JPH01292796A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

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］ 本発明は、放電灯点灯装置に関し、特にランプの温度変
化にかかわらず略一定の明るさが確保できるようにした
放電灯点灯装置に関する。

［従来の技術］ 従来、螢光灯などの放電灯を高周波インバータ回路を使
用して点灯する放電灯点灯装置に於ては、ランプ負荷に
流れる電流及びランプ負荷の電圧をそれぞれ別個に検出
し、これらの負荷電流および負荷電圧を別々にフィード
バックすることによりランプ負荷に流れる電流および電
圧がそれぞれ所定値以上に上昇しないよう制御していた
。このため、従来の放電灯点灯装置に於ては、例えば第
４図に示すように負荷曲線が所定電流値以下では定電圧
的になり、また負荷電圧が所定値以下の場合には定電流
的になっていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このような従来例の放電灯点灯装置に於ては
、接続される照明器具の種類あるいは照明器具の使用条
件によってランプの温度が変化するとその温度変化に応
じて明るさが変化するという不都合があった。すなわち
、例えば、第４図に示すように下面開放型の照明器具を
使用した場合の動作点をＡとすると、ルーバー付の器具
を使用した場合にはランプの温度が上昇しランプ電圧が
低下するため動作点が例えばＢ点のようになる。

このため、ランプに印加される電力がルーバー付器具の
場合には小さくなり照度が低下することとなる。また、
このような照明器具の種類のみでなく、例えば、器具の
設置環境あるいは器具の使用時期などによってもランプ
温度が変化し、従って従来の放電灯点灯装置にあっては
一定の明るさを確保することが困難であった。

本発明の目的は、このような従来例の装置に於ける問題
点に鑑み、照明器具の種類あるいは構造その他の要因に
よるランプ温度の変化に拘らず所定の照度の確保が可能
な放電灯点灯装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上述の目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る
放電灯点灯装置においては、出力特性を定電力的にした
高周波インバータ回路が使用される。

また、本発明の第２の態様に係る放電灯点灯装置は、高
周波インバータ回路、この高周波インバータ回路から出
力される負荷電圧を検出するための電圧検出手段、この
高周波インバータ回路から出力される負荷電流を検出す
る電流検出手段、これら電圧検出手段の出力と電流検出
手段の出力とを加算する加算回路、そしてこの加算回路
の出力にもとづき前記高周波インバータ回路の出力をフ
ィードバック制御するための制御回路を具備している。

　さらに、本発明の第３の態様に係る放電灯点灯装置に
於ては、スイッチング素子とインバータトランスと共振
用コンデンサとを有する高周波インバータ回路、該高周
波インバータ回路の負荷電流が流れる第１の１次巻線と
前記共振用コンデンサの共振電流が流れる第２の１次巻
線とを有する電流トランス、そしてこの電流トランスの
出力にもとづき前記高周波インバータ回路の出力をフィ
ードバック制御するための制御回路が使用される。

［作用］ 本発明に係る放電灯点灯装置の上述の第１の態様におい
ては、高周波インバータ回路の出力特性が略定電力特性
となっているから、例えば照明ランプの温度上昇により
ランプ電圧が低下した場合にはランプに流れる電流が増
大し、従ってランプに供給される電力の低下が保証され
所望の明るさを確保できる。

また、上述の第２の態様においては、電流検出手段によ
って検出された負荷電流に対応する信号と電圧検出手段
によって検出された負荷電圧に対応する信号とが加算さ
れてフィードバック制御用の制御信号が生成されるから
、負荷電圧が低下した場合には負荷電流が増大するよう
制御され、逆に負荷電圧が増大した場合には負荷電流が
減少するよう制御が行なわれる。このため、ランプ温度
の変化にかかわらずランプに供給される電力が均一化さ
れ出力照度が略一定に保持される。

さらに、前記第３の態様においては、２つの１次巻線を
有する電流トランスが用いられ、この電流トランスの第
１の１次巻線には前記高周波インバータ回路の負荷電流
が流れ、第２の１次巻線には共振用コンデンサの共振電
流が流れるよう構成されている。そして、共振用コンデ
ンサの共振電流は負荷電圧に比例するから、結局この電
流トランスによって照明ランプの負荷電流および負荷電
圧に対応する信号値を加算した信号が得られる。

