JP4234600B2 - ランプ点灯回路 - Google Patents

Description

本発明は、− 電源の極に接続する入力端子と、
− その入力端子に結合され、ランプを点弧するとともに、前記電源から取得した電源電圧からランプ電流を発生する回路部Ｉと、
− その回路部Ｉに結合され、ランプの存在を検出する回路部IIとを具え、その回路部IIが、
− 前記ランプの電極を流れる電流を発生する回路部IIIと、
− 前記ランプの電極を流れる電流を検出する回路部IVとを有するランプ点灯回路に関する。

そのような回路は既知である。電極を流れる電流を直流電流又は交流電流とすることができる。回路部IIIを種々の方法で実現することができる。例えば、回路部IIIは、直流電源電圧を発生する手段を具えることができるが、高周波交流電流を電極に供給するブリッジ回路のような切替モード電源を具えることもできる。後者の場合、回路部IIIは、ランプ電極に結合した２次巻線を設けた変成器を具えることができる。回路部IIによって、ランプの点弧を試みる前に実際にランプが存在するか否かチェックすることができる。ランプが存在しないことを回路部IIが検出すると点弧電圧を発生しない。これによって、大電流及び高電圧に起因する回路の素子の損傷が防止される。同様に、点灯中のランプが回路から切り離され又はランプの電極が破壊されると、回路部IIは、新たなランプが回路に接続されているか否か又は電極が破損したランプが新たなランプに取り替えられたときを検出する。回路に接続されたランプの迅速な検出及び点弧を確実に行うために、回路部IIは継続的に動作する。しかしながら、回路部IIIによって発生した電流により電力が継続的に消失するという、継続的な動作に関連する不都合がある。

本発明の目的は、ランプの存在を任意の時間に検出できるとともにランプの検出により消失する電力が非常に小さいランプ点灯回路を提供することである。

本発明によれば、冒頭で説明した回路は、周期的に前記回路部III及び前記回路部IVを作動状態及び不作動状態にする回路部Ｖを更に具えることを特徴とする。

本発明による回路では、回路部IIIは、常時作動せず、回路部IIIが順次作動状態及び不作動状態となる各周期の予め設定された部分のみである。その結果、回路部IIIによって発生した電流に起因する電力消失量が著しく小さくなる。

一方、回路部III及び回路部IVが各周期で起動されるので、新たなランプの接続は、ランプが回路から切り離され又はランプが故障した後、常に周期の持続時間中に検出される。１周期の持続時間を適切に選択することによって、新たなランプを検出するとともに、ユーザがほとんど遅延に気付かない短い経過時間でランプが行えるようになる。

本発明による回路の好適例は、前記回路部Ｖが、第１時間間隔中に前記電極を流れる電流の大きさを徐々に増大し、第２時間間隔中に前記電極を流れる電流の大きさをほぼ一定値に維持し、第３時間間隔中に前記電極を流れる電流の大きさを徐々に減少する手段を具えることを特徴とする。回路部IIIから発生した電流の大きさを徐々に増大し及び減少することによって、干渉や、一部の状況下での機械的なノイズを防止することができる。

本発明による回路の好適例は、前記回路部Ｖに、前記回路部IIIの起動後の予め設定された遅延時間中に前記回路部IVを起動する遅延手段を設けたことを特徴とする。回路部IIIの性質に応じて、回路部IIIが起動した直後に回路部IIIから発生した電流は、常にランプ電極を流れない。例えば、寄生容量が存在する場合、電流の一部は、充電されるまでその寄生容量に流れる。また、回路部IIIは、例えば磁石と共同する切替モード電源を具えてもよく、切替モード電源が、実際にランプ電極に流れる電流を発生する前に、その磁石を、ある程度まで飽和(saturate)する必要がある。そのような場合及びランプ電極を流れる電流の大きさが徐々に増大する場合、回路部IIIを起動した直後のそのような電流の信頼性のある検出は、不可能である。他の好適例において、この問題は、回路部IIIの起動後に予め設定された遅延時間が経過したときに回路部IVのみを起動するとともに電極を流れる電流のみを検出できるようにすることによって克服される。

図１において、Ｋ１，Ｋ２を、電源の極に接続するための入力端子とする。入力端子Ｋ１，Ｋ２は、回路部Ｉの各入力部に接続される。回路部Ｉを、ランプを点弧するとともに、電源から取り出された電源電圧からランプ電流を発生する回路とする。ランプＬａは、回路部Ｉの出力部に接続される。ランプＬａには電極Ｅｌ１，Ｅｌ２が設けられている。IIIを、ランプＬａの電極を通じて電流を発生する回路部とする。回路部IIIの第１出力部は、電極Ｅｌ１の第１端部に接続される。電極Ｅｌ１の第２端部は、オーム抵抗Ｒの第１端部に接続される。オーム抵抗Ｒの第２端部は、回路部IIIの第２出力部に接続される。

