CN1925713A - 放电灯点亮装置 - Google Patents

Abstract

本发明的放电灯点亮装置具有：具有连接于串联的MOS－FET(Q2、Q3)的中点的耦合电容器(C2)和连接于上述耦合电容器(C2)的扼流线圈(T2)的逆变电路(7)；具有连接于上述耦合电容器(C2)与上述扼流线圈(T2)的中点、检测正电位的峰值电压的正电位峰值检测电路(11)和检测负电位的峰值电压的负电位峰值检测电路(12)以及相应于检测的正电位和负电位的峰值电压检测上述放电灯(La)的寿命末期的寿命末期检测电路(14)的保护电路(8)；根据上述保护信号控制上述逆变电路(7)的输出的控制电路(9)；使正常点亮时和寿命末期时的检测用电容器(C4)的电压差增大，同时可不受寿命末期的状态影响地确实地检测寿命末期，可确实检测放电灯的寿命末期。

Description

放电灯点亮装置

技术领域

本发明涉及一种检测放电灯的寿命末期、保护放电灯点亮装置的逆变电路的保护电路。

背景技术

例如在专利文献1中公开了这样的方案，该方案检测在放电灯负荷的寿命末期时产生半波放电所带来的、直流截止用电容器(在本申请中称为耦合电容器)的电压变动的平均值，使逆变电路的输出减少或停止输出，对电路进行保护。

[专利文献1]日本特开2002-83699号公报(段落“0026”第1行～第14行)

现有的放电灯点亮装置具有这样的优点：通过使直流截止用电容器的检测电路的电阻和直流成分检测用电容器的时间常数相对工作频率足够长，从而可使正常点亮时的直流成分检测用电容器的电压实质上为0V。

然而，由于是检测直流截止用电容器的电压变动的平均值，减小逆变电路的输出或停止输出，从而对电路进行保护，所以，正常点亮时的直流成分检测用电容器的电压与寿命末期时的直流成分检测用电容器的电压的差少，存在不能根据寿命末期的状态(特别是寿命末期的初始状态)进行检测的担心。

另外，当检测电路的电阻和直流成分检测用的时间常数相对工作频率足够长时，在检测到直流截止用电容器的电压变动之前可能花费很多时间。

另外，如缩短检测电路的电阻和直流成分检测用的时间常数，使检测到直流截止用电容器的电压变动之前的时间提前，则在短时间内高电压被充电到直流成分检测用电容器，所以，需要选定高耐压的部件。

发明内容

本发明的放电灯点亮装置具有电源电路、逆变电路、驱动电路、保护电路、及控制电路；该电源电路输出直流电压；该逆变电路具有连接于上述电源电路的输出间、串联的第一和第二开关元件，连接于串联的第一开关元件与第二开关元件的中点、抑制流到放电灯的直流成分的耦合电容器，连接到上述耦合电容器、限制流到放电灯的电流的扼流线圈，及与上述放电灯并联的启动用电容器，将电力供给到与上述扼流线圈和第二开关元件连接的放电灯；该驱动电路控制上述逆变电路的上述第一和第二开关元件的开关；该保护电路具有连接于上述逆变电路的上述耦合电容器与上述扼流线圈的中点、检测供给到上述放电灯的正电位的峰值电压的正电位峰值检测电路，连接于上述逆变电路的上述耦合电容器与上述扼流线圈的中点、检测供给到上述放电灯的负电位的峰值电压的负电位峰值检测电路，及相应于检测的正电位和负电位的峰值电压检测上述放电灯的寿命末期的寿命末期检测电路，当检测到上述放电灯的寿命末期时，输出保护信号；该控制电路输入上述保护电路的保护信号，将基于该保护信号的控制信号输出到上述驱动电路，控制上述逆变电路的输出。

可增大正常点亮时的检测用电容器的电压与寿命末期时的检测用电容器的电压的差，同时，即使在寿命末期的初期状态等半波整流的程度少的场合，也可确实地检测寿命末期。

附图说明

图1为示出实施形式1的放电灯点亮装置的电路图。

图2为示出实施形式1的放电灯的正常时和寿命末期时发生的电压波形图。

图3为示出另一实施形式1的放电灯点亮装置的电路图。

图4为示出实施形式2的照明控制系统。

图5为示出实施形式3的放电灯点亮装置的电路图。

图6为示出实施形式3的放电灯的正常时和寿命末期时发生的电压波形图。

具体实施方式

实施形式1

图1为示出实施形式1的放电灯点亮装置的电路图。

下面说明图1放电灯点亮装置的电路图的构成。

放电灯点亮装置具有电源电路5，该电源电路5当接通商用电源1时，通过噪声滤波器2被供给到全波整流电路3，进行全波整流，该经过全波整流后的电压供给到升压斩波型有源滤波器4，由升压斩波型有源滤波器4升压到设定的电压值，直流电压被充电到平滑电容器C1。

