JP4655370B2

JP4655370B2 - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP4655370B2
Application number: JP2000400390A
Authority: JP
Inventors: 知弘有安; 明幸小松
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: ZA200110048B; JP2002203691A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高周波インバ−タ回路を用いた直列共振点灯方式の放電灯点灯装置で、特に放電灯の寿命末期に放電灯点灯装置と放電灯を保護する保護回路を備えた放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高周波インバ−タ回路を用いた放電灯点灯装置は特開平１１−２６１７７に開示されているものが知られている。
【０００３】
図３は、従来の放電灯点灯装置の２次電圧を検出し、保護を行う放電灯点灯装置の回路図である。図３において、商用交流電流をダイオ−ドブリッジＤＢ１で全波整流し、チョ−クコイルＬ３とスイッチング素子Ｑ１とで形成されるチョッピング回路により昇圧し、平滑した直流電源の出力がトランジスタインバ−タ回路に入力される。トランジスタインバ−タ回路においては、出力トランジスタＱ１９，Ｑ２０が駆動回路５の出力する駆動信号により、高周波で交互にオンオフ駆動され、チョ−クコイルＬ１とコンデンサＣ５とで形成される直列共振回路の共振周波数より高い数十ｋＨｚの高周波電圧が出力される。この高周波電圧はコンデンサＣ６、チョ−クコイルＬ１をへて、負荷として接続された放電灯６の両極フィラメント６ａ、６ｂを介して高周波電流が流れる。この電流により各フィラメント６ａ、６ｂが余熱される。各フィラメント６ａ、６ｂの余熱後、駆動回路５の駆動信号の周波数をチョ−クコイルＬ１とコンデンサＣ５とで構成される直列共振回路の共振周波数の近傍まで、高周波電流の周波数を低下させると、チョ−クコイルＬ１とコンデンサＣ５の共振作用により、放電灯６の両極のフィラメント６ａ、６ｂ間に高い共振電圧が加わり、放電灯６が点灯する。点灯後放電灯６に流れる管電流はチョ−クコイルＬ１のインピ−ダンスにより制御（限流）される。正常点灯中は出力トランジスタＱ１９，Ｑ２０がデュ−ティ−５０％でオン／オフ（数十ｋＨｚ周期）している。
【０００４】
上記のような高周波インバ−タ回路を用いた直列共振点灯方式の天井放電灯点灯装置では、通常一つの点灯装置には複数の放電灯が使用されている。また、電源スイッチＳＷ１により複数の点灯装置をオンオフしており、設置されている場所が高いところにある場合が多いため、１本の放電灯の寿命がきても速やかに交換されることがない。また、放電灯は、片側の極のフィラメントに塗布されている電子放射物質（エミッタ−）が無くなる状態（以下、片エミッタ−レス状態と記す）、もしくは両極のフィラメントに塗布されている電子放射物質（エミッタ−）が無くなる状態（以下、両エミッタ−レス状態と記す）を経て、最後にフィラメントそのものが電子放射物質（エミッタ−）となってしまいフィラメントそのものが切れてしまう。そのような状態になった放電灯では、フィラメントが切れるまでの各段階で点灯時の高い共振電圧が放電灯のフィラメントに常時もしくは周期的に引火されるために、放電灯のソケットの絶縁不良やフィラメントの加熱による極ダレ、チョ−クコイルＬ１、共振コンデンサＣ５、高周波インバ−タ回路のスイッチング素子Ｑ１９，Ｑ２０の電気的あるいは温度的ストレスを与える等が問題となっていた。このような危険を防ぐため、複数放電灯を有する放電灯点灯装置では、放電灯の寿命末期の検出回路を設けて、その検出出力でインバ−タ回路やチョッピング回路の出力の上限を設定値以下に制御させるような安全性の改善が要請され、図３に示す放電灯点灯装置の先行例が考案されていた。
