JP2001345191A

JP2001345191A - 放電灯点灯装置および照明器具

Info

Publication number: JP2001345191A
Application number: JP2000165060A
Authority: JP
Inventors: Koji Saeki; 浩司佐伯; Hiroshi Seike; 宏清家
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-06-01
Filing date: 2000-06-01
Publication date: 2001-12-14
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: JP4038961B2

Abstract

(57)【要約】【課題】確実に放電灯の出力異常上昇を検出でき、かつ
インバータ回路の進相領域での動作を検出でき、部品点
数を削減できると共に、回路構成の複雑化を伴わない放
電灯点灯装置を提供する。【解決手段】直流電源の出力を高周波に変換するインバ
ータ回路２の出力にインダクタンスとコンデンサから成
る共振回路を接続し、前記共振回路にて生成される高周
波電力にて放電灯を始動点灯させる放電灯点灯装置にお
いて、前記放電灯の出力異常上昇を検出する第１の放電
灯異常検出部６と、前記放電灯のインピーダンス異常に
よる共振電流の位相変化を検出する第２の放電灯異常検
出部７とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ回路に
より放電灯を点灯させる放電灯点灯装置およびこれを用
いた照明器具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の放電灯点灯装置のブロック構成を
図１５に、詳細回路構成を図１６に示す。従来ある放電
灯点灯装置は、商用電源ＡＣが整流平滑回路１に接続さ
れ、この整流平滑回路１の出力にインバータ回路２が接
続される。インバータ回路２の出力端子Ｘ、Ｙには負荷
回路３が接続されている。負荷回路３は、インダクタン
スＬ１とコンデンサＣ１の直列回路を備え、コンデンサ
Ｃ１の両端に放電灯（図中ＬＡＭＰと標記）が並列接続
されて成るものである。

【０００３】電源を投入すると、放電灯の両極フィラメ
ントＦ１、Ｆ２を介してコンデンサＣ１に電流が流れ、
各フィラメントを予熱すると共に放電灯の両端に共振電
圧を印加する。インバータ回路２の発振周波数を、予熱
時には共振周波数（コンデンサＣ１とインダクタＬ１と
の直列共振回路の共振周波数）ｆ０よりもかなり高くし
てコンデンサＣ１の両端電圧を下げて、始動点灯時には
共振周波数ｆ０に発振周波数を近づけてコンデンサＣ１
の両端電圧を上げることにより、放電灯のフィラメント
を十分に予熱させてから点灯させることが可能となる。

【０００４】図１６に示す本従来例の詳細回路構成を説
明する。整流平滑回路１は、ラインフィルターＬＦ１、
コンデンサＣ５から成るフィルター回路（電源帰還ノイ
ズ低減用）、およびダイオードＤ１〜Ｄ４から成る整流
回路、およびスイッチング素子Ｑ３、インダクタＬ２、
ダイオードＤ５、コンデンサＣ６、スイッチング素子Ｑ
３をオンオフ制御するための制御回路４から成る昇圧チ
ョッパ回路、およびコンデンサＣ３から成る平滑回路に
て構成される。インバータ回路２は、ハーフブリッジ構
成を用いている。すなわち、整流平滑回路１の出力両端
には、交互にオンされるスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の
直列回路が接続される。各スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２
の両端にはダイオードが逆並列接続されている。なお、
このダイオードはスイッチング素子に電界効果トランジ
スタを用いる場合には、その寄生ダイオードにて代用さ
れるのが一般的である。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の
オンオフ制御はインバータ制御回路５にて制御され、放
電灯の予熱、始動、点灯時の発振周波数の制御、および
放電灯異常時の保護動作などの制御を行う。負荷回路３
は、インバータ回路２の出力端子Ｘ、Ｙに接続され、直
流カット用コンデンサＣ４と、インダクタＬ１とコンデ
ンサＣ１の直列回路と、コンデンサＣ１に並列接続され
た放電灯から構成される。

【０００５】図１７に従来ある放電灯の寿命末期等を検
出する放電灯異常検出手段の回路構成を示し、図１８に
本従来例の無負荷時（放電灯立消え時）および放電灯点
灯時（全灯時および調光時）の共振カーブ（図中ではコ
ンデンサＣ１に発生する共振電圧−周波数のグラフで表
す）を示す。

【０００６】放電灯正常時の動作を図１８にて説明す
る。インバータ回路の発振開始時は周波数ｆ４にて発振
動作し、コンデンサＣ１に発生する共振電圧を低く保ち
（図１８Ｆ）、放電灯を点灯させずにフィラメントを十
分に予熱する。予熱後、周波数ｆ３へ発振動作を移行さ
せ、放電灯始動可能な共振電圧に上げる（図１８Ｂ）こ
とにより放電灯を点灯させる。放電灯点灯後、放電灯出
力が所定値となる様に周波数ｆ１（全灯時）もしくはｆ
２（調光時）へ発振動作を移行させる（図１８Ａもしく
はＤ）。放電灯のインピーダンスは放電灯に流れる電流
に応じて変化する為、全灯時と調光時の共振カーブは図
１８のようになる（全灯時には放電灯電流は大、インピ
ーダンスは小、調光時には放電灯電流は小、インピーダ
ンスは大）。このように動作周波数を変化させることに
より放電灯の予熱、点灯始動および放電灯電流の制御を
行う。

【０００７】次に、放電灯異常時（寿命末期時）の共振
状態変化を図１８にて説明する。放電灯寿命末期時はフ
ィラメントに塗布されたエミッタが消耗し、放電灯は片
方向しか電流が流れない整流作用を行うような異常放電
となる。この現象を以下エミレスと呼ぶ。このとき共振
系は崩れ、放電灯の管電圧は正常放電時に比べて異常上
昇する。そしてエミレスが進行すると放電灯のインピー
ダンスは増加する方向に変化するため徐々に無負荷時
（放電灯立消え時）共振カーブに近くなり、最終的には
両フィラメントに塗布されたエミッタが完全に消耗し、
放電できなくなり無負荷時（放電灯立消え時）共振カー
ブとなる。また、放電灯が点灯動作しているときに放電
灯の内封ガス抜け（スローリーク）などの異常が生じ、
放電灯の点灯が立消えした場合も同様に、共振は無負荷
時のカーブに急変する。

【０００８】このような放電灯エミレス状態、もしくは
放電灯点灯動作中の点灯が立消えした場合における管電
圧の異常上昇を検出するために、図１７のように抵抗Ｒ
１０、Ｒ１１にてコンデンサＣ１に発生する共振電圧を
検出し、共振電圧がある一定のしきい値を超えると放電
灯異常状態と判断して保護モードに移行し、回路および
放電灯の保護を行う。なお、放電灯異常しきい値は（検
出感度を極力高くし、かつ回路および放電灯に過大出力
が加わらないように）正常放電灯点灯時（図１８中ｆ１
およびｆ２の周波数で動作時）の共振電圧ＡおよびＤよ
り高く、放電灯始動可能な共振電圧Ｂよりも低く設定さ
れるのが一般的である。

