JPH06111973A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH06111973A JPH06111973A JP4257025A JP25702592A JPH06111973A JP H06111973 A JPH06111973 A JP H06111973A JP 4257025 A JP4257025 A JP 4257025A JP 25702592 A JP25702592 A JP 25702592A JP H06111973 A JPH06111973 A JP H06111973A
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Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】放電灯が外されたり、寿命末期等の負荷異常が
生じたときに、負荷の異常を報知できる放電灯点灯装置
を高い回路効率を維持しながら実現する。 【構成】負荷異常時にダイオードD3 ,D4 の接続点と
トランスT3 の1次巻線のタップの間に流れる電流を取
り出して平滑した直流電圧を発生する異常時電源回路4
を設け、この異常時電源回路4によって付勢されて負荷
異常を報知するための制御回路2を設けた。 【効果】負荷異常時にのみインバータ回路内に生じる異
常な電圧を取り出す異常時電源回路4を利用して負荷異
常を報知することにより、正常時には無駄な消費電力を
確保する必要がなくなり、回路効率を改善できる。
生じたときに、負荷の異常を報知できる放電灯点灯装置
を高い回路効率を維持しながら実現する。 【構成】負荷異常時にダイオードD3 ,D4 の接続点と
トランスT3 の1次巻線のタップの間に流れる電流を取
り出して平滑した直流電圧を発生する異常時電源回路4
を設け、この異常時電源回路4によって付勢されて負荷
異常を報知するための制御回路2を設けた。 【効果】負荷異常時にのみインバータ回路内に生じる異
常な電圧を取り出す異常時電源回路4を利用して負荷異
常を報知することにより、正常時には無駄な消費電力を
確保する必要がなくなり、回路効率を改善できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放電灯を共振型のイン
バータ回路により点灯させる放電灯点灯装置に関するも
のであり、さらに詳しくは、放電灯が外されたり、寿命
末期等の負荷異常が生じたときに動作する保護回路に関
するものである。
バータ回路により点灯させる放電灯点灯装置に関するも
のであり、さらに詳しくは、放電灯が外されたり、寿命
末期等の負荷異常が生じたときに動作する保護回路に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図11は従来例(米国特許第4,46
1,980号)の回路図である。この従来例では、交流
電源ACをダイオードブリッジDBにより全波整流し、
コンデンサC0 により平滑して直流電源としている。イ
ンバータ回路は、インダクタLとコンデンサCの共振回
路を備えると共に、スイッチング素子Qa,Qb、コン
デンサCx,Cyによりハーフブリッジ回路構成となっ
ている。スイッチング素子Qa,Qbの駆動は、トラン
スTxによって共振電流を検出し、交互にスイッチング
素子Qa,Qbを駆動する向きに電圧を発生させる自励
方式となっている。放電灯Wは、共振コンデンサCの両
端に接続されている。また、抵抗Ri、コンデンサC
i、トリガー素子Qcにより起動回路が構成されてい
る。スイッチング素子Qa,Qbのオン/オフによって
インバータ回路が発振し、インダクタLとコンデンサC
等を含む共振回路により高周波のエネルギーを発生し、
放電灯Wを高周波点灯させるものである。その共振回路
内のインダクタLの1次巻線には中間タップを設けて、
その中間タップにダイオードDx,Dyを接続してあ
る。放電灯Wが外されたり、寿命末期等の負荷異常が生
じたときに、インダクタLの1次巻線に発生する電圧が
電源電圧に対して大きくなると、その異常電圧のエネル
ギーをダイオードDx,Dyを介して電源側に帰還す
る。その際、インダクタLの異常電圧をインダクタLの
中間タップからバイタルスイッチ回路Bのヒータ部Hを
介して、ダイオードDx,Dyにより電源側のコンデン
サC0へ帰還させ、バイメタルスイッチ回路Bのヒータ
部Hに電流が流れると、バイメタルスイッチ回路Bの接
点Sがオンするものである。このバイメタルスイッチ回
路Bの接点Sは、発振用のスイッチング素子Qbの制御
電極間に接続されているので、バイメタルスイッチ回路
Bの接点Sがオンすることにより、インバータ回路の発
振が停止するものである。
1,980号)の回路図である。この従来例では、交流
電源ACをダイオードブリッジDBにより全波整流し、
コンデンサC0 により平滑して直流電源としている。イ
ンバータ回路は、インダクタLとコンデンサCの共振回
路を備えると共に、スイッチング素子Qa,Qb、コン
デンサCx,Cyによりハーフブリッジ回路構成となっ
ている。スイッチング素子Qa,Qbの駆動は、トラン
スTxによって共振電流を検出し、交互にスイッチング
素子Qa,Qbを駆動する向きに電圧を発生させる自励
方式となっている。放電灯Wは、共振コンデンサCの両
端に接続されている。また、抵抗Ri、コンデンサC
i、トリガー素子Qcにより起動回路が構成されてい
る。スイッチング素子Qa,Qbのオン/オフによって
インバータ回路が発振し、インダクタLとコンデンサC