升压斩波型有源滤波器4具有电阻R1、R2、变压器T1、二极管D1、MOS-FET Q1、控制集成电路IC1、及平滑电容器C1；该电阻R1、R2连接于上述全波整流电路3的输出侧的两端进行分压并且是串联连接的；该变压器T1将一端连接于全波整流电路的高电位侧；该二极管D1将上述变压器T1的另一端连接于阳极端子、将阴极端子连接于平滑电容器C1；该MOS-FET Q1在上述变压器T1与二极管D1的中点连接漏极端子，在控制集成电路IC1连接栅极端子，在读出电阻R3连接源极端子；该控制集成电路IC1连接于上述变压器T1的次级侧，检测变压器T1的能量放出、次级侧成为0V这一状态，连接于上述电阻R1与R2的中点，对全波整流波形进行监视，连接于上述MOS-FET Q1的源极端子与读出电阻R3的中点，以成为与上述监视的全波整流波形大致相同的波形的方式控制电流波形(三角波)的顶点的轨迹，同时，连接于上述MOS-FET Q1的栅极端子、控制MOS-FET Q1的开和关，使得连接于上述平滑电容器C1的两端进行分压的串联的电阻R4、R5中点的电压成为预定的电压；该平滑电容器C1进行使上述变压器T1和MOS-FET Q1开和关而升压的电压的充电和平滑。充电到该平滑电容器C1的直流电压被平滑化后供给到点亮电路6。

该电源电路5使用升压斩波型有源滤波器4生成直流电压，但不限于此，也可形成为用电容器对全波整流后的电压进行平滑化的电容器输入型。

另外，电源电路5的低电位侧成为构成放电灯点亮装置的各电路的基准电位(以下称接地)。

另外，电源电路5除了充电到平滑电容器C1的直流电压外，生成控制用的电源，例如通过电阻分压等对平滑电容器C1的电压进行分压生成约15V的直流电压的控制电源Vcc。

点亮电路6具有使开关元件开和关、将高频电力供给到放电灯La的逆变电路7，检测放电灯La的异常、对逆变电路7进行保护的保护电路8，输入该保护电路8的保护信号、根据该信号输出控制信号的控制电路9，及根据该控制电路9的控制信号对逆变电路7进行振荡控制的驱动电路10。

逆变电路7在从电源电路5供给的直流电压的高电位侧连接MOS-FET Q2的漏极端子，在MOS-FET Q2的源极端子连接MOS-FET Q3的漏极端子、控制直流成分的耦合电容器C2，从耦合电容器C2的另一方的端子连接到扼流线圈T2。

该扼流线圈T2的另一方的端子连接到作为负荷的放电灯La的灯丝f1，放电灯La的另一方的灯丝f2连接于MOS-FET Q3的源极端子和电源电路5的低电位侧，使MOS-FET Q2、Q3交替地开和关，将高频电力供给到作为负荷的放电灯La。

另外，在灯丝f1的另一方的端子和灯丝f2的另一方的端子间连接启动用电容器C3。还有，启动用电容器C3为逆变电路7的构成要素。

保护电路8具有正电位峰值检测电路11和负电位峰值检测电路12及寿命末期检测电路14；该正电位峰值检测电路11和负电位峰值检测电路12连接于逆变电路7的耦合电容器C2与扼流线圈T2的中点(以下称为A点)，检测在该A点发生的正电位和负电位的电压的峰值，输出峰值检测信号；该寿命末期检测电路14具有信号变换电路13，该信号变换电路13输入该峰值检测信号，输入的负电位的峰值检测信号输入到信号变换电路，变换成正电位的信号，该寿命末期检测电路14相应于峰值检测信号输出保护信号。

正电位峰值检测电路11在逆变电路7的A点与MOS-FET Q3的源极端子间连接串联的电阻R6A、R7A，在电阻R6A与电阻R7A的中点连接二极管D2A的阳极端子，在该二极管D2A的阴极端子连接检测用电容器C4，检测在逆变电路7的A点发生的正电位的峰值电压。

