JPH02281598A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一石式インバータ回路により蛍光灯などの放電
灯を高周波点灯するようにした放電灯点灯装置に関する
ものである。

従来の技術 現在、直流電源から共振電流を得て蛍光灯などの放電灯
を点灯させる機構としては、一対のスイッチングトラン
ジスタをハーフブリッジ方式にしたシリーズインバータ
回路や、−個のスイッチングトランジスタにトランスや
コンデンサを接続した一石式インバータ回路などが知ら
れている。だが、この一石式インバータ回路を使用した
放電灯点灯装置では、放電灯が寿命末期になるなどして
半波放電が発生した場合、この半波毎にトランスがオン
オフすることになって回路各部に悪影響が生じやすい。

このような課題を解決した一方式インバータ回路の放電
灯点灯装置としては特開昭６０−７２１９２号公報に開
示されている装置などが存する。これは、所定の巻数比
でトランスの二次巻線側に巻回形成された第一第二の補
助巻線に正負方向の交流電圧の整流器を接続し、これら
整流器の直流出力が所定値となることでランプ寿命を検
知して一方式インバータ回路の発振を低減させると云う
ものである。つまり、寿命末期に生じる放電灯の半波放
電を正負両方向で異なる検出比で整流して同一値の直流
出力とし、この値からランプ寿命を保護回路で検知して
一方式インバータ回路の発振を停止や低減等させること
で回路各部を保護するようになっている。

また、放電灯にコンデンサを並列接続して一方式インバ
ータ回路のスイッチングトランジスタとの間にチョーク
を直列接続することで出力される共振波形を正弦波に近
似させ、上記チョークに検出巻線を巻回して保護回路に
接続し、検出した共振電流の電流値変化からランプ寿命
を検知し、ペース回路を制御するなどして回路各部を保
護するものも存する。

さらに、やはりコンデンサが並列接続された放電灯にリ
ーケージトランスを介して一方式インバータ回路のスイ
ッチングトランジスタを接続し、上記リーケージトラン
スの一次巻線側に巻回した検出巻線を保護回路に接続し
て検出電流の電流値変化からランプ寿命を検知するもの
も存する。

発明が解決しようとする課題 上述した一連の放電灯点灯装置は、いずれも寿命末期に
生じる放電灯の半波放電の電流値が平常時より大きくな
ることを利用し、これを検出巻線を介して保護回路で検
知し、一石式インバータ回路の発振を低減させたりベー
ス回路を制御するなどして回路を保護するようになって
いる。

だが、トランスやチョークに検出巻線を巻回することは
部品の大型化や構造重量の増大を招くことになって望ま
しくない。さらに、上述のような半波放電による電流値
変化は実際には微小であり、これを正確に検知すること
は困難である。このため、放電灯が平常に点灯している
のに保護回路が誤動作して発振が停止したり、放電灯が
寿命末期になって半波放電しているのに保護回路が作動
しないと云うようなことが発生している。そこで、ラン
プ寿命の検知を正確にするために回路を倍電圧整流にし
て平常時と半波放電時との電流値の差を拡大することな
どが行なわれているが、構造が複雑化するなどして好ま
しくない。

課題を解決するための手段 請求項１記載の発明は、直流電源と起動回路とが一個の
スイッチングトランジスタを介してペーストランスが接
続された一方式インバータ回路の出力端子に放電灯を接
続した放電灯点灯装置において、一石式インバータ回路
から放電灯に至る結線中に直流分検出回路を接続し、こ
の直流分検出回路に接続された発振制御回路をスイッチ
ングトランジスタのベースに接続する。