【０００５】
その装置では、放電灯６が寿命末期となった場合、放電灯６の管電圧の上昇を２次電圧の上昇としてエミレス検出回路１４により検出し、放電灯の管電圧の上昇を一定の上限値以上にならないように制御回路１３によりインバ−タ回路のスイッチング素子Ｑ１９，Ｑ２０のオンオフのデュ−ティ−比を制御しインバ−タ回路の出力の平均電圧を低下させたり、制御回路１２によりチョッピング回路のスイッチング素子Ｑ１のオンオフのデュ−ティ−比を制御し、インバ−タ回路へ供給される直流電源電圧を低下させるようになっている。
【０００６】
このように、従来の放電灯点灯装置では放電灯の寿命末期の管電圧が所定値以上にならないように制御し、管電圧の異常上昇による放電灯点灯装置の回路部品の電気的あるいは温度的ストレスの防止のみを行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放電灯が寿命末期の片エミッタ−レス状態になった場合に高周波インバ−タ方式の放電灯点灯装置にて通常の点灯状態を継続した場合には数十秒でフィラメント切れとなるため、電圧を制御してそのまま寿命末期の放電灯の点灯を継続する経済的メリットがあまりない。また放電灯のフィラメントの加熱による極ダレの問題もあり、さらに、このような複数の放電灯を点灯させる放電灯装置で、１本の放電灯だけが不動作であるようなとき、作業者によっては電源スイッチを遮断せずに放電灯を交換しようとする場合があるが、このときもインバ−タ回路は動作しているため、作業者が外しかけの放電灯の電極やソケットに誤って触れた場合高周波高圧電流による電撃を受ける可能性があるが、そのことに対する防止は不十分であるという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、挿入されている放電灯が寿命末期の片エミッタ−レス状態や、両エミッタ−レス状態に至った場合の放電灯点灯装置において、放電灯点灯装置の回路部品の電気的あるいは温度ストレスを低減してその装置を保護でき、放電灯のフィラメントの加熱による極ダレの防止や放電灯の交換時に作業者の受ける電撃を防止できる放電灯点灯装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の放電灯点灯装置は、直流カットコンデンサの放電灯側端子の交流電圧を整流して出力される直流電圧を検出して出力する交流電圧検出回路と、この交流電圧検出回路の出力する検出値が所定の値以下になった時に高周波インバ−タ回路の電源供給を停止させる保護回路を設ける事で、挿入されている放電灯が寿命末期の片エミッタ−レス状態や、両エミッタ−レス状態に至った場合の放電灯点灯装置において、放電灯点灯装置の回路部品の電気的あるいは温度ストレスを低減してその装置を保護でき、放電灯のフィラメントの加熱による極ダレの防止や尚かつ、放電灯の交換時に作業者の受ける電撃を防止できる放電灯点灯装置が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、商用交流電流を整流し、平滑して得られた直流電源の出力をチョ−クコイル（限流コイル）と共振コンデンサとを直列に接続した直列共振回路を用いて高周波の高電圧の交流電源に変換する高周波インバ−タ回路を有し、前記インバ−タ回路の出力端子を前記チョ−クコイル（限流コイル）を介して放電灯の一方の極のフィラメントの電源側に接続し、他方の極のフィラメントの電源側を直流カットコンデンサを介して接地側に接続し、前記放電灯の両極フィラメントの非電源側間に前記共振コンデンサを接続した放電灯点灯装置であって、前記直流カットコンデンサの放電灯側端子の交流電圧を整流して出力される直流電圧を検出して出力する交流電圧検出回路と、この交流電圧検出回路の出力する検出値が所定の値以下になった時に前記高周波インバ−タ回路の電源供給を停止させる保護回路を有することを特徴とするもので、この構成によれば前記直流カットコンデンサを流れる交流電流は、放電灯の管電流と共振コンデンサに流れるフィラメント電流の和であるため、放電灯の寿命末期の両エミッタ−レス状態での放電灯の管電流の低下を前記直流カットコンデンサの交流電圧の低下として、放電灯の寿命末期の両エミッタ−レス状態を精度良く検出できるという作用を有するものである。