等を含む共振回路により高周波のエネルギーを発生し、
放電灯Wを高周波点灯させるものである。その共振回路
内のインダクタLの1次巻線には中間タップを設けて、
その中間タップにダイオードDx,Dyを接続してあ
る。放電灯Wが外されたり、寿命末期等の負荷異常が生
じたときに、インダクタLの1次巻線に発生する電圧が
電源電圧に対して大きくなると、その異常電圧のエネル
ギーをダイオードDx,Dyを介して電源側に帰還す
る。その際、インダクタLの異常電圧をインダクタLの
中間タップからバイタルスイッチ回路Bのヒータ部Hを
介して、ダイオードDx,Dyにより電源側のコンデン
サC0へ帰還させ、バイメタルスイッチ回路Bのヒータ
部Hに電流が流れると、バイメタルスイッチ回路Bの接
点Sがオンするものである。このバイメタルスイッチ回
路Bの接点Sは、発振用のスイッチング素子Qbの制御
電極間に接続されているので、バイメタルスイッチ回路
Bの接点Sがオンすることにより、インバータ回路の発
振が停止するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例では、放
電灯Wが外されたり、寿命末期等の負荷異常が生じたと
きに、インダクタLの1次巻線に発生する電圧を検出し
て、インバータ回路の発振を停止させるものであるが、
上記の回路方式では、異常時にインバータ回路の発振が
停止した後、正常状態に戻した後でも、バイメタルスイ
ッチ回路Bの接点Sが閉じた状態であり、この接点Sが
開離するまでに時間を要するという問題がある。また、
インバータ回路の発振停止が放電灯Wの寿命末期等に突
然発生すると、回路動作上は保護できるが、照明器具を
使用しているユーザーにとっては、放電灯Wが寿命末期
に近いということが分からずに、いきなり放電灯Wが消
えてしまうことになり、夜などの灯りが是非必要なとき
などに、放電灯Wを交換するまでの間、非常に不便であ
るという問題がある。かといって、寿命末期だけに必要
な回路を付加し、放電灯Wの寿命を報知するなどの機能
を付加すると、正常時に不必要な回路を付加することに
なり、その回路の消費電力を確保する必要が生じるため
に、回路効率が悪くなるという欠点もある。
電灯Wが外されたり、寿命末期等の負荷異常が生じたと
きに、インダクタLの1次巻線に発生する電圧を検出し
て、インバータ回路の発振を停止させるものであるが、
上記の回路方式では、異常時にインバータ回路の発振が
停止した後、正常状態に戻した後でも、バイメタルスイ
ッチ回路Bの接点Sが閉じた状態であり、この接点Sが
開離するまでに時間を要するという問題がある。また、
インバータ回路の発振停止が放電灯Wの寿命末期等に突
然発生すると、回路動作上は保護できるが、照明器具を
使用しているユーザーにとっては、放電灯Wが寿命末期
に近いということが分からずに、いきなり放電灯Wが消
えてしまうことになり、夜などの灯りが是非必要なとき
などに、放電灯Wを交換するまでの間、非常に不便であ
るという問題がある。かといって、寿命末期だけに必要
な回路を付加し、放電灯Wの寿命を報知するなどの機能
を付加すると、正常時に不必要な回路を付加することに
なり、その回路の消費電力を確保する必要が生じるため
に、回路効率が悪くなるという欠点もある。
【0004】そこで、本発明は、放電灯が外されたり、
寿命末期等の負荷異常が生じたときに、負荷の異常を報
知するための回路に異常時に発生する電圧を利用して電
源供給を行い、正常動作時には電源供給しないことによ
り回路効率を高く維持でき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。また、本発明の他の目的
とするところは、負荷異常時に、単にインバータ回路の
発振を停止させるのではなく、ユーザーが不便でない程
度の光出力を維持しながら発振出力を抑制するようにし
た放電灯点灯装置を提供することにある。
寿命末期等の負荷異常が生じたときに、負荷の異常を報
知するための回路に異常時に発生する電圧を利用して電
源供給を行い、正常動作時には電源供給しないことによ
り回路効率を高く維持でき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。また、本発明の他の目的
とするところは、負荷異常時に、単にインバータ回路の
発振を停止させるのではなく、ユーザーが不便でない程
度の光出力を維持しながら発振出力を抑制するようにし
た放電灯点灯装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記の課題
を解決するために、図1に示すように、直流電源E0に
第1及び第2のスイッチング素子Q1 ,Q2 の直列回路
を並列接続され、第1及び第2のスイッチング素子
Q1 ,Q2 に第1及び第2のダイオードD1 ,D2をそ
れぞれ逆並列接続され、第1又は第2のスイッチング素
子Q1 ,Q2 にインダクタL1 とコンデンサC2 の共振
回路を並列接続され、前記インダクタL1 又はコンデン
サC2 と並列的に1次巻線を接続されたトランスT3 の
2次巻線に放電灯R0 を接続され、第3及び第4のダイ
オードD3 ,D4 の直列回路を前記直流電源E0 に対し
て逆並列接続され、第3及び第4のダイオードD3 ,D
4 の接続点が前記トランスTの1次巻線に設けられたタ
ップに接続された放電灯点灯装置において、負荷異常時
に第3及び第4のダイオードD3 ,D4 の接続点と前記
トランスT3 の1次巻線のタップの間に流れる電流を取
り出して平滑した直流電圧を発生する異常時電源回路4
