JPH11224787A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インバータ回路の発振起動機能と放電ランプ
寿命末期時の保護機能を兼ね備えて回路構成が簡単で安
価な自励式トランジスタインバータを応用した放電灯点
灯装置を得る。 【解決手段】 直流電圧を高周波電圧に変換する自励式
トランジスタインバータでランプを点灯させる放電灯点
灯装置において直流電源の正極から起動電流制限回路
と、起動コンデンサと、電圧補償素子を介して高周波を
オン／オフする主トランジスタの入力に発振起動電流を
供給する起動回路と、上記起動コンデンサの電荷を主ト
ランジスタの入力に主トランジスタをオフさせる方向に
放電させる発振制御スイッチを動作させるランプ異常検
出回路とから構成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、直流電圧を高周
波電圧に変換するトランジスタインバータで、放電ラン
プを点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、特開昭６２−２６４６００号公
報に示された従来の放電灯点灯装置の回路図である。こ
の図４において、Ｅは直流電源、１は直流電源Ｅの直流
電圧を高周波電圧に変換する負荷電流帰還形の自励式ト
ランジスタインバータで、入力部に直流電源Ｅが接続さ
れ、出力部に電極ＦＡ，ＦＢを有する放電ランプＦＬ
と、この放電ランプＦＬのランプ電流を制限するバラス
トチョークＬ１の直列回路が接続され、放電ランプＦＬ
の両端に始動コンデンサＣ２が接続されている。

【０００３】次に自励式トランジスタインバータ１の回
路構成を説明する。まずスイッチングを行う主トランジ
スタＱ１のエミッタが直流電源Ｅの負極に接続され、ま
た直流電源Ｅの正極とコレクタ間には出力トランスＬ２
と共振コンデンサＣ１とが並列に接続されている。さら
にＬ３は１次巻線Ｌ３ＰがバラストチョークＬ１と直列
接続された電流変成器で、この電流変成器Ｌ３の２次巻
線Ｌ３ＳとコンデンサＣ５の直列回路と、抵抗Ｒ３とダ
イオードＤ５の直列回路が主トランジスタＱ１のベース
・エミッタ間に接続されている。また、発振起動遮断手
段７と、主トランジスタＱ１の異常発熱を検知して動作
する復帰形サーマルプロテクタＰで構成されている。

【０００４】また、発振起動遮断手段７は、抵抗Ｒ９と
コンデンサＣ８、定電圧ダイオードＤＺ３でタイマー回
路が構成され、発振起動抵抗Ｒ１０がトランジスタＱ４
を介して主トランジスタＱ１のベースに接続されてい
る。また、抵抗Ｒ１１とトランジスタＱ５の直列回路が
直流電源Ｅに接続され、トランジスタＱ５のコレクタ、
ベースがそれぞれトランジスタＱ４のベースと定電圧ダ
イオードＤＺ３のアノードに接続されている。

【０００５】図４において、直流電源Ｅが投入される
と、直流電源Ｅから発振起動抵抗Ｒ１０とトランジスタ
Ｑ４を介して主トランジスタＱ１のベースに起動電流が
供給され、主トランジスタＱ１がオンに移行する。これ
により、主トランジスタＱ１を介して出力トランスＬ
２、あるいは負荷回路（バラストチョークＬ１と電極Ｆ
Ａおよび電極ＦＢと始動コンデンサＣ２の直列回路）に
電流が流れ、この負荷電流が電流変成器Ｌ３を介して主
トランジスタＱ１の入力に正帰還され、コンデンサＣ５
が充電されながら主トランジスタＱ１はオン状態を保
つ。

【０００６】そして、この振動性のベース電流が逆方向
に流れるようになり、主トランジスタＱ１は急速にター
ンオフする。その後は出力トランスＬ２と共振コンデン
サＣ１で構成されるタンク回路に貯えられた電気エネル
ギーにより、上記負荷回路に負荷電流としての共振電流
が流れる。この負荷電流が電流変成器Ｌ３を介してダイ
オードＤ５を流れ、主トランジスタＱ１がオフ状態を保
つ。そして、振動性の負荷電流の電流変成器Ｌ３による
帰還作用と、電流変成器Ｌ３による帰還作用と電流変成
器Ｌ３の２次巻線Ｌ３Ｓの自己インダクタンスと、コン
デンサＣ５のＬＣ共振とにより、主トランジスタＱ１へ
正帰還電流が流れるようになり、主トランジスタＱ１が
ターンオフして上記の動作を繰り返し、例えば２０〜５
０ＫＨｚ程度の高周波で主トランジスタＱ１はスイッチ
ング動作を行う。

