JP2001023787A - 放電ランプ点灯装置および照明器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ランプ未装着時において、オンオフ周波数を切
り換えた直後にスイッチ素子に多大なストレスが生じる
ことを防止した放電ランプ点灯装置および照明器具を提
供する。 【解決手段】制御回路５は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２を
オンオフ動作させる制御信号のオフ動作信号およびオン
動作信号の変移点ａ，ｂを検出して始動電圧印加時のオ
ンオフ周波数を点灯時のオンオフ周波数に切り換え、放
電ランプ２の予熱時のオンオフ周波数をｆ１、始動電圧
印加時のオンオフ周波数をｆ２、点灯時のオンオフ周波
数をｆ３とするときに、ｆ１＞ｆ２＞ｆ３かつｆ３≒ｆ
２／３となるようにスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフ
動作を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電ランプ点灯装
置および照明器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光ランプが未装着状態においても、放
電ランプ点灯装置の出力を停止させない照明器具が使用
されている。蛍光ランプの未装着等における出力停止機
能を有さない放電ランプ点灯装置は、構成が簡易で安価
であるので、照明器具を安価にすることができる。

【０００３】この種の放電ランプ点灯装置は、例えば、
図１に示すような構成であり、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２
が交互に所定のオンオフ周波数でオンオフ動作すること
により、インダクタＬ１および共振用コンデンサＣ２の
共振による共振電圧が蛍光ランプ２に印加されるもので
ある。そして、予熱時のオンオフ周波数ｆ１、始動電圧
印加時のオンオフ周波数ｆ２、点灯時のオンオフ周波数
ｆ３でスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２が制御され、これらオン
オフ周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３は、図２に示すような領域
で使用されている。図１において、ｆ０は固有共振周波
数であり、ｆ１＞ｆ２＞ｆ３となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１に示す放電ランプ
点灯装置１は、オンオフ周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３の切り
換えをランダムに行っている。例えば、図８に示すよう
に、蛍光ランプ２の未装着時であって、スイッチ素子Ｑ
１がオンしている時に始動電圧印加時のオンオフ周波数
ｆ２から点灯時のオンオフ周波数ｆ３に切り換えると、
直流電源３の正極側、スイッチ素子Ｑ１（ドレインーソ
ース）、直流カット用コンデンサＣ１、インダクタＬ
１、共振用コンデンサＣ２および直流電源３の負極側の
経路で電流が流れ（図８中のＡ部分）、その後、インダ
クタＬ１および共振用コンデンサＣ２の共振による反転
電流が直流カット用コンデンサＣ１、スイッチ素子Ｑ１
の寄生ダイオードＤ１（アノードーカソード）を介して
直流電源３の正極側に流れる（図８中のＢ部分）。そし
て、スイッチ素子Ｑ２がオン（スイッチ素子Ｑ１がオ
フ）になると、インダクタＬ１および共振用コンデンサ
Ｃ２の共振電流が直流カット用コンデンサＣ１を介して
スイッチ素子Ｑ２（ドレインーソース）に流れる（図８
中のＣ部分）。この時、スイッチ素子Ｑ１の寄生ダイオ
ードＤ１にリカバリー電流（図８中のＤ部分、カソード
側からアノード側に流れる電流）が流れ、瞬間的にスイ
ッチ素子Ｑ１，Ｑ２が同時に導通状態になる。また、ス
イッチ素子Ｑ２がオンしている時には、インダクタＬ１
および共振用コンデンサＣ２による共振電流がスイッチ
素子Ｑ２（ドレインーソース）（図８中のＣ，Ｆ部分）
およびスイッチ素子Ｑ２の寄生ダイオードＤ２（アノー
ドーカソード）（図８中のＥ，Ｇ部分）に流れている。
そして、スイッチ素子Ｑ２の寄生ダイオードＤ２に共振
電流が流れている時に（図８中のＧ部分）スイッチ素子
Ｑ１がオンになると、スイッチ素子Ｑ１（ドレインーソ
ース）に直流電源３からの電流が流れ（図８中のＫ部
分）、スイッチ素子Ｑ２の寄生ダイオードＤ２にリカバ
リー電流（図８中のＨ部分、カソード側からアノード側
に流れる電流）が流れて、瞬間的にスイッチ素子Ｑ１，
Ｑ２が同時に導通状態になる。

