JP2006338911A - Discharge lamp lighting device and luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱陰極放電ランプおよび高圧放電ランプのいずれも高周波点灯させることのできる放電ランプ点灯装置およびこの放電ランプ点灯装置を配設する照明器具に関する。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device capable of high-frequency lighting of both a hot cathode discharge lamp and a high pressure discharge lamp, and a lighting fixture provided with the discharge lamp lighting device.
異なる種類の放電ランプで点灯回路を共用することにより、コストダウンを図った放電ランプ点灯装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この従来技術の放電ランプ点灯装置は、ランプ電流の違いから接続された蛍光ランプの種類を判別するランプ判別回路を備え、ランプ判別回路の判別結果をもとに蛍光ランプに供給する電力を制御するように構成されていて、1つの点灯回路で例えばFHDランプ(高周波点灯専用形蛍光ランプ、二重環形)と、FHCランプ(高周波点灯専用形蛍光ランプ、環形)の両方を点灯させることができる。 There has been proposed a discharge lamp lighting device that reduces costs by sharing a lighting circuit among different types of discharge lamps (see, for example, Patent Document 1). This prior art discharge lamp lighting device includes a lamp discriminating circuit for discriminating the type of fluorescent lamp connected from the difference in lamp current, and controls the power supplied to the fluorescent lamp based on the discrimination result of the lamp discriminating circuit. Thus, for example, both a FHD lamp (high-frequency lighting-only fluorescent lamp, double ring) and an FHC lamp (high-frequency lighting-only fluorescent lamp, ring) can be lit with a single lighting circuit.
また、1つの点灯装置に定格の異なる高圧放電ランプを接続することのできる高圧放電ランプ点灯装置が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。この従来技術の高圧放電ランプ点灯装置は、電圧変動を検出する電圧検出回路を備え、電圧変動に基づいてインバータ回路の駆動周波数を切り換えるように構成されていて、ランプ定格に対応した適切な明るさとなるように供給電力を自動設定することができる。 In addition, a high pressure discharge lamp lighting device that can connect high pressure discharge lamps with different ratings to one lighting device has been proposed (see, for example, Patent Document 2). This prior art high pressure discharge lamp lighting device includes a voltage detection circuit that detects voltage fluctuations, and is configured to switch the drive frequency of the inverter circuit based on the voltage fluctuations. The power supply can be automatically set so that
また、放電ランプと、放電ランプ以外の白熱ランプのような他のランプを点灯できるように構成した放電ランプ点灯装置が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。この従来技術の放電ランプ点灯装置は、放電ランプを点灯させるための第1の点灯手段と、放電ランプ以外のランプ点灯用の第2の点灯手段を具備している。
特許文献1の放電灯点灯装置は、例えば互換性を有しないFHDランプおよびFHCランプの両方を1つの点灯回路で点灯させることができるが、点灯回路に接続されるランプの種類が蛍光ランプに限定されるものである。 The discharge lamp lighting device of Patent Document 1 can light both incompatible FHD lamps and FHC lamps with a single lighting circuit, but the types of lamps connected to the lighting circuit are limited to fluorescent lamps. It is what is done.
また、特許文献2の高圧放電ランプ点灯装置は、定格電力の異なる高圧放電ランプを接続でき、当該定格電力に対応するように供給電力を自動設定することができるが、蛍光ランプを接続することができないものである。したがって、例えば部屋のレイアウトの変更などでランプの光色などを変更するときには、新たな施工が必要になるという欠点がある。
Further, the high pressure discharge lamp lighting device of
また、特許文献3の放電灯点灯装置は、放電ランプを点灯させる第1の点灯手段および放電ランプ以外のランプを点灯させる第2の点灯手段を具備するので、点灯回路が大型化するとともにコストアップするという欠点を有する。
Further, the discharge lamp lighting device of
本発明は、蛍光ランプなどの熱陰極放電ランプおよび高圧放電ランプのいずれも点灯することのできる放電ランプ点灯装置およびこの放電ランプ点灯装置を配設する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 capable of lighting both a hot cathode discharge lamp such as a fluorescent lamp and a high-pressure discharge lamp, and a lighting fixture provided with the discharge lamp lighting device.
請求項1に記載の放電ランプ点灯装置の発明は、直流電圧を出力する直流電源と;スイッチング素子を備え、このスイッチング素子のオンオフ動作により前記直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路と;インバータ回路の出力側に選択的に接続され、前記高周波電圧により付勢される熱陰極放電ランプおよび高圧放電ランプのいずれか一方の放電ランプと;インバータ回路の出力側に接続された放電ランプの種類を判別するランプ判別手段と;ランプ判別手段により放電ランプが熱陰極放電ランプであると判別されたときに、前記スイッチング素子のオンオフ動作を予熱時制御、始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で制御して熱陰極放電ランプを点灯させ、放電ランプが高圧放電ランプであると判別されたときに、前記スイッチング素子のオンオフ動作を始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で制御して高圧放電ランプを点灯させる制御手段と;を具備していることを特徴とする。 The invention of the discharge lamp lighting device according to claim 1 includes: a DC power source that outputs a DC voltage; an inverter circuit that includes a switching element, converts the DC voltage to a high-frequency voltage by an on / off operation of the switching element; One of a hot cathode discharge lamp and a high pressure discharge lamp selectively connected to the output side of the inverter circuit and energized by the high-frequency voltage; and a discharge lamp connected to the output side of the inverter circuit Lamp discriminating means for discriminating the type; when the lamp discriminating means discriminates that the discharge lamp is a hot cathode discharge lamp, the on / off operation of the switching element is controlled by preheating control, starting voltage application control and lighting control When the hot cathode discharge lamp is lit by controlling in order, and it is determined that the discharge lamp is a high pressure discharge lamp, Characterized in that it comprises a; serial controlled in the order of the starting voltage applied at the control and the lighting time control on-off operation of the switching element and a control means for lighting the high pressure discharge lamp.
