JP2000012269A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】全ての調光レベルで放電灯の寿命末期を検出で
きる放電灯点灯装置を提供する。 【解決手段】何れかの放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が寿命末期
となり半波放電が発生すると、２灯間のバランスが崩
れ、バランサＢＲに電圧が発生するので、バランサ電圧
検出回路９はバランサＢＲに発生する電圧が所定の基準
電圧よりも大きくなることから寿命末期を検出する。一
方、何れかの放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が寿命末期となっ
て、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が点灯を維持できなくなり、
立ち消えすると、共振回路に流れる電流がスイッチング
周波数に対して進み位相となって、電流が増加するの
で、進相電流検出回路８は抵抗Ｒ１０の両端電圧が所定
の基準電圧よりも大きくなることから寿命末期を検出す
る。異常検出部１０は両検出回路８，９の検出信号を組
み合わせて放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期を検出す
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、直流電源の直流電
圧を高周波電圧に変換し、共振回路および放電灯を含む
負荷回路に供給する放電灯点灯装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の放電灯点灯装置としては、図５
に示すように、交流電源Ｖｓを整流する全波整流器ＤＢ
と、平滑用のコンデンサを有し全波整流器ＤＢの脈流電
圧を平滑して直流電圧を出力する電源回路１と、電源回
路１の出力端子間に接続された電界効果トランジスタ
（以下、ＦＥＴと略す）Ｑ１，Ｑ２の直列回路からな
り、電源回路１の直流電圧をＦＥＴＱ１，Ｑ２でスイッ
チングすることにより高周波電圧に変換するハーフブリ
ッジ型のインバータ回路３と、インバータ回路３から高
周波電圧が供給される負荷回路４と、ＦＥＴＱ１，Ｑ２
のオン・オフを制御する制御回路５とを備えたものがあ
った。制御回路５は外部から入力された調光信号Ｓ１に
基づいてＦＥＴＱ１，Ｑ２のスイッチング周波数を変化
させ、インバータ回路３の出力を制御している。なお、
全波整流器ＤＢ及び電源回路１から直流電源２が構成さ
れる。

【０００３】ここで、負荷回路４は、ＦＥＴＱ１，Ｑ２
の接続点に一端が接続された共振用のインダクタＬ１
と、インダクタＬ１の他端に一端が接続され後述する２
灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の出力を安定化するバランサ
ＢＲと、一方のフィラメント電極の電源側端子がバラン
サＢＲの他端に接続された２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２
と、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の他方のフィラメント電極の
電源側端子が一端に接続されると共にＦＥＴＱ２および
電源回路１の接続点に他端が接続された直流カット用の
コンデンサＣ３と、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の両フィラメ
ント電極の非電源側端子間にそれぞれ接続された共振用
のコンデンサＣ１，Ｃ２とで構成される。なお、コンデ
ンサＣ１，Ｃ２は放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のフィラメント
電極の予熱用としての機能も備えている。

【０００４】ところで、バランサＢＲと一方の放電灯Ｌ
ａ２の接続点Ｐには放電灯Ｌａ２の両端電圧を検出する
ランプ電圧検出回路７が接続されており、接続点Ｐの電
位を抵抗Ｒ５，Ｒ６の直列回路で分圧した後、ダイオー
ドＤ１で整流し、コンデンサＣ１で平滑した電圧がコン
パレータＣＰ１の非反転入力端子に入力される。一方、
コンパレータＣＰ１の反転入力端子には、制御電圧Ｖｃ
ｃを抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路で分圧した基準電圧Ｖｒ
ｅｆが入力されている。ここで、放電灯の寿命末期に半
波放電が発生してランプ電圧が上昇し、コンデンサＣ４
の両端電圧が基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きくなると、コ
ンパレータＣＰ１の出力がローからハイに反転し、発振
停止制御回路６がコンパレータＣＰ１の出力に基づいて
発振停止信号を制御回路５に出力し、制御回路５は発振
停止信号に基づいてインバータ回路３の動作を停止し、
インバータ回路３の構成素子にストレスがかかるのを防
止する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の放電灯点灯
装置では、制御回路５が調光信号Ｓ１に応じてインバー
タ回路３の出力を変化させているので、全点灯時と調光
点灯時とで放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の両端間に発生する電
圧が変化する。図６は全点灯時および調光点灯時におい
て放電灯Ｌａ２の両端間に発生するランプ電圧ＶＬａの
変化を示しており、図６の領域Ｃは放電灯Ｌａ２の正常
時におけるランプ電圧ＶＬａの変化を示し、図６の領域
Ｄは放電灯Ｌａ２の寿命末期時におけるランプ電圧ＶＬ
ａの変化を示している。