负电位峰值检测电路12在逆变电路7的A点与MOS-FET Q3的源极端子间连接串联的电阻R6B、R7B，在电阻R6B与电阻R7B的中点连接二极管D2B的阴极端子，在该二极管D2B的阳极端子连接检测用电容器C4，检测在逆变电路7的A点发生的负电位的峰值电压。

在该实施形式中，连接二极管D2A的阴极端子和二极管D2B的阳极端子，并连接到检测用电容器C4(以下将该连接点称为B点)，将正电位峰值检测电路11和负电位峰值检测电路12的检测用电容器C4作为共用的，检测用电容器C4由产生于电阻R6A、R7A和二极管D2A的电压在正电位侧充电，由产生于电阻R6B、R7B和二极管D2B的电压在负电位侧放电。

另外，电阻R6A与电阻R6B及电阻R7A和电阻R7B大体为相同电阻值，即电阻R6A、R7A的分压比与电阻R6B、R7B的分压比大体相同。

驱动电路10由驱动控制集成电路等构成，该驱动控制集成电路相应于控制电路9的控制信号使逆变电路7的作为开关元件的MOS-FET Q2、Q3开和关。

而且，驱动电路10不限于由驱动控制集成电路等使逆变电路7的开关元件开和关的他励式，也可为使流到放电灯La的电流反馈、使逆变电路7的开关元件开和关的自励式。

信号变换电路13具有阴极端子连接于检测用电容器C4的二极管D6，阳极端子连接于二极管D6的阳极端子、阴极端子连接于晶体管Q4的基极、电容器C5、二极管D5的阴极端子、对控制电源Vcc进行分压的电阻R8、R9的中点的齐纳二极管Dz1，及集电极端子连接于电阻R10的一端和电容器C6、发射极端子接地的晶体管Q4，该电阻R10的另一端连接于控制电源Vcc。

在该晶体管Q4的基极-发射极间连接电容器C5和二极管D5，电容器C5用于除去发生于晶体管Q4的基极-发射极间的噪声，二极管D5旁通在晶体管Q4的基极-发射极间发生的反向电流，对晶体管Q4进行保护。

另外，二极管D6在发生于逆变电路7的A点的电压为正电位时不使正向电压被施加在齐纳二极管Dz1，从而防止检测用电容器C4的电压下降到齐纳二极管Dz1的正向电压和晶体管Q4的导通电压。

寿命末期检测电路14在检测用电容器C4连接二极管D3的阳极端子，在信号变换电路13的电阻R10与电容器C6的中点连接二极管D4的阳极端子，连接该二极管D3的阴极端子和二极管D4的阴极端子，构成OR电路。

下面，说明逆变电路7和驱动电路10的工作。

当接通商用电源1时，由电源电路5变换成直流电压，变换后的直流电压供给到逆变电路7，由驱动电路10使MOS-FET Q2、Q3交替地导通/截止，将高频电力供给到放电灯La。

在放电灯La放电之前，当使MOS-FET Q2导通、MOS-FET Q3截止时，电流按MOS-FET Q2→耦合电容器C2→扼流线圈T2→灯丝f1→启动用电容器C3→灯丝f2的循环流动，当MOS-FET Q2截止、MOS-FET Q3导通时，电流按扼流线圈T2→耦合电容器C2→MOS-FET Q3→灯丝f2→启动用电容器C3→灯丝f1的循环流动，将扼流线圈T2和启动用电容器C3的共振电压加到放电灯La的灯丝f1与灯丝f2间。

由驱动电路10改变MOS-FET Q2、Q3的开和关的频率，提高加到放电灯La的灯丝f1与灯丝f2间的共振电压，当该共振电压超过放电灯La的放电开始电压时，放电灯La点亮。

如放电灯La放电，则当MOS-FET Q2导通、MOS-FET Q3截止时，电流按MOS-FET Q2→耦合电容器C2→扼流线圈T2→灯丝f1→流到放电灯La(放电)和启动用电容器C3的循环电流→灯丝f2的循环流动，当MOS-FET Q2截止、MOS-FET Q3导通时，电流按扼流线圈T2→耦合电容器C2→MOS-FET Q3→灯丝f2→放电灯La

(放电)和启动用电容器C3→灯丝f1的循环流动。

此时，耦合电容器C2与扼流线圈T2的中点(A点)相对接地正负对称，而且成为电源电路5的直流电压的1/2的电压的矩形波的电压波形。

如涂覆于灯丝f1或灯丝f2的发射体物质飞溅，放电灯La达到寿命末期，则难以从发射体物质飞溅了的一侧的灯丝f1侧或灯丝f2侧放电，放电灯La成为从单向放电的半波放电。

