JP4144506B2 - 無電極放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

本発明は、無電極放電灯点灯装置に関するものである。

一般に、図７に示すように、交流電源ＡＣから電力供給され、無電極放電灯１を点灯させる無電極放電灯点灯装置が知られている。この無電極放電灯点灯装置は、交流電源ＡＣから電力供給を受けて直流電圧を出力する直流電源回路と、直流電源回路を電源として動作し直流電圧を高周波出力Ｖｃｏｉｌに変換する高周波電源回路２とを備える。

直流電源回路は、交流電源ＡＣを整流するダイオードブリッジのような整流器ＤＢと、昇圧チョッパ回路３とで構成される。昇圧チョッパ回路３は、整流器ＤＢの出力端間に、インダクタＬ１とＦＥＴからなるスイッチング要素Ｑ１との直列回路がインダクタＬ１を整流器ＤＢの正極の出力端に接続する形で接続され、スイッチング要素Ｑ１の両端間に、平滑用コンデンサＣ１とダイオードＤ１との直列回路がダイオードＤ１のアノードをスイッチング要素Ｑ１とインダクタＬ１との接続点に接続する形で接続された構成を有する。さらに、昇圧チョッパ回路３は、スイッチング要素Ｑ１を高周波でオンオフさせる出力制御部４を備える。平滑用コンデンサＣ１の両端が直流電源回路の出力端であって、平滑用コンデンサＣ１は直流電源回路の出力電圧Ｖｄｃを平滑する平滑部として機能する。

高周波電源回路２は、昇圧チョッパ回路３の出力端間に直列に接続されたＦＥＴからなる一対スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を備えたインバータ回路５と、インバータ回路５を駆動させるドライブ回路６とで構成される。

インバータ回路５は、一方のスイッチング素子Ｑ３の両端間に接続されたインダクタＬ２とコンデンサＣ２との直列回路を備え、コンデンサＣ２の両端間にコンデンサＣ３を介して無電極放電灯１を構成する誘導コイル７が接続される。ドライブ回路６は、一方のスイッチング素子Ｑ３に接続されるＬｏｕｔ端子およびＬ−ＧＮＤ端子と、他方のスイッチング素子Ｑ２に接続されるＨｏｕｔ端子およびＨ−ＧＮＤ端子とを有し、各スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３に対して略１８０°の位相差がある駆動信号を夫々出力すること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させる。結果的に、高周波電源回路２は誘導コイル７に対して高周波出力Ｖｃｏｉｌを与える。

一方、無電極放電灯１は、内面に蛍光体が塗布された球状のガラスバルブ８内に金属蒸気（たとえば水銀）などの放電ガスが不活性ガス（たとえば希ガス）とともに封入され、ガラスバルブ８に近接して上述した誘導コイル７が配設されて構成される。インバータ回路５が数十ｋＨｚから数百ＭＨｚ（たとえば１３．５６ＭＨｚ）の高周波電流を誘導コイル７に流すことによって、誘導コイル７はガラスバルブ８内の放電ガスに対して高周波電磁界を作用させて紫外線を発生させる。そして、蛍光体が紫外線を受けることによって可視光を発生し、無電極放電灯１が点灯する。また、紫外線を取り出す場合には蛍光体が塗布されていないガラスバルブを採用する。

ところで、この無電極放電灯点灯装置は、無電極放電灯１の初始動時において、直流電源回路の出力電圧Ｖｄｃが高周波電源回路２の動作に必要な駆動電圧に達してから無電極放電灯１を始動するために、電圧検出回路９と起動タイマー回路１０とを備える。

電圧検出回路９は、整流器ＤＢの出力端間に接続される抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との直列回路と、抵抗Ｒ２に並列に接続されるコンデンサＣ４とで構成され、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点が起動タイマー回路１０のトリガ端子ｔｒに接続される。起動タイマー回路１０は、一定の立上時間Ｔｓ（図８（ｂ）参照）を時限し、立上時間Ｔｓ内において停止信号Ｖｓｔを出力端子ｏｐから出力する。起動タイマー回路１０の出力端子ｏｐがドライブ回路６に設けた停止用端子ｓｔに接続され、ドライブ回路６は停止信号Ｖｓｔを受けて停止用端子ｓｔがＨレベルである期間に駆動信号の出力を停止することによってインバータ回路５の動作を停止させる。

