JP2697881B2

JP2697881B2 - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2697881B2
Application number: JP32699588A
Authority: JP
Inventors: 誠二曽我; 悟志寺本; 直景岸本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JPH02172190A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、インバータを用いて多灯の放電灯を高周波
点灯する放電灯点灯装置に関するものである。

［従来の技術］近年、放電灯点灯装置は高効率、小型、軽量の面から
半導体素子を用いたインバータによって放電灯を点灯す
る方式が多く採用されている。特に、最近では、FL20×
４灯用あるいはFL20×５灯用、またはFCL30×４灯用な
どの多灯の蛍光放電灯を組み込んだシーリングタイプの
照明器具においても、インバータ式の放電灯点灯装置が
用いられるようになっている。

FL20×３灯用の照明器具に従来の１灯用の放電灯点灯
装置を組み込んだものを第11図に示す。図中のI,II,III
は各１灯の放電灯ｌを夫々高周波点灯する放電灯点灯装
置である。この放電灯点灯装置I,II,IIIは、交流電源AC
をダイオードブリッジDB及び平滑コンデンサC₃で整流平
滑して得た直流電源を電源として動作する一石インバー
タ１を用いたものである。

このインバータ１の動作を簡単に説明する。直流電圧
が印加されたとき放電灯ｌ及び限流用のチョークコイル
L₂を介して電流が流れ、この電流によって電流トランス
CTの２次巻線に誘起される電圧でトランジスタQ₁が順バ
イアスされ、スイッチング素子Q₁に電流が流れ始める。
このようにスイッチング素子Q₁がオンすると、放電灯ｌ
とチョークコイルL₂の直列回路及び発振用チョークコイ
ルL₁を通してトランジスタQ₁に電流が流れるため、トラ
ンジスタQ₁のバイアス状態はさらに深くなり、急速に飽
和状態に達する。このように、トランジスタQ₁が飽和す
ると、電流トランスCTの２次巻線に誘起される電圧が反
転するため、トランジスタQ₁が逆バイアスされ、トラン
ジスタQ₁がオフする。このようにトランジスタQ₁がオフ
すると、チョークコイルL₁,L₂に蓄積されたエネルギに
よりコンデンサC₁に電流が流れ込み、その後このコンデ
ンサC₁に蓄積された電荷がチョークコイルL₂及び放電灯
ｌの直列回路に放電される。そして、このコンデンサC₁
の充電電荷が放電されると、放電灯ｌとチョークコイル
L₂との直列回路にトランジスタQ₁をオンする方向の電流
が流れ、以降は上述の動作を繰り返す。ここで、放電灯
ｌの非電源側に接続されたコンデンサC₂は放電灯ｌのフ
ィラメントの予熱のために設けてあり、チョークコイル
L₂と直列共振回路を構成する。またダイオードD₁は還流
用のダイオードである。

ところで、上記放電灯ｌが寿命末期となると、フィラ
メントに塗布してあるエミッタ（熱電子放射物質）が飛
散したエミレス状態となり、予熱始動を継続する状態や
半波放電状態となり、トランジスタQ₁、チョークコイル
L₁,L₂の各々に大きな異常電流が流れ、異常発熱を起こ
す。そこで、この放電灯点灯装置では、トランジスタQ₁
などの異常発熱を検出して、インバータ１の発振動作を
停止させるサーマルプロテクタTPを設けてある。これに
より、トランジスタQ₁などの破損や信頼性の低下を防止
するようにしてある。

他の多灯の放電灯を点灯する放電灯点灯装置を第12図
に示す。この放電灯点灯装置は、他励式のトランジスタ
直列インバータ１′を用いたもので、限流用チョークコ
イルL₁₁…と放電灯l₁…との直列回路を夫々並列に接続
してある。

このインバータ１′は交流電源ACのダイオードブリッ
ジDB及び平滑コンデンサC₃による整流平滑出力に、トラ
ンジスタQ₁,Q₂を直列に接続し、制御回路２によってト
ランジスタQ₁,Q₂を交互にオン，オフして、放電灯ｌに
高周波電流を流すものである。ここで、コンデンサC₀は
直流カット用であると共に、トランジスタQ₁のオン時の
充電電荷をトランジスタQ₂のオン時の電源として供給す
る働きもある。放電灯l₁…の両端に接続された予熱用コ
ンデンサC₂₁…は、限流用チョークコイルL₁₁…と共に直
列共振回路を構成するもので、インバータ１′の発振周
波数を上記直列回路の固有振動周波数の近傍に選ぶこと
により、コンデンサC₂₁…の両端電圧を上げて、放電灯l
₁を始動点灯するようにしてある。なお、コンデンサC₀
は容量的にとしてあるので、直列共振回路に殆ど影響を与えない。

