JP2006092940A - Discharge lamp lighting device and lighting fixture - Google Patents

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Hiroshi Kubota
洋 久保田
Toshiyuki Hiraoka
敏行 平岡
Kenji Sugiyama
謙二 杉山
Ryota Irie
亮太 入江
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device and a lighting fixture equipped with the same that will not cause unwanted problems, even if the filament of a discharge lamp is broken. <P>SOLUTION: The discharge lamp lighting device is provided with a discharge lamp DL equipped with filament electrodes E1, E2, an electronic lighting circuit INV biasing the discharge lamp and equipped with a protection movement function, a filament voltage regulating means FVS for regulating the voltage impressed between both terminals of one of the filament electrodes E1, E2, under the breakdown voltage of rare gas sealed in the discharge lamp DL and over a value exceeding the ionization potential of the rare gas. The filament voltage regulating means FVS is to clamp the voltages, impressed between the both terminals of the filament electrodes E1, E2 so as not to have voltages exceeding the breakdown voltage impressed, or is so structured not generate voltages over the breakdown voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、フィラメント電極を備えた放電ランプを点灯する放電ランプ点灯装置およびこれを備えた照明器具に関する。   The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp including a filament electrode and a lighting fixture including the discharge lamp lighting device.

蛍光ランプのような放電ランプのランプ寿命末期におけるエミッタの飛散したフィラメントは、殆どの場合、断線することになるといわれている。ところが、ランプの細管化が進むにつれて、各フィラメントを支持している支持棒間の距離も縮まっていることで、ランプが断線した場合でも断線の度合いによっては断線間がグロー放電で接続される場合が出てくる。このようになると、前述のランプ寿命末期を検出するために配設される検出手段や、フィラメント断線を検出するために配設される検出手段では検出できなくなってしまう。また、グロー放電で接続されているだけならば通常点灯と同じように点灯し、問題はない。しかし、この状態が悪い具合に進展した場合、ランプ自体の温度上昇に加えて口金部の温度が上昇することになる。特にコンパクトランプでは口金部を合成樹脂で形成しているため、熱変形温度は金属加工された口金部より低くなっている。   It is said that the scattered filament of the emitter at the end of the lamp life of a discharge lamp such as a fluorescent lamp is almost always broken. However, as the lamps become more narrow, the distance between the support rods supporting each filament is also shortened, so even if the lamp is disconnected, the disconnection may be connected by glow discharge depending on the degree of disconnection. Comes out. In this case, the detection means arranged for detecting the end of the lamp life described above and the detection means arranged for detecting the filament breakage cannot be detected. Moreover, if it is only connected by glow discharge, it will light like normal lighting, and there is no problem. However, when this state progresses in a bad state, the temperature of the base part rises in addition to the temperature rise of the lamp itself. In particular, in a compact lamp, since the base part is formed of a synthetic resin, the thermal deformation temperature is lower than that of the metal-worked base part.

そこで、フィラメントが断線して、断線間がグロー放電を生じ、さらにナトリウムを含む支持棒またはガラスステム部がオレンジ色のナトリウム発光を起こした場合に、これを検出して、インバータ回路に保護動作をさせようとすることが提案されている(特許文献1参照。)。   Therefore, when the filament breaks, glow discharge occurs between the breaks, and the sodium-containing support rod or glass stem emits orange sodium light, this is detected and the inverter circuit is protected. It has been proposed to try (see Patent Document 1).

すなわち、特許文献1においては、フィラメントおよびそれを支える支持棒とこの支持棒を固定するガラスステム部を有する放電灯と、前記放電灯に高周波電力を供給するインバータ回路とによって構成され、放電灯の支持棒またはガラスステム部はナトリウムを含む放電灯点灯装置において、フィラメントの断線後、ナトリウムを含む支持棒またはガラスステム部がオレンジ色のナトリウム発光を起こしたことを検出する手段を設けて、ナトリウム発光検出時にはインバータ回路を発振停止あるいは間欠発振もしくは出力低下させる保護手段を設けている。   That is, in Patent Document 1, a discharge lamp having a filament and a support rod that supports the filament, a glass stem portion that fixes the support rod, and an inverter circuit that supplies high-frequency power to the discharge lamp, In a discharge lamp lighting device that contains sodium in the support rod or glass stem portion, after the filament breaks, a means for detecting that the sodium-containing support rod or glass stem portion has emitted orange sodium light is provided to emit sodium light. At the time of detection, a protection means is provided for stopping the oscillation of the inverter circuit or intermittently oscillating or reducing the output.

したがって、特許文献1によれば、細管の放電ランプであってもフィラメント断線の検出が容易になるという利点がある。   Therefore, according to Patent Document 1, there is an advantage in that it is easy to detect filament breakage even in a thin tube discharge lamp.

また、フィラメント断線に伴うグロー放電による問題を対策するために、フィラメント電極に印加される電圧を放電ガスの電離電圧以下に規制することにより、たとえフィラメント断線が生じても、グロー放電が発生しないようにした案も提案されている(特許文献2参照。)。
特開2001−185387号公報 特開2002−203697号公報
In addition, in order to prevent a problem caused by glow discharge due to filament breakage, by restricting the voltage applied to the filament electrode to be equal to or lower than the ionization voltage of the discharge gas, even if filament breakage occurs, glow discharge does not occur. A proposal has also been proposed (see Patent Document 2).
JP 2001-185387 A JP 2002-203697 A

ところが、放電ランプの電極近傍にオレンジ色のナトリウム発光が生じた状態は、異常状態が進展してガラスステム部の溶融や口金部の発煙、発火といった非常事態になる直前であり、この段階においてフィラメント断線を検出するのは必ずしも好ましくない。したがって、特許文献1の手段は、問題がある。   However, the state where orange sodium luminescence is generated in the vicinity of the electrode of the discharge lamp is just before the abnormal state progresses and an emergency situation occurs such as melting of the glass stem part, smoking of the base part, or ignition, and at this stage the filament It is not always preferable to detect disconnection. Therefore, the means of Patent Document 1 has a problem.