を設け、この異常時電源回路4によって付勢されて負荷
異常を報知するための制御回路2を有することを特徴と
するものである。
を解決するために、図1に示すように、直流電源E0に
第1及び第2のスイッチング素子Q1 ,Q2 の直列回路
を並列接続され、第1及び第2のスイッチング素子
Q1 ,Q2 に第1及び第2のダイオードD1 ,D2をそ
れぞれ逆並列接続され、第1又は第2のスイッチング素
子Q1 ,Q2 にインダクタL1 とコンデンサC2 の共振
回路を並列接続され、前記インダクタL1 又はコンデン
サC2 と並列的に1次巻線を接続されたトランスT3 の
2次巻線に放電灯R0 を接続され、第3及び第4のダイ
オードD3 ,D4 の直列回路を前記直流電源E0 に対し
て逆並列接続され、第3及び第4のダイオードD3 ,D
4 の接続点が前記トランスTの1次巻線に設けられたタ
ップに接続された放電灯点灯装置において、負荷異常時
に第3及び第4のダイオードD3 ,D4 の接続点と前記
トランスT3 の1次巻線のタップの間に流れる電流を取
り出して平滑した直流電圧を発生する異常時電源回路4
を設け、この異常時電源回路4によって付勢されて負荷
異常を報知するための制御回路2を有することを特徴と
するものである。
【0006】ここで、直流電源E0 は交流電源を整流平
滑した電源であっても良い。また、トランスT3 を省略
して、図6に示すように、共振用のインダクタL1 に設
けたタップから負荷異常時の電流を取り出しても良い。
さらに、図7に示すように、一石式のインバータ回路に
本発明を適用しても良い。
滑した電源であっても良い。また、トランスT3 を省略
して、図6に示すように、共振用のインダクタL1 に設
けたタップから負荷異常時の電流を取り出しても良い。
さらに、図7に示すように、一石式のインバータ回路に
本発明を適用しても良い。
【0007】
【作用】本発明によれば、負荷異常時に共振回路に異常
な電圧が発生すると、この電圧がダイオードD3 ,D4
を介して直流電源E0 に帰還され、その帰還電流を取り
出すことにより、負荷異常時にのみ電源を供給すること
ができる。この電源を利用して負荷異常を報知すること
により、正常時には無駄な消費電力を確保する必要がな
くなり、回路効率を改善できるものである。なお、イン
バータ回路の発振出力を抑制することにより負荷異常を
報知すれば、負荷異常時におけるインバータ回路のスト
レスを低減できると共に、ユーザーにとっても必要最小
限の光は確保できるので、完全に消えてしまう場合に比
べて、不便の度合いが少なくて済むものである。
な電圧が発生すると、この電圧がダイオードD3 ,D4
を介して直流電源E0 に帰還され、その帰還電流を取り
出すことにより、負荷異常時にのみ電源を供給すること
ができる。この電源を利用して負荷異常を報知すること
により、正常時には無駄な消費電力を確保する必要がな
くなり、回路効率を改善できるものである。なお、イン
バータ回路の発振出力を抑制することにより負荷異常を
報知すれば、負荷異常時におけるインバータ回路のスト
レスを低減できると共に、ユーザーにとっても必要最小
限の光は確保できるので、完全に消えてしまう場合に比
べて、不便の度合いが少なくて済むものである。
【0008】
【実施例】図1は本発明の一実施例の回路図である。以
下、その回路構成について説明する。直流電源E0 に
は、スイッチング素子Q1 ,Q2 の直列回路が並列的に
接続されている。各スイッチング素子Q1 ,Q2 には、
それぞれダイオードD1 ,D 2 が逆並列接続されてい
る。一方のスイッチング素子Q1 の両端には、カップリ
ング用のコンデンサC1 を介して、共振用のインダクタ
L1 とコンデンサC2 の直列回路が接続されている。コ
ンデンサC2 の両端には、トランスT3 の1次巻線が接
続されている。トランスT3 の2次巻線には放電灯負荷
R0 が接続されている。コンデンサC2 はインダクタL
1 と共にLC直列共振回路を構成している。また、カッ
プリング用のコンデンサC1 は、コンデンサC2 に比べ
て十分に容量が大きく、共振には寄与しない。
下、その回路構成について説明する。直流電源E0 に
は、スイッチング素子Q1 ,Q2 の直列回路が並列的に
接続されている。各スイッチング素子Q1 ,Q2 には、
それぞれダイオードD1 ,D 2 が逆並列接続されてい
る。一方のスイッチング素子Q1 の両端には、カップリ
ング用のコンデンサC1 を介して、共振用のインダクタ
L1 とコンデンサC2 の直列回路が接続されている。コ
ンデンサC2 の両端には、トランスT3 の1次巻線が接
続されている。トランスT3 の2次巻線には放電灯負荷
R0 が接続されている。コンデンサC2 はインダクタL
1 と共にLC直列共振回路を構成している。また、カッ
プリング用のコンデンサC1 は、コンデンサC2 に比べ
て十分に容量が大きく、共振には寄与しない。
【0009】スイッチング素子Q1 ,Q2 は制御回路1
によって駆動される。また、直流電源E0 と並列にダイ
オードD3 ,D4 の直列回路が接続されており、ダイオ
ードD3 とD4 の接続点は、トランスT1 の1次巻線を
介して、トランスT3 の1次巻線の中点タップに接続さ
れている。このトランスT1 の2次巻線には、ダイオー
ドD5 、抵抗R3 、電解コンデンサC3 によって異常時
電源回路4が構成されており、この異常時電源回路4に
よって制御回路2が動作するものである。制御回路2の
具体的な回路例については後述するが、放電灯R0 の光
出力を抑制・制限して異常を報知する動作を行うもので
