JP2002170695A

JP2002170695A - 放電灯点灯装置

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Publication number: JP2002170695A
Application number: JP2000370160A
Authority: JP
Inventors: Masashi Nishikubo; 将士西窪
Original assignee: Ikeda Electric Co Ltd
Current assignee: Panasonic Life Solutions Ikeda Electric Co Ltd
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2002-06-14
Anticipated expiration: 2020-12-05
Also published as: JP4441108B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電源電圧が変動しても、チョッパー回路の電
界コンデンサに流れるリプル電流の増加を防止できるよ
うにする。また、放電灯のエミレス状態を簡単な回路で
確実に検出できるようにする。【解決手段】直流電源の電源電圧を所定の直流電圧に
変換するチョッパー回路３と、一対のスイッチ素子Ｑ
２，Ｑ３を交互にオンオフさせてチョッパー回路３の出
力を高周波に変換するインバータ回路５とを備え、イン
バータ回路５の出力で放電灯Ｌａを高周波点灯させるよ
うにした放電灯点灯装置において、電源電圧が低下した
ときに、前記チョッパー回路３の電解コンデンサＣ１の
リプル電流を増加させないように、インバータ回路５の
スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３を制御する制御回路７が設けら
れている。また、前記チョッパー回路３の有する電解コ
ンデンサＣ１のリプル電流が所定値以上に増加したこと
により、放電灯Ｌａがエミレス状態にあることを検出す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チョッパー回路の
出力をインバータ回路で高周波に変換して、インバータ
回路の出力で放電灯を高周波点灯させるようにした放電
灯点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電灯を点灯させるための放電灯点灯装
置としては、従来より、図９に示すように、直流電源５
１の電源電圧を所定の直流電圧に変換する昇圧チョッパ
ー回路５２と、一対のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３を交互に
オンオフさせて昇圧チョッパー回路５２の出力を高周波
に変換するインバータ回路５３とを備え、インバータ回
路５３の出力で放電灯Ｌａを高周波点灯させるようにし
たものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の従来の放電灯
点灯装置では、一般に、昇圧チョッパー回路５２は、電
源電圧が変動しても一定の出力電圧が得られるようにす
るために入力電流を変化させている。すなわち、昇圧チ
ョッパー回路５２の入力電圧が上昇したときは、入力電
流を減少させるように制御し、昇圧チョッパー回路５２
の出力電圧を一定にする。また、入力電圧が下降したと
きは、昇圧チョッパー回路５２の入力電流を増加させる
ように制御し、出力電圧が下降するのを防いでいる。

【０００４】従って、昇圧チョッパー回路５２において
電源電圧が変動すると、入力電流が変動する。仮に、電
源電圧が低下すると、入力電流は増加する。このため、
直流電源５１の、ダイオードブリッジにより構成した全
波整流回路ＤＢ、昇圧チョッパー回路５２の、絶縁ゲー
ト形の電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）により構
成した高周波スイッチＱ１、昇圧チョッパー回路５２の
チョークＬ１、昇圧チョッパー回路５２のアルミ電解コ
ンデンサＣ１に流れる電流が増加する。その結果、これ
らの部品の温度が上昇する。

【０００５】一般的に、放電灯点灯装置の寿命は、有寿
命部品の中で一番寿命の短い部品で決定される。ここ
で、有寿命部品とはアルミ電解コンデンサＣ１、チョー
クＬ１、プリント基板等である。この中で、使用温度が
寿命に一番影響を及ぼす部品はアルミ電解コンデンサＣ
１で、温度が１０℃下がると寿命は２倍に伸びることよ
り、次の寿命計算式で寿命を計算することができる。Ｌ２＝Ｌ１×２^(T1-T2)/10 Ｌ１：温度Ｔ１における寿命（ｈ）Ｌ２：温度Ｔ２における寿命（ｈ）Ｔ１：最高使用温度＋リプル電流の発熱分（°Ｃ）Ｔ２：寿命を算出するための周囲温度＋リプル電流の発
熱分（°Ｃ）すなわち、アルミ電解コンデンサＣ１の使用温度が低い
ほど放電灯点灯装置の寿命が長くなるということが言え
る。

