JPH0479120B2

JPH0479120B2 -

Info

Publication number: JPH0479120B2
Application number: JP4262086A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Okamoto; Akinori Hiramatsu; Koji Yamada
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1986-02-27
Filing date: 1986-02-27
Publication date: 1992-12-15
Also published as: JPS62200687A

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、インバータ装置を用いて放電灯を点
灯する放電灯点灯装置に関するものである。

［背景技術］従来、インバータ装置を用いて放電灯を点灯す
るようにしたこの種の放電灯点灯装置は、第７図
ａに示すようになつていた。すなわち、インダク
タンス素子L₁とコンデンサC₂を直列に接続して
構成されたLC共振直列回路Ａを付加させ、その
コンデンサC₂の端子間を出力端子として放電灯
ｌを接続して、放電灯ｌに高い電圧を供給するよ
うにしている。しかしながら、このような放電灯
点灯装置においては、無負荷時に出力電圧が高く
なる等、次のような問題が指摘されている。

放電灯ｌを取り外した無負荷状態では高い電圧
が発生し、電気用品取締法やJIS規格などによ
り規制されている２次電圧の上限よりも高い電
圧が出力される。また、予熱型放電灯ｌのフイ
ラメントのエミツタが飛散してしまつた場合の
ように、フイラメントが切れていないが何等か
の原因で放電灯ｌが点灯しない場合にも高い出
力電圧が発生する。なお、第７図ｂは予熱型放
電灯ｌ，l′の一端を開放し、エミレス状態を等
価的に実現して出力電圧を測定する試験回路で
ある。

無負荷状態では、スイツチング用トランジスタ
Q₁，Q₂に大きな振動電流が流れてトランジス
タQ₁，Q₂のスイツチングロスが増大し、この
電流の継続によりトランジスタQ₁，Q₂が熱暴
走して破壊に至る恐れがある。

そこで、上記の問題点を解決するため、インバ
ータ装置に無負荷状態を検出する無負荷検出回路
を設け、この無負荷検出回路の出力信号によりス
イツチング素子Q₁，Q₂の動作を停止あるいは抑
制することが考えられる。例えば、無負荷検出回
路として負荷に直列にカレントトランスを設け、
その２次側出力をスイツチング制御部に送つてス
イツチング素子Q₁，Q₂の動作を停止するもので
ある。しかし、このような構成のものでは、構造
が複雑で装置が大型化し、しかも、負荷に流れる
電流を検出する方法をとるので、インバータ装置
の動作にも影響を与え、インバータ装置の動作を
不安定にする要因となるなどの問題を生じる。

第８図に示す他の従来例は上記問題点を解決す
るようにしたものであり、直列に接続されたトラ
ンジスタQ₁，Q₂は直流電源Ｅに対してスイツチ
SWを介して並列に接続されており、トランジス
タQ₁のコレクタ・エミツタにはコンデンサC₁を
介して放電灯ｌを含む負荷が並列に接続されてい
る。このコンデンサC₁は一対のトランジスタQ₁，
Q₂が交互にオン、オフ動作した時に負荷に供給
する電圧を反転させたり、直流成分をカツトして
負荷に交流成分（高周波電力）を供給する作用を
なす。また、放電灯ｌと並列にコンデンサC₂が
接続され、更にこのコンデンサC₂と放電灯ｌと
の接続点（コンデンサC₁の反対側）にはインダ
クタンス素子L₁が接続されてLC直列共振回路Ａ
が構成されている。ここに、コンデンサC₁，C₂
はC₁〓C₂の関係を満たしている。なお、LC直列
共振回路Ａを構成するコンデンサC₂は負荷端子
間に存在する浮遊容量であつても良く、またイン
バータ回路の負荷を放電灯ｌとした場合には、イ
ンダクタンス素子L₁は安定器によつて構成され
ても良い。

インダクタンス素子L₁の非負荷側の端子は駆
動トランスT₁の一次巻線n₁を介してトランジス
タQ₁，Q₂の接続点に接続され、更に、駆動トラ
ンスT₁の２次巻線（帰還巻線）n₂，n₃はそれぞ
れが抵抗R₂，R₃を介してトランジスタQ₁，Q₂の
ベースの各々に接続されている。また、駆動トラ
ンスT₁の二次巻線n₂，n₃は、その極性を逆にし
て、トランジスタQ₁，Q₂を交互にオン、オフさ
せる構成としており、この駆動トランスT₁及び
その付属回路をもつて駆動回路３を構成してい
る。コンデンサC₁の放電灯ｌとの接続点と、直
流電源Ｅの負極端子との間には、抵抗R₆と抵抗
R₇との直列回路によつて構成された分圧回路が
設けられており、これによつて無負荷検出回路１
が構成されている。ここに、抵抗R₆と抵抗R₇は
放電灯ｌに対して高インピーダンス値のものが選
ばれている。更に、抵抗R₆と抵抗R₇の接続点は
抵抗R₅を介してトランジスタQ₅のベースに接続
されており、トランジスタQ₅のエミツタは別の
トランジスタQ₄のエミツタと共通接続されて直
流電源Ｅの負極端子側に接続されている。一方ト
ランジスタQ₅のコレクタは抵抗R₄を介して直流
電源Ｅの正極端子側に接続されるとともに、トラ
ンジスタQ₄のベースに接続されている。トラン
ジスタQ₄，Q₅及びその付属回路は発振出力制御
部２を構成するものである。

