JPH07263150A

JPH07263150A - 放電ランプ点灯装置

Info

Publication number: JPH07263150A
Application number: JP6050272A
Authority: JP
Inventors: Kazushige Sugita; 和繁杉田; Kazuhiko Ito; 和彦伊藤; 信久 ▲吉▼川; Nobuhisa Yoshikawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-03-22
Filing date: 1994-03-22
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】【目的】放電ランプや部品等の異常によって放電ラン
プが正常に点灯しないときに安全にかつ永久に放電ラン
プ点灯装置を停止させる。【構成】共振コンデンサ７２、蛍光ランプ８０、イン
ダクタンス素子７３、トランジスタ７０からなる直列体
の両端に平滑コンデンサ７９が接続されて構成された閉
回路、インダクタンス素子７３とトランジスタ７０の接
続点と、コンデンサ７２，７９の接続点間に接続された
ダイオード７１ａ、蛍光ランプ８０とインダクタンス素
子７３の接続点と、コンデンサ７９とトランジスタ７０
の接続点間に出力端が接続された整流回路３、コンデン
サ７９に並列接続された抵抗１０１，１０２の直列体か
らなる電圧検出回路、コレクタをトランジスタ７０のベ
ースに、ベースをツェナーダイオード１０３とダイオー
ド１０４を介して抵抗１０１，１０２の接続点に、エミ
ッタをコンデンサ７９と抵抗１０２の接続点に接続した
トランジスタ１０５を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放電ランプ点灯装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の放電ランプの点灯装置としては、
図５に示すように、チョッパ回路４とインバータ回路５
とがスイッチング素子を共用した回路が知られており、
これによって放電ランプ６に入力される電圧の入力力率
を高く、高調波成分を少なくするようにしたものであ
る。

【０００３】上記した従来の放電ランプの点灯装置の回
路構成について説明する。インバータ回路５は、直列に
接続したトランジスタ５０，５１と、トランジスタ５
０，５１にそれぞれ逆並列接続されたダイオード５０
ａ，５１ａと、これに並列に接続されたコンデンサ５
２，５３の直列回路と、トランジスタ５０，５１を駆動
する帰還巻線５４ｃ１，５４ｃ２と、放電ランプ６に接
続された出力巻線５４ｂと、トランジスタ５０，５１の
接続点とコンデンサ５２，５３の接続点との間に接続さ
れた１次巻線５４ａとを有するトランス５４と、抵抗５
５，５６，５７，５８とで構成される。チョッパ回路４
は、交流電源１に対してノイズフィルタ２と整流回路３
とを介して接続されており、平滑コンデンサ４１、トラ
ンジスタ５０、このトランジスタ５０と整流回路３の出
力端との間に接続されたインダクタンス素子４２、およ
び、インダクタンス素子４２とトランジスタ５０との接
続点から平滑コンデンサ４１へ充電電流を流すダイオー
ド５１ａから構成される（特開平３−２７６５９８号公
報）。

【０００４】次に、上記した回路の動作を説明する。交
流電源１からノイズフィルタ２と整流回路３を介して全
波整流された直流の脈流電圧がチョッパ回路４に印加さ
れると、平滑コンデンサ４１にインダクタンス素子４２
とダイオード５１ａを介して充電される。例えば抵抗５
６を介して起動電流が流れてトランジスタ５０がオンす
る。トランジスタ５０がオンすると、平滑コンデンサ４
１からコンデンサ５３とトランス５４を介して電流が流
れ、インバータ回路５のトランス５４とコンデンサ５
２，５３とからなる共振系が振動を始める。そのため、
トランジスタ５０をオン、トランジスタ５１をオフする
ようにトランス５４の帰還巻線５４ｃ１，５４ｃ２に電
圧が発生し、トランジスタ５０はオンを維持し、前記共
振系の振動に伴って、トランジスタ５０，５１はオンオ
フを交互に繰り返す。トランジスタ５０がオンのとき、
インダクタンス素子４２を介して交流電源１からインダ
クタンス素子４２により制限された電流が流れ、この電
流は時間と共に増加する。さらに、この電流、および、
前記共振系を介して平滑コンデンサ４１から流れる電流
とがトランジスタ５０に同時に流れ、この電流は時間と
共に増加する。次いで、トランジスタ５０がオフする
と、オフ直前にインダクタンス素子４２に蓄積されてい
たエネルギーが、ダイオード５１ａを介して平滑コンデ
ンサ４１に放電される。同時に、トランジスタ５０がオ
フすると、トランジスタ５１がオンし、共振系は振動を
続け、放電ランプ６に電圧およびエネルギーを供給し続
ける。共振系の振動により、トランジスタ５１がオフ、
トランジスタ５０がオンすると、以後、チョッパ回路４
とインバータ回路５は上記動作を繰り返し、放電ランプ
６を点灯維持する。

