JPH0745385A - 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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JPH0745385A
JPH0745385A JP19066493A JP19066493A JPH0745385A JP H0745385 A JPH0745385 A JP H0745385A JP 19066493 A JP19066493 A JP 19066493A JP 19066493 A JP19066493 A JP 19066493A JP H0745385 A JPH0745385 A JP H0745385A
Authority
JP
Japan
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discharge lamp
inverter circuit
control
current transformer
circuit
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Application number
JP19066493A
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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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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電流トランスを利用した自励式インバータ回
路を備えて3本以上の放電灯を接続可能にしたものにお
いて、電流トランスの制御可能な範囲での間引き点灯を
可能にするとともに、電流トランスの制御可能な範囲を
超える場合には発振を停止させて回路を保護し得るよう
にすること。 【構成】 検出手段14により放電灯8a〜8cの装着
本数を検出し、この装着本数が所定本数(2本)以上で
可飽和電流トランス4による制御可能な範囲内の場合に
はその本数に応じて制御手段10によりインバータ回路
1の発振動作レベルを切換え制御して適正に点灯維持さ
せるが、装着本数が所定本数(2本)未満で可飽和電流
トランス4による制御範囲を超える場合には停止手段1
5によりインバータ回路1の発振動作を停止させるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自励式ハーフブリッジ
型の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、放電灯点灯装置として自励式ハー
フブリッジ型のインバータ回路を備えて高周波電力を供
給するようにしたものがある。この種のものは、例え
ば、直流電源間にインバータ回路の主要部をなす高圧
側、低圧側で一対のスイッチング素子(例えば、電界効
果型トランジスタ=FET)をハーフブリッジ構成で接
続し、これらのFETの接続中点と放電灯との間に可飽
和電流トランスの入力巻線、限流用バラスト及び直流カ
ットコンデンサを接続してなる。この放電灯のフィラメ
ント間には共振用コンデンサが接続されている。また、
各FETのゲート・ソース間には可飽和電流トランスに
磁気結合されたその出力巻線と抵抗とよりなる駆動回路
が各々接続されて、自励式構成とされている。
【0003】なお、可飽和電流トランスには補助巻線が
設けられ、例えば、整流回路を介して制御用のトランジ
スタが接続されている。
【0004】このような構成により、放電灯を始動させ
る際には、制御用のトランジスタのベース電流を大きく
し、整流回路に流れる電流を大きくすることにより、可
飽和電流トランスの可飽和時間を長くして一対のFET
のオン・オフ周期を長くして周波数を低くし、インバー
タ回路の出力電圧を高くすることで放電灯を始動点灯さ
せる。一方、蛍光灯の点灯後には制御用のトランジスタ
のベース電流を小さくし、整流回路に流れる電流量を小
さくすることにより、可飽和電流トランスの飽和時間を
短くし一対のFETのオン・オフ周期を短くして周波数
を高くし、インバータ回路の出力電圧を低くし放電灯の
点灯状態を維持する。
【0005】つまり、低圧側の出力巻線より制御信号を
得て、可飽和トランスの飽和速度を制御することによ
り、インバータ回路の出力を制御するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような電流トラン
スを用いた自励式のインバータ回路によるものは、他励
式のインバータ回路を用いるものに比べ、励磁手段を必
要としない等の点で、コスト的に有利である。ところ
