JP4089182B2 - 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、放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来の放電灯点灯装置の回路図である。図中、１は交流電源、２は整流回路、３は直流平滑回路、４はインバータ回路、５はインバータ制御回路、６は制御電源回路、７は電源電圧検出回路である。交流電源１は整流回路２により整流され、直流平滑回路３により平滑されて直流電圧に変換される。直流平滑回路３は少なくとも平滑コンデンサＣ１１を含んで構成され、さらにチョークコイルやチョッパー回路を含むこともある。直流平滑回路３の平滑コンデンサＣ１１に得られた直流電圧は、インバータ回路４のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路に印加される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はインバータ制御回路５により所定の周波数で交互にオン・オフされる。一方のスイッチング素子Ｑ２の両端には直流カット用のコンデンサＣ１３と共振用のインダクタＬ１１を介して放電灯Ｌａと共振用コンデンサＣ１２の並列回路が接続されている。インダクタＬ１１とコンデンサＣ１２は共振回路を構成しており、共振作用によりコンデンサＣ１２の両端に生じる高周波電圧が放電灯Ｌａに印加される。
【０００３】
図１２は放電灯Ｌａのランプ電圧ＶＬａとインバータ回路４の動作周波数ｆの関係を示している。図１２のイはインダクタＬ１１とコンデンサＣ１２により定まる無負荷時（消灯時）の出力特性であり、ロは放電灯点灯時の出力特性である。交流電源１が投入されると、放電灯Ｌａの両端電圧を抑えながら（放電開始しないように）フィラメントを予熱する予熱モード（図１２の動作周波数ｆｐｈ）、放電灯Ｌａを始動させるように高い電圧を印加する始動モード（図１２の動作周波数ｆｓｔ）を経て放電灯Ｌａを安定点灯させる点灯モード（図１２の動作周波数ｆｓ）に移行するように、インバータ制御回路５によりスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン・オフ周波数が制御される。
【０００４】
インバータ制御回路５は、平滑用コンデンサＣ１５を含んだ制御電源回路６により電源供給されており、交流電源１の投入後に電源供給を開始され、交流電源１の遮断後には電源供給を停止される。ここで、交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生した時（例えば雷サージ発生による電力系統の切替時等に発生）の動作について図１３をもとに説明する。ただし、図１３は電源電圧検出回路７が無い場合のものであり、電源電圧検出回路７の作用については後述する。
【０００５】
ｔ１０で停電すると、直流平滑回路３の出力電圧（インバータ回路４の入力電圧）ＶＣ１１は低下していくとともに、ランプ電流ＩＬａが減少していき、ランプ電圧ＶＬａが増加していく。ここで、制御電源回路６の電源容量（ここではコンデンサＣ１５の容量で決定される）に対するインバータ制御回路５の消費電力に比べて、直流平滑回路３の電源容量（ここではコンデンサＣ１１の容量で決定される）に対する放電灯Ｌａの消費電力の比率は通常比較的大きいので、ＶＣ１１の低下に対して制御電源回路６の出力電圧（インバータ制御回路５の入力電圧）Ｖｃｃは緩やかに低下していく。したがって、停電後しばらくの間、インバータ制御回路５は点灯モード周波数ｆｓでインバータ回路４を動作継続させることになり、コンデンサＣ１１の電圧ＶＣ１１が低下していき、ｔ１１で放電灯Ｌａが立ち消えを起こした後も、点灯モード周波数ｆｓでインバータ回路４を動作継続させている。その後、ｔ１２で交流電源１が復電すると、インバータ制御回路５は点灯モード周波数ｆｓでインバータ回路４を動作継続させている為、図１２のイ（無負荷共振特性）上の動作ポイントで動作していることになり、ランプ放電開始に必要な始動電圧Ｖ１１を得られずランプ不点のままで、しかも、無負荷共振周波数ｆｏよりも低い動作周波数ｆｓで進相動作を継続するため、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に過大なストレスを与えることになる。
【０００６】
電源電圧検出回路７は上記不具合を解決するために設けられており、整流回路２の出力を抵抗Ｒ１〜Ｒ４で分圧し、その分圧した電圧をコンデンサＣ１で平滑した検出電圧Ｖｋを出力する。この検出電圧Ｖｋがインバータ制御回路５のリセット端子（Ｒｅｓｅｔ）に入力され、内部に設けられた基準電圧以下になると、インバータ回路動作を停止するとともに、再度、検出電圧Ｖｋが基準電圧を超えると、予熱モードからリスタートできるようにリセットされる。つまり、電源電圧の低下時に放電灯Ｌａの立ち消えが発生する前に電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋが上記基準電圧以下となるようにして、リセット動作を行うことによって上記不具合を解決している。
【０００７】
ここで、放電灯点灯装置が広範囲の交流入力電源（例えば１００Ｖ〜２００Ｖ）に対応可能な場合、交流電源の瞬間的な電圧降下や停電が発生した時、交流電源の電圧値によってリセット動作するまでの時間が異なり、交流電源が１００Ｖの場合に比べて、交流電源が２００Ｖの場合の方がリセット動作するまでの時間が長くなる。
【０００８】
図１４のニは交流電源が２００Ｖの場合の検出電圧Ｖｋ１、ハは交流電源が１００Ｖの場合の検出電圧Ｖｋ２を示したもので、ｔ２１で停電が発生すると、定常時電圧の低い１００Ｖ時の検出電圧は早いタイミングｔ２２で基準電圧Ｖｔｈ以下となり、リセット動作するが、定常時電圧の高い２００Ｖ時の検出電圧は遅いタイミングｔ２３でリセット動作する。この差が△Ｔ２＝ｔ２３−ｔ２２となり、この△Ｔ２の間に放電灯Ｌａが立ち消えをしてしまうと、復電後もランプは不点状態のままであり、かつスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２が進相動作を持続しているので過大なストレスが印加される。
【０００９】
上記不具合を解決した放電灯点灯装置が特願２０００−３１１１８６号で提案されており、その回路を図１５に示す。図１５の従来例によれば、定格電圧が最も低い交流電源入力時の平滑用コンデンサＣ１の電圧と略同じ電圧のツェナダイオードＺＤ１をコンデンサＣ１と並列に追加して、リセット回路が動作するまでの検出に要する時間を交流電源電圧値によらず略一定としている。
【００１０】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列回路と直列にツェナダイオードＺＤ２を接続し、交流電源が正常時の検出電圧値と電圧降下時の検出電圧値の差が大きくなるようにして、リセット回路が動作するまでの検出に要する時間を短くしている。このように、△Ｔ２の影響を実質的に無くすことで図１１の従来例の課題を解決している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図１５の従来例における動作は図１６（ａ）〜（ｃ）のようになる。一点鎖線部は図１３と同じであり、同じ部分の説明は省略する。ｔ１０で交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生すると、ランプ電流ＩＬａが減少するとともにランプ電圧ＶＬａが増加する。放電灯Ｌａが立ち消えするｔ１１に至る前のｔ１３でリセット回路が動作してインバータ回路の動作を停止する。ｔ１２で復電すると、交流電源が投入された時と同様に、予熱時のスイッチング周波数ｆｐｈから始動電圧を発生させるスイッチング周波数ｆｓｔを経て点灯時のスイッチング周波数ｆｓに移行するので、放電灯Ｌａは立ち消えを持続することはない。
【００１２】
ところで一般的な放電灯点灯装置は、ランプが寿命末期等で電圧が上昇する異常になった時にランプ及びインバータに過大なストレスが加わり、破損に至ることを防止する目的で、例えばランプ両端電圧が所定電圧以上になるとインバータの動作を停止させる負荷異常検出手段（ランプ電圧検出回路）が付加されている。ランプ電圧検出回路は、ランプが正常点灯している時の電圧よりも高い電圧で動作するように設定されるが、極力低い電圧に設定すればするほど安全性の面で有利であることは言うまでもない。
【００１３】
このような放電灯点灯装置で交流電源の瞬間的な電圧降下や停電が発生した時の動作を、図１６（ｄ）をもとに説明する。ｔ１０で交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生すると、ランプ電流ＩＬａが減少するとともにランプ電圧ＶＬａが増加する。ランプ電圧ＶＬａが上昇し、ランプ電圧検出回路の動作電圧に達すると、強制的にインバータ回路の動作は停止維持される。すると、ｔ１２で復電してもインバータの動作が停止維持されているため、ランプ不点灯を持続してしまうといった不具合を生じる。
【００１４】
通常の交流電源オフから交流電源オンまでの時間は、制御電源回路６の出力電圧Ｖｃｃが立ち下がるまでの時間に対して十分長いので、交流電源オフ時にこのようなことが発生しても次の交流電源オン時には制御電源回路６の出力電圧Ｖｃｃが無くなることによりランプ電圧検出回路がリセットされている。つまり、通常の交流電源オンでは問題無いが、上述のように交流電源の瞬間的な電圧降下や停電が発生した場合の復電時にランプ不点灯持続といった不具合を生じてしまう。
【００１５】
ここで、リセット回路が動作した時にシーケンスリセット動作としてランプ電圧検出回路もリセットする（例えば、予熱及び始動の動作時まではランプ電圧検出回路動作を不動作とする）ようにすれば、復電した時にランプ電圧検出回路もリセットされているので、再び予熱時のスイッチング周波数ｆｐｈから動作開始できる。
【００１６】
しかしながら、ｔ１４（ランプ電圧検出回路動作）からｔ１３（リセット回路動作）までの間に復電すると、上記と同様にランプ電圧検出回路が動作したまま復電するため、ランプ不点灯を持続してしまうといった不具合が生じることになる。
【００１７】
仮に、従来例の構成で解決しようとすれば、わずかな交流電源の電圧降下でリセット動作するように設計すればよいが、同一電源系統に接続される他の機器が動作開始した時等に発生するわずかな電圧降下のたびにリセット動作することになり、ユーザーに不快感を与えてしまう恐れがある。
