JPH01246795A

JPH01246795A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH01246795A
Application number: JP7742288A
Authority: JP
Inventors: Seiji Hamahata; 浜端　誠二; Ryutaro Omae; 龍太郎大前
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1989-10-02
Also published as: JPH0449238B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、放電ランプを自励式インバータを用いて高
周波点灯させる放電灯点灯装置に関するもので、特に放
電ランプの寿命末期の半波放電に対する保護を行うこと
ができる放電灯点灯装置に係る。

〔従来の技術〕

特開昭６２−５１１９６号公報に開示されている放電灯
点灯装置は、２石プッシュプル型の自助式インバータか
ら放電ランプに高周波電力を供給する構成であって、自
励式インバータ内の磁気漏れ型トランスのり一ケージイ
ンダクタンスを放電ランプの限流要素として用いている
。

この放電灯点灯装置は、放電ランプが寿命末期となって
半波放電状態となると自励式インバータの発振周波数が
異常になることに着目して、自助式インバータから発す
る異常周波数成分を検出して自励式インバータの発振動
作を停止させることにより、放電ランプの寿命末期の半
波放電に対する自励式インバータの保護を図るようにし
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の放電灯点灯装置における自励式インパークの
発振周波数は、構成上、放電ランプの正常点灯状態、無
負荷状態および半波放電状態の各状態で各々異なるので
、３種類の負荷状態の中で半波放電状態と正常点灯状態
、無負荷状態とを正確に区別するには、周波数の闇値を
精度゛よく設定する必要がある。

ところが、放電ランプのフィラメントエミッタの損耗に
様々なばらつきがあって、検出対象である放電ランプの
半波放電状態は種々異なる状態を呈し、半波放電状態に
おける自励式インバータの発振周波数もある程度の範囲
でばらつきをもつことになる。

このため、発振周波数にある程度の範囲でばらつきをも
つ半波放電状態を正常点灯状態、無負荷状態と発振周波
数の相違で正確に検出することはきわめて困難であった
。この結果、放電ランプが半波放電状態となったときに
、自励式インバータの発振を停止させることができず、
自励式インバータが破壊したり、または放電ランプの正
常点灯状態、無負荷状態において無用に自励式インバー
タの発振を停止させるという問題があった。

この発明の目的は、放電ランプの寿命末期の半波放電状
態を簡単かつ確実に判別して自励式インパークの保護を
図ることができるとともに、放電ランプの正常点灯状態
および無負荷状態における自励式インバータの無用な発
振抑制を防止することができる放電灯点灯装置を促供す
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の放電灯点灯装置は、直流電源を設け、この直
流電源の電圧を高周波電圧に変換する自励式インバータ
を設け、この自励式インバータより高周波電力が供給さ
れて点灯する放電ランプを設けている。また、自励式イ
ンバータの発振周波数の高低に対応した２値出力を発生
する周波数判別回路を設けるとともに、放電ランプのラ
ンプ″Ｎ？ａ。

ランプ電圧およびランプ電力の何れか一つの大小に対応
した２値出力を発生するランプ特性判別回路を設けてい
る。さらに、放電ランプの寿命末期の半波放電状態に対
応する周波数判別回路およびランプ特性判別回路の２値
出力の特定の組み合わせに応答して自励式インバータの
発振動作を抑制する保護回路を設けている。

〔作　　　用〕

この発明の構成によれば、直流電源の電圧が自励式イン
バータにより高周波電圧に変換され、自励式インパーク
から放電ランプに高周波電力が供給されて放電ランプが
高周波点灯する。

このとき、周波数判別回路が第１の判別基準である自助
式インバータの発振周波数を検出し、検出した発振周波
数の高低に対応した２値出力を発生する。また同時に、
ランプ特性判別回路が第２の判別基準である放電ランプ
のランプ電流、ランプ電圧およびランプ電力の何れか一
つを検出し、その大小に対応した２値出力を発生する。

そして、保護回路は、周波数判別回路およびランプ特性
判別回路の両２値出力に基づき、周波数判別回路および
ランプ特性判別回路の２値出力が放電ランプの寿命末期
の半波放電状態に対応する特定の組み合わせとなったと
きに、自励式インバータの発振動作を抑制することなる
。この結果、放電ランプが寿命末期となって半波放電状
態となったときに、自励式インバータの発振動作が抑制
されることになる。

