JPH02126597A - 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 この発明は、放電灯を高周波点灯する放電灯点灯装置に
係り、特に放電灯の寿命末期を検出して、高周波５１！
振を停止できる放電灯点灯装置に関する。

従来の技術 一般に放電灯を高周波点灯する場合は、インバータ回路
を使用して商用電源周波数を高周波に変換し、その高周
波をチョークコイルを介して放電灯に供給するようにし
ている。

このような放電灯点灯装置では、放電灯が寿命末期にな
ると放電灯が破損する危険があり、またインバータ回路
の半導体素子も破損する恐れがある。このため、放電灯
が寿命末期になったときそれを速やかに検知して装置の
動作を停止させる必要がある。この場合、放電灯の寿命
末期には、その放電灯を点滅させて寿命末期を表示し、
放電灯の交換を促すようにしている。この点滅周期のイ
ンバータの動作区間は、放電灯の点灯に要する時間から
みて１　ｓｅｃ程度は必要である。二のため、点滅が非
常に不快なものになっている。

また、点滅を行わない場合は、放電灯を交換した際には
、電源をＯＦＦしてリセットさせて点灯させるが、事務
所等で何台も１つのスイッチに接続しであるものは、−
度スイッチをＯＦＦすることは、他の装置も同時に滅灯
してしまい、周囲にに迷惑をかける状態になっている。

また、その他の手段として、放電灯をはずした際にリセ
ットがかかるように、ランプソケットにリセット用のス
イッチを設けたものもあるが、この場合は、特殊なソケ
ットを必要とし、不便、かつ、高価なものになっている
。

発明が解決しようとする課題 このように従来の装置では、点滅の動作により、不快感
を感じさせるものであった。また、点滅しない形式のも
のは、電源を一度切ったり、特殊なスイッチを設けたり
しなければならず、非常に不便なものになっていた。

課題を解決するための手段 直流電源と、この直流電源に接続され半導体スイッチン
グ素子のスイッチング動作により高周波出力を行うイン
バータ回路とよりなり、前記インバータ回路の出力端子
にそれぞれインダクタンス素子を介して並列に接続され
た２本の放電灯を始動点灯するようにした放電灯点灯装
置において、前記放電灯を予熱するための予熱タイマー
回路と、それぞれの放電灯の寿命を検出する寿命末期検
出回路と、一度放電灯の寿命を検出したらこの信号を保
持する記憶回路と、放電灯が１本になったとき記憶回路
をリセットするリセット回路と、前記インバータ回路を
不動作状態にする停止回路と、一定時間経過したら前記
不動作状態を解除するタイマーリセット回路とを設けた
。

また、放電灯が２本ともなくなったことを検知して記憶
回路をリセットする非発振タイマー回路を設けた。

作用 放電灯点灯時には、予熱タイマー回路が動作中に予熱を
して正常点灯させ、並列に接続された放電灯の寿命末期
を寿命末期検出回路で検出した場合には、予熱タイマー
回路がタイムアツプすることにより、停止回路を動作さ
せてインバータ回路の発振動作を停止させ、同時に、こ
の寿命末期を検出したことを記憶回路に記・ｔａさせ、
タイマーリセット回路により定められた一定のＯＦＦ期
間を経過した後、再び、インバータ回路を発振させるが
、前記記・１・急回路がリセットさせるまでは、人の日
には不快にならない程の時間発振させて、瞬時にそのイ
ンバータ回路の動作を停止させ、これにより、人の目に
はほとんど見えない程の時間だけ発振させるという点滅
を行うことができ、また、片方の放電灯が取り外された
ときには、停止回路の動作は継続するとともにリセット
回路により記憶回路はリセットされ、これにより、正常
な放電灯を取付けたときには、インバータ回路を動作状
態にして正常な点灯状態とするものである。

すなわち、放電灯が寿命末期時には、インバータ回路の
発振を停止させ、人の目には見えない程の時間で発振さ
せることで放電灯の交換の有無を検知することで人間に
点滅の不快感を与えることはなく、寿命末期の放電灯を
交換した場合には、再びその放電灯を点灯させることが
可能であるようにした。

