JPH088082A - 低圧蛍光ランプのための制御装置 - Google Patents

低圧蛍光ランプのための制御装置

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JPH088082A
JPH088082A JP7172848A JP17284895A JPH088082A JP H088082 A JPH088082 A JP H088082A JP 7172848 A JP7172848 A JP 7172848A JP 17284895 A JP17284895 A JP 17284895A JP H088082 A JPH088082 A JP H088082A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 発振回路内に組み込まれた低圧蛍光ランプの
ための制御装置は、低圧蛍光ランプ内の電流周波数を検
出して、低圧蛍光ランプの点灯状態または非点灯状態に
関する情報要素を出力する回路６を備える。この情報要
素は、ランプ内のオルタネーションの終了を検出するた
めの第１の回路３、またはランプ内のオルタネーション
の終了を検出するための第２の回路４を活性化して、ラ
ンプを発振回路の共振周波数で動作させるか、あるいは
ランプにより高い周波数を印加することを可能にするた
めに使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は低圧蛍光ランプのための
制御装置に関するものである。低圧の気体（ネオン、ア
ルゴン）を含むこのような蛍光ランプの電気的挙動は、
ツェナー（アバランシ）ダイオードの電気的挙動に類似
しており、ブレイクダウン後に気体中での抵抗値が非常
に低いマイナスとなる。高速で移動するイオンは、気体
の原子を励起状態とし、この励起状態で原子は光線を発
する。ランプを制御するために使用されるシステムは、
電流源を有する制御装置および内部にランプが組み込ま
れた発振回路を備えている。この発振回路は、インダク
タと、ランプに直列接続された非常に大型のコンデンサ
と、ランプに並列接続された非常に小型のコンデンサと
を有するのが一般的である。このシステムによって、ラ
ンプ内の２つの電極間で、電流放電が一方向へ、続いて
反対の方向へ生じて、イオンの移動を防ぐ。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術によれば、電流源を有する制
御装置は、高直流電圧が供給されるパワートランジスタ
と変流器を用いた２つの電子スイッチを有する。変流器
は、その磁心の飽和によってランプ内の電流を制限し、
スイッチの切り換えを行う飽和変流器であるのが好まし
い。電子スイッチは一般に、切り換え用のパワーバイポ
ーラトランジスタと、オルタネーション（交番）中に電
流を通過させるための並列かつ逆向きに接続されたダイ
オードと、ダイオードやコンデンサのような各種の保護
素子とを有する。
【０００３】これらの変流器装置は、多くの部品を必要
とし、集積度がわずかしか許されないために、非常に大
きくなる上にコストが高い。さらに、バイポーラトラン
ジスタの記憶時間は、大きくバラツク特性であり、例え
ば２〜７μｓに及ぶ。このバラツキは、電流オルタネー
ションのために変流器が飽和するまでの時間と比較して
無視できるものではない。これは約10μｓのオルタネー
ション時間に対して約３μｓである。従って、オルタネ
ーションにおいて変流器の飽和後にバイポーラトランジ
スタがオフとなるまでの時間が、５〜10μｓの範囲でバ
ラツキを生じる。これは非常に問題が多い。実際上、各
トランジスタの蓄積時間は、製造後に測定されて、狭い
範囲の値に対応するグループに分類され、抵抗を使用し
てこの値の範囲に適合するように、制御装置内で使用さ
れるようになっている。これには不利な点が多く、コス
トも非常に高い。
【０００４】本発明は、変流器を用いない制御装置、従
って、スイッチングのために、トランジスタを使用した
スイッチング制御回路を使用する制御装置に関するもの
である。図１に示す１つの例では、制御装置は、直流高
電圧とグラウンドとの間に直列接続された同一な２つの
