JP2002117992A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電源電圧の低下を確実に検出して回路素子にス
トレスが加わるのを防止した放電灯点灯装置を提供す
る。 【解決手段】交流電源１の交流電圧は整流回路２によっ
て整流され、直流平滑回路３によって直流電圧に変換さ
れた後、インバータ回路４によって高周波の交流電圧に
変換されて放電灯Ｌａに供給される。電圧検出回路７は
整流回路２の出力電圧を分圧し、さらに平滑して得た検
出電圧Ｖｋをインバータ制御回路５に出力しており、イ
ンバータ制御回路５では検出電圧Ｖｋが所定のしきい値
電圧を下回ると回路の保護動作を行う。ここで、電圧検
出回路７の出力端子間にはツェナダイオードＺＤ１が接
続され、検出電圧Ｖｋをツェナー電圧以下に制限してお
り、停電時などに検出電圧Ｖｋがしきい値電圧を下回る
までに要する時間を短くして、回路の保護動作を行うま
での時間を短縮している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯を高周波点
灯させ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７
に示すように、交流電源１の交流電圧を整流する整流回
路２と、整流回路２の整流出力を平滑して略一定の直流
電圧を出力する直流平滑回路３と、直流平滑回路３の出
力電圧を高周波の交流電圧に変換して負荷である放電灯
Ｌａに供給するインバータ回路４と、インバータ回路４
の出力を制御するインバータ制御回路５とを備えたもの
があった。

【０００３】直流平滑回路３は、例えば従来周知の回路
構成を有する昇圧チョッパ回路からなり、少なくとも１
つの平滑用コンデンサＣ１１を備え、平滑用コンデンサ
Ｃ１１の両端電圧がインバータ回路４に供給される。

【０００４】インバータ回路４はハーフブリッジ型のイ
ンバータ回路であって、平滑用コンデンサＣ１１の両端
間にＦＥＴよりなる２個のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２
のドレイン−ソース間を直列接続し、一方のスイッチン
グ素子Ｑ２のドレイン−ソース間にカップリングコンデ
ンサＣ１３及びインダクタＬ１１の直列回路を介して放
電灯Ｌａの両フィラメントの電源側端子を接続し、放電
灯Ｌａの両フィラメントの非電源側端子間にコンデンサ
Ｃ１２を接続してある。

【０００５】ここに、負荷である放電灯Ｌａと共振用の
インダクタＬ１１及びコンデンサＣ１２とで共振部が構
成され、放電灯Ｌａに印加されるランプ電圧ＶLaは、イ
ンダクタＬ１１とコンデンサＣ１２との共振作用によっ
て決定される。図８はインバータ回路４の発振周波数ｆ
とランプ電圧ＶLaとの関係を示しており、図８中のイは
無負荷時（消灯時）の特性曲線であり、図８中のロは点
灯時の特性曲線である。

【０００６】インバータ制御回路５は、スイッチング素
子Ｑ１，Ｑ２のゲートに制御信号をそれぞれ出力してお
り、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオン／オフさ
せている。ここで、インバータ制御回路５の動作電源
は、整流回路２の整流出力を平滑する制御電源回路６か
ら供給されている。制御電源回路６は少なくとも１つの
平滑用コンデンサＣ１５を有しており、整流回路２の整
流出力を抵抗などを介して平滑用コンデンサＣ１５に印
加し、平滑用コンデンサＣ１５の両端電圧Ｖccをインバ
ータ制御回路５に供給する。而して、制御電源回路６
は、交流電源１の投入後にインバータ制御回路５への電
力供給を開始し、交流電源１の遮断後には電力供給を停
止する。

【０００７】ここで、インバータ制御回路５の始動点灯
時における動作について簡単に説明する。交流電源１が
投入されてから所定時間が経過するまでの間、インバー
タ制御回路５はインバータ回路４の発振周波数ｆをｆph
として、放電灯Ｌａに印加されるランプ電圧ＶLaを、放
電灯Ｌａの始動開始に必要な電圧Ｖ１１よりも低い電圧
Ｖ１２に抑えている。この時、コンデンサＣ１２に流れ
る共振電流が放電灯Ｌａのフィラメントを介して流れ、
放電灯Ｌａの両フィラメントが先行予熱される。

【０００８】フィラメントの先行予熱が終了すると、イ
ンバータ制御回路５はインバータ回路４の発振周波数を
ｆstとし、放電灯Ｌａの始動開始に必要な電圧Ｖ１１を
放電灯Ｌａに印加して、放電灯Ｌａを始動させる。

【０００９】放電灯Ｌａが始動すると、インバータ制御
回路５はインバータ回路４の発振周波数をｆｓとして、
ランプ電圧ＶLaを放電灯Ｌａの定格電圧と略等しい電圧
Ｖ１３に変化させ、放電灯Ｌａを安定点灯させる。

【００１０】ところで、この放電灯点灯装置では、放電
灯Ｌａを安定点灯させるために、放電灯Ｌａへの供給電
力を安定させると共に、インバータ制御回路５への供給
電力を安定させることが要求される。このためには交流
電源１からの供給電力を安定させることが要求される
が、この放電灯点灯装置を搭載した照明器具以外にも様
々な電気機器が使用されており、電力設備の電力容量な
どの要因で瞬間的な電圧降下や停電が発生する場合があ
る。