ある。
によって駆動される。また、直流電源E0 と並列にダイ
オードD3 ,D4 の直列回路が接続されており、ダイオ
ードD3 とD4 の接続点は、トランスT1 の1次巻線を
介して、トランスT3 の1次巻線の中点タップに接続さ
れている。このトランスT1 の2次巻線には、ダイオー
ドD5 、抵抗R3 、電解コンデンサC3 によって異常時
電源回路4が構成されており、この異常時電源回路4に
よって制御回路2が動作するものである。制御回路2の
具体的な回路例については後述するが、放電灯R0 の光
出力を抑制・制限して異常を報知する動作を行うもので
ある。
【0010】本実施例において、負荷異常時に、トラン
スT3 の1次巻線に発生する異常電圧をダイオード
D3 ,D4 により直流電源E0 へ帰還させる動作につい
て説明する。図2はダイオードD3 を介して直流電源E
0 へ帰還する電流i3 の流れを示しており、図3はダイ
オードD4 を介して直流電源E0 へ帰還する電流i4 の
流れを示している。まず、図3に示すように、トランス
T3 の1次巻線の一端と中点タップの間に、図示された
極性の電圧v3 が発生すると、共振用のインダクタL1
に発生する電圧をv1 とすれば、v1 +v3 >E0 にな
ろうとすると、電流i3 が図示されたように、ダイオー
ドD3 ,D2 を介して直流電源E0 へ帰還する向きに流
れる。そのため、電圧(v1 +v3 )は電源電圧E0 を
越えることなく、異常電圧が制限されるものである。同
様に、図3に示すように、図示された極性の異常電圧v
3 が発生し、上記と同じく(v1 +v3 )>E0 になろ
うとすると、電流i4 がダイオードD1 ,D4 を介し
て、直流電源E0 へ供給される。そのため、電圧(v1
+v3 )は電源電圧E0 を越えることなく、異常電圧が
制限されるものである。以上がダイオードD3 ,D4 に
よるクランプ回路の動作である。
スT3 の1次巻線に発生する異常電圧をダイオード
D3 ,D4 により直流電源E0 へ帰還させる動作につい
て説明する。図2はダイオードD3 を介して直流電源E
0 へ帰還する電流i3 の流れを示しており、図3はダイ
オードD4 を介して直流電源E0 へ帰還する電流i4 の
流れを示している。まず、図3に示すように、トランス
T3 の1次巻線の一端と中点タップの間に、図示された
極性の電圧v3 が発生すると、共振用のインダクタL1
に発生する電圧をv1 とすれば、v1 +v3 >E0 にな
ろうとすると、電流i3 が図示されたように、ダイオー
ドD3 ,D2 を介して直流電源E0 へ帰還する向きに流
れる。そのため、電圧(v1 +v3 )は電源電圧E0 を
越えることなく、異常電圧が制限されるものである。同
様に、図3に示すように、図示された極性の異常電圧v
3 が発生し、上記と同じく(v1 +v3 )>E0 になろ
うとすると、電流i4 がダイオードD1 ,D4 を介し
て、直流電源E0 へ供給される。そのため、電圧(v1
+v3 )は電源電圧E0 を越えることなく、異常電圧が
制限されるものである。以上がダイオードD3 ,D4 に
よるクランプ回路の動作である。
【0011】よって、異常電圧が発生すると、トランス
T1 の1次巻線に電流が流れ、トランスT1 の2次巻線
に誘起電圧が発生するので、その電圧をダイオード
D5 、抵抗R3 、コンデンサC3 により整流平滑して電
源電圧を得ることにより、制御回路2を動作させること
ができる。つまり、制御回路2は正常点灯時には電源電
圧が供給されないので、全く電力を消費せず、異常電圧
が発生したときにのみ、その不必要なエネルギーの供給
により制御回路2に電源電圧が供給されるため、回路効
率としては、正常時にロスの無い方式となっている。
T1 の1次巻線に電流が流れ、トランスT1 の2次巻線
に誘起電圧が発生するので、その電圧をダイオード
D5 、抵抗R3 、コンデンサC3 により整流平滑して電
源電圧を得ることにより、制御回路2を動作させること
ができる。つまり、制御回路2は正常点灯時には電源電
圧が供給されないので、全く電力を消費せず、異常電圧
が発生したときにのみ、その不必要なエネルギーの供給
により制御回路2に電源電圧が供給されるため、回路効
率としては、正常時にロスの無い方式となっている。
【0012】図4は本発明の第1実施例の更に具体的な
回路構成を示している。この回路では、スイッチング素
子Q1 ,Q2 は共振トランスT2 の2次巻線n2 ,n3
の振動電圧によって駆動され、更に、スイッチング素子
Q2 のオフ信号は制御回路1によって与えられるもので
ある。本実施例によれば、放電灯R0 が外されたり、寿
命末期等の負荷異常が生じたときに、異常時電源回路4
から供給される電源により制御回路2が動作して、スイ
ッチング素子Q2 のオフ・タイミングを制御するための
制御回路1の定数を変化させ、インバータ回路の発振出
力を抑制するようにしたので、完全に発振を停止させる
場合に比べると、ユーザーに不便を掛ける度合いが格段
に小さく、しかも、光出力が低下することにより、異常
があることを知らせることができるものである。また、
このような異常時の出力抑制の制御を行う回路には、負
荷異常が生じたときに、その異常電圧により電源供給を
行うようにしたので、正常時には無駄な消費電力を確保
する必要がなく、回路効率を高めることができるもので
ある。
回路構成を示している。この回路では、スイッチング素
子Q1 ,Q2 は共振トランスT2 の2次巻線n2 ,n3