回路Ｃoma およびＣomb を備えており、例えば、回路Ｃ
oma は、ダイオードＤa が並列且つ逆方向に接続されて
スイッチを形成するトランジスタＴa と、トランジスタ
Ｔa のゲートを制御するための回路ＣＣa とを備えてい
る。このダイオードはパワートランジスタの寄生ダイオ
ードであるのが好ましい。
【０００５】動作原理は以下のとおりである。最初に、
一方の回路が開いており、もう一方の回路が閉じてい
る。閉じている回路が、ランプから電流を通過させ、そ
の電流を制御する。この電流に関する事象を検出した時
点で、その回路が開状態となる。つまりこれがオルタネ
ーションの終了である。残りの電流は、逆方向に接続さ
れたダイオードを介して、未だ開状態のままのもう一方
の回路に流れ、この事象がこの回路によって検出され
て、続いてこの回路が閉じる（ゲートが、トランジスタ
をオン状態とするように制御される）。同時に、発振器
が消磁される。発振器が消磁された時点で、電流が反対
の方向に流れる。
【０００６】しかしながら、ランプを点灯するには、並
列接続されたインダクタとコンデンサとを備えた発振器
の特性が利用される。つまり、この発振回路が共振周波
数で動作する場合、その特性インピーダンスは非常に小
さくなる。従って、発振回路内の電流は非常に大きくな
り、並列接続されたコンデンサ内の電圧もまた非常に大
きくなる。これが、低圧蛍光ランプ内においてガスをブ
レイクダウン乃至放電開始する原理である。発振回路が
非常に小さな並列接続されたコンデンサと非常に大きな
直列接続されたコンデンサとを有することがわかろう。
ランプが点灯されていない時、ランプをスイッチオンす
る動作の開始時には、これは開回路に等しい。インダク
タをＬで表わし、直列接続されたコンデンサをＣｓで表
わし、並列接続されたコンデンサをＣｐで表す。発振回
路とランプとで形成されるシステムの立ち上げ時の共振
周波数ｆ０は、ｆ０＝１／２π〔Ｌ・Ｃｐ・Ｃｓ／（Ｃ
ｐ＋Ｃｓ）〕1/2 で与えられる。Ｃｐ≪Ｃｓであるた
め、ｆ０の値は約１／２π（Ｌ・Ｃｐ）1/2 である。
【０００７】この共振周波数ｆ０で動作する場合、発振
回路内での電流が非常に大きくなり、並列コンデンサＣ
ｐに、従ってランプの両電極間に過電圧が現れ、オルタ
ネーションのたびに、電圧が上昇してガスをブレイクダ
ウン乃至放電開始するのに十分な値（約1,200 ボルト）
に達することがわかっている。すでに見てきたように、
その場合ランプは、全ての電流を通過させる非常に値の
低い抵抗に等しく、その場合並列接続されたコンデンサ
Ｃｐは実際上短絡されており、その場合、発振回路とラ
ンプとによって形成されるシステムの新たな共振周波数
ｆ１が、ｆ１＝１／２π（Ｌ・Ｃｓ）1/2 で与えられ
て、ｆ１は最初の共振周波数ｆ０よりもはるかに低い
（Ｃｐ≪Ｃｓであるため）。
【０００８】しかしながら、システムを立ち上げる時に
発振回路をその共振周波数ｆ０で動作させてブレイクダ
ウン乃至放電開始させ、従ってランプを点灯することが
有利であるのと同じくらいに、その後はるかに低い共振
周波数ｆ１で動作し続けることは危険でもある。実際、
並列接続されたコンデンサなしのこの新規共振システム
については、直接接続された大きなコンデンサＣｓのた
めに、特性インピーダンスもまたはるかに低い。その場
合、電流ははるかに大きくなり、システム崩壊の危険を
伴う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ラン
プ内のガスのブレイクダウン後に電流を制限し、ランプ
とその制御装置を損傷するあらゆる危険性を取り除くと
いうものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ランプ
が点灯されているか否かを知るためにランプ内の電流の
周波数を検出する。従って、ランプの状態に応じて、発
振回路とランプとで形成されるシステムをその共振周波
数で動作させるか、あるいは共振周波数よりもわずかに
高い周波数で強制的に動作させることによって、電流を
制御することが可能となる。従って、本発明は、発振回
路内に組み込まれる低圧蛍光ランプのための制御装置に
関するものである。