【０００６】図６に示すように、調光点灯時におけるラ
ンプ電圧ＶＬａは全点灯時よりも高くなっており、例え
ば放電灯Ｌａ２の正常時にはランプ電圧ＶＬａがＶ１
（全点灯時）からＶ２（調光点灯時）まで変化する。一
方、放電灯Ｌａ２が寿命末期になると、半端放電が発生
して放電灯Ｌａ２の両端電圧が上昇するため、放電灯Ｌ
ａ２の寿命末期時にはランプ電圧ＶＬａがＶ３（全点灯
時）からＶ４（調光点灯時）まで変化する（Ｖ１＜Ｖ
３，Ｖ２＜Ｖ４）。

【０００７】ここで、調光点灯時において放電灯Ｌａ２
の寿命末期状態を検出するためには、コンパレータＣＰ
１の基準電圧Ｖｒｅｆを電圧Ｖ２よりも高く、且つ、電
圧Ｖ４よりも低い電圧（例えばＶｒｅｆ１）に設定する
必要があるが、この電圧Ｖｒｅｆ１は寿命末期時に放電
灯Ｌａ２を全点灯した場合のランプ電圧Ｖ３よりも高く
なるから、全点灯時に放電灯Ｌａ２が寿命末期状態とな
るのを検出することができなかった。一方、全点灯時に
おいて放電灯Ｌａ２の寿命末期状態を検出するために
は、コンパレータＣＰ１の基準電圧Ｖｒｅｆを電圧Ｖ１
よりも高く、且つ、電圧Ｖ３よりも低い電圧（例えばＶ
ｒｅｆ２）に設定する必要があるが、この電圧Ｖｒｅｆ
２は正常時に放電灯Ｌａ２を調光点灯した場合のランプ
電圧Ｖ２よりも低くなるから、調光点灯時に放電灯Ｌａ
２が寿命末期状態となるのを検出することができなかっ
た。

【０００８】そのため、全点灯時と調光点灯時の両方で
放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期状態を検出するには、
全点灯時と調光点灯時とでコンパレータＣＰ１の基準電
圧をＶｒｅｆ２又はＶｒｅｆ１に切り換える必要があ
り、例えば抵抗Ｒ２と並列にスイッチＳＷ１および抵抗
Ｒ３からなる直列回路を接続し、調光状態を検出する調
光レベル検出回路７ａの出力でスイッチＳＷ１をオン・
オフすることによって、コンパレータＣＰ１の基準電圧
をＶｒｅｆ２又はＶｒｅｆ１に切り換えているため、調
光レベルに応じてコンパレータＣＰ１の基準電圧を切り
換える回路が必要になるという問題があった。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところは、放電灯の寿命末期状
態を検出するための基準電圧を調光レベルに応じて切り
換えることなく、全ての調光レベルにおいて放電灯の寿
命末期状態を確実に検出できる放電灯点灯装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、直流電源と、直流電源の直流
電圧をスイッチング素子でスイッチングすることにより
高周波電圧に変換するインバータ回路と、インダクタお
よびコンデンサを具備する共振回路、複数灯の放電灯、
複数灯の放電灯間の出力を安定化するバランサを有し上
記インバータ回路から高周波電圧が供給される負荷回路
と、スイッチング素子のオン・オフを制御する発振制御
部および放電灯の寿命末期状態を検出してスイッチング
素子のスイッチング動作を抑制する異常検出部を具備す
る制御回路と、から構成される放電灯点灯装置におい
て、上記バランサに発生する電圧を検出するバランサ電
圧検出回路と、上記共振回路に流れる電流が上記スイッ
チング素子のスイッチング周波数に対して進み位相とな
ることを検出する進相電流検出回路とを上記異常検出部
に設け、上記異常検出部はバランサ電圧検出回路および
進相電流検出回路の検出結果を組み合わせて放電灯の寿
命末期状態を検出することを特徴とし、放電灯の寿命末
期時には複数灯の放電灯のバランスが崩れてバランサに
発生する電圧が上昇するので、バランサ電圧検出回路に
よりバランサに発生する電圧の上昇を検出して放電灯の
寿命末期状態を検出することができ、放電灯が立ち消え
すると共振回路が進相動作となるので、進相電流検出回
路により共振回路に流れる電流がスイッチング周波数に
対して進み位相となるのを検出することができるから、
バランサ電圧検出回路および進相電流検出回路の検出結
果を組み合わせることによって、放電灯の寿命末期状態
を検出するための基準値を切り換えることなく、全ての
調光レベルにわたって放電灯の寿命末期状態を検出する
ことができる。

