点灯电路 和具备该电路的放电灯以及照明装置，该点灯电路具备接近发光管的发光体，由此，能够对 应可得到高的初始光通量(initialluminous flux)的放电灯，同时不使电路结构复杂化就 能够实现辅助电灯泡的正确点灯控制。本发明为了达到上述目的，采用下面所述的结构。本发明的点灯电路对利用放电发光的发光管、以及临近发光管配置，具有比发光 管更高的光通量上升特性的发光体进行电力供应。并且，本发明的点灯电路主要具备，a)整 流部、b)平滑部、c)逆变器部、d)逆流抑制元件、e)第1电力流通路径、f)点灯控制部。a)整流部是对输入的交流电进行整流的结构要素。b)平滑部是使经整流部整流得到的脉动电力平滑化形成直流电的结构要素。c)逆变器部是将在平滑部中平滑化后的直流电变换为交流电对发光管供电的结 构要素。d)逆流抑制元件是插入整流部与平滑部之间的电力流通路径中，抑制平滑化后的 直流电向整流部侧逆流的元件。e)第1电力流通路径是连接于整流部与逆流抑制元件之间电力流通路径，对发光 体供给脉动电力用的电力流通路径。f)点灯控制部是控制第1电力流通路径开闭的结构要素。又，在上述发光管与发光体的配置关系中，所谓“接近”就是指发光管与发光体之 间的间隙大于0mm，在3. Omm以下。又，本发明的放电灯其特征在于，具备上述本发明的点灯电路。还有，本发明的照明装置其特征在于具备上述本发明的放电灯。又，作为照明装置 指的是将放电灯与各种器具组合构成的装置。而且，所谓各种器具指的是例如反射镜、灯 罩、盖子或密闭器具等。本发明的点灯电路通过第1电力流通路径对发光体进行电力供给。而且，第1电 力流通路径连接于整流部与逆流控制元件间的电力流通路径上。借助于此，在本发明的点 灯电路中，与从平滑部与逆变器部之间的电路流通路径提供发光体用的电力那样的情况相 比，在发光管启动时不会发生平滑部的电容容量不足那样的问题。即，在将对发光体的供给 电力连接于平滑部与逆变器部之间的电力流通路径上的情况下，可以认为仅增加了对发光 体的供给电力份额的平滑电压的脉动，因此发光管点亮有困难。
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与此相对，在本发明的点灯电路中，由于从整流部与逆流控制元件间的电力流通 路径取出向发光体供给的脉动电力，因此，平滑部的电容器容量不加大也不会发生上述平 滑电压的脉动增加的问题。还有，本发明的点灯电路中，由于对发光体供给非平滑的全波整 流的电力，因此，形成与提供市电相同的条件，例如在采用灯丝型电灯泡作为发光体的情况 下，可原封不动采用通常市场销售的灯丝规格，具有设计和成本方面的优势。而且，在本发明的点灯电路中，即使是在点灯控制部外另行设置整流电路，也能够 对发光体提供全波整流电力，因此能够抑制电路零部件数目的增加。从而，本发明的点灯电路由于具备接近发光管的发光体，因此，能够对应可得到大 初始光通量的放电灯，同时能够不使电路结构复杂化地实现发光体的正确的点灯/关灯控 制。上述本发明的点灯电路，作为一个例子可以采用下面的变形。上述本发明的点灯电路，可以采用具备连接于逆流抑制元件与逆变器部之间的电 力流通路径并且对点灯控制部提供控制用电力用的第2电力流通路径这样的结构。在采用这样的结构的情况下，点灯控制部即使不具备整流电路以及平滑电路，也 能够实现正确的控制功能。即在图10所示的专利文献2的电灯泡形荧光灯中，由于电灯泡 点灯控制器946的控制电力从整流器941的上游提供，因此电灯泡点灯控制器946有必要 具备整流电路与平滑电路。所以在专利文献2的电灯泡形荧光灯中，电灯泡点灯控制器946 的电路结构变得复杂，也导致点灯电路大型化与高成本化。与此相对，本发明的点灯电路由于在上述形态中构成第2电力流通路径，因此没 有必要在点灯控制部中设置整流电路与平滑电路。因此，本发明的点灯电路能够抑制大型 化与成本上升，同时实行正确的发光体点灯控制。又，上述本发明的点灯电路中，整流部与平滑部之间的连接为双线式电力流通路 径时，也可以采用逆流控制元件插入整流部与平滑部之间的双线式电力流通路径的各线上 的结构。