【００１１】ここで、放電灯Ｌａの定常点灯時に交流電
源１が瞬時停電した場合について、図９（ａ）〜（ｄ）
の波形図を参照して説明する。放電灯Ｌａが点灯中の時
刻ｔ１０において、交流電源１が瞬時停電した場合、直
流平滑回路３の出力電圧ＶＣ１１は図９（ａ）に示すよ
うに徐々に低下する。また、制御電源回路６の出力電圧
Ｖccも図９（ｄ）に示すように徐々に低下する。制御電
源回路６の電源容量（すなわち平滑用コンデンサＣ１５
の静電容量）に対するインバータ制御回路５の消費電力
の比率に比べて、直流平滑回路３の電源容量（すなわち
平滑用コンデンサＣ１１の静電容量）に対する放電灯Ｌ
ａの消費電力の比率は比較的大きいので、停電発生時に
は直流平滑回路３の出力電圧ＶＣ１１が制御電源回路６
の出力電圧Ｖccに比べて急激に低下する。すなわち制御
電源回路６の出力電圧Ｖccは直流平滑回路３の出力電圧
ＶＣ１１に比べて緩やかに低下するので、停電発生後も
インバータ制御回路５は制御動作を継続し、定常点灯時
のスイッチング周波数ｆｓでスイッチング素子Ｑ１，Ｑ
２をオン／オフさせている。

【００１２】しかしながら、直流平滑回路３の出力電圧
ＶＣ１１の急激な低下によって、図９（ｂ）（ｃ）に示
すように、ランプ電流ＩLaが減少すると共に、ランプ電
圧ＶLaが増加し、時刻ｔ１１において放電灯Ｌａの立ち
消えする。放電灯Ｌａの立ち消え後も、インバータ制御
回路５はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を定常点灯時のス
イッチング周波数ｆｓでオン／オフさせているため、放
電灯Ｌａに印加されるランプ電圧ＶLaはさらに増加す
る。

【００１３】その後、時刻ｔ１２において交流電源１が
復電した場合、インバータ制御回路５はスイッチング素
子Ｑ１，Ｑ２を点灯時のスイッチング周波数ｆｓで動作
させているため、放電灯Ｌａを始動させるのに必要な電
圧Ｖ１１は得られず、放電灯Ｌａは不点状態のままとな
り、しかもスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は進相領域でス
イッチング動作を行うため、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ
２に進相電流が流れて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に
過大なストレスが加わることになる。

【００１４】このような不具合を解消するために、従来
の放電灯点灯装置では交流電源１の交流電圧を検出する
電圧検出回路７を設けており、電圧検出回路７の検出電
圧Ｖｋに応じてインバータ制御回路５が回路の保護動作
を行っている。電圧検出回路７は、整流回路ＤＢの直流
出力端子間に接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列回路と、
抵抗Ｒ４に並列接続された平滑用コンデンサＣ１とで構
成され、整流回路ＤＢの整流出力を抵抗Ｒ１〜Ｒ４の分
圧回路で分圧し、平滑用コンデンサＣ１で平滑した検出
電圧Ｖｋをインバータ制御回路５に出力する。

【００１５】インバータ制御回路５は、電圧検出回路７
から入力された検出電圧Ｖｋと、所定のしきい値電圧Ｖ
thとの高低を比較しており、交流電源１の電圧降下や停
電などによって検出電圧Ｖｋがしきい値電圧Ｖthよりも
低下すると、インバータ回路４の動作を停止させるか、
又は、インバータ回路４の出力電圧を低下させる。その
後、交流電源１から所定の電源電圧が供給され、電圧検
出回路７の検出電圧Ｖｋがしきい値電圧Ｖth以上になる
と、インバータ制御回路５はインバータ回路４の発振周
波数ｆを予熱時のスイッチング周波数ｆph、又は、始動
電圧Ｖ１１を発生させる際のスイッチング周波数ｆstと
して、動作を再開させる。このように、インバータ制御
回路５は、電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋから交流電源
１の交流電圧を検出しており、電圧降下時にはインバー
タ回路４の動作を停止させるか又は出力を低下させ、電
圧復帰時にインバータ回路４を周波数ｆst又はｆphで動
作させているので、放電灯Ｌａが不点状態となったり、
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にストレスが加わるのを防
止することができる。尚、インバータ制御回路５が、交
流電源１の電圧降下時に、インバータ回路４の動作を停
止させるか、又は、その出力電圧を低下させる動作をリ
セット動作と言う。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、定格
電圧の異なる複数の交流電源で使用可能な放電灯点灯装
置が商品化されており、定格電圧が例えば１２０Ｖから
２７７Ｖまでの交流電源に対応した放電灯点灯装置も提
供されている。我が国では、定格電圧が１００Ｖと２０
０Ｖの交流電源が主に用いられており、特殊な電源とし
て定格電圧が２４２Ｖのものも用いられている。

