JP2009176640A - 高圧放電灯点灯装置、照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧始動パルスの発生タイミングと、そのパルス検出タイミングを最適に制御することにより、パルス検出回路を簡略化する。
【解決手段】始動パルス発生回路７は、少なくともコンデンサＣ１とトランスＴ１の１次巻線Ｎ１とスイッチング素子Ｑ７の直列接続からなる１次巻線回路と、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２を高圧放電灯８に接続し、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１に発生する電圧を昇圧した高圧パルス電圧を高圧放電灯８に印加する２次巻線回路と、トランスＴ１に設けられた３次巻線Ｎ３に発生する電圧により高圧パルス電圧の電圧レべルを検出する３次巻線回路とからなり、トランスＴ１の３次巻線回路による検出値を前記始動パルス制御回路９にフィードバックすることで高圧パルス電圧を略一定化する手段を備え、少なくとも低周波矩形波交流出力の極性反転期間内に高圧始動パルスを発生しない。
【選択図】図１

Description

本発明は始動時の高圧パルス電圧のピーク値を調整する手段を具備する高圧放電灯点灯装置及びこれを用いた照明器具に関するものである。

図１５は従来の高圧放電灯点灯装置を示すブロック図である。高圧放電灯点灯装置は、商用電源１が投入されると、制御電源回路１０が制御電源を生成して、制御回路９が動作し、昇圧チョッパ回路３、降圧チョッパ回路４、極性反転回路６、始動パルス発生回路７に制御信号を送り、それぞれが動作を開始する。昇圧チョッパ回路３は、整流回路２で整流された出力を規定の電圧に昇圧し、降圧チョッパ回路４は高圧放電灯８に流れる電流が規定の電流になるように出力を調整する。極性反転回路６は、高圧放電灯８に規定の周波数の交流矩形波電圧を出力する。始動パルス発生回路７は、高圧パルス電圧を発生させて高圧放電灯８を始動させる。

図１６は、始動パルス発生回路７の詳細図である。始動パルス発生回路７は、高圧放電灯８の始動時のみ動作し、高圧パルス電圧を発生する。始動パルス発生回路７は、トランスＴ１、外部制御信号によりオン／オフ可能なスイッチング素子Ｑ７、商用電源１の交流電圧を整流し、昇圧チョッパ回路３で昇圧した直流電圧Ｖｃ３で充電されるコンデンサＣ１、スイッチング素子Ｑ７の過電流保護を行うインダクタＬ１、トランスＴ１で発生した高電圧パルスが極性反転回路６に回り込まないようにブロックするコンデンサＣ２を有する。

このような従来の点灯装置では、出力配線長が長くなると始動パルス電圧が出力容量の増大によって減衰するため、ランプの始動パルス電圧規定値を下回ることがあった。そこで、特許文献１（特開２００７−５２９７７）では、図１６に示すように、トランスＴ１の３次巻線Ｎ３から高電圧パルスのピーク値をフィードバックして一定の目標パルス電圧を出力するように始動パルス発生回路７の１次側のスイッチング素子Ｑ７を制御することが提案されている。トランスＴ１の３次巻線Ｎ３には電圧分圧回路１１を介してパルス検出回路１２を接続し、始動パルス電圧成分のみを検出する。そして、パルス検出回路１２の出力を、制御回路９にフィードバックさせることで始動パルス電圧Ｖｐが所定値になるように、制御回路９が１次巻線電圧Ｖｐ１を制御する。これにより、出力配線長が増加して出力容量が増加しても、高圧パルス電圧を規定値内に維持することが可能となる。
特開２００７−５２９７７号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、パルス検出回路１２において、必要な始動パルス電圧成分以外の種々の電圧成分が含まれる元信号の中から始動パルス電圧成分のみを検出する、とされているが、その検出は容易ではない。特許文献１で示されている「始動パルス電圧成分のみの検出」とは、一つには低周波矩形波交流出力の極性反転時に３次巻線に誘起される始動パルス以外の電圧成分の除去、もう一つには始動パルス電圧のある一定周波数成分のみの電圧値を検出することと理解できる。

