背景技术
以往以来,如图35所示,已知有如下的放电灯点灯装置100及使用放电灯点灯装置100的照明器具500(例如参照专利文献1),该放电灯点灯装置100利用旁通电容器C15仅检测放电灯FL的直流电压,从而检测放电灯FL的寿命末期。
该放电灯点灯装置100及使用放电灯点灯装置100的照明器具500,将二极管电桥等的全波整流电路101的输入端子连接在商用交流电源e上,在该全波整流电路101的输出端子间连接有平滑电容器C11,在该平滑电容器C11上连接着作为放电灯点灯单元的半桥型的逆变器电路102。
此外,该逆变器电路102在平滑电容器C11上串联连接着场效应晶体管Q11及场效应晶体管Q12,在场效应晶体管Q11的门极上经由电阻R11、在场效应晶体管Q12的门极上经由电阻R12连接着驱动电路103。
进而,在场效应晶体管Q12的两端,经由作为直流切断单元的直流切断用的电容器C12、具有镇流器(ballast choke)的功能的变压器Tr1的一次绕组Tr1a及作为直流切断单元的直流切断用的电容器C13连接着放电灯FL的灯丝FL1、FL2的一端,这些灯丝FL1、FL2分别连接在变压器Tr1的灯丝预热绕组Tr1b、Tr1c上。此外,在经由电容器C13的放电灯FL的灯丝FL1、FL2间连接着电容器C14。
在放电灯FL的灯丝FL1、FL2间,连接着电阻R13及R14的串联电路的电阻分压电路104,在电阻R14上并联地连接着旁通电容器C15,通过它们形成作为直流电压检测单元的直流电压检测电路105,在该直流电压检测 电路105上,连接着比较电路106,该比较电路106检测充电到该直流电压检测电路105的旁通电容器C15中的电压是否是规定值以上,该比较电路106连接在作为控制单元的控制电路107上,该控制电路107连接在驱动电路103上。
放电灯点灯装置100及使用放电灯点灯装置100的照明器具500首先将商用交流电源e的交流电压用全波整流电路101进行全波整流,用平滑电容器C11平滑化,通过驱动电路103使场效应晶体管Q11及场效应晶体管Q12开关(switching),感应出高频交流而使放电灯FL高频点灯。此外,此时在灯丝预热绕组Tr1b、Tr1c中感应出电压,将灯丝FL1、FL2预热。
并且,放电灯FL在通常时,在放电灯FL上被施加正负大致对称的高频交流电压,所以通过旁通电容器C15使高频交流旁通,不将旁通电容器C15充电,比较电路106使控制电路107使驱动电路103如通常那样动作。
另一方面,如果放电灯FL成为寿命末期,例如某个灯丝FL1、FL2成为不发光状态,则在放电灯FL中发生整流作用,由电阻R13及电阻R14分压而将旁通电容器C15充电,由比较电路106检测到该旁通电容器C15成为规定电压以上,控制电路107通过由驱动电路103使逆变器电路102将输出降低到放电灯FL的电弧消灭的电压以下,或者使逆变器电路102的输出下降,由旁通电容器C15仅检测放电灯FL的直流电压,能够检测到放电灯FL的寿命末期。
此外,如图36所示,作为图35所示的专利文献1的放电灯点灯装置100及使用放电灯点灯装置100的照明器具500的不同的形态,已知有如下的放电灯点灯装置200及使用放电灯点灯装置200的照明器具600(例如参照专利文献1),该放电灯点灯装置200根据电容器C33的充电状态检测放电灯FL的寿命末期。
该放电灯点灯装置200及使用放电灯点灯装置200的照明器具600,将变压器Tr3的一次绕组Tr3a连接在商用交流电源e上,将二极管电桥等的全波整流电路201的输入端子连接在在该变压器Tr3的二次绕组Tr3b上,在该全波整流电路201的输出端子间连接平滑电容器C31及齐纳二极管ZD1,进而连接作为控制单元的控制电路203,该控制电路203通过被输入调光信号而控制驱动电路103,使逆变器电路102的输出降低,使放电灯 FL调光点灯。
此外,放电灯FL的灯丝FL1的一端连接着电阻R31、电阻R32及电阻R33的串联电路的电阻分压电路204,在电阻R33上并联连接着旁通电容器C32,构成作为直流电压检测单元的直流电压检测电路205,电阻R32、电阻R33及旁通电容器C32的连接点连接在比较电路206上。
并且,该比较电路206从电阻R32、电阻R33及旁通电容器C32的连接点经由二极管D21、齐纳二极管ZD2连接在晶体管Q21的基极上,该晶体管Q21的发射极连接在全波整流电路201的正极上,集电极经由电阻R34及电容器C33连接在全波整流电路201的负极上,电阻R34及电容器C33的连接点连接在控制电路203上。进而,在晶体管Q21的基极、发射极上连接着电阻R35,晶体管Q21的基极经由电阻R36及晶体管Q22的集电极、发射极连接在全波整流电路201的负极上,晶体管Q22的基极经由齐纳二极管ZD3及二极管D22连接在电阻R32、电阻R33及旁通电容器C32的连接点上。
放电灯点灯装置200及使用放电灯点灯装置200的照明器具600在放电灯FL的灯丝FL1不发光的情况下,在旁通电容器C32的电阻R32为正极的状态下旁通电容器C32被充电,齐纳二极管ZD3导通,对晶体管Q22供给基极电流,通过晶体管Q22导通,晶体管Q21的基极的电位下降,晶体管Q21也导通,将电容器C33充电,由此,控制电路203检测到是寿命末期并控制驱动电路103,使逆变器电路102的输出降低或停止。
并且,放电灯点灯装置200及使用放电灯点灯装置200的照明器具600在放电灯FL的灯丝FL2不发光的情况下,在旁通电容器C32的电阻R32为负极的状态下旁通电容器C32被充电,齐纳二极管ZD2导通,将晶体管Q21的基极电流引出,晶体管Q21导通,将电容器C33充电,由此,控制电路203检测到是寿命末期并控制驱动电路103,同样使逆变器电路102的输出降低或停止。
另一方面,如图37所示,已知有如下的放电灯点灯装置300及使用放电灯点灯装置300的照明器具700(例如参照专利文献2),该放电灯点灯装置300即使灯丝端子的一端成为连接不良,在放电灯电流路径所存在的逆变器电路中也能够容易地检测到一端连接不良的。
放电灯点灯装置300及使用放电灯点灯装置300的照明器具700在直 流电源E上连接着开关元件Q1、Q2的串联电路,对于开关元件Q1、Q2的门极,经由电阻R1、R2从控制电路部301的驱动电路302交替地供给驱动信号。控制开关元件Q1、Q2的控制电路部301具备用来控制将开关元件Q1、Q2交替地导通关断驱动的频率的频率控制电路303。在控制电路部301中,构成有比较器NL、EL。并且,具备用来检测放电灯1a的低压侧灯丝的连接的有无的低压侧无负载检测电路、用来在逆变器电路的起动时检测放电灯1a的连接的有无的起动时无负载检测电路、以及放电灯1a的直流成分检测电路。