【０００５】この動作において、交流電源１の瞬時値が
低いときは、インダクタンス素子４２に流れる電流の増
加率は低く、オン時間が常に同一なら、トランジスタ５
０のオフ時のインダクタンス素子４２の蓄積エネルギー
は小さく、平滑コンデンサ４１の充電電圧も低下する。
このとき、入力電流も交流電源１の瞬時値に応じて小さ
くなる。交流電源１の瞬時値が高いときは、上記した瞬
時値が低いときとは反対の動作を行う。すなわちインダ
クタンス素子４２に流れる電流の増加率は高く、オン時
間が常に同一なら、トランジスタ５０のオフ時のインダ
クタンス素子４２の蓄積エネルギーは大きく、平滑コン
デンサ４１の充電電圧は増加する。入力電流も交流電源
１の瞬時値に応じて大きくなる。このため、交流電源１
の波形とほぼ相似形状の入力電流が得られ、電源入力力
率を高く、電源入力電流の高調波成分を少なくすること
ができるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の放電ランプ点灯装置では、インバータ回路５のトラ
ンス５４の他にインダクタンス素子４２も必要となるた
め回路全体が大きくなる。また、インダクタンス素子４
２には交流電源１の電圧が全て印加され、かつ、所定の
入力電流に制限する必要があるため、インダクタンス素
子４２自体も大型化し、さらに高価となる。また、イン
バータ回路５のトランス５４として、平滑コンデンサ４
１の電圧が交流電源１の電圧に比例的になるために、電
圧リプルが大きくなり、この電圧リプルの大きな瞬間に
対する大きな共振電圧を印加できる大きさのものが必要
となり、回路全体が大きくなるというような問題があっ
た。

【０００７】この問題に対して、共振コンデンサ、放電
ランプ、インダクタンス素子および制御端子付きのスイ
ッチ素子を直列に接続して形成した直列体、前記直列体
の両端に接続された平滑コンデンサ、前記インダクタン
ス素子と前記スイッチ素子の接続点と、前記共振コンデ
ンサと前記平滑コンデンサの接続点間に接続された整流
手段、前記放電ランプと前記インダクタンス素子の接続
点と、前記平滑コンデンサと前記スイッチ素子の接続点
間に整流出力端が接続された、交流電源に接続されるべ
き整流回路を備えることによって、小型で簡単な構成で
高入力力率で、かつ、電源入力電流の高調波成分が少な
い状態で放電ランプを始動・点灯維持することのできる
放電ランプ点灯装置が考えられる。しかし、放電ランプ
や部品等に異常が起こった場合に平滑コンデンサが損傷
してしまうという問題がある。

【０００８】本発明は、小型で簡単な構成で高入力力率
で、かつ、電源入力電流の高調波成分が少ない状態で安
全に放電ランプを始動・点灯維持することができ、放電
ランプや部品等が異常によって放電ランプが正常に点灯
しないときに安全にかつ永久に点灯回路を停止すること
のできる保護回路を備えた放電ランプ点灯装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の放電ランプ点灯
装置は、共振コンデンサ、放電ランプ、インダクタンス
素子および制御端子付きのスイッチ素子を直列に接続し
て形成した直列体、前記直列体の両端に接続された平滑
コンデンサ、前記インダクタンス素子と前記スイッチ素
子の接続点と、前記共振コンデンサと前記平滑コンデン
サの接続点間に接続された整流手段、前記放電ランプと
前記インダクタンス素子の接続点と、前記平滑コンデン
サと前記スイッチ素子の接続点間に整流出力端が接続さ
れた、交流電源に接続されるべき整流回路、前記平滑コ
ンデンサの両端の電圧を検出する電圧検出手段、およ
び、前記電圧検出手段による電圧検出値が所定値を越え
たとき導通して前記スイッチ素子の制御端子を接地電位
とするスイッチ手段を備えた構成を有する。

【００１０】

【作用】かかる構成により、放電ランプや部品等の異常
によって放電ランプが正常に点灯しないときに、安全に
かつ永久に点灯回路を停止することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て説明する。

