JPH0449238B2 - - Google Patents

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共振型インバ
ータおよび容量性限流要素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石プツシユル型の自励式共振型
インバータから放電ランプに高周波電力を供給す
る構成であつて、自励式共振型インバータ内の磁
気漏れ型トランスのリー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
となつて半波放電状態となると自励式共振型イン
バータの発振周波数が異常になることに着目し
て、自励式共振型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共振型インバータの発振
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共振型インバータ
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共振
型インバータの発振周波数は、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。この場合、正常点灯状
態の発振周波数と半波放電状態の発振周波数とは
かなり接近し、無負荷状態の発振周波数は正常点
灯状態および半波放電状態の発振周波数とは比較
的離れている。発振周波数の違いに基づいて、３
種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、判別の
ための周波数の閾値、特に周波数が接近している
半波放電状態と正常点灯状態とを区別するための
周波数の閾値を精度よく設定する必要がある。 ところが、放電ランプのフイラメントエミツタ
の損耗に様々なばつきがあつて、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共振型インバー
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
であつた。この結果、放電ランプが半波放電状態
となつたときに、自励式共振型インバータの発振
を停止させることができず、自励式共振型インバ
ータが破壊したり、または放電ランプの正常点灯
状態において無用に自励式共振型インバータの発
振を停止させるという問題があつた。 また、ランプ電流の大小で半波放電状態と正常
点灯状態と無負荷状態とを区別することも考えら
れるが、ランプ電流については、その値は半波放
電状態と正常点灯状態とは比較的離れていて、こ
れらを区別するための閾値についてあまり精度は
いらないが、半波放電状態の電流値と無負荷状態
の電流値とが接近しており、これらを区別するた
めの閾値は精度よく設定することが必要であり、
ランプ電流は判定基準としても、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こ
とはきわめて困難であつた。 この発明の目的は、半波放電状態を簡単かつ確
実に判別して自励式共振型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共振型イン
バータの無用な発振抑制を防止することができる
放電灯点灯装置を提供することである。 〔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、直流電源と、こ
の直流電源の電圧を高周波電圧に変換する自励式
共振型インバータと、この自励式共振型インバー
タより容量性限流要素を介して高周波電力が供給
されて点灯する放電ランプと、前記自励式共振型
インバータの無負荷状態の発振周波数を正常点灯
状態および半波放電状態の発振周波数と区別して
検出できる第１の基準値を設け、その第１の基準
値より高い無負荷状態の場合にＨ信号を出力信号
として発生し低い場合にＬ信号を出力信号として
発生する周波数判別回路と、前記放電ランプの正
常点灯状態のランプ電流を無負荷状態および半波
放電状態のランプ電流と区別して検出できる第２
の基準値を設け、その第２の基準値より大きい正
常点灯状態の場合にＨ信号を出力信号として発生
し小さい場合にＬ信号を出力信号として発生する
ランプ特性判別回路と、前記周波数判別回路から
出力信号としてＬ信号を受けかつ前記ランプ特性
判別回路から出力信号としてＬ信号を受けたとき
に前記自励式共振型インバータの発振動作を抑制
する保護回路とを備えている。 〔作 用〕 この発明の構成の構成によれば、直流電源の電
圧が自励式共振型インバータにより高周波電圧に
変換され、自励式共振型インバータから容量限流
要素を介して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の判別基準値
である自励式共振型インバータの発振周波数を検
出し、検出した発振周波数を第１の基準値を比較
することにより、発振周波数が第１の基準値より
高い無負荷状態の場合にＨ信号を出力信号として
発生し、低い場合（正常点灯状態もしくは半波放
電状態）にＬ信号を出力信号として発生する。 また同時に、ランプ特性判別回路が第２の判別
基準値である放電ランプのランプ電流を検出し、