一方、放電ランプの正常点灯状態および無負荷状態にお
いては、周波数判別回路およびランプ特性判別回路の出
力状態の組み合わせが上記の放電ランプの半波放電状態
のときと異なる組み合わせになる。したがって、放電ラ
ンプの正常点灯状態および無負荷状態では、保護回路は
、自励式インバータの発振動作を１ｒＩＩ制しない。

〔実　施　例〕

この発明の一実施例を第１図ないし第７図に基づいて説
明する。すなわち、この放電灯点灯装置は、第１図に示
すように、直流電源Ｂを設け、この直流電源Ｂの電圧を
高周波電圧に変換する自励式インバータＩＮを設け、こ
の自励式インバータＩＮより高周波電力が供給されて点
灯する放電ランプｌを設けている。また、自励式インバ
ータＩＮの発振周波数ｆの高低に対応した２値出力を発
生する周波数判別回路Ｓ　Ｈを設けるとともに、放電ラ
ンプｌのランプ電流■の大小に対応した２値出力を発生
するランプ特性判別回路Ｌ　Ｈを設けている。さらに、
放電ランプｌの寿命末期の半波放電状態に対応する周波
数判別回路Ｓ　Ｈおよびランプ特性判別回路Ｌ　Ｈの２
値出力の特定の組み合わせに応答して自助式インバータ
ＩＮの発振動作を抑制する保護回路ＨＧを設けている。

この放電灯点灯装置によれば、直流電源Ｂの電圧が自励
式インバータＩＮにより高周波電圧に変換され、自励式
インバータＩＮから放電ランプｌに高周波電力が供給さ
れて放電ランプｌが高周波点灯する。

このとき、周波数判別回路ＳＨが第１の判別基準である
自励式インバータＩＮの発振周波数ｆを検出し、検出し
た発振周波数ｆの高低に対応した２値出力を発生する。

また同時に、ランプ特性判別回路ＬＨが第２の判別基準
である放電ランプＥのランプ電流Ｉを検出し、ランプ電
流Ｉの大小に対応した２値出力を発生する。

そして、保護回路ＨＧは、周波数判別回路ＳＨおよびラ
ンプ特性判別回路ＬＨＯ両２値出力に基づき、周波数判
別回路ＳＨおよびランプ特性判別回路ＬＨの２値出力が
放電ランプｌの寿命末期の半波放電状態に対応する特定
の組み合わせとなったときに、自励式インバータＩＮの
発振動作を抑制することなる。この結果、放電ランプｌ
が寿命末期となって半波放電状態となったときに、自励
式インバータＩＮの発振動作が抑制されることになる。

一方、放電ランプ！の正常点灯状態および無負荷状態に
おいては、周波数判別回路Ｓ　Ｈおよびランプ特性判別
回路ＬＨの出力状態の組み合わせが上記の放電ランプｌ
の半波放電状態のときと異なる組み合わせになる。した
がって、放電ランプｌの正常点灯状態および無負荷状態
では、保護回路ＨＧは、自励式インバータＩＮの発振動
作を抑制しない。

以下、この実施例を詳細に説明する。第１図に示した放
電灯点灯装置は、非常灯等に内蔵されているもので、あ
り、自励式インバータＩＮとして２石プッシュプル型の
ものを用い、かつコンデンサＣ２を放電ランプｌの限流
要素として用いている。

この放電灯点灯装置では、放電ランプｌの寿命末期の半
波放電状態と正常点灯状態および無負荷状態とを判別す
るのに、上記したように自励式インバータＩＮの発振周
波数ｆと放電ランプｌに流れるランプ電流■とを検出し
ている。この発振周波数ｆとランプ電流■とは、それら
についてそれぞれ適当な闇値を設定して２値化すること
により、放電ランプＥのモードが正常点灯状態、無負荷
状態、半波放電状態とで発振周波数ｆおよびランプ電流
■が次表のように２値化されることになる。

第１表したがって、発振周波数ｆに対応する２値信号とランプ
電流■に対応する２値信号とのノアをとることにより、
放電ランプｌの半波放電状態を正常点灯状態および無負
荷状態と区別して判別することができる。