が、電流トランスはその制御範囲が狭いため、例えば、
3灯以上の放電灯を負荷として接続した場合には、その
間引き点灯を適正に行わせることができず、他励式に比
べて付加価値の低いものとなっている。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、直流電源に接続された一対のスイッチング素子と、
これらの一対のスイッチング素子の接続中点と負荷との
間に入力巻線が接続され前記スイッチング素子の各々の
制御端子に対して出力巻線が接続されてこれらのスイッ
チング素子を交互にオン・オフさせる制御信号を与える
可飽和電流トランスとによる自励式ハーフブリッジ型の
インバータ回路を備えた放電灯点灯装置において、前記
可飽和電流トランスの入力巻線より負荷側に、直流カッ
トコンデンサと限流チョークと放電灯とこの放電灯に並
列な共振コンデンサとを各々備えた3個以上の放電灯負
荷回路を並列に接続し、前記放電灯の装着本数を検出す
る検出手段を設け、検出された装着本数が所定本数以上
の時にはその本数に応じて前記インバータ回路の発振動
作レベルを切換え制御する制御手段と、検出された装着
本数が所定本数未満の時には前記インバータ回路の発振
動作を停止させる停止手段とを設けた。
【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、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、自励式ハーフ
ブリッジ型のインバータ回路を備えたものにおいて、放
電灯の装着本数を検出し、この装着本数が所定本数以上
で可飽和電流トランスによる制御可能な範囲内の場合に
はその本数に応じて制御手段によりインバータ回路の発
振動作レベルを切換え制御して適正に点灯維持させる
が、装着本数が所定本数未満で可飽和電流トランスによ
る制御範囲を超える場合には停止手段によりインバータ
回路の発振動作を停止させるので、適正な間引き点灯が
可能となり、自励方式の付加価値が高まる。
【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、自励方式で3灯以上の
放電灯を用いた間引き点灯可能な付加価値の高い照明装
置を提供できる。
【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、+,−で示す直流電源間にはインバータ回路
1の主要部をなす高圧側、低圧側で一対のスイッチング
素子、例えば、FET2,3がハーフブリッジ構成で接
続されている。これらのFET2,3の接続中点と負荷
との間には可飽和電流トランス4の入力巻線NINが接続
されている。また、前記各FET2,3のゲート・ソー
ス間には駆動回路5,6が接続されている。駆動回路5
は前記可飽和電流トランス4に磁気結合されたその出力
巻線NO1と抵抗R1 とこれらの出力巻線NO1と抵抗R1
とに並列なコンデンサC1 とよりなり、駆動回路6も同
様に前記可飽和電流トランス4に磁気結合されたその出
力巻線NO2と抵抗R2 とこれらの出力巻線NO2と抵抗R
2 とに並列なコンデンサC2 とよりなり、自励式構成と
されている。
【0012】一方、前記可飽和電流トランス4の入力巻
線NINよりも負荷側には、複数、本実施例では、3灯分
の放電灯負荷回路7a,7b,7cが並列に接続されて
いる。例えば、放電灯負荷回路7aは、直流カットコン
デンサC3aと限流バラスト(限流チョーク)L1aと放電
灯8aとこの放電灯8aに並列(限流バラストL1aに直
列)な共振コンデンサC4aとにより構成されている。他
の放電灯負荷回路7b,7cも同様である(対応する構
成要素に添字b,cを付して示す)。
【0013】さらに、これらの各放電灯負荷回路7a,
7b,7cには負荷変動、即ち、各々のランプ電圧の変
動を検出するために電圧検出回路9が加算接続され、電
圧検出回路9の加算出力に基づき前記インバータ回路
1、より具体的には低圧側の駆動回路6を制御する発振
制御回路(制御手段)10が接続されている。この発振
制御回路10は前記可飽和電流トランス4の一方の出力
巻線NO2にコンデンサC5 を介して並列に接続されたダ
イオードD1 、その後段にダイオードD2 を介して並列
に接続されたコンデンサC6 と、このコンデンサC6
両端にコレクタ・エミッタが接続されたトランジスタ1
1と、このトランジスタ11のベースがコレクタに接続
されエミッタ・コレクタ間が直流電源Eに接続されると
ともにベースが前記電圧検出回路9の出力に接続された
トランジスタ12とにより構成されている。ここに、本
実施例の発振制御回路10は制御レベルを切換えるレベ
ル切換え部を有するものとされている。即ち、前記トラ
ンジスタ12に対する電圧検出回路9の出力と並列的と
