JPH10335079A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源電圧の変動に対し安定した放電灯の装着
を検出する放電灯点灯装置を提供する。 【解決手段】 整流回路２の出力電圧を分圧する第１の
分圧回路３０と、その分圧電圧を平滑する第１の平滑コ
ンデンサ３３と、昇圧コイル３から第１ａ及び第１ｂの
バイパス抵抗１８、１９とバラストコイル１２、１３と
を介して印加される直流電圧を分圧する第２の分圧回路
３５と、その分圧電圧を平滑する第２の平滑コンデンサ
３８と、第１の平滑コンデンサ３３の出力電圧を基準電
圧として、第２の平滑コンデンサ３８の出力電圧と比較
する電圧比較回路２４と、電圧比較回路２４の比較結果
に基づいてトランジスタ８、９のオン・オフ制御の実行
を判別する制御回路１０とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流電圧を高周波
の交流電圧に変換するインバータ装置にて放電灯を点灯
する放電灯点灯装置、特に放電灯の装着の有無を検出す
る回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は例えば特開昭６４−８４５９２号
公報に開示された従来の放電灯点灯装置と同様の回路図
である。この回路においては、商用電源１を整流回路２
が全波整流し、全波整流して得られた直流電圧を昇圧コ
イル３と昇圧コンデンサ４からなる昇圧回路５が昇圧す
る。そして、分離ダイオード６を介したその昇圧電圧を
平滑コンデンサ７が平滑してトランジスタ８、９に印加
し、制御回路１０がそのトランジスタ８、９を高速度で
交互にオン・オフ制御して、トランジスタ８、９の接続
点に高周波電力を発生させ、カップリングコンデンサ１
１を介してバラストコイル１２と放電灯１４からなる直
列回路及びバラストコイル１３と放電灯１５からなるも
う一方の直列回路にそれぞれ供給する。この時、高周波
電力による高周波電流が、各放電灯１４、１５の管内を
それぞれ放電電流として流れると共に、各フィラメント
コンデンサ１６、１７をそれぞれ介して放電灯１４のフ
ィラメント１４ａ、１４ｂ及び放電灯１５のフィラメン
ト１５ａ、１５ｂにそれぞれ流れ加熱する。その後は、
バラストコイル１２とフィラメントコンデンサ１６で形
成される共振回路及びバラストコイル１３とフィラメン
トコンデンサ１７で形成される共振回路の各共振効果で
それぞれの放電灯１４、１５に高電圧を印加し発光させ
る。

【０００３】ところで、放電灯１４、１５が装着されて
いるか否か、また、放電灯１４、１５の各フィラメント
が断線しているか否かの検出は電源投入時に行ってお
り、電源投入時の直流電圧が、昇圧コイル３から放電灯
１４とバラストコイル１２からなる直列回路及び放電灯
１５とバラストコイル１３からなるもう一方の直列回路
にそれぞれ印加される。この時、放電灯１４が装着され
ていれば、放電灯１４のフィラメント１４ｂ、第１ａの
バイパス抵抗１８、放電灯１４のもう１つのフィラメン
ト１４ａ、バラストコイル１２の直流回路が形成され、
また、放電灯１５も装着されていれば、放電灯１５のフ
ィラメント１５ｂ、第１ｂのバイパス抵抗１９、放電灯
１５のもう１つのフィラメント１５ａ、バラストコイル
１３の直流回路が形成される。

【０００４】これら回路上の第１ａ及び第１ｂのバイパ
ス抵抗１８、１９は、放電灯の点灯特性に影響を与えな
いような数１００Ｋオームの高抵抗が用いられているた
め、前述した各直流回路における直流抵抗成分はそれぞ
れ第１ａ及び第１ｂのバイパス抵抗１８、１９に依存さ
れ、そのため、昇圧コイル３からダイオード２０のアノ
ードまでの直流抵抗は第１ａ及び第１ｂのバイパス抵抗
１８、１９の並列接続の合成抵抗となり、放電灯１４、
１５が接続されていた場合は、ダイオード２０、抵抗２
１及び抵抗２２からなる分圧回路により直流ループが形
成されるので、分圧回路の抵抗２２の両端に直流電圧Ｖ
２が発生する。この抵抗２２の両端電圧Ｖ２は商用電源
１を全波整流した波形であるため、商用電源１の周波数
の２倍の周波数リップルを持つ脈流電圧となるが、平滑
コンデンサ２３によりリップル成分の少ない直流電圧Ｖ
２となり、電圧比較回路２４に入力する。電圧比較回路
２４は、予め設定された基準電圧Ｖ１と比較し、入力さ
れた直流電圧Ｖ２が基準電圧Ｖ１より大きいときは制御
回路１０への出力を「Ｈ」にしてトランジスタ８、９の
オン・オフ制御を開始させる。

