JPH11339988A

JPH11339988A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH11339988A
Application number: JP14192098A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kitani; 哲哉木谷; Hiroshi Seike; 宏清家; Koji Saeki; 浩司佐伯
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-12-10
Anticipated expiration: 2018-05-22
Also published as: JP3817900B2

Abstract

(57)【要約】【課題】インバータ回路により放電灯を高周波点灯させ
る放電灯点灯装置において、放電灯のフィラメントの有
無を検出する回路が直流電源の電圧変動により誤動作す
る現象を簡単な構成で確実に防止する。【解決手段】交流電源の出力電圧を整流して直流電圧を
出力する交流−直流変換手段と、上記直流電圧を入力と
し、一つ以上のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を高周波で
スイッチングして高周波電圧を出力するインバータ回路
と、上記高周波電圧にて陰極予熱形の放電灯ＬＡを高周
波点灯させる放電灯点灯回路と、上記放電灯ＬＡのフィ
ラメントの有無を検出する検出回路とを有し、上記直流
電圧が変動又は変化した場合に、その変動又は変化に応
じて上記検出回路の基準電圧を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は陰極予熱形の放電灯
を高周波点灯させる放電灯点灯装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】（従来例１）従来の放電灯点灯装置の一
例を図５に示す。端子ｐ−ｑ間には交流電源を整流した
脈流電圧が印加され、この脈流電圧をインダクタＬ１、
スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、平滑コンデン
サＣ１、力率改善制御回路１などから構成される昇圧形
チョッパー回路によって高周波でチョッピングして、ス
イッチオン時に上記インダクタＬ１に蓄えられたエネル
ギーが電源電圧に重畳して昇圧電圧が得られ、平滑コン
デンサＣ１により平滑され、得られた直流電源がインバ
ータ回路に供給されている。

【０００３】インバータ回路は一対のスイッチング素子
Ｑ２，Ｑ３の直列回路と、直流カット用コンデンサＣ
２、インダクタＬ２とコンデンサＣ３から成る共振回
路、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を駆動するインバータ
制御回路２、昇圧トランスＴ２、直流カット用コンデン
サＣ４などで構成されている。インバータ制御回路２に
よりスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を高周波で交互にオン
・オフすることにより直流電圧を高周波のインバータ出
力に変換し、昇圧トランスＴ２によりその出力を昇圧
し、負荷である放電灯ＬＡに供給している。

【０００４】また、上記インバータ制御回路２の電源用
として、インダクタＬ２の二次巻線より抵抗Ｒ８、ダイ
オードＤ２を介してコンデンサＣ５に充電された電圧
を、三端子レギュレータＱ４により定電圧化して、制御
回路２に供給している。力率改善制御回路１の電源はコ
ンデンサＣ５から供給され、インバータ回路が動作を開
始する前の電源投入直後には抵抗Ｒ７を介してコンデン
サＣ５が充電される。

【０００５】また、放電灯ＬＡのフィラメント有無を検
出する検出回路は、平滑コンデンサＣ１により平滑され
た直流電源より抵抗Ｒ１を介して放電灯ＬＡの一方のフ
ィラメント、抵抗Ｒ２、放電灯ＬＡのもう一方のフィラ
メント、抵抗Ｒ３、Ｒ４を通る直流ループを形成し、抵
抗Ｒ４の両端に検出電圧Ｖｄを得ている。一方、制御電
源用の定電圧から抵抗Ｒ５，Ｒ６により分圧された基準
電圧Ｖｒを得て、コンパレータＩＣ１により前述の検出
電圧Ｖｄと比較している。放電灯ＬＡのフィラメントが
有るときには、上記直流ループに電流が流れて検出電圧
Ｖｄが発生し、検出電圧Ｖｄ＞基準電圧Ｖｒとなり、コ
ンパレータＩＣ１は保護モード信号を出力しない。ま
た、放電灯ＬＡのフィラメントが無いときには、この直
流ループに電流が流れず、検出電圧Ｖｄが低下し、検出
電圧Ｖｄ＜基準電圧Ｖｒとなり、コンパレータＩＣ１は
保護モード信号を出力し、インバータ制御回路２により
インバータ出力を抑制し又は停止させるように制御して
いる。