【０００９】また、従来ある他の放電灯点灯装置のブロ
ック構成を図１９に示す。本従来構成は整流平滑回路
１、インバータ回路２は図１５と同様であるが、インバ
ータ回路２の出力端子Ｘ、Ｙに接続される負荷回路３
は、インダクタンスＬ１と第１のコンデンサＣ２の直列
回路を備え、第１のコンデンサＣ２の両端に放電灯（図
中ＬＡＭＰと標記）が並列接続され、放電灯の非電源側
に第２のコンデンサＣ１を並列接続して成るものであ
る。本構成のように共振コンデンサを放電灯の電源側
（コンデンサＣ２）と非電源側（コンデンサＣ１）に分
けて、非電源側のコンデンサＣ１により予熱電流を得る
ようにすれば、点灯中のフィラメントに流れる電流を少
なくできるため、点灯中のフィラメント電流によるフィ
ラメント抵抗分の電力ロスを低減でき、また、放電灯短
寿命も改善できる。かつ、共振コンデンサを大きくする
ことにより放電灯の点灯始動させるための電圧を高める
ことができるものである。なお、本従来構成においても
放電灯異常状態における管電圧の異常上昇を検出するた
めに、図１７の構成を用いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１５
〜図１８の従来例に示す放電灯点灯装置においては、放
電灯が周波数ｆ１にて点灯動作しているときに、放電灯
がエミレス状態になった場合、もしくは、放電灯の内封
ガス抜け（スローリーク）などの異常が生じ、放電灯の
点灯が立消えした場合、共振は無負荷時のカーブに急変
し共振電圧は図１８のＣまで上昇する。このとき、共振
電圧Ｃがエミレスしきい値に達しなければ保護動作には
移行せず、動作を継続してしまう。また、周波数ｆ１は
無負荷共振系の共振周波数ｆ０よりも低い値に設定され
る場合、いわゆる進相領域でのスイッチング動作となる
ため、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２
に進相電流が流れ、それによりスイッチング素子Ｑ１、
Ｑ２には貫通電流が流れ、過大なストレスを与える恐れ
がある。

【００１１】また、図１９の従来例に示す放電灯点灯装
置においては前述した問題以外にも弊害が発生する。本
従来例のような放電灯点灯装置の問題点としては、放電
灯が接続されていない状態、もしくは放電灯のフィラメ
ントが断線している場合においてもインダクタＬ１とコ
ンデンサＣ２の直列回路による共振系は形成されてお
り、コンデンサＣ２には共振電圧が発生する。このた
め、放電灯の接続端子に過大な電圧が発生する場合があ
る。また、インダクタＬ１とコンデンサＣ２の直列共振
回路の共振周波数ｆ０３は、コンデンサＣ１、Ｃ２の並
列回路とインダクタＬ１との直列共振回路の共振周波数
ｆ０よりも高くなるため、放電灯未接続時、もしくはフ
ィラメント断線時にインバータ回路２が発振動作した場
合、発振周波数が共振周波数よりも低くなり、いわゆる
進相領域でのスイッチング動作となるので、インバータ
回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に進相電流が流
れ、それによりスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２には貫通電
流が流れ、過大なストレスを与える恐れがある。

【００１２】図２０に本従来例構成での無負荷時（放電
灯立消え時）および放電灯点灯時および無負荷時（放電
灯未装着時）の共振カーブ（図中ではコンデンサＣ２に
発生する共振電圧と周波数のグラフで表す）を示す。こ
の問題を解決するため、従来の構成ではフィラメントの
有無および断線を検出する検出回路が必要であり、部品
点数の増加、コストアップ等の問題があった。

【００１３】本発明は上記のような課題を解決しようと
するものであり、その目的とするところは、放電灯の出
力異常上昇を検出する第１の放電灯異常検出部と、放電
灯のインピーダンス異常による共振電流の位相変化を検
出する第２の放電灯異常検出部とを両方設けることによ
り前述の問題を解消するものであり、確実に放電灯の出
力異常上昇を検出でき、かつインバータ回路の進相領域
での動作を検出でき、かつ部品点数を削減すると共に、
回路構成の複雑化を伴わない放電灯点灯装置およびこれ
を用いた照明器具を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
課題を解決するために、図１に示すように、直流電源の
出力を高周波に変換するインバータ回路２と、インバー
タ回路２の出力にインダクタンスとコンデンサから成る
共振回路を接続し、前記共振回路にて生成される高周波
電力にて放電灯を始動点灯させる放電灯点灯装置におい
て、前記放電灯の出力異常上昇を検出する第１の放電灯
異常検出部６と、前記放電灯のインピーダンス異常によ
る共振電流の位相変化を検出する第２の放電灯異常検出
部７とを有することを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１に本発明の実
施形態１のブロック構成を示し、図２に実施形態１の負
荷回路３および第１の放電灯異常検出部６（放電灯出力
異常上昇検出部）と第２の放電灯異常検出部７（共振電
流位相変化検出部）の回路構成図を示し、図３〜図５に
図２記載の第２の放電灯異常検出部７（共振電流位相変
化検出部）にて得られる検出電圧と周波数の関係を表す
グラフを示す。

【００１６】図１において、整流平滑回路１、インバー
タ回路２、負荷回路３の構成は図１５、図１６の従来例
と同様であるが、第１の放電灯異常検出部６（放電灯出
力異常上昇検出部）と第２の放電灯異常検出部７（共振
電流位相変化検出部）が設けられている。夫々の放電灯
異常検出部には、負荷回路３から得られる放電灯の状態
変化を示す信号が入力され、放電灯異常と判断されると
インバータ回路２内のインバータ制御回路５に夫々異常
信号を出力し、インバータ制御回路５にて発振動作を保
護モードに移行し、回路および放電灯の保護を行う。

【００１７】図２にて実施形態１の詳細回路構成を説明
する。第１の放電灯異常検出部６（放電灯出力異常上昇
検出部）は、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、コンデンサＣ６，Ｃ７、
ダイオードＤ６，Ｄ７、定電圧ツェナーダイオードＺＤ
１、コンパレータＣＰ１および基準電圧Ｖｒｅｆ１にて
構成される。コンデンサＣ１に発生する電圧は抵抗Ｒ
１，Ｒ２にて分圧され、コンデンサＣ６にて直流成分を
カットされ、ダイオードＤ６，Ｄ７にて整流され、コン
デンサＣ７にて平滑され、直流の検出電圧Ｖｋとしてコ
ンパレータＣＰ１の＋側に入力される。なお、抵抗Ｒ３
はコンデンサＣ７の放電用抵抗であり、ツェナーダイオ
ードＺＤ１はコンパレータＣＰ１の入力過電圧防止用に
設けられている。コンパレータＣＰ１の−側には基準電
圧Ｖｆｅｆ１が入力され、コンパレータＣＰ１の出力を
インバータ制御回路５に入力する構成となっている。こ
の構成において、放電灯異常によりコンデンサＣ１の電
圧が上昇した場合、検出電圧Ｖｋも上昇し、Ｖｋ＞Ｖｒ
ｅｆ１となるとコンパレータＣＰ１の出力はＨＩＧＨと
なり、このＨＩＧＨ信号がインバータ制御回路５に入力
されると放電灯異常と判断し、インバータ回路２のスイ
ッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング動作を保護動作
に移行させる。なお、保護動作とはスイッチング素子Ｑ
１、Ｑ２の発振動作を停止させる、もしくはスイッチン
グ素子Ｑ１、Ｑ２の発振動作を間欠的に行う、もしくは
スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の発振周波数を共振周波数
よりもかなり高くし微弱共振作用を行う、以上のいずれ
かの保護動作のことを言う。

【００１８】第２の放電灯異常検出部７（共振電流位相
変化検出部）は、抵抗Ｒ４〜Ｒ９、コンデンサＣ８〜Ｃ
１１、ダイオードＤ８〜Ｄ１１、定電圧ツェナーダイオ
ードＺＤ２，ＺＤ３、コンパレータＣＰ２にて構成され
る。コンデンサＣ１に発生する電圧は抵抗Ｒ４，Ｒ５に
て分圧され、コンデンサＣ８にて直流成分をカットさ
れ、ダイオードＤ８，Ｄ９にて整流され、コンデンサＣ
９にて平滑され、直流の検出電圧Ｖａとしてコンパレー
タＣＰ２の＋側に入力される。抵抗Ｒ６はコンデンサＣ
９の放電用抵抗であり、ツェナーダイオードＺＤ２はコ
ンパレータＣＰ２の入力過電圧防止用に設けられてい
る。つまり本構成は、コンデンサＣ１のインピーダンス
変化を抵抗Ｒ４，Ｒ５にて電圧変換して検出する構成で
ある。

