JP2009283184A - Lighting device, and discharge lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放電ランプ用の点灯装置及び当該点灯装置が組み込まれた放電ランプに関する。 The present invention relates to a lighting device for a discharge lamp and a discharge lamp incorporating the lighting device.
近年の省エネルギ化に伴い、照明の分野においても、従来から用いられていた白熱電球に代えて、ランプ効率が高く、しかも長寿命な低圧水銀放電ランプ、例えば、電球形蛍光ランプが用いられてきている。
この電球形蛍光ランプ(以下、単に「ランプ」という。)は、発光管と、発光管を点灯させるための点灯装置と、発光管を保持すると共に内部に点灯装置を収納する樹脂製のケースなどから構成されている。ケースの一端には、照明器具側のソケットへのランプの取り付け及び商用電源からの電力を取り込むための口金が設けられている。
With recent energy savings, low-pressure mercury discharge lamps with high lamp efficiency and long life, such as bulb-type fluorescent lamps, have been used in the field of lighting in place of incandescent bulbs that have been used in the past. ing.
This bulb-type fluorescent lamp (hereinafter simply referred to as “lamp”) includes an arc tube, a lighting device for lighting the arc tube, a resin case for holding the arc tube and housing the lighting device inside, etc. It is composed of One end of the case is provided with a base for attaching the lamp to the socket on the lighting fixture side and taking in electric power from a commercial power source.
点灯装置は、所謂、インバータ方式のものであって、例えば、ダイオードブリッジ素子や平滑コンデンサを有する整流平滑回路と、一対のスイッチング素子を有するインバータ回路と、チョークコイルと共振用コンデンサを有する共振回路などから構成されている。各回路を構成している電子部品は、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂とから構成された絶縁基板に実装されている。 The lighting device is of a so-called inverter type, for example, a rectifying / smoothing circuit having a diode bridge element or a smoothing capacitor, an inverter circuit having a pair of switching elements, a resonance circuit having a choke coil and a resonance capacitor, etc. It is composed of Electronic components constituting each circuit are mounted on an insulating substrate made of, for example, glass fiber and epoxy resin.
上記の回路は、何らかの原因で、発光管の電極や電子部品(このうち、ランプ点灯時に発熱する部品を、単に、「発熱部品」という。)の一部が過度に温度上昇し、その熱によりケースが、変形したり、変色したり、さらには溶融したり等する不具合が発生する場合がある。
このような不具合を未然に防止するために、電子部品が異常発熱し始めると回路機能を停止するように構成されたものがある。例えば、特許文献1に記載の点灯装置では、回路内に電流ヒューズを設けて、この電流ヒューズに所定電流が流れて電気的に断線することにより点灯装置の機能を停止させている。
In order to prevent such a problem, there is one configured to stop the circuit function when an electronic component starts to generate abnormal heat. For example, in the lighting device described in
しかしながら、上記の点灯装置では、発熱部品が過度に温度上昇した場合の対策はなされているが、発熱部品を実装している絶縁基板の実装部分で生じる不具合については、何ら対策されていないのである。
つまり、ランプの点灯累積時間が長時間になる(例えば、ランプの寿命が近づいてくる。)と、絶縁基板における発熱部品の実装部分の絶縁性能が低下し、この絶縁性が低下した部分にリーク電流が流れ(このような、絶縁性が低下しリーク電流が流れることを「トラッキング」といい、そのリーク電流を「トラッキング電流」ともいう。)、やがて前記部分が炭化してしまうことがある。このような不具合については上記対策では対応できないのである。なお、発熱部品が想定していない故障等により発熱することでも、絶縁基板における当該発熱部品を実施している部分で絶縁性が低下し、上記と同様の不具合が発生する。
However, in the lighting device described above, measures are taken when the temperature of the heat generating component rises excessively, but no measures are taken against problems occurring in the mounting portion of the insulating substrate on which the heat generating components are mounted. .
In other words, when the accumulated lighting time of the lamp becomes long (for example, the lamp life is approaching), the insulation performance of the mounting part of the heat generating component on the insulating substrate deteriorates, and leakage occurs in the part where the insulating property is reduced. Current flows (such a decrease in insulation and leakage current flows is called “tracking”, and the leakage current is also called “tracking current”), and the portion may eventually carbonize. The above measures cannot deal with such problems. Note that even if the heat-generating component generates heat due to an unexpected failure or the like, the insulating property is lowered at the portion of the insulating substrate where the heat-generating component is implemented, and the same problem as described above occurs.
本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであって、トラッキング発生にともなって回路機能を確実に停止させることができる点灯装置及び放電ランプを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a lighting device and a discharge lamp that can reliably stop a circuit function when tracking occurs.