【００１１】本発明によれば、制御装置は、ランプ内の
電流の周波数を検出してランプの状態（点灯されている
か否か）に応じた情報要素を出力するための回路を備え
ている。本発明の１つの特徴によれば、周波数検出回路
は、周波数における相対的な低下を検出するための回路
である。両端間にちダイオードが並列且つ逆方向に接続
されたパワートランジスタと、トランジスタとダイオー
ドとに並列に接続されてパワートランジスタのゲートを
制御するための２進制御信号を出力するスイッチング制
御回路とを備えた低圧蛍光ランプのための制御装置にお
いて、本発明の周波数検出回路は、上記パワートランジ
スタのゲートでの上記２進制御信号の２進値遷移エッジ
によってゼロにリセットされる電圧ランプ発生回路と、
上記電圧ランプ発生回路の出力に入力が接続されてお
り、上記パワートランジスタのゲートでの上記２進制御
信号の第１の遷移の時のランプ電圧レベルを出力に保持
するサンプルホールド回路と、上記電圧ランプ発生回路
の出力に置かれた分圧回路と、上記サンプルホールド回
路の出力と上記分圧回路の出力とを入力に受ける電圧比
較器と、上記電圧比較器の出力の高レベルを記憶して、
上記低圧蛍光ランプの点灯状態または非点灯状態を示す
２進信号を出力する回路とを備えているのが好ましい。
【００１２】本発明のもう１つの特徴によれば、制御装
置は、電流の周波数を発振回路とランプとで形成される
ユニットの共振周波数内にロックするための回路と、電
流の周波数を発振回路とランプとで形成されるユニット
の共振周波数よりも高い周波数にロックする回路を備え
ている。以下、添付した図を参照しながら本発明の非限
定的な例を説明することによって、本発明のその他の特
徴および利点が明らかとなろう。
【００１３】
【実施例】図１の概略図は、変流器を用いないランプ制
御システムを示しており、本発明はこのシステムに特に
有利に適用されるが、本発明の用途はこのシステムに限
定されるものではない。このシステムは主に、高電圧と
グラウンドとの間に直列接続された２つの回路Ｃoma と
Ｃomb 備えている。この例では、高電圧は、約 300Ｖの
高い直流電源電圧を維持する、整流器と平滑コンデンサ
Ｃｏとを備えた電源段Ｅによって与えられる。回路Ｃom
a とＣomb は図２を参照しながら後に詳述する。
【００１４】回路Ｃoma （Ｃomb ）は、主に、並列およ
び逆方向に接続されたダイオードＤa （Ｄb ）を備えた
パワートランジスタＴa （Ｔb ）と、このトランジスタ
に並列接続されたスイッチング制御回路ＣＣa （ＣＣb
）とを備えている。スイッチング制御回路は、関連す
るパワートランジスタのゲートｇa （ｇb ）を制御し
て、これをオン状態（スイッチ閉）またはオフ状態（ス
イッチ開）とする。２つの回路Ｃoma とＣomb 間の中点
Ｍは、インダクタＬの一端に接続されており、このイン
ダクタの他端は、低圧蛍光ランプＦの一方の電極ｅ１に
接続されている。低圧蛍光ランプのもう一方の電極ｅ２
は、グラウンドに接続された大容量直列コンデンサＣｓ
に接続されている。並列コンデンサＣｐは、低圧蛍光ラ
ンプに対して並列に接続されている。インダクタＬ、直
列コンデンサＣｓおよび並列コンデンサＣｐは、ランプ
の電流源である発振回路を形成する。
【００１５】動作原理の概略は以下のとおりである。１
回のオルタネーションについて、１つのトランジスタの
みがオン、例えばトランジスタＴa がオンでトランジス
タＴb がオフである。オルタネーション終了後、トラン
ジスタＴa がオフとなってトランジスタＴb がまだオフ
のままである遷移期間中に、オルタネーションの終了に
関する電流は、回路Ｃomb によって負の電流として見な
され、トランジスタＴb に逆方向に並列接続されたダイ
オードＤb に入る。発振回路が減磁され、同時に、電流
が除々に０まで上昇して正となり（回路Ｃomb から見
て）、トランジスタＴb がオンとなる。
【００１６】図２は、上記のスイッチング制御モードで
の動作に対応し、本発明の周波数検出回路を備えた、パ
ワートランジスタＴa のスイッチング制御回路Ｃｃa を
有する回路Ｃoma の具体例を示している。パワートラン
