JP2817137B2

JP2817137B2 - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2817137B2
Application number: JP63055733A
Authority: JP
Inventors: 啓二高橋; 文則仲矢
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1988-03-09
Filing date: 1988-03-09
Publication date: 1998-10-27
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JPH01231295A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、複数個の放電灯を共通の高周波電源装置に
て並列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）従来、放電灯を高周波点灯するものにおいて、放電灯
の点灯状態を検知し、放電灯が異常点灯たとえば寿命末
期時の半波放電状態になったときには、高周波発生装置
たとえばインバータの出力を停止あるいは断続させるよ
うにしたものが提案されている。たとえば実公昭61−15
598号公報のものは高周波発生装置の出力を断続させ、
もって、放電灯を点滅させるものである。上述したよう
な従来のものは、半波放電時には高周波発生装置の出力
を停止あるいは断続させるため、半波放電時の直流成分
を含んだ過大電流が流れ続けることを防止できる。した
がって、高周波発生装置の異常発熱や破壊，消費電力の
増大，放電灯電極が過熱されて垂れ下ることによる放電
灯外管の破損等を未然に防止し得るものである。

（発明が解決しようとする問題点）上述のように従来のものは、高周波発生装置の保護，
消費電力の増大防止，放電灯の破損防止等を行なえて有
効なものである。しかしながら、上記従来のものは、半
波放電時には高周波発生装置の出力を停止あるいは断続
させるものである。このため、複数個の放電灯を共通の
高周波発生装置にて並列点灯する場合に、上記従来の技
術を用いると、複数個のうちの１個でも半波放電状態に
なったときには高周波発生装置の出力を停止あるいは断
続することになる。この結果、半波放電を行なっていな
い正常放電灯を強制消灯あるいは強制点滅させてしまう
ことにより、被照明空間の照明が突然なくなったり、不
快なものになったりする問題が生じることが解った。ま
た、この問題点は、始動時に複数個の放電灯のうちのい
ずれかが始動しない異常時に高周波発生装置の出力を停
止するようにした場合も同様であり、被照明空間の照明
を得られなくなるものである。

本発明はこのような従来の問題点を解決するためにな
されたもので、並列点灯される複数個の放電灯のうちの
いずれかが異常点灯した場合、被照明空間の照明を確保
でき、しかも、高周波発生装置（あるいは高周波電源装
置）の保護，消費電力増大の防止，放電灯外管の破損防
止等も可能な放電灯点灯装置を提供することを目的とす
るものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）請求項１記載の放電灯点灯装置は、出力可変形の高周
波電源装置と；互いに並列的に設けられ上記高周波電源
装置から付勢される複数個の放電灯と；これら各放電灯
の点灯状態を検知し、上記各放電灯のうちのいずれかの
放電灯が異常点灯したときには、上記高周波電源装置の
出力を他の正常点灯している放電灯が継続して点灯でき
る範囲内で調光点灯させ得る出力制御装置と；を具備し
たことを特徴とするものである。

また、請求項２記載の放電灯点灯装置は、出力周波数
可変形の高周波電源装置と；互いに並列的に設けられ上
記高周波電源装置から誘導性限流素子を介して付勢され
る複数個の放電灯と；これら各放電灯の点灯状態を検知
し、上記各放電灯のうちのいずれかの放電灯が異常点灯
したときには、異常点灯している放電灯が点灯を維持し
得ない値に低減するように高周波電源装置の出力周波数
を上昇させる出力制御装置と；を具備したことを特徴と
するものである。

（作用）請求項（１）の発明は、複数個の放電灯のうちのいず
れかが異常点灯たとえば半波放電とすると、高周波電源
装置の出力を低減させるが、低減されるのは正常点灯し
ている他の放電灯が点灯を維持できる範囲内までである
ので、他の放電灯が消灯することはなく調光状態で点灯
する。したがって、被照明空間の照明は確保できる。な
お、この場合、前記異常点灯（半波放電）している放電
灯を消灯させるのが好ましいが、必ずしも消灯させなく
ともよい。いずれにしても、高周波電源装置の出力を低
減させるから、異常点灯のまま放置するものに比し高周
波電源装置の保護，消費電力増大の防止，放電灯外管の
破損防止を図り得るものである。また、正常点灯してい
る放電灯は調光状態で点灯されることになるため、使用
者にとっては放電灯寿命の警告となり得る。もっとも、
高周波電源装置の出力をどの程度低減するかは、高周波
電源装置の保護等との関係で決定できるものであるか
ら、必ずしも使用者が認識できるまで調光（減光）しな
くともよい。