なるように、このトランジスタ12のベース・コレクタ
間には抵抗R3 とともに、この抵抗R3 に並列な抵抗R
4 とトランジスタ13との直列回路が接続されている。
【0014】しかして、本実施例ではインバータ回路1
の負荷に対して、その放電灯の装着本数を検出する検出
手段14が付加されている。この検出手段14は装着検
出手段と装着本数検出手段とよりなる。即ち、各放電灯
8毎に抵抗R5 とダイオードD3 との直列回路が設けら
れ、その接続中点が各放電灯8に接続された共振コンデ
ンサC4 の一端に接続されている。これにより、任意の
放電灯8が外された場合(装着されていない場合)、対
応する抵抗R5 とダイオードD3 との直列回路に電流が
流れることとなり、装着されていないことを検出し得る
ものとされている。これらの3灯分のダイオードD3a
3cの一端がOR接続されてA点に加算値レベルを取出
すことにより、装着されている放電灯8の本数を検出し
得るように構成されている。
【0015】このような検出手段14の出力は抵抗R6
を介して前記発振制御回路10中のトランジスタ13の
ベースに接続されている。即ち、発振制御回路10中の
制御レベル切換え部分は検出手段14の出力、具体的に
は、3つの放電灯8a〜8c中の1本だけが外された状
態の出力で動作するものとされている。
【0016】また、この検出手段14と前記インバータ
回路1中の低圧側の駆動回路6との間には発振停止回路
(停止手段)15が接続されている。この発振停止回路
15は可飽和電流トランス4の低圧側の出力巻線NO2
にコレクタ・ベース間が接続されたトランジスタ16
と、このトランジスタ16のベースと前記検出手段14
の出力との間に接続されたツェナダイオードZDと、こ
のツェナダイオードZDとトランジスタ16のベース・
エミッタ間とに並列なコンデンサC7 、抵抗R7とによ
り構成されている。ここに、前記ツェナダイオードZD
のツェナ電圧は、検出手段14の出力、具体的には、3
つの放電灯8a〜8c中の2本以上が取外されている状
態の出力で導通するように設定されている。
【0017】このような構成において、3個の放電灯8
a〜8cを全て装着して全光点灯させる場合の動作を説
明する。まず、放電灯8a〜8cが始動するまではトラ
ンジスタ12がオフしており、トランジスタ11もオフ
しているため、出力巻線NO2にはコンデンサC2 ,C6
が並列接続された状態となり、その合成容量として容量
が増加した状態に設定されているので、FET3をオン
させてインバータ回路1を起動させる際のFET3のオ
ン・オフ周期が長くされて、インバータ回路1の発振周
波数が低下してインバータ回路1の出力電圧が増加され
る。従って、FET2のオン・オフ周期も長くされる。
このようにして、インバータ回路1の出力電圧を高くす
ることで放電灯8a〜8cを始動点灯させる。
【0018】これらの放電灯8a〜8cの点灯後は、各
放電灯8a〜8cにランプ電流が流れてランプ電圧を生
ずるので、電圧検出回路9に電圧出力を生じ、トランジ
スタ12が導通するので、トランジスタ11も導通して
コンデンサC5 を短絡する。これにより、出力巻線NO2
にはコンデンサC2 のみが接続された状態となり、その
容量が減少されるため、FET3のオン・オフ周期が短
くされてインバータ回路1の発振周波数が増加すること
で、インバータ回路1の出力電圧が低下して点灯状態が
維持される。ここに、このような全光点灯時において、
ランプ電圧に変動が生じた場合、電圧検出回路9から得
られる出力電圧が変化するので、その変動レベルに応じ
てトランジスタ12が動作制御され、トランジスタ11
を介してインバータ回路1の発振周波数を増減制御、従
って、インバータ回路1としての発振周波数を増減制御
して、インバータ回路1の出力電圧が一定となるように
制御する。
【0019】しかして、3灯の放電灯8a〜8cの内
の、1本(例えば、放電灯8c)だけが取外され、2本
が装着されている間引き点灯時を考える。つまり、1灯
分を間引いた2灯点灯時であり、可飽和電流トランス4
による制御可能な範囲ではあるが、その適正レベルが異
なる場合である。この場合、装着されていない放電灯8
cに対応するダイオードD3cを通してA点に電流が流
れ、1本のみが取外されているレベルの加算出力がA点
に得られる。この加算出力では、ツェナダイオードZD
は導通しない。一方、A点に生じた電位によりトランジ
スタ13がベースバイアスされてオンし、発振制御回路
10の制御レベルを2灯用に切換える。即ち、トランジ
スタ12のベース・コレクタ間に抵抗R3 ,R4 の並列
回路を接続した状態とし、トランジスタ12が導通しに
くい状態(従って、インバータ回路1の発振周波数を増
加させにくい状態)に制御し、可飽和電流トランス4が
2灯状態に適した制御範囲となるようにする。このよう