下面，说明放电灯La正常时的保护电路8的工作。

图2(a)为放电灯La正常时的A点的电压波形，图2(b)为放电灯La正常时的B点的电压波形。

相对于电源电路5的低电位侧即地线产生于逆变电路7的A点的电压波形如图2(a)所示那样，在放电灯La正常时成为正负对称的矩形波的电压波形，当从电源电路5输出的直流电压为480V时，成为正电位侧+240V、电位侧-240V的电压。

从电源电路5输出的直流电压不限于480V，可适当设定。发生于逆变电路7的A点的电压分别在正电位侧、负电位侧发生从电源电路5输出的直流电压的1/2。

此时，放电灯La正常时发生于检测用电容器C4的电压按以正电位峰值检测电路11的电阻R6A与电阻R7A的分压比分压的电压被充电，按以负电位峰值检测电路12的电阻R6B与R7B的分压比分压的电压放电。

由于使正电位峰值检测电路11的电阻R6A与电阻R7A的分压比和负电位峰值检测电路12的电阻R6B与电阻R7B的分压比大致相等，所以，如图2(b)所示那样，检测用电容器C4按大体相等的电压被充放电，大体成为0V。

检测用电容器C4的电压通过信号变换电路13的二极管D6输入到齐纳二极管Dz1的阳极端子，但检测用电容器C4的电压大体为0V，所以，可在达到齐纳电压之前在齐纳二极管Dz1的阴极端子侧产生电压，该齐纳电压以加到该齐纳二极管Dz1的阳极端子的大体0V的电压为基准。

即，在齐纳二极管Dz1的阴极端子侧施加由电阻R8、R9对控制电源Vcc进行分压获得的电压，所以，电流流到晶体管Q4的基极，使晶体管Q4导通。此时，晶体管Q4导通，所以，从控制电源Vcc经电阻R10流到电容器C6的电流由晶体管Q4旁通，另外，充电到电容器C6的电荷由晶体管Q4放电，在二极管D4的阳极端子不发生电压。

因此，输入到寿命末期检测电路14的检测用电容器C4的电压为0V，所以，二极管D3截止，另外，信号变换电路13的电容器C6不被充电，所以，二极管D4也截止。

即，构成OR电路的二极管D3和二极管D4都截止，所以，保护电路8输出表示正常的保护信号。

下面，说明放电灯La的灯丝f1侧为寿命末期时的保护电路8的工作。

图2(c)、(e)示出放电灯La为寿命末期时的A点的电压波形，图2(d)、(f)示出放电灯La处于寿命末期时的B点的电压波形。

根据放电灯La的寿命末期状态，逆变电路7的A点的电位重叠到正电位侧或负电位侧。该向正电位侧或负电位侧的重叠根据涂覆于放电灯La的灯丝f1、f2的发射体物质的状况而变化，例如，当连接于逆变电路7的高电位侧的灯丝f1的发射体物质飞溅、从灯丝f1的放电变得困难时，例如图2(c)、(e)所示那样，在逆变电路7的A点发生重叠到正电位侧的电位。

当发生于逆变电路7的A点的电压重叠到正电位侧时，由正电位峰值检测电路11的电阻R6A、R7A分压的电压也重叠到正电位侧，所以，在二极管D2A的阴极端子发生比放电灯La正常时的电压高的电压，所以，检测用电容器C4被充电。

由负电位峰值检测电路12的电阻R6B、R7B分压的电压也重叠到正电位侧，在二极管D2B的阳极端子发生比放电灯La正常时的电压高的电压，所以，检测用电容器C4的电荷难以放电。

在这里，在放电灯La为寿命末期时发生于逆变电路7的A点的电压根据放电灯La的寿命末期的状况(例如涂覆于灯丝f1或灯丝f2的发射体物质的残留状态等)而不同。

例如在放电灯La的寿命末期的初始状态下，如图2(c)所示那样半波整流较少，所以，由负电位峰值检测电路12放电的电压值比由正电位峰值检测电路11充电的电压小，发生于检测用电容器C4的电压例如图2(d)所示那样，相对于接地的电压成为约10V的大体一定的电压值。

另外，在不能从放电灯La的灯丝f1侧放电的场合，在逆变电路7的A点发生图2(e)所示那样的电压波形。为此，虽然由正电位峰值检测电路11对检测用电容器C4进行充电，但不能由负电位峰值检测电路12对检测用电容器C4的电荷进行放电。因此，检测用电容器C4由正电位峰值检测电路11检测出的峰值电压例如图2(f)所示那样相对于接地的电压为约12V的一定的电压值。