つぎに、放電灯点灯装置を具体的に説明する。

自励式インバータＩＮは、２石プッシュプル型であって
、発振トランスＴ１と、発振トランジスタＱ、、　Ｑｔ
　と、共振用コンデンサＣＩと、定電流用のチョークコ
イルＣＨと、ベース抵抗Ｒ＋、　Ｒｚと放電ランプ！に
流れる電流を制限する限流要素であるコンデンサＣ２と
、コンデンサＣ１とからなる。そして、電池からなる直
流電源Ｂから供給される直流電力を高周波電力に変換し
て放電ランプｌに供給する。

３端子レギユレータＩＣは、自助式インバータＩＮの不
作動期間は直情型ａＩＢからダイオードＤ１を通して給
電されて、安定化された一定の電圧ＶＤＤを出力して各
回路に給電する。また、自励式インバータＩＮが作動を
開始すると、発振トランスＴ、の巻線ｎ４の誘起電圧を
ダイオードＤ２およびコンデンサＣｓで整流および平滑
した電圧が印加されて安定化された一定の電圧■。。を
出力して各回路に給電する。

波形整形回路Ｈ３は、抵抗Ｒ４，ＲＳ、ＲＩ。＋Ｒ１１
と、ダイオードＤｓ、Ｄｉ　と、オープンコレクタ型の
コンパレータＣＰ　ｔとからなり、発振トランスＴ、の
巻線ｎ４の誘起電圧を矩形波に波形整形して周波数判別
回路ＳＨに加える。

ランプ特性判別回路ＬＨは、ランプ電流■を検出するも
ので、電流トランスＴｚと、ダイオードＤ２．０４と、
抵抗Ｒ＊、Ｒｉ〜Ｒ９と、コンデンサＣａ、Ｃｈと、オ
ープンコレクタ型のコンパレータＣＰ　ｔ　とからなり
、ランプ電流！を２値化する。

保護回路ＨＧは、オア回路ＯＲ＋　と、Ｄフリップフロ
ップＤＰＩ　と、ノア回路Ｎ０ＲＩ　と、抵抗Ｒ１ｔ＋
　　Ｒ’３と、トランジスタＱ　ｓ　、　Ｑ　ａ　とか
らなり、周波数判別回路ＳＲの２値出力とランプ特性判
別回路ＬＨの２値出力の両方がＬレベル（ロウレベル）
となったときに直流電源Ｂから自励式インバータＩＮの
発振トランジスタＱ　ｒ　、　Ｑ　ｚへのベース電流の
供給を停止して自励式インバータＩＮの発振動作を停止
させる。

つぎに、この放電灯点灯装置の動作を第２図を参照して
詳しく説明する。

商用交流電源（図示せず）が正常通電状態であるときは
、停電信号入力端子Ｔ　Ｍ　ｔに加えられる停電信号が
第２図＋１ｌｌ）に示すようにＨレベル（ハイレベル）
であるときは、ノア回路Ｎ０ＲＩの出力が第２図（旬に
示すようにＬレベルであり、トランジスタＱ　４．　Ｑ
　ｓがそれぞれオフである。したがって、自励式インバ
ータＩＮの発振トランジスタＱ、、Ｑｔヘベース電流が
供給されないので、自励式インバータＩＮは発振せず、
放電ランプｌは消灯している。３端子レギエレータＩＣ
は、直流型ｆｉＢからダイオードＤ１を通して給電され
、電圧ＶＤＯを出力して各回路に給電する。

このとき、抵抗Ｒ４，Ｒ５の接続点の電圧は第２図（ｈ
ｌに示すように零の状態を維持し、波形整形回路Ｈ３の
出力は第２図（ｄ）に示すようにＬレベルである。この
ため、周波数判別回路ＳＨの２値出力は第２図（８）に
示すようにＬレベルである。

また、ランプ特性判別回路ＬＨの２値出力は第２図（ｂ
ｌに示すようにＬレベルである。したがって、オア回路
ＯＲ，の出力は第２図ｔｃ＋に示すようにＬレベルであ
る。また、ＤフリップフロップＤＦ。

の出力は第２図（ｆ）に示すようにＨレベルとなる。

つぎに、商用交流電源が停電すると、停電信号入力端子
ＴＭ、に加えられる停電信号が第２図（ｅｌに示すよう
にＬレベルとなり、したがって、ノア回路Ｎ０ＲＩの出
力が第２図（幻に示すようにＨレベルとなり、トランジ
スタＱ　ａ、　Ｑ　３がオンとなる。