すなわち、起動タイマー回路１０は、電源投入により電圧検出回路９における抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位が起動タイマー回路１０をトリガ可能な電位（設定電位）を超えるように立ち上がると、その後、一定の立上時間Ｔｓに亙って停止信号Ｖｓｔを出力することによって高周波電源回路２を停止させ、立上時間Ｔｓ経過後から高周波電源回路２を動作させる。ここで、立上時間Ｔｓは、直流電源回路への電力供給の開始から直流電源回路の出力電圧Ｖｄｃが高周波電源回路２の駆動電圧に達するまでに要する時間に設定される。

上述した無電極放電灯点灯装置の動作を、図８を参照して説明する。交流電源ＡＣからの電力供給の開始時ｔ１において、図８（ａ）に示すように、整流器ＤＢの出力端間の電圧Ｖｉｎが立ち上がると、図８（ｂ）に示すように、起動タイマー回路１０はトリガされ時刻ｔ２までの立上時間Ｔｓに亙って停止信号ＶｓｔをＨレベルにする。高周波電源回路２は、停止用端子ｓｔがＨレベルである期間には動作を停止するから、図８（ｃ）に示すように、立上時間Ｔｓ経過後の時刻ｔ２から誘導コイル７に対して高周波出力Ｖｃｏｉｌを与え始める。

このように、起動タイマー回路１０は、直流電源回路の出力電圧Ｖｄｃが高周波電源回路２の駆動電圧に達してから高周波電源回路２の動作を開始させ、結果的に、無電極放電灯１の始動時において発振周波数や振幅が安定しないなどの始動不良を防止し安定した始動を実現する。特に、無電極放電灯１は、点弧始動時においてインダクタ負荷であって、通常の蛍光ランプである有電極の放電灯と比較して始動時に大きな電力を必要とするので、起動タイマー回路１０を設けることによる効果が大きい（たとえば特許文献１参照）。
特開２０００−１００５８９号公報（第５頁、図３）

ところで、交流電源ＡＣは、図８に示すように、数百ｍｓにも満たないような短時間（時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけて）停電する場合がある。このような瞬時停電時には、無電極放電灯１を早期に再始動できることが望まれる。しかし、上述した無電極放電灯点灯装置は、交流電源の復電時ｔ４においても、初始動時ｔ１と同様に起動タイマー回路１０が動作するから無電極放電灯１の再始動が立上時間Ｔｓだけ遅れてしまう。

また、この無電極放電灯１を点滅式のイルミネーション等の照明に用いた場合には、無電極放電灯１の再始動の度に起動タイマー回路１０が動作してしまうことによって点滅の応答性が低減する可能性がある。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、瞬時停電等の交流電源からの電力供給が途切れる時間が短い場合には交流電源の復帰と同時に無電極放電灯を再始動させる無電極放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、交流電源から電力供給され直流電圧を出力するとともに出力電圧を平滑する平滑部を備えた直流電源回路と、直流電源回路の出力を高周波出力に変換し放電ガスを封入したバルブに誘導コイルを近接配置した無電極放電灯に対し前記高周波出力を誘導コイルに与えて無電極放電灯を点灯させる高周波電源回路と、直流電源回路に対する交流電源からの電力供給が開始されてから直流電源回路の出力電圧が高周波電源回路の動作に必要な駆動電圧に達するまでの立上時間において高周波電源回路の動作を停止させる起動タイマー回路とを備え、交流電源の停止から直流電源回路の出力電圧が前記駆動電圧以上である間に交流電源が復帰したときには起動タイマー回路を無効にし無電極放電灯を再始動させる瞬時停電対策手段を設けたことを特徴とする。

ところで、瞬時停電等の交流電源からの電力供給が途切れる時間が短い場合には、平滑部によって直流電源回路の出力電圧が駆動電圧以上に保たれるから、直流電源回路は交流電源の復帰と同時に高周波電源回路を動作させることが可能である。そこで、請求項１の構成を採用することにより、交流電源が停止しても直流電源回路の出力電圧が駆動電圧以上である間に交流電源が復帰したときには、交流電源の復帰と同時に高周波電源回路の動作を開始させることによって無電極放電灯を早期に再始動させることができる。たとえば、点滅式のイルミネーション等の照明に無電極放電灯を用いた場合には、点滅の応答性が従来構成よりも高くなる。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記起動タイマー回路が前記立上時間に亙って停止信号を出力し、前記高周波電源回路が停止信号を受ける期間に高周波出力を停止させるドライブ回路を備え、前記瞬時停電対策手段が、停止信号を無効にする信号無効回路からなることを特徴とする。