【０００６】しかし、現実では電源電圧の降下により、
アルミ電解コンデンサＣ１の温度が上昇し、その結果、
放電灯点灯装置の寿命も定格電圧での計算値よりも短く
なるという問題があった。また、放電灯Ｌａの寿命末期
時には、放電灯電圧が通常よりはるかに高くなり、ま
た、放電灯Ｌａのフィラメントロスも通常よりかなり多
くなるため、放電灯点灯装置の電圧、電流ストレス、熱
ストレスが非常に大きくなる。この状態が継続すると、
部品の故障もしくは最悪の場合、放電灯点灯装置が発
煙、発火に至ることが想定される。この現象を回避する
ために何らかの保護機能が必要である（エミレス検出回
路）。

【０００７】そこで、一般的には、図９に示すように、
放電灯電圧を検出する電圧検出回路５５を設け、放電灯
Ｌａが寿命末期になると、放電灯電圧が高くなるという
作用を利用して、放電灯電圧が高くなることにより寿命
末期を判別する方法が多く用いられている。また、図１
０に示すように、インバータ回路５３のスイッチ素子Ｑ
２，Ｑ３に流れる電流を検出する検出抵抗Ｒを設け、ス
イッチ素子Ｑ２，Ｑ３に流れる電流が増加することによ
り寿命末期を判別する方法もよく知られている。

【０００８】しかし、図９に示す放電灯電圧を検出して
保護回路を動作させるものでは、次のような問題があ
る。即ち、放電灯電圧はエミレス時には、ピーク・ピー
ク電圧（Ｖ_P-P）で１０００Ｖを越えるような放電灯Ｌ
ａもある。この大きな電圧を保護回路のＩＣ回路で制御
するために数Ｖ程度にドロップする必要がある。仮にこ
の電圧を抵抗分圧によりドロップしようとすると、抵抗
の電圧定格を満足させるために、電圧検出回路５５で数
多くの抵抗を直列接続する必要があり、その結果、電圧
検出回路５５の部品点数が多くなるという問題があっ
た。

【０００９】次に、図１０に示すものでは、部品点数は
少なくなるものの検出抵抗Ｒはハーフブリッジの下段の
スイッチ素子Ｑ３のソース電流を検出しているだけであ
るため、放電灯Ｌａが両側エミレスの場合は検出できる
が、片側エミレスの場合は、エミレスの向きによって検
出できないという問題があった。本発明は、上記問題点
に鑑み、電源電圧が変動しても、チョッパー回路の電界
コンデンサに流れるリプル電流の増加を防止できるよう
にしたものである。また、放電灯のエミレス状態を簡単
な回路で確実に検出できるようにしたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
る本発明の技術的手段は、直流電源の電源電圧を所定の
直流電圧に変換するチョッパー回路３と、一対のスイッ
チ素子Ｑ２，Ｑ３を交互にオンオフさせてチョッパー回
路３の出力を高周波に変換するインバータ回路５とを備
え、インバータ回路５の出力で放電灯Ｌａを高周波点灯
させるようにした放電灯点灯装置において、電源電圧が
低下したときに、前記チョッパー回路３の電解コンデン
サＣ１のリプル電流を増加させないように、インバータ
回路５のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３を制御する制御回路７
が設けられている点にある。

【００１１】また、本発明の他の技術的手段は、直流電
源の電源電圧を所定の直流電圧に変換するチョッパー回
路３と、一対のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３を交互にオンオ
フさせてチョッパー回路３の出力を高周波に変換するイ
ンバータ回路５とを備え、インバータ回路５の出力で放
電灯Ｌａを高周波点灯させるようにした放電灯点灯装置
において、前記チョッパー回路３の有する電解コンデン
サＣ１のリプル電流が所定値以上に増加したことによ
り、放電灯Ｌａがエミレス状態にあることを検出するよ
うにした点にある。

