JP3728859B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、蛍光ランプを高周波点灯させる放電灯点灯装置として図９に示すような回路構成のものが知られている。図９に示す放電灯点灯装置では、交流電源電圧を整流して得られた脈流電圧が端子ｐ，ｑ間に印加され、この脈流電圧が平滑コンデンサＣ0 により平滑化される。平滑化コンデンサＣ0 の両端にはインバータ回路２０が接続されており、インバータ回路２０の出力はＡＣ−ＡＣ変換回路３０を介して負荷である放電灯Ｌａへ供給される。
【０００３】
インバータ回路２０は、平滑コンデンサＣ0 の両端にＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 の直列回路を接続し、一方のスイッチング素子Ｑ3 の両端に、コンデンサＣ1 と、インダクタＬ2 とコンデンサＣ2 からなる共振回路との直列回路を接続してある。また、インバータ回路２０は、その他に、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のゲート・ソース間に接続されるツェナーダイオードＺＤ2 ，ＺＤ3 と、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を駆動するインバータ制御回路２１とを備えている。なお、インバータ制御回路２１は、インバータ制御用集積回路、スイッチング素子駆動回路などにより構成される。
【０００４】
ここに、インバータ回路２０は、インバータ制御回路２１によりスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を高周波で交互にオンオフすることによって、平滑コンデンサＣ0 の両端電圧である直流のインバータ入力電圧ＶDCを高周波のインバータ出力電圧ＶHFに変換している。
インバータ回路２０のインバータ出力電圧ＶHFは、ＡＣ−ＡＣ変換回路３０の昇圧用トランスＴ2 により昇圧されて放電灯Ｌａに供給される。
【０００５】
ここに、インバータ入力電圧ＶDCは放電灯Ｌａの両端電圧である負荷電圧Ｖ2 よりも小さく、また、インバータ出力電圧ＶHFは負荷電圧Ｖ2 よりも小さい。
ところで、図９に示した放電灯点灯装置では、交流電源側から流れる入力電流の休止期間が長くなって入力電流の高調波歪が大きくなってしまうという不具合がある。このような入力高調波歪を抑制する機能を備えた放電灯点灯装置として図１０に示すようにチョッパ回路１０を設けた回路構成のものが知られている。
【０００６】
図１０に示す放電灯点灯装置では、交流電源電圧を整流して得られた脈流電圧が端子ｐ，ｑ間に印加され、この脈流電圧を、インダクタＬ1 、スイッチング素子Ｑ1 、ダイオードＤ1 、スイッチング素子Ｑ1 のオンオフを制御するチョッパ制御回路１１、ツェナーダイオードＺＤ1 、平滑コンデンサＣ0 などにより構成されるチョッパ回路１０によって昇圧している。インバータ回路２０の構成は図９に示したものと略同じであり、共振回路を構成するコンデンサＣ2 が、放電灯Ｌａの予熱用コンデンサを兼ねるように放電灯Ｌａの両端に接続されている点が相違する。なお、図１０に示す放電灯点灯装置は、図９に示したＡＣ−ＡＣ変換回路３０は備えていない。
【０００７】
チョッパ回路１０は、チョッパ制御回路１１によりスイッチング素子Ｑ1 をオンオフすることによって、端子ｐ，ｑ間の電圧であるチョッパ入力電圧ＥDCを昇圧し、インバータ回路２０に供給する。
インバータ回路２０は、インバータ制御回路２１によりスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を高周波で交互にオンオフすることによって、平滑コンデンサＣ0 の両端電圧であるインバータ入力電圧ＶDCを高周波のインバータ出力電圧ＶHFに変換して放電灯Ｌａに供給する。
【０００８】
ここに、図１０に示す放電灯点灯装置では、インバータ出力電圧ＶHFと負荷電圧Ｖ2 とが同じであり、また、チョッパ入力電圧ＥDCがインバータ入力電圧ＶDCよりも小さく、チョッパ入力電圧ＥDCが負荷電圧Ｖ2 よりも小さい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、省資源化、省エネルギ化のために、管径が細くて高効率・高出力の放電灯が開発されている。この種の放電灯は、図１１に▲１▼で示す従来の蛍光ランプ（４５Ｗ／３２Ｗ）のランプ電圧Ｖｌａに比べて、図１１に▲２▼，▲３▼で示すようにランプ電圧Ｖｌａが高いという特徴がある。ここに、▲２▼は定格電力が６８Ｗの環形蛍光ランプのランプ電圧Ｖｌａ、▲３▼は定格電力が９７Ｗの環形蛍光ランプのランプ電圧Ｖｌａ、それぞれの特性を示したものである。ここで、図１１の横軸は、定格ランプ電流（Ｉｌａ定格値）に対するランプ電流（Ｉｌａ）の比（以下、定格電流比と称す）である。
【００１０】
以下、図１１について説明する。
従来の蛍光ランプ（▲１▼）では、定格電流比が１．０の時のランプ電圧Ｖｌａが１０６Ｖ程度であり、定格電流比が０．１の時でもランプ電圧Ｖｌａは１８０Ｖ程度であった。従来の蛍光ランプでは、この例に限らず、調光時においてもランプ電圧Ｖｌａが３００Ｖを越えるものはほとんどなかった。これに対し、近年開発されている管径が細くて高効率・高出力の蛍光ランプ（▲２▼，▲３▼）では、定格電流比を変化させた時に、つまり、調光時に、ランプ電圧Ｖｌａが３００Ｖを越えて電撃などが発生する可能性があり、電気安全上の問題がある。
【００１１】
また、ランプ電圧Ｖｌａを３００Ｖ以上にして使用する場合には、絶縁上の問題もあり、使用部品が大きくなって装置の小型化や軽量化が難しかった。
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、ランプ電圧が比較的大きな放電灯を電気的安全性を確保しつつ安定点灯させることができる放電灯点灯装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置であって、放電灯へ高周波電力を供給するインバータ回路を備え、放電灯が、一端部に電極を有し他端部に閉塞部を有する複数本の環形発光管が同心円状に配置され、前記複数本の環形発光管の他端部近傍がブリッジ接合部により接合されて、内部に一つの放電路が形成されるとともに、前記他端部に最冷点箇所が形成され、且つ、前記一端部と前記他端部のうち少なくとも一方を包囲する口金部を備えた環形蛍光ランプであり、放電灯の光出力を略０．