ジスタＴa は２つの端子Ｂ１とＢ２との間に接続されて
いる。ダイオードＤa は、これらの端子間に逆方向にお
よび並列に接続されている。実際には、トランジスタに
固有の寄生ダイオードである。スイッチング制御回路は
これらの端子Ｂ１とＢ２との間に接続されており、出力
において、トランジスタＴa のゲートｇa を制御するた
めの２進信号ＣＧを出力する。
【００１７】この回路は、高電圧からスイッチング制御
回路の論理回路のために必要とされる論理電源電圧Ｖｌ
を発生させるための回路Ａｌｉｍを備えている。論理電
源電圧出力と端子Ｂ２との間には反結合キャパシタンス
があり、スイッチが閉じている（トランジスタはオン、
端子Ｂ１とＢ２との間にはほぼ電圧ゼロをもたらす）時
に、論理電源電圧レベルを維持するようになっている。
パワートランジスタのゲートを制御するための信号ＣＧ
は、制御回路１によって、その制御回路１が入力で受け
る信号に応じて制御される。
【００１８】図１でＯＮと表示された第１の入力信号
は、オルタネーションの開始を検出するための回路２に
よって出力される。この例では、検出は、トランジスタ
とダイオードの端子Ｂ１、Ｂ２における電圧に基づいて
行われる。オルタネーションの開始を検出するためのこ
の回路は、もう一方のスイッチがオフ状態にされた時に
オルタネーションの変化に関する遷移フェーズを検出し
（これは逆方向に接続されたダイオードＤa が電流を導
通する遷移フェーズである）、従って、端子Ｂ１とＢ２
との間のゼロに近い非常に低い電圧（ダイオードの閾値
電圧に等しい）を検出する。そのような回路は一般に抵
抗分圧器（ｒ1 、ｒ2)を備え、その中点は、他方の入力
に基準電圧Ｖｒｅｆを受ける電圧比較器２Ａの一方の入
力に接続されている。従って、電圧比較器２Ａの出力で
発生される信号ＯＮは、トランジスタＴa のオン状態を
制御することが必要となるすなわちそのトランジスタの
ゲートに正の論理電圧を印加することが必要となる新規
なオルタネーションの検出に相当する。
【００１９】図２でＯＦＦと表示された第２の入力信号
は、本発明では、オルタネーションの終了を検出するた
めの第１の回路３か、オルタネーションの終了を検出す
るための第２の回路４によって出力される。この例で
は、検出は、トランジスタを流れる電流に基づき、オル
タネーションの終了を検出するためのこれら２つの回路
は、トランジスタを流れる電流を分流するための回路５
の入力に接続されている。この回路５は、単純に、トラ
ンジスタの電極とオルタネーションの終了を検出するた
めの回路３と４の入力との間に接続された第１の電流バ
イパス負荷５’と、トランジスタの同じ電極と端子Ｂ２
との間に接続された第２の抵抗性負荷５”とを含んでい
てもよい。
【００２０】制御回路１が１設定入力Ｓと０設定入力Ｒ
を備えたＲＳ型の双安定フリップフロップ回路１Ａを備
えている例では、信号ＯＮは１設定入力Ｓに接続されて
信号ＯＦＦが０設定入力に接続される。ゲートを制御す
るための信号ＣＧが１の時（高論理電圧Ｖｌ）、パワー
トランジスタはオンであって短絡に相当し、低圧蛍光ラ
ンプの電流を全て通す。ゲートを制御するための信号Ｃ
Ｇが０の時（論理電圧ゼロ）、パワートランジスタはオ
フであって、電流を通過させない開回路に相当する。本
発明によれば、スイッチング制御回路は、オルタネーシ
ョンの終了を検出するための２つの回路を備えているの
が好ましい。この例では、検出は電流に基づいて行われ
る。
【００２１】オルタネーションの終了を検出する第１の
回路３は、電流バイパス回路５からの電流を通過させる
またはさせないためのトランジスタＴ３を備えている。
このトランジスタは、比較器３Ａの一方の入力に接続さ
れ、この比較器の他方の入力は、基準電流ｉｒｅｆを受
ける。比較器の出力は電流検出信号ｓ３を出力する。実
際には、基準電流の値は数μＡ（１μＡ＝10-6Ａ）であ
って、これは、（発振回路がその共振周波数で動作する
ことが許されているならば）動作時の回路における電流
のオルタネーションの終了の検出に対応する。オルタネ
ーションの終了を検出するための本発明による第２の回
路は、発振回路を強制的にその共振周波数よりも大きい
周波数で動作させるというものである。この例では、ラ
