JPH10294193A - Discharge lamp lighting device and lighting system - Google Patents
Discharge lamp lighting device and lighting systemInfo
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- JPH10294193A JPH10294193A JP9100019A JP10001997A JPH10294193A JP H10294193 A JPH10294193 A JP H10294193A JP 9100019 A JP9100019 A JP 9100019A JP 10001997 A JP10001997 A JP 10001997A JP H10294193 A JPH10294193 A JP H10294193A
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は放電ランプ点灯装置
およびこれを用いた照明装置に関する。The present invention relates to a discharge lamp lighting device and a lighting device using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】放電ランプは寿命末期になると、半波の
放電となる異常放電を起こす。この異常放電によって電
極近傍が異常に加熱される。特にガラスバルブが細い放
電ランプにおいては、電極とガラスバルブとの間隔が小
さいので、異常放電によってガラスバルブの温度が非常
に高くなる。このため、ガラスバルブ、プラスチックス
製口金、ソケットなどが溶融するという問題がある。2. Description of the Related Art At the end of life of a discharge lamp, an abnormal discharge occurs, which is a half-wave discharge. The abnormal discharge heats the vicinity of the electrode abnormally. In particular, in a discharge lamp having a thin glass bulb, the interval between the electrode and the glass bulb is small, and the temperature of the glass bulb becomes extremely high due to abnormal discharge. For this reason, there is a problem that the glass bulb, the plastic base, the socket, and the like are melted.
【０００３】このような問題を回避するために、放電ラ
ンプの寿命末期などの異常を検出したときに、高周波発
生手段の動作を停止することが一般的に行われている。In order to avoid such a problem, it is common practice to stop the operation of the high frequency generating means when an abnormality such as the end of the life of the discharge lamp is detected.
【０００４】しかし、これでは高周波発生手段の動作停
止により、放電ランプが暗転してしまうので、保安上問
題がある。[0004] However, in this case, there is a problem in security because the operation of the high-frequency generating means is stopped and the discharge lamp is darkened.
【０００５】これに対して、特開平１−２３１２９５号
公報には、複数の放電ランプを並列点灯するときに、放
電ランプの異常を検出したら、他の正常な放電ランプが
点灯維持できる程度に高周波発生手段の出力を低減させ
ることが開示されている。この従来技術によれば、寿命
末期時に残余の放電ランプを高周波発生手段の出力を絞
って点灯するので、最低限の照明レベルを確保すること
ができる。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-231295 discloses that when a plurality of discharge lamps are lit in parallel, if an abnormality of the discharge lamp is detected, a high frequency is set to such an extent that another normal discharge lamp can be kept lit. It is disclosed to reduce the output of the generating means. According to this conventional technique, the remaining discharge lamp is turned on at the end of its life by reducing the output of the high-frequency generator, so that a minimum illumination level can be secured.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、細管の放電
ランプにおいては高周波発生手段の出力を絞ってもガラ
スバルブの温度が高すぎてしまう。また、異常放電ラン
プが放電維持できなくなるまで出力を絞ることも開示さ
れているが、この状態では正常放電ランプの点灯を維持
することが困難である。特に家庭用の照明器具において
は、定格電力の異なる２以上の放電ランプを単一の高周
波発生手段で点灯することが多いので、異常時に残余の
正常放電ランプを点灯維持させるのは極めて困難であ
る。However, in a thin tube discharge lamp, the temperature of the glass bulb is too high even if the output of the high frequency generator is reduced. It is also disclosed that the output is reduced until the abnormal discharge lamp cannot maintain the discharge. However, in this state, it is difficult to maintain the lighting of the normal discharge lamp. In particular, in household lighting equipment, two or more discharge lamps having different rated powers are often turned on by a single high-frequency generating means, and it is extremely difficult to keep the remaining normal discharge lamps turned on in an abnormal situation. .
【０００７】本発明は、細管の放電ランプであっても複
雑な保護回路を用いないで寿命末期時に放電ランプを減
光ないし消灯させることができる放電ランプ点灯装置お
よびこれを用いた照明装置を提供することを目的とす
る。The present invention provides a discharge lamp lighting device capable of dimming or extinguishing a discharge lamp at the end of its life without using a complicated protection circuit even for a thin tube discharge lamp, and a lighting device using the same. The purpose is to do.
【０００８】[0008]
【課題を達成するための手段】請求項１の発明の放電ラ
ンプ点灯装置は、放電ランプ、インダクタンスおよびキ
ャパシタンスを含む負荷回路と；放電ランプの全光点灯
時には負荷回路の固有共振周波数より十分低い周波数の
高周波出力を発生するとともに、調光点灯時には固有共
振周波数より高い周波数の高周波を発生して、負荷回路
に高周波出力を供給する高周波発生手段と；全光点灯お
よび調光点灯を設定する制御手段と；を具備しているこ
とを特徴としている。According to the first aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp lighting device comprising: a load circuit including a discharge lamp, an inductance and a capacitance; and a frequency sufficiently lower than a natural resonance frequency of the load circuit when the discharge lamp is lit by all light. High-frequency output means for generating a high-frequency output of the light source and generating a high-frequency higher than the natural resonance frequency at the time of dimming lighting and supplying the high-frequency output to the load circuit; control means for setting all-light lighting and dimming lighting And;
【０００９】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。In the present invention and the following inventions, the definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.
【００１０】まず、放電ランプについて説明する。First, the discharge lamp will be described.
【００１１】放電ランプは、特に限定されないが、細管
の放電ランプであってもよい。ここでいう細管の放電ラ
ンプとは、たとえばコンパクト形蛍光ランプ、電球形蛍
光ランプ、高周波点灯専用の環形蛍光ランプ（ＦＨＣ２
０、ＦＨＣ２７、ＦＨＣ３４形、いずれも管外径は１
６．５ｍｍである。いずれも本件出願人の製造によ
る。）などに対して所期の効果を奏する。しかし、一般
形の蛍光ランプに対しても有効である。The discharge lamp is not particularly limited, but may be a thin tube discharge lamp. The term “capillary discharge lamp” used herein refers to, for example, a compact fluorescent lamp, a bulb-type fluorescent lamp, and a ring-shaped fluorescent lamp (FHC2) dedicated to high-frequency lighting.
0, FHC27, FHC34 type, all have tube outer diameter of 1
6.5 mm. All are manufactured by the applicant. ) Has the desired effect. However, it is also effective for general-type fluorescent lamps.
【００１２】次に、負荷回路について説明する。Next, the load circuit will be described.
【００１３】負荷回路は、放電ランプ、インダクタンス
およびキャパシタンスを含むのであれば、その具体的回
路接続は問わないが、固有共振周波数を有する。本発明
において、負荷回路は高周波発生手段から見て、放電ラ
ンプおよび放電ランプを安定に点灯する限流要素を含ん
だ回路をいう。放電ランプを始動するために用いられる
回路構成は負荷回路に付加されていてもよいが、必須要
件ではない。The load circuit has a natural resonance frequency, regardless of its specific circuit connection, as long as it includes a discharge lamp, inductance and capacitance. In the present invention, the load circuit refers to a circuit including a discharge lamp and a current-limiting element for stably lighting the discharge lamp when viewed from the high-frequency generation means. The circuitry used to start the discharge lamp may be added to the load circuit, but is not required.
【００１４】負荷回路は上記のように具体的回路構成を
問わないが、しかし、一般的にはインダクタンスは、主
として放電ランプの限流要素として用いられる。この場
合、高周波発生手段とは別に接続されたインダクタまた
は高周波発生手段の一部を構成する出力トランスの漏洩
インダクタンスの形において負荷回路に接続される。The load circuit is not limited to a specific circuit configuration as described above, but generally, the inductance is mainly used as a current limiting element of the discharge lamp. In this case, the inductor is connected to the load circuit in the form of an inductor connected separately from the high frequency generating means or a leakage inductance of an output transformer forming a part of the high frequency generating means.