５％乃至略１００％の範囲で調光制御する場合に、調光比下限値をランプ電圧が３００Ｖ未満となるように規制する調光規制手段を備え、放電灯に対して略定電流を供給する特性をインバータ回路に持たせてあることを特徴とするものであり、定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯として、一端部に電極を有し他端部に閉塞部を有する複数本の環形発光管が同心円状に配置され、前記複数本の環形発光管の他端部近傍がブリッジ接合部により接合されて、内部に一つの放電路が形成されるとともに、前記他端部に最冷点箇所が形成され、且つ、前記一端部と前記他端部のうち少なくとも一方を包囲する口金部を備えた環形蛍光ランプを調光する場合にランプ電圧が３００Ｖ以上になるのを防止することができるから、定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯を電気的安全性を確保しつつ安定点灯させることができる。また、放電灯に対して略定電流を供給する特性をインバータ回路が持たせて照明器具内の温度を４０℃よりも高い温度にすれば、ランプ電圧をが下がるので、調光比下限値を下げることができ、調光範囲を拡大することが可能となる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、環形蛍光ランプは、定格ランプ電力が６８Ｗ、定格ランプ電流が０．４３Ａ、定格ランプ電圧が１６０Ｖであることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、環形蛍光ランプは、定格ランプ電力が９７Ｗ、定格ランプ電流が０．４３Ａ、定格ランプ電圧が２２９Ｖであることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、放電灯は、光路長が略１４００ｍｍ乃至略２５００ｍｍであり且つ管径が略１８ｍｍ乃至略２９ｍｍであることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、インバータ回路の発振周波数を、略１０ｋＨｚ乃至略２００ｋＨｚとしたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項３の発明において、調光規制手段は、定格ランプ電流に対するランプ電流の比を０．４以上に設定する若しくは定格光束に対する光束の比を７０％以上に設定することを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項２の発明において、調光規制手段は、定格ランプ電流に対するランプ電流の比を０．１以上に設定する若しくは定格光束に対する光束の比を３０％以上に設定することを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態の放電灯点灯装置の概略ブロック図を図２に、回路図を図１に示す。本実施形態の放電灯点灯装置は、交流電源電圧を整流して得た脈流電圧又は直流電源電圧よりなるチョッパ入力電圧ＥDCを直流のインバータ入力電圧ＶDCに変換するチョッパ回路１０と、インバータ入力電圧ＶDCを交流であるインバータ出力電圧ＶHFに変換するインバータ回路２０と、インバータ出力電圧ＶHFを交流の負荷電圧Ｖ2 に変換するＡＣ−ＡＣ変換回路３０と、負荷である放電灯Ｌａとを備えている。ここに、本実施形態では、インバータ入力電圧ＶDCがチョッパ入力電圧ＥDCよりも大きく、インバータ出力電圧ＶHFがインバータ入力電圧ＶDCよりも小さく、負荷電圧Ｖ2 がインバータ出力電圧ＶHFよりも大きくなるようにする。
【００１８】
図１に示す本実施形態の放電灯点灯装置は、交流電源を整流して得た脈流電圧が端子ｐ，ｑ間に印加され、この脈流電圧を、インダクタＬ1 、スイッチング素子Ｑ1 、ダイオードＤ1 、スイッチング素子Ｑ1 のオンオフを制御するチョッパ制御回路１１、ツェナーダイオードＺＤ1 、平滑コンデンサＣ0 などにより構成されるチョッパ回路１０によって昇圧している。ここに、チョッパ回路１０は、図１０に示した従来例と同様に入力電流歪を抑制しつつ昇圧及び直流化を行うものである。なお、チョッパ制御回路１１は、チョッパ制御用集積回路、第１のスイッチング素子駆動回路などにより構成される。
【００１９】
インバータ回路２０は、平滑コンデンサＣ0 の両端に接続されるＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 の直列回路と、一方のスイッチング素子Ｑ3 の両端に接続されるコンデンサＣ1 と、インダクタＬ2 とコンデンサＣ2 の共振回路との直列回路と、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のゲート・ソース間に接続されるツェナーダイオードＺＤ2 ，ＺＤ3 と、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を駆動するインバータ制御回路２１とを備えている。なお、インバータ制御回路２１は、インバータ制御用集積回路、第２のスイッチング素子駆動回路などにより構成され、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 の各ゲートにそれぞれ抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 を介して接続される。
【００２０】
インバータ回路２０の出力には、昇圧用トランスＴ2 を有するＡＣ−ＡＣ変換回路３０を介して放電灯Ｌａが接続される。すなわち、インバータ回路２０のコンデンサＣ2 の両端に昇圧用トランスＴ2 の一次巻線ｎ1 を接続し、昇圧用トランスＴ2 の二次巻線ｎ2 にコンデンサＣ4 を介して放電灯Ｌａを接続してある。また、放電灯Ｌａの両端には、予熱用コンデンサＣ3 が接続される。
【００２１】
以下、動作を簡単に説明する。
チョッパ回路１０は、チョッパ制御回路１１によりスイッチング素子Ｑ1 をオンオフすることによって端子ｐ，ｑ間に印加されているチョッパ入力電圧ＥDCを昇圧し、平滑コンデンサＣ0 の両端にインバータ入力電圧ＶDCを得るようになっている。
【００２２】
インバータ回路２０は、インバータ制御回路２１によりスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を高周波で交互にオンオフすることによって、平滑コンデンサＣ0 の両端電圧であるインバータ入力電圧ＶDCを高周波のインバータ出力電圧ＶHFに変換する。
インバータ回路２０の出力であるインバータ出力電圧ＶHFは、ＡＣ−ＡＣ変換回路３０の昇圧用トランスＴ2 により昇圧されて放電灯Ｌａに供給される。
【００２３】
ところで、本実施形態では、予熱時、始動時並びに点灯時において、インバータ制御回路２１によるスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を変えることで、インバータ回路２０から出力される交流電力量を調整している。