この結果、発振トランジスタＱ、、Ｑ、ヘベース電流が
供給されることになり、自励式インバータＩＮが発振す
ることになる。

３端子レギユレータＩＣは、自励式インバータＩＮが発
振すると、発振トランスＴ、の巻線ｎ４の誘起電圧を整
流および平滑した電圧に基づいて電圧■、。を出力する
。

このとき、ランプ特性判別回路Ｌｌｌは、ランプ電流経
路中に介挿した電流トランスＴ２の二次出力をダイオー
ドＯｘ、Ｄａで両波整流するとともに、抵抗Ｒ６で電圧
に変換し、さらにコンデンサＣ４で平均している。この
結果、コンデンサＣ４の両端電圧は放電ランプｌに流れ
るランプ電流■の振幅に対応することになる。

そして、このコンデンサＣ−の両端電圧がコンパレータ
ＣＰＩの非反転入力端に加えられ、また電圧ｖ、ｌｌを
抵抗Ｒ，，Ｒ１で分圧した基準電圧がコンパレータＣＰ
Ｉの反転入力端に加えられることになり、両入力電圧が
比較される。この結果、ランプ特性判別回路ＬＨの２値
出力は、第２図（ｂ）に示すように、放電ランプｌに流
れるランプ電流■がある闇値を超えたとき、すなわち正
常点灯状態であるときにＨレベルとなり、ランプ電流■
がある闇値より小さいとき、すなわち無負荷状態および
半波放電状態のいずれかであるときにＬレベルとなる。

つぎに、波形整形回路ＨＳは、発振トランスＴ。

の巻線ｎ４の誘起電圧を抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧してコン
パレータＣＰ２の非反転入力端に加えている。

また、コンパレータＣＰ　ｚの反転入力端は抵抗Ｒ１，
を介して接地されている。また、ダイオードＤ、は、コ
ンパレータＣＰ２の非反転入力端への負電圧の印加を阻
止し、ダイオードＤ、は、過大電圧がコンパレータＣＰ
　ｚの非反転入力端へ印加されるのを防止している。こ
の結果、抵抗Ｒ４，Ｒｓの接続点には、第２図（ｈｌに
示すような半波整流電圧が現れ、波形整形回路Ｈ３の出
力、すなわちコンパレータＣＰ２の出力は第２図１ｄ）
に示すような矩形波となる。この場合、発振周波数ｒは
、無負荷状態では高く、正常点灯状態および半波点灯状
態では低くなっている。

そして、周波数判別回路ＳＨが波形整形回路ＨＳの出力
に基づき所定の周波数を闇値として、発振周波数の高低
を判別することになる。この周波数判別回路ＳＨの具体
構成および動作の説明は後述するが、第４図１ａｌに示
すように、無負荷状態ではＬレベルとなり、正常点灯状
態および半波放電状態ではＬレベルとなる。

したがって、例えば無負荷状態では、周波数判別回路Ｓ
　Ｈの２値出力がＬレベルであり、かつランプ特性判別
回路Ｌ　Ｈの２値出力がＬレベルであって、オア回路Ｏ
Ｒ，の出力は第２図ｔｃ＋に示すようにＬレベルで、こ
のＬレベルの電圧がＤフリップフロップＤＦ、のＤ端子
に入力される。これと同時に、ＤフリップフロップＤＦ
、のＣＰ端子に波形整形回路Ｈ３の出力電圧（第２図ｉ
ｄｌ　）が入力される。この結果、オア回路ＯＲ，のＬ
レベルの出力がＤフリップフロップＤＦ、に読み込まれ
、ＤフリップフロップＤＦ、のｄ出力が第２図（ｆｌに
示すようにＬレベルとなる。

前記したように、停電信号がＬレベルであるので、ノア
回路ＮＯＲ，の再入力はともにＬレベルとなり、ノア回
路ＮＯＲ，の出力は第２図（幻に示すように■ルーベル
となる。このため、トランジスタＱ、、Ｑ、がオンとな
って自励式インバータＩＮの発振トランジスタＱ、、Ｑ
、ヘベース電流が供給され、自励式インバータ！Ｎは発
振を行う。