の振動電圧によって駆動され、更に、スイッチング素子
Q2 のオフ信号は制御回路1によって与えられるもので
ある。本実施例によれば、放電灯R0 が外されたり、寿
命末期等の負荷異常が生じたときに、異常時電源回路4
から供給される電源により制御回路2が動作して、スイ
ッチング素子Q2 のオフ・タイミングを制御するための
制御回路1の定数を変化させ、インバータ回路の発振出
力を抑制するようにしたので、完全に発振を停止させる
場合に比べると、ユーザーに不便を掛ける度合いが格段
に小さく、しかも、光出力が低下することにより、異常
があることを知らせることができるものである。また、
このような異常時の出力抑制の制御を行う回路には、負
荷異常が生じたときに、その異常電圧により電源供給を
行うようにしたので、正常時には無駄な消費電力を確保
する必要がなく、回路効率を高めることができるもので
ある。
【0013】図5は制御回路1及び2の具体的な回路構
成を示している。図4及び図5の符号A〜Hを付した箇
所は互いに接続されている。図5の制御回路1では、端
子Aから出力されるスイッチング素子Q2 のオフ信号
を、トランジスタQ3 のオン/オフにより制御してい
る。トランジスタQ3 がオンすると、スイッチング素子
Q 2 はオフする。トランジスタQ3 のオン/オフは、コ
ンパレータCP1 の比較動作によって決定され、コンパ
レータCP1 の非反転入力端子の電位が反転入力端子の
電位よりも低いときに、コンパレータCP1 の出力はL
owレベルとなり、トランジスタQ3 がオフとなる。逆
に、コンパレータCP1 の非反転入力端子の電位が反転
入力端子の電位よりも高いときは、トランジスタQ3 は
オンとなる。コンパレータCP1 の非反転入力端子の電
圧は、抵抗R7 とコンデンサC6 の時定数によって決ま
り、また、反転入力端子の電圧は抵抗R10とR11の分圧
比によって決まる。ここで、スイッチング素子Q2 がオ
フする向きに巻線n3 の誘起電圧が発生しているとき、
トランスT2 の巻線n5 に発生する誘起電圧によって、
トランジスタQ5 がオフ、Q4 がオンしているので、コ
ンデンサC6 は充電されず、コンパレータCP1 の出力
もLowレベルとなり、トランジスタQ3 はオフ状態で
ある。次に、スイッチング素子Q2 がオンする向きに、
巻線n3 の誘起電圧が発生すると、逆にトランジスタQ
5 がオン、トランジスタQ4 がオフする。これにより、
コンデンサC6 は抵抗R7 で決まる充電電流で充電さ
れ、その充電電圧が抵抗R10,R11で決まる電圧を越え
ると、コンパレータCP1 の出力がHighレベルとな
り、トランジスタQ3 がオンするので、スイッチング素
子Q2はオフとなる。つまり、コンデンサC6 の充電電
圧がコンパレータCP1 の反転入力端子の電圧を越える
まで、スイッチング素子Q2 はオンしているので、この
反転入力端子の電圧を抵抗R10とR11の分圧比によって
調整することにより、スイッチング素子Q2 のオン幅を
自由に設定できるものである。トランスT2 の巻線n4
は制御回路1の電源用であり、その誘起電圧をダイオー
ドD6 とコンデンサC4 によって整流平滑して電源回路
を構成している。
成を示している。図4及び図5の符号A〜Hを付した箇
所は互いに接続されている。図5の制御回路1では、端
子Aから出力されるスイッチング素子Q2 のオフ信号
を、トランジスタQ3 のオン/オフにより制御してい
る。トランジスタQ3 がオンすると、スイッチング素子
Q 2 はオフする。トランジスタQ3 のオン/オフは、コ
ンパレータCP1 の比較動作によって決定され、コンパ
レータCP1 の非反転入力端子の電位が反転入力端子の
電位よりも低いときに、コンパレータCP1 の出力はL
owレベルとなり、トランジスタQ3 がオフとなる。逆
に、コンパレータCP1 の非反転入力端子の電位が反転
入力端子の電位よりも高いときは、トランジスタQ3 は
オンとなる。コンパレータCP1 の非反転入力端子の電
圧は、抵抗R7 とコンデンサC6 の時定数によって決ま
り、また、反転入力端子の電圧は抵抗R10とR11の分圧
比によって決まる。ここで、スイッチング素子Q2 がオ
フする向きに巻線n3 の誘起電圧が発生しているとき、
トランスT2 の巻線n5 に発生する誘起電圧によって、
トランジスタQ5 がオフ、Q4 がオンしているので、コ
ンデンサC6 は充電されず、コンパレータCP1 の出力
もLowレベルとなり、トランジスタQ3 はオフ状態で
ある。次に、スイッチング素子Q2 がオンする向きに、
巻線n3 の誘起電圧が発生すると、逆にトランジスタQ
5 がオン、トランジスタQ4 がオフする。これにより、
コンデンサC6 は抵抗R7 で決まる充電電流で充電さ
れ、その充電電圧が抵抗R10,R11で決まる電圧を越え
ると、コンパレータCP1 の出力がHighレベルとな
り、トランジスタQ3 がオンするので、スイッチング素
子Q2はオフとなる。つまり、コンデンサC6 の充電電
圧がコンパレータCP1 の反転入力端子の電圧を越える
まで、スイッチング素子Q2 はオンしているので、この
反転入力端子の電圧を抵抗R10とR11の分圧比によって
調整することにより、スイッチング素子Q2 のオン幅を
自由に設定できるものである。トランスT2 の巻線n4
は制御回路1の電源用であり、その誘起電圧をダイオー
ドD6 とコンデンサC4 によって整流平滑して電源回路
を構成している。
【0014】ここで、負荷異常時にトランスT3 の1次
巻線に発生した電圧vにより、先に説明した動作で異常