図１に示す実施の形態において、回路部IIIを、直流電圧を発生する電源とする。回路部IIIから発生し、電極Ｅｌ１を流れる電流は、直流電流である。しかしながら、本発明による回路の他の実施の形態において、回路部IIIは、高周波交流電流を電極に供給するブリッジ回路のような切替モード電源を具えてもよい。後者の場合、回路部IIIは、ランプ電極に結合した２次巻線を設けた変成器を具えてもよい。この場合、電極を流れる電流を、変成器の１次側又は２次側で検出することができる。

抵抗Ｒの第１端部は、回路部Ivaの第１入力端子に接続される。回路部Ivaは、オーム抵抗Ｒと共同して、ランプの電極に流れる電流を検出する回路部IVを形成する。回路部III及び回路部IVは共同して、ランプの存在を検出する回路部IIを形成する。オーム抵抗Ｒの第２端部は、回路部Ivaの第２入力端子に接続される。回路部IVaは、回路部Ｉに結合される。この結合を点線で表す。回路部Ｖを、回路部III及び回路部IVを周期的に作動状態及び不作動状態にする回路部とする。回路部Ｖの第１出力端子は、回路部IIIの入力端子に接続される。回路部Ｖの第２出力端子は、回路部IVaの入力端子に接続される。

図１に示す回路の動作は以下の通りである。
入力端子Ｋ１，Ｋ２が電源の極に接続されると、回路部Ｉは、それに接続されたランプを点弧し、ランプに不備がない場合、安定した点灯中、ランプを流れるランプ電流を発生する。回路部IIIは、電極Ｅｌ１を流れる電流を発生し、その電流は、図２に示す形状を有する。図２において、時間を、水平軸に沿って任意の単位でプロットし、電流を、垂直軸に沿って任意の単位でプロットする。第１時間間隔Δｔ１中、回路部IIIが起動され、電極を流れる電流の大きさが徐々に増大する。第２時間間隔Δｔ２中、電極を流れる電流の大きさがほぼ一定のレベルに維持される。この第２時間間隔中のみ回路部IVが起動される。電流が最大の大きさを有するので、この第２時間間隔中に信頼性のある検出が可能となる。第３時間間隔Δｔ３中、電極を流れる電流の大きさが徐々に減少する。第４時間間隔Δｔ４中、回路部IIIが不作動状態となり、電極を流れる電流が零に等しくなる。第４時間間隔が経過した後、第１時間間隔が再開する。

本発明の実例において、第１、第２、第３及び第４時間間隔の和を１０ｍｓで選択した間、（第１、第２、第３及び第４時間間隔の和の）１周期の持続時間を２秒に選択した。その結果、回路部IIIによって生じた電力消失は、図３に示す電流の最大の大きさに等しい大きさの電流が継続的に電極に流れる状況に比べて１／２００より下に減少した。

ランプが回路部Ｉの出力端子から取り外された場合、電極Ｅｌ１が取り除かれ、その結果、回路部IIIの出力端子間の電流経路が遮断される。電流が流れなくなるので、オーム抵抗Ｒの電圧が零になり、それは、回路部IVaによって検出される。回路部IVと回路部Ｉとの間の結合を通じて、回路部IVaは、回路部Ｉからの点弧電圧の発生を防止する。新たなランプが回路に接続されると、その存在が１周期内で検出される。回路部IVと回路部Ｉとの間の結合を通じて、このような検出によって、回路部Ｉは新たなランプを点弧し及び点灯することができる。

接続されたランプを有する本発明による回路の実施の形態を示す。 ランプの電極を流れる電流の形状を時間関数として示す。

Claims (3)

1. − 電源の極に接続する入力端子と、
   − その入力端子に結合され、ランプを点弧するとともに、前記電源から取得した電源電圧からランプ電流を発生する回路部Ｉと、
   − その回路部Ｉに結合され、ランプの存在を検出する回路部IIとを具え、その回路部IIが、
   − 前記ランプの電極を流れる電流を発生する回路部IIIと、
   − 前記ランプの電極を流れる電流を検出する回路部IVとを有するランプ点灯回路において、周期的に前記回路部III及び前記回路部IVを作動状態及び不作動状態にする回路部Ｖを更に具えることを特徴とするランプ点灯回路。
2. 前記回路部Ｖが、第１時間間隔中に前記電極を流れる電流の大きさを徐々に増大し、第２時間間隔中に前記電極を流れる電流の大きさをほぼ一定値に維持し、第３時間間隔中に前記電極を流れる電流の大きさを徐々に減少する手段を具えることを特徴とする請求項１記載のランプ点灯回路。
3. 前記回路部Ｖに、前記回路部IIIの起動後の予め設定された遅延時間中に前記回路部IVを起動する遅延手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のランプ点灯回路。

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