JPS61240595A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、インバータを用いて放電灯を高周波点灯する
放電灯点灯装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第１図は従来行われている高周波点灯回路の一例である
。これは、交流電源１に整流回路２を接続し、交流を全
波整流した脈流出力を得、これを平滑回路３を介して平
滑化した直流出力に変換する。その後、定電流インダク
タ４、プッシュプル接続したトランジスタ５．６を介し
てトランス７の一次巻線に印加される。帰還巻線８がト
ランジスタ５，６のベース＠線に接続される事によって
、トランジスタ５，６が交互に導通、しゃ断を繰り返し
、トランス７の二次巻線には、高周波電圧が発生し、放
電灯９が点灯する。図中１０．！１はベース抵抗、１２
はコンデンサである。

しかし、このような点灯装置にあっては、放電灯９が不
点になった時や放電灯がトランス７の二次側に接続され
ていない時にも高周波発振動作を続け、トランス７の二
次側には高周波で高い電圧が連続的に発生する。このた
め、人体にとって危険であるし、時には二次側配線の絶
縁破壊を引き起こすこともある。また、この種の放電灯
点灯装置にあっては、放電灯９の寿命末期に不点に至る
前段階として起こる整流減少等により半波状の放電にな
ったりする事がある。このような状態になると、放電灯
点灯装置の入力電力が大きくなり、信頼性の面から好ま
しくない。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の欠点を解消し、放電灯が不点で接続さ
れていない無負荷状態あるいは寿命末期の放電灯電流異
常減少時には、高周波発振動作を停止するとともに、使
用者に放電灯の異常状態を報知する機能を有する放電灯
点灯装置を提供する事を目的とする。

〔発明の構成及び作用〕

以下、本発明の一実施例を第２図によって説明する。第
１図と異なる所は主回路上にトランジスタ１３が接続さ
れている事である。このＩ・ランジスタの導通状態では
第２図の回路動作は基本的に第１図に示す回路と同じで
あり、高周波電圧が放電灯９に加わる。一方、トランジ
スタ１３がしゃ断状態にあると、トランジスタ５，６と
共にしゃ断状態となり、発振動作は停止し、放電灯には
高周波電圧が加わらない事になる。

いま、交流電源１が投入されると、コンデンサ１４が抵
抗１５．１６を通じて徐々に充電される。

このため抵抗１７を通じて流れるトランジスタ１３のベ
ース電流も徐々に増加する。ベース電流の増加に伴って
、トランジスタ１３のコレクタ、エミッタ間の電圧も整
流回路２の出力電圧から徐々に減少し、ついにはその飽
和電圧値に達する。また、トランジスタ１３のベース電
流が徐々に増加し、一定値に達する間の整流回路出力の
正極側とトランジスタ１３のコレクタ間の電圧は徐々に
増加し、トランス７の一次巻線に発生する電圧もＯから
徐々に増加する。トランス７の二次側に接続された放電
灯９に加わる電圧も、徐々に増加させる事ができる。し
たがって、トランス７の二次側電圧が放電灯９の始動電
圧に達するまでの時間は余熱巻線１８．１９を通じて放
電灯９には余熱電流を流し、コールドスタートを防止す
る事ができる。

次に、放電灯９が始動するとトランス７の二次側巻線の
一部に設けられたカレントトランス２０の二次側巻線に
は、放電灯電流の大きさに対応した電圧が誘起される。

この電圧はダイオード２１により整流され、コンデンサ
２２を充電する。放電灯９の点灯状態が正常であると、
コンデンサ２２の電圧によりシリコン双方向性スイッチ
（以下ＳＢＳという）２３はブレークオーバーし、導通
状態となり、トランジスタ２５にはベース電流が流れ導
通状態となる。すると、トランジスタ２５のベース電流
とコレクタ電流がトランジスタ２６のベース電流として
流れ、トランジスタ２６は導通状態になる。この時、ト
ランジスタ２６はトランジスタ２５のベース電流のみで
も飽和動作するように設計されている。トランジスタ２
６が飽和動作をするとそのコレクタ、エミッタ間の電圧
は、発光ダイオード２７のオン電圧よりも低いので、抵
抗２日を通じて整流回路２の出力から流れ込む電流は、
トランジスタ２６のコレクタに流れ込む。