しかして、本実施形態では、チョッパ回路１０を備えていることにより、図９に示した従来構成に比べて、インバータ回路２０のスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 、共振用インダクタＬ2 、コンデンサＣ2 や、ＡＣ−ＡＣ変換回路３０などに流れる電流値を低減することができる。
【００２４】
また、本実施形態では、ＡＣ−ＡＣ変換回路３０を備えていることにより、図１０に示した従来構成に比べて、チョッパ回路１０のスイッチング素子Ｑ1 、インダクタＬ1 、ダイオードＤ1 、平滑コンデンサＣ0 の電圧値及び電流値を低減することができる。さらに、インバータ回路２０のスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 、共振用インダクタＬ2 、コンデンサＣ2 の電圧値を低減できる。
【００２５】
要するに、本実施形態では、チョッパ回路１０及びＡＣ−ＡＣ変換回路３０それぞれで昇圧を行うから、定格ランプ電圧が従来よりも大きな放電灯を高周波点灯させる場合であっても、チョッパ回路１０及びＡＣ−ＡＣ変換回路３０それぞれの昇圧比を従来と同程度にすることが可能となる。その結果、各回路１０，２０，３０を、定格ランプ電圧が比較的小さな放電灯を高周波点灯させる従来の場合と同等の電子部品で構成することができる。
【００２６】
例えば、定格ランプ電圧が従来よりも大きな放電灯Ｌａを安定電灯させるのに、１２００Ｖの電圧を必要としランプ電流の実効値が０．４３Ａとする。この場合、電源がＡＣ１００Ｖで、チョッパ回路１０の出力電圧を３００Ｖとすれば、ＡＣ−ＡＣ変換回路３０の昇圧比は４（１２００Ｖ／３００Ｖ）程度で、インバータ回路２０の出力電流の実効値は１．７２Ａ（０．４３Ａ×４）以上必要となる。
【００２７】
ところで、本実施形態では、図１１に示した▲２▼，▲３▼のような定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯の光出力を０．５％乃至１００％の範囲で調光制御しようとする場合に、ランプ電圧Ｖｌａが３００Ｖ以上にならないようにインバータ制御回路２１によるスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を制御して調光比下限値を規制している。なお、本実施形態では、インバータ回路２０の発振周波数を略１０ｋＨｚ乃至略２００ｋＨｚにしてあり、インバータ回路２０に従来の放電灯を点灯させる場合と同等の電子部品を使用することができる。
【００２８】
しかして、本実施形態では、管径が細くて高効率・高出力であり高いランプ電圧Ｖｌａの必要な放電灯を調光する場合に、ランプ電圧Ｖｌａが３００Ｖ以上になるのを防止することができ、この種の放電灯を電気的安全性を確保しつつ安定点灯させることが可能となる。なお、インバータ制御回路２１によるスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 の制御については、スイッチング周波数とともにデューティ比を制御するようにしてもよい。しかも、本実施形態では、ランプ電圧Ｖｌａが常に３００Ｖ未満になるから、従来のような絶縁上の問題から使用部品が大きくなるという問題もなくなり、装置の小型化及び軽量化並びにコストダウンを図ることが可能となる。
【００２９】
ところで、本実施形態では、管径が細くて高効率・高出力であり高いランプ電圧の必要な放電灯として、図３及び図４に示すような環形蛍光ランプを用いる。この環形蛍光ランプは、一端部に電極（フィラメント）５Ａ，５Ｂを有し他端部に閉塞部を有する環形発光管３Ａ，３Ｂが同心円状に配置され、環形発光管３Ａ，３Ｂの他端部近傍がブリッジ接合部４により接合されて、内部に一つの放電路が形成されるとともに、前記他端部に最冷点箇所が形成され、前記一端部と前記他端部の両方を包囲する口金部６を備えている。
【００３０】
この環形蛍光ランプは、いわゆる頂部冷却方式のランプであって、ランプ電圧Ｖｌａが図５に▲２▼で示すような周囲温度依存性を有し、ランプ電流Ｉｌａが図５に▲１▼で示すような周囲温度依存性を有する。すなわち、周囲温度が約４０℃の時に▲２▼に示すランプ電圧Ｖｌａが大きくなり、逆に▲１▼に示すランプ電流Ｉｌａは小さくなる。したがって、環形蛍光ランプよりなる放電灯Ｌａに対して略定電流を供給する特性をインバータ回路２０に持たせて照明器具内の温度を４０℃よりも高い温度にすれば、ランプ電圧Ｖｌａが下がるので、調光比下限値を下げることができ、調光範囲を拡大することが可能となる。また、照明器具のセードを密閉型にすれば、放電灯Ｌａの温度をより高くすることができるから、さらにランプ電圧Ｖｌａが下がり、調光範囲をさらに拡大することが可能となる。
【００３１】
（実施形態２）
図６に本実施形態の放電灯点灯装置の回路図を示す。本実施形態の基本構成は実施形態１と略同じであり、実施形態１における予熱用コンデンサＣ3 の替わりに予熱回路４０を備えている点で相違する。なお、予熱回路４０以外の構成については実施形態１と同じなので同一の符号を付し説明は省略する。
【００３２】
予熱回路４０は、予熱用トランスＴ1 、コンデンサＣ5 ，Ｃ6 ，Ｃ7 から構成され、予熱用トランスＴ1 の一次巻線がコンデンサＣ5 を介して昇圧用トランスＴ2 の一次側に並列に接続されており、予熱用トランスＴ1 の２つの二次巻線がそれぞれコンデンサＣ6 ，Ｃ7 を介して放電灯Ｌａの両フィラメントに接続されている。ここで、インバータ回路２０と予熱回路４０とは独立した共振特性を持たせてある。
【００３３】
以下、動作について説明する。
本実施形態では、予熱時には、インバータ制御回路２１によってスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を高周波で交互にオンオフすることによって、予熱用トランスＴ1 とコンデンサＣ5 が共振し、放電灯Ｌａのフィラメントに高周波電力を供給する。本実施形態においても、実施形態１と同様に、インバータ制御回路２１によって予熱時、始動時並びに点灯時においてスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を変えることで、インバータ回路２０から出力される交流電力量を調整している。
【００３４】
本実施形態では、予熱用トランスＴ1 を使用することによって、予熱用コンデンサＣ3 だけを使用している実施形態１に比べて、予熱時の交流電力量が制御しやすくなり、始動時における予熱用コンデンサＣ3 の予熱電力増加を防止でき、放電灯Ｌａの劣化（寿命劣化）防止を図ることができる。
なお、上記各実施形態では、チョッパ回路１０を昇圧チョッパ方式で構成しているが、スイッチドキャパシタ方式などで構成することも可能である。また、本実施形態では、インバータ回路２０をハーフブリッジ方式で構成しているが、フルブリッジ方式、プッシュプル方式、一石方式、スイッチドキャパシタ方式などで構成することも可能である。また、本実施形態では、ＡＣ−ＡＣ変換回路３０を昇圧トランス方式で構成しているが、スイッチドキャパシタ方式などで構成することも可能である。