この構成によれば、信号無効回路が起動タイマー回路と高周波電源回路との間において停止信号を無効にするものであればよいから、信号無効回路を設けるにあたって従来構成に対する大きな変更は必要なく、従来構成に対する容易な変更で瞬時停電対策手段を実現することができる。

また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記信号無効回路が、前記交流電源が復帰してから少なくとも前記立上時間は動作することを特徴とする。

この構成によれば、信号無効回路は立上時間にのみ動作すればよいから、瞬時停電対策手段を設けることによる消費電力の増加を抑えることができる。

また、請求項４の発明では、請求項１の発明において、前記交流電源の絶対値に比例する電圧を検出する電圧検出回路を備え、前記起動タイマー回路は、電圧検出回路の検出する電圧が印加されるトリガ端子を備え、トリガ端子の電位が所定の設定電位を超えるように立ち上がることにより高周波電源回路の動作を停止させ、前記瞬時停電対策手段は、トリガ端子の電位を前記設定電位より大きい値に維持する電位維持回路からなることを特徴とする。

この構成によれば、電位維持回路がトリガ端子に接続されて動作するものであればよいから、電位維持回路を設けるにあたって従来構成に対する大きな変更が必要なく、従来構成に対する容易な変更で瞬時停電対策手段を実現することができる。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記電位維持回路が、前記交流電源の停止から少なくとも前記直流電源回路の出力電圧が前記駆動電圧以上である間は動作することを特徴とする。

この構成によれば、電位維持回路は交流電源の停止から直流電源回路の出力電圧が駆動電圧以上である間に動作すればよいから、瞬時停電対策手段を設けることによる消費電力の増加を抑えることができる。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明において、前記交流電源の停止から少なくとも前記直流電源回路の出力電圧が前記駆動電圧以上である間は前記高周波電源回路の出力電圧を低減させることにより前記無電極放電灯の点灯を持続させる点灯維持手段を備えることを特徴とする。

この構成によれば、瞬時停電等の交流電源からの電力供給が途切れる時間が短い場合に、無電極放電灯のちらつきを防止することができる。

請求項７の発明は、交流電源から電力供給され直流電圧を出力するとともに出力電圧を平滑する平滑部を備えた直流電源回路と、直流電源回路の出力を高周波出力に変換し放電ガスを封入したバルブに誘導コイルを近接配置した無電極放電灯に対し前記高周波出力を誘導コイルに与えて無電極放電灯を点灯させる高周波電源回路と、交流電源の絶対値に比例する電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路の検出する電圧が印加されるトリガ端子を備えトリガ端子の電位が所定の設定電位を超えるように立ち上がることによりトリガされ直流電源回路の出力電圧が高周波電源回路の動作に必要な駆動電圧に達するまでの立上時間において停止信号を出力する起動タイマー回路とを備え、高周波電源回路が停止信号を受ける期間に高周波出力を停止させるドライブ回路を備え、起動タイマー回路とドライブ回路との間に介在し交流電源の停止から直流電源回路の出力電圧が前記駆動電圧以上である間に交流電源が復帰したときには停止信号を無効にする信号無効回路を設け、信号無効回路が、交流電源が復帰してから少なくとも立上時間は動作することを特徴とする。

この構成によれば、交流電源が停止しても直流電源回路の出力電圧が駆動電圧以上である間に交流電源が復帰したときには、交流電源の復帰と同時に高周波電源回路の動作を開始させることによって無電極放電灯を早期に再始動させることができる。たとえば、点滅式のイルミネーション等の照明に無電極放電灯を用いた場合には、点滅の応答性が従来構成よりも高くなる。

本発明は、交流電源が停止しても直流電源回路の出力電圧が駆動電圧以上である間に交流電源が復帰するような交流電源からの電力供給が途切れる時間が短い場合には、交流電源の復帰と同時に高周波電源回路の動作を開始させることによって無電極放電灯を早期に再始動させることができるという利点がある。たとえば、点滅式のイルミネーション等の照明に無電極放電灯を用いた場合には、点滅の応答性が従来構成よりも高くなる。