【０００６】（従来例２）従来の放電灯点灯装置の他の
一例を図６に示す。この例では、交流電源の出力を整流
して直流電源を出力する変換手段として、昇降圧チョッ
パー回路を用いている。端子ｐ−ｑ間には交流電源を整
流した脈流電圧が印加され、この脈流電圧をインダクタ
Ｌ１、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、平滑コ
ンデンサＣ１、力率改善制御回路１などから構成される
昇降圧チョッパー回路により昇圧電圧が得られ、平滑コ
ンデンサＣ１により平滑され、得られた直流電圧がイン
バータ回路に供給されている。インバータ回路は、従来
例１において、昇圧トランスＴ２を無くした場合の構成
を示している。また、制御電源回路及びフィラメント有
無の検出回路については従来例１と同様である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年開発された管径の
細い放電灯においては、ランプ寿命末期の半波放電が継
続すると、電極のフィラメント物質や内部リード線物質
の飛散により、これらが放電灯のステム頂部に付着し、
その状態でフィラメントが断線してもこの経路を通じて
電流が流れ、放電灯は正常点灯し、一定の電流が流れる
ため、異常発熱し、ステムの溶融等の不具合に至る場合
がある。

【０００８】また、放電灯が点灯している状態で放電灯
が外されたとき、もしくは放電灯とインバータ出力がル
ーズコンタクトとなると、放電灯が外される瞬間もしく
はルーズコンタクト部分でアークが発生しやすくなり、
インバータ回路で使用している電子部品に過大なストレ
スが発生し、インバータやランプソケット等の構造部品
の信頼性の低下を招いてしまうという問題が有る。

【０００９】以上のような不具合を防止するため、放電
灯のフィラメントの有無を検出する回路を設けている場
合において、従来例のように検出電圧Ｖｄを変動する直
流電源より得ると共に、基準電圧Ｖｒは定電圧より得て
いる場合、直流電源が変動している電源オン、オフ等の
過渡時においても基準電圧Ｖｒは安定点灯時と変わらな
いため、検出電庄Ｖｄと基準電圧Ｖｒの大小関係が反転
し、フィラメントが有る正常な状態でもフィラメントが
無いという検出動作をしてしまうことがある。

【００１０】また、インバータ用スイッチング素子のス
トレス低減等を目的として、チョッパー回路を電源投入
後の一定時間は動作させず、インバータ回路の動作後に
チョッパー回路により直流電源を正常電圧まで立ち上げ
る場合においても同様の現象が生じ得る。

【００１１】本発明は上述のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、インバータ回路
により放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置におい
て、放電灯のフィラメントの有無を検出する回路が直流
電源の電圧変動により誤動作する現象を簡単な構成で確
実に防止することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の放電灯点灯装置
によれば、上記の課題を解決するために、図１〜図４に
示すように、交流電源の出力電圧を整流して直流電圧を
出力する交流−直流変換手段と、上記直流電圧を入力と
し、一つ以上のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を高周波で
スイッチングして高周波電圧を出力するインバータ回路
と、上記高周波電圧にて陰極予熱形の放電灯ＬＡを高周
波点灯させる放電灯点灯回路と、上記放電灯ＬＡのフィ
ラメントの有無を検出する検出回路とを有し、上記直流
電圧が変動又は変化した場合に、その変動又は変化に応
じて上記検出回路の基準電圧を変化させることを特徴と
するものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１は本発明の実施
例１の回路図である。以下、その回路構成について説明
する。端子ｐ−ｑ間には、交流電源を全波整流器により
整流した脈流電圧が印加される。端子ｐには、インダク
タＬ１の一端が接続され、インダクタＬ１の他端はスイ
ッチング素子Ｑ１を介して端子ｑに接続されている。イ
ンダクタＬ１とスイッチング素子Ｑ１の接続点には、ダ
イオードＤ１のアノードが接続され、ダイオードＤ１の
カソードは平滑コンデンサＣ１の正極側に接続されてい
る。平滑コンデンサＣ１の負極側は端子ｑに接続されて
いる。スイッチング素子Ｑ１は力率改善制御回路１によ
り高周波でオン・オフ駆動されており、そのオン期間幅
は交流電源からの入力力率を改善するように制御され
る。力率改善制御回路１の動作電源は、コンデンサＣ５
の充電電圧により供給されており、電源投入時にはコン
デンサＣ５は抵抗Ｒ７により充電される。なお、力率改
善制御回路１には、インダクタＬ１の２次巻線出力が入
力されており、インダクタＬ１のエネルギーがゼロにな
るとスイッチング素子Ｑ１をオンするような制御が可能
となっている。以上の回路により、昇圧チョッパー回路
が構成されている。

