JP2004158410A - 電子安定器 - Google Patents
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Abstract
【課題】確実にランプ寿命異常を検出して保護動作させる方式を提案する。
【解決手段】インバータ回路の軽負荷状態をアクティブフィルター２制御状態から検出して保護動作させる。
上記によれば、ランプ寿命末期時のフィラメント切れ等の現象により発生する不点灯及び微放電状態になると回路負荷が小さくなる為、その状態を検出する事により確実な検出が可能となる。
【選択図】 図１
【解決手段】インバータ回路の軽負荷状態をアクティブフィルター２制御状態から検出して保護動作させる。
上記によれば、ランプ寿命末期時のフィラメント切れ等の現象により発生する不点灯及び微放電状態になると回路負荷が小さくなる為、その状態を検出する事により確実な検出が可能となる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光ランプを用いた電子安定器のランプ寿命末期時の保護動作に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のランプ寿命末期検出方式としては、ランプ電圧を検出し、寿命時にランプ電圧が上昇する事を利用して、正常ランプ時の約１０〜３０％アップの上限値を超えるか否かを判定して保護回路を動作させる方式を採っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般的なランプの点灯はＬＣ共振回路で、その動作周波数を変化させて、予熱・始動・点灯モードに移行して行っているが、ランプ寿命末期時に於いてフィラメント断線が発生すると、点灯維持が出来なくなり、不点灯状態になる。この場合、上記従来技術では、フィラメントが断線すると、ＬＣ共振回路のＣが外れた状態になり、ランプ両端には低い電圧しか発生しない為、通常のランプ電圧上昇による寿命末期保護回路が動作せず、内部インバータ回路は無負荷に近い軽負荷状態が継続される。この為、内部発振回路の負荷としては、微少容量負荷（スイッチングノイズ減少用のスナバ用コンデンサ等）となり、スイッチング素子には進相モード電流が流れ、電流値自身は小さいもののスイッチング損失が大きくなり、破損の現象が生じる虞がでてくる。
そこで、本発明は確実にランプ寿命異常を検出して保護動作させる方式を提案するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、インバータ回路の軽負荷状態をアクティブフィルター制御状態から検出して保護動作させる。
上記によれば、ランプ寿命末期時のフィラメント切れ等の現象により発生する不点灯及び微放電状態になると回路負荷が小さくなる為、その状態を検出する事により確実な検出が可能となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜２により説明する。一般に、蛍光ランプは使用時間の経過と共にランプ電圧が徐々に上昇し、又、フィラメントの熱電子放出物質（エミッタ）の消耗も同時進行し、寿命に近づいてくると、先にエミッタが無くなる方のフィラメントから熱電子が放出され無くなり、エミッタが無くなった方からまだある側にランプ電流が流れる半波放電状態になり電圧が上昇したり、完全に両側のエミッタが無くなるとＬＣ共振状態になり、高電圧が発生して、ランプ電圧が上昇する。このランプ電圧上昇を図１の様に、抵抗１８，１１で分圧し、ダイオード１０で整流し、平滑コンデンサー１ ５で直流レベルに変換し、コントロール回路１６で、検出値が所定値以上になると、ランプ寿命判定して回路停止等の保護動作をさせる。
しかし、ランプ寿命の状態には、放電現象の種々不確定要因があり、フィラメント断線や放電維持出来なくなる消灯状態や、微放電状態に成る場合等が発生する。フィラメント断線が発生すると、図１のＬＣ直列共振回路（インダクタンス：９およびコンデンサー：１３の回路）による昇圧作用が無くなり、ランプ１２の両端電圧が低いレベルになり、先のランプ電圧上昇検出保護回路が動作せず、インバータ回路７，８は、無負荷に近い状態になって継続的に発振を続ける。
この場合、通常、ノイズ低減用の為に、小容量コンデンサー２６がスイッチング素子８または７に接続されている為、インバータ回路としては、容量性負荷となり、スイッチング素子８または７に進相電流が流れて、７、８のスイッチング損失が増加し、破損に至る場合がある。 本回路は、高調波抑制規制対応のアクティブフィルター回路（４，２２，２１，２３，２４，５，１７，１６）とランプ１２を点灯させるインバータ回路（５，６，７，８，２０，９，１３，１４，１６）の構成に成っている。 アクティブフィルター回路は、直流電圧（コンデンサ２５の印加電圧）が一定になるようにその電圧を抵抗２３，２４で分圧検出して、制御回路１６に取り込み、商用電源１の全波電圧の瞬時値に応じてスイッチング素子２２のドライブ信号を出力し、ドライバー回路１７を介してスイッチング素子２２をＯＮ／ＯＦＦ制御する。ＯＮ時には、チョーク４−ＭＯＳＦＥＴ２２の経路に電流を流し、スイッチング素子２２がＯＦＦ時に、チョーク４のエネルギーをダイオード２１−コンデンサ２５の回路で、エネルギーをコンデンサー２５に充電し、このＯＮ／ＯＦＦ 制御により、その電圧を一定に成るように、出力電圧を抵抗２３，２４の分圧値を制御回路１６に取り込んで制御する。昇圧チョッパー制御のアクティブフィルター回路の動作波形を図２（Ａ）に示す。