JP3941360B2

JP3941360B2 - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP3941360B2
Application number: JP2000270457A
Authority: JP
Inventors: 和弘西本; 勝信濱本; 宏光水川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2020-09-06
Also published as: JP2002083698A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯、特に蛍光灯の寿命末期などでの現象を検出して回路を保護する機能を備える放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４に従来の放電灯点灯装置の構成図を示す（例えば、特表平１１−５０３２６６号など参照）。図１４において、放電灯点灯装置は、基本構成として、直流電源Ｅの両端に直列に接続される一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２により成るインバータ回路ＩＮＶと、カプリング用のコンデンサＣ０と、このコンデンサＣ０を介してスイッチング素子Ｑ２の両端に接続される負荷回路Ｚとを備えている。この負荷回路Ｚは、コンデンサＣ０と直列に接続される共振用のチョークコイルＬと、一対のフィラメントを有し、コンデンサＣ０およびチョークコイルＬを介してスイッチング素子Ｑ２の両端に接続される放電灯Ｌａと、この放電灯Ｌａの両フィラメントの非電源側に接続される共振およびフィラメント予熱通電用のコンデンサＣ１とを含んでいる。そして、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオン／オフする図略の制御回路が設けられる。このように構成される放電灯点灯装置によれば、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフと共振とにより、直流電源Ｅの電力が高周波電力に変換されて放電灯Ｌａに供給され、放電灯Ｌａの両フィラメントが予熱された後、放電灯Ｌａが始動して点灯に至る。
【０００３】
ところで、上記構成の放電灯点灯装置では、放電灯Ｌａとして蛍光灯が使用されるが、一般に蛍光灯の場合、寿命末期などでフィラメントの電子放出物質（エミッタという）が消耗して、片側のフィラメントだけの電子放出物質が消耗したいわゆる片側エミレスに起因して半波放電の現象が発生することがあり、また両側のフィラメントの電子放出物質が消耗したいわゆる両側エミレスに起因して管電圧が上昇する現象が発生することがある。
【０００４】
このため、上記放電灯点灯装置では、抵抗Ｒ１，Ｒ２およびコンデンサＣ２で構成され、放電灯Ｌａの寿命末期において片側エミレス状態で発生する半波放電を検出するためのランプ電圧直流成分検出回路が設けられ、コンデンサＣ３、ダイオードＤ１，Ｄ２、抵抗Ｒ３，Ｒ４で構成され、ランプ寿命末期において両側エミレス状態で発生する管電圧の上昇を検出するための管電圧ビーク検出回路が設けられるのである。そして、これら両回路の出力は、ダイオードＤ３，Ｄ４を介して合成され、放電灯Ｌａの正常時に発生する電圧を超え、その寿命末期に発生する電圧未満の所定値で、放電灯Ｌａの寿命末期などで発生する現象が起きたか否かの判別が行われる。これにより、放電灯の寿命末期などでの現象を検出して放電灯点灯装置を保護することができ、その信頼性をより一層向上させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の放電灯点灯装置では、昨今の多種多様な放電灯に対応できない問題があった。すなわち、定格ランプ電流がほぼ同じでワット数の異なる複数種の放電灯を、同一の放電灯点灯装置で点灯可能とするような提案がなされている。その種の放電灯群として、例えばＦＨＴ（ＪＩＳＣ７６０１）２４Ｗ，３２Ｗ，４２Ｗがあるが、管電圧を検出して保護する上記方法では、寿命末期に不都合が生じ、それら放電灯のいずれをも使用可能にすることができない。