時電源回路4のコンデンサC3 に充電電圧が発生する。
その電圧を制御回路2の抵抗R21,R22により分圧した
Highレベルの電圧信号を反転回路N1 の入力端に印
加することにより、反転回路N1 の出力端はLowレベ
ル(接地電位)となり、抵抗R23が制御回路1の抵抗R
11に並列的に接続される。このため、コンパレータCP
1 の反転入力端子の電圧が下がり、コンデンサC6 の充
電電圧が低い状態でコンパレータCP1 の出力レベルが
反転し、トランジスタQ3 がオンするので、スイッチン
グ素子Q2 がオフすることになり、スイッチング素子Q
2 のオン時間は短くなる。よって、異常電圧が発生する
と、スイッチング素子Q2 のオン幅を短くし、インバー
タ回路の共振を弱めてインバータの出力を抑制するもの
である。
巻線に発生した電圧vにより、先に説明した動作で異常
時電源回路4のコンデンサC3 に充電電圧が発生する。
その電圧を制御回路2の抵抗R21,R22により分圧した
Highレベルの電圧信号を反転回路N1 の入力端に印
加することにより、反転回路N1 の出力端はLowレベ
ル(接地電位)となり、抵抗R23が制御回路1の抵抗R
11に並列的に接続される。このため、コンパレータCP
1 の反転入力端子の電圧が下がり、コンデンサC6 の充
電電圧が低い状態でコンパレータCP1 の出力レベルが
反転し、トランジスタQ3 がオンするので、スイッチン
グ素子Q2 がオフすることになり、スイッチング素子Q
2 のオン時間は短くなる。よって、異常電圧が発生する
と、スイッチング素子Q2 のオン幅を短くし、インバー
タ回路の共振を弱めてインバータの出力を抑制するもの
である。
【0015】このように、本実施例では、異常時のイン
バータ回路の出力を低下させて、放電灯R0 は消さずに
調光状態にて点灯させることにより、回路上のストレス
状態を回避させるものであり、従来例のように完全にイ
ンバータ回路の発振を停止させるものではない。また、
制御回路2は、異常時に抵抗R23を制御回路1の端子D
に接続し、その端子Dの電圧を抵抗分圧によって下げる
動作を行うものであり、その制御回路2の端子Eの電圧
は異常時にのみ生じるので、正常時にはこの制御回路2
は全く動作しないものである。なお、図のようにダイオ
ードD7 を接続することにより、異常電圧によって供給
された制御電源を制御回路1の電源回路に供給すること
で、異常電圧のエネルギーを多少は有効に利用できると
いう効果もある。
バータ回路の出力を低下させて、放電灯R0 は消さずに
調光状態にて点灯させることにより、回路上のストレス
状態を回避させるものであり、従来例のように完全にイ
ンバータ回路の発振を停止させるものではない。また、
制御回路2は、異常時に抵抗R23を制御回路1の端子D
に接続し、その端子Dの電圧を抵抗分圧によって下げる
動作を行うものであり、その制御回路2の端子Eの電圧
は異常時にのみ生じるので、正常時にはこの制御回路2
は全く動作しないものである。なお、図のようにダイオ
ードD7 を接続することにより、異常電圧によって供給
された制御電源を制御回路1の電源回路に供給すること
で、異常電圧のエネルギーを多少は有効に利用できると
いう効果もある。
【0016】図1の実施例において、出力トランスT3
が無い実施例を図6に示す。また、出力トランスT3 が
無く、一石式のインバータ回路を用いた実施例を図7に
示す。これらの2つの実施例は、共振用のインダクタL
1 に中間タップを設け、インダクタL1 に発生する電源
電圧E0 を越える異常電圧をクランプするものであり、
クランプ動作は、図1の構成例と同じなので、説明を省
略する。
が無い実施例を図6に示す。また、出力トランスT3 が
無く、一石式のインバータ回路を用いた実施例を図7に
示す。これらの2つの実施例は、共振用のインダクタL
1 に中間タップを設け、インダクタL1 に発生する電源
電圧E0 を越える異常電圧をクランプするものであり、
クランプ動作は、図1の構成例と同じなので、説明を省
略する。
【0017】図8は本発明の第2実施例の回路構成を示
している。この実施例では、直流電源E0の代わりに、
昇圧チョッパー回路の出力電圧をインバータ回路の電源
としている。この昇圧チョッパー回路は、交流電源AC
をダイオードブリッジDBにより全波整流し、インダク
タL0 とスイッチング素子Q0 、ダイオードD0 よりな
るチョッパー回路の出力にてコンデンサC0 を充電し、
その昇圧された直流電圧Vdcをインバータ回路の電源
としている。この直流電圧Vdcは交流電源ACを整流
平滑した直流電圧よりも昇圧された電圧である。チョッ
パー回路のスイッチング素子Q0 は、制御回路3により
制御されている。この制御回路3の電源は、チョッパー
回路のインダクタL0 に2次巻線を設け、その誘起電圧
をダイオードD9 、抵抗R17、コンデンサC9 により整
流平滑することにより得ている。また、インバータ回路
は共振用のトランスT2 に設けられた2次巻線の誘起電
圧により、スイッチング素子Q1 ,Q2 を交互にオン/
オフさせる自励式の回路方式である。
している。この実施例では、直流電源E0の代わりに、
昇圧チョッパー回路の出力電圧をインバータ回路の電源
としている。この昇圧チョッパー回路は、交流電源AC
をダイオードブリッジDBにより全波整流し、インダク
タL0 とスイッチング素子Q0 、ダイオードD0 よりな
るチョッパー回路の出力にてコンデンサC0 を充電し、
その昇圧された直流電圧Vdcをインバータ回路の電源
としている。この直流電圧Vdcは交流電源ACを整流