【００３５】
【実施例】
（実施例１）
本実施例では、図１に示した回路構成の放電灯点灯装置において、放電灯Ｌａとして、定格ランプ電力が９７Ｗ、定格ランプ電流が０．４３Ａ、定格ランプ電圧が２２９Ｖの環形蛍光ランプを使用する場合について説明する。この放電灯Ｌａの光出力を０．５％〜１００％の調光範囲について調光比下限値を設定せずに制御すると、ランプ電圧Ｖｌａは図７に示すように変化する。なお、図７の横軸は定格電流比である。
【００３６】
これに対し、本実施例におけるインバータ制御回路２１は、ランプ電流Ｉｌａを変化させる際に定格電流比が０．４以上となるようにスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を制御するか、若しくは、定格光束に対する光束の比（以下、定格光束比と称す）が７０％以上になるようにスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を制御する。このような制御を行うことによって、ランプ電圧Ｖｌａが３００Ｖ以上になるのを防止でき、上記環形蛍光ランプを調光する場合にも電気安全性を確保しつつ安定点灯させることができた。
【００３７】
（実施例２）
本実施例では、図１に示した回路構成の放電灯点灯装置において、放電灯Ｌａとして、定格ランプ電力が６８Ｗ、定格ランプ電流が０．４３Ａ、定格ランプ電圧が１６０Ｖの環形蛍光ランプを使用する場合につてい説明する。この放電灯Ｌａの光出力を０．５％〜１００％の調光範囲について調光比下限値を設定せずに制御すると、ランプ電圧Ｖｌａは図８に示すように変化する。なお、図８の横軸は定格電流比である。
【００３８】
これに対し、本実施例におけるインバータ制御回路２１は、ランプ電流Ｉｌａを変化させる際に定格電流比が０．１以上となるようにスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を制御するか、若しくは、定格光束に対する光束の比（以下、定格光束比と称す）が３０％以上になるようにスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を制御する。このような制御を行うことによって、ランプ電圧Ｖｌａが３００Ｖ以上になるのを防止でき、上記環形蛍光ランプを調光する場合にも電気安全性を確保しつつ安定点灯させることができた。
【００３９】
なお、上記各実施例で用いた環形蛍光ランプは、光路長（放電路長）が略１４００ｍｍ乃至略２５００ｍｍであり、管径が略１８ｍｍ乃至略２９ｍｍである。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置であって、放電灯へ高周波電力を供給するインバータ回路を備え、放電灯が、一端部に電極を有し他端部に閉塞部を有する複数本の環形発光管が同心円状に配置され、前記複数本の環形発光管の他端部近傍がブリッジ接合部により接合されて、内部に一つの放電路が形成されるとともに、前記他端部に最冷点箇所が形成され、且つ、前記一端部と前記他端部のうち少なくとも一方を包囲する口金部を備えた環形蛍光ランプであり、放電灯の光出力を略０．５％乃至略１００％の範囲で調光制御する場合に、調光比下限値をランプ電圧が３００Ｖ未満となるように規制する調光規制手段を備え、放電灯に対して略定電流を供給する特性をインバータ回路に持たせてあるので、定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯として、一端部に電極を有し他端部に閉塞部を有する複数本の環形発光管が同心円状に配置され、前記複数本の環形発光管の他端部近傍がブリッジ接合部により接合されて、内部に一つの放電路が形成されるとともに、前記他端部に最冷点箇所が形成され、且つ、前記一端部と前記他端部のうち少なくとも一方を包囲する口金部を備えた環形蛍光ランプを調光する場合にランプ電圧が３００Ｖ以上になるのを防止することができるから、定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯を電気的安全性を確保しつつ安定点灯させることができるという効果がある。また、放電灯に対して略定電流を供給する特性をインバータ回路が持たせて照明器具内の温度を４０℃よりも高い温度にすれば、ランプ電圧をが下がるので、調光比下限値を下げることができ、調光範囲を拡大することが可能となるという効果がある。
【００４１】
請求項２乃至請求項７の発明についても、請求項１の発明と同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示す回路図である。
【図２】同上の概略ブロック図である。
【図３】同上に用いる放電灯の外観図である。
【図４】同上に用いる放電灯の口金部を取り外した状態の要部概略外観図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】実施形態２を示す回路図である。
【図７】実施例１の説明図である。
【図８】実施例２の説明図である。
【図９】従来例を示す回路図である。
【図１０】他の従来例を示す回路図である。
【図１１】蛍光ランプのランプ電圧の説明図である。
【符号の説明】
１０ チョッパ回路
１１ チョッパ制御回路
２０ インバータ回路
２１ インバータ制御回路
３０ ＡＣ−ＡＣ変換回路
Ｑ1 スイッチング素子
Ｑ2 ，Ｑ3 スイッチング素子
Ｔ2 昇圧用トランス
Ｌａ 放電灯
Ｃ0 平滑コンデンサ
Ｃ3 予熱用コンデンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、蛍光ランプを高周波点灯させる放電灯点灯装置として図９に示すような回路構成のものが知られている。図９に示す放電灯点灯装置では、交流電源電圧を整流して得られた脈流電圧が端子ｐ，ｑ間に印加され、この脈流電圧が平滑コンデンサＣ0 により平滑化される。平滑化コンデンサＣ0 の両端にはインバータ回路２０が接続されており、インバータ回路２０の出力はＡＣ−ＡＣ変換回路３０を介して負荷である放電灯Ｌａへ供給される。
【０００３】
インバータ回路２０は、平滑コンデンサＣ0 の両端にＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 の直列回路を接続し、一方のスイッチング素子Ｑ3 の両端に、コンデンサＣ1 と、インダクタＬ2 とコンデンサＣ2 からなる共振回路との直列回路を接続してある。また、インバータ回路２０は、その他に、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のゲート・ソース間に接続されるツェナーダイオードＺＤ2 ，ＺＤ3 と、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を駆動するインバータ制御回路２１とを備えている。なお、インバータ制御回路２１は、インバータ制御用集積回路、スイッチング素子駆動回路などにより構成される。