一方、直流電源Ｅと並列に抵抗R₁とコンデン
サC₃を接続してあり、そして、抵抗R₁とコンデ
ンサC₃の接続点とトランジスタQ₂のベースとの
間にはダイアツクQ₃を設けてあり、これらによ
つてインバータ装置の起動回路部６を構成してい
る。ここに、抵抗R₁とコンデンサC₃の直列回路
はダイアツクQ₃のトリガ回路を構成している。
なお、トランジスタQ₁，Q₂の各々には帰還ダイ
オードD₁，D₂を逆並列に接続している。

次に動作を説明する。第９図は第８図実施例の
等価回路を示すものである。

〈負荷時の動作〉負荷時の場合には、等価基本回路は更に第１０
図のように書き表せる。この場合、トランジスタ
Q₁，Q₂のスイツチング動作によりトランジスタ
Q₁，Q₂の両端に現れる電圧e₁，e₂は夫々第１１
図ｂ，ｃに示すような矩形波電圧となり、放電灯
ｌを含むL₁，C₂，ｌの共振回路にはコンデンサ
C₁によつて直流成分がカツトされた第１１図ｆ
に示すような電圧e₃が供給される。尚、第１１図
ａは直流電源Ｅの電圧e₀を示す。ここに、コンデ
ンサC₁の両端電圧ec₁はec₁＝e₁−e₃で求まるか
ら、コンデンサC₁の両端電圧ec₁はＥ／２となる。
又、第１１図ｄにおいては、わずかなリツプルが
含まれているが、このリツプルはコンデンサC₁
と負荷回路の時定数の値を大きくすることにより
小さくなる。更に、無負荷検出回路１に加わる電
圧e₄は、e₄＝e₀−ec₁により求められて、第１１
図ｇに示した波形となり、e₄＝Ｅ／２が求まる。

従つて、放電灯ｌが存在する場合には、無負荷
検出回路１に生じる電圧e₄はＥ／２となる。

この電圧は第８図の分圧抵抗R₆，R₇により分
圧され、その分圧出力が発振出力制御部２に送ら
れる。発振出力制御部２では、トランジスタQ₄
をオフさせることによつて、トランジスタQ₂を
動作可能にするので、インバータ回路の発振動作
が継続して行なわれることになる。尚第１１図ｅ
は放電灯ｌの両端電圧eRを示す。

〈無負荷時の動作〉無負荷時においては、コンデンサC₂のインピ
ーダンスがコンデンサC₁のインピーダンスに比
べて極めて大なので、出力端子は開放とみなすこ
とができ、等価基本回路は更に第１２図のように
書き表される。つまり、コンデンサC₁と無負荷
検出回路１による充電回路が構成され、この充電
回路に直流電源Ｅが加わるので、コンデンサC₁
は直流電源ＥによりＥまで充電されることにな
り、各部の電圧e₀，ec₁，e₄は第１３図ａ，ｂ，
ｃに示したようになり、無負荷検出回路１での検
出電圧e₄は０レベルとなる。従つて、この電圧e₄
の抵抗R₇に加わる分圧が発振出力制御部２に送
られることになる。すると発振出力制御部２で
は、トランジスタQ₅のベース電流がなくなり、
トランジスタQ₅はオフとなる。この結果、トラ
ンジスタQ₄にベース電流が流れて、トランジス
タQ₂のベース・エミツタ間を短絡する。かくし
て、トランジスタQ₂はオフとなるので、インバ
ータ装置の発振動作が停止される。ここで、再び
放電灯ｌが接続されても、コンデンサC₁は直流
電源Ｅまで充電されているので、無負荷検出回路
１での検出電圧e₄も０レベルのままである。従つ
て、トランジスタQ₅はオフとなり、トランジス
タQ₄がオンし、インバータ回路の発振動作は停
止されているままであり、放電灯ｌには電圧が印
加されず、点灯しない。従つて、放電灯ｌが取り
外されて無負荷になると、インバータ回路は発振
停止し、再び放電灯ｌを接続しても点灯せず、点
灯させるためには、直流電源Ｅを一度切断して再
投入するという煩わしい操作をしなければならな
いという問題があつた。

［発明の目的］本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであ
つて、主な目的とするところは、放電灯の有無の
検出を確実に行ない、無負荷の場合はインバータ
装置の出力を制限して無駄な消費電力を軽減し、
しかも、動作を不安定にすることがなく、信頼性
の高い放電灯点灯装置を提供することにあり、ま
た、他の目的とするところは、LC共振回路を付
加して使用する場合においても無負荷時の高電圧
の発生を抑制でき、高電圧発生による危険性のな
い安全な放電灯点灯装置を提供することにあり、
さらに、放電灯が再び接続されるとインバータ装
置の出力制限を解除して放電灯を点灯することが
できる放電灯点灯装置を提供するものである。