【００１８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、放電灯の異常を検出する負荷異常検出部を有する放電灯点灯装置において、交流電源の電圧検出結果に基づいて負荷異常検出部の動作を補正できるようにすることを課題とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の放電灯点灯装置によれば、上記の課題を解決するために、交流電源の電源電圧を受けて直流電圧を出力する直流電源部と、直流電源部の出力電圧を高周波の交流電圧に変換して放電灯に供給する、少なくとも一つのインダクタ、コンデンサを含むインバータ回路部と、前記インバータ回路部の動作を前記放電灯の予熱、始動、点灯モードの順に制御する制御回路部と、放電灯の異常を検出し、前記インバータ回路部の出力低減又は停止を維持させる信号を発生する負荷異常検出回路部と、前記制御回路部及び前記負荷異常検出回路部の動作電源を生成する制御電源部と、交流電源の電源電圧に応じた大きさの直流の検出電圧を発生する電源電圧検出部と、前記電源電圧検出部の電圧が第一の所定値以下で動作する第一のリセット手段と、前記電源電圧検出部の電圧が第一の所定値よりも低い第二の所定値以下で動作する第二のリセット手段を備え、前記第一のリセット手段で前記負荷異常検出回路部の動作を実質的に不動作にするとともに、前記第二のリセット手段で前記制御回路部の動作をリセットすることを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態について説明するが、実施の形態４以降が本発明に対応しており、実施の形態１〜３は本発明の前提となる構成として説明する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１に第一の実施の形態を示す。この実施の形態は図１５の従来例にランプ電圧検出回路８を追加するとともに、インバータ回路４を自励式インバータとしてインバータ制御回路５を削除した構成である。ランプ電圧検出回路８は、ランプ電圧ＶＬａが上昇し所定電圧に達するとスイッチ手段ＳＷのオン信号を出力して、強制的にインバータ回路４の動作を停止維持するように動作する。
【００２１】
また、交流電源１の電源電圧に応じた大きさの直流の検出電圧を発生する電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋはランプ電圧検出回路８と接続される。図２にランプ電圧検出回路８の具体的構成の一例を示す。放電灯Ｌａの非接地側管端とインダクタＬ１１との接続点には、コンデンサＣ２０の一端が接続されている。コンデンサＣ２０の他端にはダイオードＤ２１のアノードとダイオードＤ２３のカソードが接続されている。ダイオードＤ２３のアノードは接地点（放電灯Ｌａの接地側管端）に接続されており、ダイオードＤ２１のカソードと接地点との間には、抵抗Ｒ２０，Ｒ２２の直列回路が接続されている。抵抗Ｒ２２の両端にはコンデンサＣ２２が並列接続されている。コンデンサＣ２２の電圧ＶｄはコンパレータＣＰ１の＋端子に印加されている。制御電源回路６の出力電圧ＶｃｃはコンパレータＣＰ１に電源電圧として供給されるとともに、抵抗Ｒ２５を介してツェナーダイオードＺＤ２０に印加される。ツェナーダイオードＺＤ２０と抵抗Ｒ２５の接続点に得られる定電圧は、コンパレータＣＰ１の−端子に印加されている。コンパレータＣＰ１の出力端子は抵抗Ｒ２６によりプルアップされるとともに、ダイオードＤ２８を介してコンパレータＣＰ１の＋端子に接続されており、さらに、スイッチ手段ＳＷのオン・オフ制御信号として出力される。
【００２２】
放電灯Ｌａの両端電圧ＶＬａは高周波的に極性が交番するが、放電灯Ｌａの非接地側管端とインダクタＬ１１との接続点が負極性のピークとなるときに、ダイオードＤ２３を介してコンデンサＣ２０が充電され、これにより、コンデンサＣ２０には放電灯Ｌａの両端電圧ＶＬａの負極性のピークが充電される。放電灯Ｌａの非接地側管端とインダクタＬ１１との接続点が正極性のピークとなるとき、この放電灯Ｌａの両端電圧ＶＬａにコンデンサＣ２０の電圧が加算されることにより、ランプ電圧ＶＬａのピークｔｏピークに応じた電圧が検出される。この電圧をダイオードＤ２１を介して抵抗Ｒ２０，Ｒ２２の直列回路に印加して分圧し、コンデンサＣ２２により平滑して、ランプ電圧の検出電圧Ｖｄを得ており、コンパレータＣＰ１の＋端子に入力される。コンパレータＣＰ１の−端子にはツェナーダイオードＺＤ２０により決定された基準電圧が入力される。通常動作時は検出電圧Ｖｄが基準電圧より低いため、コンパレータＣＰ１の出力はＬｏｗレベルであり、スイッチ手段ＳＷにオフ信号を出力する。
【００２３】
ランプが寿命末期等の異常状態になるとランプ両端電圧ＶＬａが上昇し、検出電圧Ｖｄが基準電圧以上になると、コンパレータＣＰ１の出力はオープンとなり、抵抗Ｒ２６を介してスイッチ手段ＳＷにＨｉｇｈレベルのオン信号を出力するとともに、ダイオードＤ２８を介して検出電圧Ｖｄを高い電圧のまま保持させる。つまり、インバータ回路４の動作を停止維持させるようになっている。一方、電源電圧検出回路７はインバータ回路４の入力である電解コンデンサＣ１１のプラス側電位を検出しているが、図１のように、整流回路２の出力を検出してもよい。
【００２４】
電源電圧検出回路７の出力電圧ＶｋはダイオードＤ２７を介してランプ電圧ＶＬａの検出電圧Ｖｄのラインに接続されており、通常時にはダイオードＤ２７はオフするようになっている。交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、電源電圧検出回路７の出力電圧Ｖｋが低下していくと、ダイオードＤ２７を介して上昇しようとする検出電圧Ｖｄを抑制することができるので、ランプ電圧検出回路８の誤検出動作を防止することができる。
【００２５】
ここで、この実施の形態ではインバータ回路４は自励式インバータであるため、交流電源の低下で立ち消えを起こしていても周波数が自動的に変化していき、復電後ランプを再点灯させることができる。この実施の形態では、瞬間的な電圧降下や停電が発生した場合にランプ電圧検出回路８の検出電圧Ｖｄに電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋに応じた補正をかけているので、ランプが異常状態になった場合の検出機能を維持したまま、電源電圧の低下による誤検出動作を防止し、ユーザーに不快感を与えることなく復電後のランプ立ち消えを防止できる。
【００２６】
（実施の形態２）
図３に第二の実施の形態を示す。この実施の形態は図１に対してランプ電圧検出回路８にリセット端子（Ｒｅｓｅｔ）を設けたものである。このリセット端子（Ｒｅｓｅｔ）は電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋに接続されており、電源電圧の検出電圧Ｖｋが基準電圧以下になると、ランプ電圧検出回路８の出力をＬｏｗレベルにするように動作する。このような構成を採ることにより、交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、電源電圧の検出電圧Ｖｋが低下していくと、ランプ電圧検出回路８を不動作とするので、誤検出動作を防止することができる。
【００２７】
ここでもインバータ回路４は自励式インバータとしてあり、交流電源１の低下でランプＬａが立ち消えを起こしていても周波数が自動的に変化していき、復電後、ランプを再点灯させることができる。このようにして、ユーザーに不快感を与えることなく復電後のランプ立ち消えを防止できる。
【００２８】
（実施の形態３）
図４に第三の実施の形態を示す。この実施の形態は図３においてインバータ回路４にインバータ制御回路５を付加して他励式インバータとするとともに、インバータ回路４の点灯モード周波数をインダクタＬ１１とコンデンサＣ１２により定まる無負荷時共振周波数ｆｏとほぼ同じに設定したものである。ランプ電圧検出回路８はランプ電圧が異常に上昇するとインバータ制御回路５にＨｉｇｈレベルの信号を送り、インバータ回路４の動作を停止させる。
【００２９】
図３の実施の形態と同様に、ランプ電圧検出回路８のリセット端子（Ｒｅｓｅｔ）は電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋに接続されており、検出電圧Ｖｋが基準電圧以下になるとランプ電圧検出回路８の出力をＬｏｗレベルにするように動作する。すなわち、交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、検出電圧Ｖｋが低下していくと、ランプ電圧検出回路８を不動作とするので、誤検出動作を防止することができる。
【００３０】
インバータ回路４は図１２における無負荷時共振周波数ｆｏの近傍で動作するため、交流電源の低下で立ち消えを起こしていても、復電後に始動電圧Ｖ１１以上の電圧をランプに印加させることができる。つまり、ランプを再点灯させることができる。このようにして、ユーザーに不快感を与えることなく復電後のランプ立ち消えを防止できる。
【００３１】
（実施の形態４）
図５に第四の実施の形態を示す。この実施の形態は図１５の従来例にランプ電圧検出回路８を追加したもので、ランプ電圧ＶＬａが上昇し所定電圧に達するとランプ電圧検出回路８が動作し、強制的にインバータ回路４の動作を停止維持されるようにインバータ制御回路５を動作させる。また、電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋはランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１とインバータ制御回路５のリセット端子Ｒｅｓｅｔ２に接続されている。
【００３２】
ランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１の基準電圧はインバータ制御回路５のリセット端子Ｒｅｓｅｔ２の基準電圧よりも高く設定されている。このような構成を採ることにより、交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋが低下していくと、まず、ランプ電圧検出回路８の動作を不動作として、検出電圧Ｖｋがさらに低下した後にインバータ制御回路５をリセットして電圧降下時にインバータ回路４の動作を停止するとともに復電後、放電灯Ｌａを予熱モードから再起動させている。
【００３３】
つまり、図１６におけるｔ１０〜ｔ１４の間にランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１を動作させ、ｔ１４からｔ１１の間にインバータ制御回路５のリセット端子Ｒｅｓｅｔ２を動作させるようにしているので、ユーザーに不快感を与えることなく、復電後のランプ立ち消えを防止することができる。
【００３４】
（実施の形態５）
図６に第五の実施の形態を示す。この実施の形態は図５の実施の形態に第２の電源電圧検出回路７’を追加するとともに、この電源電圧検出回路７’の出力電圧Ｖｋ’をランプ電圧検出回路８のリセット入力端子であるＲｅｓｅｔ１に入力している。
【００３５】
ここで、第２の電源電圧検出回路７’は例えば電源電圧検出回路７と同様の構成であり、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値を小さくすることにより、検出電圧Ｖｋよりも高い検出電圧Ｖｋ’を出力するようにしているとともに、ランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１とインバータ制御回路５のリセット端子Ｒｅｓｅｔ２の基準電圧は同じに設定している。このような構成を採ることにより、交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、検出電圧Ｖｋ及びＶｋ’が低下していくと、まず、第２の電源電圧検出回路７’の検出電圧Ｖｋ’によりランプ電圧検出回路８の動作を不動作として、さらに、電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋが低下した後にインバータ制御回路５をリセットして電圧降下時にインバータ回路４の動作を停止するとともに復電後、放電灯Ｌａを予熱モードから再起動させている。
