JPH10312895A - 放電灯の点灯回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電灯の交流点灯を行う点灯回路においてリ
ーク時の交流波の極性を制御することで電力損失を低減
し、回路を保護する。 【解決手段】 交流出力によって点灯する放電灯７の点
灯回路１において、放電灯７の電極にリークが生じたか
否かを検出する検出手段５を設け、該検出手段５によっ
て放電灯の一方の電極だけにリークが生じたことが検出
された場合に、極性規定手段６によって、リークが起き
ていない方の電極が高電位となるように放電灯への供給
電圧の極性を規定する。例えば、放電灯が点灯状態であ
るか否かを検出する点灯状態検出手段３１を設け、これ
によって放電灯の状態が点灯状態でない状態に変化した
と判断した場合に、リークの起きていない電極が高電位
となるよう規定し、交流波の１周期内においてリーク状
態が現出する時間的割合を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯の電流リー
クに対処するための点灯回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近時、車輌用灯具の光源として小型の放
電灯（例えば、メタルハライドランプ）が注目されてお
り、例えば、図１２に示すように、点灯回路ａの構成と
して、直流電源ｂ、スイッチング電源回路ｃ、直流−交
流変換回路ｄを備えたものが知られている。

【０００３】この回路では直流電源ｂに基づいてスイッ
チング電源回路ｃにより得られる直流電圧を、直流−交
流変換回路ｄによって矩形波交流電圧に変換した後、限
流用の誘導性素子ｅを介して放電灯ｆに供給する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、放電灯の一
方の電極が導電性部材等に接触したり、電極に水等がか
かってしまったために電流リークが起きた場合に、従来
の点灯回路では電力損失が増大し、回路の発熱等が惹き
起こされる虞がある。

【０００５】例えば、図１２に示すように、放電灯ｆの
接続端子をｇａ、ｇｂとすると、ｇａが低電位でｇｂが
高電位であるときには、出力電流が矢印に示すようラン
プ電流ＩＬとリーク電流Ｉｒに分流する。

【０００６】この時、点灯回路ａは放電灯ｆに流れる電
流若しくはその相当電流を検出して放電灯の電力制御を
行おうとするが（例えば、スイッチング電源回路ｃと直
流−交流変換回路ｄとの間に設けられた検出抵抗ｈによ
りランプ電流を検出する等。）、リーク電流Ｉｒがリー
ク時の等価抵抗Ｒ（あるいは等価インピーダンス）を通
ってグランドに流れるため、この分の電力が無駄になる
と同時に、当該リーク電流Ｉｒは検出されないことにな
る。従って、放電灯ｆを、例えば、定格電力で点灯させ
ようとした時に、点灯回路ａが出力する電力がリーク電
流によって定格電力より大きくなってしまう。

【０００７】そして、交流点灯ではこのリーク状態が交
流波の１周期毎に繰り返されるため、デューティーサイ
クル５０％の割合で電力損失が生じることになる。

【０００８】また、放電灯の点灯初期において、放電灯
の点灯を検出した後、直流電圧を所定期間に亘って点灯
周波数より低い周波数でもって極性毎に交互に供給する
ようにした所謂直流点灯制御を採用した点灯回路にあっ
ては、リークの発生によってランプ電流が減少したため
に放電灯が不点灯状態に陥ったと判断された場合には、
直流点灯の期間が連続的に発生するため、リーク状態が
当該期間を１周期として繰り返され、やはりデューティ
ーサイクル５０％の割合で電力損失が生じることにな
る。また、仮りにリーク時におけるランプ電流の減少に
よって放電灯が不点灯状態に陥らなかったとしても、上
記のようにリーク状態が交流波の１周期毎に繰り返され
ることになる。

【０００９】よって、このような状況をそのまま放置し
ておくと、著しい電力損失を生じたり、回路の熱破壊等
に繋がる虞がある。

【００１０】本発明は、放電灯の交流点灯を行う点灯回
路においてリーク時の交流波の極性を制御することで電
力損失を低減し、回路を保護することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
解決するために、放電灯の電極に電流リークが生じたか
否かを検出する検出手段と、該検出手段によって放電灯
の一方の電極だけにリークが生じたことが検出された場
合に、リークが起きていない方の電極が高電位となるよ
うに放電灯への供給電圧の極性を規定する極性規定手段
とを設けたものである。