【００１５】また、キャパシタンスは、一般的には放電
ランプの予熱のために用いられ、また他のキャパシタン
スは限流要素と直列接続されて限流要素の一部として、
あるいは直流カットのために用いられることが多い。The capacitance is generally used for preheating the discharge lamp, and the other capacitance is connected in series with the current limiting element to form a part of the current limiting element.
Or it is often used for DC cut.
【００１６】負荷回路の数は、１または複数用いること
を許容する。複数の場合は、それらを高周波発生手段に
対して並列接続することができる。また、１つの負荷回
路に複数の放電ランプを直列接続することができる。The number of load circuits may be one or more. In the case of a plurality, they can be connected in parallel to the high frequency generating means. Also, a plurality of discharge lamps can be connected in series to one load circuit.
【００１７】高周波発生手段について説明する。The high frequency generating means will be described.
【００１８】高周波発生手段は、高周波出力の周波数が
負荷回路の固有共振周波数より十分に低い周波数と、固
有共振周波数より高い周波数との少なくとも２段階に可
変であるものとする。もちろん、上記の周波数範囲内で
連続的に周波数が可変であってもよい。The high-frequency generating means is such that the frequency of the high-frequency output is variable in at least two stages: a frequency sufficiently lower than the natural resonance frequency of the load circuit and a frequency higher than the natural resonance frequency. Of course, the frequency may be continuously variable within the above frequency range.
【００１９】また、高周波発生手段は、既知の高周波発
生のためのあらゆる回路方式を採用することができる。
たとえばブロッキング発振形、マルチバイブレータ形、
ハーフブリッジ形、フルブリッジ形およびこれらの変形
形などのインバータを用いることができる。The high frequency generating means may employ any known circuit system for generating high frequency.
For example, blocking oscillation type, multivibrator type,
Inverters such as a half-bridge type, a full-bridge type, and variants thereof can be used.
【００２０】さらに、電圧共振形および電流共振形のい
ずれでもよいが、電流共振形の場合、耐圧の相対的に低
いスイッチング手段を用いることができるとともに、負
荷回路のインダクタンスおよびキャパシタンスに関係な
く周波数を設定することが可能なため、周波数可変範囲
を広くすることができるさらにまた、放電ランプを調光
するために、高周波発生手段はオンデューティを変化す
るなどの常套手段を用いることができるものとする。Further, any of a voltage resonance type and a current resonance type may be used. In the case of the current resonance type, switching means having a relatively low withstand voltage can be used, and the frequency can be controlled irrespective of the inductance and capacitance of the load circuit. Since the setting is possible, the frequency variable range can be widened. Furthermore, in order to dimm the discharge lamp, the high frequency generating means can use a conventional means such as changing the on-duty. .
【００２１】高周波発生手段の電源は、適当なものを用
いることができるが、一般的には商用交流電源を整流
し、さらに平滑してなる直流電源を用いることができ
る。平滑を行うために、平滑コンデンサを用いることが
できるが、力率が悪くなるので、これを回避するととも
に、所望の電源電圧を得るとともに、高調波の少ないチ
ョッパなどのＤＣ−ＤＣコンバータを用いることもでき
る。As the power source of the high-frequency generating means, an appropriate one can be used, but in general, a DC power source obtained by rectifying and smoothing a commercial AC power source can be used. To perform smoothing, a smoothing capacitor can be used. However, since the power factor deteriorates, avoiding this and using a DC-DC converter such as a chopper with a low power supply while obtaining a desired power supply voltage Can also.
【００２２】制御手段について説明する。The control means will be described.
【００２３】制御手段は、放電ランプの点灯状態を少な
くとも全光点灯と調光点灯とのいずれかに設定すること
ができるものとする。制御手段は、高周波発生手段を制
御して、全光モードおよび調光モードのいずれかの動作
モードに設定する。調光モードは、段調光、連続調光の
いずれでもよい。It is assumed that the control means can set the lighting state of the discharge lamp to at least one of all-light lighting and dimming lighting. The control unit controls the high-frequency generation unit to set the operation mode to one of the all-optical mode and the dimming mode. The light control mode may be either step light control or continuous light control.
【００２４】また、必要に応じて消灯などの制御モード
の切り換えも付加してこれを行うことができるように構
成することができる。Further, it is possible to add a switching of a control mode such as turning off the light if necessary.
【００２５】制御手段を操作する手法としては、壁スイ
ッチ、赤外線などを用いるリモートコントロールなどの
手法を採用することができる。As a method of operating the control means, a method such as a wall switch, a remote control using infrared rays or the like can be adopted.
【００２６】最後に、作用について説明する。Finally, the operation will be described.
【００２７】本発明においては、全光点灯時に高周波発
生手段の発生する高周波が負荷回路の固有共振周波数に
対して十分低い周波数であるから、負荷回路は実質的に
共振しない。In the present invention, since the high frequency generated by the high frequency generating means at the time of all-light lighting is sufficiently lower than the natural resonance frequency of the load circuit, the load circuit does not substantially resonate.
【００２８】したがって、放電ランプの限流要素は単に
インピーダンスとして作用するので、高周波発生手段の
開放電圧は低い。Therefore, since the current limiting element of the discharge lamp simply acts as an impedance, the open-circuit voltage of the high-frequency generating means is low.
【００２９】しかし、この開放電圧は放電ランプのラン
プ電圧より高いものとする。さらに、放電ランプの寿命
末期には正常時に比較してランプ電圧が著しく高くなる
が、開放電圧は寿命末期時のランプ電圧より明らかに低
いものとする。したがって、正常点灯時のランプ電圧の
２〜２．７倍程度に設定するとよい。However, this open voltage is higher than the lamp voltage of the discharge lamp. Further, at the end of the life of the discharge lamp, the lamp voltage becomes significantly higher than in the normal state, but the open-circuit voltage is obviously lower than the lamp voltage at the end of the life. Therefore, it is preferable to set the lamp voltage to about 2 to 2.7 times the lamp voltage during normal lighting.
【００３０】負荷特性は、開放電圧が上記のように低い
が、短絡電流は相対的に大きい。この負荷特性は負荷回
路のインダクタンス、キャパシタンスおよび高周波発生
手段の周波数を適切に設定することにより、容易に得る
ことができる。たとえば放電ランプと並列にキャパシタ
ンスが接続されている場合に、そのキャパシタンスの容
量を全光点灯時に実質的に共振が発生しないように小さ
く設定することで容易に実現することができる。As for the load characteristics, the open-circuit voltage is low as described above, but the short-circuit current is relatively large. This load characteristic can be easily obtained by appropriately setting the inductance and capacitance of the load circuit and the frequency of the high frequency generator. For example, when a capacitance is connected in parallel with the discharge lamp, it can be easily realized by setting the capacitance of the capacitance so small that resonance does not substantially occur during all-light lighting.
【００３１】そうして、全光点灯時に放電ランプが寿命
末期になると、その放電ランプは点灯を維持することが
できなくなって消灯するか、減光点灯する。負荷回路が
複数並列接続されている場合には、寿命末期の放電ラン
プは上記のように消灯するが、正常な放電ランプは引き
続き点灯を継続する。Then, when the discharge lamp reaches the end of its life when the all-lights are turned on, the discharge lamps cannot be kept lit and are turned off or dimmed. When a plurality of load circuits are connected in parallel, the discharge lamp at the end of life is extinguished as described above, but a normal discharge lamp continues to be lit.
【００３２】なお、本発明において、固有共振周波数よ
り十分低いとは、当該周波数では実質的に共振しない程
度の周波数をいう。換言すれば、前述のように開放電圧
が正常な放電ランプのランプ電圧に対して２〜２．７倍
程度を出力するような周波数をいう。In the present invention, the term "substantially lower than the natural resonance frequency" means a frequency that does not substantially resonate at the frequency. In other words, as described above, it means a frequency at which the open-circuit voltage outputs about 2 to 2.7 times the lamp voltage of a normal discharge lamp.