【００１２】図１に示すように、本発明実施例の放電ラ
ンプ点灯装置は、共振コンデンサ７２、放電ランプであ
る蛍光ランプ８０、インダクタンス素子７３、および、
第１のスイッチ素子であるトランジスタ７０のコレクタ
−エミッタ回路が順次直列に接続されて直列体を形成し
ており、この直列体の両端、すなわち、共振コンデンサ
７２の一端およびトランジスタのエミッタ間に平滑コン
デンサ７９が接続され閉回路が構成されている。インダ
クタンス素子７３とトランジスタ７０との接続点、およ
び、共振コンデンサ７２と平滑コンデンサ７９との接続
点の間にダイオード７１ａを接続し、蛍光ランプ８０と
インダクタンス素子７３との接続点、および、平滑コン
デンサ７９とトランジスタ７０との接続点の間に、交流
電源に接続されるべき整流回路３の出力端がそれぞれ接
続されている。さらに、平滑コンデンサ７９と並列に接
続された抵抗１０１と抵抗１０２との直列体からなる電
圧検出回路と、コレクタがトランジスタ７０のベースに
接続され、かつエミッタが平滑コンデンサ７９と抵抗１
０２との接続点に接続された第２のスイッチ素子である
トランジスタ１０５を有している。トランジスタ１０５
のベースはツェナーダイオード１０３とダイオード１０
４を介して抵抗１０１と抵抗１０２との接続点に接続さ
れている。

【００１３】次に、本発明実施例の放電ランプ点灯装置
の回路構成について説明する。交流電源１と、平滑コン
デンサ７９、蛍光ランプ８０、平滑コンデンサ７９およ
び蛍光ランプ８０間に直列的に接続された共振コンデン
サ７２、平滑コンデンサ７９と蛍光ランプ８０間に平滑
コンデンサ７９と並列に接続されたスイッチ素子である
トランジスタ７０，７１の直列回路、トランジスタ７０
に接続され蛍光ランプ８０に直列的に接続されたインダ
クタンス素子７３からなるトランジスタ７０，７１のオ
ンオフ動作によって生じるＬＣ共振、すなわち、インダ
クタンス素子とコンデンサによって発生する共振を用い
て平滑コンデンサ７９からの直流入力を交流に変換し蛍
光ランプ８０に供給するインバータ回路７と、交流電源
電圧を整流する整流回路３と、トランジスタ７０と平滑
コンデンサ７９との間に接続された整流手段であるダイ
オード７１ａおよびインバータ回路７のトランジスタ７
０との間に接続されたカレントトランス７４を有し、そ
の出力によりトランジスタ７０，７１を駆動制御する駆
動制御手段９と、インバータ回路７と交流電源１との間
に接続されたフィルタ回路２とを備えている。整流回路
３の出力端の一方は、蛍光ランプ８０とインダクタンス
素子７３との接続点に接続され、また他方は抵抗７７ｂ
を介してトランジスタ７０のエミッタに接続されてい
る。インダクタンス素子７３の一端はカレントトランス
の１次巻線７４ａを介して、トランジスタ７０のコレク
タに接続されている。すなわち、整流回路３、インダク
タンス素子７３、カレントトランスの１次巻線７４ａ、
トランジスタ７０、抵抗７７ｂとで閉回路を構成してい
る。インバータ回路７は、エミッタに抵抗７７ａを接続
したトランジスタ７１とエミッタに抵抗７７ｂを接続し
たトランジスタ７０とで直列回路が構成されており、こ
の直列回路と並列に平滑コンデンサ７９が接続されてい
る。抵抗７７ａ，７７ｂとトランジスタ７０，７１とで
構成された直列回路にダイオード７０ａ，７１ａがそれ
ぞれ逆並列に接続され、ダイオード７１ａはコンデンサ
７８と並列に接続されている。また、トランジスタ７１
と抵抗７７ａとの直列回路に、共振コンデンサ７２と蛍
光ランプ８０とインダクタンス素子７３とカレントトラ
ンスの１次巻線７４ａとの直列回路が並列に接続され、
これと並列に、コンデンサ８１は、蛍光ランプ８０の電
極を介して接続されている。また、駆動制御手段９は、
カレントトランス７４の２次巻線７４ｂの出力端とエミ
ッタに抵抗７７ａを接続しているトランジスタ７１のベ
ースとの間に抵抗７５ａを介して接続するとともに、２
次巻線７４ｃの出力端とエミッタに抵抗７７ｂを接続し
ているトランジスタ７０のベースとの間に抵抗７５ｂを
介して接続している。トランジスタ７１のベースと抵抗
７７ａとの間にベースへ向かってダイオード７６ａを接
続し、トランジスタ７０のベースと抵抗７７ｂとの間に
ベースへ向かってダイオード７６ｂを接続している。フ
ィルタ回路２のコンデンサ２３と並列に抵抗８２とコン
デンサ８５とからなる直列回路を接続するとともに、抵
抗８２とコンデンサ８５との接続点とトランジスタ７０
のベースとはトリガ素子８４を介して接続されている。
フィルタ回路２は、交流電源１にヒューズ１ａを介して
並列にコンデンサ２１を接続するとともに、整流回路３
の出力端に直列にインダクタンス２２が接続され、その
出力端にダイオード２４を順方向に直列に接続し、イン
ダクタンス２２とダイオード２４との接続点と整流回路
３の出力端の他端との間にコンデンサ２３が接続されて
いる。保護回路１０は、平滑コンデンサ７９と並列に抵
抗１０１と抵抗１０２の直列体が接続され、抵抗１０１
と抵抗１０２との接続点にツェナーダイオード１０３と
ダイオード１０４との直列体の一端が接続され、またこ
の直列体の他端はコレクタをトランジスタ７０のベース
に接続しエミッタを平滑コンデンサ７９と抵抗７７ｂと
の接続点に接続したトランジスタ１０５のベースに接続
されている。

