JP3446218B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JP3446218B2 JP3446218B2 JP05575292A JP5575292A JP3446218B2 JP 3446218 B2 JP3446218 B2 JP 3446218B2 JP 05575292 A JP05575292 A JP 05575292A JP 5575292 A JP5575292 A JP 5575292A JP 3446218 B2 JP3446218 B2 JP 3446218B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放電灯を高周波点灯さ
せるための放電灯点灯装置に関するものであり、例え
ば、非常灯の点灯装置として利用されるものである。 【０００２】 【従来の技術】図３は従来の点灯装置（特開昭６４−５
３５４号（特願昭６２ー１６０２２９号））の回路図で
ある。以下、その回路構成について説明する。直流電源
Ｂの正極は、電源スイッチＳＷとチョークコイルＣＨ1
を介して、発振トランスＴ1 の１次巻線ｎ11，ｎ12のセ
ンタータップに接続されている。発振トランスＴ1 の１
次巻線ｎ11，ｎ12の端部には、それぞれスイッチング素
子としてのパワーＭＯＳトランジスタＱ1 ，Ｑ2 のドレ
インが接続されている。各ＭＯＳトランジスタＱ1 ，Ｑ
2 のドレイン間には、コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ1 の直列
回路が並列的に接続されている。各ＭＯＳトランジスタ
Ｑ1 ，Ｑ2 のソースは、接地されて直流電源Ｂの負極に
接続されている。発振トランスＴ1 の２次巻線ｎ2 の一
端には、コンデンサＣ3 を介して放電灯Ｌａの一端が接
続されている。発振トランスＴ1 の２次巻線ｎ2 の他端
には、コンデンサＣ2 ，Ｃ4 を介して放電灯Ｌａの他端
が接続されている。２次巻線ｎ2 の一部は、放電灯Ｌａ
のフィラメント予熱用の巻線とされている。コンデンサ
Ｃ4 の両端には、電流トランスＴ2 の１次巻線が接続さ
れている。電流トランスＴ2 の２次巻線のセンタータッ
プは接地されており、２次巻線の両端は、それぞれダイ
オードＤ1 ，Ｄ2 のアノードに接続されている。ダイオ
ードＤ1 ，Ｄ2 のカソードは、抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 の直列回
路を介して接地されている。抵抗Ｒ3 にはコンデンサＣ
5 が並列接続されている。コンデンサＣ5 の電圧は、コ
ンパレータＣＰ1 の反転入力端子に印加されている。コ
ンパレータＣＰ1 の非反転入力端子には、基準電圧Ｖｒ
が印加されている。コンパレータＣＰ1 の出力端子は、
抵抗Ｒ9 を介して電源ラインにプルアップされると共
に、ＤフリップフロップＦＦ1 のデータ入力端子Ｄに接
続されている。発振トランスＴ1 の帰還巻線ｎ3 の一端
は接地されており、他端は抵抗Ｒ4 ，Ｒ5 の直列回路を
介して接地されている。抵抗Ｒ5 の両端には、ダイオー
ドＤ3 が図示された極性で接続されている。抵抗Ｒ5 の
両端電圧は、コンパレータＣＰ2 の非反転入力端子に接
続されている。コンパレータＣＰ2 の反転入力端子は、
接地されている。コンパレータＣＰ2 の出力端子は、抵
抗Ｒ6 を介して電源ラインにプルアップされると共に、
ＤフリップフロップＦＦ1 のクロック入力端子ＣＫに接
続されている。ＤフリップフロップＦＦ1 の出力端子Ｑ
は、アンド回路Ａ1 ，Ａ2 の第１の入力端子にそれぞれ
接続されている。ＤフリップフロップＦＦ1 のクロック
入力端子ＣＫは、アンド回路Ａ2 の第２の入力端子に接
続されると共に、否定回路Ｎ1 を介してアンド回路Ａ1
の第２の入力端子に接続されている。アンド回路Ａ1 の
出力は抵抗Ｒ7 を介してＭＯＳトランジスタＱ1 のゲー
トに接続されており、アンド回路Ａ2 の出力は抵抗Ｒ8
を介してＭＯＳトランジスタＱ2 のゲートに接続されて
いる。 【０００３】この従来例は、ＭＯＳトランジスタＱ1 ，
Ｑ2 と発振トランスＴ1 を用いた自励式のプッシュプル
インバータによって直流電源Ｂを高周波に変換し、放電
灯Ｌａを点灯させるものである。また、放電灯Ｌａと直
列に電流トランスＴ2 を接続してランプ電流を検出し、
ランプ電流が所定値以上のときには、ＭＯＳトランジス
タＱ1 ，Ｑ2 をＯＦＦさせて、ランプ電流が所定値とな
るように、発振周期の整数倍の発振休止区間を設けてい
る。 【０００４】以下、この装置の動作について更に詳しく
説明する。まず、電源スイッチＳＷがＯＮされると、初
期設定によりＤフリップフロップＦＦ1 の出力がＨｉｇ
ｈレベルであるため、ＭＯＳトランジスタＱ1 ，Ｑ2 の
いずれか一方がＯＮし、発振トランスＴ1 の１次巻線ｎ
11又はｎ12に電流が流れ始める。発振トランスＴ1 の帰