ＦＨＴ２４Ｗの片側または両側エミレス時の管電圧が、ＦＨＴ４２Ｗの正常時の管電圧とあまり変わらないレベルにあり、ＦＨＴ２４Ｗで寿命末期の現象を検出して回路（放電灯含む）を保護をしようとすれば、ＦＨＴ４２Ｗを使用することができなくなるからである。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、定格ランプ電流がほぼ同じで点灯時の管電圧が大きく異なる複数種の放電灯のいずれをも使用可能とし、放電灯の寿命末期の現象を簡単な構成で確実に検出して回路を保護する放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明の放電灯点灯装置は、放電灯の一対のフィラメントの非電源側端子間にフィラメント予熱通電用インピーダンスを有し高周波電力にて放電灯を点灯させる放電灯点灯手段と、放電灯の管電圧を抵抗分圧した電圧と前記一つのフィラメントの両端電圧であるフィラメント電圧との和電圧を検出する管電圧検出手段と、前記管電圧検出手段の出力を放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値と比較判別する第１の検出・判別手段と、放電灯の電圧または電流の直流成分を検出して放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値以上を判別する第２の検出・判別手段と、前記第１の検出・判別手段と第２の検出・判別手段の何れかの信号が発生した場合に、放電灯点灯手段から放電灯への出力を少なくとも低下させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明の放電灯点灯装置は、放電灯の一対のフィラメントの非電源側端子間にフィラメント予熱通電用インピーダンスを有し高周波電力にて放電灯を点灯させる放電灯点灯手段と、前記一つのフィラメントの両端電圧であるフィラメント電圧と放電灯の電圧または電流の直流成分との和電圧を検出する直流検出手段と、前記直流検出手段の出力を放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値と比較判別する第１の検出・判別手段と、放電灯の管電圧を検出して放電灯の正常時の値を超える値に設定した所定値以上を判別する第２の検出・判別手段と、前記第１の検出・判別手段と第２の検出・判別手段の何れかの信号が発生した場合に、放電灯点灯手段から放電灯への出力を少なくとも低下させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明の放電灯点灯装置は、放電灯の一対のフィラメントの非電源側端子間にフィラメント予熱通電用インピーダンスを有し高周波電力にて放電灯を点灯させる放電灯点灯手段と、前記一つのフィラメントの両端電圧であるフィラメント電圧を含めて放電灯の管電圧を検出する管電圧検出手段と、前記フィラメント電圧と放電灯の電圧または電流の直流成分との和電圧を検出する直流検出手段と、前記管電圧検出手段の出力を放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値と比較判別する第１の検出・判別手段と、前記直流検出手段の出力を放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値と比較判別する第２の検出・判別手段と、前記第１の検出・判別手段と第２の検出・判別手段の何れかの信号が発生した場合に、放電灯点灯手段から放電灯への出力を少なくとも低下させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の放電灯点灯装置において、管電圧検出手段は、管電圧の正または負のサイクルの電圧を検出するためのダイオードを含むことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る第１実施形態の放電灯点灯装置の概略構成図、図２，図３は図１の放電灯点灯装置の具体構成例を示す図であり、これらの図を用いて以下に第１実施形態の説明を行う。
