JPH04192297A - 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するものである。

〔従来の技術〕

第３図、第４図には放電灯点灯装置の回路構成の従来例
が示されている。交流電源１をタイオード２．３および
コンデンサ４．５により構成された倍電圧整流回路によ
り倍電圧整流している。この倍電圧整流回路と並列にス
イッチング素子６．７がカスケード接続され、各スイッ
チング素子６．７にはダイオード８．９か並例接続され
ている。

倍電圧整流回路のコンデンサ４．５の中点から放電灯１
０、コンデンサ１１、リアクタ１２を直列接続されハー
フブリッジ構成になっている。また、放電灯１０には予
熱および始動のためのコンデンサ１３を並列に接続して
いる。そのほかには、スイッチング素子６．７をドライ
ブするためのドライブ回路１４および発振回路１５と放
電灯１０が寿命末期になったことを検出する検出回路１
６、１７および検出回路１６．１７により動作し、点灯
周波数を変える保護回路１８を設けである。なお、第３
図に示す検出回路１６は過電圧を検出する回路、第４図
に示す検出回路１７は過電流を検出する回路の例である
。

次に従来の回路動作について、第５図〜第７図を用い、
第３図、第４図を参照しながら説明する。

まず最初に従来の共振周波数と点灯周波数との関係を説
明する。放電灯１０と直列接続されたコンデンサ１１、
リアクタ１２で決定する第１共振周波数ｆｒ・、また、
放電灯１０の予熱および始動のために並列接続したコン
デンサー３と、放電灯１０と直列接続されたコンデンサ
ー１、リアクタ１２とで決定する第２共振周波数ｆｒｚ
　とすると、各々の共振周波数は式（１）、　　（２）
のように表され、点灯周波数とは式（３）、　（４）に
示すような関係にあった。

ｆｒ、− ２、°Ｊ百Ｃ２−１゜、（１） ｆ　ｒ、　＜ｆ、　−（３）　、　ｆｏ＜ｆ　ｒ、　＜
２　ｆ。

・・　（４）なお、式（１）、（２）でＣ１はコンデン
サ１３、Ｃ２はコンデンサ１１．Ｌ、はリアクタ１２で
ある。

次に、この式（３）、　（４）の関係にある場合のリア
クタ１２に流れる電流波形を第５図に示す。

同図（ａ）は放電灯１０が正常の場合の電流波形で、同
図（ｂ）は放電灯１ｏが寿命末期になった場合の電流波
形であり、それぞれの動作は次のようになる。

同図（ａ）の正常な放電灯の場合は、時間ｔ。

で点Ａの電圧がＬになるとスイッチング素子６かオフす
るため、今までコンデンサ４−スイッチング素子６−リ
アクタ１２−コンデンサ１１−放電灯１０の経路で流れ
ていた共振電流が、リアクタ１２−コンデンサ１１−放
電灯１ｏ−コンデンサ５−ダイオード９の経路の帰還電
流になり、ダイオード９に流れ出し、その後、この帰還
電流がＯになりダイオード９の電流が流れなくなった時
点で、今度はスイッチング素子７かオンしているため、
コンデンサ５−放電灯１０−コンデンサ１１−リアクタ
１２−スイッチング素子７の経路で共振電流が流れる。

従って、この時の電流波形は同図に示されているように
遅相波形になり、ダイオード８．９には逆電圧が加わら
ず、リカツリー電流は流れないため、従来例においても
回路上には問題がなかった。

しかし、同図（ｂ）の寿命末期の放電灯１０の場合は放
電灯１０には電流が流れないため、時間ｔ２で点Ａの電
圧がＨになると、スイッチング素子６がオンするため、
コンデンサ４−スイッチング素子６−リアクタ１２−コ
ンデンサ１１−コンデンサ１３の経路で共振電流が流れ
、その後この共振電流がＯになると、今度はコンデンサ
１３−コンデンサ１１−リアクタ１２−ダイオード８−
コンデンサ４の経路で帰還電流が流れだす。この帰還電
流がダイオード８に流れている時間ｔ、の時点で、今度
はスイッチング素子７がオンするため、コンデンサ５−
コンデンサ１３−コンデンサ１１−リアクタ１２−スイ
ッチング素子７の経路の共振電流が流れる。従って、こ
の時の電流波形は同図に示されているように進相波形に
なり、ダイオード８には時間ｔ４で逆電圧が加わるため
、リカバリー電流が流れてしまう。このリカバリー電流
により、スイッチング素子６およびダイオード８または
スイッチング素子７およびダイオード９に流れる電流波
形は第６図に示されているようになり、回路の破損の原
因になるため、このままでは動作させることができなか
った。

