JPH0473893A

JPH0473893A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH0473893A
Application number: JP18431390A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Nakazawa; 育男中澤
Original assignee: Hitachi Lighting Ltd
Current assignee: Hitachi Lighting Ltd
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1990-07-13
Publication date: 1992-03-09

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、放電灯が寿命末期になった場合に、保護動作
を行う放電灯点灯装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の放電灯の回路構成図を第７図および第８図に示す
、第７図は放電灯１３が寿命末期になった場合に、コン
デンサ６および７の両端電圧が増加することを検出する
過電圧検出回路２３を用いたものであり、第８図は放電
灯１３が寿命末期になった場合に、スイッチング素子１
２の電流が増加することを検出する、過電流検出回路２
４を用いたものであるが、上記従来例の回路構成につい
てつぎに記載する。

電源１をダイオード２，３およびコンデンサ４．５によ
って構成された倍電圧整流回路により、倍電圧整流を行
っている。この倍電圧整流回路と並列にスイッチング素
子１１．１２がカスケード接続され、上記スイッチング
素子１１．１２にはダイオード９．１０が逆並列接続さ
れている。上記倍電圧整流回路のコンデンサ４．５の中
点から放電灯１３、コンデンサ７、チョークコイル８を
直列接続し、スイッチング素子１１．１２の中点に接続
されたハーフブリッジ構成になっている。また、放電灯
１３には並列にコンデンサ６が接続されている。その他
、スイッチング素子１１．１２のドライブ回路２２と始
動時の過電圧および過電流による保護回路の誤動作を防
止するため、一定期間は保護回路を働かさないようにす
るタイマー回Ｍ１９と、放電灯１３の寿命末期に回路を
保護する保護回路２０と、発振回路２１、さらに、第７
図に示した回路では過電圧検出回路２３．また第８図に
示した回路では過電流検出回路２４からなっている。

つぎに従来回路の動作について説明する。放電灯１３が
寿命末期になると、正常点灯している時の共振周波数と
異った共振周波数に変化するため、コンデンサ６．７の
両端子電圧が増加するとともに、共振電流が増加するこ
とにより、スイッチング素子１１および１２の電流が増
加する。これを過電圧検出回路２３、過電流検出回路２
４により検出して保護回路２０を動作させ、発振回路２
１の発振を停止させるかもしくは発振周波数を変化させ
、回路の破損を防止するように保護動作をする。一方で
は放電灯１３を始動する場合は、通常点灯時よりも過電
圧、過電流になるため、保護回路２ｏが動作し始動をさ
またげるおそれがある。

そのため、始動時には一定期間は保護回路２０が鋤かな
いようにするタイマー回路１９を用いて、正常に点灯す
るようにしている。しかし、上記タイマー回路１９を用
いたことにより、放電灯１３が寿命末期に至り過電圧お
よび過電流になっても一定期間保護回路２０を動作させ
ないため、上記期間は、スイッチング素子１１．１２に
過電流によるストレスが加わってしまっている。したが
って、上記タイマー回路１９を用いたことにより、瞬時
に保護回路が動作できないという欠点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、保護回路の動作時間に関する点につい
ては配慮されておらず、保護回路２０が動作するまで、
スイッチング素子１１．１２に過電流によるストレスが
加わってしまうという問題があった。

本発明の目的は、位相変化の検知回路を用いることによ
り、一定期間保護回路を働かせないようにしているタイ
マー回路をなくし、放電灯が寿命末期になった場合には
瞬時に保護回路を動作させ、スイッチング素子のストレ
スをなくした放電灯点灯装置を得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、他励式電流共振型インバータにより点灯す
る放電灯点灯装置において、放電灯の寿命末期にスイッ
チング素子に流れる過電流を防止する保護回路を、共振
電流の波形変化を検出する検知回路により動作させるこ
とにより達成できる。

〔作　　　用〕

放電灯が寿命末期になると、正常点灯時の共振周波数と
異なった共振周波数に変化することにより、回路に流れ
る共振電流が遅相波形から進相波形に瞬時に変化する。

上記波形変化があったことにより、放電灯が寿命末期に
なったことを検出回路により検出し、タイマー回路を介
することなく。

保護回路を直接動作させて、発振回路の発振を停止させ
たり、発振周波数を変化させることによって点灯回路を
保護する。

また、放電灯の始動時の動作は、共振周波数よりも高い
発振周波数から共振周波数に近づけて、放電灯の両端電
圧を増加させる動作を行うことにより、共振電流は必ず
進相波形になり遅相波形にならないようにしている。