［発明の開示］（構成）本発明は、直流電源の両端に直列接続された２
個のスイツチング素子と、このスイツチング素子
のいずれか一方と並列に接続され第１のコンデン
サ、インダクタンス素子および放電灯を含み第１
のコンデンサが直流電源の一方の電極側になるよ
うに接続された直列回路と、前記放電灯と並列に
接続された第２のコンデンサとを備え、前記スイ
ツチング素子が交互にオン、オフして発生する高
周波出力電圧を放電灯に供給して成る放電灯点灯
装置において、前記第１のコンデンサの非電源側
と前記直流電源の他方の電極側との間に接続され
検出電圧が所定電圧以下になると放電灯の無負荷
状態を判断する判別出力を発生する無負荷検出回
路と、この無負荷検出回路の無負荷状態判別出力
を受けて前記スイツチング素子の動作を制御して
高周波電圧の発生を制限する出力制御回路とを設
け、前記放電灯の非電源側フイラメント端子間に
接続されるスイツチと、放電灯を取り外したとき
に前記無負荷検出回路の無負荷状態判別出力によ
り前記スイツチをオン状態にするとともに、放電
灯が再接続されたとき前記スイツチを介して第１
のコンデンサの電荷を放電させるように第１のコ
ンデンサとスイツチとの直列回路に並列的に放電
用インピーダンスを有する放電ループを形成した
ものであり、放電灯の有無の検出を確実に行な
い、無負荷の場合はインバータ装置の出力を制限
して無駄な消費電力を軽減することができ、しか
も、動作を不安定にすることがなく、信頼性の高
い放電灯点灯装置を提供することができ、また、
LC共振回路を付加して使用する場合においても
無負荷時の高電圧の発生を抑制でき、高電圧発生
による危険性のない安全な放電灯点灯装置を提供
することができ、さらに、放電灯が再び接続され
るとインバータ装置の出力制限を解除して放電灯
を点灯することができるようにしたものである。

（実施例１）第１図は本発明の概略ブロツク図を示すもので
あり、直流電源Ｅは交流電源を整流した定電圧電
源などによつて構成される。直流電源Ｅとスイツ
チSW₁を介して並列に接続されるトランジスタよ
りなるスイツチング素子Q₁，Q₂は、駆動回路３
によつて交互にオン、オフされる。また少なくと
もスイツチング素子Q₁，Q₂の一方のスイツチン
グ素子Q₁と並列にコンデンサC₁、放電灯ｌ、イ
ンダクタンス素子Ｌの直列回路を接続し、放電灯
ｌのフイラメントf₁，f₂の電源側端子には、コン
デンサC₂が並列に接続され、非電源側端子には
スイツチSW₂が接続されている。放電灯ｌの有無
（放電灯ｌが接続されているかどうか、又は放電
灯ｌが点灯しているか否か）を検出する無負荷検
出回路１は放電灯ｌよりも高いインピーダンスの
抵抗素子などを用いた分圧回路などによつて構成
され、コンデンサC₁の非電源側端子と電源Ｅの
負端子間に接続される。放電灯ｌが接続されてい
ない時は、無負荷検出回路１の出力は″Ｌ″とな
り、放電灯ｌが接続されていと無負荷検出回路１
は″Ｈ″となる。発振出力制御部２は無負荷検出
回路１の出力が″Ｌ″となつた時、駆動回路３の
動作を変えてスイツチング素子Q₁，Q₂のスイツ
チングを停止させるか、放電灯ｌに印加される電
圧（コンデンサC₂の両端電圧）を低減させるよ
うにスイツチング素子Q₁，Q₂の動作を制御する
ものである。又、無負荷検出回路１の出力が″
Ｌ″となつた時（すなわち放電灯ｌが無負荷とな
つた時）予熱スイツチ動作回路５を介してスイツ
チSW₂はオンされる。スイツチング素子Q₁の両
端に接続されたインピーダンスＺはスイツチSW₂
がオンされとき、コンデンサC₁の電荷を放電し
てコンデンサC₁の充電電圧を低減するためのも
のである。

