JPH08185990A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度変化にかかわらずインバータの出力を最
適にできる放電灯点灯装置を提供する。 【構成】 放電ランプFLの始動時に放電ランプFLあるい
は周囲の温度が低い場合には、正特性サーミスタR17 の
抵抗値が低くなり、インバータ回路２の出力が増加し
て、低温時におけるランプ始動時の放電ランプFLに印加
される電圧を増加して、確実に放電ランプFLを始動す
る。周囲の温度が高い場合には、インバータ回路２の出
力が相対的に減少して、不必要に高い電圧を印加するこ
となく放電ランプFLを始動する。放電ランプFLの点灯時
に放電ランプFLあるいは周囲の温度が低い場合には、イ
ンバータ回路２の出力を低下させ、高い場合にはインバ
ータ回路２の出力を増加させ、温度の変化により放電ラ
ンプFLの明るさが変化することを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度にかかわらずイン
バータ回路の出力を適切にさせる放電灯点灯装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の放電灯点灯装置としては、たとえ
ば特開平２−１９２６９５号公報に記載の構成が知られ
ている。

【０００３】この特開平２−１９２６９５号公報に記載
の放電灯点灯装置は、インバータ回路のスイッチング素
子であるトランジスタの発振周波数を変化させることに
より、放電ランプなどの負荷電流が変化しても、インバ
ータ回路の出力電圧を一定に保持させるものである。ま
た、トランジスタのベースには、このトランジスタの発
振周波数を設定するコンデンサおよびインダクタの共振
回路が接続されている。そして、トランジスタの発振周
波数を変化させるには、トランジスタのベースに接続さ
れたコンデンサの容量を、このコンデンサに対して直列
に接続された電界効果トランジスタのゲート電圧を変化
させることにより、見掛上の抵抗値を変化させ、共振回
路の共振周波数を変化させることにより、トランジスタ
の発振周波数を変化させて、インバータ回路の出力電圧
を一定にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平２−１９２６９５号公報に記載の放電灯点灯装置の
場合、放電ランプの始動電圧は、点灯時の出力電圧に左
右されるため、インバータ回路の出力電圧を最適にでき
ない。また、温度が変化してしまうとインバータ回路の
出力電圧が変化してしまう問題を有している。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、温度変化にかかわらずインバータの出力を最適にで
きる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の放電灯点
灯装置は、スイッチング素子を有し、このスイッチング
素子の発振を変化させることにより出力を変化させて放
電ランプを点灯させるインバータ回路と、このインバー
タ回路の前記スイッチング素子の発振を制御する発振制
御回路と、この発振制御回路を制御して前記インバータ
回路の出力を設定するランプ出力制御回路と、放電ラン
プあるいは周囲の温度を検出し前記ランプ出力制御回路
の出力を一定にする温度補正手段とを具備したものであ
る。

【０００７】請求項２記載の放電灯点灯装置は、スイッ
チング素子を有し、このスイッチング素子の発振を変化
させることにより出力を変化させて放電ランプを点灯さ
せるインバータ回路と、このインバータ回路の前記スイ
ッチング素子の発振を制御する発振制御回路と、前記放
電ランプが始動するまでの所定時間この発振制御回路を
制御して前記インバータ回路の出力を第１の出力に設定
するランプ始動時出力制御回路と、前記放電ランプが始
動した後前記発振制御回路を制御して前記インバータ回
路の出力を第２の出力に設定するランプ点灯時出力制御
回路と、放電ランプあるいは周囲の温度を検出し前記ラ
ンプ始動時出力制御回路および前記ランプ点灯時出力制
御回路の出力の少なくともいずれか一方の出力を一定に
する温度補正手段とを具備したものである。

【０００８】

【作用】請求項１記載の放電灯点灯装置は、ランプ出力
制御回路により発振制御回路を制御してインバータ回路
の出力を設定し、温度補正手段により放電ランプあるい
は周囲の温度を検出してインバータ回路の出力電圧を一
定にするので、温度変化にかかわらず、放電ランプを効
率よく点灯できる。