還巻線ｎ3 には、発振トランスＴ1 の１次巻線ｎ11，ｎ
12に相似した電圧波形が現れて、コンパレータＣＰ2 で
帰還巻線ｎ3 のプラス側の電圧を検出することにより、
発振電圧波形の零点でスイッチングする電圧共振型の自
励式インバータを構成している。このようにＭＯＳトラ
ンジスタＱ1 ，Ｑ2 が交互にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すこ
とにより、発振トランスＴ1 の２次巻線ｎ2 には、高周
波高電圧が発生し、放電灯Ｌａに印加される。放電灯Ｌ
ａが放電を開始すると、ランプ電流が流れ始め、放電灯
Ｌａと直列に接続された電流トランスＴ2 の２次側に
は、ランプ電流に応じた電圧が発生する。この電圧をダ
イオードＤ1 ，Ｄ2 で整流して、抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 とコン
デンサＣ5 により積分した後、コンパレータＣＰ1 で基
準電圧Ｖｒと比較する。コンパレータＣＰ1 の入力電圧
が基準電圧Ｖｒ以下の場合には、コンパレータＣＰ1 の
出力はＨｉｇｈレベルとなる。この出力はＤフリップフ
ロップＦＦ1 のデータ入力となっているため、コンパレ
ータＣＰ1 の出力がＨｉｇｈレベルの場合には、Ｄフリ
ップフロップＦＦ1 の出力ＱもＨｉｇｈレベルのままで
あり、アンド回路Ａ1 ，Ａ2 は信号通過可能な状態であ
り、ＭＯＳトランジスタＱ1 ，Ｑ2 は連続的に発振す
る。 【０００５】その後、ランプ電流が所定値に達した場合
には、コンパレータＣＰ1 の出力はＬｏｗレベルとなる
ため、ＤフリップフロップＦＦ1 のクロック入力端子Ｃ
Ｋが立ち上がるタイミングにおいて、その出力ＱはＬｏ
ｗレベルとなり、アンド回路Ａ1 ，Ａ2 は信号通過禁止
状態となる。このため、ＭＯＳトランジスタＱ1 ，Ｑ2
はどちらもＯＦＦとなり、発振が停止する。この発振停
止状態では、発振トランスＴ1 の１次巻線のインダクタ
ンスＬとコンデンサＣ1 及び抵抗Ｒ1 の閉ループに減衰
振動電流が流れる。したがって、インバータ動作が休止
している状態においても、帰還巻線ｎ3 には、前記イン
ダクタンスＬとコンデンサＣ1 及び抵抗Ｒ1 の共振周波
数に応じた振動電圧が発生しており、コンパレータＣＰ
2 の出力は、発振停止状態においても共振周波数に応じ
たタイミングでＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルが交互に
繰り返される。インバータの発振停止状態が或る程度続
くと、ランプ電流が流れないため、コンパレータＣＰ1
の出力は再びＨｉｇｈレベルとなり、Ｄフリップフロッ
プＦＦ1 のクロック入力端子ＣＫが立ち上がるタイミン
グにおいて、再度、インバータが動作し始める。以降、
上記と同様の動作により、ランプ電流が所定値となるよ
うにインバータが発振と休止を繰り返すものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上述の従来例では、放
電灯が始動し、安定に点灯するまでの間に半波放電など
の不完全な点灯状態に陥ったときに、インバータが停止
状態のままで保持するという不具合が発生する場合があ
る。以下、その原因について説明する。インバータが発
振動作を開始して、放電灯Ｌａが点灯し、ランプ電流が
所定値に達すると、前述のようにインバータは発振休止
状態になるが、このとき、放電灯Ｌａが半波放電などの
不完全な点灯状態である場合には、発振トランスＴ1 が
磁気飽和に近い状態となり、そのインダクタンス成分が
減少する。すると、発振トランスＴ1 の１次巻線ｎ11，
ｎ12とコンデンサＣ1 及び抵抗Ｒ1 に流れる振動電流の
持続時間が短くなる。従って、インバータの発振休止区
間中に発生する帰還巻線ｎ3の振動電圧の持続時間が短
くなるため、ランプ電流が所定値以下になったときには
帰還巻線ｎ3 の電圧が変化しなくなり、コンパレータＣ
Ｐ2 の出力も固定されたままとなることが考えられ、こ
の場合、インバータは停止状態のままで保持されること
が考えられる。 【０００７】このような不具合を解消するためには、図
４に示すように、放電灯Ｌａと並列に、可飽和のチョー
クコイルＣＨ2 を接続し、発振トランスＴ1 の偏磁を防
止することによって、発振トランスＴ1 のインダクタン
ス成分の減少を防止することが考えられる。このよう
に、半波放電時の発振トランスＴ1 の磁気飽和を防止し
て、所定のインダクタンス成分を確保することによっ
て、インバータ休止時の帰還巻線ｎ3 に発生する振動電
圧の持続時間が長くなり、インバータが停止することは
防止できる。しかし、可飽和のチョークコイルＣＨ2 を
用いる場合には、放電灯Ｌａの正常点灯又は無負荷など
の点灯モードにおいて、チョークコイルＣＨ2 が飽和し
ないように設計する必要があり、大型のものとなり、実
装スペースやコストなどの点で不都合である。 【０００８】また、可飽和チョークコイルなどを用い