【００１４】次に、昇圧チョッパー回路の動作について
説明する。交流電源が投入されて、スイッチング素子Ｑ
１が動作を開始する以前は、インダクタＬ１とダイオー
ドＤ１を介して平滑コンデンサＣ１が充電され、平滑コ
ンデンサＣ１の電圧は交流電源のピーク値に向けて上昇
する。同時に、抵抗Ｒ７を介して電源用のコンデンサＣ
５が充電されて、コンデンサＣ５の充電電圧が力率改善
制御回路１の動作電圧に達すると、スイッチング素子Ｑ
１のオン・オフ駆動が開始される。スイッチング素子Ｑ
１がオンすると、端子ｐからインダクタＬ１、スイッチ
ング素子Ｑ１、端子ｑを介して電流が流れて、インダク
タＬ１にエネルギーが蓄積される。スイッチング素子Ｑ
１がオフされると、インダクタＬ１の両端には蓄積エネ
ルギーによる起電圧が発生し、この電圧が端子ｐ−ｑ間
の脈流電圧と重畳されて、ダイオードＤ１を介して平滑
コンデンサＣ１に充電される。これにより、平滑コンデ
ンサＣ１の充電電圧は交流電源のピーク値よりも高い電
圧に上昇する。

【００１５】次に、インバータ回路の構成について説明
する。インバータ回路の入力端には、一対のスイッチン
グ素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路が接続されて、平滑コンデ
ンサＣ１の直流電圧を印加されている。スイッチング素
子Ｑ３の両端には、直流カット用コンデンサＣ２を介し
て、インダクタＬ２とコンデンサＣ３よりなるＬＣ直列
共振回路が接続されている。コンデンサＣ３の両端電圧
は、昇圧トランスＴ２により昇圧されて、直流カット用
コンデンサＣ４を介して放電灯ＬＡの両端に供給されて
いる。各スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３はインバータ制御
回路２により高周波で交互にオン・オフされる。インバ
ータ制御回路２の動作電源は、コンデンサＣ５の充電電
圧を三端子レギュレータＱ４により定電圧化して供給さ
れる。インバータ回路が動作を開始すると、インダクタ
Ｌ２の２次巻線に発生する高周波電圧が抵抗Ｒ８とダイ
オードＤ２を介してコンデンサＣ５に充電される。これ
により、コンデンサＣ５を効率良く充電し、抵抗Ｒ７を
高抵抗で設計することを可能とし、装置全体としての電
力消費を低減する。

【００１６】インバータ回路の動作については周知のも
のであり、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３が高周波で交互
にオン・オフ駆動されることにより、スイッチング素子
Ｑ３の両端には平滑コンデンサＣ１の直流電圧を高周波
でスイッチングした交流電圧が発生する。この電圧を直
流カット用コンデンサＣ２を介してインダクタＬ２とコ
ンデンサＣ３の直列共振回路に印加することにより、コ
ンデンサＣ３の両端には共振作用により昇圧された高周
波電圧が発生する。このコンデンサＣ３の両端電圧を昇
圧トランスＴ２によりさらに昇圧し、コンデンサＣ４を
介して放電灯ＬＡの両端に印加するものである。なお、
直流カット用のコンデンサＣ４は抵抗Ｒ１、放電灯ＬＡ
のフィラメントを介して平滑コンデンサＣ１の正極から
抵抗Ｒ２に流れるべき直流電流がトランスＴ２の２次巻
線に流れ込むことを阻止している。

