JPH05205894A - インバータ点灯回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 専用のＬＳＩを用いず、安価で信頼性の高い
インバータ点灯回路を得る。 【構成】 タイマＩＣ１０の周波数設定端子１１に並列
接続された複数個の周波数設定用抵抗１３、１５、１７
を周波数設定回路１８、２０により余熱、全光、調光の
順序でスイッチ切換えする。また、調光状態での蛍光ラ
ンプの起動をさせない回路構成として、低温始動時の蛍
光ランプのたち消えを防ぐ。また、ノーエミ保護回路２
６、無負荷保護回路２７の検出信号とタイマＩＣ１０の
発振出力の両者をアンド回路３４で受けて点灯回路のス
イッチング素子Ｑ１，Ｑ２を駆動制御し、異常の場合は
点灯回路の発振を強制停止させる。 【効果】 ノーエミ、無負荷の二種類の保護回路で、し
かも異常時は、リレーなどによる電源遮断でなく、発振
回路を強制停止するので、より高い安全性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は蛍光灯のインバータ点
灯回路、特に点灯回路を高周波で駆動制御する制御回路
にタイマＩＣを使用して、ランプのノーエミや無負荷状
態を検出して発振停止させる保護回路や、ランプの余熱
時時間を任意に設定出来る余熱時間設定回路を有し、低
温始動やランプ余熱が確実になされるインバータ点灯回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種蛍光灯のインバータ点灯回路は、
例えば図１に示すように、蛍光ランプＦＬと並列に接続
されたコンデンサＣ１とこれと直列に接続されたインダ
クタンスＬ１とで直列共振回路（ランプ回路）を構成し
ている。また、直流電源回路ＤＣのプラス側とスイッチ
ング素子Ｑとの間に接続されたコンデンサＣ２とこれに
並列接続されたインダクタンスＬ２およびスイッチング
素子Ｑとはスイッチング回路を構成している。点灯制御
部Ｍはスイッチング素子Ｑのベース接続されて、ランプ
の余熱、ランプのノーエミや無負荷状態からの保護およ
び点灯周波数のパルス信号の発生を行なう。また、直流
電源回路ＤＣは交流電源ＡＣの整流と平滑化を行なって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記被点灯
の蛍光ランプＦＬは放電灯であり、電源投入直後の電極
温度が低い状態や、電極のエミッションの悪いものは点
灯しにくい。また、周囲温度が低い場合、点灯周波数を
高めた調光状態で点灯すると、ランプが立ち消え、点灯
しないといった問題があった。また、一般にインバータ
点灯回路は、高電圧でランプを点灯駆動し危険であるた
め、かかる不点灯などは、発振素子の温度検出などによ
り、機械的に電源を遮断したり、ランプ電流を検出し、
リレーにより機械的に電源を遮断する方法が採用されて
いる。しかしながら、温度検出の精度が悪く誤動作した
り、リレー接点の耐圧上の問題もあり、コスト面や、信
頼性に問題があった。また、点灯制御部を専用のＬＳＩ
で作り、組立てを簡略化する試みもなされているが、高
価である上、各種の蛍光ランプに共用さすことは出来
ず、コスト高であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は上記に
鑑みなされたものであり、点灯制御部には周波数設定端
子を有し、所定周波数でハイ、ロウの繰返しパルス信号
を出力する汎用のタイマＩＣが用いられる。そして、前
記周波数設定端子には、全光周波数設定抵抗、第一のス
イッチング素子を直列接続した余熱時駆動抵抗、第二の
スイッチング素子を直列接続した調光時駆動抵抗が並列
接続される。そして、これらの並列接続された抵抗は、
電源投入によりハイとなって前記第一のスイッチング素
子を導通して、タイマＩＣを所望の余熱時周波数に設定
する共に、余熱時間経過後にこれを遮断して、タイマＩ
Ｃを全光周波数に設定するする余熱時間設定回路、およ
び電源投入され余熱時間設定回路の作動後の所定時間経
過後に、ハイとなる共に、調光スイッチの操作を検出し
て、前記第二のスイッチン素子を導通して、タイマＩＣ
の出力を調光時周波数に設定する調光状態設定回路が接
続される。さらに、上記タイマＩＣの出力端子は、蛍光
ランプのフィラメント電流の所定値以上および所定値以
下を検出するノーエミ保護回路および無負荷保護回路、
および前記調光状態設定回路の余熱時間経過後を検出す
る余熱時保護回路の動作防止回路が接続され、これらの
回路からの信号に基ずき点灯回路のスイッチング素子Ｑ
１を駆動制御する構成が採用される。