【００３３】一方、調光時には高周波発生手段の発生す
る高周波が負荷回路の固有共振周波数より高いので、負
荷回路は共振して高周波発生手段の開放電圧は高くな
る。このときの負荷特性は開放電圧が高いが、短絡電流
は小さい。On the other hand, at the time of dimming, since the high frequency generated by the high frequency generating means is higher than the natural resonance frequency of the load circuit, the load circuit resonates and the open voltage of the high frequency generating means increases. The load characteristics at this time are such that the open-circuit voltage is high, but the short-circuit current is small.
【００３４】そうして、開放電圧が高いので、調光度を
大きく、すなわち深く調光することができる。Since the open circuit voltage is high, the dimming degree can be increased, that is, the dimming can be deeply performed.
【００３５】請求項２の発明の放電ランプ点灯装置は、
請求項１記載の放電ランプ点灯装置において、負荷回路
は、放電ランプ、放電ランプと直列接続されたインダク
タンスおよび放電ランプと並列接続された小容量のキャ
パシタンスを含むことによって、全光時の動作周波数に
対して固有共振周波数が十分に高く設定されていること
を特徴としている。The discharge lamp lighting device according to the second aspect of the present invention comprises:
2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the load circuit includes a discharge lamp, an inductance connected in series with the discharge lamp, and a small-capacitance connected in parallel with the discharge lamp. On the other hand, the natural resonance frequency is set to be sufficiently high.
【００３６】本発明は、さらに負荷回路を最も一般的で
簡単な回路構成にするとともに、放電ランプと並列接続
されるキャパシタンスの容量を小さくすることによっ
て、請求項１の周波数の要件を満足するものである。The present invention further satisfies the frequency requirement of claim 1 by making the load circuit the most general and simple circuit configuration and reducing the capacitance of the capacitance connected in parallel with the discharge lamp. It is.
【００３７】したがって、構成が簡単でありながら、特
別な保護回路を設けることなく、寿命末期時の保護動作
が確実にできる。Therefore, the protection operation at the end of the life can be reliably performed without providing a special protection circuit while having a simple configuration.
【００３８】請求項３の発明の放電ランプ点灯装置は、
請求項１または２記載の放電ランプ点灯装置において、
高周波発生手段は、全光点灯時の動作周波数ｆが負荷回
路の固有共振周波数をｆ0としたとき、下式を満足して
いることを特徴している。According to a third aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp lighting device,
The discharge lamp lighting device according to claim 1 or 2,
The high-frequency generating means is characterized in that the following equation is satisfied when the operating frequency f during all-light lighting is the natural resonance frequency of the load circuit f 0 .
【００３９】ｆ0／３≦ｆ≦ｆ0／２ 本発明は、全光点灯時の高周波発生手段の周波数を上記
のように規定することにより、高周波発生手段のスイッ
チング手段が進相動作をしないようにしたものである。
なお、高周波発生手段の動作周波数がｆ0／２〜ｆ0であ
ると、進相モードになる。[0039] f 0/3 ≦ f ≦ f 0/2 The present invention, by defining the frequency of the high frequency generating means during full light lit as described above, no switching means of the high frequency generating means to the phase advancing operation It is like that.
Incidentally, the operating frequency of the high frequency generating means is f 0 / 2~f 0, become leading phase mode.
【００４０】進相スイッチングが生じると、高周波発生
手段が一時的に短絡状態になるために、スイッチング手
段の破壊の要因になり、信頼性が著しく低下するので、
回避しなければならない。When the advanced phase switching occurs, the high frequency generating means is temporarily short-circuited, which causes a destruction of the switching means and significantly lowers the reliability.
Must be avoided.
【００４１】請求項４の発明の放電ランプ点灯装置は、
請求項１ないし３のいずれか一記載の放電ランプ点灯装
置において、負荷回路は、その複数が高周波発生手段の
出力端に並列接続されており；寿命末期になった放電ラ
ンプは減光ないし消灯するが、正常な放電ランプは点灯
し続けるように構成されている；ことを特徴としてい
る。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp lighting device,
The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of load circuits are connected in parallel to an output terminal of the high-frequency generation means; However, the normal discharge lamp is configured to keep lighting;
【００４２】本発明において、負荷回路中の放電ランプ
はその複数が直列接続されたものであってもよい。In the present invention, a plurality of discharge lamps in the load circuit may be connected in series.
【００４３】そうして、本発明においてはいずれかの放
電ランプが寿命末期になっても残余の放電ランプが点灯
を継続しているので、暗転がなく、安全である。Thus, in the present invention, even if one of the discharge lamps reaches the end of its life, the remaining discharge lamps continue to be lit, so that there is no darkening and safety is achieved.
【００４４】請求項５の発明の放電ランプ点灯装置は、
請求項１ないし４のいずれか一記載の放電ランプ点灯装
置において、負荷回路と並列に接続されたインダクタン
スを具備していることを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp lighting device comprising:
The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 4, further comprising an inductance connected in parallel with the load circuit.
【００４５】インダクタンスは、単一機能のインダクタ
ンスだけでなく、他の機能および目的を備えたインダク
タンスであってもよく、たとえばフィラメント加熱トラ
ンスの１次巻線、負荷回路の全光時の開放電圧を調整す
るための昇圧または降圧用のトランスであってもよい。
また、インダクタンスと直列にコンデンサを接続するこ
とにより、インダクタに流れようとする直流をカットし
て不所望な磁気飽和を回避することができる。The inductance may be not only an inductance having a single function but also an inductance having other functions and purposes. For example, the primary winding of the filament heating transformer and the open circuit voltage of the load circuit at the time of all light may be determined. It may be a step-up or step-down transformer for adjustment.
Further, by connecting a capacitor in series with the inductance, it is possible to cut a direct current flowing through the inductor and to avoid undesired magnetic saturation.
【００４６】本発明においては、負荷回路と並列にイン
ダクタンスを接続したことにより、たとえ負荷回路に進
相電流が流れても、上記インダクタンスに流れる遅相電
流によって進相電流を相殺することができ、したがって
本発明によれば、設計の裕度が高くなり、高周波発生手
段のスイッチング手段が進相スイッチングするのを効果
的に防止することができる。In the present invention, since the inductance is connected in parallel with the load circuit, even if a leading current flows through the load circuit, the leading current can be canceled by the lagging current flowing through the inductance. Therefore, according to the present invention, the design latitude is increased, and it is possible to effectively prevent the switching means of the high-frequency generation means from performing phase-advance switching.
【００４７】請求項６の発明の放電ランプ点灯装置は、
請求項１ないし５のいずれか一記載の放電ランプ点灯装
置において、放電ランプの始動時において、動作周波数
の高次の高調波の共振電圧を放電ランプに印加すること
を特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp lighting device,
The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 5, wherein a resonance voltage of a higher harmonic of an operating frequency is applied to the discharge lamp when the discharge lamp is started.
【００４８】本発明においては、始動時のように無負荷
のときに高周波発生手段の動作周波数に対して高次たと
えば３次の共振電圧を発生させるので、スイッチング手
段は共振電圧の３半サイクル目の時にオフ動作をする。In the present invention, a high-order, for example, third-order resonance voltage is generated with respect to the operating frequency of the high-frequency generation means when there is no load such as at the time of starting. It turns off at the time of.
【００４９】なお、高次の高調波としては３次以外の奇
数次の高調波であってもよい。The higher harmonic may be an odd harmonic other than the third harmonic.