【００１４】次に、本発明実施例の放電ランプ点灯装置
の動作について説明する。蛍光ランプ８０の始動前に交
流電源１からヒューズ１ａを介してフィルタ回路２の一
方の出力端に脈流電圧が発生する。この脈流電圧による
電流は次の閉回路に流れる。すなわち、整流回路３の一
方の出力端→インダクタンス素子７３→カレントトラン
ス７４→ダイオード７１ａ→平滑コンデンサ７９→整流
回路３の他方の出力端と流れて、平滑コンデンサ７９に
電源電圧波高値まで充電される。同時にその充電電流に
より、カレントトランス７４の２次巻線７４ｃに出力が
発生し、トランジスタ７０のベース電流を供給する。同
時に、抵抗８２を介してコンデンサ８５が充電されその
電圧がトリガ素子８４のブレークダウン電圧に達する
と、コンデンサ８５の電荷がトランジスタ７０のベース
に供給され、トランジスタ７０がオンする。トランジス
タ７０がオンすると、当初の平滑コンデンサ７９の電圧
が交流電源１の電圧値よりも低いので、さらに交流電源
１から整流回路３とフィルタ回路２を介してインダクタ
ンス素子７３、カレントトランス７４、および、トラン
ジスタ７０に電流が増加しながら流れる。次いでカレン
トトランス７４の１次巻線７４ａに流れる電流によって
カレントトランス７４のコアが磁気飽和すると、２次巻
線７４ｃの出力がなくなり、トランジスタ７０に供給し
ていたベース電流を供給できなくなるとともに、トラン
ジスタ７０はオフする。このトランジスタ７０のオフ直
前にインダクタンス素子７３に蓄積されていたエネルギ
ーは、カレントトランス７４とダイオード７１ａを介し
て平滑コンデンサ７９に放電される。この昇圧チョッパ
動作により、平滑コンデンサ７９は電圧が整流回路３の
出力電圧よりも高くなる。同時に、インダクタンス素子
７３の電流は時間とともに減少する電流であるため、２
次巻線７４ｂ，７４ｃの出力極性が反転しており、トラ
ンジスタ７１をオン、トランジスタ７０をオフしてい
る。このとき、平滑コンデンサ７９によって充電された
コンデンサ７２により、トランジスタ７１に電流が流れ
る。そして、この電流が減少すると再びトリガ素子８４
の動作によりトランジスタ７０がオンする。