【００１２】
まず、第１実施形態の説明の前に、図４から図７を用いてこれらから述べる各実施形態に関連する動作原理について説明すると、図４に示すように、放電灯ＬａのフィラメントＦは一種の抵抗体であるから、フィラメントＦの両端電圧Ｖｆは、以下の３つの要素で決定される。
【００１３】
１つ目の要素としては、図５（ａ）に示すように、コンデンサＣ１（フィラメント予熱通電用インピーダンス）を介してフィラメントＦに流れる電流ＩｃによるフィラメントＦにおける電圧降下であり、この電圧降下は、コンデンサＣ１が放電灯Ｌａの両端に接続される関係でランプ電圧に比例する。
【００１４】
２つ目の要素としては、図５（ｂ）に示すように、放電灯Ｌａの管内を移動する電子ｅ（ランプ電流Ｉｌ）によるフィラメントＦにおける電圧降下である。この場合、ランプ電流ＩｌがフィラメントＦのある一点に集中して流れるので、フィラメントＦ上にスポットが形成されるが、フィラメントＦの全体に十分なエミッタが存在しているとき、最も電源に近い側（コンデンサＣ１から遠い方）に上記スポットが形成されるから、２つ目の要素としての電圧降下は最小となる。つまり、エミッタの消耗は、フィラメントの電源に近い方から進行し、スポットがコンデンサＣ１側にずれていくに従って、フィラメントＦにおける電圧降下が大きくなっていくのである。
【００１５】
３つ目の要素としては、フィラメントＦの温度に起因したフィラメントＦにおける電圧降下の変動成分である。これは、図５（ｃ）に示すように、フィラメントＦにおける上記スポットの部分が局部的に高温となり、そのスポットの温度がフィラメントＦ全体の温度に影響を及ぼすから、フィラメントＦの抵抗値が影響されてフィラメントＦにおける電圧降下が変動することによる。
【００１６】
このように、上記３つの要素で決定されるフィラメントＦの両端電圧Ｖｆは、放電灯Ｌａの正常時と寿命末期時とで図３の例に示すように変化する。ここで、図３は、放電灯Ｌａ内部の電位傾度を、高周波の半サイクルを想定して模式的に示したものであり、Ａが正常（点灯）時、Ｂが寿命末期時を示している。また、Ｌａ１は陰極暗部を示し、Ｌａ２は陽光柱を示し、Ｌａ３は陽極暗部を示している。
【００１７】
放電灯Ｌａにおける一方のフィラメントＦ近傍の陰極暗部Ｌａ１での降下電圧が、寿命末期でエミッタの消耗に従って上昇すると（ＶＡ→ＶＢ）、放電灯Ｌａの管電圧（両フィラメントＦ間の電圧）が上昇し、これによりフィラメントＦに飛び込む電子ｅが加速されてスポットの温度が上昇する。つまり、管電圧が上昇することで、図５（ａ）に示した電流Ｉｃが増加して、フィラメントＦの両端電圧Ｖｆが高くなる。また、スポットの位置がコンデンサＣ１側にずれることで、ランプ電流Ｉｌによる電圧降下が増大してフィラメントＦの両端電圧Ｖｆがより高くなる。さらに、図５（ｃ）で示したようにスポットの温度が上昇してフィラメントＦの抵抗値が増大し、電流Ｉｃおよびランプ電流ＩｌによるフィラメントＦにおける電圧降下をより一層増大させる。
【００１８】
従って、図７に示すように、放電灯Ｌａの正常時の両端電圧ＶｆＡは寿命末期時の両端電圧ＶｆＢよりも低いレベル側に分布するから、換言すると、寿命末期時の両端電圧ＶｆＢは正常時の両端電圧ＶｆＡよりも高いレベル側に分布するから、それら両者の分布間ＡＢを定めれば、両端電圧Ｖｆで放電灯Ｌａの寿命判定が可能となり、放電灯の寿命末期の現象を確実に検出することができる。また、フィラメントＦの両端電圧Ｖｆは、フィラメントＦの設計によって異なるが、定格ランプ電流がほぼ等しい場合、フィラメントＦの設計が同様となる可能性が高いため、ワット数の異なる放電灯間でほぼ等しくなるから、定格ランプ電流がほぼ同じで点灯時の管電圧が大きく異なる複数種の放電灯のいずれをも使用可能とすることができる。
【００１９】
