JPS63175393A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、蛍光灯などの放電灯を高周波で点灯させるイ
ンバータ方式の放電灯点灯装置に関するものである。

（背景技術） インバータ方式の放電灯点灯装置においては、無負荷時
あるいは放電灯寿命末期に過電流が流れて、インバータ
回路のスイッチング素子にストレスが加わったり、ある
いは、回路構成部品から発煙や発火を生じることがあっ
た。そこで、従来、放電灯の無負荷状態を検出する無負
荷検出回路を設けて、この無負荷検出回路からの出力信
号によりインバータ回路の出力を制限する出力制御回路
を設けると共に、放電灯が再び接続されるとインバータ
回路の出力制限を解除して、放電灯を始動点灯させるよ
うにした放電灯点灯装置（特願昭６１−４２６２０号）
が提案されている。また、放電灯寿命末期の異常検出回
路を設けて、この異常検出回路からの出力信号によりイ
ンバータ回路の出力を制限する出力制御回路を設けると
共に、放電灯を交換したときにはインバータ回路の出力
制限を解除し、放電灯を始動点灯させるようにした放電
灯点灯装置（特願昭６１−４２６２１号）が提案されて
いる。ここで、インバータ回路の出力を制限するとは、
放電灯が外れたときに、インバータ回路に過電流を流さ
ず、放電灯のソクットに大きな電圧が印加されないよう
にインバータ回路の発振を制御することを意味する。

以上のような動作をする放電灯点灯装置においては、放
電灯の接続・交換等によって放電灯ソケットが外れかけ
ていたり、不必要な放電灯脱着をすることにより放電灯
が始動動作を繰り返すことになる。また放電灯の脱着は
、例えば放電灯点灯中のようなインバータ回路の出力が
大きい時に繰り返されることになり、インバータ回路に
おけるスイッチング素子に加わるストレスが大きく、放
電灯ソケットにおける異常温度上昇を生じさせる等の問
題がある。

（発明の目的） 本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、放電灯の脱着繰り返しによる
放電灯ソゲットの異常温度上昇や回路部品の破損を防止
できるようにした放電灯点灯装置を提供するにある。

（発明の開示） 本発明に係る放電灯点灯装置にあっては、第１図乃至第
５図に示すように、インバータ回路１により放電灯ＤＬ
を高周波点灯させる点灯装置において、放電灯ＤＬの脱
着を検出する放電灯脱着検出回路２と、放電灯脱着検出
回路２により検出された脱着回数をカウントする計数回
路３と、計数回路３が所定の回数を計数したときにイン
バータ回路１の発振を制限して出力を低減させる発振制
御回路４とを備えて成るものである。

本発明にあっては、このように、放電灯ＤＬの脱着が所
定回数（通常の使用状態では有り得ないような回数〉検
出されたときには、インバータ回路１の発振を制限して
出力を低減させるようにしたので、放電灯ソケット等の
異常温度上昇を防ぐことができると共に、インバータ回
路１のスイッチング素子に加わるストレスを低減させる
ことができ、点灯装置の安全性と信頼性を向上させるこ
とができるものである。

以下、本発明の実施例について説明する。

Ｋ１匠り 第１図は本発明の一実施例の回路図である。直流電源Ｖ
には、スイッチングトランジスタＴｒ、。

Ｔｒ２の直列回路が接続されている。各スイッチングト
ランジスタＴｒ、、Ｔｒ２には、ダイオードＤ。

Ｄ２が逆並列に接続されている。トランジスタＴｒ２の
両端には、共振用のコンデンサＣＩを電源側に並列接続
された放電灯ＤＬが共振用のインダクタンスし、を介し
て接続されている。放電灯ＤＬの非電源側にはフィラメ
ント予熱用のコンデンサＣ３が並列接続されている。放
電灯ＤＬの点灯中は、共振用のコンデンサＣ１の両端に
は点灯維持電圧よりも大きい電圧が発生している。

放電灯脱着検出回路２は、抵抗Ｒ１，Ｒ，、Ｒ，とダイ
オードＤ、及びコンデンサＣ１から構成されている。放
電灯ＤＬが存在するときには、放電灯ＤＬの片側のフィ
ラメントを介して、抵抗Ｒ，，Ｒ２の直列回路の両端に
電圧が印加される。この電圧を分圧した抵抗Ｒ２の両端
電圧を、ダイオードＤ。

で整流し、コンデンサＣ３と抵抗Ｒ１とて平滑すること
により、■４レベルの出力信号が得られる。放電灯ＤＬ
が存在しないときには、抵抗Ｒ＋　、　Ｒｚの直列回路
の両端には電圧が印加されないから、出力信号はＬレベ
ルとなる。この放電灯脱着検出回路２の出力信号は、計
数回路３及び発振制御回路４に入力されている。計数回
路３は、入力Ｃに所定回数のパルスが入力されると、出
力ＱがＨレベルになる。ラッチ回路５の出力は通常時は
Ｌレベルであるが、計数回路３の出力ＱがＨレベルにな
った後は、Ｈレベルに保持される。