【００１１】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記放電灯の両端間に発生する電圧を検出するラ
ンプ電圧検出回路を上記異常検出部に設け、上記異常検
出部はバランサ電圧検出回路、進相電流検出回路、およ
びランプ電圧検出回路の検出結果を組み合わせて放電灯
の寿命末期状態を検出することを特徴とし、複数灯の放
電灯の寿命末期状態が略同一になり複数灯の放電灯間の
バランスが崩れなかった場合、バランサ電圧検出回路で
は放電灯の寿命末期状態を検出できない虞があるが、こ
のような場合には放電灯の両端間に発生するランプ電圧
が上昇するため、ランプ電圧検出回路によりランプ電圧
の上昇を検出して、放電灯の寿命末期状態を検出するこ
とができる。

【００１２】請求項３の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記インバータ回路は上記制御回路の出力に応じ
て放電灯の出力を変化させることを特徴とし、放電灯を
調光する場合にも放電灯の寿命末期状態を確実に検出す
ることができる。

【００１３】請求項４の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記バランサは放電灯と回路のグランドとの間に
接続されたことを特徴とし、バランサおよび放電灯の接
続点の電位からバランサに発生する電圧を検出すること
ができる。

【００１４】請求項５の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記進相電流検出回路は、上記スイッチング素子
に直列接続された抵抗に発生する電圧を検出することを
特徴とし、共振回路に流れる電流がスイッチング素子の
スイッチング周波数に対して進み位相になると、共振回
路に流れる電流が増加するので、スイッチング素子に直
列接続された抵抗に発生する電圧から、共振回路に流れ
る電流が進相状態となったことによる電流の増加を検出
することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。 （実施形態１）本実施形態の放電灯点灯装置の回路図を
図１に示す。

【００１６】この放電灯点灯装置は、交流電源Ｖｓを整
流する全波整流器ＤＢと、平滑用のコンデンサを有し全
波整流器ＤＢの脈流電圧を平滑して直流電圧を出力する
電源回路１と、電源回路１の出力端子間に共振電流検出
用の抵抗Ｒ１０を介して接続されたスイッチング素子た
るＦＥＴＱ１，Ｑ２の直列回路を有し、電源回路１の直
流電圧をＦＥＴＱ１，Ｑ２でスイッチングすることによ
り高周波電圧に変換するハーフブリッジ型のインバータ
回路３と、ハイサイドのＦＥＴＱ１に並列接続されイン
バータ回路３から高周波電圧が供給される負荷回路４
と、ＦＥＴＱ１，Ｑ２のオン・オフを制御する制御回路
５とを備えたものがあった。制御回路５は外部から入力
された調光信号Ｓ１に基づいてＦＥＴＱ１，Ｑ２のスイ
ッチング周波数を変化させ、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の出
力を制御する。なお、全波整流器ＤＢ及び電源回路１か
ら直流電源２が構成される。

【００１７】負荷回路４は、ＦＥＴＱ１，Ｑ２の接続点
に一端が接続された直流カット用のコンデンサＣ３と、
コンデンサＣ３の他端に一端が接続された共振用のイン
ダクタＬ１と、インダクタＬ１の他端に巻線ｎ１，ｎ２
の一端が接続され後述する２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２
間の出力を安定化するためのバランサＢＲと、一方のフ
ィラメント電極の電源側端子がバランサＢＲの巻線ｎ
１，ｎ２の他端にそれぞれ接続されると共に、他方のフ
ィラメント電極の電源側端子が電源回路１およびＦＥＴ
Ｑ１の接続点に接続された２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２
と、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の両フィラメント電極の非電
源側端子間にそれぞれ接続された共振用のコンデンサＣ
１，Ｃ２とで構成される。ここに、インダクタＬ１およ
びコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３から共振回路が構成さ
れ、コンデンサＣ１，Ｃ２は放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のフ
ィラメント電極の予熱用としての機能も備えている。