【００１２】本発明によれば、リークが検出された場合
にリークが起きていない方の電極が高電位となるように
放電灯への供給電圧の極性が規定されるため、供給電圧
が当該極性と反対の極性を有する期間が短くなり、放電
灯に供給される交流波の１周期内においてリーク状態の
占める時間的割合（デューティーサイクル）が低減され
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る点灯回路１の
基本構成を示すものであり、直流電源を用いた場合の構
成を示している。

【００１４】点灯回路１は、直流電源回路２、交流出力
回路３、起動回路４、検出手段５、極性規定手段６を備
えている。

【００１５】直流電源回路２は、直流電源２ａからの電
圧に基づいて所望の直流電圧を生成してこれを後段の交
流出力回路３に送出するものであり、例えば、スイッチ
ング電源回路の構成を用いることができ、チョッパー
型、フォワード型、フライバック型、ハーフブリッジ
型、フルブリッジ型等の既知の構成を用いることができ
る。

【００１６】交流出力回路３は、放電灯７に供給する交
流電圧を生成するものであり、点灯回路１では直流−交
流変換回路である。例えば、複数の３端子半導体スイッ
チ素子を対にしてブリッジ型の構成とし、各半導体スイ
ッチ素子を複数の組みに分けてそれらの相反的なスイッ
チング制御を行うことで矩形波を出力するようにした回
路等が挙げられる。

【００１７】起動回路４は、放電灯７への起動パルスを
発生してこれを上記交流出力回路３の出力電圧に重畳し
て、交流出力端子８と８′との間に接続された放電灯７
に印加することによって、放電灯７に起動をかけるため
の回路である。

【００１８】検出手段５は、放電灯７の電極にリークが
生じたか否かを検出するために設けられており、電流／
電圧検出回路９あるいは９′からの検出信号に基づいて
リークの有無や程度を判断する。

【００１９】電流／電圧検出回路９は放電灯７のランプ
電圧及び／又はランプ電流の相当信号を得るための回路
であり、例えば、図示するように直流電源回路２と交流
出力回路３との間に設けられて、電圧検出用の分圧抵抗
１０、１０′により直流電源回路２の出力電圧を検出し
たり、電流検出用のシャント抵抗１１によって直流電源
回路２の出力電流を検出する。また、電流／電圧検出回
路９′は、同図に２点鎖線で示すように交流出力回路３
より後段側に設けられて、放電灯７のランプ電圧やラン
プ電流を直接検出する（起動回路４等の内部に設けられ
た電流／電圧検出回路を流用することができる場合に
は、電流／電圧検出回路９′は不要である。）。尚、こ
れらの検出回路９、９′によって得られる信号は、直流
電源回路２の出力電圧を制御することによって放電灯７
の電力制御を行う（例えば、放電灯７の点灯初期にはそ
の発光を促進して放電灯７の始動時間や再始動時間の短
縮化を図ったり、放電灯の光束が安定した以後は放電灯
を定格電力で点灯させる等。）ための制御回路の基礎情
報として利用されることが多いので、この場合には検出
回路９、９′を検出手段５だけのために設ける必要はな
い。

【００２０】リーク検出には、例えば、下記に示す方法
を挙げられる。

【００２１】（Ｉ）ランプ電流の低下状態が所定時間以
上継続したときにリークが発生したと判断する方法 （ＩＩ）交流波形の極性反転時におけるランプ電流の差
が所定値より大きい場合にリークが発生したと判断する
方法 （ＩＩＩ）ランプ電流が放電灯の正常点灯に必要な電流
値未満に低下したときにリークが発生したと判断する方
法。