請求項（２）の発明は、放電灯が異常点灯例えば半波
放電すると、出力制御装置は、高周波電源装置の出力周
波数を上昇させるから、誘導性限流素子のインピーダン
スが上昇して、放電灯への印加電圧が低減して異常点灯
している放電灯が点灯維持ができなくなる。なお、この
場合も正常な放電灯は点灯を維持して調光されるから、
被照明空間の照明は確保される。

本発明においてけい光ランプの点灯状態を検知するの
に好適な手段は、インピーダンス回路のランプ電圧信号
に応じて各トランジスタの導通が制御される。すなわ
ち、インピーダンス回路により得たランプ電圧信号を前
記トランジスタにより電流増幅する。このため、前記イ
ンピーダンス回路のインピーダンス値を大きくしても、
必要な量（後述する出力制御装置への入力信号として）
のランプ電圧信号を得られる。インピーダンス回路のイ
ンピーダンス値を大きくできることは、このインピーダ
ンス回路における消費電力の軽減につながる。また、前
記電流増幅により必要な量のランプ電圧信号を得られる
ことにより、出力制御装置に入力される前記ランプ電圧
信号が放電灯の数すなわちオアされるランプ電圧信号の
数によって変化することが少なく、したがって、前記出
力制御装置の制御が安定になるものであった。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照
して説明する。１は高周波電源装置で、その出力を変化
可能なものである。このような高周波電源装置１として
は、たとえばトランジスタインバータ・サイリスタイン
バータ等周知の高周波変換装置を主として構成し得るも
のであり、出力を変化する手段としては、発振周波数，
デューティ等を変化させるものとすることができる。本
実施例では、シリーズ形トランジスタインバータを主と
して構成されるもので、発振周波数を変化可能なものと
して以下説明する。２〜４は放電灯たとえばけい光ラン
プで、互いに並列的に設けられて前記高周波電源装置１
から付勢されるものである。５〜７は各放電灯２〜４に
直列接続されたインダクタである。８〜10は各放電灯２
〜４の非電源かわれ端子間に接続されたコンデンサで、
前記インダクタ５〜７と直列共振回路を形成し得るもの
である。すなわち、各放電灯２〜４が点灯する以前にお
いては相対的に高い共振電圧を発生し、放電灯２〜４が
点灯しているときにはそのランプインピーダンスを付加
されることにより相対的に低い共振電圧（あるいは実質
的に非共振になる）を発生するようになされている。11
は出力制御装置で前記各放電灯２〜４の点灯状態を検知
し、各放電灯２〜４のうちのいずれかが異常点灯たとえ
ば半波放電したときには、前記高周波電源装置１の出力
を他の正常な放電灯が点灯を継続できる範囲内で低減さ
せるものである。すなわち、本実施例においては、半波
放電を検知するものとして各放電灯２〜４のランプ電圧
を検知する電圧検知回路12〜14と、これら電圧検知回路
12〜14の検知出力を入力するオア回路15と、このオア回
路15からの検知出力に応じて前記高周波電源装置１の発
振周波数を変化させる周波数制御装置16とからなるもの
である。なお、前記周波数制御装置16は、前記高周波電
源装置１の発振周波数をたとえば第２図に示すようにf0
〜f1まで変化させるものである。そして、前記直列共振
回路は前記f0,f1に対して、V0,V1の共振電圧を出力する
ように定数を設定されている。なお、上述のように共振
出力は放電灯２〜４の点灯前と点灯中とでは異なるが、
共振出力の増減の傾向は同じてある。そして、本実施例
では、前記高周波電源装置１の発振周波数を放電灯２〜
４のいずれもが正常点灯しているときにはf0とし、いず
れかが半波放電したときにはf1とするようにしている。
そしてさらに、発振周波数f1のときの共振出力V1は正常
な放電灯の点灯を継続できる値に選ばれている。

つぎに、本実施例の作用を述べる。各放電灯２〜４の
始動時においては、インダクタ５〜７およびコンデンサ
８〜10の直列共振により相対的に大きな電流が各共振回
路に流れて、各放電灯２〜４のフィラメントを予熱する
とともに、相対的に大きな共振電圧を発生して放電灯２
〜４を点灯させる。放電灯２〜45のうちのいずれかたと
えば放電灯２が半波放電すると、この放電灯２のランプ
電圧は増大する。したがって、出力制御装置11は高周波
電源装置１の発振周波数をf1に変化させ、共振電圧をV1
に低下させるのである。この結果、他の正常な放電灯3,
4は減光された状態で点灯を継続するが、半波放電した
放電灯２への供給電力も低減するから、この放電灯２は
消灯するかあるいは他の放電灯3,4と同様に減光された
状態で点灯する。したがって、半波放電時の直流成分を
含んだ過大な電流が流れ続けることによるインダクタ5,
コンデンサ8,高周波電源装置１の特に半導体スイッチン
グ素子を保護することが可能である。