また、放電灯が２本ともなくなったことを検知して記憶
回路をリセットする非発振タイマー回路を設けることに
より、２本の放電灯を取り外した場合でも、正常な放電
灯を取り付は直すことにより、インバータ回路の発振が
再開される。

実施例 請求項１記載の発明の一実施例を第１図乃至第５図を参
照して説明する。まず、第１図に示すように、直流電源
１にインバータ回路２を接続している。なお、前記直流
電源１は、例えば、商用交流電源を整流平滑して得られ
るものである。前記インバータ回路２は、半導体スイッ
チング素子としての１対のｎｐｎ形トランジスタ３，４
の直列回路と１対のコンデンサ５，６の直列回路とを並
列に接続し、かつ、前記各トランジスタ３．４のベース
・エミッタ間に電流帰還トランス７の１対の２次巻線７
Ｓ、、　　７Ｓ、をそれぞれ抵抗８，９を介して接続し
、前記トランジスタ３のエミッタと前記トランジスタ４
のコレクタの接続点とをトランス７の１次巻線７Ｐの一
端に接続し、その１次巻線７Ｐの他端と前記コンデンサ
５，６の接続点とを出力端子として構成されている。こ
れらの出力端子には、インダクタンス素子であるチョー
クコイル１０．１１をそれぞれ介して第１．第２の放電
灯１２．１３が接続されている。

ついで、前記放電灯１２の一方のフィラメント電極１２
ａの一端は前記チョークコイルｌ○を介して１次蓚線７
Ｐに接続され、他方のフィラメント電極１２ｂの一端は
コンデンサ５，６の接続点に接続されている。前記フィ
ラメント電極１２ａ。

１２ｂの他端間には、コンデンサ１４が接続されている
。同様に、前記放電灯１３のフィラメント電極１３ａ、
１３ｂには、コンデンサ１５が接続されている。

各チョークコイル１０．１１には、それぞれ検出巻線１
６．１７が巻回されている。前記直流電源１の十電位に
接続された抵抗１９を介して抵抗２０、コンデンサ２１
、ツエーナーダイオード２２で定電圧電源が形成されて
いる。この定電圧電源の出力を０とする。

また、前記トランジスタ４のベース・エミッタ間には、
インバータ停止用のトランジスタ１８と抵抗２３とが接
続されている。このトランジスタ１８のベースを０とす
る。

次に、前記放電灯１２．１３の寿命末期を検出する寿命
末期検出回路３８を第２図に基づいて説明する。前記検
出巻線１６のａ−ｂ間、前記検出巻線１７のｃ−ｄ間に
は、ダイオード２４，２５、コンデンサ２８．２９が倍
電圧整流できるように接続され、ｂ、ｄは共通になって
いる。また、ａｂ、ｃ−ｄ間には、ダイオード２６、ツ
ェナーダイオード２７が接続されている。前記コンデン
サ２８．２９の両端から抵抗３０，３１、コンデンサ３
２、ツェナーダイオード３３により平滑回路が形成され
ている。この出力を■とする。同様に、抵抗３４，３５
、コンデンサ３６、ツェナーダイオード３７により平滑
回路が形成されている。

この出力を■とする。

また、前記寿命末期検出回路３８の■、■出力は、第３
図に示すように、コンパレータ４４およびリセット回路
となるコンパレータ４５、抵抗５０〜５３で形成された
検出回路３９、記憶回路４０、予熱タイマー回路４１、
停止回路４２、タイマーリセット回路４３およびインバ
ータ素子４６１、へＮＤ素子４７、ＯＲ素子４８．４９
により形成された回路に接続される。この回路の前記停
止回路４２からの出力０は、前記トランジスタ１８のベ
ースに接続されている。