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、１つの前記高周波インバ−タ回路にて複数個の放電灯を並列点灯する際に、それぞれの放電灯に前記交流電圧検出回路及び前記直流電圧検出回路を有し、前記交流電圧検出回路のいずれかの出力の検出値が所定の値以下になった時、または、前記直流電圧検出回路のいずれかの出力する検出値が前記直流電源の電圧の半分の値を中心とする所定値の範囲外になった時に前記高周波インバ−タ回路の電源供給を停止させる保護回路を有することを特徴とするもので、この構成によれば、１つの高周波インバ−タ回路にて複数個の放電灯を並列点灯する場合に、それぞれの放電灯の寿命末期の片エミッタ−レス状態、両エミッタ−レス状態の検出を確実に行うことができるという作用を有するものである。
【００１４】
また請求項５に記載の発明は、前記高周波インバ−タ回路に供給される直流電源として、商用交流電流を整流し、チョ−クトランスとスイッチング素子とで昇圧、平滑するチョッピング回路と、このチョッピング回路のチョ−クトランスの補助電源巻線の出力電流を整流し、前記インバ−タの駆動回路に供給することを特徴とするもので、この構成によれば、前記の放電灯の寿命末期の片エミッタ−レス状態、両エミッタ−レス状態の検出の結果により高周波インバ−タ回路に供給される直流電源と高周波インバ−タ回路のスイッチング素子を駆動する駆動回路の直流電源をほぼ同時に遮断することができ、高周波インバ−タ回路のスイッチング素子の電気的あるいは温度的ストレスを防止できるという作用を有するものである。
【００１６】
また請求項７に記載の発明は、前記商用交流電流が遮断されるまで、前記保護回路が保持され、前記商用交流電流が再入力されると、前記保護回路をリセットすることで、前記チョッピング回路動作を復帰させる回路と前記高周波インバ−タの動作を復帰させる回路を有することを特徴とするもので、この構成によれば、一旦何らかの理由で保護回路が動作したら、商用電源を入れ直すまで前記チョッピング回路動作を停止させて、放電灯及び放電灯点灯装置を保護でき、異常な状態が解消されない場合は商用電源を入れ直しても再び前記チョッピング回路動作を停止させて放電灯及び放電灯点灯装置を保護できるという作用を有するものである。
【００１７】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における放電灯点灯装置について添付の図１及び図２を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施例１の放電灯点灯装置のブロック図である。
【００１９】
図１において、商用交流電源１から出力される交流電源は電源ＳＷ１を介して接続されるダイオ−ドブリッジＤＢ１で整流され、昇圧チョッパ回路からなる力率改善回路２で昇圧され、所定の高圧の直流電流に変換される。この力率改善回路２は、チョ−クトランスＴ１の主巻線Ｔ１ａの一端がダイオ−ドブリッジＤＢ１のプラス側出力端子ＤＢ１ａに接続され、チョ−クトランスＴ１の主巻線Ｔ１ａ他端と接地側との間にスイッチング素子Ｑ１が接続されている。このスイッチング素子Ｑ１は力率改善駆動回路３（例えば、インフィニオン社ＩＣ、品名ＴＤＡ４８６２）によって、スイッチング駆動される。また、チョ−クトランスＴ１の主巻線Ｔ１ａの出力端子は、ダイオ−ドＤ３を介して平滑コンデンサＣ４に接続されている。力率改善回路２の出力端子が接続された平滑コンデンサＣ４の両端には、ハ−フブリッジインバ−タからなるインバ−タ回路４が接続されている。このインバ−タ回路４の２つのスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３は、駆動回路５（例えば、アイア−ル社製ＩＣ、品名ＩＲ２１５３）によって駆動される。インバ−タ回路４の出力端子は、チョ−クコイルＬ１を介して蛍光灯などの放電灯６の負荷に接続されている。