ず、例えば、発振出力を積分し、その積分値が所定値以
下になれば発振が停止したと判別する回路を設けて、こ
の判別回路が動作した時、強制的にリセットすることも
考えられる。しかし、リセット後、再び同様の発振停止
モードを繰り返し、照明のちらつき等の不具合が発生す
る恐れがあり、好ましくない。 【０００９】本発明は、上述のような点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、放電灯点灯後
の所定時間は負荷状態の検出によるインバータの発振停
止を禁止することにより、発振開始と休止の繰り返しの
動作が確実で、しかも小型に構成できる放電灯点灯装置
を安価に提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の放電灯点灯装置
にあっては、上記の課題を解決するために、図１乃至図
２に示すように、直流電源を高周波電圧に変換するイン
バータにより放電灯を点灯させ、インバータの発振出力
が所定値以上であることを検出して間欠的にインバータ
を停止させる点灯装置であって、インバータから放電灯
に流れるランプ電流が所定値以上になったことを検出す
るためのランプ電流検出回路と、前記ランプ電流検出回
路の検出出力を入力されてインバータの発振を間欠的に
停止させるための間欠停止制御回路と、電源投入後、前
記ランプ電流検出回路がインバータから放電灯に流れる
ランプ電流が所定値以上になったことを最初に検出した
時点から所定時間を計測するためのタイマー回路と、前
記タイマー回路が前記所定時間を計測している間は前記
ランプ電流検出回路から前記間欠停止制御回路への信号
入力を阻止するゲート回路とを備え、放電灯点灯後の所
定時間はインバータの発振を間欠的に停止させる動作を
禁止するように構成したことを特徴とするものである。 【００１１】 【作用】本発明では、上記のように、放電灯点灯後の所
定時間はインバータの発振を間欠的に停止させる動作を
禁止するように構成したので、放電灯の始動直後の不安
定な点灯状態では、インバータが連続的に発振動作する
ものであり、インバータが停止状態のまま保持されるよ
うな不都合は生じなくなる。また、ランプ電流検出回路
の検出出力をインバータ発振の間欠停止制御とタイマー
回路の計測開始トリガーとして兼用したので、小型で安
価な点灯装置を提供できる。 【００１２】【実施例】 図１ は本発明の一実施例の回路図である。本
実施例では、図４に示した従来例において、コンパレー
タＣＰ1 の出力をオア回路Ｇ1 ，Ｇ2 の第１の入力に接
続している。オア回路Ｇ2 の第２の入力には、単安定マ
ルチバイブレータＭＶ1 のＱ出力が接続されており、オ
ア回路Ｇ1 の第２の入力には、ＤフリップフロップＦＦ
2 のＱ出力が接続されている。オア回路Ｇ2 の出力は、
ＤフリップフロップＦＦ1 のデータ入力端子Ｄに接続さ
れている。オア回路Ｇ1 の出力は、単安定マルチバイブ
レータＭＶ1 の立ち下がりトリガー入力端子Ｂに接続さ
れている。この単安定マルチバイブレータＭＶ1 の出力
パルス幅は、コンデンサＣ6 と抵抗Ｒ13の時定数により
決定されている。単安定マルチバイブレータＭＶ1 の反
転出力Ｑ’は、ＤフリップフロップＦＦ2 のデータ入力
端子Ｄに接続されている。ＤフリップフロップＦＦ2 の
セット入力端子Ｓには、抵抗Ｒ15とコンデンサＣ8 より
なるパワーオンリセット回路のリセット信号が入力され
ており、ＤフリップフロップＦＦ2 のクロック入力端子
ＣＫには、単安定マルチバイブレータＭＶ1 のＱ出力が
接続されている。 【００１３】本実施例の動作波形を図２に示す。図中、
（ａ）はコンパレータＣＰ1 の出力、（ｂ）はオア回路
Ｇ1 の出力、（ｃ）は単安定マルチバイブレータＭＶ1
のＱ出力、（ｄ）は単安定マルチバイブレータＭＶ1 の
反転出力Ｑ’、（ｅ）はＤフリップフロップＦＦ2 のＱ
出力、（ｆ）はオア回路Ｇ2 の出力である。電源投入時
には、抵抗Ｒ15とコンデンサＣ8 よりなるパワーオンリ
セット回路により、Ｌｏｗレベルのリセット信号がＤフ
リップフロップＦＦ2 のセット入力端子Ｓに入力されて
いる。このため、図２（ｅ）に示すように、Ｄフリップ
フロップＦＦ2のＱ出力はＬｏｗレベルとなっている。
電源投入後、ランプ電流が所定値に達した時点で、コン
パレータＣＰ1 の出力が図２（ａ）に示すように立ち下
がる。このとき、ＤフリップフロップＦＦ2 のＱ出力が
図２（ｅ）に示すようにＬｏｗレベルであるので、オア
回路Ｇ1 の出力が図２（ｂ）に示すように立ち下がる。
これにより、単安定マルチバイブレータＭＶ1 がトリガ
ーされて、その出力Ｑが図２（ｃ）に示すようにコンデ
ンサＣ6 と抵抗Ｒ13で決まる所定のタイマー時間ｔにわ
たりＨｉｇｈレベルとなり、オア回路Ｇ2 の出力をＨｉ
ｇｈレベルとする。これにより、上記タイマー時間ｔの
間は、ＤフリップフロップＦＦ1 のデータ入力端子Ｄを
強制的にＨｉｇｈレベルに保つ。したがって、ランプ電