第２図は発振制御回路４の一例を示す、同図において、
ＯＳＣ，は発振器であり、放電灯ＤＬの点灯中における
インバータ回路１の発振周波数を出力するものであれば
何でも良く、ＣＲ発振器でも無安定マルチバイブレータ
等如何なるものでも良い０発振器ＯＳＣ，の出力は、ア
ンドゲートＧ１の一方の入力に接続されており、また、
インバータゲートＧ、にて反転されて、アンドゲートＧ
２の一方の入力に接続されている。アンドゲートＧ、。

Ｇ２の他方の入力には、アントゲ−）　Ｇ　４の出力が
接続されている。アンドゲートＧ、の一方の入力には、
放電灯脱着検出回路２がら発振制御回路４への入力Ｃが
接続されている。また、アンドゲートＧ４の他方の入力
には、ラッチ回路５から発振制御回路４への入力りが、
インバータゲートＧ。

にて反転されて、接続されているや 放電灯ＤＬが存在するとき、放電灯脱着検出回路２から
発振制御回路４への入力ＣはＨレベルであり、放電灯Ｄ
Ｌの脱着回数が所定回数にまで達しないとき、ラッチ回
路５から発振制御回路４への入力りはＬレベルである。

したがって、インバータ回路）　Ｇ　ｓの出力は■ルベ
ルであり、アントゲ−１−０４の出力はＨレベルである
。このため、アントゲ−）　Ｇ　＋　、　Ｇ　２は信号
通過可能な状態となり、出力Ａには発振器ＯＳＣ，の信
号がそのまま出力され、出力Ｂにはその反転信号が出力
される。

発振制御回路４の出力Ｂ、Ａは、それぞれトランジスタ
Ｔｒ、、Ｔｒ２のベース・エミッタ間に供給されており
、トランジスタＴｒｌ、Ｔｒ２は、発振器０８ＣＩの発
振出力に応じてスイッチング動作を繰り遅し、放電灯Ｄ
Ｌを点灯し続ける。

トランジスタＴｒ＋がオンされたときには、トランジス
タＴｒｚはオフ状態であり、直流電源Ｖからトランジス
タＴｒｌ、インダクタンスＬ１、放電灯ＤＬとコンデン
サＣＩとの並列回路を介して直流電源Ｖに戻る経路で電
流が流れる。トランジスタＴｒ、がオフされて、トラン
ジスタＴｒ２がオンされると、ＬＣ共振系に蓄積された
エネルギーにより、インダクタンスＬ１、放電灯ＤＬと
コンデンサＣ４との並列回路、ダイオードＤ２を通る経
路で電流が流れ、この電流の極性が反転すると、インダ
クタンスＬ１、トランジスタＴｒ２、放電灯ＤＬとコン
デンサＣＩとの並列回路を通る経路で電流が流れる０次
に、トランジスタＴｒ２がオフされて、トランジスタＴ
ｒ＋がオンされると、ＬＣ共振系に蓄積されたエネルギ
ーがダイオードＤ、を介して直流電源Ｖに回生され、そ
の後、トランジスタＴｒ。

を介して電流が流れて、以下、同じ動作を繰り返す。

放電灯ＤＬの正常点灯時におけるＬＣ共振系の共振周波
数を考慮して、トランジスタＴｒ、、Ｔｒ２のスイッチ
ング周波数を設定すれば、コンデンサＣ２の両端に放電
灯ＤＬの点灯維持電圧よりも大きな電圧を得ることがで
き、放電灯ＤＬを点灯維持させることができる。また、
放電灯ＤＬが点灯していないときには、共振系のＱが高
くなり、コンデンサＣ２の両端には点灯維持電圧よりも
かなり高い電圧が発生し、放電灯ＤＬを始動させること
ができる０発振器ＯＳＣ，の発振周波数は、このような
周波数に設定されている。

放電灯ＤＬが外されると、放電灯脱着検出回路２から計
数回路３への入力ＣはＬレベルになり、計数回路３は放
電灯の脱着を一回カウントし、さらに、発振制御回路４
におけるアンドゲートＧ４の出力をＬレベルにする。こ
のため、発振制御回路４の出力Ａ、Ｂは共にＬレベルと
なり、インバータ回路１は発振を停止する。その後、再
度放電灯ＤＬが挿入されると、入力ＣはＨレベルとなり
、インバータ回路１が発振動作を再開し、放電灯ＤＬを
始動させる。

