JPH03165500A - 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〕 この発明は高周波発生装置を備えた放電灯点灯装置に関
するものである。

（従来の技術） 高周波発生装置を備えた従来の放電灯点灯装置としては
、例えば特開昭６４−６０９９号公報に示されたものが
ある。

７ＦＪ５図はその従来例を示すブロック回路図であり、
第６図、第７図はその動作時の波形図である。

第１図に於いて１は２４　［Ｖ］の直流外部電源、２は
蛍光管である。Ａは蛍光管の点灯開始に必要な高さの電
圧に昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータよりなる昇圧部、Ｂ
は直流を交流に変換するインバータ回路よりなる変換部
である。昇圧部Ａに於て３は高電圧発生のためのコイル
、４はコイル３に流れる電流を断続させるスイッチング
トランジスタ（以下トランジスタ４という）、５はトラ
ンジスタ４のＩＪ御回路、６は整流用ダイオード、７は
平滑用コンデンサである。また８は制御回路５へ動作を
指令するためのスイッチであり、蛍光灯を起動するとき
のみスイッチ８が閉じられ、トランジスタ４は制御回路
からの信号にしたがって約２０［ｋｌｌｚｌの周波数で
ＯＮとＯＦＦを繰り返す。

次に変換部Ｂに於て、Ｔは一次側巻線にセンタータップ
が設けられた昇圧トランスであり、昇圧トランスＴの二
次側に蛍光管２が接続されている。９．１０はスイッチ
ンク用トランジスタ、１１はトランジスタ９．］Ｏを制
御するための制御回路である。ホット側ライン１３は昇
圧トランスＴの一次側巻線のセンタータップに接続され
、昇圧トランスＴの一次側巻線の両端はそれぞれトラン
ジスタ９．１０のコレクタに接続される。またトランジ
スタ９．１０のエミッタは互いに接続され、電流検出用
抵抗器１２を介してコールド側ライン１４に接続されて
いる。１５及び１６はそれぞわコンデンサ及び抵抗器で
あり、コンデンサ１５及び抵抗器１６によって平滑回路
が構成されている。制御回路１１はトランジスタ９とト
ランジスタ１０を交互にＯＮさせるように、第６図ａ、
ｂに示されるような制御信号をトランジスタ９．１０に
そわぞれ送っている。また制御回路１１へは抵抗器１２
の端部の電圧を平滑して得られた電圧ｖｌがフィードバ
ック電圧として加えられており、制御回路１１はｖｌに
従って制御信号ａ、ｂのハイとなる時間Ｔ２を自動的に
変えるように構成されている。この場合、制御信号ａ。

ｂの基本周期Ｔ１は固定されているので電圧Ｖ、が変化
すると制御信号ａ、ｂのデユーティ比が変化することと
なる。さらに詳しく説明すると、設計時に於て蛍光管２
の仕様が決定すると、昇圧トランスＴの二次側巻線に流
す適正な電流が決定する。制御回路１１及びそのフィー
ドバックループは昇圧トランスＴの二次側に適正な値の
電流が流れるようにパルス幅Ｔ２を定める役割を負って
いる。

ところでトランスの二次側電流の値と一次側電流の値と
の関係を用いることにより、二次側の電流の測定は一次
側の電流の測定で代用することが出来る。また、抵抗器
１２の両端に生じる電圧の平均値は昇圧トランスＴの一
次側に流れる電流にほぼ比例するので、結果的に蛍光管
２に流れる電流、即ち昇圧トランスＴの二次側に流れる
電流の値は抵抗器１２の両端電圧を測ることによって知
ることが出来る。そのため、制御回路１１内には蛍光管
２に適正な電流が流れているときに抵抗器１２の両端に
生じる電圧値が基準電圧として予め設定され、制御回路
１１は実７ＩｌｌＩ電圧が上記基準電圧に一致するよう
に常時−制御信号のパルス幅Ｔ２を調整するように構成
されている。

次に動作を説明する。まず、各部に電力を与えると、制
御回路１１が先に動作を開始し、−力制御回路５はトラ
ンジスタ４をＯＦＦにして待機状態となる。点灯を開始
させるには、スイッチ８を閉じる。スイッチ８が閉じら
れると、制御回路５が動作を開始し、トランジスタ４が
高い周波数でＯＮとＯ’Ｆ　Ｆを繰り返す。すると、コ
イル３に高い電圧が生じ、点りには非常に高い直流電圧
が生じる。このように点りの電圧が上がると、それにと
もなフて抵抗器１２の両端に生じる電圧の平均値も上昇
し、例えば制御回路１１の出方信号ａは第６図に始動時
として示したような波形となり、パルス幅Ｔ２は非常に
小さくなる。ＶＥ−Ｇは昇圧トランスＴの端子Ｅ−Ｇ間
の電圧であり、始動時には波高値か高くなっている。ま
たｉＥは昇圧トランスＴの端子Ｅ−Ｇ間に流れる電流で
あり、同様に始動時には波高値が高くなっている。