【０００４】
ここに、インバータ回路２０は、インバータ制御回路２１によりスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を高周波で交互にオンオフすることによって、平滑コンデンサＣ0 の両端電圧である直流のインバータ入力電圧ＶDCを高周波のインバータ出力電圧ＶHFに変換している。
インバータ回路２０のインバータ出力電圧ＶHFは、ＡＣ−ＡＣ変換回路３０の昇圧用トランスＴ2 により昇圧されて放電灯Ｌａに供給される。
【０００５】
ここに、インバータ入力電圧ＶDCは放電灯Ｌａの両端電圧である負荷電圧Ｖ2 よりも小さく、また、インバータ出力電圧ＶHFは負荷電圧Ｖ2 よりも小さい。
ところで、図９に示した放電灯点灯装置では、交流電源側から流れる入力電流の休止期間が長くなって入力電流の高調波歪が大きくなってしまうという不具合がある。このような入力高調波歪を抑制する機能を備えた放電灯点灯装置として図１０に示すようにチョッパ回路１０を設けた回路構成のものが知られている。
【０００６】
図１０に示す放電灯点灯装置では、交流電源電圧を整流して得られた脈流電圧が端子ｐ，ｑ間に印加され、この脈流電圧を、インダクタＬ1 、スイッチング素子Ｑ1 、ダイオードＤ1 、スイッチング素子Ｑ1 のオンオフを制御するチョッパ制御回路１１、ツェナーダイオードＺＤ1 、平滑コンデンサＣ0 などにより構成されるチョッパ回路１０によって昇圧している。インバータ回路２０の構成は図９に示したものと略同じであり、共振回路を構成するコンデンサＣ2 が、放電灯Ｌａの予熱用コンデンサを兼ねるように放電灯Ｌａの両端に接続されている点が相違する。なお、図１０に示す放電灯点灯装置は、図９に示したＡＣ−ＡＣ変換回路３０は備えていない。
【０００７】
チョッパ回路１０は、チョッパ制御回路１１によりスイッチング素子Ｑ1 をオンオフすることによって、端子ｐ，ｑ間の電圧であるチョッパ入力電圧ＥDCを昇圧し、インバータ回路２０に供給する。
インバータ回路２０は、インバータ制御回路２１によりスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を高周波で交互にオンオフすることによって、平滑コンデンサＣ0 の両端電圧であるインバータ入力電圧ＶDCを高周波のインバータ出力電圧ＶHFに変換して放電灯Ｌａに供給する。
【０００８】
ここに、図１０に示す放電灯点灯装置では、インバータ出力電圧ＶHFと負荷電圧Ｖ2 とが同じであり、また、チョッパ入力電圧ＥDCがインバータ入力電圧ＶDCよりも小さく、チョッパ入力電圧ＥDCが負荷電圧Ｖ2 よりも小さい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、省資源化、省エネルギ化のために、管径が細くて高効率・高出力の放電灯が開発されている。この種の放電灯は、図１１に▲１▼で示す従来の蛍光ランプ（４５Ｗ／３２Ｗ）のランプ電圧Ｖｌａに比べて、図１１に▲２▼，▲３▼で示すようにランプ電圧Ｖｌａが高いという特徴がある。ここに、▲２▼は定格電力が６８Ｗの環形蛍光ランプのランプ電圧Ｖｌａ、▲３▼は定格電力が９７Ｗの環形蛍光ランプのランプ電圧Ｖｌａ、それぞれの特性を示したものである。ここで、図１１の横軸は、定格ランプ電流（Ｉｌａ定格値）に対するランプ電流（Ｉｌａ）の比（以下、定格電流比と称す）である。
【００１０】
以下、図１１について説明する。
従来の蛍光ランプ（▲１▼）では、定格電流比が１．０の時のランプ電圧Ｖｌａが１０６Ｖ程度であり、定格電流比が０．１の時でもランプ電圧Ｖｌａは１８０Ｖ程度であった。従来の蛍光ランプでは、この例に限らず、調光時においてもランプ電圧Ｖｌａが３００Ｖを越えるものはほとんどなかった。これに対し、近年開発されている管径が細くて高効率・高出力の蛍光ランプ（▲２▼，▲３▼）では、定格電流比を変化させた時に、つまり、調光時に、ランプ電圧Ｖｌａが３００Ｖを越えて電撃などが発生する可能性があり、電気安全上の問題がある。
【００１１】
また、ランプ電圧Ｖｌａを３００Ｖ以上にして使用する場合には、絶縁上の問題もあり、使用部品が大きくなって装置の小型化や軽量化が難しかった。
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、ランプ電圧が比較的大きな放電灯を電気的安全性を確保しつつ安定点灯させることができる放電灯点灯装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置であって、放電灯へ高周波電力を供給するインバータ回路を備え、放電灯が、一端部に電極を有し他端部に閉塞部を有する複数本の環形発光管が同心円状に配置され、前記複数本の環形発光管の他端部近傍がブリッジ接合部により接合されて、内部に一つの放電路が形成されるとともに、前記他端部に最冷点箇所が形成され、且つ、前記一端部と前記他端部のうち少なくとも一方を包囲する口金部を備えた環形蛍光ランプであり、放電灯の光出力を略０．５％乃至略１００％の範囲で調光制御する場合に、調光比下限値をランプ電圧が３００Ｖ未満となるように規制する調光規制手段を備え、放電灯に対して略定電流を供給する特性をインバータ回路に持たせてあることを特徴とするものであり、定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯として、一端部に電極を有し他端部に閉塞部を有する複数本の環形発光管が同心円状に配置され、前記複数本の環形発光管の他端部近傍がブリッジ接合部により接合されて、内部に一つの放電路が形成されるとともに、前記他端部に最冷点箇所が形成され、且つ、前記一端部と前記他端部のうち少なくとも一方を包囲する口金部を備えた環形蛍光ランプを調光する場合にランプ電圧が３００Ｖ以上になるのを防止することができるから、定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯を電気的安全性を確保しつつ安定点灯させることができる。また、放電灯に対して略定電流を供給する特性をインバータ回路が持たせて照明器具内の温度を４０℃よりも高い温度にすれば、ランプ電圧をが下がるので、調光比下限値を下げることができ、調光範囲を拡大することが可能となる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、環形蛍光ランプは、定格ランプ電力が６８Ｗ、定格ランプ電流が０．４３Ａ、定格ランプ電圧が１６０Ｖであることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、環形蛍光ランプは、定格ランプ電力が９７Ｗ、定格ランプ電流が０．