検出したランプ電流を第２の基準値と比較するこ
とにより、ランプ電流が第２の基準値より大きい
正常点灯状態の場合にＨ信号を発生し、小さい場
合（無負荷状態および半波放電状態）にＬ信号を
出力信号として発生する。 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出力信号に基づき、放電ラ
ンプの半波放電状態に対応する特定の組み合わせ
となつたときに、つまり周波数判別回路およびラ
ンプ特性判別回路の両方の出力信号がともにＬ信
号となつたときに、自励式共振型インバータの発
振動作を抑制することになる。 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
性判別回路の出力信号の組み合わせが上記の放電
ランプが半波放電状態のときと異なる組み合わせ
になる。したがつて、放電ランプの正常点灯状態
および無負荷状態で、保護回路は、自励式共振型
インバータの発振動作を抑制しない。 〔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
式共振型インバータINを設け、この自励式共振
型インバータINより容量性限流要素であるコン
デンサC₂を介して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、自励式共振型インバータINの無負荷状
態の発振周波数ｆを正常点灯状態および半波放電
状態の発振周波数ｆと区別して検出できる第１の
基準値を設け、その第１の基準値より高い無負荷
状態の場合にＨ信号を出力信号として発し低い場
合にＬ信号を出力信号として発する周波数判別回
路SHを設け、放電ランプｌの正常点灯状態のラ
ンプ電流Ｉを無負荷状態および半波放電状態のラ
ンプ電流Ｉと区別して検出できる第２の基準値を
設け、その第２の基準値より大い正常点灯状態の
場合にＨ信号を出力信号として発生し小さい場合
にＬ信号を出力信号として発生するランプ特性判
別回路LH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SHおよびランプ特
性判別回路LHの出力信号の特定の組み合わせに
応答して、つまり周波数判別回路SHから出力信
号としてＬ信号を受けかつランプ特性判別回路
LHから出力信号としてＬ信号を受けたときに自
励式共振型インバータ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
圧が自励式共振型インバータINにより高周波電
圧に変換され、自励式共振型インバータINから
容量性限流要素であるコンデンサC₂を介して放
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
準値である自励式共振型インバータINの発振周
波数ｆを検出し、検出した発振周波数ｆを第１の
基準値を比較することにより、発振周波数ｆが第
１の基準値より高い無負荷状態の場合にＨ信号を
出力信号として発し、低い場合（正常点灯状態も
しくは半波放電状態）にＬ信号を出力信号として
発生する。 また同時に、ランプ特性判別回路LHが第２の
判別基準値である放電ランプｌのランプ電流Ｉを
検出し、検出したランプ電流ｌのランプ電流Ｉを
検出し、検出したランプ電流Ｉを第２の基準値と
比較することにより、ランプ電流Ｉが第２の基準
値より大きい正常点灯状態の場合にＨ信号を発生
し、小さい場合（無負荷状態および半波放電状
態）にＬ信号を出力信号として発生する。 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LHの両出力信号に基
づき、放電ランプｌの半波放電状態に対応する特
定の組み合わせとなつたときに、つまり周波数判
別回路SHおよびランプ特性判別回路LHの両方
の出力信号がともにＬ信号となつたときに、自励
式共振型インバータINの発振動作を抑制するこ
とになる。 一方、放電ランプｌ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SHおよびラ
ンプ特性判別回路LHの出力信号の組み合わせが
上記の放電ランプｌが半波放電状態のときと異な
る組み合わせになる。したがつて、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、自励式共振型インバータ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、自励式共振型インバータINと
して２石ブツシユ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共
振型インバータINの発振周波数ｆと放電ランプ
ｌに流れるランプ電流Ｉとを検出している。この
発振周波数ｆとランプ電流Ｉとは、それらについ
てそれぞれ適当な閾値を設定して２値化すること
により、放電ランプｌ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Ｉが次表のように２値化されること
になる。

【表】 したがつて、発振周波数ｆに対応する２値信号
とランプ電流Ｉ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。