【０００７】この時、始動コンデンサＣ２の容量をバラ
ストチョークＬ１と共振する値に設定してあるので、放
電ランプＦＬの電極ＦＡ，ＦＢに高周波の共振電流が流
れると同時に始動コンデンサＣ２の両端に高電圧が生
じ、この電圧によって放電ランプＦＬが点灯する。放電
ランプＦＬが点灯した後は始動コンデンサＣ２と並列に
放電ランプＦＬのインピーダンスが接続された形とな
り、これを負荷回路として、上述したのと同様にトラン
ジスタインバータ１が発振動作を継続し、放電ランプＦ
ＬにバラストチョークＬ１で制限される高周波電流が流
れる。

【０００８】一方、直流電源Ｅの投入と同時に、直流電
流Ｅから抵抗Ｒ９を介してコンデンサＣ８が充電されて
おり、このコンデンサＣ８の端子電圧が定電圧ダイオー
ドＤＺ３のツェナー電圧を超えるとトランジスタＱ５が
オン、トランジスタＱ４がオフとなり発振起動抵抗Ｒ１
０が主トランジスタＱ１の入力部から切離される。ただ
し、主トランジスタＱ１のベース電流は電流変成器Ｌ３
から供給されるのでトランジスタインバータ１の発振は
継続する。

【０００９】次に、放電ランプｆ１の寿命末期における
整流点灯時、あるいは予熱継続時を考えると、始動コン
デンサＣ２に放電ランプＦＬの正常点灯時よりも大きな
負荷電流が主トランジスタＱ１に流れ、主トランジスタ
Ｑ１が電力ロスの増加により異常発熱する。この異常発
熱によって復帰形、例えばバイメタル式のサーマルプロ
テクタＰの接点が開き、トランジスタインバータ１の発
振が停止する。この後主トランジスタＱ１の温度は低下
するのでサーマルプロテクタＰの接点が再び閉じる。こ
の時、上記のように発振起動抵抗Ｒ１０は主トランジス
タＱ１の入力部から切離されているので、直流電源Ｅが
再投入されるまではトランジスタインバータ１は再発振
することなく、トランジスタインバータ１が保護され
る。

【００１０】次に、直流電源Ｅが投入されていて電流変
成器Ｌ３に負荷電流が流れない状態、例えば無負荷時を
考えると、上記したように主トランジスタＱ１が発振起
動抵抗Ｒ１０によって直流バイアスされるが、発振起動
遮断手段７を直流電源Ｅの投入時から短時間、例えば数
秒以内に動作させるように設定することによって、主ト
ランジスタＱ１の温度が上昇し始める前に直流バイアス
が停止され、トランジスタインバータ１を保護できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】一般に蛍光ランプの寿
命末期では、先ず、放電ランプＦＬの電極ＦＡ，ＦＢの
何れか一方が電子が放出しにくいいわゆる片エミレス状
態となり、この時、放電ランプＦＬは電流が一方向しか
流れない整流点灯状態となるが、外観は放電ランプＦＬ
が正常点灯しているように見える。一方、回路状態は、
上記のように主トランジスタＱ１の電力ロス増加により
サーマルプロテクタＰがオフし、放電ランプＦＬが消灯
する。この整流点灯開始から保護動作が行われるまでの
時間は熱検知であるため、長いもので数分程度かかるケ
ースが多い。さらにサーマルプロテクタＰは復帰形であ
るため、電源再投入の度に同じ現象が発生する。

【００１２】以上に述べたような現象が、放電ランプを
装備した照明器具の使用者にとっては、放電ランプＦＬ
が正常点灯しているものが直流電源Ｅの投入直後ではな
く、人間の感覚では、比較的長い時間経過後に突然消灯
することになるので、これが寿命末期のランプの交換と
言った本来のランプ交換の機会とならず、照明器具の不
良として市場クレームとなるケースが発生すると言う問
題があった。