【０００５】

【作用】上記本発明の蛍光灯のインバータ点灯回路は、
電源投入直後、まず余熱時間設定回路により、蛍光ラン
プのフィラメントに所定の高周波数に低められた余熱電
流が所定の余熱時間印加される。そして、放電に適する
よう充分加熱された余熱時間後に、全光周波数に切換え
られ、全光周波数で点灯する。そして、この全光状態に
おいて、調光スイッチを操作すると、調光状態設定回路
により調光時周波数にきりかえられ、所定の調光状態で
点灯する。したがって、電源投入時、仮に照明装置が調
光状態でオフされた状態であっても、上記余熱、全光、
調光のサイクルで点灯し、低温状態での調光スタートに
おいて、ランプが立ち消えると云った問題が解消され
る。また、余熱時間は、蛍光ランプの特性に合わせ、余
熱時間設定回路の回路定数をかえることで自在に設定す
ることができる。また、ノーエミ保護回路および無負荷
保護回路により、不適の蛍光ランプは発振が停止され、
回路保護がなされる。又、上記保護回路は、余熱時間中
は余熱時保護回路の動作防止回路が機能しないよう保護
されており、蛍光ランプの余熱時の特性変化に対応す
る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図２は本発明に係る蛍光灯のインバータ点灯回
路の一例で、２個の主照明用蛍光ランプ１、２と保安球
３とを有しており、プルスイッチ４により、これらの蛍
光ランプ１、２と保安球３とを逐次切換えて点灯する二
灯用蛍光ランプのための点灯回路が開示されている。こ
の点灯回路も、前記従来の点灯回路と同様に、それぞれ
並列接続されたコンデンサＣ１とこれに直列接続された
コイルＬＩとからなる直列共振回路のランプ回路が用い
られ、商用交流電源５を直流電源回路６により整流平滑
して得られる点灯用の直流電圧＋Ｂ１を、コイルＬ２と
コンデンサＣ２の並列接続回路を介してスイッチングト
ランジスタＱ１，Ｑ２のドレインに供給するスイッチン
グ回路を構成している。このスイッチングトランジスタ
Ｑ１，Ｑ２はパワーＭＯＳＦＥＴが用いられ、そのゲー
トに図３に示す点灯制御回路９が接続され、これを所定
の高周波で逐次オンオフ駆動する。

【０００７】図３は上記インバータ点灯回路のランプの
点灯周波数を制御すると共に、ランプのノーエミや無負
荷状態を検出して発振停止する点灯制御回路９である。
この点灯制御回路９は、スイッチングトランジスタＱ
１，Ｑ２に、所定の高周波のパルス信号を出力して蛍光
ランプ１、２を所定の高周波で点灯駆動するための基本
素子として、汎用のタイマＩＣ１０が使用される。この
タイマＩＣ１０は周波数設定端子１１を有し、外付け抵
抗を設定することにより、所望の高周波のハイ、ロウの
繰返しパルス信号をその出力端子１２に出力するもの
で、スイッチングレギュレータコントロールＩＣ、例え
ばｕＰＣ４９４が利用される。

【０００８】このタイマＩＣ１０の周波数設定端子１１
には、蛍光ランプ１、２に高いランプ電流がながれ、明
るく照明されるように設定される、例えば４０〜５０Ｋ
ＨＺの高周波が得られる全光周波数設定抵抗１３と、第
一のスイッチング素子１４を直列接続し、前記全光周波
数設定抵抗１３と並列接続することにより、蛍光ランプ
１、２に適度の余熱電流が流れるように、例えば７０〜
８０ＫＨＺの高周波に設定する余熱時駆動抵抗１５と、
第二のスイッチング素子１６を直列接続し、前記全光周
波数設定抵抗１３と並列接続することにより、蛍光ラン
プ１、２に低められたランプ電流が流れ、低められた明
るさが得られるよう、例えば６０〜７０ＫＨＺの高周波
が得られる調光時駆動抵抗１７が並列接続されている。

【０００９】１８は上記第一のスイッチング素子１４を
電源投入と同時にスイッチングし、所定の余熱時間後に
これをオフして全光状態に切換える余熱時間設定回路で
あり、コンパレータ１９の＋端子に接続された分割抵抗
Ｒ１１上端側に生じる基準電位と、ー端子に接続された
コンデンサＣ１１の充電電位とを比較し、その出力端子
をハイからロウに切換えて、第一のスイッチング素子１
４をオフするタイマ回路が構成される。従って、電源投
入時は、このタイマ回路で設定される時間中、上記第一
のスイッチング素子１４はオン状態にあり、タイマＩＣ
１０の周波数設定端子１２は全光周波数設定抵抗１３と
余熱時駆動抵抗１５が並列接続され、この並列抵抗値が
タイマＩＣの余熱時周波数を設定する。そして、所定の
余熱時間経過後、上記第一のスイッチング素子１４は遮
断され、タイマＩＣ１０は全光周波数設定抵抗１３の抵
抗値で設定される全光周波数に設定する。

