JPS6131600B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放電灯が寿命末期時に半波放電状態
になつたとき放電灯を消灯させて、半波放電状態
が継続することによる不都合を末然に防止するよ
うにした放電灯点灯装置に関する。

本出願人は、先にインバータの出力により放電
灯を付勢するものにおいて、放電灯が半波電状態
になつたとき、この半波放電状態に基づく異常電
圧を検知して上記インバータの作動を停止させる
ものを出願した（特願昭54−94884号）。このもの
は放電灯が半波放電を継続することを確実に防止
できるから、回路部品が異常発熱したり、放電灯
管理が破損したりすることを未然に防ぐことがで
きるものである。

本発明は上記のような装置において、特に放電
灯が半波放電状態になつたときには、安定点灯時
あるいは無負荷時と確実に異なる検知信号を出力
して放電灯の付勢を停止し、放電灯を消灯させる
ことができる放電灯点灯装置を提供することを目
的とするものである。

本発明は高周波発生装置として負荷の状態によ
り出力周波数が異なるものを用い、この出力周波
数が放電灯が半波放電状態になつたときに変化す
ることを利用して半波放電状態時には放電灯を消
灯させ得る検知信号を出力するようにしたことを
特徴とするものである。

以下本発明の一実施例を図を参照して設明す
る。

１は電源で、たとえば商用交流電源を２および
この電流２の出力を整流する整流装置３からなる
ものである。しかし、この電源１はバツテリであ
ることを可とするものである。４は高周波発生装
置たとえばトランジスタインバータであり、前記
電源１に接続されている。本実施例においてはた
とえばプツシユプル形のインバータであつて、１
対のトランジスタ５，６、インバータトランス
７、共振用コンデンサ８を主として構成され、入
力側には定電流用のインダクタ９が設けられ、た
とえば20〜40kHzの高周波交流電圧を出力するも
のである。前記電源１の一極と前記トランジスタ
５，６のベースとの間には始動時のベース電流供
給用の抵抗１０，１１，１２、ダイオード１３が
設けられている。また、前記インバータトランス
７にはベース巻線１４が設けられており、前記ト
ランジスタ５，６それぞれのベースに接続されて
いる。さらに、インバータトランス７には帰還巻
線１５が設けられ、この帰還巻線１５の出力を整
流・平滑回路１６を介して前記トランジスタ５，
６それぞれのベースに供給するようにしている。
すなわち、本実施例におけるトランジスタインバ
ータは始動時は前記抵抗１０，１１，１２、ダイ
オード１３を介してベース電流を供給され、始動
後は主として前記帰還巻線１５の出力によりベー
ス電流を供給されるものである。１７ａ，１７ｂ
は前記インバータトランス７の２次巻線１８に接
続された負荷たとえば放電灯で、前記トランジス
タインバータである高周波発生装置４の高周波交
流電力により付勢され、点灯するものである。１
９はバランサ、２０はインバータトランス７に設
けられた放電灯の電極加熱用の巻線である。な
お、本実施例において前記インバータトランス７
は一次巻線２１と前記二次巻線１８との間にリー
ケージインダクタンスを有し、このリーケージイ
ンダクタンスを前記負荷１４である放電灯の安定
装置に利用している。

２２は検知装置である。この検知装置２２は前
記放電灯１７が半波放電状態になつたとき、この
半波放電状態に基づく異常電圧を検知するもので
ある。たとえば前記インバータトランス７に設け
た検知巻線２３を有し、この検知巻線２３の出力
を直列的に接続したコンデンサ２４、並列的に接
続したインダクタ２５を介して整流器２６の入力
端子に入力するようにしている。そして、この整
流器２６の出力端子間にはインピーダンス素子２
７を設け、このインピーダンス素子２７の両端か
ら検知信号を出力するようにしたものである。

つぎに、２８は制御装置で、前記検知装置２２
からの検知信号により、前記放電灯１７ａ，１７
ｂの付勢を実質的に停止させ、放電灯１７ａ，１
７ａを消灯させるものである。本実施例において
は前記帰還巻線１５に設けられた整流・平滑回路
１６の出力端子間に設けられた三端子サイリスタ
２９と、このサイリスタ２９のゲート・カソード
間に設けられたコンデンサ３０および抵抗３１の
並列回路と、エミツタを前記検知装置２２の出力
端子に接続されコレクタをサイリスタ２９のゲー
ト接続したトランジスタ３２と、このトランジス
タ３２のベースおよび前記ベース抵抗１０の間に
設けられた抵抗３３とからなるものである。この
ような制御装置２８は、後述する時限装置が上記
電源１の投入後所定時間を経過していれば、前記
検知装置２２からの検知信号の大きさに応じて前
記コンデンサ３０の両端電圧が上昇し、三端子サ
イリスタ２９をオンさせるものである。このサイ
リスタ２９がオンすることによつて、前記帰還巻
線１５の整流・平滑回路１６の出力端子間および
ベース抵抗１０を介するベース抵抗１１，１２に
よるベース電流供給路は短絡され、トランジスタ
インバータは実質的に不作動になり、放電灯１７
ａ，１７ｂを付勢できなくなるのである。