【００１５】次いで再び、トランジスタ７０がオンする
と、このとき、平滑コンデンサ７９に充電されていた電
圧よりも整流回路３とフィルタ回路２の出力電圧の方が
当初は低いので、ダイオード２４はオフであり、インダ
クタンス素子７３に流れるのは、平滑コンデンサ７９か
ら共振コンデンサ７２と蛍光ランプ８０の電極とコンデ
ンサ８１とインダクタンス素子７３とカレントトランス
７４の１次巻線７４ａとトランジスタ７０と抵抗７７ｂ
を介して流れる電流である。この電流は、蛍光ランプ８
０の電極を流れてこの電極を加熱する。この電流がコン
デンサ８１に充電されるにしたがってダイオード２４の
カソード電位が低下していき、ダイオード２４のアノー
ド電位よりも低下すると、ダイオード２４がオンし、交
流電源１から電流が流れ込む。このとき、インダクタン
ス素子７３に流れる電流が連続性を維持しようとする働
きと、コンデンサ８１のインピーダンスがフィルタ回路
２を含む入力インピーダンスよりも充分大きいことによ
り、インダクタンス素子７３に流れる電流は、急速に平
滑コンデンサ７９からの電流から、交流電源１からの電
流に置き替わることになる。すなわち、カレントトラン
ス７４がほぼ一定の電流値でスイッチングしてトランジ
スタ７０をオフするまでのトランジスタ７０のオン期間
の間に、蛍光ランプ８０の電極を加熱するとともに、ト
ランジスタ７０のオフ直前で、インダクタンス素子７３
に流れる電流を、電極加熱用の電流から、交流電源１か
らの電流Ｉ2にほとんどを置き換えることができる。そ
のため、トランジスタ７０のオフに応じて、インダクタ
ンス素子７３に蓄積されたエネルギーで平滑コンデンサ
７９を充分大きな電圧まで昇圧できる。同時に、つぎの
トランジスタ７１のオン期間には、インダクタンス素子
７３のエネルギー放電の減少に伴うダイオード２４のオ
フ直後に発生する、コンデンサ７２，８１に蓄積されて
いたエネルギーによるインダクタンス素子７３とコンデ
ンサ７２，８１との共振によって、蛍光ランプ８０には
大きな電圧が印加され、かつ、電極にも大きな電流が流
れる。このような動作を繰り返すことにより、蛍光ラン
プ８０は電極温度が上昇し点灯する。

【００１６】次に、蛍光ランプ８０が点灯している時の
回路動作を説明する。トランジスタ７０がオンすると、
このとき、平滑コンデンサ７９に充電されていた電圧よ
りも、整流回路３およびフィルタ回路２の出力電圧の方
が当初は充分低く、インダクタンス素子７３の電圧は平
滑コンデンサ７９から流れる電流により高い電圧となっ
ているので、ダイオード２４はオフである。すなわち、
インダクタンス素子７３に流れるのは、平滑コンデンサ
７９から共振コンデンサ７２と蛍光ランプ８０の電極と
コンデンサ８１および蛍光ランプ８０の電極とインダク
タンス素子７３とカレントトランスの１次巻線７４ａと
トランジスタ７０と抵抗７７ｂを介して流れる電流Ｉ₁
だけである（図２(b)における、電源電圧Ｖ₁＜インダク
タンス素子７３の電圧Ｖ₂の期間の電流Ｉ₁）。この電流
Ｉ₁は、共振コンデンサ７２とインダクタンス素子７３
との共振電流を構成する。この電流Ｉ₁により共振コン
デンサ７２が充電されるのにつれてダイオード２４のカ
ソード電位が低下していき、ダイオード２４のアノード
電位である交流電源１の瞬時値よりも低下すると、ダイ
オード２４がオンし、交流電源１からインダクタンス素
子７３へ電流Ｉ₂が流れ込む。このとき、この電流Ｉ
₂は、インダクタンス素子７３に流れる電流が連続性を
維持しようとする働きと、共振コンデンサ７２と蛍光ラ
ンプ８０とコンデンサ８１のインピーダンスおよび平滑
コンデンサ７９の電圧値に対する、フィルタ回路２を含
む電源側入力インピーダンスおよび電源電圧瞬時値との
比によって決まる値にまで、急速に変化し、平滑コンデ
ンサ７９からの電流Ｉ₁から、交流電源１からの電流Ｉ₂
に置き替わることになる（図２(b)における、電源電圧
Ｖ₁＞インダクタンス素子７３の電圧Ｖ₂の期間の電流Ｉ
₂）。すなわち、カレントトランス７４が磁気飽和によ
り、ほぼ一定の電流値でスイッチングしてトランジスタ
７０をオフするまでのトランジスタ７０のオン期間の間
に、蛍光ランプ８０の電流を供給するとともに、トラン
ジスタ７０のオフ前に、インダクタンス素子７３に流れ
る電流を、交流電源１からの電流Ｉ₂に一部を電流値的
に置き替えることができる。そのため、トランジスタ７
０のオフに応じて、インダクタンス素子７３に蓄積され
たエネルギーのうち、電流Ｉ₂成分で平滑コンデンサ７
９のエネルギーを補給できる。また、同時に流れていた
電流Ｉ₁成分で、蛍光ランプ８０の放電を一定のレベル
で維持できる。トランジスタ７０のオフ、トランジスタ
７１のオンの期間には、インダクタンス素子７３のエネ
ルギー放電の減少に伴い、平滑コンデンサ７９への充電
電流が減少するとともに、コンデンサ７２とインダクタ
ンス素子７３との共振を維持し、一定レベルの蛍光ラン
プ８０の放電維持を行うことができる。そして、このよ
うな動作を繰り返すことにより、蛍光ランプ８０は点灯
維持できるとともに、平滑コンデンサ７９の電圧維持を
行うことができる。

