JP3034936B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JP3034936B2 JP3034936B2 JP2277390A JP27739090A JP3034936B2 JP 3034936 B2 JP3034936 B2 JP 3034936B2 JP 2277390 A JP2277390 A JP 2277390A JP 27739090 A JP27739090 A JP 27739090A JP 3034936 B2 JP3034936 B2 JP 3034936B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、放電灯を高周波電力により点灯させるとと
もに直流電力の重畳により低光束時の放電維持を可能と
した放電灯点灯装置に関するものである。
もに直流電力の重畳により低光束時の放電維持を可能と
した放電灯点灯装置に関するものである。
［従来の技術］ 第８図は従来の放電灯調光点灯装置（特願平１−7557
2号）のブロック図であり、この点灯装置は低圧水銀放
電灯のような放電灯１と、該放電灯１に高周波電力を供
給する高周波電源２と、上記放電灯１をアーク放電領域
からグロー放電領域まで調光する制御部３と、低光束調
光時の放電を維持できるレベルの直流電力を上記高周波
電力に重畳して上記放電灯１に印加する直流電力重畳手
段４とを備え、低光束（深い調光レベル）まで調光可能
としたものである。第８図において放電灯１を調光制御
する制御部３からの制御信号は高周波電源２、インピー
ダンス素子Z1,Z2、直流電源５に入力されているが、こ
れら全てに制御信号が入力される必要性は必ずしも無
い。例えば、制御信号を高周波電源２にのみ入力し、高
周波電源２から得られる高周波出力の周波数を変化さ
せ、放電灯１への供給電力を制御して調光するときに
は、インピーダンス素子Z1,Z2や、直流電源５への制御
信号の入力は必ずしも必要でない。
2号）のブロック図であり、この点灯装置は低圧水銀放
電灯のような放電灯１と、該放電灯１に高周波電力を供
給する高周波電源２と、上記放電灯１をアーク放電領域
からグロー放電領域まで調光する制御部３と、低光束調
光時の放電を維持できるレベルの直流電力を上記高周波
電力に重畳して上記放電灯１に印加する直流電力重畳手
段４とを備え、低光束（深い調光レベル）まで調光可能
としたものである。第８図において放電灯１を調光制御
する制御部３からの制御信号は高周波電源２、インピー
ダンス素子Z1,Z2、直流電源５に入力されているが、こ
れら全てに制御信号が入力される必要性は必ずしも無
い。例えば、制御信号を高周波電源２にのみ入力し、高
周波電源２から得られる高周波出力の周波数を変化さ
せ、放電灯１への供給電力を制御して調光するときに
は、インピーダンス素子Z1,Z2や、直流電源５への制御
信号の入力は必ずしも必要でない。
一方、調光度に応じて、直流電力重畳手段４からの直
流成分を変化させて、最適の直流成分を得たい場合に
は、制御部３から直流電源５へ制御信号を入力すれば良
い。さらにインピーダンス素子Z1に制御信号を入力する
例としては、インピーダンス素子Z1を可飽和インダクタ
ンスとして、この可飽和インダクタンスの値を制御する
ことにより調光が可能となる。また、インピーダンス素
子Z2に制御信号を入力する例としては、インピーダンス
素子Z2を抵抗素子とスイッチ素子よりなるものとして、
このスイッチ素子を制御信号に応じてオン・オフ制御す
れば放電灯１への直流電力の重畳量を制御することが可
能となる。以上のように、制御部３から各部への制御信
号は必要に応じて供給すれば良いものである。
流成分を変化させて、最適の直流成分を得たい場合に
は、制御部３から直流電源５へ制御信号を入力すれば良
い。さらにインピーダンス素子Z1に制御信号を入力する
例としては、インピーダンス素子Z1を可飽和インダクタ
ンスとして、この可飽和インダクタンスの値を制御する
ことにより調光が可能となる。また、インピーダンス素
子Z2に制御信号を入力する例としては、インピーダンス
素子Z2を抵抗素子とスイッチ素子よりなるものとして、
このスイッチ素子を制御信号に応じてオン・オフ制御す
れば放電灯１への直流電力の重畳量を制御することが可
能となる。以上のように、制御部３から各部への制御信
号は必要に応じて供給すれば良いものである。
第８図にブロック図で示した構成を具体回路で実現し
た従来例を第９図に示す。商用交流電源ACはダイオード
D1〜D4よりなる全波整流器の交流入力端に接続されてお