【０００９】請求項２記載の放電灯点灯装置は、放電ラ
ンプが始動するまでの所定時間は、ランプ始動時出力制
御回路により発振制御回路を制御してインバータ回路の
出力を第１の出力に設定し、放電ランプが始動した後
は、ランプ点灯時出力制御回路により発振制御回路を制
御してインバータ回路の出力を第２の出力に設定するた
め、インバータ回路の出力を放電ランプの始動、点灯状
態に合わせることができるとともに、温度補正手段によ
り放電ランプあるいは周囲の温度を検出して補正し、ラ
ンプ始動時出力制御回路およびランプ点灯時出力制御回
路の出力の少なくともいずれか一方の出力をインバータ
回路の出力電圧を一定にするので、温度変化にかかわら
ず、確実に効率よく点灯できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の放電灯点灯装置の一実施例を
図面を参照して説明する。

【００１１】図１において、Ｅは商用交流電源で、この
商用交流電源Ｅに、全波整流回路１が接続されている。
この全波整流回路１の出力端子間には、サージ吸収素子
TNRおよびコンデンサC1が接続されるとともに、インバ
ータ回路２が接続されている。

【００１２】そして、インバータ回路２は、コンデンサ
C1に対して並列に、コンデンサC2、インダクタL1および
ダイオードD1の谷埋めの平滑を行なう直列回路が接続さ
れている。

【００１３】また、コンデンサC2およびインダクタL1の
両端子間に、インバータトランスTr1 の共振用のインダ
クタンスを有する１次巻線Tr1aおよびスイッチング素子
としてのトランジスタQ1の直列回路を接続し、１次巻線
Tr1aに対して並列に共振用のコンデンサC3を接続すると
ともに、インダクタL1およびダイオードD1の接続点から
トランジスタQ1のコレクタにダイオードD2を接続する。

【００１４】さらに、インバータトランスTr1 の２次巻
線Tr1bには、発振制御回路３の電流トランスCTの検知巻
線CT1a、コンデンサC4および抵抗R1を介して放電ランプ
FLのフィラメントFLa ，FLb を接続する。さらに、これ
らフィラメントFLa ，FLb には、始動用のコンデンサC5
を接続する。そして、この電流トランスCTの制御巻線CT
1bにはダイオードD3が接続され、このダイオードD3はト
ランジスタQ1のベースに接続されるとともに、コンデン
サC6および電界効果トランジスタFET1の直列回路、コン
デンサC7および電界効果トランジスタFET2の直列回路、
ダイオードD4およびコンデンサC8を介してトランジスタ
Q1のエミッタに接続されている。また、トランジスタQ1
のベース、エミッタ間には、ダイオードD5および抵抗R2
の直列回路が接続されるとともに、始動用の抵抗R3を介
して全波整流回路１の正極に接続されている。

【００１５】また、コンデンサC5に対して並列に分圧用
のコンデンサC10 およびコンデンサC11 の直列回路が接
続され、コンデンサC10 には整流用のダイオードD6およ
びダイオードD7、抵抗R4、コンデンサC12 およびタイマ
回路４が接続されている。このタイマ回路４は、コンデ
ンサC13 、ダイオードD8および抵抗R5にて構成され、コ
ンデンサC13 および抵抗R5の接続点には、トランジスタ
Q2のベースが接続され、このトランジスタQ2のコレクタ
およびダイオードD6の間には、コンデンサC14、抵抗R6
および発光ダイオードLED1が接続され、トランジスタQ2
のエミッタおよびダイオードD6のカソード間には、ツェ
ナダイオードZD1 および発光ダイオードLED2の直列回路
が接続されている。

【００１６】一方、全波整流回路１の出力端子には、電
圧検出回路５が接続され、この電圧検出回路５は、抵抗
R7およびコンデンサC15 が接続され、コンデンサC15 に
はツェナダイオードZD2 および抵抗R8が接続されてい
る。