【００５０】請求項７の発明の照明装置は、照明装置本
体と；照明装置本体に支持された請求項１ないし６のい
ずれか一記載の放電ランプ点灯装置と；を具備している
ことを特徴としている。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a lighting device comprising: a lighting device main body; and the discharge lamp lighting device according to any one of the first to sixth aspects supported by the lighting device main body. And
【００５１】本発明は、照明器具などの照明装置におい
て、請求項１ないし６の特徴および作用を有している。
照明器具の場合、家庭用、施設用など任意所望の照明器
具に適応する。また、屋内用、屋外用のいずれでもよ
い。According to the present invention, there is provided a lighting apparatus such as a lighting apparatus, which has the features and functions of the first to sixth aspects.
In the case of lighting fixtures, it is suitable for any desired lighting fixtures such as home use and facility use. Further, it may be either indoor or outdoor.
【００５２】本発明において、照明装置とは、放電ラン
プの発光を利用するあらゆる装置を含む。In the present invention, the illuminating device includes any device utilizing the light emission of the discharge lamp.
【００５３】[0053]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００５４】図１は、本発明の放電ランプ点灯装置の第
１の実施形態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention.
【００５５】図において、１は直流電源、２は高周波発
生手段、３は負荷回路、４は制御手段である。In the figure, 1 is a DC power supply, 2 is a high frequency generating means, 3 is a load circuit, and 4 is a control means.
【００５６】直流電源１は、商用交流電源を全波整流回
路にて整流し、チョッパで平滑化する構成である。The DC power supply 1 has a configuration in which a commercial AC power supply is rectified by a full-wave rectifier circuit and smoothed by a chopper.
【００５７】高周波発生手段２は、入力端に直流電源１
が接続され、交互にスイッチング動作を行う一対のスイ
ッチング手段２ａ、２ｂおよびスイッチング手段２ａ、
２ｂのスイッチングを制御する駆動回路２ｃを主体に構
成されている。そして、動作周波数は全光点灯時の周波
数ｆ1が５０ＫＨｚ、調光点灯時の周波数ｆ2が１０５Ｋ
Ｈｚに設定されている。The high frequency generating means 2 has a DC power supply 1
Are connected, and a pair of switching means 2a, 2b and switching means 2a,
The driving circuit 2c mainly controls the switching of the switching circuit 2b. The operating frequency is the frequency f 1 at full light lighting 50 KHz, the frequency f 2 during dimming lighting of 105K
Hz.
【００５８】また、高周波発生手段２は、スイッチング
手段２ａ、２ｂが直流電源１に対して直列接続されたハ
ーフブリッジ形インバータであり、このインバータは電
流共振形に属する。The high-frequency generating means 2 is a half-bridge type inverter in which switching means 2a and 2b are connected in series to the DC power supply 1, and this inverter belongs to a current resonance type.
【００５９】負荷回路３は、高周波発生手段２の出力端
に接続され、放電ランプ３ａ、インダクタンス３ｂ、キ
ャパシタンス３ｃ、３ｄからなる。インダクタンス３ｂ
およびキャパシタンス３ｄは放電ランプ３ａと直列に接
続され、キャパシタンス３ｃは放電ランプと並列に接続
されている。インダクタンスは１．１５ｍＨ、キャパシ
タンス３ｃは２２００ｐＦである。一方、キャパシタン
ス３ｄは０．１μＦであり、直流カット用として作用す
る。負荷回路３の固有共振周波数ｆ0は１００ＫＨｚで
ある。The load circuit 3 is connected to the output terminal of the high-frequency generator 2, and includes a discharge lamp 3a, an inductance 3b, and capacitances 3c and 3d. Inductance 3b
The capacitance 3d is connected in series with the discharge lamp 3a, and the capacitance 3c is connected in parallel with the discharge lamp. The inductance is 1.15 mH and the capacitance 3c is 2200 pF. On the other hand, the capacitance 3d is 0.1 μF, and acts for direct current cut. The natural resonance frequency f 0 of the load circuit 3 is 100 KHz.
【００６０】上記とは別の設計例を次に示す。A design example different from the above is shown below.
【００６１】インダクタンス３ｂが１．３ｍＨ、キャパ
シタンス３ｃが１５００ｐＦ、固有共振周波数が１１４
ＫＨｚ、全光時の周波数が３５ＫＨｚである。なお、使
用した放電ランプ３ａはＦＨＣ３４形蛍光ランプであ
る。The inductance 3b is 1.3 mH, the capacitance 3c is 1500 pF, and the natural resonance frequency is 114.
KHz, the frequency at the time of all light is 35 KHz. The discharge lamp 3a used is an FHC34 type fluorescent lamp.
【００６２】制御手段４は、放電ランプ３ｂを全光点灯
と調光点灯とに変更するための手段で、本実施形態にお
いては高周波発生手段２の出力周波数を変更することに
より、これを行うように構成されている。The control means 4 is a means for changing the discharge lamp 3b between all-light lighting and dimming lighting. In the present embodiment, the control means 4 changes the output frequency of the high-frequency generating means 2 to perform this operation. Is configured.
【００６３】図２は、図１に示す本発明の第１の実施形
態における負荷回路の周波数特性曲線を示すグラフであ
る。FIG. 2 is a graph showing a frequency characteristic curve of the load circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
【００６４】図において、横軸は周波数を、縦軸は出力
電圧を、それぞれ示す。In the figure, the horizontal axis represents the frequency, and the vertical axis represents the output voltage.
【００６５】ｆ0は固有共振周波数、ｆ1は全光点灯時の
周波数、ｆ2は調光点灯時の周波数である。すなわち、
全光点灯時の周波数ｆ1は固有共振周波数ｆ0に比較して
十分に低く、そのときの出力電圧も低い。これに対し
て、調光点灯時の周波数ｆ2は固有共振周波数ｆ0より高
く、その出力電圧は全光点灯時の電圧より高いことを示
している。F 0 is the natural resonance frequency, f 1 is the frequency when all light is turned on, and f 2 is the frequency when dimming is turned on. That is,
Frequency f 1 at all optical lighting is sufficiently lower than the natural resonant frequency f 0, lower output voltage at that time. In contrast, the frequency f 2 during dimming lighting is higher than the natural resonant frequency f 0, the output voltage shows that higher than the voltage at full light illuminated.
【００６６】図３は、図１に示す本発明の放電ランプ点
灯装置の第１の実施形態における負荷回路の負荷特性を
示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing load characteristics of the load circuit in the first embodiment of the discharge lamp lighting device of the present invention shown in FIG.
【００６７】図において、横軸は出力電流を、縦軸は出
力電圧を、それぞれ示す。In the figure, the horizontal axis represents the output current, and the vertical axis represents the output voltage.
【００６８】曲線Ａは全光点灯時の負荷特性曲線であ
り、曲線Ｂは調光点灯時の負荷特性曲線である。A curve A is a load characteristic curve at the time of all-light lighting, and a curve B is a load characteristic curve at the time of dimming lighting.
【００６９】全光点灯時においては開放電圧は低いが、
短絡電流は大きい。When the all light is turned on, the open circuit voltage is low.
The short-circuit current is large.
【００７０】これに対して、調光点灯時においては反対
に開放電圧は大きいが、短絡電流は小さい。On the other hand, at the time of dimming lighting, on the contrary, the open circuit voltage is large, but the short circuit current is small.
【００７１】以上、図１ないし図３を参照して本発明の
第１の実施形態を説明したが、要するに本実施形態は、
全光時の周波数が固有共振周波数より十分に低いので、
インダクタンスのみが限流要素として作用するから、開
放電圧は低くなる。The first embodiment of the present invention has been described with reference to FIGS. 1 to 3.
Since the frequency at all light is sufficiently lower than the natural resonance frequency,
Since only the inductance acts as a current limiting element, the open circuit voltage is low.