以下第１図実施例の動作を説明すると、スイツ
チSW₁がオンし直流電源Ｅが印加されると駆動回
路３によつてスイツチング素子Q₁，Q₂は交互に
オン、オフする。又、直流電源Ｅが印加される
と、タイマー回路４によつて一定時間、予熱スイ
ツチ動作回路５を介してスイツチSW₂がオンす
る。そうするとコンデンサC₁、インダクタンス
素子Ｌ、放電灯ｌのフイラメントf₁，f₂を介して
高周波電流が流れ一定時間フイラメントf₁，f₂が
加熱される。一定時間後、スイツチSW₂がオフす
ると、コンデンサC₁、インダクタンス素子Ｌ、
コンデンサC₂よりなる共振回路によつて高周波
電圧が印加され、放電灯ｌが点灯する。ここで、
放電灯ｌを取り外し、放電灯ｌが接続されていな
い状態になると、無負荷検出回路１の出力が″
Ｌ″となり、発振出力制御部２、駆動回路３を介
してインバータ回路は停止するか、あるいはコン
デンサC₂の両端電圧が低減できるように制御さ
れる。同時に予熱スイツチ動作回路５を介してス
イツチSW₂はオンする。ここで、再び放電灯ｌが
接続されるとコンデンサC₁及びスイツチング素
子Q₁と並列接続されたインピーダンスＺ、イン
ダクタンス素子Ｌ、フイラメントf₂、スイツチ
SW₂、フイラメントf₁、コンデンサC₁よりなる閉
回路を介してコンデンサC₁の電荷が放出され、
放電灯ｌが接続されていない時コンデンサC₁に
は電源電圧Ｅに充電されていたものが、放電灯ｌ
が接続されることによりコンデンサC₁の充電電
圧は上記放電により低減する。この低減により無
負荷検出回路１の検出電圧は逆に増加する。なぜ
なら、上記インピーダンスＺを含んだ閉回路でコ
ンデンサC₁の電荷を放電することにより、コン
デンサC₁の両端電圧は電源電圧に対して低下し、
その結果コンデンサC₁を充電するための電流が、
コンデンサC₁、無負荷検出回路１を通じて流れ
て、コンデンサC₁とコンデンサC₂の接続点に電
圧が発生することになつて、電源電圧Ｅ＝コンデ
ンサC₁の充電電圧＋無負荷検出回路１の両端電
圧となつているからである。上記無負荷検出回路
１の検出電圧が増加すると、すなわち″Ｈ″にな
ると発振出力制御部２の動作は解除されて、イン
バータ回路は通常の動作を行い、放電灯ｌには高
電圧が印加され、放電灯ｌは点灯する。

第２図は上記本発明一実施例の具体回路例を示
しており、無負荷検出回路１はコンデンサC₁の
非電源側端子と直流電源Ｅの負端子間に接続され
た抵抗R₆，R₇で構成される。発振出力制御部２
はトランジスタQ₂のベース、エミツタ間を短絡
するトランジスタQ₄をバイアスする抵抗R₄、ト
ランジスタQ₄のベース、エミツタ間を短絡する
トランジスタQ₅、無負荷検出回路１のＡ点出力
が″Ｈ″の時トランジスタQ₅がオンし、″Ｌ″の
ときトランジスタQ₅がオフとなるための抵抗R₅
によつて形成される。駆動回路３は、トランス
T₁、トランジスタQ₁のバイアス抵抗R₂、トラン
ジスタQ₂のバイアス抵抗R₃によつて形成される。
タイマー回路４は、抵抗R₁₀，R₁₁，R₁₂、コンデ
ンサC₅、コンパレータIC₁で形成されている。予
熱スイツチ動作回路５は、例えばリレーコイル
Ryc、リレー接点Rys、ダイオードD₄、トランジ
スタQ₆によつて形成されている。但し、リレー
に代えて半導体スイツチング素子、磁気スイツチ
を使用してもよい。第２図ではトランジスタQ₆
がオフしている時（リレーコイルRycが励磁され
ていない時）リレー接点Rysはオンし、トランジ
スタQ₆がオンしている時、リレー接点Rysはオフ
していて、リレー接点Rysとしてノーマリクロー
ズ接点を使用している場合を示している。起動回
路部６は抵抗R₁、コンデンサC₃、ダイオードD₃、
ダイアツクQ₃にて形成されている。抵抗からな
るインピーダンスＺはトランジスタQ₁に並列に
接続されており、リレー接点Rysのオン時にコン
デンサC₁、インピーダンスＺ、駆動回路３のト
ランスT₁の一次巻線、インダクタンス素子Ｌ、
フイラメントf₂、リレー接点Rys、フイラメント
f₁、コンデンサC₁の閉回路を構成して、コンデン
サC₁の電荷の一部を放電させるようになつてい
る。

以下第２図実施例の動作を第３図を用いて説明
する。スイツチSW₁がオンすると交流電圧ｅが印
加され、全波整流、平滑された直流電圧がインバ
ータ回路に印加され、インバータ回路は起動回路
部６（この回路はよく知られているので詳細な説
明は省く）によつて起動し、トランスT₁よりな
る駆動回路３によつて、トランジスタQ₁，Q₂は
交互にオン・オフする。トランジスタQ₁，Q₂が
交互にオン・オフ駆動するとカツプリング用のコ
ンデンサC₁を介してインダクタンス素子Ｌ、コ
ンデンサC₂と放電灯ｌの並列回路（あるいは、
放電灯ｌのフイラメントf₁，f₂、リレー接点Rys）
に高周波交流電圧が印加される。同時に直流電源
Ｅを抵抗R₈と、R₉、コンデンサC₄の並列回路と
で分圧した電圧E′がタイマー回路４、予熱動作ス
イツチ回路５に印加される。電圧E′が印加される
と、抵抗R₁₀を介してコンデンサC₅は徐々に充電
されていく。抵抗R₁₁，R₁₂よりなる分圧回路で
設定されるコンパレータIC₁の−端子の電圧より
＋端子の電圧が低いとコンパレータIC₁の出力は″
Ｌ″となり、コンデンサC₅が充電されてコンパ
レータIC₁の−端子の電位より＋端子の電圧が高
くなると、コンパレータIC₁の出力は“Ｈ”とな
る。第３図動作説明図において、期間T₁はタイ
マー回路４の抵抗R₁₀、コンデンサC₅による時定
数で決定される。また第３図に於ける期間T₁の
動作はt₁でスイツチSW₁がオンしてリレー接点
Rysがオンしている場合でこの時インバータ回路
は次のように動作している。