ＶＳはコントロール回路１６からの出力波形で、その信号によりドライバー回路１７を経由してスイッチング素子２２がＯＮ／ＯＦＦされ、ＯＮ期間にはＩＤのドレイン電流が流れる。この出力信号のＯＮ時間Ｔ１は、商用電源電圧の全波波形の瞬時値と、アクティブフィルターの出力電圧値によって変化するが、ランプが通常点灯時には、ある幅以上の値を確保している。フィラメント断線等が発生すると、軽負荷となる為、アクティブフィルターの出力信号はその負荷に応じて、ＯＮ期間Ｔ２が短くなる。コントロール回路１６は、マイクロコンピュータ等の判断処理機能を持つ制御回路とすることにより、ランプ点灯制御状態で、アクティブフィルターの出力信号幅が少ないことを寿命異常と判定して回路の停止制御を行う。又、ランプの着脱等の過度的な変化もある為、異常状態がある時間継続している事を判断して保護動作を行うことで動作の安定性が高まる。この方式の場合、特別に検出回路を付加することなく、コントロール回路が内部で制御している処理内容で判定するため、回路構成が単純で保護機能が達成できる。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、アクティブフィルターの動作状態を見ることで異常状態を素早く検出することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路構成図である。
【図２】そのアクティブフィルターの制御ＯＮ／ＯＦＦ信号波形ＶＳとスイッチング素子２２のドレイン電流波形を示し、（Ａ）は正常点灯時のモード、（Ｂ）は異常時のモードを示す。
【符号の説明】
商用電源１、ラインフィルター２、全波整流器３，チョーク４，スイッチング素子２２、整流ダイオード２１、抵抗２３，２４、平滑コンデンサー２５、インバータ回路のドライバー回路５、レベルシフト回路６、スイッチング素子７，８、直流カットコンデンサ２０、チョーク９，ランプ１２、共振コンデンサー１３，無負荷検出回路１４、ランプ電圧検出回路１８，１１，１０，１５，コントロール回路１６
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光ランプを用いた電子安定器のランプ寿命末期時の保護動作に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のランプ寿命末期検出方式としては、ランプ電圧を検出し、寿命時にランプ電圧が上昇する事を利用して、正常ランプ時の約１０〜３０％アップの上限値を超えるか否かを判定して保護回路を動作させる方式を採っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般的なランプの点灯はＬＣ共振回路で、その動作周波数を変化させて、予熱・始動・点灯モードに移行して行っているが、ランプ寿命末期時に於いてフィラメント断線が発生すると、点灯維持が出来なくなり、不点灯状態になる。この場合、上記従来技術では、フィラメントが断線すると、ＬＣ共振回路のＣが外れた状態になり、ランプ両端には低い電圧しか発生しない為、通常のランプ電圧上昇による寿命末期保護回路が動作せず、内部インバータ回路は無負荷に近い軽負荷状態が継続される。この為、内部発振回路の負荷としては、微少容量負荷（スイッチングノイズ減少用のスナバ用コンデンサ等）となり、スイッチング素子には進相モード電流が流れ、電流値自身は小さいもののスイッチング損失が大きくなり、破損の現象が生じる虞がでてくる。
そこで、本発明は確実にランプ寿命異常を検出して保護動作させる方式を提案するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、インバータ回路の軽負荷状態をアクティブフィルター制御状態から検出して保護動作させる。
上記によれば、ランプ寿命末期時のフィラメント切れ等の現象により発生する不点灯及び微放電状態になると回路負荷が小さくなる為、その状態を検出する事により確実な検出が可能となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜２により説明する。一般に、蛍光ランプは使用時間の経過と共にランプ電圧が徐々に上昇し、又、フィラメントの熱電子放出物質（エミッタ）の消耗も同時進行し、寿命に近づいてくると、先にエミッタが無くなる方のフィラメントから熱電子が放出され無くなり、エミッタが無くなった方からまだある側にランプ電流が流れる半波放電状態になり電圧が上昇したり、完全に両側のエミッタが無くなるとＬＣ共振状態になり、高電圧が発生して、ランプ電圧が上昇する。このランプ電圧上昇を図１の様に、抵抗１８，１１で分圧し、ダイオード１０で整流し、平滑コンデンサー１ ５で直流レベルに変換し、コントロール回路１６で、検出値が所定値以上になると、ランプ寿命判定して回路停止等の保護動作をさせる。
しかし、ランプ寿命の状態には、放電現象の種々不確定要因があり、フィラメント断線や放電維持出来なくなる消灯状態や、微放電状態に成る場合等が発生する。フィラメント断線が発生すると、図１のＬＣ直列共振回路（インダクタンス：９およびコンデンサー：１３の回路）による昇圧作用が無くなり、ランプ１２の両端電圧が低いレベルになり、先のランプ電圧上昇検出保護回路が動作せず、インバータ回路７，８は、無負荷に近い状態になって継続的に発振を続ける。