【００１７】また、電圧検出回路５には、ランプ点灯時
出力制御回路６が接続されている。このランプ点灯時出
力制御回路６は、抵抗R9およびコンデンサC16 の直列回
路が接続され、このコンデンサC16 には抵抗R10 、トラ
ンジスタQ3のエミッタ、コレクタ、抵抗R11 および温度
補正手段としての正特性サーミスタR12 の直列回路が接
続され、抵抗R11 および温度上昇とともに抵抗値が増加
する正特性サーミスタR12 の接続点は、電界効果トラン
ジスタFET1のゲートに接続されている。さらに、トラン
ジスタQ3のベースには、抵抗R14 および出力可変用の可
変抵抗R15 の直列回路が接続されている。また、コンデ
ンサC16 に対して並列に、ツェナダイオードZD3 、発光
ダイオードLED1にフォトカップリングされたフォトトラ
ンジスタPTr1および発光ダイオードLED2にフォトカップ
リングされたフォトトランジスタPTr2が接続されてい
る。

【００１８】さらに、全波整流回路１には、ランプ始動
時出力制御回路７が接続されている。このランプ始動時
出力制御回路７は、全波整流回路１の正極から抵抗R16
およびコンデンサC17 の直列回路が接続され、コンデン
サC17 と並列に、ツェナダイオードZD4 およびトランジ
スタQ4のベース、エミッタの直列回路が接続され、この
トランジスタQ4のコレクタは温度上昇とともに抵抗値が
増加する正特性サーミスタR17 を介して全波整流回路１
の正極側に接続され、トランジスタQ4のコレクタ、エミ
ッタ間には、抵抗R18 が接続されている。

【００１９】次に、上述の図１に示す回路の動作につい
て説明する。

【００２０】まず、電源が投入されると、全波整流回路
１で全波整流を行ない、コンデンサC1には脈流が印加さ
れる。そして、インバータ回路２は、コンデンサC1から
供給された直流電圧を、トランジスタQ1を高周波でスイ
ッチング制御し、インバータトランスTr1 の１次巻線Tr
1aのインダクタンスとコンデンサC3のキャパシタンスで
共振した電圧が２次巻線Tr1bに誘起され、放電ランプFL
に供給される。そして、コンデンサC5が放電ランプFLの
フィラメントFLa ，FLb を予熱し、同時にコンデンサC5
の発生電圧を放電ランプFLに印加し、放電ランプFLを始
動、点灯させる。

【００２１】また、放電ランプFLが始動する際には、タ
イマ回路４のコンデンサC13 には電荷が蓄えられておら
ず、所定時間経過するまでは、トランジスタQ2をオンし
た状態を保ち、発光ダイオードLED1を点灯させる。この
発光ダイオードLED1が点灯することにより、フォトトラ
ンジスタPTr1はオン状態となるため、コンデンサC16は
充電されない。

【００２２】そして、コンデンサC16 が充電されていな
いため、トランジスタQ3がオフ状態を保つので、電界効
果トランジスタFET1のゲートには電圧が印加されず、電
界効果トランジスタFET1はオフ状態を保ち、コンデンサ
C6は開放状態となり、トランジスタQ1のスイッチング動
作には寄与しない。

【００２３】一方、コンデンサC17 が充電されるまでの
間は、ツェナダイオードZD4 がオフ状態であるので、ト
ランジスタQ4もオフ状態を保ち、正特性サーミスタR17
および抵抗R18 の分圧により設定された電圧値で、電界
効果トランジスタFET2にゲート電圧が印加され、放電ラ
ンプFLの点灯時におけるインバータ回路２の出力電圧を
決定する。