図１８（ａ）〜（ｆ）に始動パルス電圧波形の一例を示し、その理由を説明する。始動パルスは図１８（ａ）のように図１８（ｄ）の低周波矩形波交流出力の上に重畳される形で印加される。

先の一つの理由として、始動パルス電圧を検出する３次巻線に誘起される電圧は、その構成上、低周波矩形波交流出力のＤＣ成分は除外されたものとなり、仮に図１７（ａ）のように低周波矩形波交流出力の全範囲に始動パルスが重畳されたとしても、その検出電圧は図１７（ｂ）のようになり、全範囲にわたって同様の電圧値として検出されるはずである。ただし、矩形波極性反転時においては、コンデンサＣ２あるいは高圧放電灯両端の浮遊容量等に充電されている電荷が放出されることによって始動パルス以外の電圧成分が３次巻線に誘起される。このとき、本来の始動パルスとしての電圧値に先の電荷放出の電圧が重畳されることにより、本来の始動パルス電圧値を読み間違えたり、あるいは、その電荷放出の電圧値を検出してしまうことにより誤検出することがある。極性反転時には上記電荷放出による不要な電圧の他、フルブリッジ回路の中点電位が大きく変動することにより、不要なノイズ電圧等、種々の不安定な電圧も多く印加される。これらの点から極性反転時のパルス検出には「始動パルス電圧成分のみの検出」のためのフィルタ効果を有する「パルス検出回路」が必要となることは容易に推測できるとともに、そのパルス検出回路が非常に複雑になることも容易に推察できる。

先のもう一つの理由として、始動パルスが図１８（ａ）のように図１８（ｄ）の低周波矩形波交流出力の極性反転期間に、その低周波矩形波の上に重畳される形で印加された場合、この始動パルスは図１８（ｃ）のように通常１００ｋＨｚから数ＭＨｚの周波数帯域の波形となる（本例は２５０ｋＨｚ）。

一方、図１８（ｆ）のように低周波矩形波交流出力もその極性反転の際には非常に高周波数帯域の波形となり、その周波数帯域は回路構成によって異なるが、数十ｋＨｚから数ＭＨｚとなる（本例は６．２５ＭＨｚ）。

上記のように低周波矩形波交流出力の上に重畳された始動パルス電圧は種々の周波数成分から構成されており、また、その他回路内部で発生する不要なノイズ（電気雑音）等も発生していることから、本来必要な「始動パルス電圧のある一定周波数成分のみの電圧値検出」のためには、非常に帯域が狭く、且つ、非常に高感度なバンドパスフィルタが必要となり、それを「パルス検出回路」として具備する必要がある。また、この周波数帯域はそれぞれの放電灯点灯装置の設計により異なり、それらの設計の都度、調整する必要が生じ、パルス検出回路の設計を非常に煩雑とする。

上記二つの例において、「パルス検出回路」が必要とされる理由は、いずれも「極性反転時」の「始動パルス電圧成分のみの検出」である点に注目したい。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高圧始動パルスの発生タイミングと、そのパルス検出タイミングを最適に制御することにより、パルス検出回路を簡略化することにある。

請求項１の発明は、前記の課題を解決するために、図１に示すように、直流電源Ｅの出力を電力変換して負荷である高圧放電灯８に電力を供給する電力変換回路（降圧チョッパ回路４）と、電力変換回路の出力を矩形波交流に変換し、高圧放電灯８に印加する極性反転回路６と、始動用の高圧パルス電圧を高圧放電灯８に印加する始動パルス発生回路７と、始動パルス発生回路７を制御する始動パルス制御回路９を備えた高圧放電灯点灯装置において、前記始動パルス発生回路７は、少なくともコンデンサＣ１とトランスＴ１の１次巻線Ｎ１とスイッチング素子Ｑ７の直列接続からなる１次巻線回路と、前記トランスＴ１の２次巻線Ｎ２を高圧放電灯８に接続し、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１に発生する電圧を昇圧した高圧パルス電圧を高圧放電灯８に印加する２次巻線回路と、前記トランスＴ１に設けられた３次巻線Ｎ３に発生する電圧により高圧パルス電圧の電圧レべルを検出する３次巻線回路とからなり、前記トランスＴ１の３次巻線回路による検出値を前記始動パルス制御回路９にフィードバックすることで高圧パルス電圧を略一定化する手段を備え、少なくとも低周波矩形波交流出力の極性反転期間内に高圧始動パルスを発生しないことを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、高圧パルス電圧が出力されている一定期間のみ、パルス電圧レベルを検出することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、低周波矩形波交流出力と同極性の高圧パルス電圧のみ、パルス電圧レべルを検出することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３の高圧放電灯点灯装置を搭載した照明器具である（図１４）。