【０００５】上述したように、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２
のオンオフ周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３をランダムに切り換
えると、瞬間的にスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のドレイン側
からソース側の方向に電流が流れるモードが発生する
（図８中のＤとＣ部分、ＫとＨ部分）。そして、直流電
源３は短絡に近い状態になる。この結果、スイッチ素子
Ｑ１，Ｑ２に多大なストレスがかかり、スイッチ素子Ｑ
１，Ｑ２が破壊するおそれがあるという欠点を有する。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、放電ランプが出力側に非接続状態となった状態にお
いてもスイッチ素子をオンオフ動作させるとともに、オ
ンオフ周波数を切り換えた直後にスイッチ素子に多大な
ストレスが生じることを防止した放電ランプ点灯装置お
よび照明器具を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の放電ラ
ンプ点灯装置の発明は、直流電源と；直流電源を入力
し、一対のスイッチ素子のオンオフ動作によって高周波
電圧を出力するインバータ回路と；インバータ回路の出
力側に接続されたフィラメントを有する放電ランプと；
インバータ回路の出力側と放電ランプの間に介挿された
インダクタンス素子と；放電ランプのフィラメント間に
接続された共振用コンデンサと；放電ランプがインバー
タ回路の出力側に非接続状態となった状態においてもス
イッチ素子を制御信号によりオンオフ動作させるととも
に、スイッチ素子をオンオフ動作させる制御信号のオフ
動作信号およびオン動作信号の変移点を検出して始動電
圧印加時のオンオフ周波数を点灯時のオンオフ周波数に
切り換え、放電ランプの予熱時のオンオフ周波数をｆ
１、始動電圧印加時のオンオフ周波数をｆ２、点灯時の
オンオフ周波数をｆ３とするときに、ｆ１＞ｆ２＞ｆ３
かつｆ３≒ｆ２／３となるようにスイッチ素子のオンオ
フ動作を制御する制御回路と；を具備している。

【０００８】本発明および以下の発明において、特に言
及しない限り用語の定義および技術的意味は次のとおり
とする。

【０００９】スイッチ素子は寄生ダイオードを内蔵して
いる電界効果トランジスタ、または、スイッチ素子の順
方向と逆方向にダイオードが並列接続されているもので
ある。

【００１０】直流電源は、バッテリ、直流電源装置、商
用交流電圧を整流または整流平滑したもの、商用交流電
源に整流平滑回路およびチョッパ回路を接続し整流平滑
されたものなど、直流電圧を出力するものであればよ
い。

【００１１】制御信号のオフ動作信号およびオン動作信
号の変移点を検出するとは、変移点に限らず、変移点の
近傍を検出することも包含されるものである。

【００１２】点灯時のオンオフ周波数ｆ３および始動電
圧印加時のオンオフ周波数ｆ２の関係式ｆ３≒ｆ２／３
は、点灯時のオンオフ周波数ｆ３が始動電圧印加時のオ
ンオフ周波数ｆ２の３分の１に近似する他、３分の１の
値であることを意味する。

【００１３】一対のスイッチ素子は、制御回路によって
交互にオンオフ動作されるものである。

【００１４】制御回路が一対のスイッチ素子を制御信号
によりオンオフ動作させると、インバータ回路の出力側
に高周波電圧が出力される。まず、制御回路は、予熱時
のオンオフ周波数ｆ１で一対のスイッチ素子をオンオフ
動作させ、フィラメントの両端に予熱電圧を発生させて
フィラメントを予熱させる。次に、予熱時のオンオフ周
波数ｆ１よりも低い始動電圧印加時のオンオフ周波数ｆ
２で一対のスイッチ素子をオンオフ動作させる。する
と、インダクタンス素子および共振用コンデンサの共振
による高電圧が放電ランプのフィラメント間に印加され
て放電ランプは始動する。そして、制御回路は、制御信
号のオフ動作信号およびオン動作信号の変移点を検出し
て始動電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２から点灯時のオ
ンオフ周波数ｆ３に切り換え、かつ、ｆ３≒ｆ２／３と
なるように一対のスイッチ素子をオンオフ動作させる。

【００１５】制御回路は、放電ランプがインバータ回路
の出力側に非接続状態であっても一対のスイッチ素子を
オンオフ動作させる。そして、オンオフ周波数ｆ１，ｆ
２，ｆ３が、ｆ１＞ｆ２＞ｆ３かつｆ３≒ｆ２／３とな
るように制御するとともに、始動電圧印加時のオンオフ
周波数ｆ２から点灯時のオンオフ周波数ｆ３に切り換え
は、制御信号のオフ動作信号およびオン動作信号の変移
点を検出して行う。これにより、一対のスイッチ素子が
同時に導通することが回避される。

【００１６】本発明によれば、制御信号のオフ動作信号
およびオン動作信号の変移点を検出して始動電圧印加時
のオンオフ周波数ｆ２から点灯時のオンオフ周波数ｆ３
に切り換え、かつ、ｆ３≒ｆ２／３となるように一対の
スイッチ素子をオンオフ動作させることにより、放電ラ
ンプがインバータ回路の出力側に非接続状態となった状
態においても、一対のスイッチ素子が同時に導通するこ
とを回避しているので、スイッチ素子に多大なストレス
が生じることを防止することができる。