【００１７】ここで、上述の放電灯点灯装置を１００Ｖ
系の交流電源と２００Ｖ系の交流電源とに対応させた場
合、交流電源１の定格電圧を１００Ｖとした時の電圧検
出回路７の検出電圧Ｖｋ１は、定格電圧を２００Ｖとし
た時の検出電圧Ｖｋ２の約１／２の電圧値となる。図１
０は停電発生時における電圧検出回路７の検出電圧を示
しており、図１０のハは定格電圧が１００Ｖの交流電源
１を用いた場合の検出電圧Ｖｋ１を示し、図１０のニは
定格電圧が２００Ｖの交流電源１を用いた場合の検出電
圧Ｖｋ２を示している。時刻ｔ２１で停電が発生した場
合、検出電圧Ｖｋ１，Ｖｋ２は両方共に低下するが、定
格電圧が１００Ｖの場合の検出電圧Ｖｋ１は、定格電圧
が２００Ｖの場合の検出電圧Ｖｋ２の約１／２の電圧値
となるため、時刻ｔ２２で検出電圧Ｖｋ１がしきい値電
圧Ｖthを下回ってから、時刻ｔ２３で検出電圧Ｖｋ２が
しきい値電圧Ｖthを下回るまでに時間遅れΔＴ２が発生
してしまう。すなわち、定格電圧が２００Ｖの交流電源
１を用いた場合にインバータ制御回路５が停電発生を検
出するのに要する時間は、定格電圧が１００Ｖの交流電
源１を用いた場合に比べて時間ΔＴ２だけ長くなり、こ
の間にスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が進相領域でスイッ
チング動作を行い、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にスト
レスが加わる虞があった。

【００１８】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、電源電圧の低下を確
実に検出して回路素子にストレスが加わるのを防止した
放電灯点灯装置を提供することにある。

【００１９】

【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、交流電源を整流、平滑して略
一定の直流電圧を出力する直流電源部と、直流電源部の
出力電圧を高周波の交流電圧に変換して放電灯に供給す
るインバータ回路部と、インバータ回路部の動作を制御
する制御回路部と、交流電源から電源供給され制御回路
部の動作電源を生成する制御電源部と、少なくとも１つ
の平滑用コンデンサを有し、交流電源の電源電圧を分圧
して平滑用コンデンサで平滑することにより電源電圧の
ピーク値に応じた大きさの直流の検出電圧を発生する電
圧検出部と、電圧検出部の検出電圧が所定のしきい値電
圧を下回ると制御電源部の動作をリセットするリセット
回路部とを備え、電圧検出部の検出電圧が所定のクラン
プ電圧を越えると、検出電圧をクランプ電圧まで低下さ
せる第１の検出電圧低下手段を設けたことを特徴とし、
電圧検出部の検出電圧が所定のクランプ電圧を越える
と、第１の検出電圧低下手段が検出電圧をクランプ電圧
まで低下させているので、交流電源の電源電圧が低下し
た際に、電圧検出部の検出電圧がしきい値電圧を下回る
までに要する時間を短くして、リセット回路部が制御電
源部の動作をリセットするまでに要する時間を短縮で
き、従来の放電灯点灯装置のようにインバータ回路部の
構成部品に過大なストレスが加わったり、放電灯の立ち
消えが発生するのを防止できる。

【００２０】請求項２の発明では、交流電源を整流、平
滑して略一定の直流電圧を出力する直流電源部と、直流
電源部の出力電圧を高周波の交流電圧に変換して放電灯
に供給するインバータ回路部と、インバータ回路部の動
作を制御する制御回路部と、交流電源から電源供給され
制御回路部の動作電源を生成する制御電源部と、少なく
とも１つの平滑用コンデンサを有し、交流電源の電源電
圧を分圧して平滑用コンデンサで平滑することにより電
源電圧のピーク値に応じた大きさの直流の検出電圧を発
生する電圧検出部と、電圧検出部の検出電圧が所定のし
きい値電圧を下回ると制御電源部の動作をリセットする
リセット回路部とを備え、電圧検出部の検出電圧を所定
電圧だけ低下させる第２の検出電圧低下手段を設けたこ
とを特徴とし、第２の検出電圧低下手段が電圧検出部の
検出電圧を所定電圧だけ低下させているので、交流電源
の電源電圧が低下した際に、電圧検出部の検出電圧がし
きい値電圧を下回るまでに要する時間を短くして、リセ
ット回路部が制御電源部の動作をリセットするまでに要
する時間を短縮でき、従来の放電灯点灯装置のようにイ
ンバータ回路部の構成部品に過大なストレスが加わった
り、放電灯の立ち消えが発生するのを防止できる。

【００２１】請求項３の発明では、請求項１の発明にお
いて、第１の検出電圧低下手段は、電圧検出部の出力端
子間に並列接続され、電圧検出部の出力電圧を所定のク
ランプ電圧以下に制限する第１の定電圧素子からなるこ
とを特徴とし、第１の定電圧素子は電圧検出部の検出電
圧を所定のクランプ電圧以下に制限しているので、電圧
検出部の検出電圧を低下させることができ、請求項１の
発明と同様、交流電源の電源電圧が低下した際に、電圧
検出部の検出電圧がしきい値電圧を下回るまでに要する
時間を短くして、リセット回路部が制御電源部の動作を
リセットするまでに要する時間を短縮できる。