一方、特許文献2の手段の場合、蛍光ランプに一般に封入されているアルゴンの場合、その電離電圧が15〜18V程度であるため、コンデンサ予熱回路による始動の際にフィラメント電極に印加される予熱電圧との区別がつきにくくなり、正確で、しかも信頼性の高い回路動作を得ようとすると、回路構成が複雑になってしまい、コスアップを伴なうという問題がある。   On the other hand, in the case of the means of Patent Document 2, in the case of argon that is generally enclosed in a fluorescent lamp, the ionization voltage is about 15 to 18 V, so that the preheating voltage applied to the filament electrode at the time of starting by the capacitor preheating circuit In order to obtain an accurate and highly reliable circuit operation, the circuit configuration becomes complicated, resulting in a cost increase.

本発明は、たとえ放電ランプのフィラメント断線が発生したとしても、不所望な問題を生じることのない放電ランプ点灯装置およびこれを備えた照明器具を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device that does not cause an undesired problem even if a filament breakage of the discharge lamp occurs, and a lighting fixture including the discharge lamp lighting device.

さらに詳述すれば、本発明は、フィラメント電極に断線を生じたとしても、その断線部にグロー放電が発生しないとともに始動時のフィラメント予熱を良好に行えるように構成した放電ランプ点灯装置およびこれを備えた照明器具を提供することを具体的な目的とする。   More specifically, the present invention relates to a discharge lamp lighting device and a discharge lamp lighting device configured so that even if a breakage occurs in the filament electrode, glow discharge does not occur in the breakage portion and the filament preheating at the start can be performed satisfactorily. A specific object is to provide a provided lighting fixture.

請求項1に係る発明の放電ランプ点灯装置は、フィラメント電極を備えた放電ランプと;放電ランプを付勢する電子化点灯回路と;一つのフィラメント電極の両端子間に印加される電圧の最大許容値を放電ランプに封入された希ガスの放電開始電圧より低くて、かつ、上記希ガスの電離電圧を超えた値に規制するフィラメント電圧規制手段と;を具備していることを特徴としている。     A discharge lamp lighting device according to a first aspect of the present invention comprises: a discharge lamp having a filament electrode; an electronic lighting circuit for energizing the discharge lamp; and a maximum allowable voltage applied between both terminals of one filament electrode. Filament voltage regulating means for regulating the value to a value lower than the discharge start voltage of the rare gas sealed in the discharge lamp and exceeding the ionization voltage of the rare gas.

本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。   In the present invention and each of the following inventions, the definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.

〔放電ランプについて〕 放電ランプは、内部に封装されたフィラメント電極を備えていて、例えば蛍光ランプのような低圧放電を行うタイプのものが用いられる。フィラメント電極は、少なくともフィラメントおよび電子放射性物質を有しているが、一般的にはフィラメント電極を張架するために一対のサポートピンが付加されている。   [Discharge Lamp] The discharge lamp includes a filament electrode sealed therein, and a type that performs low-pressure discharge such as a fluorescent lamp is used. The filament electrode has at least a filament and an electron-emitting substance, but generally a pair of support pins is added to stretch the filament electrode.

一対のサポートピンは、それらの先端部でフィラメントの両端部を継線して支持し、また基端部がバルブのステム部から離間して起立している。なお、サポートピンの基端は、ステム部を気密に貫通するジュメットワイヤなどの封着金属を介して外部導入線と接続している。   The pair of support pins are supported by connecting the both ends of the filament at their tip portions, and the base end portions stand apart from the stem portion of the valve. The base end of the support pin is connected to the external lead-in wire via a sealing metal such as a dumet wire that penetrates the stem portion in an airtight manner.

フィラメントは、タングステンを主体とする耐火性金属製の二重コイルやトリプルコイルなどからなり、放電空間内に配置される。電子放射性物質は、エミッタとも称され、例えばアルカリ金属酸化物などからなり、フィラメントに被着している。なお、電子放射性物質は、放電ランプの寿命の進展に伴って徐々に消耗していく。   The filament is composed of a double coil or triple coil made of refractory metal mainly composed of tungsten, and is disposed in the discharge space. The electron-emitting material is also referred to as an emitter, and is made of, for example, an alkali metal oxide and is attached to a filament. The electron radioactive material is gradually consumed as the life of the discharge lamp increases.