流が所定値に達してから所定時間は連続的にインバータ
を動作させることができる。正常な放電灯であっても、
点灯直後は半波点灯が起こりやすいが、数秒以内には正
常点灯へ移行する。従って、点灯直後から所定時間が経
過すれば、インバータが停止してしまうことは防止でき
る。また、本実施例では、放電灯Ｌａの点灯直後には連
続的にインバータを動作させており、従来例のように間
欠的な点灯ではないため、更に早期に安定な点灯状態へ
移行できるという効果もある。なお、単安定マルチバイ
ブレータＭＶ1 が所定時間ｔを計時し終えた後は、Ｄフ
リップフロップＦＦ1 のＱ出力が図２（ｅ）に示すよう
にＨｉｇｈレベルとなり、単安定マルチバイブレータＭ
Ｖ1 のトリガー入力端子Ｂが図２（ｂ）に示すようにＨ
ｉｇｈレベルに固定されるため、図２（ｆ）に示すよう
に、コンパレータＣＰ1 の出力がそのままオア回路Ｇ2
の出力に現れて、ランプ電流を一定に保つように制御さ
れる。すなわち、放電灯点灯後の所定時間ｔが経過する
と、過大なランプ電流を検出し、定常的な動作状態にな
って、従来例と同様に、ランプ電流を所定値に保つよう
に制御される。 【００１４】他の手段として、電源投入より所定時間は
ランプ電流検出を停止することも考えられるが、その場
合、電源投入から放電灯が点灯するまでの時間と放電灯
が点灯してからランプ電流が所定値に達するまでの時間
が一様でないため、或る程度の余裕を持たせるために、
タイマー時間を長くする必要があるのに対して、この実
施例では、ランプ電流が所定値に達してから、タイマー
動作を開始するようにしたので、さらに確実な動作を保
証することができる。 【００１５】なお、図１の実施例では、寿命末期等の半
波放電に対しても確実な動作を保証するために、可飽和
のチョークコイルＣＨ2 を放電灯Ｌａと並列に接続して
いるが、寿命末期にインバータが停止しても良い場合に
は、チョークコイルＣＨ2 を省略しても構わない。 【００１６】 【発明の効果】本発明によれば、直流電源を高周波電圧
に変換するインバータにより放電灯を点灯させ、インバ
ータの発振出力が所定値以上であることを検出して間欠
的にインバータを停止させる点灯装置であって、インバ
ータから放電灯に流れるランプ電流が所定値以上になっ
たことを検出するためのランプ電流検出回路と、前記ラ
ンプ電流検出回路の検出出力を入力されてインバータの
発振を間欠的に停止させるための間欠停止制御回路と、
電源投入後、前記ランプ電流検出回路がインバータから
放電灯に流れるランプ電流が所定値以上になったことを
最初に検出した時点から所定時間を計測するためのタイ
マー回路と、前記タイマー回路が前記所定時間を計測し
ている間は前記ランプ電流検出回路から前記間欠停止制
御回路への信号入力を阻止するゲート回路とを備え、放
電灯点灯後の所定時間はインバータの発振を間欠的に停
止させる動作を禁止するように構成したものであるか
ら、放電灯が始動した直後の半波放電状態では、インバ
ータは連続的に発振するようになるため、従来例のよう
に発振トランスのインダクタンスが減少した状態でイン
バータが休止するような事態は避けられるものであり、
したがって、インバータの発振開始と発振休止の動作が
確実でしかもランプ電流検出回路の検出出力をインバー
タ発振の間欠停止制御とタイマー回路の計測開始トリガ
ーとして兼用したので、小型で安価な点灯装置を提供で
きるという効果がある。また、インバータの発振を間欠
的に停止させる動作を禁止する時間を電源投入から所定
時間ではなく、放電灯点灯後の所定時間としたので、電
源投入から放電灯が点灯するまでの時間にばらつきがあ
っても、確実な動作を保証することができる効果があ
る。
せるための放電灯点灯装置に関するものであり、例え
ば、非常灯の点灯装置として利用されるものである。 【０００２】 【従来の技術】図３は従来の点灯装置（特開昭６４−５
３５４号（特願昭６２ー１６０２２９号））の回路図で
ある。以下、その回路構成について説明する。直流電源
Ｂの正極は、電源スイッチＳＷとチョークコイルＣＨ1
を介して、発振トランスＴ1 の１次巻線ｎ11，ｎ12のセ
ンタータップに接続されている。発振トランスＴ1 の１
次巻線ｎ11，ｎ12の端部には、それぞれスイッチング素
子としてのパワーＭＯＳトランジスタＱ1 ，Ｑ2 のドレ
インが接続されている。各ＭＯＳトランジスタＱ1 ，Ｑ
2 のドレイン間には、コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ1 の直列
回路が並列的に接続されている。各ＭＯＳトランジスタ
Ｑ1 ，Ｑ2 のソースは、接地されて直流電源Ｂの負極に
接続されている。発振トランスＴ1 の２次巻線ｎ2 の一
端には、コンデンサＣ3 を介して放電灯Ｌａの一端が接
続されている。発振トランスＴ1 の２次巻線ｎ2 の他端
には、コンデンサＣ2 ，Ｃ4 を介して放電灯Ｌａの他端
が接続されている。２次巻線ｎ2 の一部は、放電灯Ｌａ