３４は本実施例において設けられた前記制御装
置である。この時限装置３４は始動時前記電源１
を投入してから所定時間は前記制御装置２８を不
作動にするものである。本実施例においては、前
記インダクタ９を介した電源１の出力端子間に設
けられた時定数回路３５と、前記制御装置２８の
トランジスタ３２のベースおよび電源１の負極の
間に設けられた抵抗３６およびトランジスタ３７
と、このトランジスタ３７のベースおよび前記時
定数回路３５の分圧点に設けられたツエナーダイ
オード３８とからなるものである。そして、前記
時定数回路３５の分圧点の電位がツエナーダイオ
ード３８の導通電圧に達するまでトランジスタ３
７がオンせず、したがつて、制御装置２８のトラ
ンジスタ３２がオンすることがないから、分圧点
の電位が上昇するまでの所定時間は制御装置２８
を不作動にすることができるものである。

つぎに作用を説明する。いま、スイツチ（図示
しない。）により電源１を投入すると、高周波発
生装置４としてのトランジスタインバータが作動
し、20〜40kHzの高周波交流電圧を出力して放電
灯１７の電極を予熱するとともに二次巻線１８の
出力電圧を印加する。この始動時の初期すなわち
無負荷時は、トランジスタインバータの発振周波
数はインバータトランス７の一次巻線と共振用コ
ンデンサ８との関係で決定され、後述する点灯時
に比し相対的に低く設定されている。そして、こ
のときの検知巻線２３の出力電圧は第２図ａのも
のとなる。この第２図ａは高周波交流電圧の一サ
イクルを示すものである。このとき、検知巻線２
３の出力電圧は無負荷電圧に対応して相当に大き
いものであるが、検知巻線に直列接続したコンデ
ンサ２４が無負荷時の周波数に対し相対的にイン
ピーダンス値が大きく、かつインダクタ２５のイ
ンピーダンス値が相対的に小さいから、検知装置
２２が出力する検知としては制御装置２８を作動
し得る値には達しないものである。つぎに、放電
灯１７ａ，１７ｂが特性上半波放電状態を経て安
全点灯するが、このときの半波放電状態時の検知
巻線２３の出力電圧は第２図ｅのものとなる。す
なわち、放電灯１７ａまたは１７ｂが半波放電状
態になることにより、インバータの発振周波数は
共振用コンデンサ８と、インバータトランス７の
二次巻線１８およびリーケージインダクタンスと
の関係とで決定され、前記無負荷時に比し相対的
に高く設定されるものである。また、第２図ｅか
ら明らかなように、放電灯１７ａまたは１７ｂの
半波放電状態によりインバータトランス７が偏磁
を受け、ピーク状の電圧を発生するものである。
したがつて、検知装置２２においては、コンデン
サ２４が相対的に小さいインピーダンス値とな
り、また、インダクタ２５が相対的に大きいイン
ピーダンス値となるから、出力する検知信号は大
きくなる。このため、制御装置２８は三端子サイ
リスタ２９をオンさせようとするものである。

