JP2946588B2 - けい光ランプ点灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はインバータ装置を用いたけい光ランプ点灯装
置に関する。

（従来の技術） 従来、この種装置として、第３図のものが提案されて
いる。１はインバータ装置たとえばハーフブリッジ形の
インバータ装置であり、一対のスイッチング装置２、
３、これらスイッチング装置２、３をオン・オフ制御す
る発振装置４および直流カット用のコンデンサ５を主と
して構成されるものである。なお、前記発振装置４はそ
の出力周波数を変化可能なもので、それゆえに前記スイ
ッチング装置２、３のオン・オフ周波数を変化でき、も
って、インバータ装置１の出力を変化できるようになっ
ている。６はけい光ランプで、前記インバータ装置１に
て付勢されるものである。７はインダクタで、前記けい
光ランプ６に対して直列に設けられている。そして、前
記けい光ランプ６の非電源側のフィラメント間にはコン
デンサ８が設けられ、前記インダクタ７と共振回路を形
成するようになされている。また、前記けい光ランプ６
には、電圧検出装置９が設けられ、けい光ランプ６の両
端電圧を検出するようになされている。10は出力制御装
置で、前記電圧検出装置９からの検出信号に応じて上記
インバータ装置１の出力を制御するものである。すなわ
ち、検出信号に応じて前記発振回路４の出力周波数を変
化させることによって、インバータ装置１の出力を変化
させるものである。たとえば、前記けい光ランプ６が寿
命末期状態になって、半波点灯するようになり、その結
果、その両端電圧が上昇すると、出力制御装置10はイン
バータ装置１の出力を低減させるように、発振回路４を
制御するものである。

このような従来のものは、けい光ランプ６の正常時、
インバータ装置１の出力を受けて、インダクタ７および
コンデンサ８が共振することにより、けい光ランプ６は
この共振出力を印加されて始動、点灯する。このけい光
ランプ６が寿命末期になる等して、その両端電圧が上昇
すると、電圧検出装置９−出力制御装置10−発振回路４
−スイッチング装置２、３により、インバータ装置１の
出力を低減させるから、インバータ装置１自体の保護、
けい光ランプ６のフィラメントが過熱されて垂下がり管
壁に触れることによる管壁破損を防止できるものであ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のものにはつぎのような問題
点があった。すなわち、従来のものの無負荷時（けい光
ランプ６非装着時）のＡ−Ｂ間電圧は、基本的には第４
図（Ａ）に示すようになる。これは、けい光ランプ６が
装着されていないため、インダクタ７およびコンデンサ
８の共振回路が形成されず、略ピーク値が電源電圧Ｅの
1/2である矩形波電圧である。しかしながら、実際に
は、線間の浮遊容量の存在等により高調波の共振電圧が
発生し、前記Ａ−Ｂ間の電圧は第４図（Ｂ）のようにな
る、一方、けい光ランプ６が装着されてはいるが、点灯
に至らない始動時（以下、フィラメント負荷時とい
う。）のＡ−Ｂ間の電圧は第４図（Ｃ）のようになる。
これは、インダクタ７およびコンデンサ８が共振して、
比較的大きな正弦波電圧である。つぎに、けい光ランプ
６が点灯すると、Ａ−Ｂ間電圧はランプ電圧にまで低下
し、第４図（Ｄ）のようになる。さらに、けい光ランプ
６が寿命末期になって半波放電するようになると、ラン
プ電流が直流的になろうとするが、前記直流カットコン
デンサ５によって直流電流が阻止されるので、ランプ電
流は減少する。このため、Ａ−Ｂ間の電圧は第４図
（Ｅ）のように、フィラメント負荷時と同様なものとな
る。

ここで、第４図（Ｂ）に示す無負荷時の矩形波電圧に
重畳された高調波成分のピークと、同図（Ｅ）に示す寿
命末期時の電圧波形のピークとが略近似するため、けい
光ランプは正常であるにも拘わらず、けい光ランプ６が
装着されていない無負荷時に電圧検出装置９は、ランプ
寿命末期時と同様にインバータ装置の出力を低減してし
まうものであった。この結果、多灯並列点灯の場合に
は、他の正常なけい光ランプの光出力をも低減してしま
うことになる。また、１灯点灯の場合には、寿命末期の
けい光ランプを取外した後、正常ランプを装着してもこ
のランプを始動できないことになる。