【００２２】請求項４の発明では、請求項３の発明にお
いて、電圧検出部に印加される電圧を一定電圧降圧する
第２の定電圧素子を電圧検出部と直列に接続したことを
特徴とし、第２の定電圧素子が電圧検出部に印加される
電圧を一定電圧降圧させることにより、電圧検出部の検
出電圧を所定電圧だけ低下させることができ、交流電源
の電源電圧が低下した際に、電圧検出部の検出電圧がし
きい値電圧を下回るまでに要する時間をさらに短くし
て、リセット回路部が制御電源部の動作をリセットする
までに要する時間を短縮できる。

【００２３】請求項５の発明では、請求項２の発明にお
いて、第２の検出電圧低下手段は、電圧検出部と直列に
接続され、電圧検出部に印加される電圧を一定電圧降圧
する第２の定電圧素子からなることを特徴とし、第２の
定電圧素子が電圧検出部に印加される電圧を一定電圧降
圧させることにより、電圧検出部の検出電圧を所定電圧
だけ低下させることができ、交流電源の電源電圧が低下
した際に、電圧検出部の検出電圧がしきい値電圧を下回
るまでに要する時間を短くして、リセット回路部が制御
電源部の動作をリセットするまでに要する時間を短縮で
きる。

【００２４】請求項６の発明では、請求項１、３又は４
の発明において、定格電圧の異なる２つの交流電源を用
い、一方の交流電源の定格電圧が印加された時の電圧検
出部の検出電圧と、他方の交流電源の定格電圧が印加さ
れた時の電圧検出部の検出電圧とが略同じ電圧になるよ
うに、検出電圧降下手段が電圧検出部の検出電圧を低下
させることを特徴とし、交流電源の定格電圧が大きくな
った場合でも、検出電圧降下手段が電圧検出部の検出電
圧を略同じ電圧にしているため、交流電源の電源電圧が
低下した際に、検出電圧がしきい値電圧よりも低くなる
までの時間を略同じ時間とすることができ、電圧降下の
検出に要する時間が長くなることによって、従来の放電
灯点灯装置のようにインバータ回路部の構成部品に過大
なストレスが加わったり、放電灯の立ち消えが発生する
のを防止できる。

【００２５】

【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。

【００２６】（実施形態１）本発明の実施形態１を図１
を参照して説明する。本実施形態の放電灯点灯装置は、
交流電源１の交流電圧を整流する整流回路２と、整流回
路２の整流出力を平滑して略一定の直流電圧ＶＣ１１を
生成する直流平滑回路３と、直流平滑回路３の出力電圧
を高周波の交流電圧に変換して負荷である放電灯Ｌａに
供給するインバータ回路（インバータ回路部）４と、イ
ンバータ回路４の出力を制御するインバータ制御回路
（制御回路部）５とを備えている。

【００２７】直流平滑回路３は、例えば従来周知の回路
構成を有する昇圧チョッパ回路からなり、少なくとも１
つの平滑用コンデンサＣ１１を備え、平滑用コンデンサ
Ｃ１１の両端電圧がインバータ回路４に供給される。こ
こに、整流回路２と直流平滑回路３とで、交流電源を整
流、平滑して略一定の直流電圧を発生する直流電源部が
構成される。

【００２８】インバータ回路４はハーフブリッジ型のイ
ンバータ回路であって、平滑用コンデンサＣ１１の両端
間にＦＥＴよりなる２個のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２
のドレイン−ソース間を直列接続し、一方のスイッチン
グ素子Ｑ２のドレイン−ソース間にカップリングコンデ
ンサＣ１３及びインダクタＬ１１の直列回路を介して放
電灯Ｌａの両フィラメントの電源側端子を接続し、放電
灯Ｌａの両フィラメントの非電源側端子間にコンデンサ
Ｃ１２を接続してある。ここに、負荷である放電灯Ｌａ
と共振用のインダクタＬ１１及びコンデンサＣ１２とで
共振部が構成され、放電灯Ｌａに印加されるランプ電圧
ＶLaは、インダクタＬ１１とコンデンサＣ１２との共振
作用によって決定される。

【００２９】インバータ制御回路５は、スイッチング素
子Ｑ１，Ｑ２のゲートに制御信号をそれぞれ出力してお
り、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオン／オフさ
せている。インバータ制御回路５の動作電源は、整流回
路２の整流出力を平滑する制御電源回路（制御電源部）
６から供給されている。制御電源回路６は少なくとも１
つの平滑用コンデンサＣ１５を有しており、整流回路２
の整流出力を抵抗などを介して平滑用コンデンサＣ１５
に印加し、平滑用コンデンサＣ１５の両端電圧Ｖccをイ
ンバータ制御回路５に供給する。而して、制御電源回路
６は、交流電源１の投入後にインバータ制御回路５への
電力供給を開始し、交流電源１の遮断後には電力供給を
停止する。

【００３０】また、本実施形態の放電灯点灯装置は、交
流電源１の交流電圧を検出する電圧検出回路（電圧検出
部）７を備えており、電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋが
所定のしきい値電圧Ｖthよりも低下すると、リセット回
路部としてのインバータ制御回路５がインバータ回路４
の動作を停止させるか又はインバータ回路４の出力電圧
を低下させるリセット動作を行う。