【００１２】また、本発明の他の技術的手段は、直流電
源の電源電圧を所定の直流電圧に変換するチョッパー回
路３と、一対のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３を交互にオンオ
フさせてチョッパー回路３の出力を高周波に変換するイ
ンバータ回路５とを備え、インバータ回路５の出力で放
電灯Ｌａを高周波点灯させるようにした放電灯点灯装置
において、電源電圧が低下したときに、前記チョッパー
回路３の電解コンデンサＣ１のリプル電流を増加させな
いように、インバータ回路５のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３
を制御すると共に、前記チョッパー回路３の有する電解
コンデンサＣ１のリプル電流が所定値以上に増加したこ
とにより、放電灯Ｌａがエミレス状態にあることを検出
して、インバータ回路５から放電灯Ｌａへの出力を停止
するように、インバータ回路５のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ
３を制御する制御回路７が設けられている点にある。

【００１３】また、本発明の他の技術的手段は、前記チ
ョッパー回路３の有する電解コンデンサＣ１のリプル電
流が一定以上増加したことにより、電源電圧が低下した
ことを検出して、インバータ回路５から放電灯Ｌａへの
出力を抑制するようにした点にある。また、本発明の他
の技術的手段は、前記チョッパー回路３の有する電解コ
ンデンサＣ１のリプル電流が一定値以上に増加したこと
により、電源電圧が低下したこと判別して、インバータ
回路５から放電灯Ｌａへの出力を抑制すると共に、電解
コンデンサＣ１のリプル電流が前記一定値を越える所定
値以上に増加したことにより、放電灯Ｌａがエミレス状
態にあることを検出して、インバータ回路５から放電灯
Ｌａへの出力を停止するようにした点にある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態を示
し、図１において、１は商用交流電源、２は整流平滑回
路、３は昇圧チョッパー回路であり、交流電源１と整流
平滑回路２により直流電源が構成され、交流電源１と整
流平滑回路２と昇圧チョッパー回路３によりアクティブ
フィルタが構成されている。整流平滑回路２は、ダイオ
ードブリッジにより構成した全波整流回路ＤＢと平滑コ
ンデンサＣとを有する。昇圧チョッパー回路３は、整流
平滑回路２の整流出力を昇圧して所定の直流電圧を得る
もので、絶縁ゲート形の電界効果トランジスタ（ＭＯＳ
ＦＥＴ）により構成した高周波スイッチＱ１とアクティ
ブフィルタ用のチョークＬ１とダイオードＤ１と電解コ
ンデンサＣ１とを備え、高周波スイッチＱ１を高周波で
オンオフすることにより、整流平滑回路２の整流出力を
チョッピングし、高周波スイッチＱ１がオンの時にチョ
ークＬ１にエネルギーを蓄積し、高周波スイッチＱ１が
オフの時に、チョークＬ１に蓄積されたエネルギーをダ
イオードＤ１を介して放出すると共に、ダイオードＤ１
を介して出力されるチョッピング電圧を電解コンデンサ
Ｃ１で平滑するようになっている。

【００１５】５は自動他励式のインバータ回路で、絶縁
ゲート形の電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）によ
り構成した一対のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３と、直流カッ
ト用コンデンサＣ２と、インダクタンスＬ２とを備え、
一対のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３は互いに直列に接続され
て、チョッパー回路３の出力端子間に接続され、ハーフ
ブリッジ回路を構成するようにスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３
の中点から直流カット用コンデンサＣ２を介してインダ
クタンスＬ２と放電灯Ｌａとが接続され、このインダク
タンスＬ２と放電灯Ｌａに並列接続したコンデンサＣ３
とで直列共振回路を構成している。

