JPH01231295A

JPH01231295A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH01231295A
Application number: JP5573388A
Authority: JP
Inventors: Keiji Takahashi; 啓二高橋; Fuminori Nakaya; 文則仲矢
Original assignee: Toshiba Electric Equipment Corp
Current assignee: Toshiba Electric Equipment Corp
Priority date: 1988-03-09
Filing date: 1988-03-09
Publication date: 1989-09-14
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JP2817137B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、複数個の放電灯を共通の高周波電源装置にて
並列点灯する放電灯点灯装置に関するものでおる。

（従来の技術）従来、放電灯を高周波点灯するものにおいて、放電灯の
点灯状態を検知し、放電灯が異常点灯たとえば寿命末期
時の半波放電状態になったときには、高周波発生装置た
とえばインバータの出力を停止あるいは断続させるよう
にしたものが提案されている。たとえば実公昭６１−１
５５９８号公報のものは高周波発生装置の出力を断続さ
せ、もって、放電灯を点滅させるものでおる。上述した
ような従来のものは、半波放電時には高周波発生装置の
出力を停止おるいは断続させるため、半波放電時の直流
成分を含んだ過大電流が流れ続けることを防止できる。

したがって、高周波発生装置の異常発熱や破壊、消費電
力の増大、放電灯電極が過熱されて垂れ下ることによる
放電灯外管の破損等を未然に防止し得るものである。

（発明が解決しようとする問題点）上述のように従来のものは、高周波発生装置の保護、消
費電力の増大防止、放電灯の破損防止等を行なえて有効
なものでおる。しかしながら、上記従来のものは、半波
放電時には高周波発生装置の出力を停止あるいは断続さ
せるものである。このため、複数個の放電灯を共通の高
周波発生装置にて並列点灯する場合に、上記従来の技術
を用いると、複数個のうちの１個でも半波放電状態にな
ったときには高周波発生装置の出力を停止あるいは断続
することになる。この結果、半波放電を行なっていない
正常放電灯を強制消灯あるいは強制点滅させてしまうこ
とにより、被照明空間の照明が突然なくなったり、不快
なものになったりする問題が生じることが解った。また
、この問題点は、始動時に複数個の放電灯のうちのいず
れかが始動しない異常時に高周波発生装置の出力を停止
するようにした場合も同様であり、被照明空間の照明を
得られなくなるものである。

本発明はこのような従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、並列点灯される複数個の放電灯のうちのい
ずれかが異常点灯した場合、被照明空間の照明を確保で
き、しかも、高周波発生装置（あるいは高周波電源装置
）の保護、消費電力増大の防止、放電灯外管の破損防止
等も可能な放電灯点灯装置を提供することを目的とする
ものである。

〔発明の溝成〕

（問題点を解決するための手段）請求項（１）の発明は、互いに並列点灯される複数個の
放電灯それぞれの点灯状態を検知し、いプれかの放電灯
が異常点灯したときには高周波電源装置の出力を他の正
常点灯している放電灯が点灯を継続できる範囲内で低減
させることを特徴とするものである。

請求項（２）の発明は、互いに並列点灯される複数個の
放電灯それぞれの点灯状態を検知し、いずれかの放電灯
が異常点灯したときには高周波電源装置の出力を前記異
常点灯している放電灯が点灯を維持し得ない値に低減さ
せることを特徴とするものである。

請求項（３）の発明は、出力可変形の高周波発生装置と
、それぞれインダクタを直列接続してなり前記高周波発
生装置の出力側に互いに並列的に設けられた複数個のけ
い光ランプと、これら各けい光ランプの非電源側端子間
に設けられ前記インダクタと直列共振回路を形成するコ
ンデンサとを１えたものであって、前記各けい光ランプ
の点灯状態を検知し、いずれかのけい光ランプの予熱状
態が所定時間継続したときには、この予熱状態のけい光
ランプへの印加電圧が低減するように前記高周波発生装
置の出力を変化させることを特徴とするものである。

さらに、本発明は、請求項（１）〜（３）における放電
灯あるいはけい光ランプの点灯状態を検知するのに好適
な手段を示すものであって、各放電灯毎に設けられ対応
する放電灯のランプ電圧を検出するインピーダンス回路
と、これら各インピーダンス回路毎に設けられ対応する
インピーダンス回路のランプ電圧信号に応じて導通を制
御されるトランジスタと、これら各トランジスタのコレ
クタ・エミッタ回路と直列に接続されオア回路を形成す
る複数個のダイオードと、前記オア回路の出力に応じて
高周波電源装置の出力を変化させる出力制御装置とを陥
えたことを特徴とするものである。