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。 In the present invention and each of the following inventions, each configuration is as follows unless otherwise specified.
直流電源は、バッテリ、交流電圧を整流または整流平滑したもの、あるいは、これらにチョッパ回路を接続したものなどのいずれでもよい。 The DC power supply may be any of a battery, a rectified or rectified and smoothed AC voltage, or a chopper circuit connected thereto.
ランプ判別手段は、熱陰極放電ランプおよび高圧放電ランプを判別できるものであればよく、例えば熱陰極(フィラメント電極)の有無、ランプ電圧、ランプ電流の相違などにより判別することができる。 The lamp discriminating means only needs to be able to discriminate between a hot cathode discharge lamp and a high-pressure discharge lamp.
本発明によれば、インバータ回路の出力側に熱陰極放電ランプおよび高圧放電ランプのいずれか一方の放電ランプが選択的に接続される。この選択的に接続された放電ランプは、ランプ判別手段により判別される。そして、制御手段は、ランプ判別手段の判別結果に応じて、インバータ回路のスイッチング素子のオンオフ動作を熱陰極放電ランプまたは高圧放電ランプのそれぞれの制御順序で制御して、熱陰極放電ランプまたは高圧放電ランプを点灯させる。 According to the present invention, either the hot cathode discharge lamp or the high pressure discharge lamp is selectively connected to the output side of the inverter circuit. The selectively connected discharge lamp is discriminated by the lamp discriminating means. The control means controls the on / off operation of the switching element of the inverter circuit in accordance with the control sequence of the hot cathode discharge lamp or the high pressure discharge lamp in accordance with the discrimination result of the lamp discrimination means, so that the hot cathode discharge lamp or the high pressure discharge is controlled. Turn on the lamp.
請求項2に記載の放電ランプ点灯装置の発明は、直流電圧を出力する直流電源と;スイッチング素子を備え、このスイッチング素子のオンオフ動作により前記直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路と;少なくともインダクタおよび共振用コンデンサを有してインバータ回路の出力間に接続され、前記高周波電圧により共振して共振電圧を出力端子に出力する共振回路と;前記共振用コンデンサと並列的に接続されるように前記出力端子に接続され、前記共振電圧によって点灯する熱陰極放電ランプおよび高圧放電ランプのいずれか一方の放電ランプと;放電ランプが高圧放電ランプのときに、熱陰極放電ランプの一方および他方の熱陰極の両端が接続されるそれぞれの出力端子間を短絡する短絡手段と;熱陰極放電ランプの一方または他方の熱陰極の両端が接続される出力端子間の短絡状態を検出する短絡状態検出手段と;短絡状態検出手段により前記出力端子間の短絡が検出されないときに、前記スイッチング素子のオンオフ動作を予熱時制御、始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で、前記出力端子間の短絡が検出されたときに、前記スイッチング素子のオンオフ動作を始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で、かつ点灯時制御においてそれぞれ所定のランプ電力となるように、または放電ランプに定電流が流れるように制御する制御手段と;を具備していることを特徴とする。 A discharge lamp lighting device according to a second aspect of the present invention includes: a DC power source that outputs a DC voltage; and an inverter circuit that includes a switching element, converts the DC voltage to a high-frequency voltage by an on / off operation of the switching element, and outputs the high-frequency voltage. A resonance circuit having at least an inductor and a resonance capacitor and connected between the outputs of the inverter circuit and resonating with the high frequency voltage to output a resonance voltage to an output terminal; connected in parallel with the resonance capacitor; A hot-cathode discharge lamp connected to the output terminal and lit by the resonance voltage, and a high-pressure discharge lamp; and when the discharge lamp is a high-pressure discharge lamp, one and the other of the hot-cathode discharge lamp A short-circuit means for short-circuiting between the output terminals to which both ends of the hot cathode are connected; Short-circuit state detecting means for detecting a short-circuit state between the output terminals to which both ends of one or the other hot cathode are connected; and an ON / OFF operation of the switching element when the short-circuit state is not detected by the short-circuit state detecting means When the short circuit between the output terminals is detected in the order of preheating control, starting voltage application control and lighting control, the switching element is turned on / off in the order of starting voltage application control and lighting control. And control means for controlling the lamp so as to have a predetermined lamp power in the lighting control or a constant current to flow through the discharge lamp.