自励式共振型インバータINは、２石ブツシユプ
ル型であつて、発振トランスT₁と、発振トラン
ジスタQ₁，Q₂と、共振用コンデンサC₁と、定電
流用のチヨークコイルCHと、ベース抵抗R₁，R₂
と放電ランプｌ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C₃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、自励式共振型イン
バータINの不作動期間は直流電源Ｂからダイオ
ードD₁を通じて給電されて、安定化された一定
の電圧V_DDを出力して各回路に給電する。また、
自励式共振型インバータINが作動を開始すると、
発振トランスT₁の巻線n₄の誘起電圧をダイオー
ドD₂およびコンデンサC₅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V_DDを
出力して各回路に給電する。 波形整形回路HSは、抵抗R₄，R₅，R₁₀，R₁₁
と、ダイオード₅，D₆とオープンコレクタ型のコ
ンパレータCP₂とからなり、発振トランスT₁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Ｉを検
出するもので、電流トランスT₂と、ダイオード
D₃，D₄と、抵抗R₃，R₆〜R₉と、コンデンサC₄，
C₆と、オープンコレクタ型のゴンパレータCP₁と
からなり、ランプ電流Ｉを２値する。 保護回路HGは、オア回路OR₁と、Ｄフリツプ
フロツプF₁と、ノア回路NOR₁と、抵抗R₁₂，R₁₃
と、トランジスQ₃，Q₄とからなり、周波数判別
回路SH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）となつ
たときに直流電源Ｂから自励式共振型インバータ
INの発振トランジスタQ₁，Q₂へのベース電流の
供給を停止して自励式共振型インバータ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TM₁に加えられる
停電信号が第２図ｅ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NOR₁の出力が
第２図ｇに示すようにＬレベルであり、トランジ
スタQ₄，Q₃がそれぞれオフである。したがつて、
自励式共振型インバータINの発振トランジスタ
Q₁，Q₂へベース電流が供給されないので、自励
式共振型インバータINは発振せず、放電ランプ
ｌは消灯している。３端子レギユレータICは、
直流電源ＢからダイオードD₁を通して給電され、
電圧V_DD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に示すように零の状態を維持し、波形整形回
路HS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ａ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に示すようにＬレベルである。したがつ
て、オア回路OR₁の出力は第２図ｃにすようにＬ
レベルである。また、ＤフリツプフロツプDF₁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TM₁に加えられる停電信号が第２図ｅ
に示すようにＬレベルとなり、したがつて、ノア
回路NOR₁の出力が第２図ｇに示すようにＨレベ
ルとなり、トランジスQ₄，Q₃がオンとなる。こ
の結果、発振トランジスタQ₁，Q₂へベース電流
が供給されることになり、自励式共振型インバー
タINが発振することになる。 ３端子レギユレータICは、自励式共振型イン
バータINが発振すると、発振トランスT₁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V_DDを出力する。 このとき、ランプ特性判別回路LH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D₃，D₄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C₆で
平均している。この結果、コンデンサC₆の両端
電圧は放電ランプｌに流れるランプ電流Ｉの振幅
に対応することになる。 そして、このコンデンサC₆の両端電圧がコン
パレータCP₁の非反転入力端に加えられ、また電
圧V_DDを抵抗R₇，R₈で分圧した基準電圧がコンパ
レータCP₁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Ｉがあ
る閾値を超えたとき、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Ｉがある閾
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T₁
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CP₂の反転入力端は抵抗R₁₀を
介して接地されている。また、ダイオードD₆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D₅は、過大電圧がコン
パレータCP₂の非反転入端へ印加されるのを防止