な2灯時のランプ電圧変動に対する発振動作制御は全光
点灯時と同様に行われる。
【0020】さらに、3灯の放電灯8a〜8cの内の、
2本(例えば、放電灯8b,8c)が取外され、1本だ
けが装着されている場合を考える。つまり、1灯の放電
灯8aのみでは可飽和電流トランス4の制御範囲を超え
る場合である。この場合、装着されていない放電灯8
b,8cに対応するダイオードD3b,D3cを通してA点
に加算電流が流れ、2本以上が取外されているレベルの
加算出力がA点に得られる。この加算出力はツェナダイ
オードZDのツェナ電圧以上となるように設定されてい
るので、このツェナダイオードZDが導通し、トランジ
スタ16をオンさせる。これにより、可飽和電流トラン
ス4の低圧側の駆動回路6が短絡状態となり、発振制御
回路10側の動作制御に関係なく、インバータ回路1の
発振動作を停止させる。つまり、1灯の放電灯8aのみ
では可飽和電流トランス4の制御範囲を超えるものであ
り、発振停止回路15によってインバータ回路1の発振
動作を停止させることにより回路が保護される。3本の
放電灯8a〜8cが全て取外されている場合も、同様
に、発振停止回路15が作動してインバータ回路1の発
振動作は停止される。
【0021】なお、このように構成された放電灯点灯装
置17は、例えば、図2に示すような3本の放電灯8a
〜8cを任意に装着し得る器具本体18中の制御板に実
装されて照明装置となる。
【0022】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、自励式ハ
ーフブリッジ型のインバータ回路を備えて3本以上の放
電灯を装着可能としたものにおいて、検出手段により放
電灯の装着本数を検出し、この装着本数が所定本数以上
で可飽和電流トランスによる制御可能な範囲内の場合に
はその本数に応じて制御手段によりインバータ回路の発
振動作レベルを切換え制御して適正に点灯維持させる
が、装着本数が所定本数未満で可飽和電流トランスによ
る制御範囲を超える場合には停止手段によりインバータ
回路の発振動作を停止させるように構成したので、適正
な間引き点灯が可能となり、コスト的に有利な自励方式
の付加価値を高めることができる。
【0023】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ようにしたので、自励方式で3
灯以上の放電灯を用いた間引き点灯可能な付加価値の高
い照明装置を提供することができる。
【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】照明装置の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 インバータ回路 2,3 スイッチング素子 4 可飽和電流トランス 7a〜7c 放電灯負荷回路 8a〜8c 放電灯 10 制御手段 14 検出手段 15 停止手段 17 放電灯点灯装置 18 器具本体 NI 入力巻線 NO1,NO2 出力巻線 C3a〜C3c 直流カットコンデンサ L1a〜L1c 限流チョーク

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源に接続された一対のスイッチン
    グ素子と、これらの一対のスイッチング素子の接続中点
    と負荷との間に入力巻線が接続され前記スイッチング素
    子の各々の制御端子に対して出力巻線が接続されてこれ
    らのスイッチング素子を交互にオン・オフさせる制御信
    号を与える可飽和電流トランスとによる自励式ハーフブ
    リッジ型のインバータ回路を備えた放電灯点灯装置にお
    いて、前記可飽和電流トランスの入力巻線より負荷側
    に、直流カットコンデンサと限流チョークと放電灯とこ
    の放電灯に並列な共振コンデンサとを各々備えた3個以
    上の放電灯負荷回路を並列に接続し、前記放電灯の装着
    本数を検出する検出手段を設け、検出された装着本数が
    所定本数以上の時にはその本数に応じて前記インバータ
    回路の発振動作レベルを切換え制御する制御手段と、検
    出された装着本数が所定本数未満の時には前記インバー
    タ回路の発振動作を停止させる停止手段とを設けたこと
    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、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。
JP19066493A 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 JPH0745385A (ja)

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