JPH04155798A

JPH04155798A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH04155798A
Application number: JP28289990A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Shibata; 柴田　三雄; Goro Yamaguchi; 五郎山口
Original assignee: Ikeda Electric Co Ltd
Current assignee: Panasonic Life Solutions Ikeda Electric Co Ltd
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1992-05-28
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JP2815230B2

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〉本発明はインバータを介して放電灯を点灯するようにし
た放電灯点灯装置に関する。

〈従来の技術〉放電灯点灯装置には、従来より、第５図に示すように交
流電源１を整流する整流回路２及び平滑回路３よりなる
直流電源回路４と放電灯５との間に、インバータ６を設
け、このインバータ６に直流電源回路４から給電して該
インバータ６の出力によって放電灯５を点灯するように
したものがある。

この種の従来の放電灯点灯装置は次のような問題点があ
った。即ち、（１）放電灯５が接続されていないとき（
無負荷時）に電源を印加した場合、負荷回路側には高電
圧が発生し危険である。（２ン放電灯５が寿命末期にな
って不安定点灯状態となったとき、チラッキ等のため見
苦しくなる。又、不点灯状態になって放電灯５を交換す
るときに危険であると共に、インバータ６に過度の負担
を与える場合がある。（３）放電灯５が寿命末期となっ
て半波放電状態となり、インバータ６の出力側に直流が
分が流れたとき、インバータ６のトランスが偏磁されて
異常発熱を起したり、インバータ６の発偶トランジスタ
等に過度の負担をかけ（安全動作付域を越える）、−瞬
にして破壊する場合がある。

そこで、上記のような問題点を解消するために次のよう
な種々の発明がなされている。

■放電灯の不点灯状態をインバータのトランスの出力電
圧又はＣＴで検出するもの（例えば特開昭６１−１５８
６９４号）。

■半波放電時のインバータの過大電流による電気部品の
発熱を検知しインバータを不作動にする（例えば特開昭
６２−５１１９５号）。

■半波放電時の異常発振周波数を検知してインバータを
不作動とする　（例えば特開昭６２−５１１９６号）■
インバータのトランスに検出巻線を設け、その正負バラ
ンスを検出して不作動にする　（例えば特公昭６２−２
６１９８号）。

■インバータのトランスに設けた巻線により半波ε　　
放電時の異常電圧を検知してインバータを不作動ν　　
にすると共に、時限装置を設けている　（例えば特ｉ　
　開昭５９−１４６１９９号、特公昭６２−１００００
号）。

−■放電灯に流れる電流の増大を検知して不作動と１　
　する　（例えば特開昭６２−２１６１９６号）。

〈発明が解決しようとする課題〉しかし、従来の放電灯点灯装置は、改良が十分でなく、
夫々次のような欠点を有している。

前記■の場合、放電灯の点灯、不点灯のみ検出可能であ
り、半波放電状態等を検出できない。

前記■の場合、温度は時間経過があるため短期間の過負
荷で電気部品が破壊することがある。

前記■の場合、周波数は電圧変動、負荷変動等でも発生
し、異常を確実に検出することは難しい。

前記■の場合、半波放電の非対称時には対応で・　　き
るが、無負荷の場合、アンバランスは生しないので、検
出できない欠点がある。

前記■の場合、異常電圧はインバータトランスが偏磁を
受け、磁気飽和等により発生する異常電圧であり、トラ
ンスに異常動作させている。

前記■の場合、電流の増大とはインバータの出カドラン
スの偏磁又は磁気飽和による過電流であり、放電灯の点
灯異常を確実に検出することはできない。

本発明は、上記問題点に鑑み、放電灯の点灯に異常乃至
危険が生じた場合、これを簡単な回路構成で確実に検出
してインバータの動作を迅速に停止し得るようにしたも
のである。

〈課題を解決するための手段〉この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、電源
から給電されて作動するインバータ１８と、このインバ
ータ１８の出力によって点灯する放電灯１５とを備えた
放電灯点灯装置において、放電灯１５に流れる負荷を流
を検出する負荷電流検出回路２４と、この負荷電流検出
回路２４により検出した負荷電流が少なくとも正負のい
ずれか一方の極側で一定電流以下になると、前記インバ
ータ１８の作動を停止させるインバータ停止回路３２と
、インバータ１８への電源投入から所定時間まで前記イ
ンバータ停止回路３２を不作動にする時限回路３８と、
放電灯１５を装着したときに前記時限回路３８をリセッ
トするリセット回路４１とを設けた点にある。