放電ランプが蛍光ランプからなる場合、上記の構成に加えて透光性気密容器、放電媒体、蛍光体層および口金などの部材を含んでいるのが一般的である。透光性気密容器は、放電ランプの形式および定格消費電力により既知の各種の形状、管径および長さなどに設定することが許容される。しかし、コンパクト形蛍光ランプや高周波点灯専用形蛍光ランプといった細管の透光性気密容器を用いる放電ランプにおいては、フィラメント長が小さくなるので、一対のサポートピン間の間隔も狭くなるため、フィラメント断線の際の影響が大きくなる。したがって、本発明は、コンパクト形蛍光ランプや高周波点灯専用形蛍光ランプといった細管の透光性気密容器を用いる放電ランプに対して効果的である。   When the discharge lamp is made of a fluorescent lamp, it generally includes members such as a translucent airtight container, a discharge medium, a phosphor layer, and a base in addition to the above-described configuration. The translucent airtight container is allowed to be set to various known shapes, tube diameters, lengths, and the like depending on the type of the discharge lamp and the rated power consumption. However, in a discharge lamp using a thin tube light-transmitting hermetic container such as a compact fluorescent lamp or a high-frequency lighting dedicated fluorescent lamp, the filament length is small, so the distance between the pair of support pins is also narrowed. The impact of this will be greater. Therefore, the present invention is effective for a discharge lamp using a thin tube light-transmitting hermetic container such as a compact fluorescent lamp or a high-frequency lighting dedicated fluorescent lamp.

放電媒体は、水銀およびアルゴン(Ar)などの希ガスからなるのが一般的であるが、例えばキセノンのみとすることができる。水銀は、純水銀やアマルガムなど形態として封入することができる。放電媒体は、放電時に紫外光を放射する。   The discharge medium is generally made of a rare gas such as mercury and argon (Ar), but can be made of, for example, xenon only. Mercury can be encapsulated in the form of pure mercury or amalgam. The discharge medium emits ultraviolet light during discharge.

蛍光体層は、放電ランプの気密容器の内面側に形成され、所望の発光を行わせるために、既知の紫外線励起形の各種蛍光体を主体として構成されている。放電ランプが点灯して放電媒体が放電すると、紫外光が放射し、この紫外光が蛍光体層中の蛍光体を励起させるので、蛍光体層が可視光など所望の発光を行い照明に寄与する。   The phosphor layer is formed on the inner surface side of the hermetic container of the discharge lamp, and is composed mainly of various known ultraviolet excitation type phosphors in order to perform desired light emission. When the discharge lamp is turned on and the discharge medium is discharged, ultraviolet light is emitted, and this ultraviolet light excites the phosphor in the phosphor layer, so that the phosphor layer emits desired light such as visible light and contributes to illumination. .

口金は、放電ランプをランプソケットに接続して点灯回路から給電したり照明器具などに対して所定の位置に支持したりするために機能するための部材であり、放電ランプの形式および消費電力などに応じて所要の形式のものを装着することができる。例えば、放電ランプの一端側に装着される片口金構造、放電ランプの両端側に装着される両口金構造などを採用することができる。   The base is a member that functions to connect the discharge lamp to the lamp socket and to supply power from the lighting circuit or to support the lighting fixture in a predetermined position. Depending on the type, you can install the required type. For example, it is possible to adopt a single cap structure that is mounted on one end side of the discharge lamp, a double cap structure that is mounted on both ends of the discharge lamp, or the like.

また、口金本体の材質としては、プラスチックスだけでなく、所望により金属などを主体として構成することもできる。   Moreover, as a material of the base body, not only plastics but also metal or the like can be constituted as desired.

〔電子化点灯回路について〕 電子化点灯回路は、放電ランプに好ましくは高周波の交流電圧を印加して点灯する回路手段であり、交流電圧発生回路および限流手段を備えている。なお、蛍光ランプのような放電ランプの場合には、10kHz以上の高周波点灯することによって発光効率が向上する。したがって、放電ランプを高周波点灯する際の周波数は10kHz以上が好ましい。   [Regarding Electronic Lighting Circuit] The electronic lighting circuit is a circuit means that is lit by applying a high-frequency AC voltage to the discharge lamp, and preferably includes an AC voltage generation circuit and a current limiting means. In the case of a discharge lamp such as a fluorescent lamp, luminous efficiency is improved by lighting at a high frequency of 10 kHz or more. Therefore, the frequency when the discharge lamp is turned on at a high frequency is preferably 10 kHz or more.

交流電圧発生回路は、商用交流電源などの低周波交流を所望周波数の交流電圧に変換する回路手段であり、インバータなどの直流−交流間変換回路を主体として構成することができる。この場合、直流−交流間変換回路はどのような構成であってもよい。例えば、低周波交流電源を用いて高周波交流を発生させる場合、低周波交流をいったん直流に変換してから高周波交流に変換することができる。インバータを用いて交流電圧に変換する場合、インバータはどのような回路方式であってもよい。例えば、並列インバータ、ハーフブリッジインバータ、一石式インバータなどを用いることができる。また、インバータは、自励式および他励式のいずれであってもよい。   The AC voltage generation circuit is a circuit means for converting a low-frequency AC such as a commercial AC power source into an AC voltage having a desired frequency, and can be configured mainly by a DC-AC conversion circuit such as an inverter. In this case, the DC-AC conversion circuit may have any configuration. For example, when generating a high frequency alternating current using a low frequency alternating current power source, the low frequency alternating current can be converted into a direct current and then converted into a high frequency alternating current. When converting into an alternating voltage using an inverter, the inverter may be of any circuit type. For example, a parallel inverter, a half bridge inverter, a one-stone inverter, or the like can be used. Further, the inverter may be either self-excited or separately excited.

限流手段は、放電ランプを安定に点灯するために、電源と放電ランプとの間に直列に介在して、ランプ電流を所定値に限流する手段であり、適当なインピーダンス、例えばインダクタンスからなる。インダクタンスを限流手段とする場合、チョークコイルやトランスなどからなるインダクタを用いることができる。   The current limiting means is means for limiting the lamp current to a predetermined value by interposing in series between the power source and the discharge lamp in order to stably light the discharge lamp, and is composed of an appropriate impedance, for example, an inductance. . When the inductance is used as the current limiting means, an inductor including a choke coil or a transformer can be used.