り、この全波整流器の直流出力端には平滑用のコンデン
サC1が接続されている。コンデンサC1に得られる直流電
圧は、MOSトランジスタQ1,Q2の直列回路に印加されてい
る。MOSトランジスタQ1,Q2の両端には、夫々ダイオード
D5,D6が逆並列接続されている。
た従来例を第９図に示す。商用交流電源ACはダイオード
D1〜D4よりなる全波整流器の交流入力端に接続されてお
り、この全波整流器の直流出力端には平滑用のコンデン
サC1が接続されている。コンデンサC1に得られる直流電
圧は、MOSトランジスタQ1,Q2の直列回路に印加されてい
る。MOSトランジスタQ1,Q2の両端には、夫々ダイオード
D5,D6が逆並列接続されている。
このダイオードD5,D6はMOSトランジスタQ1,Q2のドレ
イン・ソース間に寄生する逆方向ダイオードで代用して
も良い。一方のMOSトランジスタQ2の両端には直流カッ
ト用のコンデンサC2を介して予熱トランスT1の１次巻線
が接続されるとともに、この予熱トランスT1の１次巻線
と並列的にインダクタL1とコンデンサC3よりなるLC直列
共振回路が接続されている。そして共振用のコンデンサ
C3の両端には直流カット用としての要素であり、且つ共
振要素であるコンデンサC4を介して放電灯１が接続され
ている。予熱トランスT1の２次巻線は放電灯１のフィラ
メントfA,fBに夫々接続されている。また、他の２次巻
線は整流用のダイオードD11を介して平滑用コンデンサC
5に直流電圧を得ている。この直流電圧は、逆流阻止用
のダイオードD12と高周波カット用のインダクタL2及び
直流重畳の制御を行うスイッチ素子QDCを介して放電灯
１の両端に印加されている。
イン・ソース間に寄生する逆方向ダイオードで代用して
も良い。一方のMOSトランジスタQ2の両端には直流カッ
ト用のコンデンサC2を介して予熱トランスT1の１次巻線
が接続されるとともに、この予熱トランスT1の１次巻線
と並列的にインダクタL1とコンデンサC3よりなるLC直列
共振回路が接続されている。そして共振用のコンデンサ
C3の両端には直流カット用としての要素であり、且つ共
振要素であるコンデンサC4を介して放電灯１が接続され
ている。予熱トランスT1の２次巻線は放電灯１のフィラ
メントfA,fBに夫々接続されている。また、他の２次巻
線は整流用のダイオードD11を介して平滑用コンデンサC
5に直流電圧を得ている。この直流電圧は、逆流阻止用
のダイオードD12と高周波カット用のインダクタL2及び
直流重畳の制御を行うスイッチ素子QDCを介して放電灯
１の両端に印加されている。
一方ダイオードD1〜D4よりなる全波整流器の交流入力
端には、降圧トランスT2の高圧側巻線が接続されてお
り、降圧トランスT2の低圧側巻線にはダイオードD7〜D
10よりなる全波整流器の交流入力端が接続され、この全
波整流器の直流出力端にはコンデンサC6とツェナダイオ
ードZD1の並列回路が接続されている。コンデンサC6に
得られる直流低電圧は制御部３の動作電源となってい
る。
端には、降圧トランスT2の高圧側巻線が接続されてお
り、降圧トランスT2の低圧側巻線にはダイオードD7〜D
10よりなる全波整流器の交流入力端が接続され、この全
波整流器の直流出力端にはコンデンサC6とツェナダイオ
ードZD1の並列回路が接続されている。コンデンサC6に
得られる直流低電圧は制御部３の動作電源となってい
る。
制御部３はMOSトランジスタQ1,Q2の制御信号を発生
し、MOSトランジスタQ1,Q2を交互にオン・オフさせるも
のである。MOSトランジスタQ1がオンでMOSトランジスタ
Q2がオフのときには、コンデンサC1からMOSトランジス
タQ1、コンデンサC2、インダクタL1、コンデンサC3を介
してコンデンサC1に戻る経路で電流が流れる。またMOS
トランジスタQ1がオフでMOSトランジスタQ2がオンのと
きには、コンデンサC2が電源となり、コンデンサC2から
MOSトランジスタQ2、コンデンサC3、インダクタL1を介
してコンデンサC2に戻る経路で電流が流れる。ただし、
MOSトランジスタQ1,Q2がオフした直後には、夫々ダイオ
ードD6,D5を介して回生電流が流れる。このようにして
インダクタL1とコンデンサC3及び放電灯１を含む負荷回
路には共振電流が流れ、共振作用によりコンデンサC3の
両端に発生する電圧により放電灯１が点灯する。以上に
よりインバータ式の点灯装置が構成されている。
し、MOSトランジスタQ1,Q2を交互にオン・オフさせるも
のである。MOSトランジスタQ1がオンでMOSトランジスタ