のフィラメント予熱用の巻線とされている。コンデンサ
Ｃ4 の両端には、電流トランスＴ2 の１次巻線が接続さ
れている。電流トランスＴ2 の２次巻線のセンタータッ
プは接地されており、２次巻線の両端は、それぞれダイ
オードＤ1 ，Ｄ2 のアノードに接続されている。ダイオ
ードＤ1 ，Ｄ2 のカソードは、抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 の直列回
路を介して接地されている。抵抗Ｒ3 にはコンデンサＣ
5 が並列接続されている。コンデンサＣ5 の電圧は、コ
ンパレータＣＰ1 の反転入力端子に印加されている。コ
ンパレータＣＰ1 の非反転入力端子には、基準電圧Ｖｒ
が印加されている。コンパレータＣＰ1 の出力端子は、
抵抗Ｒ9 を介して電源ラインにプルアップされると共
に、ＤフリップフロップＦＦ1 のデータ入力端子Ｄに接
続されている。発振トランスＴ1 の帰還巻線ｎ3 の一端
は接地されており、他端は抵抗Ｒ4 ，Ｒ5 の直列回路を
介して接地されている。抵抗Ｒ5 の両端には、ダイオー
ドＤ3 が図示された極性で接続されている。抵抗Ｒ5 の
両端電圧は、コンパレータＣＰ2 の非反転入力端子に接
続されている。コンパレータＣＰ2 の反転入力端子は、
接地されている。コンパレータＣＰ2 の出力端子は、抵
抗Ｒ6 を介して電源ラインにプルアップされると共に、
ＤフリップフロップＦＦ1 のクロック入力端子ＣＫに接
続されている。ＤフリップフロップＦＦ1 の出力端子Ｑ
は、アンド回路Ａ1 ，Ａ2 の第１の入力端子にそれぞれ
接続されている。ＤフリップフロップＦＦ1 のクロック
入力端子ＣＫは、アンド回路Ａ2 の第２の入力端子に接
続されると共に、否定回路Ｎ1 を介してアンド回路Ａ1
の第２の入力端子に接続されている。アンド回路Ａ1 の
出力は抵抗Ｒ7 を介してＭＯＳトランジスタＱ1 のゲー
トに接続されており、アンド回路Ａ2 の出力は抵抗Ｒ8
を介してＭＯＳトランジスタＱ2 のゲートに接続されて
いる。 【０００３】この従来例は、ＭＯＳトランジスタＱ1 ，
Ｑ2 と発振トランスＴ1 を用いた自励式のプッシュプル
インバータによって直流電源Ｂを高周波に変換し、放電
灯Ｌａを点灯させるものである。また、放電灯Ｌａと直
列に電流トランスＴ2 を接続してランプ電流を検出し、
ランプ電流が所定値以上のときには、ＭＯＳトランジス
タＱ1 ，Ｑ2 をＯＦＦさせて、ランプ電流が所定値とな
るように、発振周期の整数倍の発振休止区間を設けてい
る。 【０００４】以下、この装置の動作について更に詳しく
説明する。まず、電源スイッチＳＷがＯＮされると、初
期設定によりＤフリップフロップＦＦ1 の出力がＨｉｇ
ｈレベルであるため、ＭＯＳトランジスタＱ1 ，Ｑ2 の
いずれか一方がＯＮし、発振トランスＴ1 の１次巻線ｎ
11又はｎ12に電流が流れ始める。発振トランスＴ1 の帰
還巻線ｎ3 には、発振トランスＴ1 の１次巻線ｎ11，ｎ
12に相似した電圧波形が現れて、コンパレータＣＰ2 で
帰還巻線ｎ3 のプラス側の電圧を検出することにより、
発振電圧波形の零点でスイッチングする電圧共振型の自
励式インバータを構成している。このようにＭＯＳトラ
ンジスタＱ1 ，Ｑ2 が交互にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すこ
とにより、発振トランスＴ1 の２次巻線ｎ2 には、高周
波高電圧が発生し、放電灯Ｌａに印加される。放電灯Ｌ
ａが放電を開始すると、ランプ電流が流れ始め、放電灯
Ｌａと直列に接続された電流トランスＴ2 の２次側に
は、ランプ電流に応じた電圧が発生する。この電圧をダ
イオードＤ1 ，Ｄ2 で整流して、抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 とコン
デンサＣ5 により積分した後、コンパレータＣＰ1 で基
準電圧Ｖｒと比較する。コンパレータＣＰ1 の入力電圧
が基準電圧Ｖｒ以下の場合には、コンパレータＣＰ1 の
出力はＨｉｇｈレベルとなる。この出力はＤフリップフ
ロップＦＦ1 のデータ入力となっているため、コンパレ
ータＣＰ1 の出力がＨｉｇｈレベルの場合には、Ｄフリ
ップフロップＦＦ1 の出力ＱもＨｉｇｈレベルのままで
あり、アンド回路Ａ1 ，Ａ2 は信号通過可能な状態であ
り、ＭＯＳトランジスタＱ1 ，Ｑ2 は連続的に発振す
る。 【０００５】その後、ランプ電流が所定値に達した場合
には、コンパレータＣＰ1 の出力はＬｏｗレベルとなる
ため、ＤフリップフロップＦＦ1 のクロック入力端子Ｃ
Ｋが立ち上がるタイミングにおいて、その出力ＱはＬｏ
ｗレベルとなり、アンド回路Ａ1 ，Ａ2 は信号通過禁止
状態となる。このため、ＭＯＳトランジスタＱ1 ，Ｑ2
はどちらもＯＦＦとなり、発振が停止する。この発振停
止状態では、発振トランスＴ1 の１次巻線のインダクタ
ンスＬとコンデンサＣ1 及び抵抗Ｒ1 の閉ループに減衰