次に、第１実施形態について説明すると、図１に示す放電灯点灯装置は、インバータ回路ＩＮＶと、コンデンサＣ０と、負荷回路Ｚとを図１４に示した従来の放電灯点灯装置と同様に備えているほか、この従来の放電灯点灯装置との相違点として、放電灯Ｌａの高圧側と回路グランドとの間に放電灯Ｌａの低圧側のフィラメントをも含めた構成で設けられ、その低圧側のフィラメントの両端電圧をも含めて放電灯Ｌａの管電圧を検出する管電圧検出部１と、放電灯Ｌａの片側エミレス時に半波放電により生じる各部電圧・電流の非対称成分を検出する非対称成分検出部２と、管電圧検出部１の出力と非対称成分検出部２の出力とを論理和してインバータ回路ＩＮＶの出力を低減ないし停止させるための信号を生成して図略の制御回路（図２，図３の制御回路４参照）に出力するＯＲ部３とを備えている。ただし、管電圧検出部１のしきい値は、正常時の管電圧が最も高い放電灯の管電圧を超える値であって、最も低いワット数の放電灯が両側エミレスに至った場合のフィラメントの両端電圧を加えた値未満に設定される。
【００２０】
これら管電圧検出部１、非対称成分検出部２およびＯＲ部３などの具体回路の一例を説明する。図２の例において、管電圧検出部１としては、管電圧に比例した電圧源としてのチョークコイルＬの２次巻線として設けられ、一端が回路グランドに接続されるインダクタＬ１１と、このインダクタＬ１１の他端にアノードが接続されるダイオードＤ１１と、このダイオードＤ１１のカソードに一端が接続される抵抗Ｒ１１と、この抵抗Ｒ１１の他端と回路グランドに一端が接続された低圧側のフィラメントの他端との間に接続されるコンデンサＣ１１と、抵抗Ｒ１１の他端にカソードが接続されるツェナーダイオードＺＤ１１とにより構成される。ここで、ツェナーダイオードＺＤ１１のツェナー電圧は、最大ワットの放電灯の正常点灯時は導通せず、最も低ワットの放電灯の両側エミレス時に導通するようなレベルに設定される。
【００２１】
非対称成分検出部２としては、コンデンサＣ０およびチョークコイルＬの接続点と回路グランドとの間に直列に接続される抵抗Ｒ２１，Ｒ２２と、回路グランド側の抵抗Ｒ２２と並列に接続されるコンデンサＣ２１と、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の接続点にアノードが接続されるツェナーダイオードＺＤ２１と、このツェナーダイオードＺＤ２１のカソードにベースが接続されるＰＮＰ型のトランジスタＱ２１とにより構成される。ただし、トランジスタＱ２１のエミッタと回路グランドとの間には直流電源Ｅ’が接続されている。
【００２２】
ＯＲ部３としては、ツェナーダイオードＺＤ１１のアノードにアノードが接続されるダイオードＤ３１と、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の接続点にアノードが接続されるダイオードＤ３２と、これらダイオードＤ３１，Ｄ３２の両カソードにカソードが接続されトランジスタＱ２１のコレクタにアノードが接続されるダイオードＤ３３と、ダイオードＤ３１，Ｄ３２，Ｄ３３のカソードと回路グランドとの間に接続されるコンデンサＣ３１と、このコンデンサＣ３１と並列に接続される抵抗Ｒ３１と、ダイオードＤ３１，Ｄ３２，Ｄ３３のカソードに非反転端子が接続され基準電圧Ｖｒｅｆが反転端子に印加されるコンパレータ３１とにより構成される。ここで、放電灯Ｌａが半波放電した場合にのみコンデンサＣ２１に発生する正または負の電圧（半波放電の方向により異なる）は、正のときダイオードＤ３２を介して、負のときツェナーダイオードＺＤ２１およびトランジスタＱ２１を介してコンパレータ３１の非反転端子に伝達される。
【００２３】
そして、上記の如く、放電灯Ｌａの寿命末期などでの現象を検出する機能を備えた放電灯点灯装置は、図２の例に示す出力制御部４１、発信器４２およびドライブ回路４３により成る制御回路４が、出力制御部４１で放電灯Ｌａの寿命末期に現れるコンパレータ３１の出力を受け、この出力に応じてインバータ回路ＩＮＶの出力低減または発振動作停止を、発信器４２およびドライブ回路４３を通じて行うように構成される。
【００２４】
