JP2003217883A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回路部品に過大なストレスがかかることがな
く、放電灯への過剰な電力供給を防止して安全性の向上
が図れる。 【解決手段】出力検出電圧Ｖｘが第１の閾値Ｖref1を上
回る場合を異常と判定してチョッパ回路１を停止させる
第１の異常判定部２ａと、出力検出電圧Ｖｘが第２の閾
値Ｖref2を下回る場合を異常と判定してチョッパ回路１
並びにインバータ回路３を停止させる第２の異常判定部
２ｂとをチョッパ制御回路２に具備する。出力検出電圧
Ｖｘが異常昇圧した場合には第１の異常判定部２ａによ
り異常と判定してチョッパ回路１を停止させ、また、検
出用の抵抗Ｒ１４，Ｒ１５が支障をきたした場合には第
２の異常判定部２ｂにより異常と判定してチョッパ回路
１並びにインバータ回路３の動作を停止させるため、回
路部品に過大なストレスがかかることがなく、放電灯へ
の過剰な電力供給を防止して安全性の向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所望の直流電力を
得るチョッパ回路と、チョッパ回路で得られる直流電力
を高周波電力に変換して放電灯に供給するインバータ回
路とを備えた放電灯点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図８に示すような放電灯点灯装置
が提供されている。この従来装置は、交流電源ＡＣを全
波整流する全波整流器ＤＢと、全波整流器ＤＢの脈流出
力を所望の直流出力に変換する（昇圧）チョッパ回路１
と、チョッパ回路１の動作を制御するチョッパ制御手段
２と、チョッパ回路１の直流出力を高周波出力に変換す
るインバータ回路３と、インバータ回路３の動作を制御
するインバータ制御手段４と、インダクタ、コンデンサ
並びに放電灯（何れも図示せず）にて構成され、インバ
ータ回路３の高周波出力との共振作用によって放電灯を
高周波点灯する共振回路５とを備える。

【０００３】図９はチョッパ回路１並びにチョッパ制御
手段２の具体構成の一例を示している。全波整流器ＤＢ
の交流入力端には商用交流電源ＡＣが接続されており、
全波整流器ＤＢの脈流出力端には小容量のコンデンサＣ
１１が接続されている。チョッパ回路１は、全波整流器
ＤＢの脈流出力端の正極に一端が接続されたインダクタ
Ｌ１１と、インダクタＬ１１の他端にドレインが接続さ
れるとともにソースが抵抗Ｒ１３を介して全波整流器Ｄ
Ｂの脈流出力端の負極（＝グランド）に接続された、パ
ワーＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１１と、
スイッチング素子Ｑ１１のドレインにアノードが接続さ
れたダイオードＤ１１と、ダイオードＤ１１のカソード
が正極に接続されるとともに負極が全波整流器ＤＢの脈
流出力端の負極に接続された平滑コンデンサＣ１２とを
備える。而して、スイッチング素子Ｑ１１がオンされる
と、全波整流器ＤＢからインダクタＬ１１、スイッチン
グ素子Ｑ１１、抵抗Ｒ１３を介して電流が流れてインダ
クタＬ１１にエネルギが蓄積され、スイッチング素子Ｑ
１１のオフ時にインダクタＬ１１の蓄積エネルギによる
起電力が全波整流器ＤＢの脈流出力に重畳されてダイオ
ードＤ１１を介して平滑コンデンサＣ１２を充電するこ
とにより、平滑コンデンサＣ１２の両端から全波整流器
ＤＢの脈流出力電圧を昇圧した直流電圧が得られるもの
である。

【０００４】一方、チョッパ制御手段２は、汎用の力率
改善コントロールＩＣ（例えば、モトローラ社製のＭＣ
３４２６１等）２ａで構成され、チョッパ回路１のスイ
ッチング素子Ｑ１１をオン・オフ（スイッチング）制御
している。力率改善コントロールＩＣ２ａは、チョッパ
回路１の出力電圧を抵抗Ｒ１４，Ｒ１５で分圧した出力
検出電圧と基準電圧Ｖrefとの差分を増幅する誤差アン
プＡＰと、チョッパ回路１への入力電圧（全波整流器Ｄ
Ｂの脈流出力電圧）を抵抗Ｒ１１，Ｒ１２で分圧した入
力検出電圧を誤差アンプＡＰの出力と乗算して脈流出力
電圧（交流電源ＡＣの交流電圧）と同期した誤差信号を
得るマルチプライヤＭＰと、スイッチング素子Ｑ１１に
流れる電流を抵抗Ｒ１３で検出した検出電圧をマルチプ
ライヤＭＰから出力される誤差信号と比較する比較器Ｃ
Ｐと、インダクタＬ１１に設けられた２次巻線ｎ２から
インダクタＬ１１に流れる電流がゼロになる時点を検出
するゼロ電流検出部ＺＩと、スイッチング素子Ｑ１１の
ゲートにパルス状の駆動信号を出力する駆動信号出力部
ＤＲと、比較器ＣＰ並びにゼロ電流検出部ＺＩの出力に
基づいて駆動信号出力部ＤＲを制御し、駆動信号のオン
デューティ比（スイッチング素子Ｑ１１のオン時間）を
調整する制御部ＣＴとを具備する。

【０００５】制御部ＣＴは、ゼロ電流検出部ＺＩでゼロ
電流が検出されたときに駆動信号出力部ＤＲに制御信号
を出力してスイッチング素子Ｑ１１をオンとする駆動信
号を出力させ、比較器ＣＰにて検出電圧が誤差信号を超
えたときに駆動信号出力部ＤＲに制御信号を出力して駆
動信号を停止させるように動作するものであって、ゼロ
電流検出部ＺＩ及び比較器ＣＰの出力をラッチするラッ
チ回路（ＲＳフリップフロップ回路）やタイマ回路、ロ
ジック回路等で構成される。而して、スイッチング素子
Ｑ１１に流れる電流（入力電流）の検出電圧が交流電源
ＡＣの電源電圧に追従した誤差信号を超えたときにスイ
ッチング素子Ｑ１１をオフするように制御部ＣＴが制御
動作を行うことにより、交流電源ＡＣからの入力電圧と
入力電流の位相差を減少させて力率が改善できるととも
に、負荷変動に対してチョッパ回路１の出力電圧を略一
定に保つことができるものである。

【０００６】一方、図１０はインバータ回路３並びにイ
ンバータ制御手段４の具体構成の一例を示している。イ
ンバータ回路３は、チョッパ回路１の出力端（平滑コン
デンサＣ１２の両端）にＭＯＳＦＥＴからなる一対のス
イッチング素子Ｑ１，Ｑ２が直列接続され、ローサイド
のスイッチング素子Ｑ２の両端（ドレイン−ソース間）
に共振回路５が接続されてなる、いわゆるハーフブリッ
ジ型のものである。