４３Ａ、定格ランプ電圧が２２９Ｖであることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、放電灯は、光路長が略１４００ｍｍ乃至略２５００ｍｍであり且つ管径が略１８ｍｍ乃至略２９ｍｍであることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、インバータ回路の発振周波数を、略１０ｋＨｚ乃至略２００ｋＨｚとしたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項３の発明において、調光規制手段は、定格ランプ電流に対するランプ電流の比を０．４以上に設定する若しくは定格光束に対する光束の比を７０％以上に設定することを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項２の発明において、調光規制手段は、定格ランプ電流に対するランプ電流の比を０．１以上に設定する若しくは定格光束に対する光束の比を３０％以上に設定することを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態の放電灯点灯装置の概略ブロック図を図２に、回路図を図１に示す。本実施形態の放電灯点灯装置は、交流電源電圧を整流して得た脈流電圧又は直流電源電圧よりなるチョッパ入力電圧ＥDCを直流のインバータ入力電圧ＶDCに変換するチョッパ回路１０と、インバータ入力電圧ＶDCを交流であるインバータ出力電圧ＶHFに変換するインバータ回路２０と、インバータ出力電圧ＶHFを交流の負荷電圧Ｖ2 に変換するＡＣ−ＡＣ変換回路３０と、負荷である放電灯Ｌａとを備えている。ここに、本実施形態では、インバータ入力電圧ＶDCがチョッパ入力電圧ＥDCよりも大きく、インバータ出力電圧ＶHFがインバータ入力電圧ＶDCよりも小さく、負荷電圧Ｖ2 がインバータ出力電圧ＶHFよりも大きくなるようにする。
【００１８】
図１に示す本実施形態の放電灯点灯装置は、交流電源を整流して得た脈流電圧が端子ｐ，ｑ間に印加され、この脈流電圧を、インダクタＬ1 、スイッチング素子Ｑ1 、ダイオードＤ1 、スイッチング素子Ｑ1 のオンオフを制御するチョッパ制御回路１１、ツェナーダイオードＺＤ1 、平滑コンデンサＣ0 などにより構成されるチョッパ回路１０によって昇圧している。ここに、チョッパ回路１０は、図１０に示した従来例と同様に入力電流歪を抑制しつつ昇圧及び直流化を行うものである。なお、チョッパ制御回路１１は、チョッパ制御用集積回路、第１のスイッチング素子駆動回路などにより構成される。
【００１９】
インバータ回路２０は、平滑コンデンサＣ0 の両端に接続されるＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 の直列回路と、一方のスイッチング素子Ｑ3 の両端に接続されるコンデンサＣ1 と、インダクタＬ2 とコンデンサＣ2 の共振回路との直列回路と、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のゲート・ソース間に接続されるツェナーダイオードＺＤ2 ，ＺＤ3 と、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を駆動するインバータ制御回路２１とを備えている。なお、インバータ制御回路２１は、インバータ制御用集積回路、第２のスイッチング素子駆動回路などにより構成され、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 の各ゲートにそれぞれ抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 を介して接続される。
【００２０】
インバータ回路２０の出力には、昇圧用トランスＴ2 を有するＡＣ−ＡＣ変換回路３０を介して放電灯Ｌａが接続される。すなわち、インバータ回路２０のコンデンサＣ2 の両端に昇圧用トランスＴ2 の一次巻線ｎ1 を接続し、昇圧用トランスＴ2 の二次巻線ｎ2 にコンデンサＣ4 を介して放電灯Ｌａを接続してある。また、放電灯Ｌａの両端には、予熱用コンデンサＣ3 が接続される。
【００２１】
以下、動作を簡単に説明する。
チョッパ回路１０は、チョッパ制御回路１１によりスイッチング素子Ｑ1 をオンオフすることによって端子ｐ，ｑ間に印加されているチョッパ入力電圧ＥDCを昇圧し、平滑コンデンサＣ0 の両端にインバータ入力電圧ＶDCを得るようになっている。
【００２２】
インバータ回路２０は、インバータ制御回路２１によりスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を高周波で交互にオンオフすることによって、平滑コンデンサＣ0 の両端電圧であるインバータ入力電圧ＶDCを高周波のインバータ出力電圧ＶHFに変換する。
インバータ回路２０の出力であるインバータ出力電圧ＶHFは、ＡＣ−ＡＣ変換回路３０の昇圧用トランスＴ2 により昇圧されて放電灯Ｌａに供給される。
【００２３】
ところで、本実施形態では、予熱時、始動時並びに点灯時において、インバータ制御回路２１によるスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を変えることで、インバータ回路２０から出力される交流電力量を調整している。
しかして、本実施形態では、チョッパ回路１０を備えていることにより、図９に示した従来構成に比べて、インバータ回路２０のスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 、共振用インダクタＬ2 、コンデンサＣ2 や、ＡＣ−ＡＣ変換回路３０などに流れる電流値を低減することができる。
【００２４】
また、本実施形態では、ＡＣ−ＡＣ変換回路３０を備えていることにより、図１０に示した従来構成に比べて、チョッパ回路１０のスイッチング素子Ｑ1 、インダクタＬ1 、ダイオードＤ1 、平滑コンデンサＣ0 の電圧値及び電流値を低減することができる。さらに、インバータ回路２０のスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 、共振用インダクタＬ2 、コンデンサＣ2 の電圧値を低減できる。
【００２５】
要するに、本実施形態では、チョッパ回路１０及びＡＣ−ＡＣ変換回路３０それぞれで昇圧を行うから、定格ランプ電圧が従来よりも大きな放電灯を高周波点灯させる場合であっても、チョッパ回路１０及びＡＣ−ＡＣ変換回路３０それぞれの昇圧比を従来と同程度にすることが可能となる。その結果、各回路１０，２０，３０を、定格ランプ電圧が比較的小さな放電灯を高周波点灯させる従来の場合と同等の電子部品で構成することができる。
【００２６】