以下の各実施形態において、従来構成と同様の機能および構成については従来構成と同じ符号を用いて説明を省略する。

（実施形態１）
本実施形態の無電極放電灯点灯装置は、図１に示すように、図７に示した従来構成に対して瞬時停電対策手段としての信号無効回路１１を付加したものである。

本実施形態は、交流電源ＡＣからの電力供給の開始時および再開時において、起動タイマー回路１０が出力端子ｏｐからドライブ回路６の停止用端子ｓｔに対して停止信号Ｖｓｔを出力し、停止用端子ｓｔをＨレベルにすることによって高周波電源回路２の動作を停止させることを利用し、瞬時停電等の交流電源ＡＣからの電力供給が途切れる時間が短い場合に、起動タイマー回路１０の出力する停止信号Ｖｓｔを停止用端子ｓｔに対して無効にすることによって、高周波電源回路２を起動タイマー回路１０に関係なく動作させるものである。

本実施形態の信号無効回路１１は、ドライブ回路６の停止用端子ｓｔを整流器ＤＢの陰極の出力端と同じ電位にすることによって停止用端子ｓｔに対する停止信号Ｖｓｔを無効にするために、停止用端子ｓｔと整流器ＤＢの陰極の出力端との間に挿入されるスイッチング素子Ｑ４を備える。スイッチング素子Ｑ４はＦＥＴからなり、スイッチング素子Ｑ４がオンである期間には、停止用端子ｓｔが整流器ＤＢの陰極の出力端と同じ電位であるから停止用端子ｓｔに対する停止信号Ｖｓｔが全て無効になる。

また、信号無効回路１１は、平滑用コンデンサＣ１から電力供給され出力端に基準電位を生じる基準電源回路１２と、基準電源回路１２の出力端と整流器ＤＢの陰極の出力端との間に挿入される抵抗Ｒ３とコンデンサＣ５との直列回路と、基準電源回路１２の出力端と抵抗Ｒ３との間に挿入されるスイッチング要素Ｑ５とを備え、スイッチング要素Ｑ５がオンである期間に基準電源回路１２によってコンデンサＣ５を充電する。スイッチング要素Ｑ５は、ｐｎｐ形のトランジスタからなり、ベースが電圧検出回路９における抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点に接続されることによって、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位が基準電位より小さくなるとオンする。コンデンサＣ５と抵抗Ｒ３との接続点はスイッチング素子Ｑ４のゲートに接続され、コンデンサＣ５の両端間の電圧Ｖｃがスイッチング素子Ｑ４のしきい値電圧以上になるとスイッチング素子Ｑ４がオンする。

さらに、スイッチング要素Ｑ５がオフすることによってコンデンサＣ５に充電された電荷を放電できるように、スイッチング要素Ｑ５と抵抗Ｒ３との接続点と整流器ＤＢの陰極の出力端との間に抵抗Ｒ４が挿入される。

本実施形態の動作を、交流電源ＡＣの停止から交流電源ＡＣの復帰までの時間が数百ｍｓにも満たないような短時間である瞬時停電の場合の動作を示した図２を参照して説明する。このような瞬時停電においては、直流電源回路の出力電圧Ｖｄｃは平滑用コンデンサＣ１によって高周波電源回路２の駆動電圧以上に維持される。

時刻ｔ２から交流電源ＡＣの停止時ｔ３までの無電極放電灯１の点灯期間に、電圧検出回路９における抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位が基準電位より大きくなるように基準電源回路１２や電圧検出回路９の各部品の定数が設定されている。したがって、この期間内において、スイッチング要素Ｑ５がオフであって、スイッチング素子Ｑ４もオフであるから、起動タイマー回路１０が出力する停止信号Ｖｓｔは停止用端子ｓｔに対して有効である。一方、交流電源ＡＣの停止時ｔ３においては、図２（ａ）に示すように、整流器ＤＢの出力端間の電圧Ｖｉｎが立ち下がるから、電圧検出回路９における抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位が低減することによってスイッチング要素Ｑ５がオンし、基準電源回路１２はコンデンサＣ５の充電を開始する。図２（ｃ）に示すように、コンデンサＣ５の両端間の電圧Ｖｃがスイッチング素子Ｑ４のしきい値電圧Ｖｔｈ１に達することによりスイッチング素子Ｑ４がオンする。

一方、交流電源ＡＣの復帰時ｔ４においては、電圧検出回路９における抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位が上昇することによってスイッチング要素Ｑ５がオフになる。したがって、コンデンサＣ５に充電された電荷は抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４を通って充電時と比較して緩やかに放電を開始し、図２（ｃ）に示すように、コンデンサＣ５の両端間の電圧Ｖｃが下降を開始する。ここで、スイッチング素子Ｑ４が一定のマスク時間Ｔｍに亙ってオン状態を持続するように信号無効回路１１の各部品の定数が設定されており、スイッチング素子Ｑ４はオンになってからマスク時間Ｔｍ経過後の時刻ｔ６においてオフになる。

