JPH031495A - 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、放電灯点灯装置に関し、特に簡単な回路構成
により、ランプ電圧にもとづく点灯回路の制御および電
源投入時における点灯回路の制御その他の動作制御を適
格に行なうことができるようにした点灯装置に関する。

［従来の技術］ 第２図は、従来の放電灯点灯装置の概略の構成を示す。

同図の装置においては、交流（ＡＣ）電源が入力される
と、通常は該交流電源が整流回路１によって直流化され
インバータ回路３に加えられ、該インバータ回路３が高
周波電源を生成してランプ負荷５を駆動する。この場合
、インバータ回路３は発振器７の発振信号により駆動さ
れているから、この発振器７の発振周波数を制御するこ
とによりインバータ回路３の出力電源周波数を変えるこ
とができ、この発振周波数に応じてそのランプ負荷に印
加される電圧レベルを変化させることができる。すなわ
ち、発振器７の発振周波数が高くなるとインバータ回路
３の出力電圧が低下し、逆に発振周波数が低くなるとイ
ンバータ回路３の出力電圧が高くなるという性質を有し
ている。従って、この性質を利用して、電源投入時にお
けるソフトスタート動作、ランプ寿命末期時におけるイ
ンバータ回路３の出力の停止又は低減、その他の制御を
行うことができる。

すなわち、第２図の回路においては、ランプ電圧検出回
路９によって放電灯に印加される電圧に対応する電圧が
ノードａに出力される。この電圧によりノードｂの電圧
が主として抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１で決定される時
定数により徐々に上昇する。一方、ノードａの電圧は抵
抗Ｒ５，Ｒ６゜Ｒ７で構成される電圧分圧回路によって
分圧されノードＣに出力される。ノードＣの電圧は抵抗
Ｒ５と抵抗Ｒ６及びＲ７の直列回路との比によって決定
され、比較的高い電圧となってダイオードＤ１を介し発
振器７の周波数制御用端子に印加される。したがって、
発振器７は比較的高い周波数で発振しインバータ回路３
に供給される。これにより、インバータ回路３からラン
プ負荷５に印加される電圧は比較的低い値となり放電灯
の予熱が行なわれる。

ノードｂの電圧が徐々に上昇し、所定値に達するとトラ
ンジスタＴ１がオンとなり抵抗Ｒ７を短絡する。これに
より、ノードＣの電圧はノードａの電圧を抵抗Ｒ５とＲ
６とにより分圧したものとなり、比較的低い電圧値とな
ってダイオードＤ１を介し発振器７に印加される。これ
により、発振器７はより低い周波数で発振することにな
り、インバータ回路３からランプ負荷５に高い電圧が供
給されて放電灯が点灯し、いわゆるソフトスタート動作
が行なわれる。

また、交流電源投入直後はランプ電圧検出回路９の出力
電圧、すなわちノードａの電圧がすぐには立上らず発振
器７が低い周波数で発振することを防止するためトラン
ジスタＴ２、コンデンサＣ３、抵抗Ｒ９，ＲＩＯ，Ｒ１
１，Ｒ１２などを有する起動回路が設けられている。こ
の回路には立上りの早い電源、たとえば整流回路１の出
力電源が供給されている。そして電源投入が行なわれる
と、コンデンサＣ３の働きによりトランジスタＴ２のコ
レクタ電圧、したがってノードｄの電圧が急速に引上ら
れる。したがって、発振器７にダイオードＤ２を介して
比較的高い電圧が印加され、該発振器７がほぼ電源投入
と同時に比較的高い周波数で発振する。これにより、電
源投入時に放電灯に高い電圧が印加されることが防止さ
れる。そして、コンデンサＣ３と抵抗Ｒ９，ＲＩＯ及び
Ｒ８などによって決定される時定数にしたがってトラン
ジスタＴ２のコレクタ電圧、したがってノードｄの電圧
が徐々に低下し所定値に達すると、ダイオードＤ２がカ
ットオフし発振器７にはダイオードＤ１を介してノード
Ｃから電圧が供給されるようになる。

又、ランプ負荷回路５に使用されている放電灯がその寿
命末期状態になると、半波放電などの現象によりランプ
電圧が上昇する。したがってノードａの電圧も上昇し所
定値以上になるとツェナーダイオードＺＤ１からトラン
ジスタＴ３のベースに電流が供給される。これにより、
トランジスタＴ３がオンとなり該トランジスタＴ３のコ
レクタが低レベルとなる。したがって、フリップフロッ
プＦＦＩを介してトランジスタＴ２のベース電圧が低レ
ベルに引下げられ該トランジスタＴ２がオンとなる。こ
れにより、ノードｄの電圧が高レベルとなり発振器７が
比較的高い周波数で発振する。