【００１７】次に、フィラメント有無の検出回路につい
て説明する。まず、放電灯ＬＡの一対のフィラメントを
含む直流ループについては、図５の従来例と同様であ
り、平滑コンデンサＣ１の正極から、抵抗Ｒ１、放電灯
ＬＡの一方のフィラメント、抵抗Ｒ２、放電灯ＬＡの他
方のフィラメント、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４を介して平滑コ
ンデンサＣ１の負極に戻る経路で直流電流が流れるよう
に構成されている。この平滑コンデンサＣ１の電圧は、
上述のように、電源投入後、昇圧チョッパー回路のスイ
ッチング素子Ｑ１がオン・オフ動作を開始する前の期間
では、交流電源を整流した脈流電圧のピーク値に向けて
上昇し、その後、昇圧チョッパー回路のスイッチング素
子Ｑ１がオン・オフ動作を開始すると、交流電源を整流
した脈流電圧のピーク値よりも高い電圧に上昇する。こ
のように、平滑コンデンサＣ１の電圧が変動することに
より、放電灯ＬＡの各フィラメントが接続されている場
合においても、抵抗Ｒ４の両端に得られる検出電圧Ｖｄ
は変動することになる。図５の従来例では、この検出電
圧Ｖｄと比較される基準電圧Ｖｒを三端子レギュレータ
Ｑ４から出力される定電圧から分圧して得ていたが、本
実施例では、抵抗Ｒ５，Ｒ６の直列回路を平滑コンデン
サＣ１の両端に接続し、検出電圧Ｖｄと同様に変動する
直流電源から基準電圧Ｖｒを得るようにしているもので
ある。このようにして得られた検出電圧Ｖｄと基準電圧
Ｖｒは、平滑コンデンサＣ１の電圧変動に対して同じ傾
向で比例的に変動するので、その大小関係は変化しな
い。したがって、放電灯ＬＡのフィラメントが接続され
ているときには、検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒよりも高
く、放電灯ＬＡのフィラメントが接続されていないとき
には、検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒよりも低くなるよう
に、各抵抗Ｒ１〜Ｒ６の抵抗値を設計しておけば、検出
電圧Ｖｄと基準電圧Ｖｒの大小関係をコンパレータＩＣ
１で比較することにより、フィラメントの有無を確実に
検出することができ、その検出動作は直流電源の電圧変
動には影響されない。

【００１８】このように、本実施例では、インバータ回
路に供給している直流電源の変動に応じて検出電圧と基
準電圧が変化するため、直流電源が変動している状態で
も検出電圧と基準電圧の大小関係は安定動作時と変わら
ず、誤動作なく検出動作させることができる。

【００１９】（実施例２）図２は本発明の実施例２の回
路図である。以下、その回路構成について説明する。端
子ｐ−ｑ間には、実施例１と同様に、交流電源を全波整
流器により整流した脈流電圧が印加されるが、実施例１
では端子ｐ側が正極、端子ｑ側が負極であったのに対し
て、本実施例では、端子ｐ側が負極、端子ｑ側が正極で
ある。端子ｑには、インダクタＬ１の一端と平滑コンデ
ンサＣ１の負極が接続されており、インダクタＬ１の他
端はスイッチング素子Ｑ１を介して端子ｐに接続される
と共に、ダイオードＤ１のアノード・カソード間を介し
て平滑コンデンサＣ１の正極に接続されている。スイッ
チング素子Ｑ１は力率改善制御回路１により高周波でオ
ン・オフ駆動されており、そのオン期間幅は交流電源か
らの入力力率を改善するように制御される。力率改善制
御回路１の動作電源は、コンデンサＣ５の充電電圧によ
り供給されており、電源投入時にはコンデンサＣ５は端
子ｑから抵抗Ｒ７により充電される。以上の回路によ
り、昇降圧チョッパー回路（極性反転型チョッパー回
路）が構成されている。