【００３１】電圧検出回路７は、整流回路ＤＢの直流出
力端子間に接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列回路と、抵
抗Ｒ４に並列接続された平滑用コンデンサＣ１と、平滑
用コンデンサＣ１の高電位側端にカソードが接続される
と共に平滑用コンデンサＣ１の低電位側端にアノードが
接続されたツェナダイオードＺＤ１とで構成され、整流
回路ＤＢの整流出力を抵抗Ｒ１〜Ｒ４の分圧回路で分圧
し、さらに平滑用コンデンサＣ１で平滑した電圧Ｖｋを
インバータ制御回路５に出力する。ここに、電圧検出回
路７の出力端子間に並列接続された第１の定電圧素子と
してのツェナダイオードＺＤ１により、検出電圧Ｖｋが
所定のクランプ電圧（ツェナー電圧）を越えると、検出
電圧Ｖｋをクランプ電圧まで低下させる第１の検出電圧
低下手段が構成される。

【００３２】インバータ制御回路５は、電圧検出回路７
から入力された検出電圧Ｖｋと、所定のしきい値電圧Ｖ
thとの高低を比較しており、交流電源電圧の電圧降下や
停電などによって検出電圧Ｖｋがしきい値電圧Ｖthより
も低下すると、インバータ回路４の動作を停止させる
か、又は、インバータ回路４の出力電圧を低下させる。
その後、交流電源１から所定の電源電圧が供給され、電
圧検出回路７の検出電圧Ｖｋがしきい値電圧Ｖth以上に
なると、インバータ制御回路５はインバータ回路４の発
振周波数ｆを予熱時のスイッチング周波数ｆph、又は、
始動電圧Ｖ１１を発生させる際のスイッチング周波数ｆ
stとして、動作を再開させており、放電灯Ｌａが不点状
態となったり、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が進相領域
でスイッチング動作して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２
にストレスが加わるのを防止している。

【００３３】ところで、本実施形態の放電灯点灯装置
は、定格電圧の異なる複数の交流電源１に対応してお
り、定格電圧の異なる交流電源１を用いたとしても、直
流平滑回路３が交流電源１の交流電圧を略一定の直流電
圧に変換し、インバータ回路４が直流平滑回路３の直流
電圧を交流電圧に変換して放電灯に供給している。しか
しながら、定格電圧の異なる交流電源１を用いた場合、
抵抗Ｒ１〜Ｒ４の分圧回路で分圧した電圧が変化し、平
滑用コンデンサＣ１の両端電圧が変化してしまう虞があ
るが、本実施形態では平滑用コンデンサＣ１の両端電圧
をツェナダイオードＺＤ１のツェナー電圧（クランプ電
圧）以下に制限しているので、電圧検出回路７の検出電
圧Ｖｋが変化するのを防止することができる。ここで、
ツェナダイオードＺＤ１のツェナー電圧、すなわち電圧
検出回路７の検出電圧Ｖｋの最大値は、定格電圧が最も
低い交流電源１を用いた場合に、その交流電源１の定格
電圧を抵抗Ｒ１〜Ｒ４で分圧し、平滑用コンデンサＣ１
で平滑した電圧と略同じ電圧に設定されている。

【００３４】而して、交流電源１の定格電圧が大きくな
った場合でも、電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋの最大値
が略一定の電圧値に保たれるため、交流電源１の電源電
圧が瞬時に低下した場合に、検出電圧Ｖｋがしきい値電
圧Ｖthよりも低くなるまでの時間を略同じ時間とするこ
とができ、電圧降下の検出に要する時間が長くなること
によって、その間にスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が進相
領域で動作し、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にストレス
が加わるのを防止できる。

【００３５】（実施形態２）本発明の実施形態２を図２
乃至図５を参照して説明する。本実施形態では、実施形
態１の放電灯点灯装置において、平滑用コンデンサＣ１
と逆並列にツェナダイオードＺＤ１を接続する代わり
に、整流回路２の高電位側の直流出力端にツェナダイオ
ードＺＤ２のカソードを接続すると共に、ツェナダイオ
ードＺＤ２のアノードと整流回路２の低電位側の直流出
力端との間に抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列回路を接続し、抵抗
Ｒ４と並列に平滑用コンデンサＣ１を接続している。こ
こに、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の分圧回路と直列に接続された第
２の定電圧素子としてのツェナダイオードＺＤ２から、
電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋ１を所定電圧だけ低下さ
せる第２の検出電圧低下手段が構成される。尚、ツェナ
ダイオードＺＤ２以外の構成は、実施形態１の放電灯点
灯装置と同様であるので、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。

【００３６】また本回路では、整流回路２の直流出力端
子間に接続されたインダクタＬ１２及びスイッチング素
子Ｑ３の直列回路と、スイッチング素子Ｑ３に並列接続
されたダイオードＤ１１及び平滑用コンデンサＣ１１の
直列回路とで構成される昇圧チョッパ回路と、スイッチ
ング素子Ｑ３のオン／オフを制御するチョッパ制御回路
部３ａとで直流平滑回路３を構成している。