本発明によれば、高圧始動パルスの発生タイミングと、そのパルス検出タイミングを最適に制御することにより、パルス検出回路を簡略化し、且つ、安定した検出感度を有することができ、その検出値をパルス制御回路にフィードバックすることにより、始動パルス電圧を略一定化することで、高圧放電灯点灯装置と高圧放電灯までの出力線を長く延長されて施工される場合にも、その出力線の延長により始動パルスが大きく減衰することなく、安定して高圧放電灯を始動できる高圧放電灯点灯装置及び照明器具を提供することができる。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の全体構成を示す回路図である。以下、その回路構成について説明する。整流回路２は、ダイオードブリッジＤＢよりなり、商用交流電源１を全波整流して脈流電圧を出力する。ダイオードブリッジＤＢの出力端には、インダクタＬ２とスイッチング素子Ｑ１の直列回路が接続されており、スイッチング素子Ｑ１の両端にはダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ３が接続されている。インダクタＬ２、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、平滑コンデンサＣ３は昇圧チョッパ回路３を構成している。スイッチング素子Ｑ１のオン・オフはチョッパ制御回路３０により制御される。チョッパ制御回路３０は市販の集積回路（例えばＭＣ３３２６２など）を用いて容易に実現可能である。スイッチング素子Ｑ１が商用交流電源１の商用周波数よりも十分に高い周波数でオン・オフ制御されることにより、ダイオードブリッジＤＢの出力電圧は、規定の直流電圧に昇圧されて平滑コンデンサＣ３に充電されると共に、商用交流電源１からの入力電流と入力電圧の位相がずれないように回路に抵抗性を持たせる力率改善制御を行っている。なお、ダイオードブリッジＤＢの交流入力端に高周波漏洩阻止用のフィルタ回路を設けても良い。

本実施形態で用いる直流電源Ｅは、商用交流電源１を整流・平滑した平滑コンデンサＣ３の直流電圧であり、ダイオードブリッジＤＢの出力に接続された昇圧チョッパ回路３の出力電圧であるが、これに限定されるものではなく、直流電源Ｅは電池でもよいし、市販の直流電源でもよい。

直流電源Ｅには、電力変換回路としての降圧チョッパ回路４が接続されている。降圧チョッパ回路４は負荷である高圧放電灯８に目標電力を供給するための安定器としての機能を有している。また、始動時からアーク放電移行期間を経て安定点灯期間に至るまで高圧放電灯８に適正な電力を供給するように降圧チョッパ回路４の出力電圧を可変制御される。

降圧チョッパ回路４の回路構成について説明する。直流電源Ｅである平滑コンデンサＣ３の正極はスイッチング素子Ｑ２、インダクタＬ３を介してコンデンサＣ４の正極に接続されており、コンデンサＣ４の負極は平滑コンデンサＣ３の負極に接続されている。コンデンサＣ４の負極には回生電流通電用のダイオードＤ２のアノードが接続されており、ダイオードＤ２のカソードはスイッチング素子Ｑ２とインダクタＬ３の接続点に接続されている。

降圧チョッパ回路４の回路動作について説明する。スイッチング素子Ｑ２は出力制御回路４０からの制御信号により高周波でオン・オフ駆動され、スイッチング素子Ｑ２がオンのとき、直流電源Ｅからスイッチング素子Ｑ２、インダクタＬ３、コンデンサＣ４を介して電流が流れ、スイッチング素子Ｑ２がオフのとき、インダクタＬ３、コンデンサＣ４、ダイオードＤ２を介して回生電流が流れる。これにより、直流電源Ｅの直流電圧を降圧した直流電圧がコンデンサＣ４に充電される。出力制御回路４０によりスイッチング素子Ｑ２のオンデューティ（一周期に占めるオン時間の割合）を変えることにより、コンデンサＣ４に得られる電圧を可変制御できる。