【００７２】さて、図３に示すように放電ランプは、正
常時における初期点灯時の動作特性は曲線ａであるが、
寿命の進展に伴って動作特性が図において徐々に上方へ
移動していき、寿命末期時には曲線ｂになっている。す
なわち、放電ランプの寿命末期時には、動作特性により
定まるランプ電圧が負荷特性曲線Ａにより定まる開放電
圧より高くなっているから、動作点を形成することがで
きないので、点灯を維持できないで、消灯する。Now, as shown in FIG. 3, the discharge lamp has an operating characteristic at the time of initial lighting in a normal state as a curve a.
The operating characteristics gradually move upward in the figure with the progress of the life, and at the end of the life, a curve b is shown. That is, at the end of the life of the discharge lamp, since the lamp voltage determined by the operation characteristics is higher than the open-circuit voltage determined by the load characteristic curve A, an operating point cannot be formed.
【００７３】このため、電極近傍のガラスバルブや口
金、ソケットなどが溶融するようなことを回避できる。Therefore, it is possible to prevent the glass bulb, the base, the socket, and the like near the electrode from melting.
【００７４】また、キャパシタンス３ｃの容量を小さく
して固有共振周波数を全光点灯時の周波数より十分に高
く設定することができるので、回路構成がすこぶる簡単
である。Further, since the natural resonance frequency can be set sufficiently higher than the frequency at the time of all-light lighting by reducing the capacitance of the capacitance 3c, the circuit configuration is extremely simple.
【００７５】図４は、本発明の放電ランプ点灯装置の第
２の実施形態を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention.
【００７６】図において、図１と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted.
【００７７】本実施形態は、複数たとえば２個の負荷回
路３、３’を高周波発生手段２の出力端に並列接続した
ものである。放電ランプ３ａ、３ａ’は始動電圧が大差
なければ、異なる消費電力の放電ランプを用いることが
できる。In this embodiment, a plurality of, for example, two load circuits 3, 3 'are connected in parallel to the output terminal of the high frequency generating means 2. Discharge lamps having different power consumption can be used as the discharge lamps 3a and 3a 'if the starting voltages are not significantly different.
【００７８】そうして、本実施形態においては、一方の
放電ランプたとえば３ａが寿命末期になると、後述する
理由により、放電ランプ３ａは、大幅な減光点灯に移行
する。しかし、残余の放電ランプ３ａ’は高周波発生手
段の出力電圧よりランプ電圧が低いので、正常な点灯を
継続する。In this embodiment, when one of the discharge lamps, for example, 3a, reaches the end of its life, the discharge lamp 3a shifts to a greatly dimmed operation for the reason described later. However, since the remaining discharge lamp 3a 'has a lamp voltage lower than the output voltage of the high frequency generating means, normal lighting is continued.
【００７９】図５は、図４に示す本発明の放電ランプ点
灯装置の第２の実施形態における負荷特性を示すグラフ
である。FIG. 5 is a graph showing the load characteristics of the discharge lamp lighting device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG.
【００８０】図において、横軸は出力電流を、縦軸は出
力電圧を、それぞれ示す。In the figure, the horizontal axis represents the output current, and the vertical axis represents the output voltage.
【００８１】図中、曲線Ｃは負荷回路の負荷特性曲線、
曲線ａは放電ランプの正常時の全光点灯における動作特
性曲線、曲線ｂは同じく寿命末期時の動作特性曲線であ
る。すなわち、負荷特性は、出力電流が大きい領域では
出力電圧が低く、出力電流が小さい領域では急激に出力
電圧が高くなるように設定されている。In the figure, a curve C is a load characteristic curve of the load circuit,
Curve a is an operating characteristic curve of the discharge lamp when the light is normally lit by all light, and curve b is an operating characteristic curve at the end of life of the discharge lamp. That is, the load characteristics are set such that the output voltage is low in a region where the output current is large, and is rapidly increased in a region where the output current is small.
【００８２】したがって、放電ランプは全光点灯時には
負荷特性曲線Ｃと動作特性曲線ａの交点Ｘが動作点とな
って正常に作動する。しかし、放電ランプは寿命の進展
に伴って徐々にその動作特性が図において上方向に転移
していき、寿命末期時には曲線ｂになっている。このた
め、放電ランプが寿命末期になると、負荷特性曲線Ｃは
その出力電流が小さい領域において動作特性曲線ｂと交
叉するので、放電ランプは交点Ｙにおいてのみ作動し得
るから、点灯していても大幅な減光状態となり、放電ラ
ンプの電極近傍の異常高温化を未然に防止できる。ま
た、容易に寿命末期に至ったことを認識することができ
る。Therefore, the discharge lamp operates normally with the intersection X of the load characteristic curve C and the operation characteristic curve a at the time of all-light lighting. However, the operating characteristics of the discharge lamp gradually shift upward in the figure as the life of the discharge lamp progresses, and have a curve b at the end of the life. For this reason, when the discharge lamp reaches the end of its life, the load characteristic curve C intersects with the operation characteristic curve b in a region where the output current is small. As a result, an extremely high light near the electrodes of the discharge lamp can be prevented. Further, it is possible to easily recognize that the end of the life has been reached.
【００８３】図６は、従来技術における負荷特性を示す
グラフである。FIG. 6 is a graph showing load characteristics in the prior art.
【００８４】図において、図５と同一部分については説
明を省略する。In the figure, the description of the same parts as in FIG. 5 is omitted.
【００８５】従来技術においては、負荷特性がほぼ円弧
状の曲線Ｃ’となる。このため、放電ランプの寿命末期
時の動作特性曲線ｂと負荷特性曲線Ｃ’との交点Ｙ’の
位置においては、出力電流が正常時の交点Ｘ’における
出力電流に対して大きな差がなく、このため寿命末期に
なると、半波放電によって電極近傍が異常高温になりや
すい。In the prior art, the load characteristic is a substantially arc-shaped curve C '. Therefore, at the position of the intersection Y ′ between the operating characteristic curve b and the load characteristic curve C ′ at the end of the life of the discharge lamp, there is no large difference between the output current at the intersection X ′ when the output current is normal, For this reason, at the end of life, an abnormally high temperature is likely to occur near the electrodes due to half-wave discharge.
【００８６】図７は、図４に示す本発明の放電ランプ点
灯装置の第２の実施形態における負荷回路の周波数特性
を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the frequency characteristic of the load circuit in the discharge lamp lighting device according to the second embodiment of the present invention shown in FIG.
【００８７】図において、横軸は周波数を、縦軸は出力
電圧を、それぞれ示す。In the figure, the horizontal axis represents the frequency, and the vertical axis represents the output voltage.
【００８８】本実施形態にあっては、始動時（無負荷
時）において、負荷回路の固有共振周波数ｆ0に対して
ｆ0／３の周波数のときに相対的に小さな低次の共振が
現れる。このｆ0／３の近傍に始動時の出力周波数を設
定すると、第３次高調波の共振が発生し、しかも遅れ位
相のスイッチングを実現できることが分かった。[0088] In the present embodiment, at the start (no load), a relatively small low-order resonance appears at a frequency of f 0/3 with respect to the natural resonant frequency f 0 of the load circuit . Setting the output frequency at the start in the vicinity of the f 0/3, the resonance of the third harmonic wave is generated, moreover been found that the switching of the delay phase can be realized.
【００８９】図８は、図４に示す本発明の放電ランプ点
灯装置の第２の実施形態において始動時にスイッチング
手段を通流する電流波形を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing a waveform of a current flowing through the switching means at the time of starting in the second embodiment of the discharge lamp lighting device of the present invention shown in FIG.
【００９０】図において、横軸は時間を、縦軸は電流
を、それぞれ示す。In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents current.