【００１８】この放電灯点灯装置は、放電灯Ｌａ１，Ｌ
ａ２の寿命末期状態を検出する異常検出部１０と、異常
検出部１０の検出信号に応じてインバータ回路３の発振
を停止させる発振停止信号を制御回路５に出力する発振
停止制御回路６とを備えており、異常検出部１０が放電
灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期状態を検出すると、発振停
止制御回路６が発振停止信号を制御回路５に出力し、制
御回路５がインバータ回路３の発振を停止させ、放電灯
Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期時にインバータ回路３の構成
素子にストレスがかかるのを防止している。

【００１９】異常検出部１０は、共振回路に流れる電流
（共振電流）がＦＥＴＱ２のスイッチング周波数に対し
て進み位相となることを検出する進相電流検出回路８
と、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２間のバランスが崩れバランサ
ＢＲに電圧が発生するのを検出するバランサ電圧検出回
路９と、進相電流検出回路８およびバランサ電圧検出回
路９の出力信号の論理和を演算するオア回路ＯＲとを備
えている。進相電流検出回路８とバランサ電圧検出回路
９の内、何れかの検出回路８，９の出力がハイになる
と、オア回路ＯＲの出力がハイになり、発振停止制御回
路６が異常検出部１０の検出信号に基づいて発振停止信
号を制御回路５に出力し、制御回路５がインバータ回路
３の発振を停止させる。

【００２０】進相電流検出回路８は、ローサイドのＦＥ
ＴＱ２および抵抗Ｒ１０の接続点にアノードが接続され
たダイオードＤ２と、ダイオードＤ２のカソードとグラ
ンドとの間に接続された抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の直列回路
と、抵抗Ｒ１２と並列に接続されたコンデンサＣ５と、
コンデンサＣ５の両端電圧が非反転入力端子に入力され
ると共に所定の基準電圧Ｖｒｅｆ３が反転入力端子に入
力されるコンパレータＣＰ２とで構成され、放電灯Ｌａ
１，Ｌａ２の寿命末期時に放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が立ち
消えして、共振回路の共振動作が進相側に移行し、共振
回路に流れる電流がＦＥＴＱ２のスイッチング周波数に
対して進み位相となると、共振回路に流れる電流のピー
ク値が遅相側に比べて増加するので、共振動作が進相側
に移行したことによる電流の増加をＦＥＴＱ２に直列接
続された抵抗Ｒ１０の両端電圧から検出することができ
る。

【００２１】共振電流検出用の抵抗Ｒ１０の両端間に発
生する電圧はダイオードＤ２で整流され、抵抗Ｒ１１，
Ｒ１２で分圧された後、コンデンサＣ５で平滑された電
圧と基準電圧Ｖｒｅｆ３との大小をコンパレータＣＰ２
が比較する。放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期時に放電
灯Ｌａ１，Ｌａ２が立ち消えすると、共振回路に流れる
電流がＦＥＴＱ２のスイッチング周波数に対して進み位
相となり、共振回路に流れる電流が増加するので、抵抗
Ｒ１０の両端電圧が大きくなって、コンデンサＣ５の両
端電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ３よりも高くなり、コンパレ
ータＣＰ２の出力がローからハイに反転する。

【００２２】一方、バランサ電圧検出回路９は、バラン
サＢＲの巻線ｎ１に磁気結合された補助巻線ｎ３の一端
とグランドとの間に接続された抵抗Ｒ１３，Ｒ１４から
なる直列回路と、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の接続点にアノー
ドが接続されたダイオードＤ３と、ダイオードＤ３のカ
ソードとグランドとの間に接続された抵抗Ｒ１５と、抵
抗Ｒ１５と並列に接続されたコンデンサＣ６と、コンデ
ンサＣ６の両端電圧が非反転入力端子に入力されると共
に所定の基準電圧Ｖｒｅｆ４が反転入力端子に入力され
るコンパレータＣＰ３とで構成される。なお、バランサ
ＢＲの補助巻線ｎ３の他端はグランドに接続されてい
る。

【００２３】ここで、バランサＢＲの補助巻線ｎ３に発
生した電圧は抵抗Ｒ１３，Ｒ１４で分圧された後、ダイ
オードＤ３で整流され、コンデンサＣ６で平滑された電
圧と基準電圧Ｖｒｅｆ４との大小をコンパレータＣＰ３
が比較する。いずれかの放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が寿命末
期となり半波放電状態が発生すると、２灯の放電灯Ｌａ
１，Ｌａ２間の平衡状態（両端電圧や位相などのバラン
ス）が崩れて、バランサＢＲに発生する電圧が増加し、
コンデンサＣ６の両端電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ４よりも
高くなり、コンパレータＣＰ３の出力がローからハイに
反転する。