【００３６】
つまり、図１６におけるｔ１０〜ｔ１４の間にランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１を動作させ、ｔ１４からｔ１１の間にインバータ制御回路５のリセット端子Ｒｅｓｅｔ２を動作させるようにしているので、ユーザーに不快感を与えることなく復電後のランプ立ち消えを防止することができる。
【００３７】
（実施の形態６）
図７に第六の実施の形態を示す。この実施の形態は、図５の実施の形態でインバータ回路４をランプ２灯並列接続構成とするとともに、ランプ電圧検出回路８の具体的構成の一例を示したものである。まず、ランプ２灯の並列接続構成について説明する。インバータ回路４のスイッチング素子Ｑ２の両端には直流カット用のコンデンサＣ１６と共振用のインダクタＬ１２を介して放電灯Ｌａ２と共振用コンデンサＣ１７の並列回路が接続されている。インダクタＬ１２とコンデンサＣ１７は共振回路を構成しており、共振作用によりコンデンサＣ１７の両端に生じる高周波電圧が放電灯Ｌａ２に印加される。これにより２灯目の放電灯Ｌａ２の点灯回路が構成されている。１灯目の放電灯Ｌａ１の点灯回路の構成については上述の各実施の形態と同様である。これにより、２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の並列点灯回路が構成される。
【００３８】
各放電灯Ｌａ１，Ｌａ２には、それぞれにランプ電圧のピークｔｏピークに応じた電圧を検出するランプ電圧検出部が設けられている。２灯目の放電灯Ｌａ２の非接地側管端とインダクタＬ１２との接続点には、コンデンサＣ２１の一端が接続されている。コンデンサＣ２１の他端にはダイオードＤ２２のアノードとダイオードＤ２４のカソードが接続されている。ダイオードＤ２４のアノードは接地点（放電灯Ｌａ２の接地側管端）に接続されており、ダイオードＤ２２のカソードと接地点との間には、抵抗Ｒ２１，Ｒ２３の直列回路が接続されている。抵抗Ｒ２３の両端にはコンデンサＣ２３が並列接続されている。コンデンサＣ２３の電圧Ｖｄ２はダイオードＤ２６を介してコンパレータＣＰ１の＋端子に印加されている。１灯目の放電灯Ｌａ１のランプ電圧検出部の構成は、図２で説明したものと同様であり、コンデンサＣ２２に得られる電圧Ｖｄ１はダイオードＤ２５を介してコンパレータＣＰ１の＋端子に印加されている。ダイオードＤ２５，Ｄ２６のカソード側には、抵抗Ｒ２４とコンデンサＣ２４の並列回路が接続されており、電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２のうち、いずれか高い方の電圧が検出電圧ＶｄとしてコンパレータＣＰ１の＋端子に印加される。コンパレータＣＰ１の入力端子は高インピーダンスのため、抵抗Ｒ２４、コンデンサＣ２４は誤動作防止の目的で接続してある。コンパレータＣＰ１の−端子にはツェナーダイオードＺＤ２０により決定された基準電圧が入力される。通常動作時は検出電圧Ｖｄが基準電圧より低いため、コンパレータＣＰ１の出力はＬｏｗレベルであり、インバータ制御回路５にＬｏｗレベルの信号を出力する。
【００３９】
２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のいずれかが寿命末期等の異常状態になると、ランプ両端電圧が上昇し、検出電圧Ｖｄが基準電圧以上になると、コンパレータＣＰ１の出力はオープンとなり、プルアップ用の抵抗Ｒ２６を介してインバータ制御回路５にＨｉｇｈレベル信号が出力される。インバータ制御回路５はＨｉｇｈレベル信号が入力されると、インバータ回路４の動作を停止維持させるようになっている。
【００４０】
本構成において交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生した場合、両方のランプ両端電圧が上昇し、検出電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２の両方からコンデンサＣ２４を充電していくため、１灯用負荷の場合よりいっそう検出電圧Ｖｄが上昇する。一方、交流電源の電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋはリセット端子Ｒｅｓｅｔ１として設けられたコンパレータＣＰ２の＋端子に入力される。コンパレータＣＰ２の−端子にはツェナーダイオードＺＤ２１により決定された基準電圧が入力される。このツェナーダイオードＺＤ２１により決定される基準電圧は、インバータ制御回路５のリセット端子であるＲｅｓｅｔ２の基準電圧よりも高く設定してある。通常動作時は電源電圧検出回路７の検出電圧ＶｋがツェナーダイオードＺＤ２１により決定される基準電圧よりも高いため、コンパレータＣＰ２の出力はオープンであり、ランプ電圧の検出電圧Ｖｄに対して影響を与えない。
【００４１】
交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生し、電源電圧検出回路７の検出電圧ＶｋがツェナーダイオードＺＤ２１により決定される基準電圧以下になると、コンパレータＣＰ２の出力はＬｏｗレベルとなり、抵抗Ｒ２８を介してランプ電圧の検出電圧Ｖｄを低下させる。このような構成を採ることにより、交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、検出電圧Ｖｋが低下していくと、まず、リセット端子Ｒｅｓｅｔ１に対応するコンパレータＣＰ２によりランプ電圧検出回路８の動作を不動作として、さらに、検出電圧Ｖｋが低下した後にインバータ制御回路５をリセットして電圧降下時にインバータ回路４の動作を停止するとともに、復電後、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２を予熱モードから再起動させている。つまり、この実施の形態のように、交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生した時にランプ電圧の検出電圧Ｖｄの上昇が大きい場合でも、リセット端子Ｒｅｓｅｔ１に対応するコンパレータＣＰ２の動作さえ敏感にすればよいので、ユーザーに不快感を与えることなく復電後のランプ立ち消えを防止することができる。
【００４２】
（実施の形態７）
図８に第七の実施の形態を示す。この実施の形態は、図５の実施の形態でインバータ回路４をランプ２灯直列接続構成とするとともに、ランプ電圧検出回路８の具体的構成の他の一例を示したものである。共振用のコンデンサＣ１２には２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の直列回路が接続されており、一方の放電灯Ｌａ２の両フィラメントの電源側端子間には逐次点灯用のコンデンサＣ１８が並列接続されている。放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の共通側フィラメントはコンデンサＣ１９を介して共振用のインダクタＬ１１の２次巻線出力により予熱され、非共通側フィラメントは共振用のコンデンサＣ１２を介して流れる電流により予熱される。
【００４３】
２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の直列回路に印加される電圧は、ランプ電圧検出回路８の抵抗Ｒ２０，Ｒ２２の直列回路により分圧される。抵抗Ｒ２２に得られた分圧電圧は、その一方の極性でダイオードＤ２３を介してコンデンサＣ２０に充電され、他方の極性でコンデンサＣ２０の電圧と加算されて、ダイオードＤ２１とツェナーダイオードＺＤ２２の直列回路を介してコンデンサＣ２４と抵抗Ｒ２４の並列回路に印加され、ピークｔｏピークに応じた電圧Ｖｄとして検出される。この実施の形態では、ランプ電圧を抵抗Ｒ２０とＲ２２で分圧した電圧をコンデンサＣ２０以降に入力するため、コンデンサＣ２０、ダイオードＤ２１は図７の実施の形態に比べて耐圧の低い部品を使用することができる。
【００４４】
ツェナーダイオードＺＤ２２は通常動作時の検出電圧Ｖｄとランプ寿命末期時等でランプ電圧が上昇する時の検出電圧Ｖｄの差を大きくし、異常状態を確実に検出する目的で追加している。すなわち、極力、電圧の上昇分のみを検出するように、通常状態での電圧をツェナーダイオードＺＤ２２によりカットするようにしている。
【００４５】
２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のいずれかが寿命末期等の異常状態になると、異常状態側のランプ両端電圧が上昇する。正常状態側のランプ両端電圧の上昇は小さいが、２灯分のランプ電圧を検出しているため、検出電圧Ｖｄも上昇する。検出電圧Ｖｄが基準電圧以上になると、コンパレータＣＰ１の出力はオープンとなり、プルアップ用の抵抗Ｒ２６を介してインバータ制御回路５にＨｉｇｈレベル信号を出力する。インバータ制御回路５はＨｉｇｈレベル信号が入力されると、インバータ回路４の動作を停止維持させるようになっている。
【００４６】
本構成においても交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生した場合、両方のランプ両端電圧が上昇するため、１灯用負荷の場合より一層、ランプ電圧の検出電圧Ｖｄが上昇する。そこで、ランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１として設けられたコンパレータＣＰ２の＋端子に入力される電源電圧の検出電圧ＶｋがツェナーダイオードＺＤ２１により決定される基準電圧以下になると、コンパレータＣＰ２の出力がＬｏｗレベルとなり、インバータ制御回路５への信号をコンパレータＣＰ１の出力状態にかかわらずＬｏｗレベル信号とする。
【００４７】
図９はインバータ制御回路５の一例を示したものである。図中、５１はＩＣ化された発振回路であり、端子Ｒｏｓｃ、Ｃｏｓｃに接続された抵抗及びコンデンサで決定される周波数の信号を出力端子ＯＵＴから出力する。端子Ｒｏｓｃから流れ出す電流値が大きいほど（端子Ｒｏｓｃとグランド間に接続される抵抗が小さいほど）周波数は高くなる。出力端子ＯＵＴからの信号は駆動回路５２に入力され、駆動回路５２は入力された信号の周波数で交互にスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２をオン・オフさせている。
【００４８】