降圧チョッパ回路４の出力には極性反転回路６が接続されている。極性反転回路６はスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６よりなるフルブリッジ回路であり、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ６のペアとＱ４，Ｑ５のペアが出力制御回路４０からの制御信号により低周波で交互にオンされることで、降圧チョッパ回路４の出力電力を矩形波交流電力に変換して高圧放電灯８に供給するものである。負荷である高圧放電灯８は、メタルハライドランプや高圧水銀ランプのような高輝度高圧放電灯（ＨＩＤランプ）である。

始動パルス発生回路７は、高圧放電灯８の始動時のみ動作し、高圧放電灯８を絶縁破壊させるための高圧パルス電圧を発生する。始動パルス発生回路７は、昇圧チョッパ回路３で昇圧した直流電源Ｅから充電素子２２を介して所定の電圧値Ｖｃ１に充電されるコンデンサＣ１と、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１と、外部制御信号によりオン／オフ可能なスイッチング素子Ｑ７と、スイッチング素子Ｑ７の過電流保護を行うインダクタＬ１とを直列に接続したトランス１次巻線回路と、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１に発生する電圧を２次巻線Ｎ２との巻数比からＮ２／Ｎ１倍（以後、トランスの結合係数は１として説明する）に昇圧して高圧放電灯８に極性反転回路６の出力に重畳して高圧パルス電圧を印加するトランスＴ１の２次巻線Ｎ２とを有している。コンデンサＣ２は、トランスＴ１で発生した高圧パルス電圧が極性反転回路６の入力側に回り込まないようにブロックする高周波バイパス用のコンデンサであり、このコンデンサＣ２とトランスＴ１の２次巻線Ｎ２と高圧放電灯８とで直列閉回路を構成している。トランスＴ１の２次巻線Ｎ２に高圧パルス電圧が発生すると、コンデンサＣ２を介して高圧放電灯８の両端に印加されることになる。

高圧放電灯８が不点灯状態から安定点灯に至るまでには、次の過程を通る。

まず、無負荷モードでは、高圧放電灯８は不点灯状態にあり、始動パルス発生回路７から高圧放電灯８の電極間に絶縁破壊のための高圧パルス電圧を印加する。

次に、始動モードでは、高圧パルス電圧により高圧放電灯８が絶縁破壊すると、グロー放電を経てアーク放電に至るが、アーク放電の開始直後から発光管内温度が均一化され、安定するまでの過程においては、ランプ電圧は始動初期の数Ｖから安定電圧まで数分かけて徐々に上昇する。

最後に、安定点灯モードでは、ランプ点灯後、数分経過して発光管内温度が上昇し、安定した状態となり、ランプ電圧はほぼ一定となる。

前記無負荷モードにおいて、高圧放電灯８に印加する高圧パルス電圧は通常３〜５ｋＶが必要とランプスペックで規定されており、従来から高圧放電灯点灯装置はこれを満たすように設計されている。しかし、昨今、市場から出力線５ｍ〜１０ｍ程の延長が要望されており、従来の始動パルス発生回路でこの距離を延長すると、出力線間容量が数百〜数千ｐＦオーダーで増加し、高圧パルス電圧のピーク値が低下するため、ランプ規格値を満足できず、高圧放電灯が始動しなくなる。

図１の高圧放電灯点灯装置においては、この点に鑑みて、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２に発生する高圧パルス電圧のピーク値を検出するトランスＴ１の３次巻線Ｎ３を含むトランス３次巻線回路を備え、３次巻線Ｎ３の出力を電圧分圧回路１１により分圧し、制御回路９により検出している。ここまでの構成は従来例と同じであるが、本実施形態では、従来例に比べると、必要な始動パルス電圧成分以外の種々の電圧成分が含まれる元信号の中から始動パルス電圧成分のみを検出するパルス検出回路１２を簡略化ないしは実質的に省略しており、代わりに、トリガ遅延回路６１とワントリガショットトリガ回路６２と論理積回路６３を追加している点が異なる。すなわち、トリガ遅延回路６１で低周波矩形波交流出力の極性反転から所定時間遅れた幅を有する遅延信号を生成し、その遅延信号を受けて始動パルス発生回路７内のスイッチング素子Ｑ７を駆動するワンショット信号をワントリガショットトリガ回路６２で生成し、ワントリガショットトリガ回路６２の出力と従来のパルス制御回路９の論理積でもってスイッチング素子Ｑ７を駆動する構成としている。トリガ遅延回路６１は簡単なＣＲ時定数等を用いた遅延回路で構成されても良いし、タイマＩＣ等で構成されても良い。