【００１６】前記昇圧チョッパー回路３の電界コンデン
サＣ１に直列に抵抗Ｒ１が接続され、この抵抗Ｒ１によ
り電界コンデンサＣ１のリプル電流を検出するように構
成されている。７はインバータ回路５のスイッチ素子Ｑ
２，Ｑ３を制御する制御回路で、ダイオードＤ２と、コ
ンデンサＣ４と、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４と、ＩＣにより
構成したコンパレータＣＰ１と、ＩＣにより構成した制
御部ＣＱ１とを備え、抵抗Ｒ１の両端電圧を整流平滑し
て、コンパレータＣＰ１に入力し、コンパレータＣＰ１
は、例えば、電源電圧が定格電圧でかつ放電灯Ｌａが正
常点灯しているときにおける、電解コンデンサＣ１に流
れるリプル電流に比べて、電解コンデンサＣ１のリプル
電流が一定以上（１０％以上）増加したとき、電源電圧
が下降したものと判別して、制御部ＣＱ１への出力電圧
が、図３に示すように定格電圧時に比べて高くなるよう
に構成されている。また、制御部ＣＱ１は、スイッチ素
子Ｑ２，Ｑ３をオンオフ動作させる駆動信号Ｓ１，Ｓ２
を出力するものであり、コンパレータＣＰ１から入力さ
れた信号（図３に示す出力電圧）を、ＩＣ内部の発振波
形ののこぎり波と比較し、コンパレータＣＰ１の出力電
圧が、図４に示すように一定値以上の電圧降下によって
高くなるときに、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のオンデュー
ティを絞るように構成されている。

【００１７】次に、動作を説明する。交流電源１を整流
平滑回路２で整流平滑し、高周波スイッチＱ１をオンオ
フさせることにより、チョッパー回路３により整流平滑
回路２の直流出力を昇圧し所定の直流電圧を得る。この
チョッパー回路３の出力に直列に接続された一対のスイ
ッチ素子Ｑ２，Ｑ３を制御回路７の制御で交互にオンオ
フさせることにより、インバータ回路５でチョッパー回
路３の出力を高周波に変換し、インダクタンスＬ２、平
滑コンデンサＣ２及び放電灯Ｌａから成るＬＣ共振回路
をインバータ回路５で励振して放電灯Ｌａを高周波点灯
させる。さらに詳しくは、スイッチ素子Ｑ２のオン時
に、スイッチ素子Ｑ２、コンデンサＣ２、インダクタン
スＬ２、放電灯Ｌａの経路で放電灯Ｌａに電流を流し、
スイッチ素子Ｑ３のオン時に、コンデンサＣ２に蓄積さ
れた電荷を電源として、コンデンサＣ２、スイッチ素子
Ｑ３、放電灯Ｌａ、インダクタンスＬ２の経路で、放電
灯Ｌａにそれまでと逆方向の電流を流す。

【００１８】そして、電解コンデンサＣ１のリプル電流
は、電源電圧が定格電圧のときには、図２（イ）に示す
ようになり、電源電圧が定格電圧時に比べて１０％程度
降下すると、図２（ロ）に示すように波形になり、電解
コンデンサＣ１のリプル電流は定格電圧時に比べて１０
％程度増加する（図２（イ）に示す定格電圧時の電流Ｉ
１＜図２（ロ）に示す電圧降下時の電流Ｉ２、図２
（イ）に示す定格電圧時の電流Ｉ３＜図２（ロ）に示す
電圧降下時の電流Ｉ４となる）。電解コンデンサＣ１の
リプル電流を、抵抗Ｒ１により検出し、抵抗Ｒ１の両端
電圧を整流平滑し、コンパレータＣＰ１に入力する。コ
ンパレータＣＰ１の出力電圧は、図３のように電源電圧
が定格電圧のときは低いが、電源電圧が定格電圧時に比
べて１０％以上下降して、電解コンデンサＣ１のリプル
電流が一定値以上（１０％以上）増加すると、コンパレ
ータＣＰ１の出力電圧が高くなる。