【００１７】なお、ダイオード８３は、蛍光ランプ８０
が点灯しているときに、コンデンサ８５の電圧がトリガ
素子８４のブレークダウン電圧に達しないように、トラ
ンジスタ７０がオンのときに放電するように接続されて
いる。

【００１８】そして、このような始動・点灯動作におい
て、交流電源１の瞬時値が低い場合（図２（ａ）の斜線
部分）は、図２（ｂ）に示すように、電源電圧Ｖ₁＜イ
ンダクタンス素子７３の電圧Ｖ₂である期間は長くな
り、インダクタンス素子７３に交流電源１から流れ込む
電流Ｉ₂の期間は短く、かつ、この電流Ｉ₂は電源入力電
圧瞬時値に比例するので電流Ｉ₂も小さくなる。すなわ
ち、インバータ動作による蛍光ランプ８０を介する電流
Ｉ₁は、チョッパ動作として交流電源１からインダクタ
ンス素子７３に流れる電流Ｉ₂を時間的に電流値的に抑
制し、かつ、蛍光ランプ８０の電流Ｉ₁の減少を少なく
できる。

【００１９】一方、交流電源１の瞬時値が高い場合（図
３（ａ）の斜線部分）は、図３（ｂ）に示すように、電
源電圧Ｖ₁＞インダクタンス素子７３の電圧Ｖ₂である期
間は長く、インダクタンス素子７３に交流電源１から流
れ込む電流Ｉ₂の期間は長く、かつ、この電流は電源入
力電圧瞬時値に比例するので電流Ｉ₂は大きくなる。す
なわち、この場合、インバータ動作による蛍光ランプ８
０を介する電流Ｉ₁は、チョッパ動作として交流電源１
からインダクタンス素子７３に流れる電流Ｉ₂を時間的
に電流値的に抑制する割合が小さい。

【００２０】そして、このような動作において、交流電
源１の１周期について見ると、図４（ａ）に示すよう
に、入力電流Ｉ_sは、交流電源１の波形Ｖ_sとほぼ相似形
状となり、電源入力力率を高く、電源入力電流の高調波
成分を少なくできる。

【００２１】また、蛍光ランプ８０の電流Ｉ₁について
見ると、交流電源１の電圧瞬時値が低いときには、共振
電流Ｉ₁は大きいまま維持しており、交流電源１の電圧
瞬時値が高いときには、共振電流Ｉ₁は入力電流Ｉ₂によ
り抑制され、蛍光ランプ８０の電流Ｉ₁は交流電源１の
１周期で図３(b)に示すようにほぼ一定化されることに
なる。そのため、ランプ電流のリプルは小さくなり、蛍
光ランプ８０において、常にほぼ一定の管壁負荷にでき
るため、蛍光体・電極・管壁の瞬間的な過負荷を軽減で
き、ランプ寿命を改善できる。また、ランプ電流リプル
が小さいので平滑コンデンサ７９の静電容量を小さくで
きるとともに、インバータ回路７の電源電圧および負荷
に対する安定性を良くできる。さらに、インダクタンス
素子７３に流れる電流は、図４（ｃ）に示すように、交
流電源１からの電流Ｉ₂（図４（ａ））と平滑コンデン
サ７９からの電流Ｉ₁（図４（ｂ））とを加えた形とな
る。インダクタンス素子７３に流れる電流は、交流電源
１からの電流Ｉ₂と平滑コンデンサ７９からの電流Ｉ₁と
を一部時間的に、および一部電流値的に抑制し合うよう
に分割して動作させることにより、従来チョッパ回路用
とインバータ回路用の２つのインダクタンス素子が必要
であったものを、１つのインダクタンス素子でもって従
来と同様の性能をもたせることができ、さらに、交流電
源１からの電流制限を単独のインダクタンス成分で制限
する必要がないため、インダクタンス素子７３のインダ
クタンス値を従来よりも小さく設定できるのでインダク
タンス素子７３が大型化することがなく、回路構成を簡
単・安価・小型に実現できる。