短絡手段は、例えば電線などの導体であり、導体の抵抗値は、低いほど好ましい。 The short-circuit means is a conductor such as an electric wire, for example, and the resistance value of the conductor is preferably as low as possible.
出力端子は、熱陰極放電ランプの一方および他方の熱陰極の両端がそれぞれ接続される4個を有して構成される。ここで、熱陰極放電ランプが片側予熱されるものであるときは、非予熱側の本来熱陰極の両端が接続される出力端子間が短絡される。 The output terminal is configured to have four terminals to which both ends of one and the other hot cathodes of the hot cathode discharge lamp are respectively connected. Here, when the hot cathode discharge lamp is preheated on one side, the output terminals to which both ends of the original hot cathode on the non-preheated side are connected are short-circuited.
「出力端子間の短絡が検出されないときに」とは、出力端子に熱陰極放電ランプが接続されていることを意味する。また、「出力端子間の短絡が検出されたときに」とは、出力端子に高圧放電ランプが接続されていることを意味する。 “When no short circuit between output terminals is detected” means that a hot cathode discharge lamp is connected to the output terminals. Further, “when a short circuit between the output terminals is detected” means that a high-pressure discharge lamp is connected to the output terminals.
本発明によれば、短絡状態検出手段により出力端子間の短絡の有無が検出される。そして、当該短絡の有無に応じて、制御手段は、熱陰極放電ランプまたは高圧放電ランプを点灯させ、放電ランプが定電力となるように、または放電ランプに定電流が流れるように、インバータ回路のスイッチング素子のオンオフ動作を制御する。 According to the present invention, the presence or absence of a short circuit between the output terminals is detected by the short circuit state detecting means. Then, depending on the presence or absence of the short circuit, the control means turns on the hot cathode discharge lamp or the high-pressure discharge lamp, and the inverter circuit operates so that the discharge lamp has a constant power or a constant current flows through the discharge lamp. The on / off operation of the switching element is controlled.
請求項3に記載の放電ランプ点灯装置の発明は、請求項1または2記載の放電ランプ点灯装置と;この放電ランプ点灯装置を配設している照明器具本体と;を具備していることを特徴とする。
The invention of the discharge lamp lighting device according to
本発明によれば、請求項1または2記載の放電ランプ点灯装置を具備する照明器具が提供される。
According to this invention, the lighting fixture which comprises the discharge lamp lighting device of
請求項1および請求項2の発明によれば、熱陰極放電ランプおよび高圧放電ランプのいずれも点灯できるので、放電ランプ点灯装置の機種を削減することができる。 According to the first and second aspects of the invention, since both the hot cathode discharge lamp and the high-pressure discharge lamp can be lit, the number of types of discharge lamp lighting devices can be reduced.
請求項3の発明によれば、請求項1または2記載の放電ランプ点灯装置を具備する照明器具を提供することができる。
According to invention of
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第1の実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described.
図1ないし図5は、本発明の第1の実施形態を示し、図1は放電ランプ点灯装置の概略回路図、図2は熱陰極放電ランプを示し、(a)は正面図、(b)は下面図、図3は他の放電ランプの点灯装置の概略回路図、図4は高圧放電ランプの正面図、図5は共振電圧を示し、(a)は熱陰極放電ランプのときの波形図、(b)は高圧放電ランプのときの波形図である。 1 to 5 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a discharge lamp lighting device, FIG. 2 shows a hot cathode discharge lamp, (a) is a front view, and (b). Fig. 3 is a bottom view, Fig. 3 is a schematic circuit diagram of another discharge lamp lighting device, Fig. 4 is a front view of a high-pressure discharge lamp, Fig. 5 shows a resonance voltage, and Fig. 5 (a) is a waveform diagram for a hot cathode discharge lamp. (B) is a wave form diagram at the time of a high pressure discharge lamp.