このようにして昇圧トランスＴの一次側に、パルス幅が
小さく、かつ高い波高値を持ったパルス電流が流れると
、昇圧トランスＴの二次側には第７図に示されるように
非常に高い波高値を有するパルス状電圧Ｖｌ−Ｊが発生
し、これが蛍光管に印加されて蛍光管内で放電が始まる
。

スイッチ８は所定の時間の経過後に開かれ、制御回路５
は待機状態に戻る。この時トランジスタ４はＯＦＦ状態
のままとなる。すると点りには電源の電圧即ち２４　［
Ｖ］の直流電圧がそのまま現れることとなる。、壱りの
電圧が非常に高い電圧が６２４　［Ｖ］に低下するので
、昇圧トランスＴの一次側に流れる電流もそれに従って
低下し、制御回路！１へ入力するフィードバック電圧即
ち電圧ｖＩも低下する。前述したように制御回路１１内
には電圧Ｖ、の基準値が設定されており、制御回路１１
は制御信号ａ、　ｌ）のパルス幅Ｔ２を変えて電圧Ｖ、
が上記基準値になるように制御する。そして、蛍光管２
には波効率の低い良好な波形の交流電流が流わることと
なる。ただし波効率とは、交流波形の実行値に対する最
大値の割合を意味する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来例では、放電灯の寿命末期など
には、点灯状態が不安定になり短時間の断続を繰り返す
等の異常状態になり、端子電圧が上昇する。そして、変
換部インバータ回路の出力電圧のピーク値の抑制がない
ので、インバータ回路の作動異常状態が継続しやすく、
寿命の短縮そして焼損等の事態に至る危険がある。

この発明は、上記のような従来技術の問題点を解消して
成されたもので、放電灯の寿命末期等の異常状態のとき
、即時に消灯動作することなくインバータ回路の保護を
計ることが出来る放電灯点灯装置を提供することを目的
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため、この発明に係る放電灯点灯装置は、交流を入
力して直流に変換する直流電源回路と、該直流電源回路
からの直流出力を入力して電圧可変の直流電力を出力す
るＤＣ−ＤＣコンバータと、該Ｄｃ−ＤＣコンバータか
らの直流出力を入力して高周波電力を出力するインバー
タ回路と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング素
子を駆動する信号を発生する制御回路と、前記インバー
タ回路からの高周波出力により点灯さねている放電灯の
異常状態を検知する検知手段とを備えた放電灯点灯装置
であって、前記検知手段が前記放電灯の異常状態を検知
したときは前記制御回路は補記ＤＣ−ＤＣコンバータの
出力電圧を低下させるよう信号を発生し、断記ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータは出力電圧を低下して前記インバータ回路
を低電力で駆動し、前記放電灯を点灯する高周波電力の
電圧上昇を抑制することを特徴とする構成によって、前
記目的を達成しようとするものである。

（作用） 以上の構成により、直流電源回路は交流を入力し直流に
変換してＤＣ−ＤＣコンバータに直流を給電する、直流
′ｔ４′ｆ！ｉ、回路に接続されたＤＣ−ＤＣコンバー
タは、制御回路からの信号によりスイッチング素子を駆
動されて電圧可変の直流電力を出力し、インバータ回路
は、上記ＤＣ−ＤＣコンバータからの直流電力を入力し
高周波電力を放電灯に給電して点灯する。

検知手段が放電灯の異常状態を検知したときは、制御回
路は前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を低下させる
よう信号を発生する。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータは
出力電圧を低下してインバータ回路を低電力で駆動し、
放電灯を点灯する高周波電力の電圧上昇を抑制する。そ
して、即時に消灯することなく、インバータ回路の損傷
等を防止して点灯を継続する。