【００１７】請求項２に記載の照明器具の発明は、請求
項１記載の放電ランプ点灯装置と；この放電ランプ点灯
装置を配設している照明器具本体と；を具備している。

【００１８】本発明によれば、放電ランプがインバータ
回路の出力側に非接続状態となった状態においてもスイ
ッチ素子を制御信号によりオンオフ動作させた放電ラン
プ点灯装置を配設し、この放電ランプ点灯装置は、始動
電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２から点灯時のオンオフ
周波数ｆ３に切り換えにおいて、一対のスイッチ素子が
同時に導通することが回避され、スイッチ素子に多大な
ストレスが生じることが防止されているので、安価で、
品質の高い照明器具を提供することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図１〜図７を参照して説明する。

【００２０】図１は、本発明の第１の実施形態を示す放
電ランプ点灯装置の概略回路図である。

【００２１】図１において、１は放電ランプ点灯装置、
２は放電ランプ、３は直流電源、４はインバータ回路、
５は制御回路である。直流電源３の両端にインバータ回
路４が接続され、インバータ回路４の出力側に直流カッ
ト用コンデンサＣ１およびインダクタンス素子としての
インダクタＬ１を介して放電ランプとしての蛍光ランプ
２が接続されている。

【００２２】インバータ回路４は、直列接続された一対
のスイッチ素子としての電界効果トランジスタＱ１，Ｑ
２を直流電源３に接続している。そして、電界効果トラ
ンジスタＱ１，Ｑ２の制御電極（ゲート）が駆動回路６
に接続されている。駆動回路６は、電界効果トランジス
タＱ１，Ｑ２をオンオフ動作させる。また、電界効果ト
ランジスタＱ１，Ｑ２は、各々、ドレインーソース間に
寄生ダイオードＤ１，Ｄ２を備えている。また、電界効
果トランジスタＱ２の両端は、インバータ回路４の出力
側を形成している。インバータ回路４は、直流電源３よ
り出力された直流電圧を入力し、一対の電界効果トラン
ジスタＱ１，Ｑ２のオンオフ動作によって高周波電圧を
出力する。この高周波電圧は、一対の電界効果トランジ
スタＱ１，Ｑ２のオンオフ周波数によって可変する。

【００２３】蛍光ランプ２は一対のフィラメント２ａ，
２ｂを有し、そのフィラメント２ａ，２ｂの両端は、各
々、インダクタＬ１の二次巻線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの両端に
接続されている。インダクタＬ１の一次巻線Ｌ１ａに電
流が流れると、二次巻線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの両端に電圧が
発生してフィラメント２ａ，２ｂの両端に印加される。
すなわち、インダクタＬ１の一次巻線Ｌ１ａに電流が流
れていると、フィラメント２ａ，２ｂは常時予熱されて
いる。

【００２４】また、フィラメント２ａ，２ｂ間に、共振
用コンデンサＣ２が接続されている。共振用コンデンサ
Ｃ２は、インダクタＬ１の一次巻線Ｌ１ａと共振して共
振電圧を発生させる。この共振電圧は蛍光ランプ２のフ
ィラメント２ａ，２ｂ間に印加される。

【００２５】蛍光ランプ２は、フィラメント２ａ，２ｂ
が予熱（例えば、１秒）された後、フィラメント２ａ，
２ｂ間に高電圧の始動電圧が印加（例えば、０．２秒）
され、フィラメント２ａ，２ｂ間に放電が形成されて始
動する。そして、始動後は、点灯電圧が印加されて点灯
を継続するものである。この予熱、始動電圧の印加、点
灯電圧の印加は、電界効果トランジスタＱ１，Ｑ２のオ
ンオフ周波数を可変することによってなされる。電界効
果トランジスタＱ１，Ｑ２のオンオフ周波数を可変する
と、インバータ回路４から出力される高周波電圧が可変
されてインダクタＬ１の一次巻線Ｌ１ａと共振用コンデ
ンサＣ２の共振状態が変化し、共振電圧が可変するもの
である。

【００２６】インバータ回路４の駆動回路６は、制御回
路５に接続されている。制御回路５は、駆動回路６が電
界効果トランジスタＱ１，Ｑ２を所定の周波数で交互に
オンオフ動作させるような制御信号を出力する。また、
制御回路５は、蛍光ランプ２がインバータ回路４の出力
側に接続されていない状態（非接続状態）においても電
界効果トランジスタＱ１，Ｑ２をオンオフ動作させてい
る。すなわち、蛍光ランプ２が非接続であるときに、イ
ンバータ回路４を停止させる保護機能を備えていないも
のである。