また、交流電圧発生回路は、その内部に整流化直流電源を配設することができる。なお、交流電圧発生回路に対する電源が交流および直流のいずれであっても、所望により例えば昇圧チョッパなどの直流電圧変換回路部を配設して、インバータなどの交流電圧発生回路に対する直流入力電圧を所望の値に変換したり、調光のためにインバータの入力電圧を変化させたりすることができる。   In addition, the AC voltage generation circuit can be provided with a rectified DC power supply therein. Note that, regardless of whether the power source for the AC voltage generation circuit is AC or DC, a DC voltage conversion circuit unit such as a step-up chopper is provided as desired, and a DC input voltage for the AC voltage generation circuit such as an inverter is desired. The input voltage of the inverter can be changed for dimming.

さらに、電子化点灯回路には、放電ランプの始動に際してフィラメント電極を予熱するための回路手段が付設される。フィラメント電極予熱回路は、一般に回路構成が簡単であるためにコンデンサ予熱回路方式が多用されている。本発明においては、後述するフィラメント電圧規制手段を具備しているので、放電ランプの動作中、例えば始動時に封入されている希ガスの放電開始電圧以上の電圧が印加され得る回路構成を備えた電子化点灯回路を用いることができる。コンデンサ予熱回路方式の場合、始動時に、フィラメント電極に希ガスの放電開始電圧を超える電圧が印加され得るので、本発明によれば、コンデンサ予熱回路方式を採用することができる。しかし、本発明は、放電ランプの動作中にフィラメント電極に希ガスの放電開始電圧を超える電圧が印加され得る構成の他の電子化点灯回路にも適用することができる。   Further, the electronic lighting circuit is provided with circuit means for preheating the filament electrode when starting the discharge lamp. Since the filament electrode preheating circuit generally has a simple circuit configuration, a capacitor preheating circuit system is frequently used. In the present invention, since the filament voltage regulating means described later is provided, an electron having a circuit configuration capable of applying a voltage higher than the discharge start voltage of the rare gas sealed at the start, for example, during the operation of the discharge lamp. An integrated lighting circuit can be used. In the case of the capacitor preheating circuit system, since a voltage exceeding the discharge start voltage of the rare gas can be applied to the filament electrode at the time of starting, the capacitor preheating circuit system can be adopted according to the present invention. However, the present invention can also be applied to other electronic lighting circuits having a configuration in which a voltage exceeding the discharge start voltage of the rare gas can be applied to the filament electrode during operation of the discharge lamp.

〔フィラメント電圧規制手段について〕 フィラメント電圧規制手段は、一つのフィラメント電極の両端子間に印加される電圧の最大許容値を放電ランプに封入された希ガスの放電開始電圧より低くて、かつ、上記希ガスの電離電圧を超えた値に規制する手段である。すなわち、一つのフィラメント電極の両端子間に上記放電開始電圧以上の電圧が印加されないようにクランプしたり、上記放電開始電圧以上の電圧が発生しないように構成したりすることにより、フィラメント電圧規制手段実現することができる。ただし、本発明においては、上記希ガスの電離電圧以上の値を有する電圧が印加されるのを許容しなければならない。前者は、例えばフィラメント電極と並列に適当なクランプ回路を接続することにより構成することができる。また、後者は、例えばフィラメント電極の電圧を監視して、当該電圧が所定値を超えないように交流電圧発生回路を帰還制御することにより構成することができる。なお、フィラメント電圧の最小値は、放電ランプDLを作動させるための設計条件に応じて決定されるべきもので、希ガスの電離電圧以下であってもよい。   [Filament voltage regulating means] The filament voltage regulating means is configured such that the maximum allowable value of the voltage applied between both terminals of one filament electrode is lower than the discharge start voltage of the rare gas sealed in the discharge lamp, and It is a means to regulate the value exceeding the ionization voltage of the rare gas. That is, by clamping so that a voltage higher than the discharge start voltage is not applied between both terminals of one filament electrode, or by preventing the voltage higher than the discharge start voltage from being generated, the filament voltage regulating means Can be realized. However, in the present invention, a voltage having a value equal to or higher than the ionization voltage of the rare gas must be allowed to be applied. The former can be configured, for example, by connecting an appropriate clamp circuit in parallel with the filament electrode. The latter can be configured, for example, by monitoring the voltage of the filament electrode and performing feedback control of the AC voltage generation circuit so that the voltage does not exceed a predetermined value. The minimum value of the filament voltage should be determined according to design conditions for operating the discharge lamp DL, and may be equal to or lower than the ionization voltage of the rare gas.

〔本発明の作用について〕 放電ランプの点灯中にフィラメントが断線した際に発生する放電は、放電ランプ中に封入されているアルゴン(Ar)などの希ガスのグロー放電である。希ガスがアルゴンの場合、グロー放電の放電開始電圧は、種々の条件により異なるが、約100〜200Vの間である。そして、いったん放電が開始されると、約15〜18Vの電圧で放電が維持される。   [Regarding the Action of the Present Invention] The discharge generated when the filament breaks during operation of the discharge lamp is a glow discharge of a rare gas such as argon (Ar) enclosed in the discharge lamp. When the rare gas is argon, the discharge start voltage of the glow discharge is between about 100 to 200 V, although it varies depending on various conditions. Once the discharge is started, the discharge is maintained at a voltage of about 15 to 18V.