又，上述本发明的点灯电路中，采用点灯控制部中含有定时器的结构，也可以采用 下面所述的结构，即在点灯控制部中，在对发光管开始供给交流电的时刻用定时器计时，并 且使第1电力流通路径为闭合状态，在从定时器开始计时起经过所需时间的时刻，定时器 的计时结束，并且使所述第1电力流通路径为断开状态的结构。又，上述本发明的点灯电路也可以采用如下所述结构，即定时器是以含有电容元 件与电阻元件的时间常数电路构成的，以对电容元件的充电时间以及放电时间中的任何一 个进行计时的电路，点灯控制部形成含有开闭第1电力流通路径的FET元件或双极晶体管 元件(半导体元件)的结构，使用半导体元件的不饱和领域，使所述第1电力流通路径为断 开状态或闭合状态这样的结构。借助于此，在达到完全闭合状态之前，能够抑制流入第1电 力流通路径中的冲击电流，另一方面，在达到完全断开状态之前，能够逐步减少流入到第1 流通路径中的电流，这样就可以逐步使发光体的明亮程度也逐步减小。又，上述本发明的点灯电路也可以采用在向整流部输入的交流电的经过路径 中，在整流部的更上游侧插入根据发光体的温度使该经过路径为断开状态的温度熔断器 (thermal fuse)这样的结构。本发明的放电灯具备发光管以及在接近发光管的状态下配置的发光体。借助于此，本发明的放电灯即使是在环境温度低等的原因导致发光管内水银蒸汽压变低的情况 下，也能够利用启动时发光体的发光，得到由点亮所产生的光通量、发光体发生的热量以使 发光管的初始光通量提高的效果。因此，本发明的放电灯与发光体周围不具备其他发光体 的已有的放电灯相比，能够得到更高的初始光通量，特别是在周围温度低等的情况下是有 效的。又，对于上述的“接近”，也是如上所述定义。又，在本发明的放电灯中，为了点亮发光管与发光体，具备上述本发明的点灯电 路，因此能够同样取得上述本发明的点灯电路具有的效果。又，本发明的照明装置由于具备本发明的放电灯，因此能够同样得到上述效果。上述本发明的放电灯，可以采用例如下面所述的变形。又，本发明的放电灯中，作为发光体，也可以适用灯丝发热及发光的灯丝型电灯泡。又，上述本发明的放电灯采用这样的结构，即发光管呈具有以在内方保持空间的 状态围绕假想轴周围螺旋状回旋卷绕的2个回旋部的双重螺旋形状，发光体以接近发光管 外壁的状态内插于发光管的所述内方的空间。又，上述本发明的放电灯也可以采用这样的结构，即作为点灯驱动对象的发光管 在放电路径的两端部分分别具有电极，而且在放电路径中的电极附近的区域有辅助汞齐。又，上述本发明的放电灯也可以采用这样的结构，即点灯电路以壳体覆盖，在壳体 的一端部安装灯头。又，上述本发明的放电灯也可以采用这样的结构，即发光管以透光性灯泡(globe)覆盖。


图1是示意性表示实施方式1的电灯泡形荧光灯1的结构的剖面图。图2是表示实施方式1的电灯泡形荧光灯1的电路结构的方框图。图3是表示实施方式1的电灯泡形荧光灯1的电路结构内的电灯点灯控制器46 的电路结构的电路图。图4是表示电灯泡形荧光灯的初始光通量特性的特性图。图5是表示实施方式2的电灯泡形荧光灯2的电路结构内的电灯泡点灯控制器 146的电路结构的电路图。图6是表示实施方式3的电灯泡形荧光灯3的电路结构内的电灯泡点灯控制器 246的电路结构的电路图。图7是表示实施方式4的电灯泡形荧光灯4的电路结构的方框图。图8是示意性表示其他例子的电灯泡形荧光灯5的结构的剖面图。图9是示意性表示电灯泡点灯控制器中在不饱和领域使用的FET元件的栅极电压 的变动的特性图。图10是表示已有技术的电灯泡形荧光灯的电路结构的方框图。符号说明1、2、3、4、5 电灯泡形荧光灯
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10、15 发光管20、25 托架30 辅助灯泡40 点灯电路41 整流器42 平滑器43开关·稳定器44预热电路45a、45b 二极管元件46、146、246 电灯泡点灯控制器47 温度熔断器(thermal fuse)50 壳体60 灯头70 灯泡(globe)