請求項２記載の発明は、直流分検出回路の出力端子に発
光部が接続されたフォトカプラを設け、このフォトカプ
ラの受光部を発振制御回路の入力端子に接続する。

請求項３記載の発明は、発振制御回路に遅延回路を設け
る。

請求項４記載の発明は、発振制御回路に保持回路を設け
る。

作用 一方式インバータ回路から放電灯に至る結線中に直流分
検出回路を接続し、この直流分検出回路に接続された発
振制御回路をスイッチングトランジスタのベースに接続
したことにより、寿命末期であるなどして放電灯が半波
放電すると、この半波放電の直流電位が直流検出回路に
検出されて発振制御回路に入力され、発振制御回路がス
イッチングトランジスタをオン状態にして一方式インバ
ータ回路の発振が低減や停止等され、さらに、直流分検
出回路の出力端子に発光部が接続されたフォトカプラを
設け、このフォトカプラの受光部を発振制御回路の入力
端子に接続することで、直流電源等を含む一方式インバ
ータ回路から放電灯を電気的に絶縁することが可能であ
り、また、発振制御回路に遅延回路を設けることで、直
流分検出回路が連続的に出力した場合にのみ発振制御回
路が作動し、電圧変化等のために直流分検出回路が瞬間
的に誤信号を出力しても発振制御回路は作動せず、或は
、発振制御回路に保持回路を設けることで、直流分検出
回路が一度出力した検出電流に従って発振制御回路が連
続的に作動するので、一石式インバータ回路は発振が低
減された状態で安定する。

実施例 請求項１記載の発明の実施例を第１図に基づいて説明す
る。この放電灯点灯装置１では、商用直流電源に整流器
（共に図示せず）を接続するなどした直流電源２に、コ
ンデンサ３とインダクタンス素子４とを並列接続したも
のと、ダイオード５とスイッチングトランジスタ６とを
並列接続したものとが直列に接続されて一方式インバー
タ回路７が形成されている。そして、この一石式インバ
ータ回路７の出力端子からコンデンサ８が並列接続され
た放電灯９に至る結線中には、一方にコンデンサ１０、
他方にドライブトランス１１の一次巻線とチョークコイ
ル１２との直列接続が設けられている。ここで、前記ス
イッチングトランジスタ６のベースには、起動用の抵抗
１３を介して前記コンデンサ１０に至る前記一石式イン
バータ回路７の一方の出力端子が接続され、前記ドライ
ブトランス１１の二次巻線を介して発振制御回路１４が
接続されている。また、前記コンデンサ１０の両端には
、ここではダイオードブリッジからなる直流分検出回路
１５が接続されており、この直流分検出回路１５の出力
端子は前記発振制御回路１４の入力端子に接続されてい
る。

そこで、この発振制御回路１４では、入力端子が抵抗１
６．１７を介して第一のトランジスタ１８のベースに接
続され、このトランジスタ１８のコレクタは抵抗１９を
介して前記直流電源２が接続された第二のトランジスタ
２０のベースに接続されている。ここで、前記ドライブ
トランス１１に接続された前記発振制御回路１４の出力
端子はコンデンサ２１．２２に接続され、このコンデン
サ２１は前記トランジスタ２０のコレクタとダイオード
２３とに接続されている。そして、前記トランジスタ１
８．２０のエミッタ及び部品２１゜２３の端子は、前記
直流分検出回路１５から前記スイッチングトランジスタ
６のエミッタに至る結線に共通に接続されている。

このような構成において、この放電灯点灯装置ｌでは、
放電灯９が平常に点灯している場合、この発振電流は双
方向なのでコンデンサ１０への充電は行なわれない、従
って、直流分検出回路１５に直流電位が入力されること
がなく、発振制御回路１４は作動しない。つまり、この
発振制御回路１４では、トランジスタ１８がオフ状態な
のでベースに直流電源２が接続されたトランジスタ２０
はオン状態になってコンデンサ２１．２２が並列に導通
する。従って、スイッチングトランジスタ６のベースに
接続された発振制御回路１４のインピーダンスは低く保
たれ、一石式インバータ回路７が良好に発振して放電灯
９が共振点灯される。

つぎに、放電灯９が寿命末期になるなどして半波放電に
なった場合、この半波放電によりコンデンサ１０に直流
電位が充電されることになり、この直流電位は直流分検
出回路１５で所定方向の直流電流に整流されて発振制御
回路１４に入力される。そこで、この入力された電流値
は抵抗１６゜１７を介してトランジスタ１８に入力され
、これが予め抵抗１６．１７の抵抗値により設定された
所定値以上であるならばトランジスタ１８がオン状態と
なる。すると、トランジスタ２０のベースに印加されて
いた直流電源２の電圧はトランジスタ１８のコレクタか
らエミッタへと流れ、トランジスタ２０はオフ状態とな
ってコンデンサ２１は電流が流れなくなる。従って、ス
イッチングトランジスタ６のベースが接続された発振制
御回路１４のインピーダンスが増大し、一石式インバー
タ回路７の発振が低減や停止等されて回路各部が保護さ
れることになる。