したがって、保護回路が動作しないなどの誤動作はなく
、また、過電圧および過電流を検出しないため１点灯始
動時に保護回路が動作するような誤動作を行うことはな
い。

〔実施例〕

つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。

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図は上記実施例の共振電流波形を示す図、
第３図は共振周波数と共振電流との関係を示す図、第４
図は具体的な検出回路の例を示す図、第５図は上記検出
回路の説明をするための各都電流と電圧波形とを示す図
、第６図は本発明の他の実施例を示す回路構成図である
。第１図に示す本発明の放電灯点灯装置は、従来の回路
構成（第７図、第８図）中の過電圧検出回路２３および
過電流検出回路２４の代りに、共振電流の波形変化を検
知する検出回路１４を設けるとともに、放電灯の点灯始
動時に一定期閲保護回路を働かせないようにする、タイ
マー回路１９を取去った構成になっている。

つぎに第２図および第３図を用いて１本発明による点灯
装置の動作について説明する。第２図は共振電流波形を
示す図で、（ａ）は正常点灯時の遅相波形、（ｂ）は放
電灯の寿命末期時の進相波形である。第３図は回路の発
振周波数ｆ。と共振電流工との関係を示す図で、（ａ）
は正常点灯時、（ｂ）は放電灯の寿命末期時における状
態をそれぞれ示したものである。

最初に正常点灯の場合について説明する。正常点灯時に
おける共振周波数ｆ１□は、電流が放電灯１３に大部分
流れるため、はぼコンデンサ７およびチョークコイル８
により決定される。この時、発振周波数ｆ０と共振周波
数ｆ７□との関係はつぎのようになる。

ｆ、＞ｆ、、　　　　　　　　　　　　　　　（１）し
たがって、第３図（ａ）に示す共振曲線のようになり、
動作点は点Ａであるため、回路インピーダンスはωＬ〉
１／ωＣの関係になり、共振電流の波形は第２図（ａ）
に示すような遅相波形になる。つぎに、放電灯１３が寿
命末期になった場合について説明する。寿命末期になっ
たときの共振周波数ｆ１□は、放電灯１３よりもコンデ
ンサ６を介して電流が流れるため、今度はコンデンサ６
．７およびチョークコイル８によって決定される。

この時、発振周波数ｆ０と共振周波数ｆｒ□との関係は
つぎのようになる。

ｆｏ＜ｆ、、２　　　　　　　　　　　　（２）したが
って、第３図（ｂ）に示すような共振曲線になり、動作
点は点Ｂであるため、回路インピーダンスωしく１／ω
Ｃの関係になり、共振電流の波形は第２図（ｂ）に示す
ような進相波形になる。

したがって、遅相波形が進相波形に変化することを検出
して放電灯１３が寿命末期状態になったことが判別でき
、保護回路２０を動作させることができる。

ここで、検出回路１４の具体的な例を第４図に示す。上
記検出回路１４は、カレントトランス１５の一次側をチ
ョークコイル８とスイッチング素子１１．１２の中点に
接続し、上記トランス１５の二次側に抵抗１６を接続す
る。また、上記抵抗１６の電圧降下により動作するコン
パレータ１７およびフリップフロップ１８から構成され
ている。上記検出回路１４の動作を第５図を用いて説明
する。第５図（ａ）は上記した正常点灯時の遅相波形、
（ｄ）は寿命末期時の進相波形である。

また、第５図（ｂ）、（ｅ）はコンパレータ１７の出力
波形で、（ｂ）が正常点灯時、（ｅ）が寿命末期時を示
している。第５図（ｅ）、（ｆ）はスイッチング素子１
２をドライブするためのゲート電圧波形である。コンパ
レータ１７の出力は、矢印方向に電流が流れた時にＨレ
ベルとなるようにし、時間ｔ、およびｔ２でスイッチン
グ素子１１をオフし、スイッチング素子１２をオンさせ
るようにする。すると、正常点灯の場合に、時間ｔ。