平滑した直流電圧よりも昇圧された電圧である。チョッ
パー回路のスイッチング素子Q0 は、制御回路3により
制御されている。この制御回路3の電源は、チョッパー
回路のインダクタL0 に2次巻線を設け、その誘起電圧
をダイオードD9 、抵抗R17、コンデンサC9 により整
流平滑することにより得ている。また、インバータ回路
は共振用のトランスT2 に設けられた2次巻線の誘起電
圧により、スイッチング素子Q1 ,Q2 を交互にオン/
オフさせる自励式の回路方式である。
【0018】この実施例においては、負荷異常時に異常
電圧が発生すると、コンデンサC3に電圧が充電され、
その電圧により抵抗R16を介してトランジスタQ6 がオ
ンし、制御回路3の電源電圧を低下させて、チョッパー
回路の動作を停止させるものである。このため、コンデ
ンサC0 には交流電源ACを整流平滑した電圧しか充電
されないので、インバータ回路に供給される電圧が下が
り、インバータ回路の出力が低下する。また、インバー
タ回路の電源電圧が下がるので、ダイオードD 3 ,D4
により異常電圧を電源に帰還する電流も増えて、更に異
常電圧を抑制する動作を行うものである。
電圧が発生すると、コンデンサC3に電圧が充電され、
その電圧により抵抗R16を介してトランジスタQ6 がオ
ンし、制御回路3の電源電圧を低下させて、チョッパー
回路の動作を停止させるものである。このため、コンデ
ンサC0 には交流電源ACを整流平滑した電圧しか充電
されないので、インバータ回路に供給される電圧が下が
り、インバータ回路の出力が低下する。また、インバー
タ回路の電源電圧が下がるので、ダイオードD 3 ,D4
により異常電圧を電源に帰還する電流も増えて、更に異
常電圧を抑制する動作を行うものである。
【0019】図9は本発明の第3実施例の回路構成を示
している。本実施例は、異常時の不要な電力を放電灯始
動時のフィラメント先行予熱に利用したものである。電
源投入時、放電灯R0 が始動点灯するまでの短い時間
は、いわゆる無負荷状態となり、トランスT3 の設計に
よっては、始動時にダイオードD3 、D4 を介してトラ
ンスT1 の1次巻線に電流が流れ、それによってトラン
スT1 の2次巻線に誘起電圧が発生し、その電圧で放電
灯負荷R0 のフィラメントに予熱電流を流して、放電灯
R0 を始動点灯しやすくしている。また、正常点灯時に
は、ダイオードD 3 ,D4 を介する電流が流れないの
で、フィラメントには殆ど電流が流れない。
している。本実施例は、異常時の不要な電力を放電灯始
動時のフィラメント先行予熱に利用したものである。電
源投入時、放電灯R0 が始動点灯するまでの短い時間
は、いわゆる無負荷状態となり、トランスT3 の設計に
よっては、始動時にダイオードD3 、D4 を介してトラ
ンスT1 の1次巻線に電流が流れ、それによってトラン
スT1 の2次巻線に誘起電圧が発生し、その電圧で放電
灯負荷R0 のフィラメントに予熱電流を流して、放電灯
R0 を始動点灯しやすくしている。また、正常点灯時に
は、ダイオードD 3 ,D4 を介する電流が流れないの
で、フィラメントには殆ど電流が流れない。
【0020】図10は本発明の第4実施例の回路構成を
示している。この回路では、異常時の電源回路4を電源
として、白熱ランプLpを点灯させるものであり、負荷
異常時の不必要なエネルギーを白熱ランプLpの光とし
て変換し、異常を知らせる報知機能を持たせたものであ
る。以上の実施例では、スイッチング素子としてバイポ
ーラトランジスタを使用し、そのコレクタ・エミッタ間
にダイオードを逆並列接続したが、スイッチング素子と
してパワーMOSFETを使用しても良く、その場合に
は、ドレイン・ソース間に逆並列ダイオードが寄生する
ので、スイッチング素子の外部に逆並列ダイオードを接
続する必要は無い。
示している。この回路では、異常時の電源回路4を電源
として、白熱ランプLpを点灯させるものであり、負荷
異常時の不必要なエネルギーを白熱ランプLpの光とし
て変換し、異常を知らせる報知機能を持たせたものであ
る。以上の実施例では、スイッチング素子としてバイポ
ーラトランジスタを使用し、そのコレクタ・エミッタ間
にダイオードを逆並列接続したが、スイッチング素子と
してパワーMOSFETを使用しても良く、その場合に
は、ドレイン・ソース間に逆並列ダイオードが寄生する
ので、スイッチング素子の外部に逆並列ダイオードを接
続する必要は無い。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、放電灯が外れたり、寿
命末期等の負荷異常時に、放電灯を点灯維持しながら負
荷異常を報知し、その負荷異常を報知するための回路は
異常時にのみ供給される電源によって動作するので、正
常点灯時には不必要な消費電力を確保する必要がなく、
回路効率の良い放電灯点灯装置を提供できるという効果
がある。
命末期等の負荷異常時に、放電灯を点灯維持しながら負
荷異常を報知し、その負荷異常を報知するための回路は
異常時にのみ供給される電源によって動作するので、正
常点灯時には不必要な消費電力を確保する必要がなく、
回路効率の良い放電灯点灯装置を提供できるという効果
がある。
【図1】本発明の第1実施例の概略構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図2】本発明の第1実施例の第1の動作を説明するた
めの回路図である。
めの回路図である。
【図3】本発明の第1実施例の第2の動作を説明するた
めの回路図である。
めの回路図である。