【００２２】先ず、方法（Ｉ）は電流リークによるラン
プ電流の低下及びその時間からリークの有無を判断する
ものであり、例えば、図２の検出回路１２に示すよう
に、シャント抵抗１１による検出電流を差動増幅アンプ
１３で増幅した後、その出力をコンパレータ１４のプラ
ス入力端子に供給する。尚、差動増幅アンプ１３を構成
する演算増幅器の非反転入力端子には、シャント抵抗１
１の一端に接続された分圧抵抗を介して電圧が入力さ
れ、また、その反転入力端子にはシャント抵抗１１の他
端に接続された抵抗を介して電圧が入力されるように構
成されており、シャント抵抗１１によって電圧変換され
た検出信号が増幅される。

【００２３】コンパレータ１４の２つの入力端子間には
ダイオード１５と抵抗１６との直列回路が介挿されると
ともに、抵抗１６の一端がコンパレータ１４のマイナス
入力端子に接続され、抵抗１７とコンデンサ１８との並
列回路を介して接地されている。

【００２４】コンパレータ１４の出力信号は２入力ＯＲ
（論理和）ゲート１９の一方の入力信号として供給さ
れ、該ＯＲゲート１９の出力信号は後段のカウンタ２０
のリセット端子（Ｒ）に供給される。

【００２５】カウンタ２０のクロック信号入力端子（Ｃ
Ｋ）にはクロック信号発生回路２１からのクロック信号
（φ）が入力され、また、カウンタ２０における所定段
数の出力端子（Ｑｎ）が上記ＯＲゲート１９の残りの入
力端子に供給されるとともに当該端子からリーク異常の
如何を示す検出信号（以下、これを「Ｓｒ」と記す。）
が出力される。

【００２６】図３は検出回路１２の各部の波形を示した
ものであり、「Ｓｉ」がシャント抵抗１１や差動増幅ア
ンプ１３によるランプ電流の検出信号、「Ｓｃ」がコン
パレータ１４の出力信号、「Ｓ＿Ｑｎ」がカウンタ２０
の出力信号をそれぞれ示している。

【００２７】この検出回路１２では、リーク発生時にラ
ンプ電流が急激に低下して、この状態がカウンタ２０で
設定した時間（これを「Ｔｗ」と記す。）内に正常状態
（ランプ電流が所定値以上である状態）に復帰しない場
合にカウンタ２０のＱｎ端子からＨ（ハイ）信号が出力
されて該カウンタ２０がリセットされる。また、ランプ
電流の低下状態から正常状態への復帰がカウンタ２０の
設定時間Ｔｗ内に行われる場合には、コンパレータ１４
の出力するＨ信号がＯＲゲート１９を介してカウンタ２
０をリセットする。

【００２８】尚、ランプ電流の低下についての判断基準
は上記抵抗１７及びコンデンサ１８により規定される時
定数によって調整することができる。

【００２９】また、検出回路１２では、検出信号Ｓｒと
して２値化された信号値を得るようにしたが、カウンタ
２０から複数段位の出力信号を得るようにすれば、リー
クの度合に応じた多値の信号値を得ることができる。

【００３０】次に方法（ＩＩ）は、交流波形に係る極性
信号（例えば、交流出力回路３が出力する矩形波の極性
を規定する信号等。）を利用してランプ電流についての
サンプリングを行い、その差の大小からリークの発生を
判断するものである。

【００３１】例えば、図４の検出回路２２に示すよう
に、上記ランプ電流の検出信号Ｓｉを２つのサンプルホ
ールド回路２３、２３′にそれぞれ入力し、上記極性信
号（これを「Ｓｐ」と記す。）をサンプリング信号（あ
るいはサンプリングパルス）としてこれらに供給する。
そして、サンプルホールド回路２３、２３′の各出力信
号を比較回路２４に送出して両者を比較し、比較結果を
遅延回路２５を介して検出信号Ｓｒとして出力するとと
もに、当該信号をサンプルホールド回路２３、２３′へ
のリセット信号とする。