【０００７】また、インバータ制御手段４は、発振周波
数が可変である発振回路ＯＳと、発振回路ＯＳから出力
される高周波のパルス信号からスイッチング素子Ｑ１，
Ｑ２の駆動信号を作成するインバータ駆動回路４ａと、
交流電源ＡＣが投入されてインバータ制御手段４が動作
を開始してからの経過時間を計時するタイマ回路ＴＭと
を具備し、タイマ回路ＴＭで計時する経過時間に応じて
発振回路ＯＳの発振周波数を調整する。なお、発振回路
ＯＳの基準となる発振周波数は外付けの抵抗Ｒ１６及び
コンデンサＣ１３にて設定される。インバータ駆動回路
４ａは、発振回路ＯＳの出力するパルス信号から、互い
に位相が異なり且つ同時にＬレベルとなる期間（デッド
タイム）を有する２つのパルス信号を生成するデッドタ
イム設定部ＤＴと、一方のパルス信号をレベルシフトす
るレベルシフト回路ＬＳと、レベルシフト回路ＬＳでレ
ベルシフトされたパルス信号、並びにデッドタイム設定
部ＤＴから出力する他方のパルス信号をそれぞれラッチ
するＲＳフリップフロップ回路ＦＦ１，ＦＦ２と、ＲＳ
フリップフロップ回路ＦＦ１，ＦＦ２の出力パルスに応
じて駆動信号を作成するドライブ回路ＤＤ１，ＤＤ２と
を備える。而して、インバータ制御手段４により２つの
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互に高周波でオン／オ
フすることでチョッパ回路１の直流電圧を高周波電圧に
変換して共振回路５に供給するものである。

【０００８】ところで、放電灯、特に熱陰極型の蛍光灯
を点灯する放電灯点灯装置においては、消灯状態から始
動、点灯に至るまでにフィラメントの予熱を行う先行予
熱期間、先行予熱後に高電圧を印加して放電灯を始動す
る始動期間が設けられ、始動期間経過後に放電灯を定格
点灯あるいは調光点灯するタイマ制御が行われることが
多く、このためにインバータ制御手段４にタイマ回路Ｔ
Ｍが設けてある。すなわち、タイマ回路ＴＭの出力に基
づいて発振回路ＯＳの発振周波数（インバータ回路３の
動作周波数）が変更され、例えば、先行予熱期間では発
振周波数を共振回路５の無負荷共振周波数よりも充分に
高い周波数に設定されて放電灯への印加電圧を低電圧と
し、始動期間には発振周波数を無負荷共振周波数に近い
周波数に設定されることで放電灯に高電圧を印加して始
動するとともに、始動期間終了後は放電灯に定格ランプ
電力を供給し得る周波数に設定される。

【０００９】なお、上述のインバータ制御手段４の機能
を実現する制御用ＩＣも多数商品化されており、チョッ
パ制御手段２の力率改善コントロールＩＣ２ａと組み合
わせて使用される場合が多い。ここで、従来はインバー
タ回路３のハイサイドのスイッチング素子Ｑ１を駆動す
る駆動回路に多数の部品が必要であったが（例えば、特
開平１０−３２６６８２号公報等参照）、上述の制御用
ＩＣからなるインバータ制御手段４を用いることで部品
点数が削減できるとともに、プリント基板の部品配置や
パターン配線が容易になるために放電灯点灯装置の小型
化並びにコストダウンが実現できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
のようにチョッパ制御手段３とインバータ制御手段４を
それぞれ個別のＩＣで構成した場合には次のような問題
が生じる虞がある。

【００１１】一般的なＩＣでは、動作電源供給用の制御
用電源から供給される制御電源電圧が低い場合にスタン
バイ状態となって消費電力を低減し、制御電源電圧が所
定レベルまで達したときに動作を開始するスタンバイ機
能を有するものが多い。また、制御電源電圧が所定レベ
ル以下に低下すると上記ＩＣは動作を停止してスタンバ
イ状態になるが、制御電源電圧の立ち上がり時に動作を
開始する閾値レベルと、立ち下がり時に動作を停止する
閾値レベルとの間にはヒステリシスが存在する。そし
て、上記閾値レベルが個々のＩＣの仕様によって異な
り、さらに個体差や温度差によってばらつくため、チョ
ッパ回路１がインバータ回路３よりも先に動作を開始す
る場合、インバータ回路３が先に動作を開始する場合、
チョッパ回路１が先に動作を停止する場合、インバータ
回路３が先に動作を停止する場合が起こり得る。

【００１２】（１）インバータ回路が先に動作を停止す
る場合 一般に放電灯点灯装置では、無負荷や寿命末期の状態で
インバータ回路の動作が継続すると過大な共振電流が流
れて回路部品にストレスがかかるため、ランプ電圧など
から無負荷や寿命末期の状態（異常状態）を検出してイ
ンバータ回路の動作を停止したり、放電灯への供給電力
を低減する制御を行って回路を保護している。また、交
流電源の瞬時停電（瞬停）によってインバータ回路の直
流入力電圧が低下した場合には、放電灯の安定点灯が維
持できなくなって立ち消えを起こす虞があるが、このと
きに放電灯に印加されている電圧が過大であるために上
記回路保護機能がはたらいてしまい、交流電源の復帰後
に放電灯が再点灯しないことがあるから、交流電源の瞬
停を検出したときにインバータ回路の動作モードを初期
のモード（電源投入直後や先行予熱時のモード）にリセ
ットする機能が付加されている。

【００１３】一方、上記回路保護機能やリセット機能が
はたらいた場合、チョッパ回路からみた負荷の電力消費
が減少するためにチョッパ回路の出力電圧が過昇圧とな
りやすいので、インバータ回路の動作停止時、及び放電
灯への供給電力低減時にはチョッパ回路の動作も停止さ
せることが望ましい。そこで、電源投入時にインバータ
回路が動作を開始するまではチョッパ回路を確実に停止
させて過昇圧を防止するとともに、インバ−タ回路の動
作中に異常が生じたときには、直接インバータ制御手段
から停止信号を与えてチョッパ制御手段を停止させてイ
ンバータ回路にストレスを与えないようにしたものが提
案されている（特開平１１−１８７６６８号公報参
照）。しかしながら、当該公報に記載された従来例で
は、チョッパ制御手段を停止する停止手段が必要になる
ために回路構成が複雑化するという問題がある。

【００１４】（２）チョッパ回路が先に動作を停止する
場合 交流電源の瞬停時にチョッパ制御手段の制御用電源が充
分なレベルであれば、交流電源の復帰後にチョッパ回路
が動作を再開可能であるから特に問題は生じない。とこ
ろが、瞬停時に制御用電源も低下してチョッパ制御手段
の力率改善コントロールＩＣがスタンバイ状態となり、
さらにインバータ回路が動作を継続し且つ放電灯の点灯
状態が維持された場合には、インバータ回路の動作が初
期状態に戻らず、しかも、上述のように制御電源電圧の
立ち上がり時に動作を開始する閾値レベルと立ち下がり
時に動作を停止する閾値レベルとの間にはヒステリシス
が存在するから、チョッパ制御手段がスタンバイ状態か
ら復帰するために必要なレベルの制御電源電圧が得られ
ない虞がある。例えば、図１１に示すようにインバータ
回路１３の出力側に接続されて共振回路を構成するイン
ダクタＬｘの２次巻線に誘起される電圧を整流平滑して
チョッパ制御手段１４の制御電源を得るようにしたもの
が提案されているが（特開平５−９４８９３号公報参
照）、交流電源ＡＣの瞬停時にはインダクタＬｘの２次
巻線に誘起される電圧が低下するために制御電源電圧も
著しく低下することになる。

【００１５】（３）インバータ回路が先に動作を停止す
る場合 制御用電源を作成する電源回路の構成として、図１１に
示すように共振回路を構成するインダクタＬｘの２次巻
線から供給する構成や、チョッパ回路を構成するインダ
クタの２次巻線から供給する構成等の種々のものが存在
する。しかしながら、チョッパ回路の安定動作時に合わ
せて上記電源回路を設計した場合、チョッパ回路が動作
を停止すると充分な制御用電源電圧が得られず、反対
に、チョッパ回路の動作停止時にも充分な制御用電源電
圧を確保しようとすると安定動作時における消費電力が
増大して効率が悪化するという問題が生じる。