つぎに、正常点灯状態では、周波数判別回路ＳＨの２値
出力がＬレベルであり、かつランプ特性判別回路ＬＨの
２値出力がＬレベルであって、オア回路ＯＲＩの出力は
第２図ｔｃ＋に示すようにＬレベルであって、無負荷状
態と同様に自励式インバータＩＮが発振を行う。

つぎに、寿命末期の半波放電状態では、周波数判別回路
Ｓ　Ｈの２値出力がＬレベルであり、かつランプ特性判
別回路ＬＨの２値出力がＬレベルであって、オア回路Ｏ
Ｒ，の出力は第２図（Ｃ）に示すようにＬレベルで、こ
のＬレベルの電圧がＤフリップフロップＤ　Ｆ　＋のＤ
端子に入力される。これと同時に、Ｄフリップフロップ
ＤＦ、のＣＰ端子に波形整形回路Ｈ３の出力電圧（第２
図（ｄ））が入力される。この結果、オア回路ＯＲ１の
Ｌレベルの出力がＤフリップフロップＤ　Ｆ　＋に読み
込まれ、ＤフリップフロップＤ　Ｆ　ｔのＱ出力が第２
図（ｆ）に示すようにＬレベルとなる。

この場合、停電信号がＬレベルであるが、Ｄフリップフ
ロ７ブＤＰＩのｄ出力が１ルベルであるので、ノア回路
Ｎ０ＲＩの出力は第２図（旬に示すようにＬレベルとな
る。このため、トランジスタＱ　ａ　、　Ｑ　ｚがオフ
となって自励式インバータＩＮの発振トランジスタＱ、
、Ｑ！へのベース電流が遮断され、自励式インバータＩ
Ｎは発振を停止する。

なお、半波放電による自励式インバータＩＮの発振停止
の後の復旧は、商用電源を遮断して放電ランプβの交換
後、再び通電状態にし、再度放電ランプｌを非常点灯さ
せればよい。

つぎに、周波数判別回路Ｓ　Ｈの構成および動作を第３
図ないし第５図に基づいて説明する。第３図は周波数判
別回路Ｓ　Ｈの具体構成を示すブロック図で、第４図お
よび第５図は第３図の各部の波形図であり、第５図は第
４図より時間軸を拡大して描いている。

この周波数判別回路ＳＨは、端子Ｔ　Ｍ　＋　ｔに第４
図１ａｌに示すような波形整形回路Ｈ３の出力信号（周
期１１）が入力され、端子Ｔ　Ｍ　＋　＋に第５図（＾
）に示すような波形整形回路Ｈ３の出力信号の周波数の
測定用の基準クロック信号（周期ｔ、）が入力される。

さらに、基準クロック信号をｎ段のＴフリソプフロンプ
ＴＦ、〜ＴＦ、、で分周した第４図（ｂ）に示すような
周Ｊ’ＪＩ２ｔｇの信号がＤフリップフロップＤＦ＋＋
のＤ端子に入力される。この場合、ｔｌｌ　＜ｔｔ　＜
ｔｉになるように設定されている。

このうち、第４図ｔａ）の信号は、自励式インバータＩ
Ｎの発振周波数ｆに相当し、無負荷状態ではその周期ｔ
、が短（、正常点灯状態および半波放電状態では周期１
．が長くなり、回路の共振条件によって変動するもので
あるが、このときにも上記の条件を満足するように設定
されている。

ＤフリップフロップＤＦ＋ｔ、ＤＦ＋ｓ、ＤＦ＋ｓのＣ
Ｋ端子に端子Ｔ　Ｍ　＋　ｚから第４図＋８）に示すよ
うな波形整形回路Ｈ３の出力信号が入力され、Ｄフリッ
プフロップＤ　Ｆ　ｌｚ、　Ｄ　Ｆ　１４のＣＫ端子に
波形整形回路Ｈ３の出力信号をノット回路Ｎ　Ｔ　＋　
＋で反転したものが入力されるので、縦続接続したＤフ
リンブフロップＤＦ、〜ＤＦＩ、の各Ｑ出力は第４図Ｔ
Ｏ）〜（旬に示すように、第４図（ｂｌの信号を第４図
＋ａｌの信号の半周部分ずつずらせた波形となる。