本実施形態における始動パルス電圧波形を図２に示す。また、始動パルス発生動作のタイムチャートを図３に示す。極性反転回路６が極性反転するタイミング信号をｔ１とし、そこからトリガ遅延回路６１によって生成される一定期間の遅延時間Ｔｄを極性反転期間Ｔｘよりも長く設定し、遅延時間Ｔｄの経過後に、タイミングｔ２で始動パルスを発生させることで、少なくとも極性反転期間が終わってから始動パルスを発生することが可能となる。図中のＴｏは低周波矩形波の半周期の長さである。

図４は本実施形態の一変形例の回路図である。本例では、マイコンを制御回路９として使用した例である。制御回路は８ビットマイコン（例えばルネサス製Ｒ８Ｃ＿Ｔｉｎｙ）などを使用すれば良い。

基本動作としては、極性反転回路６で低周波矩形波交流電圧を生成し、それに始動パルス発生回路７で発生させる高圧始動パルスを重畳させ、マイコンを用いた制御回路９で始動パルスを発生させるタイミング等を制御するものである。

始動パルス発生の動作のフローチャートを図５に示す。マイコンを用いた制御回路９により、低周波矩形波出力の極性切替の処理を行い、低周波矩形波の継続時間をカウントする。この処理を繰り返すことで低周波矩形波出力を実現する一方、タイミングｔ１から、パルス発生までの遅延時間Ｔｄのカウントを設け、その遅延時間Ｔｄを極性反転期間Ｔｘよりも長く設定し、遅延時間Ｔｄの経過後に、タイミングｔ２で始動パルスを発生させることで、少なくとも極性反転期間が終わってから始動パルスを発生することが可能となる。

本実施形態において、遅延時間Ｔｄは少なくとも極性反転期間Ｔｘの終了後に始動パルスが発生するように設定する必要があるが、それ以外にも図１８（ｅ），（ｆ）で示されるような極性反転後のオーバーシュート期間を避けるために数十μ秒から数百μ秒後に始動パルスを発生させることもある。ただし、低周波矩形波の半周期の後半に始動パルスが出力される場合は、始動パルスによる高圧放電灯の絶縁破壊の後の電流押し込み期間が十分確保される前に極性反転され、高圧放電灯の放電が十分持続せず、立ち消えることがあるため、始動パルス発生のタイミングは少なくとも低周波矩形波半周期の前半であることが必要である。

このように構成することで極性反転期間中の不安定な始動パルス電圧検出を避けることができるので、パルス検出回路は簡略化できるか実質的に不要となり、非常に簡便な回路で構成することができると共に、より安定した検出感度を有することができる。

（実施形態２）
図６は本発明の実施形態２の回路図である。実施形態１の図１の構成に加えて、トリガ遅延回路６４、トリガ遅延回路６５、反転器６６、スイッチング素子Ｑ６１を追加し、トリガ遅延回路６４で低周波矩形波交流出力の極性反転から所定の遅延時間Ｔａの遅延信号を生成し、その遅延時間Ｔａから更に所定の遅延時間Ｔｂ遅れた遅延信号をトリガ遅延回路６５で生成し、その信号を反転器６６により信号反転させることで、遅延時間Ｔｂの間のみ３次巻線Ｎ３からの始動パルス検出信号を有効にするようにスイッチング素子Ｑ６１を動作させる構成とする。トリガ遅延回路６４、６５は簡単なＣＲ時定数等を用いた遅延回路で構成されても良いし、タイマＩＣ等で構成されても良い。