【００１９】また、インダクタＬ１には二次巻線が施さ
れており、二次巻線に発生する電圧は抵抗Ｒ７，Ｒ８に
て分圧され、コンデンサＣ１０にて直流成分をカットさ
れ、ダイオードＤ１０，Ｄ１１にて整流され、コンデン
サＣ１１にて平滑され、直流の検出電圧Ｖｂとしてコン
パレータＣＰ２の−側に入力される。抵抗Ｒ９はコンデ
ンサＣ１１の放電用抵抗であり、ツェナーダイオードＺ
Ｄ３はコンパレータＣＰ２の入力過電圧防止用に設けら
れている。つまり本構成は、インダクタＬ１のインピー
ダンス変化を抵抗Ｒ７，Ｒ８にて電圧変換して検出する
構成である。

【００２０】図３は放電灯が点灯していない状態での検
出電圧Ｖａ、Ｖｂと周波数の関係を表すグラフである。
なお、ここではコンデンサＣ１とインダクタＬ１のイン
ピーダンスが等しくなる周波数（共振周波数ｆ０）にお
いてＶａ＝Ｖｂとなるように抵抗Ｒ４〜Ｒ８の定数を設
定してある。遅相領域（ｆ０より高い周波数の領域）で
はインダクタＬ１のインピーダンスがコンデンサＣ１の
インピーダンスより支配的になるためＶａ＜Ｖｂとなる
検出電圧が得られ、進相領域（ｆ０より低い周波数の領
域）ではコンデンサＣ１のインピーダンスがインダクタ
Ｌ１のインピーダンスより支配的になるためＶａ＞Ｖｂ
となる検出電圧が得られる。この検出電圧差を利用して
インバータ回路の進相動作を回避することが第２の放電
灯異常検出部７（共振電流位相変化検出部）の動作原理
である。

【００２１】図４は放電灯が点灯している状態（全灯
時）での検出電圧Ｖａ、Ｖｂと周波数の関係を表すグラ
フである。この場合、コンデンサＣ１に並列に放電灯の
抵抗インピーダンスが加わるので共振周波数はｆ０１に
移動するが、共振周波数ｆ０１におけるインダクタＬ１
のインピーダンスおよびコンデンサＣ１と放電灯（抵
抗）の並列回路のインピーダンスは等しくなるため、共
振周波数ｆ０１における検出電圧Ｖａ、Ｖｂは図３と同
様にＶａ＝Ｖｂとなり、遅相領域（ｆ０１より高い周波
数の領域）ではインダクタＬ１のインピーダンスがコン
デンサＣ１と放電灯の並列インピーダンスより支配的に
なるため、Ｖａ＜Ｖｂとなる検出電圧が得られ、進相領
域（ｆ０１より低い周波数の領域）ではコンデンサＣ１
と放電灯の並列インピーダンスがインダクタＬ１のイン
ピーダンスより支配的になるためＶａ＞Ｖｂとなる検出
電圧が得られる。ここで、全灯時の動作周波数がｆ１の
場合、ｆ０１＜ｆ１であるため、Ｖａ＜Ｖｂとなる検出
電圧が得られる。

【００２２】図５は放電灯が点灯している状態（全灯
時）から、放電灯異常による放電灯インピーダンス変化
時における検出電圧Ｖａ、Ｖｂと周波数の関係を表すグ
ラフである。放電灯異常により放電灯インピーダンスが
大きくなるに連れて共振周波数はｆ０１から高くなるよ
うに変化し、最終的には共振周波数はｆ０まで変化する
（放電灯インピーダンスが無限大＝放電灯立消え状態と
なった場合）。この時、検出電圧はＶａ１からＶａ２、
Ｖｂ１からＶｂ２へと変化する。ここで、放電灯インピ
ーダンス変化により共振周波数が全灯時の動作周波数ｆ
１よりも高くなると進相領域動作となるため検出電圧は
Ｖａ＞Ｖｂとなる。

【００２３】図２の回路構成において、進相領域動作を
した場合、検出電圧はＶａ＞Ｖｂとなるため、コンパレ
ータＣＰ２の出力はＨＩＧＨとなり、このＨＩＧＨ信号
がインバータ制御回路５に入力されると進相領域動作と
判断し、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ
２のスイッチ動作を保護動作に移行させる。なお、保護
動作とはスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の発振動作を停止
させる、もしくはスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の発振動
作を間欠的に行う、もしくはスイッチング素子Ｑ１、Ｑ
２の発振周波数を共振周波数よりもかなり高くし微弱共
振作用を行う、以上のいずれかの保護動作のことを言
う。

【００２４】表１は放電灯異常時の各検出電圧Ｖｋ、Ｖ
ａ、Ｖｂの関係およびコンパレータＣＰ１，ＣＰ２の出
力およびインバータの動作モードを示すものである。

【表１】

【００２５】このように、放電灯の出力異常上昇を検出
する第１の放電灯異常検出部と、放電灯のインピーダン
ス異常による共振電流の位相変化を検出する第２の放電
灯異常検出部とを両方設けることにより、図１８の従来
例に示すように共振周波数ｆ０よりも高い点灯動作周波
数ｆ２（調光時）にて点灯動作中の放電灯異常時には第
１の放電灯異常検出部にて確実に検出でき、また、共振
周波数ｆ０よりも低い点灯動作周波数ｆ１（全灯時）に
て点灯動作中の放電灯異常時には第２の放電灯異常検出
部にて確実に検出できるため、すべての点灯動作中でも
確実に放電灯の出力異常上昇による回路および放電灯の
ストレスを回避可能であり、かつインバータ回路の進相
領域での動作によるスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の過大
なストレスを回避可能な放電灯点灯装置を提供できる。

【００２６】なお、本実施形態では第２の放電灯異常検
出部（共振電流位相変化検出部）により進相領域動作と
なった場合に保護モードへ移行するように設定してある
が、抵抗Ｒ４〜Ｒ８の定数を変更することによって、例
えば放電灯のインピーダンス異常によって遅相領域動作
から略同相でのスイッチング動作に変化した場合（共振
周波数が動作周波数と近接した場合）に保護モードへ移
行させても良い。また、特に図示しないが、フルブリッ
ジ構成等の他のインバータ回路を用いる放電灯点灯装置
においても、本発明を適応できることは言うまでもな
く、また、整流平滑回路も図１６の従来例に示す構成の
限りではない。また負荷回路も、例えば複数個の負荷回
路をインバータ回路の出力に並列接続する構成、および
負荷回路の放電灯が直列もしくは並列に接続される構成
においても本発明を適応できることは言うまでもない
（他の実施形態においても同様である）。

【００２７】（実施形態２）図６に実施形態２の負荷回
路３および第１の放電灯異常検出部６（放電灯出力異常
上昇検出部）と第２の放電灯異常検出部７（共振電流位
相変化検出部）の回路構成図を示し、図６に記載の第２
の放電灯異常検出部７（共振電流位相変化検出部）にて
得られる検出電圧と周波数の関係を表すグラフを図７に
示す。