ンプを公称電力で動作させるために必要な電流のみを通
過させるように、ランプ内の電力の検出に基づく。
【００２２】ここに示す例では、回路は、バイパス回路
５からの電流を通過させるまたは通過させないトランジ
スタＴ４を備えており、このトランジスタＴ４は、積分
回路に接続され、その積分回路の出力は、他方の入力に
基準値ｓｒｅｆを受ける比較器４Ａの一方の入力に接続
されている。この基準値は、回路５によって分流された
電流とランプ内の電流の比を考慮して、所望の公称電力
に対応する平均電流を表す。この積分回路は、単純に、
１次の低域フィルタまたは、ここに示されているよう
に、正の入力に電流バイパス回路５の出力を受けるか、
あるいはその負の入力に、一般に当業者には公知のよう
に回路５の出力で使用される電圧動作範囲に応じた基準
値を受ける演算増幅器４Ｂによって構成される。コンデ
ンサ４Ｃが、演算増幅器４Ｂの非反転入力と出力との間
に接続されている。電流の積分値が比較器４Ａの入力に
印加されて、比較器がランプの公称電力に対応する基準
値ｓｒｅｆと比較を行う。比較器の出力が、電流の検出
のための信号ｓ４を出力する。実際には、第１の検出回
路の数アンペアの電流ｉｒｅｆよりもランプ内の電流が
依然として大きい場合、オルタネーションが強制的に終
了され、従って、発振回路の共振周波数よりも大きい周
波数を印加することが可能となる。
【００２３】つまり、本発明によれば、低圧蛍光ランプ
のための制御装置は、発振回路とランプとで形成される
ユニットの共振周波数内に装置をロックするための回路
３と、このユニットをわずかに高い周波数にロックする
ための回路４とを含む。本発明によれば、周波数検出回
路６が具備されて、特にオルタネーションの終了を検出
するための回路３または回路４を活性化することを可能
にし、同時にパワートランジスタＴa のゲートを制御す
るための２進数信号ＣＧに基づいて発振回路の動作周波
数に関する情報要素を出力する。
【００２４】第１の実施例を図３に示す。まず、周波数
検出回路は、パワートランジスタＴa のゲートを制御す
るための信号ＣＧによってリセットされる電圧ランプＶ
ｒを発生させるための回路７を備えている。図３に示す
この例では、電圧ランプ発生回路７は、電流発生器ＧＣ
の出力に接続された第１の端子Ｎ１とグラウンドに接続
された第２の端子Ｎ２を有するコンデンサ70を備えてい
る。電流発生器ＧＣは、論理電圧Ｖｌとコンデンサの端
子Ｎ１との間で、トランジスタ72と直列に接続された抵
抗71を備えている。この例では、トランジスタ72は、Ｐ
ＮＰ型バイポーラトランジスタである。電流発生器はさ
らに、論理電圧Ｖｌとバイポーラトランジスタのベース
（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴトランジスタの場合ではゲート）と
の間に直列に接続された２つのダイオード73、74を有し
ている。
【００２５】抵抗75は、一端がバイポーラトランジスタ
のゲートに接続され、他端にはパワートランジスタのゲ
ートを制御するための信号ＣＧを受ける。この抵抗75と
電流発生器ＧＣは、コンデンサ70のための充電回路を形
成している。放電回路は、コンデンサ70に並列に接続さ
れている。この放電回路は、電流発生器のトランジスタ
72と反対のタイプのトランジスタ76を備えている。この
例では、これはＮＰＮ型バイポーラトランジスタであ
る。このトランジスタ76のベースは、抵抗77の一端に接
続されており、この抵抗77の他端は、ゲート制御信号Ｃ
Ｇを受ける。
【００２６】コンデンサの端子Ｎ１は、フォロワ増幅器
として使用される演算増幅器78の非反転入力に接続さ
れ、その出力は反転入力に帰還接続されている。この増
幅器の出力が、電圧ランプ信号Ｖｒを発生する。検出回
路はさらに、データ入力が電圧ランプ発生回路７の出力
Ｖｒに接続され、制御入力Ｈにおいてサンプリング信号
ｓ９を受けるサンプルホールド回路８を有する。サンプ
リング信号ｓ９はゲート制御信号ＣＧの第１の２進遷移
に相当する。この入力Ｈに印加されることによって、こ
の信号ｓ９は、サンプルホールド回路の出力Ｖｌで、こ
の第１の遷移の時点でのランプの電圧レベルを保持する