なお、本実施例の放電灯点灯装置１では、直流分検出回
路１５をダイオードブリッジからなるものとしたが、本
発明はこれに限定されるものではなく、第２図に例示す
るように、両端が入力端子となるよう二個のコンデンサ
２４．２５を直列に接続し、この両端にダイオード２６
．２７を接続して出力端子を共通化し、二個のコンデン
サ２４゜２５間に他の出力端子を設けた直流分検出回路
２８を採用することも可能である。

つぎに、請求項２記載の発明の実施例を第３図に基づい
て説明する。この放電灯点灯装置２９では、一石式イン
バータ回路７と放電灯９とがインダクタンス素子でもあ
るリーケージトランス３０で連結されている。また、直
流分検出回路１５の出力端子にはフォトカプラの発光部
であるＬＥＤ３１が接続されており、このフォトカプラ
の受光部であるフォトトランジスタ３２は発振制御回路
３３のトランジスタ２０のベースに接続されている。な
お、この他の構造は第１図に例示した放電灯点灯装置１
と同様になっている。

このような構成において、この放電灯点灯装置２９は、
放電灯９が平常に点灯している時は前述の放電灯点灯装
置ｌと同様に機能する。

つぎに、放電灯９が寿命末期になるなどして半波放電に
なった場合、直流分検出回路１５の出力電流に従ってＬ
ＥＤ３１が発光し、この光出力を受光したフォトトラン
ジスタ３２がオン状態になる。そこで、トランジスタ２
０がオフ状態となり、以下は前述の放電灯点灯装置ｌと
同様にして、一石式インバータ回路７の発振が低減する
。

なお、この放電灯点灯装置２９では、一石式インバータ
回路７と放電灯９とは各トランス１１゜３０の磁気出力
で連結され、しかも、直流分検出回路１５と発振制御回
路３３とがフォトカプラの光出力で連結されているので
、放電灯９は直流電源２を含む回路から電気的に、絶縁
されている。従って、放電灯９を着脱する際などに作業
者が感電することから保護されており、この放電灯点灯
装置２９は極めて安全性が高い。また、本実施例の放電
灯点灯装置２９では、一石式インバータ回路７と放電灯
９とをリーケージトランス３０で連結したことにより、
放電灯９に接続されていたチョークコイル１２が省略さ
れている。

請求項３記載の発明の実施例を第４図に基づいて説明す
る。この放電灯点灯装置３４では、発振制御回路３５に
ツェナーダイオード３６とコンデンサ３７とからなる遅
延回路３８が設けられている。ここで、前記ツェナーダ
イオード３６は抵抗１６．１７とトランジスタ１８との
間に直列接続されており、前記コンデンサ３７は一端が
前記ツェナーダイオード３６の入力端子に接続されて他
端が直流分検出回路１５の出力端子に接続されている。

なお、この他の構造は第１図に例示した放電灯点灯装置
１と同様になっている。

このような構成において、この放電灯点灯装置３４は前
述の放電灯点灯装置１と同様に機能する。

なお、この放電灯点灯装置３４は、発振制御回路３５に
遅延回路３８が内蔵されているので、電圧変化等のため
に直流分検出回路１５が瞬間的に誤信号を出力してもト
ランジスタ１８はオン状態とならず、直流分検出回路１
５の出力が連続的でコンデンサ３７の充電電圧がツェナ
ーダイオード３６のツェナー電圧に達することでトラン
ジスタ１８がオン状態となって発振制御回路３５が作動
する。従って、この放電灯点灯装置３４は、発振制御回
路３５により回路各部が半波放電から保護され、かつ、
誤動作により放電灯６の点灯が停止等することも防止さ
れている。

さらに、請求項４記載の発明の実施例を第５図に基づい
て説明する。この放電灯点灯装置３９では、発振制御回
路４０に抵抗４１．４２とサイリスタ４３とからなる保
持回路４４が設けられている。ここで、前記サイリスタ
４３は各々前記抵抗４１．４２を介して直流電源２と直
流分検出回路１５の出力端子との間に直列接続されてお
り、このサイリスタ４３の出力端子がトランジスタ１８
のベースに接続されている。なお、この他の構造は第１
図に例示した放電灯点灯装置ｌと同様になっている。

このような構成において、この放電灯点灯装置３９は前
述の放電灯点灯装置ｌと同様に機能する。

なお、この放電灯点灯装置３９は、発振制御回路４０に
保持回路４４が内蔵されているので、寿命末期の放電灯
９が半波放電して直流分検出回路１５が検出電流を出力
すると、サイリスタ４３がオン状態となってトランジス
タ１８のベースと直流電源２とが導通し、発振制御回路
４０が連続動作することになる。