【００１６】（４）チョッパ回路が先に動作を開始する
場合 既に説明したようにチョッパ回路からみた負荷の電力消
費が減少するためにチョッパ回路の出力電圧が過昇圧と
なりやすく、また、負荷（放電灯）が無負荷状態、寿命
末期状態、先行予熱状態の何れであるかを判別する手段
をチョッパ制御手段が具備していないので、特開平１１
−１８７６６８号公報に記載されたもののように複雑な
構成が必要となってしまう。

【００１７】以上をまとめると、放電灯の状態（無負
荷、寿命末期、瞬停による立ち消え等）、及びインバー
タ回路の動作状態（発振停止、先行予熱等）の判別をイ
ンバータ制御手段で行っており、チョッパ制御手段には
そのような判別手段がないため、放電灯の状態並びにイ
ンバータ回路の動作状態に関わらず、チョッパ回路が動
作を継続して過昇圧となる虞がある。

【００１８】また、上述のように種々の問題が存在する
ことから、チョッパ制御手段やインバータ制御手段に供
給される制御用電源電圧の立ち上がり時においては、各
制御手段の動作開始電圧のばらつきに関わらず、チョッ
パ回路を確実に先に動作させる手段、あるいはインバー
タ回路を先に動作させる手段を設けないと、上述の全て
の問題に対する対策が必要とされ、回路構成がさらに複
雑化してしまう。

【００１９】さらに、力率改善コントロールＩＣ２ａ
は、チョッパ回路１の出力電圧を検出する抵抗Ｒ１４，
Ｒ１５に故障が発生した場合にチョッパ回路１の出力電
圧を過昇圧させてしまうという問題がある。例えば、抵
抗Ｒ１４が開放した場合、又は抵抗Ｒ１５が短絡した場
合に検出電圧がゼロとなるため、誤差アンプＡＰの出力
が実際の出力電圧に対するよりもかなり大きくなるた
め、出力電圧が低いと誤判断されてスイッチング素子Ｑ
１１のオンデューティ比を大きくして出力を増大させて
しまうものである。その結果、チョッパ回路１並びにイ
ンバータ回路３の全ての部品に過大なストレスがかかる
とともに、放電灯へもその定格を超える電力が供給され
ることになる。なお、放電灯は使用者が容易に触れるこ
とができるものであるから、上述のような過大な電力が
供給されると安全上にも支障をきたすことになる。

【００２０】本発明は上記事情に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、チョッパ回路の出力電圧が異常昇圧
した場合やチョッパ回路の出力電圧を検出する出力電圧
検出手段が支障をきたした場合に回路部品に過大なスト
レスがかかることがなく、放電灯への過剰な電力供給を
防止して安全性の向上が図れる放電灯点灯装置を提供す
ることにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、交流電源を整流する整流器と、
インダクタ、平滑コンデンサ並びにスイッチング素子を
具備して整流器の出力電圧を所望の直流電圧に変換する
チョッパ回路と、１乃至複数のスイッチング素子を具備
してチョッパ回路から供給される直流電圧を高周波の交
流電圧に変換するインバータ回路と、インダクタ、コン
デンサ並びに放電灯を具備しインバータ回路から出力さ
れる高周波電圧との共振作用によって放電灯に高周波電
力を供給して点灯させる共振回路と、チョッパ回路の出
力電圧を検出する出力電圧検出手段と、出力電圧検出手
段の検出結果に基づいてチョッパ回路が具備するスイッ
チング素子をオン・オフ制御することによりチョッパ回
路の出力電圧を所望のレベルとするチョッパ制御手段
と、インバータ回路が具備するスイッチング素子をオン
・オフ制御するインバータ制御手段とを備えた放電灯点
灯装置において、インバータ制御手段は、上記スイッチ
ング素子をオン・オフ駆動する駆動信号の周波数を設定
する周波数設定手段を具備してなり、チョッパ制御手段
は、出力電圧検出手段の検出値と所定の基準値との差分
を増幅する誤差アンプと、誤差アンプの出力を減少させ
るようにスイッチング素子のオン・オフ時間を調整する
駆動制御手段と、上記所望レベルよりも充分に高い値に
設定される第１の閾値を出力電圧検出手段の検出値と比
較し、検出値が第１の閾値を上回る場合を異常と判定し
て駆動制御手段によるスイッチング素子の駆動制御を禁
止してチョッパ回路を停止させる第１の異常判定手段
と、上記所望レベルよりも充分に低い値に設定される第
２の閾値を出力電圧検出手段の検出値と比較し、検出値
が第２の閾値を下回る場合を異常と判定して駆動制御手
段によるスイッチング素子の駆動制御を禁止してチョッ
パ回路を停止させるとともに周波数設定手段を制御して
駆動信号を停止あるいは放電灯への供給電力を低減する
方向へ周波数を変化させる第２の異常判定手段とを具備
することを特徴とし、チョッパ回路の出力電圧が異常昇
圧した場合には第１の異常判定手段により異常と判定し
てチョッパ回路を停止させ、また、出力電圧検出手段が
支障をきたした場合には第２の異常判定手段により異常
と判定してチョッパ回路を停止させるとともにインバー
タ回路の動作を停止あるいは出力を低減させるため、回
路部品に過大なストレスがかかることがなく、放電灯へ
の過剰な電力供給を防止して安全性の向上が図れる。

【００２２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、チョッパ制御手段は、検出値が第２の閾値を下回る
場合を異常と判定して駆動制御手段によるスイッチング
素子の駆動制御を禁止してチョッパ回路を停止させると
ともに周波数設定手段を制御して駆動信号を停止させる
上記第２の異常判定手段と、上記所望レベルよりも低く
且つ第２の閾値よりも高い値に設定される第３の閾値を
出力電圧検出手段の検出値と比較し、検出値が第３の閾
値を下回る場合を異常と判定して放電灯への供給電力を
低減する方向へ周波数を変化させる第３の異常判定手段
を具備することを特徴とし、交流電源の瞬時停電により
チョッパ回路の出力が第２の閾値よりは高いが第３の閾
値よりも低いレベルにまで低下した場合には第３の異常
判定手段により異常と判定してインバータ回路から放電
灯への供給電力を低減させるため、交流電源が瞬時停電
から復帰した後でもチョッパ制御手段やインバータ制御
手段に対して安定して電源を供給することができる。

【００２３】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、インバータ制御手段は、交流電源の電源投入後から
所定の先行予熱期間を計時するとともに先行予熱期間終
了後に所定の始動期間を計時し、先行予熱期間の計時中
に予熱信号を出力し且つ始動期間の計時中に始動信号を
出力するタイマ手段と、上記予熱信号に応じて駆動信号
の周波数を先行予熱に対応した周波数に設定するととも
に上記始動信号に応じて駆動信号の周波数を放電灯の始
動に対応した周波数に設定する上記周波数設定手段とを
具備してなり、第２の異常判定手段は、チョッパ回路の
動作開始から所定の検出禁止期間が経過するまでの間は
異常判定を行わないことを特徴とし、チョッパ回路の動
作が安定するまでの間は出力電圧が所望のレベルよりも
低くなるから、その間における第２の異常判定手段によ
る異常判定を禁止することで誤判定の発生を回避するこ
とができる。