ことができる。信号ｓ９は、例えば、図３では符号９で
表されるＲＳフリップフロップ回路の反転出力／Ｑによ
って与えられる。このＲＳフリップフロップ回路は、そ
の１設定入力（Ｓ）にゲート制御信号ＣＧを受けて、そ
のゼロ設定入力（Ｒ）において、回路がオンされた時に
標準的な方法で活性化される回路リセット信号ＲＥＳＥ
Ｔを受ける。
【００２７】さらに、分圧回路10が、電圧ランプ発生回
路の出力Ｖｒに設けられ、電圧ランプ信号Ｖ２を発生す
るように構成されており、この信号のレベルは、分圧回
路によって指示された比率で、信号Ｖｒのレベルに追従
する。標準的な方法では、この分圧回路は２つの抵抗10
1 、102 を有し、信号Ｖ２は中点で取られる。最後に、
電圧比較器11は、その非反転入力にサンプルホールド素
子の出力Ｖｌを受け、その反転入力に抵抗分圧器の出力
Ｖ２を受ける。
【００２８】電圧比較器は、その出力において２進信号
ＣＦ１を発生し、この信号は、Ｖ２のレベルがＶｌより
も高ければ１であって、そうでない場合には０である。
ランプの点灯状態と非点灯状態とを区別する必要がある
ことから、最初にＶ２がＶｌよりも高くなった時の信号
ＣＦ１の高レベルを記憶することが必要となり、従っ
て、電圧比較器の出力ＣＦ１の高レベルを記憶するため
の回路12が、比較器11の出力に接続される。この回路12
は、図３に示したようなＲＳ型のフリップフロップ回路
によって簡単に形成することができる。従って信号ＣＦ
１はフリップフロップ回路の１設定入力（Ｓ）に印加さ
れる。ゼロ設定入力は、例えば、電圧がオンされた時に
全体リセット信号ＲＥＳＥＴを受ける。このフリップフ
ロップ回路の出力Ｑが２進信号ＣＦを発生する。この信
号ＣＦは、ランプの点灯状態または非点灯状態を示すも
ので、電圧ランプＶ２のレベルが電圧Ｖｌのレベルより
も低い間は論理レベル０であって、電圧ランプＶ２のレ
ベルがそれよりも高くなるやいなや論理レベル１とな
る。その後は電圧レベルＶ２の変化に係わらず、信号Ｃ
Ｆはランプの点灯状態を示すレベル１のままである。
【００２９】図４のグラフより、動作の原理がより明確
に理解されよう。この図は信号ＣＧ、Ｖｌ、Ｖ２および
ＣＦを示している。パワートランジスタＴa がオフの時
（これはゲート制御信号ＣＧの論理レベル０（電圧Ｖ
ｌ）に相当する）、ダイオード73、74はオン、トランジ
スタ72はオンで、電流発生器ＧＣが、コンデンサ70を充
電する電流を送り出す。同時に、信号ＣＧが放電トラン
ジスタ76のゲートにゼロ電圧を印加し、従ってこのトラ
ンジスタはオフである。コンデンサの充電は増幅器の出
力の電圧ランプＶｒによって示され、この電圧は、ゼロ
電圧から立ち上がり、直線的に増加する。ランプＶ２
は、分割比を除けば、同じように変化する。
【００３０】パワートランジスタＴa が導通状態となる
と（これはゲート制御信号ＣＧの論理レベル１（電圧Ｖ
ｌ）に相当する）、ダイオード73、74はオフで、発生器
ＧＣは電流を出さない。反対に、信号ＣＧのこのレベル
が放電トランジスタ76のゲートをバイアスし、この放電
トランジスタ76が導通状態となってコンデンサの非常に
迅速な放電を可能にする。つまり電圧ランプは、ゼロに
戻り、信号ＣＧがゼロに戻らない限りはゼロに留まる。
この例では、信号ｓ９は回路９によって与えられる最初
に検出された０から１への遷移に対応する。つまり、こ
の最初の遷移が起こった時点でのランプのレベルが出力
Ｖｌに保持される。ランプＶｒとランプＶ２の比は、共
振モードにおいて、つまり高周波数について、ランプＶ
２が信号Ｖｌのレベルに達する前にリセットされるよう
に選択される。つまり、信号ＣＦは常に、動作が共振モ
ードｆ０で高周波数で行われた、つまりランプが点灯し
てないことを示すゼロである。
【００３１】反対に、ランプが点灯している時には、ラ
ンプと発振回路によって形成されるユニットの共振周波
数が減少し（ｆ１）、従って制御信号ＣＧのレベル０と
レベル１のステップが増加するであろうことが判ってい
る。この場合には、電圧ランプのレベルが上昇すれば、
信号Ｖ２が信号Ｖｌのレベルに達してこのレベルを越え
る。つまり、比較器11が反転して信号ＣＦ１が、低周波