【００１３】この発明は、上記の問題点を改善すること
を目的としたもので、上述した従来装置のトランジスタ
インバータの発振に関する機能はそのまま維持つつ、放
電ランプの寿命末期時の保護動作に対する応答性が早い
回路構成を、簡単で、且つ安価に提供する放電灯点灯装
置を得ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の第１の発明にかかる放電灯点灯装置
は、直流電圧を高周波電圧に変換する自励式トランジス
タインバータで放電ランプを点灯させる放電灯点灯装置
において、直流電源の正極から起動電流制限回路と、起
動コンデンサと、電圧補償素子を介して高周波でオン／
オフする主トランジスタの入力に発振起動電流を供給す
る起動回路と、上記起動コンデンサの電荷を主トランジ
スタの入力に主トランジスタをオフさせる方向に放電さ
せる発振制御スイッチを動作させるランプ異常検出回路
とから構成するようにしたものである。

【００１５】また、この発明の第２の発明にかかる放電
灯点灯装置は、起動回路が放電ランプの２つの電極の
内、直流電源の正極に接続された電極を介して直流電源
の正極に接続される構成とするようにしたものである。

【００１６】また、この発明の第３の発明にかかる放電
灯点灯装置は、直流電源が商用交流電源を整流・平滑し
た構成で、起動電流制限回路を、抵抗と定電圧ダイオー
ドの直列回路で構成するようにしたものである。

【００１７】また、この発明の第４の発明にかかる放電
灯点灯装置は、発振制御スイッチがダイオードとサイリ
スタの直列回路で構成され、電圧補償素子は２組のダイ
オード逆並列が直列接続された構成とするようにしたも
のである。

【００１８】また、この発明の第５の発明にかかる放電
灯点灯装置は、ランプ異常検出回路を、放電ランプの電
極ＦＢと直流電源の負極間電圧を分圧、整流、平滑し、
この平滑された直流電圧が規定レベルを超えた時、発振
制御スイッチを動作させる構成とするようにしたもので
ある。

【００１９】さらに、この発明の第６の発明にかかる放
電灯点灯装置はランプ異常検出回路が、バラストチョー
クに設けた検出巻線の電圧を分圧、整流、平滑し、この
平滑された直流電圧が規定レベルを超えた時、発振制御
スイッチを動作させる構成とするようにしたものであ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明が
適用される放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
この回路図においては、自励式トランジスタインバータ
１の入力部に直流電源Ｅが接続され、出力部に放電ラン
プＦＬと、カップリングコンデンサＣ３と、バラストチ
ョークＬ１の直列回路が接続され、放電ランプＦＬの両
端には始動コンデンサＣ２が接続されている。自励式ト
ランジスタインバータ１は、図４の従来例と同じ回路構
成で、主トランジスタＱ１のエミッタが直流電源Ｅの負
極に接続され、また直流電源Ｅの正極とコレクタ間には
出力トランスＬ２と共振コンデンサＣ１とが並列に接続
されている。

【００２１】Ｌ３は１次巻線Ｌ３Ｐがバラストチョーク
Ｌ１と直列接続された電流変成器で、この電流変成器Ｌ
３の２次巻線Ｌ３ＳとコンデンサＣ５の直列回路と、抵
抗Ｒ３とダイオードＤ５の直列回路が主トランジスタＱ
１のベース・エミッタ間に接続されている。一方、直流
電源Ｅの正極に接続された放電ランプＦＬの電極ＦＡの
始動コンデンサＣ２側の端子と、主トランジスタＱ１の
ベース端子間に起動回路６が接続されている。この起動
回路６は、定電圧ダイオードＤＺ１と、抵抗Ｒ１、抵抗
Ｒ２の直列回路で構成される起動電流制限回路と、起動
コンデンサＣ４と、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４
の直並列回路で構成される電圧補償素子との直列回路で
構成されている。