本発明においては、一つのフィラメント電極の両端子間に印加される電圧の最大許容値を、希ガスの電離電圧よりは高くて、かつ、放電開始電圧より低い値に規制したので、たとえフィラメントが断線したとしても、フィラメント電圧が低いために放電開始に至らないので、グロー放電が発生し得ない。したがって、グロー放電やその進行によって生じるステム溶融によるフィラメント近傍部位の過熱を防止することができる。しかし、希ガスの電離電圧を超える値を有する電圧の印加を許容するから、始動時のフィラメント加熱の際に最適な値の電圧をフィラメント電極に印加することができるので、良好な始動特性を付与することができる。   In the present invention, the maximum allowable value of the voltage applied between both terminals of one filament electrode is regulated to a value higher than the ionization voltage of the rare gas and lower than the discharge start voltage. Even if the wire breaks, since the filament voltage is low and the discharge does not start, glow discharge cannot occur. Accordingly, overheating of the vicinity of the filament due to glow discharge or stem melting caused by the progress thereof can be prevented. However, since it is possible to apply a voltage having a value exceeding the ionization voltage of the rare gas, it is possible to apply an optimum voltage to the filament electrode during heating of the filament at the start, giving good start characteristics. can do.

請求項2に係る発明の照明器具は、照明器具本体と;照明器具本体に配設された請求項1記載の放電ランプ点灯装置と;を具備していることを特徴としている。     A lighting fixture according to a second aspect of the present invention includes: a lighting fixture main body; and the discharge lamp lighting device according to the first aspect disposed in the lighting fixture main body.

本発明において、照明器具は、その用途および構造を問わない。しかし、間引き点灯が可能なように構成した家庭用の照明器具において、本発明は特に効果的である。照明器具本体は、照明器具から放電ランプ点灯装置を除いた残余の部分を意味する。放電ランプ点灯装置は、その一部または全体が照明器具本体に装着されているばかりでなく、照明器具本体から離間して配設されていてもよい。   In the present invention, the use and structure of the lighting fixture are not limited. However, the present invention is particularly effective in a domestic lighting apparatus configured to be able to perform thinning lighting. The luminaire main body means the remaining part of the luminaire excluding the discharge lamp lighting device. The discharge lamp lighting device may not only be partly or entirely mounted on the luminaire main body, but may be disposed apart from the luminaire main body.

請求項1の発明によれば、一つのフィラメント電極の一対の端子間に印加される電圧の最大許容値を放電ランプに封入された希ガスの放電開始電圧より低くて、かつ、希ガスの電離電圧を超えた値に規制したことにより、たとえフィラメント断線を生じたとしても、一つのフィラメント電極の両端子間にグロー放電が発生し得ないので、グロー放電やその進行によって生じるステム溶融によるフィラメント近傍部位の過熱を防止するとともに、始動時に所要の値の始動電圧をフィラメント電極に印加することができるので、良好な始動特性を有する放電ランプ点灯装置を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, the maximum allowable value of the voltage applied between the pair of terminals of one filament electrode is lower than the discharge start voltage of the rare gas enclosed in the discharge lamp, and the ionization of the rare gas is performed. Even if filament breakage occurs due to the regulation of the voltage exceeding the voltage, glow discharge cannot occur between both terminals of one filament electrode, so the vicinity of the filament due to glow discharge and stem melting caused by its progress While preventing overheating of the part, a starting voltage having a required value can be applied to the filament electrode at the time of starting, so that a discharge lamp lighting device having good starting characteristics can be provided.

請求項2の発明によれば、請求項1の効果を有する照明器具を提供することができる。   According to invention of Claim 2, the lighting fixture which has the effect of Claim 1 can be provided.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第1の形態を示す回路図である。図において、ACは低周波交流電源、EOCは電子化点灯回路、DLは放電ランプ、FVSはフィラメント電圧規制手段である。     FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment for carrying out the discharge lamp lighting device of the present invention. In the figure, AC is a low-frequency AC power supply, EOC is an electronic lighting circuit, DL is a discharge lamp, and FVS is a filament voltage regulating means.

低周波交流電源ACは、例えば商用交流電源からなる。   The low frequency AC power source AC is composed of, for example, a commercial AC power source.

電子化点灯回路EOCは、交流電圧発生回路INVおよび負荷回路LCからなる。交流電圧発生回路INVは、ノイズフィルタNF、整流化直流電源RDCおよびインバータ本体HBIを主体として構成されている。   The electronic lighting circuit EOC includes an AC voltage generation circuit INV and a load circuit LC. The AC voltage generation circuit INV mainly includes a noise filter NF, a rectified DC power supply RDC, and an inverter main body HBI.

ノイズフィルタNFは、低周波交流電源ACと整流化直流電源RDCとの間に介在して高周波ノイズを低周波交流電源側へ流出するのを阻止する。   The noise filter NF is interposed between the low frequency AC power source AC and the rectified DC power source RDC and prevents high frequency noise from flowing out to the low frequency AC power source side.

整流化直流電源RDCは、全波整流回路FBRおよび平滑コンデンサC1からなり、低周波交流電圧を整流して、平滑化された直流電圧を得る。   The rectified DC power supply RDC includes a full-wave rectifier circuit FBR and a smoothing capacitor C1, and rectifies a low-frequency AC voltage to obtain a smoothed DC voltage.