この放電灯点灯装置では、インバータ１′の負荷回路
に流れる電流を検出する電流トランスCT₂と、この電流
トランスCT₂の２次巻線に誘起される電圧が基準電圧V₀
以上となったことを検出するコンパレータCP₁とからな
る保護回路３を設け、放電灯l₁…が寿命末期となったと
きに流れる異常電流を検出し、この保護回路３によりイ
ンバータ１′の発振動作を停止するようにしてある。こ
の保護回路３の動作を第13図に示す。

ところが、この保護回路３では、すべての放電灯l₁…
の電流が流れる箇所の電流を検出しているため、保護回
路３の構成が簡単で安価となる利点があるが、一本の放
電灯ｌの寿命末期ですべての放電灯l₁…が消灯してしま
い、多灯照明器具としての性能を十分に満足できず、ま
たいずれの放電灯ｌが寿命末期になったのかが分からな
い。さらに、１灯だけが異常になった場合、正常時に比
べて約１％程度しか検出レベルが変化しないため、異常
に対する検出精度が悪いという問題があった。

そこで、エミレス状態になった放電灯ｌの本数に応じ
て、例えばインバータ１′の発振周波数を高くして、光
出力を順次低減させていき、異常電流を軽減する方式も
提案されている。

しかし、この場合には両フィラメントがエミレス状態
になったときには、片側フィラメントのエミレスである
放電灯ｌの２本分の電流的あるいは温度的な異常が検出
されることになり、上述のようにエミレス状態を検出し
て順次光出力を低減させていくと、もはや照明器具とし
て必要な光学特性を満足し得ない状態になる可能性があ
る。

［発明が解決しようとする課題］本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その
目的とするところは、各放電灯のエミレス状態を確実に
検出することができ、インバータなどの回路素子を保護
することができる放電灯点灯装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明は夫々の放電灯の
異常を検出する異常検出回路と、この異常検出回路の異
常検出出力が生じたときからタイマ動作を開始すると共
に、タイマ動作中に上記異常検出回路を不動作状態に制
御する第１のタイマ回路と、上記異常検出回路の異常検
出出力が生じた時点から第１のタイマ回路のタイムアッ
プ時点までインバータの出力を制限する出力制限手段
と、第１のタイマ回路のタイムアップ出力でタイマ動作
を開始すると共に、タイマ時間中に出力制限手段を不動
作状態に制御する第２のタイマ回路と、上記第１及び第
２のタイマ回路のタイマ時間の和よりも長いタイマ時間
を有し、異常検出回路の異常検出出力が生じた時点から
タイマ動作を開始すると共に、上記第１及び第２のタイ
マ回路のタイマ時間中のインバータの出力制限状態より
も実質的により制限を加えるようにタイムアップ時に出
力制御手段を制御する第３のタイマ回路とを備えてい
る。なお、放電灯の内でエミレス点灯する放電灯が所定
個数以上に達したときに全放電灯を消灯する全消灯手段
を設けても良い。

［作用］本発明は、上述のように夫々の放電灯の異常を異常検
出回路で検出することにより、放電灯個々に異常がある
ことを確実に検出することができるようにし、また放電
灯の異常が検出されたときには第１及び第２のタイマ回
路によってインバータの出力を制限した状態と制限しな
い状態とを第３のタイマ回路のタイマ時間中繰り返すこ
とにより、放電灯の異常を報知することができるように
し、さらに第３のタイマ回路のタイムアップ時には、タ
イマ時間中のインバータの出力制限状態よりも実質的に
より制限を加えるように出力制御手段を制御することに
より、放電灯を点灯させた状態でインバータの出力を回
路素子へのストレスが加わらない状態に制限できるよう
にしたものである。