【００２２】また、抵抗Ｒ２の両端には発振制御スイッ
チ４が接続されており、この発振制御スイッチ４は、ダ
イオードＤ６と、サイリスタ構成されたトランジスタＱ
２、Ｑ３の直列回路と、トランジスタＱ３の入力に抵抗
４とコンデンサＣ６の並列回路とで構成されている。

【００２３】さらに、放電ランプＦＬの電極ＦＢ端子と
発振制御スイッチ４との間にランプ異常検出回路５が接
続されており、このランプ異常検出回路５は分圧抵抗Ｒ
５、Ｒ６、と抵抗Ｒ６の電圧を整流平滑するダイオード
Ｄ７、コンデンサＣ７、抵抗Ｒ７と、コンデンサＣ７の
電圧が規定以上になると発振制御スイッチ４をトリガす
る電圧ダイオードＤＺ２、抵抗Ｒ８とで構成されてい
る。

【００２４】上記した図１の構成において、直流電源Ｅ
が投入されると、直流電源Ｅ→放電ランプＦＬの電極Ｆ
Ａ→起動電流制御回路２→起動コンデンサＣ４→電圧補
償素子３→主トランジスタＱ１のベース・エミッタ→直
流電源Ｅの閉ループで、主トランジスタＱ１のベースに
起動電流が供給され主トランジスタＱ１がオンに移行す
る。これにより、主トランジスタＱ１を介して出力トラ
ンスＬ２あるいは負荷回路（バラストチョークＬ１と電
極ＦＡ、ＦＢと始動コンデンサＣ２の直列回路）に電流
が流れ、この負荷電流が電流変成器Ｌ３を介して主トラ
ンジスタＱ１の入力に正帰還され、コンデンサＣ５が充
電されながら、主トランジスタＱ１はオン状態を保つ。

【００２５】そして、この振動性のベース電流が逆方向
に流れるようになり、主トランジスタＱ１は急速にター
ンオフする。その後は出力トランスＬ２と、共振コンデ
ンサＣ１で構成されるタンク回路に貯えられた電気エネ
ルギーにより、上記負荷回路に共振電流が流れる。この
負荷電流が電流変成器Ｌ３を介してダイオードＤ５を流
れ、主トランジスタＱ１がオフ状態を保つ。そして、振
動性の負荷電流の電流変成器Ｌ３による帰還作用と電流
変成器Ｌ３の２次巻線Ｌ３Ｓの自己インダクダンスと、
コンデンサＣ５のＬＣ共振とにより主トランジスタＱ１
へ正帰還電流が流れるようになり、主トランジスタＱ１
がターンオフして上記の動作を繰り返し、例えば２０〜
５０ＫＨｚ程度の高周波で主トランジスタＱ１はスイッ
チング動作を行う。

【００２６】この時、始動コンデンサＣ２の容量をバラ
ストチョークＬ１と共振する値に設定してあるので、放
電ランプＦＬの電極ＦＡ、ＦＢに高周波の共振電流が流
れると同時に、始動コンデンサＣ２の両端に高電圧が生
じ、この電圧によって放電ランプＦＬが点灯する。放電
ランプＦＬが点灯した後は、始動コンデンサＣ２と並列
に放電ランプＦＬのインピーダンスが接続された形とな
り、これを負荷回路として上述したのと同様に、トラン
ジスタインバータ１が発振動作を継続し、放電ランプＦ
ＬバラストチョークＬ１で制限される高周波電流が流れ
る。

【００２７】一方、直流電源Ｅの投入時点から定電圧ダ
イオードＤＺ１、抵抗Ｒ１、起動コンデンサＣ４の定数
で決まる時間後（例えば数秒後）に起動コンデンサＣ４
がチャージアップされ、この時点で起動電流が停止する
が、自励式トランジスタインバータ１は上記の自励発振
動作により発振を継続する。また、ランプ異常検出回路
５については、電極ＦＢと直流電源Ｅの負極間の高周波
電圧が、抵抗５、ダイオードＤ７で整流、コンデンサＣ
７で平滑されるが、このコンデンサＣ７の直流電圧が定
電圧ダイオードＤＺ２のツェナー電圧よりも低くなるよ
うに設計されているため、発振制御スイッチ４はオフし
ている。