インバータ本体HBIは、ハーフブリッジ形インバータであり、整流化直流電源RDCに対して直列接続した一対のスイッチング素子Q1、Q2およびその駆動回路DCからなる。一対のスイッチング素子Q1、Q2は、直列回路を構成し、その両端が整流化直流電源RDCの両極間に接続している。そして、スイッチング素子Q2の両端間に矩形波の高周波交流出力が得られる。   The inverter main body HBI is a half-bridge inverter, and includes a pair of switching elements Q1 and Q2 connected in series to the rectified DC power supply RDC and a drive circuit DC thereof. The pair of switching elements Q1 and Q2 constitutes a series circuit, and both ends thereof are connected between both electrodes of the rectified DC power supply RDC. A rectangular wave high-frequency AC output is obtained between both ends of the switching element Q2.

負荷回路LCは、直流カットコンデンサC2、限流インダクタL1およびコンデンサC3の直列回路からなり、その両端が交流電圧発生回路INVの出力端間に接続している。限流インダクタL1とコンデンサC3は、直列共振回路を形成する。   The load circuit LC is composed of a series circuit of a DC cut capacitor C2, a current limiting inductor L1 and a capacitor C3, and both ends thereof are connected between output terminals of the AC voltage generation circuit INV. Current limiting inductor L1 and capacitor C3 form a series resonant circuit.

放電ランプDLは、蛍光ランプからなり、一対のフィラメント電極E1、E2を備えている。一対のフィラメント電極E1、E2がコンデンサC3の両端において負荷回路LCに直列に挿入されることにより、放電ランプDLは、コンデンサC3に並列接続している。したがって、コンデンサC3は、コンデンサ予熱回路を形成している。   The discharge lamp DL is a fluorescent lamp and includes a pair of filament electrodes E1 and E2. The pair of filament electrodes E1 and E2 are inserted in series into the load circuit LC at both ends of the capacitor C3, whereby the discharge lamp DL is connected in parallel to the capacitor C3. Therefore, the capacitor C3 forms a capacitor preheating circuit.

フィラメント電圧規制手段FVSは、例えば所要数のツェナーダイオードを逆直列接続してなり、これをフィラメント電極E1、E2にそれぞれ並列接続したものである。そして、フィラメント電圧規制手段FVSのクランプ電圧、換言すればツェナー電圧は、一つのフィラメント電極の両端子間に印加される電圧を放電ランプDLに封入されている希ガスの放電開始電圧より低くて、かつ、電離電圧を超えた値に設定されている。   The filament voltage regulating means FVS is formed, for example, by connecting a required number of Zener diodes in reverse series, and connecting them in parallel to the filament electrodes E1 and E2, respectively. And the clamp voltage of the filament voltage regulating means FVS, in other words, the Zener voltage is lower than the discharge start voltage of the rare gas sealed in the discharge lamp DL, and the voltage applied between both terminals of one filament electrode is And it is set to a value exceeding the ionization voltage.

次に、回路動作について説明する。すなわち、電子化点灯回路から出力される高周波電圧が負荷回路LCに印加されると、インダクタL1およびコンデンサC3の直列共振によりコンデンサC3の端子電圧が上昇するので、それぞれのフィラメント電極E1、E2の両端に印加される電圧が希ガスの電離電圧を超えていて、かつ、希ガスの放電開始電圧以上になろうとしても、フィラメント電圧規制手段FVSが上記クランプ電圧にクランプするので、フィラメント電極E1、E2のそれぞれの両端子間には、れクランプ電圧以下の電圧に規制された電圧が印加する。   Next, circuit operation will be described. That is, when the high frequency voltage output from the electronic lighting circuit is applied to the load circuit LC, the terminal voltage of the capacitor C3 rises due to the series resonance of the inductor L1 and the capacitor C3, so that both ends of the filament electrodes E1 and E2 Since the filament voltage regulating means FVS clamps to the clamp voltage even if the voltage applied to the electrode exceeds the ionization voltage of the rare gas and exceeds the discharge start voltage of the rare gas, the filament electrodes E1, E2 A voltage regulated to a voltage equal to or less than the leakage clamp voltage is applied between the two terminals.

したがって、いずれかのフィラメント電極にたとえフィラメント断線が生じたとしても、当該フィラメント電極には放電開始電圧以下の電圧しか印加されていないので、グロー放電が発生しなくなる。   Therefore, even if a filament breakage occurs in any of the filament electrodes, only a voltage equal to or lower than the discharge start voltage is applied to the filament electrode, so that glow discharge does not occur.

また、始動時のフィラメント予熱の際に一つのフィラメント電極の両端子間に印加される電圧を希ガスの電離電圧より高く設定できるので、最適なフィラメント予熱を行うことができる。したがって、放電ランプDLに所望の始動を行わせることができる。   Further, since the voltage applied between both terminals of one filament electrode at the time of filament preheating at start-up can be set higher than the ionization voltage of the rare gas, optimum filament preheating can be performed. Therefore, the discharge lamp DL can be started as desired.

図2は、本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第2の形態を示す回路図である。図において、図1と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。本形態は、フィラメント電圧規制手段FVSが過電圧監視回路からなり、その出力端が交流電圧発生回路INVに制御入力するように構成されている。     FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment for carrying out the discharge lamp lighting device of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. In this embodiment, the filament voltage regulating means FVS is composed of an overvoltage monitoring circuit, and its output end is configured to control and input to the AC voltage generating circuit INV.