〈実施例〉以下、本発明を図示の実施例に従って説明すると、第１
図は本発明の基本回路を示し、第１図において、１４は
直流電源回路、１５は放電灯である。

１８はインバータで、交互導通する一対のメイントラン
ジスタ２１．２２と発振トランス１９とを備え、直流電
源回路１４からチョーク２ｏを介して給電されて作動し
、トランス１９０２次巻線側に住しる高周波出力によっ
て放電灯１５を点灯する。

２３はインバータ停止用の停止スイッチである。

２４は放電灯１５に流れる負荷電流を検出する負荷電流
検出回路で、抵抗２５，２６　、ダイオード２７．２８
、コンデンサ２９．３０を備えて成り、放電灯１５に正
負いずれの極側に対しても負荷電流が流れると、その負
荷電流によってコンデンサ２９．３０が充電され、正負
のいずれか一方の極側のみに負荷電流が流れると、それ
に対応する一方のコンデンサ２９又はコンデンサ３０の
みが充電され、また正負の両極側に対して負荷電流が流
れなくなると、両者のコンデンサ２９．３０が共に充電
されなくなるように構成されている。

３２はインバータ停止回路で、ＮＡＮＤ回路３３とＡＮ
Ｄ回路３４とトランジスタ３５とリレーコイル３６とに
より構成され、前記負荷電流検出回路２４により検出し
た負荷電流が、少なくとも正負のいずれか一方の極側で
一定電流以下になると、ＮＡＮＤ回路３３の出力が高電
圧になり、これによりＡＮＤ回路３４の出力が高電圧と
なって、停止スイッチ２３をオフさせるようなっている
。

３８は時限回路で、放電灯点灯装置への電源投入から放
電灯１５が点灯するために必要な所定時間まで前記イン
バータ停止回路３２を作動不能にする。

４１はリセット回路で、放電灯１５を装着したときに前
記時限回路３８をリセットするためのりセント信号を出
力するように構成されている。

次に動作を説明する。放電灯点灯装置に電源を投入する
と、電源投入から所定時間経過までは、時限回路３８か
ら低電圧が出力されて、ＡＮＤ回路３４はゲートを閉し
た状態になり、トランジスタ３５がオフ状態を保つので
、停止スイッチ２３はオン状態に保持される。従って、
メイントランジスタ２１゜２２にベース電流を供給可能
であり、直流電源回路１４からインバータ１８に電力が
供給され、これによりインバータ１８が作動して、発振
トランス１９の２次巻線に高周波が発生し、放電灯１５
が高周波により点灯する。そして、電源投入から放電灯
１５が点灯するのに十分な所定時間が経過すると、時限
回路３８から高電圧が出力されるようになり、ＡＮＤ回
路３４はゲートを開いた状態になる。

放電灯１５が正常点灯する場合、電源投入後、ＮＡＮＤ
回路３３、時限回路３８及びＡＮＤ回路３４の出力は第
２図に示すようになる。即ち、放電灯１５が正常に点灯
している場合、放電灯１５には負荷電流が正負の両極に
ついて一定一以上流れるので、コンデンサ２９．３０は
共に一定値以上に充電され、その結果ＮＡＮＤ回路３３
は低電圧を出力し、ＡＮＤ回路３４の出力は低電圧とな
り、トランジスタ３εはオフ状態を保つため、停止スイ
ツチ２３はオンを保持し、インバータ１８は作動を続け
る。

放電灯１５が点灯しない場合又は異常点灯する場合、電
源投入後、ＮＡＮＤ回路３３、時限回路３８及びＡＮＤ
回路３４の出力は第３図に示すようになる。

即ち、放電灯１５が放電灯点灯装置に接続されていない
とき　（無負荷時）に電源を印加した場合や放電灯１５
が寿命末期になって不点灯状態となった場合、放電灯１
５には負荷電流が正負の両極について流れなくなるので
、コンデンサ２９．３０の充電電圧は共に一定値以下と
なり、その結果ＮＡＮＤ回路３３は高電圧を出力し、Ａ
ＮＤ回路３４の出力は高電圧となり、トランジスタ３５
はオンするため、停止スイッチ２３がオフして、メイン
トランジスタ２１，２２にベース電流が供給されなくな
り、インバータ１８の作動は停止する。そして、放電灯
１５を装着すると、リセット回路４１からリセット信号
が時限回路３８をリセットし、時限回路３８から低電圧
が出力されて、インバータ１８が発振可能になる。