【００２８】本構成において、回路構成は図２の実施形
態１と略同一であり、第２の放電灯異常検出部７（共振
電流位相変化検出部）に備えられたコンパレータＣＰ２
のかわりに差動増幅用オペアンプＯＰ１を備えたもので
ある。検出電圧Ｖａ、ＶｂをオペアンプＯＰ１に夫々入
力し、Ｖａ、Ｖｂの差分によって出力されるオペアンプ
ＯＰ１の出力信号をインバータ制御回路５に入力する構
成となっている。この構成において、共振周波数におい
てＶａ＝Ｖｂとした場合、共振周波数に近いほどＶａと
Ｖｂの差は小さくなるため、オペアンプＯＰ１の差動出
力信号は低いレベル信号となり、このレベル信号が一定
値以下になるとインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ
１、Ｑ２のスイッチ動作を保護動作に移行させるように
する。この構成を用いることにより保護動作に移行する
共振周波数の変化範囲を任意に設定できる。

【００２９】図７は放電灯が点灯している状態（全灯
時）から、放電灯異常による放電灯インピーダンス変化
時における検出電圧Ｖａ、Ｖｂと周波数の関係を表すグ
ラフである。放電灯異常により放電灯インピーダンスが
大きくなるに連れて共振周波数はｆ０１から高くなるよ
うに変化し、最終的には共振周波数はｆ０まで変化する
（放電灯インピーダンスが無限大＝放電灯立消え状態と
なった場合）。この時、検出電圧はＶａ１からＶａ２、
Ｖｂ１からＶｂ２へと変化する。ここで、放電灯インピ
ーダンス変化により共振周波数が全灯時の動作周波数ｆ
１に近接すると（図７中網掛部）検出電圧ＶａとＶｂの
差は小さくなるため、オペアンプＯＰ１の出力は所定値
以下のレベル信号となり、インバータ回路２のスイッチ
ング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング動作を保護動作に移
行させる。

【００３０】また、検出信号Ｖａ、Ｖｂの差分に応じて
オペアンプＯＰ１の差動出力も増減するので、例えばこ
の差動出力に応じてインバータ回路２の保護動作（例え
ば発振周波数を高くする保護動作）を段階的に、もしく
は連続的に変化させることも可能となる。また、オペア
ンプＯＰ１の出力信号の正負を判定し、この正負が反転
する動作周波数になると保護動作に移行させるようにす
れば進相領域動作検出が可能となる。

【００３１】このように、放電灯の出力異常上昇を検出
する第１の放電灯異常検出部と、放電灯のインピーダン
ス異常による共振電流の位相変化を検出する第２の放電
灯異常検出部とを両方設け、第２の放電灯異常検出部は
検出信号Ｖａ、Ｖｂの差分に応じて保護動作に移行させ
るようにすることにより、図１８の従来例に示すよう
に、共振周波数ｆ０よりも高い点灯動作周波数ｆ２（調
光時）にて点灯動作中の放電灯異常時には第１の放電灯
異常検出部にて確実に検出でき、また、共振周波数ｆ０
よりも低い点灯動作周波数ｆ１（全灯時）にて点灯動作
中の放電灯異常時には第２の放電灯異常検出部にて確実
に検出できるため、すべての点灯動作中でも確実に放電
灯の出力異常上昇による回路および放電灯のストレスを
回避可能であり、かつインバータ回路の進相領域での動
作によるスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の過大なストレス
を回避可能となり、かつ放電灯インピーダンス異常状態
の度合に応じた、最適な保護動作が可能な放電灯点灯装
置を提供できる。

【００３２】（実施形態３）図８に実施形態３の負荷回
路３および第１の放電灯異常検出部６（放電灯出力異常
上昇検出部）と第２の放電灯異常検出部７（共振電流位
相変化検出部）の回路構成図を示す。本構成において、
回路構成は図２の実施形態１と略同一であるが、第１の
放電灯異常検出部６（放電灯出力異常上昇検出部）の検
出電圧Ｖｋ生成回路と、第２の放電灯異常検出部７（共
振電流位相変化検出部）の検出電圧Ｖａ生成回路とを共
用としている。

【００３３】このように、放電灯の出力異常上昇を検出
する第１の放電灯異常検出部と、放電灯のインピーダン
ス異常による共振電流の位相変化を検出する第２の放電
灯異常検出部とを両方設け、第１の放電灯異常検出部と
第２の放電灯異常検出部の夫々の検出部の検出回路構成
を一部共用とすることにより、図１８の従来例に示すよ
うに、共振周波数ｆ０よりも高い点灯動作周波数ｆ２
（調光時）にて点灯動作中の放電灯異常時には第１の放
電灯異常検出部にて確実に検出でき、また、共振周波数
ｆ０よりも低い点灯動作周波数ｆ１（全灯時）にて点灯
動作中の放電灯異常時には第２の放電灯異常検出部にて
確実に検出できるため、すべての点灯動作中でも確実に
放電灯の出力異常上昇による回路および放電灯のストレ
スを回避可能であり、かつインバータ回路の進相領域で
の動作によるスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の過大なスト
レスを回避可能となり、かつ部品点数を削減できると共
に、回路構成の複雑化を伴わない放電灯点灯装置を提供
できる。

【００３４】（実施形態４）図９に実施形態４の無負荷
時（放電灯立消え時）および放電灯点灯時（全灯時およ
び調光時）の共振カーブ（図中ではコンデンサＣ１に発
生する共振電圧と周波数の関係を示すグラフで表す）お
よび第１の放電灯異常検出部（放電灯出力異常上昇検出
部）と第２の放電灯異常検出部（共振電流位相変化検出
部）の検出動作へ移行するコンデンサＣ１の電圧のしき
い値を示す。

【００３５】本構成において、回路構成は実施形態１〜
３と同じであるが、第１の放電灯異常検出部と第２の放
電灯異常検出部の夫々の検出部の検出回路部品定数の設
定により、無負荷共振周波数ｆ０より低い発振周波数で
の放電灯点灯モード（全灯）時の保護モードへ移行する
正常出力値からの出力増加分は、無負荷共振周波数ｆ０
より高い発振周波数での放電灯点灯モード（調光）時の
保護モードへ移行する正常出力値からの出力増加分と同
等か、それ以下に設定してある。

【００３６】具体的な全灯時および調光時の正常出力値
（ランプ両端電圧値＝コンデンサＣ１の電圧値）と保護
モードへ移行する異常出力値および正常出力値からの出
力増加分は以下のようになる。全灯時：正常ランプ電圧＝１６０Ｖ、保護モードに移行
する電圧＝２５０Ｖ（正常値から９０Ｖ上昇で保護）調光時：正常ランプ電圧＝２００Ｖ、保護モードに移行
する電圧＝３００Ｖ（正常値から１００Ｖ上昇で保護）

【００３７】上記の場合、図９にて説明すると、全灯時
の正常出力値（図９Ａの値）が１６０Ｖ、第２の放電灯
異常検出部しきい値が２５０Ｖ、調光時の正常出力値
（図９Ｄの値）が２００Ｖ、第１の放電灯異常検出部し
きい値が３００Ｖ、全灯時の正常出力値と第２の放電灯
異常検出部しきい値との差（図９中）が９０Ｖ、調光
時の正常出力値と第１の放電灯異常検出部しきい値との
差（図９中）が１００Ｖとなり、調光時の出力増加分
１００Ｖで保護する場合、全灯時の保護する出力増加分
は１００Ｖ以下に設定する。