上記目的を達成するために、本発明に係る点灯装置は、直流電源部からの直流出力をスイッチングにより高周波電力を生成して放電ランプに印加するインバータ回路を構成する電子部品が絶縁基板に実装されてなる放電ランプ用の点灯装置において、前記直流電源部と前記インバータ回路とを接続する2本の接続路にインダクタと電流ヒューズとが設けられていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the lighting device according to the present invention, an electronic component constituting an inverter circuit that generates high-frequency power by switching a DC output from a DC power supply unit and applies it to a discharge lamp is mounted on an insulating substrate. The discharge lamp lighting device is characterized in that an inductor and a current fuse are provided in two connection paths connecting the DC power supply unit and the inverter circuit.
ここでいう「2本の接続路にインダクタと電流ヒューズとが設けられている」とは、一本の接続路にインダクタと電流ヒューズが接続されている場合、一方の接続路にインダクタが接続され、他方の接続路に電流ヒューズが接続されている場合を含んでいる。
また、「絶縁基板」は、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂とから構成されるもの、紙材料とフェノール樹脂とから構成されるもの等であり、主成分に有機材料が用いられて基板をいう。
"Inductor and current fuse are provided on two connection paths" here means that when an inductor and current fuse are connected to one connection path, the inductor is connected to one connection path. The case where a current fuse is connected to the other connection path is included.
The “insulating substrate” is, for example, a substrate made of glass fiber and an epoxy resin, a substrate made of paper material and a phenol resin, and the like.
また、「放電ランプ」は、点灯装置と放電ランプとが別体(分離して個別に利用できる。)のもの(つまり、点灯装置が組み込まれていないもの)、あるいは、当該放電ランプを点灯させる点灯装置が組み込まれたものを含んだ概念である。 In addition, the “discharge lamp” is a lighting device and a discharge lamp that are separated (can be used separately and separately) (that is, a lighting device that is not incorporated), or the discharge lamp is turned on. It is a concept that includes a built-in lighting device.
本発明に係る点灯装置は、直流電源部とインバータ回路とを接続する接続路にインダクタを備えるため、インバータ回路内で発生する高周波成分が当該回路から上流側(直流電源部側)への浸入を防ぐことができ、電流ヒューズに流れる電流値の変動を抑えることができる。このため、電流ヒューズが断線する定格値を低く抑えることができ、トラッキングによって、電流ヒューズに流れる電流の増大により、早期に電流ヒューズが電気的に断線し、インバータ回路への給電を停止させることができる。 Since the lighting device according to the present invention includes an inductor in a connection path connecting the DC power supply unit and the inverter circuit, high-frequency components generated in the inverter circuit are prevented from entering the upstream side (DC power supply unit side) from the circuit. This can prevent the fluctuation of the current value flowing through the current fuse. For this reason, the rated value at which the current fuse is disconnected can be kept low, and tracking increases the current flowing in the current fuse, causing the current fuse to be electrically disconnected at an early stage and stopping the power supply to the inverter circuit. it can.
また、前記インダクタは、前記インバータ回路の入力側に接続されたコンデンサとでLCフィルタを構成していることを特徴とし、或いは、前記インバータ回路は、直列に接続された一対のスイッチング素子と、直列に接続された一対の結合コンデンサとを並列に接続されてなり、前記一対のスイッチング素子の接続点と前記一対のコンデンサの接続点との間に前記放電ランプが接続されるタイプであり、前記インダクタは、前記一対のコンデンサとでLCフィルタを構成していることを特徴としている。このため、装置自体の小型化を図ることができる。 The inductor may form an LC filter with a capacitor connected to the input side of the inverter circuit, or the inverter circuit may be connected in series with a pair of switching elements connected in series. A pair of coupling capacitors connected to each other in parallel, wherein the discharge lamp is connected between a connection point of the pair of switching elements and a connection point of the pair of capacitors, and the inductor Is characterized in that an LC filter is constituted by the pair of capacitors. For this reason, size reduction of apparatus itself can be achieved.
さらに、前記直流電源部は、交流電源から供給された電力を整流する整流回路であることを特徴とし、或いは、前記電流ヒューズは、0.5〜1.2Aの電流で断線する保護素子であることを特徴としている。
内部に組み込まれた点灯装置により点灯する放電ランプにおいて、前記点灯装置は、上記構成を有する点灯装置であることを特徴としている。このため、上述のように、電流ヒューズが断線する定格値を下げることができ、トラッキングによって、電流ヒューズに流れる電流の増大により、早期に電流ヒューズが電気的に断線し、インバータ回路への給電を停止させることができる。
Furthermore, the DC power supply unit is a rectifier circuit that rectifies power supplied from an AC power supply, or the current fuse is a protective element that is disconnected at a current of 0.5 to 1.2 A. It is characterized by that.
In a discharge lamp that is lit by a lighting device incorporated therein, the lighting device is a lighting device having the above-described configuration. For this reason, as described above, the rated value at which the current fuse is disconnected can be lowered, and by tracking, an increase in the current flowing through the current fuse causes the current fuse to be electrically disconnected at an early stage, thereby supplying power to the inverter circuit. Can be stopped.
