CN1197438C - 放电灯点亮装置 - Google Patents

Abstract

一种放电灯点亮装置，它备有：直流电源E；使从直流电源E供给的直流电流通、断而产生高频电流的开关元件Q1、Q2；串联连接放电灯LA及耦合电容器C4，利用由开关元件Q1、Q2产生的高频电流，点亮放电灯LA的放电灯负载电路LAC1；以及控制开关元件Q1、Q2的开关元件控制电路IC1，在该放电灯点亮装置中，设有保护电路NP2，它通过检测耦合电容器C4中发生的电压，识别放电灯LA的异常，将控制信号输出给开关元件控制电路IC1。

Description

放电灯点亮装置

技术领域

本发明涉及利用由开关元件产生的高频电流点亮放电灯的放电灯点亮装置。

背景技术

图34是现有的放电灯点亮装置的电路图，图中IV是连接在直流电源E上、对直流电源E的直流电流进行开关而变换成高频电流的变换电路，LAC1是利用由变换电路IV产生的高频电流使放电灯LA点亮的放电灯负载电路，NP1是检测放电灯负载电路LAC1的异常、输出使变换电路IV停止工作的控制信号的保护电路。

以下，说明各电路的详细情况。

变换电路IV备有：串联连接启动电阻R1和控制电源电容器C1，将稳压二极管DZ1并联连接在该控制电源电容器C1上的启动电路；串联连接在直流电源E的两极之间的一对MOS-FET Q1、Q2(以下称开关元件Q1、Q2)；控制开关元件Q1、Q2的变换控制电路IC1(以下称IV控制电路IC1)；以及通过IV控制电路IC1设定开关元件Q1、Q2的开关频率的频率控制电路FC1，IV控制电路IC1的各端子如下连接，即电源端子1(以下称端子1)连接在控制电源电容器C1上，输出端子2、3、4(以下称端子2、3、4)连接在开关元件Q1、Q2上，振荡控制端子6、7(以下称端子6、7)连接在频率控制电路FC1上。另外，该频率控制电路FC1由并联连接在IV控制电路IC1的端子6、7和直流电源E的负极之间的主振荡电阻R2和振荡电容器C2构成，这样，对应于由该振荡电容器C2的电容等决定的常数K，通过IV控制电路IC1以频率f＝K*(从直流电位一定的IV控制电路的端子6流出的电流)进行振荡，从而开关元件Q1、Q2以频率f进行开关工作。

其次，说明放电灯负载电路LAC1。

如图34所示，放电灯负载电路LAC1这样构成：将扼流圈T1、有电极F1、F2的放电灯LA、以及耦合电容器C4串联连接在开关元件Q2的两端，同时将启动电容器C3与放电灯LA并联连接。

另一方面，保护电路NP1这样构成：由连接在放电灯负载电路LAC1上的检测电容器C5、C6、二极管D1、D2及电容器C7检测扼流圈T1的电极F1侧端子和直流电源E的负极之间的高频电压波形的峰值电压(Vmax-Vmin)，当该电容器C7两端发生的直流电压超过稳压二极管DZ2的齐纳电压时，将信号输出给连接在该保护电路NP1上的IV控制电路IC1的振荡停止端子5(以下称端子5)，使开关元件Q1、Q2的开关工作停止。另外，当放电灯LA正常点亮时，由于电容器C7的直流电压被设定得比稳压二极管DZ2的齐纳电压低，所以保护电路NP1不工作。另外，电阻R4是在电源断开时，使蓄积在电容器C7上的电荷放电用的电阻，电阻16及电容器11用来对输入到端子5上的电压进行分压调整，同时使外部高频噪声平滑化，防止IV控制电路IC1误工作。

其次，说明该现有的放电灯点亮装置的工作情况。

如果放电灯点亮装置被启动，电流从直流电源E被供给变换电路IV，则控制电源电容器C1利用从直流电源E通过启动电阻R1流动的启动电流进行充电，如果IV控制电路IC1的端子的电压达到规定的工作电压，则IV控制电路IC1以由频率控制电路FC1决定的频率f进行振荡，高频信号被从端子2、4输出给开关元件Q1、Q2。然后，开关元件Q1、Q2交替地进行通·断工作，高频电流被供给放电灯负载电路LAC1，由扼流圈T1及启动电容器C3构成的串联电路(由于耦合电容器C4的电容设计得比启动电容器C3的电容大数十倍，所以耦合电容器C4对以下的共振现象一点影响也没有)利用该高频电流，产生LC共振，在启动电容器C3的两端、即放电灯LA的两端产生高电压，放电灯LA被启动，以频率f继续点亮。另外，由于稳压二极管DZ1并联连接在控制电源电容器C1上，所以由该稳压二极管DZ1的齐纳电压限制加在IV控制电路IC1的端子1上的电压。

其次，说明该现有的保护电路NP1的工作情况。

放电灯LA点亮时，在扼流圈T1的电极F1侧端子和直流电源E的负极之间，产生高频电压，该高频电压被叠加在图35所示的一定的直流电压上，在保护电路NP1中，由连接在其间的检测电容器C5、C6及二极管D1、D2检测峰值电压(Vmax-Vmin)，再由电容器C7变换成直流电压，被输入稳压二极管DZ2。这里，放电灯LA正常点亮时，由于该电容器C7的直流电压被设定在稳压二极管DZ2的齐纳电压以下，所以不从保护电路NP1向IV控制电路IC1输出振荡停止信号。

可是，例如在放电灯LA在寿命末期整流点亮的情况下，由于放电灯LA的高频灯电压上升，所以电容器C7的电压变得比稳压二极管DZ2的齐纳电压高，从保护电路NP1将振荡停止信号输出给IV控制电路IC1的端子5，由于IV控制电路IC1停止振荡，所以开关元件Q1、Q2也停止开关工作。其结果，能防止开关元件Q1、Q2异常发热而发生故障、或放电灯LA的电极F1、F2附近的温度异常升高致使放电灯LA破坏。另外，在控制电源电容器C1的电压下降到规定电压的时刻，IV控制电路IC1的振荡停止状态被复原，在控制电源电容器C1的电压上升到规定电压以上的时刻，再次开始振荡。

另外，在启动电容器C3中发生与共振相伴随的高压的情况下，扼流圈T1或启动电容器C3中也流过大的电流，但在放电灯LA处于寿命末期或由于质量不好而不能点亮的情况下，启动电容器C3的端子间电压继续处于异常高的状态，所以电容器C7的直流电压变得比稳压二极管DZ2的齐纳电压高，与上述的情况相同，从保护电路NP1将振荡停止信号输出给端子5，能使变换电路IV停止振荡。其结果，在上述扼流圈T1或启动电容器C3中继续流过过大的电流，能防止扼流圈T1或启动电容器C3被破坏。

另外，在将放电灯LA点亮以外的情况下，在扼流圈T1和检测电容器C5、C6的串联电路中流过共振电流，与此相伴随，电容器C7的直流电压变得比稳压二极管DZ2的齐纳电压高，所以从保护电路NP1将振荡停止信号输出给端子5，变换电路IV停止振荡。这样，在将放电灯LA点亮以外的情况下，变换电路IV停止振荡，不向放电灯负载电路LAC1供给高频电流，所以在放电灯LA的插座端子上不产生高频电压，更换灯时能防止接地事故等。

可是，在上述图34所示的现有的放电灯点亮装置中，检测扼流圈T1的电极F1侧端子和直流电源E的负极之间的高频电压波形的最大值和最小值的电压差，与放电灯LA正常点亮时相比异常(整流点亮、不点亮、无负载)时，该电压差变大，利用该现象，使变换电路IV停止振荡，所以存在这样的缺点，即设计用来确定保护电路NP1的保护电平的电路常数非常难。即为了提高保护电路NP1的可靠性，放电灯LA在正常点亮时，有必要取得保护电路NP1不输出振荡停止信号的足够的容限，另一方面，放电灯LA异常时，有必要设定保护电路NP1可靠地输出振荡停止信号的足够的容限，但从上述图31中的电路图可知，由该保护电路NP1检测的电压差，除了检测加在放电灯LA(即加在启动电容器C3的两端)上的电压以外，一般说来，如果考虑放电灯LA的灯电压随着个体间的离散或环境温度的不同而发生很大变化，则该现有的保护电路NP1的异常检测方式存在上述的两个不能增大设计容限的问题。特别是在具有调光功能的放电灯点亮装置中，在降低放电灯LA的灯电流、使光减弱的情况下，由于灯电压上升得很高，所以保护电路NP1的设计非常难，实际上在具有调光功能的放电灯点亮装置中，存在上述的保护电路NP1不能适用的问题。

发明内容

本发明就是为了解决现有的放电灯点亮装置的上述问题而完成的，本发明的第一个目的在于通过能增大保护电路的设计容限、以及能可靠地识别正常点亮时的状态和异常时的状态，提高保护电路的可靠性，另外，获得一种保护电路的设计容易的放电灯点亮装置。

另外，本发明的第二个目的在于获得一种能检测整流点亮或不点亮、无负载状态等放电灯点亮装置的各种异常现象，能可靠地控制变换电路的工作的放电灯点亮装置。

另外，本发明的第三个目的在于在具有放电灯的电极的预热功能的放电灯点亮装置中，获得一种能可靠地点亮放电灯，同时在异常时能可靠地控制变换电路的工作的放电灯点亮装置。

另外，本发明的第四个目的在于获得一种在放电灯正常工作状态下的工作点接近或超过放电灯负载电路的共振频率的情况下，也能可靠地点亮放电灯，同时在异常时能可靠地控制变换电路的工作的放电灯点亮装置。

另外，本发明的第五个目的在于获得一种在电源瞬间停电的情况下，当电源恢复后能可靠地再次点亮放电灯，同时在异常时能可靠地控制变换电路的工作的放电灯点亮装置。

另外，本发明的第六个目的在于在具有放电灯的调光功能的放电灯点亮装置中，获得一种通过能增大保护电路的设计容限、以及能可靠地识别正常点亮时的状态和异常时的状态，能可靠地点亮放电灯，同时在异常时能可靠地控制变换电路的工作的、保护电路的可靠性高的放电灯点亮装置。

另外，本发明的第七个目的在于获得一种放电灯的电极消耗损失小、能量效率高的放电灯点亮装置。

为了达到上述目的，本发明的放电灯点亮装置备有：直流电源；使从上述直流电源供给的直流电流通、断而产生高频电流的开关元件；串联连接放电灯及耦合电容器，利用上述开关元件产生的高频电流，点亮上述放电灯的放电灯负载电路；检测上述耦合电容器中发生的电压，输出控制信号的保护电路；以及利用从上述保护电路输出的控制信号，控制上述开关元件的开关元件控制电路，其中上述保护电路包括：检测上述耦合电容器中发生的电压，将其变换成直流电压的电压检测部；使由上述电压检测部检测的直流电压与基准电压进行比较的比较部；以及根据上述比较部的比较结果，生成并输出控制信号的控制信号输出部。