【００９１】時間ｔ0はスイッチング手段のオン時、時
間ｔ1はオフ時をそれぞれ示す。すなわち、始動時（無
負荷時）において、スイッチング手段がオンすると、高
周波発生手段の動作周波数に対して第３次の高調波の共
振が起こり、その共振電流がスイッチング手段を通流す
る。Time t 0 indicates when the switching means is on, and time t 1 indicates when it is off. That is, when the switching means is turned on at the time of starting (when no load is applied), resonance of the third harmonic occurs with respect to the operating frequency of the high-frequency generation means, and the resonance current flows through the switching means.
【００９２】したがって、３半サイクル目の電流が通流
している時にスイッチング手段はオフする。この際の電
流の位相は遅れであるから、スイッチング手段への負担
は少ないにもかかわらず、第３次の共振によって、所望
の程度に高い開放電圧を得ることができる。このため、
放電ランプの始動が容易となる。Therefore, the switching means is turned off when the third half cycle current is flowing. At this time, since the phase of the current is delayed, the third-order resonance can obtain a desired high open-circuit voltage despite a small load on the switching means. For this reason,
The starting of the discharge lamp becomes easy.
【００９３】図９は、従来技術における始動時にスイッ
チング手段を通流する電流波形を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing a current waveform flowing through the switching means at the time of starting according to the prior art.
【００９４】図において、図８と同一部分は説明を省略
する。In the figure, description of the same parts as in FIG. 8 will be omitted.
【００９５】図から理解できるように、高次の共振は発
生しないから、スイッチング手段は１半サイクル目でオ
フする。したがって、開放電圧を共振によって高めるこ
とはできない。As can be understood from the figure, since no higher-order resonance occurs, the switching means is turned off in the first half cycle. Therefore, the open circuit voltage cannot be increased by resonance.
【００９６】図１０は、本発明の放電ランプ点灯装置の
第３の実施形態を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a third embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention.
【００９７】図において、図４と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。In the figure, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted.
【００９８】本実施形態は、負荷回路３、３’と並列に
インダクタンス５を接続しているとともに、駆動回路２
ｃの具体回路を示している点において異なる。In the present embodiment, while the inductance 5 is connected in parallel with the load circuits 3 and 3 ', the driving circuit 2
The difference is that a specific circuit of c is shown.
【００９９】すなわち、インダクタンス５は、キャパシ
タンス６と直列接続されたうえで、負荷回路３、３’と
並列接続されている。That is, the inductance 5 is connected in series with the capacitance 6 and then connected in parallel with the load circuits 3, 3 '.
【０１００】なお、キャパシタンス６は直流カット用で
ある。The capacitance 6 is for DC cut.
【０１０１】駆動回路２ｃは、発振器２ｃ１、基準電位
源２ｃ２、比較器２ｃ３およびインバータ２ｃ４からな
る。The driving circuit 2c includes an oscillator 2c1, a reference potential source 2c2, a comparator 2c3, and an inverter 2c4.
【０１０２】そうして、負荷回路３、３’と並列接続さ
れたインダクタンス５には遅れ電流が流れるので、たと
えば負荷回路に多少の進相電流が流れたとしても、相殺
されて高周波発生手段２には確実に遅れ電流を流すこと
ができる。Since a delay current flows through the inductance 5 connected in parallel with the load circuits 3 and 3 ', even if a small amount of phase advance current flows through the load circuit, the delay current is canceled and the high frequency generation means 2 is canceled. , A delay current can flow reliably.
【０１０３】また、駆動回路２ｃは、発振器２ｃ１の出
力と基準電位源２ｃ２とを比較器２ｃ３で比較して第１
の駆動信号を形成し、スイッチング手段２ｂの制御極に
供給する。さらに、インバータ２ｃ４で第１の駆動信号
を反転させて第２の駆動信号を形成し、スイッチング手
段２ａの制御極に供給する。The drive circuit 2c compares the output of the oscillator 2c1 with the reference potential source 2c2 by the comparator 2c3 to make the first
Is formed and supplied to the control pole of the switching means 2b. Further, the inverter 2c4 inverts the first drive signal to form a second drive signal, which is supplied to the control pole of the switching means 2a.
【０１０４】図１１は、図１０に示す本発明の放電ラン
プ点灯装置の第３の実施形態における無負荷時に各部に
流れる電流の波形図である。FIG. 11 is a waveform diagram of the current flowing to each part at the time of no load in the third embodiment of the discharge lamp lighting device of the present invention shown in FIG.
【０１０５】図において、イは負荷回路３、３’に流れ
る電流ｉLを、ロはインダクタンス５に流れる電流ｉ
Iを、ハはスイッチング手段２ａ、２ｂに流れる電流ｉS
を、それぞれ示している。In the figure, a is a current i L flowing through the load circuits 3 and 3 ′, and b is a current i L flowing through the inductance 5.
And I is the current i S flowing through the switching means 2a, 2b.
Are respectively shown.
【０１０６】図は、負荷回路に流れる電流ｉLをタイミ
ングの基準にしているが、電流ｉLは進相電流である。In the figure, the current i L flowing through the load circuit is used as a reference for timing, but the current i L is a leading phase current.
【０１０７】これに対して、電流ｉIは遅相電流であ
る。On the other hand, the current i I is a lag current.
【０１０８】スイッチング手段２ａ、２ｂに流れる電流
ｉSは、電流ｉLとｉIの合成電流であるから、両者を適
当に設定することにより、図示のように遅相電流にな
る。Since the current i S flowing through the switching means 2a, 2b is a combined current of the currents i L and i I , by setting both appropriately, the current becomes a lagging current as shown.
【０１０９】図１２は、本発明の放電ランプ点灯装置の
第４の実施形態を示す回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention.
【０１１０】図において、図１０と同一部分については
同一符号を付して説明は省略する。In the figure, the same parts as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted.
【０１１１】本実施形態は、インダクタンス５’が昇圧
トランスを兼ねている点において異なる。The present embodiment is different in that the inductance 5 'also serves as a step-up transformer.
【０１１２】すなわち、インダクタンス５’は、１次巻
線５ａ’をキャパシタンス６’を介して高周波発生手段
２の出力端に接続し、２次巻線５ｂ’を１次巻線５ａ’
と直列接続して負荷回路３、３’と並列接続している。
したがって、インダクタンス５’は単巻トランス形の昇
圧トランスを構成している。That is, the inductance 5 'is such that the primary winding 5a' is connected to the output terminal of the high frequency generator 2 via the capacitance 6 ', and the secondary winding 5b' is connected to the primary winding 5a '.
And connected in parallel with the load circuits 3 and 3 '.
Therefore, the inductance 5 'constitutes a single-turn transformer type step-up transformer.
【０１１３】そうして、本実施形態においては、昇圧ト
ランスによって負荷回路３、３’の要求する電圧に整合
させることができるとともに、昇圧トランスの１次巻線
５ａ’を流れる遅れの励磁電流をスイッチング手段に通
流させることができる。Thus, in the present embodiment, the voltage required by the load circuits 3, 3 'can be matched by the step-up transformer, and the delayed exciting current flowing through the primary winding 5a' of the step-up transformer is reduced. It can be passed through the switching means.
【０１１４】図１３は、本発明の放電ランプ点灯装置の
第５の実施形態を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention.
【０１１５】図において、図１０と同一部分については
同一符号を付して説明は省略する。In the figure, the same parts as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted.
【０１１６】本実施形態は、インダクタンス５”がフィ
ラメント加熱トランスを兼ねている点において異なる。The present embodiment is different in that the inductance 5 ″ also serves as a filament heating transformer.