［実施例１］第１図に本発明の一実施例の概略構成を示す。本実施
例の放電灯点灯装置は、交流電源１を整流または整流平
滑する整流・平滑回路４と、この整流・平滑回路４の出
力を高周波に変換するインバータ１と、放電灯ｌからな
る負荷回路Ｌと、放電灯ｌの異常を検出する異常検出回
路５と、この異常検出回路５の異常検出出力が生じたと
きからタイマ動作を開始すると共に、タイマ動作中異常
検出回路５を不動作状態に制御する第１のタイマ回路７
と、上記異常検出回路５の異常検出出力が生じた時点か
ら第１のタイマ回路７のタイムアップ時点までインバー
タ１の出力を調節する出力制限手段６と、第１のタイマ
７のタイムアップ出力でタイマ動作を開始すると共に、
タイマ時間中出力制限手段６を不動作状態に制御する第
２のタイマ回路８と、上記第１及び第２のタイマ回路7,
8のタイマ時間の和よりも長いタイマ時間を有し、異常
検出回路５の異常検出出力が生じた時点からタイマ動作
を開始すると共に、上記第１及び第２のタイマ期間中の
インバータ１の出力制限状態よりも実質的により制限を
加えるようにタイムアップ時に出力制御手段６を制御す
る第３のタイマ回路９とを備えている。なお、この放電
灯点灯装置では、放電灯ｌの寿命を考慮して、インバー
タ１を先行予熱制御部10及び先行予熱タイマ回路11で先
行予熱を行うようにしてある。また、エミレス点灯状態
が進行した場合に、インバータ１の素子の異常発熱を検
出して、インバータ１の発振動作を停止するサーマルプ
ロテクタTPも設けてある。

以下、本実施例の動作について場合分けして説明す
る。

正常な放電灯ｌが装着されている場合交流電源１を投入すると、整流・平滑回路４の出力で
インバータ１が動作し、予熱後に放電灯ｌを点灯する。
この場合には放電灯ｌの点灯状態が正常であるため、異
常検出回路５から異常検知出力が出力されず、従って第
１及び第３のタイマ回路7,9及び出力制限手段６が動作
することはない。

放電灯ｌが寿命末期となりエミレス点灯した場合この場合には異常検出回路５から異常検知出力が生
じ、この出力で第１のタイマ回路７が動作すると共に、
出力制限手段６が動作してインバータ１の出力を制限す
る。なお、第１のタイマ回路７のタイマ時間T₁中は異常
検出回路５は不動作となっている。また、出力制限手段
６によって第２図の期間T₁に示すようにインバータ１の
出力は制限されている。そして、第１のタイマ回路７が
タイムアップすると、この第１のタイマ回路７の出力で
異常検出回路５が異常検出動作を再開すると共に、第２
のタイマ回路８がタイマ動作を開始する。このとき、出
力制限手段６をオフとして放電灯ｌをエミレス点灯させ
る。ここでは、異常検出回路５の動作を再開させ、放電
灯ｌをエミレス点灯させたため、再び異常検出回路５が
異常を検出し、以降は上述の動作を繰り返す。なお、こ
の異常検出回路５の異常検知出力が生じたときには、第
３のタイマ回路９が動作する。なお、この第３のタイマ
回路９のタイマ時間T₃は、第１のタイマ回路７のタイマ
時間T₁に第２のタイマ時間T₂を加えた時間以上に長くし
てある。そして、この第３のタイマ回路９のタイムアッ
プ後には、上述の第１及び第２のタイマ回路7,8の出力
により予熱状態及びエミレス点灯状態を繰り返す動作よ
りも実質的により放電灯ｌの点灯状態を制限する方向に
出力制限手段６を制御する。なお、この状態で出力制限
手段６の動作を保持する。即ち、タイマ時間T₃内は予熱
状態及びエミレス点灯状態を繰り返す動作を行わせて、
放電灯ｌに異常があることを知らせ、タイマ時間T₃経過
後はインバータ１の出力をより制限した状態で行わせる
ものである。なお、第２図中のTpは先行予熱期間を示
す。

