JPH04141989A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は放電灯点灯装置に係り、特に点灯回路のＬＣ共
振によって始動時昇圧作用を持たせる回路で、しかもイ
ンバータ回路を用いて高周波点灯する場合に、始動時、
インバータ回路に過電流が流れないようにかつ、放電灯
にかかる電圧を一定化するようスイッチング周波数を制
御するようにした放電灯点灯装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来、この種の放電灯点灯装置は、単相交流電源から供
給される交流を全波整流等して平滑し、これをチョッパ
回路でスイッチングして昇圧した後に平滑し、この平滑
後の直流をインバータでスイッチングして所望の交流電
圧を得て、これを負荷となる放電灯に印加して放電灯を
高周波点灯するようにしたものである。このような点灯
回路において、ＬＣの共振を利用して、始動時に昇圧作
用を持たせるようにしたものがある。

第２図は従来の放電灯点灯装置の一例を示す。

第２図において、放電灯点灯装置１は、全波整流回路２
と、昇圧チョッパ回路３と、平滑コンデンサ４と、イン
バータ回路５と、電流制限用コイル６と、このコイルと
共に共振回路を構成する共振コンデンサ７と、放電灯８
と、インバータ回路５のスイッチングを制御する電圧　
周波数変換回路（Ｖ／Ｆ変換回路）９と、始動時の放電
灯端子電圧を検出して該端子電圧を低い値がらスタート
するよう電圧・周波数変換回路９の入力電圧を制御する
制御図ＮＩＯとを備え、次のように構成されている。

即ち、全波整流回路２は、単相交流電源１１の交流を全
波整流し、これを昇圧チョッパ回路３に供給する。この
昇圧チョッパ回Ｂ３は、コイルとスイッチング素子とダ
イオードを用いて構成され、前記全波整流回路２の出力
電圧をスイッチングによって昇圧して平滑コンデンサ４
に導出する。平滑コンデンサ４からの直流電圧はインバ
ータ回路５でスイッチングを受け、高周波パルスとなり
、電流制限用コイル６を介して放電灯８の一端に加えら
れる。コイル６の一端と基準電位点間には共振コンデン
サ７が接続している。放電灯８の一端と電圧・周波数変
換回路９の入力間には、制御回路１０が接続されている
。

制御回路１０は、放電灯８の一端と基準電位点間に、ダ
イオード１３と抵抗１４．１５を直列接続して成る放電
灯端子電圧検出回路と、基２に電圧源ＶＯと基準電位点
間に、抵抗１６．１７を直列接続して成る基準電圧発生
回路と、前記抵抗１７に並列接続して前記基準電圧発生
回路の出力に時定数（遅れ）を持たせるための時定数コ
ンデンサ１８と、反転入力端に抵抗１４．１５の接続点
における検出電圧が入力され、非反転入力端にコンデン
サ１８の時定数を伴った基準電圧が入力される誤差アン
プ１９と、この誤差アンプ１９の出力端子と電圧・周波
数変換回路９の入力端子間に接続し、始動時のように管
端の検出電圧が基準電圧を越える時のみ誤差アンプ１９
の出力を電圧・周波数変換回路９に伝えるためのダイオ
ード２０とから構成されている。なお、放電灯８の両端
のフィラメント間には始動用のコンデンサ１２が直列に
接続されている。

更に、電圧・周波数変換回路９の入力端には始動時の周
波数制御を行う制御回路１０のほかに通常の点灯時に放
電灯８に流れる電流を検出し該電圧を一定とするよう周
波数制御を行う図示しない制御回路（誤差アンプ２１を
含む）が接続されている。この制御回路の構成は、制御
回路１ｏとほぼ同様の構成であるが、誤差アンプ２１に
供給する基準電圧が、通常の点灯時のランプ電流を制御
するのに適した電圧値に設定されている。