【００２４】ところで、いずれかの放電灯Ｌａ１，Ｌａ
２の寿命末期となると、２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２間
の平衡状態（両端電圧や位相などの２灯間のバランス）
が崩れ、バランサＢＲに電圧が発生する。而して、バラ
ンサＢＲに発生する電圧が増加し、コンデンサＣ６の両
端電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ４を上回るとコンパレータＣ
Ｐ３の出力がローからハイに反転し、バランサ検出回路
９により放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期状態を検出す
ることができる。

【００２５】しかし、全点灯時に放電灯Ｌａ１，Ｌａ２
が寿命末期状態となった場合、寿命末期状態の放電灯Ｌ
ａ１，Ｌａ２が点灯を維持できなくなり、立ち消えする
場合がある。放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が立ち消えすると、
バランサＢＲに電圧が発生しなくなるから、バランサ電
圧検出回路９では放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期状態
を検出することができなくなる。

【００２６】ここで、図２は共振回路に発生する電圧Ｖ
０の周波数特性を示しており、図２のＡは放電灯Ｌａ
１，Ｌａ２の消灯時における電圧Ｖ０の特性曲線を示
し、図２のＢは放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の点灯時における
電圧Ｖ０の特性曲線を示している。放電灯Ｌａ１，Ｌａ
２の始動点灯時、制御回路５は、先ずインバータ回路３
の発振周波数をｆ１として（図２の点Ｐ１）、放電灯Ｌ
ａ１，Ｌａ２のフィラメント電極を予熱した後、インバ
ータ回路３の発振周波数をｆ２まで下げて（図２の点Ｐ
２）、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２を始動点灯させるための始
動電圧を放電灯Ｌａ１，Ｌａ２に印加し、放電灯Ｌａ
１，Ｌａ２を点灯させる。放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が点灯
すると、電圧Ｖ０の特性曲線が図２のＡからＢに変化
し、制御回路５がインバータ回路３の発振周波数を遅相
領域においてｆ３（調光の最も深い場合の発振周波数）
からｆ４（全点灯時の発振周波数）まで変化させること
により、インバータ回路３の出力を変化させ、放電灯Ｌ
ａ１，Ｌａ２を調光点灯していた。

【００２７】全点灯時（図２の点Ｐ３）においていずれ
かの放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が寿命末期状態となって立ち
消えすると、共振回路の動作点が点灯時における特性曲
線Ｂ上の点Ｐ３から消灯時における特性曲線Ａ上の点Ｐ
４に移行し、共振回路の共振動作が進相動作となって、
共振回路に流れる電流がＦＥＴＱ２のスイッチング動作
に対して進み位相となる。この時、共振回路に流れる電
流（すなわちＦＥＴＱ２に流れる電流）のピーク値が遅
相動作の場合に比べて大きくなり、進相電流検出用の抵
抗Ｒ１０の両端電圧が増加して、コンデンサＣ６の両端
電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ４よりも大きくなるので、コン
パレータＣＰ３の出力がローからハイに反転し、進相電
流検出回路８により放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期状
態を検出することができる。

【００２８】上述のように、調光点灯時はバランサ電圧
検出回路９により放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期状態
を検出し、全点灯時に放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が立ち消え
した際は進相電流検出回路８により放電灯Ｌａ１，Ｌａ
２の寿命末期状態を検出することができるので、進相電
流検出回路８およびバランサ電圧検出回路９の検出信号
を組み合わせることによって、全ての調光レベルにおい
て放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期状態を検出すること
ができる。 （実施形態２）本実施形態の放電灯点灯装置の回路図を
図３に示す。尚、実施形態１の放電灯点灯装置と同一の
構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

【００２９】実施形態１の回路ではハイサイドのＦＥＴ
Ｑ１と並列に負荷回路４を接続しているが、本回路では
ローサイドのＦＥＴＱ２と並列に負荷回路４を接続し、
放電灯Ｌａ１，Ｌａ２とグランドとの間にバランサＢＲ
を接続している。