另外，本发明的放电灯点亮装置这样构成：上述电压检测部备有用来对从上述耦合电容器输入上述电压检测部的电压进行分压的分压电阻和稳压二极管，同时将由上述分压电阻和上述稳压二极管分压的电压输出给上述比较部。

另外，本发明的放电灯点亮装置中的上述比较部备有窗口式比较器，该窗口式比较器在结构上至少有两个不同的基准电压，将从上述电压检测部输出的直流电压与上述的至少两个基准电压进行比较。

另外，本发明的放电灯点亮装置这样构成：从上述电压检测部输出的电压和上述比较部的两个不同的基准电压进行比较，当从上述电压检测部输出的电压变成比低压侧的基准电压低或者比高压侧的基准电压高的电压时，从上述控制信号输出部将上述开关元件的停止信号或输出降低信号输出给上述开关元件控制电路。

另外，本发明的放电灯点亮装置能变更上述比较部的基准电压。

另外，本发明的放电灯点亮装置这样构成：利用从上述开关元件输出的高频电流，驱动各个备有耦合电容器和放电灯的多个放电灯负载电路，同时在上述多个放电灯负载电路的每一个中都设有检测上述耦合电容器的电压并变换成直流电压的电压检测部；以及将由上述电压检测部检测的直流电压与基准电压进行比较的比较部，另外，还设有控制信号输出部，它将来自上述多个放电灯负载电路中设置的比较部的输出汇集起来，生成单一的控制信号，输出给上述开关元件控制电路。

另外，本发明的放电灯点亮装置在上述保护电路中设有将从上述保护电路输出的控制信号掩蔽一定时间的掩蔽电路。

另外，本发明的放电灯点亮装置备有过共振检测电路，它检测供给上述放电灯负载电路的高频电流，将控制信号输出给上述开关元件控制电路，利用来自上述保护电路的控制信号和来自上述过共振检测电路的控制信号，通过上述开关元件控制电路，控制上述开关元件。

另外，本发明的放电灯点亮装置这样构成：在上述保护电路的掩蔽时间内，在由上述过共振检测电路检测的高频电流达到设定的电流值的情况下，将上述开关元件的停止信号或输出降低信号输出给上述开关元件控制电路。

另外，本发明的放电灯点亮装置设有停电对策电路，在来自上述直流电源的供电被阻断时，该停电对策电路自动地使上述掩蔽电路复位，当恢复供电后，上述掩蔽电路工作，在一定时间内将从上述保护电路输出给上述开关元件控制电路的控制信号掩蔽起来。

另外，本发明的放电灯点亮装置备有：直流电源；使从上述直流电源供给的直流电流通、断而产生高频电流的开关元件；串联连接放电灯及耦合电容器，利用上述开关元件产生的高频电流，点亮上述放电灯的放电灯负载电路；控制上述开关元件的开关元件控制电路；以及与上述放电灯并联连接、其中的至少一个相对于放电灯被连接在上述开关元件一侧的多个启动电容器。

另外，本发明的放电灯点亮装置这样构成，它设有：利用从上述开关元件输出的高频电流，驱动各个备有耦合电容器和放电灯的多个放电灯负载电路，同时设有检测上述多个放电灯负载电路的各耦合电容器的上升电压并变换成直流电压的第一电压检测部；分别检测上述多个放电灯负载电路的各耦合电容器的下降电压并变换成直流电压的第二电压检测部；将由上述第一电压检测部检测的上升直流电压与基准电压进行比较的第一比较部；以及将由上述第二电压检测部检测的下降直流电压与基准电压进行比较的第二比较部；另外，还设有控制信号输出部，它根据来自上述第一或第二比较部的任意的输出，生成控制信号，输出给上述开关元件控制电路。

另外，本发明的放电灯点亮装置这样构成：上述第一电压检测部备有对上述各耦合电容器的电压进行分压的分压电阻和稳压二极管、以及分别设置在该分压电阻及各耦合电容器之间的阻止逆流用二极管，将由上述分压电阻和稳压二极管分压的电压输出给上述第一比较部，同时上述第二电压检测部备有对规定的电压进行分压的分压电阻和稳压二极管、以及设置在该稳压二极管及上述各耦合电容器之间的阻止逆流用二极管，当任意一个耦合电容器的电压比规定的电压高时，将由上述分压电阻和稳压二极管分压的电压输出给上述第二比较部，当任意一个耦合电容器的电压比规定的电压低时，通过阻止逆流二极管，将该规定的电压加在电压低的耦合电容器上。

另外，在本发明的放电灯点亮装置中，上述第二电压检测部的阻止逆流用二极管的一端被连接在放电灯的启动电容器一侧。

另外，本发明的放电灯点亮装置这样构成：上述第一电压检测部备有对上述各耦合电容器的电压分别进行分压的分压电阻和稳压二极管、以及分别设置在该各稳压二极管及上述第一比较部之间的阻止逆流用二极管，将由上述分压电阻和稳压二极管分压的电压分别通过阻止逆流用二极管输出给第一比较部，上述第二电压检测部备有对规定的电压进行分压的分压电阻和稳压二极管、以及分别设置在该稳压二极管及上述第一电压检测部的各稳压二极管之间的阻止逆流用二极管，当任意一个耦合电容器的电压比规定的电压高时，将由上述分压电阻和稳压二极管分压的电压输出给上述第二比较部，当任意一个耦合电容器的电压比规定的电压低时，通过上述阻止逆流二极管和上述第一电压检测部的分压电阻及稳压二极管，将该规定的电压加在电压低的耦合电容器上。

本发明由于如上所述构成，所以具有以下效果。

在备有直流电源；使从上述直流电源供给的直流电流通、断而产生高频电流的开关元件；串联连接放电灯及耦合电容器，利用由上述开关元件产生的高频电流，点亮上述放电灯的放电灯负载电路；以及控制上述开关元件的开关元件控制电路的放电灯点亮装置中，由于设有检测上述耦合电容器中发生的电压，将控制信号输出给上述开关元件控制电路的保护电路，所以能可靠地识别正常点亮时的状态和异常点亮时的状态，正常点亮时能稳定地点亮上述放电灯，同时异常时上述保护电路能可靠地工作，能获得能控制变换电路的振荡的可靠性高的放电灯点亮装置。

另外，由于上述保护电路由以下部分构成：检测上述耦合电容器中发生的电压，将其变换成直流电压的电压检测部；将由上述电压检测部检测的直流电压与基准电压进行比较的比较部；以及根据上述比较部的比较结果，生成并输出控制信号的控制信号输出部，同时上述比较部至少有两个不同的基准电压，将从上述电压检测部输出的直流电压与上述的至少两个基准电压进行比较，所以不仅能检测与全部灯正常点亮时相比检测电压升高的整流点亮1的状态，而且能检测与全部灯正常点亮时相比检测电压下降的整流点亮2的状态及不点亮时的异常，能检测上述放电灯的各种异常。

另外，由于上述电压检测部备有用来对从上述耦合电容器输入到上述电压检测部的电压进行分压的分压电阻和稳压二极管，同时将由上述分压电阻和上述稳压二极管分压后的电压输出给上述比较部，所以能将上述比较部中的正常点亮时和异常时的基准电压差设定得大一些，具有进一步提高保护电路的可靠性的效果。

另外，由于从上述电压检测部输出的电压与上述比较部的两个不同的基准电压进行比较，当变成比低压侧的基准电压低或者比高压侧的基准电压高的电压时，从上述控制信号输出部将上述开关元件的停止信号或输出降低信号输出给上述开关元件控制电路，所以能可靠地检测上述放电灯的各种异常，通过停止或减少向上述放电灯输出，具有能防止上述放电灯或放电灯负载电路等的破坏或接地等的效果。

另外，由于能变更上述比较部的基准电压，所以具有能根据上述放电灯的特性，更精密地设定基准值的效果。

另外，由于多个放电灯负载电路的每一个中，都设有检测上述耦合电容器的电压并变换成直流电压的电压检测部；以及将由上述电压检测部检测的直流电压与基准电压进行比较的比较部，另外，还设有控制信号输出部，它将来自上述多个放电灯负载电路中设置的比较部的输出汇集起来，生成单一的控制信号，输出给上述开关元件控制电路，所以在任何放电灯处于异常状态的时刻，都能检测异常，同时能减少控制信号输出部的零件个数。

另外，由于上述保护电路中设有将从上述保护电路输出的控制信号掩蔽一定时间的掩蔽电路，所以具有能获得这样的放电灯点亮装置的效果：能可靠地点亮正常的放电灯，同时当异常时，能可靠地停止振荡。另外，在备有放电灯的电极的预热功能的放电灯点亮装置中，也具有能应用上述保护电路的效果。

另外，由于设有过共振检测电路，它检测供给上述放电灯负载电路的高频电流，将控制信号输出给上述开关元件控制电路，利用来自上述保护电路的控制信号和来自上述过共振检测电路的控制信号，通过上述开关元件控制电路，控制上述开关元件，所以能更精密地进行异常检测，进一步提高保护电路的可靠性，同时即使在变换电路的振荡频率接近于共振频率f0的放电灯点亮装置中，也具有能应用上述保护电路的效果。

另外，由于设有停电对策电路，在来自上述直流电源的供电被阻断时，该停电对策电路自动地使上述掩蔽电路复位，当恢复供电后，上述掩蔽电路工作，在一定时间内将从上述保护电路输出给上述开关元件控制电路的控制信号掩蔽起来，所以即使在发生停电的情况下，当恢复供电后，能使上述掩蔽电路继续起作用，具有能与电源的恢复连动而可靠地再次点亮放电灯的效果。

另外，在备有直流电源；使从上述直流电源供给的直流电流通、断而产生高频电流的开关元件；串联连接放电灯及耦合电容器，利用由上述开关元件产生的高频电流，点亮上述放电灯的放电灯负载电路；以及控制上述开关元件的开关元件控制电路的放电灯点亮装置中，由于与上述放电灯并联连接多个启动电容器，同时其中的至少一个启动电容器相对于放电灯被连接在上述开关元件一侧，所以能减少放电灯的电极消耗造成的电极损失，具有提高能量效率的效果。

另外，由于利用从上述开关元件输出的高频电流，驱动各个备有耦合电容器和放电灯的多个放电灯负载电路，同时设有检测上述多个放电灯负载电路的各耦合电容器的上升电压并变换成直流电压的第一电压检测部；分别检测上述多个放电灯负载电路的各耦合电容器的下降电压并变换成直流电压的第二电压检测部；将由上述第一电压检测部检测的上升直流电压与基准电压进行比较的第一比较部；设有将由上述第二电压检测部检测的下降直流电压与基准电压进行比较的第二比较部；还设有控制信号输出部，它根据来自上述第一或第二比较部的任意的输出，生成控制信号，输出给上述开关元件控制电路，所以在多个放电灯中的任何一个放电灯呈异常状态的时刻，都能检测异常，同时与个别地设置相当于放电灯负载电路增加的部分的比较部及电压检测部的情况相比，具有能减少零件个数的效果。