つまりトランジスタQ₂がオンしている場合に
は直流電源Ｅ→コンデンサC₁→放電灯ｌのフイ
ラメントf₁→リレー接点Rys→放電灯ｌのフイラ
メントf₂→インダクタンス素子Ｌ→トランスT₁の
一次巻線→トランジスタQ₂→直流電源Ｅと電流
が流れ、またトランジスタQ₁がオンしている場
合にはコンデンサC₁→トランジスタQ₁→トラン
スT₁の一次巻線→インダクタンス素子Ｌ→放電
灯ｌのフイラメントf₂→リレー接点Rys→放電灯
ｌのフイラメントf₁→コンデンサC₁と電流が流れ
る。

この間、放電灯ｌに印加される電圧は低く、フ
イラメントf₁，f₂は上記のような高周波電流によ
つて加熱されている。期間T₁でＡ点の出力が
“Ｈ”であるとトランジスタQ₅がオンし、トラン
ジスタQ₄がオフして発振出力制御部２はオフし
ている。

次に、時刻t₂でコンパレータIC₁の出力が“Ｌ”
から“Ｈ”になると、アンドゲートIC₂の出力Ｃ
は“Ｈ”になり、トランジスタQ₆がオンし、リ
レー接点Rysがオフする。（期間T₁の予熱期間に
おいては無負荷検出回路１は“Ｈ”になつてい
る。）リレー接点Rysをオフすると、放電灯ｌは
コンデンサC₁、インダクタンス素子Ｌ、コンデ
ンサC₂の共振回路によつてコンデンサC₂には放
電灯ｌを放電させるために必要な電圧が印加さ
れ、放電灯ｌは点灯する。期間T₂は放電灯ｌに
印加される始動電圧を示しているが、放電灯ｌは
瞬時に点灯するので期間T₂は極めて小さい。な
お第３図中矢印は動作順序を判り易く表したもの
である。次に、時刻t₃で放電灯ｌを取り外すと、
無負荷検出回路１のＡ点は“Ｈ”から“Ｌ”にな
り、アンドゲートIC₂の出力も“Ｌ”になつてト
ランジスタQ₆をオフし、リレー接点Rysがオンす
る。期間T₄は放電灯ｌを接続していない場合の
動作を示している。一方、Ａ点が“Ｌ”になると
トランジスタQ₅がオフ、トランジスタQ₄がオン
し、インバータ回路を構成するトランジスタQ₁，
Q₂のオン、オフ駆動が停止する。次に、時刻t₄で
再び放電灯ｌが接続されると、リレー接点Rysが
オンしているため、コンデンサC₁→例えば抵抗
などよりなるインピーダンスＺ→トランスT₁の
一次巻線→インダクタンス素子Ｌ→フイラメント
f₂→リレー接点Rys→フイラメントf₁→コンデン
サC₁の閉回路を介してコンデンサC₁の電荷が放
出される。

ところで、放電灯ｌが接続されていない時、コ
ンデンサC₁は直流電源Ｅの電圧に充電されてお
り、このコンデンサC₁の電荷は放電灯ｌが接続
された時、フイラメントf₁，f₂、リレー接点Rys
の閉回路によつて放出され、コンデンサC₁の充
電電圧は上記の放電により低減する。

この低減により、コンデンサC₁に無負荷検出
回路１を介して充電電流が流れて、無負荷検出回
路１の検出電圧を増加させる。上記、無負荷検出
回路１の検出電圧（Ａ点の電圧）が増加して
“Ｈ”になると、トランジスタQ₅がオン、トラン
ジスタQ₄がオフし、発振出力制御部２の動作が
解除され、起動回路部６によつて起動し、駆動回
路３によつてインバータ回路のトランジスタQ₁，
Q₂はオン、オフ駆動される。また、Ａ点の出力
が“Ｈ”（この時コンパレータIC₁の出力Ｂは
“Ｈ”）になり、リレー接点Rysもオフする。放電
灯ｌにはコンデンサC₁、インダクタンス素子Ｌ、
コンデンサC₂の共振回路によつて、コンデンサ
C₂には放電灯ｌを放電させるために必要な電圧
が印加され、放電灯ｌは点灯する。

（実施例２）第４図はさらに他の実施例であり、第２図の実
施例とは次の点が異なり、下記のような構成とし
ても前記実施例１と同様の効果が得られる。すな
わち第２図実施例では駆動回路３は、トランス
T₁、ベース抵抗R₂，R₃で自動駆動しているが、
本実施例は、抵抗R₁₃，R₁₄、コンデンサC₅、タ
イマー用IC₅（例えばINTERSIL社製タイマー用
IC555）により無安定マルチバイブレータを構成
し、フリツプフロツプIC₄、インバータIC₃、抵抗
R₁₅，R₁₆，R₁₇、コンデンサC₆よりなる分周回路
で、位相が異なり、交互に動作する信号を得てお
り、トランジスタQ₈，Q₉、ベース抵抗R₂，R₃、
駆動トランスT₂，T₃で駆動回路３を構成し、ト
ランジスタQ₁，Q₂を交互にオン、オフ駆動して
いる。また実施例は、直流電源Ｅと並列にトラン
ジスタQ₁，Q₂、並びにコンデンサC₁，C₁′（浮遊
容量）の直列回路を接続したハーフブリツジイン
バータ回路であるが、同等の容量のコンデンサ
C₁′を接続してハーフブリツジインバータ回路構
成としても良い。つまりコンデンサC₁の両端電
圧をインバータ回路の直流電源として使用し、こ
のコンデンサC₁の電荷をインピーダンスＺを介
して放電させて両端電圧を低減させることができ
るハーフブリツジインバータ回路であれば上記構
成が採用し得る。