【００３０】負荷回路４は、ＦＥＴＱ１，Ｑ２の接続点
に一端が接続された共振用のインダクタＬ１と、インダ
クタＬ１の他端に一端が接続された直流カット用のコン
デンサＣ３と、コンデンサＣ３の他端に一方のフィラメ
ント電極の電源側端子が接続された放電灯Ｌａ１，Ｌａ
２と、巻線ｎ１，ｎ２の一端が放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の
他方の電源側端子に接続されると共に巻線ｎ１，ｎ２の
他端が抵抗Ｒ１０および全波整流器ＤＢの接続点に接続
されたバランサＢＲと、インダクタＬ１およびコンデン
サＣ３の接続点と抵抗Ｒ１０およびバランサＢＲの接続
点との間に接続された共振用のコンデンサＣ８とから構
成される。なお、各放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のフィラメン
ト電極は予熱用のコンデンサを介してインダクタＬ１に
磁気結合された巻線ｎ４〜ｎ７にそれぞれ接続されてい
る。

【００３１】また電源回路１は、全波整流器ＤＢの直流
出力端子間に接続されたインダクタＬ２およびＦＥＴＱ
３からなる直列回路と、ＦＥＴＱ３の両端間に接続され
たダイオードＤ４およびコンデンサＣ７からなる直列回
路とで構成される昇圧チョッパ回路からなる。ＦＥＴＱ
３のオン・オフはチョッパ制御回路１１によって制御さ
れており、全波整流器ＤＢの脈流電圧をＦＥＴＱ２によ
りスイッチングして、所定の直流電圧に昇圧する。

【００３２】このように、本回路では放電灯Ｌａ１，Ｌ
ａ２とグランドとの間にバランサＢＲを接続しているの
で、バランサＢＲと一方の放電灯Ｌａ２との接続点の電
位からバランサに発生する電圧を検出することができ、
実施形態１のようにバランサＢＲの巻線ｎ１に磁気結合
された補助巻線ｎ３に発生する電圧からバランサＢＲに
発生する電圧を検出する場合に比べて、バランサ電圧検
出回路９の構成を簡略化することができる。 （実施形態３）本実施形態の放電灯点灯装置の回路図を
図４に示す。尚、実施形態１又は２の放電灯点灯装置と
同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省
略する。

【００３３】本実施形態では、実施形態２の回路におい
て、異常検出部１０に放電灯Ｌａ１，Ｌａ２に発生する
ランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路７を設けてお
り、異常検出部１０はランプ電圧検出回路７、進相電流
検出回路８、およびバランサ電圧検出回路９の各検出信
号を組み合わせて放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期状態
を検出する。なお、進相電流検出回路８およびバランサ
電圧検出回路９の構成および動作は実施形態１又は２と
同様であるので、その説明は省略する。

【００３４】ランプ電圧検出回路７は、コンデンサＣ３
および放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の接続点とグランドとの間
に接続された抵抗Ｒ５，Ｒ６の直列回路と、抵抗Ｒ５，
Ｒ６の接続点にダイオードＤ１を介して接続された抵抗
Ｒ４と、抵抗Ｒ４と並列に接続されたコンデンサＣ４
と、コンデンサＣ４の両端電圧が非反転入力端子に入力
されると共に所定の基準電圧Ｖｒｅｆ５が反転入力端子
に接続されたコンパレータＣＰ１とから構成され、コン
パレータＣＰ１の出力信号がコンパレータＣＰ２，ＣＰ
３の出力信号と共にオア回路ＯＲに入力される。

【００３５】ここで、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２に発生する
電圧は抵抗Ｒ５，Ｒ６によって分圧され、ダイオードＤ
１で整流された後、コンデンサＣ４で平滑された電圧と
基準電圧Ｖｒｅｆ５との大小がコンパレータＣＰ１によ
り判定される。放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が寿命末期になる
と、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２に発生するランプ電圧が増加
して、コンデンサＣ４の両端電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ５
よりも大きくなると、コンパレータＣＰ１の出力がロー
からハイに反転する。

【００３６】異常検出部１０では、ランプ電圧検出回路
７、進相電流検出回路８、およびバランサ電圧検出回路
９の各検出信号の論理和をオア回路ＯＲが演算してお
り、いずれかの検出回路７，８，９が放電灯Ｌａ１，Ｌ
ａ２の寿命末期状態を検出して、その出力がローからハ
イに反転すると、オア回路ＯＲの出力がローからハイに
反転する。そして、オア回路ＯＲの出力がローからハイ
に反転すると、発振停止制御回路６が異常検出部１０の
検出信号に応じて発振停止信号を出力し、この発振停止
信号に基づいて制御回路５がインバータ回路３の発振を
停止させ、インバータ回路３の構成素子にストレスがか
かるのを防止する。