【０００５】放電灯１４、１５の両方が装着されていな
いときは、前述した直流ループが形成されないため、分
圧回路の抵抗２２の両端には電圧Ｖ２が発生しない。即
ち、電圧比較回路２４の出力が「Ｌ」となる。放電灯１
４、１５のどちらか一方が装着されていないときは、第
１ａ及び第１ｂのバイパス抵抗１８，１９の並列回路が
形成されないことから分圧回路の抵抗２１、２２に分配
される電圧Ｖ２が低くなり、このため、抵抗２２の両端
に発生する電圧が基準電圧Ｖ１以下となり、電圧比較回
路２４の出力が「Ｌ」となる。また、装着された放電灯
１４，１５のうち何れかのフィラメント１４ａ・１４
ｂ、１５ａ・１５ｂが切断していた場合でも同様とな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の放電灯
点灯装置では、放電灯１４、１５の装着を検出するため
の基準電圧Ｖ１が一定であり、そのレベルは、図６に示
すように放電灯１４、１５の２灯装着と１灯装着との中
間に位置するため、商用電源の電圧が変動した場合に
は、それに伴って検出電圧Ｖ２も変動して基準電圧Ｖ１
との差が減少してしまい、このような現象が起こったと
きは検出レベルのノイズマージンを一定電圧以上確保で
きなくなり、放電灯１４、１５の装着検出に対する信頼
性が欠けるという問題があった。

【０００７】また、カップリングコンデンサ１１とバラ
ストコイル１２、１３間にダイオード２０を含む分圧回
路を備えた放電灯点灯装置では、放電灯１４、１５が放
電開始するまでに直流電圧が重畳して放電し易くなり、
予熱期間中に放電開始した場合にはフィラメント１４ａ
・１４ｂ、１５ａ・１５ｂを十分予熱することが困難と
なるため、放電灯の寿命に影響を与えるという問題もあ
った。

【０００８】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであり、商用電源の電圧が変動しても基準電
圧と検出電圧との差を一定電圧以上確保でき、また、放
電灯の予熱時に直流電圧の重畳がない放電灯点灯装着を
得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る放電灯点灯
装置は、商用電源を全波整流する整流回路と、昇圧コイ
ルと昇圧コンデンサとからなり、前記整流回路の出力を
昇圧する昇圧回路と、昇圧回路の出力を平滑する平滑コ
ンデンサと、平滑コンデンサの端子間に直列に接続され
た第１及び第２のスイッチング素子と、放電灯と、該放
電灯に並列に接続された第１のバイパス抵抗と、前記放
電灯に直列に接続されたバラストコイルと、前記第１及
び第２のスイッチング素子の接続点と前記バラストコイ
ルとの間に挿入されたカップリングコンデンサと、前記
整流回路の出力電圧を検出する第１の電圧検出手段と、
前記昇圧コイルから前記第１のバイパス抵抗及びバラス
トコイルを介して印加される直流電圧を検出する第２の
電圧検出手段と、前記第１の電圧検出手段の検出電圧を
基準電圧として、前記第２の電圧検出手段の検出電圧と
比較する電圧比較手段と、該電圧比較手段の比較結果に
基づいて前記第１及び第２のスイッチング素子のオン・
オフ制御の実行を判別する制御手段とを備えたものであ
る。

【００１０】前記第１の電圧検出手段は、前記整流回路
の出力端子間に直列に接続された抵抗からなる第１の分
圧回路と、該第１の分圧回路の分圧電圧を平滑して前記
電圧比較手段に出力する第１の平滑コンデンサとから構
成されたものであり、また、前記第２の電圧検出手段
は、一端が前記バラストコイルと前記カップリングコン
デンサとの接続点に接続された第２のバイパス抵抗と、
直列に接続された抵抗からなり、一方の抵抗の一端が前
記第２のバイパス抵抗の他端に接続されていると共に、
前記第１及び第２のスイッチング素子の接続点に接続さ
れた第２の分圧回路と、該第２の分圧回路の分圧電圧を
平滑して前記電圧比較手段に出力する第２の平滑コンデ
ンサとから構成されたものである。

【００１１】さらに、前記第１及び第２のスイッチング
素子の接続点と前記第２の分圧回路との間にダイオード
を挿入したものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】