【００２０】次に、この昇降圧チョッパー回路の動作に
ついて説明する。交流電源が投入されて、スイッチング
素子Ｑ１が動作を開始する以前は、平滑コンデンサＣ１
を充電する経路は存在しない。したがって、交流電源か
ら平滑コンデンサＣ１への突入電流は生じない。抵抗Ｒ
７を介して電源用のコンデンサＣ５が充電されて、コン
デンサＣ５の充電電圧が力率改善制御回路１の動作電圧
に達すると、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフ駆動が
開始される。スイッチング素子Ｑ１がオンすると、端子
ｑからインダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ１、端子ｐ
を介して電流が流れて、インダクタＬ１にエネルギーが
蓄積される。スイッチング素子Ｑ１がオフされると、イ
ンダクタＬ１の両端には蓄積エネルギーによる起電圧が
発生し、この電圧がダイオードＤ１を介して平滑コンデ
ンサＣ１に充電される。平滑コンデンサＣ１の充電電圧
はスイッチング素子Ｑ１のオン期間幅の制御により入力
電圧に対して昇圧することもできるし、降圧することも
できる。ここでは、入力電圧を昇圧して平滑コンデンサ
Ｃ１に充電している。

【００２１】次に、インバータ回路の構成について説明
する。インバータ回路の入力端には、一対のスイッチン
グ素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路が接続されて、平滑コンデ
ンサＣ１の直流電圧を印加されている。スイッチング素
子Ｑ２の両端には、直流カット用コンデンサＣ２、放電
灯ＬＡの一方のフィラメント、共振及び予熱用のコンデ
ンサＣ３、放電灯ＬＡの他方のフィラメント、共振用の
インダクタＬ２の直列回路が接続されている。コンデン
サＣ３はインダクタＬ２と共に共振回路を構成し、その
共振作用により放電灯ＬＡの両端に高電圧を生じさせる
と共に、放電灯ＬＡの両極フィラメントを介して共振電
流を流すことにより、各フィラメントを予熱する作用を
兼ねている。各スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３はインバー
タ制御回路２により高周波で交互にオン・オフされる。
インバータ制御回路２の動作電源は、実施例１と同様で
あり、コンデンサＣ５の充電電圧を三端子レギュレータ
Ｑ４により定電圧化して供給される。インバータ回路が
動作を開始すると、実施例１と同様に、インダクタＬ２
の２次巻線に発生する高周波電圧が抵抗Ｒ８とダイオー
ドＤ２を介してコンデンサＣ５に充電される。

【００２２】次に、フィラメント有無の検出回路につい
て説明する。まず、放電灯ＬＡの一対のフィラメントを
含む直流ループについては、図６の従来例と同様であ
り、平滑コンデンサＣ１の正極から、抵抗Ｒ１、放電灯
ＬＡの一方のフィラメント、抵抗Ｒ２、放電灯ＬＡの他
方のフィラメント、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４を介して平滑コ
ンデンサＣ１の負極に戻る経路で直流電流が流れるよう
に構成されている。この平滑コンデンサＣ１の電圧は、
昇降圧チョッパー回路の動作により変動し得る。例え
ば、電源投入後、インバータ回路のストレスを低減する
ために、直流電源の電圧を段階的に上昇させるような制
御を行う場合がある。このように、平滑コンデンサＣ１
の電圧が変動することにより、放電灯ＬＡの各フィラメ
ントが接続されている場合においても、抵抗Ｒ４の両端
に得られる検出電圧Ｖｄは変動することになる。図６の
従来例では、この検出電圧Ｖｄと比較される基準電圧Ｖ
ｒを三端子レギュレータＱ４から出力される定電圧から
分圧して得ていたが、本実施例では、実施例１と同様
に、抵抗Ｒ５，Ｒ６の直列回路を平滑コンデンサＣ１の
両端に接続し、検出電圧Ｖｄと同様に変動する直流電源
から基準電圧Ｖｒを得るようにしているものである。こ
のようにして得られた検出電圧Ｖｄと基準電圧Ｖｒは、
平滑コンデンサＣ１の電圧変動に対して同じ傾向で比例
的に変動するので、その大小関係は変化しない。したが
って、放電灯ＬＡのフィラメントが接続されているとき
には、検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒよりも高く、放電灯
ＬＡのフィラメントが接続されていないときには、検出
電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒよりも低くなるように、各抵抗
Ｒ１〜Ｒ６の抵抗値を設計しておけば、検出電圧Ｖｄと
基準電圧Ｖｒの大小関係をコンパレータＩＣ１で比較す
ることにより、フィラメントの有無を確実に検出するこ
とができ、その検出動作は直流電源の電圧変動には影響
されない。