図1において、放電ランプ点灯装置1は、直流電源2、インバータ回路3、共振回路4、放電ランプとしての蛍光ランプ5、ランプ判別手段、短絡状態検出手段および制御手段としての制御回路6を有して構成されている。
In FIG. 1, a discharge lamp lighting device 1 has a
直流電源2は、直流電圧発生回路9およびチョッパ回路10からなっている。直流電圧発生回路9は、整流装置11およびフィルター用のコンデンサC1を有してなり、商用交流電源Vsの交流電圧を直流電圧に変換して、この直流電圧をコンデンサC1の両端間に出力する。整流装置11の入力側は、コモンモードチョーク12、このコモンモードチョーク12の電源側および非電源側にそれぞれ並列的に接続されたコンデンサC2,C3を有してなるノイズフィルター回路13、ヒューズF1および電源端子14a,14bを介して商用交流電源Vsに接続されている。
The
チョッパ回路10は、コンデンサC1の両端間に接続されたインダクタL1、電界効果トランジスタFET1および抵抗R1の直列回路と、電界効果トランジスタFET1および抵抗R1の直列回路の両端間に接続されたダイオードD1および平滑用コンデンサC4の直列回路を有して構成されている。電界効果トランジスタFET1のゲートは、制御回路6に接続されている。そして、電界効果トランジスタFET1のソースおよび抵抗R1の中点Aは、制御回路6に接続されている。
The
また、一端がコンデンサC1の正極側に接続され、他端が制御回路6に接続されている抵抗R2を有している。この抵抗R2は、商用交流電源Vsが投入されたときに、起動電流を制御回路6に供給する。これにより、起動時に、制御回路6が動作する。
The resistor R2 has one end connected to the positive electrode side of the capacitor C1 and the other end connected to the
また、インダクタL1の二次巻線L1aの一端がコンデンサC1の負極側に接続され、他端が制御回路6に接続されている。そして、二次巻線L1aの他端および一端(コンデンサC1の負極側)間には、ダイオードD2を介して電解コンデンサC5が接続され、電解コンデンサC5の正極側が制御回路6に接続されている。電解コンデンサC5は、起動後、二次巻線L1aに流れる電流によって充電される。そして、電解コンデンサC5の充電電圧が駆動電源として制御回路6に供給される。
One end of the secondary winding L1a of the inductor L1 is connected to the negative side of the capacitor C1, and the other end is connected to the
さらに、チョッパ回路10の入力電圧は、抵抗R3および抵抗R4の直列回路によって検出され、出力電圧は、抵抗R5および抵抗R6の直列回路によって検出され、それぞれ制御回路6に入力されている。
Further, the input voltage of the
制御回路6は、インダクタL1の二次巻線L1aに発生する電圧に基づいて電界効果トランジスタFET1をターンオンさせ、抵抗R1に流れる電流に基づいて電界効果トランジスタFET1をターンオフさせ、さらにチョッパ回路10の入力電圧および出力電圧に基づいて電界効果トランジスタFET1をオンオフ動作させる。これにより、コンデンサC1の両端間に発生した直流電圧が昇圧され、平滑用コンデンサC4の両端間に所定の直流電圧(例えば410V)が発生する。平滑用コンデンサC4の両端間電圧は、インバータ回路3の入力電圧として出力される。
The
そして、インバータ回路3は、平滑用コンデンサC4の両端間にハーフブリッジに接続されたスイッチング素子としての電界効果トランジスタFET2および電界効果トランジスタFET3の直列回路を有して構成されている。電界効果トランジスタFET2および電界効果トランジスタFET3のそれぞれのゲートは、制御回路6に接続されている。電界効果トランジスタFET2および電界効果トランジスタFET3のそれぞれのドレイン、ソース間には、それぞれ寄生ダイオードD3,D4が内蔵されている。
The
電界効果トランジスタFET2および電界効果トランジスタFET3のそれぞれのゲート、ソース間には、制御回路6から駆動電圧(パルス電圧)が交互に供給される。これにより、電界効果トランジスタFET2および電界効果トランジスタFET3が交互にオンオフ動作する。このオンオフ動作により、直流電源2から出力された直流電圧は、高周波電圧に変換され、電界効果トランジスタFET3のドレイン、ソース間に出力される。電界効果トランジスタFET3のドレイン、ソース間は、インバータ回路3の出力間(出力側)となっている。
A drive voltage (pulse voltage) is alternately supplied from the
インバータ回路3の出力間には、出力端子15a〜15dおよび蛍光ランプ5を介して直列的に接続された直流カット用コンデンサC5、インダクタL2および共振用コンデンサC6を有する共振回路4が接続されている。そして、蛍光ランプ5が共振用コンデンサC6に並列的に接続されるように、蛍光ランプ5のフィラメント電極(熱陰極)5aの両端が出力端子15a,15bに接続され、フィラメント電極(熱陰極)5bの両端が出力端子15c,15dに接続されている。
Between the outputs of the
出力端子15aは、インダクタL2の非電源側の一端側に設けられ、出力端子15bは、共振用コンデンサC6の一端側に設けられ、出力端子15cは、共振用コンデンサC6の他端側に設けられ、出力端子15dは、電界効果トランジスタFET3のソース側に抵抗R9を介して設けられている。
The
図2に、蛍光ランプ5の一例としてのコンパクト形蛍光ランプを示す。蛍光ランプ5は、口金部16にフィラメント電極5a,5bのそれぞれの両端に接続されている接続ピン17a〜17dが突設されている。この接続ピン17a〜17dは、図示しないランプソケットにより、放電ランプ点灯装置1の出力端子15a〜15dにそれぞれ接続されている。
FIG. 2 shows a compact fluorescent lamp as an example of the
共振回路4は、電界効果トランジスタFET3のドレイン、ソース間に出力する高周波電圧により共振する。そして、蛍光ランプ5は、共振回路4の共振作用によって点灯する。すなわち、蛍光ランプ5の予熱時に、蛍光ランプ5のフィラメント電極5a,5bが共振用コンデンサC6に流れる予熱電流によりそれぞれ予熱され、始動電圧印加時に、フィラメント電極5a,5b間に高電圧の共振電圧(始動電圧)が印加され、点灯時に、所定の共振電圧(点灯電圧)が印加される。こうして、蛍光ランプ5は、インバータ回路3から出力された高周波電圧により付勢される。
The
そして、出力端子15bおよび出力端子15c間、すなわち蛍光ランプ5の非電源側のフィラメント5a,5b間には、抵抗R7および抵抗R8の直列回路を有してなるランプ電圧検出回路18が接続されている。ランプ電圧検出回路18は、蛍光ランプ5の両端間電圧(ランプ電圧)を検出して、制御回路6に出力する。