上記タイマ時間T₃以降の実質的にインバータ１の出力
を制限した状態の例を第３図（ｂ）〜（ｅ）で説明す
る。なお、この第３図は放電灯ｌの両端電圧を示すもの
である。また、第３図（ａ）はタイマ時間T₃中に行われ
る繰り返し動作を示してある。さらに、レベル１が出力
制限手段６が動作している状態で、レベル２は出力制限
手段６が動作せず、エミレス点灯しているときの状態を
示す。第３図（ｂ）では、繰り返し動作時のインバータ
１の出力を全体的にレベルダウンした例である。同図
（ｃ）は繰り返し動作のデューティを変えたもので、第
１のタイマ回路７のタイマ時間を長くしてある。同図
（ｄ）はエミレス点灯状態にして全体的にレベルをダウ
ンさせ、繰り返し動作時よりも出力を制限してある。同
図（ｅ）では第１のタイマ回路７のタイマ時間T₁にはイ
ンバータ１の発振動作を停止し、第２のタイマ回路８の
タイマ時間T₂に上述した繰り返し動作時と同一レベルで
エミレス点灯させ、それを繰り返した例である。なお、
この他に、タイマ時間T₃経過後、インバータ１の発振動
作を停止することも考えられるが、これは従来例で説明
した欠点があるので不適当である。また、第２図は第３
図（ｄ）の方法を用いて、タイマ時間T₃以降実質的にイ
ンバータ１の出力を制限したものである。

そして、エミレス点灯状態が進行して、多灯の放電灯
ｌの片側エミレス点灯状態がｎ灯異常になったときに
は、インバータ１の素子の異常温度上昇をサーマルプロ
テクタTPで検出し、インバータ１を整流・平滑回路４か
ら切り離して発振を停止させ、放電灯ｌを全灯を消灯す
る。

以下、具体的な実施例について説明する。第４図は具
体回路を示す図であり、インバータ１としては他励式の
トランジスタ直列インバータを用いてある。なお、この
第４図回路の説明においては第12図回路で説明した部分
は省略する。

この放電灯点灯装置では、各放電灯ｌの両端に個別異
常検出部K₁…を設け、夫々の個別異常検出部K₁…の出力
を基準電圧V₀と比較するコンパレータCP₂とで異常検出
回路５を構成してある。このような異常検出回路５とし
た理由を以下に説明する。つまり、このような多灯の放
電灯点灯装置で共通に各放電灯l₁…の電流が流れる箇所
を検出すると、第12図回路の問題点のところで説明した
ように、異常検出精度が悪い。そこで、本実施例では各
放電灯ｌの両端電圧を検出してある。また、他の理由と
して、本実施例のように先行予熱を行うと、予熱モード
を異常検出回路５が放電灯ｌの異常と見なすため、この
先行予熱期間には異常検出回路５を不動作とする回路を
必要とし、このため回路が複雑になり、装置のコストア
ップを生じる問題がある。この点、各放電灯ｌの両端電
圧を検出する方が構成的にもコスト的にも有利であるた
めである。

放電灯ｌの寿命末期に対する検出動作を説明する。各
放電灯l₁…の個別異常検出部K₁…は、放電灯ｌの両端に
接続されたコンデンサCk₁及び抵抗Rk₁,Rk₂の直列回路で
放電灯ｌの両端電圧を検出し、この検出電圧の抵抗Rk₁,
Rk₂による分圧電圧VkをダイオードDk₁及びコンデンサCk
₂で整流平滑して検知出力Vk′としてある。

この個別異常検出部K₁の各部の電圧を第５図に示す。
ここでは、放電灯l₁の個別異常検出部K₁の各部の電圧を
示す。第５図（イ）に示すように放電灯ｌが正常である
場合、放電灯l₁の両端電圧は同図（ａ）に示す正負対称
な波形となり、このときの分圧電圧Vkは同図（ｂ）に示
すようになり、この分圧電圧Vkを整流平滑した検出電圧
Vk′は同図（ｃ）に示すようになる。

今、放電灯l₁が寿命となり、フィラメントf₂のエミッ
タが剥がれたときには、その放電灯l₁は半波放電を起こ
す。この放電灯l₁の両端電圧は同図（ロ）の（ａ）に示
すように正負アンバランスな波形となる。この分圧電圧
VkはコンデンサCkで直流分をカットしてあるため、分圧
電圧Vkは対称波形となり、正常時の電圧よりも高くな
る。従って、検知出力Vk′は同図（ロ）の（ｃ）に示す
ように高くなる。また、フィラメントf₂がエミッタが剥
がれた場合、第３図（ハ）の（ａ）に示すように、放電
灯l₁の両端電圧は同図（ロ）の場合とは正負逆のアンバ
ランスな波形となる。この分圧電圧Vkは第３図（ハ）の
（ｂ）に示すように同図（ロ）の場合と同様に正負対称
な波形となり、検出出力Vk′は高くなる。さらに、両フ
ィラメントf₁,f₂のエミッタが剥がれた場合には、放電
灯l₁の両端電圧波形は対称波形とはなるが、放電灯l₁が
微放電状態となるため、両端電圧は高くなる。そこで、
この場合の検出出力Vk′は第３図（ニ）の（ｃ）に示す
ようにさらに高くなる。このように、放電灯ｌが寿命末
期となると、いずれも正常の場合よりも検出出力Vk′が
上昇する。