すなわち、放電灯の寿命末期状態が検出されるとインバ
ータ回路の出力が引下げられ回路各部を高電圧から保護
する。

［発明が解決しようとする課題］ 第２図の従来例の放電灯点灯装置は回路構成が複雑であ
り、タイミング制御に２つの時定数回路を使用するなど
のため集積回路化が困難であるという不都合があった。

本発明の目的は、前述の従来例の装置における問題点に
鑑み、電源投入時からのタイミング及びランプ電圧など
にもとづき点灯回路の制御を行なう放電灯点灯装置にお
いて、回路構成を簡素化しかつ容易に集積回路化できる
ようにすることにある。

［課題を解決するための手段］ 上述の目的を達成するため、本発明に係わる放電灯点灯
装置は、放電灯点灯用の電源を生成するためのインバー
タ回路などを含む点灯回路と、放電灯に印加される電圧
に対応する信号を出力するランプ電圧検出回路と、該ラ
ンプ電圧検出回路の出力が印加される時定数回路と、こ
の時定数回路の出力に対応する電圧を複数の分圧出力電
圧に分圧する分圧回路と、前記各分圧出力電圧をそれぞ
れ基準電圧と比較する複数の比較器となどによって構成
される。

［作用］ 上述の放電灯点灯装置においては、点灯回路の電源が投
入されると、前記時定数回路及び分圧回路の働きにより
各分圧出力電圧が徐々に上昇する。

これらの分圧出力電圧は前記各比較器に入力され所定の
基準電圧と比較される。したがって、各比較器の出力に
は電源投入時からそれぞれ異なるタイミングを有する制
御電圧が得られ、これらの制御電圧を用いて放電灯点灯
装置各部の動作制御を行なうことができる。たとえば、
電源投入時に短時間インバータ回路から高電圧が出力さ
れることを防止するための制御、ソフトスタート動作の
ための制御などが行なわれる。又、ランプ寿命末期時に
は、前記ランプ電圧検出回路の出力が通常動作時よりも
かなり高くなるから、これを前記比較器の１つで検出し
インバータ回路の発振周波数を上昇させてその出力を低
下させ、あるいはインバータ回路の出力を停止させるこ
とができる。すなわち、上述の構成によれば前記各比較
器の出力を利用して前記点灯回路などの動作制御を適格
に行なうことが可能となる。

〔実施例］ 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係わる放電灯点灯装置の
概略の構成を示す。同図の装置は、整流回路１、インバ
ータ回路３、ランプ負荷回路５、ランプ電圧検出回路１
１、発振器１３、比較器１５．１７，１９、周波数制御
回路２１、安全回路２３、トランジスタＴ４、抵抗Ｒ１
３，Ｒ１４゜・・・、Ｒ１６、コンデンサ０４などによ
って構成される。整流回路１は、たとえばダイオードブ
リッジ及び平滑コンデンサなどによって構成される。

インバータ回路３は、発振器１３の出力信号により駆動
されるスイッチングトランジスタなどを有するいわゆる
ハーフブリッジ型インバータ、あるいはフルブリッジ型
インバータなどとされる。負荷回路５は、放電灯２５と
、限流用チョークコイルＣＨＩと、起動用コンデンサＣ
５となどによって構成される。なお、第１図においては
放電灯２５は１個のみ図示されているが、放電灯の数は
たとえば２個以上とすることもできる。ランプ電圧検出
回路１１は、たとえば放電灯２５の両電極間の電圧を整
流しかつ適切なレベルに分圧あるいは電圧シフトする回
路を有している。ランプ電圧検出回路１１の出力電圧は
エミッタホロワ動作を行なうトランジスタＴ４のベース
に印加される。該トランジスタＴ４のエミッタには抵抗
Ｒ１３，・・・Ｒ１６で構成される分圧回路が接続され
ている。

この分圧回路の各出力ノード、すなわちノードｆ１ノー
ドｇ１ノードｈはそれぞれ比較器１５．１７゜１９の一
方の入力端子に印加されており、これらの各比較器１５
，１７．１９の他方の入力にはそれぞれ基準電圧Ｅｌ、
Ｅ２．Ｅ３が印加されている。これらの基準電圧Ｅｌ、
Ｅ２．Ｅ３は各比較器１５，１７．１９に対しそれぞれ
別個の電圧としてもよく、あるいは分圧回路の各抵抗Ｒ
１３゜・・・、Ｒ１６の抵抗値を適切に選択することに
より共通の基準電圧とすることもできる。周波数制御回
路２１は各比較器１５．１７の出力に応じて発振器１３
の発振周波数を制御するものであり、又、安全回路２３
は比較器１９の出力にもとづき発振器１３の発振周波数
を制御しあるいは発振を停止させる働きをなす。

以上のような構成を有する放電灯点灯装置においては、
交流（ＡＣ）電源が入力されると整流回路１から直流電
源が生成されインバータ回路３及び周波数制御回路２１
そしてトランジスタＴ４のコレクタに印加される。又、
各比較器１５．１７゜１９、発振器１３、安全回路２３
などにも必要に応じて直流電源が印加される。周波数制
御回路２１は電源投入時は発振器１３にたとえば比較的
高い電圧の周波数制御用信号Ｖｆを印加し、これにより
発振器１３が比較的高い周波数を発振する。