A lamp
また、電界効果トランジスタFET3のソースおよび出力端子15d(蛍光ランプ5の電源側のフィラメント電極5b)間には、抵抗R9が介挿され、抵抗R9の両端間電圧が制御回路6に入力されている。抵抗R9は、蛍光ランプ5のランプ電流を検出する。
A resistor R9 is interposed between the source of the field effect transistor FET3 and the
制御回路6は、入力したランプ電圧およびランプ電流から蛍光ランプ5のランプ電力を演算し、演算したランプ電力が所定のランプ電力(定電力)となるようにインバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を制御する。
The
また、出力端子15cおよび出力端子15d間(蛍光ランプ5のフィラメント電極5bの両端間)は、制御回路6に接続されている。制御回路6は、動作開始すると、インバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3を所定の駆動周波数でオンオフ動作させ、出力端子15c,15d間の電圧を検出する。そして、出力端子15c,15d間に有電圧を検出すると、出力端子15c,15d間に熱陰極(フィラメント電極5b)が接続されていると判断して、出力端子15a〜15dに熱陰極放電ランプ(蛍光ランプ5)が接続されていると判断する。
The
そして、図3に示すように、出力端子15aおよび出力端子15bと、出力端子15cおよび出力端子15dとがそれぞれ短絡手段としてのリード線19,19で短絡され、出力端子15aおよび出力端子15d間に放電ランプとしての高圧放電ランプ20が接続されていると、制御回路6は、出力端子15c,15d間に有電圧を検出しないものである。これにより、制御回路6は、出力端子15a〜15dに高圧放電ランプ20が接続されていると判断する。
As shown in FIG. 3, the
図3に示す放電ランプ点灯装置21は、図1に示す放電ランプ点灯装置1において、出力端子15a〜15dに蛍光ランプ5に代えて高圧放電ランプ20を接続したものである。そして、出力端子15a〜15dに高圧放電ランプ20を接続するときには、出力端子15a,15b間および出力端子15c,15d間をそれぞれ例えばリード線19,19で短絡するものである。そして、出力端子15aまたは出力端子15bに高圧放電ランプ20の一方の電極20aが接続され、出力端子15cまたは出力端子15dに高圧放電ランプ20の他方の電極20bが接続される。
A discharge
制御回路6は、ランプ電圧検出回路18から入力したランプ電圧および抵抗R9から入力したランプ電流から高圧放電ランプ20のランプ電力を演算し、演算したランプ電力が所定のランプ電力(定電力)となるようにインバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を制御する。
The
図4に、高圧放電ランプ20の一例としてのメタルハライドランプを示す。高圧放電ランプ20は、ベース部22に一対の電極20a,20bに接続されている接続ピン22a,22bが突設されている。この接続ピン22a,22bは、図示しないランプソケットにより、放電ランプ点灯装置21の出力端子15a,15dにそれぞれ接続されている。
FIG. 4 shows a metal halide lamp as an example of the high-
図1および図3に示すように、インバータ回路3の出力間(出力側)に設けられている出力端子15a〜15d間に蛍光ランプ5および高圧放電ランプ20のいずれか一方の放電ランプが選択的に接続される。
As shown in FIGS. 1 and 3, one of the
制御回路6は、各種演算処理を行うCPU、プログラムが格納されたROMおよび各種データが記憶されているRAMなどを具備している。そして、プログラムに基づいて電界効果トランジスタFET2,FET3の駆動周波数を算出するなどの各種演算を行い、電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を制御するように構成されている。
The
そして、制御回路6は、商用交流電源Vsが投入されチョッパ回路10の抵抗R2から起動電流が供給されると動作を開始し、初期化の処理後、所定の駆動周波数でインバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3をオンオフ動作させる。そして、出力端子15c,15d間の電圧(Vf)を検出(計測)する。出力端子15c,15dに蛍光ランプ5のフィラメント電極5bの両端が接続されていると、出力端子15c,15d間にフィラメント電圧(Vf)が発生するので、制御回路6は、有電圧を検出する。また、出力端子15c,15d間が例えばリード線19により短絡されていると、制御回路6は、有電圧を検出しない。
The
このように、制御回路6は、出力端子15c,15d間のフィラメント電圧(Vf)を検出(計測)することにより、出力端子15c,15d間の短絡状態を検出する。すなわち、出力端子15c,15d間に有電圧のフィラメント電圧(Vf)を検出すると、出力端子15c,15d間が短絡されていなく、出力端子15a〜15dに蛍光ランプ5が接続されていると判断する。また、出力端子15c,15d間にフィラメント電圧(Vf)を検出しないと、出力端子15c,15d間が短絡されていて、出力端子15a〜15dに高圧放電ランプ20が接続されていると判断する。すなわち、出力端子15c,15d間のフィラメント電圧(Vf)の有無により、インバータ回路3の出力側に設けられた出力端子15a〜15dに選択的に接続されている放電ランプの種類、すなわち蛍光ランプ5または高圧放電ランプ20が判別される。
Thus, the
そして、制御回路6は、出力端子15c,15d間にフィラメント電圧(Vf)が検出されると、すなわち出力端子15c,15d間の短絡が検出されないと、インバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を予熱時制御、始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で制御する。また、出力端子15c,15d間にフィラメント電圧(Vf)が検出されないと、すなわち出力端子15c,15d間の短絡が検出されると、インバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で制御する。そして、点灯時制御において、ランプ電圧検出回路18から入力したランプ電圧および抵抗R9から入力したランプ電流から蛍光ランプ5または高圧放電ランプ20のランプ電力を演算し、演算したランプ電力が所定のランプ電力(定電力)となるようにインバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を制御する。