【００２３】このように、本実施例では、インバータ回
路に供給している直流電源の変動に応じて検出電圧と基
準電圧が変化するため、直流電源が変動している状態で
も検出電圧と基準電圧の大小関係は安定動作時と変わら
ず、誤動作なく検出動作させることができる。

【００２４】（実施例３）図３は本発明の実施例３の回
路図である。本実施例では、実施例１と同様に、交流電
源を直流電源を変換する手段として昇圧チョッパー回路
を用いているが、実施例１と異なる点は、インバータ回
路の動作後に昇圧チョッパー回路を動作させる点と、フ
ィラメント有無の検出回路において、放電灯ＬＡの各フ
ィラメントごとに個別に検出電圧を得て、フィラメント
の数により検出電圧Ｖｄを変化させた点である。すなわ
ち、フィラメント有無の検出回路及びチョッパー回路の
起動回路以外は実施例１と同じ構成であるので、その違
いのみを以下に説明する。

【００２５】まず、フィラメント有無の検出回路につい
ては、電圧が変動する直流電源としての平滑コンデンサ
Ｃ１の正極側より抵抗Ｒ１、Ｒ３を介して放電灯ＬＡの
両極フィラメントの各一端にそれぞれ接続し、両極フィ
ラメントの各他端に抵抗Ｒ２、ダイオードＤ３の直列回
路と、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ４の直列回路をそれぞれ
接続し、これらを介して流れる直流電流を合成したもの
を抵抗Ｒ５に流して平滑コンデンサＣ１の負極側に至る
直流ループを形成し、放電灯ＬＡの両極フィラメントを
経由した各直流電流を合成した電流に応じた大きさの検
出電圧Ｖｄを得ている。一方、基準電圧Ｖｒは実施例１
又は２と同様に、変動する直流電源としての平滑コンデ
ンサＣ１の電圧を抵抗Ｒ６，Ｒ７により分圧して得てい
る。これらの検出電圧Ｖｄと基準電圧Ｖｒをコンパレー
タＩＣ１により比較している。なお、検出電圧Ｖｄは放
電灯ＬＡの両フィラメントが共に接続されているときに
のみ基準電圧Ｖｒよりも高くなり、放電灯ＬＡのいずれ
か一方のフィラメントが外れたときには、基準電圧Ｖｒ
よりも低くなるように、各抵抗Ｒ１〜Ｒ７の抵抗値が設
定される。

【００２６】次に、チョッパー回路の起動回路について
説明する。スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点にはコ
ンデンサＣ７の一端が接続され、コンデンサＣ７の他端
はダイオードＤ６のアノード・カソード間を介して制御
電源用のコンデンサＣ５の正極側に接続されている。ま
た、コンデンサＣ７の他端にはダイオードＤ５のカソー
ドが接続され、ダイオードＤ５のアノードは平滑コンデ
ンサＣ１の負極側に接続されている。また、実施例１の
端子ｐからコンデンサＣ５を充電する抵抗Ｒ７は省略し
ている。その他の構成は実施例１と同様である。

【００２７】交流電源が投入されると、昇圧チョッパー
回路のスイッチング素子Ｑ１がオン・オフ動作しなくて
も、平滑コンデンサＣ１はインダクタＬ１とダイオード
Ｄ１を介して端子ｐ−ｑ間の脈動電圧により充電され
て、交流電源のピーク値に向けて上昇する。この平滑コ
ンデンサＣ１の電圧上昇を受けて、インバータ回路が先
に動作するようにインバータ制御回路２の起動時電源供
給ルートを（例えば、平滑コンデンサＣ１から高抵抗を
介して）別途確保しておけば、スイッチング素子Ｑ２，
Ｑ３が交互にオン・オフ動作することにより、インダク
タＬ２の２次巻線に電圧が誘起されて、抵抗Ｒ８とダイ
オードＤ２を介してコンデンサＣ５が充電されると共
に、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点からコンデン
サＣ７とダイオードＤ６を介する経路でもコンデンサＣ
５が充電される。すなわち、スイッチング素子Ｑ２のオ
ン時に、コンデンサＣ７、ダイオードＤ６、コンデンサ
Ｃ５を介する経路でコンデンサＣ５が充電される。この
とき、コンデンサＣ７に充電された電荷は、スイッチン
グ素子Ｑ３がオンしたときに、ダイオードＤ５とスイッ
チング素子Ｑ３を介して放電される。コンデンサＣ５の
電圧が上昇すると、昇圧チョッパー回路の力率改善制御
回路１に電源が供給されるので、スイッチング素子Ｑ１
がオン・オフ動作を開始し、平滑コンデンサＣ１の電圧
はさらに上昇する。

