JPH0151878B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、インバータ型放電灯安定器を用い
た放電灯点灯装置に関するものである。

〔背景技術〕

第６図は従来例のインバータ型放電灯安定器を
用いた放電灯点灯装置の構成を示す簡略化した回
路図である。この放電灯点灯装置は、電源回路１
１の入力側を商用電源ACに接続し、その出力側
をインバータ回路１２に接続して、インバータ回
路１２で高周波電力を発生する。インバータ回路
１２の出力側が放電灯１３の各フイラメントF₁，
F₂の電源側端子に接続され、放電灯１３が高周
波点灯される。放電灯１３の各フイラメントF₁，
F₂の非電源側端子間には、スイツチSWが接続さ
れ、制御回路１４の制御によつて電源投入後約１
秒間、スイツチSWが閉じ、放電灯１３の各フイ
ラメントF₁，F₂が予熱されるようになつている。
制御回路１４は、電源投入によるインバータ回路
１２の動作を検知し、前記制御を行なう。

上述した従来例には、つぎのような問題があ
る。

商用電源ACが投入され、インバータ回路１２
から高周波電力が出力されている状態において、
放電灯１３が接続されていない無負荷の状態（こ
のような無負荷状態は、点灯中の放電灯１３が寿
命で点灯しなくなつたとき、または点灯中の放電
灯１３を取りはずしたときに生じる。）から放電
灯１３が接続されたときは、制御回路１４が働ら
かず、スイツチSWが閉じない。したがつて、回
路定数により無負荷２次電圧を抑えている場合、
放電灯１３の各フイラメントF₁，F₂が予熱され
ないために、放電灯１３が点灯しないことがあ
る。また、点灯中の放電灯１３を取りはずすと
き、インバータ回路１２の出力電圧が高電圧のま
まであるため危険である。

上述の問題を解決する１つの対策として、フイ
ラメントF₁，F₂の両端電圧を各々検出する電圧
検出回路を各フイラメントF₁，F₂の両端に設け、
放電灯１３が接続されたとき、その電圧検出によ
つてスイツチSWを一定期間閉じるようにするこ
とも考えられるが、回路構成が複雑になる欠点が
ある。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、無負荷状態ではインバータ
回路の出力端間に所定電圧以上の電圧が印加され
ず、しかも放電灯が確実に点灯できるようにした
放電灯点灯装置を提供することができる。

〔発明の開示〕

この発明の放電灯点灯装置は、直流電圧を発生
する電源回路と、この電源回路に接続されて前記
直流電圧を高周波に変換するインバータ回路と、
このインバータ回路の出力側に接続された放電灯
と、この放電灯のフイラメントの非電源側端子間
に接続されたスイツチと、前記インバータ回路の
入力電流を検出する電流検出回路と、この電流検
出回路で電流が検出されない場合には前記スイツ
チを閉じるとともに前記インバータ回路の出力電
圧を低減し、その後前記電流検出回路で電流が検
出された場合にはその電流検出時点から所定時間
後に前記スイツチを開くとともに前記電流検出時
点から前記所定時間後までの間に前記インバータ
回路の出力電圧を元に戻す制御を行なう制御回路
とを備えたものである。

この発明の構成によれば、つぎの作用がある。

放電灯が取りはずされてインバータ回路の出力
電流が検出されないとき、放電灯のフイラメント
の非電源側端子間に接続されたスイツチを閉じる
とともにインバータ電圧の出力電圧を低減し、そ
の後放電灯が接続されてインバータ回路の出力電
流が検出されたとき、その電流検出時点から所定
時間後に前記スイツチを開くとともに前記電流検
出時点から前記所定時間後までの間にインバータ
回路の出力電圧を元に戻す制御を行なうようにし
たことによつて、無負荷状態ではインバータ回路
の出力端間に高電圧が印加されず、しかも放電灯
は常に予熱状態から入るので点灯が確実に行なわ
れる。