（作　用）請求項（１）の発明は、複数個の放電灯のうちのいずれ
かが異常点灯たとえば半波放電とすると、高周波電源装
置の出力を低減させるが、低減されるのは正常点灯して
いる他の放電灯が点灯を維持できる範囲内まででおるの
で、伯の放電灯が消灯することはなく調光状態で点灯す
る。したがって、被照明空間の照明は確保できる。なあ
、この場合、前記異常点灯（半波放電）している放電灯
を消灯させるのが好ましいが、必ずしも消灯させなくと
もよい。いずれにしても、高周波電源装置の出力を低減
させるから、異常点灯のまま放置するものに比し高周波
電源装置の保温、消費電力増大の防止２欣電灯外管の破
損防止を図り１９るものである。

また、正常点灯している放電灯は調光状態で点灯される
ことになるため、使用者にとっては放電灯寿命の警告と
なり得る。もつとも、高周波電源装置の出力をどの程度
低減するかは、高周波電源装置の保護等との関係で決定
できるものであるから、必ずしも使用者が認識できるま
で調光（減光）しなくともよい。

請求項（２）の発明は、異常点灯たとえば半波放電して
いる放電灯が点灯を維持し得ない値にまで高周波電源装
置の出力を低減するから、寿命でおる放電灯は確実に消
灯し、使用者は放電灯の交換時期を知ることができる。

なお、この場合も正常な放電灯は点灯を維持するから、
被照明空間の照明は確保される。

請求項（３）の発明は、各放電灯の始動時にはインダク
タおよびコンデンサの直列共振回路により共振し、けい
光ランプのフィラメントを予熱覆るとともに、けい光ラ
ンプ両端間に高電圧を印加して各けい光ランプを始動１
点灯する。点灯後はけい光ランプのインピーダンス（主
として抵抗成分）が前記直列共振回路に介挿されること
により、前記直列共振は減衰される。したがって、けい
光ランプは主として前記インダクタを限流要素とじて点
灯し続ける。これに対して、いずれかのけい光ランプが
始動し１辞ないときには、前記直列共振が維持され、過
大電流、高電圧が発生し、涜けることになるが、本発明
はこの予熱状態が所定時間継続したときには、高周波発
生装置の出力を前記予熱状態のけい光ランプへの印加電
圧が低減するように変化させるものである。このため、
前記過大電流、高電圧が発生し続けることによる高周波
発生賃買、インダクタ、コンデンサへの悪影響を防止で
きるものである。しかも、正常なけい光ランプは面配所
定時間に達する以前に始動１点灯しているから、減光さ
れた状態で点灯を継続し得るものである。なあ、前記高
周波発生装置の出力を変化させるものとしては、発振周
波数を変化させたり、デユーティ比を変化させたり周知
の手段を用い得る。発振周波数を変化させる場合は、前
記直列共振回路の共振定数との関係で周波数を大きくあ
るいは小さくすればよい。

本発明においてけい光ランプの点灯状態を検知するのに
好適な手段は、インピーダンス回路のランプ電圧信号に
応じて各トランジスタの導通が制御される。すなわち、
インピーダンス回路により得たランプ電圧信号を前記ト
ランジスタにより電流増幅する。このため、前記インピ
ーダンス回路のインピーダンス値を大きくしても、必要
な量（後）ホする出力制御装置への入力信号として〉の
ランプ電圧信号を得られる。インピーダンス回路のイン
ピーダンス値を大きくできることは、このインピーダン
ス回路における消費電力の軽減につながる。また、前記
電流増幅により必要な量のランプ電圧信号を得られるこ
とにより、出力制御装置に入力される前記ランプ電圧信
号が放電灯の数すなわちオアされるランプ電圧信号の数
によって変化することが少なく、したがって、前記出力
制御装置の制御が安定になるものであった。