本実施形態の始動パルス電圧波形を図７に示す。また、始動パルス発生動作のタイムチャートを図８に示す。

実施形態１の動作に加えて、極性反転回路６が極性反転するタイミングｔ１をトリガとし、そこから一定期間の遅延時間Ｔａの遅延信号を生成し、この遅延信号の立下りから一定期間の遅延時間Ｔｂの遅延信号Ｔｂを生成し、Ｔａ＜Ｔｄ＜Ｔａ＋Ｔｂと設定することにより、制御回路９のパルス検出部には検出したい始動パルスが発生している期間にのみ信号が入力されることで、回路内部の不要なノイズによる誤動作を極力少なくすることができる。

図９は制御回路９としてマイコンを使用した場合の動作を示すフローチャートである。回路構成は図４と同じで良い。

実施形態１の図５で説明した動作に加えて、パルス検出遅延時間Ｔａのカウントと、予め設定された一定期間のみパルス検出回路からの信号を有効にするための高圧パルス検出期間Ｔｂのカウントを設け、Ｔａ、Ｔｂのカウント時間と遅延時間Ｔｄのパルス発生タイミングを、Ｔａ＜Ｔｄ＜Ｔａ＋Ｔｂとなるように設定することにより、検出したい始動パルスが発生している期間のみにパルス検出の処理が実施されることで、回路内部の不要なノイズによる誤動作を極力少なくすることができる。

本実施形態において、遅延時間ＴａはＴａ＜Ｔｄ＜Ｔａ＋Ｔｂの関係を満たした上で、実施形態１で示した遅延時間Ｔｄと同様の理由で数十μ秒から数百μ秒以上に設定されることもある。また、遅延時間Ｔｂは始動パルス波形の出力時間に左右されるが、図１８（ｂ），（ｃ）で見られるように始動パルス波形は、通常、数μ秒から数十μ秒間出力されるので、それと同等の時間に設定される。

このように構成することで極性反転期間中の不安定な始動パルス電圧検出を避けることができるので、パルス検出回路は簡略化できるか実質的に不要となり、非常に簡便な回路で構成することができると共に、より安定した検出感度を有することができる。

（実施形態３）
図１０は本発明の実施形態３の回路図である。図示された始動パルス発生回路７の構成によると、低周波矩形波と始動パルスの極性は図１７で説明したように、低周波矩形波は基準電位（グランドライン）に対し、必ず正負に極性反転するのに対し、始動パルスは基準電位（グランドライン）に対し、必ず正方向にしか出力されないものとなる。即ち、低周波矩形波が基準電位に対し、正方向に出力されている時に始動パルスが出力されると、その電圧値は「始動パルス電圧値＋低周波矩形波電圧値」となるが、低周波矩形波が負方向に出力されている時に始動パルスが出力されると、その電圧値は「始動パルス電圧値−低周波矩形波電圧値」となる。よって、高圧放電灯の始動に必要な絶縁破壊電圧としては、低周波矩形波が正方向に出力されている時に始動パルスが出力される際の「始動パルス電圧値＋低周波矩形波電圧値」が有効となる。

本実施形態では、実施形態２の図６に加えて、極性判定回路６７、反転器６８、スイッチング素子Ｑ６２を追加し、極性判定回路６７で判定された低周波矩形波交流出力に同期する極性判定信号を反転器６８により反転させることで、極性反転の有効な極性（正極）側のみの始動パルス検出信号を有効にするようにスイッチング素子Ｑ６２を動作させる構成とする。極性判定回路６７は極性反転回路６の駆動信号を用いてもよいし、比較器等で極性反転回路出力を判定して構成してもよい。

本実施形態の始動パルス電圧波形を図１１に示す。また、始動パルス発生動作のタイムチャートを図１２に示す。

実施形態２で説明した動作に加えて、極性判定回路６７による低周波矩形波極性判定信号を生成し、負極であればパルス電圧を検出せず、正極であれば先の実施形態２の通り、一定期間のみパルス検出回路を有効にすることにより、実施形態２よりも更に回路内部の不要なノイズによる誤動作を少なくすることができる。

図１３は制御回路９としてマイコンを使用した場合の動作を示すフローチャートである。回路構成は図４と同じで良い。

実施形態２で説明した動作に加えて、低周波矩形波の正極／負極の判定ステップを付加し、負極であればパルス検出はせず、パルス発生もせず、正極であれば先の実施形態２の通り、一定期間のみパルス検出回路を有効にする。このように制御することで、実施形態２よりも更に回路内部の不要なノイズによる誤動作を少なくすることができる。