【００１０】２０は上記全光状態から調光状態に切換え
る調光状態設定回路であり、余熱状態から直に調光状態
に切変わらないよう、つまり調光スタートさせないよう
構成されている。即ち、この調光状態設定回路２０は、
全光状態検出回路２１、調光操作回路２２、およびアン
ド回路２３からなり、アンド回路２３は両回路２１、２
２がハイの時に、前記第二のスイッチング素子１６を導
通して、タイマＩＣを調光時周波数に設定する。全光状
態検出回路２１は、コンパレータ２４のー端子に接続さ
れた分割抵抗Ｒ１２の上端側に生じる基準電位と、＋端
子に接続されたコンデンサＣ１１の充電電位とを比較
し，その出力端子をロウからハイに切換えてアンド回路
２３に入力する。また、調光操作回路２２はその調光ス
イッチ２５を操作することにより、アンド回路２３にハ
イを入力する。

【００１１】２６、および２７は蛍光ランプ１のフィラ
メント回路に変成器２８を介して接続された、ノーエミ
保護回路および無負荷保護回路であり、それぞれ基準電
位と比較するコンパレータ２９、所定電位でオンし、ハ
イを出力するトランジスタ３０、インバータ３１から構
成され、蛍光ランプのフィラメント電流が所定値以上の
もの、および所定値以下のものを検出する。また、３２
は前記調光状態設定回路２０の余熱時間経過後を検出
し、その検出信号を、ノーエミ保護回路２６および無負
荷保護回路２７の出力回路に送出し、余熱時の保護回路
動作の機能防止回路であり、調光状態設定回路２０のコ
ンパレータ２４のハイ信号により導通してハイを出力す
るトランジスタ３３で構成されて、スイッチ投入後、蛍
光ランプの余熱時で定常状態にない間、保護回路がミス
信号を出すのを防止する。

【００１２】そして、これらのノーエミ保護回路２６お
よび無負荷保護回路２７はタイマＩＣ１０の出力端子１
２と共にアンド回路３４に入力され、両信号がハイの
時、タイマＩＣ１０の出力がアンド回路３４より出力さ
れ、点灯回路のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を駆動する
よう構成され、もしノーエミ保護回路２６またはおよび
無負荷保護回路２７が異常を検出してロウを出力する
と、タイマＩＣ１０の出力はアンド回路３４より出力さ
れず、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は駆動されず、点灯
回路は発振停止して、蛍光ランプ１、２を強制消灯す
る。

【００１３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の蛍光灯の
インバータ点灯回路は、点灯制御部に汎用のタイマＩＣ
を用い、主照明蛍光ランプ、保安球を全光−調光−保安
球−消灯の点灯切換えで逐次点灯駆動することが出来
る。また、ノーエミ保護回路および無負荷保護回路の出
力でタイマＩＣの発振出力を駆動制御するよう構成した
から、信頼性のよい保護回路回路が得られる。また、点
灯時必ず余熱時間を取った全光状態でスタートでき、周
囲温度が低い場合でもランプの立ち消えが防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】蛍光灯のインバータ点灯回路図である。

【図２】本発明の蛍光灯のインバータ点灯回路図であ
る。

【図３】図２の点灯制御回路である。

【符号の説明】

１、２ 蛍光ランプ ３ 保安球 ４ プルスイッチ ５ 商用電源 ６ 直流電源 ９ 制御回路 １０ タイマＩＣ １１ 周波数設定端子 １２ 出力端子 １３、１５、１７ 周波数設定用抵抗 １８、２０ 周波数設定回路 ２６ ノーエミ保護回路 ２７ 無負荷保護回路 Ｑ１，Ｑ２ スイッチング素子 Ｌ１−Ｃ１ 共振回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源に接続された共振回路を有する
   点灯回路を、制御回路によりスイッチング素子を所定の
   周波数に応じて励振させ、照明ランプを高周波点灯する
   インバータ点灯回路において、前記制御回路は、周波数
   設定端子を有し、所定周期のハイ、ロウの繰返し信号を
   出力するタイマＩＣと、前記周波数設定端子に並列接続
   され、タイマＩＣが所望の発振周波数が得られるよう
   に、所定の抵抗値に逐次スイッチ切換えされる複数個の
   周波数設定用抵抗と、前記並列接続された周波数設定用
   抵抗を所定の設定順序に従ってスイッチ切換えする周波
   数設定回路を具備したことを特徴とするインバータ照明
   装置。
2. 【請求項２】タイマＩＣの出力端子に、蛍光ランプのフ
   ィラメント電流の所定値以上および所定値以下を検出す
   るノーエミ保護回路および無負荷保護回路を接続し、タ
   イマＩＣの出力信号とこれらの保護回路の出力信号との
   アンド回路により前記スイッチング素子を駆動制御した
   ことを特徴とする請求項１記載のインバータ点灯回路。