また、放電灯１５が寿命末期となって半波放電状態にな
った場合、放電灯１５には負荷電流が正負の一方の極側
のみ流れ、他方には流れなくなるので、コンデンサ２９
．３０の一方の充電電圧が一定値以下になり、その結果
ＮＡＮＤ回路３３は高電圧を出力するため、ＡＮＤ回路
３４の出力は高電圧となり、トランジスタ３５はオンし
、停止スイッチ２３のオフによりインバータ１８の作動
は停止する。

第４図は本発明の具体的回路を示し、同図において、イ
ンバータ１８は、交互に導通ずる一対のトランジスタロ
１１口２、共振用コンデンサＣ１゜、インバータトラン
スＴ３等を備え、インバータトランスＴ、は１次コイル
１ｌ１１．２次コイルｍ２及び一対の予熱コイルｆｌ＋
ｈを有している。

負荷電流検出回路２４は、ダイオードＤ、。１．Ｄ、。

４、コンデンサＣＩ（ｌいＣＩＯ？及び抵抗Ｒ１１１＋
ＲＩ＋２＋ＲＩ＋３を備える。インバータ停止回路３２
は、ＮＡＮＤ回路３３、ＡＮＤ回路３４、インバータ停
止信号を出力するトランジスタ３５等を備える。ＮＡＮ
Ｄ回路３３は、オペアアンブＯＰ２、トランジスタ０７
１口６．Ｑ９、コンデンサＣ１゜２、ダイオードＤ１゜
５．Ｄｌ。６等を有して成る。ＡＮＤ回路３４は、ダイ
オードＤＩ　０９、抵抗Ｒ１ｚｆｆを有して成る。時限
回路３８は、オペアアンプＯＰＩ及び抵抗Ｒ＋ｚｓ、Ｒ
＋ｚ４を備える。

リセット回路４１は、ツェナーダイオードＤＩＩ！ｓダ
イオードＤＩＩＤＩＤＩｌＩＩＤＩ＋３、コンデンサＣ
ｌ０９及び抵抗Ｒ１３６，Ｒ＋３＋、　ＲＩ！ｔ・Ｒ１
３３，ＲＩ３＜を備えて成る参次に動作を説明する。放
電灯１５が正常点灯動作をする場合、電源を投入すると
、コンデンサＣｓとツェナーダイオードＤ１１により６
．８■の直流電圧を制御回路側に印加する。それと同時
にコンデンサー。５、抵抗Ｒ１゜１．Ｒ１゜３、ダイオ
ードｏ＋ｚ、ｎ＋３により構成した電源リセット回路の
点Ｐ１□の電圧が立上る。点Ｐ１□の電圧レベルは制御
回路の点Ｐ６＋ＰＩ３の基準電圧よりも高い電圧３．５
■以上（４，０■程度）に設定されており、すべての制
御動作に影響を与えない。そして、点ｐ＋ｚの電圧が立
上ることにより、時限回路３８の電圧が電解コンデンサ
Ｃ１１２と抵抗Ｒ０゜による時定数により決まる傾斜で
電源リセット回路の点ＰＩＺの電圧まで立上る。点ＰＲ
より時限回路３８のオペアアンプＯＰ＋　のプラス端子
に抵抗Ｒ１，３を介して印加する。オペアアンプＯＰｌ
のマイナス端子である点Ｐｂには、点Ｐｌ＋の電圧が立
上ると同時に、抵抗Ｒ１□４．Ｒ１□５ＩＲＩ□６の分
圧比で決まる基準電圧３．５■が印加される。

電源投入より所定時間（５秒間）経過後に、コンデンサ
ＣＩ＋□及び抵抗ＲＩＩＯによって点Ｐ、の電圧が点Ｐ
６の電圧より高くなり、オペアアンプＯＰ、の出力は低
電圧から高電圧に反転する。その５秒間、トランジスタ
３５はバイアスされる事がなく、インバータ１８は発振
動作を継続する。その５秒間において放電灯１５が点灯
すると、放電灯電流が抵抗ＲＩＳを流れ、点Ｐ２に電圧
が発生する。点Ｐ２の電圧より、負荷電流検出回路２４
のコンデンサＣ＋ｏｉ＋Ｃ１゜７を正負夫々のＡＣＣフ
ッリを含む直流電圧で充電する。