実施例 第１図は、この発明の一実施例の構成を示すブ
ロツク図である。この実施例の放電灯点灯装置
は、直流電圧を発生する電源回路１と、この電源
回路１に接続されて前記直流電圧を高周波に変換
するインバータ回路２と、このインバータ回路２
の出力側に接続された放電灯３と、この放電灯３
のフイラメントの非電源側端子間に接続されたス
イツチSW₁と、インバータ回路２の出力電流を検
出する電流検出回路５と、この電流検出回路５で
電流が検出されない場合にはスイツチSW₁を閉じ
るとともにインバータ回路２の出力電圧を低減
し、その後電流検出回路５で電流が検出された場
合にはその電流検出時点から所定時間後にスイツ
チSW₁を開くとともに前記電流検出時点から前記
所定時間後までの間にインバータ回路２の出力電
圧を元に戻す制御を行なう制御回路４とを備えて
いる。

電源回路１は、商用電源ACから交流電力を入
力し、その変換出力をインバータ回路２に与え
る。インバータ回路２で発生された高周波電力は
放電灯３に与えられる。放電灯１のフイラメント
F₁，F₂非電源側端子間には、フイラメントF₁，
F₂に所定期間予熱電流を流すためのスイツチ
SW₁が接続されている。制御回路４は、スイツチ
SW₁の動作およびインバータ回路２の出力電圧を
制御する。

この実施例では、インバータ回路２と放電灯３
のフイラメントF₁，F₂の電源側端子とを接続す
る一方のラインに、インバータ回路２の出力電流
を検出する電流検出回路５を設け、この検出出力
によつて制御回路４がスイツチSW₁とインバータ
回路２を制御する。

この実施例の動作はつぎのとおりである。

電源投入状態で放電灯３を取りはずした場
合、インバータ回路２の出力電流が零となり、
これを電流検出回路５が検出し、この検出動作
に応じて制御回路４がスイツチSW₁を閉じると
ともにインバータ回路２の出力電圧を低減す
る。

この状態で放電灯３を接続すると、スイツチ
SW₁が閉じているため放電灯３に予熱電流が流
れ、この予熱電流を電流検出回路５が検出し、
この電流検出動作に応じて制御回路４が所定時
間後にスイツチSW₁を開くとともに前記電流検
出時点から前記所定時間後までの間にインバー
タ回路２の出力電圧を元に戻す。これにより放
電灯３が確実に点灯する。

なお、通常の電源投入の場合には、電源投入直
後にインバータ回路２の出力電流が零であるか
ら、制御回路４がスイツチSW₁を閉じ、、と
同様の動作で放電灯３が点灯される。

上述の実施例における電源回路１およびインバ
ータ回路２の構成を具体的に示すと第２図のよう
になる。

電源回路１は、ダイオードD₁，D₂およびコン
デンサC₁，C₂で構成される倍電圧整流回路であ
る。

インバータ回路２は、コンデンサC₁，C₂、発
振制御回路CNで駆動されるトランジスタQ₁，Q₂
およびダイオードD₃，D₄をハーフ・ブリツジ構
成とし、コンデンサC₁，C₂の接続点とトランジ
スタQ₁，Q₂の接続点との間にチヨークコイルＬ
とコンデンサC₃の直列回路を接続して構成され
ている。放電灯３のフイラメントF₁，F₂の電源
側端子には、インバータ回路２のコンデンサC₃
が並列に接続され、その非電源側端子には、スイ
ツチSW₁が接続されている。

電流検出回路５は、放電灯３の一方のフイラメ
ントF₂の電源側端子とトランジスタQ₁，Q₂との
接続ラインに設けられた変流器CTがインバータ
回路２の出力電流を検出すると、電流検出信号を
制御回路４に与える。