另外，由于上述第一电压检测部备有对上述各耦合电容器的电压进行分压的分压电阻和稳压二极管、以及分别设置在该分压电阻及各耦合电容器之间的阻止逆流用二极管，将由上述分压电阻和稳压二极管分压的电压输出给上述第一比较部，同时上述第二电压检测部备有对规定的电压进行分压的分压电阻和稳压二极管、以及设置在该稳压二极管及上述各耦合电容器之间的阻止逆流用二极管，当任意一个耦合电容器的电压比规定的电压高时，将由上述分压电阻和稳压二极管分压的电压输出给上述第二比较部，当任意一个耦合电容器的电压比规定的电压低时，通过阻止逆流二极管，将该规定的电压加在电压低的耦合电容器上，所以即使增加放电灯负载电路数，也能通过将检测各耦合电容器的电压的电压检测部分成检测上升电压的第一电压检测部、以及检测下降电压的第二电压检测部，使分压电阻和阻止逆流用二极管数增加，能减少电压检测部的零件个数，同时还增加放电灯负载电路数，不仅能检测多个放电灯中任何一个放电灯的异常状态、即与全部灯正常点亮时相比，能检测电压升高的整流点亮1的状态，而且与全部灯正常点亮时相比，能检测电压下降的整流点亮2的状态及放电灯被取下、检测电压为0V的状态下的放电灯的有无，具有能检测上述放电灯的各种异常的效果。

另外，由于第一电压检测部将由分压电阻和稳压二极管分压的电压输出给第一比较部，第二电压检测部在各耦合电容器中的任何一个的电压比规定的电压高时，将由分压电阻和稳压二极管分压的电压输出给第二比较部，所以能将第一和第二比较部中的正常点亮时和异常点亮时的基准电压的差设定得大一些，具有进一步提高保护电路的可靠性的效果。

另外，由于上述第二电压检测部的阻止逆流用二极管的一端被连接在放电灯的启动电容器一侧，所以在增加了放电灯负载电路数的情况下，任何一个放电灯被取出时，都能阻断放电灯的耦合电容器和阻止逆流二极管的电路，所以在第二电压检测电路中与放电灯全部呈正常状态一样，不检测放电灯的有无，具有能检测多个放电灯中任何一个放电灯的异常状态和正常状态的效果

另外，由于上述第一电压检测部备有对上述各耦合电容器的电压分别进行分压的分压电阻和稳压二极管、以及分别设置在该各稳压二级管及上述第一比较部之间的阻止逆流用二极管，将由上述分压电阻和稳压二极管分压的电压分别通过阻止逆流用二极管输出给第一比较部，上述第二电压检测部备有对规定的电压进行分压的分压电阻和稳压二极管、以及分别设置在该稳压二极管及上述第一电压检测部的各稳压二极管之间的阻止逆流用二极管，分别由分压电阻和稳压二极管的分压电路对各耦合电容器的直流电压进行分压，通过各阻止逆流用二极管分别将该分压的电压输入到第一比较部，同时由分压电阻和稳压二极管的分压电路对直流电源的直流电压进行分压，通过各阻止逆流用二极管将该分压的电压输入各耦合电容器，所以具有各阻止逆流用二极管能使用耐压低的二极管的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图2是表示本发明的实施例1的放电灯点亮装置的工作情况的开关元件端子之间的电压波形图。

图3是表示本发明的实施例1的放电灯点亮装置的全部灯正常点亮时的等效电路图。

图4是表示本发明的实施例1的放电灯点亮装置的全部灯正常点亮时及整流点亮时的灯电流波形图。

图5是表示本发明的实施例1的放电灯点亮装置的整流点亮时的等效电路图。

图6是表示本发明的实施例1的放电灯点亮装置的整流点亮时的等效电路图。

图7是表示本发明的实施例1的放电灯点亮装置的不点亮时的等效电路图。

图8是表示本发明的实施例1的放电灯点亮装置的电位变化的比较图。

图9是表示本发明的实施例2的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图10是表示本发明的实施例2的放电灯点亮装置的全部灯正常点亮时的等效电路图。

图11是表示本发明的实施例2的放电灯点亮装置的整流点亮时的等效电路图。

图12是表示本发明的实施例2的放电灯点亮装置的整流点亮时的等效电路图。

图13是表示本发明的实施例2的放电灯点亮装置的不点亮时的等效电路图。

图14是表示本发明的实施例1及实施例2的放电灯点亮装置的电位变化的比较图。

图15是表示本发明的实施例3的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图16是表示本发明的实施例4的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图17是表示本发明的实施例4的放电灯点亮装置的减弱光点亮时的等效电路图。

图18是表示本发明的实施例1的放电灯点亮装置的减弱光点亮时的等效电路图。

图19是表示本发明的实施例5的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图20是表示本发明的实施例6的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图21是表示本发明的实施例6的放电灯点亮装置的电路工作情况的CL串联共振曲线图。

图22是表示本发明的实施例6的放电灯点亮装置的电路工作情况的灯电压波形图和晶体管工作图。

图23是表示本发明的实施例6的放电灯点亮装置的电路工作情况的灯电压波形图和晶体管工作图。

图24是表示本发明的实施例7的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图25是表示本发明的实施例7的放电灯点亮装置的电路工作情况的LC串联共振曲线图。

图26是表示本发明的实施例7的放电灯点亮装置的高频电流波形图。

图27是表示本发明的实施例8的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图28是表示本发明的实施例9的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图29是表示本发明的实施例9的放电灯点亮装置的工作情况的开关元件的端子之间的电压波形图。

图30是表示本发明的实施例10的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图31是表示本发明的实施例11的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图32是表示本发明的实施例12的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图33是表示本发明的实施例13的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图34是表示现有的放电灯点亮装置的结构的电路图。

图35是表示现有的放电灯点亮装置的工作情况的电压波形图。

具体实施方式

实施例1

图1是表示本发明的实施例1的放电灯点亮装置的结构的电路图。另外，与用图34说明的现有的放电灯点亮装置相同或相当的部分标以相同的符号，说明从略。

与图34中的现有的放电灯点亮装置相比，在图1所示的本发明的实施例1中，保护电路的结构和异常检测用的检测对象不同。即，在该实施例1中，保护电路NP2通过检测耦合电容器C4两端的电压，来检测放电灯负载电路LAC1的异常，将控制信号输出给IV控制电路IC1，因此，保护电路NP2备有：检测耦合电容器C4两端的直流电压的电压检测部VIN；将由电压检测部VIN检测的直流电压和基准电压进行比较的比较部COMP；以及根据比较部COMP的比较结果，生成并输出控制信号的控制信号输出部VOUT。

以下，说明构成上述保护电路NP2的各部分的详细结构。

首先，电压检测部VIN备有对耦合电容器C4两端的电压进行分压的检测电阻R10和R11、以及将该分压后的电压中的高频脉动分量除去用的电容器C10，被变换成直流的检测电压被输出给比较部COMP。另外，比较部COMP备有两个比较器IC2及IC3，同时用电阻R12、R13、R14将控制电源电容器C1的直流电压分压后的基准电压中，决定高阈值的电阻R12及电阻R13的连接点的电压被输入比较器IC2的非反相输入端，决定低阈值的电阻R13及电阻R14的连接点的电压被输入比较器IC3的反相输入端，另外，来自电压检测部YIN的检测电压被输入比较器IC2的反相输入端及比较器IC3的非反相输入端，这样构成窗口式的比较器。另外，比较器IC2、IC3的输出端成为集电极开路输出门，这两个端子被连接在晶体管Q3的基极上，同时该晶体管Q3的集电极端子连接在IV控制电路IC1的端子5上，另外，电压的分压及外部高频噪声除去用的电容器C11和电阻R16的并联电路被连接在该集电极端子和控制电源电容器C1的负极之间，另外，分压用的电阻R15被连接在该集电极端子和控制电源电容器C1的正极之间，构成控制信号输出部VOUT。

另外，被连接在比较器IC3的非反相输入端和控制电源电容器C1之间的二极管D3是将比较器IC3的电压限制在稳压二极管DZ1的齐纳电压的范围内的保护用的二极管。

其次，用图1及图2说明图1所示的该实施例1的电路工作情况。另外，放电灯点亮装置从启动到放电灯LA被点亮为止的电路工作情况与上述的图31中的现有的装置相同，说明从略，以下，特别详细地说明保护电路NP2的工作。

如果放电灯点亮装置启动，IV控制电路IC1以频率f振荡，开关元件Q1和Q2以相同的频率交替地通·断，放电灯被点亮。这时，开关元件Q2的端电压、即到放电灯负载电路LAC1的输入电压如图2(a)所示，成为其峰值为直流电源E的电压(以下，作为一例，设为440V)频率为f的高频电压。该图2(a)所示的高频电压可以用图2(b)所示的峰值为220V(440V/2)的频率为f的高频交流电压AC和图2(c)所示的220V(440V/2)的直流电压DC的合成电压表示。这时，如果讨论一下耦合电容器C4两端(直流电源E的负极侧和耦合电容器C4的放电灯LA一侧)上发生的电压，则由于耦合电容器C4的电容设计得足够大，所以图2(b)所示的高频电压分量由于耦合电容器C4的充放电而抵消，其结果，在耦合电容器C4上发生若干高频电压被重叠在作为直流电压分量的图2(c)所示的直流电压上的准直流电压。

这样，该准直流电压被保护电路NP2的电压检测部VIN分压，利用电容器C10将高频分量除去，变换成直流电压后，输出给比较部COMP。然后，该直流电压与由比较器IC2及比较器IC3构成的窗口式的比较器的两个基准电压进行比较，如果在基准电压的范围以外时，晶体管Q3呈阻断状态，振荡停止信号被输入到IV控制电路IC1的端子5，IV控制电路IC1的振荡停止，开关元件Q1、Q2停止开关工作。另外，以下说明将该保护电路NP2的控制信号输入到IV控制电路IC1的振荡停止信号输入端子5的情况，例如可以这样构成：将这些控制信号直接或通过频率控制电路FC1输入到频率控制端子6，控制开关元件Q1、Q2的开关频率，降低供给放电灯LA的高频输出。

以下，依次详细地说明与放电灯LA的各负载状态对应的保护电路NP2的工作。图3是基于图2所示的思考方法的全部灯正常点亮时的放电灯负载电路LAC1和保护电路NP2中的电压检测部YIN的等效电路图，给出了实用频率、电路常数及阻抗之一例。另外，图中的“A”及“B”分别表示以直流电源E的负极电位“G”为基准的耦合电容器C4的正极侧的电位及检测电阻R11的电位。