次に、本実施形態における管電圧検出部１、非対称成分検出部２およびＯＲ部３などの具体回路の例を説明する。図３の例に示す放電灯点灯装置では、非対称成分検出部２、ＯＲ部３および制御回路４は図２の放電灯点灯装置と同様に構成され、管電圧検出部１の回路構成が相違している。すなわち、図３の管電圧検出部１には、図２のインダクタＬ１１およびダイオードＤ１１に代えて、チョークコイルＬと放電灯Ｌａのフィラメントとの接続点にアノードが接続されカソードが抵抗Ｒ１１の一端に接続されるダイオードＤ１１ａと、抵抗Ｒ１１の他端と回路グランドとの間に接続される抵抗Ｒ１２とが図２の管電圧検出部１との相違点として設けられている。抵抗Ｒ１２はコンデンサＣ１１の放電用である。
【００２５】
以上のような構成の放電灯点灯装置によれば、最も大きいワット数の放電灯の正常点灯時でも誤動作せず、最も小さいワット数の放電灯がエミレス状態になったことを簡単な構成で確実に検出して回路を保護することができる。
【００２６】
図８は本発明に係る第２実施形態の放電灯点灯装置の概略構成図、図９，図１０は図８の放電灯点灯装置の具体構成例を示す図であり、これらの図を用いて以下に第２実施形態の説明を行う。なお、図９，図１０には図２，図３と同様の制御回路４が設けられている。
【００２７】
図８に示す放電灯点灯装置は、インバータ回路ＩＮＶと、コンデンサＣ０と、負荷回路Ｚと、ＯＲ部３とを第１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点として、放電灯Ｌａが両側エミレスに至ったことを検出すべく、放電灯Ｌａの管電圧を検出する管電圧検出部１ａと、放電灯Ｌａの高圧側と回路グランドとの間に放電灯Ｌａの低圧側のフィラメントをも含めた構成で設けられ、各部電圧・電流の非対称成分を検出する非対称成分検出部２ａとを備えている。ただし、管電圧検出部１ａのしきい値は、最もワット数の大きい放電灯の正常点灯時に誤動作しないレベルに設定される。また、非対称成分検出部２ａのしきい値は、正常時のフィラメント電圧を超える値であって、最も低ワットの放電灯が両側エミレスに至った場合のフィラメントの両端電圧を加えた値未満に設定される。
【００２８】
第１実施形態と相違する管電圧検出部１ａおよび非対称成分検出部２ａの具体回路の一例を説明する。図９の管電圧検出部１ａには、図２のコンデンサ１１に代えて、抵抗Ｒ１１の他端と回路グランドとの間に接続されるコンデンサＣ１１ａが図２の管電圧検出部１との相違点として設けられている。つまり、管電圧検出部１ａは、低圧側のフィラメントの両端電圧を含めずに管電圧を検出する構成になっている。ただし、ツェナーダイオードＺＤ１１のツェナー電圧は、最もワット数の大きい放電灯の正常点灯時に誤動作しないレベルに設定される。
【００２９】
図９の非対称成分検出部２ａには、図２の抵抗Ｒ２１，Ｒ２２に代えて、コンデンサＣ０およびチョークコイルＬの接続点と回路グランドに一端が接続された低圧側のフィラメントの他端との間に直列に接続される抵抗Ｒ２１ａ，Ｒ２２ａと、抵抗Ｒ２１ａ，Ｒ２２ａの接続点とダイオードＤ３２のアノードとの間に介設され抵抗Ｒ２１ａ，Ｒ２２ａの接続点にカソードが接続されるツェナーダイオードＺＤ２２とが図２の非対称成分検出部２との相違点として設けられている。ここで、コンデンサＣ２１は低圧側の抵抗Ｒ２２ａと並列に接続される。すなわち、非対称成分検出部２ａは、コンデンサＣ２１の両端電圧と放電灯Ｌａの低圧側のフィラメントの両端電圧との和電圧をコンパレータ３１の非反転端子側に出力する構成になっている。さらに詳述すると、片側エミレス時には正または負の直流電圧にフィラメントの両端電圧（高周波）が重畳した信号が、両側エミレス時には上昇したフィラメントの両端電圧（高周波）がコンパレータ３１の非反転端子側に現れる。そして、正の電圧はツェナーダイオードＺＤ２２およびダイオードＤ３２を介して、負の電圧はツェナーダイオードＺＤ２１およびトランジスタＱ２１を介してコンパレータ３１の非反転端子に伝達される。
【００３０】