具体实施例方式以下对实施本发明用的最佳形态以例示进行说明。又，以下说明中所用的形态是 为了容易理解本发明的结构以及作用·效果进行说明用的一个例子，本发明在其本质性的 特征部分以外不受限于以下任何形态。(实施方式1)1.电灯泡形荧光灯1的结构本实施方式的电灯泡形荧光灯1是作为照明装置的一部分使用的灯。下面用图1 对本实施方式中的电灯泡形荧光灯1的结构进行说明。图1是示意性表示电灯泡形荧光灯 1的结构的剖面图。如图1所示，本实施方式中的电灯泡形荧光灯1是放电灯的一种，具有双重螺旋形 状的发光管10、在其端部支持该发光管10的托架20、作为配置于发光管10的回旋卷绕中 的圆筒状的内部空间的发光体的辅助电灯泡30、以及对发光管10与辅助电灯泡30进行点 灯驱动用的点灯电路40。发光管10是代替一般的60W的白炽灯用的，额定功率9W的灯，具有围绕假想轴CL 周围回旋卷绕的2个回旋部的双重螺旋形状。发光管10在该管内的两端部分别形成灯丝线 圈电极，在管内封入缓冲气体，同时封入作为波长253. 7nm的紫外线辐射物质的水银(Hg)。 作为缓冲气体，采用例如氩(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)等。又，虽然图1中省略了图示，在发光 管10的放电空间中的电极附近配设辅助汞齐。辅助电灯泡30是例如额定功率20W的灯丝型电灯泡，具有圆筒状外观形状。又， 辅助电灯泡30具有比发光管10更高的光通量上升特性。辅助电灯泡30的外表面相对于 发光管10的外壁呈接近状态。因为发光管10与辅助电灯泡30的外表面相互之间的距离 如果过短，则有可能由于振动冲击等原因而发生相互接触、损坏，反之，如果距离过长时，则 不能够有效利用热量。因此外表面之间的距离以1 3mm为宜，2mm左右更好。发光管10 与辅助电灯泡30分别插入设置于托架20的插入孔，在托架20的内表面侧使用硅树脂等进
8行固定。点灯电路40由基于串联逆变器方式等的逆变器电路构成。点灯电路40在基部形 成大致为圆形的印刷电路基板。点灯电路40安装于托架20的下侧。又，本实施方式中的电灯泡形荧光灯1中，配置点灯电路40的部分用壳体50覆 盖，在壳体50的下侧端部安装灯头60。又，发光管10的周围用具有透光性的灯泡(globe)覆盖。2.电路构成下面利用图2对本实施方式的电灯泡形荧光灯1的电路结构进行说明。如图2所示，本实施方式的电灯泡形荧光灯1的点灯电路40在从市电侧向发光管 10的电力流通路径上形成以整流器41、平滑器42、以及开关·稳定器43的顺序连接的结 构。又，发光管10上也连接预热电路44。在作为整流器41与平滑器42间的电力流通路 径即配线L1、L2上，插入作为逆流抑制元件的二极管元件45a、45b。在这里，开关·稳定器 43具有作为逆变器部起作用的功能。又，本实施方式的点灯电路40，由于采用倍压方式，因此，来自平滑器42的输出电 压形成为向整流器41输入的电压(有效值)的约2. 8倍。例如，在市电的电压(有效值) 为100V的情况下，从平滑器42输出的电压大约为280V。又，电灯泡形荧光灯1的点灯电路40中，对辅助电灯泡30进行供电用的配线L5、 L6分别在比配线L1、L2的二极管元件45a、45b的更上游侧上连接。在配线L6上插入电灯 泡点灯控制器46。电灯泡点灯控制器46具有与发光管10的启动连动地使配线L6为关闭状态，在经 过一定时间的时刻使其为打开状态的定时器功能。电灯泡点灯控制器46的控制用电力通 过连接于平滑器42与开关·稳定器43之间的配线L3、L4的配线L7、L8进行供给。点灯电路40的构成中，插入于配线Li、L2中的二极管元件45a、45b是为了防止在 平滑器42的电容元件(省略图示)中所充的电流向辅助电灯泡30侧逆流而设置的。在这里，对辅助电灯泡30，如图2的左侧所示，供给具有全波整流波形的脉动电 力，而对电灯泡点灯控制器46，则如图2的右侧所示，提供具有全波平滑波形的电力。