夫々の個別異常検出部K₁の検出出力Vk′はダイオード
Dk₂₁…を介してコンデンサC₄に印加されて、このコンデ
ンサC₄に保持される。このコンデンサC₄の両端電圧をコ
ンパレータCP₂が基準電圧V₀と比較して、放電灯l₁…の
異常を検知する。そこで、このコンパレータCP₂の基準
電圧V₀を上記正常時の検知出力Vk′と片側エミッタ状態
時の検知出力Vk′との間に設定すれば、放電灯l₁…の異
常を検出することができることになる。

次に、制御回路２、第１乃至第３のタイマ回路７〜
９、出力制限手段６、先行予熱制御部10及び先行予熱タ
イマ回路11の具体回路を説明する。これらの回路は、２
回路が内蔵されたタイマIC12と、μPC494（NEC製）など
で知られる汎用のPWM制御用IC13と、ロジックIC14,15な
どで構成してある。IC13はツエナダイオードZD₁、抵抗R
z及びコンデンサCzで構成された定電圧回路16で作製さ
れた制御電源V₁を電源として用いており、他のIC12,14,
15はIC13の内部で作成される基準電源V₂を電源として用
いている。

交流電源ACが投入されると、制御電源V₁,V₂が立上
り、タイマIC12から抵抗R₅とコンデンサC₅とで決まる期
間“H"となる信号Ａが出力されると共に、抵抗Rsとコン
デンサCsとで決まる期間“H"となる信号Ｂが出力され
る。上記信号Ａの“H"期間は先行予熱期間Tpとなってい
る。各ロジックIC14,15は複数個の論理ゲート論理ゲー
ト14₁〜14₃,15₁〜15₃を備え、夫々の論理ゲート14₁〜14
₃,15₁〜15₃を第４図に示すように組み合わせ、放電灯ｌ
が正常で全点灯しているとき、第６図（イ）の（ｃ），
（ｄ）に示すように、また調光モードのときには第６図
（ロ）の（ｃ），（ｄ）のようになる信号C,Dを、信号
A,B及び後述する点灯状態切換回路17の出力から作成す
る。上記信号A,C,Dは夫々トランジスタQ₃〜Q₅に入力さ
れ、夫々の信号A,C,Dが“H"のときコンデンサC₈の両端
に夫々抵抗R₆〜R₈を接続する。つまり、抵抗R₆〜R₈の接
続状態に応じて、IC13の発振周波数を抵抗R_T及びコンデ
ンサC_Tと共に決定する。なお、トランジスタQ₃がオンし
て抵抗R₆が接続された状態では、放電灯ｌの先行予熱を
行うための周波数が設定され、またトランジスタQ₄がオ
ンして抵抗R₇が接続されたときには全点灯モードでの点
灯周波数が設定され、さらにトランジスタQ₅がオンして
抵抗R₈が接続されたときには、調光点灯モードでの点灯
周波数が設定される。このときのIC13の出力は駆動トラ
ンスT₁を介して夫々のトランジスタQ₁,Q₂に交互に供給
される。また、信号Ａが“H"のときにはトランジスタQ₈
をオンし、異常検出回路５を不動作とし、コンデンサC₄
の両端電圧Vk₀を略ゼロとする。そして、先行予熱期間T
p経過後は信号Ａが0Vとなり、異常検出回路５の動作が
開始される。ここで、放電灯l₁…が正常であるとする
と、コンデンサC₄の両端電圧Vk₀は基準電圧V₀よりも低
いため、出力Ｅは0Vとなる。なお、全点灯モードでは交
流電源ACの投入後の先行予熱期間Tpだけ先行予熱し、そ
の後全点灯状態になる。また、調光点灯モードでは、交
流電源ACの投入後、先行予熱期間Tpだけ先行予熱し、そ
の後（Tp−Tp）時間だけ全点灯モードとなり、その後調
光点灯モードとなる。