なお、上記実施例において、半波放電した放電灯２を
確実に消灯できるように、高周波電源装置１の発振周波
数を上記f1より高く変化させるようにしてもよい。しか
し、この場合でも正常な放電灯3,4の点灯は継続させる
ことが必要である。

また、放電灯の異常点灯を検知する手段としては、ラ
ンプ電流，光出力あるいは構成部品の異常発熱等を検知
するものでもよい。

第３図および第４図は他の実施例を示すものである。
20は高周波発生装置であり、一対のFET21,22を有してな
るシリーズインバータを主として構成されるものであ
る。23〜27はそれぞれ放電灯で、本実施例ではこれら５
灯の放電灯23〜27を互いに並列的にして前記高周波発生
装置20の出力側に設けている。28〜32は第１図と同様な
インダクタ,33〜37は同じくコンデンサである。40は出
力制御装置で、本実施例では、前記各放電灯23〜27に対
応して設けられたランプ電圧検知装置41〜45,これらラ
ンプ電圧検知装置41〜45のオア出力を入力して前記高周
波発生装置20の発振周波数を変化させる周波数制御装置
46からなるものである。前記ランプ電圧検知装置41〜45
はそれぞれインピーダンス回路47〜51と、これらインパ
ーダンス回路47〜51のランプ電圧検知信号に応じて導通
を制御されるトランジスタ52〜56と、これらトランジス
タ52〜56のコレクタ・エミッタ回路に直列接続されオア
回路を形成するダイオード57〜61とからなるものであ
る。また、周波数制御装置46は前記オア回路の出力を入
力してこの入力信号のレベルに応じて発振周波数を略比
例的に変化する発振装置62を有してなるものである。こ
のような発振装置62は、たとえばＶ−ｆ変換機能を有す
る周知のICを用いて構成することができるものである。
なお、本実施例においては、いわゆるソフトスタート回
路70を有するもので、放電灯23〜27の始動時所定時間は
高周波発生装置20の発振周波数を放電灯23〜27を始動し
得ない共振出力となるように高め、その後徐々に低下さ
せるようにしている。また、本実施例においては調光回
路71を有し、前記高周波発生装置20の発振周波数を段階
的に切換えて、段調光を可能にしている。もちろん連続
調光としてもよい。なお、第３図において、ボリューム
72は、出力設定用,73は調光レベル設定用である。本実
施例の作用は第３図および第４図の構成および上述の説
明から、当業者においては容易に理解できるので説明を
省略する。

なお、以下に実験例を示す。第３図のものにおいて、
放電灯23〜27を20Wけい光ランプとして、高周波発生装
置20の発振周波数を44.7kHzとしたとき、放電灯23〜27
はほぼ全光点灯であり、１個の放電灯が半波放電時には
45kHzであった。このとき、他の放電灯は減光点灯し
た。さらに、無負荷時においては64kHzから徐々に低下
させることによってソフトスタートでき、また、57kHz
としたとき約60％の調光点灯を得られた。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明は、並列点灯において被照明
空間における照明をなくすことなく、また、高周波電源
装置の保護等も可能なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図，第２図は同じ
く作用を示す図，第３図は他の実施例を示す回路図，第
４図は同じく要部を示す回路図である。１……高周波電源装置,11……出力制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−166495（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−54696（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−54698（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−57598（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−33888（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−160197（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−160198（ＪＰ，Ａ) 実開平１−77300（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05B 41/14 - 41/42

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】出力可変形の高周波電源装置と；互いに並列的に設けられ上記高周波電源装置から付勢さ
れる複数個の放電灯と；これら各放電灯の点灯状態を検知し、上記各放電灯のう
ちのいずれかの放電灯が異常点灯したときには、上記高
周波電源装置の出力を他の正常点灯している放電灯が継
続して点灯できる範囲内で調光点灯させ得る出力制御装
置と；を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】出力周波数可変形の高周波電源装置と；互いに並列的に設けられ上記高周波電源装置から誘導性
限流素子を介して付勢される複数個の放電灯と；これら各放電灯の点灯状態を検知し、上記各放電灯のう
ちのいずれかの放電灯が異常点灯したときには、異常点
灯している放電灯が点灯を維持し得ない値に低減するよ
うに高周波電源装置の出力周波数を上昇させる出力制御
装置と；を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。