【００１９】従って、コンパレータＣＰ１から制御部Ｃ
Ｑ１に入力されたその信号（図３に示す出力電圧）は、
制御部ＣＱ１のＩＣ内部の発振波形ののこぎり波と演算
され、図４に示すように、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のオ
ンデューティーが決定され、電源電圧の降下時に、スイ
ッチ素子Ｑ２，Ｑ３のオンデューティを絞ることによ
り、電解コンデンサＣ１のリプル電流の増加を防いで、
放電灯Ｌａへの供給電力を押さえることができる。その
結果、制御回路７は、チョッパー回路３の有する電解コ
ンデンサＣ１のリプル電流が一定値以上に増加したこと
により、電源電圧が低下したこと判別し、前記チョッパ
ー回路３の電解コンデンサＣ１のリプル電流を増加させ
ないように、インバータ回路５のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ
３を制御して、インバータ回路５から放電灯Ｌａへの出
力を抑制し、電解コンデンサＣ１のリプル電流も定格電
圧時と同一にすることができる。これにより、電解コン
デンサＣ１の寿命を延ばすことができ、放電灯点灯装置
の寿命を延ばすことにつながる。

【００２０】図５は他の実施形態を示し、インバータ回
路５のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３を制御する制御回路７
は、ダイオードＤ３と、コンデンサＣ５と、抵抗Ｒ５，
Ｒ６と、基準電源Ｅ１と、ＩＣにより構成したコンパレ
ータＣＰ２と、ＩＣにより構成した制御部ＣＱ２とを備
え、抵抗Ｒ１の両端電圧を整流平滑して、コンパレータ
ＣＰ２に入力し、コンパレータＣＰ２は、基準電源Ｅ１
の基準電圧Ｖｒｅｆと抵抗Ｒ１の両端電圧とを比較し、
放電灯Ｌａの正常点灯時は抵抗Ｒ１の両端電圧が基準電
圧Ｖｒｅｆよりも低くなって、高電圧を出力し、抵抗Ｒ
１の両端電圧が例えば正常点灯時に比べて５０％高くな
ったときに、抵抗Ｒ１の両端電圧が基準電源Ｅ１の基準
電圧Ｖｒｅｆよりも高くなって、放電灯Ｌａがエミレス
状態であると判別し、低電圧を出力するように構成され
ている。また、制御部ＣＱ２は、コンパレータＣＰ２か
ら入力した信号が、高電圧であれば、スイッチ素子Ｑ
２，Ｑ３をオンオフ動作させる駆動信号Ｓ１，Ｓ２を出
力し、低電圧であれば、駆動信号Ｓ１，Ｓ２を停止する
ように構成されている。

【００２１】次に、動作を説明する。放電灯Ｌａが寿命
末期になると、放電灯Ｌａのフィラメントロスが増え、
入力電力が増加する。それによって電解コンデンサＣ１
のリプル電流も１００％程度増加する。従って、電解コ
ンデンサＣ１のリプル電流は、放電灯Ｌａの正常点灯時
には、図６（イ）に示すようになり、放電灯Ｌａがエミ
レス状態になると、図６（ロ）に示すように、電解コン
デンサＣ１のリプル電流は１００％程度増加する（図６
（イ）に示す正常点灯時の電流Ｉ１＜図６（ロ）に示す
エミレス点灯時の電流Ｉ２、図６（イ）に示す正常点灯
時の電流Ｉ３＜図６（ロ）に示すエミレス点灯時の電流
Ｉ４となる）。従って、電解コンデンサＣ１のリプル電
流を、抵抗Ｒ１により検出し、抵抗Ｒ１の両端電圧を整
流平滑し、コンパレータＣＰ２に入力する。その結果、
正常点灯時は、抵抗Ｒ１の検出電圧よりコンパレータＣ
Ｐ２の基準電圧Ｖｒｅｆの方が高いため、コンパレータ
ＣＰ２の出力電圧（点Ｂの信号）は、図７の左半部に示
すように高電圧（Ｈレベル）となる。放電灯Ｌａが寿命
末期になると、抵抗Ｒ１の検出電圧がコンパレータＣＰ
２の基準電圧Ｖｒｅｆより高くなるため、コンパレータ
ＣＰ２の出力電圧（点Ｂの信号）は、図７の右半部に示
すように低電圧（Ｌレベル）となる。従って、制御部Ｃ
Ｑ２は、放電灯Ｌａの正常点灯時には、コンパレータＣ
Ｐ２から高電圧を入力して、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３を
オンオフ動作させる駆動信号Ｓ１，Ｓ２を出力し、放電
灯Ｌａのエミレス点灯時には、コンパレータＣＰ２から
低電圧を入力し、放電灯Ｌａの寿命末期と判断して、駆
動信号Ｓ１，Ｓ２を停止する。これにより、インバータ
回路５の発振動作を停止させ、放電灯Ｌａの点灯を停止
させる。