【００２８】このように、本実施例では、インバータ回
路が動作を開始した後に、チョッパー回路の制御回路１
に電源供給されるので、チョッパー回路の動作はインバ
ータ回路の動作開始よりも後になる。そのため電源投入
後、チョッパー出力電圧が正常動作時の電圧に昇圧され
るまでしばらく時間を要するが、検出電圧Ｖｄと基準電
圧Ｖｒは同じ直流電源より供給しているため、フィラメ
ント有無の検出動作に誤動作が生じることはない。

【００２９】また、放電灯が点灯状態から外されたと
き、この実施例の場合、放電灯の電線が一線抜かれた時
点で検出電圧Ｖｄを発生させている２つの直流電流ルー
プのうち一方が遮断されるため、検出電圧Ｖｄは低下
し、検出電圧Ｖｄ＜基準電圧Ｖｒとなり、コンパレータ
ＩＣ１の出力が反転して、インバータ出力を抑制又は停
止させるように制御する。実施例１の場合、非電源側の
電線が抜かれるとフィラメント有無検出のための電流ル
ープが遮断されて検出電圧が低下するが、電源側の電線
が抜かれると放電灯を介してランプ電流が流れてしま
い、検出電圧があまり低下せず、検出動作しない可能性
がある。したがって、放電灯が点灯状態から外されると
きのアーク発生は実施例３の方が少なく、より安全で信
頼性の高いものとなっている。

【００３０】（実施例４）図４は本発明の実施例４の回
路図である。本実施例は、図２に示した実施例２におい
て、昇降圧チョッパー回路を省略し、交流電源の出力電
圧を整流した端子ｐ−ｑ間の脈流電圧により平滑コンデ
ンサＣ１を充電している。本実施例では、端子ｐ側が正
極、端子ｑ側が負極である。また、コンデンサＣ５には
電源投入時にインバータ制御回路２を起動するために、
端子ｐから抵抗Ｒ７を介して充電経路が確保されてい
る。その他の構成及び動作については実施例２と同様で
ある。

【００３１】本実施例においても、交流電源の電圧変動
等により平滑コンデンサＣ１の電圧が変動し得るが、イ
ンバータ回路に供給している直流電源の電圧変動に応じ
て検出電圧と基準電圧が変化するため、直流電源が電圧
変動している状態でも安定動作時と比べて検出電圧と基
準電圧の大小関係は変わらず、誤動作なく検出動作させ
ることができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、インバータ回路に供給
している直流電源の電圧変動と共にフィラメント有無の
検出電圧及び基準電圧が変化するため、直流電源が変動
している電源投入時のような過渡期においても、放電灯
のフィラメントの有無を誤動作なく検出することができ
る。また、請求項２〜５の発明のように、インバータ回
路に供給している直流電源を昇圧または昇降圧チョッパ
ー回路から供給し、インバータ回路のスイッチング素子
のストレスを低減させるべく、チョッパー回路の出力電
圧を変化させる制御を行う場合でも、フィラメント有無
検出回路の検出電圧と基準電圧は直流電源の電圧に応じ
て変化するので、安定点灯時と比べて検出電圧と基準電
圧の大小関係は変化せず、放電灯のフィラメントの有無
を誤動作なく検出することができる。さらに、請求項８
の発明によれば、フィラメント有無を検出するために放
電灯の各フィラメントごとに個別に電圧を供給してお
り、放電灯の電線が一線抜かれた時点で検出電圧を低下
させることができ、放電灯が点灯している状態から外さ
れてもアークの発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の回路図である。