Q2がオフのときには、コンデンサC1からMOSトランジス
タQ1、コンデンサC2、インダクタL1、コンデンサC3を介
してコンデンサC1に戻る経路で電流が流れる。またMOS
トランジスタQ1がオフでMOSトランジスタQ2がオンのと
きには、コンデンサC2が電源となり、コンデンサC2から
MOSトランジスタQ2、コンデンサC3、インダクタL1を介
してコンデンサC2に戻る経路で電流が流れる。ただし、
MOSトランジスタQ1,Q2がオフした直後には、夫々ダイオ
ードD6,D5を介して回生電流が流れる。このようにして
インダクタL1とコンデンサC3及び放電灯１を含む負荷回
路には共振電流が流れ、共振作用によりコンデンサC3の
両端に発生する電圧により放電灯１が点灯する。以上に
よりインバータ式の点灯装置が構成されている。
制御部３では、スイッチング周波数を変化させること
ができ、MOSトランジスタQ1,Q2のスイッチング周波数
は、負荷回路の共振周波数よりも高く設定される。スイ
ッチング周波数を低くして共振周波数に近付けると、共
振作用が強くなるので、共振電流が増加し、放電灯１に
流れるランプ電流が大きくなって光出力が増大する。
ができ、MOSトランジスタQ1,Q2のスイッチング周波数
は、負荷回路の共振周波数よりも高く設定される。スイ
ッチング周波数を低くして共振周波数に近付けると、共
振作用が強くなるので、共振電流が増加し、放電灯１に
流れるランプ電流が大きくなって光出力が増大する。
反対に、スイッチング周波数を高くして共振周波数か
ら遠ざけると、共振作用が弱くなるので、共振電流が減
少し、放電灯１に流れるランプ電流が小さくなって、光
出力が減少する。これにより、放電灯１の調光制御が可
能となる。放電灯１の調光範囲を、アーク放電領域から
グロー放電領域に至る範囲にまで広くすると、低光束域
での放電灯１の点灯維持が難しくなるが、第９図に示す
回路ではダイオードD12とインダクタL2及びスイッチ素
子QDCを介してコンデンサC5から放電灯１に直流電源が
流れるので、低光束域でも安定して点灯維持することが
可能となっている。
ら遠ざけると、共振作用が弱くなるので、共振電流が減
少し、放電灯１に流れるランプ電流が小さくなって、光
出力が減少する。これにより、放電灯１の調光制御が可
能となる。放電灯１の調光範囲を、アーク放電領域から
グロー放電領域に至る範囲にまで広くすると、低光束域
での放電灯１の点灯維持が難しくなるが、第９図に示す
回路ではダイオードD12とインダクタL2及びスイッチ素
子QDCを介してコンデンサC5から放電灯１に直流電源が
流れるので、低光束域でも安定して点灯維持することが
可能となっている。
ところで、放電灯１の寿命末期に、フィラメントfA,f
Bの一方が電子放出不良（エミレス）状態になると、放
電灯１は半波放電状態となり、点灯装置の各種電子部品
には過大なストレスが加わる。これを防止する技術とし
て、従来、特開昭56−54792号や、特開昭57−18300号に
開示されているように、スイッチング素子に流れる過電
流や共振回路に発生する過電圧により半波放電状態を検
出してインバータ装置の出力を制限することが提案され
ている。
Bの一方が電子放出不良（エミレス）状態になると、放
電灯１は半波放電状態となり、点灯装置の各種電子部品
には過大なストレスが加わる。これを防止する技術とし
て、従来、特開昭56−54792号や、特開昭57−18300号に
開示されているように、スイッチング素子に流れる過電
流や共振回路に発生する過電圧により半波放電状態を検
出してインバータ装置の出力を制限することが提案され
ている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、共振回路に発生する電圧や、インバー
タ装置のスイッチング素子に流れる電流が異常を検出す
るには、以下ののような問題点がある。
タ装置のスイッチング素子に流れる電流が異常を検出す
るには、以下ののような問題点がある。
例えば、第９図において放電灯起動点灯時、放電灯１
を点灯させるために、インバータ装置の動作周波数を負
荷の回路共振周波数に近付け、放電灯１が始動可能な高
電圧を得る必要がある。
を点灯させるために、インバータ装置の動作周波数を負
荷の回路共振周波数に近付け、放電灯１が始動可能な高
電圧を得る必要がある。
このとき第９図のMOSトランジスタQ2には第10図
（ｂ）に示す電流が流れ、また第９図回路の共振回路要
素の一つであるコンデンサC3両端には第10図（ａ）に示
すように高電圧が発生する。つまりこの起動点灯時に、