When the filament voltage (Vf) is detected between the
次に、本発明の第1の実施形態の作用について述べる。 Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
商用交流電源Vsが投入されると、制御回路6は、チョッパ回路10の抵抗R2から供給される起動電流により動作開始し、その後、電解コンデンサC5の両端間電圧を駆動電源として動作する。制御回路6は、動作開始すると、所定の初期化を行った後、インバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3を所定の駆動周波数でオンオフ動作させる(短絡状態検出制御)。この結果、電界効果トランジスタFET3、共振回路4および放電ランプ5,20で形成される閉回路内において共振回路4の共振による共振電流が流れる。
When the commercial AC power supply Vs is turned on, the
図1に示すように、出力端子15a〜15dが蛍光ランプ5のフィラメント電極5a,5bに接続されていると、フィラメント電極5a,5bのそれぞれの両端間に共振電流によるフィラメント電圧(Vf)が発生し、出力端子15c,15d間にフィラメント電圧(Vf)が発生する。すなわち、出力端子15c,15dは、略同電位に短絡されなくなる。そして、図3に示すように、出力端子15a〜15dが高圧放電ランプ20のフィラメント電極20a,20に接続されていると、出力端子15a,15b間および出力端子15c,15d間はそれぞれリード線19,19により短絡されているので、出力端子15c,15d間に共振電流による電圧が発生しなく、出力端子15c,15dは、略同電位に短絡される。
As shown in FIG. 1, when the
制御回路6は、出力端子15c,15d間のフィラメント電圧(Vf)を計測(検出)し、出力端子15c,15d間の短絡状態を検出する。そして、出力端子15c,15d間の短絡が検出されないときに、出力端子15a〜15dに蛍光ランプ5が接続されていると判断して、図5(a)に示すように、インバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を予熱時制御、始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で制御する。すなわち、蛍光ランプ5の予熱時、始動電圧印加時および点灯時に、それぞれ所定の駆動周波数で電界効果トランジスタFET2,FET3をオンオフ動作させる。これにより、蛍光ランプ5のフィラメント電極5a,5bが十分に予熱され、フィラメント電極5a,5b間に所定の始動電圧が印加されて蛍光ランプ5が点灯(始動)し、以後、蛍光ランプ5は、定常点灯される。
The
そして、制御回路6は、ランプ電圧検出回路18から入力したランプ電圧および抵抗R9から入力したランプ電流から蛍光ランプ5のランプ電力を演算し、演算したランプ電力が所定のランプ電力(定電力)となるようにインバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を制御する。これにより、蛍光ランプ5は、定電力(例えば27W)で点灯する。
Then, the
そして、制御回路6は、出力端子15c,15d間の短絡が検出されたときに、出力端子15a〜15dに高圧放電ランプ20が接続されていると判断して、図5(b)に示すように、インバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で制御する。すなわち、高圧放電ランプ20の始動電圧印加時および点灯時に、それぞれ所定の駆動周波数で電界効果トランジスタFET2,FET3をオンオフ動作させる。これにより、高圧放電ランプ20の一対の電極20a,20b間に所定の始動電圧が印加されて高圧放電ランプ20が点灯(始動)し、以後、高圧放電ランプ20は、定常点灯される。制御回路6は、入力したランプ電圧およびランプ電流からランプ電力を演算し、演算したランプ電力が所定のランプ電力(定電力)となるようにインバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を制御する。これにより、高圧放電ランプ20は、定電力(例えば35W)で点灯する。
When the short circuit between the
なお、制御回路6は、抵抗R9から入力したランプ電流が所定のランプ電流(定電流)となるようにインバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を制御するようにしてもよい。これにより、蛍光ランプ5は、例えば0.61Aの定電流で点灯され、高圧放電ランプ20は、例えば0.5Aの定電流で点灯される。
The
上述したように、インバータ回路3の出力間(出力側)に設けられた出力端子15a〜15dに蛍光ランプ5および高圧放電ランプ20のいずれか一方の放電ランプが選択的に接続される。そして、制御回路6は、出力端子15a〜15dに接続されている放電ランプが蛍光ランプ5または高圧放電ランプ20のいずれであるかを判断して、蛍光ランプ5または高圧放電ランプ20に応じたインバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作の制御をするように構成されている。すなわち、放電ランプ点灯装置1は、蛍光ランプ5および高圧放電ランプ20のいずれも定電力または定電流で点灯させることができる。したがって、蛍光ランプ5および高圧放電ランプ20の点灯装置の機種が削減される。
As described above, either one of the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図6ないし図8は、本発明の第2の実施形態を示し、図6は放電ランプ点灯装置の概略回路図、図7は他の放電ランプの点灯装置の概略回路図、図8はスイッチング素子のオンオフ動作におけるランプ電流の変化を示す波形図である。なお、図1および図3と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。 6 to 8 show a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a schematic circuit diagram of a discharge lamp lighting device, FIG. 7 is a schematic circuit diagram of another discharge lamp lighting device, and FIG. 8 is a switching element. It is a wave form diagram which shows the change of the lamp current in the on-off operation | movement. The same parts as those in FIG. 1 and FIG.