これは、例えば、第１図に例示した放電灯点灯装置１で
は、直流分検出回路１５が半波放電を検出して発振制御
回路１４が一石式インバータ回路７の発振を低減させる
と、同時に直流分検出回路１５の出力も低下して発振制
御回路１４が停止する場合があり、低減された一石式イ
ンバータ回路７の発振が一定に安定せずに回路各部に負
担がかかる恐れがある。

だが、本実施例の放電灯点灯装置３９では、直流分検出
回路１５が一度出力した検出電流に従って発振制御回路
４０が連続的に作動するので、一石式インバータ回路７
の発振が低減された状態で安定する。しかも、この発振
制御回路４０の保持回路４４は最大入力状態を保持して
、これは随時更新されるため、回路各部は確実に保護さ
れることになる。

発明の効果 本発明は上述のように、一石式インバータ回路から放電
灯に至る結線中に直流分検出回路を接続し、この直流分
検出回路に接続された発振制御回路をスイッチングトラ
ンジスタのベースに接続したことにより、寿命末期であ
るなどして放電灯が半波放電すると、この半波放電の直
流電位が直流検出回路に検出されて発振制御回路に入力
され、発振制御回路がスイッチングトランジスタをオン
状態にして一石式インバータ回路の発振が低減や停止等
されるので、放電灯点灯装置の回路各部が的確に保護さ
れ、しかも、この制御は半波放電の直流分に基づいて行
なわれるので、変化量が微小で検知が困難な半波放電の
電流値に基づく制御とは異なって正確で誤動作も防止さ
れ、さらに、直流分検出回路の出力端子に発光部が接続
されたフォトカプラを設け、このフォトカプラの受光部
を発振制御回路の入力端子に接続することで、直流電源
等を含む一石式インバータ回路から放電灯を電気的に絶
縁することが可能なので、放電灯の着脱時などに発生し
がちな感電や電撃等から作業者を保護した放電灯点灯装
置を形成することができ、また、発振制御回路に遅延回
路を設けることで、直流分検出回路、が連続的に出力し
た場合にのみ発振制御回路が作動し、電圧変化等のため
に直流分検出回路が瞬間的に誤信号を出力しても発振制
御回路は作動しないので、誤動作により放電灯の点灯が
停止等することが防止され、或は、発振制御回路に保持
回路を設けることで、直流分検出回路が一度出力した検
出電流に従って発振制御回路が連続的に作動するので、
一石式インバータ回路は発振が低減された状態で安定し
てインバータ回路の発振の低減信号と開放信号とがルー
プ状に繰返されるようなことがなく、回路各部は確実に
保護される等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１記載の発明の実施例を示す回路図、第
２図は直流分検出回路の他の例を示す回路図、第３図は
請求項２記載の発明の実施例を示す回路図、第４図は請
求項３記載の発明の実施例を示す回路図、第５図は請求
項４記載の発明の実施例を示す回路図である。 １．２９，３４．３９・・・放電灯点灯装置、２・・・
直流電源、６・・・スイッチングトランジスタ、７・・
・一石式インバータ回路、９・・・放電灯、１４，３３
゜３５．４０・・・発振制御回路、１５．２８・・・直
流分検出回路、３１．３２・・・フォトカプラ、３８・
・・遅延回路、４４・・・保持回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流電源と起動回路とが一個のスイッチングトラン
   ジスタを介してベーストランスが接続された一石式イン
   バータ回路の出力端子に放電灯を接続した放電灯点灯装
   置において、前記一石式インバータ回路から前記放電灯
   に至る結線中に直流分検出回路を接続し、この直流分検
   出回路に接続された発振制御回路を前記スイッチングト
   ランジスタのベースに接続したことを特徴とする放電灯
   点灯装置。 ２、直流分検出回路の出力端子に発光部が接続されたフ
   ォトカプラを設け、このフォトカプラの受光部を発振制
   御回路の入力端子に接続したことを特徴とする請求項１
   記載の放電灯点灯装置。 ３、発振制御回路に遅延回路を設けたことを特徴とする
   請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。 ４、発振制御回路に保持回路を設けたことを特徴とする
   請求項１、２又は３記載の放電灯点灯装置。