している。この結果、抵抗R₄，R₅の接続点には、
第２図ｈに示すような半波整流電圧が現れ、波形
整形回路HSの出力、すなわちコンパレータCP₂
の出力は第２図ｄに示すような矩形波となる。こ
の場合、発振周波数ｆ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つて
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閾値として、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２図ａに示すように、無負荷状態では
Ｈ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。 したがつて、例えば無負荷状態では、周波数判
別回路SHの２値出力がＨレベルであり、ランプ
特性判別回路LHの２値出力がＬレベルであつ
て、オア回路OR₁の出力は第２図ｃに示すように
Ｈレベルで、このＨレベルの電圧がＤフリツプフ
ロツプDF₁のＤ端子に入力される。これと同時
に、ＤフリツプフロツプDF₁のCP端子に周波数
判別回路HS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Ｈレベルの出力が
ＤフリツプフロツプDF₁に読み込まれ、Ｄフリツ
プフロツプDF₁の出力が第２図ｆ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NOR₁の両入力はともにＬレベルと
なり、ノア回路NOR₁の出力は第２図ｇに示すよ
うにＨレベルとなる。このため、トランジスタ
Q₄，Q₃がオンとなつて自励式共振型インバータ
INの発振トランジスタQ₁，Q₂へベース電流が供
給され、自励式共振型インバータIN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Ｈレベルであつて、
オア回路OR₁の出力は第２図ｃに示すようにＨレ
ベルであつて、無負荷状態と同様に自励式共振型
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が２出力がＬレベルであ
つて、オア回路OR₁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フリツプ
フロツプDF₁のＤ端子に入される。これと同時
に、ＤフリツプフロツプDF₁のCP端子に波形整
形回路HS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
リツプフロツプDF₁に読み込まれ、Ｄフリツプフ
ロツプDF₁の出力が２図ｆに示すようにＨ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
リツプフロツプDF₁の出力がＨレベルであるの
で、ノア回路NOR₁の出力は第２図ｇに示すよう
にＬレベルとなる。このため、トランジスタQ₄，
Q₃がオフとなつて自励式共振型インバータINの
発振トランジスタQ₁，Q₂へのベース電流が遮断
され、自励式共振型インバータINは発振を停止
する。 なお、半波放電による自励式共振型インバータ
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ｌ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SH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SHの具体構成を示すブロツ
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M₁₂に第４図
ａに示すような波形整形回路HSの出力信号（周
期t₁）が入力され、端子M₁₁に第５図Ａに示すよ
うな波形整形回路HSの出力信号の周波数の測定
用の基準クロツク信号（周期t₀）が入力される。
さらに、基準クロツク信号をｎ段のＴフリツプフ
ロツプTF₁₁〜TF_1oで分周した第４図ｂに示すよ
うな周期2t₂の信号がＤフリツプフロツプDF₁₁の
Ｄ端子に入力される。この場合、t₀＜t₁＜t₂にな
るように設定されている。このうち、第４図ａの
信号は、自励式共振型インバータINの発振周波
数ｆに相当し、無負荷状態ではその周期t₁が短
く、正常点灯状態および半波放電状態では周期t₁
が長くなり、回路の共振条件によつて変動するも
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フリツプフロツプDF₁₁，DF₁₃，DF₁₅のCK
端子に端子M₁₂から第４図ａに示すような波形整
形回路HSの出力信号が入力され、Ｄフリツプフ
ロツプDF₁₂，DF₁₄のCK端子に波形整形回路HS
の出力信号をノツト回路NT₁₁で反転したものが
入力されるので、縦続接続したＤフリツプフロツ
プDF₁₁〜DF₁₅の各Ｑ出力は第４図ｃ〜ｇに示す
ように、第４図ｂの信号を４図ａの信号の半周期
分ずつずらせた波形となる。 そして、ＤフリツプフロツプDF₁₁，DF₁₂のＱ
出力が入力されるエクスクル−ジブオア回路
EX₁₁の出力信号は、第４図ｈに示すような波形
となる。また、ＤフリツプフロツプDF₁₃，DF₁₅