制御回路４は、商用電源ACが投入されると、
スイツチSW₁を約１秒間閉じるとともに、フイラ
メントF₁，F₂に流れる予熱電流が最適となるよ
うに発振制御回路CNの発振周波数を制御する。
そして、放電灯３のフイラメントの予熱が終了す
ると、スイツチSW₁を開き、放電灯３が点灯され
るのに最適な電圧がフイラメントF₁，F₂間に印
加されるように発振制御回路CNを制御する。電
源投入状態で放電灯３が取りはずされた場合は、
変流器CTの出力がなくなり、電流検出回路４か
ら電流検出信号が与えられなくなる。そうする
と、制御回路４はスイツチSW₁を接続するととも
に、インバータ回路２の出力電圧が所定電圧、た
とえば300V以下（電気用品取締法では、インバ
ータ回路２が絶縁トランス型でない場合、無負荷
時のインバータ回路２の出力電圧を300V以下に
するように規定されている）になるように発振制
御回路CNを制御する。この状態で放電灯３が接
続されると、放電灯３のフイラメントF₁，F₂に
予熱電流が流れるので、この予熱電流が変流器
CTで検出され、電流検出回路５から制御回路４
に電流検出信号が与えられる。電流検出回路５か
ら電流検出信号が与えられると、制御回路４は、
発振制御回路CNに対して、フイラメントF₁，F₂
に流れる予熱電流が最適になるように制御信号を
出力する。フイラメントの予熱が終了すると、制
御回路４はスイツチSW₁を開くとともに最適電圧
で放電灯３が点灯されるように制御信号を発振制
御回路CNに出力する。

第３図は、上述の制御回路４の具体的構成を示
す回路図である。IC₁はタイマ回路（たとえば
INTERSIL社製ICM7555）、IC₂はインバータ
（たとえばMOTOROLA社製MC1406900）、Ryは
リレーコイル、D₅はダイオードQ₃，Q₄はトラン
ジスタ、R₁〜R₄は抵抗、C₄〜C₆はコンデンサで
ある。

この制御回路４では、タイマ回路IC₁が単安定
マルチバイブレータ構成で、抵抗R₂とコンデン
サC₆の充放電によるタイマ回路が基本となつて
おり、つぎのように動作が行なわれる。

電源投入状態で放電灯３を取りはずした場合
は、電流検出回路５の出力がローレベルになる
ため、トランジスタQ₃がオン状態となり、タ
イマ回路IC₁の２番ピン入力がハイレベルから
ローレベルとなる。そうすると３番ピンの出力
がローレベルからハイレベルとなり、発振制御
回路CNへの出力がハイレベルとなるとともに
リレーコイルRyが励磁され、スイツチSW₁が
閉じる。このとき電流検出回路５から発振制御
回路CNにローレベルの信号が与えられること
によつて発振制御回路CNは、インバータ回路
２の出力電圧が前記所定電圧以下になるように
動作する。

この状態で放電灯３を接続した場合は、電流
検出回路５の出力がハイレベルになり、所定時
間後にタイマ回路IC₁の３番ピンの出力がロー
レベルになる。そうすると、発振制御回路CN
への出力がローレベルとなるとともにスイツチ
SW₁が開き、インバータ回路２の出力電圧が元
に戻つて放電灯３が最適状態で点灯される。

放電灯３を取り付けた状態で電源投入した場
合は、コンデンサC₆の充電によつて所定時間
タイマ回路IC₁の３番ピンの出力がハイレベル
となる。３番ピンの出力がハイレベルの間は、
インバータ回路２の出力電圧が前記所定電圧以
下となるように発振制御回路CNにハイレベル
の信号が出力されるとともに、トランジスタ
Q₄がオン状態となり、リレーコイルRyが励磁
されるためスイツチSW₁が閉じる。ここで、抵
抗R₁とコンデンサC₄で設定される時定数が抵
抗R₂とコンデンサC₆の時定数よりも小さく、
３番ピンの出力がローレベルとなる前に２番ピ
ン入力がハイレベルとなる。タイマ回路IC₁の
２番ピンの入力がハイレベルのときは、３番ピ
ンの出力が所定時間後にハイレベルからローレ
ベルになると、その状態が維持される。したが
つて、前記所定時間後は、発振制御回路CNへ
の出力がローレベルのままとなり、インバータ
回路２の出力電圧が元にもどつて放電灯３が点
灯するとともに、リレーコイルRyが励磁され
なくなり、スイツチSW₁が開いたままとなり、
フイラメントF₁，F₂に予熱電流が流れなくな
る。