【００２７】さらに、制御回路５は、後述の図６におい
て示す制御信号のオフ動作信号およびオン動作信号の変
移点を検出して、始動電圧印加時の電界効果トランジス
タＱ１，Ｑ２のオンオフ周波数ｆ２を点灯時のオンオフ
周波数ｆ３に切り換えると共に、点灯時のオンオフ周波
数ｆ３が始動電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２の３分の
１または３分の１に近似するように、駆動回路６に制御
信号を送出している。そして、図２に示すように、予熱
時のオンオフ周波数ｆ１が始動電圧印加時のオンオフ周
波数ｆ２より高く、かつ、予熱時のオンオフ周波数ｆ１
および始動電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２が固有共振
周波数ｆ０よりも高くなるようにし、点灯時のオンオフ
周波数ｆ３が固有共振周波数ｆ０よりも低くなるように
して制御信号を駆動回路６に送出するように構成されて
いる。これにより、蛍光ランプ２のフィラメント２a，
２b間（共振用コンデンサＣ２の両端間）における放電
ランプ点灯装置１の出力電圧は、図３に示すように、予
熱時、始動電圧印加時および点灯時に所定の印加電圧と
なって蛍光ランプ２を付勢する。

【００２８】予熱時、始動電圧印加時および点灯時にお
ける電界効果トランジスタＱ１，Ｑ２のオンオフ周波数
の切り換えは、制御回路５に設けられた集積回路（Ｉ
Ｃ）７の発振周波数を予め設定された発振周波数に切り
換え、その発振周波数に応じた制御信号を駆動回路６に
送出することによってなされる。集積回路（ＩＣ）７に
は、抵抗Ｒ１および可変コンデンサＣａの直列回路が接
続され、抵抗Ｒ１および可変コンデンサＣａによる時定
数によって集積回路（ＩＣ）７の発振周波数が切り換え
られるように構成されている。そして、制御回路５は、
可変コンデンサＣａが予め設定された容量に切り換えら
れると、電界効果トランジスタＱ１，Ｑ２が予熱時、始
動電圧印加時および点灯時の所定のオンオフ周波数とな
るような制御信号を駆動回路６に送出する。

【００２９】次に、第１の実施形態の作用について述べ
る。

【００３０】直流電源３が投入されると、制御回路５
は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２が予熱時のオンオフ周波数
ｆ１でオンオフ動作するような制御信号を駆動回路６に
送出する。駆動回路６は、制御信号に応じてスイッチ素
子Ｑ１，Ｑ２を交互にオンオフ動作させる。すると、イ
ンバータ回路４の出力側、すなわち、スイッチ素子Ｑ２
の両端に高周波電圧が発生し、インダクタＬ１の一次巻
線Ｌ１ａおよび共振用コンデンサＣ２が共振して一次巻
線Ｌ１ａに共振電流が流れる。そして、インダクタＬ１
の二次巻線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの両端に予熱用電圧が発生
し、各々、蛍光ランプ２のフィラメント２ａ，２ｂに印
加されてフィラメント２ａ，２ｂは予熱される。

【００３１】そして、約１秒後に、制御回路５は、駆動
回路６がスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２を始動電圧印加時のオ
ンオフ周波数ｆ２で交互にオンオフ動作させるような制
御信号を約０．２秒間送出する。駆動回路６が、制御信
号に応じてスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２を始動電圧印加時の
オンオフ周波数ｆ２で交互にオンオフ動作させると、イ
ンダクタＬ１の一次巻線Ｌ１ａおよび共振用コンデンサ
Ｃ２の共振による高電圧が蛍光ランプ２のフィラメント
２ａ，２ｂ間に印加されて蛍光ランプ２は始動する。

【００３２】その後、制御回路５は、駆動回路６がスイ
ッチ素子Ｑ１，Ｑ２を点灯時のオンオフ周波数ｆ２で交
互にオンオフ動作させるような制御信号を送出する。駆
動回路６が、制御信号に応じてスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２
を点灯時のオンオフ周波数ｆ２で交互にオンオフ動作さ
せると、インダクタＬ１の一次巻線Ｌ１ａおよび共振用
コンデンサＣ２の共振による点灯電圧が蛍光ランプ２の
フィラメント２ａ，２ｂ間に印加されて蛍光ランプ２は
点灯を継続する。ここで、制御回路５は、制御信号のオ
フ動作信号およびオン動作信号の変移点を検出して始動
電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２から点灯時のオンオフ
周波数ｆ３に切り換えるとともに、ｆ３≒ｆ２／３とな
るような制御信号を送出する。

【００３３】次に、制御回路５がｆ３≒ｆ２／３となる
ように制御することについて説明する。

【００３４】図４は、蛍光ランプ２がインバータ回路４
の出力側に非接続状態であるときのスイッチ素子Ｑ１，
Ｑ２に流れる電流と共振電流の関係を示す。図中、
（ａ）はインダクタＬ１の一次巻線Ｌ１ａおよび共振用
コンデンサＣ２の共振による共振電流、（ｂ）はスイッ
チ素子Ｑ１に流れる電流（寄生ダイオードＤ１に流れる
電流を含む。）、（ｃ）はスイッチ素子Ｑ２に流れる電
流（寄生ダイオードＤ２に流れる電流を含む。）であ
り、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の正電流はドレイン側から
ソース側に流れる電流を示し、負電流は寄生ダイオード
Ｄ１，Ｄ２を介して寄生ダイオードＤ１，Ｄ２のアノー
ド側からカソード側に流れる電流を示す。そして、Ｌ点
において、始動電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２から点
灯時のオンオフ周波数ｆ３に切り換えている。