放电灯点灯装置300及使用放电灯点灯装置300的照明器具700在直流电源E的正极与放电灯1a的高压侧的灯丝端子B之间连接着电阻R5,在高压侧的灯丝端子A与直流电源E的负极(地线)之间连接着电阻R9、R10和齐纳二极管ZD1的串联电路。在齐纳二极管ZD1的两端,经由二极管D1并联连接着电阻R11和电容器C6,其电位VC连接在比较器NL的正侧输入端子上。由这些电阻R5、灯丝端子B、A、电阻R9、R10、齐纳二极管ZD1、二极管D1、电阻R11、电容器C6构成起动时无负载检测电路。
放电灯点灯装置300及使用放电灯点灯装置300的照明器具700,如果在灯丝端子A、B为连接的状态下投入电源,则从直流电源E以电阻R5、灯丝端子B、灯丝端子A、电阻R9、电阻R10、齐纳二极管ZD1、二极管D1、电阻R11、电容器C6的路径施加直流偏压。此时,由于晶体管Q3关断,所以电容器C6的电位VC不受电阻R14的影响,在起动时施加仅由构成无负载检测电路的电阻决定的分压比的电压。由此,在比较器NL上被施加基准电压Ref-NL以上的直流偏压,比较器NL的输出为高电平,使逆变器电路开始振荡。
专利文献1:日本特开平11-31594号公报(图1,权利要求1)(图9,段落号0060)
专利文献2:日本特开2004-193074号公报(图1,权利要求1)
但是,图35所示的放电灯点灯装置100及使用放电灯点灯装置100的照明器具500在检测到放电灯FL的寿命末期的情况下,在放电灯FL中发生半波放电,在旁通电容器C15中发生直流成分。并且,在发生了旁通电容器C15相对于地线为负电位那样的半波放电的情况下,在比较电路106 中被输入负电压。此时,在以集成电路构成比较电路106的情况下,输入负电压成为引起集成电路内部中的误动作的原因。因此,在为了防止输入负电压而在旁通电容器C15上并联地连接二极管,以使阴极为比较电路106侧、阳极为地线侧的情况下,即使在放电灯FL中发生半波放电而使旁通电容器C15相对于地线为负电位,也不会被输入相对于地线为二极管的Vf以上的负电压,所以不能检测到。
图36所示的放电灯点灯装置200及使用放电灯点灯装置200的照明器具600能够对正方向和负方向的两方向检测半波放电并转移到保护动作,但需要许多的半导体零件,变得比较昂贵,且需要确保安装空间。
图37所示的放电灯点灯装置300及使用放电灯点灯装置300的照明器具700中,起动时无负载检测电路和寿命末期检测电路分别为不同的电路,零件件数变多。此外,通过直流电源E、电阻R5、灯丝端子B、灯丝端子A、电阻R9、电阻R10、齐纳二极管ZD1、二极管D1、比较器NL的路径判别起动时的负载的有无。因此,在灯丝端子B或灯丝端子A脱落的情况下,由于没有该路径,所以不能恒常地将电容器C6充电。但是,例如在灯丝B端子脱落的情况下,在电源投入时那样的过渡性的情况下,存在直流电源E、电阻R5、电容器C2、灯丝端子B、灯丝端子A、电阻R9、电阻R10、二极管D1、比较器NL的路径,在灯丝端子A脱落的情况下也是同样的。因而,即使在灯丝端子A脱落的情况下,在电源投入时电容器C6的两端电压也会过渡性地上升,所以有可能起动时无负载检测电路误检测而逆变器电路开始振荡。一旦逆变器电路开始振荡,则通过在放电灯1a的两端发生的高频电压将电容器C6充电。即,即使在灯丝端子脱落的状态下,电容器C6也被持续充电,逆变器电路的振荡不停止。因而,即使灯丝端子脱落,逆变器电路也开始动作并继续。
附图说明
图1是采用本发明的第一实施方式的放电灯点灯装置的照明器具的从斜下方观察的外观立体图。
图2是采用图1的放电灯点灯装置的照明器具的电路结构图。
图3是图1的照明器具的放电灯点灯装置的逆变器电路的动作频率与谐振负载电路的谐振特性的关系曲线图。
图4是图1的放电灯点灯装置的正常的放电灯的连接时的时序图。
图5是图1的放电灯点灯装置的在寿命末期的放电灯的连接时,放电灯相对于地电位向正方向产生整流作用的情况下的时序图。
图6是图1的放电灯点灯装置的在寿命末期的放电灯的连接时放电灯相对于地电位向负方向产生整流作用的情况下的时序图。
图7是采用本发明的第二实施方式的放电灯点灯装置的照明器具的电路结构图。
图8是图7的放电灯点灯装置的灯丝端子正常连接的情况下的时序图。
图9是图7的放电灯点灯装置的在灯丝端子脱落的状态下连接的情况下的时序图。
图10是图9的放电灯点灯装置的在寿命末期的放电灯的连接时放电灯相对于地电位向正方向产生整流作用的情况下的时序图。
图11是图9的放电灯点灯装置的在寿命末期的放电灯的连接时放电灯相对于地电位向负方向产生整流作用的情况下的时序图。
图12是采用本发明的第三实施方式的放电灯点灯装置的照明器具的电路结构图。
图13是采用本发明的第四实施方式的放电灯点灯装置的照明器具的电路结构图。
图14是采用本发明的第五实施方式的放电灯点灯装置的照明器具的电路结构图。
图15是图14的放电灯点灯装置的正常的放电灯的连接时的时序图。
图16是图14的放电灯点灯装置的在灯丝端子脱落的状态下连接的情况下的时序图。
图17是图14的放电灯点灯装置的在寿命末期的放电灯的连接时放电灯相对于地电位向正方向产生整流作用的情况下的时序图。
图18是图14的放电灯点灯装置的在寿命末期的放电灯的连接时放电灯相对于地电位向负方向产生整流作用的情况下的时序图。
图19是采用本发明的第六实施方式的放电灯点灯装置的照明器具的电路结构图。
图20是图19的放电灯点灯装置的正常的放电灯的连接时的时序图。
图21是图19的放电灯点灯装置的在灯丝端子脱落的状态下连接的情况下的时序图。
图22是采用本发明的第七实施方式的放电灯点灯装置的照明器具的电路结构图。
图23是图22的放电灯点灯装置的正常的放电灯的连接时的时序图。
图24是图22的放电灯点灯装置的在灯丝端子脱落的状态下连接的情况下的时序图。
图25是图22的放电灯点灯装置的在寿命末期的放电灯的连接时放电灯相对于地电位向正方向产生整流作用的情况下的时序图。
图26是图22的放电灯点灯装置的在寿命末期的放电灯的连接时放电灯相对于地电位向负方向产生整流作用的情况下的时序图。
图27是采用本发明的第八实施方式的放电灯点灯装置的照明器具的电路结构图。
图28是图27的放电灯点灯装置的正常的放电灯的连接时的时序图。
图29是图27的放电灯点灯装置的灯丝端子在脱落的状态下连接的情况下的时序图。
图30是图27的放电灯点灯装置的在寿命末期的放电灯的连接时放电灯相对于地电位向正方向产生整流作用的情况下的时序图。