（実施例）以下、本発明の一実廠例を第１図および第２図を参照し
て説明する。１は高周波電源装置で、その出力を変化可
能なものでおる。このような高周波電源装置１としては
、たとえばトランジスタインバータ、サイリスクインバ
ータ等周知の高周波変換装置を主として構成し得るもの
であり、出力を変化する手段としては、発１辰周波数、
デユーティ等を変化させるものとすることができる。本
実施例では、シリーズ形トランジスタインバータを主と
して構成されるもので、発振周波数を変化可能なものと
して以下説明する。２〜４は放電灯たとえばけい光ラン
プで、互いに並列的に５２けられて前記高周波電源装置
１から付勢されるものである。５〜７は各放電灯２〜４
に直列接続されたインダクタである。８〜１０は各放電
灯２〜４の非電源がわれ端子間に接続されたコンデンサ
で、前記インダクタ５〜７と直列共振回路を形成し得る
ものである。すなわち、各放電灯２〜４が点灯する以前
においては相対的に高い共振電圧を発生し、放電灯２〜
４が点灯しているときにはそのランプインピーダンスを
付加されることにより相対的に低い共振電圧（あるいは
実質的に非共振になる）を発生するようになされている
。１１は出力制御装置で前記各放電灯２〜４の点灯状態
を倹λ■し、各放電灯２〜４のうちのいずれかが異常点
灯たとえば半波放電したときには、前記高周波電源装置
１の出力を他の正常な放電灯が点灯を継続できる範囲内
で低減させるものである。すなわち、本実施例において
は、半波放電を検知するものとして各放電灯２〜４のラ
ンプ電圧を検知する電圧検知回路１２〜１４と、これら
電圧検知回路１２〜１４の検知出力を入力するオア回路
１５と、このオア回路１５からの検知出力に応じて前記
高周波電源装置１の発振周波数を変化させる周波数制御
装置１６とからなるものである。なお、前記周波数制御
装置１６は、前記高周波電源装置１の発振周波数をたと
えば第２図に示すようにｆｏ〜ｆ１まで変化させるもの
である。

そして、前記直列共（辰回路は前記ｆＯ，ｆｌに対して
ＶＯ，Ｖｌの共振電圧を出力するように定数を設定され
ている。なお、上述のように共振出力は放電灯２〜４の
点灯前と点灯中とでは異なるが、共振出力の増減の傾向
は同じである。そして、本実施例では、前記高周波電源
装置１の発振周波数を放電灯２〜４のいずれもが正常点
灯しているときにはｆＯとし、いずれかが半波放電した
ときにはｆｌとするようにしている。そしてざらに、発
振周波数ｆ１のときの共振出力ｖ１は正常な放電灯の点
灯を継続できる値に選ばれている。

つぎに、本実施例の作用を述べる。各放電灯２〜４の始
動時においては、インダクタ５〜７およびコンデンサ８
〜１０の直列共振により相対的に大きな電流が各共振回
路に流れて、各放電灯２〜４のフィラメントを予熱する
とともに、相対的に大きな共振電圧を発生して放電灯２
〜４を点灯させる。放電灯２〜４のうちのいずれかたと
えば放電灯２が半波放電すると、この放電灯２のランプ
電圧は増大する。したがって、出力制御装置１１は高周
波電源装置１の発振周波数をｆｌに変化させ、共振電圧
をｖｌに低下させるのである。この結果、他の正常な放
電灯３．４は減光された状態で点灯を継続するが、半波
放電した放電灯２への供給電力も低減するから、この放
電灯２は消灯するがあるいは他の放電灯３，４と同様に
減光された状態で点灯する。したがって、半波放電時の
直流成分を含んだ過大な電流が流れ続けることによるイ
ンダクタ５、コンデンサ８．高周波電源装置１の特に半
導体スイッチング素子を保護することが可能でおる。

なお、上記実施例において、半波放電した放電灯２を確
実に消灯できるように、高周波電源装置１の発振周波数
を上記ｆ１より高く変化させるようにしてもよい。しか
し、この場合でも正常な放電灯３，４の点灯は継続させ
ることが必要でおる。

また、放電灯の異常点灯を検知する手段としては、ラン
プ電流、光出力あるいは構成部品の異常発熱等を検知す
るものでもよい。

第３図および第４図は伯の実施例を示すものである。２
０は高周波発生装置であり、一対のＦＥＴ２１．２２を
有してなるシリーズインバータを主として構成されるも
のである。２３〜２７はそれぞれ放電灯で、本実施例で
はこれら５灯の放電灯２３〜２７を互いに並列的にして
前記高周波発生装置２０の出力側に設けている。２８〜
３２は第１図と同様なインダクタ、３３〜３７は同じく
コンデンサである。４０は出力制御装置で、本実施例で
は、前記各放電灯２３〜２７に対応して設けられたラン
プ電圧検知装置４１〜４５．これらランプ電圧検知装置
４１〜４５のオア出力を入力して前記高周波発生装置２
０の発（種周波数を変化させる周波数制御装置４６から
なるものである。