端子ＡはＨｉｇｈレベル信号が入力されると、出力端子ＯＵＴから出力される信号を停止し、駆動回路５２の動作も停止させる。一方、端子ＢはＬｏｗレベル信号が入力されると出力端子ＯＵＴから出力される信号を停止し、駆動回路５２の動作も停止させる。コンパレータＣＰ４とＣＰ５は、予熱モード、始動モード及び点灯モードを切り替えるためのタイマー回路を構成している。コンパレータＣＰ４とＣＰ５の−端子には抵抗Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６で分圧された基準電圧が入力され、＋端子には抵抗Ｒ３３とコンデンサＣ３１の積分回路の電圧が入力されている。制御電源Ｖｃｃが立ち上がると、コンパレータＣＰ４とＣＰ５の出力はＬｏｗレベルからスタートしている。この時、発振回路５１の端子Ｒｏｓｃには抵抗Ｒ４０とＲ３８及びＲ３９が並列に接続されるため、周波数は予熱モード時の周波数（図１２のｆｐｈ）となる。
【００４９】
所定時間経過後、コンデンサＣ３１の電圧（コンパレータＣＰ５の＋端子の電位）が抵抗Ｒ３４、Ｒ３５と抵抗Ｒ３６の分圧（コンパレータＣＰ５の−端子の電位）を超えると、コンパレータＣＰ５の出力がオープンとなり、端子Ｒｏｓｃには抵抗Ｒ４０とＲ３８の並列回路が接続されるため、周波数は始動モード時の周波数（図１２のｆｓｔ）となる。
【００５０】
その後、コンデンサＣ３１の電圧（コンパレータＣＰ４の＋端子の電位）が抵抗Ｒ３４と抵抗Ｒ３５、Ｒ３６の分圧（コンパレータＣＰ４の−端子の電位）を超えると、コンパレータＣＰ４の出力もオープンとなり、端子Ｒｏｓｃは抵抗Ｒ４０のみの接続に変化するため、周波数は点灯モード時の周波数（図１２のｆｓ）となる。
【００５１】
また、コンパレータＣＰ４の出力がＬｏｗレベルである予熱、始動モードにおいては、抵抗Ｒ３７、ダイオードＤ３１を介してランプ電圧の検出出力Ｖｄを低電圧としているので、ランプが点灯するまでの間、ランプ電圧検出回路８が動作することはない。
【００５２】
リセット端子Ｒｅｓｅｔ２として設けられたコンパレータＣＰ３の＋端子に入力される電源電圧の検出電圧ＶｋがツェナーダイオードＺＤ３１により決定される基準電圧以下になると、コンパレータＣＰ３の出力がＬｏｗレベルとなり、発振回路５１のＢ端子をＬｏｗレベルとして駆動回路５２の動作を停止させるとともに、ダイオードＤ３３を介してコンデンサＣ３１の電荷を引き抜き、タイマー回路を初期状態にリセットする。ここで、基準電圧を決定するツェナーダイオードＺＤ３１は、ランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１として設けられたコンパレータＣＰ２の基準電圧を決定するツェナーダイオードＺＤ２１より低い電圧に設定してある。
【００５３】
このような構成を採ることにより、交流電源の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、電源電圧の検出電圧Ｖｋが低下していくと、まず、コンパレータＣＰ２（Ｒｅｓｅｔ１に対応）によりランプ電圧検出回路８の動作を不動作として、さらに、検出電圧Ｖｋが低下した後にコンパレータＣＰ３（Ｒｅｓｅｔ２に対応）によりインバータ制御回路５をリセットして、電圧降下時にインバータ回路４の動作を停止するとともに復電後、放電灯を予熱モードから再起動させている。
【００５４】
この実施の形態においても、交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生した時にランプ電圧の検出電圧Ｖｄの上昇が大きくなるが、実施の形態３と同様にランプ電圧検出回路８のコンパレータＣＰ２（Ｒｅｓｅｔ１に対応）の動作さえ敏感にすればよいので、ユーザーに不快感を与えることなく復電後のランプ立ち消えを防止することができる。
【００５５】
また、ランプが始動するまでの間にランプ両端に発生する高電圧がランプ電圧検出回路８の検出電圧Ｖｄに発生しないようにしてあるので、ランプ電圧検出回路８の誤検出動作を防止できる。
【００５６】
（実施の形態８）
図１０に第八の実施の形態の要部構成を示す。全体構成は図８と同様である。図１０はインバータ制御回路５の他の一例を示したものであり、図９のインバータ制御回路５とはリセット手段として設けられたコンパレータＣＰ３が動作したときのリセット方法が異なる。また、コンパレータＣＰ４の出力はダイオードＤ３１を介して発振回路５１のＡ端子に接続してあるので、ランプが始動するまでの間にランプ両端に発生する高電圧によりランプ電圧検出回路８の出力がＨｉｇｈレベルになろうとしてもＡ端子をＬｏｗレベルにして誤検出動作を防止している。
【００５７】
リセット手段として設けられたコンパレータＣＰ３の＋端子に入力される電源電圧の検出電圧ＶｋがツェナーダイオードＺＤ３１により決定される基準電圧以下になると、コンパレータＣＰ３の出力がＬｏｗレベルとなり、ツェナーダイオードＺＤ３２を介してコンデンサＣ３１の電荷を引き抜く。ここで、ツェナーダイオードＺＤ３２の電圧は、コンパレータＣＰ５の基準電圧（抵抗Ｒ３４、Ｒ３５と抵抗Ｒ３６の分圧）より大きく、コンパレータＣＰ４の基準電圧（抵抗Ｒ３４と抵抗Ｒ３５、Ｒ３６の分圧）より小さい値に設定している。すなわち、コンパレータＣＰ３の出力がＬｏｗレベルとなると、コンパレータＣＰ４のみＬｏｗレベル出力となるところまでリセットするように設定している。また、コンパレータＣＰ３の基準電圧を決定するツェナーダイオードＺＤ３１は、ランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１の基準電圧（ツェナーダイオードＺＤ２１により決定される電圧）より低い電圧に設定してある。
【００５８】
このような構成を採ることにより、交流電源の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、電源電圧の検出電圧Ｖｋが低下していくと、まず、Ｒｅｓｅｔ１によりランプ電圧検出回路８の動作を不動作として、さらに検出電圧Ｖｋが低下した後に、コンパレータＣＰ３（Ｒｅｓｅｔ２に対応）によりインバータ制御回路５を始動モードまでリセットして電圧降下時にインバータ回路４の動作を始動モードから動作開始させ、復電後、始動モードから点灯モードに移行させている。すなわち、瞬間的な電圧降下や停電が発生した時でも、極力ランプが点灯維持できるようにしているとともに、復電後、速やかに通常点灯状態になるので、ユーザーに与える違和感を最低限に抑えることができる。
【００５９】
また、ランプが始動するまでの間にランプ両端に発生する高電圧がランプ電圧検出回路８の検出電圧Ｖｄに発生しても、ランプ電圧検出回路８の出力を無視できるようにしているので、インバータ制御回路５の誤検出動作を防止できる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、交流電源の電源電圧を受けて直流電圧を出力する直流電源部と、直流電源部の出力電圧を高周波の交流電圧に変換して放電灯に供給する、少なくとも一つのインダクタ、コンデンサを含むインバータ回路部と、前記インバータ回路部の動作を前記放電灯の予熱、始動、点灯モードの順に制御する制御回路部と、放電灯の異常を検出し、前記インバータ回路部の出力低減又は停止を維持させる信号を発生する負荷異常検出回路部と、前記制御回路部及び前記負荷異常検出回路部の動作電源を生成する制御電源部と、交流電源の電源電圧に応じた大きさの直流の検出電圧を発生する電源電圧検出部と、前記電源電圧検出部の電圧が第一の所定値以下で動作する第一のリセット手段と、前記電源電圧検出部の電圧が第一の所定値よりも低い第二の所定値以下で動作する第二のリセット手段を備え、前記第一のリセット手段で前記負荷異常検出回路部の動作を実質的に不動作にするとともに、前記第二のリセット手段で前記制御回路部の動作をリセットするようにしたので、交流電源の瞬間的な電圧降下や停電が発生した時に負荷異常検出回路部が誤検出してランプが不点灯となることはなく、ユーザーに不快感を与えることが無い。また、交流電源の電圧が正常な状態でランプ寿命末期等の負荷異常が生じたときには負荷異常検出回路部により負荷異常を検出してインバータ回路部を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態の要部構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第三の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第四の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第五の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図７】本発明の第六の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図８】本発明の第七の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図９】本発明の第七の実施の形態の要部構成を示す回路図である。
【図１０】本発明の第八の実施の形態の要部構成を示す回路図である。
【図１１】第一の従来例の回路図である。
【図１２】第一の従来例におけるランプ電圧の周波数特性図である。
【図１３】第一の従来例の瞬時停電発生時の動作説明図である。
【図１４】第一の従来例の電源電圧の違いによる検出動作の違いを示す説明図である。
【図１５】第二の従来例の回路図である。
【図１６】第二の従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
１ 交流電源
２ 整流回路
３ 直流平滑回路
４ インバータ回路
６ 制御電源回路
７ 電源電圧検出回路
８ ランプ電圧検出回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来の放電灯点灯装置の回路図である。図中、１は交流電源、２は整流回路、３は直流平滑回路、４はインバータ回路、５はインバータ制御回路、６は制御電源回路、７は電源電圧検出回路である。交流電源１は整流回路２により整流され、直流平滑回路３により平滑されて直流電圧に変換される。直流平滑回路３は少なくとも平滑コンデンサＣ１１を含んで構成され、さらにチョークコイルやチョッパー回路を含むこともある。直流平滑回路３の平滑コンデンサＣ１１に得られた直流電圧は、インバータ回路４のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路に印加される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はインバータ制御回路５により所定の周波数で交互にオン・オフされる。一方のスイッチング素子Ｑ２の両端には直流カット用のコンデンサＣ１３と共振用のインダクタＬ１１を介して放電灯Ｌａと共振用コンデンサＣ１２の並列回路が接続されている。インダクタＬ１１とコンデンサＣ１２は共振回路を構成しており、共振作用によりコンデンサＣ１２の両端に生じる高周波電圧が放電灯Ｌａに印加される。
【０００３】
図１２は放電灯Ｌａのランプ電圧ＶＬａとインバータ回路４の動作周波数ｆの関係を示している。図１２のイはインダクタＬ１１とコンデンサＣ１２により定まる無負荷時（消灯時）の出力特性であり、ロは放電灯点灯時の出力特性である。交流電源１が投入されると、放電灯Ｌａの両端電圧を抑えながら（放電開始しないように）フィラメントを予熱する予熱モード（図１２の動作周波数ｆｐｈ）、放電灯Ｌａを始動させるように高い電圧を印加する始動モード（図１２の動作周波数ｆｓｔ）を経て放電灯Ｌａを安定点灯させる点灯モード（図１２の動作周波数ｆｓ）に移行するように、インバータ制御回路５によりスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン・オフ周波数が制御される。