振動電流が流れる。したがって、インバータ動作が休止
している状態においても、帰還巻線ｎ3 には、前記イン
ダクタンスＬとコンデンサＣ1 及び抵抗Ｒ1 の共振周波
数に応じた振動電圧が発生しており、コンパレータＣＰ
2 の出力は、発振停止状態においても共振周波数に応じ
たタイミングでＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルが交互に
繰り返される。インバータの発振停止状態が或る程度続
くと、ランプ電流が流れないため、コンパレータＣＰ1
の出力は再びＨｉｇｈレベルとなり、Ｄフリップフロッ
プＦＦ1 のクロック入力端子ＣＫが立ち上がるタイミン
グにおいて、再度、インバータが動作し始める。以降、
上記と同様の動作により、ランプ電流が所定値となるよ
うにインバータが発振と休止を繰り返すものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上述の従来例では、放
電灯が始動し、安定に点灯するまでの間に半波放電など
の不完全な点灯状態に陥ったときに、インバータが停止
状態のままで保持するという不具合が発生する場合があ
る。以下、その原因について説明する。インバータが発
振動作を開始して、放電灯Ｌａが点灯し、ランプ電流が
所定値に達すると、前述のようにインバータは発振休止
状態になるが、このとき、放電灯Ｌａが半波放電などの
不完全な点灯状態である場合には、発振トランスＴ1 が
磁気飽和に近い状態となり、そのインダクタンス成分が
減少する。すると、発振トランスＴ1 の１次巻線ｎ11，
ｎ12とコンデンサＣ1 及び抵抗Ｒ1 に流れる振動電流の
持続時間が短くなる。従って、インバータの発振休止区
間中に発生する帰還巻線ｎ3の振動電圧の持続時間が短
くなるため、ランプ電流が所定値以下になったときには
帰還巻線ｎ3 の電圧が変化しなくなり、コンパレータＣ
Ｐ2 の出力も固定されたままとなることが考えられ、こ
の場合、インバータは停止状態のままで保持されること
が考えられる。 【０００７】このような不具合を解消するためには、図
４に示すように、放電灯Ｌａと並列に、可飽和のチョー
クコイルＣＨ2 を接続し、発振トランスＴ1 の偏磁を防
止することによって、発振トランスＴ1 のインダクタン
ス成分の減少を防止することが考えられる。このよう
に、半波放電時の発振トランスＴ1 の磁気飽和を防止し
て、所定のインダクタンス成分を確保することによっ
て、インバータ休止時の帰還巻線ｎ3 に発生する振動電
圧の持続時間が長くなり、インバータが停止することは
防止できる。しかし、可飽和のチョークコイルＣＨ2 を
用いる場合には、放電灯Ｌａの正常点灯又は無負荷など
の点灯モードにおいて、チョークコイルＣＨ2 が飽和し
ないように設計する必要があり、大型のものとなり、実
装スペースやコストなどの点で不都合である。 【０００８】また、可飽和チョークコイルなどを用い
ず、例えば、発振出力を積分し、その積分値が所定値以
下になれば発振が停止したと判別する回路を設けて、こ
の判別回路が動作した時、強制的にリセットすることも
考えられる。しかし、リセット後、再び同様の発振停止
モードを繰り返し、照明のちらつき等の不具合が発生す
る恐れがあり、好ましくない。 【０００９】本発明は、上述のような点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、放電灯点灯後
の所定時間は負荷状態の検出によるインバータの発振停
止を禁止することにより、発振開始と休止の繰り返しの
動作が確実で、しかも小型に構成できる放電灯点灯装置
を安価に提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の放電灯点灯装置
にあっては、上記の課題を解決するために、図１乃至図
２に示すように、直流電源を高周波電圧に変換するイン
バータにより放電灯を点灯させ、インバータの発振出力
が所定値以上であることを検出して間欠的にインバータ
を停止させる点灯装置であって、インバータから放電灯
に流れるランプ電流が所定値以上になったことを検出す
るためのランプ電流検出回路と、前記ランプ電流検出回
路の検出出力を入力されてインバータの発振を間欠的に
停止させるための間欠停止制御回路と、電源投入後、前
記ランプ電流検出回路がインバータから放電灯に流れる
ランプ電流が所定値以上になったことを最初に検出した
時点から所定時間を計測するためのタイマー回路と、前
記タイマー回路が前記所定時間を計測している間は前記
ランプ電流検出回路から前記間欠停止制御回路への信号
入力を阻止するゲート回路とを備え、放電灯点灯後の所
定時間はインバータの発振を間欠的に停止させる動作を
禁止するように構成したことを特徴とするものである。 【００１１】 【作用】本発明では、上記のように、放電灯点灯後の所
定時間はインバータの発振を間欠的に停止させる動作を
禁止するように構成したので、放電灯の始動直後の不安