【図4】本発明の第1実施例の具体的な構成を示す回路
図である。
図である。
【図5】本発明の第1実施例に用いる制御回路の回路図
である。
である。
【図6】本発明の第1実施例の一変形例を示す回路図で
ある。
ある。
【図7】本発明の第1実施例の他の変形例を示す回路図
である。
である。
【図8】本発明の第2実施例の回路図である。
【図9】本発明の第3実施例の回路図である。
【図10】本発明の第4実施例の回路図である。
【図11】従来例の回路図である。
E0 直流電源 R0 放電灯負荷 Q1 スイッチング素子 Q2 スイッチング素子 D1 ダイオード D2 ダイオード L1 共振用のインダクタ C2 共振用のコンデンサ D3 ダイオード D4 ダイオード 4 異常時電源回路
Claims (3)
- 【請求項1】 直流電源に第1及び第2のスイッチン
グ素子の直列回路を並列接続され、第1及び第2のスイ
ッチング素子に第1及び第2のダイオードをそれぞれ逆
並列接続され、第1又は第2のスイッチング素子にイン
ダクタとコンデンサの共振回路を並列接続され、前記イ
ンダクタ又はコンデンサと並列的に1次巻線を接続され
たトランスの2次巻線に放電灯負荷を接続され、第3及
び第4のダイオードの直列回路を前記直流電源に対して
逆並列接続され、第3及び第4のダイオードの接続点が
前記トランスの1次巻線に設けられたタップに接続され
た放電灯点灯装置において、負荷異常時に第3及び第4
のダイオードの接続点と前記トランスの1次巻線のタッ
プの間に流れる電流を取り出して平滑した直流電圧を発
生する異常時電源回路を設け、この異常時電源回路によ
って付勢されて負荷異常を報知するための回路を有する
ことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項2】 直流電源に第1及び第2のスイッチン
グ素子の直列回路を並列接続され、第1及び第2のスイ
ッチング素子に第1及び第2のダイオードをそれぞれ逆
並列接続され、第1又は第2のスイッチング素子にイン
ダクタとコンデンサの共振回路を並列接続され、前記イ
ンダクタ又はコンデンサと並列的に放電灯負荷を接続さ
れ、第3及び第4のダイオードの直列回路を前記直流電
源に対して逆並列接続され、第3及び第4のダイオード
の接続点が前記インダクタに設けられたタップに接続さ
れた放電灯点灯装置において、負荷異常時に第3及び第
4のダイオードの接続点と前記インダクタのタップの間
に流れる電流を取り出して平滑した直流電圧を発生する
異常時電源回路を設け、この異常時電源回路によって付
勢されて負荷異常を報知するための回路を有することを
特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項3】 第1又は第2のスイッチング素子のい
ずれか一方を、インダクタとコンデンサで構成される共
振回路によって置き換えたことを特徴とする請求項1又
は2に記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4257025A JPH06111973A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 放電灯点灯装置 |
| US08/125,436 US5449979A (en) | 1992-09-25 | 1993-09-22 | Inverter power supply |
| CN93118095A CN1028274C (zh) | 1992-09-25 | 1993-09-25 | 电源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4257025A JPH06111973A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06111973A true JPH06111973A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17300698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4257025A Pending JPH06111973A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06111973A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003011004A1 (fr) * | 2001-07-25 | 2003-02-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Appareil d'eclairage pour lampe a decharge |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP4257025A patent/JPH06111973A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003011004A1 (fr) * | 2001-07-25 | 2003-02-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Appareil d'eclairage pour lampe a decharge |
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