【００２４】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、上記検出禁止期間を、１５０ミリ秒から先行予熱期
間の終了までの範囲に設定することを特徴とし、請求項
３の発明と同様の作用を奏する。

【００２５】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、第１の閾値を、誤差アンプの基準値に対して１１０
％以上且つ１３５％以下の値に設定し、第２の閾値を、
誤差アンプの基準値に対して９０％以下の値に設定した
ことを特徴とし、請求項１の発明と同様の作用を奏す
る。

【００２６】請求項６の発明は、請求項２又は３又は４
の発明において、第２の閾値を、誤差アンプの基準値に
対して２５％以下の値に設定したことを特徴とし、請求
項２又は３又は４の発明と同様の作用を奏する。

【００２７】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１に本実施形態
の概略構成図を示し、図２にチョッパ回路１並びにチョ
ッパ制御手段２の具体構成の一例を示す。但し、基本的
な構成は図８に示した従来例と共通であるから、共通の
構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、本実施
形態の特徴であるチョッパ制御回路２並びにインバータ
制御回路４についてのみ説明する。

【００２８】まず、本実施形態におけるチョッパ制御回
路２が従来例のものと異なる点は、抵抗Ｒ１４、Ｒ１５
で分圧して得られるチョッパ回路１の出力検出信号を閾
値と比較することでチョッパ回路１の異常の有無を判定
する第１及び第２の異常判定部２ａ，２ｂと、制御ブロ
ックＣＢから駆動信号出力部ＤＲへ出力される２値の駆
動制御信号と第１及び第２の異常判定部２ａ，２ｂの出
力信号の論理積を演算するアンドゲートＧ１とを具備す
る点にある。なお、図１における制御ブロックＣＢは、
図２におけるマルチプライヤＭＰ、比較器ＣＰ、ゼロ電
流検出部ＺＩ並びに制御部ＣＴを一纏めに図示したもの
である。

【００２９】チョッパ回路１の出力電圧を抵抗Ｒ１４，
Ｒ１５で分圧した出力検出電圧Ｖｘが第１の異常判定部
２ａを構成する比較器ＣＰ１の−端子及び第２の異常判
定部２ｂを構成する比較器ＣＰ２の＋端子にそれぞれ入
力される。また、比較器ＣＰ１の＋端子には第１の閾値
Ｖref1が入力され、比較器ＣＰ２の−端子には第２の閾
値Ｖref2が入力される。但し、第１及び第２の閾値Ｖre
f1，Ｖref2は、誤差アンプＡＰの基準電圧Ｖrefとの間
にＶref2＜Ｖref＜Ｖref1の大小関係が成立するように
設定される。

【００３０】而して、インバータ回路３が正常動作し、
且つ放電灯が正常に点灯している場合、出力検出電圧Ｖ
ｘが基準電圧Ｖrefにほぼ一致し、Ｖref2＜Ｖｘ＜Ｖref
1の関係が成立するから、各比較器ＣＰ１，ＣＰ２の出
力（第１及び第２の異常判定部２ａ，２ｂの出力）が何
れもＨレベル（異常なし）となる。このため、アンドゲ
ートＧ１の出力が制御部ＣＴの出力と一致し、制御部Ｃ
Ｔから出力される駆動制御信号がアンドゲートＧ１を介
してそのままドライブ出力部ＤＲに与えられ、チョッパ
回路１のスイッチング素子Ｑ１１が制御部ＣＴによって
スイッチング制御される。

【００３１】一方、放電灯の寿命末期、あるいは放電灯
の未接続（無負荷）などの理由でインバータ回路３の動
作が停止した場合には、チョッパ回路１からみた負荷が
軽くなるためにチョッパ回路１の出力電圧が上昇して回
路各部に過大なストレスがかかり易い状況となる。しか
しながら、このような状況では出力検出電圧Ｖｘが基準
電圧Ｖrefよりも高くなり、Ｖref2＜Ｖref1＜Ｖｘの関
係が成立するから、比較器ＣＰ１の出力（第１の異常判
定部２ａの出力）がＬレベル（異常有り）となる。この
ため、アンドゲートＧ１の出力が制御部ＣＴの出力と無
関係に常にＬレベルとなり、スイッチング素子Ｑ１１が
オフ状態となってチョッパ回路１の動作が停止するか
ら、チョッパ回路１の出力電圧が過大に上昇することが
なく、回路各部にストレスを与えることもない。なお、
スイッチング素子Ｑ１１がオフ状態となることでチョッ
パ回路１の出力電圧が低下するから、出力検出電圧Ｖｘ
が第１の閾値Ｖref1を下回った時点で制御部ＣＴによる
スイッチング素子Ｑ１１のスイッチング制御が可能とな
ってチョッパ回路１が動作を再開する。

【００３２】ここで、交流電源ＡＣの定格が２４０Ｖの
場合、チョッパ回路１の出力電圧は略４００Ｖに設定さ
れる。一方、市販されているスイッチング素子は耐圧が
高いほど高価であるため、一般的には耐圧が６００Ｖ以
下のものが使用される場合が多い。よって、チョッパ回
路１の出力電圧が上昇するとき、スイッチング素子Ｑ１
１の耐圧に多少の余裕を持たせるとして、正常時のチョ
ッパ回路１の出力電圧を１００％としたときに１３５％
程度までに抑える必要がある。さらに、チョッパ回路１
の平滑コンデンサＣ１２の容量が使用時間の経過に伴っ
て減少すると、チョッパ回路１の出力電圧のリップルが
増加してしまう。従って、比較器ＣＰ１（第１の異常判
定部２ａ）の第１の閾値Ｖref1を、誤差アンプＡＰの基
準電圧Ｖrefに対して、その１１０％以上且つ１３５％
以下の範囲に設定すればよい。

【００３３】一方、放電灯が寿命末期に近付いた状態で
インバータ回路３の動作が継続した場合には、共振電流
の増大により消費電力が増えるため、チョッパ回路１か
らみた負荷が重くなってチョッパ回路１の出力電圧が低
下し易い。また、交流電源ＡＣの瞬停時にはチョッパ回
路１の出力電圧も低下し、放電灯の立ち消えが生じ易く
なるとともに、インバータ回路３のスイッチング素子に
は進相電流によるストレスがかかり易くなる。しかしな
がら、このような状況では出力検出電圧Ｖｘが基準電圧
Ｖrefよりも低くなり、Ｖｘ＜Ｖref2＜Ｖref1の関係が
成立するから、比較器ＣＰ２の出力（第２の異常判定部
２ｂの出力）がＬレベル（異常有り）となる。このた
め、アンドゲートＧ１の出力が制御部ＣＴの出力と無関
係に常にＬレベルとなり、スイッチング素子Ｑ１１がオ
フ状態となってチョッパ回路１の動作が停止する。一
方、比較器ＣＰ２の出力はインバータ制御回路４のアン
ドゲートＧ２にも入力されているので、アンドゲートＧ
２の出力が発振回路ＯＳの出力と無関係に常にＬレベル
となり、インバータ回路３のスイッチング素子がオフ状
態となってインバータ回路３の動作も停止するから、上
述のようなストレスがかかることもなくなる。さらに、
チョッパ回路１の出力電圧検出用の抵抗Ｒ１４，Ｒ１５
に故障が発生した場合、各比較器ＣＰ１，ＣＰ２の入力
端子が短絡あるいは開放されるために比較器ＣＰ１，Ｃ
Ｐ２の少なくとも何れか一方の出力が常にＬレベルとな
ってチョッパ回路１の動作が停止することになる。従っ
て、抵抗Ｒ１４，Ｒ１５に故障が発生して出力検出電圧
Ｖｘがゼロになった場合におけるチョッパ回路１の出力
電圧の異常昇圧も防止できる。