第４図は、この発明の他の実施例として、放電
灯３が２灯直列に接続された場合の変流器CTの
設定位置を示す図である。この変流器CTは改放
電灯３のフイラメントの電源側端子を接続するラ
インL₂に設けられている。

第５図は、この発明のさらに実施例として、定
電流形プツシユプルインバータで放電灯３を２灯
点灯する場合の具体的構成を示す回路図である。
電源回路１は、整流器REおよびコンデンサC₇で
構成されている。インバータ回路２は、トランス
OT、チヨークコイルCH₁，CH₂、発振トランジ
スタQ₅，Q₆、コンデンサC₇，C₈および抵抗R₅〜
R₇で構成されている。N₁₁はトランスOTの１次
巻線を示し、N₁₂〜N₁₆はトランスOTの２次巻線
を示す。２次巻線N₁₆は予熱電流を得るために備
えられている。２次巻線N₁₅に並列でチヨークコ
イルCH₂と直列に接続されたスイツチSW₂は、放
電灯３に印加される電圧を調整するために設けら
れている。

この実施例ではつぎのように動作が行なわれ
る。商用電源ACが投入された状態で放電灯３が
取りはずされると、変流器CTの電流検出出力が
なくなり、ランプ電流検出回路５の出力がローレ
ベルとなる。この状態では、制御回路４はスイツ
チSW₁を閉じるとともにスイツチSW₂を閉じ、イ
ンバータ回路２の出力電圧を低減する動作を行な
う。この状態で放電灯３が接続されると、変流器
CTで予熱電流が検出され、電流検出回路５の出
力がハイレベルとなる。そうすると制御回路４の
タイマが駆動されるとともに、スイツチSW₂が開
いて放電灯３の印加電圧が上昇する。制御回路４
のタイマの設定期間が終了すると、スイツチSW₁
が開いて予熱状態が終了し、放電灯３が点灯状態
となる。

〔発明の効果〕

この発明の放電灯点灯装置によれば、放電灯が
取りはずされてインバータ回路の出力電流が検出
されないとき、放電灯のフイラメントの非電源側
端子間に接続されたスイツチを閉じるとともにイ
ンバータ電圧の出力電圧を低減し、その後放電灯
が接続されてインバータ回路の出力電流が検出さ
れたとき、その電流検出時点から所定時間後に前
記スイツチを開くとともに前記電流検出時点から
前記所定時間後までの間にインバータ回路の出力
電圧を元に戻す制御を行なうようにしたことによ
つて、無負荷状態でインバータ回路の出力端間に
高電圧が印加されず危険が防止されるとともに放
電灯の点灯が確実に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す簡略
化した回路図、第２図は電源回路１とインバータ
回路２の具体的構成を示す回路図、第３図は制御
回路４の具体的構成を示す回路図、第４図は他の
実施例として放電灯３の２灯直列に接続した場合
の変流器CTの設置場所を示す図、第５図はこの
発明のさらに他の実施例として定電流形プツシユ
プルインバータで放電灯３を２灯点灯する場合の
具体的構成を示す回路図、第６図は従来例の構成
を示す簡略化した回路図である。 １……電源回路、２……インバータ回路、３…
…放電灯、４……制御回路、５……電流検出回
路、CT……変流器、F₁，F₂……フイラメント、
SW₁……スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直流電圧を発生する電源回路と、この電源回
   路に接続されて前記直流電圧を高周波に変換する
   インバータ回路と、このインバータ回路の出力側
   に接続された放電灯と、この放電灯のフイラメン
   トの非電源側端子間に接続されたスイツチと、前
   記インバータ回路の出力電流を検出する電流検出
   回路と、この電流検出回路で電流が検出されない
   場合には前記スイツチを閉じるとともに前記イン
   バータ回路の出力電圧を低減し、その後前記電流
   検出回路で電流が検出された場合にはその電流検
   出時点から所定時間後に前記スイツチを開くとと
   もに前記電流検出時点から前記所定時間後までの
   間に前記インバータ回路の出力電圧を元に戻す制
   御を行なう制御回路とを備えた放電灯点灯装置。