この場合、通常、ノイズ低減用の為に、小容量コンデンサー２６がスイッチング素子８または７に接続されている為、インバータ回路としては、容量性負荷となり、スイッチング素子８または７に進相電流が流れて、７、８のスイッチング損失が増加し、破損に至る場合がある。 本回路は、高調波抑制規制対応のアクティブフィルター回路（４，２２，２１，２３，２４，５，１７，１６）とランプ１２を点灯させるインバータ回路（５，６，７，８，２０，９，１３，１４，１６）の構成に成っている。 アクティブフィルター回路は、直流電圧（コンデンサ２５の印加電圧）が一定になるようにその電圧を抵抗２３，２４で分圧検出して、制御回路１６に取り込み、商用電源１の全波電圧の瞬時値に応じてスイッチング素子２２のドライブ信号を出力し、ドライバー回路１７を介してスイッチング素子２２をＯＮ／ＯＦＦ制御する。ＯＮ時には、チョーク４−ＭＯＳＦＥＴ２２の経路に電流を流し、スイッチング素子２２がＯＦＦ時に、チョーク４のエネルギーをダイオード２１−コンデンサ２５の回路で、エネルギーをコンデンサー２５に充電し、このＯＮ／ＯＦＦ 制御により、その電圧を一定に成るように、出力電圧を抵抗２３，２４の分圧値を制御回路１６に取り込んで制御する。昇圧チョッパー制御のアクティブフィルター回路の動作波形を図２（Ａ）に示す。ＶＳはコントロール回路１６からの出力波形で、その信号によりドライバー回路１７を経由してスイッチング素子２２がＯＮ／ＯＦＦされ、ＯＮ期間にはＩＤのドレイン電流が流れる。この出力信号のＯＮ時間Ｔ１は、商用電源電圧の全波波形の瞬時値と、アクティブフィルターの出力電圧値によって変化するが、ランプが通常点灯時には、ある幅以上の値を確保している。フィラメント断線等が発生すると、軽負荷となる為、アクティブフィルターの出力信号はその負荷に応じて、ＯＮ期間Ｔ２が短くなる。コントロール回路１６は、マイクロコンピュータ等の判断処理機能を持つ制御回路とすることにより、ランプ点灯制御状態で、アクティブフィルターの出力信号幅が少ないことを寿命異常と判定して回路の停止制御を行う。又、ランプの着脱等の過度的な変化もある為、異常状態がある時間継続している事を判断して保護動作を行うことで動作の安定性が高まる。この方式の場合、特別に検出回路を付加することなく、コントロール回路が内部で制御している処理内容で判定するため、回路構成が単純で保護機能が達成できる。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、アクティブフィルターの動作状態を見ることで異常状態を素早く検出することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路構成図である。
【図２】そのアクティブフィルターの制御ＯＮ／ＯＦＦ信号波形ＶＳとスイッチング素子２２のドレイン電流波形を示し、（Ａ）は正常点灯時のモード、（Ｂ）は異常時のモードを示す。
【符号の説明】
商用電源１、ラインフィルター２、全波整流器３，チョーク４，スイッチング素子２２、整流ダイオード２１、抵抗２３，２４、平滑コンデンサー２５、インバータ回路のドライバー回路５、レベルシフト回路６、スイッチング素子７，８、直流カットコンデンサ２０、チョーク９，ランプ１２、共振コンデンサー１３，無負荷検出回路１４、ランプ電圧検出回路１８，１１，１０，１５，コントロール回路１６
Claims (1)
- 商用電源を整流して、アクティブフィルター回路により直流電圧に変換し、その直流電源で高周波回路により蛍光ランプを点灯する回路構成に於いて、ランプ寿命末期時にに於いて、フィラメント断線や、ランプ電圧上昇により、安定放電を維持できなくなり微放電状態となる等の異常な軽負荷状態を、アクテイブフィルターの制御モード状態で検出して保護動作をする事を特徴とする電子安定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002355979A JP2004158410A (ja) | 2002-11-01 | 2002-11-01 | 電子安定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002355979A JP2004158410A (ja) | 2002-11-01 | 2002-11-01 | 電子安定器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004158410A true JP2004158410A (ja) | 2004-06-03 |
Family
ID=32809601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002355979A Pending JP2004158410A (ja) | 2002-11-01 | 2002-11-01 | 電子安定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004158410A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009004156A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Sharp Corp | 照明用発光素子駆動回路及びそれを備えた照明機器 |
-
2002
- 2002-11-01 JP JP2002355979A patent/JP2004158410A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009004156A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Sharp Corp | 照明用発光素子駆動回路及びそれを備えた照明機器 |
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