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予熱機能の説明


予熱機能の無い場合
予熱機能の無い蛍光灯インバーターは右写真の様に電源投入と同時に点灯します。
これを波形で確認すると,電源投入と同時にランプ両端に電圧高い高周波電圧が立っていることがわかります。
予熱の無い場合の点灯の様子
●CH-1(黄):ランプ両端の電圧
 

●CH-2(青):ランプ・フィラメント電圧
 

●CH-3(緑):予熱解除命令(未使用)
 

●CH-4(赤):低圧側の電源電圧
予熱無しの各部の波形
電源OFF〜ON
● 始動時の高い電圧で開始される放電現象はグロー放電といい,放電管に設置された電極が低温状態で発光を開始しているものです。
 

● 液晶のバックライトに用いられている冷陰極管や,街の灯りネオンサインは電極が低温で動作する様に設計されているので,グロー放電で発光し続けても問題はありません。
 

● 一方,蛍光灯は熱陰極管とも呼ばれ,電極が高温状態で,アーク放電を維持する様に設計されており,グロー放電始動をすると,寿命が縮むことになります。
 

● 波形からは,グロー放電を短時間で終え,すぐにアーク放電へ移行して見えますが,この一瞬のグロー放電が点滅の繰り返しが(頻度が)多い使い方では致命傷となります。
 

● 特に細くて長いタイプの蛍光灯ではこの現象が顕著で,グロー放電を起こさない駆動方式が望まれます。

予熱機能の有る場合
予熱機能を持った蛍光灯インバーターでは右写真の様に電源投入から数百ミリ秒のあいだ,中央部は暗く,蛍光灯両端のみが薄く光ります。
これを波形で確認するとヒーター電圧の上昇が速く,なおかつランプ両端の電圧は低く,予熱解除と同時にグロー放電を通過することなく,アーク放電を初めていることが分かります
予熱機能が有りの点灯の様子
●CH-1(黄):ランプ両端の電圧
 

●CH-2(青):ランプ・フィラメント電圧
 

●CH-3(緑):予熱解除命令(未使用)
 

●CH-4(赤):低圧側の電源電圧
予熱有りの各部の波形
電源OFF−予熱−点灯
● 点灯と消灯の繰り返しが多い場合にはグロー放電を極力避ける工夫を行わないと,蛍光灯は短時間で寿命劣化してしまいます。また点灯回数が多くない場合でも電極近傍の黒化現象の進行がはやくなってしまいます。
 

● 例として一日8時間で500サイクル以上の点灯消灯を繰り返す場合に2週間(10日間)程度で蛍光灯の寿命が尽きてしまうこともあります。
 

● AQ-GGシリーズはAQ-GNシリーズのハーフブリッジ発振回路に周波数をシフトさせる回路を追加し,PICマイコンのポートから発振周波数を変えられる様に設計変更したものです。
 設計変更は基板のサイズや取付穴の位置,コネクターなどのを一切変更せずに行いましたので,完全なアッパーコンパチとなります。
 

● AQ-FDシリーズは制御入出力ポートにAQ-GGシリーズの制御出力ポートを接続する事によりAQ-GGシリーズのスレーブ機となり,予熱と調光を同期制御させるものです。
 設計変更は基板のサイズや取付穴の位置,コネクターなどのを一切変更せずに行いましたので,完全なアッパーコンパチとなります。
 

● 従来のAQ-GNおよびAQ-Fシリーズに対し,AQ-GGおよびAQ-FDシリーズは予熱機能追加に伴い,グロー放電を経ずにアーク放電が開始できる様になり,点灯消灯サイクル寿命が50倍以上遅延させることに成功しました。
 

● 当該方式(周波数シフト方式)の欠点として,放電長(管の長さ)が短い蛍光灯では,予熱と非予熱との電圧の差が少く,予熱効果が得られないことがあげられます。

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