图31是图27的放电灯点灯装置的在寿命末期的放电灯的连接时放电灯相对于地电位向负方向产生整流作用的情况下的时序图。
图32是采用本发明的第九实施方式的放电灯点灯装置的照明器具的电路结构图。
图33是图32的放电灯点灯装置的在寿命末期的放电灯的连接时放电灯相对于地电位向正方向产生整流作用的情况下的时序图。
图34是图32的放电灯点灯装置的在寿命末期的放电灯的连接时放电灯相对于地电位向负方向产生整流作用的情况下的时序图。
图35是以往的放电灯点灯装置及使用放电灯点灯装置的照明器具的电路结构图。
图36是与图35不同的以往的放电灯点灯装置及使用放电灯点灯装置的照明器具的电路结构图。
图37是与图35不同的以往的放电灯点灯装置及使用放电灯点灯装置的照明器具的电路结构图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的多个实施方式的放电灯点灯装置及使用放电灯点灯装置的照明器具进行说明。
(第一实施方式)
如图1所示,采用作为有关本发明的第一实施方式的放电灯点灯装置10的照明器具1具备:器具主体2、覆盖器具主体2的下方而安装在器具主体2上的反射板3、沿长度方向配置在反射板3的下面的热阴极型的直管型的放电灯FL、以及配置在反射板3的两端的一对插座4。在各个插座4中,经由未图示的弹簧设有两对销接触孔5。通过在销接触孔5中安装放电灯FL,将在放电灯FL的一端上具有的灯丝端子(参照图2)A、B及在放电灯FL的另一端上具有的灯丝端子(参照图2)C、D电气地连接在放电灯点灯电路10上。另外,放电灯FL也可以代替图示的一根而是多根,在此情况下,根据放电灯FL的根数决定插座4的数量。此外,放电灯FL也可以是用于设施或店铺用途的直管型、主要用于住宅用途的环状型、或者主要在下照灯的器具中使用的紧凑型。
如图2所示,放电灯点灯装置10具备:直流电源Vdc;逆变器电路11,与直流电源Vdc连接,具有一对开关元件Q1、Q2,将直流电压变换为高频电压;谐振电路12,与逆变器电路11连接,具有谐振用电容器C1及谐振用电感器T1,使热阴极型的放电灯FL点灯;控制电路部(逆变器控制电路)13,对逆变器电路11的开关元件Q1、Q2进行导通关断控制;电阻分压电路14,相对于放电灯FL并联地串联连接着两个电阻R1、R2;交流旁通用的旁通电容器C5,与电阻分压电路14的分压电阻R1、R2并联连接;电流源(直流电流源)I1,与旁通电容器C5连接,将直流偏压输入到旁通电容器C5中;第一电压比较器(第一异常负载检测电路)EL1,比较旁通电容器C5的两端电压与第一基准电压Vth1;第二电压比较器(第二异常负载检测电路)EL2,比较旁通电容器C5的两端电压与第二基准电压Vth2。
逆变器电路11是半桥型,构成串联电路的作为N沟道型的FET的开关元件Q1的漏极和同样是作为N沟道型的FET的开关元件Q2的源极连接在例如是商用交流电源且具有整流平滑化后的电压的直流电源Vdc上。在开关元件Q1的源极与开关元件Q2的漏极的连接点和地电位间串联连接着谐振用电感器T1和谐振用电容器C1,在谐振用电容器C1的两端连接着谐振兼直流阻止用电容器C2和放电灯FL。
放电灯FL的灯丝f1、f2并联连接在谐振用电感器T1的二次绕组及预热控制用电容器C3、C4的串联电路上。开关元件Q1、Q2被控制电路部13 以高频交替地进行导通关断控制。控制电路部13由对开关元件Q1、Q2的动作频率进行控制的频率控制电路15、用来对后述的先行预热模式、启动模式、和点灯模式的时间进行控制的定时器电路16、对负载的异常进行检测的第一电压比较器EL1、第二电压比较器EL2、对开关元件Q1、Q2的驱动进行控制的驱动电路17、和供给直流电流的电流源I1构成。在第一电压比较器EL1和第二电压比较器EL2上,施加由检测放电灯FL的直流成分的电阻R1、R2和旁通电容器C5构成的直流电压检测电路18的输出。
开关元件Q1、Q2通过来自控制电路部13的驱动信号交替地进行导通关断动作,对由谐振用电感器T1、谐振用电容器C1、谐振兼直流阻止用电容器C2、和放电灯FL构成的谐振负载电路施加矩形波状的高频电压,使放电灯FL以正弦波状的高频点灯。
这里,对放电灯点灯装置10中的逆变器电路11的动作频率与谐振负载电路的谐振特性的关系进行说明。
如图3所示,逆变器电路11如果被投入电源,则以相对于由谐振用电感器T1和谐振用电容器C1决定的无负载谐振频率f0足够高的频率fph开始振荡,对放电灯FL施加不能点灯的程度的谐振电压。此时,从谐振用电感器T1的2次绕组经由电容器C3、C4流过用来将灯丝f1、f2加热的先行预热电流。将该动作称作先行预热模式。在本实施方式中,在电源投入后,作为放电灯点灯装置10内的集成电路的起动时间而在先行预热模式之前设有预备模式。
然后,在进行规定的时间的先行预热后,逆变器电路11的动作频率变化为接近于无负载谐振频率f0的启动时频率fst,以使该频率能够将放电灯FL点灯,施加放电灯FL能够点灯那样的谐振电压,放电灯FL点灯。将该动作称作启动模式。然后,逆变器电路11的动作频率变化为点灯时的频率ft,转移到通常点灯状态,放电灯FL能够得到规定的输出。将该动作称作点灯模式。以上将放电灯FL正常连接的情况下的从电源投入到通常点灯是顺序动作。对于先行预热模式、启动模式、和点灯模式,由控制电路部13内的定时器电路16控制,根据由定时器电路16计时的经过时间来调整频率设定电路的振荡频率。
回到图2,第一电压比较器EL1如果输入电压超过预先设定的第一基准 电压Vth1则输出高电平(H)信号,在高电平信号输出时使频率控制电路15停止,向开关元件Q1、Q2输出的驱动信号停止。结果,逆变器电路11停止振荡。此外,频率控制电路15仅在点灯模式下受理来自第一电压比较器EL1的停止信号。即,在停止时、先行预热模式、启动模式中,将来自第一电压比较器EL1的信号屏蔽。
第二电压比较器EL2如果输入电压低于预先设定的第二基准电压Vth2则输出高电平(H)信号,在高电平信号输出时使频率控制电路15停止,向开关元件Q1、Q2输出的驱动信号停止。结果,逆变器电路11停止振荡。此外,频率控制电路15仅在点灯模式下受理来自第二电压比较器EL2的停止信号。即,在停止时、先行预热模式、启动模式中,将来自第二电压比较器EL2的信号屏蔽。