<第1の実施の形態>
1.ランプの全体構成
図1は、実施の形態におけるランプ1を側面より見た断面図であり、内部の様子が分かるように一部を切り欠いている。この図に示すランプ1は、60Wタイプの白熱電球の代替用である12Wタイプであり、内部に点灯装置を備える対応である。
<First Embodiment>
1. FIG. 1 is a cross-sectional view of a
図1に示すように、ランプ1は、放電路が二重螺旋状に形成された発光管10と、この発光管10を保持するためのホルダー20と、発光管10を点灯駆動するための点灯装置50と、一端に口金40が取り付けられ、ホルダー20及び点灯装置50を覆うように設けられたケース30とから構成されている。
発光管10は、一本のガラス管(例えば、外径:9.0(mm)である。)を、その略中央部で折り返し、この折り返した部分から端部までを折り返した部分を通る旋回軸周りに旋回して形成されたものを用いている。
As shown in FIG. 1, the
The
発光管10の内部(放電路)における両端部分、つまり、ガラス管の端部には、フィラメント電極を有する電極(不図示)が各々設けられている。このとき、放電路内における電極と電極との距離(放電路長)は、例えば、400(mm)に設定されている。そして、発光管10の内面には、蛍光体層が形成され、放電路内には、水銀及びAr・Ne等の混合ガスが封入されている。
Electrodes (not shown) each having a filament electrode are provided at both ends of the arc tube 10 (discharge path), that is, at the end of the glass tube. At this time, the distance (discharge path length) between the electrodes in the discharge path is set to 400 (mm), for example. A phosphor layer is formed on the inner surface of the
ホルダー20は、PET(ポリエチレンテレフタレート)などの樹脂材料から構成されており、発光管10における電極形成部分の近傍領域の形状に合わせた挿入孔(不図示)を有している。発光管10は、ホルダー20における挿入孔に電極形成部分が挿入され、シリコーン樹脂などの材料からなる樹脂材21によりホルダー20内で固定されている。
ケース30は、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)からなり、小径部30aと、小径部30aより径が大きい大径部30bと、小径部30aと大径部30bとの間であって小径部30aから大径部30bへと拡径するテーパ部30cとを備え、漏斗状をしている。
The
The
ケース30の大径部30bの内周面にはホルダー20が、そして、小径部30aの外周面には口金40がそれぞれ取着されている。なお、ここでは、ホルダー20の外周がケース30の大径部30bに被着されているが、例えば、ケースとホルダーとが一体になったものでも良い。つまり、ケースは、発光管を保持すると共に小径部に口金が被着され、内部に点灯装置を収納するものであれば良い。
The
口金40は、例えば、金属筒の周壁がネジ状に形成されたものであり、ここでは、E17タイプが用いられている。口金40は、E17タイプに限定するものではなく、例えば、E26タイプでも良いし、さらには、B形でも良い。
点灯装置50は、主面に所定のパターンが配線された絶縁基板51に複数の電子部品が実装されることによって構成されている。なお、点灯装置50は、図1に示すように、絶縁基板51の周縁がホルダー20の係止部31,32により係止されて、ケース30の内部に組み込まれる。
2.ランプの回路構成について
図2は、点灯装置50を含むランプ1の回路構成を説明する。
The
The
2. FIG. 2 illustrates a circuit configuration of the
点灯装置50は、主に、整流平滑回路100、フィルタ回路110、インバータ回路120、共振回路130及び予熱回路140を有し、前記整流平滑回路100とフィルタ回路110との間に電流ヒューズPを備えている。
整流平滑回路100は、商用低周波交流を整流、平滑して直流に変換して出力するもの(本発明の「直流電源部」に相当する。)であって、例えば、4個のダイオードD1,D2,D3,D4からなるダイオードブリッジ103及び電解コンデンサCD1,CD2から構成されている。なお、ここでは、倍電圧方式を採用しているため、整流平滑回路100の出力電圧は、入力電圧(実効値)の約2.8倍となる。例えば、商用電源の電圧(実効値)が100(V)であれば、整流平滑回路100の出力電圧は約280(V)となる。
The
The rectifying /
点灯装置50は、口金40を介して商用電源に接続され、また、口金40と整流平滑回路100との間、つまり、整流平滑回路100の入力側に突入電流防止抵抗R1が接続されている。
インバータ回路120は、1対のスイッチング素子(例えば、トランジスタである。)Q1,Q2と、2個の結合コンデンサC5,C8とで構成される、所謂ハーフブリッジタイプである。
The
The
つまり、このインバータ回路120は、直列に接続された一対のトランジスタQ1,Q2と、直列に接続された一対の結合コンデンサC5,C8とを並列に備え、一対のトランジスタQ1,Q2の接続点n2と一対の結合コンデンサC5,C8の接続点n1との間に発光管10等が接続される。
結合コンデンサC5,C8には、例えば、静電容量47(nF)、定格電圧250(V)のものが利用されている。
That is, the
As the coupling capacitors C5 and C8, for example, those having a capacitance of 47 (nF) and a rated voltage of 250 (V) are used.