そして、順方向はトランジスタＱ８がオンでトランジス
タｑ、がオフの状態になり、又逆方向はトランジスタＱ
７が逆バイアスのためオフの状態となって、ダイオード
ＤＩＯ５＋ＤＩ０６がオフとなり、点Ｐｌ＋の直流電圧
により抵抗Ｒ１□２を介して電解コンデンサＣｌＯ２が
充電される。電解コンデンサＣ１゜２の点Ｐ７の電圧は
、オペアアンプＯＰ２のマイナス端子に印加され、オペ
アアンブＯＰ２のプラス端子には抵抗Ｒ１２４１ＬｚＳ
、ＬＺ＆により決まる点ＰＩ３の電圧が印加される。電
源投入後しばらくオペアアンプＯＰ２の出力端子である
点Ｐ、には、高電圧が出力されるが、放電灯１５０点灯
後は点Ｐ、の電圧が点ｐｕｓの電圧より高くなり、点Ｐ
、の出力は低電圧となる。よって、電源投入から５秒後
はオペアアンプＯＰ、の点Ｐ４の出力は、抵抗Ｒ１□、
によりダイオードＤ１゜９を通して低電圧となり、トラ
ンジスタ３５はドライブされず、インバータ１８は発振
を継続している。

また、電源投入後、放電灯脱着再起動回路を形成するオ
ペアアンプＯＰ４の点Ｐ９の出力は高電圧となり、トラ
ンジスタＱ６のベースに、抵抗Ｒ１゜、とコンデンサＣ
１０６とにより構成される微分回路からワンパルスの電
圧が印加され、コンデンサＣ５，２の電荷はトランジス
タＱ６により抵抗Ｒ１ｏａとダイオードＤ、。１を介し
て放電する。点Ｐ８の電圧は、上述した通り電源投入直
後０■に落ちた後より充電を開始する。放電灯点灯後も
オペアアンプＯＰ４の点Ｐ、の出力は高電圧レベルを継
続し、トランジスタＱ６のベースには電圧が印加されず
、点Ｐ８の電圧がトランジスタＱｈによって落とされる
ことはない。以上で放電灯１５は通常点灯を継続させて
いる。放電灯１５の脱着による回路動作は後述する。

次に、放電灯１５が寿命末期になったエミレス時の動作
を説明する。エミレス時には放電灯１５への負荷電流が
半波になるので、負荷電流検出回路２４のコンデンサＣ
３゜６．　Ｃ＋ｏ７のどちらか一方の充！電圧が発生し
ない。順方向エミレスの場合には、トランジスタＱ８が
オフし、抵抗Ｒ１１１１より電流が流れ、トランジスタ
Ｑ、がオンする。トランジスタＱ、がオンすると、コン
デンサＣ１゜２は抵抗Ｒ１！＋とダイオードＤ、。６を
介してトランジスタロ、により放電する。

そして、点Ｐ、の電圧が点Ｐ１３の電圧より低いレベル
になると、オペアアンプ叶、の点Ｐ、の出力は高電圧に
なる。電源投入後５秒後はオペアアンプ叶。

の点Ｐ４の出力は高電圧となっているので、点Ｐ５が高
電圧になるとダイオード０１０７．　Ｄ＋ｏｓを通して
トランジスタ３５がオンする。そして、メイントランジ
スタＱ＋、　Ｑｚのベースラインに入れているインバ−
タ停止用の停止スイッチ２３のベースがグランドに接地
されることとなり、サブトランジスタＱ、はオフする。

その結果メイントランジスタＱ、、Ｑ、のベースに電流
が供給されなくなり、インバータ１８が発振を停止する
。また、逆方向エミレスの場合も同様に停止する。さら
に、無負荷時も同様にコンデンサＣｌ０ｔが充電されな
いため停止する。即ち、放電灯１５に正常電流が流れて
いるときのみ、インバータ１８は発振を維持する。