このように構成することで極性反転期間中の不安定な始動パルス電圧検出を避けることができるので、パルス検出回路は簡略化できるか実質的に不要となり、非常に簡便な回路で構成することができると共に、より安定した検出感度を有することができる。

（実施形態４）
図１４は本発明の高圧放電灯点灯装置を用いた照明器具の構成例を示す。（ａ）、（ｂ）はそれぞれスポットライトにＨＩＤランプを用いた例、（ｃ）はダウンライトにＨＩＤランプを用いた例であり、図中、８は高圧放電灯、８１は高圧放電灯を装着した灯体、８２は配線、８３は点灯装置の回路を格納した安定器である。これらの照明器具を複数組み合わせて照明システムを構築しても良い。これらの点灯装置として前述の実施形態１〜３のいずれかの高圧放電灯点灯装置を用いることで、始動パルスのピーク値を適正化でき、配線８２が長くても始動可能となる。また、配線８２が短いときには始動パルスのピーク値を低減できる。

出力線長を延長しても始動パルス電圧の減衰しない本発明の高圧放電灯点灯装置を搭載することで、配線８２を例えば２ｍ〜１０ｍの範囲で延長することが可能となり、施工性が高まったり、安定器８３の一括設置が可能となり、電源線の引き回し距離が短くできたり、安定器８３の一括点検が可能となる等の利点がある。

本発明の実施形態１の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態１の無負荷時の出力電圧を示す波形図である。 本発明の実施形態１の要部動作を示す波形図である。 本発明の実施形態１の一変形例の回路図である。 図４の制御回路の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態２の無負荷時の出力電圧を示す波形図である。 本発明の実施形態２の要部動作を示す波形図である。 本発明の実施形態２の制御回路の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態３の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態３の無負荷時の出力電圧を示す波形図である。 本発明の実施形態３の要部動作を示す波形図である。 本発明の実施形態３の制御回路の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態４の照明器具の外観を示す斜視図である。 従来例のブロック図である。 従来例の始動パルス発生回路の回路図である。 従来例の動作波形図である。 従来例の課題を説明するための波形図である。

符号の説明

Ｅ 直流電源
４ 降圧チョッパ回路（電力変換回路）
６ 極性反転回路
７ 始動パルス発生回路
８ 高圧放電灯
９ 始動パルス制御回路
Ｃ１ コンデンサ
Ｑ７ スイッチング素子
Ｔ１ トランス
Ｎ１ １次巻線
Ｎ２ ２次巻線
Ｎ３ ３次巻線
６１ トリガ遅延回路
６２ ワンショットトリガ回路

Claims (4)

1. 直流電源の出力を電力変換して負荷である高圧放電灯に電力を供給する電力変換回路と、
   電力変換回路の出力を矩形波交流に変換し、高圧放電灯に印加する極性反転回路と、
   始動用の高圧パルス電圧を高圧放電灯に印加する始動パルス発生回路と、
   始動パルス発生回路を制御する始動パルス制御回路を備えた高圧放電灯点灯装置において、
   前記始動パルス発生回路は、
   少なくともコンデンサとトランスの１次巻線とスイッチング素子の直列接続からなる１次巻線回路と、
   前記トランスの２次巻線を高圧放電灯に接続し、トランスの１次巻線に発生する電圧を昇圧した高圧パルス電圧を高圧放電灯に印加する２次巻線回路と、
   前記トランスに設けられた３次巻線に発生する電圧により高圧パルス電圧の電圧レべルを検出する３次巻線回路とからなり、
   前記トランスの３次巻線回路による検出値を前記始動パルス制御回路にフィードバックすることで高圧パルス電圧を略一定化する手段を備え、
   少なくとも低周波矩形波交流出力の極性反転期間内に高圧始動パルスを発生しないことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
2. 請求項１において、高圧パルス電圧が出力されている一定期間のみ、パルス電圧レベルを検出することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
3. 請求項２において、低周波矩形波交流出力と同極性の高圧パルス電圧のみ、パルス電圧レべルを検出することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置を搭載した照明器具。

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