【００２２】従って、制御回路７が、チョッパー回路３
の有する電解コンデンサＣ１のリプル電流が所定値以上
に増加したことにより、放電灯Ｌａがエミレス状態にあ
ることを検出して、インバータ回路５から放電灯Ｌａへ
の出力を停止するように、インバータ回路５のスイッチ
素子Ｑ２，Ｑ３を制御するので、放電灯Ｌａのエミレス
状態を確実に検出して、放電灯Ｌａのエミレスによって
スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の電流が大きくなるのを未然に
防いで、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３等が破壊されるのを確
実に防止する。しかも、電解コンデンサＣ１と直列に接
続された抵抗Ｒ１の両端電圧を検出することで、非常に
少ない部品でランプ寿命末期を検出することができる。

【００２３】図８は他の実施形態を示し、インバータ回
路５のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３を制御する制御回路７
は、ダイオードＤ２と、コンデンサＣ４と、抵抗Ｒ２，
Ｒ３，Ｒ４と、ＩＣにより構成したコンパレータＣＰ１
とを備え、抵抗Ｒ１の両端電圧を整流平滑して、コンパ
レータＣＰ１に入力し、コンパレータＣＰ１は、例え
ば、電源電圧が定格電圧でかつ放電灯Ｌａが正常点灯し
ているときにおける、電解コンデンサＣ１に流れる電流
に比べて１０％以上増加したとき、電源電圧の所定値以
上下降したものと判別して、出力電圧が、図３に示すよ
うに定格電圧時に比べて高くなるように構成されてい
る。

【００２４】また、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３を制御する
制御回路７は、ダイオードＤ３と、コンデンサＣ５と、
抵抗Ｒ５，Ｒ６と、基準電源Ｅ１と、ＩＣにより構成し
たコンパレータＣＰ２とを備え、抵抗Ｒ１の両端電圧を
整流平滑して、コンパレータＣＰ２に入力し、コンパレ
ータＣＰ２は、基準電源Ｅ１の基準電圧Ｖｒｅｆと抵抗
Ｒ１の両端電圧とを比較し、抵抗Ｒ１の両端電圧が低い
ときに、高電圧を出力し、抵抗Ｒ１の両端電圧が例えば
正常点灯時に比べて５０％高くなったときに、抵抗Ｒ１
の両端電圧が基準電源Ｅ１の基準電圧Ｖｒｅｆよりも高
くなって、放電灯Ｌａがエミレス状態であると判別し、
低電圧を出力するように構成されている。

【００２５】さらに、制御回路７は、ＩＣにより構成し
た制御部ＣＱ３を備え、制御部ＣＱ３は、コンパレータ
ＣＰ１から入力された信号（図３に示す出力電圧）を、
ＩＣ内部の発振波形ののこぎり波と比較し、コンパレー
タＣＰ１の出力電圧が、図４に示すように所定値以上の
電圧降下によって高くなるときに、スイッチ素子Ｑ２，
Ｑ３のオンデューティを絞るように構成されている。ま
た、制御部ＣＱ３は、コンパレータＣＰ２から入力した
信号が、高電圧であれば、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３をオ
ンオフ動作させる駆動信号Ｓ１，Ｓ２を出力し、低電圧
であれば、駆動信号Ｓ１，Ｓ２を停止するように構成さ
れている。