よって、発光ダイオードは発光しない。

一方、放電灯が不点または、電流減少を伴う異常点灯時
には、コンデンサ２２の電圧が５ＢＳ２３をブレークオ
ーバーさせる電圧には達せずＳＢ３２３はしゃ断状態の
ままである。このような時には、トランジスタ２５はし
ゃ断状態であり、トランジスタ２６もベース電流が供給
されずしゃ断状態にある。したがって、整流回路２の出
力から抵抗２８を通じて流れる電流は発光ダイオード２
７を流れ、発光ダイオード２７は発光する。

すなわち、発光ダイオード２７は、放電灯９が正常点灯
時には発光せず、不点または、電流減少を伴う異常点灯
時には発光する事になる。

次に、コンデンサ２９は抵抗３０を流して交流電源１の
投入と同時に徐々に充電され、やがて、５ＢＳ３１がブ
レークオーバーし、導通状態となり、以後交流型＋１！
１が断状態となるまで導通状態を維持する。５ＢＳ３１
を流れる電流は抵抗３２を通じて、ダイオード３３また
はトランジスタ２５のコレクタに流れ込む。いま、５Ｂ
Ｓ３１がブレークオーバーする瞬間にランプが正常点灯
状態になっていれば、トランジスタ２５．２６は導通状
態にある。トランジスタ３５のベースには直列にダイオ
ード３３．３４が接続されているため、５ＢＳ３１を流
れる電流は、トランジスタ２５のコレクタに向って流れ
、トランジスタ２６は導通状態であるので発光ダイオー
ド２７は発光しない。また、トランジスタ３５にはベー
ス電流が流れないため、しゃ断状態で、トランジスタ１
３にはベース電流が供給され、導通状態を維持し、放電
灯９には、高周波電圧が加わり、点灯を継続する。

一方、交流電源１を投入後５ＢＳ３１がブレークオーバ
ーする瞬間に、放電灯９が不点または電流減少を伴う異
常点灯時には、トランジスタ２５はしゃ断状態である。

５ＢＳ３１に流れる電流は、ダイオード３３．３４を通
じてトランジスタ３５のベースに流れ、トランジスタ３
５は導通状態となる。トランジスタ３５が導通状態にな
ると、それまで抵抗１６．１７を通じてトランジスタ１
３のベースに流れていた電流は、トランジスタ３５のコ
レクタに流れトランジスタ１３はしゃ断状態となる。す
ると高周波の発振動作は停止し、放電灯９には高周波電
圧が加わらなくなる。

トランジスタ１３がしゃ断状態となった後は、放電灯９
には高周波電圧が加わらなくなるが、トランジスタ２５
．２６はしゃ断状態を維持するため、発光ダイオード２
７は、以後交流電源ｌが断状態となるまで発光を継続し
、放電灯の異常を報知し続ける。

これまでの説明は、交流電源１が投入されてから、５Ｂ
Ｓ３１がブレークオーバーに至るまでの時間における動
作を述べた。次に、電り琴投人後５ＢＳ３１がブレーク
オーバーするまでの間では、放電灯９が正常点灯し５Ｂ
Ｓ３１のブレークオーバー後に放電灯９が不点または、
電流減少を伴う異常点灯状態になった場合について説明
する。このような時には、５ＢＳ３１すでにブレークオ
ーバーし、それまで放電灯９は正常点灯状態にあるので
、５ＢＳ２３は、導通状態にあり、トランジスタ２５．
２６も導通状態にある。よって発光ダイオード２７は発
光していない。いま、放電灯９が何らかの原因で、不点
あるいは、電流減少を伴う異常点灯状態になると、カレ
ントトランス２０の二次巻線に誘起される電圧は減少し
、５ＢＳ２３に流れる電流は保持電流以下となり５ＢＳ
２３はしゃ断状態となる。