点灯状態切換回路17は調光スイッチSWを投入すること
により、ロジックIC14₁に“H"信号を入力し、信号Ｄを
“H"として上述の調光点灯モードに切り換えるものであ
る。リセット回路18は信号Ａを決定するコンデンサC₅の
両端を短絡して、IC12にリセットをかけるものである。
なお、交流電源ACの投入時のリセットはトランジスタQ₆
で行い、また異常検出回路５の出力Ｅが“H"となったと
きのリセットはトランジスタQ₇にて行う。また、第３の
タイマ回路19は異常検出回路５の出力Ｅを受けて動作す
るものであり、放電灯ｌが正常であるときには動作しな
いようになっている。

次に、放電灯l₁…のいずれかに異常がある場合につい
て説明する。先行予熱期間Tpが経過したとき、トランジ
スタQ₈がオフとなるので、放電灯l₁…に異常がある場合
には、コンデンサC₄の両端電圧が基準電圧V₀よりも高く
なり、異常検出回路５の出力Ｅが“H"となる。このよう
に異常が検出されると、出力ＥによりトランジスタQ₇が
オンして、コンデンサC₅の充電電荷が抵抗R₁₃を介して
放電される。本実施例では、第１のタイマ回路７と先行
予熱タイマ回路11とを兼用して回路を簡略化してある。
また、第２のタイマ回路８のタイマ時間T₂は、トランジ
スタQ₇のオンによるコンデンサC₅の放電レベルで決ま
り、そのレベルがタイマIC12の（2/3）V₂から（1/3）V₂
になるまでの時間であり、この放電時間は抵抗R₁₃で決
まる。つまり、この第２のタイマ回路８もタイマIC12の
特性を有効に活用し、回路を簡素化してある。

ここで、ｉ番目の放電灯lkが異常である場合について
説明する。なお、放電灯l₁…は全点灯され、T_D＞Tp＋T₂
＞T₁＋T₂の場合を示す。交流電源ACを投入し、放電灯li
が第７（ｂ）に示す先行予熱期間Tpの予熱後に始動点灯
すると、放電灯liが異常であるため、個別異常検知部Ki
の検知出力Vki′は上述したように上昇し、基準電圧V₀
を越える。このためコンパレータCP₂の出力Ｅが第７図
（ｇ）に示すように“H"となる。これにより、トランジ
スタQ₇がオンして、第７図（ａ）に示すようにコンデン
サC₅が放電される。このコンデンサC₅の電圧がタイマIC
12の（1/3）V₂に達するまでは、第７図（ｈ）に示すよ
うに通常の発振制御となり、インバータ１からは通常の
高周波出力が出力される。このとき、放電灯liはエミレ
ス点灯となる。コンデンサC₅の電圧がタイマIC12の（1/
3）V₂以下になると、IC12がリセットされ、信号Ａが第
７図（ｂ）に示すように“H"となるため、異常検出回路
５が不動作となり、トランジスタQ₇がオフするので、コ
ンデンサC₅は第７図（ａ）に示すように再び充電され
る。そして、このコンデンサC₅の電圧がタイマIC12の
（2/3）V₂に達するまでの時間T₁だけ、信号Ａは“H"レ
ベルに保持される。このときのインバータ１の出力は、
信号Ａが“H"となるため、上記時間T₁の間は第７図
（ｈ）に示すように予熱状態になり、出力が制限される
ことになる。なお、ここで、時間T₁と時間Tpとはほぼ同
じ時間であるが、コンデンサC₅が０〜（1/3）V₂になる
までの時間だけT₁の方が時間Tpよりも短くなっている。
そして、時間T₁経過後、信号ＡがＨ→Ｌに反転する。こ
の場合、トランジスタQ₈がオフとなるので、異常検出回
路５が動作し、トランジスタQ₇をオンすることにより、
以降上述の動作を繰り返す。ところで、本実施例の第３
のタイマ回路19は異常検出回路５の出力Ｅが“H"である
ときに、抵抗R₁₅を介してコンデンサC₉を充電し、この
コンデンサC₉の両端電圧がコンパレータCP₃の基準電圧V
_Tに達したとき、出力Ｆが第７図（ｉ）に示すように
“H"となる。なお、この出力“H"の状態はダイオード
D₇、抵抗R₁₆,R₁₉で保持される。この第３のタイマ回路1
9の出力Ｆは点灯状態切換回路17に入力され、インバー
タ１を調光点灯モードにすると共に、ダイオードD₈を介
してトランジスタQ₈をオンすることにより異常検出回路
５を不動作にする。ここで、上記エミレス調光点灯モー
ドは上記繰り返し動作時よりも実質的にインバータ１の
出力が制限された状態になっている。つまり、第７図の
（ｈ）で示すように、図中の斜線部イの面積が斜線部ロ
の面積よりも大きくなっていることにより、実質的に出
力が制限されていることが分かる。