【００３４】なお、上述のようにチョッパ回路１の平滑
コンデンサＣ１２の容量が使用時間の経過に伴って減少
するとチョッパ回路１の出力電圧のリップルが増加して
しまうから、誤差アンプＡＰの基準電圧Ｖrefに対し
て、比較器ＣＰ２の第２の閾値Ｖref2をその９０％以下
に設定すればよい。

【００３５】上述のように本実施形態によれば、チョッ
パ回路１の出力電圧が異常昇圧した場合や、チョッパ回
路１の出力電圧を検出する検出素子（抵抗Ｒ１４，Ｒ１
５）に故障が発生した場合においても、チョッパ制御回
路２並びにインバータ制御回路４が各々チョッパ回路１
及びインバータ回路３の動作を停止させるため、回路部
品に過大なストレスをかけることがなく、放電灯への過
剰な電力供給も防止でき、安全性の向上が図れる。ま
た、従来構成に対して簡単な論理素子を追加するだけで
済み、チョッパ制御回路２とインバータ制御回路４を一
つの集積回路で構成することも容易である。

【００３６】（実施形態２）図３に本実施形態の概略構
成図を示し、図４にチョッパ回路１並びにチョッパ制御
回路２の具体構成の一例を示す。但し、基本的な構成は
実施形態１と共通であるから、共通の構成要素には同一
の符号を付して説明を省略する。

【００３７】まず、本実施形態におけるインバータ制御
回路４が実施形態１のものと異なる点は、第２の比較器
ＣＰ２の出力と発振回路ＯＳの出力との論理積を演算す
るアンドゲートＧ２の代わりに、後述するフリップフロ
ップ回路ＦＦの出力Ｑとタイマ回路ＴＭから出力される
予熱信号との論理積を演算するアンドゲートＧ３、並び
にフリップフロップ回路ＦＦの出力Ｑとタイマ回路ＴＭ
から出力される始動信号との論理積を演算するアンドゲ
ートＧ４を具備する点にある。

【００３８】ここで、タイマ回路ＴＭは、交流電源ＡＣ
が投入された後の経過時間をカウントし、電源投入後の
先行予熱期間においては予熱信号並びに始動信号をとも
にＬレベルとし、先行予熱期間経過後の始動期間におい
ては予熱信号をＨレベル、始動信号をＬレベルとし、始
動期間経過後の放電灯の点灯時においては予熱信号並び
に始動信号をともにＨレベルとする。一方、発振回路Ｏ
Ｓは予熱信号及び始動信号に応じて発振周波数（インバ
ータ回路３の動作周波数）を変更するものであって、予
熱信号並びに始動信号がともにＬレベル（先行予熱期
間）であれば、発振周波数を共振回路５の無負荷共振周
波数よりも充分に高い周波数に設定して放電灯への印加
電圧を下げて予熱電流を供給し、予熱信号がＨレベル且
つ始動信号がＬレベル（始動期間）であれば、発振周波
数を無負荷共振周波数に近い周波数に設定することで放
電灯への印加電圧を上げて放電灯を始動するとともに、
予熱信号並びに始動信号がともにＨレベルであれば、放
電灯に定格ランプ電力を供給し得る周波数に設定する。

【００３９】而して、後述するようにチョッパ回路１の
出力電圧が低下して出力検出電圧Ｖｘが第２の比較器Ｃ
Ｐ２の第２の閾値Ｖref2を下回った場合、後述するよう
にチョッパ制御回路２のフリップフロップ回路ＦＦの出
力ＱがＬレベルとなるために２つのアンドゲートＧ３，
Ｇ４の出力が何れもＬレベルとなり、タイマ回路ＴＭか
ら出力される予熱信号及び始動信号にかかわらず、発振
回路ＯＳに入力される予熱信号並びに始動信号が何れも
Ｌレベルとなる。このため、発振回路ＯＳの発振周波数
が先行予熱期間と同じ周波数に設定されるから、インバ
ータ回路３の出力が先行予熱期間と同様に放電灯の点灯
時よりも充分に低くなる。

【００４０】一方、本実施形態のチョッパ制御回路２が
実施形態１のものと異なる点は、比較器ＣＰ２の＋端子
に第２の閾値Ｖref2が入力されるとともに−端子に出力
検出電圧Ｖｘが入力され、この比較器ＣＰ２と、タイマ
回路ＴＭから出力される予熱信号を反転するインバータ
ＩＶと、比較器ＣＰ２の出力がリセット端子に入力さ
れ、インバータＩＶで反転された予熱信号がセット端子
に入力されるとともに出力ＱがアンドゲートＧ１に入力
されるフリップフロップ回路ＦＦとで第２の異常判定部
２ｂを構成した点にある。

【００４１】而して、先行予熱期間においてはタイマ回
路ＴＭの予熱信号がＬレベルであり、フリップフロップ
回路ＦＦのセット端子にはインバータＩＶで反転された
Ｈレベルの信号が入力され、異常がない場合には比較器
ＣＰ２から出力されたＬレベルの信号がフリップフロッ
プ回路ＦＦのリセット端子に入力される。そして、フリ
ップフロップ回路ＦＦの出力ＱがＨレベルとなり、アン
ドゲートＧ１の出力が制御部ＣＴの出力と一致するた
め、制御部ＣＴから出力される駆動制御信号がアンドゲ
ートＧ１を介してそのままドライブ出力部ＤＲに与えら
れ、チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑ１１が制御部
ＣＴによってスイッチング制御される。

【００４２】次に、始動期間並びにその後の点灯時にお
いてはタイマ回路ＴＭの予熱信号がＨレベルとなるた
め、フリップフロップ回路ＦＦのセット端子にはインバ
ータＩＶで反転されたＬレベルの信号が入力され、出力
ＱはＨレベルのままとなる。よって、チョッパ制御回路
２による制御動作が正常に行われてチョッパ回路１の出
力電圧が所望のレベルに制御される。

【００４３】そして、点灯時において何らかの理由でチ
ョッパ回路１の出力電圧が低下した場合には、出力検出
電圧Ｖｘが第２の閾値Ｖref2を下回ることによって比較
器ＣＰ２の出力がＨレベルとなり、フリップフロップ回
路ＦＦの出力ＱがＬレベルに反転するため、アンドゲー
トＧ１の出力が制御部ＣＴの出力と無関係に常にＬレベ
ルとなり、スイッチング素子Ｑ１１がオフ状態となって
チョッパ回路１の動作が停止する。一方、フリップフロ
ップ回路ＦＦの出力Ｑはインバータ制御回路４のアンド
ゲートＧ３，Ｇ４にも入力されているので、アンドゲー
トＧ３，Ｇ４の出力が予熱信号及び始動信号と無関係に
常にＬレベルとなる。このため、発振回路ＯＳの発振周
波数が先行予熱期間と同じ周波数に設定されるから、イ
ンバータ回路３の出力が先行予熱期間と同様に放電灯の
点灯時よりも充分に低くなる。このとき、インバータＩ
Ｖの出力はＨレベルとなるが、比較器ＣＰ２の出力がＨ
レベルである間はフリップフロップ回路ＦＦの出力（第
２の異常判定部２ｂの出力）ＱがＬレベルのままとな
る。