【００２０】
また、放電灯６の両極のフィラメント６ａ、６ｂには、共振用コンデンサＣ５が接続されている。また、フィラメント６ｂの接地側端子には直流カットコンデンサＣ６が接続されている。さらに、この直流カットコンデンサＣ６の両端の交流電圧に応じて両エミッタ−レス状態の検出を行う両エミッタ−レス検出回路８と前記直流カットコンデンサＣ６の両端の直流電圧に応じて片エミッタ−レス状態の検出を行う片エミッタ−レス検出回路７とが設けられる。また、直流カットコンデンサＣ６にアノ−ド端子が接地側に、カソ−ド端子がこのコンデンサＣ６とフィラメント６ｂの接地側端子の接続点６ｃにそれぞれ接続したダイオ−ドＤ４が並列に接続されている。
【００２１】
また、ダイオ−ドブリッジＤＢ１のプラス側出力端子ＤＢ１ａは、力率改善回路２より発生する高周波のスイッチングノイズを平滑するコンデンサＣ１が接続され、また、抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣ２に接続され平滑された直流は力率改善駆動回路３に供給される。
【００２２】
また、チョ−クトランスＴ１の補助電源巻線Ｔ１ｂと電流検出巻線Ｔ１ｃの一端は接地側に接続され、一方補助電源巻線Ｔ１ｂの他端はダイオ−ドＤ２に接続されている。力率改善回路２が正常に動作している時にはダイオ−ドＤ２で整流された直流電圧はコンデンサＣ３にて平滑され、インバ−タ回路４の駆動回路５に電源として供給され、合わせて、ダイオ−ドＤ１で整流され力率改善駆動回路３にも供給される。一方、チョ−クトランスＴ１の電流検出巻線Ｔ１ｃの他端は抵抗Ｒ２を介して力率改善駆動回路３に接続され、ゼロ電流検出信号として入力されている。
【００２３】
このように構成された実施の形態１の放電灯点灯装置において、放電灯６が正常な点灯状態である場合の動作について図1、図２を参照しつつ説明を行う。
【００２４】
電源スイッチＳＷ１をオンした電源投入時、まずダイオ−ドブリッジＤＢ１の出力電流が抵抗Ｒ１を介して力率改善駆動回路３に供給され、この力率改善駆動回路３が動作し、スイッチング素子Ｑ１がスイッチング動作を開始する。これにより、力率改善回路２が動作し、ダイオ−ドブリッジＤＢ１の出力電流を昇圧し、平滑した直流電流を高周波に変換するインバ−タ回路４に供給する。
【００２５】
また、スイッチング素子Ｑ１がスイッチング動作を開始するとチョ−クトランスＴ１の補助電源巻線Ｔ１ｂと電流検出巻線Ｔ１ｃには主巻線Ｔ１ａと補助電源巻線Ｔ１ｂおよび電流検出巻線Ｔ１ｃとの巻数比に応じたパルス出力電圧が出力される。すると、電流検出巻線４ｃの出力電圧は抵抗Ｒ２を介して、力率改善駆動回路３への制御信号として（前記ＴＤＡ４８６２のゼロ電流検出端子への入力信号として）力率改善駆動回路３（ＩＣ３）に入力され、また、図2に示すようにスイッチング素子Ｑ１のソ−スと接地間に挿入された抵抗Ｒ１９のソ−ス側電圧をドレイン電流検出信号として、同様にこの力率改善駆動回路３（ＩＣ３）に入力される。また、補助電源巻線Ｔ１ｂの出力電流はダイオ−ドＤ２にて整流され、コンデンサＣ３にて平滑され抵抗Ｒ１８を介してツェナ−ダイオ−ドＤ１１のツェナ−電圧を上限値とした補助電源がインバ−タ回路４の駆動回路５に供給され、インバ−タ回路４が正常に動作を開始する。
【００２６】