放電灯ＤＬが始動しようとしている時、この回路の共振
系は点灯時の周波数で動作し、かつ、放電灯ＤＬがまだ
点灯していないことから無負荷状態と同様の動作を行い
、共振用コンデンサＣ，の両端には点灯維持電圧よりも
かなり大きな電圧が発生して、この電圧により放電灯Ｄ
Ｌが始動する。

したがって、放電灯ＤＬのソケットやスイッチングトラ
ンジスタ等の回路構成部品にストレスが加わる。

放電灯ＤＬの脱着を繰り返すことにより放電灯ソケット
には温度上昇が起こり、その他の部品にもストレスが加
わるが、この脱着動作の繰り返しにより、計数回路３の
入力Ｃには、ＨレベルとＬレベルの信号が交互に入力さ
れ、その入力回数が所定の回数に達すると、計数回路３
の出力ＱはＨレベルとなる。このＨレベルの信号を受け
てラッチ回路５の出力はＨレベルに保持される。このと
き、発振制御回路４におけるインバータゲートＧ５の出
力はＬレベルとなるため、アンドゲートＧ４の出力はＬ
レベルとなり、アンドゲートＧ　１　、　Ｇ　２の出力
もＬレベルとなる。したがって、発振制御回路４の出力
Ａ、Ｂは共にＬレベルとなって、インバータ回路１は発
振を停止する。ラッチ回路５は−見出力がＩ］レベルに
なると、その状態を保持するので、以後、放電灯ＤＬの
脱着如何に拘わらず発振制御回路４の出力Ａ、ＢはＬレ
ベルに保持される。これにより、放電灯脱着の繰り返し
によるスイッチトランジスタＴｒ、、Ｔｒ２の破損や放
電灯ソケットの異常温度上昇を防止することができる。

第３図は発振制御回路４の他の例を示している。

発振器ＯＳＣ，の出力はアントゲ−）Ｇ７の一方の入力
に接続されており、発振器０ＳＣ２の出力はアンドゲー
トＧ、の一方の入力に接続されている。

放電灯脱着検出回路２から発振制御回路４への入力Ｃは
、アンドゲートＧ１の他方の入力に接続されると共に、
インバータゲートＧ、にて反転されてアンドゲートＧ、
の他方の入力に接続されている。アンドゲートＧ、、Ｇ
、の出力はオアゲー）　Ｇ　ｓの入力に接続されており
、オアゲートＧ６の出力は、アンドゲートＧ１の一方の
入力に接続されると共に、インバータゲートＧ、にて反
転されて、アンドゲートＧ２の一方の入力に接続されて
いる。

アントゲ−）Ｇ、、Ｇ２の他方の入力には、ラッチ回路
５から発振制御回路４への入力りをインバータゲートＧ
Ｓにて反転した信号が入力されている。

この発振制御回路４にあっては、計数回路３が所定回数
の計数を終了し、ラッチ回路５の出力がＨレベルになる
までの期間において、放電灯ＤＬを外したときに、イン
バータ回路１の発振動作を完全に停止させるのではなく
、インバータ回路１の発振出力を制限し、出力を低減さ
せるようにしている。このために、出力制限用の発振器
○ＳＣ２を備えており、放電灯ＤＬを外したときには、
この発振器ＯＳ　Ｃ２の発振出力が用いられる。すなわ
ち、ラッチ回路５の出力がＬレベルのときに、放電灯Ｄ
Ｌが接続されて入力ＣがＨレベルであれば発振器０８Ｃ
Ｉの出力がアンドゲートＧ、を通って出力され、放電灯
ＤＬが外されて入力ＣがＬレベルとなれば発振器０９Ｃ
２の出力がアントゲ−）　Ｇ　ｓを通って出力される。

また、計数回路３が所定回数の放電灯脱着を計数して、
ラッチ回路５からＩ（レベルの信号が出力されると、ア
ントゲ−）Ｇ、、Ｇ２が信号通過阻止状態となるので、
インバータ回路１の発振は停止する。

なお、特に図示しないが、計数回路３が所定の回数を計
数し終わったときに、出力をＬレベルに保持し、この出
力をアンドゲートＧ　＋　、　Ｇ　ｘの他方の入力に接
続するようにしても構わない。

及１匠１ 第４図は、本発明の他の実施例の回路図である。

本実施例において、前の実施例と同一の機能を有する部
分には同一の符号を付して重複する説明は省略する９本
実施例にあっては、インバータ回路１におけるインダク
タンスＬ１と直列に電流帰還用のトランスＴ、の１次巻
線を接続し、このトランスＴ、の２次巻線にてトランジ
スタＴｒ１．Ｔｒ２のベース駆動電流を得ており、自励
式のインバータ回路を構成している。トランジスタＴｒ
２のベース・エミッタ間には、トランジスタＴｒ３が並
列接続されており、トランジスタＴｒ３がオンされると
、インバータ回路１の発振は停止する。オアゲートＧＩ
Ｏの一方の入力には、放電灯脱着検出回路２の出力Ｅが
接続されており、他方の入力には、ラッチ回路５の出力
が接続されている。このオアゲー）Ｇ、、の出力は、ト
ランジスタＴｒ＋のベースに接続されている。