またはｔ２では遅相波形であるため、ダイオード１０を
介して電流が矢印と反対の方向に流れる。

よって、コンパレータ１７の出力はＬレベルになる。逆
に放電灯１３が寿命末期の場合は１時間１、またはｔ２
では進相波形であるため、スイー・クチング素子１２を
介して電流が矢印の方向に流れる。

そのため、コンパレータ１７の出力はＨレベルになって
いる。上記コンパレータ１７の出力をフリップフロップ
１８のデータ（Ｄ）に入力しておき。

立上りで動作するクロック（Ｃ）に第５図（Ｃ）、（ｆ
）に示すゲート電圧を入力すると、上記フリップフロッ
プ１８の出力（Ｑ）には、正常点灯時にＬレベル、放電
灯の寿命末期時にはＨレベルを継続的に出力し、これに
より保護回路２０を動作させることができる。

つぎに、放電灯１３が点灯始動する場合の動作について
説明する。放電灯１３の始動時はコンデンサ６．７およ
びチョークコイル８で決定される共振周波数ｆｒｚにな
る。しかし、始動時には放電灯の両端に高電圧を印加さ
せるため、方法としては回路の発振周波数ｆ０を共振周
波数ｆ、、２よりも高い周波数から共振周波数ｆ７□に
徐々に近づけ。

両端電圧を増加させる動作を行う、したがって。

発振周波数ｆ０と共振周波数ｆ　ｙ２との関係は、放電
灯１３が始動するまで、つぎのようになっている。

ｆｏ＞ｆ□　　　　　　　　　　　　　　　　（３）上
記関係は正常点灯の時と同様な関係であるため、上記正
常点灯の場合に説明した同じ理由から、共振電流の波形
は遅相波形になる。したがって、波形変化を検知する検
出回路１４は、放電灯１３が寿命末期になったとは判断
せず、保護回路２０が動作しないため、放電灯１３の点
灯始動を妨げることはない。

上記のように、共振電流が遅相波形から進相波形に変化
するのを検出する検出回路１４によって、保護口８２０
を動作させることができ、また、上記検出回路１４を用
いたことにより、放電灯始動時の過電圧および過電流に
よる保護回路２０の誤動作を防止するため、一定期間上
記保護回路２０が働かないようにするタイマー回路１９
を除くことができ、放電灯１３の寿命末期時に瞬時に保
護動作をさせることができるようになる。

また、第６図は検出回路１４の挿入位置を変えた本発明
の他の実施例を示す回路構成図である。

スイッチング素子１２に流れる共振電流の波形変化を検
出して、前記実施例と同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕上記のように本発明による放電灯点灯装置は、他励式電
流共振型インバータにより点灯する放電灯点灯装置にお
いて、放電灯の寿命末期にスイッチング素子に流れる過
電流を防止する保護回路を、共振電流の波形変化を検出
する検知回路により動作させることによって、共振電流
の遅相波形から進相波形への変化を検出し、放電灯が寿
命末期状態になったことを判別し、保護回路を動作させ
ることができる。また、上記検出回路を用いたことによ
って、放電灯始動時の過電圧および過電流によって生じ
る保護回路の誤動作防止のために。

定期間保護回路が働かないようにするタイマー回路を除
くことができるので、放電灯の寿命末期においても瞬時
に保護動作をさせることができる。

【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図は上記実施例における共振電流の波形を
示す図、第３図は発振周波数と共振電流の関係を示す図
、第４図は具体的な検出回路の例を示す図、第５図は上
記検出回路の説明をするための各都電流と電圧波形とを
示す図、第６図は本発明の他の実施例を示す回路構成図
、第７図は従来の放電灯点灯装置の一例を示す回路図。第８図は従来の放電灯点灯装置の他の例を示す回路図で
ある。１１．１２・・・スイッチング素子１３・・放電灯　　　　　１４・・検知回路２ｏ・保護
回路第３図

Claims

【特許請求の範囲】１、他励式電流共振型インバータにより点灯する放電灯
点灯装置において、放電灯の寿命末期にスイッチング素
子に流れる過電流を防止する保護回路を、共振電流の波
形変化を検出する検知回路により動作させることを特徴
とする放電灯点灯装置。２、上記共振電流の波形変化は、遅相波形から進相波形
に変化するものであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載した放電灯点灯装置。