従って、この電流トランスの出力信号を用いて前２高周
波インバータ回路の出力をフィードバック制御すること
により略低電力的出力特性を有する放電灯点灯装置が実
現される。

［実施例］ 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の１実施例に係る放電灯点灯装置の出
力特性を表わす負荷曲線を示している。同図から明らか
なように、本発明に於ては、負荷曲線の少くとも一部が
定電力的になるよう構成され、この定電力的部分に装置
の動作点が位置するよう構成される。このような構成と
することにより例えばランプの温度上昇によりランプ電
圧が低下し動作点がＡ点からＢ点に移動した場合にも、
ランプ電圧の低下に応じてランプ電流が増加するからラ
ンプに供給される電力の低下が防止され一定の明るさが
確保可能となる。すなわち、例えばルーバー付照明器具
等にランプを実装した場合、ランプの温度が下面開放型
器具に比べて５〜１０℃高くなりランプの発光効率の低
下を生じた場合にも、ランプ電圧の低下に対応してラン
プ電流が増大することによりこの発光効率の低下を補償
することができる。

第２図は、本発明の１実施例に係る放電灯点灯装置の概
略を示す。同図の装置は、交流電源ＡＣが人力される整
流平滑回路１、スイッチングトランジスタ３．５とコン
デンサ７．９とインバータトランス１１などによって構
成される高周波インバータ回路、共振用コンデンサ１３
、電流トランス１５、例えば螢光灯のような放電灯１７
、加算器１９、そして駆動制御回路２１を具備している
。

スイッチングトランジスタ３，５およびコンデンサ７．
９はそれぞれ整流平滑回路１の直流出力端子間に直列接
続され、スイッチングトランジスタ３および５の接続点
とコンデンサ７および９の接続点とはインバータトラン
ス１１の１次コイルに接続され、いわゆるハーフブリッ
ジ型インバータを構成している。インバータトランス１
１の２次コイルＮ２の両端には共振用コンデンサ１３が
接続されかつこの両端から放電灯１７を点灯するための
電力が取り出されている。また、２次コイルＮ２の一端
Ｔ１から放電灯１７の一方の電極に至る回路に電流トラ
ンス（ＣＴ）１５が挿入され、この電流トランス１５の
出力は加算器１９に入力されている。さらにこの加算器
１９の他方の入力にはインバータトランス１１の他の２
次コイルＮ４が接続されている。巻線Ｎ５は無負荷２次
電圧を一定に制御するために用いられる。加算器１９の
出力は駆動制御回路２１に制御信号として供給され、ま
た該駆動制御回路２１の動作用電源を得るためインバー
タトランス１１の２次コイルＮ６の出力が用いられる。

第２図の装置においては、例えば商用電源等の交流電源
ＡＣが整流平滑回路１１において直流電圧に変換され高
周波インバータ回路に印加される。

そして、駆動制御回路２１から供給されるスイッチング
パルスによってスイッチングトランジスタ３．５が交互
にオンオフされ、インバータトランス１１の各２次コイ
ルに高周波電圧が発生する。

これにより、周知の如く放電灯１７の点灯が行われる。

このような動作において、インバータトランス１１の２
次コイルＮ２の一端Ｔ１から放電灯１７に流れる負荷電
流が電流トランス１５によって検出され、該負荷電流に
対応する信号が加算器１９の一方の入力に印加される。

また、２次コイルＮ４から高周波インバータ回路の負荷
電圧に対応する信号が取出され加算器１９の他の入力に
印加される。すなわち、加算器１９の出力は高周波イン
バータ回路の負荷電流および負荷電圧に対応する信号を
加算した信号となり、この信号によって駆動制御回路２
１は例えばスイッチングトランジスタ３，５のスイッチ
ング周波数を対応する値に制御する。これにより、例え
ば、高周波インバータ回路の出力電圧が低下した場合に
は出力電流が増大する方向に制御され、逆に出力電圧が
上昇した場合には出力電流が低下する方向に制御される
。

すなわち、第２図の回路によれば、疑似的に低電流特性
を有する装置が実現される。

第３図は、本発明の他の実施例に係る放電灯点灯装置の
概略を示す。同図の装置においては、第２図の装置にお
ける電流トランス１５に替えて２つの１次コイルＰｉ、
Ｐ２を有する電流トランス２３が使用されており、かつ
第２図の装置における加算器１９が省略されている。電
流トランス２３の１次コイルＰ１の一端は共振用コンデ
ンサ１３の一端と接続され、該１次コイルＰ１の他端は
他の１次コイルＰ２の一端とともにインバータトランス
２５の２次コイルＮ２の１つの出力端子Ｔ１に接続され
ている。また、１次コイルＰ２の他端は放電灯１７の一
方の電極に接続されている。

