JPH038298A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、高周波インバータによって放電灯を点灯させ
る放電灯点灯装置に係り、特に該点灯装置に用いられる
スイッチング素子の放電始動時の保護に関するものであ
る。

（ロ）従来の技術 従来の放電灯点灯装置において、例えば特開昭６２−２
４１２９５号記載のように放電灯の始動に誘導ス子と容
量素子の直列共振回路を利用する方式がある。この方式
は、第４図に示すように直流電源（１）、高周波インバ
ータ（２）、誘導素子（３）、容量素子（４）、放電灯
（５）で構成される。第４図において、直流電源（１）
の出力を高周波インバータ（２）によって高周波電圧に
変換し、誘導素子（３）と容量素子（４）とより成る直
列共振回路と、容量素子（４）に並列に接続された放電
灯（５）に電力を供給する。ここで、高周波インバータ
（２）はその出力周波数を始動状態に応じて変化させる
機能を有する。

第２図は、第４図の直列共振回路の出力特性を示し、縦
軸は容量素子（４）の電圧及びｔｉｌｌ、即ち放電灯（
５）に印加される電圧及び電極の予熱電流を表し、横軸
は周波数を表している。この方式では、放電灯点灯装置
の始動開始周波数ｆ１を直列共振周波数ｆ、より高くし
、発振周波数を直列共ｆｆ１ｌｋ波数ｆ、に次第に近づ
けて十分予熱を行い、１記放電灯（５）に高い端管電圧
を発生させて放電を開始した後、発振周波数を直列共振
周波数ｆ６より低いｆ、に移動させて点灯を維持してい
る。

この方式によれば、放電灯（５）が直列共振周波数ｆ０
より高い周波数で正常に点灯する場合は、放電灯（５）
のインピーダンスが低下するため予熱電流が大きくなる
ことはないが、放電灯（５）が寿命末期等の異常状態で
あれば、正常に点灯せずに直列共振周波数ｆ０を通過す
るため過大な予熱電流が流ｒｔで高周波インバータ（２
）に用いられるトランジスタやサイ１１スタ等のスイッ
チング素子を破壊する恐れがある。

そして従来、上記の矢弦を解決するために第４図の高周
波インバータ（２）に過電流保護回路を設けて上記過大
電流を抑制していたが、始動時の予熱電流と異常時の予
熱電流の差が小さいことから、過電流の検出が難しいと
いう問題点があった。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は過電流保護回路を用い
ずに簡単に過電流を検出し、高川波インバータを構成す
るスイッチング素子をこの過電流から保護することであ
る。

（ニ）課題を解決するための手段 直流電源と、この直流電源の出力を高周波ｔｌｉに変換
する高周波インバータと、誘導素子と容量素子とより成
り前記高周波インバータに接続される直列共振回路と、
該直列共振回路に接続される放電灯と、該放電灯の寿命
末期等の異常状態を検出する検出回路と、から成り、前
記高周波インバータの発＠闇波数を、前記直列共振回路
の共屋用波数より高い始動開始周波数から、前記共振周
波数より高く始動開始周波数より低い放電開始周波数ま
で、連続的に変化させて放電灯を点灯させると共に、前
記放電開始周波数より前記共振周波数を経て、該共振周
波数より低い点灯維持周波数まで、連続的に変化させて
前記放電灯の点灯を維持すると共に、前記高周波インバ
ータの発振周波数が放電開始周波数に達するまでの間前
記検出回路の検出動作を禁止し、且つ放電開始周波数に
達した後に検出動作を行うようにしたものである。

（ホ）作用 上記の手段によって、異常状態の放電灯が接続された場
合でも直列共振周波数ｆ０に達する前に過を流の検出を
容易に行うことができる。

（へ）実施例 第１図に、本発明の一実施例を示す。尚、第４図と共通
なものは同じ番号で示す。

第１図において、（ＩＣＩ）は例えばＴ１社のＴＬ＝４
９１等に代表される発振器で、接続さｔするコ／デンサ
（Ｃ１）と抵抗（Ｒ１）によってそのＮ１１ａ周波数が
決まるものであり、該抵抗（Ｒ１）の電圧が上昇するこ
とにより発振周波数が低下する特性を有し、駆動回路（
６）を介して高周波インバータ（２）を動作させる機能
を有する。