【００２４】そして、放電ランプFLの始動時に放電ラン
プFLあるいは周囲の温度が低い場合には、正特性サーミ
スタR17 の抵抗値が低くなるため、抵抗R18 の両端電圧
が高くなる。したがって、電界効果トランジスタFET2の
ゲート電圧が高くなり、コンデンサC7の見掛上の容量が
大きくなり、コンデンサC7およびコンデンサC8の合成容
量が大きくなるため、トランジスタQ1のベース電流が増
加して、インバータ回路２の出力が相対的に増加して、
低温時におけるランプ始動時の放電ランプFLに印加され
る電圧が相対的に増加して、確実に放電ランプFLを始動
する。反対に、放電ランプFLあるいは周囲の温度が高い
場合には、正特性サーミスタR17 の抵抗値が高くなるた
め、抵抗R18 の両端電圧が低くなる。したがって、電界
効果トランジスタFET2のゲート電圧が低くなり、コンデ
ンサC7の見掛上の容量が小さくなり、コンデンサC7およ
びコンデンサC8の合成容量が小さくなるため、トランジ
スタQ1のベース電流が減少して、インバータ回路２の出
力が相対的に減少して、低温時におけるランプ始動時の
放電ランプFLに印加される電圧が相対的に減少して、不
必要に高い電圧を印加することなく放電ランプFLを始動
する。すなわち、放電ランプFLあるいは周囲の温度に対
応して、温度が低い場合にも確実に放電ランプFLを点灯
させるとともに、温度が高い場合には不必要に高い電圧
を印加させることなく放電ランプFLを始動させる。

【００２５】また、放電ランプFLが始動すると、トラン
ジスタQ2がオフして発光ダイオードLED1が消灯すると、
フォトトランジスタPTr1もオフして、抵抗R9およびコン
デンサC16 の時定数により設定した時間後にコンデンサ
C16 が充電される。そして、このコンデンサC16 が充電
されることにより、トランジスタQ3がオンし、電界効果
トランジスタFET1のゲートに、ゲート電圧が印加され、
通常時の制御レベルに合わせる。なお、コンデンサC17
の充電により、ツェナダイオードZD4 がオンし、トラン
ジスタQ4がオンすることにより、抵抗R18 に流れる電流
がバイパスされて電界効果トランジスタFET2のゲート電
圧が印加されなくなるので、コンデンサC7が開放され、
トランジスタQ1の発振周波数は、コンデンサC6およびコ
ンデンサC8の合成容量により決定される。

【００２６】まず、全波整流回路１からの出力が上昇
し、電圧検出回路５で検出された電圧が上昇した場合に
は、トランジスタQ3のベース電流が増加し、電界効果ト
ランジスタFET1のゲート電圧を低下させて、トランジス
タQ1のスイッチングを速くしてインバータ回路２の出力
を低下させる。

【００２７】一方、全波整流回路１からの出力が低下
し、電圧検出回路５で検出された電圧が低下した場合に
は、トランジスタQ3のベース電流が低下し、電界効果ト
ランジスタFET1のゲート電圧を増加させて、トランジス
タQ1のスイッチングを遅くしてインバータ回路２の出力
を増加させる。

【００２８】このように、全波整流回路１の出力電圧が
増加すると、インバータ回路２の出力を低下させ、反対
に、全波整流回路１の出力電圧が低下すると、インバー
タ回路２の出力を増加させるため、インバータ回路２の
出力を常に一定に保つことができる。