【０１１７】すなわち、インダクタンス５”は、１次巻
線５ａ”をキャパシタンス６を介して高周波発生手段２
の出力端に接続し、放電ランプ３、３’のフィラメント
電極の数に等しい数の２次巻線ａ、ｂ、ｃ、ｄを放電ラ
ンプ３、３’のフィラメント電極ａ、ｂ、ｃ、ｄに接続
している。That is, the inductance 5 ″ is obtained by connecting the primary winding 5 a ″ to the high-frequency
And the same number of secondary windings a, b, c, d as the number of filament electrodes of the discharge lamps 3, 3 'are connected to the filament electrodes a, b, c, d of the discharge lamps 3, 3'. Connected to
【０１１８】そうして、本実施形態においては、放電ラ
ンプ３、３’のフィラメント電極ａ、ｂ、ｃ、ｄをイン
ダクタんすであるフィラメント加熱トランスにより加熱
してラピッドスタート形に構成できるとともに、フィラ
メント加熱トランスの１次巻線５ａ”に流れる遅れの励
磁電流をスイッチング手段２ａ、２ｂに通流させること
ができる。Thus, in the present embodiment, the filament electrodes a, b, c, and d of the discharge lamps 3 and 3 'can be heated by the filament heating transformer, which is an inductor, to form a rapid start type. The delayed exciting current flowing through the primary winding 5a ″ of the filament heating transformer can be passed through the switching means 2a, 2b.
【０１１９】図１４は、本発明の照明装置の一実施形態
を示す概念図である。FIG. 14 is a conceptual diagram showing an embodiment of the lighting device of the present invention.
【０１２０】本実施形態は、細管形の放電ランプ３ａ
１、３ａ２を用いた家庭用の天井直付形照明器具であ
る。This embodiment is directed to a discharge lamp 3a of a thin tube type.
This is a home-use ceiling-mounted lighting fixture using 1, 3a2.
【０１２１】図において、７はシャーシ、８は反射板、
９は点灯装置、１０は透光カバーである。In the figure, 7 is a chassis, 8 is a reflector,
9 is a lighting device, and 10 is a translucent cover.
【０１２２】シャーシ７は、円形の浅皿状をなし、天井
に取り付ける手段を備えているとともに、透光カバー１
０を装着するための機構を有している。The chassis 7 has a circular shallow dish shape, has means for attaching to the ceiling, and has a light-transmitting cover 1.
0 is provided.
【０１２３】反射板８は、極力浅く形成されるととも
に、放電ランプ３ａ１、３ａ２の発光をなるべく透光カ
バー１０の面の輝度が均一になるように反射する形状に
成形されている。The reflecting plate 8 is formed to be as shallow as possible and shaped so as to reflect the light emitted from the discharge lamps 3a1 and 3a2 so that the brightness of the surface of the translucent cover 10 is as uniform as possible.
【０１２４】点灯装置９は、放電ランプを除いた負荷回
路、高周波発生手段および直流電源からなり、シャーシ
７および反射板８の間に形成される空間内に配設されて
いる。The lighting device 9 comprises a load circuit excluding a discharge lamp, a high-frequency generating means, and a DC power supply, and is disposed in a space formed between the chassis 7 and the reflector 8.
【０１２５】透光カバー１０は、シャーシ７の下面に配
設されて放電ランプ３ａ１、３ａ２および反射板８など
を包囲している。The translucent cover 10 is disposed on the lower surface of the chassis 7 and surrounds the discharge lamps 3a1, 3a2, the reflector 8, and the like.
【０１２６】ところで、放電ランプ３ａ１、３ａ２は、
管外径が１６．５ｍｍの細管で、かつ環形の蛍光ランプ
を用いている。この蛍光ランプは形名がＦＨＣ２７およ
びＦＨＣ３４で、それぞれを全光点灯において３８Ｗ、
４８Ｗの高出力点灯するように点灯装置９が構成されて
いる。By the way, the discharge lamps 3a1 and 3a2 are
A ring-shaped fluorescent lamp having a tube diameter of 16.5 mm and a ring shape is used. The fluorescent lamps are model names FHC27 and FHC34, each of which is 38 W when all light is turned on.
The lighting device 9 is configured to perform 48 W high output lighting.
【０１２７】そうして、本実施形態の照明器具は、従来
の一般形の蛍光ランプが管外径２９ｍｍであるのに対し
て、上記のように管外径が１６．５ｍｍなので、器具高
さを平均４０％小さくでき、すこぶる薄形にできるの
で、マンションに見られるように比較的低い天井高さの
室内に設置しても圧迫感がない。また、定格寿命は一般
形の蛍光ランプが６０００時間であるのに対して、９０
００時間なので、１．５倍になる。さらに、従来細管の
放電ランプにおいて深刻な問題を提起しやすい寿命末期
の異常温度上昇による溶融の心配がないことは既述のと
おりである。Thus, the lighting fixture of the present embodiment has a tube outer diameter of 16.5 mm as described above, while the conventional general fluorescent lamp has a tube outer diameter of 29 mm. Can be reduced by an average of 40% and can be made extremely thin, so there is no feeling of oppression even when installed in a room with a relatively low ceiling height as seen in apartments. The rated life of a general fluorescent lamp is 6000 hours, whereas the rated life is 90 hours.
Because it is 00 hours, it is 1.5 times. Further, as described above, there is no fear of melting due to an abnormal temperature rise at the end of life which tends to pose a serious problem in a conventional discharge lamp of a thin tube.
【０１２８】[0128]
【発明の効果】請求項１ないし６の各発明によれば、た
とえ細管の放電ランプであっても複雑な保護回路を用い
ることなく、寿命末期時に放電ランプを減光ないし消灯
させることにより、ガラスバルブ、口金、ソケットなど
が溶融するのを未然に防止する放電ランプ点灯装置を提
供することができる。According to the first to sixth aspects of the present invention, even if the discharge lamp is a thin tube, the discharge lamp is dimmed or turned off at the end of its life without using a complicated protection circuit. It is possible to provide a discharge lamp lighting device that prevents a bulb, a base, a socket, and the like from being melted.
【０１２９】請求項２の発明によれば、加えて放電ラン
プと並列接続されたキャパシタンスの容量を小さくする
ことにより、構成が簡単でありながら、特別な保護回路
を設けることなく、寿命末期時の保護動作が確実な放電
ランプ点灯装置を提供することができる。According to the second aspect of the present invention, in addition, by reducing the capacitance of the capacitance connected in parallel with the discharge lamp, the structure at the end of life can be simplified without providing a special protection circuit. It is possible to provide a discharge lamp lighting device having a reliable protection operation.
【０１３０】請求項３の発明によれば、加えて全光点灯
時における高周波発生手段の動作周波数を負荷回路の固
有共振周波数ｆ0の１／３ないし１／２にしたことによ
り、スイッチング手段が進相動作をしないようにした放
電ランプ点灯装置を提供することができる。According to the third aspect of the present invention, the operating frequency of the high frequency generating means at the time of all-light lighting is set to be 1/3 to 1/2 of the natural resonance frequency f 0 of the load circuit. It is possible to provide a discharge lamp lighting device that does not perform a phase leading operation.
【０１３１】請求項４の発明によれば、加えて複数の負
荷回路を高周波発生手段の出力端に並列接続したことに
より、寿命末期になった放電ランプは減光ないし消灯す
るが、正常な放電ランプは引き続き点灯するので、暗転
することがない放電ランプ点灯装置を提供することがで
きる。According to the invention of claim 4, in addition to the fact that a plurality of load circuits are connected in parallel to the output terminal of the high-frequency generating means, the discharge lamp at the end of its life is dimmed or extinguished. Since the lamp is continuously lit, it is possible to provide a discharge lamp lighting device that does not darken.
【０１３２】請求項５の発明によれば、加えて負荷回路
と並列にインダクタンスを接続したことにより、遅れの
電流をスイッチング手段に通流させるので、スイッチン
グ手段が進相動作になりにくくて、設計の裕度の高い放
電ランプ点灯装置を提供することができる。According to the fifth aspect of the present invention, since an inductance is connected in parallel with the load circuit, a delayed current flows through the switching means. And a discharge lamp lighting device having a high tolerance can be provided.