【００３５】そして、一方のスイッチ素子に正電流（ド
レイン側からソース側に流れる電流）が流れている期間
に、他方のスイッチ素子をオンさせるようにしている。
すなわち、（ａ）の共振電流において、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ
３の期間ではスイッチ素子Ｑ２をオンにさせ、Ｎ１，Ｎ
２の期間ではスイッチ素子Ｑ１をオンにさせている。

【００３６】（ｂ）において、スイッチ素子Ｑ１に流れ
る電流のうち、Ｏ期間およびＳ期間の電流は、図１にお
いて、スイッチ素子Ｑ１がオン、スイッチ素子Ｑ２がオ
フしている状態であり、直流電源３の正極側、スイッチ
素子Ｑ１（ドレインーソース）、直流カット用コンデン
サＣ１、インダクタＬ１の一次巻線Ｌ１ａ、共振用コン
デンサＣ２および直流電源３の負極側に流れる電流を示
している。また、Ｐ期間の電流は、インダクタＬ１の一
次巻線Ｌ１ａおよび共振用コンデンサＣ２の共振による
反転電流が直流カット用コンデンサＣ１、スイッチ素子
Ｑ１の寄生ダイオードＤ１（アノードーカソード）を介
して直流電源３の正極側に流れる電流を示している。そ
して、Ｓ期間において、スイッチ素子Ｑ１がオフ、スイ
ッチ素子Ｑ２がオンされる。この時、電流はスイッチ素
子Ｑ１のオン時にスイッチ素子Ｑ１（ドレインーソー
ス）を介して流れているので、寄生ダイオードＤ１にリ
カバリー電流（カソード側からアノード側に流れる電
流）が流れることはなく、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２が同
時に導通することが防止される。同様に、スイッチ素子
Ｑ１がオン、スイッチ素子Ｑ２がオフした時に、寄生ダ
イオードＤ２にリカバリー電流（カソード側からアノー
ド側に流れる電流）が流れることはなく、スイッチ素子
Ｑ１，Ｑ２が同時に導通することが防止される。

【００３７】上述したように、一対のスイッチ素子Ｑ
１，Ｑ２は、他方のスイッチ素子のドレイン側からソー
ス側の方向に電流が流れている期間においてオンされる
ようにしており、蛍光ランプ２がインバータ回路４の出
力側に非接続状態であっても、寄生ダイオードＤ１，Ｄ
２にリカバリー電流（カソード側からアノード側に流れ
る電流）が流れることを防止している。したがって、図
４に示すように、始動電圧印加時のスイッチ素子Ｑ１，
Ｑ２の一周期が４ｔであるのに対して、点灯時のスイッ
チ素子Ｑ１，Ｑ２の一周期は６ｔ＊２＝１２ｔとなる。
すなわち、始動電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２はｆ２
＝１／（４ｔ）となり、点灯時のオンオフ周波数ｆ３は
ｆ３＝１／（１２ｔ）となるので、ｆ３＝ｆ２／３とな
る。また、図４に示すＭ１，Ｍ２，Ｍ３の期間およびＮ
１，Ｎ２の期間は、その電流波形のセンターに対して±
ｔの期間を有するので、ｆ３≒ｆ２／３となってもよい
ものである。

【００３８】次に、制御回路５が制御信号のオフ動作信
号およびオン動作信号の変移点を検出して始動電圧印加
時のオンオフ周波数ｆ２から点灯時のオンオフ周波数ｆ
３に切り換える方法について説明する。

【００３９】図５は、図１に示す制御回路５を詳述した
ものである。集積回路（ＩＣ）７には、抵抗Ｒ１、コン
デンサＣ３およびコンデンサＣ３側にカソードを接続し
ているダイオードＤ３の直列回路が接続され、また、抵
抗Ｒ１およびコンデンサＣ３の接続点ｃが接続されてい
る。そして、ダイオードＤ３と並列にＮＰＮ型トランジ
スタＱ３が接続されている。トランジスタＱ３の制御電
極（ベース）に予熱信号（例えば、ＤＣ５Ｖ）が入力さ
れると、トランジスタＱ３がオンして抵抗Ｒ１およびコ
ンデンサＣ３の直列回路が集積回路（ＩＣ）７に接続さ
れる。集積回路（ＩＣ）７が抵抗Ｒ１およびコンデンサ
Ｃ３の時定数による発振周波数で発振することにより、
制御回路５は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２が予熱時のオン
オフ周波数ｆ１でオンオフ動作するような制御信号を駆
動回路６に送出する。