【００２８】ところで、放電ランプＦＬが寿命末期で電
極ＦＡ、ＦＢの何れか一方が電子放出しにくいいわゆる
片エミレス状態となった場合、カップリングコンデンサ
Ｃ３の作用によって放電ランプＦＬが整流点灯状態とな
らず放電ランプＦＬのランプ電圧が上昇（正常点灯と比
較してたとえば１．３倍〜２倍）し、バラストチョーク
Ｌ１、主トランジスタインバータＱ１等に過大電流が流
れ、部品温度が異常に上昇するが、この時、電極ＦＢと
直流電源Ｅの負極間の電圧も、放電ランプＦＬが正常点
灯している状態と比較して、高い状態を継続する。

【００２９】これにより、コンデンサＣ７の電圧が上昇
し、定電圧ダイオードＤＺ２のツェナー電圧に達した時
点で、サイリスタ構成されているトランジスタＱ２、Ｑ
３のうち、トランジスタＱ３にベース電流が流れ、発振
制御スイッチ４がオンする。ついで、起動コンデンサＣ
４にチャージアップされていた電荷が、起動コンデンサ
Ｃ４→発振制御スイッチ４→主トランジスタＱ１のエミ
ッタ・ベース→電圧補償素子３→起動コンデンサＣ４の
閉ループで放電し、この放電電流によって主トランジス
タＱ１がオフし、自励式トランジスタインバータ１の発
振が停止し、放電ランプＦＬが消灯する。

【００３０】ついで、これによって、起動コンデンサＣ
４の電荷が空になると共に、電極ＦＢと直流電源Ｅの負
極間電圧がゼロとなり、コンデンサＣ７の電圧が定電圧
ダイオードＤＺ２のツェナー電圧以下となり、ランプ異
常検出回路５から出力されていた発振制御スイッチ４を
オンする電流はゼロとなるが、発振制御スイッチ４のサ
イリスタ構成されたトランジスタＱ２、Ｑ３の電流保持
機能により、直流電源Ｅ→電極ＦＡ→定電圧ダイオード
ＤＺ１→抵抗Ｒ１→発振制御スイッチ４→直流電源Ｅの
閉ループで保持電流が流れ、発振制御スイッチ４がオン
を継続する。

【００３１】これによって、抵抗Ｒ２の端子電圧はダイ
オードＤ６のオン電圧（約０．７Ｖ）と、トランジスタ
Ｑ２、Ｑ３のオン電圧（約１Ｖ）の和（約１．７Ｖ）と
なり、この電圧は主トランジスタＱ１がオンするのに必
要な電圧（電圧補償素子３と主トランジスタＱ１のオン
電圧の和、約２．１Ｖ）より低いため、起動回路６を介
して主トランジスタＱ１に再び起動電流が流れない。し
たがって、自励式トランジスタインバータ１が発振停止
状態を継続する。なお、電圧補償素子３、発振制御スイ
ッチ４、ランプ異常検出回路５は、図１の回路構成に限
ったものでなく同様な機能を有する構成であればよい。

【００３２】以上のように、図１の実施の形態に示した
放電灯点灯装置においては、放電ランプＦＬが寿命末期
等で異常点灯した場合でも、ランプ異常検出回路５の時
定数の設定により、例えば３秒程度の短時間後に放電ラ
ンプＦＬを消灯させることができる。したがって、これ
により放電ランプＦＬの異常点灯継続による自励式トラ
ンジスタインバータ１や、バラストチョークＬ１の異常
発熱による故障を防止できると共に、放電ランプを搭載
した照明器具の使用者が、放電ランプＦＬの異常に気付
き、これがランプ交換のチャンスとなる。

【００３３】一方、直流電源Ｅがオン状態でランプ交換
した場合でも、起動回路６が直流電源Ｅの正極に直接接
続されている構成に対して、起動回路６が放電ランプＦ
Ｌの電極ＦＡを介して直流電源Ｅに正極に接続されてい
るため、放電ランプＦＬを外した時点で発振制御スイッ
チ４に流れていた保持電流がゼロとなり、発振制御スイ
ッチ４がオフするため、新しい放電ランプＦＬを装着す
れば、前記のように直流電源Ｅ→放電ランプＦＬの電極
ＦＡ→起動回路６→主トランジスタＱ１のベース・エミ
ッタ→直流電源Ｅの閉ループで主トランジスタＱ１のベ
ースに起動電流が供給され、自励式トランジスタインバ
ータ１が発振起動し、放電ランプＦＬが正常点灯する。