电流源I1是将直流偏压输入到旁通电容器C5中的直流电流源,开关元件Q1、Q2的导通关断占空比以大致50%动作。放电灯FL在通常时、即没有达到寿命的情况下,在放电灯FL上被施加正负大致对称的高频交流电压。在放电灯FL的两端电压是正负大致对称的高频交流电压的情况下,旁通电容器C5相对于高频电压的频率成为足够低的阻抗,所以不会被在放电灯FL的两端发生的高频电压直流地充电。旁通电容器C5由电流源I1和电阻R1、R2决定两端电压。在正常的放电灯FL的连接时,为第一基准电压Vth1>旁通电容器两端电压VC5>第二基准电压Vth2的关系。因而,第一电压比较器EL1及第二电压比较器EL2的输出都为低电平(L),驱动电路17继续动作。
接着,对放电灯点灯装置10的正常的放电灯FL的连接时进行说明。
如图4所示,在T1时刻投入电源。随着电源的投入,旁通电容器C5被充电。由此,在T2时刻,第一电压比较器EL1输出高电平信号,在预备模式中,通过频率控制电路15及驱动电路17使向放电灯FL的高频电力供给降低或停止。然后,在从T3时刻起的先行预热模式、从T4时刻起的启动模式以及到T5时刻、T6时刻为止的预先设定的时间,对第一电压比较器EL1施加屏蔽而禁止动作,在T6时刻向点灯模式转移。
接着,对在放电灯点灯装置10的寿命末期的放电灯FL的连接时放电灯FL相对于地电位向正方向发生整流作用的情况进行说明。
如图5所示,放电灯FL为寿命末期,某个灯丝f1、f2(参照图2)成为不发光的状态,如果在T1时刻投入电源,则在放电灯FL中发生整流作用,由电阻R1、R2分压,旁通电容器C5被充电。此时,在放电灯FL点灯中相对于地电位向正方向发生整流作用的方向上放电灯FL的灯丝f1(f2)达到寿命的情况下,旁通电容器C5被向正方向充电。通过电流源I1和放电灯FL的整流作用,在T2时刻,旁通电容器两端电压VC5>第一基准电压Vth1的关系成立。
由此,在T2时刻,第一电压比较器EL1输出高电平信号,在预备模式中,通过频率控制电路15及驱动电路17使向放电灯FL的高频电力供给降低或停止。并且,在从T3时刻起的先行预热模式、从T4时刻起的启动模式以及到T5时刻、T6时刻为止的预先设定的时间中,对第一电压比较器EL1施加屏蔽而禁止动作。在T3时刻的先行预热模式中,由于放电灯FL不放电,所以放电灯FL的阻抗成为无限大,形成直流电源Vdc、电阻R2、电阻R1、旁通电容器C5的充电路径。
在从T5时刻到T7时刻的期间内,第一基准电压Vth1>旁通电容器两端电压VC5的关系成立,在T7时刻,旁通电容器两端电压VC5>第一基准电压Vth1的关系成立,所以第一电压比较器EL1输出高电平(H)信号,使频率控制电路15停止,向开关元件Q1、Q2输出的驱动信号停止,转移到保护模式。
因而,在连接着正常的放电灯FL的状态下,即使在先行预热模式中旁通电容器C5被充电,也通过在先行预热模式中将第一电压比较器EL1屏蔽,能够避免误检测。此外,关于先行预热模式和启动模式,直流电源Vdc及放电灯FL的两端电压是不稳定的状态,即使是正常的放电灯FL,也处于容易在放电灯FL的两端电压发生直流成分的状态。通过在这样的不稳定的动作模式中将第一电压比较器EL1屏蔽,能够避免误检测。即使在连接着寿命末期的放电灯FL的状态下投入电源,在先行预热模式和启动模式中旁通电容器两端电压VC5>第一基准电压Vth1的关系成立,也不会有向放电灯FL的高频电力供给降低或停止的情况。在点灯模式转移后检测到旁通电容器两端电压VC5>第一基准电压Vth1时,将向放电灯FL的高频电力供给降低或停止。
接着,对于放电灯点灯装置10的在寿命末期的放电灯FL的连接时放电灯FL相对于地电位向负方向发生整流作用的情况进行说明。
如图6所示,如果在点灯中放电灯FL达到寿命而相对于地电位向负方向发生整流作用,则旁通电容器C5被经由电阻R1和放电灯FL放电。由此,旁通电容器C5的电荷被引出,如果旁通电容器两端电压VC5<第二基准电压Vth2的关系成立,则第二电压比较器EL2输出高电平信号。然后,与上述同样,因为在T7时刻旁通电容器两端电压VC5<第二基准电压Vth2的关系成立,所以第二电压比较器EL2输出高电平(H)信号而使频率控制电路15停止,向开关元件Q1、Q2输出的驱动信号停止,转移到保护模式。另外,在进入到点灯模式的T6时刻,将第一电压比较器EL1及第二电压比较器EL2的屏蔽解除,但也可以在进入到点灯模式中一会儿后将第一电压比较器EL1及第二电压比较器EL2的屏蔽解除。
因而,在该第一实施方式的放电灯点灯装置10中,如果第一电压比较器EL1检测到旁通电容器C5的两端电压超过第一基准电压Vth1,则将向放电灯FL的高频电力供给降低或停止,如果第二电压比较器EL2检测到旁通电容器C5的两端电压低于第二基准电压Vth2,则将向放电灯FL的高频电力供给降低或停止。
由此,在该第一实施方式的放电灯点灯装置10中,能够以较少的零件实现在放电灯FL为寿命末期时向正方向或负方向半波放电的情况下将向放电灯FL的电力供给降低或停止的保护功能,能够降低成本及确保安装空间。
此外,在该第一实施方式的放电灯点灯装置10中,第一电压比较器EL1及第二电压比较器EL2在逆变器控制电路部13开始动作后规定的期间中被屏蔽。
由此,在该第一实施方式的放电灯点灯装置10中,通过在放电灯FL的先行预热时和启动时那样的过渡性的不稳定状态下,在即使是正常的放电灯FL也容易在放电灯FL的两端电压中发生直流成分的不稳定的动作状态下将第一电压比较器EL1及第二电压比较器EL2屏蔽,能够避免误检测。
此外,在该第一实施方式的照明器具1中,具备放电灯点灯装置10,如果第一电压比较器EL1检测到旁通电容器C5的两端电压超过第一基准电压Vth1则将向放电灯FL的高频电力供给降低或停止,如果第二电压比较 器EL2检测到旁通电容器C5的两端电压低于第二基准电压Vth2则将向放电灯FL的高频电力供给降低或停止。
由此,在该第一实施方式的照明器具1中,能够以较少的零件实现在放电灯FL在寿命末期时向正方向或负方向半波放电的情况下将向放电灯FL的电力供给降低或停止的保护功能,能够降低成本及确保安装空间。
(第二实施方式)
接着,对有关本发明的第二实施方式的放电灯点灯装置及使用放电灯点灯装置的照明器具进行说明。另外,在以下的各实施方式中,对于与上述第一实施方式重复的构成单元或在功能上同样的构成单元,在图中赋予相同的标号或对应的标号,由此将说明简略化或省略。
如图7所示,在本发明的第二实施方式的放电灯点灯装置20中,控制电路部13包括检测负载的有无的第三电压比较器NL,在第三电压比较器NL上,施加有用来检测放电灯FL的灯丝端子A或灯丝端子B的连接及灯丝端子A、B侧的灯丝断线的无负载检测电路21的输出,该无负载检测电路21由直流电源Vdc、电阻R3、电阻R1、电阻R2、旁通电容器C5构成。电阻R1、电阻R2、旁通电容器C5兼作为直流电压检测电路18和无负载检测电路21。电阻R3是对与连接着电阻分压电路14的灯丝端子A相同的灯丝f1的相反侧的灯丝端子B输入规定的直流偏压的直流偏压电路22。