そうして、フィラメント電圧規制手段FVSが各フィラメント電極E1、E2のそれぞれの両端子間に印加される電圧を監視していて、放電開始電圧以上の過電圧を検出したときには、高周波発生回路INVを制御して、一つのフィラメント電極E1またはE2の両端子間に印加される電圧が放電開始電圧以下になるように、高周波発生回路INVの出力電圧を制御する。これにより、フィラメント電極E1、E2にはグロー放電が発生しなくなる。なお、電子化点灯回路EOCおよび負荷回路LCは、始動時に印加フィラメント電極E1、E2に希ガスの電離電圧以上の電圧が印加されるように構成されている。   Thus, when the filament voltage regulating means FVS monitors the voltage applied between the two terminals of the filament electrodes E1 and E2, and detects an overvoltage higher than the discharge start voltage, it controls the high frequency generation circuit INV. Then, the output voltage of the high-frequency generation circuit INV is controlled so that the voltage applied between both terminals of one filament electrode E1 or E2 is equal to or lower than the discharge start voltage. As a result, no glow discharge occurs in the filament electrodes E1 and E2. The electronic lighting circuit EOC and the load circuit LC are configured such that a voltage equal to or higher than the ionization voltage of the rare gas is applied to the application filament electrodes E1 and E2 at the time of starting.

図3は、本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第3の形態を示す回路図である。図において、図1と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。本形態は、フィラメント電極E1、E2の両端に印加される電圧をクランプする形式のフィラメント電圧規制手段FVSにおける他の構成を示している。     FIG. 3 is a circuit diagram showing a third mode for carrying out the discharge lamp lighting device of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. This embodiment shows another configuration in the filament voltage regulating means FVS of the type that clamps the voltage applied to both ends of the filament electrodes E1 and E2.

すなわち、フィラメント電圧規制手段FVSは、複数の抵抗器R1、R2、R3、R4の直列接続回路の両端を交流電圧発生回路INVの出力端間に接続し、抵抗器R2の両端をフィラメント電極E1に並列接続し、また抵抗器R4の両端をフィラメント電極E2に並列接続してなる。   That is, the filament voltage regulating means FVS connects both ends of a series connection circuit of a plurality of resistors R1, R2, R3, R4 between output ends of the AC voltage generation circuit INV, and both ends of the resistor R2 to the filament electrode E1. The resistors R4 are connected in parallel, and both ends of the resistor R4 are connected in parallel to the filament electrode E2.

そうして、交流電圧発生回路INVの出力電圧は、フィラメント電圧規制手段FVSを構成する複数の抵抗器R1、R2、R3、R4の直列接続回路により分割される。そのため、フィラメント電極E1の両端に印加される電圧は、抵抗器R2に両端間に得られる分圧電圧にクランプされる。同様にフィラメント電極E2の両端に印加される電圧は、抵抗器R4に両端間に得られる分圧電圧にクランプされる。したがって、抵抗器R2、R4の抵抗値を抵抗器R1、R3との分圧比および交流電圧発生回路INVの出力電圧を適切に設定することによって、フィラメント電極E1、E2の両端子間に印加される電圧の最大許容値を放電開始電圧以下で、かつ、希ガスの電離電圧を超えた値に規制することができる。   Thus, the output voltage of the AC voltage generation circuit INV is divided by a series connection circuit of a plurality of resistors R1, R2, R3, R4 constituting the filament voltage regulating means FVS. Therefore, the voltage applied to both ends of the filament electrode E1 is clamped to a divided voltage obtained across the resistor R2. Similarly, the voltage applied to both ends of the filament electrode E2 is clamped to a divided voltage obtained across the resistor R4. Therefore, the resistance values of the resistors R2 and R4 are applied between both terminals of the filament electrodes E1 and E2 by appropriately setting the voltage dividing ratio with the resistors R1 and R3 and the output voltage of the AC voltage generation circuit INV. The maximum allowable value of the voltage can be regulated to a value that is equal to or lower than the discharge start voltage and exceeds the ionization voltage of the rare gas.

図4は、本発明の照明器具を実施するための一形態としての家庭用天井取付形照明器具を示す概念的断面図である。図において、11はシャーシ、12は反射板、13A、13Bは環形蛍光ランプ、14はセード、15は電子化点灯回路、16は引掛シーリングアダプタである。     FIG. 4 is a conceptual cross-sectional view showing a domestic ceiling-mounted lighting fixture as an embodiment for implementing the lighting fixture of the present invention. In the figure, 11 is a chassis, 12 is a reflector, 13A and 13B are annular fluorescent lamps, 14 is a shade, 15 is an electronic lighting circuit, and 16 is a hooking ceiling adapter.

シャーシ11は、金属板をプレス成形して形成され、中央に貫通孔が形成され、周縁に
起立縁11a(図においては、下向きになっている。)が形成されている。
The chassis 11 is formed by press-molding a metal plate, a through hole is formed at the center, and a standing edge 11a (in the drawing, facing downward) is formed at the periphery.

反射板12は、白色合成樹脂を成形して形成され、シャーシ11の下面に配設されている。   The reflector 12 is formed by molding a white synthetic resin and is disposed on the lower surface of the chassis 11.

環形蛍光ランプ13Aは、管径16.5mm、環外径373mm、環内径340mm、定格ランプ電力34W/48Wである。環形蛍光ランプ13Bは、管径16.5mm、環外径225mm、環内径192mm、定格ランプ電力20W/28Wである。これらの環形蛍光ランプ13A、13Bは、図示しない単一のランプホルダによって一体的に反射板の所定の場所に着脱されるとともに、同時に電子化点灯回路15に対する所要の接続が行われるように構成されている。   The annular fluorescent lamp 13A has a tube diameter of 16.5 mm, an outer ring diameter of 373 mm, an inner ring diameter of 340 mm, and a rated lamp power of 34 W / 48 W. The annular fluorescent lamp 13B has a tube diameter of 16.5 mm, an annular outer diameter of 225 mm, an annular inner diameter of 192 mm, and a rated lamp power of 20 W / 28 W. These annular fluorescent lamps 13A and 13B are configured to be attached to and detached from a predetermined place of the reflector integrally by a single lamp holder (not shown), and at the same time, required connection to the electronic lighting circuit 15 is performed. ing.