【０００４】
インバータ制御回路５は、平滑用コンデンサＣ１５を含んだ制御電源回路６により電源供給されており、交流電源１の投入後に電源供給を開始され、交流電源１の遮断後には電源供給を停止される。ここで、交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生した時（例えば雷サージ発生による電力系統の切替時等に発生）の動作について図１３をもとに説明する。ただし、図１３は電源電圧検出回路７が無い場合のものであり、電源電圧検出回路７の作用については後述する。
【０００５】
ｔ１０で停電すると、直流平滑回路３の出力電圧（インバータ回路４の入力電圧）ＶＣ１１は低下していくとともに、ランプ電流ＩＬａが減少していき、ランプ電圧ＶＬａが増加していく。ここで、制御電源回路６の電源容量（ここではコンデンサＣ１５の容量で決定される）に対するインバータ制御回路５の消費電力に比べて、直流平滑回路３の電源容量（ここではコンデンサＣ１１の容量で決定される）に対する放電灯Ｌａの消費電力の比率は通常比較的大きいので、ＶＣ１１の低下に対して制御電源回路６の出力電圧（インバータ制御回路５の入力電圧）Ｖｃｃは緩やかに低下していく。したがって、停電後しばらくの間、インバータ制御回路５は点灯モード周波数ｆｓでインバータ回路４を動作継続させることになり、コンデンサＣ１１の電圧ＶＣ１１が低下していき、ｔ１１で放電灯Ｌａが立ち消えを起こした後も、点灯モード周波数ｆｓでインバータ回路４を動作継続させている。その後、ｔ１２で交流電源１が復電すると、インバータ制御回路５は点灯モード周波数ｆｓでインバータ回路４を動作継続させている為、図１２のイ（無負荷共振特性）上の動作ポイントで動作していることになり、ランプ放電開始に必要な始動電圧Ｖ１１を得られずランプ不点のままで、しかも、無負荷共振周波数ｆｏよりも低い動作周波数ｆｓで進相動作を継続するため、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に過大なストレスを与えることになる。
【０００６】
電源電圧検出回路７は上記不具合を解決するために設けられており、整流回路２の出力を抵抗Ｒ１〜Ｒ４で分圧し、その分圧した電圧をコンデンサＣ１で平滑した検出電圧Ｖｋを出力する。この検出電圧Ｖｋがインバータ制御回路５のリセット端子（Ｒｅｓｅｔ）に入力され、内部に設けられた基準電圧以下になると、インバータ回路動作を停止するとともに、再度、検出電圧Ｖｋが基準電圧を超えると、予熱モードからリスタートできるようにリセットされる。つまり、電源電圧の低下時に放電灯Ｌａの立ち消えが発生する前に電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋが上記基準電圧以下となるようにして、リセット動作を行うことによって上記不具合を解決している。
【０００７】
ここで、放電灯点灯装置が広範囲の交流入力電源（例えば１００Ｖ〜２００Ｖ）に対応可能な場合、交流電源の瞬間的な電圧降下や停電が発生した時、交流電源の電圧値によってリセット動作するまでの時間が異なり、交流電源が１００Ｖの場合に比べて、交流電源が２００Ｖの場合の方がリセット動作するまでの時間が長くなる。
【０００８】
図１４のニは交流電源が２００Ｖの場合の検出電圧Ｖｋ１、ハは交流電源が１００Ｖの場合の検出電圧Ｖｋ２を示したもので、ｔ２１で停電が発生すると、定常時電圧の低い１００Ｖ時の検出電圧は早いタイミングｔ２２で基準電圧Ｖｔｈ以下となり、リセット動作するが、定常時電圧の高い２００Ｖ時の検出電圧は遅いタイミングｔ２３でリセット動作する。この差が△Ｔ２＝ｔ２３−ｔ２２となり、この△Ｔ２の間に放電灯Ｌａが立ち消えをしてしまうと、復電後もランプは不点状態のままであり、かつスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２が進相動作を持続しているので過大なストレスが印加される。
【０００９】
上記不具合を解決した放電灯点灯装置が特願２０００−３１１１８６号で提案されており、その回路を図１５に示す。図１５の従来例によれば、定格電圧が最も低い交流電源入力時の平滑用コンデンサＣ１の電圧と略同じ電圧のツェナダイオードＺＤ１をコンデンサＣ１と並列に追加して、リセット回路が動作するまでの検出に要する時間を交流電源電圧値によらず略一定としている。
【００１０】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列回路と直列にツェナダイオードＺＤ２を接続し、交流電源が正常時の検出電圧値と電圧降下時の検出電圧値の差が大きくなるようにして、リセット回路が動作するまでの検出に要する時間を短くしている。このように、△Ｔ２の影響を実質的に無くすことで図１１の従来例の課題を解決している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図１５の従来例における動作は図１６（ａ）〜（ｃ）のようになる。一点鎖線部は図１３と同じであり、同じ部分の説明は省略する。ｔ１０で交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生すると、ランプ電流ＩＬａが減少するとともにランプ電圧ＶＬａが増加する。放電灯Ｌａが立ち消えするｔ１１に至る前のｔ１３でリセット回路が動作してインバータ回路の動作を停止する。ｔ１２で復電すると、交流電源が投入された時と同様に、予熱時のスイッチング周波数ｆｐｈから始動電圧を発生させるスイッチング周波数ｆｓｔを経て点灯時のスイッチング周波数ｆｓに移行するので、放電灯Ｌａは立ち消えを持続することはない。
【００１２】
ところで一般的な放電灯点灯装置は、ランプが寿命末期等で電圧が上昇する異常になった時にランプ及びインバータに過大なストレスが加わり、破損に至ることを防止する目的で、例えばランプ両端電圧が所定電圧以上になるとインバータの動作を停止させる負荷異常検出手段（ランプ電圧検出回路）が付加されている。ランプ電圧検出回路は、ランプが正常点灯している時の電圧よりも高い電圧で動作するように設定されるが、極力低い電圧に設定すればするほど安全性の面で有利であることは言うまでもない。
【００１３】
このような放電灯点灯装置で交流電源の瞬間的な電圧降下や停電が発生した時の動作を、図１６（ｄ）をもとに説明する。ｔ１０で交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生すると、ランプ電流ＩＬａが減少するとともにランプ電圧ＶＬａが増加する。ランプ電圧ＶＬａが上昇し、ランプ電圧検出回路の動作電圧に達すると、強制的にインバータ回路の動作は停止維持される。すると、ｔ１２で復電してもインバータの動作が停止維持されているため、ランプ不点灯を持続してしまうといった不具合を生じる。
【００１４】
通常の交流電源オフから交流電源オンまでの時間は、制御電源回路６の出力電圧Ｖｃｃが立ち下がるまでの時間に対して十分長いので、交流電源オフ時にこのようなことが発生しても次の交流電源オン時には制御電源回路６の出力電圧Ｖｃｃが無くなることによりランプ電圧検出回路がリセットされている。つまり、通常の交流電源オンでは問題無いが、上述のように交流電源の瞬間的な電圧降下や停電が発生した場合の復電時にランプ不点灯持続といった不具合を生じてしまう。
【００１５】
ここで、リセット回路が動作した時にシーケンスリセット動作としてランプ電圧検出回路もリセットする（例えば、予熱及び始動の動作時まではランプ電圧検出回路動作を不動作とする）ようにすれば、復電した時にランプ電圧検出回路もリセットされているので、再び予熱時のスイッチング周波数ｆｐｈから動作開始できる。
【００１６】
しかしながら、ｔ１４（ランプ電圧検出回路動作）からｔ１３（リセット回路動作）までの間に復電すると、上記と同様にランプ電圧検出回路が動作したまま復電するため、ランプ不点灯を持続してしまうといった不具合が生じることになる。
【００１７】
仮に、従来例の構成で解決しようとすれば、わずかな交流電源の電圧降下でリセット動作するように設計すればよいが、同一電源系統に接続される他の機器が動作開始した時等に発生するわずかな電圧降下のたびにリセット動作することになり、ユーザーに不快感を与えてしまう恐れがある。
【００１８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、放電灯の異常を検出する負荷異常検出部を有する放電灯点灯装置において、交流電源の電圧検出結果に基づいて負荷異常検出部の動作を補正できるようにすることを課題とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の放電灯点灯装置によれば、上記の課題を解決するために、交流電源の電源電圧を受けて直流電圧を出力する直流電源部と、直流電源部の出力電圧を高周波の交流電圧に変換して放電灯に供給する、少なくとも一つのインダクタ、コンデンサを含むインバータ回路部と、前記インバータ回路部の動作を前記放電灯の予熱、始動、点灯モードの順に制御する制御回路部と、放電灯の異常を検出し、前記インバータ回路部の出力低減又は停止を維持させる信号を発生する負荷異常検出回路部と、前記制御回路部及び前記負荷異常検出回路部の動作電源を生成する制御電源部と、交流電源の電源電圧に応じた大きさの直流の検出電圧を発生する電源電圧検出部と、前記電源電圧検出部の電圧が第一の所定値以下で動作する第一のリセット手段と、前記電源電圧検出部の電圧が第一の所定値よりも低い第二の所定値以下で動作する第二のリセット手段を備え、前記第一のリセット手段で前記負荷異常検出回路部の動作を実質的に不動作にするとともに、前記第二のリセット手段で前記制御回路部の動作をリセットすることを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態について説明するが、実施の形態４以降が本発明に対応しており、実施の形態１〜３は本発明の前提となる構成として説明する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１に第一の実施の形態を示す。この実施の形態は図１５の従来例にランプ電圧検出回路８を追加するとともに、インバータ回路４を自励式インバータとしてインバータ制御回路５を削除した構成である。ランプ電圧検出回路８は、ランプ電圧ＶＬａが上昇し所定電圧に達するとスイッチ手段ＳＷのオン信号を出力して、強制的にインバータ回路４の動作を停止維持するように動作する。
【００２１】