つまりコンデンサC₁の電荷がインピーダンス
Ｚを介して放電されると、コンデンサC₁はその
放電の分だけ直流電源Ｅ→コンデンサC₁→コン
デンサC₁′→直流電源Ｅの経路により充電され、
そのためコンデンサC₁とコンデンサC₁′との接続
点の電位は上昇する。この上昇により無負荷検出
回路１の検出電圧が増加し、実施例１と同様に放
電灯l₁，l₂を再始動させることができるのである。

また放電灯l₁或いはl₂を外して無負荷状態にす
ると、コンデンサC₁′の電荷はコンデンサC₁′→抵
抗R₆→抵抗R₇→コンデンサC₁′の経路によつて放
電されるため、上記接続点の電位は低下すること
になり、この状態が継続した後に、ついにはコン
デンサC₁の両端電圧が直流電源Ｅの電圧と等し
くなる。従つて上記接続点の電位は０（Ｖ）とな
り、無負荷検出回路１の抵抗R₆，R₇の分圧点の
電位も０（Ｖ）となつて、第１図、第２図に示す
実施例と同等に無負荷が検出できることになる。

また本発明ではタイマー回路４は必ずしも必要
でないので、第４図実施例ではタイマー回路４は
省略している。

また第２図実施例ではインピーダンスＺとして
抵抗を用いた場合を示したが、本実施例ではコン
デンサを用いて構成している。なお、上記インピ
ーダンスＺは、コンデンサと抵抗の並列回路でも
よい。また本実施例では２個の放電灯l₁，l₂を直
列に接続しているが、２個以上の複数の放電灯で
もよい。

第５図ａ，ｂは第４図の実施例の動作説明図で
あり、前記第３図の動作説明図に対応して記して
いる。いま、時刻t₁でスイツチSW₁がオンすると
交流電源ｅを全波整流平滑した直流電圧がインバ
ータ回路に印加され、抵抗R₈，R₉、コンデンサ
C₄によつて直流電圧Ｅを降圧した制御回路用電
源が供給され、制御回路が動作し、トランジスタ
Q₁，Q₂はオン、オフする。

ここでスイツチSW₁がオンすると同時に、直流
電源Ｅ→コンデンサC₁→抵抗R₆→抵抗R₇→直流
電源Ｅを介してコンデンサC₁を充電するための
電流によつて無負荷検出回路１の回路のＡ点は、
一瞬“Ｈ”となり、トランジスタQ₆とQ₇がオン
する。トランジスタQ₆がオンすると、リレー接
点Rysはオフし、インバータ出力は放電灯l₁，l₂
に印加されるようになる。トランジスタQ₇がオ
ンすると、発振周波数は抵抗R₁₃，R₁₄とコンデ
ンサC₅との時定数で決定されるように選定され
ている。またトランジスタQ₇がオンすると、第
５図ｂの周波数faに、オフすると第５図ｂの周波
数fbに設定されている。ここで放電灯l₁，l₂が無
い場合の放電灯l₁，l₂の印加される電圧V₀₂とする
と、faの時電圧V₀₂は高く、放電灯l₁，l₂を始動点
灯させるのに充分な電圧となり、fbの時は電圧
V₀₂は低く、放電灯l₁，l₂を始動点灯させるのに不
充分が電圧となつている。同様にfa′，fb′となる
ように、抵抗R₁₃，R₁₄、コンデンサC₅，C₇、ト
ランジスタQ₇の回路構成を実現するのは容易で
あるが発明の要点についてそれ程重要でないので
詳細は省く。従つて電源を印加されると、同時に
高い電圧V₀₂が放電灯l₁，l₂に印加されるので放電
灯l₁，l₂は点灯する。放電灯l₁，l₂が点灯している
期間T₃では無負荷検出回路１のＡ点は“Ｈ”と
なつているのでリレー接点Rys、トランジスタQ₇
がオンし、発振周波数faで点灯を継続する。

時刻t₂で放電灯l₁，l₂が外されて無負荷になる
と（放電灯l₁，l₂のどちらか一方が無負荷になつ
ても同様）無負荷検出回路１のＡ点の電位は
“Ｌ”となり、そのためトランジスタQ₆がオフし
てリレー接点Rysがオンし、トランジスタQ₇がオ
フし、発振周波数はfbとなる。この発振周波数fb
は無負荷になつた時の放電灯l₁，l₂に印加される。
電圧V₀₂を著しく低下させないように予め設定さ
れているので、無負荷になつたときランプ線両端
に印加される電圧は低く、安全上の問題はない。
なお、第２図の実施例ではこの間インバータ回路
は停止しているが、本実施例のように動作をして
もV₀₂を安全上、問題がない程度に低くしてもよ
い。