【００３４】さらに、図１において、直流電源Ｅが商用
電源の交流電圧を平滑コンデンサで整流・平滑した構成
の場合について述べる。例えば、商用交流電源がＡＣ１
００Ｖの場合、電源平滑コンデンサがＤＣ１４１Ｖとな
り、前記したようにこの直流電圧を自励式トランジスタ
インバータ１で高周波電圧に変換し放電ランプＦＬが点
灯している。この時、起動コンデンサＣ４は例えば２０
Ｖにチャージアップされており、したがって起動コンデ
ンサＣ４を介して流れる起動電流は停止している。この
状態を示したのが図２のタイムチャート（波形図）であ
る。この図２においては、上から商用交流電源電圧、電
源平滑コンデンサ電圧、放電ランプＦＬの電流、起動コ
ンデンサＣ４電圧、起動コンデンサＣ４電流を示してい
る。

【００３５】図２において、時刻ｔ１において商用交流
電源に瞬時停電が生じると、電源平滑コンデンサの放電
によって、例えば数百ミリ秒後の時刻ｔ３に、放電ラン
プＦＬが消灯すると同時に放電ランプＦＬの電流が零と
なり、自励式トランジスタインバータ１の発振動作が停
止する。この時、電源平滑コンデンサ電圧は、時刻ｔ３
までは急速に、例えば３０Ｖ程度まで低下し、その後は
放電抵抗等によって徐々に低下する。

【００３６】一方、起動コンデンサＣ４の電荷は時刻ｔ
１から、起動コンデンサＣ４→抵抗Ｒ２→ダイオードＤ
５→抵抗Ｒ３→電圧補償素子３→起動コンデンサＣ４の
閉ループで放電するが、起動電流制限回路２の定電圧ダ
イオードＤＺ１のツェナー電圧を電源平滑コンデンサ電
圧１４１Ｖに見合う高い電圧、例えば８０Ｖに選定して
あるため、電源平滑コンデンサの電圧が１００Ｖ（定電
圧ダイオードＤＺ１のツェナー電圧＋起動コンデンサ電
圧）を下回った時刻ｔ２から起動コンデンサ４の電圧が
急速に低下することができる。

【００３７】したがって、商用交流電源が復帰する時刻
ｔ４には、起動コンデンサＣ４の電荷が十分に放電され
ており、時刻ｔ４から前記と同様に、起動コンデンサＣ
４を介して主トランジスタＱ１のベースに起動電流が流
れ、再び自励式トランジスタインバータ１が発振して放
電ランプＦＬが点灯する。

【００３８】以上のように、起動電流制限回路２に定電
圧ダイオードＤＺ１を用いることによって、商用交流電
源に放電ランプが消灯してしまう程度の比較的長い時間
の瞬時停電が生じた場合でも、電源が復帰すれば再度放
電ランプＦＬを点灯することができる。

【００３９】実施の形態２．図３はこの発明が適用され
る放電灯点灯装置の実施の形態２の回路構成を示す回路
図である。この図３では上記したこの発明が適用される
放電灯点灯装置の実施の形態１に対して、ランプ異常検
出回路５の構成が異なっており、他の回路構成は図１と
同じである。図３において、ランプ異常検出回路５は、
バラストチョークＬ１に設けた検出巻線ＬＩＳの高周波
電圧を整流、平滑するダイオードＤ７，コンデンサＣ７
と、このコンデンサＣ７の電圧が規定以上になると発振
制御スイッチ４をトリガする定電圧ダイオードＤＺ２、
抵抗Ｒ８とで構成されている。