数、従ってランプが点灯していることを示す１となる。
このランプの点灯の検出がなされたならば、本発明によ
り設けられたフリップフロップ回路12が、対応する情報
要素（ＣＦ＝１）を、その後のＶｌに対するＶ２のレベ
ルに関係なく（ランプのゼロリセット）出力で保持す
る。
【００３２】本発明による周波数検出の原理は特に有利
である。なぜならば、レベルＶｌとレベルＶ２の間で相
対的な検出を行うことにより、各種構成要素の特性によ
って課される制限が克服され、調整回路を使用せずに信
頼性の高い周波数検出が行われるからである。これは、
発振器を用いて信号ＣＧの周波数を固定値と比較する方
法では成しえなかったことである。ＶｒとＶ２の比は２
／３を選択するのが好ましく（Ｖ２＝２／３Ｖｒ）、そ
れによって周波数ｆ０からｆ１への変化の相対的な検出
を最適化することができる。さらに、発振回路を、低圧
蛍光ランプが放電開始した時の回路の共振周波数ｆ１）
よりもわずかに高い周波数（ｆ２）で動作させるような
方法を選択するのが好ましい。
【００３３】図３の具体例では、制御信号ＣＧの高い方
のレベルにおいては何も検出されない。このレベルで周
波数が低下するならば、これは次のゼロレベルでのみ検
出される。図５に示した第２の具体例は、全てのレベル
での検出を可能にするものである。要素は全て図３と同
じ参照符号で示されている。実際、コンデンサの充電お
よび放電システムを変更して、まず第１に、それぞれの
遷移（０から１へ、１から０へ）についてリセット（放
電）を行い、第２に、ステップの持続時間中ずっと充電
動作を行うようにするだけでよい。充電については、上
記に示した電流発生器ＣＧと同じものを、この場合はゲ
ート制御信号ＣＧによってブロックされないような方法
で使用することによって簡単に行うことができる。従っ
て電流発生器は、コンデンサ70を充電するための電流を
永続的に通過させる。図３と比べると、単純に、トラン
ジスタ72とダイオード73、74から、信号ＣＧを受ける
（抵抗75との）接続がなくなっている。
【００３４】放電については、放電トランジスタ76のゲ
ートを制御するための排他的ＯＲゲート79が具備されて
いる。このゲート79は、一方の入力でゲート制御信号Ｃ
Ｇを受け、もう一方の入力で並列ＲＣ回路によって遅延
されたゲート制御信号を受ける。従って、この排他的Ｏ
Ｒゲートの出力ＳＸがパルス信号を出力し、このパルス
の幅はＲＣ回路の時定数によって与えられ、パルスはゲ
ート制御信号ＣＧの遷移（０から１へ、および１から０
へ）の度に出力される。図６に示すように、ゲート制御
信号の低い方のレベルで起こる周波数変化（ｆ０からｆ
１）を検出することも可能である。
【００３５】本発明では、周波数検出回路は、回路５に
よって分流された電流をオルタネーションの終了を検出
するための回路にのみ通過させるために、オルタネーシ
ョン終了検出のための２つの回路３と４に関連して使用
され、周波数検出回路の出力で発生される信号ＣＦがこ
れらの回路の電流入力トランジスタのオン状態およびオ
フ状態を制御する。ランプの非点灯状態（ＣＦ＝０）に
ついては、電流は、オルタネーションの終了を検出する
ための回路３を通過させられ、この回路のトランジスタ
Ｔ３が信号ＣＦによって制御されており、さらに、ラン
プの点灯状態（ＣＦ＝１）については、電流は、オルタ
ネーションの終了を検出するための回路４を通過させら
れる。この回路のトランジスタＴ４は反転信号ＣＦ（／
ＣＦ）によって制御される。本発明は上記の具体例に限
定されるものではなく、変流器なしで低圧蛍光ランプを
制御するための装置について特に確実で低コストの具体
例を可能にするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 低圧蛍光ランプ装置の全体構成図。
【図２】 本発明の周波数検出回路を備えた、パワート
ランジスタから構成されるスイッチの制御回路のブロッ
ク図。
【図３】 本発明の周波数検出回路の第１の実施例の詳
細図。
【図４】 図３の詳細図の周波数検出回路に対応する信
号のグラフ。
【図５】 本発明の周波数検出回路の第２の実施例の詳
細図。
【図６】 図５の詳細図の周波数検出回路に対応する信