【００４４】本実施形態は上述のように構成したもので
あり、先行予熱期間においてはフリップフロップ回路Ｆ
Ｆのセット入力が常にＨレベルとなり、第２の異常判定
部２ｂにおける異常判定が無効となるため、チョッパ回
路１の動作が安定するまでの過渡期における出力低下の
誤検出を回避し、チョッパ回路１並びにインバータ回路
３の動作を継続させることができるという利点がある。

【００４５】（実施形態３）図５に本実施形態の概略構
成図を示す。但し、本実施形態はチョッパ制御回路２の
構成に特徴があるが、基本的な構成は実施形態２と共通
であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して説
明を省略する。

【００４６】本実施形態におけるチョッパ制御回路２が
実施形態２のものと異なる点は、インバータ制御回路４
のタイマ回路ＴＭから出力される検出禁止信号（後述す
る）と比較器ＣＰ２の出力との負論理の論理積を演算す
るとともにその出力がアンドゲートＧ１に入力されるナ
ンドゲートＧ５を第２の異常判定部２ｂに具備する点に
ある。

【００４７】タイマ回路ＴＭから出力される検出禁止信
号は、交流電源ＡＣの投入後から所定の検出禁止期間が
経過するまでの間にＬレベルとなり、検出禁止期間の経
過後にＨレベルとなる。

【００４８】而して、上記検出禁止期間においては検出
禁止信号がＬレベルであり、ナンドゲートＧ５にはＬレ
ベルの信号が入力されるため、比較器ＣＰ２の出力にか
かわらずナンドゲートＧ５の出力が常にＨレベルとな
る。また、異常がない場合には比較器ＣＰ１からアンド
ゲートＧ１へＨレベルの信号が出力されるため、アンド
ゲートＧ１の出力は制御ブロックＣＢの出力と一致する
ことになり、制御ブロックＣＢから出力される駆動制御
信号がアンドゲートＧ１を介してそのままドライブ出力
部ＤＲに与えられ、チョッパ回路１のスイッチング素子
Ｑ１１が制御ブロックＣＢによってスイッチング制御さ
れる。

【００４９】次に、検出禁止期間の経過後においては検
出禁止信号がＨレベルとなり、ナンドゲートＧ５にはＨ
レベルの信号が入力されるため、比較器ＣＰ２の出力に
応じてナンドゲートＧ５の出力が切り換わる、すなわ
ち、第２の異常判定部２ｂによる異常判定動作が有効と
なる。

【００５０】ここで、電源投入時点からチョッパ回路１
の動作が安定するまでの時間はインバータ回路３の設計
や第１の比較器ＣＰ１の閾値Ｖref1によって影響を受け
るが、およそ１０〜１５０ミリ秒の時間を要するので、
検出禁止期間としては１５０ミリ秒よりも短くない時間
に設定すればよい。なお、検出禁止信号を予熱信号で兼
用しても構わない。

【００５１】本実施形態は上述のように構成したもので
あり、電源投入後からチョッパ回路１の動作が安定する
までの検出禁止期間においてはナンドゲートＧ５に常に
Ｌレベルの信号が入力されることから第２の異常判定部
２ｂにおける異常判定が無効となり、制御ブロックＣＢ
から出力される駆動制御信号がアンドゲートＧ１を介し
てそのままドライブ出力部ＤＲに与えられるため、チョ
ッパ回路１の動作が安定するまでの過渡期における出力
低下の誤検出を回避し、チョッパ回路１並びにインバー
タ回路３の動作を継続させることができるという利点が
ある。

【００５２】（実施形態４）図６に本実施形態の概略構
成図を示す。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形
態２と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号
を付して説明を省略する。

【００５３】まず、本実施形態におけるチョッパ制御回
路２が実施形態２のものと異なる点は、第１及び第２の
異常判定部２ａ，２ｂに加えて第３の異常判定部２ｃを
備えた点にある。第３の異常判定部２ｃは、チョッパ回
路１の出力検出電圧Ｖｘを第３の閾値Ｖref3と比較し、
出力検出電圧Ｖｘが第３の閾値Ｖref3よりも低い場合に
Ｌレベル、高い場合にＨレベルの信号を出力するもので
ある。但し、第３の閾値Ｖref3は、誤差アンプＡＰの基
準電圧Ｖref並びに第１及び第２の閾値Ｖref1，Ｖref2
との間にＶref2＜Ｖref3＜Ｖref＜Ｖref1の大小関係が
成立するように設定される。

【００５４】一方、本実施形態におけるインバータ制御
回路４が実施形態２のものと異なる点は、２つのアンド
ゲートＧ３，Ｇ４が第３の異常判定部２ｃの出力と予熱
信号並びに始動信号との論理積をそれぞれ演算する点
と、第２の異常判定部２ｂの出力と発振回路ＯＳの出力
との論理積を演算するアンドゲートＧ６を具備する点と
にある。したがって、チョッパ回路１の出力が異常に低
下して第２の閾値Ｖref2を下回ると、第２の異常判定部
２ｂの出力がＬレベルとなり、アンドゲートＧ６の出力
も常にＬレベルとなるからインバータ制御回路４による
制御動作が停止する。また、交流電源ＡＣの瞬時停電に
よりチョッパ回路１の出力が第２の閾値Ｖref2よりは高
いが第３の閾値Ｖref3よりも低いレベルにまで低下した
場合には、第１及び第２の異常判定部２ａ，２ｂの出力
が共にＨレベルであるからチョッパ回路１は動作を継続
する。それに対して第３の異常判定部２ｃの出力がＬレ
ベルとなり、アンドゲートＧ３，Ｇ４の出力が常にＬレ
ベルとなるから、先行予熱期間と同じ状態となってイン
バータ回路３の出力が絞られることになる。その結果、
インバータ回路３のスイッチング素子等に過大なストレ
スがかかるのを防ぐことができる。さらに、チョッパ回
路１の動作を継続した状態でインバータ回路３を先行予
熱期間と同じ動作状態としているため、電源投入時と全
く同じ状況であり、交流電源ＡＣが瞬停から復帰した後
もチョッパ制御回路２並びにインバータ制御回路４へ安
定して制御電源を供給することが可能である。

【００５５】上述のように本実施形態においては、チョ
ッパ回路１の出力が異常に上昇して第１の閾値Ｖref1を
上回ると、第１の異常判定部２ａの出力がＬレベルとな
り、アンドゲートＧ１の出力も常にＬレベルとなるから
チョッパ制御回路２による制御動作が停止してチョッパ
回路１も停止する。また、チョッパ回路１の出力が異常
に低下して第２の閾値Ｖref2を下回ると、第２の異常判
定部２ｂの出力がＬレベルとなり、アンドゲートＧ１，
Ｇ６の出力も常にＬレベルとなるからチョッパ制御回路
２並びにインバータ制御回路４による制御動作がともに
停止してチョッパ回路１及びインバータ回路３が双方と
も動作を停止する。なお、第２の閾値Ｖref2は第３の閾
値Ｖref3よりも低い値に設定されるから、出力電圧検出
用の抵抗Ｒ１４，Ｒ１５に何らかの異常が発生した場合
のレベルに限定して設定しても構わない。

【００５６】ところで、近年では広範囲の電源電圧Ｖｓ
に適合可能な放電灯点灯装置への要望が強く、実際にこ
のような放電灯点灯装置が提供されている。例えば、日
本国内においては電源電圧Ｖｓの定格が１００Ｖ〜２４
０Ｖの交流電源ＡＣを使用する場合が多いことから、上
記電圧範囲に適合させるためには、第２の比較値Ｖref2
を以下のように設定する必要がある。