ここでラッチ回路９は力率改善駆動回路の電源電圧（接続点Ｄ１ａ）が上昇するだけでは、トランジスタＱ６，Ｑ７はオフ状態を維持するため、ダイオ−ドＤ１２のアノ−ド側、ダイオ−ドＤ１３のカソ−ド側であるトランジスタＱ６，Ｑ７のコレクタはハイインピ−ダンス状態を維持し、力率改善駆動回路３（ＩＣ３）の動作には何の影響も与えず、力率改善駆動回路３（ＩＣ３）は正常に動作を継続する。また、力率改善駆動回路３（ＩＣ３）が動作を停止してもダイオ−ドブッリジＤＢ１から抵抗Ｒ１を介して電源電圧が供給される限り上記トランジスタＱ６，Ｑ７のコレクタはハイインピ−ダンス状態を維持し続ける。
【００２７】
ここでコンデンサＣ１４、Ｃ１５は高周波スイッチングを行っているインバ−タ回路４から発生するスイッチングノイズ等によりトランジスタＱ６、Ｑ７がオンしないように防止するためのものである。
【００２８】
上述したように、力率改善回路２が正常に動作することにより、インバ−タ回路４の駆動回路５が動作し、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３にて構成されるハ−フブリッジインバ−タ回路４からの出力電流が放電灯６に供給され、放電灯６が高周波点灯される。
【００２９】
正常に放電灯６が、高周波点灯されると、コンデンサＣ６の非接地側、即ちフィラメント６ｂに接続された側の電圧は、放電灯６のフィラメント６ａ，６ｂ間を直接流れ、直流カットコンデンサＣ６に流れ込む管電流とフィラメント６ａ、共振コンデンサＣ５、フィラメント６ｂ、直流カットコンデンサＣ６の経路で流れるフィラメント電流の合わさった電流が前記直流カットコンデンサＣ６に流れ、この直流カットコンデンサＣ６のインピ−ダンスに応じて発生する高周波の交流電圧と力率改善回路２の直流出力電圧（コンデンサＣ４の電圧）のほぼ半分の電圧との合成された電圧が出力される。
【００３０】
ところが放電灯６が寿命末期となり、フィラメント６ａ、６ｂの電子放射物質（エミッタ−）が同時に喪失する両エミッタ−レス状態が発生した場合には放電灯６の管電流が減少し、それに応じて前記直流カットコンデンサＣ６に出力される高周波の管電流の交流電圧のみが減少する。
【００３１】
ここで本発明の実施の形態１の放電灯の両エミッタ−レス検出回路８による放電灯保護の具体例について、図1、図２を参照しつつ説明する。
【００３２】
上記両エミッタ−レス状態が発生した場合、直流カットコンデンサＣ６の交流電圧はコンデンサＣ１２を介して、ダイオ−ドＤ７，Ｄ８にて全波整流されてコンデンサＣ１１に直流電圧として出力されており、ツェナ−ダイオ−ドＤ６のツェナ−電圧とトランジスタＱ５のベ−ス、エミッタ間のオン電圧の和以下にコンデンサＣ１０の直流電圧が低下すれば、トランジスタＱ５はオフし、補助電源（接続点Ｒ１８ｂ）より抵抗Ｒ１１、ツェナ−ダイオ−ドＤ６を介して両エミッタ−レス検出信号としてラッチ回路９のトランジスタＱ７をオンさせる。ここで、抵抗Ｒ１２、コンデンサＣ１０は高周波スイッチングを行っているインバ−タ回路４から発生するスイッチングノイズによりトランジスタＱ５が誤動作をするのを防止するためにトランジスタＱ５のベ−スと接地間に接続されている。前記両エミッタ−レス状検出回路８の検出信号により、トランジスタＱ７がオンされるとトランジスタＱ７のコレクタ電流が流れ抵抗Ｒ１３、Ｒ１４にて分圧された電圧がトランジスタＱ６のベ−スに入力され、トランジスタＱ６のエミッタ、ベ−ス間に電圧差が生じトランジスタＱ６がオンする。トランジスタＱ６がオンするとトランジスタＱ６のコレクタ電流が流れ抵抗Ｒ１５、Ｒ１６にて分圧された電圧がトランジスタＱ７のベ−スに入力され、トランジスタＱ７のオン状態が継続される。ラッチ回路９が上記のようにトランジスタＱ６、Ｑ７ともにオンするとトランジスタＱ６のコレクタからは力率改善駆動回路３（ＩＣ３）の電源電圧とほぼ同じ電圧がダイオ−ドＤ１２のアノ−ド側に入力され、力率改善駆動回路３（ＩＣ３）の１ピンの電圧をハイレベルに、また、トランジスタＱ７のコレクタが接地電位になるためダイオ−ドＤ１３のカソ−ド側を介して力率改善駆動回路３（ＩＣ３）の２ピンの電圧をロ−レベルに維持される。この力率改善駆動回路３（ＩＣ３）の１ピンがハイレベル，２ピンがロ−レベルの電圧が入力されるとこの力率改善駆動回路３（ＩＣ３）の内部機能により、力率改善駆動回路３（ＩＣ３）は動作を停止する。尚、コンデンサＣ１３は、力率改善駆動回路３（ＩＣ３）のエラ−アンプの帰還素子である。以上のように力率改善回路２の動作を停止することにより放電灯と放電灯点灯装置の電気的あるいは温度的ストレスを防止し、尚かつ、両エミッタ−レス状態になった放電灯の交換時の電撃を防止することができる。