【００３７】本回路では、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列回路と
直列にツェナダイオードＺＤ２を接続しており、抵抗Ｒ
１〜Ｒ４の直列回路に印加される電圧を一定電圧（ツェ
ナダイオードＺＤ２のツェナー電圧）だけ降圧すること
によって、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列回路で分圧された電圧
を低下させている。ここで、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列回路
と直列にツェナダイオードＺＤ２を接続した本実施形態
の電圧検出回路７と、ツェナダイオードＺＤ２を接続し
ていない従来の電圧検出回路７について、図３（ａ）
（ｂ）に示すように抵抗Ｒ４と並列に平滑用コンデンサ
Ｃ１を接続していない状態で抵抗Ｒ４の両端電圧を説明
する。図３（ａ）に示すようにツェナダイオードＺＤ２
を接続していない従来の電圧検出回路７では、抵抗Ｒ１
〜Ｒ４の直列回路に印加される電圧Ｖ１は、正弦波の絶
対値をとったような電圧波形となるが（図４（ａ）参
照）、図３（ｂ）に示すようにツェナダイオードＺＤ２
を接続した電圧検出回路７では、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列
回路に印加される電圧Ｖ２は、上述した電圧Ｖ１の内、
ツェナダイオードＺＤ２のツェナー電圧Ｖｚよりも低い
部分をカットしたような電圧波形となり、電圧Ｖ２の最
大値は電圧Ｖ１の最大値Ｖmaxに比べて、ツェナー電圧
Ｖｚだけ低下し、電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋが所定
電圧だけ低下する。

【００３８】したがって、交流電源１の電源電圧が低下
すればするほど、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列回路に印加され
る電圧Ｖ２が低下し、電圧Ｖ２を抵抗Ｒ１〜Ｒ４で分圧
し、平滑用コンデンサＣ１で平滑した検出電圧Ｖｋが従
来の電圧検出回路７に比べて低下する。例えば定格電圧
が２００Ｖの交流電源１を用いた場合に抵抗Ｒ４の両端
電圧ＶＲ４の最大値が１０Ｖとなるように抵抗Ｒ１〜Ｒ
４の定数を設定し、ツェナダイオードＺＤ２のツェナー
電圧Ｖｚを約３０Ｖに設定したとする。ここで、交流電
源１の電源電圧が定格電圧の３０％まで低下したとする
と、従来の電圧検出回路７では抵抗Ｒ４の両端電圧ＶＲ
４の最大値は、ＶＲ４＝（２００×２^{1/ 2}×０．３×１
０）／（２００×２^1/2）＝３（Ｖ）となる。一方、抵
抗Ｒ１〜Ｒ４と直列にツェナダイオードＺＤ２を接続し
た電圧検出回路７では、ツェナダイオードＺＤ２のツェ
ナー電圧Ｖｚ（＝３０Ｖ）だけ抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列回
路に印加される電圧が低下するため、交流電源１の電源
電圧が定格電圧の３０％まで低下した時の、抵抗Ｒ４の
両端電圧ＶＲ４は、ＶＲ４＝（２００×２^1/2×０．３
−３０）×１０／（２００×２^1/2−３０）≒２．２
（Ｖ）となり、従来の電圧検出回路７に比べて検出電圧
Ｖｋが低くなる。

【００３９】ここで、図５は停電発生時における電圧検
出回路７の検出電圧Ｖｋを示しており、図５のホは従来
の電圧検出回路７の検出電圧であり、図５のへは本実施
形態の電圧検出回路７の検出電圧である。したがって、
交流電源１の電源電圧が低下した際に、電圧検出回路７
の検出電圧Ｖｋがしきい値電圧Ｖthまで低下するのに要
する時間（ｔ２−ｔ１）を、従来の電圧検出回路７の場
合の検出時間（ｔ３−ｔ１）に比べて時間ΔＴ１だけ短
縮することができ、電圧降下の検出に要する時間が長く
なることによって、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が進相
領域で動作して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にストレ
スが加わるのを防止できる。

【００４０】（実施形態３）本発明の実施形態３を図６
を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の放
電灯点灯装置において、整流回路２の高電位側の直流出
力端子と抵抗Ｒ１との間にツェナダイオードＺＤ２を接
続している。尚、ツェナダイオードＺＤ２以外の構成は
実施形態１の放電灯点灯装置と同様であるので、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。

【００４１】本回路では、電圧検出回路７の検出電圧Ｖ
ｋがツェナダイオードＺＤ１のツェナー電圧以下にクラ
ンプされており、またツェナダイオードＺＤ１のツェナ
ー電圧、すなわち電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋの最大
値を、定格電圧が最も低い交流電源１を用いた場合に、
その交流電源１の定格電圧を抵抗Ｒ１〜Ｒ４で分圧し、
平滑用コンデンサＣ１で平滑した電圧と略同じ電圧に設
定している。したがって、交流電源１の定格電圧が大き
くなった場合でも、電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋの最
大値が略一定の電圧値に保たれるため、交流電源１の電
源電圧が低下した際に、検出電圧Ｖｋがしきい値電圧Ｖ
thよりも低くなるまでの時間を略同じ時間とすることが
でき、電圧降下の検出に要する時間が長くなることによ
って、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が進相領域で動作し
て、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にストレスが加わるの
を防止できる。

【００４２】さらに、本回路では抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列
回路と直列にツェナダイオードＺＤ２を接続しており、
抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列回路に加わる電圧がツェナダイオ
ードＺＤ２のツェナー電圧Ｖｚだけ低下するので、停電
発生時に電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋがしきい値電圧
Ｖthまで低下するのに要する時間を実施形態１の電圧検
出回路７に比べて短縮することができる。