このような構成において、その動作を説明する。

まず、第２図に示す寿命末期検出回路３８の出力の、■
とスレッシュレベル［Ｆ］、■との関係を説明する。第
５図に示すように、両方の放電灯１２゜１３が正常に点
灯していればａ−ｂ、ｃ−ｄ間の電圧はほぼ等しいため
、ａ→ｂ→ｄ→Ｃと接続される倍電圧回路には電圧は発
生せず、ａ−ｂ、ｃ−ｄのツェナーダイオード２７を通
しての電流のみでコンデンサ２８．２９の両端には電圧
が発生する。第４図に示すように、ａ−ｂ、ｃ−ｄ間の
電圧は点灯時から、寿命末期時、予熱時と、電圧値は大
きくなるため、上記のような動作で寿命末期時、予熱時
になると、ツェナーダイオード２７を通して大きな電圧
がコンデンサ２８．２９の両端に発生する。また、放電
灯が１本だけになった場合、例えば、放電灯１３がはず
され放電灯１２だけになった場合には、ａ−ｂ間には電
圧が発生し、ｃ−ｄ間には発生しない。このため、ａ−
＊　ｌ）→ｄ→Ｃを通る倍電圧回路でコンデンサ２８，
２９の両端には大きな電圧が発生する。ツェナーダイオ
ード２７のツェナー電圧の設定にもよるが、■、■の電
圧は第５図のようになる。

この電圧を第３図の検出回路３９のコンパレータ４４．
４５に入力する。このコンパレータ４４゜／１５の基準
電圧［Ｆ］、■は、つぎのように作られる。

すなわち、直流電源■−［Ｆ］間から抵抗５０．５１を
通して基準電源［Ｆ］が作られ、抵抗５２．５３を通し
て基準電源０が作られる。

ついで、放電灯１２．１３の点灯時の動作を説明する。

まず、直流電源１を接続することにより、インバータ回
路２から高周波が出力され、放電灯１２．１３は予熱状
態となるので、出力■は基準電圧［Ｆ］よりも高く、コ
ンパレータ４４からの出力で予熱タイマー回路４１を起
動する。このとき、記・ト２回路４ｏの出力ＱはＬレベ
ルであり、ＡＮＤ素子４７の出力はＬレベルである。そ
のため、停止回路４２の出力０はＬレベルである。この
状態でフィラメント１２ａ、１２ｂ、１３　ａ、　　１
３　ｂの予熱が行なわれ、放電灯１２．１３は正常点灯
状態になり、出力■は基Ｓ電圧［Ｆ］よりも低くなる。

すなわち、２本の放電灯が正常に点灯していると■、■
の値は、■、［Ｆ］より低いためコンパレータ４４．４
５の出力はいずれもＬになる。

次に、予熱状態については既に説明したが、その予熱状
態と同様な第５図における２番目の状態である寿命末期
時の状態になると、出力のが基準電圧［Ｆ］を越えるた
め、コンパレータ４４の出力はＬ−Ｈになる。また、コ
ンパレータ４５はＬのままである。このとき、記憶回路
４ｏのＤフリップフロップ（ＤＦＦ）の出力ＱがＬだと
ＡＮＤ素子４７の出力はＬのままである。このため、Ｏ
Ｒ素子４９の出力は乙のままで停止回路は動作しない。

コンパレータ４４の出力は予熱タイマー回路４１にも接
続されている。これは放電灯１２．１３がある程度の予
熱時間が必要なため、電源投入時には一定時間この予熱
タイマー回路４１で待ち時間をつくる。この予熱タイマ
ー回路４１で設定された時間経過しても予熱状態あるい
は寿命末期状態が継続した場合は、予熱タイマー回路４
１の出力がＩ」になる。すると、ＯＲ素子４９を通して
停止回路４２に信号が入力される。この停止回路４２は
タイマーリセット回路４３を動作させ、このタイマーリ
セット回路４３のタイマーで決められた時間が経過する
まで出力を続ける。この出力は前記トランジスタ１８の
ベース０に接続され、このトランジスタ１８のベースに
信号が入力されると、トランジスタ４のベース信号がコ
ネクターエミッタ間に流され、発振が停止する。また、
予熱タイマー回路４１の出力がＨになった時、記憶回路
４０のＤＦＦのＣＬＫに信号が立上り、Ｑ出力はＨにな
る。この状態は、電源をＯＦＦするか、ＣＬＲ端子がＬ
にならないかぎり保持され続ける。今、タイマーリセッ
ト回路４３で決まった時間後に、停止回路４２をリセッ
トすると、０はＬになり、インバータ２の発振は再び開
始される。このとき、記憶回路の出力ＱがＨのままだと
発振するとすぐコンパレータ４４の出力はＨになるため
、Ａ　Ｎ　Ｄ素子４７の出力がＨになり、予熱タイマー
回路４１を通ることなく停止回路４２の入力はＨになり
、瞬時にインバータの発振は停止する。この間の時間は
、前記検出回路３８のＣＲによる時定数でほとんど決定
される。この時間を短く（たとえば、ｍ５ｅＣオーダ）
することで人間の目には、はとんど発振して放電灯の電
極が予熱されていることは分らない状態で点滅を続ける
ことになる。