放电灯La为寿命末期时发生的检测用电容器C4的电压根据电源电路5的直流电压值、正电位峰值检测电路11及负电位峰值检测电路12的分压比而适当设定。

充电到检测用电容器C4的电压由信号变换电路13的二极管D6切断施加于齐纳二极管Dz1的正向电压，所以，以接地为基准的电压在齐纳二极管Dz1的阴极端子侧施加用电阻R8、R9对控制电源Vcc进行分压获得的电压。为此，与放电灯La正常时同样，晶体管Q4导通，所以，电容器C6不被充电。

因此，当将检测用电容器C4的电压输入到寿命末期检测电路14时，检测用电容器C4的电压为正电位，所以，超过作为二极管D3的导通电压的0.7V，二极管D3导通，信号变换电路13的电容器C6不被充电，所以，二极管D4截止。即，由于二极管D3和二极管D4构成OR电路，所以，保护电路8将二极管D3的输出作为表示为寿命末期这一状态的保护信号加以输出。

而且，也可将二极管D3改变为齐纳二极管，由该齐纳二极管的齐纳电压可提高由正电位峰值检测电路11检测的电压的阈值。

下面，说明放电灯La的灯丝f2侧为寿命末期时的保护电路8的工作。

图2(g)、(i)示出放电灯La为寿命末期时的A点的电压波形，图2(h)、(j)示出放电灯La为寿命末期时的B点的电压波形。

作为放电灯La的寿命末期的状态，当连接于逆变电路7的低电位侧的灯丝f2的发射极物体飞溅、难以从灯丝f2放电时，在逆变电路7的A点发生重叠到负电位侧的电位。

当发生于逆变电路7的A点的电压重叠到负电位侧时，由正电位峰值检测电路11的电阻R6A、R7A分压的电压也重叠到负电位侧，所以，在二极管D2A的阴极端子发生比放电灯La正常时的电压低的电压，所以，检测用电容器C4被充电。

由负电位峰值检测电路12的电阻R6B、R7B分压的电压也重叠到负电位侧，在二极管D2B的阳极端子发生比放电灯La正常时的电压低的电压，所以，检测用电容器C4的电荷容易放电。

在这里，当放电灯La为寿命末期时，发生于逆变电路7的A点的电压随着放电灯La的寿命末期的状况(例如涂覆于灯丝f1或灯丝f2的发射体物质的残留状态等)而不同。

例如在放电灯La的寿命末期的初始状态下，如图2(g)所示那样，半波整流较少，所以，由负电位峰值检测电路12放电的电压值比由正电位峰值检测电路11充电的电压大，发生于检测用电容器C4的电压例如图2(h)所示那样，相对于接地的电压成为约为-10V的大体一定的电压值。

另外，在不能从放电灯La的灯丝f2侧放电的场合，在逆变电路7的A点发生图2(i)所示那样的电压波形。为此，不能由正电位峰值检测电路11对检测用电容器C4进行充电，而是由负电位峰值检测电路12对检测用电容器C4放电，即朝负侧充电。因此，检测用电容器C4的由负电位峰值检测电路12检测出的峰值电压，例如图2(j)所示那样相对于接地的电压成为约-12V的一定的电压值。

而且，放电灯La处于寿命末期时发生的检测用电容器C4的电压，根据电源电路5的直流电压值、正电位峰值检测电路11和负电位峰值检测电路12的分压比而适当设定。

由于充电于检测用电容器C4的电压为负电位，所以，通过信号变换电路13的二极管D6施加到齐纳二极管Dz1的阳极端子侧。当施加于该阳极端子侧的电压相对于接地比齐纳二极管Dz1的齐纳电压低时，齐纳二极管Dz1相对于接地的击穿电压相对下降，所以，施加于晶体管Q4的基极的电压下降到与接地大体相同的电压或比接地低的电压，晶体管Q4截止。为此，电容器C6由经电阻R10从控制电源Vcc供给的电流进行充电。

因此，当将检测用电容器C4的电压输入到寿命末期检测电路14时，检测用电容器C4的电压为负电位，所以，二极管D3截止，信号变换电路13的电容器C6被充电，超过作为二极管D4的导通电压的0.7V，所以，二极管D4导通。即，由于二极管D3和二极管D4构成OR电路，所以，保护电路8将二极管D4的输出作为表示处于寿命末期这一状态的保护信号加以输出。