マスク時間Ｔｍは、交流電源ＡＣの復帰時ｔ４から少なくとも立上時間Ｔｓに亙ってスイッチング素子Ｑ４をオンするように、たとえば数百ｍｓの瞬時停電時間に対して少なくとも立上時間Ｔｓを加算した時間に設定される。したがって、図２（ｂ）に示すように、交流電源ＡＣの復帰時ｔ４から時刻ｔ５までの立上時間Ｔｓに亙って、起動タイマー回路１０が停止信号Ｖｓｔを出力するが、スイッチング素子Ｑ４がオンしていることによって、図中に破線で示すようにドライブ回路６の停止用端子ｓｔに対する停止信号Ｖｓｔは無効になる。

すなわち、上述した無電極放電灯点灯装置は、瞬時停電等の交流電源ＡＣからの電力供給が途切れる時間が短い場合には、起動タイマー回路１０を無効にするから、図２（ｄ）に示すように、高周波電源回路２が交流電源ＡＣの復帰と同時に誘導コイル７に対して高周波出力Ｖｃｏｉｌを与え始め無電極放電灯１を再始動させる。

また、交流電源ＡＣからの電力供給が途切れる時間が長く、平滑用コンデンサＣ１に充電された電荷が低減し直流電源回路の出力電圧Ｖｄｃが高周波電源回路２の駆動電圧を下回るような場合には、平滑用コンデンサＣ１から電力供給されている基準電源回路１２の出力端の電位が低下し、スイッチング要素Ｑ５がオフになることによって、後にスイッチング素子Ｑ４もオフになる。この場合の交流電源ＡＣの復帰時には、スイッチング素子Ｑ４がオフであるから、起動タイマー回路１０の出力する停止信号Ｖｓｔはドライブ回路６の停止用端子ｓｔに対して有効である。したがって、起動タイマー回路１０は従来構成と同様に立上時間Ｔｓ経過後に無電極放電灯１を再始動させ、無電極放電灯１の始動時において発振周波数や振幅が安定しないなどの始動不良を防止し安定した始動を実現する。

ところで、無電極放電灯１は、長寿命および省メンテナンスであるという利点があって、メンテナンスが面倒なトンネル灯照明として無電極放電灯１を採用するメリットが大きい。無電極放電灯１をトンネル灯照明として採用する場合には、停電によるトンネル内の消灯を防止するために非常用バッテリを備え交流電源ＡＣの停電時に電力供給源を交流電源ＡＣから非常用バッテリに切替えて動作する非常灯機能対応の無電極放電灯点灯装置を採用することが好ましい。ここで、非常灯機能対応の無電極放電灯点灯装置に本実施形態の瞬時停電対策手段を付加すれば、電力供給源の切替えと同時に無電極放電灯１を再始動できるから、停電時におけるトンネル内の消灯時間が短くなり、結果的に、トンネル内の安全性の向上につながる。

また、無電極放電灯１は、高周波電源回路２の高周波出力Ｖｃｏｉｌの絶対値が一定の点灯出力Ｖｔｈ２（図３（ｄ）参照）以上であれば点灯可能である。交流電源ＡＣの停止中に高周波電源回路２の電力供給源となるのは平滑用コンデンサＣ１であるから、平滑用コンデンサＣ１に充電された電荷の消費を抑えた状態で高周波電源回路２を動作させれば、瞬時停電等の交流電源ＡＣからの電力供給が途切れる時間が短い場合には無電極放電灯１の点灯を持続させることができる。そこで、交流電源ＡＣの停止中に、高周波電源回路２の高周波出力Ｖｃｏｉｌの絶対値を点灯出力Ｖｔｈ２以上の範囲内で他の点灯期間より低減させることによって無電極放電灯１の点灯を持続させる点灯持続手段を設ける。

点灯持続手段として、高周波電源回路２のドライブ回路６が発生する駆動信号の周波数ｆ（図３（ｃ）参照）を増加させる構成と、直流電源回路の出力電圧Ｖｄｃを低減させる構成とが考えられる。