なお、第８図は調光時の各部の波形を示す。なお、T_D
＜T₁＋T₂＜Tp＋T₂の場合を示す。この調光時の先行予熱
期間Tp後のインバータ１が通常の高周波出力を出力する
期間をT₂とした場合、第８図（ｈ）に示すように期間T₂
の内のt₁時間でエミレス全点灯すると共に、t₂時間をエ
ミレス調光点灯する。その後、インバータ１の出力制限
を行った予熱を時間T₁だけ行い、以降上記動作を繰り返
す。そして、第８図（ｉ）に示すように第３のタイマ回
路19のタイマ時間T₃が経過すると、上記繰り返し動作時
よりも実質的に出力を制限するようにインバータ１の動
作が切り換えられる。この場合にも斜線部イの面積は斜
線部ロの面積よりも大きくなるようにしてある。

このように本実施例では、寿命末期時には予熱及びエ
ミレス点灯を繰り返すことにより、放電灯l₁…のいずれ
かが寿命末期になっていることを知らせることができ
る。なお、予熱及びエミレス点灯の時間T₁,T₂は任意に
設定可能であるので、上記異常の報知を分かりやすくす
ることができる。また、上記繰り返し動作は発振停止す
ることなく行うので、正常な放電灯に対するストレスも
軽減できる。さらに、その異常検出時点からの任意の時
間T₃後に、上記繰り返し動作よりも実質的にインバータ
１の出力を制限するので、インバータ１の保護を行うこ
とができる。また、この実施例では第１のタイマ回路７
及び先行予熱タイマ回路11とを兼用してあり、第２のタ
イマ回路８を先行予熱用のコンデンサC₅とタイマIC12の
特性を活用して構成してあるため、回路構成も簡略にす
ることができる。さらに、多灯用でこの繰り返し動作を
させると、フィラメントの光り具合や出力制限したとき
の点灯状態の違いなどにより、どの放電灯l₁…が異常で
あるかを認識することができる。その上、時間T₃後には
出力制限モードとなるため、エミレス点灯でも回路に支
障を来さず、点灯維持することができる。なお、エミレ
ス状態が進行した場合には、上述したようにサーマルプ
ロテクタTPで全放電灯l₁……の消灯を行う。また、本実
施例ではインバータ１として、トランジスタ直列インバ
ータを用いた場合について説明したが、フルブリッジイ
ンバータ、ハーフブリッジインバータ、Ｌプッシュプル
インバータなどにも適用できる。

［実施例２］第９図に本発明の他の実施例を示す。本実施例では放
電灯ｌの個別異常検出部Ｋを直流カット用コンデンサC₀
のリップル分を検出して動作を行うようにしたものであ
る。なお、この個別異常検出部Ｋでは、コンデンサC₀の
電圧を分圧して整流平滑して検知出力としてあり、この
検知出力をフィラメントf₁,f₂のエミレスの極性に対し
て夫々コンパレータCP₃,CP₄で基準電圧と比較し、夫々
のコンパレータCP₃,CP₄の出力をオア構成して出力Ｅと
してある。つまり、フィラメントf₁がエミレスの時に
は、コンデンサC₀の電圧が上昇するので、コンパレータ
CP₃の出力が0V、コンパレータCP₄の出力が“H"となり、
またフィラメントf₂がエミレス時には、コンデンサC₀の
電圧が低下するので、コンパレータCP₃の出力が“H"、
コンパレータCP₄の出力が0Vとなる。