インバータ回路120は、トランジスタQ1,Q2が交互にオン・オフを繰り返す(以下、「スイッチングする」ともいう。)ことにより、接続ノードn1と接続ノードn2との間に接続された負荷(共振回路130、予熱回路140及び発光管10)に高周波(例えば、50kHz)の電圧を供給する。
トランジスタQ1,Q2のスイッチング動作は、電流変成器CTにより行われる。電流変成器CTは、1個の一次コイルと2個の二次コイルとを有する。二次コイルは、一次コイルに流れた負荷電流の大きさ及び向きに応じた電圧をそれぞれ誘起し、各トランジスタQ1,Q2のベースに接続されている。
In the
The switching operations of the transistors Q1 and Q2 are performed by the current transformer CT. The current transformer CT has one primary coil and two secondary coils. The secondary coil induces a voltage corresponding to the magnitude and direction of the load current flowing in the primary coil, and is connected to the bases of the transistors Q1 and Q2.
この構成によれば、トランジスタQ1がオンのときに流れた負荷電流によって二次コイルに電圧が誘起され、トランジスタQ1がオフになるとともにトランジスタQ2がオンになる。一方、トランジスタQ2がオンのときに流れた負荷電流によって二次コイルに電圧が誘起され、トランジスタQ2がオフとなるとともにトランジスタQ1がオンとなる。なお、トランジスタQ1,Q2には、例えば、定格電流1(A)、定格電圧400(V)のものが利用されている。 According to this configuration, a voltage is induced in the secondary coil by the load current that flows when the transistor Q1 is on, and the transistor Q1 is turned off and the transistor Q2 is turned on. On the other hand, a voltage is induced in the secondary coil by the load current that flows when the transistor Q2 is on, turning off the transistor Q2 and turning on the transistor Q1. For example, transistors having a rated current of 1 (A) and a rated voltage of 400 (V) are used as the transistors Q1 and Q2.
上記のスイッチング動作の開始は、抵抗R4A,R4B,R2A,R2B、起動用コンデンサC3及びトリガダイオードTDで構成される起動回路によって行われる。
この起動回路は、抵抗R4A,R4B,R2A,R2B及び起動用コンデンサC3が直列接続されており、抵抗R2Bと起動用コンデンサC3との接続ノードn3がトリガダイオードTDを介してトランジスタQ2のベースに接続されている。なお、起動用コンデンサC3には、例えば、定格静電容量33(nF)、定格電圧50(V)のものが利用されている。
The start of the switching operation is performed by a starting circuit constituted by resistors R4A, R4B, R2A, R2B, a starting capacitor C3, and a trigger diode TD.
In this starting circuit, resistors R4A, R4B, R2A, R2B and a starting capacitor C3 are connected in series, and a connection node n3 between the resistor R2B and the starting capacitor C3 is connected to the base of the transistor Q2 via a trigger diode TD. Has been. For example, a capacitor having a rated capacitance of 33 (nF) and a rated voltage of 50 (V) is used as the starting capacitor C3.
上記スイッチング動作が開始すれば、トランジスタQ1,Q2は電流変成器CTの出力電圧により交互にオン・オフを繰り返す。このスイッチングのターンオフには、スイッチング素子特有の所定の時間を必要とし、また、その直前に流れていた電流はチョークコイルL(インダクタンス)にも流れて電圧と電流のスイッチングの時間が若干ずれる。これにより、トランジスタQ1,Q2での損失が大幅に増大するため、このようなスイッチング損失を抑制してトランジスタQ1,Q2を保護するために抵抗R6を介してスナバコンデンサC4が設けられている。 When the switching operation is started, the transistors Q1 and Q2 are alternately turned on and off by the output voltage of the current transformer CT. This switching turn-off requires a predetermined time peculiar to the switching element, and the current flowing immediately before it also flows to the choke coil L (inductance), and the switching time of voltage and current is slightly shifted. As a result, the loss in the transistors Q1 and Q2 increases significantly, and a snubber capacitor C4 is provided via the resistor R6 in order to suppress such switching loss and protect the transistors Q1 and Q2.
スナバコンデンサC4には例えば静電容量1(nF)、定格電圧1.2(kV)のものが利用され、また、スナバコンデンサC4に接続する抵抗R6には例えば定格抵抗値33(Ω)のものが利用されている。
また、トランジスタQ1,Q2には、当該トランジスタQ1,Q2のスイッチング動作時に発生するエミッタからコレクタへの電流を流すための転流用ダイオードD5,D6がトタンジスタQ1,Q2に対して並列に接続されている。
For example, a snubber capacitor C4 having a capacitance of 1 (nF) and a rated voltage of 1.2 (kV) is used, and a resistor R6 connected to the snubber capacitor C4 has a rated resistance value of 33 (Ω), for example. Is being used.
