JPH0745379A - 放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置 - Google Patents

放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置

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JPH0745379A
JPH0745379A JP5190661A JP19066193A JPH0745379A JP H0745379 A JPH0745379 A JP H0745379A JP 5190661 A JP5190661 A JP 5190661A JP 19066193 A JP19066193 A JP 19066193A JP H0745379 A JPH0745379 A JP H0745379A
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JP
Japan
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discharge lamp
circuit
output
voltage
life
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JP5190661A
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English (en)
Inventor
Hirokazu Otake
寛和 大武
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 寿命末期、始動失敗だけでなく、負荷短絡に
も対処し得るようにすること。 【構成】 高周波インバータ回路6と、絶縁トランス4
と、入力巻線NI が放電灯4と直列で出力巻線NO の出
力により高周波インバータ回路6のスイッチングタイミ
ングを帰還制御するカレントトランス5と、入力巻線N
I に直列接続された直流カットコンデンサC3 と、入力
巻線NI と直流カットコンデンサC3 との直列回路に並
列接続された直流バイパス抵抗R1,R2と、この直流バ
イパス抵抗R1,R2の端子間電圧に基づき放電灯4の寿
命末期を検出する寿命末期検出部13と、放電灯4の端
子間電圧に基づき放電灯4の始動失敗を検出する始動失
敗検出部17と、放電灯4の端子間電圧に基づき負荷短
絡を検出する短絡検出部19と、これらの検出部13,
17,19の少なくとも一つの検出出力に基づき作動し
て高周波インバータ回路6を出力低減制御する制御回路
10とにより構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放電灯と直列的に設け
られたカレントトランスの出力により帰還制御される高
周波インバータ回路、より具体的には、準E級1石式イ
ンバータ回路を備えた放電灯点灯装置及びこれを用いた
照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の放電灯点灯装置として
は、高周波インバータ回路の発振動作を円滑に行わせる
ために、カレントトランスの入力巻線にコンデンサを直
列接続してカレントトランスに交流分のみが通電される
ようにし、ランプ寿命末期時に生ずる直流分は、カレン
トトランスとコンデンサとの直列回路に並列接続したバ
イパス抵抗に流すようにしたものが提案されている。ま
た、絶縁トランスを用いることにより、高周波インバー
タ回路の出力に対して、絶縁された閉ループを放電灯、
絶縁トランスの2次巻線、カレントトランスの入力巻線
等により形成することで、回路を構成する上で裕度を持
たせるようにしたものがある。
【0003】ここに、ランプ寿命末期時には負イオンの
発生等に伴い、完全半波状態となり、放電灯の一端のみ
が赤く発熱する等の危険があるので、通常通り、高周波
インバータ回路を発振動作させて点灯を維持させること
は好ましくない。このようなことから、例えばバイパス
抵抗の両端間電圧に基づきランプ寿命末期を検出し、寿
命末期に至った時には高周波インバータ回路の発振動作
を停止させて放電灯を消灯させ、又は、供給電力を低減
させて減光点灯させるようにしたものが、特開平2−1
97091号公報等に示されている。
【0004】この他、放電灯の始動に際しては、放電灯
の端子間には高い電圧が印加され、点灯後には低い電圧
となるように印加電圧が制御されるが、放電灯の始動に
失敗した場合には高い電圧が印加され続けることになっ
て好ましくない。よって、放電灯が始動に失敗した場合
には、これを検出して、ランプ寿命末期時と同様に高周
波インバータ回路の動作を停止又は抑制させるようにし
たものもある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の放
電灯点灯装置においては、この他に、負荷短絡といった
事態を生じ得るものである。負荷短絡が生じた場合、非
常に軽負荷となるため、1次側電圧が跳ね上がることに