【００４０】図３において、直流電源Ｅが投入されて、
自励式トランジスタインバータ１が発振を開始し、放電
ランプＦＬが点灯するまでの回路動作は、上記した実施
の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。
一方、放電ランプＦＬが寿命末期で電極ＦＡ、ＦＢの何
れか一方が電子放出しにくいいわゆる片エミレス状態と
なった場合、カップリングコンデンサＣ３の作用によっ
て、バラストチョークＬ１に流れる電流が増加（正常点
灯と比較した例えば１．３倍〜２倍）し、これにより、
コンデンサＣ７の電圧が上昇し、定電圧ダイオードＤＺ
２のツェナー電圧に達した時点で、上記実施の形態１と
同様に発振制御スイッチ４がオンし、自励式トランジス
タインバータ１が発振を停止し、この状態を継続する。

【００４１】以上のように、図３に示した実施の形態２
においても、この発明が適用される放電灯点灯装置の実
施の形態１と同様に、放電ランプＦＬが寿命末期等で異
常点灯した場合、ランプ異常検出回路５の時定数の設定
により、例えば３秒程度の短時間後に放電ランプＦＬを
消灯させることができる。これによって、放電ランプＦ
Ｌの異常点灯継続による自励式トランジスタインバータ
１やバラストチョークＬ１の異常発熱による故障を防止
できると共に、放電ランプを搭載した照明器具の使用者
が放電ランプＦＬの異常に気付き、ランプ交換の機会と
なる。

【００４２】ところで、上記した実施の形態１と実施の
形態２のランプ異常検出回路５を比較すると、実施の形
態１は回路構成が簡単であると言う利点がある一方、ラ
ンプ異常検出回路５の定電圧ダイオードＤＺ２のツェナ
ー電圧については、ランプ正常点灯時にはコンデンサＣ
７の電圧がツェナー電圧を越えず、ランプ寿命末期時に
は、コンデンサＣ７の電圧がツェナー電圧を越えるよう
に設定する必要があるが、放電ランプＦＬが環境温度変
化によるランプ電圧の変動が大きかったり、あるいは放
電ランプＦＬを調光する仕様でランプ電圧の変動が大き
い場合、コンデンサＣ７電圧の最大値が高くなるため、
定電圧ダイオードＤＺ２のツェナー電圧の選択幅が狭く
なる。

【００４３】これに対し、図３の実施の形態２では、負
荷電流（放電ランプＦＬ電流＋始動コンデンサＣ２電
流）に比例した電圧をバラストチョークＬ１の検出巻線
Ｌ１Ｓで取出しており、放電ランプＦＬの環境温度変化
による負荷電流変動が比較的小さく、また放電ランプＦ
Ｌを調光した場合でも負荷電流は現象する方向であるた
め、ランプ正常点灯時のコンデンサＣ７電圧の最大値が
低くなり、これによって定電圧ダイオードＤＺ２のツェ
ナー電圧の選択幅が広くなる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、第１の発明に係わる放電
灯点灯装置は、放電ランプが寿命末期等で異常点灯した
場合でも、インバータの起動回路と異常検出回路を組み
合せた安価な保護回路で、数秒程度の短時間でインバー
タの発振を停止（放電ランプを消灯）させ、電源がオフ
されるまでこの状態を継続させることによって、部品の
異常発熱継続によるインバータ装置の故障を防止できる
と共に、放電ランプを搭載した照明器具の使用者が放電
ランプの異常に気付き、ランプ交換の機会を確実に得る
ことができるという効果を奏する。

【００４５】第２の発明に係わる放電灯点灯装置は、放
電ランプが寿命末期時の保護動作によるインバータの発
振停止状態において、インバータの発振停止継続に必要
な電流を放電ランプの電極を介して流すように構成して
いるため、直流電源をオンしたままで新しい放電ランプ
に交換した場合でも、インバータは正常に再発振し放電
ランプを点灯できるという効果を奏する。

【００４６】第３の発明に係わる放電灯点灯装置は、イ
ンバータを発振させるための起動電流を直流電源電圧に
近い値のツェナー電圧の定電圧ダイオードを介して流す
ように構成しているため、商用交流電源が瞬時停電して
放電ランプが消灯した場合でも、商用交流電源が復帰し
た時点で確実にインバータが再起動発振し、放電ランプ
を点灯できるという効果を奏する。