因此， 在本实施方式的电灯泡形荧光灯1的点灯电路40中，不在电灯泡点灯控制器46的电路结 构中设置平滑器。又在开关·稳定器43的内部具有EMC(ElectromagneticCompatibi 1 ity ；电磁适 应性)滤波器(在图2中省略)。EMC滤波器是用于去除来自开关 稳定器43的电磁干扰 波的滤波器，也可以采用在市电电源与整流器41之间插入的一般的电路结构。3.电灯泡点灯控制器46的具体例下面用图3对电灯泡形荧光灯1的点灯电路40内的电灯泡点灯控制器46的结构 的具体例进行说明。如图3所示，本实施方式的电灯泡形荧光灯1中，灯泡点灯控制部46由2个晶体 管元件Ql、Q2、2个电容元件Cl、C2、l个齐纳二极管元件Zl、4个电阻元件Rl R4构成。 配线L5连接于辅助电灯泡30的一个端子上，辅助电灯泡30的另一端子连接于晶体管元件 Ql的漏极。晶体管元件Ql的源极连接于配线L6，配线L6上连接电容元件C1、C2、晶体管源极Q2的发射极、以及电阻元件R3。电容元件Cl通过齐纳二极管元件Zl与电阻元件R4连接 于晶体管元件Q2的基极。晶体管元件Q2的集电极连接于晶体管元件Ql的栅极，同时与电容元件C2以及电 阻元件R2、R3连接。还有，电容元件Cl通过电阻Rl连接于配线L7。又，图3所示的具体例中，配线L6兼作图2的配线L8。4.点灯驱动中电灯泡点灯控制器46的动作本实施方式的电灯泡形荧光灯1中，在驱动时，电灯泡点灯控制器46进行计时工 作，从开始启动到经过一定时间为止的期间，点亮辅助电灯泡30。具体地说，进行如下所述 的动作。a)当电灯泡形荧光灯1的电源接通时，发光管10开始点亮，同时通过电阻元件 RU R2使晶体管元件Ql为导通状态，也开始点亮辅助电灯泡30。又，这时电灯泡点灯控制 器46中，通过电阻元件Rl开始对电容元件Cl进行充电。在这里，电容元件Cl的容量等根 据定时器时间而设定。本实施方式中，定时器时间设定为例如60秒。在上面所述中，电灯泡点灯控制46中，电容元件Cl与电阻元件Rl构成以时间常 数电路形成的定时器。又，利用电容元件C2、电阻元件Rl、R2、R3的常数进行设定，以便能够在成为导通 状态之前利用上述不饱和区域，使得在一定期间维持晶体管元件Ql的漏极-源极间的阻抗 为较高，抑制灯泡点灯时流入灯泡的冲击电流。b)随着利用电容元件Cl的充电的进行，在达到齐纳二极管元件Zl的阈值电压的 时刻使晶体管元件Q 2的基极-发射极之间成为导通状态。c)在晶体管元件Q2的基极-发射极间为通电状态时，晶体管元件Q2的集电极-发 射极间流通电流。d)由于晶体管元件Q2的集电极-发射极间流通电流，导致晶体管元件Ql的栅 极-源极间成为短路状态。因此，晶体管元件Ql的栅极-源极之间形成短路状态，辅助电 灯泡30熄灭。5.初始光通量在本实施方式的电灯泡形荧光灯1中，靠近发光管10配设辅助电灯泡30。而且， 如上所述从开始启动时到经过一定时间的时刻为止使辅助电灯泡30点亮。以图4对实行 这样的点灯驱动的电灯泡形荧光灯1的初始光通量进行说明。在图4中，以A线表示不具 备辅助电灯泡30的以往的电灯泡形荧光灯的光通量，以B线表示本实施方式的电灯泡形荧 光灯1的光通量。又，图4中所示的电灯泡形荧光灯的初始光通量是在使灯泡周围温度为 5°C保持稳定的状态下测定的数据。如图4的A线所示那样，不具备辅助电灯泡30的已有的电灯泡形荧光灯中，启动 时只能得到额定的约10%左右的光通量，与其相对，B线所示的电灯泡形荧光灯1中，可以 得到约35%左右的高光通量。这被认为是辅助电灯泡30点灯发出的光和由此起因的发光 管10的初始光通量的增加的贡献。本实施方式中，设定在启动后经过60秒后的时刻使辅助电灯泡30熄灭。因此在 经过60秒的时刻，光通量从约65%暂时降低为约50%。可是，即使是在辅助电灯泡30熄 灭的情况下，也可得到比A线所示的已有的电灯泡形荧光灯高25%的光通量。