ここで、前記時限装置３４は電源１の投入によ
り時定数回路３５は充電を開始され、分圧点の電
圧は除々に上昇している。そして、分圧点の電位
がツエナーダイオード３８の導通電圧に達する以
前はトランジスタ３７がオフしている。したがつ
て、この間は、制御装置２８の三端子サイリスタ
２９は、検知装置２２からどのような検知信号を
入力されても決してオンすることができないので
ある。すなわち、ツエナーダイオード３８がオン
するまでの時間を、前記放電灯１７ａ，１７ｂが
始動時に半波放電状態を経て安定点灯に移行する
までの時間より長く設定しておけば、制御装置２
８は放電灯１７ａ，１７ｂの始動時における半波
放電状態によつては作動することがないのであ
る。実際には、たとえば40Wけい光ランプで始動
時安定点灯するまでの時間は0.1〜１秒程度（周
囲温度25℃）であるので、時限装置３４の設定時
間をこれより若干長く設定すればよい。放電灯１
７ａ，１７ｂが安定点灯に移行すると、検知巻線
２３の出力電圧は第２図ｃとなり、相対的に電圧
値が小さく、制御装置２８を作動させることがな
い。そして、放電灯１７ａまたは１７ｂが寿命末
期になり半波放電状態になると、第２図ｅに示す
電圧を検知し、また、このときは時限装置３４の
トランジスタ３７がオンしているから、制御装置
は検知信号により作動し、トランジスタインバー
タを不作動するのである。なお、放電灯１７ａお
よび１７ｂを取外したときのような無負荷時には
前述のように検知装置２２の検知信号が制御装置
２８を作動させる値に達し得ず、制御装置２８は
作動しない。なお、一方の放電灯１７ａのみを点
灯させる場合は第２図ｂのような電圧が検知巻線
２３から出力される。しかし、この場合は２灯点
灯の場合（第２図ｃ）と同様制御装置２８が作動
することがない。また、１灯点灯時においてこの
放電灯１７ａが半波放電状態になると、検知巻線
２３の出力電圧は第２図ｄとなり、このようなピ
ーク電圧の対しては２灯点灯時の場合（第２図
ｅ）と同様に制御装置２８を作動させるのであ
る。以上のようなそれぞれの場合の検知信号の大
きさを図式的に示すと第３図となる。第３図にお
いて、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは第２図のａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅと対応するものである。また、Ａは制
御装置２８が作動し得る検知信号レベルである。
なお、本実施例においては電源１が脈流化直流電
圧を出力するものであるため、各半サイクル毎に
三端子サイリスタ２９はオフする。したがつて、
放電灯１７は各半サイクルの初期において電力を
供給されるが、半波放電によるピーク電圧を検知
されてただち消灯されるため、実質的には半波放
電状態を継続し得ず、また、初期において瞬間的
に半波放電しても何んら問題はないのである。ま
た、必要に応じて制御装置２８の制御機能を保持
させることも容易に実施できる。すなわち、三端
子サイリスタ２９の両端等適宜コンデンサを設け
ることによつて、サイリスタ２９をオンさせ続け
ることが可能である。したしながら、このものは
半波放電状態の放電灯を正常な放電灯に変換した
場合、一たん電源をしや断しなければならないと
いう点を考慮すれば、上記実施例のものが好適で
ある。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでは
ない。たとえば、高周波発生装置は、チヨツパ、
サイリスタインバータ等何んでもよい。また検知
装置は、検知巻線をバランサに磁気的に結合させ
てもよいものである。もつとも放電灯１灯はでも
よいものである。さらに、制御装置は三端子サイ
リスタでなく、他のスイツチング素子を有するも
のであつてもよい。そして、検知装置あるいは時
限装置との関係により構成は種種変形可能であ
る。さらにまた、時限装置は必ずしも必要ではな
い。

以上詳述したように本発明は、放電灯が半波放
電状態になつたとき、半波放電状態を検知する検
知装置およびこの検知装置の検知信号により放電
灯の付勢を停止させる制御装置を設けたものにお
いて、高周波発生装置を負荷の状態により出力周
波数が異なるものとし、検知装置に上記出力周波
数によりインピーダンス値を変えるコンデンサお
よびインダクタを設けたから、放電灯が半波放電
状態になつたときのみを確実に検知でき、放電灯
を消灯させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２
図および第３図は同じく作用を説明するための電
圧波形図である。 １…電源、４…高周波発生装置、１７ａ，１７
ｂ…放電灯、２２…検知装置、２３…検知巻線、
２４…コンデンサ、２５…インダクタ、２８…制
御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電源と、 この電源から電力供給され負荷の状態により出
   力周波数が異なる高周波発生装置と、 この高周波発生装置の出力により付勢される放
   電灯と、 この放電灯が半波放電状態になつたことを検知
   する検知装置と、 この検知装置の検知信号により上記高周波発生
   装置による上記放電灯の実質的に停止させる制御
   装置とを有し、 前記検知装置は検知巻線と、 この検知巻線に直列的に接続されたコンデンサ
   と、 上記検知巻線に並列的に接続されたインダクタ
   とを有し、 上記ンデンサおよび上記インダクタの共働によ
   り前記放電灯の半波放電状態時の上記検知巻線の
   出力を検知信号として出力するものであることを
   特徴とする放電灯点灯装置。 ２ 前記高周波発生装置はトランジスタインバー
   タであることを特徴とする特許請求の範囲１記載
   の放電灯点灯装置。 ３ 前記制御装置は前記トランジスタインバータ
   のトランジスタのベース電流を制限するものであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲２記載の放電
   灯点灯装置。