【００４３】すなわち、停電発生時に電圧検出回路７の
検出電圧Ｖｋがしきい値電圧Ｖthまで低下するのに要す
る時間を実施形態１の電圧検出回路７と略同じ時間に設
定するのであれば、抵抗Ｒ４の抵抗値を大きくして、分
圧回路の分圧比を高くすることができるから、結果的に
リセット動作を行う際の検出電圧Ｖｋを高い電圧値に設
定することができ、インバータ制御回路５が誤動作する
のを防止できる。

【００４４】

【発明の効果】上述のように、請求項１の発明は、交流
電源を整流、平滑して略一定の直流電圧を出力する直流
電源部と、直流電源部の出力電圧を高周波の交流電圧に
変換して放電灯に供給するインバータ回路部と、インバ
ータ回路部の動作を制御する制御回路部と、交流電源か
ら電源供給され制御回路部の動作電源を生成する制御電
源部と、少なくとも１つの平滑用コンデンサを有し、交
流電源の電源電圧を分圧して平滑用コンデンサで平滑す
ることにより電源電圧のピーク値に応じた大きさの直流
の検出電圧を発生する電圧検出部と、電圧検出部の検出
電圧が所定のしきい値電圧を下回ると制御電源部の動作
をリセットするリセット回路部とを備え、電圧検出部の
検出電圧が所定のクランプ電圧を越えると、検出電圧を
クランプ電圧まで低下させる第１の検出電圧低下手段を
設けたことを特徴とし、電圧検出部の検出電圧が所定の
クランプ電圧を越えると、第１の検出電圧低下手段が検
出電圧をクランプ電圧まで低下させているので、交流電
源の電源電圧が低下した際に、電圧検出部の検出電圧が
しきい値電圧を下回るまでに要する時間を短くして、リ
セット回路部が制御電源部の動作をリセットするまでに
要する時間を短縮でき、従来の放電灯点灯装置のように
インバータ回路部の構成部品に過大なストレスが加わっ
たり、放電灯の立ち消えが発生するのを防止できるとい
う効果がある。

【００４５】請求項２の発明は、交流電源を整流、平滑
して略一定の直流電圧を出力する直流電源部と、直流電
源部の出力電圧を高周波の交流電圧に変換して放電灯に
供給するインバータ回路部と、インバータ回路部の動作
を制御する制御回路部と、交流電源から電源供給され制
御回路部の動作電源を生成する制御電源部と、少なくと
も１つの平滑用コンデンサを有し、交流電源の電源電圧
を分圧して平滑用コンデンサで平滑することにより電源
電圧のピーク値に応じた大きさの直流の検出電圧を発生
する電圧検出部と、電圧検出部の検出電圧が所定のしき
い値電圧を下回ると制御電源部の動作をリセットするリ
セット回路部とを備え、電圧検出部の検出電圧を所定電
圧だけ低下させる第２の検出電圧低下手段を設けたこと
を特徴とし、第２の検出電圧低下手段が電圧検出部の検
出電圧を所定電圧だけ低下させているので、交流電源の
電源電圧が低下した際に、電圧検出部の検出電圧がしき
い値電圧を下回るまでに要する時間を短くして、リセッ
ト回路部が制御電源部の動作をリセットするまでに要す
る時間を短縮でき、従来の放電灯点灯装置のようにイン
バータ回路部の構成部品に過大なストレスが加わった
り、放電灯の立ち消えが発生するのを防止できるという
効果がある。

【００４６】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、第１の検出電圧低下手段は、電圧検出部の出力端子
間に並列接続され、電圧検出部の出力電圧を所定のクラ
ンプ電圧以下に制限する第１の定電圧素子からなること
を特徴とし、第１の定電圧素子は電圧検出部の検出電圧
を所定のクランプ電圧以下に制限しているので、電圧検
出部の検出電圧を低下させることができ、請求項１の発
明と同様、交流電源の電源電圧が低下した際に、電圧検
出部の検出電圧がしきい値電圧を下回るまでに要する時
間を短くして、リセット回路部が制御電源部の動作をリ
セットするまでに要する時間を短縮できるという効果が
ある。

【００４７】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、電圧検出部に印加される電圧を一定電圧降圧する第
２の定電圧素子を電圧検出部と直列に接続したことを特
徴とし、第２の定電圧素子が電圧検出部に印加される電
圧を一定電圧降圧させることにより、電圧検出部の検出
電圧を所定電圧だけ低下させることができ、交流電源の
電源電圧が低下した際に、電圧検出部の検出電圧がしき
い値電圧を下回るまでに要する時間をさらに短くして、
リセット回路部が制御電源部の動作をリセットするまで
に要する時間を短縮できるという効果がある。

【００４８】請求項５の発明は、請求項２の発明におい
て、第２の検出電圧低下手段は、電圧検出部と直列に接
続され、電圧検出部に印加される電圧を一定電圧降圧す
る第２の定電圧素子からなることを特徴とし、第２の定
電圧素子が電圧検出部に印加される電圧を一定電圧降圧
させることにより、電圧検出部の検出電圧を所定電圧だ
け低下させることができ、交流電源の電源電圧が低下し
た際に、電圧検出部の検出電圧がしきい値電圧を下回る
までに要する時間を短くして、リセット回路部が制御電
源部の動作をリセットするまでに要する時間を短縮でき
るという効果がある。