又，在灯启动时，假如能够得到额定值的25%左右的光通量，则被认为实质上不会 发生问题。即在灯启动时假如得到额定值的25%左右的光通量，则被认为使用者不会感到 不理想。6.优越性a)发光管 10本实施方式的电灯泡形荧光灯1中，采用双重螺旋形发光管10。因此，与采用U字 形发光管的情况相比，能够在相同占有容积的情况下确保长的放电电路，得到小型化与高 效率。因此，本实施方式的电灯泡形荧光灯1能够应对使其与白炽灯相同尺寸的小型化要 求以及进一步提高灯泡效率的要求。b)辅助电灯泡30本实施方式的电灯泡形荧光灯1中，如图1所示，以靠近发光管10的状态配置辅 助电灯泡30。因此，电灯泡形荧光灯1中，在环境温度低等因素导致发光管10内的水银蒸 汽压低的情况下，也能够利用启动时的辅助电灯泡30的发光，借助于该点灯发出的光通量 和发生的热取得提高发光管10的初始光通量的效果。因此，本实施方式的电灯泡形荧光灯 1与以往的电灯泡形荧光灯相比，能够得到更高的初始光通量。又，本实施方式1的电灯泡形荧光灯1中，对辅助电灯泡30提供非平滑的全波整 流的脉动电力，因此形成与提供市电电源相同的条件，能够采用通常市场上销售的灯丝规 格，具有设计和价格上的优势。又，本实施方式的电灯泡形荧光灯1中，即使不在电力流通路径L5、L6等上另行设 置整流电路，也能够对辅助电灯泡30提供全波整流电力，因此能够抑制电路零部件数目的 增加。c)对电灯泡点灯控制器46进行控制的电力本实施方式的电灯泡形荧光灯1中，如图2所示，形成对辅助电灯泡30的电力供 应是利用连接在整流器41的下游侧且二极管元件45a、45b的上游侧的配线L5、L6进行的 结构。采用这样的结构的电灯泡形荧光灯1的点灯电路40，与采用图10所示的结构的已有 的技术相比，在发光管10启动时，不会发生平滑器42的电容元件容量不足的问题。即在从 平滑器42与开关 稳定器43之间取出对辅助电灯泡30的供给电力的情况下，可以认为平 滑电压的脉动只增加对辅助电灯泡30供给的电力份额，因此，发光管10点亮变得困难。与此相对，本实施方式的点灯电路40，由于通过连接于整流器41与二极管元件 45a、45b间的配线L5、L6对辅助电灯泡30进行电力供给，因此，即使平滑器42的电容容量 不加大也不会发生上述平滑电压的脉动(ripples)增加的问题。又如图2所示，本实施方式的点灯电路40中，对电灯泡点灯控制器46通过配线 L7、L8进行电力供给。而且配线L7、L8连接于二极管元件45a、45b与开关·稳定器43间 的配线L3、L4上。通过采用这样的结构，本实施方式的点灯电路40中，即使电灯泡点灯控 制器46不具备平滑电路，也不会在控制动作上发生问题。因此，本实施方式的点灯电路40 能够在抑制尺寸和成本的增加的同时，进行正确的发光体的点灯控制。从而，在本实施方式的电灯泡形荧光灯1中，因为具备靠近发光管10的辅助电灯 泡30，能够对应可得到较强的初始光通量的荧光灯，同时不会使电路结构复杂化就能够实 现辅助电灯泡30的正确点灯控制。
(实施方式2)接着，用图5对本实施方式2的电灯泡形荧光灯2的结构进行说明。又，如图5所 示，本实施方式的电灯泡形荧光灯2，除了电灯泡点灯控制器146的结构外，与上述实施方 式1的电灯泡形荧光灯1没有什么不同，因此省略其说明。如图5所示，本实施方式的电灯泡形荧光灯2的电灯泡点灯控制器146由1个 FET元件Fll、2个齐纳二极管元件Zll、Z12、1个电容元件Cll、2个电阻元件Rll、R12、 PTC(Positive TemperatureCoefTicient ；正温度系数)元件 Pll 构成。配线L5、L6通过辅助电灯泡30与FET元件Fll连接。配线L7连接于PTC元件 Pll, PTC元件Pll的另一方连接于电阻元件Rll。PTC元件Pll与电阻元件Rll的中间点 通过2个齐纳二极管元件Zll、Z12连接于FET元件Fll的栅极。在齐纳二极管元件Z12与FET元件Fll的栅极之间、齐纳二极管元件Z12与与配 线L6之间，连接电容元件Cll以及电阻元件R12。电灯泡形荧光灯2中，在点灯启动时，电流通过配线L7流动。