【００２９】そして、放電ランプFLの点灯時に放電ラン
プFLあるいは周囲の温度が低い場合には、正特性サーミ
スタR12 の抵抗値が低くなるため、正特性サーミスタR1
2 の両端電圧が低くなる。したがって、電界効果トラン
ジスタFET1のゲート電圧が低くなり、コンデンサC7の見
掛上の容量が小さくなり、コンデンサC7およびコンデン
サC8の合成容量が小さくなるため、トランジスタQ1のベ
ース電流が減少して、インバータ回路２の出力が相対的
に減少して、従来は低温時におけるランプ点灯時の放電
ランプFLに印加される電圧は増加したが、相対的に電圧
を低下させて、放電ランプFLに印加される電圧をほぼ一
定にさせる。反対に、放電ランプFLあるいは周囲の温度
が高い場合には、正特性サーミスタR12 の抵抗値が高く
なるため、正特性サーミスタR12 の両端電圧が高くな
る。したがって、電界効果トランジスタFET1のゲート電
圧が高くなり、コンデンサC7の見掛上の容量が大きくな
り、コンデンサC7およびコンデンサC8の合成容量が大き
くなるため、トランジスタQ1のベース電流が増加して、
インバータ回路２の出力が相対的に増加して、従来は高
温時におけるランプ点灯時の放電ランプFLに印加される
電圧は低下したが、相対的に電圧を増加させて、放電ラ
ンプFLに印加する電圧を一定にさせて立消えなどを防止
する。すなわち、放電ランプFLあるいは周囲の温度に対
応して、温度が低い場合にも必要以上に電圧が上昇する
ことを防止するとともに、温度が高い場合には電圧が低
下することを防止して放電ランプFLの立消えを防止した
り、温度の変化により放電ランプFLの明るさが変化する
ことを防止する。

【００３０】また、放電ランプFLの電圧が所定値以上増
加した場合には、ツェナダイオードZD1 がオンすること
により発光ダイオードLED2が点灯し、フォトトランジス
タPTr2をオンすることにより、電界効果トランジスタFE
T1のゲート電圧をなくし、インバータ回路２の出力を最
低にし、インバータ回路２を保護する。

【００３１】なお、抵抗R18 に代えて負特性サーミスタ
を使用しても、抵抗R10 または抵抗R11 に代えて負特性
サーミスタを使用しても同様の効果を得ることができ
る。

【００３２】次に、他の実施例を図２を参照して説明す
る。

【００３３】図２に示すように、商用交流電源Ｅに全波
整流器11の入力端子が接続され、この全波整流器11の出
力端子間には平滑用のコンデンサC21 が接続されてい
る。また、コンデンサC21 に対して並列にインバータ回
路12のインバータトランスTr21の一次巻線Tr21a および
トランジスタQ21 のエミッタ、コレクタの直列回路が接
続され、一次巻線Tr21a に対して並列に共振用のコンデ
ンサC22 が並列に接続されている。さらに、トランジス
タQ21 のベースには起動用の抵抗R21 が接続されてい
る。

【００３４】また、インバータトランスTr21の二次巻線
Tr21b には、電流トランスCT21の一次巻線CT21a を介し
て放電ランプFLのフィラメントFLa ，FLb の一端が接続
されるとともに、フィラメントFLa ，FLb 間には始動用
コンデンサC23 が接続されている。

【００３５】さらに、トランジスタQ21 のベース、エミ
ッタ間には、発振制御回路13の電界効果トランジスタFE
T21 、コンデンサC24 および電流トランスCT21の二次巻
線CT21b が接続され、コンデンサC24 および電界効果ト
ランジスタFET21 に対して並列に、コンデンサC25 が接
続されている。また、トランジスタQ21 のベース、エミ
ッタ間には、ダイオードD24 および抵抗R22 の直列回路
が接続されている。

【００３６】また、コンデンサC21 に対して並列に、抵
抗R23 または抵抗R24 を介してランプ出力制御回路14が
接続されている。このランプ出力制御回路14は、抵抗R2
3 およびコンデンサC21 間にコンデンサC26 が接続さ
れ、このコンデンサC26 には抵抗R25 およびコンデンサ
c28 が接続され、抵抗R23 およびコンデンサC26 の接続
点にはトランジスタQ22 のベースが接続されている。さ
らに、このトランジスタQ22 のコレクタは、抵抗R26 を
介して抵抗R24 に接続されるとともに、トランジスタQ2
2 のエミッタは、抵抗R27 を介して電界効果トランジス
タFET21 のゲートに接続されているとともに、抵抗R28
および正特性サーミスタR29 を介して全波整流器11の負
極に接続されている。また、抵抗R24 および全波整流器
11の負極との間には、コンデンサC27 が接続されてい
る。