例えば、定格ランプ電圧が従来よりも大きな放電灯Ｌａを安定電灯させるのに、１２００Ｖの電圧を必要としランプ電流の実効値が０．４３Ａとする。この場合、電源がＡＣ１００Ｖで、チョッパ回路１０の出力電圧を３００Ｖとすれば、ＡＣ−ＡＣ変換回路３０の昇圧比は４（１２００Ｖ／３００Ｖ）程度で、インバータ回路２０の出力電流の実効値は１．７２Ａ（０．４３Ａ×４）以上必要となる。
【００２７】
ところで、本実施形態では、図１１に示した▲２▼，▲３▼のような定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯の光出力を０．５％乃至１００％の範囲で調光制御しようとする場合に、ランプ電圧Ｖｌａが３００Ｖ以上にならないようにインバータ制御回路２１によるスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を制御して調光比下限値を規制している。なお、本実施形態では、インバータ回路２０の発振周波数を略１０ｋＨｚ乃至略２００ｋＨｚにしてあり、インバータ回路２０に従来の放電灯を点灯させる場合と同等の電子部品を使用することができる。
【００２８】
しかして、本実施形態では、管径が細くて高効率・高出力であり高いランプ電圧Ｖｌａの必要な放電灯を調光する場合に、ランプ電圧Ｖｌａが３００Ｖ以上になるのを防止することができ、この種の放電灯を電気的安全性を確保しつつ安定点灯させることが可能となる。なお、インバータ制御回路２１によるスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 の制御については、スイッチング周波数とともにデューティ比を制御するようにしてもよい。しかも、本実施形態では、ランプ電圧Ｖｌａが常に３００Ｖ未満になるから、従来のような絶縁上の問題から使用部品が大きくなるという問題もなくなり、装置の小型化及び軽量化並びにコストダウンを図ることが可能となる。
【００２９】
ところで、本実施形態では、管径が細くて高効率・高出力であり高いランプ電圧の必要な放電灯として、図３及び図４に示すような環形蛍光ランプを用いる。この環形蛍光ランプは、一端部に電極（フィラメント）５Ａ，５Ｂを有し他端部に閉塞部を有する環形発光管３Ａ，３Ｂが同心円状に配置され、環形発光管３Ａ，３Ｂの他端部近傍がブリッジ接合部４により接合されて、内部に一つの放電路が形成されるとともに、前記他端部に最冷点箇所が形成され、前記一端部と前記他端部の両方を包囲する口金部６を備えている。
【００３０】
この環形蛍光ランプは、いわゆる頂部冷却方式のランプであって、ランプ電圧Ｖｌａが図５に▲２▼で示すような周囲温度依存性を有し、ランプ電流Ｉｌａが図５に▲１▼で示すような周囲温度依存性を有する。すなわち、周囲温度が約４０℃の時に▲２▼に示すランプ電圧Ｖｌａが大きくなり、逆に▲１▼に示すランプ電流Ｉｌａは小さくなる。したがって、環形蛍光ランプよりなる放電灯Ｌａに対して略定電流を供給する特性をインバータ回路２０に持たせて照明器具内の温度を４０℃よりも高い温度にすれば、ランプ電圧Ｖｌａが下がるので、調光比下限値を下げることができ、調光範囲を拡大することが可能となる。また、照明器具のセードを密閉型にすれば、放電灯Ｌａの温度をより高くすることができるから、さらにランプ電圧Ｖｌａが下がり、調光範囲をさらに拡大することが可能となる。
【００３１】
（実施形態２）
図６に本実施形態の放電灯点灯装置の回路図を示す。本実施形態の基本構成は実施形態１と略同じであり、実施形態１における予熱用コンデンサＣ3 の替わりに予熱回路４０を備えている点で相違する。なお、予熱回路４０以外の構成については実施形態１と同じなので同一の符号を付し説明は省略する。
【００３２】
予熱回路４０は、予熱用トランスＴ1 、コンデンサＣ5 ，Ｃ6 ，Ｃ7 から構成され、予熱用トランスＴ1 の一次巻線がコンデンサＣ5 を介して昇圧用トランスＴ2 の一次側に並列に接続されており、予熱用トランスＴ1 の２つの二次巻線がそれぞれコンデンサＣ6 ，Ｃ7 を介して放電灯Ｌａの両フィラメントに接続されている。ここで、インバータ回路２０と予熱回路４０とは独立した共振特性を持たせてある。
【００３３】
以下、動作について説明する。
本実施形態では、予熱時には、インバータ制御回路２１によってスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を高周波で交互にオンオフすることによって、予熱用トランスＴ1 とコンデンサＣ5 が共振し、放電灯Ｌａのフィラメントに高周波電力を供給する。本実施形態においても、実施形態１と同様に、インバータ制御回路２１によって予熱時、始動時並びに点灯時においてスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を変えることで、インバータ回路２０から出力される交流電力量を調整している。
【００３４】
本実施形態では、予熱用トランスＴ1 を使用することによって、予熱用コンデンサＣ3 だけを使用している実施形態１に比べて、予熱時の交流電力量が制御しやすくなり、始動時における予熱用コンデンサＣ3 の予熱電力増加を防止でき、放電灯Ｌａの劣化（寿命劣化）防止を図ることができる。
なお、上記各実施形態では、チョッパ回路１０を昇圧チョッパ方式で構成しているが、スイッチドキャパシタ方式などで構成することも可能である。また、本実施形態では、インバータ回路２０をハーフブリッジ方式で構成しているが、フルブリッジ方式、プッシュプル方式、一石方式、スイッチドキャパシタ方式などで構成することも可能である。また、本実施形態では、ＡＣ−ＡＣ変換回路３０を昇圧トランス方式で構成しているが、スイッチドキャパシタ方式などで構成することも可能である。
【００３５】
【実施例】
（実施例１）
本実施例では、図１に示した回路構成の放電灯点灯装置において、放電灯Ｌａとして、定格ランプ電力が９７Ｗ、定格ランプ電流が０．４３Ａ、定格ランプ電圧が２２９Ｖの環形蛍光ランプを使用する場合について説明する。この放電灯Ｌａの光出力を０．５％〜１００％の調光範囲について調光比下限値を設定せずに制御すると、ランプ電圧Ｖｌａは図７に示すように変化する。なお、図７の横軸は定格電流比である。
【００３６】
これに対し、本実施例におけるインバータ制御回路２１は、ランプ電流Ｉｌａを変化させる際に定格電流比が０．４以上となるようにスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を制御するか、若しくは、定格光束に対する光束の比（以下、定格光束比と称す）が７０％以上になるようにスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を制御する。このような制御を行うことによって、ランプ電圧Ｖｌａが３００Ｖ以上になるのを防止でき、上記環形蛍光ランプを調光する場合にも電気安全性を確保しつつ安定点灯させることができた。