【００４７】第４の発明に係わる放電灯点灯装置は、放
電ランプが寿命末期時の点灯時に、インバータの発振を
停止させる発振制御スイッチをダイオードとサイリスタ
の直列回路で構成しているため、安価な発振制御スイッ
チでインバータの発振停止と発振停止を継続できるとい
う効果を奏する。

【００４８】第５の発明に係わる放電灯点灯装置は、ラ
ンプの異常検出を、放電ランプの電極と電源端子間の電
圧を分圧、整流、平滑した電圧で検出する構成としてい
るため、安価な部品構成でランプ異常時にインバータの
発振と停止と発振停止継続ができるという効果を奏す
る。

【００４９】第６の発明に係わる放電灯点灯装置は、ラ
ンプの異常検出を、負荷電流に比例した電圧を整流、平
滑電圧で検出する構成としているため、安価な部品構成
でランプ異常時にインバータの発振と停止と発振停止継
続ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１に係わる放電灯点灯装置
の構成を示す回路図である。

【図２】 図１の回路動作を示す波形図である。

【図３】 本発明の実施形態２に係わる放電灯点灯装置
の構成を示す回路図である。

【図４】 従来の放電灯点灯装置の構成を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

１ 自励式トランジスタインバータ、２ 起動電流制限
回路、３ 電圧補償素子、４ 発振制御スイッチ、５
ランプ異常検出回路、６ 起動回路、Ｅ 直流電源、Ｆ
Ｌ 放電ランプ、ＦＡ 電極、ＦＢ 電極、Ｌ１ バラ
ストチョーク、Ｃ１ 始動コンデンサ、Ｃ３ カップリ
ングコンデンサ、Ｃ４ 起動コンデンサ、Ｑ１ 主トラ
ンジスタ、Ｒ１２ 起動抵抗。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 家城 康則 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 西田 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 田辺 浩義 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 藤田 真幸 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 (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源、この直流電源の電圧を高周波
   電圧に変換する自励式トランジスタインバータ、このト
   ランジスタインバータの高周波出力で点灯する放電ラン
   プ、この放電ランプのランプ電流を制限するバラストチ
   ョーク、このバラストチョークと直列接続されたカップ
   リングコンデンサ、前記放電ランプの両端に接続され、
   前記バラストチョークとのＬＣ共振でこの放電ランプの
   電極予熱と始動とを行わせる始動コンデンサを備えてな
   る放電灯点灯装置において、直流電源の正極から高周波
   でオン／オフする主トランジスタの入力に発振起動電流
   を供給する起動電流制限回路と起動コンデンサと電圧補
   償素子から構成される起動回路と、起動コンデンサの電
   荷を主トランジスタの入力に主トランジスタをオフさせ
   る方向に放電させる発振制御スイッチと、この発振制御
   スイッチを動作させるランプ異常検出回路を備えたこと
   を特徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 上記起動回路が、放電ランプの二つの電
   極の内、直流電源の正極に接続された電極を介して直流
   電源の正極に接続されたことを特徴とする請求項１に記
   載の放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】 上記直流電源が商用交流電源を整流・平
   滑した構成で、上記起動電流制限回路が、抵抗と定電圧
   ダイオードの直列回路で構成されたことを特徴とする請
   求項１から２のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
4. 【請求項４】 上記発振制御スイッチが、ダイオードと
   サイリスタの直列回路で構成され、上記電圧補償素子が
   二組のダイオード逆並列が直列接続された構成であるこ
   とを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の放電
   灯点灯装置。
5. 【請求項５】 上記ランプ異常検出回路が、上記放電ラ
   ンプの電極と上記直流電源の負極間電圧を分圧、整流、
   平滑し、この平滑された直流電圧が規定レベルを超えた
   時、上記発振制御スイッチを動作させる構成であること
   を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の放電灯
   点灯装置。
6. 【請求項６】 上記ランプ異常検出回路が、上記バラス
   トチョークに設けた検出巻線の電圧を整流、平滑し、こ
   の平滑された直流電圧が規定レベルを超えた時、上記発
   振制御スイッチを動作させる構成であることを特徴とす
   る請求項１から４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。