【００３２】この検出回路２２では、例えば、サンプル
ホールド回路２３が極性信号Ｓｐの立ち上がり若しくは
Ｈレベルの時点でランプ電流の検出値を保持し、また、
サンプルホールド回路２３′が極性信号Ｓｐの立ち下が
り若しくはＬ（ロー）レベルの時点でランプ電流の検出
値を保持するようにし、両者の保持値を比較して、これ
が所定の閾値より大きい場合に検出信号ＳｒをＨ信号と
し、サンプルホールド回路２３、２３′をリセットす
る。つまり、サンプルホールド値の差がリークの度合に
相当する。尚、このような検出法は、ランプ電流の検出
値をＡ（Ａｎａｌｏｇｕｅ）−Ｄ（Ｄｉｇｉｔａｌ）変
換することによってマイクロコンピュータ等の計算手段
を用いて容易に判定処理を行うことができるという利点
がある。

【００３３】方法（ＩＩＩ）は、ランプ電流を所定値と
比較する方法であり、放電灯が点灯状態であるか否かを
検出するために点灯回路に設けられている点灯状態検出
手段を、リーク検出に流用することによって回路構成の
簡単化を図ることができるという利点がある。

【００３４】例えば、図５の検出回路２６に示すよう
に、シャント抵抗１１による検出電流を差動増幅アンプ
２７（図２の差動増幅アンプ１３と同じ構成とされ
る。）で増幅した後、その出力をコンパレータ２８のプ
ラス入力端子に供給する。そして、コンパレータ２８の
マイナス入力端子には、比較の閾値を規定する基準電圧
（これを「Ｅｒｅｆ」と記し、図では定電圧源の記号で
示す。）を供給し、該コンパレータ２８の比較出力を検
出信号（信号Ｓｒの反転信号であり、Ｓｒの上に「−」
を付して示す。）として取り出す。

【００３５】この回路では、基準電圧Ｅｒｅｆの設定に
よって、コンパレータ２８の出力する検出信号として
は、ランプ電流の検出値がＥｒｅｆ以上である場合に放
電灯７が点灯状態であることを示すＨ信号が得られ、ま
た、ランプ電流の検出値がＥｒｅｆ未満である場合に放
電灯７が消灯状態であるか又はリーク状態であることを
示すＬ信号が得られる（つまり、この場合には負論理で
ある。）。

【００３６】尚、上記方法（Ｉ）乃至（ＩＩＩ）につい
てはこれらを単独で用いても良いし、これらのうちの幾
つかを組み合せても良い。

【００３７】極性規定手段６（図１参照。）は、上記検
出手段５によって放電灯７の一方の電極だけにリークが
生じたことが検出された場合に、リークが起きていない
方の電極が高電位となるように放電灯７への供給電圧の
極性を規定する。

【００３８】つまり、図６に示すように、リークの発生
が検出されて検出信号ＳｒがＬ信号からＨ信号になった
時に（但し、正論理の場合。）、ランプ電流（これを
「ＩＬ」と記す。）の極性が反転される。つまり、ラン
プ電流ＩＬの極性が切り換わった時点から検出信号Ｓｒ
がＨ信号になるまでの期間（これを「Ｔｒ」と記す。）
が、検出信号Ｓｒ（Ｈ信号）により極性が反転している
期間（これを「Ｔｄｃ」と記す。）に比べて充分に短い
ので、デューティーサイクル（（Ｔｒ／（Ｔｒ＋Ｔｄ
ｃ））・１００）が小さく、従って、リーク電流による
電力損失が低減され、回路の発熱が抑制される。

【００３９】図７は極性規定手段６の構成例を示してお
り、２入力ＯＲゲート２９の一方の入力端子には、上記
極性信号Ｓｐの基準となる極性反転信号（これを「Ｓ
ａ」と記すと、例えば、放電灯７の点灯時には点灯周波
数に対応した基本周期をもった信号であり、また、直流
点灯制御時には放電灯７への直流電圧を電極毎に交互に
行う周期をもった信号である。）が入力され、他方の入
力端子には、上記した正論理の検出信号Ｓｒ（つまり、
リーク異常の検出時にＨ信号とされる。）が入力され
る。そして、ＯＲゲート２９の出力信号はフリップフロ
ップ３０のクロック信号入力端子（ＣＫ）に送出され、
該フリップフロップ３０のＱ出力やＱバー出力（Ｑ出力
の反転出力）が上記極性信号Ｓｐとして交流出力回路３
に送出される。尚、フリップフロップ３０のＤ入力端子
はＱバー出力端子に接続されている。また、フリップフ
ロップによる多段分周を行う場合にはフリップフロップ
３０が最終段のフリップフロップであると考えれば良
い。