前記ランプ電圧検知装置４１〜４５はそれぞれインピー
ダンス回路４７〜５１と、これらインピーダンス回路４
７〜５１のランプ電圧検知信号に応じて導通を制御され
るトランジスタ５２〜５６と、これらトランジスタ５２
〜５６のコレクタ・エミッタ回路に直列接続されオア回
路を形成するダイオード５７〜６１とからなるものであ
る。また、周波数制御装置４６は前記オア回路の出力を
入力してこの入力信号のレベルに応じて発振周波数を略
比例的に変化する発振装置６２を有してなるものである
。このような発（辰装置６２は、たとえばＶ−ｆ変換機
能を有する周知のＩＣを用いて構成することができるも
のである。なお、本実施例においては、いわゆるソフト
スタート回路７０を有するもので、放電灯２３〜２７の
始動時所定時間は高周波発生装置２０の発振周波数を放
電灯２３〜２７を始動しくｑない共振出力となるように
高め、その接体々に低下させるようにしている。また、
本実施例においては調光回路７１を有し、前記高周波発
生装置２ｏの発１辰周波数を段階的に切換えて、段調光
を可能にしている。もちろん連続調光としてもよい。な
お、第３図において、ボリューム７２は、出力δ２定用
、γ３は調光レベル設定用である。本実施例の作用は第
３図および第４図の構成および上述の説明から、当業者
においては容易に理解できるので説明を省略する。

なお、以下に実験例を示す。第３図のものにおいて、放
電灯２３〜２７を２０Ｗけい光ランプとして、高周波発
生装置２ｏの発振周波数を４４．７ｋｌｉＺとしたとき
、放電灯２３へ２７はほぼ全光点灯であり、１個の放電
灯が半波放電時には４５ｋＨ２であった。このとき、他
の放電灯は減光点灯した。ざらに、無負荷時においては
６４ｋＨ２がら徐々に低下させることによってソフトス
タートでき、また、５７ｋ）１２としたとき約６０％の
調光点灯を得られた。

（発明の効果）以上述べたように本発明は、並タ１ノ点灯において被照
明空間にあける照明をなくすことなく、また、高周波電
源装置の保護等も可能なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は同じ
く作用を示す図、第３図は他の実施例を示す回路図、第
４図は同じく要部を示す回路図である。１・・・高周波電源装置、１１・・・出力制御装置。特許出願人　　　東芝電材株式会社代理人　弁理士　　　小野１）芳　弘、：、１？譚逼ミ塙ね〈− 手続補正書く方式）１．事件の表示昭和６３年特許願第５５７３３号２、発明の名称放電灯点灯装置３、補正をする者＄件との関係　　　特許出願人東京都港区三田１丁目４番２８号（３７５）東芝電材株式会社代表者　鶴　尾　勉４、代理人〒２３７神奈川県横須賀市船越町１丁目２０１番地ノ１５、補正
命令の日付（発送臼）昭和６３年５月３１日６　補正の対象明細書および図面７．７＋ｉ正の内容（１）明ａ害と別紙のとおりｊＴ正する。（２）図面を別紙のとおり訂正する（浄書、内容に変更
なし）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）出力可変形の高周波電源装置と；互いに並列的に設けられ上記高周波電源装置から付勢さ
れる複数個の放電灯と；これら各放電灯の点灯状態を検知し上記各放電灯のうち
のいずれかの放電灯が異常点灯したときには上記高周波
電源装置の出力を他の正常点灯している放電灯が点灯を
継続できる範囲内で低減させる出力制御装置と；を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
（２）出力可変形の高周波電源装置と；互いに並列的に設けられ上記高周波電源装置から付勢さ
れる複数個の放電灯と；これら各放電灯の点灯状態を検知し上記各放電灯のうち
のいずれかの放電灯が異常点灯したときには上記高周波
電源装置の出力を上記異常点灯している放電灯が点灯を
維持し得ない値に低減する出力制御装置と；を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
（３）出力可変形の高周波発生装置と；それぞれインダクタを直列接続してなり上記高周波発生
装置の出力側に互いに並列的に設けられた複数個のけい
光ランプと；これら各けい光ランプの非電源側端子間に設けられ上記
インダクタと直列共振回路を形成するコンデンサと；上記各けい光ランプの点灯状態を検知し上記各けい光ラ
ンプのうちのいずれかのけい光ランプの予熱状態が所定
時間継続したとき、この予熱状態のけい光ランプへの印
加電圧を低減させるように上記高周波発生装置の出力を
変化させる出力制御装置と；を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。