【００５７】つまり、電源投入直後で且つチョッパ回路
１の動作前において、チョッパ回路１の出力電圧（平滑
コンデンサの両端電圧）は入力電圧（電源電圧Ｖｓ）の
実効値の√２倍となるが、電源電圧Ｖｓの変動や施工時
の配線による電圧効果等を考慮して電源電圧Ｖｓが７５
Ｖまで低下した状況でも動作させることを考えると、チ
ョッパ回路１の動作前における平滑コンデンサの両端電
圧の下限値は７５Ｖ×√２≒１０６Ｖとなる。一方、電
源電圧Ｖｓが２４０Ｖの場合にも使用可能とするために
は、チョッパ回路１の動作時における出力電圧を４００
Ｖ付近に設定する必要がある。よって、１０６Ｖ÷４０
０Ｖ×１００≒２５％とであるから、第２の閾値Ｖref2
を、誤差アンプＡＰの基準電圧Ｖrefに対して２５％以
下の値に設定すればよい。

【００５８】また、第３の閾値Ｖref3は第２の閾値Ｖre
f2よりも高い値に設定する必要があるから、チョッパ回
路１の平滑コンデンサの容量減少も考慮して、チョッパ
回路１が安定動作している状態の出力電圧に対して２５
％〜９０％の範囲内の値に設定すればよい。さらに、第
３の閾値Ｖref3は高い値に設定するほど、瞬時停電に対
する上記効果が発揮されることから、誤差アンプＡＰの
基準電圧Ｖrefに対して８０％〜９０％の範囲内の値に
設定することが望ましい。

【００５９】なお、本実施形態及び実施形態１〜３を含
めて第１〜第３の異常判定部２ａ〜２ｃは比較器や簡単
な論理回路で構成可能であるから、チョッパ制御回路２
とインバータ制御回路４を１チップの集積回路として形
成することも容易である。そして、チョッパ制御回路２
並びにインバータ制御回路４を１チップの集積回路で形
成することにより、部品点数の大幅な削減が可能とな
り、チョッパ制御回路２並びにインバータ制御回路４を
実装するプリント基板の配線設計が簡素化され、放電灯
点灯装置の小型化やコストダウンが図れるという利点が
ある。

【００６０】（実施形態５）図７に本実施形態の概略構
成図を示す。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形
態４と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号
を付して説明を省略する。

【００６１】本実施形態が実施形態４と異なる点は、チ
ョッパ回路１とインバータ回路３の起動のタイミングを
一致させるための起動回路ＳＴを設けた点にある。この
起動回路ＳＴは、例えば、制御用電源電圧を所定の基準
値と比較する比較器を具備し、制御用電源電圧が基準値
を超えたときに出力がＬレベルからＨレベルに変化する
ものである。そして、起動回路ＳＴの出力をインバータ
制御回路４のアンドゲートＧ６並びにチョッパ制御回路
２のアンドゲートＧ７に入力している。ここで、アンド
ゲートＧ７は起動回路ＳＴの出力と制御ブロックＣＢの
出力との論理積を演算し、その演算結果をアンドゲート
Ｇ１に出力している。

【００６２】而して、起動回路ＳＴの出力がＬレベルの
間はアンドゲートＧ１，Ｇ６，Ｇ７の出力もＬレベルに
固定されるため、チョッパ制御回路２並びにインバータ
制御回路４が何れも動作を停止している。そして、起動
回路ＳＴの出力がＨレベルになれば、アンドゲートＧ
１，Ｇ６，Ｇ７の出力は起動回路ＳＴの出力以外の条件
に応じて変化することになるから、チョッパ回路１とイ
ンバータ回路３の起動のタイミングがほぼ一致すること
になる。

【００６３】上述のように本実施形態によれば、起動回
路ＳＴを設けてチョッパ回路１とインバータ回路３の起
動のタイミングを一致させているので、従来技術で説明
したようにチョッパ回路１とインバータ回路３の起動タ
イミングのずれに起因する種々の問題を全てを改善する
ことが可能である。例えば、チョッパ回路１の起動直後
における異常昇圧が抑えられるとともにチョッパ回路１
の安定動作時においても制御用電源を比較的に効率よく
供給することができる。

【００６４】

【発明の効果】請求項１の発明は、交流電源を整流する
整流器と、インダクタ、平滑コンデンサ並びにスイッチ
ング素子を具備して整流器の出力電圧を所望の直流電圧
に変換するチョッパ回路と、１乃至複数のスイッチング
素子を具備してチョッパ回路から供給される直流電圧を
高周波の交流電圧に変換するインバータ回路と、インダ
クタ、コンデンサ並びに放電灯を具備しインバータ回路
から出力される高周波電圧との共振作用によって放電灯
に高周波電力を供給して点灯させる共振回路と、チョッ
パ回路の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、出力
電圧検出手段の検出結果に基づいてチョッパ回路が具備
するスイッチング素子をオン・オフ制御することにより
チョッパ回路の出力電圧を所望のレベルとするチョッパ
制御手段と、インバータ回路が具備するスイッチング素
子をオン・オフ制御するインバータ制御手段とを備えた
放電灯点灯装置において、インバータ制御手段は、上記
スイッチング素子をオン・オフ駆動する駆動信号の周波
数を設定する周波数設定手段を具備してなり、チョッパ
制御手段は、出力電圧検出手段の検出値と所定の基準値
との差分を増幅する誤差アンプと、誤差アンプの出力を
減少させるようにスイッチング素子のオン・オフ時間を
調整する駆動制御手段と、上記所望レベルよりも充分に
高い値に設定される第１の閾値を出力電圧検出手段の検
出値と比較し、検出値が第１の閾値を上回る場合を異常
と判定して駆動制御手段によるスイッチング素子の駆動
制御を禁止してチョッパ回路を停止させる第１の異常判
定手段と、上記所望レベルよりも充分に低い値に設定さ
れる第２の閾値を出力電圧検出手段の検出値と比較し、
検出値が第２の閾値を下回る場合を異常と判定して駆動
制御手段によるスイッチング素子の駆動制御を禁止して
チョッパ回路を停止させるとともに周波数設定手段を制
御して駆動信号を停止あるいは放電灯への供給電力を低
減する方向へ周波数を変化させる第２の異常判定手段と
を具備するので、チョッパ回路の出力電圧が異常昇圧し
た場合には第１の異常判定手段により異常と判定してチ
ョッパ回路を停止させ、また、出力電圧検出手段が支障
をきたした場合には第２の異常判定手段により異常と判
定してチョッパ回路を停止させるとともにインバータ回
路の動作を停止あるいは出力を低減させるため、回路部
品に過大なストレスがかかることがなく、放電灯への過
剰な電力供給を防止して安全性の向上が図れるという効
果がある。

【００６５】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、チョッパ制御手段は、検出値が第２の閾値を下回る
場合を異常と判定して駆動制御手段によるスイッチング
素子の駆動制御を禁止してチョッパ回路を停止させると
ともに周波数設定手段を制御して駆動信号を停止させる
上記第２の異常判定手段と、上記所望レベルよりも低く
且つ第２の閾値よりも高い値に設定される第３の閾値を
出力電圧検出手段の検出値と比較し、検出値が第３の閾
値を下回る場合を異常と判定して放電灯への供給電力を
低減する方向へ周波数を変化させる第３の異常判定手段
を具備するので、交流電源の瞬時停電によりチョッパ回
路の出力が第２の閾値よりは高いが第３の閾値よりも低
いレベルにまで低下した場合には第３の異常判定手段に
より異常と判定してインバータ回路から放電灯への供給
電力を低減させるため、交流電源が瞬時停電から復帰し
た後でもチョッパ制御手段やインバータ制御手段に対し
て安定して電源を供給することができるという効果があ
る。