【００４０】図８は回路各部の波形を示すものであり、
検出信号Ｓｒとしては図２のカウンタ２０の出力信号を
用いており、また、「Ｓ＿Ｑ」はフリップフロップ３０
のＱ出力信号を示している。

【００４１】信号Ｓ＿Ｑは基本的には信号Ｓａの立ち上
がりに同期して極性反転するが、検出信号Ｓｒの立ち上
りによっても極性反転が行われる。

【００４２】尚、信号Ｓ＿Ｑは極性信号Ｓｐとして交流
出力回路３に送出されて、矩形波生成のために用いられ
る。

【００４３】極性規定手段６は、上記のように放電灯７
の一方の電極だけにリークが生じたことが検出された場
合にリークが起きていない方の電極が高電位となるよう
に極性を規定するものであるが、直流電圧を放電灯７に
所定時間に亘って供給する直流電圧供給手段６′を極性
規定手段６の代替として用いても良い。つまり、図６に
示す期間Ｔｄｃを極性反転の半周期程度の長さ若しくは
これより短い所定期間（リークの度合に応じた期間）と
なるように規定することができる。

【００４４】また、上記電流／電圧検出回路９又は９′
からの検出信号に基づいて放電灯７が点灯状態であるか
否かを検出する点灯状態検出手段３１を設け（図１参
照。）、該点灯状態検出手段３１によって放電灯７が点
灯状態でないと判断された場合に、リークが起きていな
い方の電極が高電位となるように放電灯７への供給電圧
の極性を規定し又は直流電圧を放電灯７に所定時間に亘
って供給するように制御すると、回路構成の簡単化を図
ることができる。また、放電灯７が点灯している限りそ
の状態を維持させることによって、例えば、車輌用灯具
に適用した場合に夜間走行の安全性を保証することがで
きる。

【００４５】点灯状態検出手段３１として、例えば、前
記した図５の検出回路２６を用いた場合には、図６にお
いてＳｒの反転信号に示すように、リークの発生により
放電灯７の状態が正常な点灯状態でない状態（消灯状態
か又はリーク状態）に変化した場合に、検出信号がＨ信
号からＬ信号になり、この時にランプ電流ＩＬの極性が
反転する。

【００４６】尚、図６に示すような極性反転あるいは直
流電圧の供給は、リーク状態が検出される度に毎回行う
こともできる（つまり、この場合には極性反転が放電灯
７への交流波形に対して半周期毎に繰り返される。）
が、これらを交流波の周期に対して無関係となるように
不連続的に行う（例えば、極性反転あるいは直流電圧供
給をＮ回行った後、Ｍ回休止する等（Ｎ進カウンタ回路
と（Ｎ＋Ｍ）進カウンタ回路を用いれば良い。）。）
と、放電灯の一方の電極だけに高電圧が印加されること
による弊害（電極の消耗が速まる等。）を防ぐことがで
きる。

【００４７】ところで、図６における期間Ｔｒの長さが
短すぎると、交流出力回路３にブートストラップ動作の
ブリッジ型回路を採用した場合に、コンデンサの充電不
足により高段側の半導体スイッチ素子のオン状態の維持
が困難となるという問題が生じ、これに対処する必要が
ある。

【００４８】例えば、図９の等価回路に示すように、４
つの半導体スイッチ素子ＳＷ（ｉ）（但し、ｉ＝１〜４
であり、トランジスタが用いられるが、図にはこれらを
スイッチの記号で示す。）を使ったフルブリッジ型の構
成では、ＳＷ（１）とＳＷ（３）との直列回路と、ＳＷ
（２）とＳＷ（４）との直列回路とが並列接続されてい
る。そして、ＳＷ（１）及びＳＷ（２）の一端が入力端
子３２、３２′の一方３２に接続され、また、ＳＷ
（３）及びＳＷ（４）の一端が３２′に接続されてお
り、ＳＷ（１）とＳＷ（４）とを組みとし、ＳＷ（２）
とＳＷ（３）を組みとして、これらの素子が上記極性信
号Ｓｐに基づいて相反的にスイッチング制御される。
尚、入力端子３２、３２′には上記直流電源回路２の出
力電圧が供給され、また、放電灯７への供給電圧はＳＷ
（１）とＳＷ（３）との接続点及びＳＷ（２）とＳＷ
（４）との接続点から取り出される。