定な点灯状態では、インバータが連続的に発振動作する
ものであり、インバータが停止状態のまま保持されるよ
うな不都合は生じなくなる。また、ランプ電流検出回路
の検出出力をインバータ発振の間欠停止制御とタイマー
回路の計測開始トリガーとして兼用したので、小型で安
価な点灯装置を提供できる。 【００１２】【実施例】 図１ は本発明の一実施例の回路図である。本
実施例では、図４に示した従来例において、コンパレー
タＣＰ1 の出力をオア回路Ｇ1 ，Ｇ2 の第１の入力に接
続している。オア回路Ｇ2 の第２の入力には、単安定マ
ルチバイブレータＭＶ1 のＱ出力が接続されており、オ
ア回路Ｇ1 の第２の入力には、ＤフリップフロップＦＦ
2 のＱ出力が接続されている。オア回路Ｇ2 の出力は、
ＤフリップフロップＦＦ1 のデータ入力端子Ｄに接続さ
れている。オア回路Ｇ1 の出力は、単安定マルチバイブ
レータＭＶ1 の立ち下がりトリガー入力端子Ｂに接続さ
れている。この単安定マルチバイブレータＭＶ1 の出力
パルス幅は、コンデンサＣ6 と抵抗Ｒ13の時定数により
決定されている。単安定マルチバイブレータＭＶ1 の反
転出力Ｑ’は、ＤフリップフロップＦＦ2 のデータ入力
端子Ｄに接続されている。ＤフリップフロップＦＦ2 の
セット入力端子Ｓには、抵抗Ｒ15とコンデンサＣ8 より
なるパワーオンリセット回路のリセット信号が入力され
ており、ＤフリップフロップＦＦ2 のクロック入力端子
ＣＫには、単安定マルチバイブレータＭＶ1 のＱ出力が
接続されている。 【００１３】本実施例の動作波形を図２に示す。図中、
（ａ）はコンパレータＣＰ1 の出力、（ｂ）はオア回路
Ｇ1 の出力、（ｃ）は単安定マルチバイブレータＭＶ1
のＱ出力、（ｄ）は単安定マルチバイブレータＭＶ1 の
反転出力Ｑ’、（ｅ）はＤフリップフロップＦＦ2 のＱ
出力、（ｆ）はオア回路Ｇ2 の出力である。電源投入時
には、抵抗Ｒ15とコンデンサＣ8 よりなるパワーオンリ
セット回路により、Ｌｏｗレベルのリセット信号がＤフ
リップフロップＦＦ2 のセット入力端子Ｓに入力されて
いる。このため、図２（ｅ）に示すように、Ｄフリップ
フロップＦＦ2のＱ出力はＬｏｗレベルとなっている。
電源投入後、ランプ電流が所定値に達した時点で、コン
パレータＣＰ1 の出力が図２（ａ）に示すように立ち下
がる。このとき、ＤフリップフロップＦＦ2 のＱ出力が
図２（ｅ）に示すようにＬｏｗレベルであるので、オア
回路Ｇ1 の出力が図２（ｂ）に示すように立ち下がる。
これにより、単安定マルチバイブレータＭＶ1 がトリガ
ーされて、その出力Ｑが図２（ｃ）に示すようにコンデ
ンサＣ6 と抵抗Ｒ13で決まる所定のタイマー時間ｔにわ
たりＨｉｇｈレベルとなり、オア回路Ｇ2 の出力をＨｉ
ｇｈレベルとする。これにより、上記タイマー時間ｔの
間は、ＤフリップフロップＦＦ1 のデータ入力端子Ｄを
強制的にＨｉｇｈレベルに保つ。したがって、ランプ電
流が所定値に達してから所定時間は連続的にインバータ
を動作させることができる。正常な放電灯であっても、
点灯直後は半波点灯が起こりやすいが、数秒以内には正
常点灯へ移行する。従って、点灯直後から所定時間が経
過すれば、インバータが停止してしまうことは防止でき
る。また、本実施例では、放電灯Ｌａの点灯直後には連
続的にインバータを動作させており、従来例のように間
欠的な点灯ではないため、更に早期に安定な点灯状態へ
移行できるという効果もある。なお、単安定マルチバイ
ブレータＭＶ1 が所定時間ｔを計時し終えた後は、Ｄフ
リップフロップＦＦ1 のＱ出力が図２（ｅ）に示すよう
にＨｉｇｈレベルとなり、単安定マルチバイブレータＭ
Ｖ1 のトリガー入力端子Ｂが図２（ｂ）に示すようにＨ
ｉｇｈレベルに固定されるため、図２（ｆ）に示すよう
に、コンパレータＣＰ1 の出力がそのままオア回路Ｇ2
の出力に現れて、ランプ電流を一定に保つように制御さ
れる。すなわち、放電灯点灯後の所定時間ｔが経過する
と、過大なランプ電流を検出し、定常的な動作状態にな
って、従来例と同様に、ランプ電流を所定値に保つよう
に制御される。 【００１４】他の手段として、電源投入より所定時間は
ランプ電流検出を停止することも考えられるが、その場
合、電源投入から放電灯が点灯するまでの時間と放電灯
が点灯してからランプ電流が所定値に達するまでの時間
が一様でないため、或る程度の余裕を持たせるために、
タイマー時間を長くする必要があるのに対して、この実
施例では、ランプ電流が所定値に達してから、タイマー
動作を開始するようにしたので、さらに確実な動作を保
証することができる。 【００１５】なお、図１の実施例では、寿命末期等の半
波放電に対しても確実な動作を保証するために、可飽和
のチョークコイルＣＨ2 を放電灯Ｌａと並列に接続して
いるが、寿命末期にインバータが停止しても良い場合に
は、チョークコイルＣＨ2 を省略しても構わない。 【００１６】 【発明の効果】本発明によれば、直流電源を高周波電圧