次に、管電圧検出部１ａおよび非対称成分検出部２ａの具体回路の別例を説明する。図１０の例に示す放電灯点灯装置では、管電圧検出部１ａの回路構成が図９のそれと相違している。すなわち、図１０の管電圧検出部１ａには、図３のコンデンサＣ１１に代えて、抵抗Ｒ１１の他端と回路グランドとの間に接続されるコンデンサＣ１１ａが図３の管電圧検出部１との相違点として設けられ、図１０の管電圧検出部１ａは、低圧側のフィラメントの両端電圧を含めずに管電圧を検出する構成になっている。ただし、ツェナーダイオードＺＤ１１は、最大ワットの放電灯の正常点灯時には導通しないレベルに設定される。
【００３１】
以上のような構成の放電灯点灯装置によれば、最も大きいワット数の放電灯の正常点灯時でも誤動作せず、最も小さいワット数の放電灯がエミレス状態になったことを簡単な構成で確実に検出して回路を保護することができる。
【００３２】
図１１は本発明に係る第３実施形態の放電灯点灯装置の概略構成図であり、この図を用いて以下に第３実施形態について説明すると、図１１に示す放電灯点灯装置は、インバータ回路ＩＮＶと、コンデンサＣ０と、負荷回路Ｚと、ＯＲ部３とを第１，第２実施形態と同様に備えているほか、図１と同様の管電圧検出部１と、図８と同様の非対称成分検出部２ａとを備えている。
【００３３】
これら管電圧検出部１および非対称成分検出部２ａの具体構成例は既に説明した通りであるが、図１２に図１１の放電灯点灯装置の具体構成例をさらに示す。図１２の例において、管電圧に応じた信号源のチョークコイルＬの２次巻線としてインダクタＬ１２が設けられ、この中点は回路グランドに接続されている。インダクタＬ１２の一端にはダイオードＤ１１のアノードが接続され、他端にはダイオードＤ１１’のアノードが接続されている。ダイオードＤ１１のカソードと回路グランドに一端が接続された低圧側のフィラメントの他端との間にはコンデンサＣ１１が接続され、ダイオードＤ１１’のカソードと低圧側のフィラメントの他端との間にはコンデンサＣ１１’が接続されている。
【００３４】
ダイオードＤ１１，Ｄ１１’のカソードには、コンパレータ３０ａの非反転端子，反転端子がそれぞれ接続され、またコンパレータ３０ｂの反転端子，非反転端子がそれぞれ接続され、さらにダイオードＤ１０，Ｄ１０’がそれぞれ接続されている。
【００３５】
そして、基準電圧Ｖｒｅｆが反転端子に印加するコンパレータ３０ｃの非反転端子に、ダイオードＤ１０，Ｄ１０’の両カソードが接続され、コンパレータ３０ａ，３０ｂ，３０ｃの各出力が３入力のＯＲ回路３’に接続されている。ただし、基準電圧Ｖｒｅｆは、最もワット数の大きい放電灯の通常点灯時にコンパレータ３０ｃの非反転端子に印加する電圧を超える値に設定される。
【００３６】
上記構成の放電灯点灯装置では、コンデンサＣ１１および低圧側フィラメント間の電圧とコンデンサＣ１１’および低圧側フィラメント間の電圧とが、コンパレータ３０ａ，３０ｂで互いに比較され、またそれらの和電圧がコンパレータ３０ｃで基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。そして、コンパレータ３０ａ，３０ｂ，３０ｃの各出力がＯＲ回路３’に入力され、論理和処理される。つまり、コンパレータ３０ａ，３０ｂは、片側エミレスの状態を検出し、コンパレータ３０ｃは両側エミレスの状態を検出するのである。
【００３７】
以上のような構成の放電灯点灯装置によれば、最も大きいワット数の放電灯の正常点灯時でも誤動作せず、最も小さいワット数の放電灯がエミレス状態になったことを簡単な構成で確実に検出して回路を保護することができる。
【００３８】
なお、上記各実施形態では、直流電源Ｅの両端に直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２により構成されるインバータ回路が使用されるが、本発明の放電灯点灯装置では、例えば、図１３に示すように一石式のインバータ回路を使用する構成でもよい。この構成でも同様な効果が得られる。なお、図１３中、Ｑはスイッチング素子、Ｌ’はインダクタそしてＣ５はコンデンサである。