Further, commutation diodes D5 and D6 for flowing current from the emitter to the collector generated during the switching operation of the transistors Q1 and Q2 are connected to the transistors Q1 and Q2 in parallel with the transistors Q1 and Q2. .
なお、転流用ダイオードD5は、上記起動回路を構成している起動用コンデンサC3に直列に接続されており、トランジスタQ2のエミッタからコレクタに向かう電流は、起動用コンデンサC3から転流用ダイオードD5へと流れる。
転流用ダイオードD6には、例えば、定格電流1(A)、定格電圧600(V)のものが利用され、また、転流用ダイオードD5には、例えば、定格電流1(A)、定格電圧600(V)のものが、起動用コンデンサC3には例えば、定格静電容量33(nF)、定格電圧50(V)のものが利用されている。
Note that the commutation diode D5 is connected in series to the start-up capacitor C3 constituting the start-up circuit, and the current from the emitter to the collector of the transistor Q2 is transferred from the start-up capacitor C3 to the commutation diode D5. Flowing.
For example, a commutation diode D6 having a rated current of 1 (A) and a rated voltage of 600 (V) is used, and a commutation diode D5 includes, for example, a rated current of 1 (A) and a rated voltage of 600 ( For example, a capacitor having a rated capacitance of 33 (nF) and a rated voltage of 50 (V) is used as the starting capacitor C3.
フィルタ回路(本発明の「LCフィルタ」に相当する。)110は、例えば、EMC(electro-magnetic compatibility)用であり、フィルタコイルNFと、上述のインバータ回路120を構成している電子部品として共有して用いられている結合コンデンサC5,C8とで構成される、いわゆるLCフィルタである。
このフィルタ回路110は、上記トランジスタQ1,Q2からのスイッチングノイズを除去する共に、スイッチングノイズが商用電源側に流出することを防止する機能を有する。フィルタコイルNFには、例えば、定格インダクタンス820(μH)のものが利用されている。
The filter circuit (corresponding to the “LC filter” of the present invention) 110 is, for example, for EMC (electro-magnetic compatibility), and is shared by the filter coil NF and the electronic components constituting the
The
電流ヒューズPは、フィルタ回路110を構成しているフィルタコイル(本発明の「インダクタ」に相当する。)NFと整流平滑回路100との間に直列に接続されている。つまり、電流ヒューズPとフィルタコイルNFとは整流平滑回路100とインバータ回路120とを接続する接続路Xに挿設され、また、結合コンデンサC5,C8は、接続路X,Yに跨って接続されている。なお、電流ヒューズPには、例えば、定格電流0.5(A)のものが利用されている。
The current fuse P is connected in series between the filter coil (corresponding to the “inductor” of the present invention) NF constituting the
共振回路130は、チョークコイルLと共振用コンデンサC6とが直列接続されて構成されている。共振回路130は、フィラメント電極に予熱電流を流すとともに、当該フィラメント電極間の電圧を増大させる機能を有する。
予熱回路140は、共振用コンデンサC6と正温度特性抵抗素子PTCから構成されている。予熱回路140は当該フィラメント電極間に並列に接続され、フィラメント電極への予熱電流を最適な値に調整する。
The
The preheating
なお、各回路、あるいは各回路を接続する箇所には、電流調整用等の抵抗(例えば、R5〜R9等)が適宜挿設されている。
3.動作説明
ランプ1の通常の点灯動作について、図2を用いて簡単に説明する。
商用電源から口金40を介して点灯装置50に供給された交流電力は、整流平滑回路100において一旦直流電力に変換され、インバータ回路120に出力される。これにより、起動用コンデンサC3の端子間電圧が一定の時定数で上昇する。時定数は、抵抗R2A,R2B、R4A,R4B、R3の抵抗値及び起動用コンデンサC3の静電容量により決まる。
In addition, resistances (for example, R5 to R9, etc.) for current adjustment or the like are appropriately inserted in each circuit or a place where each circuit is connected.
3. Description of Operation A normal lighting operation of the
The AC power supplied from the commercial power source to the
起動用コンデンサC3の端子間電圧がトリガダイオードTDのブレークオーバ電圧を超えたときに、トランジスタQ2のベースに起動用コンデンサC3の端子間電圧が印加され、トランジスタQ2がオンになる。これによりスイッチング動作が開始される。
その後、共振回路130、予熱回路140及び発光管10に高周波の電圧が供給され、正温度特性抵抗素子PTCに電流が流れ、当該正温度特性抵抗素子PTCの温度上昇と共に、共振回路130の共振周波数が下がり、電極間に高電圧が印加される。これにより、発光管10内の電極間で絶縁破壊を起して両電極間に電流が流れ、ランプ1が点灯する。
When the voltage between the terminals of the starting capacitor C3 exceeds the breakover voltage of the trigger diode TD, the voltage between the terminals of the starting capacitor C3 is applied to the base of the transistor Q2, and the transistor Q2 is turned on. As a result, the switching operation is started.