実施形態１．図１は本発明の第１の実施形態を示す回路
図であり、なお、図５で説明した従来例と同一又は相当
部分には同じ符号を付し説明を省略する。図において、
３０は第１の分圧回路で、整流回路２の出力端子間に直
列に接続された抵抗３１、３２からなり、整流回路２か
ら出力される直流電圧を分圧する。３３は抵抗３２に並
列に接続された第１の平滑コンデンサで、第１の分圧回
路３０によって分圧された電圧Ｖ３を平滑し電圧比較回
路２４に出力する。

【００１３】３４はカップリングコンデンサ１１に並列
に接続された第２のバイパス抵抗、３５は抵抗３６、３
７からなる第２の分圧回路で、一方の抵抗３６の一端が
トランジスタ８、９の接続点側に接続され、放電灯に並
列接続の第１のバイパス抵抗の値、この場合は、放電灯
１４、１５にそれぞれ並列接続された第１ａのバイパス
抵抗１８及び第１ｂのバイパス抵抗１９の並列接続によ
る合成抵抗と第２のバイパス抵抗とによって得られる直
流電圧を分圧する。３８は抵抗３７に並列に接続された
第２の平滑コンデンサで、第２の分圧回路３５によって
分圧された電圧Ｖ２を平滑し電圧比較回路２４に出力す
る。

【００１４】この電圧比較回路２４は、第１の平滑コン
デンサ３３から出力された電圧Ｖ３を基準電圧として、
第２の平滑コンデンサ３８の出力電圧Ｖ２と比較し、電
圧Ｖ２が大きいときは制御回路１０への出力を［Ｈ」に
してトランジスタ８、９のオン・オフ制御を開始させ
る。

【００１５】次に、商用電源が変動したときの動作を図
２及び図３の模式図を用いて説明する。なお、商用電源
は交流１００Ｖとする。図２は商用電源１が−１０％変
動したときの基準電圧Ｖ３と検出電圧Ｖ２との関係を示
す模式図であり、この場合は、第２の平滑コンデンサ３
８の出力は従来と同様に商用電源１の電圧が第１ａ及び
第１ｂのバイパス抵抗１８、１９と、第２のバイパス抵
抗３４と、抵抗３６、３７との分圧であるため、商用電
源１の電圧が１００Ｖから９０Ｖに低下したときは、第
２の平滑コンデンサ３８から出力される電圧Ｖ２は破線
で示すようにその変動に追従して１灯装着、２灯装着と
もに減少し、一方、第１の平滑コンデンサ３３の出力の
基準電圧Ｖ３も同様に一点鎖線で示すように減少するの
で、電圧比較回路２４に入力する電圧Ｖ２と基準電圧Ｖ
３の差変動を無くすることができる。

【００１６】図３は商用電源１が＋１０％変動したとき
の基準電圧Ｖ３と検出電圧Ｖ２との関係を示す模式図で
あり、この場合は、図からも明らかなように第１の平滑
コンデンサ３８の出力（破線）が上昇しても、第１の平
滑コンデンサ３３の出力（一点鎖線）も同様に上昇する
ため、電圧Ｖ２と基準電圧Ｖ３の差変動を無くすること
ができる。電圧比較回路２４がＶ２＞Ｖ３を検出、即ち
放電灯１４、１５の２灯装着を検出したときは、制御回
路１０への出力を「Ｈ」にしてトランジスタ８、９のオ
ン・オフ制御を開始させる。

【００１７】このように、商用電源１の電圧が変動した
とき、電圧変動に追従して第１の分圧回路３０及び第２
の分圧回路３５がそれぞれ電圧変動に追従して電圧を検
出するようにしたので、検出電圧Ｖ２と基準電圧Ｖ３と
の差を一定電圧以上確保でき、そのため、放電灯１４、
１５の装着検出を確実に行え、信頼性が向上するという
効果がある。

【００１８】実施形態２．図４は本発明の第２の実施形
態を示す回路図である。本実施形態は、図１に示す第１
の実施形態の放電灯点灯装置にダイオード４０を付加し
たもので、そのアノードがトランジスタ８，９の接続点
に接続され、カソードが第２のバイパス抵抗３４と第２
の分圧回路３５の抵抗３６との接続点に接続されてい
る。

【００１９】本実施形態においては、放電灯１４、１５
の装着を検出するとき、即ち、トランジスタ８、９の非
動作時に第２のバイパス抵抗３４を介した電流がダイオ
ード４０によって強制的に第２の分圧回路３５側に流れ
る。このダイオード４０の挿入により第２の分圧回路の
分圧電圧の低下を抑えらることができるので、放電灯１
４、１５の装着の検出をさらに安定して行えるという効
果がある。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、商用電源
の電圧変動に対し、第１及び第２の電圧検出手段がそれ
ぞれ電圧変動に追従して電圧を検出するようにしたの
で、放電灯の装着を検出する検出電圧と基準電圧との差
を一定電圧以上確保でき、そのため、確実に放電灯の装
着を検出できるので信頼性の高い放電灯点灯装置を提供
でき、予熱中に直流電圧の重畳が無いため放電灯の寿命
を確保できるという効果がある。