【００４９】上記ブリッジ型回路におけるブートストラ
ップ動作について説明するための回路例を示したものが
図１０であり、図９に１点鎖線で囲んだ部分のうち、高
段に位置するＳＷ（１）の回路構成例を主として示した
ものである。

【００５０】この例ではＳＷ（１）にＮチャンネルＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）３３が用いられており、そ
のゲートにはＦＥＴ３３の駆動用の半導体スイッチ素子
３４（図ではスイッチの記号で示す。）が接続され、該
半導体スイッチ素子３４が極性信号Ｓｐによってスイッ
チング制御される。また、ＦＥＴ３３のゲート−ソース
間にはコンデンサ３５、抵抗３６、３７からなる直列回
路が介挿されており、抵抗３６と３７との接続点にダイ
オード３８を介して所定の電圧（これを「Ｖｃｃ」と記
す。）が供給される。

【００５１】半導体スイッチ素子３４がオンすると、Ｆ
ＥＴ３３がオフ状態となり、コンデンサ３５の充電が行
われる。その後、半導体スイッチ素子３４がオフになる
と、コンデンサ３５が放電し、ＦＥＴ３３のゲート−ソ
ース間に電圧Ｖｃｃがかかり、ＦＥＴ３３がオンするこ
とになるが、半導体スイッチ素子３４のオン期間（上記
Ｔｒに相当する。）が短いとコンデンサ３５に充電され
る電荷量が不充分となるため、ＦＥＴ３３のオン状態を
維持することが困難となる。

【００５２】そこで、リークが起きていない方の電極が
高電位となるように放電灯への供給電圧の極性を一旦規
定した後は、所定時間が経過するまでの間、供給電圧の
極性反転を禁止すれば、上記のような不都合を解消する
ことができる。

【００５３】図１１はそのような極性反転の禁止回路を
有する構成例３９を示すものである。

【００５４】Ｄ型フリップフロップ４０のＤ入力端子に
は、放電灯７の点灯状態検出信号（例えば、図５の検出
回路２６の出力信号（つまり、Ｓｒの反転信号であり、
これを「Ｓｔ」と記す。）がＮＯＴ（否定）ゲート４１
を介して入力される。また、フリップフロップ４０のク
ロック信号入力端子（ＣＫ）には図示しない信号発生回
路からのクロック信号（これを「φ１」と記す。）が入
力され、フリップフロップ４０のＱバー出力とＮＯＴゲ
ート４１の出力とが２入力ＡＮＤ（論理積）ゲート４２
を介して２入力ＯＲゲート４３の一方の入力端子に送ら
れる。ＯＲゲート４３の他方の入力端子には上記極性反
転信号Ｓａが入力され、該ＯＲゲート４３の出力信号が
Ｄ型フリップフロップ４４のクロック信号入力端子（Ｃ
Ｋ）に送出される。

【００５５】フリップフロップ４４のＱ出力は、後段の
Ｄ型フリップフロップ４５のクロック信号入力端子（Ｃ
Ｋ）に送出され、該フリップフロップ４５のＱ出力及び
Ｑバー出力が極性信号Ｓｐとして出力される。尚、フリ
ップフロップ４５のＤ入力端子はそのＱバー出力端子に
接続されている。

【００５６】極性反転禁止回路４６は、Ｄ型フリップフ
ロップ４７、４８、４９を用いたシリアル入力シフト・
レジスタの構成とされており、各フリップフロップのク
ロック信号入力端子（ＣＫ）には、図示しない信号発生
回路からのクロック信号（これを「φ２」と記す。）が
それぞれ入力され、各々のリセット端子（Ｒ）には上記
フリップフロップ４４からのＱバー出力が供給される。