Thereafter, a high frequency voltage is supplied to the
次に、上記構成のランプ1において発光管10の寿命末期になり、絶縁基板51の絶縁性が低下し、絶縁基板51における発熱部品の実装部分にリーク電流が流れた場合の動作について説明する。
絶縁基板51にリーク電流が、例えば、図2のa−b間で流れると、整流平滑回路100から出力される電力が増大し、インバータ回路120に入力する入力電力が増大する。その際、インバータ回路120には、電流ヒューズP、フィルタ回路110を介して入力電力が供給されるため、電流ヒューズPには、通常点灯時よりも高い電流が流れる。
Next, the operation of the
For example, when a leak current flows through the insulating
そして、絶縁基板51に流れるリーク電流の増加にしたがって、絶縁基板51の絶縁性が一層低下し、これにより、絶縁基板51のリーク電流が増大し、電流ヒューズPに流れる電流量も増大する。
電流ヒューズPの電流量が所定値以上になると、電流ヒューズPが電気的に断線(溶断)し、インバータ回路120への給電が停止する。
Then, as the leakage current flowing through the insulating
When the current amount of the current fuse P exceeds a predetermined value, the current fuse P is electrically disconnected (melted), and power supply to the
これにより、装置自体の機能を停止し、絶縁基板51にリーク電流が流れなくなり、絶縁基板51の絶縁性が低下して、絶縁基板51の実装部分が炭化してしまうようなことを未然に防ぐことができる。
また、電流ヒューズPには、ランプ1を始動させるときと、ランプ1を定常点灯させているときより大きい電流値が流れるが、直流電源回路100と、インバータ回路120との間にはフィルタ回路110が介在しスイッチングによる高周波電流重畳をカットしているので、フィルタ回路110がない場合に比べて、電流ヒューズPに流れる電流値を少なくすることができる。
This stops the function of the device itself, prevents leakage current from flowing through the insulating
Further, the current fuse P has a larger current value when the
このため、電流ヒューズPの定格値を低く設定することが可能で、絶縁基板51のトラッキングによる電流が0.5(A)から1.2(A)程度の小さな値であっても、トラッキングによる電流変動を直ちに検知し、電流ヒューズPが断線することとなり、ランプ1の安全性を高めることできる。
このように、電流ヒューズPをインバータ回路120の上流側(整流平滑回路100)側に配されたフィルタ回路110に直列に接続しているため、電流ヒューズPに流れる電流値を小さくすることができ、電流ヒューズの定格値(断線する際の電流値)を、トラッキング等の異常が発生していない状態でのランプ点灯時に当該電流ヒューズに流れる電流値に近づけたものを使用できる。
<変形例>
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記の実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を実施することができる。
For this reason, the rated value of the current fuse P can be set low, and even if the current due to tracking of the insulating
Thus, since the current fuse P is connected in series to the
<Modification>
Although the present invention has been described based on the embodiments, the content of the present invention is not limited to the specific examples shown in the above embodiments. For example, the following modifications are possible. Can be implemented.
1.ランプについて
(1)ランプ全体
上記実施の形態においては、12Wタイプの電球形蛍光ランプ1を一例として説明したが、ランプのタイプ、サイズ等についてもこれに限定を受けるものではない。
また、上記の実施の形態では、発光管を構成するガラス管の端部にフィラメントを有する電極が封止された有電極型のランプについて説明したが、例えば、誘導磁界を利用した、いわゆる、無電極型のランプについても適用できる。
1. About the Lamp (1) Whole Lamp In the above embodiment, the 12 W type bulb-
In the above embodiment, an electrode type lamp in which an electrode having a filament is sealed at the end of a glass tube constituting the arc tube has been described. The present invention can also be applied to an electrode type lamp.
また、一般照明器具用のインバータ回路を有する点灯装置にも適用できる。この場合は、例えば、実施の形態で説明した「発光管」に口金が取着されたものが放電ランプに相当し、照明器具のソケットに前記放電ランプが取り付けられる。
(2)発光管の形状
実施の形態では、発光管の形状が2重螺旋状をしているが、当然、他の形状であっても良い。他の形状の例としては、例えば、1本のガラス管を湾曲させたU字状、そして前記U字状のガラス管をさらに屈曲させた、いわゆる、「くら形」にした形状、また、U字状に湾曲させたガラス管を複数本、例えば、2本、3本結合させた形状であっても良い。
(3)グローブの有無
さらに、実施の形態では、発光管を覆うグローブなし、所謂、D型についての電球形蛍光ランプについて説明したが、例えば、A形、T形、G形、R形(レフ形)のグローブを備える電球形蛍光ランプであっても良い。
2.点灯装置
(1)直流電源部
実施の形態では、交流電源を整流平滑して直流電源を出力する整流平滑回路を直流電源部としたが、例えば、内部に直流電源部を直接備えるような構成であっても良い。
(2)インバータ回路
第1の実施の形態での点灯装置50は、そのインバータ回路120にハーフブリッジタイプのものを使用したが、他のタイプのものを使用しても良い。
Moreover, it is applicable also to the lighting device which has an inverter circuit for general lighting fixtures. In this case, for example, the “light emitting tube” described in the embodiment with the cap attached thereto corresponds to a discharge lamp, and the discharge lamp is attached to a socket of a lighting fixture.