なり、高周波インバータ回路を構成するスイッチングト
ランジスタを始めとする部品のストレス増大及び部品を
破壊してしまうことがある、といった不都合を生じ得
る。特に、絶縁トランスを利用した1・2次側絶縁構成
の場合、1次側は回路構成が容易になるものの反面、負
荷変動に対して弱いものとなっており、何らかの負荷短
絡対策が必要である。また、この種の安定器に関する規
定上、「負荷短絡」については直接的に規定されていな
いが、「短絡電流」に関する規定があり、将来的な動向
を考慮した場合、この面からも、何らかの負荷短絡対策
が必要である。
【0006】しかし、現実には、負荷短絡を考慮した安
全対策はなされていないものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、高周波インバータ回路と、この高周波インバータ回
路が1次側に接続されて2次側出力により放電灯を付勢
する絶縁トランスと、入力巻線が前記放電灯と直列に接
続され出力巻線の出力により前記高周波インバータ回路
のスイッチングタイミングを帰還制御するカレントトラ
ンスと、このカレントトランスの入力巻線に直列接続さ
れた直流カットコンデンサと、これらの入力巻線と直流
カットコンデンサとの直列回路に並列接続された直流バ
イパス抵抗と、この直流バイパス抵抗の端子間電圧に基
づき前記放電灯の寿命末期を検出する寿命末期検出部
と、前記放電灯の端子間電圧に基づき前記放電灯の始動
失敗を検出する始動失敗検出部と、前記放電灯の端子間
電圧に基づき負荷短絡を検出する短絡検出部と、これら
の検出部の少なくとも一つの検出出力に基づき作動して
前記高周波インバータ回路を出力低減制御する制御回路
とにより構成した。
【0008】請求項2記載の発明では、器具本体と、こ
の器具本体に装着された放電灯と、この放電灯を点灯さ
せる請求項1記載の放電灯点灯装置とにより照明装置を
構成した。
【0009】
【作用】請求項1記載の発明においては、放電灯が寿命
末期になった場合でも、放電灯が始動に失敗した場合で
も、負荷短絡が生じた場合でも、各々対応する検出部に
よる検出出力によって制御回路が作動し、放電灯に対す
る出力が低減するように動作制御されて、安全性が確保
される。
【0010】請求項2記載の発明においては、このよう
な放電灯点灯装置を用いるので、安全性の高い照明装置
となる。
【0011】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。まず、交流電源1には全波整流回路2が接続され、
この全波整流回路2の出力端子間には平滑コンデンサC
0 が接続されている。また、全波整流回路2の出力端子
間には絶縁トランス3の1次巻線N1 とダイオードD
1 ,D2 とが接続されている。この1次巻線N1 にはコ
ンデンサC1 が並列接続され、1次側共振回路が形成さ
れている。
【0012】ついで、前記絶縁トランス3の2次巻線N
2 には、放電灯4とコンデンサC2とカレントトランス
5の入力巻線NI とこの入力巻線NI に対する直流カッ
トコンデンサC3 との直列回路が閉ループを形成する形
で接続されている。前記2次巻線N2 とコンデンサC2
とは2次側共振回路を形成するものである。また、前記
入力巻線NI と直流カットコンデンサC3 との直列回路
に対しては、直流バイパス抵抗R1 ,R2 が並列に接続
されている。
【0013】一方、前記絶縁トランス3の1次巻線N1
と全波整流回路2との間には、高周波インバータ回路6
の主要部をなす発振トランジスタ7が接続され、この発
振トランジスタ7のベースには起動回路8が接続されて
いる。また、発振トランジスタ7のベース・エミッタ間
には前記カレントトランス5の出力巻線NO を介在させ
てコンデンサC4 と、ダイオードD3 と、コンデンサC
5 とオン時間制御用トランジスタ9との直列回路との各
々が並列に接続されている。このようにして、カレント
トランス帰還による準E級1石式インバータ回路6が形
成されている。
【0014】前記全波整流回路2には制御用電源を形成
する抵抗R3 とコンデンサC6 とが接続されている。こ
のコンデンサC6 の端子間には前記オン時間制御用トラ
ンジスタ9を介して前記発振トランジスタ7の動作を制
御する制御回路10が接続されている。この制御回路1
0は、前記コンデンサC6 の端子間に接続されたフォト
トランジスタ11と制御用トランジスタ12とを主体と
して構成されている。この制御用トランジスタ12のベ
ースには抵抗R4 とコンデンサC7 とが並列に接続され
ている。また、制御用トランジスタ12のベースと前記
絶縁トランス3の1次巻線N1 との間には、ダイオード
4 、抵抗R5 が接続されている。さらに、前記制御ト
ランジスタ12のエミッタ、コレクタには各々抵抗R
6 ,R7 が接続され、コレクタ出力が前記オン時間制御
用トランジスタ9のゲートに接続されている。
【0015】しかして、前記絶縁トランス3の2次側の
閉ループに対しては、各検出部が設けられている。ま
ず、前記カレントトランス5に対して設けられた直流バ