如果输入电压低于预先设定的第三基准电压Vth3,则第三电压比较器NL输出低电平信号(L)。如果第三电压比较器NL在规定的期间中输出高电平信号(H),则频率控制电路15动作,也输出向开关元件Q1、Q2的驱动信号,逆变器电路11动作。在逆变器电路11开始动作后,即使第三电压比较器NL的输出下降到低电平(L),频率控制电路15及驱动电路17的动作也不会变化或停止。即,在逆变器电路11的动作中被屏蔽。另外,第三基准电压Vth3设定为与第一基准电压Vth1相同的值,但也可以不必定设定为相同的值。
接着,对放电灯点灯装置20的正常的放电灯FL的连接时进行说明。
如图8所示,如果在正常连接着放电灯FL的灯丝端子A、B的状态下投入电源,则在无负载检测电路21中,通过来自直流电源Vdc的直流偏压,经由电阻R3、R1在电阻R2中流过电流。灯丝f1(f2)的电阻值大致为几 Ω~几十Ω,较低,另一方面,电阻R3、电阻R1、电阻R2由对谐振负载电路没有影响的较大的电阻值(大致几十kΩ~几MΩ)构成。旁通电容器C5被来自电流源I1和直流电源Vdc的直流偏压充电,上升到规定值。第三电压比较器NL的+输入端子的电压超过第三基准电压Vth3,使第三电压比较器NL的输出输出高电平(H)。结果,逆变器电路11开始通常动作。
如果开始通常动作,则放电灯FL点灯,在两端上发生高频电压。旁通电容器C5由于相对于高频电压的频率为足够低的阻抗,所以不会被在放电灯FL的两端发生的高频电压直流地充电。如果放电灯FL点灯,则放电灯FL的阻抗成为约几百Ω,从直流电源Vdc经由电阻R3的直流偏压几乎不流向电阻R1、电阻R2。因而,旁通电容器C5被电流源I1充电。当放电灯FL是正常时,放电灯FL的两端电压几乎不包含直流电压成分。因而,旁通电容器C5的两端电压由电阻R1、电阻R2及电流源I1决定。
在放电灯FL点灯后,旁通电容器C5的两端电压变得比第三基准电压Vth3低,第三电压比较器NL的输出下降到低电平(L),但由于被屏蔽,所以不给逆变器电路11的动作带来影响。此外,通过将电阻R1、电阻R2及电流源I1设定为在正常的放电灯FL时的旁通电容器C5的旁通电容器两端电压VC5成为第一基准电压Vth1>旁通电容器两端电压VC5>第二基准电压Vth2,在正常的放电灯FL的点灯模式中不从第一电压比较器EL1及第二电压比较器EL2向频率控制电路15输入停止信号,所以能够维持通常点灯。
接着,对放电灯点灯装置20的在灯丝端子A或灯丝端子B脱落的状态下投入电源的情况进行说明。
如图9所示,如果在灯丝端子A、灯丝端子B的某个脱落的状态下在T1时刻投入电源,则在电源投入时那样的过渡性的情况下,用直流电源Vdc、电阻R3、电容器C3、灯丝端子B、灯丝端子A、旁通电容器C5的路径将旁通电容器C5充电。过渡性地,在从T2时刻到T3时刻,在上述路径中,旁通电容器C5的两端电压上升,但在恒常上并没有旁通电容器C5的充电路径,所以从T4时刻起,旁通电容器C5经由电阻R2被放电。在电源投入时,临时性地成为旁通电容器两端电压VC5>第三基准电压Vth3,但由于经由电阻R2放电,所以不能维持规定的期间旁通电容器两端电压VC5>第三基准电压Vth3。因而,第三电压比较器NL的输出被维持为低电平(L),逆变 器电路11不动作。这样,电流源I1不论负载的有无,都对旁通电容器C5供给偏压,但通过设定电阻R1、电阻R2、电阻R3、电流源I1的关系以成为旁通电容器两端电压VC5>第三基准电压Vth3的关系,在没有负载时,逆变器电路11不会动作。
接着,对放电灯点灯装置20的在寿命末期的放电灯FL的连接时放电灯FL相对于地电位向正方向发生整流作用的情况进行说明。
如图10所示,放电灯FL为寿命末期,某个灯丝f1、f2为不发光的状态,如果在T1时刻投入电源,则在放电灯FL中发生整流作用,由电阻R1、R2分压,旁通电容器C5被充电。此时,在向放电灯FL在点灯中相对于地电位向正方向发生整流作用的方向、放电灯FL的灯丝f1(f2)达到寿命的情况下,在T7后,第三电压比较器NL的输出成为高电平(H),但由于在逆变器电路11的动作中第三电压比较器NL被屏蔽,所以与图5同样,使频率控制电路15停止,向开关元件Q1、Q2的驱动信号停止,转移到保护模式。
接着,对放电灯点灯装置20的在寿命末期的放电灯FL的连接时放电灯FL相对于地电位向负方向发生整流作用的情况进行说明。
如图11所示,如果在点灯中放电灯FL达到寿命而相对于地电位向负方向发生整流作用,则旁通电容器C5经由电阻R1、放电灯FL放电。并且,与图6同样,使频率控制电路15停止,向开关元件Q1、Q2输出的驱动信号停止,转移到保护模式。
因而,在该第二实施方式的放电灯点灯装置20中,通过无负载检测电路21检测到旁通电容器C5的两端电压超过第三基准电压Vth3,使逆变器控制电路13开始动作,开始向放电灯FL供给高频电力。
由此,在该第二实施方式的放电灯点灯装置20中,在具备起动时无负载检测的保护功能和寿命末期检测的保护功能的放电灯点灯装置20中,通过使起动时无负载检测和寿命末期检测的零件共用化,能够降低成本及确保安装空间,所述起动时无负载检测的保护功能是指在电源投入时仅在连接着高压侧的灯丝的情况下开始向放电灯FL供给电力,所述寿命末期检测的保护功能是指在放电灯FL寿命末期时在半波放电的情况下将向放电灯FL的电力供给降低或停止。
此外,在该第二实施方式的放电灯点灯装置20中,无负载检测电路21在逆变器控制电路13动作的期间中被屏蔽。
由此,在该第二实施方式的放电灯点灯装置20中,即使在放电灯FL正常点灯时旁通电容器C5的两端电压下降,也能够防止误检测为无负载。
并且,在该第二实施方式的放电灯点灯装置20中,无负载检测电路21检测规定的期间旁通电容器C5的两端电压超过第三基准电压Vth3的情况而使逆变器控制电路13开始动作。
由此,在该第二实施方式的放电灯点灯装置20中,在无负载时投入电源而过渡性地旁通电容器C5的两端电压上升的情况下,能够防止误检测为连接着负载。
除此以外,在该第二实施方式的放电灯点灯装置20中,在无负载检测电路21检测到旁通电容器C5的两端电压超过第三基准电压Vth3的规定的期间中,电流源I1将向旁通电容器C5的直流偏压供给降低或停止。