【００２６】次に、動作を説明する。電解コンデンサＣ
１のリプル電流は、電源電圧が定格電圧のときには、図
２（イ）に示すようになり、電源電圧が定格電圧時に比
べて１０％程度降下すると、図２（ロ）に示すように波
形になり、電解コンデンサＣ１のリプル電流は定格電圧
時に比べて１０％程度増加する。電解コンデンサＣ１の
リプル電流を、抵抗Ｒ１により検出し、抵抗Ｒ１の両端
電圧を整流平滑し、コンパレータＣＰ１に入力する。コ
ンパレータＣＰ１の出力電圧は、図３のように電源電圧
が定格電圧のときは低いが、電源電圧が定格電圧時に比
べて１０％以上下降して、電解コンデンサＣ１のリプル
電流が１０％以上増加すると、コンパレータＣＰ１の出
力電圧が高くなる。

【００２７】コンパレータＣＰ１から制御部ＣＱ３に入
力されたその信号（図３に示す出力電圧）は、制御部Ｃ
Ｑ１のＩＣ内部の発振波形ののこぎり波と演算され、図
４に示すように、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３のオンデュー
ティーが決定され、電源電圧降下時に、スイッチ素子Ｑ
２，Ｑ３のオンデューティを絞ることにより、放電灯Ｌ
ａへの供給電力を押さえることができる。その結果、電
解コンデンサＣ１のリプル電流も定格電圧時と同一にす
ることができる。また、放電灯Ｌａが寿命末期になる
と、放電灯Ｌａのフィラメントロスが増え、入力電力が
増加する。それによって電解コンデンサＣ１のリプル電
流も１００％程度増加する。従って、電解コンデンサＣ
１のリプル電流は、放電灯Ｌａの正常点灯時には、図６
（イ）に示すようになり、放電灯Ｌａがエミレス状態に
なると、図６（ロ）に示すように、電解コンデンサＣ１
のリプル電流は１００％程度増加する。

【００２８】従って、電解コンデンサＣ１のリプル電流
を、抵抗Ｒ１により検出し、抵抗Ｒ１の両端電圧を整流
平滑し、コンパレータＣＰ２に入力する。その結果、正
常点灯時は、抵抗Ｒ１の検出電圧よりコンパレータＣＰ
２の基準電圧Ｖｒｅｆの方が高いため、コンパレータＣ
Ｐ２の出力電圧（点Ｂの信号）は、図７の左半部に示す
ように高電圧（Ｈレベル）となる。放電灯Ｌａが寿命末
期になると、抵抗Ｒ１の検出電圧がコンパレータＣＰ２
の基準電圧Ｖｒｅｆより高くなるため、コンパレータＣ
Ｐ２の出力電圧（点Ｂの信号）は、図７の右半部に示す
ように低電圧（Ｌレベル）となる。

【００２９】従って、制御部ＣＱ２は、放電灯Ｌａの正
常点灯時には、コンパレータＣＰ２から高電圧を入力し
て、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３をオンオフ動作させる駆動
信号Ｓ１，Ｓ２を出力し、放電灯Ｌａのエミレス点灯時
には、コンパレータＣＰ２から低電圧を入力し、放電灯
Ｌａの寿命末期と判断して、駆動信号Ｓ１，Ｓ２を停止
する。これにより、インバータ回路５の発振動作を停止
させ、放電灯Ｌａの点灯を停止させる。その結果、放電
灯Ｌａのエミレス状態を確実に検出して、放電灯Ｌａの
エミレスによってスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３の電流が大き
くなるのを未然に防いで、スイッチ素子Ｑ２，Ｑ３等が
破壊されるのを確実に防止する。

【００３０】従って、放電灯点灯装置の寿命を延ばすこ
とができ、さらに非常に少ない部品でランプ寿命末期を
検出することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、電源電圧が変動して
も、チョッパー回路の電界コンデンサに流れるリプル電
流の増加を防止できるようにしたものである。また、放
電灯のエミレス状態を簡単な回路で確実に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す回路図である。