従って、従来例では放電灯１０が寿命末期になり、第５
図（ｂ）に示す電流波形になった時には、寿命末期にな
ったことを検出する検出回路１６．１７により保護回路
１８を動作させ点灯周波数を高くし、第７図に示す上う
な遅相波形の電流にし回路の保護を行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術の回路では、共振周波数と点灯周波数との
関係について配慮されておらず、放電灯が寿命末期にな
った場合、ダイオード８．９（第３図、第４図参照）に
はりカバリ−電流が流れてしまい、回路が破損する問題
があるため、放電灯が寿命末期になったことを検出する
検出回路１６．１７および点灯周波数を変える保護回路
１８（共に第３図、第４図参照）が必要であった。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、寿命末期
になった時の回路の破損を防止すると共に、検出回路、
保護回路を排除することを可能とした放電灯点灯装置を
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〕

上記目的は、放電灯が正常に点灯している場合の点灯周
波数ｆ０　と放電灯に直列接続されたコンデンサとリア
クタとで決定される第１共振周波数ｆｒよおよび点灯周
波数ｆ、と放電灯を予熱、始動するのに接続したコンデ
ンサと放電灯に直列接続されたコンデンサおよびリアク
タとで決定される第２共振周波数ｆｒ＋　とをｆ　ｒｉ
＜ｆｏ　、ｆ　ｒ＋≦２ｆ、　　とることにより、達成
される。

〔作用〕

上記手段を設けたので、放電灯か寿命末期になった場合
でもダイオードにリカバリー電流が流れないようにする
ことができるようになる。

〔実施例〕

以下図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第１
図には本発明の一実施例か示されている。

なお、従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明を
省略する。本実施例では放電灯１０か正常に点灯してい
る場合の点灯周波数ｆ。と放電灯１０に直列接続された
コンデンサ１１とリアクタ１２とで決定される第１共振
周波数ｆｒｚおよび点灯周波数ｆ。と放電灯１０を予熱
、始動するのに接続したコンデンサ１３と放電灯１０に
直列接続されたコンデンサ１１およびリアクタ１２とで
決一定される第２共振周波数ｆｒｚ　とをｆｒ工〈ｆ。

、ｆｒｚ　≦２ｆ、　　とじた。このようにすることに
より、放電灯１ｏが寿命末期になった場合でもダイオー
ド８．９にリカバリー電流が流れないようにすることが
できるようになって、寿命末期になった時の回路の破損
を防止すると共に、検出回路、保護回路を排除すること
を可能とした放電灯点灯装置を得ることができる。

すなわち第１図の回路構成は、従来例の回路構成巾検出
回路、保護回路を除いたものであり、本実施例では従来
の技術で説明した第１共振周波数ｆｒｚ　と点灯周波数
ｆ０　との関係および第２共振周波数ｆｒｚ　と点灯周
波数ｆ。どの関係を次の式４式％ 次に第１図の他に第２図も用いて、本実施例の動作につ
いて説明する。第２図は式（５）、　（６）の関係にあ
る時のリアクタ１２に流れる電流波形であり、同図（ａ
）は放電灯１ｏが正常の場合の電流波形で、同図（ｂ）
は放電灯１０が寿命末期になった場合の電流波形である
。

第２図にも示されているように、正常な放電灯１０の場
合は従来例で説明したのと同様の動作により第５図（ａ
）と同じ電流波形になるため、ダイオード８．９にはり
カバリ−電流は流れない。

また、寿命末期の放電灯１０の場合の電流波形は式（６
）に示すような関係にすることにより、従来例の第５図
（ｂ）に示すような進相波形にならず、第２図（ａ）に
示すようになり、ダイオード８．９にはりカバリ−電流
が流れないようになる。