さらに、ランプ交換の場合などでランプが１本になった
第５図における３番目の状態を説明する。

まず、片方予熱状態の場合は、出力■の電位が基準電圧
０を越えるため、リセット回路としてのコンパレータ４
５の出力がＨになるため、ＯＲ素子４８．４９の出力が
Ｈになり、停止回路４２に入力されてこの停止回路４２
からの信号によりインバータ回路２は停止する。また、
このときコンパレータ４５の出力がＨになると、インバ
ータ素子４６の出力は反転してＬレベルになるため、記
憶回路４０はクリアされることになる。これにより、次
に再び放電灯１２．１３が２木になり、第５図における
２番目の状態の両方予熱状態になると予熱タイマー４１
で設定された時間は停止回路４２への出力を待つため、
正常な放電灯１２．１３ならば点灯して第５図における
一番目の正常点灯の状態になる。

以上のことを利用することにより、並列点灯における放
電灯１２．１３の交換を検知することが可能になる。つ
まり、放電灯を交換する場合は、はとんどの場合、放電
灯１本たけ接続されている状態が存在することになる。

タイマーリセット回路４３で決められた時間が、このよ
うに人が交換する場合に生じる１本だけの状態の時間よ
り短いようにしておけば、ランプ交換の際には記憶回路
４０がクリアされるため、２本とも放電灯１２゜１３が
入れられた場合には、予熱タイマー回路４１により、放
電灯１２．１３が電源を切ることなく点灯することにな
る。

次に、請求項２記載の発明の一実施例を第６図に基づい
て説明する。すなわち、タイマーリセット回路４３に非
発振タイマー回路５４を接続し、この非発振タイマー回
路５４を予熱タイマー回路４１とＡＮＤ素子４７の入力
側とに接続し、また、インバータ４６の出力側と非発振
タイマー回路５４とをＡＮＤ素子５５の入力側に接続し
、このＡＮＤ素子５５を記憶回路４０のＣＬＲ端子に接
続したものである。

しかして、両方の放電灯１２．１３が同時に外され、同
時に挿入されるような場合が存在すると、前述の第３図
に示す回路では、記憶回路４０がリセットされなくなる
。すなわち、放電灯１２，１３が１本もない状態を検知
した場合において、タイマーリセット回路４３が決まっ
た時間が経過した後に、停止回路４２がリセットされ、
インバータ２が発振できる状態になってもインバータ２
が発振しないのは、放゛「ヒ灯が１本もなく回路が形成
されないためである。そこで、第６図において、非発振
タイマー回路５４て決まった時間経過しても発振しない
場合はＡＮＤ素子５５を通して記憶回路４０をクリアす
ることで、放電灯１２．１３を再び正常にした場合には
、予熱タイマー回路４１が動作して放電灯を点灯する二
とができるものである。

また、第７図に示すように二つの素子５６５７により記
憶回路４０を構成すると、予熱タイマー回路４１が２回
動作しないと記憶回路４ｏの最終のＱはＨにならない。

このことを利用すると、放電灯１２．１３が寿命末期の
時に、１度だけ、予熱タイマー時間だけ点滅することに
なり、放電灯１２．１３の下で作業する人に、その寿命
を知らせる機能を得ることができる。