如图3中的等效电路图所示，在此情况下，由于放电灯LA是用45kHz的高频点亮，所以可以看作与电阻等效，这里，假定是JIS标准中的FHF32(Hf)灯，为280Ω。在该电路中，如果考虑耦合电容器C4两端发生的电压，由于检测电阻R10及R11的合计电阻值为放电灯LA的1000Ω左右的高电阻，所以耦合电容器C4利用直流电源DC，通过扼流圈T1和放电灯LA，被充电到大约220V，同时利用高频电源AC，通过扼流圈T1、放电灯LA和启动电容器C3，交替地进行相同电荷的充放电，其结果，耦合电容器C4的电位“A”变为重叠了若干高频分量的大约220V的直流电压。另外，检测电阻R11的电位“B”变为7V左右的直流电压，它是电位“A”被检测电阻R10(300kΩ)和检测电阻R11(10kΩ)分压后，利用电容器C10将高频分量除去后获得的。如在现有例中所述，一般说来，即使放电灯LA的灯电流一定，但由于环境温度的变化或随着时间推移的变化或固体间的离散，灯电压也会变化，即，等效电阻值变化大，但如上所述，如果采用该实施例1，由于检测电阻R10及检测电阻R11的电阻值为高电阻，所以例如放电灯的等效电阻值即使变化30％～50％左右，耦合电容器C4及检测电阻R11的电位“A”、“B”几乎不变，具有很大的优点。

其次，说明在放电灯LA异常时间内整流点亮1(电极F1在其寿命末期呈电子不易释放的状态)和整流点亮2(电极F2在其寿命末期呈电子不易释放的状态)的工作。图4表示全部灯点亮时、整流点亮1、整流点亮2时的放电灯LA的高频灯电流波形(使耦合电容器C4充电的方向为正，放电的方向为负)，全部灯点亮时呈对称波形，与此不同，整流点亮1及整流点亮2时呈非对称波形。图5及图6示出了在等效电路上表示由这样的点亮状态的不同导致的放电灯LA的特性的变化。

图5及图6分别是对应于整流点亮1及整流点亮2的放电灯负载电路LAC1和保护电路NP2中的电压检测部VIN的等效电路图，用电阻(小)(数十Ω～数百Ω)和二极管的串联电路、以及电阻(大)(数百Ω～数KΩ)和二极管的串联电路两者的逆并联电路构成的等效电路的连接方向，表示放电灯的特性变化。这里，利用图5及图6来说明，如果考虑整流点亮1及整流点亮2时耦合电容器C4的电位，则与图3中的正常点亮时一样，耦合电容器C4由直流电源DC通过扼流圈T1和放电灯LA(在整流点亮1时通过电阻(小)和二极管，在整流点亮2时通过电阻(大)和二极管)充电到大约220V，另外，相同的电荷从高频电源AC通过扼流圈T1和启动电容器C3进行充放电，随着上述放电灯LA的特性的变化，在整流点亮1时，通过放电灯LA的充电电流相对于放电电流变多，反之，在整流点亮2时，充电电流相对于放电电流变多，所以相对于全部灯正常点亮时而言，在整流点亮1时，电位“A”、“B”变为大值(在该等效电路例中，“A”为290V，“B”为9.4V)，另外，在整流点亮2时，变为小值(在该等效电路例中，“A”为150V，“B”为4.8V)。

其次，说明在放电灯LA异常时间内放电灯不点亮或无负载的情况。放电灯LA不点亮或无负载时，放电灯LA的等效电阻值变为无限大，所以如图7所示，等效电路变成将放电灯LA的电路删除后的电路。在图7中，如果考虑耦合电容器C4的电位，则由于没有从直流电源AD对耦合电容器C4充电的路径，另外，相同的电荷从高频电源AC通过扼流圈T1和启动电容器C3交替地对耦合电容器C4进行充放电，所以电位“A”、“B”都变为0V。

以上，将该实施例1中的与放电灯的各负载状态对应的耦合电容器C4的电位“A”及检测电阻R11的电位“B”汇总起来，则如图8所示。

这样，如果预先设计电阻R12、R13、R14，以便使图1中的由比较器IC2、IC3构成的比较部COMP高阈值侧的基准电压例如为8V，另外，使低阈值侧的基准电压为6V，则通过将上述图8中的直流电位“B”输入该比较部，全部灯正常点亮时，由于比较器IC2、IC3的输出两者都呈高电平(HI)，控制信号输出部VOUT的晶体管Q3呈导通状态，所以振荡停止信号不输出给IV控制电路IC1的端子5，全部灯能继续正常点亮，另一方面，在整流点亮1时，比较器IC2的输出呈低电平(LO)，另外在整流点亮2、不点亮及无负载时，比较器IC3的输出呈低电平，晶体管Q3被阻断，所以振荡停止信号输出给IV控制电路IC1的端子5，使变换电路IV停止振荡，在整流点亮时或不点亮时阻断给扼流圈T1或启动电容器C3的过大电流，防止电路的破坏，同时无负载时能断开放电灯LA的插座上发生的高频电压。

以上，如果采用该实施例1，则在正常点亮时，放电灯LA个体之间的离散或环境温度对灯电压的变化几乎没有影响，另外，如图8所示，异常时对应于放电灯的各负载状态，着眼于电位变化大的耦合电容器C4两端的电压，通过检测该耦合电容器C4两端的电压，来检测放电灯负载电路LC1的异常，所以能确保放电灯LA正常点亮时不使保护电路工作用的容限足够大，同时放电灯LA异常时能使保护电路可靠地工作，使变换电路IV停止振荡，能获得可靠性高的放电灯点亮装置，其结果，具有以下效果：能防止放电灯LA在寿命末期或由于灯的质量不好而发生的继续整流点亮、由于灯不点亮而产生的放电灯点亮装置的故障及放电灯的破坏、或更换灯时的接地事故等。

另外，如上所述，由于在保护电路NP2的工作中能确保足够的容限，所以具有基准电压的设定等保护电路NP2的设计变得容易的效果。

另外，在该实施例1中，由于由电压检测部VIN、比较部COMP和控制信号输出部VOUT构成保护电路NP2，由具有二个基准电压的窗口式比较器构成比较部COMP，所以具有以下效果，即能检测：检测电压比全部灯正常点亮时升高的整流点亮1的状态、以及检测电压比全部灯正常点亮时降低的整流点亮2及不点亮时的两种异常。

另外，在上述图1中，虽然给出了只连接一个放电灯LA的例，但在串联连接多个放电灯的情况下，在其中的一个呈异常状态的时刻，保护电路NP2通过与上述同样的电路工作，也能检测异常，将振荡停止信号输出给IV控制电路IC1，所以能获得完全同样的效果。

另外，在上述图1中，虽然说明了用固定电阻构成设定比较部的基准电压用的电阻R12、R13、R14的情况，但如果用可变电阻构成这些电阻中的某些电阻，改变基准电压，例如在具有不同额定值的放电灯等情况下，具有能根据放电灯LA的特性更精密地设定基准值的效果。

实施例2

图9是表示本发明的实施例2的放电灯点亮装置的电路图，在该实施例2中，只是保护电路的电压检测部VIN的结构与上述实施例1不同。即，在实施例1中，用检测电阻R10、R11构成电压检测部VIN，与此不同，在该实施例2的保护电路NP3中，用检测电阻R20及R21、以及稳压二极管DZ4进行分压。另外，与该稳压二极管DZ4并联连接的电阻R22是检测电阻R20、R21的数倍以上的高电阻，变换电路IV停止振荡后，耦合电容器C4上的电荷被放电，所以即使没有该电阻R22，也不会妨碍保护电路NP3的工作。另外，与图1所示的实施例1相同或相当的部分标以相同的符号，说明从略。

在图10～图13中示出了该实施例2的放电灯点亮装置在全部灯正常点亮(图10)、整流点亮1(电极F1处于寿命末期)(图11)、整流点亮2(电极F2处于寿命末期)(图12)、以及不点亮、无负载(图13)等各种负载状态下的放电灯负载电路LAC1和保护电路NP3的电压检测部YIN的等效电路图之一例。另外，与图3相同，图中电位“A”、“B”分别表示耦合电容器C4的电位及检测电阻R21的电位。

这样，与实施例1一样，如果根据这些等效电路图，算出放电灯LA的各种负载状态下的直流电位“A”、“B”，则如图14所示。另外，在图14中，为了进行比较，一并给出了上述实施例1时的电位、以及在实施例4中说明的进行了减弱光操作时的电位。

从该图14可知，在上述实施例1和该实施例2中，耦合电容器C4的电位“A”是相同的值，但关于电位“B”，随着稳压二极管DZ4的阈值特性的不同，在正常点亮时和异常时(整流点亮1、整流点亮2、不点亮及无负载时)实施例2中的电位“B”的变化比实施例1中的更加明确。因此，如果采用该实施例2，能将用比较器IC2、IC3等构成的窗口比较器的高阈值侧的电压设定为例如10V，另外，能将低阈值侧的电压设定为例如4V，与实施例1相比较，能将正常时和异常时的电位“B”的阈值的差设定得大，所以具有进一步提高保护电路的可靠性的效果。另外，通过将保护电路NP3的稳压二极管DZ4的电压设定在正常点亮时耦合电容器C4上发生的电压附近，能更有效地使这样的工作起作用。

如上所述，在该实施例2中，由于用检测电阻R20、R21和稳压二极管DZ4构成保护电路NP3的电压检测部VIN，所以能使电位“B”的变化大，即使零件的特性值或灯特性有离散，正常点亮时保护电路NP3能使变换电路IV继续振荡(不停止)，异常时能可靠地使变换电路IV停止振荡，与实施例1相比较，具有可靠性更高的效果。

另外，在上述实施例2(图9)中，虽然示出了将耦合电容器C4配置在开关元件Q2的负极一侧的例，但配置在正极一侧也能检测其两端的电压。另外，在图9中，作为输入到保护电路NP3的电压，虽然示出了使用耦合电容器C4两端(直流电源E的负极侧及耦合电容器C4的放电灯LA侧)之间的电压的例，但也可以这样构成，即例如检测直流电源E的正极侧和耦合电容器C4的放电灯LA侧之间的电压，在此情况下，由于检测电压只是直流电源E的电压和耦合电容器C4的合成电压，根据该合成电压能容易地检测耦合电容器C4的电压，所以实际上无非是检测耦合电容器C4两端的准直流电压，能获得与上述实施例2完全相同的效果。另外，由多个耦合电容器构成耦合电容器C4，检测其中的任意一个电容器的电压，或除了耦合电容器C4以外再另外设置检测用的电容器等，作为既保持上述实施例2的本质性的结构，又能检测耦合电容器C4上发生的准直流电压的方法，还可以有各种变形例。

实施例3

在图15中，作为变形例之一，示出了本发明的实施例3的放电灯点亮装置的电路图。在上述实施例2(图9)中将放电灯负载电路LAC1连接在变换电路IV的开关元件Q2的两端，与此不同，该实施例3将放电灯负载电路LAC4连接在开关元件Q1的两端，即，连接在直流电源E的正极侧，同时将由保护电路NP3检测的电压作为直流电源E的负极侧和耦合电容器C4的放电灯LA侧之间的电压。在此情况下，虽然检测的电压是从直流电源E的电压减去耦合电容器C4两端的电压后的电压，但即使利用这样的电压值，也能与上述实施例2完全一样构成保护电路，即使对耦合电容器C4的连接位置或检测出的电压的位置进行种种变更，也能获得完全同样的效果。