【００２２】また、交流電源１からカレントトランス７
４を介して最初に平滑コンデンサ７９を充電できるの
で、最初のトランジスタ７０のオンが容易にでき、とく
に、低温時の回路起動性能を向上できる。

【００２３】以上のように、本発明実施例の放電ランプ
点灯装置は、蛍光ランプ８０と共振コンデンサ７２と平
滑コンデンサ７９とインダクタンス素子７３とトランジ
スタ７０とで閉回路を構成し、整流回路３とインバータ
回路７のインダクタンス素子７３とトランジスタ７０と
で閉回路を構成することにより、インダクタンス素子７
３を一部時間的に一部電流値的にチョッパ動作とインバ
ータ動作に用いて、平滑コンデンサ７９の充電動作と蛍
光ランプ点灯動作の両方が干渉し合うようにさせること
となる。その際、インバータ動作による電流は、チョッ
パ動作としてインダクタンス素子７３に流れる電源電圧
瞬時値に比例した電源入力電流を抑制する方向に働く。
同時に、チョッパ動作による電流は電源入力電圧瞬時値
に比例しているので、インダクタンス素子７３に流れる
放電ランプ電流の低周波リプルを抑制する方向に抑制す
るとともに、放電ランプ電流自体の電流抑制要素として
働くことになる。

【００２４】以上により、平滑コンデンサ７３の充電動
作と放電ランプ点灯動作を、お互い助け合うこととな
り、インダクタンス素子７３に対する負担を軽減させる
とともに、電源入力力率を高く、電源入力電流の高調波
成分を少ない状態に改善し、かつ、放電ランプ８０の電
流リプルを改善することができる。

【００２５】次に、保護回路の動作について説明する。
共振コンデンサ、放電ランプ、インダクタンス素子およ
び制御端子付きのスイッチ素子を直列に接続して形成し
た直列体、前記直列体の両端に接続された平滑コンデン
サ、前記インダクタンス素子と前記スイッチ素子の接続
点と、前記共振コンデンサと前記平滑コンデンサの接続
点間に接続された整流手段、前記放電ランプと前記イン
ダクタンス素子の接続点と、前記平滑コンデンサと前記
スイッチ素子の接続点間に整流出力端が接続された、交
流電源に接続されるべき整流回路を備えた蛍光ランプ装
置は、放電ランプや部品等の異常によって放電ランプ８
０が正常に点灯しない場合、入力された電力が蛍光ラン
プで消費されないため、前述したチョッパ動作によっ
て、平滑コンデンサ７９の電圧は通常点灯時より上昇す
る。このとき、保護回路１０の抵抗１０１と抵抗１０２
からなる電圧検出回路によって検出された電圧が、所定
のツェナーダイオード１０４の降伏電圧を越えると、ツ
ェナーダイオード１０４に電流が流れトランジスタ１０
５のベースへ供給される。これによりトランジスタ１０
５のコレクタとエミッタは導通し、トランジスタ７０の
ベース電流の一部をバイパスさせるために、トランジス
タ７０はベース電流が不足した状態となり発熱し、コレ
クタエミッタ短絡状態となって大電流が流れヒューズ１
ａが瞬断する。このような保護回路が動作した後の状態
では、交流電源１を解放し再度接続しても放電ランプ８
０は点灯しない。かつ回路も停止している。

【００２６】以上のように、本発明放電ランプ点灯装置
は、保護回路１０によって、放電ランプや部品等に異常
が生じた場合、安全にかつ永久に放電ランプ点灯装置を
停止させることができる。また、電圧検出回路の検出電
圧をランプの始動時の電解コンデンサの電圧以上で、か
つ放電ランプ異常、部品異常時の電圧以下とすることに
より、電解コンデンサのダメージを小さくすることがで
きる。