このような構成において、始動時、電源スィッチＳＷが
投入されると、全波整流回路２．昇圧チョッパ回路３．
平滑コンデンサ４を介してインバータ回路５に電圧が供
給される。この電源スイッチＳＷ投入と同時に、基準電
圧源ＶＯにも電源電圧が供給される。電源投入後、電圧
・周波数変換回路９が動作し、インバータ回路５は所定
の周波数でスイッチングを開始するが、この時コイル６
とコンデンサ７によるＬＣ共振作用によって放電灯８に
かかる端子電圧は昇圧され、かつ放電灯８のフィラメン
トにコンデンサ１２を通して予熱電流が流れ、放電灯８
は点灯する。制御回路１ｏは、この始動時においてイン
バータ回路５のスイッチング素子に過電流が生じないよ
うに、放電灯８の端子電圧を低くするスイッチング周波
数がち発振を開始させるなめに設けられている。即ち、
放電灯８の端子電圧を抵抗１４．１５で検出して、この
検出電圧を抵抗１６．１７による基準電圧値と比較し、
前記検出電圧が基準電圧値より大きい場合は誤差アンプ
１９の出力により前記検出電圧に応じて電圧・周波数変
換回路９の入力電圧を制御し、発振周波数を上げるよう
周波数制御を行い、始動時の端子電圧を一定化する閉ル
ープ制御を行うようになっている。この場合、前述の発
振開始の制御は、誤差アンプ１９の非反転入力端にＣＲ
遅れ時定数を伴った基準電圧を印加するようにして行い
、電源投入時は放電灯８の端子電圧が徐々に上がるよう
にしている。これは、インバータ回路５のスイッチング
周波数と、コイル６とコンデンサ７によるＬＣ共振周波
数とをずらすよう周波数制御を行えばＬＣ共振回路の出
力電圧（即ち、放電灯８の端子電圧）を制御できるため
である。

しかしながら、電源スィッチＳＷを切って直ぐにまた投
入するような場合（或いは、電源スィッチＳＷを短い周
期でオン、オフする場合）に、時定数コンデンサ１８の
充電電荷が放電しきれないまま再び基準電圧源ＶＤが投
入されるため、始動時放電灯８の端子電圧が徐々に上昇
せず、所謂ソフトスタートにならないと共に、インバー
タ回路のスイッチング素子が過電流になるという問題が
あった。

（発明が解決しようとする課題） 上記の如く、従来の放電灯点灯回路では、電源を切って
直ぐにまた入れるような場合に、時定数コンデンサの充
電電荷が放電しきれないままスタートしてしまい、ソフ
トスタートにならないと共に、スイッチング素子が過電
流になるという問題があった。

そこで、本発明はこのような問題に鑑み、電源スィッチ
を切って直ぐに入れるような場合でも、時定数コンデン
サの電荷を速やかに放電して、スイッチング素子の過電
流を防止しかつソフトスタートを可能とする放電灯点灯
装置を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、直流電圧を、発振周波数が制御電圧によって
制御される発振手段からの周波数でスイッチングするこ
とにより、交流電圧に変換するインバータ回路と、 このインバータ回路と放電灯間に設けられる電流制限用
コイルと共振コンデンサからなる共振手段であって、前
記インバータ回路からの交流電圧を放電灯に印加する際
に、ＬＣ共振作用を利用して始動時に放電灯に印加され
る電圧を高める昇圧手段と、 放電灯の端子電圧を検出し、該検出電圧を比較手段にて
基準電圧と比較し、該検出電圧が基準電圧を越えた時に
該検出電圧に応じて前記発振手段の周波数を変化させ、
始動時の放電灯端子電圧を一定化する閉ループ制御を行
う手段であって、前記比較手段の基準電圧入力端に時定
数コンデンサを接続して、始動時に時定数を持って立ち
上がる基準電圧を印加することより、放電灯端子電圧を
低い値からスタートさせるよう制御する制御手段とを具
備した放電灯点灯装置において、前記比較手段の基準電
圧入力端とその出力端間に、前記交流電源のオフ時に前
記比較手段の時定数コンデンサの充電電荷を該比較手段
を通して放電させるダイオードを設けたことを特徴とす
るものである。

以上の構成に加えて、前記発振手段の入力端が、前記制
御手段における比較手段以外の、他の発振制御手段とダ
イオード・オア接続されることにより、より一層確実に
時定数コンデンサの電荷を放電させることができる。

（作用） このような構成によれば、電源オフと同時に、時定数コ
ンデンサの充電電荷が放電用ダイオード及び比較手段を
通して速やかに放電されるので、電源をオフにして直ぐ
にまたオンにするような場合でも、インバータ回路のス
イッチング素子に過電流を生じることなく、常にソフト
スタートできる。