本発明は、このような従来の問題点を解消するために
なされたもので、ランプの寿命末期等のランプ両端電圧
と、ランプ非装着時の電圧とを明確に区別して検出で
き、もって、不所望なインバータ装置の出力低減を来た
すことのないけい光ランプ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） 本発明は、インバータ装置の出力にて付勢されるけい
光ランプと直列にインダクタを設けるとともに、前記け
い光ランプの非電源側フィラメント間に前記インダクタ
と共振回路を形成する容量要素を設け、さらに、前記け
い光ランプの両端電圧を検出する電圧検出装置、この検
出装置からの検出信号に応じてインバータ装置の出力を
制御する出力制御装置を設けたものであって、上記電圧
検出装置の検出端間に並列的に接続され、上記インダク
タおよび上記容量要素による共振出力より高調波の共振
電圧を吸収して、前記高調波の共振電圧成分に上記出力
制御装置が応動するのを阻止する高調波電圧吸収装置を
設けたことを構成上の特徴とするものである。

（作用） 本発明のけい光ランプの始動、点灯に関する基本的作
用は第 図のものと同様である。しかしながら、本発明
は、高周波電圧吸収装置を設けたことによって、けい光
ランプが非装着時の無負荷時に高調波の共振電圧が発生
しても、この共振電圧にて出力制御装置が不所望にイン
バータ装置の出力を低減してしまうことを防止できるも
のである。したがって、多灯並列点灯の場合に他の正常
ランプの光出力を低減させたり、１灯点灯の場合に正常
ランプに交換したときこのランプを始動できないといっ
た不都合がないものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明す
る。20は直流電源装置であり、たとえば商用交流電源ｅ
の出力を整流する整流装置21および平滑用のコンデンサ
22を有してなるものである。23はインバータ装置であっ
て、前記直流電源装置20からの出力をたとえば数十KHz
前後の高周波電圧に変換するものであり、かつ、その出
力を変化可能なものである。本実施例では、一対のスイ
ッチング装置24、25、直流カット用のコンデンサ26およ
び前記スイッチング装置24、25を交互にオン・オフさせ
る発振装置27を主として構成されている。なお、前記発
振装置27は、出力周波数を変化可能なものである。この
ような発振装置27としては、周知のものを適宜用い得る
が、たとえば電圧−周波数変換機能を有するICを主とし
て構成することができるものである。

28〜32はけい光ランプであって、上記インバータ装置
１にて付勢されるもので、それぞれ並列的に設けられて
いる。以下の説明は、けい光ランプ28に関連してのみ行
うが、他のランプについても同様であるので、同じ符号
を付して説明を省略する。33はインダクタで、前記けい
光ランプ28に直列的に設けられている。また、けい光ラ
ンプ28の非電源側のフィラメント間には、容量要素34と
してのコンデンサが設けられ、前記インダクタ33と共振
回路を形成するようになっている。なお、前記インダク
タ33は、けい光ランプ28の限流インピーダンスとしても
作用するものである。35は電圧検出装置であって、前記
けい光ランプ28の両端電圧を検出するものである。本実
施例では、分圧用の抵抗36、37および倍電圧整流用のコ
ンデンサ38、39、ダイオード40、41からなるものであ
る。42は前記電圧検出装置35の検出端間に並列的に設け
られた高調波電圧吸収装置である。本実施例では、前記
分圧用の抵抗37に並列接続されたコンデンサである。こ
の高調波電圧吸収装置42は、前記インダクタ33およびコ
ンデンサ34による共振回路の共振周波数より高調波の電
圧を吸収して、この高調波電圧成分が実質的に電圧検出
装置35の出力として現れないようにするものである。

つぎに、43は出力制御装置である。この出力制御装置
43は、上記各電圧検出内35からの検出信号をオア回路44
を介して受け、この検出信号に応じて上記インバータ装
置23の出力を制御する。たとえば、前記けい光ランプ28
〜32のいずれかが寿命末期になって、電圧検出装置35か
ら、相対的に大きな検出信号を受けると、上記発信装置
27への制御電圧を変化し、この発信装置27の出力周波数
を変化させるのである。したがって、スイッチング装置
24、25のスイッチング周波数が変化し、インバータ装置
23の出力は低下する。本実施例の場合、スイッチング周
波数をたとえば高くすることによって、前記インダクタ
33およびコンデンサ34による共振回路の共振出力を低減
する。なお、本実施例において、インバータ装置のスイ
ッチング周波数制御範囲は、前記共振回路の固有振動周
波数より高い領域に設定されている。

つぎに、本実施例の作用を説明する。図示しないスイ
ッチにより商用交流電源を投入すると、インバータ装置
23は作動し、高周波交流電圧を出力する。けい光ランプ
28〜32が装着されていると、インダクタ33およびコンデ
ンサ34の共振回路が形成され、各けい光ランプ28〜32に
は第４図（Ｃ）のような電圧が印加される。したがっ
て、けい光ランプ28〜32は点灯し、その両端電圧第４図
（Ｄ）のようになる。