由此,在该第二实施方式的放电灯点灯装置20中,作为将旁通电容器C5充电的路径,有经由灯丝的直流偏压电路22和电流源I1的两个路径。因此,在判别起动时的负载的有无的期间中,通过将来自电流源I1的偏压降低或停止,负载脱落时的恒常时的旁通电容器两端电压VC5与第一基准电压Vth1的差变大,对于负载脱落时的电源投入时发生的旁通电容器两端电压VC5的过渡性的上升,放电也变快,由此能够实施更可靠的起动时的无负载检测。
进而,在该第二实施方式的放电灯点灯装置20中,直流偏压电路22的电源是连接在逆变器电路11上的直流电源Vdc。
由此,在该第二实施方式的放电灯点灯装置20中,通过兼用逆变器电路11的直流电源Vdc和直流偏压电路22的直流电源Vdc,能够实现伴随着零件件数的减少的成本降低及确保安装空间。
(第三实施方式)
接着,对本发明的第三实施方式的放电灯点灯装置及使用放电灯点灯装置的照明器具进行说明。
如图12所示,在本发明的第三实施方式的放电灯点灯装置30中,电阻R3连接在灯丝端子A上,电阻R1连接在灯丝端子B上。放电灯点灯装 置30的各动作与第二实施方式是同样的,所以省略说明。
(第四实施方式)
接着,对本发明的第四实施方式的放电灯点灯装置及使用放电灯点灯装置的照明器具进行说明。
如图13所示,本发明的第四实施方式的放电灯点灯装置40在开关元件Q1、Q2的连接点与地电位间串联连接着直流阻止用电容器C2、谐振用电感器T1、和谐振用电容器C1,在谐振用电容器C1的两端上连接着放电灯FL。
如果在逆变器电路11中投入电源,则放电灯点灯装置40以相对于由谐振用电感器T1和谐振用电容器C1决定的无负载谐振频率f0足够高的频率fph开始振荡,在放电灯FL上施加不能点灯的程度的谐振电压。此时,经由谐振用电感器T1和谐振用电容器C1流过用来将灯丝f1加热的先行预热电流。在进行规定的时间的先行预热后,逆变器电路11的动作频率变化为接近于无负载谐振频率f0的启动时频率fst,以便能够将放电灯FL点灯,施加放电灯FL能够点灯那样的谐振电压,放电灯FL点灯。然后,逆变器电路11的动作频率变化为点灯时的频率ft,转移到通常点灯状态,放电灯FL能够得到规定的输出。
当灯丝端子A或灯丝端子B脱落时,由于放电灯点灯装置40没有将旁通电容器C5充电的路径,所以不需要考虑在电源投入时旁通电容器C5的两端电压的过渡性上升,但能够检测起动时的灯丝端子A(B)的脱离,能够检测放电灯FL的寿命末期。
(第五实施方式)
接着,对本发明的第五实施方式的放电灯点灯装置及使用放电灯点灯装置的照明器具进行说明。
如图14所示,本发明的第五实施方式的放电灯点灯装置50,仅在驱动电路17动作中供给电流源I1,在判别负载的有无的规定的期间中,将向旁通电容器C5的偏压供给切断。放电灯点灯装置50由于用来判别负载的有无的旁通电容器C5的两端电压仅为来自无负载检测电路21的路径,也可以不考虑由电流源I1进行的充电,所以负载脱落的恒常时的旁通电容器C5的两端电压与第一基准电压Vth1的间隔变宽,并且对于放电灯FL脱落时 的在电源投入时发生的旁通电容器C5的两端电压的过渡性的上升,放电也变快。由此,能够实施比上述各实施方式更可靠的起动时的无负载检测。
另外,与上述各实施方式同样,第五实施方式可以采用仅在驱动电路17动作中供给电流源I1,在判别负载的有无的规定的期间中将向旁通电容器C5的偏压供给停止的结构。此外,电流源I1在驱动电路17不动作时将来自电流源I1的供给停止,但如果对于驱动电路17动作时也实施较少的供给,也能够得到与上述效果同样的效果,所以来自电流源I1的供给既可以是停止也可以是降低。这也能够在上述各实施方式中采用。
接着,对放电灯点灯装置50的正常的放电灯FL的连接时进行说明。
如图15所示,如果在正常连接着放电灯FL的灯丝端子A、B的状态下投入电源,则旁通电容器C5被来自电流源I1和直流电源Vdc的直流偏压充电,上升到规定值。结果,逆变器电路11开始通常动作。如果开始通常动作,则放电灯FL点灯,在两端发生高频电压,维持通常点灯。
接着,对在放电灯点灯装置50的灯丝端子A或灯丝端子B脱落的状态下投入电源的情况进行说明。
如图16所示,如果在灯丝端子A、灯丝端子B的某个脱落的状态下投入电源,则与上述同样,将第三电压比较器NL的输出维持低电平(L),逆变器电路11不动作。
接着,对在放电灯点灯装置50的寿命末期的放电灯FL的连接时放电灯FL相对于地电位向正方向发生整流作用的情况进行说明。
如图17所示,放电灯FL为寿命末期,哪个灯丝f1、f2都为不发光的状态,如果在T1时刻投入电源,则在放电灯FL中发生整流作用,由电阻R1、R2分压,将旁通电容器C5充电。此时,在放电灯FL点灯中相对于地电位向正方向发生整流作用的方向上、放电灯FL的灯丝f1(f2)达到寿命的情况下,在T7后第三电压比较器NL的输出成为高电平(H),但由于逆变器电路11的动作中的第三电压比较器NL被屏蔽,所以与图5同样,使频率控制电路15停止,向开关元件Q1、Q2的驱动信号停止,转移到保护模式。
接着,对放电灯点灯装置50的在寿命末期的放电灯FL的连接时放电灯FL相对于地电位向负方向发生整流作用的情况进行说明。
如图18所示,如果在点灯中放电灯FL达到寿命并相对于地电位向负方向发生整流作用,则旁通电容器C5经由电阻R1、放电灯FL放电。并且,与上述同样,使频率控制电路15停止,向开关元件Q1、Q2输出的驱动信号停止,转移到保护模式。
(第六实施方式)
接着,对本发明的第六实施方式的放电灯点灯装置及使用放电灯点灯装置的照明器具进行说明。
如图19所示,在本发明的第六实施方式的放电灯点灯装置60中,第三电压比较器NL的基准电压具有滞后(hytereis)。即,放电灯点灯装置60如果旁通电容器C5的两端电压超过第三基准电压Vth3,则第三电压比较器NL的基准电压变化为比第三基准电压Vth3低的第四基准电压Vth4。
接着,对放电灯点灯装置60的正常的放电灯FL的连接时进行说明。
如图20所示,放电灯点灯装置60在正常连接着放电灯FL时,当因外来噪声等的影响、在判别负载的有无的规定的期间中旁通电容器C5的两端电压暂时下降时,能够减小判别为没有负载的误检测的可能性。
接着,对放电灯点灯装置60的在灯丝端子A或灯丝端子B脱落的状态下投入电源的情况进行说明。
如图21所示,放电灯点灯装置60在旁通电容器两端电压VC5在规定的期间中不超过第四基准电压Vth4的情况下,将第三电压比较器NL的输出维持为低电平(L),逆变器电路11不动作。此外,在判别负载的有无的规定的期间经过后,使基准电压从第四基准电压Vth4回到第三基准电压Vth3。这是因为,在判断为没有连接负载后连接负载时,需要用作为较高的基准电压的第三基准电压Vth3检测负载的有无。另外,对基准电压设置滞后可以在上述各实施方式中采用。