放電灯１５装着による再起動動作につき説明する。

放電灯１５が装着されている状態では、点ＰＩ４は、放
電灯１５のフィラメント及びダイオードＤ１１３を通っ
てマイナスラインに接続されているため、点ＰＩ４の電
圧は約０■であるが、放電灯１５を外すと、抵抗Ｒ１３
゜と抵抗ＲＩｆｆｌ＋ＲＩ３２による分圧電圧が点ＰＩ
４に印加され、点Ｐ３の電圧は上昇する。点Ｐ、の電圧
が点ｐＨの電圧より高くなった時点で、オペアアンプｏ
ｐ、の点Ｐ、の出力は高電圧から低電圧に反転する。こ
のとき、コンデンサＣＩ　０４の電荷はオペアアンプｏ
ｐ、で放電する。

次に放電灯１５を接続すると、点ＰＩ４の電圧は約０■
まで落ち、点Ｐ３の電圧が点ＰＩｆｆの電圧より低くな
る。その時、オペアアンブＯＰ４の点Ｐ９の出力は低電
圧より高電圧に移行し、微分回路による立上りエツジの
電圧でトランジスタＱ、がオンし、抵抗Ｒ１゜４及びダ
イオードＤ、。１を通してコンデンサＣ１゜５が放電さ
れることによりシーケースはリセットされ、初期状態よ
り再スタートする。

〈発明の効果〉本発明によれば、放電灯１５に流れる負荷電流を検出す
る負荷電流検出回路２４と、この負荷電流検出回路２４
により検出した負荷電流が、少なくとも正負のいずれか
一方の極側で一定電流以下になると、前記インバータ１
８の作動を停止させるインバータ停止回路３２とを設け
ているので、放電灯１５が接続されていないとき　（無
負荷時）、放電灯１５が寿命末期になって不点灯状態に
なったとき及び放電灯１５が寿命末期となって半波放電
状態になったときの総てについて、放電灯１５の点灯異
常を簡単な回路構成で検出して、インバータ１８の作動
を確実に停止させることができ、かつ半波放電状態にな
ったときも迅速に対応でき、従って放電灯１５０点灯異
常による危険や電気部品の破損等を未然に防止できる。

しかも、負荷電流の正負の有無を検出するため、トラン
スに発生する異常電圧を検出する場合とは異なり、イン
バータ１８のトランスに偏磁等の負担がかからない。ま
た、インバータ１８への電源投入から所定時間まで前記
インバータ停止回路３２を不作動にする時限回路３８を
設けたので、電源投入から放電灯１５が点灯するまでの
間に、インバータ停止回路３２が作動して放電灯１５の
正常点灯が不能になるような不都合もなくなる。さらに
、放電灯１５を装着したときに前記時限回路３８をリセ
ットするリセット回路４１を設けたので、放電灯１５が
接続されていない状態から放電灯１５を装着すれば、イ
ンバータ停止回路３２は放電灯１５の装着から所定時間
まで前記インバータ停止回路３２を不作動にするため、
インバータ１８を作動させて放電灯１５を点灯させるこ
とが可能になり、放電灯１５が正常であるにも拘わらず
、インバータ停止回路３２によって放電灯１５が点灯不
能になるようなこともなく、単に放電灯１５の装着によ
って放電灯１５を点灯させることができ、その実用的効
果は著大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本回路を示す回路図、第２図及び第
３図は動作説明用の波形図、第４図は本発明の具体的回
路を示す回路図である。第５図は従来例を示す回路図で
ある。１５・・・放電灯、１８・・・インバータ、２４・・・
負荷電流検出回路、３２・・・インバータ停止回路、３
８・・・時限回路、４１・・・リセット回路。第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電源から給電されて作動するインバータ（１８）
と、このインバータ（１８）の出力によって点灯する放
電灯（１５）とを備えた放電灯点灯装置において、放電灯（１５）に流れる負荷電流を検出する負荷電流検
出回路（２４）と、この負荷電流検出回路（２４）によ
り検出した負荷電流が少なくとも正負のいずれか一方の
極側で一定電流以下になると、前記インバータ（１８）
の作動を停止させるインバータ停止回路（３２）と、イ
ンバータ（１８）への電源投入から所定時間まで前記イ
ンバータ停止回路（３２）を不作動にする時限回路（３
８）と、放電灯（１５）を装着したときに前記時限回路
（３８）をリセットするリセット回路（４１）とを設け
たことを特徴とする放電灯点灯装置。