（実施例〕 第１図はこの発明に係る放電灯点灯装置の第１実施例を
示すブロック回路図である。なお、７ＩＩＪ５図に示す
従来例と同一または相当する部分は同一符号で示し重複
説明を省略する。１７は外部交流電源、１８は前記交流
電源からの交流電圧を整流するためのダイオードブリッ
ジ、１９は平滑用コンデンサでありダイオードブリッジ
１８と共に直流電源回路Ｋを構成する。Ｍはインバータ
回路へ出力する可変直流電圧を発生するＤＣ−ＤＣコン
バータであり、コイル３、チョッパ回路のスイッチング
素子４、整流用ダイオード６、平滑用コンデンサ７を備
えている。Ｎは高周波電力を発生させるインバータ回路
であり、インバータ駆動回路２８により二つのスイッチ
ング素子９゜１０を交互にＯＮ１０　Ｆ　Ｆさせること
により高周波電力を発生させる。２０はコンデンサ、２
１は限流素子のコイル、２は放電灯、２２は放電灯に並
列に接続されているコクデンサである。Ｐは放電灯２の
異常状態を検知する検知手段を構成する異常検出回路で
あり、放電灯の電圧を抵抗２３２４で分圧し、波形整形
回路２５を通して出力信号としている。

ＱはＤＣ−ＤＣコンバータＭのスイッチング素子４を駆
動するための制御回路であり、フリップフロップ等のラ
ッチ回路２６とオシレータ２７からなる。そして、前記
異常検出回路Ｐからの信号によってＤＣ−ＤＣコンバー
タＭの出力電圧を下げるよう信号を発生する。

以上のように構成された本実施例装置の動作について説
明する。

第２図は第１図に示す第１実施例を説明する動作波形図
である。まず正常点灯時の説明をする。

ＤＣ−ＤＣコンバータＭのチョッパ回路スイッチング素
子４に制御回路Ｑから第２図（ａ）に示す２１１ｍ信号
を加える。前記スイッチング素子４がＯＮすると周知の
如くコンデンサ７の両端には直流７「圧か現れる。この
直流電圧をインバータ回路Ｎの入力端子とし、スイッチ
ング素子９．１０に同図（ｂ）、（ｃ）の如き制御信号
をインバータ駆動回路２８より加えると高周波電力が発
生し放電灯２は点灯する。このとき、放電灯２の両端の
電圧波形は同図（ｄ）の左半分に示すように正弦波状の
波形となる。（ｅ）はＤＣ−ＤＣコンバータＭのチョッ
パ回路出力を示す。

次に異常点灯時の説明をする。放電灯２またはインバー
タ回路Ｎの異常等で放電灯２の両端の電圧が異常に高く
なった場合（第２図（ｄ）の右半分参照）、この高電圧
は検知手段Ｐの抵抗２３゜２４で分圧し波形整形回路２
５に入力される。前記波形整形回路２５は入力した正弦
波状の波形を整形し矩形波として制御回路Ｑへ出力する
（第２図（ｆ）参照）。ラッチ回路２６は予め所定の基
準電圧を記憶しており入力信号が基準電圧より高いとオ
シレータ２７に働きかけ、制御回路Ｑは第２図（ｇ）に
示す如くスイッチング素子４のＯＮ１０　Ｆ　Ｆの周期
を速くし、ＤＣ−ＤＣコンバータＭのチョッパ回路出力
電圧を下げるように働き（第２図（ｈ）参照）、ＤＣ−
ＤＣコンバータＭの出力電圧を低下させる。その結果、
放電灯２の異常時等でも放電灯２両端の電圧は第２図（
ｉ）に示すようにある値以下になる。そして、電流の異
常上昇も抑制される。ｉｔ、ｉ制御回路Ｑとしては、例
えば入力信号電圧に応じた周波数を発生するＶ／Ｆ変換
を行うものであればよい。

（第２実施例） 第３図は、この発明に係る放電灯点灯装置の第２実施例
を示すブロック図である。第１実施例と同一または相当
する部分は同一符号で示し重複説明を省略する。２９，
３０．３１はＤＣ−ＤＣコンバータＭの出力を検出する
ための抵抗で分圧回路を構成している。３２のスイッチ
は異常検出回路Ｐからの信号により接点が開き分圧抵抗
２９．３０の接合点の電圧、即ち、異常状態の検出電圧
が高くなるようにしたものである。

次に動作について説明する。第４図は第３図に示す第２
実施例を説明する動作波形図である。

まず、正常点灯時の説明をする。府記スイッチグ素子４
に制御回路Ｑから第４図（ａ）に示す制御信号を加える
。前記スイッチング素子４がＯＮすると周知の如くコン
デンサ７の両端には直流電圧が現われる。この直流電圧
をインバータ回路Ｎの入力端子とし、スイッチング素子
９．１０に１４１Ｊ（ｂ）、（ｃ）の如きＩＪ陣ｆｆ％
ｔｆ［動回路２８より加えると高周波電力が発生し放電
灯２は点灯する。このとき、放電灯２の両端の電圧波形
は同図（ｄ）に示すように正弦波状の波形となる。（６
）はＤＣ−ＤＣコンバータＭのチョッパ回路出力を示す
。