次に、再び、t₃で放電灯l₁，l₂が接続されると、
リレー接点Rysがオンしているため、コンデンサ
C₁→インピーダンスＺ→インダクタンス素子Ｌ
→放電灯l₁のフイラメントf₁→トランスT₁→リレ
ー接点Rys→放電灯l₂のフイラメントf₂、コンデ
ンサC₁を介して放電される。コンデンサC₁が放
電されると、第２図実施例と同様に無負荷検出回
路１のＡ点の電位が上がり、“Ｌ”から“Ｈ”に
なつてトランジスタQ₆がオンして、リレー接点
Rysがオフし、またトランジスタQ₆がオンし、動
作周波数がfaに移行し、インバータの出力電圧が
高くなり、放電灯l₁，l₂は点灯する（期間T₃）。
放電灯l₁，l₂が点灯すると無負荷検出回路１のＡ
点は“Ｈ”を保持し、点灯維持する。従つて第２
図実施例と同様の効果を得ることができる。

（実施例４）第６図はさらに他の実施例であり、第２図実施
例とは次の点が異なる。すなわち、本実施例は交
流電源ｅをダイオードD₅，D₆、コンデンサC₁₀，
C₁₁、抵抗R₂₀，R₂₁で倍電圧整流回路を構成して
おり、抵抗R₂₀，R₂₁はスイツチSW₁がオフした
ときに、コンデンサC₁₀，C₁₁の電荷を放出する抵
抗である。無負荷検出回路１の抵抗R₆，R₇と直
列にダイオードD₇が接続されている。このよう
な構成とすることにより、インバータ回路の動作
時に生じるサージ電圧などのノイズ成分を吸収
し、インバータ回路の動作を安定にするものであ
る。また抵抗R₇は並列に平滑コンデンサC₁₂を接
続しており、このコンデンサC₁₂によりサージ電
圧、リツプル分を吸収してトランジスタQ₅の動
作を確実にしている。起動回路部６の抵抗R₁と
コンデンサC₃との接続端とトランジスタQ₁，Q₂
の接続端にダイオードD₃が接続されている。ト
ランジスタQ₁のベース・コレクタ間に抵抗R₀が
接続されている。また第２図実施例のタイマー回
路（先行予熱回路）４は第４図実施例と同様に略
している。

以下、本実施例の動作について説明する。な
お、前記実施例の動作と重複する部分は簡単に説
明する。いま、スイツチSW₁がオンすると、コン
デンサC₁₀→コンデンサC₁→ダイオードD₇→抵抗
R₆→抵抗R₇→コンデンサC₁₁→コンデンサC₁₀を
介してコンデンサC₁の充電電流が流れ、無負荷
検出回路１のＡ点は“Ｈ”となり、トランジスタ
Q₄がオフし、トランジスタQ₆がオンしてリレー
接点Rysがオフし、放電灯ｌに共振高電圧が印加
して放電灯ｌは点灯する。放電灯ｌが点灯する
と、無負荷検出回路１のＡ点は“Ｈ”を保持し、
放電灯ｌが点灯を継続する。放電灯ｌが無負荷に
なると、無負荷検出回路１のＡ点が“Ｌ”とな
り、トランジスタQ₄がオンし、インバータ回路
は停止する。インバータ回路が停止してもコンデ
ンサC₁₀→コンデンサC₁→ダイオードD₇→抵抗R₆
→抵抗R₇→コンデンサC₁₁によつてコンデンサC₁
には、直流電流Ｅまで充電されているので、無負
荷検出回路１のＡ点は“Ｌ”を保持し、インバー
タ停止が継続される。又リレー接点Rysはオン状
態が継続される。

ここで再び、放電灯ｌが接続されるとコンデン
サC₁→インピーダンスZ₁→トランスT₁の一次巻
線n₁→インダクタンス素子Ｌ→放電灯ｌのフイラ
メントf₂→リレー接点Rys→放電灯ｌのフイラメ
ントf₁→コンデンサC₁の電荷が放出され、無負荷
検出回路１のＡ点の電圧が上昇し、“Ｈ”となり
トランジスタQ₄がオフ（発振出力制御部２の動
作を解除）し、リレー接点Rysがオフして放電灯
ｌが点灯する。ここで、放電灯ｌのフイラメント
f₁，f₂の断線、エミレスなどの異常状態では放電
灯ｌが点灯しない時は前記無負荷状態のようにイ
ンバータの発振停止を継続する。

本実施例では第２図、第４図の実施例における
インピーダンスＺの代わりに、起動回路部６の抵
抗R₁、ダイオードD₃で構成されるインピーダン
スZ₁を用いている。

また、トランジスタQ₁のコレクタ・ベース間
の抵抗R₀でインピーダンスZ₂を構成してもよい。
この場合放電灯ｌを再び接続した時のコンデンサ
C₁→抵抗R₀→トランジスタQ₁のベース・エミツ
タ→トランスT₁の一次巻線n₁→インダクタンス
素子Ｌ→放電灯ｌのフイラメントf₂→リレー接点
Rys→放電灯ｌのフイラメントf₁→コンデンサC₁
を介して行なわれる。あるいはコンデンサC₁→
抵抗R₀→抵抗R₂→トランスT₁の巻線n₂→トラン
スT₁の一次巻線n₁→インダクタンス素子Ｌ→放
電灯ｌのフイラメントf₂→リレー接点Rys→放電
灯ｌのフイラメントf₁→コンデンサC₁を介して行
なわれる。