【００４０】そして、コンデンサＣ３およびダイオード
Ｄ３の直列回路と並列に、コンデンサＣ４およびコンデ
ンサＣ４側にカソードを接続しているダイオードＤ４の
直列回路が接続され、ダイオードＤ４と並列にＮＰＮ型
トランジスタＱ４が接続されている。トランジスタＱ３
がオンしている状態に加え、さらに、トランジスタＱ４
の制御電極（ベース）に始動電圧印加信号（例えば、Ｄ
Ｃ５Ｖ）が入力されると、トランジスタＱ４がオンして
コンデンサＣ４はコンデンサＣ３に並列接続される。そ
して、集積回路（ＩＣ）７が抵抗Ｒ１およびコンデンサ
Ｃ３，Ｃ４の時定数による発振周波数で発振することに
より、制御回路５は、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２が始動電
圧印加時のオンオフ周波数ｆ２でオンオフ動作するよう
な制御信号を駆動回路６に送出する。

【００４１】また、コンデンサＣ４およびダイオードＤ
４の直列回路と並列に、コンデンサＣ５およびコンデン
サＣ５側にカソードを接続しているダイオードＤ５の直
列回路が接続され、ダイオードＤ５と並列にラッチ回路
８が接続されている。トランジスタＱ３，Ｑ４がオンし
ている状態に加え、さらに、ラッチ回路８が導通する
と、コンデンサＣ５はコンデンサＣ３，Ｃ４に並列接続
される。そして、集積回路（ＩＣ）７が抵抗Ｒ１および
コンデンサＣ３，Ｃ４，Ｃ５の時定数による発振周波数
で発振することにより、制御回路５は、スイッチ素子Ｑ
１，Ｑ２が点灯時のオンオフ周波数ｆ３でオンオフ動作
するような制御信号を駆動回路６に送出する。コンデン
サＣ３，Ｃ４，Ｃ５は、図１に示す可変抵抗Ｃａを形成
しているものである。

【００４２】ラッチ回路８は、ベース抵抗Ｒ２およびＮ
ＰＮ型トランジスタＱ５の直列回路をベース抵抗Ｒ２が
ダイオードＤ５のカソード側になるようにしてダイオー
ドＤ５と並列接続すると共に、ＮＰＮ型トランジスタＱ
６およびベース抵抗Ｒ３の直列回路をＮＰＮ型トランジ
スタＱ６がダイオードＤ５のカソード側になるようにし
てダイオードＤ５と並列接続している。そして、トラン
ジスタＱ５の制御電極（ベース）はＮＰＮ型トランジス
タＱ６およびベース抵抗Ｒ３の接続点ｄに接続され、ト
ランジスタＱ６の制御電極（ベース）はベース抵抗Ｒ２
およびＮＰＮ型トランジスタＱ５の接続点ｅに接続され
ている。

【００４３】９は定電圧電源であり、抵抗Ｒ４、ＮＰＮ
型トランジスタＱ７およびＮＰＮ型トランジスタＱ８の
直列回路と、抵抗Ｒ５および抵抗Ｒ６の直列回路と、抵
抗Ｒ７および抵抗Ｒ８の直列回路とが定電圧電源９およ
びダイオードＤ３のアノード側ｆ間に接続されている。
トランジスタＱ７の制御電極（ベース）は、抵抗Ｒ５お
よび抵抗Ｒ６の接続点ｇに接続されている。また、トラ
ンジスタＱ８の制御電極（ベース）は、ベース抵抗Ｒ９
を介してトランジスタＱ８のエミッタに接続され、さら
に、反転回路１０に接続されている。反転回路１０には
点灯信号（例えば、ＤＣ５Ｖ）が入力される。そして、
反転回路１０に点灯信号が入力されていない状態の時、
反転回路１０はハイ信号（例えば、ＤＣ５Ｖ）を出力し
てトランジスタＱ８をオンさせる。また、反転回路１０
に点灯信号が入力されると、反転回路１０はロウ信号
（例えば、ＤＣ０Ｖ）を出力してトランジスタＱ８をオ
フさせる。

【００４４】１１は比較器であり、比較器１１の非反転
入力端子は、抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ８の接続点ｈに接続
され、反転入力端子は、抵抗Ｒ１０を介して抵抗Ｒ１お
よびコンデンサＣ３の接続点ｃに接続されている。そし
て、比較器１１の出力側は、抵抗Ｒ５および抵抗Ｒ６の
接続点ｇと、トランジスタＱ７の制御電極（ベース）に
接続されている。そして、定電圧電源９の電圧Ｖｃｃ
は、抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ８によって分圧され、抵抗Ｒ
８の両端電圧が比較器１１の非反転入力端子に入力され
ている。また、コンデンサＣ３およびダイオードＤ３の
直列回路の両端、すなわち、接続点ｆおよび接続点ｃ間
には、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２をオンオフ動作させる制
御信号（制御電圧）Ｖ１が形成されている。