［実施例３］第10図はさらに他の実施例を示すもので、個別異常検
出部Ｋが負荷回路Ｌの電流を検出するようにしたもので
ある。つまり、電流トランスCTにより共振電流の変化を
検出し、この電流トランスCTの２次出力を整流平滑し、
この整流平滑出力をコンパレータCP₅で基準電圧V₀と比
較して、異常の時に“H"となる出力Ｅを得るものであ
る。なお、この個別以上検出部Ｋと同じ構成で、放電灯
l₁…の内でエミレス点灯する放電灯ｌが所定個数以上に
達したときに全放電灯l₁…を消灯する全消灯手段を構成
することもできる。

［発明の効果］本発明は上述のように、夫々の放電灯の異常を検出す
る異常検出回路と、この異常検出回路の異常検出出力が
生じたときからタイマ動作を開始すると共に、タイマ動
作中に上記異常検出回路を不動作状態に制御する第１の
タイマ回路と、上記異常検出回路の異常検出出力が生じ
た時点から第１のタイマ回路のタイムアップ時点までイ
ンバータの出力を制限する出力制限手段と、第１のタイ
マ回路のタイムアップ出力でタイマ動作を開始すると共
に、タイマ時間中に出力制限手段を不動作状態に制御す
る第２のタイマ回路と、上記第１及び第２のタイマ回路
のタイマ時間の和よりも長いタイマ時間を有し、異常検
出回路の異常検出出力が生じた時点からタイマ動作を開
始すると共に、上記第１及び第２のタイマ回路のタイマ
時間中のインバータの出力制限状態よりも実質的により
制限を加えるようにタイムアップ時に出力制御手段を制
御する第３のタイマ回路とを備えたものであり、夫々の
放電灯の異常を異常検出回路で検出することにより、放
電灯個々に異常があることを確実に検出することがで
き、また放電灯の異常が検出されたときには第１及び第
２のタイマ回路によってインバータの出力を制限した状
態と制限しない状態とを第３のタイマ回路のタイマ時間
中繰り返すことにより、放電灯の異常を報知することが
でき、さらに第３のタイマ回路のタイムアップ時には、
タイマ時間中のインバータの出力制限状態よりも実質的
により制限を加えるように出力制御手段を制御すること
により、放電灯を点灯させた状態でインバータの出力を
回路素子へのストレスが加わらない状態に制限できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略回路構成を示すブロッ
ク図、第２図は同上の動作説明図、第３図は出力制限方
法の説明図、第４図は同上の具体回路図、第５図は個別
異常検出部の動作説明図、第６図乃至第８図は夫々同上
の動作説明図、第９図は他の実施例の要部回路図、第10
図は他の実施例の要部回路図、第11図は従来例の回路
図、第12図は他の従来例の回路図、第13図は同上の動作
説明図である。１はインバータ、４は整流・平滑回路、５は異常検出回
路、６は出力制限手段、７は第１のタイマ回路、８は第
２のタイマ回路、９は第３のタイマ回路、ACは交流電
源、Ｌは負荷回路、ｌは放電灯である。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭64−89185（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−163293（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−33799（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−176900（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源を整流または整流平滑する整流・
平滑回路と、この整流・平滑回路の出力を高周波に変換
するインバータと、複数の放電灯からなる負荷回路と、
夫々の放電灯の異常を検出する異常検出回路と、この異
常検出回路の異常検出出力が生じたときからタイマ動作
を開始すると共に、タイマ動作中に上記異常検出回路を
不動作状態に制御する第１のタイマ回路と、上記異常検
出回路の異常検出出力が生じた時点から第１のタイマ回
路のタイムアップ時点までインバータの出力を制限する
出力制限手段と、第１のタイマ回路のタイムアップ出力
でタイマ動作を開始すると共に、タイマ時間中に出力制
限手段を不動作状態に制御する第２のタイマ回路と、上
記第１及び第２のタイマ回路のタイマ時間の和よりも長
いタイマ時間を有し、異常検出回路の異常検出出力が生
じた時点からタイマ動作を開始すると共に、上記第１及
び第２のタイマ回路のタイマ時間中のインバータの出力
制限状態よりも実質的により制限を加えるようにタイム
アップ時に出力制御手段を制御する第３のタイマ回路と
を備えた放電灯点灯装置。
【請求項２】上記放電灯の内でエミレス点灯する放電灯
が所定個数以上に達したときに全放電灯を消灯する全消
灯手段を設けた請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】放電灯の内でエミレス点灯する放電灯が所
定個数以上に達したことを、インバータを構成する素子
の温度上昇、または負荷回路の電流から検出して成る請
求項２記載の放電灯点灯装置。