【００５７】フリップフロップ４７（４８）のＱ出力は
次段のフリップフロップ４８（４９）のＤ入力端子に送
出され、最終段のフリップフロップ４９のＱ出力が上記
フリップフロップ４４のリセット端子（Ｒ）に供給され
る。

【００５８】この回路では、信号ＳｔがＨ信号からＬ信
号に変化したとき（つまり、放電灯７の消灯若しくはリ
ーク時）に、フリップフロップ４０には信号φ１のＬ信
号からＨ信号への変化によってＨ信号が取り込まれるの
で、そのＱバー出力がＨ信号からＬ信号に変化し、これ
と、信号Ｓｔの否定信号との論理積をとることによっ
て、信号Ｓｔの立ち下がり時点からＨ信号に立ち上が
り、かつ、信号φ１の立ち上り時点で立ち下がる信号
（上記信号Ｓｒに相当する。）が生成される。そして、
この信号と極性反転信号Ｓａとの論理和信号がフリップ
フロップ４４を介してフリップフロップ４５（図６のフ
リップフロップ３０に相当する。）に送出される。

【００５９】極性反転禁止回路４６は、信号φ２に同期
した３ビットシフトの動作後にフリップフロップ４９の
Ｑ出力でフリップフロップ４４のリセットを行うため、
例えば、信号φ２が４ｋＨｚ（キロヘルツ）の基本周波
数を有する場合には、５００〜７５０μｓｅｃ（マイク
ロ秒）の間、フリップフロップ４４の反転が禁止され
る。よって、この間に上記コンデンサ３５の充電を確実
に行うことによって、ＦＥＴ３３のオン状態を維持する
ことができる。つまり、極性反転禁止回路４６による反
転の禁止期間の最小値は、コンデンサ３５の充電に必要
な時間によって規定される。

【００６０】尚、放電灯の点灯初期において直流点灯制
御を行っている最中であって、フリップフロップ４４が
ＯＲゲート４３の出力を受け付けない期間中に放電灯の
消灯が検出された場合には、直流点灯期間（つまり、直
流点灯を行っている期間。）をリセットして、極性反転
信号Ｓａの周期を通常点灯時の反転周期（つまり、直流
点灯時の反転周期でない周期。）とすれば、交流波形の
次の反転時において放電灯が点灯状態にあるとみなして
直流点灯に移行させることができる。

【００６１】また、リーク電流が小さいために、放電灯
が未だ点灯状態にあると判断される場合には、デューテ
ィーサイクル５０％のリーク状態が繰り返されることに
なるが、この場合にはリークによる電力損失や回路の発
熱が小さいため致命的な不都合は生じない。即ち、リー
ク電流が大きい場合には上記した期間Ｔｒを短くしてリ
ーク状態に係るデューティーサイクルを低減し、またリ
ーク電流が小さく、これによる影響がそれほどでもない
場合にはリーク状態に係るデューティーサイクルを５０
％にしても問題はない。尚、リークの大小に係る判断基
準については、図５のＥｒｅｆの値により調整すれば良
い。

【００６２】上記の説明では、直流電源から交流出力を
得てこれを放電灯に供給する点灯回路に本発明を適用し
た例を挙げたが、これに限らず、交流電源に基づいて放
電灯の点灯制御を行う回路に適用することができる（こ
の場合には、直流電源回路２が不要となる。）ことは勿
論である。

【００６３】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、請求項１に係る発明によれば、リークが検出された
場合にリークが起きていない方の電極が高電位となるよ
うに放電灯への供給電圧の極性が規定されるため、供給
電圧が当該極性と反対の極性を有する期間が短くなり、
交流波の１周期内においてリーク状態が現出する時間的
割合が低減される。よって、リーク状態での電力損失や
回路の発熱を低減し、熱破壊を未然に防止することで回
路を保護することができる。