そして、ＤフリップフロップＤ　Ｆ　＋＋、　　Ｄ　Ｆ
　ｌｚのＱ出力が入力されるエクスクル−シブオア回路
Ｅ　Ｘ　＋　＋の出力信号は、第４図（ｔｌ）に示すよ
うな波形となる。また、ＤフリソプフロンプＤＦｒｓ。

ＤＦ＋ｓのＱ出力が人力されるエクスクル−シブノア回
路ＥＸ、□の出力信号は、第４図（１１に示すような波
形となり、その波形を）７ト回路ＮＴ、、で反転した波
形は、第４図０１に示すようになる。

上記第４図（Ｊｌの波形において、Ｈレベル期間の長さ
が第４図（ａｌの信号の１周期に等しくなる。また、第
４図１ｈ）の信号の周期がＬ２となり、この第４図（ｈ
ｌの信号が後段の４ピント同期式カウンタＣＴ、のリセ
ット信号となる。なお、ＮＯＲ，、はノア回路、Ｎ　Ｔ
　＋　ｚはノット回路である。

つぎに、４ビット同期式カウンタＣＴ　ｒ以降の回路動
作を第５図を参照して説明する。

第５図（Ｂ）は第４図（ａ）と同じ箇所、すなわち波形
整形回路Ｈ３の出力信号の波形を示している。

４ビット同期式カウンタＣＴ、は、ＪＫフリップフロッ
プＪＫＦ＋＋〜ＪＫＦ、、とアンド回路Ａ　Ｎ　＋　＋
　、　　Ａ　Ｎ　＋　ｚとノア回路Ｎ　ＯＲ、ｔ、　　
Ｎ　ＯＲ＋ｓとからなり、第５図（Ｂ）の信号のＨレベ
ル期間内に生じる第５図（Ａ）のパルスをカウントし、
各ビットの出力信号は、第５図（Ｃ）〜（Ｆ）に示すよ
うになる。

そして、この４ビット同期式カウンタＣＴ、の各ビット
の出力信号が、エクスクル−シブオア回路ＥＸｌｓ〜Ｅ
Ｘｒｈおよびノア回路Ｎ　ＯＲｌａからなる一数構出回
路ＣＭにおいて、第５図（Ｇ）　〜（Ｊ）に示すデジタ
ルの設定値ｄ　ｏ、　ｄ　＋、　ｄ　ｔ、　ｄ　３（１
，１，１゜１）と比較されることになる。

自励式インバータＩＮの発振周波数が高くて、４ビット
同期式カウンタＣＴ、のカウント値が設定値ｄａ、ｄ＋
、ｄｚ、ｄｓと一致した時に一敗検出回路ＣＭが第５図
（ｋｌに示すように１パルスを発生することになる。一
方、自励式インバータＩＮの発振周波数が高くて、４ビ
ット同期式カウンタＣＴ。

のカウント値が設定４ｔＬｄｅ、ｄｌ、ｄｉ、ｄｓに達
しないときは、−数構出回路ＣＭはパルスを発生しない
、したがって、−数構出回路ＣＭからパルスが発生した
ときは、自励式インバータＩＮの発振周波数が所定の闇
値を超えたことになる。

なお、この実施例では、周波数検出の正確性を期するた
めに、−数構出回路ＣＭの出力パルスをＴフリップフロ
ップＴＦ、、〜ＴＦ、、からなる４ビット非同期式カウ
ンタＣＴ、でカウントし、４ビット非同期式カウンタＣ
Ｔ、の各ビットの値が（１，１，１，１）となったとき
に、すなわち−数構出回路ＣＭの出力パルスを例えば１
５個計数したときに、ナンド回路Ｎ　Ａ　＋　＋を通し
て端子Ｔ　Ｍ　１３より自励式インバータＩＮの発振周
波数が闇値を超えたことを示す信号を発生するようにし
ている。

この実施例の放電灯点灯装置は、自励式インバータＩＮ
の発振周波数ｆの高低に対応した２値出力を発生する周
波数判別回路Ｓ　Ｈを設けるとともに、放電ランプｌの
ランプ電流１の大小に対応した２値出力を発生するラン
プ特性判別回路Ｌ　■を設け、放電ランプｌの寿命末期
の半波放電状態に対応する周波数判別回路ＳＨおよびラ
ンプ特性判別回路ＬＨの２値出力の特定の組み合わせに
応答して自励式インバータＩＮの発振動作を抑制する保
護回路ＨＧを設けているので、放電ランプｌの寿命末期
の半波放電状態に対する自励式インバータＩＮの保護を
図ることができる。