のＱ出力が入力されるエクスクル−シブノア回路
EX₁₂の出力信号は、第４図ｉに示すような波形
となり、その波形をノツト回路NT₁₃で反転した
波形は、第４図ｊに示すようになる。 上記第４図ｊの波形において、Ｈレベル期間の
長さが第４図ａの信号の１周期に等しくなる。ま
た、第４図ｈの信号の周期がt₂となり、この第４
図ｈの信号が後段の４ビツト同期式カウンタCT₁
のリセツ信号となる。なお、NOR₁₁はノア回路、
NT₁₂はノツト回路である。 つぎに、４ビツト同期式カウンタCT₁以降の回
路動作を第５図を参照して説する。 第５図Ｂは第４図ｊと同じ箇所、すなわち波形
整形回路HSの出力信号の波形を示している。 ４ビツト同期式カウンタCT₁は、JKフリツプ
JKF₁₁〜JKF₁₄とアンド回路AN₁₁，AN₁₂とノア
回路NOR₁₂，NOR₁₃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、各ビツトの出力信号は、第５図Ｃ〜
Ｆに示すようになる。 そして、この４ビツト同期式カウンタCT₁の各
ビツトの出力信号が、エクスクル−シブオア回路
EX₁₃〜EX₁₆およびノア回路NOR₁₄からなる一致
検出回路CMにおいて、第５図Ｇ〜Ｊに示すデジ
タルの設定値d₀，d₁，d₂，d₃（１，１，１，１）
と比較されることになる。 自励式共振型インバータINの発振周波数が高
くて、４ビツト同期式カウンタCT₁のカウント値
が設定値d₀，d₁，d₂，d₃と一致した時に一致検出
回路CMが第５図ｋに示すように１パルスを発生
することになる。一方、自励式共振型インバータ
INの発振周波数が低くて、４ビツト同期式カウ
ンタCT₁のカウント値が設定値d₀，d₁，d₂，d₃に
達しないときは、一致検出回路CMはパルスを発
生しない。したがつて、一致検出回路CMからパ
ルスが発生したときは、自励式共振型インバータ
INの発振周波数が所定の閾値を超えたことにな
る。 なお、この実施例では、周形数検出の正確性を
期するために、一致検出回路CMの出力パルスを
ＴフリツプフロツプTF₂₁〜TF₂₄らなる４ビツト
非同期式カウンタCT₂でカウントし、４ビツト非
同期式カウンタCT₂の各ビツの値が（１，１，
１，１）となつたときに、すなわち一致検出回路
CMの出力パルスを例えば15個計数したときに、
ナンド回路NA₁₁を通して端子TM₁₃より自励式
共振型インバータINの発振周波数が閾値を超え
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、自励式共振型
インバータINの無負荷状態の発振周波数ｆを正
常点灯状態および半波放電状態の発振周波数ｆと
区別して検出できる第１の基準値を設け、その第
１の基準値より高い無負荷状態の場合にＨ信号を
出力信号として発生し低い場合にＬ信号を出力信
号として発生する周波数判別回路SHを設け、放
電ランプｌの正常点灯状態のランプ電流Ｉを無負
荷状態および半波放電状態のランプ電流Ｉと区別
して検出できる第２の基準値を設け、その第２の
基準値より大きい正常点灯状態の場合にＨ信号を
出力信号として発生し小さい場合にＬ信号を出力
信号として発生するランプ特性判別回路LH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の出力信号の特定の組み合わせに応し
て、つまり周波数判別回路SHから出力信号とし
てＬ信号を受けかつ前記ランプ特性判別回路LH
から出力信号としてＬ信号を受けたときに自励式
共振型インバータ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共振型インバ
ータINの保護を図ることができる。 しかも、自励式共振型インバータ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、自励式共振型インバータ
INの発振周波数ｆの高低を単一の基準値で２値
化するとともに、放電ランプｌのランプ電流Ｉの
大小を単一の基準値で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、
各基準値の設定が容易である。したがつて、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共振型インバータ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共振
型インバータINの無用な発振停止を防止するこ
とができる。 ここで、各基準値の設定が容易となる理由につ
いて説明する。つまり、発振周波数ｆについて
は、発振周波数が比較的離れた無負荷状態と正常
点灯状態および半波放電状態と区別するだけでよ
く、ランプ電流Ｉについては、電流値が比較的離
れた正常点灯状態と無負荷状態および半波放電状
態とを区別するだけでよいからである。 なお、上記実施例では、放電ランプｌの寿命末
期の半波放電時に自励式共振型インバータINを
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Q₁，Q₂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、自励式共振型インバータの構成は、実施