【００６４】請求項２に係る発明によれば、放電灯の一
方の電極だけにリークが生じたことが検出された場合に
リークが起きていない方の電極が高電位となるように直
流電圧を放電灯に所定時間に亘って供給することによっ
て、交流波の１周期内においてリーク状態が現出する時
間的割合を制御することができる。

【００６５】請求項３に係る発明によれば、放電灯の状
態が点灯状態でない状態に変化したと判断された場合
に、放電灯への供給電圧の極性を規定し又は直流電圧を
放電灯に所定時間に亘って供給することによって、リー
ク検出と放電灯の点灯状態検出とを兼ねることで回路構
成の簡単化を図るとともに、放電灯が点灯している間は
その状態を極力維持させるように制御することができ
る。

【００６６】請求項４に係る発明によれば、供給電圧の
極性反転に対して所定の禁止期間を設けることによっ
て、極性反転後の交流波形の状態維持を図り、制御の安
定性を保証することができる。

【００６７】請求項５に係る発明によれば、リーク検出
時に、放電灯への供給電圧に係る極性の規定又は放電灯
への直流電圧の供給が、交流波の周期に同期して連続的
に行われないように制御することで、放電灯の一方の電
極だけに高電圧が印加されることに伴う弊害を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る点灯回路の構成について説明する
ための回路ブロック図である。

【図２】リーク検出の一例を示す回路図である。

【図３】図２における各部の波形を示すタイムチャート
図である。

【図４】リーク検出の別例を示す回路図である。

【図５】点灯状態の検出をリーク検出に兼用する場合の
構成例を示す回路図である。

【図６】極性規定手段の動作について説明するための図
である。

【図７】極性規定手段の構成例を示す回路図である。

【図８】図７における各部の波形を示すタイムチャート
図である。

【図９】交流出力手段の構成例の要部を示す等価回路図
である。

【図１０】図９における一部分の構成について説明する
ための回路図である。

【図１１】極性反転禁止回路を設けた回路の構成例を示
す回路図である。

【図１２】従来の問題点について説明するための回路ブ
ロック図である。

【符号の説明】

１…点灯回路、５…検出手段、６…極性規定手段、６′
…直流電圧供給手段、７…放電灯、３１…点灯状態検出
手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流出力によって点灯する放電灯の点灯
   回路において、 放電灯の電極に電流リークが生じたか否かを検出する検
   出手段と、 該検出手段によって放電灯の一方の電極だけにリークが
   生じたことが検出された場合に、リークが起きていない
   方の電極が高電位となるように放電灯への供給電圧の極
   性を規定する極性規定手段とを設けたことを特徴とする
   放電灯の点灯回路。
2. 【請求項２】 交流出力によって点灯する放電灯の点灯
   回路において、 放電灯の電極に電流リークが生じたか否かを検出する検
   出手段と、 該検出手段によって放電灯の一方の電極だけにリークが
   生じたことが検出された場合に、リークが起きていない
   方の電極が高電位となるように直流電圧を放電灯に所定
   時間に亘って供給する直流電圧供給手段とを設けたこと
   を特徴とする放電灯の点灯回路。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載した放電灯
   の点灯回路において、 放電灯が点灯状態であるか否かを検出する点灯状態検出
   手段を設け、 該点灯状態検出手段によって放電灯の状態が点灯状態で
   ない状態に変化したと判断された場合に、リークが起き
   ていない方の電極が高電位となるように放電灯への供給
   電圧の極性を規定し又は直流電圧を放電灯に所定時間に
   亘って供給することを特徴とする放電灯の点灯回路。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項３に記載した放電灯
   の点灯回路において、 リークが起きていない方の電極が高電位となるように放
   電灯への供給電圧の極性を一旦規定した後は、所定時間
   が経過するまでの間、供給電圧の極性反転が禁止される
   ことを特徴とする放電灯の点灯回路。
5. 【請求項５】 請求項１、請求項２、請求項３又は請求
   項４に記載した放電灯の点灯回路において、 リーク検出時に、放電灯への供給電圧に係る極性の規定
   又は放電灯への直流電圧の供給が、交流波の周期に対し
   て無関係となるように不連続的に行われるようにしたこ
   とを特徴とする放電灯の点灯回路。