コンデンサC3両端で放電灯１の異常検出を行っていた場
合、放電灯１が異常でないにも拘らず、その起動時の始
動電圧で異常検出部が動作してしまい、インバータ装置
の出力を制限し、正常点灯できないということが生じ
る。
（ｂ）に示す電流が流れ、また第９図回路の共振回路要
素の一つであるコンデンサC3両端には第10図（ａ）に示
すように高電圧が発生する。つまりこの起動点灯時に、
コンデンサC3両端で放電灯１の異常検出を行っていた場
合、放電灯１が異常でないにも拘らず、その起動時の始
動電圧で異常検出部が動作してしまい、インバータ装置
の出力を制限し、正常点灯できないということが生じ
る。
このため、従来ではこの始動電圧の発生時、異常検出
部にマスクをかけ、その動作が起こらないような制御を
必要としていた。
部にマスクをかけ、その動作が起こらないような制御を
必要としていた。
本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、その
目的とするところは放電灯を高周波電力により点灯させ
ると共に、直流電力の重畳を行う放電灯点灯装置におい
て、起動時の始動用高電圧による放電灯の異常検出の誤
動作を、従来のように異常検出制御部にマスクをいかけ
てその動作を不動作とする制御を必要とすることなく、
解決した放電灯点灯装置を提供するにある。
目的とするところは放電灯を高周波電力により点灯させ
ると共に、直流電力の重畳を行う放電灯点灯装置におい
て、起動時の始動用高電圧による放電灯の異常検出の誤
動作を、従来のように異常検出制御部にマスクをいかけ
てその動作を不動作とする制御を必要とすることなく、
解決した放電灯点灯装置を提供するにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は上述の目的を達成するために、低圧水銀放電
灯からなる放電灯と、該放電灯に高周波電力を供給する
高周波電源と、上記放電灯を点灯制御する制御部と、直
流電力を高周波電力に重畳して上記放電灯に印加する直
流電力重畳手段と、上記放電灯の両端電圧により放電異
常を検出する異常検出手段とを備え、上記放電灯の始動
時に上記直流電力重畳手段から上記放電灯に直流電力を
重畳して上記放電灯の両端電圧を非対称電圧とし、該非
対称電圧の低い側の電圧を上記異常検出手段の検出電圧
とするものである。
灯からなる放電灯と、該放電灯に高周波電力を供給する
高周波電源と、上記放電灯を点灯制御する制御部と、直
流電力を高周波電力に重畳して上記放電灯に印加する直
流電力重畳手段と、上記放電灯の両端電圧により放電異
常を検出する異常検出手段とを備え、上記放電灯の始動
時に上記直流電力重畳手段から上記放電灯に直流電力を
重畳して上記放電灯の両端電圧を非対称電圧とし、該非
対称電圧の低い側の電圧を上記異常検出手段の検出電圧
とするものである。
［作用］ 本発明によれば、直流電力重畳手段により始動時に直
流電力を放電灯に重畳するため、放電灯両端電圧は非対
称となり、起動時の放電灯両端電圧が異常検出動作レベ
ルを越えることがなく、そのため起動時の異常検出制御
にマスクをかけ、その動作を不動作とするなどの別制御
が不要となる。
流電力を放電灯に重畳するため、放電灯両端電圧は非対
称となり、起動時の放電灯両端電圧が異常検出動作レベ
ルを越えることがなく、そのため起動時の異常検出制御
にマスクをかけ、その動作を不動作とするなどの別制御
が不要となる。
［実施例］ 以下本発明を実施例により説明する。
第１図は本発明の基本的な実施例のブロック図であ
り、この実施例は低圧水銀放電灯のような放電灯１の両
端電圧により異常検出を行う異常検出手段たる異常検出
部６を備え、この異常検出部６の検出出力を放電灯１の
点灯を調光制御する制御部３に与え、この検出出力で制
御部３の働きにより放電灯１への出力を制御するように
したものである。そして起動時において、放電灯１へは
直流電力重畳手段４によりインピーダンス素子Z2を介し
て直流電力が重畳するようになっている。
り、この実施例は低圧水銀放電灯のような放電灯１の両
端電圧により異常検出を行う異常検出手段たる異常検出
部６を備え、この異常検出部６の検出出力を放電灯１の
点灯を調光制御する制御部３に与え、この検出出力で制
御部３の働きにより放電灯１への出力を制御するように
したものである。そして起動時において、放電灯１へは
直流電力重畳手段４によりインピーダンス素子Z2を介し
て直流電力が重畳するようになっている。
ここで直流電力を起動時に放電灯１に重畳しない場合
には第２図（ａ）に示すように先行予熱、放電灯起動