例の２石ブツシユプル型に限らず、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。 ここで、各種自励式共振型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６図を参照して
説明する。 第６図は、第１図の自励式共振型インバータ
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
T₁の二次巻線n₁のインダクタンスL₂と発振トラ
ンスT₁の一次巻線n₁，n₁′のインダクタンスL₁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。 Ｌ＝L₂＋（n₁／n₂）²・L₁ また、C₁′は、発振トランスT₁の一次巻線n₁，
n₁′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。 C₁′＝（n₁／n₂）²・C₁ C₂は第１図と同じのものである。Ｒは放電ラ
ンプｌの等価抵抗である。 非常灯の場合、抵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／n₂は非常に小
さく、発振トランスT₁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、無負荷状態
の共振周波数f₀は、抵抗Ｒが無限大（開放状態）
と考えられるため、

【式】 となる。また、点灯状態の共振周波数ｆは、
C₁′がきわめて小さく、それを無視すると、

〔発明の効果〕

この発明の放電灯点灯装置は、自励式共振型イ
ンバータの無負荷状態の発振周波数を正常点灯状
態および半波放電状態の発振周波数と区別して検
出できる第１の基準値を設け、その第１の基準値
より高い無負荷状態の場合にＨ信号を出力信号と
して発生し低い場合にＬ信号を出力信号として発
生する周波数判別回路を設け、放電ランプの正常
点灯状態のランプ電流を無負荷状態および半波放
電状態のランプ電流と区別して検出できる第２の
基準値を設け、その第２の基準値より大きい正常
点灯状態の場合にＨ信号を出力信号として発生し
小さい場合にＬ信号を出力信号として発生するラ
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信号の特定の組み合わ
せに応答して、つまり周波数判別回路から出力信
号としてＬ信号を受けかつ前記ランプ特性判別回
路から出力信号としてＬ信号を受けたときに自励
式共振型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共振型インバータの保
護を図ることができる。 しかも、自励式共振型インバータの発振周波数
と放電ランプのランプ電流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、自励式共振型インバータの発振周波数の高
低を単一の基準値で２値化するとともに、放電ラ
ンプのランプ電流の大小を単一の基準値で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、各閾値の設定が容易である。
したがつて、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共振型インバ
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
励式共振型インバータの無用な発振停止を防止す
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図は自励式共振型インバータの二次側
の等価回路図である。 Ｂ……直流電源、IN……自励式共振型インバ
ータ、ｌ……放電ランプ、SH……周波数判別回
路、LH……ランプ特性判別回路、HG……保護
回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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
   励式共振型インバータと、 この自励式共振型インバータより容量性限流要
   素を介して高周波電力が供給されて点灯する放電
   ランプと、 前記自励式共振型インバータの無負荷状態の発
   振周波数を正常点灯状態および半波放電状態の発
   振周波数と区別して検出できる第１の基準値を設
   け、その第１の基準値より高い無負荷状態の場合
   にハイレベル信号（以下、Ｈ信号と略す）を出力
   信号として発生し低い場合にローレベル信号（以
   下、Ｌ信号と略す）を出力信号として発生する周
   波数判別回路と、 前記放電ランプの正常点灯状態のランプ電流を
   無負荷状態および半波放電状態のランプ電流と区
   別して検出できる第２の基準値を設け、その第２
   の基準値より大きい正常点灯状態の場合にＨ信号
   を出力信号として発生し小さい場合にＬ信号を出
   力信号として発生するランプ特性判別回路と、 前記周波数判別回路から出力信号としてＬ信号
   を受けかつ前記ランプ特性判別回路から出力信号
   としてＬ信号を受けたときに前記自励式共振型イ
   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。