発明の効果 本発明は上述のように、直流電源と、この直流電源に接
続され半導体スイッチング素子のスイッチング動作によ
り高周波出力を行うインバータ回路とよりなり、前記イ
ンバータ回路の出ノＪ端子にそれぞれインダクタンス素
子を介して並列に接続された２本の放電灯を始動点灯す
るようにした放電灯点灯装置において、前記放電灯を予
熱するための予熱タイマー回路と、それぞれの放電灯の
寿命を検出する寿命末期検出回路と、一度放電灯の寿命
を検出したらこの信号を保持する記憶回路と、放電灯が
１本になったとき記憶回路をリセットするリセット回路
と、前記インバータ回路を不動作状態にする停止回路と
、一定時間経過したら前記不動作状態を解除するタイマ
ーリセット回路とを設けたので、放電灯点灯時には、予
熱タイマー回路が動作中に予熱をして正常点灯させ、並
列に接続された放電灯の寿命末期を寿命末期検出回路で
検出した場合には、予熱タイマー回路がタイムアツプす
ることにより、停止回路を動作させてインハーグ回路の
発振動作を停止させ、同時に、二〇ノＩ命末期を検出し
たことを記・尿回路に記・１・念させ、タイマーリセッ
ト回路により定められた一定のＯＦＦ期間を経過した後
、再び、インバータ回路を発振させるが、前記記憶回路
がリセットさせるまでは、人のＩ］には不快にならない
程の時間発振させて、瞬時にそのインバータ回路の動作
を停止させ５これにより１人の目にはほとんど見えない
程の時間だけ発振させるという点滅を行うことができ、
また、片方の放′社灯が取り外されたときには。

停止回路の動作は継続するとともにリセット回路により
記憶回路はリセットされ、これにより、正常な放電灯を
取付けたときには、インバータ回路を動作状態にして正
常な点灯状態とすることができ、また、放電灯が２本と
もなくなったことを検知して記憶回路をリセットする非
発振タイマー回路を設けることにより、２本の放電灯を
取り外した場合でも、正常な放電灯を取り付は直すこと
により、インベータ回路の発振を再開させることができ
る等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第二図は請求項１記載の発明の一実施例を示す基本回路
の回路図、第２図は寿命末期検出回路の回路図、第３図
は検出した信号を処理して保護動作する回路の回路図、
第４図は検出巻線の出力状態を示す出力波形図、第５図
は寿命末期検出回路の出力の、■の各状態のレベルを示
す波形図、第６図は請求項２記載の発明の一実施例を示
す回路図、第７図は他の例を示す一部の回路図である。 ■・・・直流電源、２・・・インハーグ回路、３，４半
導体スイッチング素子、１０．１１・・・インダクタン
ス素子、１２．１３・・・放電灯、３８・・・寿命末期
検出回路、４０・・・記憶回路、４１・・予熱タイマー
回路、４２・・・停止回路、４３・タイマーリセット回
路、４５・・・リセット回路、５４・・・非発振タイマ
ー回路 冴 は ワ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流電源と、この直流電源に接続され半導体スイッ
   チング素子のスイッチング動作により高周波出力を行う
   インバータ回路とよりなり、前記インバータ回路の出力
   端子にそれぞれインダクタンス素子を介して並列に接続
   された２本の放電灯を始動点灯するようにした放電灯点
   灯装置において、前記放電灯を予熱するための予熱タイ
   マー回路と、それぞれの放電灯の寿命を検出する寿命末
   期検出回路と、一度放電灯の寿命を検出したらこの信号
   を保持する記憶回路と、放電灯が１本になつたとき記憶
   回路をリセットするリセット回路と、前記インバータ回
   路を不動作状態にする停止回路と、一定時間経過したら
   前記不動作状態を解除するタイマーリセット回路とを備
   えたことを特徴とする放電灯点灯装置。 ２、放電灯が２本ともなくなつたことを検知して記憶回
   路をリセットする非発振タイマー回路を設けたことを特
   徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。