時、正常点灯時とも放電灯１の両端の電圧は正負ほぼ対
称となる。そしてこの両端電圧を第２図（ｂ）に示すよ
うに1/n倍し、更に半波整流すると第２図（ｃ）に示す
ように放電灯１の起動時には異常検出動作レベルVKを越
えてしまって異常検出を行い、放電灯１は正常点灯しな
くなる。そのため放電灯起動時には異常検出動作を行な
わないようにマスクする必要があった。
には第２図（ａ）に示すように先行予熱、放電灯起動
時、正常点灯時とも放電灯１の両端の電圧は正負ほぼ対
称となる。そしてこの両端電圧を第２図（ｂ）に示すよ
うに1/n倍し、更に半波整流すると第２図（ｃ）に示す
ように放電灯１の起動時には異常検出動作レベルVKを越
えてしまって異常検出を行い、放電灯１は正常点灯しな
くなる。そのため放電灯起動時には異常検出動作を行な
わないようにマスクする必要があった。
これに対して本発明放電灯点灯装置は、第３図（ａ）
のように放電灯起動時に直流電力を重畳させているた
め、第３図（ｂ）のように放電灯１の両端にかかる電圧
を1/n倍し、更に半波整流しても放電灯１に印加される
電圧は直流電圧によりバイアスされているため、第３図
（ｃ）に示すようにその波高値は第２図（ｃ）に比べて
低い値となって、異常動作検出レベルVKより低くくな
る。
のように放電灯起動時に直流電力を重畳させているた
め、第３図（ｂ）のように放電灯１の両端にかかる電圧
を1/n倍し、更に半波整流しても放電灯１に印加される
電圧は直流電圧によりバイアスされているため、第３図
（ｃ）に示すようにその波高値は第２図（ｃ）に比べて
低い値となって、異常動作検出レベルVKより低くくな
る。
このようにすれば上記したような放電灯起動時の倍電
圧による異常検出誤動作を無くすための別制御（マスク
をかけ、異常を検出を不動作とする制御）が必要となる
のである。
圧による異常検出誤動作を無くすための別制御（マスク
をかけ、異常を検出を不動作とする制御）が必要となる
のである。
次に本実施例を第４図、第５図に示す具体回路により
更に詳説する。
更に詳説する。
第４図の具体回路で示すように放電灯１の両端電圧を
検出するための抵抗RA、RBの直列回路を放電灯１の両端
に接続して構成される異常検出部６の分圧点の出力を異
常検出出力としてダイオードDAを介して第５図に示す制
御部３の端子に接続している点で第９図回路と相違す
るものである。
検出するための抵抗RA、RBの直列回路を放電灯１の両端
に接続して構成される異常検出部６の分圧点の出力を異
常検出出力としてダイオードDAを介して第５図に示す制
御部３の端子に接続している点で第９図回路と相違す
るものである。
第５図に示す制御部３は交流電源ACが投入されると、
直流電源VCCが供給され、まず先行予熱タイマ８が動作
を開始する。この先行予熱タイマ８は例えば日本電気
（株）製のμPC1555などで構成されており、この先行予
熱タイマ８の出力はスイッチ要素SW1を制御し、先行予
熱タイマ８の出力“H"のときスイッチ要素SW1はオンす
る。このとき電圧VPがV/F変換回路９に入力され、この
電圧VPに対する動作周波数の信号が、V/F変換回路９か
ら出力される。V/F変換回路９では入力された電圧VPに
対する動作周波数の信号に変換出力する。
直流電源VCCが供給され、まず先行予熱タイマ８が動作
を開始する。この先行予熱タイマ８は例えば日本電気
（株）製のμPC1555などで構成されており、この先行予
熱タイマ８の出力はスイッチ要素SW1を制御し、先行予
熱タイマ８の出力“H"のときスイッチ要素SW1はオンす
る。このとき電圧VPがV/F変換回路９に入力され、この
電圧VPに対する動作周波数の信号が、V/F変換回路９か
ら出力される。V/F変換回路９では入力された電圧VPに
対する動作周波数の信号に変換出力する。
このV/F変換回路９は例えば前述のμPC1555とフリッ
プフロップとの構成で、MOSトランジスタQ1、MOSトラン
ジスタQ2に対するインバータ信号を作る。このインバー
タ信号を駆動回路10に入力し、その出力端〜からの
出力をもってMOSトランジスタQ1,Q2を駆動制御するので
ある。さて上記電圧Vpで与えられるMOSトランジスタQ1,
Q2のインバータ動作周波数は第４図の負荷回路の共振周
波数よりも遥かに高くし、放電灯１の両端には高電圧を
印加することなく予熱トランスT1でフィラメントfA,fB
が予熱される。
プフロップとの構成で、MOSトランジスタQ1、MOSトラン
ジスタQ2に対するインバータ信号を作る。このインバー
タ信号を駆動回路10に入力し、その出力端〜からの