セード14は、乳白アクリル樹脂などを薄いドーム状に成形して、シャーシ11、反射板12および環形蛍光ランプ13A、13Bなどを覆い、開口縁14aがシャーシ11の起立縁11aの内側に嵌合した状態で着脱可能に固定されている。
電子化点灯回路15は、本発明の放電ランプ点灯装置を実施した回路構成であり、環形蛍光ランプ13A、13Bを付勢して点灯し、シャーシ11と反射板12との間に形成された空間内に配設されている。なお、電子化点灯回路15は、図において2つに分割されているように見えるが、一体化構成のものである。
The shade 14 is formed of milky acrylic resin or the like in a thin dome shape to cover the chassis 11, the reflector 12, the annular fluorescent lamps 13 </ b> A and 13 </ b> B, and the opening edge 14 a is fitted inside the standing edge 11 a of the chassis 11 It is detachably fixed in the state.
The electronic lighting circuit 15 is a circuit configuration in which the discharge lamp lighting device of the present invention is implemented, and is energized by lighting the annular fluorescent lamps 13A and 13B, and is a space formed between the chassis 11 and the reflector 12 It is arranged in the inside. Although the electronic lighting circuit 15 appears to be divided into two in the figure, it has an integrated configuration.

引掛シーリングアダプタ16は、交流電源を天井から受電してシーリングライトに電気エネルギーを供給するとともに、シーリングライトを天井に取り付けるために機能する。そして、引掛シーリングキャップ機構16aと、図示を省略しているが、電気コネクタおよび引掛爪とを備えている。   The hook ceiling adapter 16 receives AC power from the ceiling and supplies electric energy to the ceiling light, and functions to attach the ceiling light to the ceiling. The hooking sealing cap mechanism 16a and an electrical connector and a hooking claw, which are not shown, are provided.

引掛シーリングキャップ機構16aは、天井に配設された埋込形または露出形の引掛シーリングボディ(図示しない。)に着脱自在に引掛係止することにより、引掛シーリングボディに電気的および機械的に接続される。   The hooking sealing cap mechanism 16a is electrically and mechanically connected to the hooking sealing body by being detachably hooked to an embedded or exposed hooking sealing body (not shown) disposed on the ceiling. Is done.

電気コネクタは、引掛シーリングキャップ機構に絶縁電線を介して接続していて、反射板12に配設されている受電プラグに接続することにより、シーリングライトへの給電路が形成される。   The electrical connector is connected to the hooking ceiling cap mechanism via an insulated wire, and is connected to a power receiving plug disposed on the reflecting plate 12, thereby forming a power feeding path to the ceiling light.

引掛爪は、引掛シーリングアダプタ16の側面から進退自在に突出していて、反射板12の中央に形成された円筒孔12aの側面に開口する係止孔に係止する。   The hooking claw protrudes from the side surface of the hooking ceiling adapter 16 so as to be able to advance and retreat, and is locked in a locking hole that opens on the side surface of the cylindrical hole 12a formed in the center of the reflecting plate 12.

本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第1の形態を示す回路図The circuit diagram which shows the 1st form for implementing the discharge lamp lighting device of this invention 本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第2の形態を示す回路図The circuit diagram which shows the 2nd form for implementing the discharge lamp lighting device of this invention 本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第3の形態を示す回路図The circuit diagram which shows the 3rd form for implementing the discharge lamp lighting device of this invention 本発明の照明器具を実施するための一形態としての家庭用天井取付形照明器具を示す概念的断面図1 is a conceptual cross-sectional view showing a household ceiling-mounted lighting fixture as one embodiment for implementing the lighting fixture of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

DL…放電ランプ、EOC…電子化点灯回路、FBR…全波整流回路、FVS…フィラメント電圧規制手段、HBI…インバータ本体、INV…高周波発生回路、LC…負荷回路、NF…ノイズフィルタ、RDC…整流化直流電源   DL: Discharge lamp, EOC: Electronic lighting circuit, FBR: Full wave rectifier circuit, FVS: Filament voltage regulating means, HBI: Inverter body, INV: High frequency generator circuit, LC: Load circuit, NF ... Noise filter, RDC ... Rectifier DC power supply

Claims (2)

フィラメント電極を備えた放電ランプと;
放電ランプを付勢する電子化点灯回路と;
一つのフィラメント電極の両端子間に印加される電圧の最大許容値を放電ランプに封入された希ガスの放電開始電圧より低くて、かつ、上記希ガスの電離電圧を超えた値に規制するフィラメント電圧規制手段と;
を具備していることを特徴とする放電ランプ点灯装置。
A discharge lamp with a filament electrode;
An electronic lighting circuit for energizing the discharge lamp;
Filament that regulates the maximum allowable value of the voltage applied between both terminals of one filament electrode to a value that is lower than the discharge start voltage of the rare gas sealed in the discharge lamp and exceeds the ionization voltage of the rare gas. Voltage regulation means;
A discharge lamp lighting device comprising:
照明器具本体と;
照明器具本体に配設された請求項1記載の放電ランプ点灯装置と;
を具備していることを特徴とする照明器具。
A lighting fixture body;
A discharge lamp lighting device according to claim 1, which is disposed in a lighting fixture body;
The lighting fixture characterized by comprising.
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