这时，PTC元件Pll 的分压超过齐纳二极管元件Zll的阈值的期间，电容元件Cll被充电(充电电容量>放电 电容量)、在FET元件Fl 1的栅极-源极间施加超过阈值的电压。借助于此，使FET元件Fl 1 的源极-漏极间为通电状态，在点灯启动时点亮辅助电灯泡30。随着从点灯启动时起的时间的经过，PTC元件Pll的内部温度上升，随着该温度的 上升，PTC元件Pll的电阻值也上升。在PTC元件Pll的电阻值达到一定水平的时刻，由 于与齐纳二极管元件Zll的阈值之间的关系，电容元件Cll由于没有被充电(充电电容量 <放电电容量)，电容元件Cll的电压逐步降低。在电容元件Cll的电压比FET元件Fll的 阈值还低的时刻，FET元件Fll的源极-漏极间成断开状态，辅助电灯泡30熄灭。 本实施方式的电灯泡点灯控制器146，利用FET元件Fl 1的栅极-源极上并联连接 的电容元件Cll的放电时间，能够调整FET元件Fll的不饱和区域的阻抗的增加率，因此， 能够调整辅助电灯泡30逐步变暗的时间。又，即使使用双极晶体管元件代替FET元件F11，也能够使用不饱和区域取得与上 面所述同样的效果。又，电灯泡点灯控制器146的定时器设定时间由PTC元件P11、电阻元件Rl 1、以及 齐纳二极管Z11、Z12和电容元件Cll各值的设定来决定。本实施方式中与上述实施方式1 相同，设定为从点灯开始经过60秒的时刻辅助电灯泡30熄灭。(实施方式3)下面，用图6对实施方式3的电灯泡形荧光灯3的结构进行说明。又如图6所示， 本实施方式的电灯泡形荧光灯3除了电灯泡点灯控制器246的结构外，与上述实施方式1、 2的电灯泡形荧光灯1、2没有任何不同，因此省略其说明。如图6所示，本实施方式的电灯泡形荧光灯3的电灯泡点灯控制器246由1个闸 流晶体管(Thyristor)元件S21、2个齐纳二极管元件Z21、Z22、1个电容元件C21、2个电阻 元件R21、R22、以及PTC元件P21构成。即，本实施方式的电灯泡点灯控制器246与上述实 施方式2的灯泡点亮控制器146的不同的是，使用闸流晶体管元件S21代替FET元件F11。关于辅助电灯泡30的从点亮到熄灭的动作，基本上与上述实施方式2的点灯电路 相同。因此省略其说明。
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(实施方式4)接着，用图7对实施方式4的电灯泡形荧光灯4的结构进行说明。如图7所示，本实施方式的电灯泡形荧光灯4，其结构上的特征为，在比整流器41 更靠近电流路径的上游侧插入温度熔断器47。具体地说，在电流路径上，在整流器41与灯 头60 (参照图1)间的配线L9上插入温度熔断器47。又，温度熔断器47的具体配置场所只要是在壳体50内即可，没有特别限定，但即 使是在点灯电路的基板上，也最好是尽可能靠近中心轴CL (参照图1)，配置于能够确切检 测辅助电灯泡30的温度的位置。本实施方式的电灯泡形荧光灯4的温度熔断器47即使由于任何原因使得电灯泡 点灯控制器46陷于不能控制等情况下，也可以防止辅助电灯泡30持续点亮那样的事态。因 此，温度熔断器元件47选择在例如140°C时切断的规格。在这里，图10所示的已有的的电灯泡形荧光灯中，在电灯泡点灯控制器946失控 的情况下也会发生辅助电灯泡930持续点亮那样的情况。这种情况下，也可以想到有时候 壳体内部会达到非常高的温度。与此相比，本实施方式的电灯泡形荧光灯4，假设即使是电灯泡点灯控制器46陷 于失控的情况下，也可以在温度熔断器47达到规定温度的时刻切断电路。因此，即使在电 灯泡点灯控制器46失控的情况下，也可以避免辅助电灯泡30持续点亮的情况发生。从而， 本实施方式的电灯泡形荧光灯4不仅有上述实施方式1的电灯泡形荧光灯1具有的优越 性，而且有更高的安全性。其他事项上述实施方式1 4的电灯泡形荧光灯1 4中，对电灯泡点灯控制器46、146、 246供电用的配线(电力流通路径)L7、L8连接于平滑器42与开关·稳定器43之间的配 线(电力流通路径)L3、L4，因此，上述实施方式1 4的电灯泡形荧光灯1 4具有如下 所述的优越性，即也可以不在电灯泡点灯控制器46、146、246中另外设置整流器与平滑器。 