【０１３３】請求項６の発明によれば、加えて放電ラン
プの始動時に高次の高調波の共振電圧を発生させること
により、始動を容易にした放電ランプ点灯装置を提供す
ることができる。According to the invention of claim 6, in addition to the above, a discharge lamp lighting device that facilitates starting can be provided by generating a high-order harmonic resonance voltage when starting the discharge lamp.
【０１３４】請求項７の発明によれば、請求項１ないし
６の効果を有する照明装置を提供することができる。According to the invention of claim 7, it is possible to provide a lighting device having the effects of claims 1 to 6.
【図１】本発明の放電ランプ点灯装置の第１の実施形態
を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a discharge lamp lighting device according to the present invention.
【図２】図１に示す本発明の放電ランプ点灯装置の第１
の実施形態における負荷回路の周波数特性を示すグラフFIG. 2 shows a first example of the discharge lamp lighting device of the present invention shown in FIG.
Showing the frequency characteristics of the load circuit in the embodiment of FIG.
【図３】図１に示す本発明の放電ランプ点灯装置の第１
の実施形態における負荷特性を示すグラフFIG. 3 shows a first example of the discharge lamp lighting device of the present invention shown in FIG.
Showing load characteristics in the embodiment of FIG.
【図４】本発明の放電ランプ点灯装置の第２の実施形態
を示す回路図FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the discharge lamp lighting device of the present invention.
【図５】図４に示す本発明の放電ランプ点灯装置の第２
の実施形態における負荷特性を示すグラフFIG. 5 shows a second example of the discharge lamp lighting device of the present invention shown in FIG.
Showing load characteristics in the embodiment of FIG.
【図６】従来技術における負荷特性を示すグラフFIG. 6 is a graph showing load characteristics according to the related art.
【図７】図４に示す本発明の放電ランプ点灯装置の第２
の実施形態における負荷回路の周波数特性を示すグラフFIG. 7 shows a second example of the discharge lamp lighting device of the present invention shown in FIG.
Showing the frequency characteristics of the load circuit in the embodiment of FIG.
【図８】図４に示す本発明の放電ランプ点灯装置の第２
の実施形態において始動時にスイッチング手段を通流す
る電流波形を示すグラフFIG. 8 shows a second example of the discharge lamp lighting device of the present invention shown in FIG.
A graph showing a current waveform flowing through the switching means at the time of starting in the embodiment of FIG.
【図９】従来技術における始動時にスイッチング手段を
通流する電流波形を示すグラフFIG. 9 is a graph showing a current waveform flowing through the switching means at the time of startup in the prior art.
【図１０】本発明の放電ランプ点灯装置の第３の実施形
態を示す回路図FIG. 10 is a circuit diagram showing a third embodiment of the discharge lamp lighting device of the present invention.
【図１１】図１０に示す本発明の放電ランプ点灯装置の
第３の実施形態における無負荷時に各部に流れる電流の
波形図FIG. 11 is a waveform diagram of a current flowing to each part when there is no load in the third embodiment of the discharge lamp lighting device of the present invention shown in FIG.
【図１２】本発明の放電ランプ点灯装置の第４の実施形
態を示す回路図FIG. 12 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the discharge lamp lighting device of the present invention.
【図１３】本発明の放電ランプ点灯装置の第５の実施形
態を示す回路図FIG. 13 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the discharge lamp lighting device of the present invention.
【図１４】本発明の照明装置の一実施形態を示す概念図FIG. 14 is a conceptual diagram showing one embodiment of a lighting device of the present invention.
１…直流電源 ２…高周波発生手段 ２ａスイッチング手段… ２ｂ…スイッチング手段 ２ｃ…駆動回路 ３…負荷回路 ３ａ…放電ランプ ３ｂ…インダクタンス ３ｃ…キャパシタンス ３ｄ…キャパシタンス ４…制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC power supply 2 ... High frequency generating means 2a Switching means 2b ... Switching means 2c ... Drive circuit 3 ... Load circuit 3a ... Discharge lamp 3b ... Inductance 3c ... Capacitance 3d ... Capacitance 4 ... Control means
フロントページの続き (72)発明者 高橋 啓二 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内 (72)発明者 仲矢 文則 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内Continuation of the front page (72) Inventor Keiji Takahashi 4-3-1 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Litec Corporation (72) Inventor Fuminori Nakaya 4-3-1 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Litec Co., Ltd.
Claims (7)
シタンスを含む負荷回路と；放電ランプの全光点灯時に
は負荷回路の固有共振周波数より十分低い周波数の高周
波出力を発生するとともに、調光点灯時には固有共振周
波数より高い周波数の高周波を発生して、負荷回路に高
周波出力を供給する高周波発生手段と；全光点灯および
調光点灯を設定する制御手段と；を具備していることを
特徴とする放電ランプ点灯装置。1. A load circuit including a discharge lamp, an inductance and a capacitance; a high-frequency output having a frequency sufficiently lower than a natural resonance frequency of the load circuit when the discharge lamp is illuminated by all light; A discharge lamp lighting device comprising: a high frequency generating means for generating a high frequency high frequency and supplying a high frequency output to a load circuit; and a control means for setting all-light lighting and dimming lighting. .
列接続されたインダクタンスおよび放電ランプと並列接
続された小容量のキャパシタンスを含むことによって、
全光時の動作周波数に対して固有共振周波数が十分に高
く設定されていることを特徴とする請求項１記載の放電
ランプ点灯装置。The load circuit includes a discharge lamp, an inductance connected in series with the discharge lamp, and a small capacitance connected in parallel with the discharge lamp.
2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the natural resonance frequency is set sufficiently higher than the operating frequency in all light.
数ｆが負荷回路の固有共振周波数をｆ0としたとき、下
式を満足していることを特徴とする請求項１または２記
載の放電ランプ点灯装置。 ｆ0／３≦ｆ≦ｆ0／２3. The high-frequency generating means satisfies the following expression when the operating frequency f when all light is turned on is a natural resonance frequency of the load circuit f 0. Discharge lamp lighting device. f 0/3 ≦ f ≦ f 0/2
出力端に並列接続されており；寿命末期になった放電ラ
ンプは減光ないし消灯するが、正常な放電ランプは点灯
し続けるように構成されている；ことを特徴とする請求
項１ないし３のいずれか一記載の放電ランプ点灯装置。4. A plurality of load circuits are connected in parallel to the output terminal of the high-frequency generating means; a discharge lamp that has reached the end of its life is dimmed or turned off, but a normal discharge lamp is kept lit. The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge lamp lighting device is configured.
スを具備していることを特徴とする請求項１ないし４の
いずれか一記載の放電ランプ点灯装置。5. The discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising an inductance connected in parallel with the load circuit.
の高次の共振電圧を放電ランプに印加することを特徴と
する請求項１ないし５のいずれか一記載の放電ランプ点
灯装置。6. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein a high-order resonance voltage of an operating frequency is applied to the discharge lamp when starting the discharge lamp.
た請求項１ないし６のいずれか一記載の放電ランプ点灯
装置と；を具備していることを特徴とする照明装置。7. A lighting device comprising: a lighting device main body; and the discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 6 supported by the lighting device main body.
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|---|---|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100387689B1 (en) * | 1999-06-10 | 2003-06-18 | 도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤 | High pressure discharge lamp lighting device and lighting device |
| JP2006032032A (en) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Matsushita Electric Works Ltd | Dimmer |
| KR100828257B1 (en) | 2007-03-30 | 2008-05-07 | 주식회사 현대오토넷 | Lamp driving circuit for generating a stable lamp driving voltage regardless of variations of input voltage |
-
1997
- 1997-04-17 JP JP10001997A patent/JP3965718B2/en not_active Expired - Fee Related
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