すると、５ＢＳ３１．抵抗３２を通じてトランジスタ２
５のコレクタに流れ込んでいた電流は、ダイオード３３
．３４を通じてトランジスタ３５のベースに流れ、トラ
ンジスタ３５は導通状態になると同時に発光ダイオード
２７は発光する。トランジスタ１３にはベース電流が流
れず、トランジスタ１３はしゃ断状態になり高周波発振
動作は停止し、放電灯９には高周波電圧が加わらなくな
る。

この場合にも発光ダイオード２７は以後交流電源１が断
状態となるまで発光を継続し、放電灯の異常を報知し続
ける。

以上述べたように交流電源１を投入後、ＳＢＳ　３１が
ブレークオーバーするまでに要する時間を放電灯が余熱
段階を経て、始動するに充分な時間（例えば１秒間）以
上に設定すれば放電灯をコールドスタートする事なく、
かつ不点または電流減少を伴う異常点灯時には速やかに
放電灯９への高周波電圧の印加を停止し、かつ異常を報
知する事ができる。また、交流電源１の電圧値が何んら
かの原因で短時間で降下するような場合でもコンデンサ
２２の容量を適当に選んでおけば５ＢＳ２３は電圧降下
期間中も導通状態を維持し、点灯装置は正常動作を継続
する。

以上第２図に示す実施例では、フィラメント余熱を要す
る放電灯の点灯に本発明を応用した場合について述べた
が、本発明ＨＩＤ光源のようにフィラメント余熱を必要
としない放電灯にも応用可能である。第３図は本発明を
１１１０光源の点灯に応用した実施例である。第２図と
異なる所は、余熱時間設定用のコンデンサ１４と抵抗１
７及びトランス７の二次巻線の一部に設けられた余熱巻
線１８゜１９が不要な事である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば放電灯が不点、ある
いは電流の減少を伴う異常点灯時のいずれの場合におい
て停止し、かつ異常を報知する事が可能となる。そのた
め配電線の絶縁破壊や、人体に対する危険も少なくなり
、点灯装置自体の寿命も長くなる等の効果の他、異状報
知機能により使用者はすみやかに放電灯の異状を知る事
ができる。

また、本発明は一般照明用の放電灯のみならず、放電灯
から放射される紫外線を利用して食物、水等の殺菌を行
う殺菌灯の点灯にも有効である。この種の放電灯の点灯
にあっては、殺菌効率のアップ、人体保護等の目的から
放電灯は、金属等のしゃへい物でおおわれ、その点灯状
態を一般照明用の放電灯のように肉眼で確認する事が困
難である。

さらに、この種の放電灯にあっては不点または電流減少
を伴う異常点灯状態のままに報知すること復帰させる必
要があるが、本発明によって上述の問題点を解消する事
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高周波点灯装置の一例を示す回路図、第
２図は本発明による放電灯点灯装置の一実施例を示す回
路図。 第３図は本発明の他の実施例を示す回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流電源を入力とする整流回路と、その直流出力を
   高周波に変換するインバータ回路とこのインバータ回路
   の出力により付勢される放電灯からなる放電灯点灯装置
   において、上記放電灯が不点または、電流減少を伴う異
   常点灯時に、上記整流回路の出力と上記インバータを結
   ぶ主回路上に設けられたスイッチをしゃ断状態とするこ
   とによって、上記放電灯への高周波電圧の印加を停止す
   るとともに、上記放電灯の異常状態を使用者に報知する
   機能を有することを特徴とする放電灯点灯装置。 ２、主回路上に設けられたスイッチは、交流電源投入後
   、放電灯の点灯状態にかかわらず、少なくとも１秒間は
   、実質的に導通状態にあることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の放電灯点灯装置。 ３、放電灯が電極余熱型である場合には、電源投入後、
   主回路上に設けられたスイッチに印加される電圧を制御
   することによりインバータの発振出力を弱めて、放電灯
   の電極を余熱する機能を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の放電灯点灯装置。