さらに、第３図の装置に於ては、加算器が使用されてお
らず電流トランス２３の２次コイルＳ１の出力が制御信
号として直接駆動制御回路２１に入力されている。その
他の部分は第２図の装置と同じであり、同じ参照数字お
よび参照符号で示されている。

第３図の装置においては、第２図の装置と同様に駆動制
御回路２１からのスイッチング信号により各スイッチン
グトランジスタ３，５が交互にオンオフして高周波電力
を発生し放電灯１７の点灯が行なわれる。そしてこの場
合、電流トランス２３の１次コイルＰ１には共振用コン
デンサ１３を流れる共振電流が流れ、かつ他の１次コイ
ルＰ２には放電灯１７に供給される負荷電流が流れる。

共振用コンデンサ１３の共振電流の大きさは放電灯１７
に供給される負荷電圧に略比例するから、電流トランス
２３の２次コイルＳ１にはこれら各１次コイルＰｉ、Ｐ
２の電流の和に対応する信号が出力される。したがって
、この２次コイルＳ１から出力される信号を制御信号と
して使用し高周波インバータ回路のフィードバック制御
を行なうことにより、前述と同様に該インバータ回路の
出力特性を概略的に定電力特性とすることができる。

すなわち、第３図の回路によれば、加算器その他を使用
することなくきわめて簡単な構成により定電力的特性を
得ることが可能となる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、高周波インバータ回路
の出力特性を定電力的特性とすることにより、照明器具
の種類あるいは照明器具の使用環境その他によってラン
プ温度が変化した場合にも器具の明るさを略一定の値に
保持することが可能となる。特に、高出力型の点灯装置
ではランプの温度上昇が大きいｈめ本発明に係る装置を
使用することによって極めて顕著な効果を得ることがで
きる。さらに、放電灯のランプ寿命末期時等においてラ
ンプの等価インピーダンスが上昇した場合にも点灯装置
が過電力となることがなく従って装置の信頼性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る放電灯点灯装置の出力特性の１
例を示すグラフ、 第２図および第３図はそれぞれ、本発明の実施例に係る
放電灯点灯装置の概略を示すブロック回路図、そして、 第４図は、従来の放電灯点灯装置の出力特性を示すグラ
フである。 １：整流平滑回路、 ３．５；スイッチングトランジスタ、 ７．９；コンデンサ、 １１．２５；インバータトランス、 １３；共振用コンデンサ、 １５．２３；電流トランス、 １７；放電灯、 １９；加算器、 ２１；駆動側回路、 ＡＣ，交流電源、 Ｎｌ、Ｎ６．ＰＩ、Ｐ２．１次コイル、Ｎ２．Ｎ３．Ｎ
４．Ｎ５．Ｓｌ　、２次コイル、Ｔ１一端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放電灯点灯用の高周波電力を生成するための高周波
   インバータ回路を具備し、該高周波インバータ回路は略
   定電力出力特性を有することを特徴とする放電灯点灯装
   置。 ２、放電灯点灯用の高周波電力を生成するための高周波
   インバータ回路、該高周波インバータ回路から負荷回路
   に供給される電圧を検出するための電圧検出手段、該高
   周波インバータ回路から負荷回路に供給される電流を検
   出するための電流検出手段、該電流検出手段の出力と前
   記電圧検出手段の出力を加算する加算回路、および該加
   算回路の出力にもとづき前記高周波インバータ回路の出
   力をフィードバック制御するための制御回路を具備する
   ことを特徴とする放電灯点灯装置。 ３、スイッチング素子とインバータトランスと共振用コ
   ンデンサとを有する高周波インバータ回路、該高周波イ
   ンバータ回路の負荷電流が流れる第１の１次巻線と前記
   共振用コンデンサの共振電流が流れる第２の１次巻線と
   を有する電流トランス、および該電流トランスの出力に
   もとづき前記高周波インバータ回路の出力をフィードバ
   ック制御するための制御回路を具備することを特徴とす
   る放電灯点灯装置。