【００３９】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１記載の発明によれば、放電灯の一対のフィラメントの非電源側端子間にフィラメント予熱通電用インピーダンスを有し高周波電力にて放電灯を点灯させる放電灯点灯手段と、放電灯の管電圧を抵抗分圧した電圧と前記一つのフィラメントの両端電圧であるフィラメント電圧との和電圧を検出する管電圧検出手段と、前記管電圧検出手段の出力を放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値と比較判別する第１の検出・判別手段と、放電灯の電圧または電流の直流成分を検出して放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値以上を判別する第２の検出・判別手段と、前記第１の検出・判別手段と第２の検出・判別手段の何れかの信号が発生した場合に、放電灯点灯手段から放電灯への出力を少なくとも低下させる制御手段とを備えるので、定格ランプ電流がほぼ同じで点灯時の管電圧が大きく異なる複数種の放電灯のいずれをも使用可能とし、放電灯の寿命末期の現象を簡単な構成で確実に検出して回路を保護することができる。つまり、放電灯の正常時と寿命末期でフィラメント電圧が大きく変化することに着目し、管電圧検出機能または非対称成分検出機能と組み合わせることによって、簡単な構成で寿命末期に出現する現象の確実な検出を図るのである。
【００４０】
請求項２記載の発明によれば、放電灯の一対のフィラメントの非電源側端子間にフィラメント予熱通電用インピーダンスを有し高周波電力にて放電灯を点灯させる放電灯点灯手段と、前記一つのフィラメントの両端電圧であるフィラメント電圧と放電灯の電圧または電流の直流成分との和電圧を検出する直流検出手段と、前記直流検出手段の出力を放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値と比較判別する第１の検出・判別手段と、放電灯の管電圧を検出して放電灯の正常時の値を超える値に設定した所定値以上を判別する第２の検出・判別手段と、前記第１の検出・判別手段と第２の検出・判別手段の何れかの信号が発生した場合に、放電灯点灯手段から放電灯への出力を少なくとも低下させる制御手段とを備えるので、定格ランプ電流がほぼ同じで点灯時の管電圧が大きく異なる複数種の放電灯のいずれをも使用可能とし、放電灯の寿命末期の現象を簡単な構成で確実に検出して回路を保護することができる。
【００４１】
請求項３記載の発明によれば、放電灯の一対のフィラメントの非電源側端子間にフィラメント予熱通電用インピーダンスを有し高周波電力にて放電灯を点灯させる放電灯点灯手段と、前記一つのフィラメントの両端電圧であるフィラメント電圧を含めて放電灯の管電圧を検出する管電圧検出手段と、前記フィラメント電圧と放電灯の電圧または電流の直流成分との和電圧を検出する直流検出手段と、前記管電圧検出手段の出力を放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値と比較判別する第１の検出・判別手段と、前記直流検出手段の出力を放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値と比較判別する第２の検出・判別手段と、前記第１の検出・判別手段と第２の検出・判別手段の何れかの信号が発生した場合に、放電灯点灯手段から放電灯への出力を少なくとも低下させる制御手段とを備えるので、定格ランプ電流がほぼ同じで点灯時の管電圧が大きく異なる複数種の放電灯のいずれをも使用可能とし、放電灯の寿命末期の現象を簡単な構成で確実に検出して回路を保護することができる。
【００４２】
請求項４記載の発明によれば、請求項１または２記載の放電灯点灯装置において、管電圧検出手段は、管電圧の正または負のサイクルの電圧を検出するためのダイオードを含むので、定格ランプ電流がほぼ同じで点灯時の管電圧が大きく異なる複数種の放電灯のいずれをも使用可能とし、放電灯の寿命末期の現象を簡単な構成で確実に検出して回路を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の放電灯点灯装置の概略構成図である。
【図２】図１の放電灯点灯装置の具体構成例を示す図である。
【図３】図１の放電灯点灯装置の具体構成例を示す図である。