而且，本发明中，也不一定要将对电灯泡点亮控制器46、146、246进行电力供给用的配线连 接于上述配线L3、L4。即使是形成这样结构的情况下，如上所述，本发明也具有可以使用一 般市场上销售的灯丝规格的电灯泡作为辅助电灯泡30的优越性。上述实施方式1 4中，如图1所示，可以使用发光管10的周围用灯泡(globe)70 覆盖的结构类型的电灯泡形荧光灯1 4，但灯泡70不是必需的结构要件。例如，如图8所 示，也可以是本发明的构成采用没有灯泡的电灯泡形荧光灯5等。即在发光管15回旋卷绕 的内方配置辅助电灯泡30，采用上述相同的结构作为点灯电路40，借助于此，可以取得与 上述实施方式1 4相同的效果。又，上述实施方式1 4的电灯泡形荧光灯1 4，在电路结构中，在配线L1、L2上 插入二极管元件45a、45b，抑制对平滑器42的电容元件充电的电流向辅助电灯泡30逆流。 但是，本发明中作为这样的逆流控制元件，也不一定要使用二极管元件45a、45b，例如也可 以使用晶体管元件等。又，如图1所示，上述实施方式1 4中，辅助电灯泡30采用圆筒状二氧化硅 (silica)灯泡，但是对于电灯泡的种类和外观形状没有限定。例如，作为辅助电灯泡可以采 用氪电灯泡或KT氪电灯泡等。还有，也可以采用高亮度的LED等。辅助电灯泡的形状不仅是圆筒型，也可以采用例如椭圆形等形状。又，上述实施方式1 4中，采用在发光管10、15的电极附近的区域配设辅助汞齐 的结构，但即使不具备辅助汞齐，也可以确保足够的初始光通量。例如，如图4所示，相比实 施方式1的电灯泡形荧光灯1，即使结构上的差异只是不配设辅助汞齐的电灯泡形荧光灯 (C线所示)，刚启动时(初期上升时)的光通量比例也能够确保约30%，实质上不会发生问 题。又，图4所示的电灯泡形荧光灯的初始光通量是在灯周围温度为5°C保持一定的状态测 定的数据。又，上述实施方式1 4，采用以点灯电路40作为电灯泡形荧光灯1 4的构成要 素之一的结构，但是内装点灯电路作为电灯泡形荧光灯的一构成要素的结构不一定是必要 的。例如，独立于荧光灯的点灯电路，也可以采用本发明的点灯电路，在该情况下也能够取 得与上面所述相同的效果。又，图3、5、6等所示的电灯泡点灯控制器46、146、246等的电路结构只是一个例 子，只要是能够确保同样的动作的电路结构即可，并不限于这些例子。在这里，用图9(a) (c)说明辅助电灯泡30从点亮状态到熄灭状态，电灯泡点灯 控制器的FET元件的栅极电压的变化经过。如图9(a)所示，在FET元件的栅极电压超过阈 值电压的情况下，辅助电灯泡30点亮。接着，用在栅极电压上重叠整流器41来的脉动电压 的电压，逐步使施加的电压降下去时，则FET元件的栅极电压围绕阈值电压上下波动(参照 图9(b))。而且，由于使上述施加的电压逐步下降，熄灯(off)时间变长。如图9(c)所示， 当FET元件的栅极电压下降回到低于阈值电压时，辅助电灯泡30熄灭。这样，与使用FET元 件的不饱和区域的情况相同，能够取得使辅助电灯泡30逐步变暗的效果，而且与使用FET 元件的不饱和区域的情况相比，能够抑制其发热。又，上述实施方式1 4中，作为发光管10采用额定功率9W的双重螺旋形状的发 光管，但发光管的额定功率和类型等并不限于此。例如，也可以使用于具备多个U字形管组 合成的类型的发光管等的放电灯。又，辅助电灯泡30的额定功率与尺寸等，可以根据发光 管10的形状与功率(相当于白炽灯的40W 100W)等适当变更。实际上是采用例如15W 30W左右的辅助电灯泡。又，上述实施方式1 4中，将采用倍压的平滑方式的点灯电路作为一个例子进行 说明，但本发明不限于此，在使整流电压平滑的方式的逆变器中，在所有的情况下都可以使用。工业应用性本发明对于具有高光通量上升特性，能够抑制尺寸和成本上升的点灯电路和具有 所述点灯电路的放电灯与照明装置的实现是有用的。