（１）は前記インバータ（２）に接続される直流電源、
（３）、（４）は同じくインバータ（１）に接続されて
直列共振回路を構成する誘導素子、及び容量素子、（５
）は前記共振回路に接続された放電灯であり、該放電灯
（５）の一方のヒータ線（５１）と前記各素子（３）（
４）とは直列接続されている。又、前記放電灯（５）の
他方のヒータ線（５２）と前記インバータ（２）との間
には、該放電灯（５）を流れる電流を検出するためのカ
レントトランス（Ｔ＋）が介挿されている。

次に（ＤＢ）はその入力端子（Ａ）（Ｂ）を前記カレン
トトランス（Ｔ１）の二次出力端子（Ａ）（Ｂ）に接続
して成り、該トランス（Ｔ、）の出力を整流するダイオ
ードブリッジ、（Ｒ１）（Ｒ，）はこのブリッジ（ＤＢ
）の出力端子間に接続された分圧抵抗であり、分圧点（
Ｄ）は放電灯（５）に過大電流が流れるとその出力を反
転びせるコンパレータ（ＣＦ２）の−測端子に接続さｔ
′Ｌ、且つ抵抗（Ｒ７）の一端は接地されている。そし
て前記コンパレータ（ＣＦ２）の＋側端子には基準電圧
（Ｖｌ）が印加びれている。さらに前記コンパレータ（
ＣＦ２）の出力端子は、前記駆動回路（６）に接続され
ている。

（Ｒ１）（ＣＩ）は前記発振器（ＩｃＩ）に接続されて
いる抵抗（Ｒ（）対して並列に接続された抵抗及びコン
デンサであり、該抵抗及びコンデンサ（（Ｒ，）（Ｃ，
）の接Ｒ＝　（Ｃ）は、ダイオード（Ｄｌ）を介してコ
ンパレータ（ＣＰＩ）の出力端子に接続され、又抵抗（
Ｒ１）及びダイオード（ＤＩ）を介してコンパレータ（
Ｃ２０）の出力端子にも接続されている。

前記コンパレータ（ＣＰＩ）の＋側端子は、直流電源（
１）より得られた定電圧（Ｖ、、）に接続された抵抗（
Ｒ＋）とコンデンサ（ＣＩ）との接続点（Ｅ）に接続さ
れ、−側端子には、基準電圧（Ｖ、）が印加されている
。又、前記コンパレータ（Ｃ２０）の＋側端子は、定電
圧（Ｖ、、）に接続された抵抗（Ｒ外）と、コンデンサ
（Ｃ１）と、の接続点（Ｆ）に接続され、−側端子は基
準電圧（Ｖ、）が印加されている。

尚、前記コンパレータ（ＣＰＩ）の出力はコンパレータ
（Ｃ２０）の＋側端子にも接続され、該コンパレータ（
Ｃ２０）の出力は、前記コンパレータ（ＣＦ２）の一側
端子に接続されている。

次に第１図と第３図に基づいて実施例の動（ヤを説明す
る。第３図は、前記発頭器（ＩＣ１）に接続された抵抗
（Ｒ１）とコンデンサ（Ｃ２）との接続点（Ｃ）の電圧
の、始動時における変化を示している。電源（１）が投
入されるとコンパレータ（ＣＰＩ）の＋側に接続された
抵抗（Ｒ１）、及びコンデンサ（Ｃ，）に、電圧（Ｖｃ
ｃ＞が加わり、コンパレータ（ＣＰＩ）の＋側の電圧は
次第に上昇する。このコンパレータ（ＣＰｘ）ハオーブ
ンコレクタ出力であり、この電圧が基Ｓｔ圧（ｖｌ）に
達するまではコンパレータ（ＣＰＵ、）の出力はグラン
ドレベルで接続点＜Ｃ＞の電圧もグランドレベルとなり
、発振！（ＩｃＩ）には、抵抗（Ｒ１）と抵抗（Ｒ＋）
がグランドレベルに対して並列に接続される。このとき
の発振周波数を第２図のｆｌに設定する。またコンパレ
ータ（Ｃ２０）の＋側はコンパレータ（ＣＰＩ）によっ
てグランドレベルとなるため、コンハＬ／−夕（Ｃ２０
）の出力はグランドレベルとなフ、これに接続されたコ
ンパレータ（ＣＦ２）の−側らグランドレベルとなるた
めコンパレータ（ＣＦ２）の出力はオーブンとなり、駆
動回路（６）は動作せず、高周波インバータ（２）は発
振しない。電源投入から【１経過後コンパレータ（ＣＰ
Ｉ）の＋側の電圧が基ｉ＊を圧（ｖｌ）を上回ってコン
パレータ（ＣＰＩ）の出力はオーブンとなり、抵抗（Ｒ
，）、（Ｒ１）とコンデ／す（Ｃ１）によって接続点（
Ｃ）の電圧は＠３図のように次第に上昇し、それに伴っ
て発振周波数は低Ｆし、やがて第２図のｆ、に達して放
電灯（５）が点灯する。またコンパレータ（ＣＰＩ）の
出力がオーブンとなると、コンパレータ（Ｃ２０）の＋
側の電圧は次第に上昇し、電源投入からｔ、経過後に、
基準電圧（Ｖ、）を上回ってコンパレータ（Ｃ２０）ノ
出力はオーブンとなり抵抗（Ｒ１）もオーブンとなるた
め、接続点（Ｃ）の電圧はさらに上昇し、発振周波数は
直列共振周波数ｆ、を通過して第２図のｆ、に達する。