【００３７】次に、この図２に示す回路の動作について
説明する。

【００３８】この図２に示す回路は、基本的には図１に
示す回路と同様に動作する。そして、放電ランプFLの始
動時も、点灯時も、放電ランプFLあるいは周囲の温度が
上昇することにより、正特性サーミスタR29 の抵抗値も
増加し、正特性サーミスタR29 の端子間電圧が上昇する
ことにより、電界効果トランジスタFET21 のゲート電圧
が増加させて、インバータ回路12の出力電圧を増加さ
せ、反対に、温度が低下するとインバータ回路12の出力
電圧を低下させて、温度変化にかかわらずインバータ回
路12の出力電圧を一定にし、放電ランプFLの明るさを温
度変化にかかわらず一定に保つ。

【００３９】

【発明の効果】請求項１記載の放電灯点灯装置によれ
ば、ランプ出力制御回路により発振制御回路を制御して
インバータ回路の出力を設定し、温度補正手段により放
電ランプあるいは周囲の温度を検出してインバータ回路
の出力電圧を一定にするので、温度変化にかかわらず、
放電ランプを効率よく点灯できる。

【００４０】請求項２記載の放電灯点灯装置によれば、
放電ランプが始動するまでの所定時間は、ランプ始動時
出力制御回路により発振制御回路を制御してインバータ
回路の出力を第１の出力に設定し、放電ランプが始動し
た後は、ランプ点灯時出力制御回路により発振制御回路
を制御してインバータ回路の出力を第２の出力に設定す
るため、インバータ回路の出力を放電ランプの始動、点
灯状態に合わせることができるとともに、温度補正手段
により放電ランプあるいは周囲の温度を検出して補正
し、ランプ始動時出力制御回路およびランプ点灯時出力
制御回路の出力の少なくともいずれか一方の出力をイン
バータ回路の出力電圧を一定にするので、温度変化にか
かわらず、確実に効率よく点灯できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電灯点灯装置の一実施例を示す回路
図である。

【図２】他の実施例の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

２，12 インバータ回路 ３，13 発振制御回路 ６ ランプ点灯時出力制御回路 ７ ランプ始動時出力制御回路 14 ランプ出力制御回路 FL 放電ランプ Q1 スイッチング素子としてのトランジスタ R12 ，R17 温度補正手段としての正特性サーミスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチング素子を有し、このスイッチ
   ング素子の発振を変化させることにより出力を変化させ
   て放電ランプを点灯させるインバータ回路と、 このインバータ回路の前記スイッチング素子の発振を制
   御する発振制御回路と、 この発振制御回路を制御して前記インバータ回路の出力
   を設定するランプ出力制御回路と、 放電ランプあるいは周囲の温度を検出し前記ランプ出力
   制御回路の出力を一定にする温度補正手段とを具備した
   ことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 スイッチング素子を有し、このスイッチ
   ング素子の発振を変化させることにより出力を変化させ
   て放電ランプを点灯させるインバータ回路と、 このインバータ回路の前記スイッチング素子の発振を制
   御する発振制御回路と、 前記放電ランプが始動するまでの所定時間この発振制御
   回路を制御して前記インバータ回路の出力を第１の出力
   に設定するランプ始動時出力制御回路と、 前記放電ランプが始動した後前記発振制御回路を制御し
   て前記インバータ回路の出力を第２の出力に設定するラ
   ンプ点灯時出力制御回路と、 放電ランプあるいは周囲の温度を検出し前記ランプ始動
   時出力制御回路および前記ランプ点灯時出力制御回路の
   出力の少なくともいずれか一方の出力を一定にする温度
   補正手段とを具備したことを特徴とする放電灯点灯装
   置。