出力をもってMOSトランジスタQ1,Q2を駆動制御するので
ある。さて上記電圧Vpで与えられるMOSトランジスタQ1,
Q2のインバータ動作周波数は第４図の負荷回路の共振周
波数よりも遥かに高くし、放電灯１の両端には高電圧を
印加することなく予熱トランスT1でフィラメントfA,fB
が予熱される。
次に先行予熱タイマ８がタイムアップとすると同時に
起動パルスタイマ11が動作をする。この起動パルスタイ
マ11も先行予熱タイマ８と同様にμPC1555によって構成
することができる。
起動パルスタイマ11が動作をする。この起動パルスタイ
マ11も先行予熱タイマ８と同様にμPC1555によって構成
することができる。
このとき起動パルスタイマ11の出力は“H"となってス
イッチ要素SW2をオンさせ、電圧VTに対する動作周波数
が前述と同様にV/F変換回路９により発生され、MOSトラ
ンジスタQ1,Q2を制御する。このときの動作周波数は負
荷回路共振周波数近傍に設定する。これにより放電灯１
には高電圧が印加される。
イッチ要素SW2をオンさせ、電圧VTに対する動作周波数
が前述と同様にV/F変換回路９により発生され、MOSトラ
ンジスタQ1,Q2を制御する。このときの動作周波数は負
荷回路共振周波数近傍に設定する。これにより放電灯１
には高電圧が印加される。
このように先行予熱タイマ９及び起動パルスタイマ11
の出力は限時動作を行っている間t1,t2のみ、第６図
（ａ），（ｂ）に夫々に示すように出力が“H"となり、
それ以外は“L"であり上記期間t1ではスイッチ要素SW1
がオンし、期間t2ではスイッチ要素SW2がオンし、その
期間t2経過後ではスイッチ要素SW3がオンする。
の出力は限時動作を行っている間t1,t2のみ、第６図
（ａ），（ｂ）に夫々に示すように出力が“H"となり、
それ以外は“L"であり上記期間t1ではスイッチ要素SW1
がオンし、期間t2ではスイッチ要素SW2がオンし、その
期間t2経過後ではスイッチ要素SW3がオンする。
さて各タイマ8,11の出力はノットゲ−トG1,G2を介し
てアンドゲートG3に入力しており、スイッチ要素SW3は
上記アンドゲートG3を介した第６図（ｃ）に示す信号で
動作する。
てアンドゲートG3に入力しており、スイッチ要素SW3は
上記アンドゲートG3を介した第６図（ｃ）に示す信号で
動作する。
さてスイッチ素子QDCはアンドゲートG3の出力をノッ
トゲ−トG5で反転させた信号と、調光信号受信制御部12
の出力電圧VSと、抵抗R44,R45で電源VCC電圧を分圧して
得られた基準電圧とを比較するコンパレータIC2の出力
信号とをオアゲートG4によって論理和をとった出力端
よりの出力で動作する。
トゲ−トG5で反転させた信号と、調光信号受信制御部12
の出力電圧VSと、抵抗R44,R45で電源VCC電圧を分圧して
得られた基準電圧とを比較するコンパレータIC2の出力
信号とをオアゲートG4によって論理和をとった出力端
よりの出力で動作する。
アンドゲートG3の出力を反転させた信号は先行予熱時
及び起動パルス印加時には“H"となっており、このとき
スイッチ素子QDCはオン状態にある。即ち放電灯１の起
動のために与えられる高電圧印加時、放電灯１には直流
電力が重畳されることとなる。
及び起動パルス印加時には“H"となっており、このとき
スイッチ素子QDCはオン状態にある。即ち放電灯１の起
動のために与えられる高電圧印加時、放電灯１には直流
電力が重畳されることとなる。
またコンパレータIC2は調光信号受信制御部12の出力
電圧VSが より低いときは周力は“H"、逆のときは“L"となる。
電圧VSが より低いときは周力は“H"、逆のときは“L"となる。
今V/F変換特性が第７図に示すものとすると、調光信
号受信制御部12の出力電圧が高いとき（VSH）には第４
図のインバータ装置の光出力は全点灯に、出力電圧VSが
低いとき（VSL）は調光状態となる。
号受信制御部12の出力電圧が高いとき（VSH）には第４
図のインバータ装置の光出力は全点灯に、出力電圧VSが
低いとき（VSL）は調光状態となる。
直流電力の重畳は低光束時のみで良いので、上記VSS
の値をVSLとVSHとの間の適当な点に設定すれば直流電力
の重畳が必要な低光束時のみ直流電力が重畳されること
となる。
の値をVSLとVSHとの間の適当な点に設定すれば直流電力
の重畳が必要な低光束時のみ直流電力が重畳されること
となる。
さて今、このような構成で放電灯１が寿命末期となっ
てフィラメントfA,fBからの電子放出不良（エミレス）
状態となったとき、特に全点灯でのインバータ装置に与