【００２１】商用電源の電圧が変動したとき、電圧変動
に追従して第１の分圧回路及び第２の分圧回路がそれぞ
れ電圧変動に追従して電圧を検出するようにしたので、
検出電圧と基準電圧との差を一定電圧以上確保でき、そ
のため、放電灯の装着検出を確実に行え、信頼性が向上
するという効果がある。

【００２２】また、第１及び第２のスイッチング素子の
接続点と第２の分圧回路との間にダイオードを挿入する
ようにしたので、第２の分圧回路の分圧電圧の低下を抑
えることができ、これに伴い放電灯の装着検出をさらに
安定して行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態を示す回路図であ
る。

【図２】 商用電源１が−１０％変動したときの基準電
圧Ｖ３と検出電圧Ｖ２との関係を示す模式図である。

【図３】 商用電源１が＋１０％変動したときの基準電
圧Ｖ３と検出電圧Ｖ２との関係を示す模式図である。

【図４】 本発明の第２の実施形態を示す回路図であ
る。

【図５】 特開昭６４−８４５９２号公報に示された従
来の放電灯点灯装置と同様の回路図である。

【図６】 基準電圧Ｖ１と放電灯の接続状態に応じて検
出された電圧Ｖ２との関係を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 商用電源、 ２ 整流回路、 ５ 昇圧回路、 ６
分離ダイオード、７ 平滑コンデンサ、 ８，９ ト
ランジスタ、 １０ 制御回路、１１ カップリングコ
ンデンサ、 １２，１３ バラストコイル、 １４ 放
電灯、 １４ａ，１４ｂ フィラメント、 １５ 放電
灯、 １５ａ，１５ｂ フィラメント、 １６，１７
フィラメントコンデンサ、 １８ 第１ａのバイパス抵
抗、 １９ 第１ｂのバイパス抵抗、 ２４ 電圧比較
回路、 ３０ 第１の分圧回路、 ３３ 第１の平滑コ
ンデンサ、 ３４ 第２のバイパス抵抗、３５ 第２の
分圧回路、 ３８ 第２の平滑コンデンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 武司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 濱口 岳久 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 清水 和崇 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 正親 功 神奈川県鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱 電機照明株式会社内 (72)発明者 柴田 浩治 神奈川県鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱 電機照明株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源を全波整流する整流回路と、 昇圧コイルと昇圧コンデンサとからなり、前記整流回路
   の出力を昇圧する昇圧回路と、 昇圧回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、 平滑コンデンサの端子間に直列に接続された第１及び第
   ２のスイッチング素子と、 放電灯と、 該放電灯に並列に接続された第１のバイパス抵抗と、 前記放電灯に直列に接続されたバラストコイルと、 前記第１及び第２のスイッチング素子の接続点と前記バ
   ラストコイルとの間に挿入されたカップリングコンデン
   サと、 前記整流回路の出力電圧を検出する第１の電圧検出手段
   と、 前記昇圧コイルから前記第１のバイパス抵抗及びバラス
   トコイルを介して印加される直流電圧を検出する第２の
   電圧検出手段と、 前記第１の電圧検出手段の検出電圧を基準電圧として、
   前記第２の電圧検出手段の検出電圧と比較する電圧比較
   手段と、 該電圧比較手段の比較結果に基づいて前記第１及び第２
   のスイッチング素子のオン・オフ制御の実行を判別する
   制御手段とを備えていることを特徴とする放電灯点灯装
   置。
2. 【請求項２】 前記第１の電圧検出手段は、前記整流回
   路の出力端子間に直列に接続された抵抗からなる第１の
   分圧回路と、該第１の分圧回路の分圧電圧を平滑して前
   記電圧比較手段に出力する第１の平滑コンデンサとから
   構成され、 前記第２の電圧検出手段は、一端が前記バラストコイル
   と前記カップリングコンデンサとの接続点に接続された
   第２のバイパス抵抗と、直列に接続された抵抗からな
   り、一方の抵抗の一端が前記第２のバイパス抵抗の他端
   に接続されていると共に、前記第１及び第２のスイッチ
   ング素子の接続点に接続された第２の分圧回路と、該第
   ２の分圧回路の分圧電圧を平滑して前記電圧比較手段に
   出力する第２の平滑コンデンサとから構成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】 前記第１及び第２のスイッチング素子の
   接続点と前記第２の分圧回路との間にダイオードを挿入
   することを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。