实施例4

图16中示出了本发明的实施例4的放电灯点亮装置的电路图。本实施例4是在上述实施例2中附加了连续调节放电灯LA的灯光的功能，因此，利用可变电阻构成决定IV控制电路IC1的振荡频率的频率控制电路FC2的主振荡电阻R99。另外，在图16中，与图9相同或相当的部分标以相同的符号，说明从略。

以下，说明该实施例4的工作。在图16中，IV控制电路IC1振荡时，IV控制电路IC1的端子6上的直流电压是一定的，具有从该端子6流向直流电源E的负极的电流越多，振荡频率越高的特性。因此，如果放电灯LA从全部灯点亮的状态开始逐渐地减小可变电阻R99，则从该端子6流向直流电源E的负极的电流增多，其结果，IV控制电路IC1的振荡频率逐渐增高，扼流圈T1的阻抗增大，所以放电灯LA的电流减小，光减弱。在图17中示出了光减弱正常点亮时放电灯负载电路LAC1和保护电路NP3的电压检测部VIN的等效实用电路之一例。如图17中的等效电路图所示，在此情况下，通过减弱光的操作，开关频率上升到70kHz，与此相伴随，放电灯LA的等效电阻值与全部灯正常点亮时相比，增加了27倍，达到7.5kQ，但相对于该电阻7.5kΩ，使检测电阻R20及R21的电阻值足够大，所以如上述图14所示，光减弱正常点亮时的耦合电容器C4及检测电阻R11的电位“A”、“B”分别为218V及7V，相对于全部灯正常点亮时的220V及7V来说，几乎没有变化，其电压与全部灯正常点亮时大致相同。

如上所述，如果放电灯LA正常点亮时，通过调光操作，即使放电灯LA的等效电阻值从数百Ω变化到数kΩ或数十kΩ，作为检测对象的电位“B”几乎不变，所以上述的保护电路NP3同样完全能适用于具有调光功能的放电灯点亮装置，另外，由于放电灯LA正常时和异常时电位“B”的变化大，所以上述实施例1及实施例2完全一样，具有能获得可靠性高的保护电路及放电灯点亮装置的效果。另外，与放电灯LA的种类及调光功能的有无无关，能使保护电路NP3的电路常数相同，所以还有在各种放电灯点亮装置中都能使零件标准化的优点。

另外，在图18中示出了在上述实施例1中将电阻R2换成可变电阻，进行减弱光的操作时的等效电路图，但即使在此情况下，如上述图14所示，电位“A”、“B”分别为215V及7V，与全部灯正常点亮时的220V及7V相比几乎不变，能获得与上述实施例4完全相同的效果。

实施例5

图19中示出了本发明的实施例5的放电灯点亮装置的电路图。在该实施例5中，作为放电灯负载电路LAC3，除了由上述实施例2的放电灯LA(并联启动电容器C3)、耦合电容器C4、扼流圈T1构成的放电灯负载电路以外，还并联连接由放电灯LAY(并联启动电容器C3Y)、耦合电容器C4Y、扼流圈T1Y构成的放电灯负载电路，与此相伴随，在保护电路NP4中分别备有两组电压检测部VIN(检测电阻R21、稳压二极管DZ4、检测电阻R21)、VIN2(检测电阻R21Y、稳压二极管DZ4Y、检测电阻R21Y)、以及比较部COMP(比较器IC2、IC3及基准电阻R12、R13、R14)、COMP2(比较器IC2Y、IC3Y及基准电阻R12Y、R13Y、R14Y)，同时来自这两个比较部的输出被输入·汇集到单一的控制信号输出部VOUT中，从控制信号输出部VOUT向IV控制电路IC1的端子5输出一个控制信号。另外，与上述实施例2相同或相当的部分标以相同的符号，说明从略。

以下，说明该实施例5的工作。在图19中，放电灯LA及LAY两者正常点亮时，与实施例2相同，比较器IC2、IC3、IC2Y、IC3Y的输出全部呈高电平，因此，晶体管Q3导通，所以不从保护电路NP4输出振荡停止信号，放电灯LA、LAY继续正常点亮。另一方面，当放电灯LA、LAY中的任何一个呈异常状态时，从连接在各放电灯负载电路上的电压检测部输出的检测电压分别在比较器IC2、IC3或IC2Y、IC3Y中与基准电压进行比较，由于这些输出都是LO，所以晶体管Q3阻断，从保护电路NP4向IV控制电路IC1输出振荡停止信号，变换电路IV停止振荡。

如上所述，如果采用该实施例5，则由于将电压检测部VIN、VIN2连接在多个放电灯负载电路中的各个电路上，所以在任何一个放电灯呈异常状态的时刻，都能使变换电路IV停止振荡，具有能在两个放电灯LA、LAY并联点亮电路中应用上述保护电路的效果。

另外，由于将比较部COMP、COMP2分别连接在各电压检测部VIN、VIN2上，所以能根据各放电灯负载电路的特性，设定比较部COMP、COMP2的基准电压，具有能进行精细的设定的效果

另外，由于对应于多个电压检测部VIN、VIN2和比较部COMP、COMP2，只有一个控制信号输出部VOUT，将来自多个比较部COMP、COMP2的输出汇集起来，输出控制信号，所以具有能减少控制信号输出部VOUT的个数的效果。

另外，在上述图19中虽然示出了两个放电灯负载电路的情况，但当然在三个以上的多个并联点亮电路中也能应用。

实施例6

图20中示出了本发明的实施例6的放电灯点亮装置的电路图。该实施例6是在上述实施例2的电路中设有掩蔽电路MSK，该掩蔽电路MSK的作用是在将放电灯点亮装置接通后，在一定时间内掩蔽上述保护电路的功能，例如，在将放电灯LA的电极预热一定时间后点亮放电灯LA的放电灯点亮装置中，能应用上述保护电路。另外，以下以该实施例6的具有特征的结构要素即掩蔽电路MSK和频率控制电路FC3为中心进行说明，与上述实施例2(图9)相同或相当的部分标以相同的符号，说明从略。

如图20所示，在该实施例6中，频率控制电路FC3除了主振荡电阻R2和振荡电容器C2以外，在IV控制电路IC1的端子6和直流电源E的负极之间还备有由预热振荡电阻R3和预热振荡电容器C30构成的串联电路。另外，保护电路NP5中备有掩蔽电路MSK，该掩蔽电路MSK有由电阻R18、R19、电容器C12、稳压二极管DZ3构成的定时电路TM，该掩蔽电路MSK还备有连接在IV控制电路IC1的振荡停止端子5和直流电源E的负极之间的晶体管Q4，同时由定时电路TM的输出激励的晶体管Q5的输出端连接在该晶体管Q4的输入端上。这样，如果放电灯点亮装置被接通，则电容器C12通过电阻R1及电阻R18进行充电，在经过一定时间后电容器12的电压超过稳压二极管DZ3的齐纳电压的时刻，晶体管Q5导通，晶体管Q4被阻断。另外，为了驱动该定时电路TM，电阻18的正极侧连接在控制电源电容器C1上，另外，为了驱动晶体管Q4，电阻R17连接在控制电源电容器C1和晶体管Q4的基极之间。

其次，用图20～图23说明该实施例6中的掩蔽电路MSK和频率控制电路FC3的工作。这里，图21是放电灯负载电路LAC1中的扼流圈T1和启动电容器C3的LC串联共振曲线图，图中，(1)是放电灯LA点亮时的共振曲线，(2)是放电灯LA不点亮时的共振曲线。另外，图22及图23分别表示放电灯LA正常点亮时及不点亮时将直流电源E接通后放电灯LA的两电极之间的电压随时间的变化和晶体管Q3、晶体管Q4的工作情况。

首先，在图20中，变换电路IV连接在直流电源E上，如果控制电源电容器C1的充电电压达到IV控制电路IC1的振荡开始电压，则IV控制电路IC1开始振荡。这时，IV控制电路IC1的端子6呈一定的直流电压，电流从该端子6通过主振荡电阻R2和预热振荡电阻R3流出，但其中流过预热振荡电阻R3的电流，随着对预热振荡电容器C30进行充电的时间推移而减小，例如3秒左右变为零。可是，由于IV控制电路IC1具有来自端子6的流出电流越大，振荡频率越高的特性，所以随着来自上述端子6的流出电流的减小，IV控制电路IC1被这样控制：最初开始高频振荡，振荡频率逐渐地下降到规定的频率。

用图21及图22说明在此期间如果IV控制电路IC1的振荡频率变化，与其相伴随的放电灯LA两极之间的共振电压的变化。直流电源E接通后，由于IV控制电路IC1最初振荡时的振荡频率被设计得能控制在比扼流圈T1和启动电容器C3的共振频率fO高的频率范围内，所以通过接通直流电源E，放电灯点亮装置在时刻t0以频率fH、在工作点H2开始振荡。另一方面，这时由于放电灯LA两极之间的电压被设计为比放电灯LA的启动电压VS2低的电压VH2，所以放电灯LA不点亮，利用流过放电灯LA的电极F1及F2的共振电流，使电极F1、F2预热。

然后，如果IV控制电路IC1的振荡频率、即开关元件Q1、Q2的开关频率逐渐降低，则放电灯LA两极之间的电压沿着不点亮时的共振曲线逐渐上升，在时刻t1在频率fS的工作点S2，如果放电灯LA两极之间的电压达到VS2，放电灯LA便启动(因此，从时刻t0到时刻t1为预热时间)。如果放电灯LA被点亮，则放电灯的阻抗发生变化，与点亮的同时，工作点从S2移动到点亮时的共振曲线上的S1，放电灯LA两极之间的电压下降到VS1。而且，以后对应于IV控制电路IC1的振荡频率的下降，频率下降到正常状态的fL，放电灯LA利用由扼流圈T1的阻抗决定的规定的灯电流继续点亮。

另一方面，如图22所示，在此期间全部保护电路NP5的工作从直流电源E接通时刻t0到放电灯LA点亮时刻t1与在上述实施例2中说明过的不点亮的状态相当，所以晶体管Q3阻断，但在定时电路TM的电容器C12被充电到规定电压之前的期间，晶体管Q5阻断，晶体管Q4导通，所以端子5的电位保持在低电位。这样，在没有该掩蔽电路MSK的情况下，在预热期间由于晶体管Q3被阻断，所以从保护电路NP5向IV控制电路IC1输出振荡停止信号，不能将放电灯LA点亮，但如果采用该实施例6，由于利用掩蔽电路MSK的作用，在预热期间端子5的电位也被保持在低电位，所以不从保护电路NP5向IV控制电路IC1的端子5输出振荡停止信号，在时刻t1放电灯LA无故障地点亮。

然后，利用控制电源电容器C1→电阻18→电容器12→控制电源电容器C1这样的闭合环流进行充电的电容器C12的电压如果在时刻t3达到稳压二极管DZ3的齐纳电压，则晶体管Q5导通，晶体管Q4阻断(因此，从时刻t0到t3成为由掩蔽电路MSK对保护电路NP5进行掩蔽的时间，设定得比上述预热时间长)，但在时刻t3放电灯LA立刻被点亮，相当于在上述实施例2中说明过的全部灯正常点亮状态，所以晶体管Q3导通，不从保护电路NP5输出振荡停止信号，点亮状态继续。