【００４５】図６は、始動電圧印加時のオンオフ周波数
ｆ２から点灯時のオンオフ周波数ｆ３に切り換えるタイ
ミングを示す。図中、（ａ）はスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２
をオンオフ動作させる制御電圧Ｖ１を示し、（ｂ）はト
ランジスタＱ７の動作状態、（ｃ）は点灯信号の入力状
態、（ｄ）はトランジスタＱ８の動作状態、（ｅ）はラ
ッチ回路８の動作状態を示す。（ａ）において、制御電
圧Ｖ１が上昇している時にはスイッチ素子Ｑ１がオン動
作しスイッチ素子Ｑ２がオフ動作しており、制御電圧Ｖ
１が下降している時にはスイッチ素子Ｑ１がオフ動作し
スイッチ素子Ｑ２がオン動作しているものである。そし
て、オフ動作電圧（オフ動作信号）およびオン動作電圧
（オン動作信号）の変移点ａより高く、変移点ａの近傍
の電圧レベルに抵抗Ｒ８の両端電圧である比較器１１の
検出電圧が設定されている。制御電圧Ｖ１が検出電圧以
下になると、比較器１１はハイ信号を出力する。なお、
変移点ａは図４に示すＮ１，Ｎ２期間、変移点ｂはＭ
１，Ｍ２，Ｍ３期間に対応するものである。

【００４６】比較器１１がハイ信号を出力すると、トラ
ンジスタＱ７はオン動作をする。トランジスタＱ７がオ
ン動作するのは、制御電圧Ｖ１が検出電圧以下になる短
期間であり、トランジスタＱ７は瞬間的なオン動作を繰
り返す。

【００４７】点灯信号が入力されていない時、すなわ
ち、点灯信号がロウ信号の時は、反転回路１０がハイ信
号（例えば、ＤＣ５Ｖ）を出力するので、トランジスタ
Ｑ８はオンする。トランジスタＱ８がオンしていると、
ラッチ回路８の抵抗Ｒ３の両端、すなわち、トランジス
タＱ５のベース、エミッタ間が短絡されているので、制
御電圧Ｖ１が検出電圧以下になり、トランジスタＱ７が
オンしてもラッチ回路８は動作しない。そして、点灯信
号が入力されたハイ信号の時は、反転回路１０は信号を
出力しないので、トランジスタＱ８はオフする。トラン
ジスタＱ８がオフしている時に、制御電圧Ｖ１が検出電
圧以下になり、トランジスタＱ７がオンすると、定電圧
電源９の電圧Ｖｃｃが抵抗Ｒ４を介してベース抵抗Ｒ３
の両端に印加されて、ベース抵抗Ｒ３に電流が流れるの
でトランジスタＱ５がオンする。トランジスタＱ５がオ
ンすると、ベース抵抗Ｒ２に電流が流れ、トランジスタ
Ｑ６もオンするので、以降、ラッチ回路８は導通を継続
する。ラッチ回路８が導通すると、コンデンサＣ５はコ
ンデンサＣ３，Ｃ４に並列接続される。

【００４８】上述したように、点灯信号が入力されて、
スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２をオンオフ動作させる制御電圧
Ｖ１が変移点ａ近傍の検出電圧以下になった時に、コン
デンサＣ５がコンデンサＣ３，Ｃ４に並列接続され、制
御回路５は、始動電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２から
点灯時のオンオフ周波数ｆ３に切り換える。

【００４９】なお、図６において、変移点ｂよりも低
く、変移点ｂの近傍に比較器１１の検出電圧レベルを設
け、制御電圧Ｖ１が検出電圧以上になった時に、ラッチ
回路８を動作させるようにしてもよいものである。この
ときは、図４に示すＭ１，Ｍ２，Ｍ３期間において、制
御回路５が始動電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２から点
灯時のオンオフ周波数ｆ３に切り換えていることにな
る。

【００５０】放電ランプ点灯装置１は、蛍光ランプ２が
インバータ回路４の出力側に接続されていないときに、
始動電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２から点灯時のオン
オフ周波数ｆ３に切り換えにおいて、一対のスイッチ素
子Ｑ１，Ｑ２が同時に導通することを防止したものであ
る。したがって、蛍光ランプ２がインバータ回路４の出
力側に接続されていないときに、インバータ回路４を停
止させる保護機能を備えている放電ランプ点灯装置に対
しては、条件式ｆ３≒ｆ２／３は不要である。

【００５１】また、予熱時のオンオフ周波数ｆ１におい
ては、一対のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２に流れる電流は小
電流であるので、制御回路５は点灯時のオンオフ周波数
ｆ１から始動電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２に任意の
期間に切り換えてもよいものである。この時、瞬間的に
スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２が同時に導通状態となってもス
イッチ素子Ｑ１，Ｑ２に対するストレスは小さいもので
ある。