【００６６】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、インバータ制御手段は、交流電源の電源投入後から
所定の先行予熱期間を計時するとともに先行予熱期間終
了後に所定の始動期間を計時し、先行予熱期間の計時中
に予熱信号を出力し且つ始動期間の計時中に始動信号を
出力するタイマ手段と、上記予熱信号に応じて駆動信号
の周波数を先行予熱に対応した周波数に設定するととも
に上記始動信号に応じて駆動信号の周波数を放電灯の始
動に対応した周波数に設定する上記周波数設定手段とを
具備してなり、第２の異常判定手段は、チョッパ回路の
動作開始から所定の検出禁止期間が経過するまでの間は
異常判定を行わないので、チョッパ回路の動作が安定す
るまでの間は出力電圧が所望のレベルよりも低くなるか
ら、その間における第２の異常判定手段による異常判定
を禁止することで誤判定の発生を回避することができる
という効果がある。

【００６７】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、上記検出禁止期間を、１５０ミリ秒から先行予熱期
間の終了までの範囲に設定するので、請求項３の発明と
同様の効果を奏する。

【００６８】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、第１の閾値を、誤差アンプの基準値に対して１１０
％以上且つ１３５％以下の値に設定し、第２の閾値を、
誤差アンプの基準値に対して９０％以下の値に設定した
ので、請求項１の発明と同様の効果を奏する。

【００６９】請求項６の発明は、請求項２又は３又は４
の発明において、第２の閾値を、誤差アンプの基準値に
対して２５％以下の値に設定したので、請求項２又は３
又は４の発明と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示すブロック図である。

【図２】同上におけるチョッパ回路並びにチョッパ制御
回路を示す回路構成図である。

【図３】実施形態２を示すブロック図である。

【図４】同上におけるチョッパ回路並びにチョッパ制御
回路を示す回路構成図である。

【図５】実施形態３を示すブロック図である。

【図６】実施形態４を示すブロック図である。

【図７】実施形態５を示すブロック図である。

【図８】従来例を示すブロック図である。

【図９】同上におけるチョッパ回路並びにチョッパ制御
回路を示す回路構成図である。

【図１０】同上におけるインバータ回路並びにインバー
タ制御回路を示す回路構成図である。

【図１１】他の従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１ チョッパ回路 ２ チョッパ制御回路 ３ インバータ回路 ４ インバータ制御回路 ５ 共振回路 ２ａ 第１の異常判定部 ２ｂ 第２の異常判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 正弘 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 光安 啓 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 本郷 敏一 兵庫県姫路市西延末404番１号 池田電機 株式会社内 (72)発明者 山本 博嗣 兵庫県姫路市西延末404番１号 池田電機 株式会社内 (72)発明者 伊藤 一茂 兵庫県姫路市西延末404番１号 池田電機 株式会社内 Ｆターム(参考） 3K072 AA02 AC02 AC11 BA05 BB01 BC01 DB03 DC02 DD04 DE06 EA02 EB01 EB10 GA02 GB01 GB12 HA05 HA06 HA10 HB03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源を整流する整流器と、インダク
   タ、平滑コンデンサ並びにスイッチング素子を具備して
   整流器の出力電圧を所望の直流電圧に変換するチョッパ
   回路と、１乃至複数のスイッチング素子を具備してチョ
   ッパ回路から供給される直流電圧を高周波の交流電圧に
   変換するインバータ回路と、インダクタ、コンデンサ並
   びに放電灯を具備しインバータ回路から出力される高周
   波電圧との共振作用によって放電灯に高周波電力を供給
   して点灯させる共振回路と、チョッパ回路の出力電圧を
   検出する出力電圧検出手段と、出力電圧検出手段の検出
   結果に基づいてチョッパ回路が具備するスイッチング素
   子をオン・オフ制御することによりチョッパ回路の出力
   電圧を所望のレベルとするチョッパ制御手段と、インバ
   ータ回路が具備するスイッチング素子をオン・オフ制御
   するインバータ制御手段とを備えた放電灯点灯装置にお
   いて、インバータ制御手段は、上記スイッチング素子を
   オン・オフ駆動する駆動信号の周波数を設定する周波数
   設定手段を具備してなり、チョッパ制御手段は、出力電
   圧検出手段の検出値と所定の基準値との差分を増幅する
   誤差アンプと、誤差アンプの出力を減少させるようにス
   イッチング素子のオン・オフ時間を調整する駆動制御手
   段と、上記所望レベルよりも充分に高い値に設定される
   第１の閾値を出力電圧検出手段の検出値と比較し、検出
   値が第１の閾値を上回る場合を異常と判定して駆動制御
   手段によるスイッチング素子の駆動制御を禁止してチョ
   ッパ回路を停止させる第１の異常判定手段と、上記所望
   レベルよりも充分に低い値に設定される第２の閾値を出
   力電圧検出手段の検出値と比較し、検出値が第２の閾値
   を下回る場合を異常と判定して駆動制御手段によるスイ
   ッチング素子の駆動制御を禁止してチョッパ回路を停止
   させるとともに周波数設定手段を制御して駆動信号を停
   止あるいは放電灯への供給電力を低減する方向へ周波数
   を変化させる第２の異常判定手段とを具備することを特
   徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 チョッパ制御手段は、検出値が第２の閾
   値を下回る場合を異常と判定して駆動制御手段によるス
   イッチング素子の駆動制御を禁止してチョッパ回路を停
   止させるとともに周波数設定手段を制御して駆動信号を
   停止させる上記第２の異常判定手段と、上記所望レベル
   よりも低く且つ第２の閾値よりも高い値に設定される第
   ３の閾値を出力電圧検出手段の検出値と比較し、検出値
   が第３の閾値を下回る場合を異常と判定して放電灯への
   供給電力を低減する方向へ周波数を変化させる第３の異
   常判定手段を具備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】 インバータ制御手段は、交流電源の電源
   投入後から所定の先行予熱期間を計時するとともに先行
   予熱期間終了後に所定の始動期間を計時し、先行予熱期
   間の計時中に予熱信号を出力し且つ始動期間の計時中に
   始動信号を出力するタイマ手段と、上記予熱信号に応じ
   て駆動信号の周波数を先行予熱に対応した周波数に設定
   するとともに上記始動信号に応じて駆動信号の周波数を
   放電灯の始動に対応した周波数に設定する上記周波数設
   定手段とを具備してなり、第２の異常判定手段は、チョ
   ッパ回路の動作開始から所定の検出禁止期間が経過する
   までの間は異常判定を行わないことを特徴とする請求項
   ２記載の放電灯点灯装置。
4. 【請求項４】 上記検出禁止期間を、１５０ミリ秒から
   先行予熱期間の終了までの範囲に設定することを特徴と
   する請求項３記載の放電灯点灯装置。
5. 【請求項５】 第１の閾値を、誤差アンプの基準値に対
   して１１０％以上且つ１３５％以下の値に設定し、第２
   の閾値を、誤差アンプの基準値に対して９０％以下の値
   に設定したことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯
   装置。
6. 【請求項６】 第２の閾値を、誤差アンプの基準値に対
   して２５％以下の値に設定したことを特徴とする請求項
   ２又は３又は４記載の放電灯点灯装置。