另一方面，在放电灯LA处于寿命末期或质量不好而不点亮的情况下，在图21中，IV控制电路IC1的振荡频率从初始的振荡频率到正常状态的频率沿着fH→fS→fL下降，与此相伴随，工作点沿H2→S2→L2移动，如图23所示，在从时刻t0到时刻t2期间，放电灯LA两极之间的电压从VH2上升到VL2，以后保持一定。在此期间，放电灯负载电路LAC1的状态相当于在上述实施例2中说明过不点亮的状态，因此，保护电路NP5的晶体管Q3阻断，但在不点亮的情况下，在时刻t2以后晶体管Q3也阻断，所以在掩蔽电路MSK的掩蔽时间结束的时刻t3，与晶体管Q4阻断的同时，从保护电路NP5向IV控制电路IC1的端子5输出振荡停止信号，变换电路IV停止振荡，阻断扼流圈T1或启动电容器C3中继续流过过大的共振电流。

如上所述，在该实施例6中，由于在保护电路NP5中附加了掩蔽电路，用来在直流电源E接通后的一定时间内进行掩蔽，以便不输出振荡停止信号，所以也能适用于具有将电极F1、F2预热后使放电灯LA点亮的功能的放电灯点亮装置，具有能获得一种能可靠地点亮正常的放电灯，同时异常时能可靠地停止振荡的放电灯点亮装置的效果。

另外，关于掩蔽时间，除了利用上述的定时电路设定外，还可以采用下述方法，例如在比较器IC2、IC3输出的状态下，检测放电灯LA的点亮，与该检测结果同步地解除掩蔽功能。

实施例7

图24中示出了本发明的实施例7的放电灯点亮装置的电路图。该实施例7这样构成：通过在上述实施例6中设置检测流过放电灯负载电路LAC1的高频电流并检测异常的过共振检测电路AP，即使在例如变换电路IV的振荡频率的控制范围通过扼流圈T1和启动电容器C3的共振频率fO、或接近于共振频率fO这样构成的放电灯点亮装置中，也能可靠地点亮，同时能更精密地检测异常。另外，与上述实施例6(图20)相同或相当的部分，标以相同的符号，说明从略。

如图24所示，在该实施例7中，过共振检测电路AP被附加在IV控制电路IC1的端子5和直流电源E的负极之间。该过共振检测电路AP由如下构成的串联电路构成：连接在耦合电容器C4和直流电源E的负极之间的1Ω左右的检测电阻R5、连接在该检测电阻R5及耦合电容器C4的连接部和IV控制电路IC1的端子5之间的稳压二极管DZ5、电阻26、以及二极管D5。另外，在保护电路NP6中，分离该保护电路NP6和过共振检测电路AP用的二极管D6被连接在IV控制电路IC1的端子5和晶体管Q3的集电极之间。

以下，用图24及表示该实施例7的LC串联共振曲线的图25，说明该保护电路NP6和过共振检测电路AP的工作。在图24及图25中，变换电路IV连接在直流电源E上，如果控制电源电容器C1的充电电压达到IV控制电路IC1的振荡开始电压，则与上述实施例6一样，IV控制电路IC1以频率fH、在工作点H2开始振荡。然后，如果伴随从端子6流出的电流减小，频率逐渐下降，则放电灯LA两极之间的电压沿放电灯不点亮时的LC串联共振曲线上升，在此期间放电灯LA的电极F1、F2被预热，频率为fS，达到启动电压后放电灯LA启动，与此同时，工作点从S2移动到点亮时的共振曲线上的S1。此后，频率再通过作为共振频率的fO，逐渐地下降到作为工作点的fL，放电灯LA在工作点L1利用由扼流圈T1的阻抗决定的规定的灯电流继续点亮。另外，在以上的工作中，该实施例7与实施例6一样，保护电路NP6备有掩蔽电路，所以在放电灯LA点亮之前不输出振荡停止信号。

以上，虽然说明了放电灯点亮的情况，但在这样变换电路IV的振荡频率的控制范围通过扼流圈T1和启动电容器C3的共振频率fO、或接近于共振频率fO这样构成的放电灯点亮装置中，例如在放电灯LA处于寿命末期或由于质量不好而不点亮的情况下，工作点沿不点亮时的共振曲线上升，在共振频率fO附近，放电灯LA的电极F1、F2之间的共振电压及共振电流过大，存在放电灯LA或放电灯负载电路的零件被破坏的问题。

因此，以下说明该实施例7中设置的过共振检测电路AP怎样解决该问题，用图25及图26说明其工作情况。在图25中，如果IV控制电路IC1的振荡频率从fH下降到fS(工作点从H2移动到S2)，则流过过共振检测电路AP的检测电阻R5的共振电流增加，与此相伴随，如图26所示，检测电阻R5两端的高频电压波形正的峰值VP上升。而且，如果在频率再从fS下降到fO的期间，放电灯LA也不点亮，则在达到为了电路保护而设定的最大电压VP2的时刻(工作点P2，频率fp)，检测电阻R5的正的电压峰值VP超过稳压二极管DZ5的齐纳电压，所以振荡停止信号被输出给IV控制电路IC1的端子5，变换电路IV停止振荡。

如上所述，在该实施例7中，与上述保护电路NP6不同，由于附加了检测流过放电灯负载电路LAC1的高频电流、异常时将振荡停止信号输出给IV控制电路IC1的过共振检测电路AP，所以在变换电路IV的振荡频率接近于共振频率fO的放电灯点亮装置中，也能应用上述的保护电路，能获得与以上说明的实施例6等完全相同的效果。

另外，在以上的说明中，在变换电路IV的振荡频率接近于共振频率fO的放电灯点亮装置中，作为回避所产生的过共振状态的装置，虽然说明了上述过共振检测电路AP的工作，但也可以在上述的全部实施例中附加该过共振检测电路AP，与保护电路协作检测放电灯LA的异常，在此情况下，由于除了耦合电容器C4上产生的电压以外，还检测从开关元件供给的高频电流波形，进行异常检测，所以能更精密地进行异常检测，具有进一步提高保护电路的可靠性的效果。

实施例8

图27中示出了本发明的实施例8的放电灯点亮装置的电路图。该实施例8是在上述实施例7中使用对工业交流电源进行了整流·平滑化后的电源作为直流电源，在该工业交流电源停电(特别是瞬时停电)后再次恢复供电时，为了防止放电灯LA不继续点亮，设有瞬停对策电路SH，以便保护电路NP6的掩蔽功能再次有效。另外，与上述图24相同或相当的部分标以相同的符号，说明从略。

以下，说明该实施例8的作为具有特征的结构要素的电源部分和瞬停对策电路SH。在图27中，AC是工业交流电源，该工业交流电源AC连接在二极管电桥DB上，该二极管电桥DB的输出端子通过分离二极管D7连接在平滑电容器C7和变换电路IV的输入端子上。另外，瞬停对策电路SH连接在二极管电桥DB的输出端子上，该瞬停对策电路SH如下构成。即，用电阻R90和R91对从二极管电桥DB输入到瞬停对策电路SH中的脉动电压进行分压，该电阻R91上的电压通过电阻R92加在晶体管Q90的输入端上，同时电容器C90被并联连接在电阻R91的两端。另外，比较器IC4的输出端连接在保护电路NP6的电阻R18和R19的接点上，串联连接在控制电源电容器C1两端的电阻R23、R24的连接部、以及电阻R25、R26的连接部分别连接在作为比较器IC4的基准电压输入端子的非反相端子和作为检测电压输入端的反相端子上，另外晶体管Q90的集电极连接在比较器IC4的反相端子上。

以下，说明该瞬停对策电路SH的工作情况。首先，考虑工业交流电源AC稳定地供电的情况，在图27中，从工业交流电源AC输入到二极管电桥DB的交流电流被二极管电桥DB整流成直流电流，另外，由平滑电容器C7将其平滑后输入变换电路IV，起直流电源的作用。另一方面，在此期间，从工业交流电源AC通过二极管电桥DB、电阻R90、电阻R92，经常向晶体管Q90供给基极电流，所以晶体管Q90经常呈导通状态，其结果，比较器IC4的输出被阻断，起掩蔽电路MSK的作用，通过与图24中的实施例7完全同样的电路工作，工业交流电源AC接通后，放电灯LA稳定地点亮。

其次，说明在放电灯LA点亮过程中，工业交流电源AC发生了使放电灯LA瞬间熄灭程度的瞬时停电情况下的瞬停对策电路SH的工作。首先，在放电灯LA正常点亮过程中，与实施例7一样，保护电路NP6的晶体管Q3呈导通状态，晶体管Q4呈阻断状态。在此状态下，如果工业交流电源AC发生瞬时停电，放电灯LA瞬时熄灭，则由于相当于在上述实施例2中说明过的不点亮的状态，所以保护电路NP6的晶体管Q3阻断。可是另一方面，这时，由于瞬时停电，二极管电桥DB的脉动电压输出变为零，所以从该脉动电压输出端通过电阻R90、R92供给晶体管Q90的基极电流被瞬时切断，晶体管Q90瞬时阻断。

这里，设定电阻R23、R24、R25、R26的电阻值，以使比较器IC4的反相输入端电压比非反相输入端电压高，所以与晶体管Q90的阻断连动，比较器IC4的输出端瞬时反相，即呈低电平。这样，由于定时电路TM的电容器C12中存储的电荷瞬时放电，所以晶体管Q5阻断，晶体管Q4导通，掩蔽电路MSK自动复位。然后，如果恢复供电，则晶体管Q90导通，同时掩蔽电路MSK开始起作用，电容器C12再次充电，在被充电到稳压二极管DZ3的齐纳电压之前的期间，晶体管Q4继续呈导通状态，所以恢复供电后在一定时间内掩蔽电路MSK也起作用，其结果，即使由于瞬时停电，放电灯LA瞬时熄灭，保护电路NP6的晶体管Q3暂时阻断，但再次启动后，振荡停止信号不从保护电路NP6输出给IV控制电路IC1，能可靠地点亮放电灯。

如上所述，在该实施例8中，由于附加了瞬停对策电路SH，它能与停电连动地使掩蔽电路MSK自动地复位，所以例如在使用对工业交流电源AC进行了整流·平滑化后的电源作为变换电路IV的直流电源的情况下等，即使在工业交流电源AC发生了瞬时停电的情况下，在恢复供电后，该掩蔽电路也能再次有效地起作用，能与电源的恢复连动，可靠地再次点亮放电灯LA，同时具有能使保护电路NP6的保护功能仍能适用的效果。

在该实施例8中，特别是由于瞬停对策电路SH使电容器C12上的电荷迅速地放电，所以与通过电阻R19使电容器C12上的电荷放电的情况相比，具有能使掩蔽电路MSK快速复位、能对瞬时停电等迅速发生的现象采取相应的措施的效果。