【００５２】上述したように、制御回路５は、制御信号
のオフ動作信号およびオン動作信号の変移点ａ，ｂを検
出して始動電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２から点灯時
のオンオフ周波数ｆ３に切り換え、かつ、ｆ３≒ｆ２／
３となるように一対のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２をオンオ
フ動作させることにより、蛍光ランプ２がインバータ回
路４の出力側に非接続状態であっても、スイッチ素子Ｑ
１，Ｑ２と並列接続されているダイオードＤ１，Ｄ２に
リカバリー電流が流れることが防止され、一対のスイッ
チ素子Ｑ１，Ｑ２が同時に導通することを回避している
ので、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２に多大なストレスが生じ
ることを防止することができる。

【００５３】図７は、本発明の第２の実施形態を示す照
明器具の外観図である。

【００５４】図７に示す照明器具１２は天井等に直付け
される直付照明器具である。照明器具１２は、照明器具
本体１３の下面の両端にランプソケット１４，１４が設
けられ、これらランプソケット１４，１４間に蛍光ラン
プ２が挟持接続されている。また、蛍光ランプ２に光学
的に対向して反射面１５が形成され、この反射面１５の
内面側には、蛍光ランプ２が除去された図１に示す放電
ランプ点灯装置１が内蔵されている。

【００５５】インバータ回路４の出力停止機能を装備せ
ず、また、蛍光ランプ２が照明器具１２に未装着状態で
あっても、始動電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２から点
灯時のオンオフ周波数ｆ３に切り換えにおいて、一対の
スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２が同時に導通することが回避さ
れ、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２に多大なストレスが生じる
ことが防止された放電ランプ点灯装置１を配設している
ので、安価で、品質の高い照明器具１２を提供すること
ができる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、制御信号のオ
フ動作信号およびオン動作信号の変移点を検出して始動
電圧印加時のオンオフ周波数ｆ２から点灯時のオンオフ
周波数ｆ３に切り換え、かつ、ｆ３≒ｆ２／３となるよ
うに一対のスイッチ素子をオンオフ動作させることによ
り、放電ランプがインバータ回路の出力側に非接続状態
であっても、一対のスイッチ素子が同時に導通すること
が回避され、スイッチ素子に多大なストレスが生じるこ
とを防止することができる。

【００５７】請求項２の発明によれば、インバータ回路
の出力停止機能を装備せず、また、放電ランプが照明器
具に未装着状態であっても、始動電圧印加時のオンオフ
周波数ｆ２から点灯時のオンオフ周波数ｆ３に切り換え
において、一対のスイッチ素子が同時に導通することが
回避され、スイッチ素子に多大なストレスが生じること
が防止された放電ランプ点灯装置を配設しているので、
安価で、品質の高い照明器具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す放電ランプ点灯
装置の概略回路図。

【図２】同じく、オンオフ周波数に対する出力電圧を示
す説明図。

【図３】同じく、出力電圧の経過を示す説明図。

【図４】同じく、放電ランプの非接続時におけるスイッ
チ素子に流れる電流と共振電流の関係を示す説明図。

【図５】同じく、オンオフ周波数の切換を示す回路図。

【図６】同じく、点灯信号によるラッチ回路の動作を示
す説明図。

【図７】本発明の第２の実施形態を示す照明器具の外観
図。

【図８】従来技術の放電ランプの非接続時におけるスイ
ッチ素子に流れる電流と共振電流の関係を示す説明図。

【符号の説明】

Ｌ１…インダクタンス素子としてのインダクタ Ｃ２…共振用コンデンサ １……放電ランプ点灯装置 ２……放電ランプとしての蛍光ランプ ３……直流電源 ４……インバータ回路 ５……制御回路 １２…照明器具 １３…照明器具本体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源と；直流電源を入力し、一対の
   スイッチ素子のオンオフ動作によって高周波電圧を出力
   するインバータ回路と；インバータ回路の出力側に接続
   されたフィラメントを有する放電ランプと；インバータ
   回路の出力側と放電ランプの間に介挿されたインダクタ
   ンス素子と；放電ランプのフィラメント間に接続された
   共振用コンデンサと；放電ランプがインバータ回路の出
   力側に非接続状態となった状態においてもスイッチ素子
   を制御信号によりオンオフ動作させるとともに、スイッ
   チ素子をオンオフ動作させる制御信号のオフ動作信号お
   よびオン動作信号の変移点を検出して始動電圧印加時の
   オンオフ周波数を点灯時のオンオフ周波数に切り換え、
   放電ランプの予熱時のオンオフ周波数をｆ１、始動電圧
   印加時のオンオフ周波数をｆ２、点灯時のオンオフ周波
   数をｆ３とするときに、 ｆ１＞ｆ２＞ｆ３ かつ ｆ３≒ｆ２／３ となるようにスイッチ素子のオンオフ動作を制御する制
   御回路と；を具備していることを特徴とする放電ランプ
   点灯装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の放電ランプ点灯装置と；
   この放電ランプ点灯装置を配設している照明器具本体
   と；を具備していることを特徴とする照明器具。