ここで、放電灯１０が寿命末期になった場合でもリカバ
リー電流が流れない理由についてもうすこし詳しく説明
する。まず、放電灯１０か寿命末期になると放電灯１０
には電流が流れないため、時間ｔ２で点ＡがＨになると
スイッチング素子６がオンになり、共振電流はＯからコ
ンデンサ４−スイッチング素子６−リアクタ１２−コン
デンサ１１−コンデンサ１３の経路で流れ、コンデンサ
１３．１１を充電しそいるが、式（６）の関係にあると
、スイッチング素子６がオンの状態の時に充電が終わり
共振電流はＯになる。その後、帰還電流がコンデンサ１
３−コンデンサ１１−リアクタ１２−ダイオード８−コ
ンデンサ４の経路で流れるが、この帰還電流も時間ｔ、
のスイッチング素子７がオンになる前にＯになるような
電流波形になる。従って、点ＡおよびＢの電圧がＨにな
りスイッチング素子６．７がオン状態になる時には必ず
ダイオード８．９の電流はＯになっているため、リカバ
リー電流は流れないですみ、回路が破損するようなこと
はなくなる。

従って、従来例の第３図、第４図で示した放電灯１０が
寿命末期になったことを検出する検出回路および検出回
路により動作し、点灯周波数を変える保護回路は必要が
なくなり、排除することができる。

このように本実施例によれば、共振周波数ｆｒ、、ｆｒ
、と点灯周波数ｆ、どの関係を規定することにより、放
電灯が寿命末期になった場合でも、ダイオードにリカバ
リー電流が流れないようにできるため、回路の破損を防
止できる効果がある。

また、従来用いていた放電灯が寿命末期になったことを
検出する検出回路およびこの検出回路により動作し、点
灯周波数を変える保護回路を排除できる効果がある。

なお、本実施例ではスイッチング素子にパワーＭＯ５−
ＦＥＴを用いたか、これのみにかぎるものではなくトラ
ンジスタを用いるようにしてもよい。

〔発明の効果〕 上述のように本発明は、寿命末期になった時の回路の破
損を防止すると共に、検出回路、保護回路を排除するこ
とができるようになって、寿命末期になった時の回路の
破損を防止すると共に、検出回路、保護回路を排除する
ことを可能とした放電灯点灯装置を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放電灯点灯装置の一実施例の回路構成
を示す説明図、第２図（ａ）、　（ｂ）は同じく一実施
例の電流波形を示すもので（ａ）は放電灯が正常の場合
、　（ｂ）は放電灯か寿命末期になった場合の電流波形
図、第３図および第４図は従来の放電灯点灯装置のそれ
ぞれ異なる例の回路構成を示す説明図、第５図（ａ）、
　（ｂ）は同じ〈従来の電流波形を示すもので（ａ）は
放電灯が正常の場合、　（ｂ）は放電灯が寿命末期にな
った場合の電流波形図、第６図は同じ〈従来のスイッチ
ング素子およびダイオードの電流波形図、第７図は同じ
〈従来の保護動作後の電流波形図である。 ６．７　スイッチング素子、１０・放電灯、１１・・・
コンデンサ、１２・・リアクタ、１３　コンデンサ、１
４・　ドライブ回路、１５・・・発振回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、他励式電流共振型インバータ回路により放電灯を高
   周波点灯させ、かつ放電灯を始動させる場合に共振周波
   数を用いて点灯させる放電灯点灯装置において、前記放
   電灯が正常に点灯している場合の点灯周波数ｆ＿０と前
   記放電灯に直列接続されたコンデンサとリアクタとで決
   定される第１共振周波数ｆｒ＿１および前記点灯周波数
   ｆ＿０と前記放電灯を予熱、始動するのに接続したコン
   デンサと前記放電灯に直列接続されたコンデンサおよび
   リアクタとで決定される第２共振周波数ｆｒ＿２とをｆ
   ｒ＿１＜ｆ＿０、ｆｒ＿２≦２ｆ＿０としたことを特徴
   とする放電灯点灯装置。 ２、前記装置が、前記放電灯に並列接続されたコンデン
   サ、前記放電灯に直列接続されたコンデンサ、リアクタ
   および倍電圧整流回路、発振回路に接続されたドライブ
   回路、このドライブ回路に接続されたスイッチング素子
   を持って構成されたものである請求項１記載の放電灯点
   灯装置。