另外，以上虽然专门说明了瞬停对策电路SH对瞬时停电进行的工作和效果，但根据其原理可知，该瞬停对策电路SH在瞬时停电以外的通常的停电中也能有效地起作用。另外，还明确了不仅对于电压完全变为0的停电有效，而且对于电压降低的所谓下垂也有效。

实施例9

图28中示出了本发明的实施例9的放电灯点亮装置的电路图。该实施例9采用电压共振型单管式(电压共振型-石式)的电路作为变换电路IV12，连接由振荡变压器T2和振荡电容器C31构成的并联共振电路，代替开关元件Q1，IV控制电路IC2的振荡端子只连接在开关元件Q2上。另外，与实施例2(图9)相同或相当的部分标以相同的符号，说明从略。

以下说明该实施例9与实施例2的工作上的不同。图29表示在该实施例9中，放电灯LA正常点亮时加在放电灯负载电路LAC1上的电压波形，即开关元件Q2的端子之间的高频电压波形，由于共振电容器C31和扼流圈T1及振荡变压器T2的共振作用，该高频电压波形呈正弦半波(在实施例2中，如图2(a)所示，呈方形波)，但在等效电路的情况下，与实施例2完全相同，所以放电灯LA正常时和异常时耦合电容器C4的电压变化也相同，因此，保护电路NP3在采用了这样的电压共振型单管式的电路的放电灯点亮装置中，能与上述完全一样地适用，能起保护作用。

实施例10

图30中示出了本发明的实施例10的放电灯点亮装置的电路图。该实施例10为了减少放电灯LA在点亮过程中电极的损失，将上述实施例2(图9)中的启动电容器C3分成两个分离启动电容器C8和C9(C8和C9的组合电容与C3大致相同)，将其中的一个分离启动电容器C9相对于放电灯LA配置在开关元件Q2一侧。另外，与图9相同或相当的部分标以相同的符号，说明从略。

这样，如果采用该实施例10，则由于将启动电容器C3分成多个分离启动电容器C8、C9，将其中的至少一个C9相对于放电灯LA配置在开关元件Q2一侧，所以放电灯LA正常点亮时流过扼流圈T1的高频电流被分流到分离启动电容器C8(等于流过电极F1、F2的电极电流)和分离启动电容器C9两者中，由于流入分离启动电容器C9中的电流将电极F1、F2旁路，所以在放电灯LA的电极上消耗的功率(电极损失)变小，与实施例2相比，具有能提高能量效率的效果。

另外，关于保护电路NP3的工作和效果，该实施例10也能用与实施例2相同的等效电路来表示，能获得与以上各实施例相同的保护作用。

另外，如实施例4(图16)所示，在利用频率控制电路FC2进行调光的放电灯点亮装置中，伴随放电灯LA减弱光的操作，放电灯LA两极之间的电压及频率上升，因此与全光点亮时相比较，具有起动电容器的电流增加的特性，所以如果将分拆启动电容器的这种结构应用于这样的放电灯点亮装置，则启动电容器的电流伴随光的减弱操作而增加，具有能抑制电极损失急剧增加的效果。

另外，在上述实施例10(图30)中，虽然说明了附加了保护电路NP3等的电路，但上述的分离启动电容器C8、C9的效果根据其工作原理可知，在应用了变换电路IV的放电灯点亮装置中是相同的，与保护电路和瞬停对策电路SH的有无无关，能发挥同样的效果。

实施例11

图31中示出了本发明的实施例11的放电灯点亮装置的电路图。在该实施例11中，作为放电灯负载电路LAC5，除了与上述实施例5一样由放电灯LA(并联连接启动电容器C3)、耦合电容器C4、扼流圈T1构成的放电灯负载电路以外，还并联连接了由两个放电灯LAY、LAZ(并联连接启动电容器C3Y、C3Z)、耦合电容器C4Y、C4Z、扼流圈T1Y、T1Z构成的放电灯负载电路。

另外，在备有多个放电灯负载电路的情况下，在实施例5中虽然相当于放电灯负载电路增加的个数单独地设置了比较部及电压检测部，但在该实施例11中，相对于一个比较部，将电压检测部分成两个，即分成检测耦合电容器的上升时的电压的第一电压检测部、以及检测耦合电容器的下降时的电压的第二电压检测部，使分压电阻和阻止逆流用二极管的个数增加相当于放电灯负载电路增加的个数，能检测一个反相器并联点亮的耦合电压。另外，与上述实施例5相同或相当的部分标以相同的符号，说明从略。

以下，说明电压检测部VIN的详细结构。

该实施例11的电压检测部VIN由以下部分构成：分别检测各耦合电容器C4、C4Y、C4Z的上升电压，并变换成直流电压，将该检测电压输入到第一比较器IC2的反相输入端的第一电压检测部VA；以及分别检测各耦合电容器C4、C4Y、C4Z的下降电压，并变换成直流电压，将其输入到第二比较器IC3的非反相输入端的第二电压检测部VB。

该第一电压检测部VA有：其阳极分别连接在各耦合电容器C4、C4Y、C4Z上的二极管D31、D31Y、D31Z；连接在各二极管D31、D31Y、D31Z的阴极上的分压电阻R30；其阴极连接在该分压电阻R30上的稳压二极管DZ4；以及一端连接在稳压二极管DZ4的阳极上、另一端接地的分压电阻R31，稳压二极管DZ4和分压电阻R31的连接点连接在第一比较器IC2的反相输入端上。

另外，第二电压检测部VB有：其阴极分别连接在各耦合电容器C4、C4Y、C4Z上的二极管D32、D32Y、D32Z；其阴极连接在各二极管D32、D32Y、D32Z的阳极上的稳压二极管DZ5；以及一端连接在稳压二极管DZ5的阳极上、另一端接地的分压电阻R33，稳压二极管DZ5和分压电阻R33的连接点连接在比较器IC3的非反相输入端上，另外稳压二极管DZ5的阴极通过分压电阻R32连接在直流电源E的正极侧。

以下，说明该实施例11的工作。

在图31中，放电灯LA、LAY及LAZ全部正常时，第一电压检测部VA检测各耦合电容器C4、C4Y、C4Z的直流电压，第一电压检测部VA输出给第一比较器IC2的检测电压设定得低于第一比较器IC2的基准电压，第一比较器IC2的输出变高。

另外，在第二电压检测部VB中，利用分压电阻R32、R33和稳压二极管DZ5将直流电源E的直流电压分压后的电压被输出给第二比较器IC3，该电压设定得高于第二比较器IC3的基准电压，第二比较器IC3的输出变高。因此，晶体管Q3导通，所以不从保护电路NP5输出振荡停止信号，放电灯LA、LAY及LAZ继续正常点亮。

这样，放电灯LA、LAY及LAZ全部正常时，第二电压检测部VB检测的电压就是由电阻R32、稳压二极管DZ5和电阻R33将直流电源E的直流电压分压后的电压。

另外，在放电灯LA、LAY及LAZ中的任何一个呈异常状态的情况下，即例如在放电灯LA呈整流点亮1，与全部灯正常点亮相比，放电灯LA的耦合电容器C4的直流电压上升的情况下，在第一电压检测部VA的分压电阻R30的二极管D31一侧，利用由并联连接的二极管D31、D31Y、D31Z，施加成为最多路(たき)电压的耦合电容器C4的直流电压。这样，从上升的耦合电容器C4的电压(上升电压)减去二极管D31的电压降部分和稳压二极管DZ4的电压后的直流电压再被电阻R30、R31分压而成的直流电压被输入给作为第一比较器IC2的反相输入端的负引线，由于该直流电压超过被输入到作为第一比较器IC2的非反相输入端的正引线上的基准电压，所以第一比较器IC2的输出反相。如果这样处理，则晶体管Q3阻断，振荡停止信号被输出给IC1的端子5，使变换电路IV停止振荡。

另外，在放电灯LA、LAY及LAZ中的任何一个呈异常状态的情况下，即例如在放电灯LA呈整流点亮2或不点亮时，与全部灯正常点亮相比，放电灯LA的耦合电容器C4的直流电压下降、或放电灯LA被取出后的无负载状态时全部放电灯LA的耦合电容器C4的直流电压变为0V的情况下，第二电压检测电路VB检测的直流电压变为0V，该直流电压作为下降电压被输入到第二比较器IC3的非反相输入端的正引线上，由于该直流电压低于被输入到作为第二比较器IC3的反相输入端的负引线上的基准电压，所以比较器IC3的输出反相。如果这样处理，则晶体管Q3阻断，振荡停止信号被输出给IC1的端子5，使变换电路IV停止振荡。

这样之所以第二电压检测电路VB检测的直流电压呈下降电压，变为0V，是因为如果放电灯LA的耦合电容器C4的直流电压下降、或变为0V，则连接在对直流电源E的直流电压进行分压的分压电阻R32上的二极管D32、D32Y、D32Z中、电压下降的阻止逆流用二极管D32的阳极侧的电压变高，阻止逆流用二极管D32导通，直流电源E的直流电压通过分压电阻R32加在耦合电容器C4上所致。

如上所述，如果采用该实施例11，则在备有多个放电灯负载电路的放电灯点亮装置中，由于将电压检测部VIN分成这样两部分：检测分别连接在多个放电灯上的各耦合电容器的上升电压(在该实施例中为最大电压)的第一电压检测部VA；以及检测下降电压(在该实施例中，检测到最小的电压后，作为下降电压输出0V)的第二电压检测部VB，所以使分压电阻和阻止逆流用二极管的个数增加相当于放电灯负载电路增加的个数，能检测一个反相器并联点亮的耦合电压，如实施例5所示，与相当于放电灯负载电路增加的个数单独地设置了比较部及电压检测部的情况相比，能减少零件的个数。因此，在该实施例11中越是增加放电灯负载电路数，越能减少零件个数。

另外，即使放电灯负载电路数增加，但不仅能检测多个放电灯中某个放电灯呈异常状态、即与全部灯正常点亮时相比检测电压上升的整流点亮1的状态，而且能检测与全部灯正常点亮时相比检测电压下降的整流点亮2的状态，以及将放电灯取出、检测电压变为0V的状态的放电灯的有无。另外，虽然能检测放电灯的有无，但不能区别放电灯的有无和异常的有无。

另外，由于第一电压检测部VA将由分压电阻R30、R31和稳压二极管DZ4分压的电压输出给第一比较部IC2，第二电压检测部VB在各耦合电容器C4、C4Y、C4Z中的任意一个的电压高于规定的电压时，将由分压电阻R32、R33和稳压二极管DZ5分压的电压输出给第二比较部IC3，所以能将第一和第二比较器IC2、IC3的正常点亮时和异常点亮时的基准电压的差设定得大，更能提高保护电路的可靠性。

另外，在上述图31中，虽然举例示出了3个放电灯负载电路的情况，但当然在3个以上的多个并联点亮电路中同样能适用。

实施例12

图32中示出了本发明的实施例12的放电灯点亮装置的电路图。在该实施例12中，也可以说是实施例11的第一变形例，其第二电压检测部VB的耦合电容器的电压检测位置与实施例11不同。