这样，保护电路8如检测到正电位峰值检测电路11、负电位峰值检测电路12中的任一个处于放电灯La的寿命末期，则输出保护逆变电路7的保护信号，例如，输出放电灯La正常时0V的直流电压、放电灯La处于寿命末期时约10V的直流电压的保护信号。

控制电路9在保护信号为0V时将逆变电路7进行通常的振荡的控制信号输出到驱动电路10，当保护信号为约10V时将减少逆变电路7的输出的信号或停止逆变电路7的振荡的控制信号输出到驱动电路10。

例如，当放电灯La正常点亮时，按50kHz的频率使MOS-FET

Q2、Q3导通/截止，将高频电力供给到放电灯La，当放电灯La为寿命末期时，按比正常点亮时的频率高的频率例如80kHz使MOS-FET

Q2、Q3导通/截止，增大扼流线圈T2的阻抗，抑制供给到放电灯La的电流，降低逆变电路7的输出。或者，使MOS-FET Q2、Q3截止，停止逆变电路7的振荡，使放电灯La熄灭。

这样，保护电路8具有正电位峰值检测电路11、负电位峰值检测电路12、及寿命末期检测电路14，所以，可与放电灯La的寿命末期的状态无关地确实检测出寿命末期，同时，可相应于保护电路8的保护信号减少逆变电路7的输出或停止振荡，保护逆变电路7。

另外，由于当放电灯La正常时发生于逆变电路7的A点的矩形波的电压波形不受放电灯La的灯电压影响，所以，即使为额定功率不同的放电灯La(例如Hf32的放电灯La在额定输出时的功率为32W、灯电流为255mA，在高输出时的功率为45W、灯电流为425mA)，也可由相同的保护电路8检测放电灯La的寿命末期，可相应于放电灯La的额定功率改变逆变电路7的开关频率，适当地设定供给到放电灯La的功率。

另外，在本实施形式中，使正电位峰值检测电路11的分压比与负电位峰值检测电路12的分压比大致相同，在放电灯La正常时产生正负对称的电位，使发生于检测用电容器C4的电压大体为0，但也可使正电位峰值检测电路11的分压比与负电位峰值检测电路12的分压比为不同的比例，使发生于检测用电容器C4的电压朝正电位侧或负电位侧偏移。

例如，使正电位峰值检测电路11的电阻R7A与负电位峰值检测电路12的电阻R7B的电阻值相同，使负电位峰值检测电路12的电阻R6B的电阻值比正电位峰值检测电路11的电阻R6A的电阻值大，则当放电灯La正常时，发生于检测用电容器C4的电压朝负电位侧偏移。此时的检测用电容器C4的电压成为基准，当放电灯La处于寿命末期时，发生比该基准的电压高的或低的电压。

因此，可相应于上述信号变换电路13的齐纳二极管Dz1的齐纳电压容易地设计正电位峰值检测电路11和负电位峰值检测电路12。

串联正电位峰值检测电路11的电阻R6A与电阻R7A后的阻抗和串联负电位峰值检测电路12的电阻R6B与电阻R7B后的阻抗如处于不对发生于逆变电路7的A点的电压和流到放电灯La的电流产生影响的范围，则也可使正电位峰值检测电路11的电阻R6A、R7A和负电位峰值检测电路12的电阻R6B、R7B的电阻值分别为不同的值，从而改变分压比。

另外，如使正电位峰值检测电路11的电阻R7A与负电位峰值检测电路12的电阻R7B的电阻值相同，使正电位峰值检测电路11的电阻R6A的电阻值比负电位峰值检测电路12的电阻R6B的电阻值大，则当放电灯La正常时发生于检测用电容器C4的电压朝正电位侧偏移。此时的检测用电容器C4的电压成为基准，当放电灯La处于寿命末期时发生比该基准电压高或低的电压。

例如，也可设定正电位峰值检测电路11的电阻R6A、R7A的电阻值和负电位峰值检测电路12的电阻R6B、R7B的电阻值，使得当放电灯La处于寿命末期时在正电位峰值检测电路11和负电位峰值检测电路12发生的电压都成为正电位。

在该场合，如图3所示那样，组合2个比较器TL1、TL2，由双限比较器(window comparator)15构成寿命末期检测电路14，由串联的电阻R11、R12、R13对控制电源Vcc进行分压，设定该双限比较器15的上限和下限的阈值，将检测用电容器C4的电压输入到双限比较器15。

当输入到双限比较器15的检测用电容器C4的电压处于该上限和下限的阈值的范围内时，检测出放电灯La为正常，当超过上限的阈值或低于下限的阈值时，检测出放电灯La为寿命末期，输出保护信号。