因而,在该第六实施方式的放电灯点灯装置60中,具有如下滞后功能,即,如果无负载检测电路21检测到旁通电容器C5的两端电压超过第三基准电压Vth3,则将比第三基准电压Vth3小的第四基准电压Vth4与旁通电容器两端电压VC5比较。
由此,在该第六实施方式的放电灯点灯装置60中,在起动时判别负载的有无时,提高与旁通电容器C5的两端电压比较的基准电压,在判别为连 接着负载之后,降低基准电压,由此,在尽管连接着负载,旁通电容器C5的两端电压也过渡性下降时,或旁通电容器C5的两端电压包含脉动(ripple)成分时,旁通电容器C5的两端电压成为基准电压以下,能够防止判别为无负载。
(第七实施方式)
接着,对本发明的第七实施方式的放电灯点灯装置及使用放电灯点灯装置的照明器具进行说明。
如图22所示,本发明的第七实施方式的放电灯点灯装置70还具备RS触发器71、AND逻辑电路AND_NL、AND逻辑电路AND_EL1、AND逻辑电路AND_EL2,变更了第一电压比较器EL1、第二电压比较器EL2、第三电压比较器NL的屏蔽方法。在放电灯点灯装置70中,无负载判断信号在判别负载的有无的规定的期间是低电平(L),在其他动作状态下输出高电平(H)信号。将无负载判断信号和第三电压比较器NL的逻辑积输入到RS触发器71的S输入中。另一方面,在RS触发器71的R输入中输入停止信号。当由放电灯点灯装置70的未图示的其他控制电路部检测到某种异常时,停止信号成为高电平(H)信号。在其他状态下输出低电平(L)信号。
接着,对放电灯点灯装置70的正常的放电灯FL的连接时进行说明。
如图23所示,在放电灯点灯装置70中,无负载判断信号在判别负载的有无的规定的期间中是低电平(L)信号,AND逻辑电路AND_NL输出低电平(L)信号。当连接着负载时,是向旁通电容器C5供给来自直流电源Vdc的偏压的状态,在规定的期间经过后,旁通电容器两端电压VC5>第三基准电压Vth3的关系也成立。在规定的期间经过后,无负载判断信号向高电平(H)切换,所以第三电压比较器NL及无负载判断信号都为高电平(H),AND逻辑电路AND_NL的输出为高电平(H),RS触发器71为高电平(H)的输出,驱动电路17开始动作。如果驱动电路17在动作开始后也为旁通电容器两端电压VC5>第三基准电压Vth3,也只要没有输入停止信号(高电平(H)),就维持RS触发器71的高电平输出,驱动电路17继续动作。
接着,对放电灯点灯装置70的在灯丝端子A或灯丝端子B脱落的状态下投入电源的情况进行说明。
如图24所示,在放电灯点灯装置70中,无负载判断信号在判别负载 的有无的规定的期间中是低电平(L)信号,AND逻辑电路AND_NL输出低电平(L)信号。当在灯丝端子A或灯丝端子B脱落的状态下投入电源时,旁通电容器C5的两端电压过渡性地上升,第三电压比较器NL的输出成为高电平(H),但在规定的期间中无负载判断信号是低电平(L)输出,所以将AND逻辑电路AND_NL的输出维持低电平(L)。因而,RS触发器71的输出也是低电平(L),所以驱动电路17不开始动作。
接着,对放电灯点灯装置70的在寿命末期的放电灯FL的连接时放电灯FL相对于地电位向正方向发生整流作用的情况以及放电灯点灯装置70的在寿命末期的放电灯FL的连接时放电灯FL相对于地电位向负方向发生整流作用的情况进行说明。
如图25及图26所示,将第一电压比较器EL1和第二电压比较器EL2的输出分别输入到AND逻辑电路AND_EL1和AND逻辑电路AND_EL2中。向AND逻辑电路AND_EL1和AND逻辑电路AND_EL2也输入第一电压比较器EL1和第二电压比较器EL2的屏蔽信号。在先行预热模式和启动模式时,屏蔽信号是低电平(L),通过与该信号取逻辑积,能够将第一电压比较器EL1和第二电压比较器EL2的信号在先行预热模式及启动模式中屏蔽。另外,在本时序图中,电流源I1的供给从驱动电路17的动作前供给,但也可以是驱动电路17仅在动作中供给的形态。
(第八实施方式)
接着,对本发明的第八实施方式的放电灯点灯装置及使用放电灯点灯装置的照明器具进行说明。
如图27所示,在本发明的第八实施方式的放电灯点灯装置80中,在第三电压比较器NL的输出部上连接着NOR逻辑电路NOR_NL,作为NOR逻辑电路NOR_NL的输入而输入无负载判断信号。NOR逻辑电路NOR_NL的输出连接在开关元件Q21的门极上,在开关元件Q21的漏极上连接着电流源(直流电流源)I2和电容器C6。在电压比较器CP中比较电容器C6的两端电压与第五基准电压Vth5。在驱动电路17的动作时无负载判断信号为高电平(H),在其他状态下为低电平(L)。
接着,对放电灯点灯装置80的正常的放电灯FL的连接时进行说明。
如图28所示,放电灯点灯装置80当在正常连接着放电灯FL的状态下 投入电源时,如果为旁通电容器两端电压VC5>第三基准电压Vth3的关系,则第三电压比较器NL的输出为高电平(H)。如果第三电压比较器NL的输出为高电平(H),则NOR逻辑电路NOR_NL的输出为低电平(L),开关元件Q21关断。电流源I2是在对放电灯点灯装置80供给电源的期间中供给直流电流的电流源。由电流源I2将电容器C6充电,在电压比较器CP中将电容器C6的两端电压与第五基准电压Vth5比较。如果电容器C6的两端电压VC6超过第五基准电压Vth5,则电压比较器CP成为高电平(H)输出,使驱动电路17开始动作。
放电灯点灯装置80当放电灯FL是正常时,放电灯FL的两端电压几乎不包含直流电压成分。因而,旁通电容器C5的两端电压由电阻R1、电阻R2及电流源I1决定。在放电灯FL点灯后,旁通电容器C5的两端电压变得比第三基准电压Vth3低,第三电压比较器NL的输出下降到低电平(L),但如果驱动电路17动作,则无负载判断信号成为高电平(H)输出。因而,不论第三电压比较器NL的输出如何,NOR逻辑电路NOR_NL都为低电平(L)输出,开关元件Q21继续关断。由此,电压比较器CP继续输出高电平(H),驱动电路17继续动作。放电灯点灯装置80将电容器C6被电流源I2充电的期间作为判断无负载检测的期间使用。
接着,对放电灯点灯装置80的在灯丝端子A或灯丝端子B脱落的状态下投入电源的情况进行说明。
如图29所示,放电灯点灯装置80如果在灯丝端子A或灯丝端子B脱落的状态下被投入电源,则旁通电容器C5的两端电压过渡性地上升。由此,第三电压比较器NL的输出成为高电平(H),NOR逻辑电路NOR_NL成为低电平(L)输出,开关元件Q21关断。电容器C6被电流源I2充电,而旁通电容器C5被放电,如果成为旁通电容器两端电压VC5<第三基准电压Vth3,则第三电压比较器NL的输出成为低电平(L),NOR逻辑电路NOR_NL的输出成为高电平(H)。将开关元件Q21导通,将电容器C6的电荷引出。因而,电容器C6的两端电压没有达到第五基准电压Vth5,所以电压比较器CP的输出为低电平(L),驱动电路17不动作。由于驱动电路17不动作,所以无负载判断信号也为低电平(L)输出,驱动电路17继续停止。