【００３８】上記のような設定をする理由は、無負荷共
振周波数ｆ０より低い発振周波数での放電灯点灯モード
（全灯）時の放電灯異常時には、進相領域でのインバー
タ回路のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の動作が行われる
ため、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２
に進相電流が流れ、それによりスイッチング素子Ｑ１、
Ｑ２には貫通電流が流れ、過大なストレスを与える恐れ
があるためである。よって、無負荷共振周波数ｆ０より
低い発振周波数での放電灯点灯モード（全灯）時におけ
る第２の放電灯異常検出部の検出動作へ移行するしきい
値（もしくは正常出力値からの出力増加分）を第１の放
電灯異常検出部の検出動作へ移行するしきい値（もしく
は正常出力値からの出力増加分）と同等か、それ以下に
設定することでスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の過大なス
トレス発生を更に抑えることが可能となる。

【００３９】このように、放電灯の出力異常上昇を検出
する第１の放電灯異常検出部と、放電灯のインピーダン
ス異常による共振電流の位相変化を検出する第２の放電
灯異常検出部とを両方設け、無負荷共振周波数ｆ０より
低い発振周波数での放電灯点灯モード（全灯）時の保護
モードへ移行する正常出力値からの出力増加分は、無負
荷共振周波数ｆ０より高い発振周波数での放電灯点灯モ
ード（調光）時の保護モードへ移行する正常出力値から
の出力増加分と同等か、それ以下に設定してあるので、
図１８の従来例に示すように共振周波数ｆ０よりも高い
点灯動作周波数ｆ２（調光時）にて点灯動作中の放電灯
異常時には第１の放電灯異常検出部にて確実に検出で
き、また、共振周波数ｆ０よりも低い点灯動作周波数ｆ
１（全灯時）にて点灯動作中の放電灯異常時には第２の
放電灯異常検出部にて確実に検出できるため、すべての
点灯動作中でも確実に放電灯の出力異常上昇による回路
および放電灯のストレスを回避可能であり、かつインバ
ータ回路の進相領域での動作によるスイッチング素子Ｑ
１、Ｑ２の過大なストレスを回避可能となり、かつスイ
ッチング素子Ｑ１、Ｑ２の過大なストレス発生を更に抑
えることが可能となる放電灯点灯装置を提供できる。

【００４０】（実施形態５）図１０に実施形態５の負荷
回路３および第１の放電灯異常検出部（放電灯出力異常
上昇検出部）と第２の放電灯異常検出部（共振電流位相
変化検出部）の回路構成図を示し、図１１に実施形態５
のインバータ出力の時間変化を示す。本実施形態の回路
構成は、図２の実施形態１と略同一であるが、インバー
タ制御回路５には放電灯が点灯モードに移行するまで第
１の放電灯異常検出部６の検出動作を禁止するためのタ
イマー回路８とスイッチング素子ＳＷ１が備えられてお
り、かつ、インバータ回路が発振動作を開始するまで第
２の放電灯異常検出部７の検出動作を禁止するため、検
出信号Ｖｂには初期値電圧Ｖｒｅｆ２がダイオードＤ１
２を介して加えられる構成となっている。

【００４１】図１０および図１１にて実施形態５の詳細
回路構成および動作を説明する。第１の放電灯異常検出
部６は放電灯点灯装置に電源が投入されてからフィラメ
ント予熱期間、放電灯点灯始動期間の間はタイマー回路
８にてスイッチング素子ＳＷ１がオンされ、検出電圧Ｖ
ｋをＬＯＷレベルとする。これによりコンパレータＣＰ
１の出力はフィラメント予熱期間、放電灯点灯始動期間
の間はＬＯＷレベルとなり、インバータ制御回路５は保
護モードへ移行することなく通常動作を継続する。放電
灯が正常な場合、放電灯は放電灯点灯始動期間中に点灯
するためインバータ出力は第１の放電灯異常検出部６の
しきい値よりも低下する。よって、この場合は第１の放
電灯異常検出部６の検出動作禁止が解除されても通常点
灯動作を継続する（図１１中実線部）。放電灯が異常な
場合、放電灯は正常点灯しないためインバータ出力は第
１の放電灯異常検出部６のしきい値よりも高くなる。よ
って、この場合は第１の放電灯異常検出部６の検出動作
禁止が解除されると第１の放電灯異常検出部６にて放電
灯異常と判断されて保護モードへと移行される（図１１
中破線部、本実施形態の保護モードはスイッチング素子
Ｑ１、Ｑ２の発振周波数を共振周波数よりもかなり高く
し微弱共振作用を行う場合である）。このように第１の
放電灯異常検出部６は放電灯点灯装置に電源が投入され
てからフィラメント予熱期間、放電灯点灯始動期間の間
（つまりは放電灯が点灯モードに移行するまでの間）は
検出動作を禁止することにより正常な放電灯が点灯始動
する直前のインバータ出力増加時に第１の放電灯異常検
出部６が誤検出することを防止できる。

【００４２】第２の放電灯異常検出部７は、インバータ
発振動作時のインダクタＬ１およびコンデンサＣ１のイ
ンピーダンス変化を検出する構成であるため、インバー
タ回路の発振動作が行われなければ検出信号Ｖａ、Ｖｂ
は共に０Ｖとなり、第２の放電灯異常検出部７が誤動作
または不動作するという問題がある。そこで、検出信号
Ｖｂには初期値電圧Ｖｒｅｆ２をダイオードＤ１２を介
して加えられる構成とし、インバータ回路２が発振動作
を開始するまでは第２の放電灯異常検出部７の検出動作
を禁止している（本構成ではコンパレータＣＰ２の出力
信号がＬＯＷの時はインバータ回路２は通常動作をする
ので、インバータ回路２の発振動作開始前にＶａ＜Ｖｂ
となるように検出信号Ｖｂに初期値電圧Ｖｒｅｆ２を加
えている）。

【００４３】このように、放電灯の出力異常上昇を検出
する第１の放電灯異常検出部と、放電灯のインピーダン
ス異常による共振電流の位相変化を検出する第２の放電
灯異常検出部とを両方設け、第１の放電灯異常検出部は
放電灯点灯装置に電源が投入されてからフィラメント予
熱期間、放電灯点灯始動期間の間（つまりは放電灯が点
灯モードに移行するまでの間）は検出動作を禁止し、第
２の放電灯異常検出部は放電灯点灯装置に電源が投入さ
れてからインバータ回路が発振動作を開始するまでの間
（フィラメント予熱開始までの間）は検出動作を禁止す
るようにしたので、図１８の従来例に示すように共振周
波数ｆ０よりも高い点灯動作周波数ｆ２（調光時）にて
点灯動作中の放電灯異常時には第１の放電灯異常検出部
にて確実に検出でき、また、共振周波数ｆ０よりも低い
点灯動作周波数ｆ１（全灯時）にて点灯動作中の放電灯
異常時には第２の放電灯異常検出部にて確実に検出でき
るため、すべての点灯動作中でも確実に放電灯の出力異
常上昇による回路および放電灯のストレスを回避可能で
あり、かつインバータ回路の進相領域での動作によるス
イッチング素子Ｑ１、Ｑ２の過大なストレスを回避可能
となり、かつ検出回路の誤動作や不動作が回避可能とな
る放電灯点灯装置を提供できる。

【００４４】（実施形態６）本実施形態は、実施形態１
〜５の構成において第２の放電灯異常検出部（共振電流
位相変化検出部）の保護動作は、第１の放電灯異常検出
部（放電灯出力異常上昇検出部）による保護動作より優
先されて行われるように制御されることにある。