【００３３】
また、フィラメント６ａ側の電子放射物質（エミッタ−）が喪失する片エミッタ−レスにより整流作用が発生すると直流カットコンデンサＣ６の直流電圧（平均電圧）は力率改善回路２の直流出力電圧（コンデンサＣ４の電圧）のほぼ半分の値である平常値より上昇する。この直流カットコンデンサＣ６の直流電圧の変動を検出することで片エミッタ−レス状態の検出する片エミッタ−レス検出回路７が直流カットコンデンサＣ６の放電灯側端子に接続されている。また、直流カットコンデンサＣ６の放電灯側端子にダイオ−ドＤ４のカソ−ドを接続し、接地側端子に前記ダイオ−ドＤ４のアノ−ドを接続している。
【００３４】
また、逆にフィラメント６ｂ側に片エミッタ−レスが発生した場合、直流カットコンデンサＣ６の直流電圧（平均電圧）は力率改善回路２の直流出力電圧（コンデンサＣ４の電圧）のほぼ半分の値である平常値より低下する。特にエミッタ−が著しく喪失した場合には、点灯、消灯を繰り返し、その際に直流カットコンデンサＣ６の電圧は接地電位よりも過大にマイナス電位となる。
【００３５】
ここで本発明の実施の形態１の放電灯の片エミッタ−レス検出回路７の具体例について、図１、図２を参照しつつ説明する。
【００３６】
本発明の片エミッタ−レス検出回路７は、直流カットコンデンサＣ６の放電灯側から接地側へ抵抗Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０を直列接続して、分圧して得られた抵抗Ｒ８，Ｒ９接続点Ｒ９ａ及び抵抗Ｒ９，Ｒ１０の接続点Ｒ１０ａの電圧をコンデンサＣ８，Ｃ９にて平滑し、接続点Ｒ９ａはコンパレ−タＩＣ１の正入力端子、接続点Ｒ１０ａはコンパレ−タＩＣ２の負入力端子に接続され、一方、インバ−タ回路４の駆動回路５の電源（Ｒ１８ａ）より、コンパレ−タＩＣ１，ＩＣ２の電源としても供給され、また同じ接続点Ｒ１８ａに抵抗Ｒ７が接続され、抵抗Ｒ７の他端はツェナ−ダイオ−ドＤ５のカソ−ド端子に接続され、この同じ接続点からコンパレ−タＩＣ１，ＩＣ２の比較用基準電圧としてコンパレ−タＩＣ１の負入力端子及びコンパレ−タＩＣ２の正入力端子に接続され、また、ツェナ−ダイオ−ドＤ５のアノ−ド端子が接地されている。
【００３７】
また、コンパレ−タＩＣ１，ＩＣ２のオ−プンコレクタ出力端子とエミッタ−レス検出回路の電源（接続点Ｒ１８ａ）間にプルアップ抵抗として抵抗Ｒ７が接続され、また一方、接地側に抵抗Ｒ４、Ｒ５が直列接続され抵抗Ｒ４、Ｒ５の接続点はトランジスタＱ４のベ−スに接続されている。
【００３８】
また、トランジスタＱ４のエミッタは接地され、トランジスタＱ４のコレクタとエミッタ−レス検出回路の電源（接続点Ｒ１８ａ）間に抵抗Ｒ３が接続され、また、トランジスタＱ４のコレクタと接地間にコンデンサＣ７が接続されている。前記トランジスタＱ４のコレクタとラッチ回路９のトランジスタＱ７のベ−ス間にツェナ−ダイオ−ドＤ１０が接続されている。
【００３９】
このように構成された片エミッタ−レス検出回路において、直流カットコンデンサＣ６の直流電圧を抵抗Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０にて分圧し、ツェナ−ダイオ−ドＤ５のツェナ−電圧と比較し、接続点Ｒ９ａの電圧がツェナ−ダイオ−ドＤ５のツェナ−電圧より高くなった場合にコンパレ−タＩＣ１の出力がオンとなりこのコンパレ−タＩＣ１の出力端子はロ−レベルの電位となり、また、接続点Ｒ１０ａの電圧がツェナ−ダイオ−ドＤ５のツェナ−電圧より低くなった場合にはコンパレ−タＩＣ２の出力がオンとなりこのコンパレ−タＩＣ２の出力端子はロ−レベルの電位となり、いずれの場合もトランジスタＱ４がオフし、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ７にて構成される積分回路の電圧がツェナ−ダイオ−ドＤ１０とラッチ回路９のトランジスタＱ７がオンとなる電圧まで上昇する。