また、コンパレータ（Ｃ２０）の出力がオーブンとなる
とコンパレータ（ＣＦ２　）の−四には、カレントトラ
ンス（Ｔ、）、ダイオードブリフジ（ＤＢ）、抵抗（Ｒ
，）、（Ｒ２）よって検出された、高周波インバータ（
２）の出力電流に応じた電圧が印加される。

放電灯（５）が寿命末期等の異常状態で、電源投入から
１．経過後に点灯しない場合は、…ｉ述した如く点灯装
置の発振周波数が共振回路の共振周波Ｆｉｆ、を通過し
、この時過大電流が流れてコンパレータ（ＣＦ２）の−
側には、基準電圧（Ｖ、）を上回る電圧が生じてコンパ
レータ（ＣＦ２）の出力がグランドレベルとなり、駆動
回路（６）の動作を停止させて過電流を保護することが
できる。

（ト）発明の効果 本発明によれば、高周波インバータの周波数が第２図に
示した放電開始周波数ｆ、に達するまて−は過電流保護
回路が働かないようにして、放電開始周波数ｆｌ以下の
周波数で過を流保護回路を動作させるため、周波数がｆ
、に達したときの、正常時と、異常時と、の電流値の差
が大きいことから異常時の過電流の検出を容易に行うこ
とができる５、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による放電灯点灯装置の一実施例を示す
回路図、第２図は直列共振回路の出力特性を示す関、第
３図は第１図の接続点Ｃの電圧の本回路始動時における
変化を示した図、第４図は第１図に相当する従来の回路
図である。 （１）　直流電源、（２）−高周波インバータ、（３）
　誘導素子、（４）　容量素子、（５）　放電灯、（ｆ
ｌ）　　始動開始周波数、（ｆ、）　　放電開始［ミ］
波数、（ｆ、）　　共振周波数、（ｆ＋）　　点灯維持
周波数。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電源と、この直流電源の出力を高周波電圧に
   変換する高周波インバータと、誘導素子と容量素子とよ
   り成り前記高周波インバータに接続される直列共振回路
   と、該直列共振回路に接続される放電灯と、該放電灯の
   寿命末期等の異常状態を検出する検出回路と、から成り
   、前記高周波インバータの発振周波数を、前記直列共振
   回路の共振周波数より高い始動開始周波数から、前記共
   振周波数より高く始動開始周波数より低い放電開始周波
   数まで、連続的に変化させて放電灯を点灯させると共に
   、前記放電開始周波数より前記共振周波数を経て、該共
   振周波数より低い点灯維持周波数まで、連続的に変化さ
   せて前記放電灯の点灯を維持することを特徴とする放電
   灯点灯装置。
2. （２）請求項第１項の放電灯点灯装置において、前記高
   周波インバータの発振周波数が放電開始周波数に達する
   までの間前記検出回路の検出動作を禁止すると共に、放
   電開始周波数に達した後に検出動作を行うようにしたこ
   とを特徴とする放電灯点灯装置。