【００４５】放電灯点灯初期時の放電不安定状態や放電
灯の周囲温度変化特性により放電灯出力（放電灯管電
圧）が一瞬上昇する場合がある。このときの誤検出を防
止するため、第１の放電灯異常検出部（放電灯出力異常
上昇検出部）の保護動作には保護モードへ移行するまで
に若干の遅延時間を設けてある（この遅延時間はインバ
ータ制御回路５に設けられた遅延時間設定タイマー回路
もしくは検出電圧Ｖｋ生成部の部品時定数（図２の抵抗
Ｒ１〜Ｒ３、コンデンサＣ７による時定数）にて設定さ
れる）。遅延時間経過後も放電灯出力の異常上昇がある
場合には保護モードへ移行させ、遅延時間内に放電灯出
力が安定し定常値近くまで低下した場合は通常動作を継
続する。

【００４６】よって、放電灯異常により、第１の放電灯
異常検出部と第２の放電灯異常検出部が共に放電灯異常
と判断した場合、第２の放電灯異常検出部による保護動
作を優先して行うことによりインバータ回路の進相領域
での動作によるスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の過大なス
トレス発生時には瞬時に保護モードへ移行させ、スイッ
チング素子Ｑ１、Ｑ２の過大なストレス発生を抑制し、
また、放電灯異常により、第１の放電灯異常検出部のみ
が放電灯異常と判断した場合は、保護モードへ移行する
までに若干の遅延時間を設けてあるため誤検出すること
なく確実な検出動作を行うことができる。

【００４７】このように、放電灯の出力異常上昇を検出
する第１の放電灯異常検出部と、放電灯のインピーダン
ス異常による共振電流の位相変化を検出する第２の放電
灯異常検出部とを両方設け、第２の放電灯異常検出部
（共振電流位相変化検出部）の保護動作は、第１の放電
灯異常検出部（放電灯出力異常上昇検出部）による保護
動作より優先されて行われるようにしたので、図１８の
従来例に示すように共振周波数ｆ０よりも高い点灯動作
周波数ｆ２（調光時）にて点灯動作中の放電灯異常時に
は第１の放電灯異常検出部にて確実に検出でき、また、
共振周波数ｆ０よりも低い点灯動作周波数ｆ１（全灯
時）にて点灯動作中の放電灯異常時には第２の放電灯異
常検出部にて確実に検出できるため、すべての点灯動作
中でも確実に放電灯の出力異常上昇による回路および放
電灯のストレスを回避可能であり、かつインバータ回路
の進相領域での動作によるスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２
の過大なス卜レスを回避可能となり、かつ検出回路の誤
動作が回避可能となり、かつ更なる検出精度の向上が可
能な放電灯点灯装置を提供できる。

【００４８】（実施形態７）図１２に実施形態７の無負
荷時（放電灯立消え時）および放電灯点灯時（全灯時お
よび調光時）の共振カーブ（図中ではコンデンサＣ１に
発生する共振電圧と周波数の関係を示すグラフで表す）
および第１の放電灯異常検出部（放電灯出力異常上昇検
出部）と第２の放電灯異常検出部（共振電流位相変化検
出部）の検出動作へ移行するコンデンサＣ１の電圧のし
きい値を示す。

【００４９】図１２にて実施形態７の動作を説明する。
全灯点灯時に放電灯異常によりコンデンサＣ１の電圧が
図１２中のＡからＣへ上昇すると第２の放電灯異常検出
部にて放電灯異常と判断される。この時、第２の放電灯
異常検出部の保護動作として全灯時の動作周波数ｆ１か
ら無負荷共振周波数ｆ０よりも高い動作周波数（本実施
形態では放電灯始動動作周波数ｆ３）へジャンプさせ
る。放電灯は異常状態であるのでコンデンサＣ１の電圧
は図１２中のＣからＢへと変化し、この時、第１の放電
灯異常検出部にて再度放電灯異常と判断され、発振停止
もしくは間欠発振もしくは微弱発振のいずれかの保護動
作に移行するようにする。

【００５０】放電灯異常時に保護動作へ移行した場合、
保護動作を継続させるために保護動作保持構成（たとえ
ばインバータ制御回路５にラッチ回路を設け、保護モー
ドに移行するとラッチリセットされるまで保護モードを
保持するように動作する）が必要である。ところが、本
実施形態の構成では、第２の放電灯異常検出部の保護動
作は無負荷共振周波数ｆ０よりも高い動作周波数へジャ
ンプさせるだけであり、放電灯異常時の保護動作への移
行を行うための保護動作切換え構成および保護動作を継
続させるための保護動作保持構成は第１の放電灯異常検
出部に設けるだけで良い。また、第２の放電灯異常検出
部の保護動作により無負荷共振周波数ｆ０よりも高い動
作周波数へジャンプさせることによりインバータ回路の
進相領域での動作によるスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の
過大なストレス発生を瞬時に保護できる。

【００５１】このように、放電灯の出力異常上昇を検出
する第１の放電灯異常検出部と、放電灯のインピーダン
ス異常による共振電流の位相変化を検出する第２の放電
灯異常検出部とを両方設け、第２の放電灯異常検出部
は、放電灯異常と判断された場合、無負荷共振周波数ｆ
０より高い発振周波数に動作移行させ、第１の放電灯異
常検出部により再度放電灯異常と判断された場合、発振
停止もしくは間欠発振もしくは微弱発振のいずれかの保
護動作に移行するようにしたので、図１８の従来例に示
すように、共振周波数ｆ０よりも高い点灯動作周波数ｆ
２（調光時）にて点灯動作中の放電灯異常時には第１の
放電灯異常検出部にて確実に検出でき、また、共振周波
数ｆ０よりも低い点灯動作周波数ｆ１（全灯時）にて点
灯動作中の放電灯異常時には第２の放電灯異常検出部に
て確実に検出できるため、すべての点灯動作中でも確実
に放電灯の出力異常上昇による回路および放電灯のスト
レスを回避可能であり、かつインバータ回路の進相領域
での動作によるスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の過大なス
トレスを回避可能となり、かつ放電灯異常時の保護動作
への移行を行うための保護動作切換え構成および保護動
作を継続させるための保護動作保持構成が共用できるた
め部品点数を削減できると共に、回路構成の複雑化を伴
わない放電灯点灯装置を提供できる。

【００５２】（実施形態８）図１３に実施形態８の負荷
回路３および第１の放電灯異常検出部６（放電灯出力異
常上昇検出部）と第２の放電灯異常検出部７（共振電流
位相変化検出部）の回路構成図を示す。放電灯異常時に
おける各検出電圧（Ｖｋ、Ｖａ、Ｖｂ）とインバータ動
作の関係は表２に示すようになる。

【表２】

【００５３】本実施形態の構成において、第１の放電灯
異常検出部および第２の放電灯異常検出部の回路構成は
図２の実施形態１と同一（他の実施形態の構成でも良
い）であり、負荷回路３の回路構成は図１９の従来例と
同一である。本実施形態の負荷回路３では、放電灯が接
続されていない状態、もしくは放電灯のフィラメントが
断線している場合においてもインダクタＬ１とコンデン
サＣ２の直列回路による共振系は形成されており、コン
デンサＣ２には共振電圧が発生する。このため、放電灯
の接続端子に過大な電圧が発生する場合がある。また、
図２０の従来例に示すように、インダクタＬ１とコンデ
ンサＣ２の直列共振回路の共振周波数ｆ０３は、コンデ
ンサＣ１、Ｃ２の並列回路とインダクタＬ１との直列共
振回路の共振周波数ｆ０よりも高くなるため、放電灯未
接続時、もしくはフィラメント断線時にインバータ回路
２が発振動作した場合、発振周波数が共振周波数よりも
低くなり、いわゆる進相領域でのスイッチング動作とな
るため、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ
２に進相電流が流れ、それによりスイッチング素子Ｑ
１、Ｑ２には貫通電流が流れ、過大なストレスを与える
恐れがある。