イパス抵抗R1 ,R2 の両端に対しては整流回路13a
を含む寿命末期検出部13が接続されている。即ち、整
流回路13aの出力側には、抵抗R8 、コンデンサ
8、抵抗R9 、前記コンデンサC8 の容量増幅作用を
示す容量増幅回路13を介して抵抗10とツェナダイオー
ドZD1 との直列回路が接続されて、前記直流バイパス
抵抗R1 ,R2 の端子間電圧が所定のツェナ電圧を超え
るか否かにより寿命末期に至ったかを検出するように構
成されている。このツェナダイオードZD1 が導通する
か否かによりオン・オフ制御される制御素子、例えばP
UT15が設けられ、このPUT15のオン動作を受け
て発光し前記フォトトランジスタ11を導通させるフォ
トダイオード16が設けられている。即ち、フォトダイ
オード16は前記フォトトランジスタ11とフォトカプ
ラを構成するものである。
【0016】また、前記2次巻線N2 間に接続されたコ
ンデンサC9 ,C10と、これらのコンデンサC9 ,C10
の接続中点と前記整流回路13a側との間に接続された
ダイオードD5 と、前記寿命末期検出部13の抵抗R8
以下を共用する回路とによる始動失敗検出部17が設け
られている。さらに、この始動失敗検出部17の前記コ
ンデンサC9 ,C10を共用するとともに、これらのコン
デンサC9 ,C10の接続中点にベースが接続されて前記
ツェナダイオードZD1 に並列なトランジスタ18を備
えた短絡検出部19が設けられている。
【0017】このような構成において、電源を投入すれ
ば、起動回路8を経て発振トランジスタ7のベースに電
圧が印加され、発振トランジスタ7がオンする。これに
より、絶縁トランス3の1次巻線N1に通電され、2次
巻線N2 に誘起電圧が発生する。この2次巻線N2 に誘
起される誘起電圧により、カレントトランス5に電流が
流れ、コンデンサC4 ,C5 への充電、起動回路8を利
用したこれらの充電電荷の放電により発振トランジスタ
7のオン・オフが制御され、放電灯4に駆動電力が供給
される。
【0018】この動作において、制御トランジスタ12
を含む制御回路10では、ダイオードD4 に直列接続さ
れた抵抗R5 ,R4 により分圧され、かつ、コンデンサ
7により平滑化された電圧が制御トランジスタ12の
ベースに印加され、この制御トランジスタ12のコレク
タに生ずるベース電圧に応じた電圧がオン時間制御用ト
ランジスタ9を切換え、コンデンサC4 ,C5 の並列回
路の定数を変えることで、発振トランジスタ7のオン時
間が変化されることになる。
【0019】また、放電灯4に接続されたカレントトラ
ンス5の入力巻線NI には直流カットコンデンサC3
接続され、これらに並列に直流バイパス抵抗R1 ,R2
が接続されているので、放電灯4の点灯時の交流成分の
みが入力巻線NI と直流カットコンデンサC3 との直列
回路側を通り、放電灯4のアンバランスや寿命末期等の
原因による直流成分は直流バイパス抵抗R1 ,R2 側を
通ることになる。
【0020】しかして、ランプ寿命末期状態になると、
完全半波状態となって直流成分が増加し、バイパス抵抗
1 ,R2 にその直流成分が流れ、バイパス抵抗R1
2の端子間に電圧が生ずる。この直流成分が何れの方
向に流れても整流回路13aで整流されて検出され、抵
抗R8 等を介してツェナダイオードZD1 に与えられる
検出電圧がそのツェナ電圧を超えると、寿命末期検出と
されて、PUT15が導通することにより、フォトダイ
オード16が発光する。この発光を受けて、フォトトラ
ンジスタ11が導通することになり、制御回路10にお
いてコンデンサC6 の両端が短絡されることにより、制
御トランジスタ12を含む制御回路10による動作電圧
を停止させて高周波インバータ回路6の動作を制御す
る。即ち、高周波インバータ回路6から放電灯4へ供給
する出力を低減させ減光点灯又は点灯不能とする(発振
動作を停止させて放電灯4を消灯させる制御も、出力低
減の一態様に含むものとする)。
【0021】また、放電灯4の始動時の様子を考える。
放電灯4の始動時にはその両端間に点灯時よりも高い始
動電圧が印加され、点灯するとともに点灯電圧に低下す
ることになる。このような放電灯4の両端に生ずる負荷
電圧はコンデンサC9 ,C10の接続中点の電位として検
出され得る。ここに、始動時の高電圧に基づく電圧によ
りダイオードD5 を通して電流が抵抗R8 側に流れる
が、即座に、ツェナダイオードZD1 のツェナ電圧に達
するものとすると本来の始動点灯が行えなくなるので、
抵抗R8 とコンデンサC8 (その容量増幅回路14を含
む)とによるRC時定数分だけ経た後で、ツェナダイオ
ードZD1 に与えるように構成されている。よって、こ
の時定数分だけ遅延させた時点でも、まだ、ツェナ電圧
を超えるような高い負荷電圧である場合には、始動失敗
であると判断し、ツェナダイオードZD1 の導通によ
り、寿命末期時と同じく、PUT15、フォトダイオー
ド16、フォトトランジスタ11を通して、制御回路1
0が高周波インバータ回路6の動作を制御することにな
る。
【0022】さらに、負荷短絡が生じた場合を考える。
この場合、絶縁トランス3より1次側の電位が跳ね上が