図6に示す放電ランプ点灯装置23は、図1に示す放電ランプ点灯装置1において、チョッパ回路10の平滑用コンデンサC4を平滑用コンデンサC7および平滑用コンデンサC8の直列回路に置換してチョッパ回路24を形成し、共振回路4の直流カット用コンデンサC5を除去して共振回路25を形成するとともに、出力端子15dをランプ電流検出用の抵抗R9を介して平滑用コンデンサC7および平滑用コンデンサC8の中点Bに接続し、ランプ電圧検出回路18を出力端子15bおよび前記中点B間に接続して構成されている。電界効果トランジスタFET2のドレイン、ソース間および電界効果トランジスタFET3のドレイン、ソース間は、それぞれインバータ回路3の出力間(出力側)となっている。
The discharge
制御回路6は、動作直後、出力端子15c,15d間のフィラメント電圧(Vf)を計測する。そして、出力端子15c,15d間の短絡が検出されないと、出力端子15a〜15d間に蛍光ランプ5が接続されていると判断して、予熱時制御、始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序でインバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を制御する。そして、点灯時制御において、蛍光ランプ5が定電力または定電流となるように、電界効果トランジスタFET2,FET3を交互にオンオフ動作させる。これにより、蛍光ランプ5に略正弦波形状の高周波電流が流れる。
The
そして、図7に示す放電ランプ点灯装置26は、図6に示す放電ランプ点灯装置23において、蛍光ランプ5に代えて高圧放電ランプ20が接続されたものである。すなわち、出力端子15a,15d間に高圧放電ランプ20が接続され、出力端子15a,15b間および出力端子15c,15d間がそれぞれ短絡手段としてのリード線19,19により短絡されている。
The discharge
制御回路6は、動作直後、出力端子15c,15d間の短絡を検出し、出力端子15a〜15d間に高圧放電光ランプ20が接続されていると判断する。そして、インバータ回路3の電界効果トランジスタFET2,FET3のオンオフ動作を始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で制御して、高圧放電ランプ20が定電力または定電流となるように高周波点灯させる。
The
そして、制御回路6は、点灯時制御において、図8に示すように、電界効果トランジスタFET2,FET3を所定の期間毎にオフ動作させ、一方がオフしているときに他方をオンオフ動作させる。これにより、高圧放電ランプ20に略矩形状の高周波電流が流れる。高圧放電ランプ20を略矩形波で点灯させることにより、音響的共鳴現象の発生が回避される。
Then, in the lighting control, the
このように、放電ランプ点灯装置23の出力端子15a〜15dに蛍光ランプ5および高圧放電ランプ20のいずれか一方の放電ランプを接続でき、蛍光ランプ5を略正弦波で高周波点灯させ、高圧放電ランプ20を略矩形波で点灯させることができる。蛍光ランプ5および高圧放電ランプ20の点灯装置が共用化されるので、点灯装置の機種が削減される。
In this way, either one of the
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.
図9は、本発明の第3の実施形態を示す照明器具の一部切り欠き側面図である。なお、図1および図2と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。 FIG. 9 is a partially cutaway side view of a luminaire showing a third embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 and FIG.