【図２】本発明の実施例２の回路図である。

【図３】本発明の実施例３の回路図である。

【図４】本発明の実施例４の回路図である。

【図５】従来例１の回路図である。

【図６】従来例２の回路図である。

【符号の説明】

ＬＡ放電灯Ｃ１平滑コンデンサＶｄ検出電圧Ｖｒ基準電圧ＩＣ１コンパレータ１力率改善制御回路２インバータ制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源の出力電圧を整流して直流電
圧を出力する交流−直流変換手段と、上記直流電圧を入
力とし、一つ以上のスイッチング素子を高周波でスイッ
チングして高周波電圧を出力するインバータ回路と、上
記高周波電圧にて陰極予熱形の放電灯を高周波点灯させ
る放電灯点灯回路と、上記放電灯のフィラメントの有無
を検出する検出回路とを有し、上記直流電圧が変動又は
変化した場合に、その変動又は変化に応じて上記検出回
路の基準電圧を変化させることを特徴とする放電灯点灯
装置。
【請求項２】交流電源の出力を整流して直流電圧を
出力する交流−直流変換手段として、交流電源を整流す
る整流手段の出力に、インダクタとスイッチング手段の
直列回路を接続し、スイッチング手段を制御手段によっ
てオン・オフ制御して、整流手段の出力電圧を高周波で
チョッピングすることにより、スイッチング手段のオン
時に上記インダクタに蓄えられたエネルギーを整流手段
の出力電圧に重畳して出力する昇圧形チョッパー回路を
用いたことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装
置。
【請求項３】上記昇圧チョッパー回路は、電源投入
後、一定時間を経過してから動作を開始することを特徴
とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】交流電源の出力電圧を整流して直流電
圧を出力する交流−直流変換手段として、交流電源を整
流する整流手段の出力に、インダクタとスイッチング手
段の直列回路を接続し、スイッチング手段を制御手段に
よってオン・オフ制御して、整流手段の出力電圧を高周
波でチョッピングすることにより、スイッチング手段の
オン時に上記インダクタに蓄えられたエネルギーをダイ
オードを介して平滑コンデンサに出力する昇降圧形チョ
ッパー回路を用いたことを特徴とする請求項１記載の放
電灯点灯装置。
【請求項５】交流電源の出力を整流して直流電圧を
出力する交流−直流変換手段として、交流電源を整流す
る整流手段の出力に、インダクタとスイッチング手段の
直列回路を接続し、スイッチング手段を制御手段によっ
てオン・オフ制御して、整流手段の出力電圧を高周波で
チョッピングすることにより、スイッチング手段のオン
時に上記インダクタに蓄えられたエネルギーをダイオー
ドを介して平滑コンデンサに出力する昇降圧形チョッパ
ー回路を用いると共に、昇降圧形チョッパー回路の出力
電圧を制御することによってインバータ回路の出力を制
御する回路を有することを特徴とする請求項１記載の放
電灯点灯装置。
【請求項６】交流電源の出力を整流して直流電圧を
出力する交流−直流変換手段として、交流電源を整流す
る整流手段と、整流手段の出力に接続された平滑コンデ
ンサとよりなる整流平滑手段を用いることを特徴とする
請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】放電灯のフィラメント有無の検出回路
は、インバータ回路の電源である直流電源から少なくと
も一つ以上のインピーダンスを介して放電灯の各フィラ
メントに直流電流を流して上記インピーダンスに直流電
圧を発生させる手段と、上記直流電源を分圧して基準電
圧を発生させる手段と、上記インピーダンスに発生する
直流電圧を上記基準電圧と比較してその大小関係により
フィラメントの有無を判別する比較手段とを有すること
を特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】放電灯のフィラメント有無の検出回路
は、インバータ回路の電源である直流電源から少なくと
も一つ以上のインピーダンスを介して放電灯の各フィラ
メントごとに個別に直流電流を流して上記インピーダン
スに直流電圧を発生させる手段と、上記直流電源を分圧
して基準電圧を発生させる手段と、上記インピーダンス
に発生する直流電圧を上記基準電圧と比較してその大小
関係によりフィラメントの有無を判別する比較手段とを
有することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装
置。
【請求項９】インバータ回路の出力に昇圧トランス
の一次側を接続し、この昇圧トランスの二次側に放電灯
を接続したことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯
装置。