放電灯脱着検出回路２としては、第５図に示すような回
路が用いられる。同図のスイッチＳＷは放電灯ソケット
に設けられ、放電灯ＤＬが挿入されればオン、外される
とオフとなる。このスイッチＳＷは、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ
９を介して直流電源Ｖ１に接続されている。抵抗Ｒ６と
スイッチＳＷとの接続点は、トランジスタＴｒ４のベー
スに接続されている。トランジスタＴｒ、と抵抗Ｒ６と
の直列回路は直流電源Ｖ、に接続されており、トランジ
スタＴｒ、のコレクタと抵抗Ｒ６との接続点からは、出
力Ｅが得られる。

放電灯ＤＬが挿入されていると、スイッチＳＷがオンさ
れて、直流電源ｖ１の電圧を抵抗Ｒ，，Ｒ。

にて分圧した電圧がトランジスタＴｒ＜のベースに印加
され、トランジスタＴｒ、がオンされて、出力ＥはＬレ
ベルとなる。放電灯ＤＬが外されると、スイッチＳＷは
オフし、トランジスタＴｒｎがオフされて、出力ＥはＨ
レベルとなる。この出力Ｅは、オアゲートＧ１゜の一方
の入力に接続されると共に、計数回路３に入力される。

計数回路３が所定の回数を計数し終わるまでは、ラッチ
回路５の出力がＬレベルであるため、オアゲートａｇｏ
の出力には出力Ｅがそのまま伝達される。

放電灯ＤＬが挿入されていると、出力ＥはＬレベルであ
るため、トランジスタＴｒ、はオフで、インバータ回路
１は自動発振動作を行っているが、放電灯ＤＬが外され
ることにより出力ＥはＨレベルとなり、トランジスタＴ
ｒ＝がオンし、トランジスタＴｒ２がオフして、インバ
ータ回路１は発振を停止する。

放電灯ＤＬの脱着が繰り返されて、計数回路３が所定の
回数を計数すると、その出力ＱがＨレベルとなり、ラッ
チ回路５の出力もＨレベルとなる。

この信号によりトランジスタＴｒ３はオンし、上記と同
様にインバータ回路１は発振動作を停止する。

ラッチ回路５は一旦出力がＨレベルになると、その状態
を閑持するため、インバータ回路１は以漫の放電灯脱着
に拘わらず発振を停止し続ける。

以上の実施例において、放電灯ＤＬの脱着は手で行う場
きのほか、放電灯ソゲットが外れかけた場合等であって
も構わない。

なお、インバータ回路１は、一方式インバータ、ハーフ
ブリッジインバータ、フルブリッジインバータ等、いか
なるインバータであっても良い。

また、インバータ回路１のスイッチング素子としてはト
ランジスタを例示したが、スイッチング可能な素子であ
れば何でも良く、ＦＥＴやサイリスタ等であっても構わ
ない。

さらに、放電灯ＤＬは１灯点灯の場合を例示したが、２
灯点灯、３灯点灯などの多灯点灯方式であっても良く、
この場合、直列点灯方式でも並列点灯方式でも良い。

（発明の効果） 本発明は上述のように、放電灯の脱着が所定回数検出さ
れたときには、インバータ回路の発振を制限して出力を
低減させるようにしたので、放電灯の脱着を繰り返すこ
とによる放電灯ソケットの異常温度上昇を防止し、併せ
て、インバータ回路のスイッチング素子等の回路部品へ
のストレスを低減し、点灯装置の安全性と信顆性を向上
させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は同上に用
いる発振制御回路の一例を示す回路図、第３図は同上に
用いる発振制御回路の他の例を示す回路図、第４図は本
発明の他の実施例の回路図、第５図は同上に用いる放電
灯脱着検出回路の回路図である。 １はインバータ回路、２は放電灯脱着検出回路、３は計
数回路、４は発振制御回路、ＤＬは放電灯である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）インバータ回路により放電灯を高周波点灯させる
   点灯装置において、放電灯の脱着を検出する放電灯脱着
   検出回路と、放電灯脱着検出回路により検出された脱着
   回数をカウントする計数回路と、計数回路が所定の回数
   を計数したときにインバータ回路の発振を制限して出力
   を低減させる発振制御回路とを備えて成ることを特徴と
   する放電灯点灯装置。