図9に示す照明器具27は、天井などの造営物28に埋設されるダウンライトであり、照明器具本体29が造営物に取り付けられている。照明器具本体29は、一端側29aに開口30を有する略筒状に形成され、他端側29bにランプソケット31を配設している。また、他端側29bには天板32が設けられ、この天板32に放電ランプ用点灯装置33が配設されている。放電ランプ用点灯装置33は、図1に示す放電ランプ点灯装置1において、蛍光ランプ5が除去されたものである。そして、蛍光ランプ5は、ランプソケット31に装着されている。
The
蛍光ランプ5は、放電ランプ用点灯装置33が給電されると高周波点灯する。そして、蛍光ランプ5からの放射光は、直接光または照明器具本体29の内面で反射された反射光となって開口30から出射される。
The
そして、照明器具本体29の他端側29bに配設されているランプソケット31を高圧放電ランプ20用のランプソケットに置換して、当該ランプソケットに高圧放電ランプ20を装着することにより、高圧放電ランプ20を点灯させることができる。すなわち、新たな大きな施工をすることなく、照明器具27からの照明光の光色を変更することができる。
Then, the
1,21,23,26…放電ランプ点灯装置
2…直流電源
3…インバータ回路
4,25…共振回路
5…熱陰極放電ランプとしての蛍光ランプ
6…ランプ判別手段、短絡状態検出手段および制御手段としての制御回路
19…短絡手段としてのリード線
20…高圧放電ランプ
27…照明器具
29…照明器具本体
DESCRIPTION OF
Claims (3)
スイッチング素子を備え、このスイッチング素子のオンオフ動作により前記直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路と;
インバータ回路の出力側に選択的に接続され、前記高周波電圧により付勢される熱陰極放電ランプおよび高圧放電ランプのいずれか一方の放電ランプと;
インバータ回路の出力側に接続された放電ランプの種類を判別するランプ判別手段と;
ランプ判別手段により放電ランプが熱陰極放電ランプであると判別されたときに、前記スイッチング素子のオンオフ動作を予熱時制御、始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で制御して熱陰極放電ランプを点灯させ、放電ランプが高圧放電ランプであると判別されたときに、前記スイッチング素子のオンオフ動作を始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で制御して高圧放電ランプを点灯させる制御手段と;
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 DC power source that outputs a DC voltage;
An inverter circuit comprising a switching element, which converts the DC voltage into a high-frequency voltage by an on / off operation of the switching element;
One of a hot cathode discharge lamp and a high pressure discharge lamp selectively connected to the output side of the inverter circuit and energized by the high-frequency voltage;
Lamp discriminating means for discriminating the type of discharge lamp connected to the output side of the inverter circuit;
When it is determined by the lamp determining means that the discharge lamp is a hot cathode discharge lamp, the on / off operation of the switching element is controlled in the order of preheating control, starting voltage application control and lighting control, and the hot cathode discharge lamp. And when the discharge lamp is determined to be a high pressure discharge lamp, control means for controlling the on / off operation of the switching element in the order of starting voltage application control and lighting control to turn on the high pressure discharge lamp; ;
A discharge lamp lighting device comprising:
スイッチング素子を備え、このスイッチング素子のオンオフ動作により前記直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路と;
少なくともインダクタおよび共振用コンデンサを有してインバータ回路の出力間に接続され、前記高周波電圧により共振して共振電圧を出力端子に出力する共振回路と;
前記共振用コンデンサと並列的に接続されるように前記出力端子に接続され、前記共振電圧によって点灯する熱陰極放電ランプおよび高圧放電ランプのいずれか一方の放電ランプと;
放電ランプが高圧放電ランプのときに、熱陰極放電ランプの一方および他方の熱陰極の両端が接続されるそれぞれの出力端子間を短絡する短絡手段と;
熱陰極放電ランプの一方または他方の熱陰極の両端が接続される出力端子間の短絡状態を検出する短絡状態検出手段と;
短絡状態検出手段により前記出力端子間の短絡が検出されないときに、前記スイッチング素子のオンオフ動作を予熱時制御、始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で、前記出力端子間の短絡が検出されたときに、前記スイッチング素子のオンオフ動作を始動電圧印加時制御および点灯時制御の順序で、かつ点灯時制御においてそれぞれ所定のランプ電力となるように、または放電ランプに定電流が流れるように制御する制御手段と;
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 DC power source that outputs a DC voltage;
An inverter circuit comprising a switching element, which converts the DC voltage into a high-frequency voltage by an on / off operation of the switching element;
A resonance circuit having at least an inductor and a resonance capacitor, connected between the outputs of the inverter circuit, and resonating with the high frequency voltage to output a resonance voltage to an output terminal;
A discharge lamp that is connected to the output terminal so as to be connected in parallel with the resonance capacitor and is lit by the resonance voltage, either a hot cathode discharge lamp or a high-pressure discharge lamp;
Short-circuit means for short-circuiting between output terminals to which both ends of one and the other hot cathodes of the hot cathode discharge lamp are connected when the discharge lamp is a high-pressure discharge lamp;
Short-circuit state detecting means for detecting a short-circuit state between output terminals to which both ends of one or the other hot cathode of the hot-cathode discharge lamp are connected;
When a short circuit between the output terminals is not detected by the short circuit state detection means, a short circuit between the output terminals is detected in the order of preheating control, starting voltage application control and lighting control when the switching element is turned on / off. The switching element is controlled so that the on / off operation of the switching element is in the order of control at the time of starting voltage application and control at the time of lighting, and so that a predetermined lamp power is obtained in the control at the time of lighting, or a constant current flows through the discharge lamp. Control means to perform;
A discharge lamp lighting device comprising:
この放電ランプ点灯装置を配設している照明器具本体と;
を具備していることを特徴とする照明器具。 A discharge lamp lighting device according to claim 1 or 2;
A lighting fixture body provided with the discharge lamp lighting device;
The lighting fixture characterized by comprising.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005159405A JP2006338911A (en) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | Discharge lamp lighting device and luminaire |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009021166A (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Osram-Melco Ltd | High pressure discharge lamp lighting device and luminaire |
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2005
- 2005-05-31 JP JP2005159405A patent/JP2006338911A/en active Pending
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