えられるストレスは過大なものとなる。またこのときに
放電灯１両端に印加される電圧も共振回路動作によって
より以上に大きな値となる。更に第７図でVSSからVSHま
での間ではスイッチ素子QDCはオフとなっているため、
放電灯１の両端には直流電力の重畳はカットされてお
り、第２図（ａ）の始動時電圧と同様にほぼ正負対称な
異常高電圧が放電灯１の両端に印加される。
てフィラメントfA,fBからの電子放出不良（エミレス）
状態となったとき、特に全点灯でのインバータ装置に与
えられるストレスは過大なものとなる。またこのときに
放電灯１両端に印加される電圧も共振回路動作によって
より以上に大きな値となる。更に第７図でVSSからVSHま
での間ではスイッチ素子QDCはオフとなっているため、
放電灯１の両端には直流電力の重畳はカットされてお
り、第２図（ａ）の始動時電圧と同様にほぼ正負対称な
異常高電圧が放電灯１の両端に印加される。
この異常電圧は異常検出部６の抵抗RA,RBにより分圧
された後ダイオードDAにより整流され、入力端から第
５図に示す制御部３のコンパレータIC1に入力される。
この電圧が抵抗R41,R42で決まる基準電圧を越えると、
コンパレータIC1は出力が“H"となり、保持回路７を介
してV/F変換回路９に入力され、V/F変換動作を停止或は
インバータ装置の出力を制限するように制御するのであ
る。
された後ダイオードDAにより整流され、入力端から第
５図に示す制御部３のコンパレータIC1に入力される。
この電圧が抵抗R41,R42で決まる基準電圧を越えると、
コンパレータIC1は出力が“H"となり、保持回路７を介
してV/F変換回路９に入力され、V/F変換動作を停止或は
インバータ装置の出力を制限するように制御するのであ
る。
以上により放電灯１のエミレスなどによって放電灯１
の両端に異常電圧が発生した場合のインバータ装置のス
トレスは回避されることとなる。
の両端に異常電圧が発生した場合のインバータ装置のス
トレスは回避されることとなる。
尚VSLとVSS間で放電灯１がエミレスとなったときには
放電灯１に直流電力が重畳されており、抵抗RA,RB両端
の電圧は直流バイアスされ、異常検出がなされないか或
は感度が抵抗するが、この区間ではインバータ装置の出
力は既に低下（低い調光レベル）しており、インバータ
装置へのストレスはほぼ問題とならないのである。
放電灯１に直流電力が重畳されており、抵抗RA,RB両端
の電圧は直流バイアスされ、異常検出がなされないか或
は感度が抵抗するが、この区間ではインバータ装置の出
力は既に低下（低い調光レベル）しており、インバータ
装置へのストレスはほぼ問題とならないのである。
このように放電灯１の起動時に放電灯１に直流電力を
重畳した放電灯点灯装置で、放電灯１の両端電圧より放
電灯１の異常を検出すると、起動時の高電圧による異常
検出の誤動作がなく、且つ従来のように起動時に異常検
出の動作を禁止する等の制御が不要な放電灯１の異常検
出制御が可能となる。
重畳した放電灯点灯装置で、放電灯１の両端電圧より放
電灯１の異常を検出すると、起動時の高電圧による異常
検出の誤動作がなく、且つ従来のように起動時に異常検
出の動作を禁止する等の制御が不要な放電灯１の異常検
出制御が可能となる。
またこのとき第４図のインダクタL2を可飽和チョーク
とすることにより、異常検出誤動作は更に回避しやす
い。
とすることにより、異常検出誤動作は更に回避しやす
い。
また上記第４図回路ではハーフブリッジイバータ点灯
回路を用いたが、フルブリッジインバータ点灯回路等を
用いて良いことは勿論である。
回路を用いたが、フルブリッジインバータ点灯回路等を
用いて良いことは勿論である。
［発明の効果］ 本発明は、低圧水銀放電灯からなる放電灯と、該放電
灯に高周波電力を供給する高周波電源と、上記放電灯を
点灯制御する制御部と、直流電力を高周波電力に重畳し
て上記放電灯に供給する直流電力重畳手段と、上記放電
灯の両端電圧により放電異常を検出する異常検出手段と
を備え、上記放電灯の始動時に直流電力重畳手段から上
記放電灯に直流電力を重畳して上記放電灯の両端電圧を
非対称電圧として、該非対称電圧の低い側の電圧を上記
異常検出手段の検出電圧とするものであるから、起動時
の放電灯両端電圧は非対称となり、起動時の放電灯両端
電圧が異常検出動作レベルを越えることがなく、そのた
め起動時の異常検出制御にマスクをかけ、その動作を不
動作とするなどの別制御を必要とすることなく放電異常
を確実に検出することができるという効果がある。
灯に高周波電力を供給する高周波電源と、上記放電灯を