接着,对放电灯点灯装置80中的在寿命末期的放电灯FL的连接时放 电灯FL相对于地电位向正方向发生整流作用的情况下及放电灯点灯装置80的在寿命末期的放电灯FL的连接时放电灯FL相对于地电位向负方向发生整流作用的情况进行说明。
如图30及图31所示,将第一电压比较器EL1和第二电压比较器EL2的输出分别输入到AND逻辑电路AND_EL1和AND逻辑电路AND_EL2中。向AND逻辑电路AND_EL1和AND逻辑电路AND_EL2也输入第一电压比较器EL1和第二电压比较器EL2的屏蔽信号。并且,与上述同样,能够将第一电压比较器EL1和第二电压比较器EL2的信号在先行预热模式及启动模式中屏蔽。
(第九实施方式)
接着,对本发明的第九实施方式的放电灯点灯装置及使用放电灯点灯装置的照明器具进行说明。
如图32所示,本发明的第九实施方式的放电灯点灯装置90在图22所示的放电灯点灯电路70中还具备将定时器电路16复位的复位电路91、保持寿命末期检测动作后的状态的触发器FFEL、和测量寿命末期检测后的时间的比较器CP2。
通常,在这种放电灯点灯装置中,一般设有如下功能,即,如果在寿命末期检测电路动作而逆变器的振荡停止后检测到更换为正常的放电灯这一情况,则自动地使逆变器再起动。在第九实施方式中,对装备该再起动的功能的情况进行说明。
放电灯点灯装置90如果在电源投入时安装放电灯FL,则无负载检测电路21的第三电压比较器NL的输出为高电平(H),所以该信号被输入到定时器电路16中而定时器电路16启动,继续定时器的计时,直到由复位电路91输入定时器复位信号。
如果定时器电路16启动,则作为无负载判断信号而输出低电平(L),开始无负载检测判断期间。并且,如果转移到点灯模式,则由定时器电路16输出的寿命末期检测的第一电压比较器EL1和第二电压比较器EL2的屏蔽信号反转为高电平(H),寿命末期检测为有效。
如图33所示,如果达到正方向的寿命末期状态,则电容器C5的电压变得比第一电压比较器的阈值Vth1大,从AND逻辑电路ANDEF1输出高电 平(H)信号。将该信号经由OR逻辑电路OR_EL作为触发器FFEL的设置信号输入,从反转输出端子输出低电平(L)。将该信号经由反转逻辑元件对频率控制电路15输出高电平(H)信号,将逆变器电路11的振荡停止,或使输出降低。
此外,触发器FFEL的反转输出信号也被输入到MOSFETQ22中,如果该信号反转为低电平(L),则MOSFETQ22关断。由此,由电流源I3将电容器C7充电,电容器C7的电压上升,如果该电压超过比较器CP2的阈值Vth6,则比较器CP2的输出反转为低电平(L)。由于该信号被输入到复位电路91的复位输入R中,所以从在T10时刻寿命末期检测动作到比较器CP2的输出反转为低电平(L)为止的期间中能够使复位电路91的动作延迟。
经由逻辑反转元件和禁止第一电压比较器EL1、第二电压比较器EL2的屏蔽中的动作的AND逻辑电路AND_RS,将无负载检测电路21的第三电压比较器NL的输出输入到复位电路91的设置输入S中,如果在从寿命末期检测动作起经过规定的时间后将放电灯FL拆下,则无负载检测的第三电压比较器NL成为低电平(L),在复位电路91中输入设置信号,将定时器电路16复位。然后,如果再次安装放电灯FL,则第三电压比较器NL的输出反转为高电平(H),对定时器电路16输入启动信号,重复这些动作。
这样,如果正方向的寿命末期检测阈值Vth1与无负载检测阈值Vth3相同,则在正方向的寿命末期状态的情况下,与寿命末期检测同时,第三电压比较器NL的输出也成为高电平(H),所以不会对复位电路91输入设置信号。
如图34所示,在达到了负方向的寿命末期状态的情况下,在寿命末期检测紧之后,尽管连接着灯丝f1,第三电压比较器NL的输出也为低电平(L),所以有复位电路91动作而定时器电路16动作的情况。因此,在从逆变器电路11的动作停止到电容器C5的电压回到通常的电压而无负载检测能够正常动作为止的期间中需要使复位91不动作。
所以,通过使由比较器CP2设定的寿命末期检测后的规定时间比电容器C5的电压回到比无负载检测的阈值Vth3大的值的时间长,使得在负方向的寿命末期检测动作之后无负载检测电路21也不会动作。
因而,在该第九实施方式的放电灯点灯装置90中,能够将寿命末期检 测后的无负载检测电路21的动作屏蔽规定时间的量,所以能够以简单的电路结构可靠地判断寿命末期状态和无负载状态。
另外,在本说明书中,当言及电感器及电容器等的电气零件的连接状态时,用语“连接”为在两个或以上的电气零件之间存在能够包含追加的零件的导电路。例如,在电感器的一端与电容器的一端连接的情况下,即使在电感器与电容器之间连接着与本发明的作用效果没有直接关系的其他电气零件,也称作电感器的一端连接在电容器的一端上。
此外,在本说明书中,所谓“直流电源”,只要具有单向性就可以,既可以是例如将商用的交流电源用平滑电容器平滑化后的脉动的电源,也可以是在平滑电容器的后段再设置斩波电路的结构。当然也可以是电池那样不脉动的电源。总之,包括对于随时间变化而实质上不为负的全部电源。
另外,在第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式、第四实施方式、第五实施方式、第六实施方式、第七实施方式、第八实施方式、第九实施方式中使用的放电灯FL并不限于例示性的结构,能够适当变更。
标号说明
1照明器具
10、20、30、40、50、60、70、80、90放电灯点灯装置
11逆变器电路
12谐振电路
13控制电路部(逆变器控制电路)
14电阻分压电路
21无负载检测电路
22直流偏压电路
C1谐振用电容器(电容器)
C5旁通电容器
EL1第一电压比较器(第一异常负载检测电路)
EL2第二电压比较器(第二异常负载检测电路)
FL放电灯
I1电流源(直流电流源)
NL第三电压比较器
Q1、Q2开关元件
R1、R2电阻
T1谐振用电感器(电感器)
Vdc直流电源
Vth1第一基准电压(第一基准电压)(阈值)
Vth2第二基准电压(第二基准电压)(阈值)
Vth3第三基准电压(第三基准电压)(阈值)
Vth4第四基准电压(第四基准电压)(阈值)
Vth5第五基准电压(第五基准电压)(阈值)。