【００５４】しかしながら、本実施形態では第２の放電
灯異常検出部７により放電灯が接続されていない状態、
もしくは放電灯のフィラメントが断線している場合の進
相領域でのスイッチング動作を検出し保護することがで
きるため、放電灯の接続端子に発生する過大な電圧を抑
制でき、かつインバータ回路の進相領域での動作による
スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の過大なストレスを回避す
ることができ、かつフィラメントの有無および断線を検
出する検出回路と同等の効果があるため、第２の放電灯
異常検出部７にてフィラメントの有無および断線を検出
する検出回路を兼用できるため部品点数を削減できると
共に、回路構成を簡略化することができる。

【００５５】（実施形態９）図１４に実施形態９の照明
器具の概念図を示す。本実施形態は家庭用の天井直付形
照明器具である。図１４において、１０は本体シャー
シ、１１は透光カバー、１２は反射板、１３は放電灯点
灯装置、ＬＡＭＰは放電灯である。本体シャーシ１０
は、円形の浅皿状をなし、天井に取り付ける手段を備え
てあるとともに、透光カバー１１を装着するための機構
を有している。反射板１２は、極力浅く形成されるとと
もに、放電灯ＬＡＭＰの発光をなるべく透光カバー１１
の面の輝度が均一になるように反射する形状に成形され
ている。放電灯点灯装置１３は、実施形態１〜８記載の
回路構成からなり、本体シャーシ１０および反射板１２
の間に形成される空間内に配設されている。透光カバー
１１は、本体シャーシ１０の下面に配設されて放電灯Ｌ
ＡＭＰおよび反射板１２などを包囲している。本実施形
態において、放電灯点灯装置１３は実施形態１〜８記載
の回路構成であるため、実施形態１〜８記載の効果を奏
する照明器具を提供できる。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、直流電源の出力を高周
波に変換するインバータ回路の出力にインダクタンスと
コンデンサから成る共振回路を接続し、前記共振回路に
て生成される高周波電力にて放電灯を始動点灯させる放
電灯点灯装置において、前記放電灯の出力異常上昇を検
出する第１の放電灯異常検出部と、前記放電灯のインピ
ーダンス異常による共振電流の位相変化を検出する第２
の放電灯異常検出部とを有するようにしたので、確実に
放電灯の出力異常上昇を検出でき、かつインバータ回路
の進相領域での動作を検出できる放電灯点灯装置を提供
できるという効果がある。

【００５７】また、請求項２の発明によれば、請求項１
において、前記放電灯のインピーダンス異常による共振
電流の位相変化を検出する第２の放電灯異常検出部は、
前記コンデンサのインピーダンス変化を検出する第１の
検出手段と、前記インダクタンスのインピーダンス変化
を検出する第２の検出手段と、前記各検出手段にて生成
された夫々の検出信号を比較検出する手段とから構成さ
れるようにしたので、確実に放電灯の出力異常上昇を検
出でき、かつ回路構成の複雑化を伴わずインバータ回路
の進相領域での動作を検出できる放電灯点灯装置を提供
できるという効果がある。

【００５８】また、請求項３の発明によれば、請求項１
において、前記放電灯のインピーダンス異常による共振
電流の位相変化を検出する第２の放電灯異常検出部は、
前記コンデンサのインピーダンス変化を検出する第１の
検出手段と、前記インダクタンスのインピーダンス変化
を検出する第２の検出手段と、前記各検出手段にて生成
された夫々の検出信号の差分を検出する手段とから構成
されるようにしたので、確実に放電灯の出力異常上昇を
検出でき、かつ回路構成の複雑化を伴わずインバータ回
路の進相領域での動作を検出でき、かつ放電灯インピー
ダンス異常状態の度合に応じた、最適な保護動作が可能
な放電灯点灯装置を提供できるという効果がある。

【００５９】また、請求項４の発明によれば、請求項１
〜３において、前記放電灯の出力異常上昇を検出する第
１の放電灯異常検出部と、前記放電灯のインピーダンス
異常による共振電流の位相変化を検出する第２の放電灯
異常検出部の検出回路構成を一部共用するようにしたの
で、確実に放電灯の出力異常上昇を検出でき、かつ部品
点数を削減できると共に、回路構成の複雑化を伴わずイ
ンバータ回路の進相領域での動作を検出できる放電灯点
灯装置を提供できるという効果がある。

【００６０】また、請求項５の発明によれば、請求項１
〜４において、前記放電灯点灯装置は発振周波数変調に
よる全灯、調光などの複数の放電灯点灯モードを有し、
前記複数の放電灯点灯モードの発振周波数には、無負荷
共振周波数より低い発振周波数が含まれるので、確実に
放電灯の出力異常上昇を検出でき、かつインバータ回路
の進相領域での動作を検出できる放電灯点灯装置を提供
できるという効果を更に高めることができる。

【００６１】また、請求項６の発明によれば、請求項５
において、前記複数の放電灯点灯モードの内、無負荷共
振周波数より低い発振周波数での放電灯点灯モード（全
灯）の放電灯異常検出は前記第２の放電灯異常検出部を
用い、無負荷共振周波数より高い発振周波数での放電灯
点灯モード（調光）の放電灯異常検出は前記第１の放電
灯異常検出部を用い、前記複数の放電灯点灯モードにお
ける夫々の正常出力値から出力増加があった場合、保護
モードへ移行する場合において、前記無負荷共振周波数
より低い発振周波数での放電灯点灯モード（全灯）時の
保護モードへ移行する正常出力値からの出力増加分は、
前記無負荷共振周波数より高い発振周波数での放電灯点
灯モード（調光）時の保護モードへ移行する正常出力値
からの出力増加分と同等か、それ以下に設定するように
したので、確実に放電灯の出力異常上昇を検出でき、か
つインバータ回路の進相領域での動作を検出できる放電
灯点灯装置を提供できるという効果を更に高めることが
できる。

【００６２】また、請求項７の発明によれば、請求項１
〜６において、前記第１の放電灯異常検出部は、放電灯
が点灯モードに移行するまで検出動作を禁止する（予熱
および始動時は検出動作を禁止する）ようにしたので、
確実に放電灯の出力異常上昇を検出でき、かつインバー
タ回路の進相領域での動作を検出でき、かつ検出回路の
誤動作や不動作が回避可能となる放電灯点灯装置を提供
できるという効果がある。

【００６３】また、請求項８の発明によれば、請求項１
〜７において、前記第２の放電灯異常検出部は、インバ
ータ回路が発振動作を開始するまで検出動作を禁止する
ようにしたので、確実に放電灯の出力異常上昇を検出で
き、かつインバータ回路の進相領域での動作を検出で
き、かつ検出回路の誤動作や不動作が回避可能となる放
電灯点灯装置を提供できるという効果がある。

【００６４】また、請求項９の発明によれば、請求項１
〜８において、前記第２の放電灯異常検出部による保護
動作は、前記第１の放電灯異常検出部による保護動作よ
り優先されるようにしたので、確実に放電灯の出力異常
上昇を検出でき、かつインバータ回路の進相領域での動
作を検出でき、かつ検出回路の誤動作が回避可能とな
り、かつ更なる検出精度の向上が可能な放電灯点灯装置
を提供できるという効果がある。

【００６５】また、請求項１０の発明によれば、請求項
１〜９において、前記第１および第２の放電灯異常検出
部は、放電灯異常と判断された場合、発振停止もしくは
間欠発振もしくは微弱発振のいずれかの保護動作に移行
するようにしたので、確実に放電灯の出力異常上昇を検
出でき、かつインバータ回路の進相領域での動作を検出
でき、かつ放電灯異常時に回路および放電灯を安全に保
護することが可能な放電灯点灯装置を提供できるという
効果がある。