けい光ランプ28〜32のいずれかが寿命末期になると、
半波放電するようになり、上述したようにその両端電圧
が上昇する。しかがって、半波放電しているランプに対
応した電圧検装置35からの検出信号が大きくなり、出力
制御装置43はこの検出信号を受けてインバータ装置23の
出力を低減する。使用者が、寿命末期になった（半波放
電している）けい光ランプを取外すと、その両端には第
４図（Ｂ）のように高調波の共振電圧が重畳された電圧
が現れる。しかしながら、高調波電圧吸収装置42が設け
られているから、前記高調波電圧成分が出力制御装置43
に入力されることはない。すなわち、出力制御装置43に
は、第４図（Ａ）に示す電圧に対応した検出信号が入力
されることになる。したがって、出力制御装置43はイン
バータ装置23の出力を低減し続けることがなく、他のけ
い光ランプを通常の明るさとなるように点灯する。

なお、本実施例において、出力制御装置43は、通常時
には各けい光ランプ28〜32のランプ電圧のうちの最も大
きなものに応じてインバータ装置23の出力を制御するか
ら、光出力の一定化を図れる。

また、本実施例のように、フィラメント負荷時と寿命
末期時とのけい光ランプ両端電圧値が近似している場合
には、けい光ランプの始動時の所定期間、出力制御装置
43を検出信号に応動しないようにすることができる。こ
のようなことは、たとえば、タイマ等を用いて出力制御
装置43を不作動にする、検出信号を制御して見かけ上小
さくする、等によって実現できるものである。

第２図は本発明の他の実施例を示すものである。すな
わち、本実施例において、高調波電圧吸収装置50は、電
圧検出装置53の出力側に設けられている。このように、
出力側に設けられていても、全く同様に作用することは
明らかである。このように、本発明においては、高調波
の共振電圧成分が実質的に出力制御装置に入力されない
ように、高調波吸収装置が設けられておればよく、その
位置は限定されない。また、高調波吸収装置そのものの
構成も、電圧検出装置の構成等に応じて適宜設計できる
ものである。

なお、本発明は上記実施例に限られず各種の変形を許
容するものである。たとえば、インバータ装置はハーフ
ブリッジ形でなく、一石式のものでもよい。また、けい
光ランプは一灯であってもよいことが、上記の説明から
も明らかである。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明は、インバータ装置の出力
にて付勢されるけい光ランプと直列的にインダクタを設
けるとともに、前記けい光ランプの非電源側フィラメン
ト間に前記インダクタと共振回路を形成するコンデンサ
を設け、かつ、前記けい光ランプの両端電圧に応じて前
記インバータ装置の出力を制御するようにしたものにお
いて、前記けい光ランプの両端電圧を検出する電圧検出
装置の検出端間に並列的に前記共振回路の共振電圧より
高調波の共振電圧を吸収する高調波電圧吸収装置を設け
たから、けい光ランプを取外した状態で浮遊容量等によ
り前記高調波の共振電圧が現れても、この共振電圧成分
にてインバータ装置を不所望に低減することがない。し
たがって、多灯点灯の場合において、１灯を取外したと
き、他のランプの光出力を低減させることを防止でき、
また、１灯点灯の場合、ランプ交換時ランプの始動困難
を防止できるものである。

【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図は他の
実施例の要部を示す回路図、第３図は従来技術を示す回
路図、第４図は従来技術および本発明の実施例の作用を
説明するための電圧波形図である。 23……インバータ装置， 28〜32……けい光ランプ， 33……インダクタ， 34……容量要素， 35、51……電圧検出装置， 42、50……高調波電圧吸収装置， 43……出力制御装置。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−162699（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−172190（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−189897（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−189898（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−175394（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−251591（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−231295（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−103297（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−103298（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05B 41/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】出力を可制御のインバータ装置と； このインバータ装置の出力により付勢されるけい光ラン
   プと； 上記インバータ装置の出力端子間に上記けい光ランプと
   直列的に設けられたインダクタと； 上記けい光ランプの非電源側のフィラメント間に設けら
   れ、上記インダクタと共振回路を形成する容量要素と； 上記けい光ランプの両端電圧を検出する電圧検出装置
   と； この検出装置からの検出信号に応じて上記インバータ装
   置の出力を変化させる出力制御装置と； 上記電圧検出装置の検出端間に並列的に持続され、上記
   インダクタおよび上記容量要素による共振出力より高調
   波の共振電圧を吸収して、前記高調波の共振電圧成分に
   上記出力制御装置が応動するのを阻止する高調波電圧吸
   収装置と； を具備したことを特徴とするけい光ランプ点灯装置。