る一方、コンデンサC9 ,C10の接続中点の電圧が下が
るので、この接続中点に接続されたトランジスタ18が
オンする。このトランジスタ18のオンは、ツェナダイ
オードZD1 の導通と同じ意味を持ち、PUT15が導
通してフォトダイオード16が発光するので、上記の場
合と同様に、出力を低減させ得る安全動作が行われる。
【0023】なお、このように構成された放電灯点灯装
置20は、例えば、図2に示すような2つの放電灯4を
有する2灯式の器具本体21中の制御板に実装されて照
明装置となる。
【0024】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、高周波イ
ンバータ回路と、この高周波インバータ回路が1次側に
接続されて2次側出力により放電灯を付勢する絶縁トラ
ンスと、入力巻線が前記放電灯と直列に接続され出力巻
線の出力により前記高周波インバータ回路のスイッチン
グタイミングを帰還制御するカレントトランスと、この
カレントトランスの入力巻線に直列接続された直流カッ
トコンデンサと、これらの入力巻線と直流カットコンデ
ンサとの直列回路に並列接続された直流バイパス抵抗と
を備えた構成に加え、この直流バイパス抵抗の端子間電
圧に基づき前記放電灯の寿命末期を検出する寿命末期検
出部と、前記放電灯の端子間電圧に基づき前記放電灯の
始動失敗を検出する始動失敗検出部と、前記放電灯の端
子間電圧に基づき負荷短絡を検出する短絡検出部と、こ
れらの検出部の少なくとも一つの検出出力に基づき作動
して前記高周波インバータ回路を出力低減制御する制御
回路とを設けたので、放電灯が寿命末期になった場合で
も、放電灯が始動に失敗した場合でも、負荷短絡が生じ
た場合でも、各々対応する検出部による検出出力によっ
て制御回路を作動させて、高周波インバータ回路の放電
灯に対する出力が低減するように動作制御するので、高
い安全性を確保することができる。
【0025】請求項2記載の発明によれば、このような
放電灯点灯装置を用いるので、安全性の高い照明装置を
提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】照明装置を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
3 絶縁トランス 4 放電灯 5 カレントトランス 6 高周波インバータ回路 10 制御回路 13 寿命末期検出部 17 始動失敗検出部 19 短絡検出部 20 放電灯点灯装置 21 器具本体 NI 入力巻線 NO 出力巻線 R1,R2 直流バイパス抵抗 C3 直流カットコンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05B 41/29 C 9249−3K

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波インバータ回路と、この高周波イ
    ンバータ回路が1次側に接続されて2次側出力により放
    電灯を付勢する絶縁トランスと、入力巻線が前記放電灯
    と直列に接続され出力巻線の出力により前記高周波イン
    バータ回路のスイッチングタイミングを帰還制御するカ
    レントトランスと、このカレントトランスの入力巻線に
    直列接続された直流カットコンデンサと、これらの入力
    巻線と直流カットコンデンサとの直列回路に並列接続さ
    れた直流バイパス抵抗と、この直流バイパス抵抗の端子
    間電圧に基づき前記放電灯の寿命末期を検出する寿命末
    期検出部と、前記放電灯の端子間電圧に基づき前記放電
    灯の始動失敗を検出する始動失敗検出部と、前記放電灯
    の端子間電圧に基づき負荷短絡を検出する短絡検出部
    と、これらの検出部の少なくとも一つの検出出力に基づ
    き作動して前記高周波インバータ回路を出力低減制御す
    る制御回路とよりなることを特徴とする放電灯点灯装
    置。
  2. 【請求項2】 器具本体と、この器具本体に装着された
    放電灯と、この放電灯を点灯させる請求項1記載の放電
    灯点灯装置とよりなることを特徴とする照明装置。
JP5190661A 1993-07-30 1993-07-30 放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置 Pending JPH0745379A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7064496B2 (en) 2004-01-30 2006-06-20 Mitsumi Electric Co., Ltd. State detection device
WO2007060941A1 (ja) * 2005-11-22 2007-05-31 Rohm Co., Ltd. インバータおよびその制御回路、ならびにそれらを用いた発光装置および液晶テレビ

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