【図４】放電灯のフィラメント部分の拡大図である。
【図５】フィラメントの両端電圧を決定する３つの要素の説明図である。
【図６】放電灯内部の電位傾度を、高周波の半サイクルを想定して模式的に示した図である。
【図７】放電灯の正常時および寿命末期時におけるフィラメントの両端電圧のばらつきの様子を示す分布図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態の放電灯点灯装置の概略構成図である。
【図９】図８の放電灯点灯装置の具体構成例を示す図である。
【図１０】図８の放電灯点灯装置の具体構成例を示す図である。
【図１１】本発明に係る第３実施形態の放電灯点灯装置の概略構成図である。
【図１２】図１１の放電灯点灯装置の具体構成例を示す図である。
【図１３】インバータ回路の別例を示す図である。
【図１４】従来の放電灯点灯装置の構成図である。
【符号の説明】
ＩＮＶインバータ回路
Ｃ０コンデンサ
Ｚ負荷回路
１，１ａ管電圧検出部
２，２ａ非対称成分検出部
３ＯＲ部

Claims

放電灯の一対のフィラメントの非電源側端子間にフィラメント予熱通電用インピーダンスを有し高周波電力にて放電灯を点灯させる放電灯点灯手段と、放電灯の管電圧を抵抗分圧した電圧と前記一つのフィラメントの両端電圧であるフィラメント電圧との和電圧を検出する管電圧検出手段と、前記管電圧検出手段の出力を放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値と比較判別する第１の検出・判別手段と、放電灯の電圧または電流の直流成分を検出して放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値以上を判別する第２の検出・判別手段と、前記第１の検出・判別手段と第２の検出・判別手段の何れかの信号が発生した場合に、放電灯点灯手段から放電灯への出力を少なくとも低下させる制御手段とを備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
放電灯の一対のフィラメントの非電源側端子間にフィラメント予熱通電用インピーダンスを有し高周波電力にて放電灯を点灯させる放電灯点灯手段と、前記一つのフィラメントの両端電圧であるフィラメント電圧と放電灯の電圧または電流の直流成分との和電圧を検出する直流検出手段と、前記直流検出手段の出力を放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値と比較判別する第１の検出・判別手段と、放電灯の管電圧を検出して放電灯の正常時の値を超える値に設定した所定値以上を判別する第２の検出・判別手段と、前記第１の検出・判別手段と第２の検出・判別手段の何れかの信号が発生した場合に、放電灯点灯手段から放電灯への出力を少なくとも低下させる制御手段とを備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
放電灯の一対のフィラメントの非電源側端子間にフィラメント予熱通電用インピーダンスを有し高周波電力にて放電灯を点灯させる放電灯点灯手段と、前記一つのフィラメントの両端電圧であるフィラメント電圧を含めて放電灯の管電圧を検出する管電圧検出手段と、前記フィラメント電圧と放電灯の電圧または電流の直流成分との和電圧を検出する直流検出手段と、前記管電圧検出手段の出力を放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値と比較判別する第１の検出・判別手段と、前記直流検出手段の出力を放電灯の正常時の値を超え寿命末期の値未満に設定した所定値と比較判別する第２の検出・判別手段と、前記第１の検出・判別手段と第２の検出・判別手段の何れかの信号が発生した場合に、放電灯点灯手段から放電灯への出力を少なくとも低下させる制御手段とを備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
管電圧検出手段は、管電圧の正または負のサイクルの電圧を検出するためのダイオードを含むことを特徴とする請求項１または２記載の放電灯点灯装置。