权利要求
一种点灯电路，其中所述点灯电路对利用放电发光的发光管、以及靠近所述发光管配置并且具有比所述发光管更高的光通量上升特性的发光体进行供电，其特征在于，具备整流部，对输入的交流电进行整流；平滑部，使在所述整流部整流得到的脉动电力平滑化为直流电；逆变器部，将在所述平滑部平滑化后的直流电变换为交流电提供给所述发光管；逆流抑制元件，插入在所述整流部与所述平滑部之间的电力流通路径中，抑制所述平滑化后的直流电向所述整流部侧逆向流动；第1电力流通路径，连接于所述整流部与所述逆流抑制元件之间的电力流通路径上，用于对所述发光体提供所述脉动电力；以及点灯控制部，控制所述第1电力流通路径的开闭。
2.如权利要求1所述的点灯电路，其特征在于，具备第2电力流通路径，连接于所述逆流抑制元件与所述逆变器部之间的电力流通路径 上，用于对所述点灯控制部提供控制用电力。
3.如权利要求1所述点灯电路，其特征在于，所述整流部与所述平滑部之间用双线式电力流通路径连接，所述逆流抑制元件插入于所述整流部与所述平滑部间的所述双线式电力流通路径的 各线。
4.如权利要求1所述的点灯电路，其特征在于， 所述点灯控制部包含有定时器，在所述点灯控制部，在开始将所述交流电提供给所述发光管的时刻，由所述定时器开 始计，并且使所述第1电力流通路径为闭合状态；在从所述计时开始经过所需要的时间的 时刻，所述定时器结束计时，并且使所述第1电力流通路径为断开状态。
5.如权利要求4所述的点灯电路，其特征在于，所述定时器由含有电容元件与电阻元件的时间常数电路构成，以对所述电容元件充电 时间和放电的时间中的任意一个进行所述计时；所述点灯控制部形成含有开闭第1电力流通路径的FET元件或双极晶体管元件而构 成，使用所述FET元件或双极晶体管元件的不饱和区域使所述第1电力流通路径为断开状 态或闭合状态。
6.如权利要求1所述的点灯电路，其特征在于，在向所述整流部输入的交流电的路径上，在比所述整流部更上游侧，插入能够根据所 述发光体的温度使该路径为断开状态的温度熔断器。
7.一种放电灯，其特征在于，具备 利用放电进行发光的发光管；与所述发光管靠近配置的发光体；以及 权利要求1所述的点灯电路。
8.如权利要求7所述的放电灯，其特征在于，作为电力供给对象的一方的所述发光体是灯丝发热、以及发光的灯丝型电灯泡。
9.如权利要求7所述的放电灯，其特征在于，所述发光管呈具备以在内方保持空间的状态围绕假想轴周围螺旋状回旋卷绕的2个 回旋部的双重螺旋形状，所述发光体以接近所述发光管外壁的状态内插于所述发光管的所述内方的空间。
10.如权利要求7所述的放电灯，其特征在于，所述发光管在放电路径的两端部分别具有电极，并且在所述放电路径中的所述电极的 附近区域具有辅助汞齐。
11.如权利要求7所述的放电灯，其特征在于， 所述点灯电路用壳体覆盖，在所述壳体的一端部安装灯头。
12.如权利要求7所述的放电灯，其特征在于， 所述发光管以透光性灯泡覆盖。
13.一种照明装置，其特征在于，具备权利要求7所述的放电灯。
全文摘要
本发明的点灯电路是对利用放电发光的发光管、以及接近发光管配置且有比发光管更高的光通量上升(luminous-flux rising)特性的发光体进行供电。而且，本发明的点灯电路具有对输入的交流电进行整流的整流部、使得所述整流部整流得到的脉动电力平滑化为直流电的平滑部、将在平滑部中平滑化的直流电变换为交流电对发光管进行供电的逆变器部、插入整流部与平滑部之间的电力流通路径中并且抑制平滑化后的直流电向整流部侧逆向流动的逆流抑制元件、连接于整流部与逆流抑制元件之间的电力流通路径上并且对发光体提供脉动电力用的第1电力流通路径、以及控制所述第1电力流通路径的开闭的点灯控制部。
文档编号F21Y101/00GK101911834SQ20088012324
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月24日 优先权日2008年1月10日
发明者业天正芳, 高桥晓良 申请人:松下电器产业株式会社