【００３７】ところで、複数灯（本実施形態の場合は２
灯）の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２を点灯させる場合、まれに
２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が同時に寿命末期となり、
２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期状態が略同じ状
態となることがあり、その場合、２灯の放電灯Ｌａ１，
Ｌａ２間のバランスが崩れないため、バランサＢＲに電
圧が発生せず、バランサ電圧検出回路９を用いて放電灯
Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期状態を検出できない虞がある
が、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が寿命末期状態になると、放
電灯Ｌａ１，Ｌａ２の両端間に発生するランプ電圧が増
加するので、ランプ電圧検出回路７を用いて放電灯Ｌａ
１，Ｌａ２の寿命末期状態を検出することができる。

【００３８】また、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期時
において、全点灯時に放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が点灯状態
を維持できなくなり、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が立ち消え
した場合は、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の両端間にランプ電
圧が発生せず、またバランサＢＲにも電圧が発生しない
ため、ランプ電圧検出回路７およびバランサ電圧検出回
路９では放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期状態を検出す
ることはできないが、この場合は共振回路に流れる電流
がＦＥＴＱ２のスイッチング周波数に対して進み位相と
なるので、上述のように進相電流検出回路８を用いて放
電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期状態を検出することがで
きる。

【００３９】このように、異常検出部１０はランプ電圧
検出回路７、進相電流検出回路８、およびバランサ電圧
検出回路９の各検出信号を組み合わせて放電灯Ｌａ１，
Ｌａ２の寿命末期状態を検出しているので、２灯の放電
灯Ｌａ１，Ｌａ２がどのような寿命末期状態となって
も、全ての調光レベルにおいて放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の
寿命末期状態を確実に検出して、インバータ回路３の発
振を停止させることができ、インバータ回路３の構成素
子にストレスがかかるのを防止できる。

【００４０】なお、上述の各実施形態では、異常検出部
１０が放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の寿命末期を検出すると、
発振停止制御回路６が発振停止信号を発生し、制御回路
５がインバータ回路３の発振動作を停止させているが、
インバータ回路３の発振動作を停止させる代わりに、Ｆ
ＥＴＱ１，Ｑ２のスイッチング動作を間欠的にすること
により、インバータ回路３の発振動作を抑制して、イン
バータ回路３の構成素子にかかるストレスを低減するよ
うにしても良い。

【００４１】

【発明の効果】上述のように、請求項１の発明は、直流
電源と、直流電源の直流電圧をスイッチング素子でスイ
ッチングすることにより高周波電圧に変換するインバー
タ回路と、インダクタおよびコンデンサを具備する共振
回路、複数灯の放電灯、複数灯の放電灯間の出力を安定
化するバランサを有し上記インバータ回路から高周波電
圧が供給される負荷回路と、スイッチング素子のオン・
オフを制御する発振制御部および放電灯の寿命末期状態
を検出してスイッチング素子のスイッチング動作を抑制
する異常検出部を具備する制御回路と、から構成される
放電灯点灯装置において、上記バランサに発生する電圧
を検出するバランサ電圧検出回路と、上記共振回路に流
れる電流が上記スイッチング素子のスイッチング周波数
に対して進み位相となることを検出する進相電流検出回
路とを上記異常検出部に設け、上記異常検出部はバラン
サ電圧検出回路および進相電流検出回路の検出結果を組
み合わせて放電灯の寿命末期状態を検出することを特徴
とし、放電灯の寿命末期時には複数灯の放電灯のバラン
スが崩れてバランサに発生する電圧が上昇するので、バ
ランサ電圧検出回路によりバランサに発生する電圧の上
昇を検出して放電灯の寿命末期状態を検出することがで
き、放電灯が立ち消えすると共振回路が進相動作となる
ので、進相電流検出回路により共振回路に流れる電流が
スイッチング周波数に対して進み位相となるのを検出す
ることができるから、バランサ電圧検出回路および進相
電流検出回路の検出結果を組み合わせることによって、
放電灯の寿命末期状態を検出するための基準値を切り換
えることなく、全ての調光レベルにわたって放電灯の寿
命末期状態を検出できるという効果がある。