(2) Shape of arc tube In the embodiment, the arc tube has a double spiral shape, but other shapes may naturally be used. Examples of other shapes include, for example, a U-shape obtained by bending one glass tube, and a so-called “kura-shaped” shape obtained by further bending the U-shaped glass tube. A plurality of glass tubes curved in a letter shape, for example, two or three, may be combined.
(3) Presence / absence of globes Further, in the embodiment, a so-called D-type light bulb-type fluorescent lamp without a globe covering the arc tube has been described. For example, A-type, T-type, G-type, R-type (reflective type) A bulb-type fluorescent lamp having a glove shape) may be used.
2. Lighting Device (1) DC Power Supply Unit In the embodiment, the DC power supply unit is a rectifying / smoothing circuit that rectifies and smoothes the AC power supply and outputs the DC power supply. For example, the direct current power supply unit is directly provided inside. There may be.
(2) Inverter circuit Although the
図3は、変形例1に係る点灯装置を示す図である。
変形例1に係る点灯装置200は、整流平滑回路210、フィルタ回路220、インバータ回路230、共振回路130及び予熱回路140を有し、前記整流平滑回路210とフィルタ回路220との間に電流ヒューズ2Pを備えている。
整流平滑回路210は、1つの電解コンデンサ2CD1を利用したものであり、インバータ回路230は、所謂、シリーズインバータ方式であり、一対のトランジスタ2Q1,2Q2と、結合コンデンサ2C5等を備える。
FIG. 3 is a diagram illustrating a lighting device according to the first modification.
The
The rectifying and smoothing
なお、インバータ回路230は、実施の形態と同様に、起動回路(抵抗R2,4やコンデンサC3等)によりトランジスタ2Q2がオンし、電流変成器2CTにより、トランジスタQ1,2Q2が交互にオン・オフを繰り返す。
フィルタ回路220は、フィルタコイル2NFと、インバータ回路230の入力側に接続された雑防コンデンサ2C1とで構成される。つまり、雑防コンデンサ2C1は、整流平滑回路210とインバータ回路230とを接続する接続路X,Yに跨って接続されており、フィルタコイル2NFとでEMC用のLCフィルタを構成する。そして、このフィルタコイル2NFに電流ヒューズ2Pが直列に接続している。
In the
The
上記構成の点灯装置においても、絶縁基板の絶縁性が低下してトラッキング電流が流れ、電流ヒューズPの電流量が所定値以上になると、実施の形態と同様に、電流ヒューズPが電気的に断線し、インバータ回路230への給電を停止させることができる。
また、本変形例では、シリーズインバータタイプの回路を用いたが、他のインバータ回路でも良い。他の種類のインバータ回路としては、例えば、1石インバータ、L−プッシュプルインバータ、高調波対策機能付きインバータ、フルブリッジインバータ、チョッパなどがある。
(3)その他
実施の形態及び変形例1では、スイッチング素子にトタンジスタを利用したが、他の素子を利用することもできる。他の素子としては、FET素子があり、この場合、実施の形態における転流用ダイオードD5、D6を設ける必要性はなくなる。
3.電流ヒューズとフィルタとの位置関係について
実施の形態の形態では、電流ヒューズを、直流電源部の高圧側(接続路X)でフィルタ回路のインダクタに隣接する状態で直列接続していたが、この電流ヒューズは、インダクタと離れた状態(隣接していない状態)であっても、インダクタに対して直列に接続されていれば良く、例えば、電流ヒューズを直流電源部の高圧側(接続路X)に、インダクタを直流電源部の低圧側(接続路Y)にそれぞれ接続していても良い。
4.電流ヒューズ、インダクタ
実施の形態では、電流ヒューズとして定格電流0.5(A)の保護素子を使用したが、他の仕様の電流ヒューズでも良い。但し、トラッキング電流により断線する必要がある。絶縁基板に不具合が生じるのは、トラッキング電流が1(A)以上であることを考慮すると、電流ヒューズとして、約1(A)程度で破断するものが好ましい。
Also in the lighting device having the above configuration, when the insulating property of the insulating substrate is lowered and a tracking current flows and the current amount of the current fuse P exceeds a predetermined value, the current fuse P is electrically disconnected as in the embodiment. In addition, power supply to the
In this modification, a series inverter type circuit is used, but another inverter circuit may be used. Other types of inverter circuits include, for example, a one-stone inverter, an L-push-pull inverter, an inverter with a harmonic countermeasure function, a full bridge inverter, and a chopper.