这样，可容易地进行由双限比较器15构成寿命末期检测电路14等电路设计。

实施形式2

本实施形式用于将实施形式1所示放电灯点亮装置组装到照明控制系统。

图4为示出本实施形式的照明控制系统的框图，对与实施形式1相同的部分采用相同符号，省略说明。

图4所示照明控制系统具有调光控制装置16和控制电路9；该调光控制装置16输出PWM信号等调光信号；该控制电路9输入该调光信号，输出成为与调光信号相应的调光度的驱动信号，同时，当从保护电路8输入表示放电灯La的寿命末期的保护信号时，输出相应于该保护信号减少逆变电路7的输出或防止逆变电路7的振荡的控制信号。

相应于从调光控制装置16输出的调光信号，控制电路9通过驱动电路10使逆变电路7的振荡频率变化，使扼流线圈T2的阻抗变化，限制流到放电灯La的电流进行调光。因此，扼流线圈T2和放电灯La的阻抗变化，所以，分别施加的电压变化。

然而，由于在逆变电路7的A点相对于接地发生电源电路5的直流电压240V、-240V的矩形波电压，所以，与逆变电路7的振荡频率无关，当放电灯La正常时，发生于逆变电路7的A点的电压成为正负对称。

另外，当放电灯La处于寿命末期时，放电灯La的灯丝f1或灯丝f2发射体物质飞溅，难以从一方放电，所以，逆变电路7的A点的电位重叠到正电位侧或负电位侧。

因此，保护电路8不易受到放电灯La的调光状态和逆变电路7的振荡频率的影响，可确实地检测出放电灯La的寿命末期。

实施形式3

本实施形式将实施形式1和实施形式2的检测用电容器C4分别设于正电位峰值检测电路11和负电位峰值检测电路12，将各检测用电容器的电压输入到寿命末期检测电路14，保护逆变电路7。

图5为示出本实施形式的放电灯点亮装置的电路图，图6示出本实施形式的逆变电路7的A点及正电位峰值检测电路和负电位峰值检测电路的检测用电容器的电压波形，对与实施形式1相同的部分采用相同符号，省略说明。

在连接逆变电路7的耦合电容器C2和扼流线圈T2的中点(A点)与地线间连接正电位峰值检测电路11A和负电位峰值检测电路12A。

正电位峰值检测电路11A在逆变电路7的A点连接串联的电阻R6A、R7A，在电阻R6A与电阻R7A的中点连接二极管D2A的阳极端子，二极管D2A的阴极端子连接于检测用电容器C4A(以下称C点)。

负电位峰值检测电路12A在逆变电路7的A点连接串联的电阻R6B、R7B，在电阻R6B与电阻R7B的中点连接二极管D2B的阴极端子，二极管D2B的阳极端子连接于检测用电容器C4B(以下称D点)。

当放电灯La正常时，在逆变电路7的A点如图6(a)所示那样发生正负对称的电压，在正电位峰值检测电路11A的C点如图6(b)所示那样发生与发生于逆变电路7的A点的电压波形的正电位对应的峰值电压，在负电位峰值检测电路12A的D点如图6(c)所示那样发生与发生于逆变电路7的A点的电压波形的负电位对应的峰值电压。因此，充电到正电位峰值检测电路11A的检测用电容器C4A和负电位峰值检测电路12A的检测用电容器C4B的电压成为电位差相对于接地大致相同、正负不同的电压。

另外，当放电灯La的灯丝f1处于寿命末期时，如图6(d)所示那样，在逆变电路7的A点产生重叠于正电位的电压，在正电位峰值检测电路11A的C点如图6(e)所示那样发生与发生于逆变电路7的A点的电压波形的正电位对应的峰值电压，在负电位峰值检测电路12A的D点如图6(f)所示那样发生与发生于逆变电路7的A点的电压波形的负电位对应的峰值电压。

另外，当放电灯La的灯丝f2处于寿命末期时，如图6(g)所示那样，在逆变电路7的A点发生重叠于负电位的电压，在正电位峰值检测电路11A的C点如图6(h)所示那样，发生与发生于逆变电路7的A点的电压波形的正电位对应的峰值电压，在负电位峰值检测电路12A的D点如图6(i)所示那样发生与发生于逆变电路7的A点的电压波形的负电位对应的峰值电压。