しかも、自励式インバータＩＮの発振周波数ｆと放電ラ
ンプｌのランプ電流Ｉとを放電ランプｌの寿命末期の半
波放電状態と放電ランプｌの正常点灯状態および無負荷
状態との判別基準とする構成であるので、自励式インバ
ータＩＮの発振周波数ｆの高低を単一の闇値で２値化す
るとともに、放電ランプｌのランプ電流■の大小を単一
の闇値で２値化するだけでよく、しかもその値の設定も
正確さをあまり必要とせず、各闇値の設定が容易である
。したがって、放電ランプｌの寿命末期の半波放電状態
を簡単かつ確実に判別して自励式インバータＩＮの保護
を図ることができるとともに、放電ランプｌの正常点灯
状態および無負荷状態における自励式インバータＩＮの
無用な発振停止を防止することができる。

なお、上記実施例では、ランプ特性判別回路ＬＨがラン
プ電流を検出して、その値を閾値と比較することにより
、２値化する構成でありたが、ランプ電圧を検出して、
その値を２値化し、この２値信号と前記の発振周波数の
高低に対応する２値信号とで、半波放電状態と正常点灯
状態および無負荷状態とを判別することもできる。

第６図は、ランプ電圧を検出して２値化するランプ特性
判別回路Ｌ１１′の回路図を示している。

このランプ特性判別回路ＬＨ’は、放電ランプｌの両端
に現れるランプ電圧をダイオードＤｆｆ、Ｄ。

と抵抗Ｒ＋４．Ｒ＋ｓとコンデンサＣ１とで整流および
平均し、コンデンサＣ１の両端電圧をコンパレータＣＰ
、の反転入力端に加えている。また、コンパレータＣＰ
　ｘの非反転入力端には電圧ｖ０を抵抗Ｒ１＆＋　　Ｒ
１？で分圧した基準電圧が加えられ、コンパレータＣＰ
３にて両者が比較される。

ランプ電圧を検出する場合には、無負荷状態および寿命
末期の半波放電状態では、ランプ電圧が高く、したがっ
てコンパレータＣＰ３の反転入力端の電圧が非反転入力
端の電圧より高くなり、コンパレータＣＰツの出力はＬ
レベルとなる。また、正常点灯状態では、ランプ電圧が
低く、したがってコンパレータＣＰ　３の反転入力端の
電圧が非反転入力端の電圧より低くなり、コンパレータ
ＣＰ。

の出力はＨレベルとなる。

したがって、第１図におけるランプ特性判別回路ＬＨに
代えて、ランプ特性判別回路ＬＨ’を用いた場合に、第
１図のものと同様の保護動作かう行われることになる。

また、ランプ特性判別回路でランプ電力を検出して、そ
の値を所定の閾値と比較することによって２値化し、得
られた２値信号と前記の発振周波数の高低の対応する２
値信号との組み合わせで、半波放電状態と正常点灯状態
および無負荷状態とを判別することもできる。

また、上記実施例では、放電ランプｉの寿命末期の半波
放電時に自励式インバータＩＮの発振を停止させるよう
に構成しているが、間歇発振に移行させるなど、発振動
作を抑制して発振トランジスタＱ、、Ｑ、等が破壊しな
い動作モードに移行させれば十分である。

また、自助式インバータの構成は、実施例の２石プッシ
ュプル型に限らず、負荷状態の変化に応答して発振周波
数が変化するものであれば、どのような形式のものでも
よい。

また、上記実施例の自励式インバータＩＮは、コンデン
サＣ２を限流要素として、放電ランプｌに給電するもの
であるが、インダクタンス要素を限流要素として放電ラ
ンプに給電する自励式インバータにもこの発明を同様に
適用できる。この場合、負荷変化に伴う自助式インバー
タの発振周波数の変化は、コンデンサを限流要素として
用いるものとは逆になる。すなわち、第２表のように変
化することになる。

第２表したがって、この場合は、発振周波数に対応する２値信
号がＨレベルで、ランプ電流がＬレベルであることを検
出することになる。その他は上記実施例と同様である。

ここで、各種自励式インバータが負荷状態に応じて発振
周波数が変化し、点灯状態（正常点灯状態および半波放
電状態）と無負荷状態との判別が可能である点について
、第７図を参照して説明する。