前者の点灯持続手段は、交流電源ＡＣの停止中に増加信号を出力する機能を起動タイマー回路１０に設け、且つ、ドライブ回路６に前記増加信号を受ける期間に駆動信号の周波数を増加させる機能を設けることによって実現される。要するに、図３に示すように、交流電源ＡＣの停止中ｔ３〜ｔ４に、高周波電源回路２は起動タイマー回路１０から増加信号を受けることによって駆動信号の周波数ｆを増加させ高周波出力Ｖｃｏｉｌの絶対値を低減させる。

一方、後者の点灯持続手段は、交流電源ＡＣの停止中に低減信号を出力する機能を起動タイマー回路１０に設け、且つ、直流電源回路における出力制御部４に前記低減信号を受ける期間に昇圧チョッパ回路３の出力電圧Ｖｄｃを低減させる機能を設けることによって実現される。要するに、図４に示すように、交流電源ＡＣの停止中ｔ３〜ｔ４に、直流電源回路は起動タイマー回路１０から低減信号を受けることによって出力電圧Ｖｄｃを低減させ、結果的に、高周波電源回路２の高周波出力Ｖｃｏｉｌの絶対値を低減させる。

上述したような点灯持続手段を設けることによって、瞬時停電等の交流電源ＡＣからの電力供給が途切れる時間が短い場合に、無電極放電灯１のちらつきを防止するという効果が期待できる。

なお、瞬時停電等の交流電源ＡＣからの電力供給が途切れる時間が短い場合には、直流電源回路の出力電圧Ｖｄｃは平滑用コンデンサＣ１によって高周波電源回路２の動作に必要な駆動電圧以上に保持されるから、本実施形態のように交流電源ＡＣの復帰と同時に高周波電源回路２を動作させても、無電極放電灯１の再始動時において発振周波数や振幅が安定しないなどの始動不良は生じない。

（実施形態２）
本実施形態の無電極放電灯点灯装置は、図５に示すように、実施形態１における信号無効回路１１に代えて電位維持回路１３を瞬時停電対策手段として採用した点に特徴がある。

ところで、起動タイマー回路１０は、トリガ端子ｔｒの電位Ｖｔｒがある設定電位Ｖｔｈ３（図６（ｃ）参照）を超えるように立ち上がることによってトリガされ、立上時間Ｔｓの時限を開始するとともにドライブ回路６の停止用端子ｓｔに対して停止信号Ｖｓｔを出力することによって高周波電源回路２の動作を停止させる。トリガ端子ｔｒの電位Ｖｔｒは、電圧検出回路９における抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位に等しく、交流電源ＡＣからの電力供給がある期間には設定電位Ｖｔｈ３より大きい状態に保たれているが、交流電源ＡＣからの電力供給が遮断されるとすぐに設定電位Ｖｔｈ３より小さくなる。本実施形態では、起動タイマー回路１０のトリガ端子ｔｒの電位Ｖｔｒが設定電位Ｖｔｈ３を超えるように立ち上がることがなければ起動タイマー回路１０がトリガされないことを利用し、瞬時停電等の交流電源ＡＣからの電力供給が途切れる時間が短い場合に、トリガ端子ｔｒの電位Ｖｔｒを設定電位Ｖｔｈ３より大きい値に維持することによって、交流電源ＡＣの復帰後に起動タイマー回路１０が動作しないようにする。

本実施形態の電位維持回路１３は、平滑用コンデンサＣ１から電力供給され出力端の電位を基準電位に維持する基準電源回路１２と、基準電源回路１２の出力端と整流器ＤＢの陰極の出力端との間に挿入される抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との直列回路とを備え、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との接続点がオペアンプＯＰ１からなるボルテージフォロワおよびダイオードＤ２を介して起動タイマー回路１０のトリガ端子ｔｒに接続された構成を有する。さらに、電位維持回路１３は基準電源回路１２の出力端と抵抗Ｒ５との間に挿入されるスイッチング素子Ｑ６を備える。スイッチング素子Ｑ６は、ｐｎｐ形のトランジスタからなり、ベースが電圧検出回路９における抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点に接続されることによって、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位が基準電位より小さくなるとオンする。

上述した接続関係によって、電位維持回路１３は、スイッチング素子Ｑ６がオンである期間に、基準電源回路１２の出力端の電位を両抵抗Ｒ５、Ｒ６によって分圧し、オペアンプＯＰ１およびダイオードＤ２を介して起動タイマー回路１０のトリガ端子ｔｒに印加する。ここで、基準電源回路１２の出力端の電位が基準電位であるときにはトリガ端子ｔｒの電位Ｖｔｒが設定電位Ｖｔｈ３より大きくなるように、電位維持回路１３の各部品の定数が設定される。