点灯制御する制御部と、直流電力を高周波電力に重畳し
て上記放電灯に供給する直流電力重畳手段と、上記放電
灯の両端電圧により放電異常を検出する異常検出手段と
を備え、上記放電灯の始動時に直流電力重畳手段から上
記放電灯に直流電力を重畳して上記放電灯の両端電圧を
非対称電圧として、該非対称電圧の低い側の電圧を上記
異常検出手段の検出電圧とするものであるから、起動時
の放電灯両端電圧は非対称となり、起動時の放電灯両端
電圧が異常検出動作レベルを越えることがなく、そのた
め起動時の異常検出制御にマスクをかけ、その動作を不
動作とするなどの別制御を必要とすることなく放電異常
を確実に検出することができるという効果がある。
第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図、第３図
は同上の説明図、第４図は同上の具体回路図、第５図は
同上の制御部の具体回路図、第６図は同上の制御部の説
明図、第７図は同上の制御部のV/F変換特性図、第８図
は従来例のブロック図、第９図は同上の具体回路図、第
10図は同上の説明図である。 １は放電灯、２は高周波電源、３は制御部、４は直流電
力重畳手段、５は直流電源、６は異常検出部である。
は同上の説明図、第４図は同上の具体回路図、第５図は
同上の制御部の具体回路図、第６図は同上の制御部の説
明図、第７図は同上の制御部のV/F変換特性図、第８図
は従来例のブロック図、第９図は同上の具体回路図、第
10図は同上の説明図である。 １は放電灯、２は高周波電源、３は制御部、４は直流電
力重畳手段、５は直流電源、６は異常検出部である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−253595（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−167985（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−150898（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−88700（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 41/38 - 41/42 H05B 41/14 - 41/298
Claims (1)
- 【請求項１】低圧水銀放電灯からなる放電灯と、該放電
灯に高周波電力を供給する高周波電源と、上記放電灯を
点灯制御する制御部と、直流電力を高周波電力に重畳し
て上記放電灯に供給する直流電力重畳手段と、上記放電
灯の両端電圧により放電異常を検出する異常検出手段と
を備え、上記放電灯の始動時に直流電力重畳手段から上
記放電灯に直流電力を重畳して上記放電灯の両端電圧を
非対称電圧とし、該非対称電圧の低い側の電圧を上記異
常検出手段の検出電圧とすることを特徴とする放電灯点
灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2277390A JP3034936B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2277390A JP3034936B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04154087A JPH04154087A (ja) | 1992-05-27 |
| JP3034936B2 true JP3034936B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=17582870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2277390A Expired - Fee Related JP3034936B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3034936B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-15 JP JP2277390A patent/JP3034936B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04154087A (ja) | 1992-05-27 |
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