【００３７】
（実施例２）
本実施例では、図１に示した回路構成の放電灯点灯装置において、放電灯Ｌａとして、定格ランプ電力が６８Ｗ、定格ランプ電流が０．４３Ａ、定格ランプ電圧が１６０Ｖの環形蛍光ランプを使用する場合につてい説明する。この放電灯Ｌａの光出力を０．５％〜１００％の調光範囲について調光比下限値を設定せずに制御すると、ランプ電圧Ｖｌａは図８に示すように変化する。なお、図８の横軸は定格電流比である。
【００３８】
これに対し、本実施例におけるインバータ制御回路２１は、ランプ電流Ｉｌａを変化させる際に定格電流比が０．１以上となるようにスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を制御するか、若しくは、定格光束に対する光束の比（以下、定格光束比と称す）が３０％以上になるようにスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のスイッチング周波数を制御する。このような制御を行うことによって、ランプ電圧Ｖｌａが３００Ｖ以上になるのを防止でき、上記環形蛍光ランプを調光する場合にも電気安全性を確保しつつ安定点灯させることができた。
【００３９】
なお、上記各実施例で用いた環形蛍光ランプは、光路長（放電路長）が略１４００ｍｍ乃至略２５００ｍｍであり、管径が略１８ｍｍ乃至略２９ｍｍである。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置であって、放電灯へ高周波電力を供給するインバータ回路を備え、放電灯が、一端部に電極を有し他端部に閉塞部を有する複数本の環形発光管が同心円状に配置され、前記複数本の環形発光管の他端部近傍がブリッジ接合部により接合されて、内部に一つの放電路が形成されるとともに、前記他端部に最冷点箇所が形成され、且つ、前記一端部と前記他端部のうち少なくとも一方を包囲する口金部を備えた環形蛍光ランプであり、放電灯の光出力を略０．５％乃至略１００％の範囲で調光制御する場合に、調光比下限値をランプ電圧が３００Ｖ未満となるように規制する調光規制手段を備え、放電灯に対して略定電流を供給する特性をインバータ回路に持たせてあるので、定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯として、一端部に電極を有し他端部に閉塞部を有する複数本の環形発光管が同心円状に配置され、前記複数本の環形発光管の他端部近傍がブリッジ接合部により接合されて、内部に一つの放電路が形成されるとともに、前記他端部に最冷点箇所が形成され、且つ、前記一端部と前記他端部のうち少なくとも一方を包囲する口金部を備えた環形蛍光ランプを調光する場合にランプ電圧が３００Ｖ以上になるのを防止することができるから、定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯を電気的安全性を確保しつつ安定点灯させることができるという効果がある。また、放電灯に対して略定電流を供給する特性をインバータ回路が持たせて照明器具内の温度を４０℃よりも高い温度にすれば、ランプ電圧をが下がるので、調光比下限値を下げることができ、調光範囲を拡大することが可能となるという効果がある。
【００４１】
請求項２乃至請求項７の発明についても、請求項１の発明と同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示す回路図である。
【図２】同上の概略ブロック図である。
【図３】同上に用いる放電灯の外観図である。
【図４】同上に用いる放電灯の口金部を取り外した状態の要部概略外観図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】実施形態２を示す回路図である。
【図７】実施例１の説明図である。
【図８】実施例２の説明図である。
【図９】従来例を示す回路図である。
【図１０】他の従来例を示す回路図である。
【図１１】蛍光ランプのランプ電圧の説明図である。
【符号の説明】
１０ チョッパ回路
１１ チョッパ制御回路
２０ インバータ回路
２１ インバータ制御回路
３０ ＡＣ−ＡＣ変換回路
Ｑ1 スイッチング素子
Ｑ2 ，Ｑ3 スイッチング素子
Ｔ2 昇圧用トランス
Ｌａ 放電灯
Ｃ0 平滑コンデンサ
Ｃ3 予熱用コンデンサ
Claims (7)
- 定格ランプ電圧が１４０Ｖ以上の放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置であって、放電灯へ高周波電力を供給するインバータ回路を備え、放電灯が、一端部に電極を有し他端部に閉塞部を有する複数本の環形発光管が同心円状に配置され、前記複数本の環形発光管の他端部近傍がブリッジ接合部により接合されて、内部に一つの放電路が形成されるとともに、前記他端部に最冷点箇所が形成され、且つ、前記一端部と前記他端部のうち少なくとも一方を包囲する口金部を備えた環形蛍光ランプであり、放電灯の光出力を略０．５％乃至略１００％の範囲で調光制御する場合に、調光比下限値をランプ電圧が３００Ｖ未満となるように規制する調光規制手段を備え、放電灯に対して略定電流を供給する特性をインバータ回路に持たせてあることを特徴とする放電灯点灯装置。
- 環形蛍光ランプは、定格ランプ電力が６８Ｗ、定格ランプ電流が０．４３Ａ、定格ランプ電圧が１６０Ｖであることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
- 環形蛍光ランプは、定格ランプ電力が９７Ｗ、定格ランプ電流が０．４３Ａ、定格ランプ電圧が２２９Ｖであることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
- 放電灯は、光路長が略１４００ｍｍ乃至略２５００ｍｍであり且つ管径が略１８ｍｍ乃至略２９ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- インバータ回路の発振周波数は、略１０ｋＨｚ乃至略２００ｋＨｚであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 調光規制手段は、定格ランプ電流に対するランプ電流の比を０．４以上に設定する若しくは定格光束に対する光束の比を７０％以上に設定することを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯装置。
- 調光規制手段は、定格ランプ電流に対するランプ電流の比を０．１以上に設定する若しくは定格光束に対する光束の比を３０％以上に設定することを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
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