【図２】同電解コンデンサのリプル電流を示す波形図で
ある。

【図３】同コンパレータの出力電圧を示す電圧波形図で
ある。

【図４】同制御部の機能を説明するための電圧波形図で
ある。

【図５】他の実施の形態を示す回路図である。

【図６】同電解コンデンサのリプル電流を示す波形図で
ある。

【図７】同コンパレータの出力電圧及び制御部の出力信
号を示す電圧波形図である。

【図８】他の実施の形態を示す回路図である。

【図９】従来例を示す回路図である。

【図１０】他の従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

３チョッパー回路５インバータ回路７制御回路Ｑ２スイッチ素子Ｑ３スイッチ素子Ｌａ放電灯Ｃ１電解コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源の電源電圧を所定の直流電圧に
変換するチョッパー回路（３）と、一対のスイッチ素子
（Ｑ２，Ｑ３）を交互にオンオフさせてチョッパー回路
（３）の出力を高周波に変換するインバータ回路（５）
とを備え、インバータ回路（５）の出力で放電灯（Ｌ
ａ）を高周波点灯させるようにした放電灯点灯装置にお
いて、電源電圧が低下したときに、前記チョッパー回路（３）
の電解コンデンサ（Ｃ１）のリプル電流を増加させない
ように、インバータ回路（５）のスイッチ素子（Ｑ２，
Ｑ３）を制御する制御回路（７）が設けられていること
を特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】直流電源の電源電圧を所定の直流電圧に
変換するチョッパー回路（３）と、一対のスイッチ素子
（Ｑ２，Ｑ３）を交互にオンオフさせてチョッパー回路
（３）の出力を高周波に変換するインバータ回路（５）
とを備え、インバータ回路（５）の出力で放電灯（Ｌ
ａ）を高周波点灯させるようにした放電灯点灯装置にお
いて、前記チョッパー回路（３）の有する電解コンデンサ（Ｃ
１）のリプル電流が所定値以上に増加したことにより、
放電灯（Ｌａ）がエミレス状態にあることを検出するよ
うにしたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】直流電源の電源電圧を所定の直流電圧に
変換するチョッパー回路（３）と、一対のスイッチ素子
（Ｑ２，Ｑ３）を交互にオンオフさせてチョッパー回路
（３）の出力を高周波に変換するインバータ回路（５）
とを備え、インバータ回路（５）の出力で放電灯（Ｌ
ａ）を高周波点灯させるようにした放電灯点灯装置にお
いて、電源電圧が低下したときに、前記チョッパー回路（３）
の電解コンデンサ（Ｃ１）のリプル電流を増加させない
ように、インバータ回路（５）のスイッチ素子（Ｑ２，
Ｑ３）を制御すると共に、前記チョッパー回路（３）の
有する電解コンデンサ（Ｃ１）のリプル電流が所定値以
上に増加したことにより、放電灯（Ｌａ）がエミレス状
態にあることを検出して、インバータ回路（５）から放
電灯（Ｌａ）への出力を停止するように、インバータ回
路（５）のスイッチ素子（Ｑ２，Ｑ３）を制御する制御
回路（７）が設けられていることを特徴とする放電灯点
灯装置。
【請求項４】前記チョッパー回路（３）の有する電解
コンデンサ（Ｃ１）のリプル電流が一定以上増加したこ
とにより、電源電圧が低下したことを検出して、インバ
ータ回路（５）から放電灯（Ｌａ）への出力を抑制する
ようにしたことを特徴とする請求項１又は３に記載の放
電灯点灯装置。
【請求項５】前記チョッパー回路（３）の有する電解
コンデンサ（Ｃ１）のリプル電流が一定値以上に増加し
たことにより、電源電圧が低下したこと判別して、イン
バータ回路（５）から放電灯（Ｌａ）への出力を抑制す
ると共に、電解コンデンサ（Ｃ１）のリプル電流が前記
一定値を越える所定値以上に増加したことにより、放電
灯（Ｌａ）がエミレス状態にあることを検出して、イン
バータ回路（５）から放電灯（Ｌａ）への出力を停止す
るようにしたことを特徴とする請求項３に記載の放電灯
点灯装置。