また、コンデンサC₁の一端とインダクタンス
素子Ｌと放電灯ｌのフイラメントf₂の接続端の間
にインピーダンスZ₃を接続した構成でもよい。こ
の場合放電灯ｌを再び接続した時、コンデンサ
C₁の放電はコンデンサC₁→インピーダンスZ₃→
放電灯ｌのフイラメントf₂→リレー接点Rys→放
電灯ｌのフイラメントf₁→コンデンサC₁を介して
行なわれる。

上記のようにインピーダンスＺとしては、Z₁〜
Z₃のいずれを用いてもよい。要するに、コンデン
サC₁の放電が放電灯ｌを接続することによつて
放電灯ｌのフイラメントf₁，f₂、リレー接点Rys
を介して形成する構成であればよい。

［発明の効果］本発明は上述のように、直流電源の両端に直列
接続された２個のスイツチング素子と、このスイ
ツチング素子のいずれか一方と並列に接続され第
１のコンデンサ、インダクタンス素子および放電
灯を含み第１のコンデンサが直流電源の一方の電
極側になるように接続された直列回路と、前記放
電灯と並列に接続された第２のコンデンサとを備
え、前記スイツチング素子が交互にオン、オフし
て発生する高周波出力電圧を放電灯に供給して成
る放電灯点灯装置において、前記第１のコンデン
サの非電源側と前記直流電源の他方の電極側との
間に接続され検出電圧が所定電圧以下になると放
電灯の無負荷状態を判断する判別出力を発生する
無負荷検出回路と、この無負荷検出回路の無負荷
状態判別出力を受けて前記スイツチング素子の動
作を制御して高周波電圧の発生を制限する出力制
御回路と、前記放電灯の非電源側フイラメント端
子間に接続されるスイツチとを設け、放電灯を取
り外したときに前記無負荷検出回路の無負荷状態
判別出力により前記スイツチをオン状態にすると
ともに、放電灯が再接続されたとき前記スイツチ
を介して第１のコンデンサの電荷を放電させるよ
うに第１のコンデンサとスイツチとの直列回路に
並列的に放電用インピーダンスを有する放電ルー
プを形成したので、放電灯の有無の検出を確実に
行ない、無負荷の場合はインバータ装置の出力を
制限して無駄な消費電力を軽減することができ、
しかも、動作を不安定にすることがなく、信頼性
の高い放電灯点灯装置を提供することができ、ま
た、LC共振回路を付加して使用する場合におい
ても無負荷時の高電圧の発生を抑制でき、高電圧
発生による危険性のない安全な放電灯点灯装置を
提供することができ、さらに、放電灯が再び接続
されるとインバータ装置の出力制限を解除して放
電灯を点灯することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のブロツク回路図、第
２図は同上の具体回路図、第３図は同上の動作説
明図、第４図は他の実施例の回路図、第５図は同
上の動作説明図、第６図はさらに他の実施例の回
路図、第７図ａ，ｂは従来例のブロツク回路図、
第８図は他の従来例の具体回路図、第９図乃至１
３図は同上の動作説明図である。ｌは放電灯、f₁，f₂はフイラメント、Q₁，Q₂は
スイツチング素子、Ｌはインダクタンス素子、
C₁，C₂はコンデンサ、１は無負荷検出回路、２
は発振出力制御部である。

Claims

【特許請求の範囲】

１直流電源の両端に直列接続された２個のスイ
ツチング素子と、このスイツチング素子のいずれ
か一方と並列に接続され第１のコンデンサ、イン
ダクタンス素子および放電灯を含み第１のコンデ
ンサが直流電源の一方の電極側になるように接続
された直列回路と、前記放電灯と並列に接続され
た第２のコンデンサとを備え、前記スイツチング
素子が交互にオン、オフして発生する高周波出力
電圧を放電灯に供給して成る放電灯点灯装置にお
いて、前記第１のコンデンサの非電源側と前記直
流電源の他方の電極側との間に接続され検出電圧
が所定電圧以下になると放電灯の無負荷状態を判
断する判別出力を発生する無負荷検出回路と、こ
の無負荷検出回路の無負荷状態判別出力を受けて
前記スイツチング素子の動作を制御して高周波電
圧の発生を制限する出力制御回路と、前記放電灯
の非電源側フイラメント端子間に接続されるスイ
ツチとを設け、放電灯を取り外したときに前記無
負荷検出回路の無負荷状態判別出力により前記ス
イツチをオン状態にするとともに、放電灯が再接
続されたとき前記スイツチを介して第１のコンデ
ンサの電荷を放電させるように第１のコンデンサ
とスイツチとの直列回路に並列的に放電用インピ
ーダンスを有する放電ループを形成したことを特
徴とする放電灯点灯装置。