また、交流電源１の電源電圧に応じた大きさの直流の検出電圧を発生する電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋはランプ電圧検出回路８と接続される。図２にランプ電圧検出回路８の具体的構成の一例を示す。放電灯Ｌａの非接地側管端とインダクタＬ１１との接続点には、コンデンサＣ２０の一端が接続されている。コンデンサＣ２０の他端にはダイオードＤ２１のアノードとダイオードＤ２３のカソードが接続されている。ダイオードＤ２３のアノードは接地点（放電灯Ｌａの接地側管端）に接続されており、ダイオードＤ２１のカソードと接地点との間には、抵抗Ｒ２０，Ｒ２２の直列回路が接続されている。抵抗Ｒ２２の両端にはコンデンサＣ２２が並列接続されている。コンデンサＣ２２の電圧ＶｄはコンパレータＣＰ１の＋端子に印加されている。制御電源回路６の出力電圧ＶｃｃはコンパレータＣＰ１に電源電圧として供給されるとともに、抵抗Ｒ２５を介してツェナーダイオードＺＤ２０に印加される。ツェナーダイオードＺＤ２０と抵抗Ｒ２５の接続点に得られる定電圧は、コンパレータＣＰ１の−端子に印加されている。コンパレータＣＰ１の出力端子は抵抗Ｒ２６によりプルアップされるとともに、ダイオードＤ２８を介してコンパレータＣＰ１の＋端子に接続されており、さらに、スイッチ手段ＳＷのオン・オフ制御信号として出力される。
【００２２】
放電灯Ｌａの両端電圧ＶＬａは高周波的に極性が交番するが、放電灯Ｌａの非接地側管端とインダクタＬ１１との接続点が負極性のピークとなるときに、ダイオードＤ２３を介してコンデンサＣ２０が充電され、これにより、コンデンサＣ２０には放電灯Ｌａの両端電圧ＶＬａの負極性のピークが充電される。放電灯Ｌａの非接地側管端とインダクタＬ１１との接続点が正極性のピークとなるとき、この放電灯Ｌａの両端電圧ＶＬａにコンデンサＣ２０の電圧が加算されることにより、ランプ電圧ＶＬａのピークｔｏピークに応じた電圧が検出される。この電圧をダイオードＤ２１を介して抵抗Ｒ２０，Ｒ２２の直列回路に印加して分圧し、コンデンサＣ２２により平滑して、ランプ電圧の検出電圧Ｖｄを得ており、コンパレータＣＰ１の＋端子に入力される。コンパレータＣＰ１の−端子にはツェナーダイオードＺＤ２０により決定された基準電圧が入力される。通常動作時は検出電圧Ｖｄが基準電圧より低いため、コンパレータＣＰ１の出力はＬｏｗレベルであり、スイッチ手段ＳＷにオフ信号を出力する。
【００２３】
ランプが寿命末期等の異常状態になるとランプ両端電圧ＶＬａが上昇し、検出電圧Ｖｄが基準電圧以上になると、コンパレータＣＰ１の出力はオープンとなり、抵抗Ｒ２６を介してスイッチ手段ＳＷにＨｉｇｈレベルのオン信号を出力するとともに、ダイオードＤ２８を介して検出電圧Ｖｄを高い電圧のまま保持させる。つまり、インバータ回路４の動作を停止維持させるようになっている。一方、電源電圧検出回路７はインバータ回路４の入力である電解コンデンサＣ１１のプラス側電位を検出しているが、図１のように、整流回路２の出力を検出してもよい。
【００２４】
電源電圧検出回路７の出力電圧ＶｋはダイオードＤ２７を介してランプ電圧ＶＬａの検出電圧Ｖｄのラインに接続されており、通常時にはダイオードＤ２７はオフするようになっている。交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、電源電圧検出回路７の出力電圧Ｖｋが低下していくと、ダイオードＤ２７を介して上昇しようとする検出電圧Ｖｄを抑制することができるので、ランプ電圧検出回路８の誤検出動作を防止することができる。
【００２５】
ここで、この実施の形態ではインバータ回路４は自励式インバータであるため、交流電源の低下で立ち消えを起こしていても周波数が自動的に変化していき、復電後ランプを再点灯させることができる。この実施の形態では、瞬間的な電圧降下や停電が発生した場合にランプ電圧検出回路８の検出電圧Ｖｄに電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋに応じた補正をかけているので、ランプが異常状態になった場合の検出機能を維持したまま、電源電圧の低下による誤検出動作を防止し、ユーザーに不快感を与えることなく復電後のランプ立ち消えを防止できる。
【００２６】
（実施の形態２）
図３に第二の実施の形態を示す。この実施の形態は図１に対してランプ電圧検出回路８にリセット端子（Ｒｅｓｅｔ）を設けたものである。このリセット端子（Ｒｅｓｅｔ）は電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋに接続されており、電源電圧の検出電圧Ｖｋが基準電圧以下になると、ランプ電圧検出回路８の出力をＬｏｗレベルにするように動作する。このような構成を採ることにより、交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、電源電圧の検出電圧Ｖｋが低下していくと、ランプ電圧検出回路８を不動作とするので、誤検出動作を防止することができる。
【００２７】
ここでもインバータ回路４は自励式インバータとしてあり、交流電源１の低下でランプＬａが立ち消えを起こしていても周波数が自動的に変化していき、復電後、ランプを再点灯させることができる。このようにして、ユーザーに不快感を与えることなく復電後のランプ立ち消えを防止できる。
【００２８】
（実施の形態３）
図４に第三の実施の形態を示す。この実施の形態は図３においてインバータ回路４にインバータ制御回路５を付加して他励式インバータとするとともに、インバータ回路４の点灯モード周波数をインダクタＬ１１とコンデンサＣ１２により定まる無負荷時共振周波数ｆｏとほぼ同じに設定したものである。ランプ電圧検出回路８はランプ電圧が異常に上昇するとインバータ制御回路５にＨｉｇｈレベルの信号を送り、インバータ回路４の動作を停止させる。
【００２９】
図３の実施の形態と同様に、ランプ電圧検出回路８のリセット端子（Ｒｅｓｅｔ）は電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋに接続されており、検出電圧Ｖｋが基準電圧以下になるとランプ電圧検出回路８の出力をＬｏｗレベルにするように動作する。すなわち、交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、検出電圧Ｖｋが低下していくと、ランプ電圧検出回路８を不動作とするので、誤検出動作を防止することができる。
【００３０】
インバータ回路４は図１２における無負荷時共振周波数ｆｏの近傍で動作するため、交流電源の低下で立ち消えを起こしていても、復電後に始動電圧Ｖ１１以上の電圧をランプに印加させることができる。つまり、ランプを再点灯させることができる。このようにして、ユーザーに不快感を与えることなく復電後のランプ立ち消えを防止できる。
【００３１】
（実施の形態４）
図５に第四の実施の形態を示す。この実施の形態は図１５の従来例にランプ電圧検出回路８を追加したもので、ランプ電圧ＶＬａが上昇し所定電圧に達するとランプ電圧検出回路８が動作し、強制的にインバータ回路４の動作を停止維持されるようにインバータ制御回路５を動作させる。また、電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋはランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１とインバータ制御回路５のリセット端子Ｒｅｓｅｔ２に接続されている。
【００３２】
ランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１の基準電圧はインバータ制御回路５のリセット端子Ｒｅｓｅｔ２の基準電圧よりも高く設定されている。このような構成を採ることにより、交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋが低下していくと、まず、ランプ電圧検出回路８の動作を不動作として、検出電圧Ｖｋがさらに低下した後にインバータ制御回路５をリセットして電圧降下時にインバータ回路４の動作を停止するとともに復電後、放電灯Ｌａを予熱モードから再起動させている。
【００３３】
つまり、図１６におけるｔ１０〜ｔ１４の間にランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１を動作させ、ｔ１４からｔ１１の間にインバータ制御回路５のリセット端子Ｒｅｓｅｔ２を動作させるようにしているので、ユーザーに不快感を与えることなく、復電後のランプ立ち消えを防止することができる。
【００３４】
（実施の形態５）
図６に第五の実施の形態を示す。この実施の形態は図５の実施の形態に第２の電源電圧検出回路７’を追加するとともに、この電源電圧検出回路７’の出力電圧Ｖｋ’をランプ電圧検出回路８のリセット入力端子であるＲｅｓｅｔ１に入力している。
【００３５】
ここで、第２の電源電圧検出回路７’は例えば電源電圧検出回路７と同様の構成であり、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値を小さくすることにより、検出電圧Ｖｋよりも高い検出電圧Ｖｋ’を出力するようにしているとともに、ランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１とインバータ制御回路５のリセット端子Ｒｅｓｅｔ２の基準電圧は同じに設定している。このような構成を採ることにより、交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、検出電圧Ｖｋ及びＶｋ’が低下していくと、まず、第２の電源電圧検出回路７’の検出電圧Ｖｋ’によりランプ電圧検出回路８の動作を不動作として、さらに、電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋが低下した後にインバータ制御回路５をリセットして電圧降下時にインバータ回路４の動作を停止するとともに復電後、放電灯Ｌａを予熱モードから再起動させている。
【００３６】
つまり、図１６におけるｔ１０〜ｔ１４の間にランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１を動作させ、ｔ１４からｔ１１の間にインバータ制御回路５のリセット端子Ｒｅｓｅｔ２を動作させるようにしているので、ユーザーに不快感を与えることなく復電後のランプ立ち消えを防止することができる。
【００３７】
（実施の形態６）
図７に第六の実施の形態を示す。この実施の形態は、図５の実施の形態でインバータ回路４をランプ２灯並列接続構成とするとともに、ランプ電圧検出回路８の具体的構成の一例を示したものである。まず、ランプ２灯の並列接続構成について説明する。インバータ回路４のスイッチング素子Ｑ２の両端には直流カット用のコンデンサＣ１６と共振用のインダクタＬ１２を介して放電灯Ｌａ２と共振用コンデンサＣ１７の並列回路が接続されている。インダクタＬ１２とコンデンサＣ１７は共振回路を構成しており、共振作用によりコンデンサＣ１７の両端に生じる高周波電圧が放電灯Ｌａ２に印加される。これにより２灯目の放電灯Ｌａ２の点灯回路が構成されている。１灯目の放電灯Ｌａ１の点灯回路の構成については上述の各実施の形態と同様である。これにより、２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の並列点灯回路が構成される。
【００３８】