したがって、インバータ３の出力電源の周波数も高くな
り、放電灯２５に印加される電圧が不必要に上昇するこ
とが防止される。

このようにして放電灯２５に印加された高周波電圧がラ
ンプ電圧検出回路１１によって検出され該高周波電圧に
対応する直流電圧が生成されてトランジスタＴ４に印加
される。これにより、該トランジスタＴ４のエミッタか
ら抵抗Ｒ１３を介しコンデンサＣ４及び抵抗Ｒ１４，Ｒ
１５，Ｒ１６の直列回路に電流が流れる。そして、主と
して抵抗Ｒ１３及びコンデンサＣ４によって構成される
時定数回路によりノードｆの電圧が徐々に上昇する。所
定時間経過後、ノードｆの電圧が基準電圧Ｅ１よりも高
くなると、比較器１５の出力が高レベルから低レベルに
変化する。これにより、周波数制御回路２１から電源投
入直後発振器１３に印加されていた比較器１５の出力に
起因する高い制御電圧が引下げられる。すなわち、比較
器１５による電源投入直後の過電圧発生防止動作が終了
される。

比較器１５の出力が低レベルに変化した後所定期間の間
は比較器１７の出力が高レベルであるから、この高レベ
ルの信号によって周波数制御回路２１は発振器１３の周
波数を依然として比較的高い値に保持し放電灯２５に印
加される電圧を低くして該放電灯の余熱を行なう。所定
時間の経過後ノードｇの電圧が基準電圧Ｅ２よりも高く
なると、比較器１７の出力が高レベルから低レベルに変
化し周波数制御回路２１の働きにより発振器１３の周波
数が比較的低い定常動作周波数に変更される。

これにより、インバータ回路３から放電灯２５に印加さ
れる高周波電圧が高くなり放電灯２５が点灯する。すな
わちソフトスタート動作が行なわれる。

以上のような動作において、たとえば放電灯２５が寿命
末期状態になると半波放電現象などにより該放電灯２５
の両電極間の電圧が異状に上昇する。この電圧上昇に応
じてランプ電圧検出回路１１の出力電圧も上昇しトラン
ジスタＴ４のエミッタから分圧回路に印加される電圧も
かなり高くなる。これにより、ノードｈの電圧が基準電
圧Ｅ３よりも高くなり比較器１９の出力が高レベルから
低レベルに変化する。このレベル変化に応じて安全回路
２３が発振器１３の発振を停止させ、あるいは発振周波
数を高くしてインバータ回路３から放電灯２５に異状に
高い電圧が印加されることを防止し、回路各部を過電圧
から保護する。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、極めて簡素化された回
路構成により電源投入時などにおける遅延動作及び放電
灯のランプ電圧に対応する回路各部の動作制御などを適
格に行なうことができる。

又、集積回路化が容易であるとともに信頼性の高い回路
を構成することができる。更に、分圧回路の分圧比及び
各比較器の基準電圧などを適切に選択するのみで各回路
の動作タイミング、動作レベル、その他を適切かつ容易
に設定することができ、かつ回路設計の自由度も大きく
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係わる放電灯点灯装置の
概略の構成を示すブロック回路図、そして 第２図は、従来の放電灯点灯装置の概略を示すブロック
回路図である。 １：整流回路、　３：インバータ回路、５：負荷回路、
　７．１３：発振器、 ９．１１：ランプ電圧検出回路、 １５．１７．１９：比較器、 Ｅｌ、Ｅ２．Ｅ３：基準電圧、 ２１：周波数制御回路、　２３：安全回路、Ｒ１，Ｒ２
，・・・、Ｒ１６：抵抗、 Ｃ１，Ｃ２，・・・、Ｃ５：コンデンサ、ＴＩ、Ｔ２．
Ｔ３．Ｔ４　：　トランジスタ、ＤＩ、Ｄ２：ダイオー
ド、 ＺＤＩ：ツェナーダイオード、 ＦＦＩ：フリップフロップ、 ＣＨＩ：限流用チョークコイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、放電灯点灯用の電源を生成する点灯回路と、前記放
   電灯に印加される電圧に対応する信号を出力するランプ
   電圧検出回路と、該ランプ電圧検出回路の出力が印加さ
   れる時定数回路と、該時定数回路の出力に対応する電圧
   を異なる分圧比で分圧して複数の分圧出力電圧を得る分
   圧回路と、前記複数の分圧出力電圧をそれぞれ基準電圧
   と比較する複数の比較器とを具備し、該比較器の各出力
   にもとづき前記点灯回路の動作制御を行なうことを特徴
   とする放電灯点灯装置。