【００２７】一例を示せば、図１に示す回路構成におい
て、インダクタンス素子７３が１．２ｍＨ、共振コンデ
ンサ７２が０．０２２μＦ、コンデンサ８１が２２００
ｐＦ平滑コンデンサ７９が１０μＦ、交流電源電圧１２
０Ｖでそれぞれ用いて、実験したところ、正常に１５Ｗ
蛍光ランプを始動・点灯維持でき、入力力率９９％、基
本波に対する高調波の合計であるＴＯＴＡＬＨＡＲＭ
ＯＮＩＣＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮが１０％以下という良
好な結果が得られた点灯回路において、抵抗１０１が４
７０ｋΩ、抵抗１０２が６．８ｋΩ、ツェナーダイオー
ドが５．６Ｖとしたとき、前記の異常状態において安全
に動作しヒューズが遮断した。

【００２８】上記実施例では、駆動制御手段９として回
路を最も小さくできることからカレントトランス７４に
よる自励方式としたが、他の方式を用いても有効に作用
する。また、スイッチ素子７０，７１、１０５としてバ
イポーラトランジスタとしたが、ＦＥＴ等を用いても有
効である。この場合、ダイオード７１ａ，７０ａとして
ＦＥＴ内蔵のものを用いたものも同様である。また、本
実施例の場合でも、トランジスタ７１，７０のベース・
コレクタ間ＰＮ接合をダイオード７１ａ，７０ａとした
ものも同様である。また、本実施例ではインバータ回路
構成としてシリーズインバータとしたが、共振を用いた
インバータ回路であれば他のものでも同様の効果が得ら
れ、１石インバータ回路でも同様の効果が得られる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の放電ラン
プ点灯装置は、共振コンデンサ、放電ランプ、インダク
タンス素子および制御端子付きのスイッチ素子を直列に
接続して形成した直列体、前記直列体の両端に接続され
た平滑コンデンサ、前記インダクタンス素子と前記スイ
ッチ素子の接続点と、前記共振コンデンサと前記平滑コ
ンデンサの接続点間に接続された整流手段、前記放電ラ
ンプと前記インダクタンス素子の接続点と、前記平滑コ
ンデンサと前記スイッチ素子の接続点間に整流出力端が
接続された、交流電源に接続されるべき整流回路、前記
平滑コンデンサの両端の電圧を検出する電圧検出手段、
および、前記電圧検出手段による電圧検出値が所定値を
越えたとき導通して前記スイッチ素子の制御端子を接地
電位とするスイッチ手段を備えたことによって、小型、
安価で、かつ簡単な構成で、電源入力力率が高く、電源
入力電流の高調波成分が少ない状態で放電ランプを始動
・点灯維持することができ、また放電ランプや部品等の
異常によって正常に放電ランプが点灯しないときに、安
全にかつ永久に放電ランプ点灯装置を停止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である放電ランプ点灯装置の
回路図

【図２】（ａ）電流電圧の波形図（ｂ）交流電源電圧瞬時値の低い時のインダクタンス素
子電流電圧波形図

【図３】（ａ）電源電圧の波形図（ｂ）交流電源電圧瞬時値の高い時のインダクタンス素
子電流電圧波形図

【図４】交流電源の１周期の入力電流・ランプ電流・イ
ンダクタンス素子電流波形図

【図５】従来の放電ランプ点灯装置の回路図

【符号の説明】

１交流電源３整流回路７０，７１トランジスタ７２共振コンデンサ７３インダクタンス素子７９平滑コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共振コンデンサ、放電ランプ、インダク
タンス素子および制御端子付きのスイッチ素子を直列に
接続して形成した直列体、前記直列体の両端に接続され
た平滑コンデンサ、前記インダクタンス素子と前記スイ
ッチ素子の接続点と、前記共振コンデンサと前記平滑コ
ンデンサの接続点間に接続された整流手段、前記放電ラ
ンプと前記インダクタンス素子の接続点と、前記平滑コ
ンデンサと前記スイッチ素子の接続点間に整流出力端が
接続された、交流電源に接続されるべき整流回路、前記
平滑コンデンサの両端の電圧を検出する電圧検出手段、
および、前記電圧検出手段による電圧検出値が所定値を
越えたとき導通して前記スイッチ素子の制御端子を接地
電位とするスイッチ手段を備えたことを特徴とする放電
ランプ点灯装置。