次に異常点灯時の説明をする。放電灯２またはインバー
タ回路Ｎの異常等で放電灯２の両端の電圧が異常に高く
なった場合（第２図（ｄ）の右半分参照）、この高電圧
を検知手段Ｐの抵抗２３．２４で分圧し波形整形回路２
５に入力する。前記波形整形回路２５は正弦波状の波形
を整形し矩形波として出力し、スイッチ３２を解放状悪
とする。スイッチ３２が解放状態となるとＤＣ−ＤＣコ
ンバータＭの出力電圧が抵抗２９．３０の分圧回路で高
く検出され制御回路Ｑに入力される。制御回路Ｑはスイ
ッチングレギュレータ用コントロールＩＣ等で構成され
予め所定の基準電圧を記憶しており、入力信号が基準電
圧より高いと第４図（ｇ）に示す如くスイッチング素子
４の導通時間を短くし、ＤＣ−ＤＣコンバータＭのチョ
ッパ回路の出力を下げるように働く（第４図（ｈ）参照
）。その結果、放電灯２の異常時等でも放電灯２両端の
電圧は第４図（ｉ）に示すようにある値以下になり、電
流の異常上昇も制限される。

なお、以トの説明では示していないが、ＤＣ−ＤＣコン
バータＭ、及び、インバータ回路Ｎは本実施例に示した
ものに限らず、他のＤＣ−ＤＣコンバータ、または、イ
ンバータ回路でもよい。また、異常検出回路Ｐも補記実
施例に示したものに限らず他のものを使用してもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、検知手段が放
電灯の異常状態を検知したときは、制御回路は前記ＤＣ
−ＤＣコンバータの出力電圧を低下させるよう信号を発
生する。そしてＤＣ−ＤＣコンバータは出力電圧を低下
してインバータ回路を低電力で駆動し、放電灯を点灯す
る高周波電力の電圧上昇を抑制し、放電灯に流れる電流
を制限して、インバータ回路の保護を計り損傷等を防止
する。

即ち、放電灯の寿命末期などには、点灯状態が不安定な
異常状態になり、端子電圧が上昇する。

そして、インバータ回路の出力電圧の上昇による作動異
常状態が継続し、寿命の短縮そして焼損等の事態に至る
危険がある。

この発明は、上記のような、放電灯の寿命末期等の以−
Ｆ状態のとき、即時に消灯動作をすることなく、インバ
ータ回路の保護を計りながら点灯を１ａ続することが出
来る放電灯点灯装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る放電灯点灯装置の第１実施例の
ブロック回路図、第２図は第１実施例を説明する動作波
形図、第３図はこの発明の第２実施例のブロック回路図
、第４図は第２実施例を説明する動作波形図、第５図は
従来例のブロック回路図、第６図、第７図は従来例の動
作時の波形図である。 Ｋは直流電源回路、ＭはＤＣ−ＤＣコンバータ、Ｎはイ
ンバータ回路、Ｐは検知手段、Ｑは制御回路、１は外部
直流電源、２は放電灯、３゜２１はコイル、４，９．１
０はスイッチング素子、６は整流用ダイオード、７，１
９は平滑用コンデンサ、１８はダイオードブリッヂ、２
５は波形整流回路、２８はインバータ駆動回路である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流を入力して直流に変換する直流電源回路と、該直流
   電源回路からの直流出力を入力して電圧可変の直流電力
   を出力するＤＣ−ＤＣコンバータと、該ＤＣ−ＤＣコン
   バータからの直流出力を入力して高周波電力を出力する
   インバータ回路と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッ
   チング素子を駆動する信号を発生する制御回路と、前記
   インバータ回路からの高周波出力により点灯されている
   放電灯の異常状態を検知する検知手段とを備えた放電灯
   点灯装置であって、前記検知手段が前記放電灯の異常状
   態を検知したときは前記制御回路は前記ＤＣ−ＤＣコン
   バータの出力電圧を低下させるよう信号を発生し、前記
   ＤＣ−ＤＣコンバータは出力電圧を低下して前記インバ
   ータ回路を低電力で駆動し、前記放電灯を点灯する高周
   波電力の電圧上昇を抑制することを特徴とする放電灯点
   灯装置。