号のグラフ。
【符号の簡単な説明】
１ 制御回路 ２ オルタネーション開始検出回路 ３、４ オルタネーション終了検出回路 ５ 電流分流回路 ５’電流バイパス負荷 ５”抵抗性負荷 ６ 周波数検出回路 ７ 電圧ランプ発生回路 ８ サンプルホールド回路 ９ ＲＳフリップフロップ回路 10 分圧回路 101 、102 抵抗性要素 11 比較器 12 フリップフロップ回路 70 コンデンサ 71、75、77 抵抗 72、76 トランジスタ 73、74 ダイオード 78 演算増幅器 79 排他的ＯＲゲート ＣＦ、ＣＦ１ 信号 Ｔa パワートランジスタ Ｄa ダイオード ＣＧ ゲート制御信号

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 低圧蛍光ランプ内の電流の周波数を検出
    して、当該低圧蛍光ランプの点灯状態または非点灯状態
    に応じた情報要素を出力する周波数検出回路を備える、
    発振回路内に組み込まれた低圧蛍光ランプのための制御
    装置。
  2. 【請求項２】 上記周波数検出回路が、周波数の相対的
    な低下を検出するための回路であることを特徴とする請
    求項１に記載の制御装置。
  3. 【請求項３】 両端間にダイオードが並列に且つ逆向き
    に接続されたパワートランジスタと、上記トランジスタ
    と上記ダイオードとに並列に接続されて上記パワートラ
    ンジスタのゲートを制御するための２進制御信号を出力
    するスイッチング制御回路とを備え、上記周波数検出回
    路は更に、 上記パワートランジスタのゲートでの上記２進制御信号
    の２進値遷移エッジによってゼロにリセットされる電圧
    ランプ発生回路と、 上記電圧ランプ発生回路の出力に入力が接続されてお
    り、上記パワートランジスタのゲートでの上記２進制御
    信号の第１の遷移の時のランプ電圧レベルを出力に保持
    するサンプルホールド回路と、 上記電圧ランプ発生回路の出力に置かれた分圧回路と、 上記サンプルホールド回路の出力と上記分圧回路の出力
    とを入力に受ける電圧比較器と、 上記電圧比較器の出力の高レベルを記憶して、上記低圧
    蛍光ランプの点灯状態または非点灯状態を示す２進信号
    を出力する回路とを備えていることを特徴とする請求項
    ２に記載の制御装置。
  4. 【請求項４】 電流の周波数を、発振回路と上記低圧蛍
    光ランプとで形成されるユニットの共振周波数にロック
    するための回路と、電流の周波数を発振回路と上記低圧
    蛍光ランプとで形成されるユニットの共振周波数よりも
    高い周波数にロックする回路とを備えていることを特徴
    とする請求項３に記載の制御装置。
  5. 【請求項５】 上記周波数検出回路の出力が、共振周波
    数と整合する第１の回路を制御し、上記周波数検出回路
    の反転出力が、上記より高い周波数と整合する第２の回
    路を制御して、上記低圧蛍光ランプが点灯していない時
    には上記第１の回路を活性化し、上記低圧蛍光ランプの
    点灯状態が検出されるやいなや上記第２の回路を活性化
    することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
  6. 【請求項６】 上記電圧ランプ発生回路が、上記２進制
    御信号の０から１への遷移のたびにゼロセットされるこ
    とを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
  7. 【請求項７】 上記電圧ランプ発生回路が、上記２進制
    御信号の０から１および１から０への遷移のたびにゼロ
    セットされることを特徴とする請求項３に記載の制御装
    置。
  8. 【請求項８】 上記分圧回路が、上記電圧ランプ発生回
    路によって与えられる上記ランプ電圧の約２／３の信号
    を出力することを特徴とする請求項３に記載の制御装
    置。
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