に変換するインバータにより放電灯を点灯させ、インバ
ータの発振出力が所定値以上であることを検出して間欠
的にインバータを停止させる点灯装置であって、インバ
ータから放電灯に流れるランプ電流が所定値以上になっ
たことを検出するためのランプ電流検出回路と、前記ラ
ンプ電流検出回路の検出出力を入力されてインバータの
発振を間欠的に停止させるための間欠停止制御回路と、
電源投入後、前記ランプ電流検出回路がインバータから
放電灯に流れるランプ電流が所定値以上になったことを
最初に検出した時点から所定時間を計測するためのタイ
マー回路と、前記タイマー回路が前記所定時間を計測し
ている間は前記ランプ電流検出回路から前記間欠停止制
御回路への信号入力を阻止するゲート回路とを備え、放
電灯点灯後の所定時間はインバータの発振を間欠的に停
止させる動作を禁止するように構成したものであるか
ら、放電灯が始動した直後の半波放電状態では、インバ
ータは連続的に発振するようになるため、従来例のよう
に発振トランスのインダクタンスが減少した状態でイン
バータが休止するような事態は避けられるものであり、
したがって、インバータの発振開始と発振休止の動作が
確実でしかもランプ電流検出回路の検出出力をインバー
タ発振の間欠停止制御とタイマー回路の計測開始トリガ
ーとして兼用したので、小型で安価な点灯装置を提供で
きるという効果がある。また、インバータの発振を間欠
的に停止させる動作を禁止する時間を電源投入から所定
時間ではなく、放電灯点灯後の所定時間としたので、電
源投入から放電灯が点灯するまでの時間にばらつきがあ
っても、確実な動作を保証することができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の回路図である。
【図２】本発明の一実施例の動作波形図である。
【図３】従来例の回路図である。
【図４】他の従来例の回路図である。
【符号の説明】
Ｌａ 放電灯
Ｂ 直流電源
Ｑ1 ＭＯＳトランジスタ
Ｑ2 ＭＯＳトランジスタ
Ｔ1 発振トランス
Ｔ2 電流トランス
ＣＰ1 コンパレータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05B 41/36
H02H 7/122
H02M 7/537
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 直流電源を高周波電圧に変換するイン
バータにより放電灯を点灯させ、インバータの発振出力
が所定値以上であることを検出して間欠的にインバータ
を停止させる点灯装置であって、インバータから放電灯
に流れるランプ電流が所定値以上になったことを検出す
るためのランプ電流検出回路と、前記ランプ電流検出回
路の検出出力を入力されてインバータの発振を間欠的に
停止させるための間欠停止制御回路と、電源投入後、前
記ランプ電流検出回路がインバータから放電灯に流れる
ランプ電流が所定値以上になったことを最初に検出した
時点から所定時間を計測するためのタイマー回路と、前
記タイマー回路が前記所定時間を計測している間は前記
ランプ電流検出回路から前記間欠停止制御回路への信号
入力を阻止するゲート回路とを備え、放電灯点灯後の所
定時間はインバータの発振を間欠的に停止させる動作を
禁止するように構成した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 |
|---|---|---|---|
| JP05575292A JP3446218B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05575292A JP3446218B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05258888A JPH05258888A (ja) | 1993-10-08 |
| JP3446218B2 true JP3446218B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=13007584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05575292A Expired - Fee Related JP3446218B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3446218B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP05575292A patent/JP3446218B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05258888A (ja) | 1993-10-08 |
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