【００４０】
その後は、前記両エミッタ−レス検出回路８の説明と同様に力率改善回路２を停止させて、放電灯と放電灯点灯装置の電気的あるいは温度的ストレスを防止し、尚かつ、両エミッタ−レス状態になった放電灯の交換時の電撃を防止することができる。
【００４１】
ここで、本発明の実施の形態１の放電灯点灯装置の補助電源過電圧検出回路１０の具体例について図1、図２を参照しつつ説明する。
【００４２】
補助電源（接続点Ｄ２ａ）に抵抗Ｒ１７が接続され、この抵抗Ｒ１７の他端にはツェナ−ダイオ−ドＤ１４のカソ−ド端子が接続され、また一方ツェナ−ダイオ−ドＤ１４のアノ−ド端子はトランジスタＱ７のベ−スに接続されている。
【００４３】
接続点Ｄ２ａの電圧は前記商用交流電源１をダイオ−ドブリッジＤＢ１にて全波整流にした電圧（接続点ＤＢ１ａ）に比例した電圧値が発生するためチョ−クトランスＴ１の主巻線Ｔ１ａと補助電源巻線Ｔ１ｂの巻数比とツェナ−ダイオ−ドＤ１４のツェナ−電圧を最適な値とすることで、商用交流電源１の電圧が設定値より高くなればラッチ回路９のトランジスタＱ６，Ｑ７をオンさせ力率改善回路２を停止させることにより、誤って１００Ｖ専用の放電灯点灯装置を２００Ｖの動力用配電線に配線されたり、単相３線式配線の中性線がはずれた状態で商用交流電源の電圧が２００Ｖになったとしても放電灯と放電灯点灯装置を保護できる。
【００４４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２の放電灯点灯装置について、図４を参照しつつ説明する。
【００４５】
図４は、実施の形態２の放電灯点灯装置のインバ−タ回路と放電灯と両エミッタ−レス検出回路、片エミッタ−レス検出回路の部分の回路図である。
【００４６】
この実施の形態２の放電灯点灯装置は、インバ−タ回路４から出力される高周波出力電圧の負荷として放電灯を２灯とした場合のものである。したがって、実施の形態１のものと同一部分は同一参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００４７】
図４において、実施の形態２の放電灯点灯装置は、実施の形態１の放電灯点灯装置の第１の放電灯６に第２の放電灯１１とその関連回路部品とを新たに追加したものである。この第２の放電灯１１の両エミッタ−レス検出回路は、ダイオ−ドＤ１７，Ｄ１８、コンデンサＣ２１，Ｃ２２、ツェナ−ダイオ−ドＤ１６、抵抗Ｒ２２、トランジスタＱ１８により、実施の形態１同様に構成され、また、片エミッタ−レス検出回路はコンパレ−タＩＣ４，ＩＣ５、抵抗Ｒ１９，Ｒ２０，Ｒ２１、コンデンサＣ１８，Ｃ１９により実施の形態１同様に構成される。
【００４８】
本実施の形態２の放電灯点灯装置においては、第１の放電灯６の両エミッタ−レス検出回路のトランジスタＱ５と第２の放電灯１１の両エミッタ−レス検出回路のトランジスタＱ１８との論理和された検出信号をトランジスタＱ５のコレクタより取り出して、実施の形態１のラッチ回路９のトランジスタＱ７のベ−ス端子に出力することができ、また、第１の放電灯６の片エミッタ−レス検出回路のコンパレ−タＩＣ１、ＩＣ２の出力と第２の放電灯１１の片エミッタ−レス検出回路のコンパレ−タＩＣ４、ＩＣ５の出力の論理和された検出信号をトランジスタＱ４のコレクタより取り出して、実施の形態１のラッチ回路９のトランジスタＱ７のベ−ス端子に出力することができる。したがって、実施の形態１の放電灯点灯装置と同様に２つの放電灯６，１１のいずれの放電灯においても両エミッタ−レス状態、片エミッタ−レス状態になった場合には、ラッチ回路９のトランジスタＱ７をオンすることができる。その結果インバ−タ回路４のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３および力率改善回路２のスイッチング素子Ｑ１を保護することができ、また放電灯交換時の電撃を防止することができる。