【００４９】請求項６の発明は、請求項１、３又は４の
発明において、定格電圧の異なる２つの交流電源を用
い、一方の交流電源の定格電圧が印加された時の電圧検
出部の検出電圧と、他方の交流電源の定格電圧が印加さ
れた時の電圧検出部の検出電圧とが略同じ電圧になるよ
うに、検出電圧降下手段が電圧検出部の検出電圧を低下
させることを特徴とし、交流電源の定格電圧が大きくな
った場合でも、検出電圧降下手段が電圧検出部の検出電
圧を略同じ電圧にしているため、交流電源の電源電圧が
低下した際に、検出電圧がしきい値電圧よりも低くなる
までの時間を略同じ時間とすることができ、電圧降下の
検出に要する時間が長くなることによって、従来の放電
灯点灯装置のようにインバータ回路部の構成部品に過大
なストレスが加わったり、放電灯の立ち消えが発生する
のを防止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の放電灯点灯装置の回路図である。

【図２】実施形態２の放電灯点灯装置の回路図である。

【図３】（ａ）は従来の放電灯点灯装置の要部回路図で
あり、（ｂ）は実施形態２の放電灯点灯装置の要部回路
図である。

【図４】（ａ）は従来の放電灯点灯装置を構成する電圧
検出回路の検出電圧を示す図であり、（ｂ）は実施形態
２の放電灯点灯装置を構成する電圧検出回路の検出電圧
を示す図である。

【図５】停電発生時における電圧検出回路の検出電圧の
波形図である。

【図６】実施形態３の放電灯点灯装置の回路図である。

【図７】従来の放電灯点灯装置の回路図である。

【図８】同上の発振周波数とランプ電圧との関係を示す
図である。

【図９】（ａ）〜（ｄ）は同上の各部の波形図である。

【図１０】同上を構成する電圧検出回路の検出電圧の波
形図である。

【符号の説明】

１ 交流電源 ２ 整流回路 ３ 直流平滑回路 ４ インバータ回路 ５ インバータ制御回路 ７ 電圧検出回路 Ｌａ 放電灯 Ｖｋ 検出電圧 ＺＤ１ ツェナダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱本 勝信 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 3K072 AA02 BA03 BA05 BB01 BC01 CB08 DB03 DD04 EA04 GA02 GB12 GC04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源を整流、平滑して略一定の直流電
   圧を出力する直流電源部と、直流電源部の出力電圧を高
   周波の交流電圧に変換して放電灯に供給するインバータ
   回路部と、インバータ回路部の動作を制御する制御回路
   部と、交流電源から電源供給され制御回路部の動作電源
   を生成する制御電源部と、少なくとも１つの平滑用コン
   デンサを有し、交流電源の電源電圧を分圧して前記平滑
   用コンデンサで平滑することにより電源電圧のピーク値
   に応じた大きさの直流の検出電圧を発生する電圧検出部
   と、電圧検出部の検出電圧が所定のしきい値電圧を下回
   ると制御電源部の動作をリセットするリセット回路部と
   を備え、電圧検出部の検出電圧が所定のクランプ電圧を
   越えると、検出電圧をクランプ電圧まで低下させる第１
   の検出電圧低下手段を設けたことを特徴とする放電灯点
   灯装置。
2. 【請求項２】交流電源を整流、平滑して略一定の直流電
   圧を出力する直流電源部と、直流電源部の出力電圧を高
   周波の交流電圧に変換して放電灯に供給するインバータ
   回路部と、インバータ回路部の動作を制御する制御回路
   部と、交流電源から電源供給され制御回路部の動作電源
   を生成する制御電源部と、少なくとも１つの平滑用コン
   デンサを有し、交流電源の電源電圧を分圧して前記平滑
   用コンデンサで平滑することにより電源電圧のピーク値
   に応じた大きさの直流の検出電圧を発生する電圧検出部
   と、電圧検出部の検出電圧が所定のしきい値電圧を下回
   ると制御電源部の動作をリセットするリセット回路部と
   を備え、電圧検出部の検出電圧を所定電圧だけ低下させ
   る第２の検出電圧低下手段を設けたことを特徴とする放
   電灯点灯装置。
3. 【請求項３】前記第１の検出電圧低下手段は、前記電圧
   検出部の出力端子間に並列接続され、前記電圧検出部の
   出力電圧を所定のクランプ電圧以下に制限する第１の定
   電圧素子からな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】前記電圧検出部に印加される電圧を一定電
   圧降圧する第２の定電圧素子を前記電圧検出部と直列に
   接続したことを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯装
   置。
5. 【請求項５】前記第２の検出電圧低下手段は、前記電圧
   検出部と直列に接続され、前記電圧検出部に印加される
   電圧を一定電圧降圧する第２の定電圧素子からなること
   を特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
6. 【請求項６】定格電圧の異なる２つの交流電源を用い、
   一方の交流電源の定格電圧が印加された時の前記電圧検
   出部の検出電圧と、他方の交流電源の定格電圧が印加さ
   れた時の前記電圧検出部の検出電圧とが略同じ電圧にな
   るように、前記検出電圧降下手段が電圧検出部の検出電
   圧を低下させることを特徴とする請求項１、３又は４記
   載の放電灯点灯装置。