本実施形態の動作を、交流電源ＡＣの停止から交流電源ＡＣの復帰までの時間が数百ｍｓにも満たないような短時間である瞬時停電の場合の動作を示した図６を参照して説明する。このような瞬時停電においては、直流電源回路の出力電圧Ｖｄｃが平滑用コンデンサＣ１によって高周波電源回路２の駆動電圧以上に維持されるとともに、基準電源回路１２の出力端の電位が平滑用コンデンサＣ１によって基準電位に維持される。

時刻ｔ２から交流電源の停止時ｔ３までの無電極放電灯１の点灯期間に、電圧検出回路９における抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位が基準電位より大きくなるように基準電源回路１２や電圧検出回路９の各部品の定数が設定されている。したがって、この期間内においては、スイッチング素子Ｑ６がオフであるから、起動タイマー回路１０のトリガ端子ｔｒの電位Ｖｔｒは電圧検出回路９における抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位に等しく、図６（ｃ）に示すように設定電位Ｖｔｈ３より大きい値に維持される。

交流電源ＡＣの停止時ｔ３においては、図６（ａ）に示すように、整流器ＤＢの出力端間の電圧Ｖｉｎが立ち下がるから、電圧検出回路９における抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位が低減することによってスイッチング素子Ｑ６がオンする。スイッチング素子Ｑ６がオンすることにより、上述したように、基準電源回路１２の出力が両抵抗Ｒ５、Ｒ６によって分圧されオペアンプＯＰ１およびダイオードＤ２を介して起動タイマー回路１０のトリガ端子ｔｒにフィードバックされる。交流電源の停止中ｔ３〜ｔ４においては、基準電源回路１２の出力端の電位が平滑用コンデンサＣ１によって基準電位に維持されるから、図６（ｃ）に示すように、トリガ端子ｔｒの電位Ｖｔｒは設定電位Ｖｔｈ３より大きい値に維持される。

交流電源ＡＣの復帰時ｔ４においては、電圧検出回路９における抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位が上昇することによってスイッチング素子Ｑ６がオフになる。したがって、起動タイマー回路１０のトリガ端子ｔｒの電位Ｖｔｒは、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位に等しく、図６（ｃ）に示すように設定電位Ｖｔｈ３より大きい値に維持される。

すなわち、瞬時停電等の交流電源ＡＣからの電力供給が途切れる時間が短い場合には、電位維持回路１３は平滑用コンデンサＣ１からの電力供給を受けて起動タイマー回路１０のトリガ端子ｔｒの電位Ｖｔｒを設定電位Ｖｔｈ３より大きい値に維持することによって、図６（ｂ）に示すように、起動タイマー回路１０を無効にする。その結果、図６（ｄ）に示すように、高周波電源回路２は交流電源ＡＣの復帰と同時に誘導コイル７に対して高周波出力Ｖｃｏｉｌを与え始め、無電極放電灯１を再始動させる。

また、交流電源ＡＣからの電力供給が途切れる時間が長く、平滑用コンデンサＣ１に充電された電荷が低減し直流電源回路の出力電圧Ｖｄｃが高周波電源回路２の駆動電圧を下回るような場合には、平滑用コンデンサＣ１から電力供給されている基準電源回路１２の出力端の電位が低下し、スイッチング素子Ｑ６がオフになる。したがって、トリガ端子ｔｒの電位Ｖｔｒは、交流電源ＡＣの停止中に電圧検出回路９における抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点の電位に等しくなるから設定電位Ｖｔｈ３を下回る。この場合の交流電源ＡＣの復帰時には、起動タイマー回路１０のトリガ端子ｔｒの電位Ｖｔｒが設定電位Ｖｔｈ３を超えるように立ち上がるから、起動タイマー回路１０がトリガされることによって従来構成と同様に立上時間Ｔｓ経過後に無電極放電灯１を再始動させ、結果的に、無電極放電灯１の始動時において発振周波数や振幅が安定しないなどの始動不良を防止し安定した始動を実現する。

また、直流電源回路における出力制御部４にたとえばモトローラ社のＭＣ３３２６２を用いて、力率改善制御を採用する構成も考えられる。その場合には、力率改善のために交流電源ＡＣの波形を検出するマルチプライヤ入力（３番ピン）のために設けた電圧検出回路によって検出される電圧を流用することによって、本実施形態のような電圧検出回路９を別に設ける必要がなく部品点数の低減が可能であり、低コスト化が期待できる。他の構成および機能は実施形態１と同様である。