【００４２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記放電灯の両端間に発生する電圧を検出するラン
プ電圧検出回路を上記異常検出部に設け、上記異常検出
部はバランサ電圧検出回路、進相電流検出回路、および
ランプ電圧検出回路の検出結果を組み合わせて放電灯の
寿命末期状態を検出することを特徴とし、複数灯の放電
灯の寿命末期状態が略同一になり複数灯の放電灯間のバ
ランスが崩れなかった場合、バランサ電圧検出回路では
放電灯の寿命末期状態を検出できない虞があるが、この
ような場合には放電灯の両端間に発生するランプ電圧が
上昇するため、ランプ電圧検出回路によりランプ電圧の
上昇を検出して、放電灯の寿命末期状態を検出できると
いう効果がある。

【００４３】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、上記インバータ回路は上記制御回路の出力に応じて
放電灯の出力を変化させることを特徴とし、請求項１の
発明と同様に、放電灯を調光する場合にも放電灯の寿命
末期状態を確実に検出できるという効果がある。

【００４４】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、上記バランサは放電灯と回路のグランドとの間に接
続されたことを特徴とし、バランサおよび放電灯の接続
点の電位からバランサに発生する電圧を検出できるの
で、バランサに発生する電圧の検出を簡単な回路構成で
行えるという効果がある。

【００４５】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、上記進相電流検出回路は、上記スイッチング素子に
直列接続された抵抗に発生する電圧を検出することを特
徴とし、共振回路に流れる電流がスイッチング素子のス
イッチング周波数に対して進み位相になると、共振回路
に流れる電流が増加するので、スイッチング素子に直列
接続された抵抗に発生する電圧から、共振回路に流れる
電流が進相状態となったことによる電流の増加を検出で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図２】同上の共振回路の特性を説明する説明図であ
る。

【図３】実施形態２の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図４】実施形態３の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図５】従来の放電灯点灯装置を示す回路図である。

【図６】同上の動作を説明する説明図である。

【符号の説明】

８ 進相電流検出回路 ９ バランサ電圧検出回路 １０ 異常検出部 ＢＲ バランサ Ｌａ１，Ｌａ２ 放電灯 Ｒ１０ 抵抗

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K072 AA02 AB02 BA03 BB01 BC01 BC03 DB03 EA01 EB05 EB07 EB08 GA02 GB12 3K098 CC17 CC60 DD20 DD28 DD43 EE03 EE18 FF03 FF04 FF14 5H007 AA06 AA12 AA17 BB03 CA02 CB09 CB17 CC32 DB03 DC02 DC05 FA14 GA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電源と、直流電源の直流電圧をスイッ
   チング素子でスイッチングすることにより高周波電圧に
   変換するインバータ回路と、インダクタおよびコンデン
   サを具備する共振回路、複数灯の放電灯、複数灯の放電
   灯間の出力を安定化するバランサを有し上記インバータ
   回路から高周波電圧が供給される負荷回路と、スイッチ
   ング素子のオン・オフを制御する発振制御部および放電
   灯の寿命末期状態を検出してスイッチング素子のスイッ
   チング動作を抑制する異常検出部を具備する制御回路
   と、から構成される放電灯点灯装置において、上記バラ
   ンサに発生する電圧を検出するバランサ電圧検出回路
   と、上記共振回路に流れる電流が上記スイッチング素子
   のスイッチング周波数に対して進み位相となることを検
   出する進相電流検出回路とを上記異常検出部に設け、上
   記異常検出部はバランサ電圧検出回路および進相電流検
   出回路の検出結果を組み合わせて放電灯の寿命末期状態
   を検出することを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】上記放電灯の両端間に発生する電圧を検出
   するランプ電圧検出回路を上記異常検出部に設け、上記
   異常検出部はバランサ電圧検出回路、進相電流検出回
   路、およびランプ電圧検出回路の検出結果を組み合わせ
   て放電灯の寿命末期状態を検出することを特徴とする請
   求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】上記インバータ回路は上記制御回路の出力
   に応じて放電灯の出力を変化させることを特徴とする請
   求項１記載の放電灯点灯装置。
4. 【請求項４】上記バランサは放電灯と回路のグランドと
   の間に接続されたことを特徴とする請求項１記載の放電
   灯点灯装置。
5. 【請求項５】上記進相電流検出回路は、上記スイッチン
   グ素子に直列接続された抵抗に発生する電圧を検出する
   ことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。