（実施例） 実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の放電灯点灯装置を示す回路
図である。

第１図において、第２図と同一部分には同符号を付して
説明する０本実施例の放電灯点灯装置１０Ａで、全波整
流回路２、昇圧チョッパ回路３、平滑コンデンサ４、イ
ンバータ回路５、電流制限用コイル６、共振コンデンサ
７、放電灯８、電圧・周波数変換回路９、単相交流電源
１１、始動用コンデンサ１２は第２図と同様である０本
実施例が第２図と異なる点は、制御回路１０Ａの構成で
ある。即ち、制御回路１０Ａは、従来と同様に、放電灯
８の一端と基準電位点間に、ダイオード１３と抵抗１４
．１５を直列接続して成る放電灯端子電圧検出回路と、
基準電圧源ＶＤと基準電位点間に、抵抗１６．１７を直
列接続して成る基準電圧発生回路と、前記抵抗１７に並
列接続して前記基準電圧発生回路の出力に時定数〈遅れ
）を持たせるための時定数コンデンサ１８と、前記抵抗
１４．１５の接続点における検出電圧が反転入力端に入
力され、非反転入力端にコンデンサ１８の時定数を伴っ
た基準電圧が入力される誤差アンプ１９と、この誤差ア
ンプ１９の出力端子と電圧・周波数変換回路９の入力端
子間に接続し、始動時のように管端の検出電圧が基準電
圧を越える時のみ誤差アンプ１９の出力を電圧用変換回
路９に伝えるためのダイオード２０とを備えているが、
更に本実施例では誤差アンプ１９の非反転入力端とダイ
オード２０のアノード（即ち、電圧・周波数変換回路９
の入力端）間に、アノード側を誤差アンプ１９の非反転
入力端に接続するように放電用のダイオード２２を設け
た構成とするものである。

このようにダイオード２２を接続することにより、電源
スィッチＳＷをオンからオフにした時、時定数コンデン
サ１８の充ｉｔ荷をダイオード２０及び誤差アンプ１９
を通して速やかに放電させることができるので、再び直
ぐに電源スイ・ｙチＳＷをオンした場合でも、基準電圧
を時定数を持って立上げることができ、始動時は常に、
放電灯８の端子電圧を徐々に上げるソフトスタートを行
うことができる。その他の作用、効果は第２図の従来例
と同様である。

なお、この放電用ダイオード２２のカソード側を基準電
圧源ＶＤに接続する方法も考えられるが、基準電圧源Ｖ
Ｄの内部には平滑コンデンサを有しているので、このよ
うな接続方法では速やかに放電することは不可能である
。

更に、通常、電圧・周波数変換回路９の入力端には始動
時の周波数制御を行う制御回路１０Ａのほかに通常点灯
時に放電灯８の端子電圧を検出し該電圧を一定とするよ
う周波数制御を行う図示しない制御回路（誤差アンプ２
１を含む）が接続されているので１．誤差アンプ２１の
出力端に図示の如くダイオード２３を挿入することによ
り、時定数コンデンサ１８の充電電荷を誤差アンプ１９
だけでなく誤差アンプ２１をも通して放電させることが
できる。これにより、より一層確実に電荷を放電させる
ことができる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、始動時の放電灯端子
電圧を一定化すべく制御する閉ループ制御回路の基準電
圧に、始動時、時定数を持たせる場合（即ち、ソフトス
タートさせようとする場合）に、電源スィッチを切って
直ぐに入れても、電源オフと同時に時定数コンデンサの
充電電荷を速やかに放電できるので、再び電源オンした
時にスイッチング素子に過電流を生じるのを防止できる
と共に、常にソフトスタートさせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の放電灯点灯装置を示す回路
図、第２図は従来の放電灯点灯装置を示す回路図である
。 ５・・・インバータ回路、６・・・電流制限用コイル、
７・・・共振コンデンサ、８・・・放電灯、９・・・電
圧・周波数変換回路、 １０Ａ・・・制御回路、１４〜１７・・・抵抗、１８・
・・時定数コンデンサ、 １９．２１・・・誤差アンプ、 ２０．２２．２３・・・ダイオード、 ＶＤ・・・基準電圧源、ＳＷ・・・電源スィッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電圧を、発振周波数が制御電圧によつて制御
   される発振手段からの周波数でスイッチングすることに
   より、交流電圧に変換するインバータ回路と、 このインバータ回路と放電灯間に設けられる電流制限用
   コイルと共振コンデンサからなる共振手段であって、前
   記インバータ回路からの交流電圧を放電灯に印加する際
   に、ＬＣ共振作用を利用して始動時に放電灯に印加され
   る電圧を高める昇圧手段と、 放電灯の端子電圧を検出し、該検出電圧を比較手段にて
   基準電圧と比較し、該検出電圧が基準電圧を越えた時に
   該検出電圧に応じて前記発振手段の周波数を変化させ、
   始動時の放電灯端子電圧を一定化する閉ループ制御を行
   う手段であつて、前記比較手段の基準電圧入力端に時定
   数コンデンサを接続して、始動時に時定数を持って立ち
   上がる基準電圧を印加することより、放電灯端子電圧を
   低い値からスタートさせるよう制御する制御手段とを具
   備した放電灯点灯装置において、 前記比較手段の基準電圧入力端とその出力端間に、前記
   交流電源のオフ時に前記比較手段の時定数コンデンサの
   充電電荷を該比較手段を通して放電させるダイオードを
   設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. （２）前記発振手段の入力端が、前記制御手段における
   比較手段以外の、他の発振制御手段とダイオード・オア
   接続されていることを特徴とする請求項１記載の放電灯
   点灯装置。