即，在该实施例12中，第二电压检测部VB的阻止逆流用二极管D32、D32Y、D32Z的一端连接在放电灯LA、LAY、LAZ的启动电容器一侧。

因此，在放电灯LA、LAY、LAZ中的任何一个呈异常状态的情况下，即在例如放电灯LA为整流点亮2或不点亮时，与全光正常点亮相比放电灯LA的耦合电容器C4的直流电压下降的情况下，第二电压检测部VB检测的直流电压变为0V，该直流电压被输入到作为比较器IC3的非反相输入端的正引线，由于该直流电压使被输入到作为比较器IC2的反相输入端的负引线上的基准电压下降，所以比较器IC3的输出反相。如果这样处理，则晶体管Q3阻断，振荡停止信号被输出给IC1的端子5，使变换电路IV停止振荡。

可是，例如在将放电灯F1Z取出的无负载的情况下，在第二电压检测部VB中，放电灯LAZ的耦合电容器C4Z和阻止逆流用二极管D32Z的电路被阻断，所以变成与放电灯LA、LAY及LAZ全部呈正常状态相同，第二电压检测部VB检测的电压变成由分压电阻R32、稳压二极管DZ5和分压电阻R33将直流电源E的直流电压分压后的电压，由于该电压被输入到第二比较器IC3，所以第二比较器IC3的输出仍然呈高电平，晶体管Q3导通，所以不从保护电路NP5输出振荡停止信号。因此，在放电灯负载电路数增加了的情况下，在取出了任何放电灯的无负载情况下，不能检测放电灯的有无。

实施例13

图33中示出了本发明的实施例13的放电灯点亮装置的电路图。在该实施例13中，也可以说是实施例11的另一个变形例，其第一电压检测部VA和第二电压检测部VB的构成OR电路的阻止逆流用二极管的设置位置与实施例11不同。

该实施例13的第一电压检测部VA由以下部分构成：分别连接在耦合电容器C4、C4Y、C4Z上的分压电阻R40、R42、R44；其阴极分别连接在各分压电阻R40、R42、R44上的稳压二极管DZ4、DZ4Y、DZ4Z；其一端分别连接在稳压二极管DZ4、DZ4Y、DZ4Z的阳极上，另一端接地的分压电阻R41、R43、R45；以及其阳极分别连接在各稳压二极管DZ4、DZ4Y、DZ4Z和各分压电阻R41、R43、R45的连接点上，阴极分别连接在第一比较器IC2的反相输入端的阻止逆流用二极管D31、D31Y、D31Z。

另外，第二电压检测部VB共用第一电压检测部VA的分压电阻R40、R42、R44、稳压二极管DZ4、DZ4Y、DZ4Z、以及分压电阻R41、R43、R45，还有：其阴极分别连接在各稳压二极管DZ4、DZ4Y、DZ4Z和各分压电阻R41、R43、R45的连接点上的阻止逆流用二极管D32、D32Y、D32Z；其阴极与阻止逆流用二极管D32、D32Y、D32Z的阳极连接的另一个稳压二极管DZ5；以及其一端分别连接在稳压二极管DZ5的阳极上、另一端接地的分压电阻R46，稳压二极管DZ5和分压电阻R46的连接点连接在第二比较器IC3的非反相输入端上，另外稳压二极管DZ5的阴极通过分压电阻R32连接在直流电源E的正极一侧。

该实施例13用分压电阻R40和稳压二极管DZ4和分压电阻R41构成的分压电路、分压电阻R43和稳压二极管DZ4Y和分压电阻R43构成的分压电路、以及分压电阻R44和稳压二极管DZ4Z和分压电阻R45构成的分压电路，分别对各耦合电容器C4、C4Y、C4Z的直流电压进行分压，将该分压后的电压通过阻止逆流用二极管D31、D31Y、D31Z分别输入到第一比较部IC2，同时用分压电阻R32和稳压二极管DZ5和分压电阻R46构成的分压电路对直流电源E的直流电压进行分压，将该分压后的电压通过阻止逆流用二极管D32、D32Y、D32Z分别输入到各耦合电容器C4、C4Y、C4Z，所以具有这样的效果，即阻止逆流用二极管D31、D31Y、D31Z、D32、D32Y、D32Z能够使用耐压程度比实施例11低的二极管。

除此以外的作用、效果与实施例11相同，所以有关作用、效果的说明从略。

Claims (17)

1.一种放电灯点亮装置，其特征在于备有：

直流电源；

使从上述直流电源供给的直流电流通、断而产生高频电流的开关元件；

串联连接放电灯及耦合电容器，利用由上述开关元件产生的高频电流，点亮上述放电灯的放电灯负载电路；

检测上述耦合电容器中发生的电压，输出控制信号的保护电路；以及

利用从上述保护电路输出的控制信号，控制上述开关元件的开关元件控制电路，其中上述保护电路包括：检测上述耦合电容器中发生的电压，并变换成直流电压的电压检测部；将由上述电压检测部检测的直流电压与基准电压进行比较的比较部；以及根据上述比较部的比较结果，生成并输出控制信号的控制信号输出部。

2.根据权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于：上述电压检测部备有用来对从上述耦合电容器输入到上述电压检测部的电压进行分压的分压电阻和稳压二极管，同时将由上述分压电阻和上述稳压二极管分压的电压输出给上述比较部。

3.根据权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于：上述比较部备有窗口式比较器，该窗口式比较器在结构上至少有两个不同的基准电压，并将从上述电压检测部输出的直流电压与上述的至少两个基准电压进行比较。

4.根据权利要求3所述的放电灯点亮装置，其特征在于：将从上述电压检测部输出的电压和上述比较部的两个不同的基准电压进行比较，当变成比低压侧的基准电压低或者比高压侧的基准电压高的电压时，在结构上能从上述控制信号输出部将上述开关元件的停止信号或输出降低信号输出给上述开关元件控制电路。

5.根据权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于：在结构上能变更上述比较部的基准电压。

6.根据权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于：利用从上述开关元件输出的高频电流，驱动各个备有耦合电容器和放电灯的多个放电灯负载电路，同时在上述多个放电灯负载电路的每一个中都设有检测上述耦合电容器的电压并变换成直流电压的电压检测部；以及将由上述电压检测部检测的直流电压与基准电压进行比较的比较部，另外，还设有控制信号输出部，它将来自上述多个放电灯负载电路中设置的比较部的输出汇集起来，生成单一的控制信号，输出给上述开关元件控制电路。

7.根据权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于：在上述保护电路中设有将从上述保护电路输出的控制信号掩蔽一定时间的掩蔽电路。

8.根据权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于：备有过共振检测电路，它检测供给上述放电灯负载电路的高频电流，将控制信号输出给上述开关元件控制电路，利用来自上述保护电路的控制信号和来自上述过共振检测电路的控制信号，通过上述开关元件控制电路，控制上述开关元件。

9.根据权利要求7所述的放电灯点亮装置，其特征在于：备有检测供给上述放电灯负载电路的高频电流，将控制信号输出给上述开关元件控制电路的过共振检测电路，在由上述过共振检测电路检测的高频电流达到设定的电流值的情况下，即使在上述保护电路的掩蔽时间内，也会从上述共振检测电路将上述开关元件的停止信号或输出减弱信号输出给上述开关元件控制电路。

10.根据权利要求7所述的放电灯点亮装置，其特征在于：设有停电对策电路，在来自上述直流电源的供电被阻断时，该停电对策电路自动地使上述掩蔽电路复位，当恢复供电后，上述掩蔽电路工作，在一定时间内将从上述保护电路输出给上述开关元件控制电路的控制信号掩蔽起来。

11.根据权利要求10所述的放电灯点亮装置，其特征在于：作为上述直流电源，使用利用二极管电桥及平滑电容器对工业用交流电流进行了整流·平滑后的电源。

12.根据权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于：利用上述开关元件控制电路控制上述开关元件的开关频率，改变供给上述放电灯的灯电流，进行上述放电灯的调光。

13.根据权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于：将多个启动电容器并联连接在上述放电灯上，同时将其中的至少一个启动电容器相对于上述放电灯连接在上述开关元件一侧。

14.一种放电灯点亮装置，其特征在于备有：

直流电源；

使从上述直流电源供给的直流电流通、断而产生高频电流的开关元件；

串联连接放电灯及耦合电容器，利用由上述开关元件产生的高频电流，点亮上述放电灯的放电灯负载电路；

控制上述开关元件的开关元件控制电路；以及

与上述放电灯并联连接、其中的至少一个相对于放电灯被连接在上述开关元件一侧的多个启动电容器；

利用从上述开关元件输出的高频电流，驱动各个备有耦合电容器和放电灯的多个放电灯负载电路；

检测上述多个放电灯负载电路的各耦合电容器的上升电压并变换成直流电压的第一电压检测部；

分别检测上述多个放电灯负载电路的各耦合电容器的下降电压并变换成直流电压的第二电压检测部；

将由上述第一电压检测部检测的上升直流电压与基准电压进行比较的第一比较部；以及

将由上述第二电压检测部检测的下降直流电压与基准电压进行比较的第二比较部；

控制信号输出部，它根据来自上述第一或第二比较部的任意的输出，生成控制信号，并输出给上述开关元件控制电路。

15.根据权利要求14所述的放电灯点亮装置，其特征在于：上述第一电压检测部备有对上述各耦合电容器的电压进行分压的分压电阻和稳压二极管、以及分别设置在该分压电阻及各耦合电容器之间的阻止逆流用二极管，将由上述分压电阻和稳压二极管分压的电压输出给上述第一比较部，同时上述第二电压检测部备有对规定的电压进行分压的分压电阻和稳压二极管、以及设置在该稳压二极管及上述各耦合电容器之间的阻止逆流用二极管，当任意一个耦合电容器的电压比规定的电压高时，将由上述分压电阻和稳压二极管分压的电压输出给上述第二比较部，当任意一个耦合电容器的电压比规定的电压低时，通过阻止逆流二极管，将该规定的电压加在电压低的耦合电容器上。

16.根据权利要求15所述的放电灯点亮装置，其特征在于：上述第二电压检测部的阻止逆流用二极管的一端被连接在放电灯的启动电容器一侧。

17.根据权利要求14所述的放电灯点亮装置，其特征在于：上述第一电压检测部备有对上述各耦合电容器的电压分别进行分压的分压电阻和稳压二极管、以及分别设置在该各稳压二极管及上述第一比较部之间的阻止逆流用二极管，将由上述分压电阻和稳压二极管分压的电压分别通过阻止逆流用二极管输出给第一比较部，上述第二电压检测部备有对规定的电压进行分压的分压电阻和稳压二极管、以及分别设置在该稳压二极管及上述第一电压检测部的各稳压二极管之间的阻止逆流用二极管，当任意一个耦合电容器的电压比规定的电压高时，将由上述分压电阻和稳压二极管分压的电压输出给上述第二比较部，当任意一个耦合电容器的电压比规定的电压低时，通过上述阻止逆流二极管和上述第一电压检测部的分压电阻及稳压二极管，将该规定的电压加在电压低的耦合电容器上。

Images