本発明の実施形態１を示す回路図である。 同上の動作を示すタイムチャートである。 同上に点灯持続手段を設けた場合の動作を示すタイムチャートである。 同上に点灯持続手段を設けた場合の動作を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態２を示す回路図である。 同上の動作を示すタイムチャートである。 従来構成を示す回路図である。 同上の動作を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ 無電極放電灯
２ 高周波電源回路
６ ドライブ回路
７ 誘導コイル
８ バルブ
９ 電圧検出回路
１０ 起動タイマー回路
１１ 信号無効回路
１３ 電位維持回路
ＡＣ 交流電源
Ｃ１ 平滑用コンデンサ（平滑部）
ｔｒ トリガ端子
Ｔｓ 立上時間
Ｖｃｏｉｌ 高周波出力
Ｖｓｔ 停止信号
Ｖｔｈ３ 設定電位

Claims (7)

1. 交流電源から電力供給され直流電圧を出力するとともに出力電圧を平滑する平滑部を備えた直流電源回路と、直流電源回路の出力を高周波出力に変換し放電ガスを封入したバルブに誘導コイルを近接配置した無電極放電灯に対し前記高周波出力を誘導コイルに与えて無電極放電灯を点灯させる高周波電源回路と、直流電源回路に対する交流電源からの電力供給が開始されてから直流電源回路の出力電圧が高周波電源回路の動作に必要な駆動電圧に達するまでの立上時間において高周波電源回路の動作を停止させる起動タイマー回路とを備え、交流電源の停止から直流電源回路の出力電圧が前記駆動電圧以上である間に交流電源が復帰したときには起動タイマー回路を無効にし無電極放電灯を再始動させる瞬時停電対策手段を設けたことを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
2. 前記起動タイマー回路は前記立上時間に亙って停止信号を出力し、前記高周波電源回路は停止信号を受ける期間に高周波出力を停止させるドライブ回路を備え、前記瞬時停電対策手段は、停止信号を無効にする信号無効回路からなることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯点灯装置。
3. 前記信号無効回路は、前記交流電源が復帰してから少なくとも前記立上時間は動作することを特徴とする請求項２記載の無電極放電灯点灯装置。
4. 前記交流電源の絶対値に比例する電圧を検出する電圧検出回路を備え、前記起動タイマー回路は、電圧検出回路の検出する電圧が印加されるトリガ端子を備え、トリガ端子の電位が所定の設定電位を超えるように立ち上がることにより高周波電源回路の動作を停止させ、前記瞬時停電対策手段は、トリガ端子の電位を前記設定電位より大きい値に維持する電位維持回路からなることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯点灯装置。
5. 前記電位維持回路は、前記交流電源の停止からから少なくとも前記直流電源回路の出力電圧が前記駆動電圧以上である間は動作することを特徴とする請求項４記載の無電極放電灯点灯装置。
6. 前記交流電源の停止から少なくとも前記直流電源回路の出力電圧が前記駆動電圧以上である間は前記高周波電源回路の出力電圧を低減させることにより前記無電極放電灯の点灯を持続させる点灯維持手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の無電極放電灯点灯装置。
7. 交流電源から電力供給され直流電圧を出力するとともに出力電圧を平滑する平滑部を備えた直流電源回路と、直流電源回路の出力を高周波出力に変換し放電ガスを封入したバルブに誘導コイルを近接配置した無電極放電灯に対し前記高周波出力を誘導コイルに与えて無電極放電灯を点灯させる高周波電源回路と、交流電源の絶対値に比例する電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路の検出する電圧が印加されるトリガ端子を備えトリガ端子の電位が所定の設定電位を超えるように立ち上がることによりトリガされ直流電源回路の出力電圧が高周波電源回路の動作に必要な駆動電圧に達するまでの立上時間において停止信号を出力する起動タイマー回路とを備え、高周波電源回路は停止信号を受ける期間に高周波出力を停止させるドライブ回路を備え、起動タイマー回路とドライブ回路との間に接続され交流電源の停止から直流電源回路の出力電圧が前記駆動電圧以上である間に交流電源が復帰したときには停止信号を無効にする信号無効回路を設け、信号無効回路は、交流電源が復帰してから少なくとも立上時間は動作することを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
   

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