各放電灯Ｌａ１，Ｌａ２には、それぞれにランプ電圧のピークｔｏピークに応じた電圧を検出するランプ電圧検出部が設けられている。２灯目の放電灯Ｌａ２の非接地側管端とインダクタＬ１２との接続点には、コンデンサＣ２１の一端が接続されている。コンデンサＣ２１の他端にはダイオードＤ２２のアノードとダイオードＤ２４のカソードが接続されている。ダイオードＤ２４のアノードは接地点（放電灯Ｌａ２の接地側管端）に接続されており、ダイオードＤ２２のカソードと接地点との間には、抵抗Ｒ２１，Ｒ２３の直列回路が接続されている。抵抗Ｒ２３の両端にはコンデンサＣ２３が並列接続されている。コンデンサＣ２３の電圧Ｖｄ２はダイオードＤ２６を介してコンパレータＣＰ１の＋端子に印加されている。１灯目の放電灯Ｌａ１のランプ電圧検出部の構成は、図２で説明したものと同様であり、コンデンサＣ２２に得られる電圧Ｖｄ１はダイオードＤ２５を介してコンパレータＣＰ１の＋端子に印加されている。ダイオードＤ２５，Ｄ２６のカソード側には、抵抗Ｒ２４とコンデンサＣ２４の並列回路が接続されており、電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２のうち、いずれか高い方の電圧が検出電圧ＶｄとしてコンパレータＣＰ１の＋端子に印加される。コンパレータＣＰ１の入力端子は高インピーダンスのため、抵抗Ｒ２４、コンデンサＣ２４は誤動作防止の目的で接続してある。コンパレータＣＰ１の−端子にはツェナーダイオードＺＤ２０により決定された基準電圧が入力される。通常動作時は検出電圧Ｖｄが基準電圧より低いため、コンパレータＣＰ１の出力はＬｏｗレベルであり、インバータ制御回路５にＬｏｗレベルの信号を出力する。
【００３９】
２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のいずれかが寿命末期等の異常状態になると、ランプ両端電圧が上昇し、検出電圧Ｖｄが基準電圧以上になると、コンパレータＣＰ１の出力はオープンとなり、プルアップ用の抵抗Ｒ２６を介してインバータ制御回路５にＨｉｇｈレベル信号が出力される。インバータ制御回路５はＨｉｇｈレベル信号が入力されると、インバータ回路４の動作を停止維持させるようになっている。
【００４０】
本構成において交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生した場合、両方のランプ両端電圧が上昇し、検出電圧Ｖｄ１，Ｖｄ２の両方からコンデンサＣ２４を充電していくため、１灯用負荷の場合よりいっそう検出電圧Ｖｄが上昇する。一方、交流電源の電源電圧検出回路７の検出電圧Ｖｋはリセット端子Ｒｅｓｅｔ１として設けられたコンパレータＣＰ２の＋端子に入力される。コンパレータＣＰ２の−端子にはツェナーダイオードＺＤ２１により決定された基準電圧が入力される。このツェナーダイオードＺＤ２１により決定される基準電圧は、インバータ制御回路５のリセット端子であるＲｅｓｅｔ２の基準電圧よりも高く設定してある。通常動作時は電源電圧検出回路７の検出電圧ＶｋがツェナーダイオードＺＤ２１により決定される基準電圧よりも高いため、コンパレータＣＰ２の出力はオープンであり、ランプ電圧の検出電圧Ｖｄに対して影響を与えない。
【００４１】
交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生し、電源電圧検出回路７の検出電圧ＶｋがツェナーダイオードＺＤ２１により決定される基準電圧以下になると、コンパレータＣＰ２の出力はＬｏｗレベルとなり、抵抗Ｒ２８を介してランプ電圧の検出電圧Ｖｄを低下させる。このような構成を採ることにより、交流電源１の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、検出電圧Ｖｋが低下していくと、まず、リセット端子Ｒｅｓｅｔ１に対応するコンパレータＣＰ２によりランプ電圧検出回路８の動作を不動作として、さらに、検出電圧Ｖｋが低下した後にインバータ制御回路５をリセットして電圧降下時にインバータ回路４の動作を停止するとともに、復電後、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２を予熱モードから再起動させている。つまり、この実施の形態のように、交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生した時にランプ電圧の検出電圧Ｖｄの上昇が大きい場合でも、リセット端子Ｒｅｓｅｔ１に対応するコンパレータＣＰ２の動作さえ敏感にすればよいので、ユーザーに不快感を与えることなく復電後のランプ立ち消えを防止することができる。
【００４２】
（実施の形態７）
図８に第七の実施の形態を示す。この実施の形態は、図５の実施の形態でインバータ回路４をランプ２灯直列接続構成とするとともに、ランプ電圧検出回路８の具体的構成の他の一例を示したものである。共振用のコンデンサＣ１２には２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の直列回路が接続されており、一方の放電灯Ｌａ２の両フィラメントの電源側端子間には逐次点灯用のコンデンサＣ１８が並列接続されている。放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の共通側フィラメントはコンデンサＣ１９を介して共振用のインダクタＬ１１の２次巻線出力により予熱され、非共通側フィラメントは共振用のコンデンサＣ１２を介して流れる電流により予熱される。
【００４３】
２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の直列回路に印加される電圧は、ランプ電圧検出回路８の抵抗Ｒ２０，Ｒ２２の直列回路により分圧される。抵抗Ｒ２２に得られた分圧電圧は、その一方の極性でダイオードＤ２３を介してコンデンサＣ２０に充電され、他方の極性でコンデンサＣ２０の電圧と加算されて、ダイオードＤ２１とツェナーダイオードＺＤ２２の直列回路を介してコンデンサＣ２４と抵抗Ｒ２４の並列回路に印加され、ピークｔｏピークに応じた電圧Ｖｄとして検出される。この実施の形態では、ランプ電圧を抵抗Ｒ２０とＲ２２で分圧した電圧をコンデンサＣ２０以降に入力するため、コンデンサＣ２０、ダイオードＤ２１は図７の実施の形態に比べて耐圧の低い部品を使用することができる。
【００４４】
ツェナーダイオードＺＤ２２は通常動作時の検出電圧Ｖｄとランプ寿命末期時等でランプ電圧が上昇する時の検出電圧Ｖｄの差を大きくし、異常状態を確実に検出する目的で追加している。すなわち、極力、電圧の上昇分のみを検出するように、通常状態での電圧をツェナーダイオードＺＤ２２によりカットするようにしている。
【００４５】
２灯の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のいずれかが寿命末期等の異常状態になると、異常状態側のランプ両端電圧が上昇する。正常状態側のランプ両端電圧の上昇は小さいが、２灯分のランプ電圧を検出しているため、検出電圧Ｖｄも上昇する。検出電圧Ｖｄが基準電圧以上になると、コンパレータＣＰ１の出力はオープンとなり、プルアップ用の抵抗Ｒ２６を介してインバータ制御回路５にＨｉｇｈレベル信号を出力する。インバータ制御回路５はＨｉｇｈレベル信号が入力されると、インバータ回路４の動作を停止維持させるようになっている。
【００４６】
本構成においても交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生した場合、両方のランプ両端電圧が上昇するため、１灯用負荷の場合より一層、ランプ電圧の検出電圧Ｖｄが上昇する。そこで、ランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１として設けられたコンパレータＣＰ２の＋端子に入力される電源電圧の検出電圧ＶｋがツェナーダイオードＺＤ２１により決定される基準電圧以下になると、コンパレータＣＰ２の出力がＬｏｗレベルとなり、インバータ制御回路５への信号をコンパレータＣＰ１の出力状態にかかわらずＬｏｗレベル信号とする。
【００４７】
図９はインバータ制御回路５の一例を示したものである。図中、５１はＩＣ化された発振回路であり、端子Ｒｏｓｃ、Ｃｏｓｃに接続された抵抗及びコンデンサで決定される周波数の信号を出力端子ＯＵＴから出力する。端子Ｒｏｓｃから流れ出す電流値が大きいほど（端子Ｒｏｓｃとグランド間に接続される抵抗が小さいほど）周波数は高くなる。出力端子ＯＵＴからの信号は駆動回路５２に入力され、駆動回路５２は入力された信号の周波数で交互にスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２をオン・オフさせている。
【００４８】
端子ＡはＨｉｇｈレベル信号が入力されると、出力端子ＯＵＴから出力される信号を停止し、駆動回路５２の動作も停止させる。一方、端子ＢはＬｏｗレベル信号が入力されると出力端子ＯＵＴから出力される信号を停止し、駆動回路５２の動作も停止させる。コンパレータＣＰ４とＣＰ５は、予熱モード、始動モード及び点灯モードを切り替えるためのタイマー回路を構成している。コンパレータＣＰ４とＣＰ５の−端子には抵抗Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６で分圧された基準電圧が入力され、＋端子には抵抗Ｒ３３とコンデンサＣ３１の積分回路の電圧が入力されている。制御電源Ｖｃｃが立ち上がると、コンパレータＣＰ４とＣＰ５の出力はＬｏｗレベルからスタートしている。この時、発振回路５１の端子Ｒｏｓｃには抵抗Ｒ４０とＲ３８及びＲ３９が並列に接続されるため、周波数は予熱モード時の周波数（図１２のｆｐｈ）となる。
【００４９】
所定時間経過後、コンデンサＣ３１の電圧（コンパレータＣＰ５の＋端子の電位）が抵抗Ｒ３４、Ｒ３５と抵抗Ｒ３６の分圧（コンパレータＣＰ５の−端子の電位）を超えると、コンパレータＣＰ５の出力がオープンとなり、端子Ｒｏｓｃには抵抗Ｒ４０とＲ３８の並列回路が接続されるため、周波数は始動モード時の周波数（図１２のｆｓｔ）となる。
【００５０】
その後、コンデンサＣ３１の電圧（コンパレータＣＰ４の＋端子の電位）が抵抗Ｒ３４と抵抗Ｒ３５、Ｒ３６の分圧（コンパレータＣＰ４の−端子の電位）を超えると、コンパレータＣＰ４の出力もオープンとなり、端子Ｒｏｓｃは抵抗Ｒ４０のみの接続に変化するため、周波数は点灯モード時の周波数（図１２のｆｓ）となる。
【００５１】
また、コンパレータＣＰ４の出力がＬｏｗレベルである予熱、始動モードにおいては、抵抗Ｒ３７、ダイオードＤ３１を介してランプ電圧の検出出力Ｖｄを低電圧としているので、ランプが点灯するまでの間、ランプ電圧検出回路８が動作することはない。
【００５２】
リセット端子Ｒｅｓｅｔ２として設けられたコンパレータＣＰ３の＋端子に入力される電源電圧の検出電圧ＶｋがツェナーダイオードＺＤ３１により決定される基準電圧以下になると、コンパレータＣＰ３の出力がＬｏｗレベルとなり、発振回路５１のＢ端子をＬｏｗレベルとして駆動回路５２の動作を停止させるとともに、ダイオードＤ３３を介してコンデンサＣ３１の電荷を引き抜き、タイマー回路を初期状態にリセットする。ここで、基準電圧を決定するツェナーダイオードＺＤ３１は、ランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１として設けられたコンパレータＣＰ２の基準電圧を決定するツェナーダイオードＺＤ２１より低い電圧に設定してある。