第７図は、第１図の自励式インバータＩＮの発振トラン
スＴ１の二次側の等価回路を示している。

第７図において、Ｌは、発振トランスＴ、の二次巻線ｎ
、のインダクタンス１．１と発振トランスＴ１の一次巻
線’　＋　＋　”　ｔ　　’のインダクタンスＬ＋を二
次換算したインダクタンスとの和であり、次式で表され
る。

また、０１　′は、発振トランスＴＩの一次巻線”　ｊ
　＋　ｎ　ｌ　　′に並列接続された共振用コンデンサ
Ｃ１を二次換算したものであり、次式で表される。

Ｃ２は第１図と同しものである。Ｒは放電ランプｌの等
価抵抗である。

非常灯の場合、低電圧の電池を電源とするため、発振ト
ランスＴ２の巻数比ｎ１／ｎｚは非常に小さく、発振ト
ランスＴ、の一次側の影響はきわめて小さい。

以上のような、等価回路において、無負荷４１Ｍの共振
周波数ｆ、は、抵抗Ｒが無限大（開放状態）と考えられ
るため、となる、また、点灯状態の共振周波数「ば、Ｃｔ’がき
わめて小さく、それを無視すると、となる。

したがって、ｃ、’＜ｃｔであることから、ｆ６〉ｆと
なり、無負荷状態と点灯状態とを容易に判別可能となる
。

（発明の効果〕この発明の放電灯点灯装置によれば、自助式インバータ
の発振周波数の高低に対応した２値出力を発生する周波
数判別回路を設けるとともに、放電ランプのランプ電流
、ランプ電圧およびランプ電力の何れか一つの大小に対
応した２値出力を発生するランプ特性判別回路を設け、
放電ランプの寿命末期の半波放電状態に対応する周波数
判別回路およびランプ特性判別回路の出力状態の特定の
組み合わせに応答して自励式インバータの発振動作を抑
制する保護回路を設けているので、放電ランプの寿命末
期の半波放電状態に対する自励式インバータの保護を図
ることができる。

しかも、自励式インバータの発振周波数と放電ランプの
ランプ電流、ランプ電圧およびランプ電力の何れか一つ
とを放電ランプの寿命末期の半波放電状態と放電ランプ
の正常点灯状態および無負荷状態との判別基準とする構
成であるので、自励式インバータの発振周波数の高低を
単一の閾値で２値化するとともに、放電ランプのランプ
電流。

ランプ電圧およびランプ電力の何れか一つの大小を単一
の闇値で２値化するだけでよく、各闇値の設定が容易で
ある。したがって、放電ランプの寿命末期の半波放電状
態を簡単かっ確実に判別して自励式インバータの保護を
図ることができるとともに、放電ランプの正常点灯状態
および無負荷状態における自励式インバータの無用な発
振抑制を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の放電灯点灯装置の構成を
示す回路図、第２図は第１図の各部の波形図、第３図は
周波数判別回路の具体構成を示す回路図、第４図および
第５図は第３図の各部の波形図、第６図はランプ特性判
別回路の他の例を示す回路図、第７図は自励式インバー
タの二次側の等価回路図である。Ｂ・・・直流電源、ＩＮ・・・自励式インバータ、ｌｏ
・・・放電ランプ、Ｓ　Ｈ・・・周波数判別回路、ＬＨ
・・・ランプ特性判別回路、ＨＧ・・・保護回路

Claims

【特許請求の範囲】

直流電源と、この直流電源の電圧を高周波電圧に変換す
る自励式インバータと、この自励式インバータより高周
波電力が供給されて点灯する放電ランプと、前記自励式
インバータの発振周波数の高低に対応した２値出力を発
生する周波数判別回路と、前記放電ランプのランプ電流
、ランプ電圧およびランプ電力の何れか一つの大小に対
応した２値出力を発生するランプ特性判別回路と、前記
放電ランプの寿命末期の半波放電状態に対応する前記周
波数判別回路およびランプ特性判別回路の２値出力の特
定の組み合わせに応答して前記自励式インバータの発振
動作を抑制する保護回路とを備えた放電灯点灯装置。