由正电位峰值检测电路11A的检测用电容器C4A检测出的电压和由负电位峰值检测电路12A的检测用电容器C4B检测出的电压分别输入到寿命末期检测电路14。

由负电位峰值检测电路12A的检测用电容器C4B检测出的电压通过电阻R14连接到运算放大器OP1的-端子，+端子接地。在运算放大器OP1的-端子与运算放大器OP1的输出间连接电阻R15。该电阻R14和电阻R15使按R14/R15的比输入到运算放大器OP1的-端子的电压反相并放大，从运算放大器OP1输出，但在本实施形式中，也可使电阻R14与R15为相同的电阻值，使输入到运算放大器OP1的电压与输出的电压相等，仅是使输入的电压的正负反转。

运算放大器OP1的输出被输入到比较器TL3的-端子，正电位峰值检测电路11A的检测用电容器C4A的检测电压被输入到比较器TL3的+端子，分别输入的电压相等时，从比较器TL3输出Low信号，当输入的电压存在差时，输出High信号。因此，当比较器TL3的输出为Low信号时，表示放电灯La正常，当为High信号时，表示放电灯La为寿命末期。

保护电路8将该比较器TL3的输出作为保护信号输出，控制电路9将与该保护信号相应的控制信号输出到驱动电路10，控制逆变电路7的输出。

与实施形式2同样，也可将调光控制装置16的调光信号输入到控制电路9，对放电灯La进行调光，该场合也与放电灯La的调光状态无关，当放电灯La正常时，发生于逆变电路7的A点的电压为正负对称的电压，当放电灯La处于寿命末期时，发生于逆变电路7的A点的电压为重叠于正电位侧或负电位侧的正负非对称的电压，所以，可确实地检测出放电灯La的寿命末期。

本发明涉及放电灯的寿命末期的放电灯点亮装置的逆变电路的保护。

Claims (5)

1.一种放电灯点亮装置，其特征在于：具有电源电路、逆变电路、驱动电路、保护电路、及控制电路；

该电源电路输出直流电压；

该逆变电路具有连接于上述电源电路输出之间的、并串联连接的第一和第二开关元件，连接于串联连接的第一开关元件与第二开关元件的中点、抑制流到放电灯的直流成分的耦合电容器，连接到上述耦合电容器、限制流到放电灯的电流的扼流线圈，及与上述放电灯并联连接的启动用电容器；并且将电力供给到与上述扼流线圈和第二开关元件连接的放电灯；

该驱动电路控制上述逆变电路的上述第一和第二开关元件的开和关；

该保护电路具有连接于上述逆变电路的上述耦合电容器与上述扼流线圈的中点、检测供给到上述放电灯的正电位的峰值电压的正电位峰值检测电路，连接于上述逆变电路的上述耦合电容器与上述扼流线圈的中点、检测供给到上述放电灯的负电位的峰值电压的负电位峰值检测电路，及相应于检测的正电位和负电位的峰值电压而检测出上述放电灯的寿命末期的寿命末期检测电路；并且当检测到上述放电灯的寿命末期时，输出保护信号；

该控制电路输入上述保护电路的保护信号，将基于该保护信号的控制信号输出到上述驱动电路，从而控制上述逆变电路的输出。

2.根据权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于：

上述正电位峰值检测电路具有第一和第二电阻、第一二极管、及第一电容器；该第一和第二电阻串联连接，并连接于上述逆变电路的上述耦合电容器与上述扼流线圈的中点进行分压；该第一二极管将阳极侧连接到上述第一和第二电阻的中点；该第一电容器连接于上述第一二极管的阴极侧；

上述负电位峰值检测电路具有第三和第四电阻、第二二极管、及第二电容器；该第三和第四电阻串联连接，并连接于上述逆变电路的上述耦合电容器与上述扼流线圈的中点进行分压；该第二二极管将阴极侧连接到上述第三和第四电阻的中点；该第二电容器连接于上述第二二极管的阳极侧。

3.根据权利要求2所述的放电灯点亮装置，其特征在于：

上述正电位峰值检测电路的第一电容器和上述负电位峰值检测电路的第二电容器是共用的。

4.根据权利要求2或3所述的放电灯点亮装置，其特征在于：

上述第一和第二电阻的分压比与上述第三和第四电阻的分压比不同。

5.一种照明控制系统，其特征在于：具有输出调光信号的调光控制装置和权利要求1～3中任何一项所述的放电灯点亮装置，并具有控制电路，该控制电路输入上述调光控制装置的调光信号和上述保护电路的保护信号，同时将基于上述调光信号和上述保护信号的控制信号输出到上述驱动电路，从而控制上述逆变电路的输出。

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