【００５３】
このような構成を採ることにより、交流電源の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、電源電圧の検出電圧Ｖｋが低下していくと、まず、コンパレータＣＰ２（Ｒｅｓｅｔ１に対応）によりランプ電圧検出回路８の動作を不動作として、さらに、検出電圧Ｖｋが低下した後にコンパレータＣＰ３（Ｒｅｓｅｔ２に対応）によりインバータ制御回路５をリセットして、電圧降下時にインバータ回路４の動作を停止するとともに復電後、放電灯を予熱モードから再起動させている。
【００５４】
この実施の形態においても、交流電源の瞬間的な電圧降下あるいは停電が発生した時にランプ電圧の検出電圧Ｖｄの上昇が大きくなるが、実施の形態３と同様にランプ電圧検出回路８のコンパレータＣＰ２（Ｒｅｓｅｔ１に対応）の動作さえ敏感にすればよいので、ユーザーに不快感を与えることなく復電後のランプ立ち消えを防止することができる。
【００５５】
また、ランプが始動するまでの間にランプ両端に発生する高電圧がランプ電圧検出回路８の検出電圧Ｖｄに発生しないようにしてあるので、ランプ電圧検出回路８の誤検出動作を防止できる。
【００５６】
（実施の形態８）
図１０に第八の実施の形態の要部構成を示す。全体構成は図８と同様である。図１０はインバータ制御回路５の他の一例を示したものであり、図９のインバータ制御回路５とはリセット手段として設けられたコンパレータＣＰ３が動作したときのリセット方法が異なる。また、コンパレータＣＰ４の出力はダイオードＤ３１を介して発振回路５１のＡ端子に接続してあるので、ランプが始動するまでの間にランプ両端に発生する高電圧によりランプ電圧検出回路８の出力がＨｉｇｈレベルになろうとしてもＡ端子をＬｏｗレベルにして誤検出動作を防止している。
【００５７】
リセット手段として設けられたコンパレータＣＰ３の＋端子に入力される電源電圧の検出電圧ＶｋがツェナーダイオードＺＤ３１により決定される基準電圧以下になると、コンパレータＣＰ３の出力がＬｏｗレベルとなり、ツェナーダイオードＺＤ３２を介してコンデンサＣ３１の電荷を引き抜く。ここで、ツェナーダイオードＺＤ３２の電圧は、コンパレータＣＰ５の基準電圧（抵抗Ｒ３４、Ｒ３５と抵抗Ｒ３６の分圧）より大きく、コンパレータＣＰ４の基準電圧（抵抗Ｒ３４と抵抗Ｒ３５、Ｒ３６の分圧）より小さい値に設定している。すなわち、コンパレータＣＰ３の出力がＬｏｗレベルとなると、コンパレータＣＰ４のみＬｏｗレベル出力となるところまでリセットするように設定している。また、コンパレータＣＰ３の基準電圧を決定するツェナーダイオードＺＤ３１は、ランプ電圧検出回路８のリセット端子Ｒｅｓｅｔ１の基準電圧（ツェナーダイオードＺＤ２１により決定される電圧）より低い電圧に設定してある。
【００５８】
このような構成を採ることにより、交流電源の瞬間的な電圧降下や停電が発生し、電源電圧の検出電圧Ｖｋが低下していくと、まず、Ｒｅｓｅｔ１によりランプ電圧検出回路８の動作を不動作として、さらに検出電圧Ｖｋが低下した後に、コンパレータＣＰ３（Ｒｅｓｅｔ２に対応）によりインバータ制御回路５を始動モードまでリセットして電圧降下時にインバータ回路４の動作を始動モードから動作開始させ、復電後、始動モードから点灯モードに移行させている。すなわち、瞬間的な電圧降下や停電が発生した時でも、極力ランプが点灯維持できるようにしているとともに、復電後、速やかに通常点灯状態になるので、ユーザーに与える違和感を最低限に抑えることができる。
【００５９】
また、ランプが始動するまでの間にランプ両端に発生する高電圧がランプ電圧検出回路８の検出電圧Ｖｄに発生しても、ランプ電圧検出回路８の出力を無視できるようにしているので、インバータ制御回路５の誤検出動作を防止できる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、交流電源の電源電圧を受けて直流電圧を出力する直流電源部と、直流電源部の出力電圧を高周波の交流電圧に変換して放電灯に供給する、少なくとも一つのインダクタ、コンデンサを含むインバータ回路部と、前記インバータ回路部の動作を前記放電灯の予熱、始動、点灯モードの順に制御する制御回路部と、放電灯の異常を検出し、前記インバータ回路部の出力低減又は停止を維持させる信号を発生する負荷異常検出回路部と、前記制御回路部及び前記負荷異常検出回路部の動作電源を生成する制御電源部と、交流電源の電源電圧に応じた大きさの直流の検出電圧を発生する電源電圧検出部と、前記電源電圧検出部の電圧が第一の所定値以下で動作する第一のリセット手段と、前記電源電圧検出部の電圧が第一の所定値よりも低い第二の所定値以下で動作する第二のリセット手段を備え、前記第一のリセット手段で前記負荷異常検出回路部の動作を実質的に不動作にするとともに、前記第二のリセット手段で前記制御回路部の動作をリセットするようにしたので、交流電源の瞬間的な電圧降下や停電が発生した時に負荷異常検出回路部が誤検出してランプが不点灯となることはなく、ユーザーに不快感を与えることが無い。また、交流電源の電圧が正常な状態でランプ寿命末期等の負荷異常が生じたときには負荷異常検出回路部により負荷異常を検出してインバータ回路部を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態の要部構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第三の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第四の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第五の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図７】本発明の第六の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図８】本発明の第七の実施の形態の全体構成を示す回路図である。
【図９】本発明の第七の実施の形態の要部構成を示す回路図である。
【図１０】本発明の第八の実施の形態の要部構成を示す回路図である。
【図１１】第一の従来例の回路図である。
【図１２】第一の従来例におけるランプ電圧の周波数特性図である。
【図１３】第一の従来例の瞬時停電発生時の動作説明図である。
【図１４】第一の従来例の電源電圧の違いによる検出動作の違いを示す説明図である。
【図１５】第二の従来例の回路図である。
【図１６】第二の従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
１ 交流電源
２ 整流回路
３ 直流平滑回路
４ インバータ回路
６ 制御電源回路
７ 電源電圧検出回路
８ ランプ電圧検出回路
Claims (9)
- 交流電源の電源電圧を受けて直流電圧を出力する直流電源部と、
直流電源部の出力電圧を高周波の交流電圧に変換して放電灯に供給する、少なくとも一つのインダクタ、コンデンサを含むインバータ回路部と、
前記インバータ回路部の動作を前記放電灯の予熱、始動、点灯モードの順に制御する制御回路部と、
放電灯の異常を検出し、前記インバータ回路部の出力低減又は停止を維持させる信号を発生する負荷異常検出回路部と、
前記制御回路部及び前記負荷異常検出回路部の動作電源を生成する制御電源部と、
交流電源の電源電圧に応じた大きさの直流の検出電圧を発生する電源電圧検出部と、
前記電源電圧検出部の電圧が第一の所定値以下で動作する第一のリセット手段と、
前記電源電圧検出部の電圧が第一の所定値よりも低い第二の所定値以下で動作する第二のリセット手段を備え、
前記第一のリセット手段で前記負荷異常検出回路部の動作を実質的に不動作にするとともに、
前記第二のリセット手段で前記制御回路部の動作をリセットすることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 交流電源の電源電圧を受けて直流電圧を出力する直流電源部と、
直流電源部の出力電圧を高周波の交流電圧に変換して放電灯に供給する、少なくとも一つのインダクタ、コンデンサを含むインバータ回路部と、
インバータ回路部の動作を前記放電灯の予熱、始動、点灯モードの順に制御する制御回路部と、
放電灯の異常を検出し、前記インバータ回路部の出力低減又は停止を維持させる信号を発生する負荷異常検出回路部と、
前記制御回路部及び前記負荷異常検出回路部の動作電源を生成する制御電源部と、
交流電源の電源電圧に応じた大きさの直流の検出電圧を発生する第一の電源電圧検出部と、
前記第一の電源電圧検出部よりも小さい直流の検出電圧を発生する第二の電源電圧検出部と、
前記第一の電源電圧検出部の電圧及び前記第二の電源電圧検出部の電圧が所定値以下で動作する第一のリセット手段及び第二のリセット手段を備え、
前記第一のリセット手段で前記負荷異常検出回路部の動作を無効にするとともに、
前記第二のリセット手段で前記制御回路部の動作をリセットすることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 前記負荷異常検出回路部は放電灯の電圧を検出するランプ電圧検出回路であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 前記インバータ回路部は複数の放電灯を負荷とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 前記第二のリセット手段は前記制御回路部の動作を前記放電灯の始動モード制御までリセットすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 前記第二のリセット手段は前記インバータ回路部の発振動作を停止させるとともに、前記制御回路部の動作を初期動作までリセットすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 前記制御回路部の動作が初期動作から始動モード制御までの間、前記負荷異常検出回路部の動作を無効とすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 前記直流電源部の電源容量と前記インバータ回路部の負荷インピーダンスの時定数が前記制御電源部の電源容量と前記制御回路部及び前記負荷異常検出回路部のインピーダンスの時定数よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 前記電源電圧検出部は交流電源の電源電圧を分圧して平滑用コンデンサで平滑した直流の検出電圧を発生し、前記電源電圧検出部の平滑用コンデンサと分圧抵抗の時定数が前記制御電源部の電源容量と前記制御回路部及び前記負荷異常検出回路部のインピーダンスの時定数よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
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