【００６６】また、請求項１１の発明によれば、請求項
１〜９において、前記第２の放電灯異常検出部は、放電
灯異常と判断された場合、無負荷共振周波数より高い発
振周波数に動作移行させ、前記第１の放電灯異常検出部
により再度放電灯異常と判断された場合、発振停止もし
くは間欠発振もしくは微弱発振のいずれかの保護動作に
移行するようにしたので、確実に放電灯の出力異常上昇
を検出でき、かつインバータ回路の進相領域での動作を
検出でき、かつ放電灯異常時に回路および放電灯を安全
に保護でき、かつ部品点数を削減できると共に、回路構
成の複雑化を伴わない放電灯点灯装置を提供できるとい
う効果がある。

【００６７】また、請求項１２の発明によれば、請求項
１〜１１において、直流電源の出力を高周波に変換する
インバータ回路と、インバータ回路の出力にインダクタ
ンスと第１のコンデンサの直列回路を接続し、第１のコ
ンデンサと並列に放電灯を接続し、放電灯の非電源側に
第２のコンデンサを並列接続して成るようにしたので、
確実に放電灯の出力異常上昇を検出でき、かつインバー
タ回路の進相領域での動作を検出でき、かつ放電灯異常
時に回路および放電灯を安全に保護でき、かつフィラメ
ントの有無および断線を検出する検出回路を兼用できる
ため部品点数を削減できると共に、回路構成を簡略化す
ることができる放電灯点灯装置を提供できるという効果
がある。

【００６８】また、請求項１３の発明によれば、請求項
１〜１２の効果を有する照明器具を提供できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の概略構成を示すブロック
図である。

【図２】本発明の実施形態１の詳細な構成を示す回路図
である。

【図３】本発明の実施形態１の非点灯時の動作説明図で
ある。

【図４】本発明の実施形態１の全点灯時の動作説明図で
ある。

【図５】本発明の実施形態１の放電灯異常時の動作説明
図である。

【図６】本発明の実施形態２の詳細な構成を示す回路図
である。

【図７】本発明の実施形態２の動作説明図である。

【図８】本発明の実施形態３の詳細な構成を示す回路図
である。

【図９】本発明の実施形態４の動作説明図である。

【図１０】本発明の実施形態５の詳細な構成を示す回路
図である。

【図１１】本発明の実施形態５の動作説明図である。

【図１２】本発明の実施形態７の動作説明図である。

【図１３】本発明の実施形態８の詳細な構成を示す回路
図である。

【図１４】本発明の実施形態９の外観を示す図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図である。

【図１５】従来例１の概略構成を示すブロック回路図で
ある。

【図１６】従来例１の詳細な構成を示す回路図である。

【図１７】従来例２の回路図である。

【図１８】従来例２の動作説明図である。

【図１９】従来例３のブロック回路図である。

【図２０】従来例３の動作説明図である。

【符号の説明】

１整流平滑回路２インバータ回路３負荷回路４チョッパー制御回路５インバータ制御回路６第１の放電灯異常検出部７第２の放電灯異常検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3K072 AA02 BA05 BC01 CB07 DC08 DD04 DE03 DE04 EA06 EB05 EB07 EB08 GA03 GB12 GC04 HA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源の出力を高周波に変換するイ
ンバータ回路の出力にインダクタンスとコンデンサから
成る共振回路を接続し、前記共振回路にて生成される高
周波電力にて放電灯を始動点灯させる放電灯点灯装置に
おいて、前記放電灯の出力異常上昇を検出する第１の放
電灯異常検出部と、前記放電灯のインピーダンス異常に
よる共振電流の位相変化を検出する第２の放電灯異常検
出部とを有することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】請求項１において、前記放電灯のイン
ピーダンス異常による共振電流の位相変化を検出する第
２の放電灯異常検出部は、前記コンデンサのインピーダ
ンス変化を検出する第１の検出手段と、前記インダクタ
ンスのインピーダンス変化を検出する第２の検出手段
と、前記各検出手段にて生成された夫々の検出信号を比
較検出する手段とから構成されることを特徴とする放電
灯点灯装置。
【請求項３】請求項１において、前記放電灯のイン
ピーダンス異常による共振電流の位相変化を検出する第
２の放電灯異常検出部は、前記コンデンサのインピーダ
ンス変化を検出する第１の検出手段と、前記インダクタ
ンスのインピーダンス変化を検出する第２の検出手段
と、前記各検出手段にて生成された夫々の検出信号の差
分を検出する手段とから構成されることを特徴とする放
電灯点灯装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかにおい
て、前記放電灯の出力異常上昇を検出する第１の放電灯
異常検出部と、前記放電灯のインピーダンス異常による
共振電流の位相変化を検出する第２の放電灯異常検出部
の検出回路構成を一部共用とすることを特徴とする放電
灯点灯装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかにおい
て、前記放電灯点灯装置は発振周波数変調による複数の
放電灯点灯モードを有し、前記複数の放電灯点灯モード
の発振周波数には、無負荷共振周波数より低い発振周波
数が含まれることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項６】請求項５において、前記複数の放電灯
点灯モードの内、無負荷共振周波数より低い発振周波数
での放電灯点灯モードの放電灯異常検出は前記第２の放
電灯異常検出部を用い、無負荷共振周波数より高い発振
周波数での放電灯点灯モードの放電灯異常検出は前記第
１の放電灯異常検出部を用い、前記複数の放電灯点灯モ
ードにおける夫々の正常出力値から出力増加があった場
合、保護モードへ移行する場合において、前記無負荷共
振周波数より低い発振周波数での放電灯点灯モード時の
保護モードへ移行する正常出力値からの出力増加分は、
前記無負荷共振周波数より高い発振周波数での放電灯点
灯モード時の保護モードへ移行する正常出力値からの出
力増加分と同等か、それ以下に設定することを特徴とす
る放電灯点灯装置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかにおい
て、前記第１の放電灯異常検出部は、放電灯が点灯モー
ドに移行するまで検出動作を禁止することを特徴とする
放電灯点灯装置。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれかにおい
て、前記第２の放電灯異常検出部は、インバータ回路が
発振動作を開始するまで検出動作を禁止することを特徴
とする放電灯点灯装置。
【請求項９】請求項１ないし８のいずれかにおい
て、前記第２の放電灯異常検出部による保護動作は、前
記第１の放電灯異常検出部による保護動作より優先され
ることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項１０】請求項１ないし９のいずれかにおい
て、前記第１および第２の放電灯異常検出部は、放電灯
異常と判断された場合、発振停止もしくは間欠発振もし
くは微弱発振のいずれかの保護動作に移行することを特
徴とする放電灯点灯装置。
【請求項１１】請求項１ないし９のいずれかにおい
て、前記第２の放電灯異常検出部は、放電灯異常と判断
された場合、無負荷共振周波数より高い発振周波数に動
作移行させ、前記第１の放電灯異常検出部により再度放
電灯異常と判断された場合、発振停止もしくは間欠発振
もしくは微弱発振のいずれかの保護動作に移行すること
を特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項１２】直流電源の出力を高周波に変換する
インバータ回路の出力にインダクタンスと第１のコンデ
ンサの直列回路を接続し、第１のコンデンサと並列に放
電灯を接続し、放電灯の非電源側に第２のコンデンサを
並列接続して成ることを特徴とする請求項１ないし１１
のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項１３】請求項１ないし１２のいずれかに記
載の放電灯点灯装置を具備していることを特徴とする照
明器具。