(3) Others In the embodiment and the first modification, the transistor is used as the switching element, but other elements can also be used. Another element is an FET element. In this case, it is not necessary to provide the commutation diodes D5 and D6 in the embodiment.
3. Regarding the positional relationship between the current fuse and the filter In the embodiment, the current fuse is connected in series in a state adjacent to the inductor of the filter circuit on the high voltage side (connection path X) of the DC power supply unit. Even if the fuse is separated from the inductor (not adjacent), it is sufficient if it is connected in series to the inductor. For example, the current fuse is connected to the high-voltage side (connection path X) of the DC power supply unit. The inductor may be connected to the low voltage side (connection path Y) of the DC power supply unit.
4). Current Fuse, Inductor In the embodiment, a protective element having a rated current of 0.5 (A) is used as a current fuse, but a current fuse of other specifications may be used. However, it is necessary to disconnect by the tracking current. Considering the fact that the tracking current is 1 (A) or more is the reason why a defect occurs in the insulating substrate, it is preferable that the current fuse breaks at about 1 (A).
また、通常点灯時にも当然電流ヒューズに電流が流れるため、この通常点灯時の電流(25W全波整流時の場合200(mA)程度)で断線しないようにする必要がある。
したがって、以上のことから、電流ヒューズとしては、定格電流が0.2(A)〜1.2(A)の範囲のものが好ましい。
また、インダクタ(フィルタコイルNF)として、例えば、定格インダクタンス820(μH)のものを使用したが、他の仕様のインダクタでも良い。但し、点灯周波数(ランプの効率とインバータ回路のスイッチングとの関係や一般のリモコン等の関係から、40(kHz)〜80(kHz)が一般的である。)の関係で、インダクタ値が470(μH)以上でないと、高周波電流が増加してしまい、また、インダクタの全体の大きさ・形状を考慮すると、1500(μH)以下が好ましい。
Further, since a current flows through the current fuse even during normal lighting, it is necessary to prevent disconnection due to the current during normal lighting (about 200 (mA) in the case of 25 W full-wave rectification).
Therefore, from the above, it is preferable that the current fuse has a rated current in the range of 0.2 (A) to 1.2 (A).
Further, for example, an inductor (filter coil NF) having a rated inductance of 820 (μH) is used, but an inductor having other specifications may be used. However, the inductor value is 470 (in the relationship of the lighting frequency (generally 40 (kHz) to 80 (kHz) from the relationship between the lamp efficiency and the switching of the inverter circuit, the relationship of a general remote controller, etc.)). If it is not higher than [mu] H), the high-frequency current increases, and considering the overall size and shape of the inductor, 1500 [[mu] H) or lower is preferable.
本発明は、トラッキング対策機能を有する点灯装置及び放電ランプに利用できる。 The present invention can be used for a lighting device and a discharge lamp having a tracking countermeasure function.
1 ランプ
50 点灯装置
51 絶縁基板
100 整流平滑回路
110 フィルタ回路
120 インバータ回路
P 電流ヒューズ
NF コイルフィルタ
C5,C8 結合コンデンサ
Q1,Q2 トランジスタ
1
Claims (6)
前記直流電源部と前記インバータ回路とを接続する2本の接続路にインダクタと電流ヒューズとが設けられている
ことを特徴とする点灯装置。 In a lighting device for a discharge lamp in which an electronic component constituting an inverter circuit that generates high-frequency power by switching a DC output from a DC power supply unit and applies it to the discharge lamp is mounted on an insulating substrate.
An inductor and a current fuse are provided in two connection paths connecting the DC power supply unit and the inverter circuit.
ことを特徴とする請求項1に記載の点灯装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the inductor forms an LC filter with a capacitor connected to an input side of the inverter circuit.
前記インダクタは、前記一対のコンデンサとでLCフィルタを構成している
ことを特徴とする請求項1に記載の点灯装置。 The inverter circuit is formed by connecting a pair of switching elements connected in series and a pair of coupling capacitors connected in series in parallel, the connection point of the pair of switching elements and the connection point of the pair of capacitors And the discharge lamp is connected between
The lighting device according to claim 1, wherein the inductor forms an LC filter with the pair of capacitors.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の点灯装置。 The lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the DC power supply unit is a rectifier circuit that rectifies power supplied from an AC power supply.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の点灯装置。 The lighting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the current fuse is a protective element that is disconnected by a current of 0.5 to 1.2A.
前記点灯装置は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の点灯装置である
ことを特徴とする放電ランプ。 In a discharge lamp that is lit by a lighting device incorporated in the interior,
The said lighting device is a lighting device of any one of Claims 1-5. The discharge lamp characterized by the above-mentioned.
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