【００４９】
【発明の効果】
上述した実施の形態で詳細に説明したように、本発明の放電灯点灯装置は下記の効果を有している。
【００５０】
すなわち、放電灯の寿命末期の両エミッタ−レスや片エミッタ−レス及び商用交流電源電圧を検出し、検出結果に異常があれば放電灯点灯装置の力率改善回路の動作を停止させて、商用交流電源が一旦遮断し再入力されるまでその状態を保持する。したがって、放電灯点灯装置のスイッチング素子に加わるストレスを除去して放電灯点灯装置を保護するとともに、放電灯の交換時の電撃を防止することができる。
【００５１】
その結果、放電灯の交換作業の安全性の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の放電灯点灯装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の放電灯点灯装置の部分回路図
【図３】従来の放電灯点灯装置のブロック図
【図４】本発明の実施の形態２の２灯式の放電灯点灯装置の部分回路図
【符号の説明】
１商用交流電源
２力率改善回路
３力率改善駆動回路
４インバ−タ回路
５駆動回路
６、１１放電灯
６ａ，６ｂフィラメント
７片エミッターレス検出回路
８両エミッターレス検出回路
９ラッチ回路
１０補助電源過電圧検出回路
Ｔ１チョ−クトランス
Ｔ１ｂ補助電源巻線
Ｑ１スイッチング素子
Ｌ１、Ｌ２チョ−クコイル
Ｃ５、Ｃ１６共振コンデンサ
Ｃ６、Ｃ１７直流カットコンデンサ
Ｄ４、Ｄ１５ダイオ−ド

Claims

商用交流電流を整流し、平滑して得られた直流電源の出力をチョ−クコイル（限流コイル）と共振コンデンサとを直列に接続した直列共振回路を用いて高周波の高電圧の交流電源に変換する高周波インバ−タ回路を有し、前記インバ−タ回路の出力端子を前記チョ−クコイル（限流コイル）を介して放電灯の一方の極のフィラメントの電源側に接続し、他方の極のフィラメントの電源側を直流カットコンデンサを介して接地側に接続し、前記放電灯の両極フィラメントの非電源側間に前記共振コンデンサを接続した放電灯点灯装置であって、前記直流カットコンデンサの放電灯側端子の交流電圧を整流して出力される直流電圧を検出して出力する交流電圧検出回路と、この交流電圧検出回路の出力する検出値が所定の値以下になった時に前記高周波インバ−タ回路の電源供給を停止させる保護回路を有することを特徴とする放電灯点灯装置。
１つの前記高周波インバ−タ回路にて複数個の放電灯を並列点灯する際に、それぞれの放電灯に前記交流電圧検出回路及び前記直流電圧検出回路を有し、前記交流電圧検出回路のいずれかの出力の検出値が所定の値以下になった時、または、前記直流電圧検出回路のいずれかの出力する検出値が前記直流電源の電圧の半分の値を中心とする所定値の範囲外になった時に前記高周波インバ−タ回路の電源供給を停止させる保護回路を有することを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
前記高周波インバ−タ回路に供給される直流電源として、商用交流電流を整流し、チョ−クトランスとスイッチング素子とで昇圧、平滑するチョッピング回路と、このチョッピング回路のチョ−クトランスの補助電源巻線の出力電流を整流し、前記インバ−タの駆動回路に供給することを特徴とする請求項１乃至２に記載の放電灯点灯装置。
前記商用交流電流が遮断されるまで前記保護回路が保持され、前記商用交流電流が再入力されると前記保護回路をリセットすることで、前記チョッピング回路動作を復帰させる回路と前記高周波インバ−タの動作を復帰させる回路を有することを特徴とする請求項３に記載の放電灯点灯装置。