JPS63175396A - 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） 本発明はインバータ回路により得られた高周波により放
電灯を並列点灯させ°るようにした放電灯点灯装置に関
するものである。

（背景技術） 第７図は従来の放電灯点灯装置の回路図である。

インバータ回路１は、直流電源Ｅの直流電圧を高周波電
圧に変換する。この高周波電圧は、限流用のチョークコ
イルＬ、と、共振用のコンデンサＣ１との直列回路に印
加されている。共振用のコンデンサＣ１には、バランサ
Ｌ、を介して、放電灯ＤＬ、、ＤＬ２が並列接続されて
いる。各放電灯ＤＬ、。

ＤＬ２の非電源側には、コンデンサＣ２、Ｃ３が並列接
続されている。

このような回路構成の並列点灯装置では、通常の２灯点
灯時には、バランサＬ、のインダクタンス成分は打ち消
されるので、第８図の等価回路に示すような共振系を構
成している。同図において、　　。

ＲＤＬは放電灯の等価抵抗である。この共振系のインピ
ーダンスＺは周波数ｆに応じて第９図に示すように変化
し、直列共振点ｆｓ付近に動作点を設けることにより安
定動作を行うことができる。ところが、放電灯が１灯外
されると、第１０図の等価回路に示すように、バランサ
ＬＢに生ずるインダクタンス成分Ｌｂと共振コンデンサ
Ｃ１によって決まる並列共振系が構成され、第１１図に
示す並列共振点ｒｐ付近での動作は非常に不安定なもの
となり、この付近で動作させるとスイッチング素子への
ストレスが増加してしまう、この不都合を回避するため
には、並列接続された放電灯のうち１灯が外された状態
を検出して、第１１図に示す並列共振点ｒｐ付近から動
作点をずらすような制御を行なう必要がある。この放電
灯が外されたことを検出するための手段としては、従来
、次のような方法が考えられている。

■ランプ電流を検出する方法 第１２図の回路に示すように、バランサＬ、と放電灯Ｄ
Ｌ、、ＤＬ、のフィラメントとの間に直列的に介装され
たカレントトランスＴ。、、Ｔｃ２により検出されるラ
ンプ電流をダイオードブリッジＤＢ、、ＤＢ、にてそれ
ぞれ整流し、コンデンサＣ１゜Ｃ１に充電して、抵抗Ｒ
，，Ｒ，を介して検出信号として取り出す、この方法で
は、検出回路が複雑であり、また、カレントトランス’
ｒｃ、、’ｒｃ２が必要なのでコストが高くなる等の欠
点がある。

■バランサの電圧を検出する方法 第１３図の回路に示すように、バランサしＢに検出巻線
Ｎを設け、バランサＬＢの誘起電圧を監視する。この検
出方法は、正常点灯時にはバランサＬＢはインダクタン
ス成分が打ち消されるので誘起電圧を生じないが、１灯
を外すとインダクタンス成分を生じ、誘起電圧が生じる
ことを利用したものであるが、バランサＬＢに検出巻線
Ｎを設ける必要があるので、バランサＬ、が高価になる
という問題がある。

また、どちらの放電灯に異常があるかを判別できないと
いう欠点がある。この点については、例えば、第１４図
に示すようにバランサＬ、の補助巻線Ｎ、、Ｎ、に流れ
る電流の向きを検出することにより解決できるが、この
方法でもバランサしＢが高価になるという問題は残る。

さらに、第１３図及び第１４図に示すいずれの回路にお
いても、放電灯が全て抜かれたとき、つまり無負荷の状
態ではバランサＬ、に誘起電圧が現われないので、この
場合の検出ができないという問題がある。

（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、放電灯の接続状態を高い信頼
性で検出し、各状態に応じてインバータ回路を安定に動
作させ得る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は、直流電圧を高周波電圧
に変換するインバータ回路と、予熱用のコンデンサを非
電源側に並列接続された複数の放電灯とを備え、バラン
サの機能を有するインダクタンス素子を介して放電灯を
並列接続した回路を、限流リアクタンス素子を介してイ
ンバータ回路の出力端に接続して成り、負荷回路は放電
灯の接続灯数に応じて夫々共振周波数が変化する共振回
路とされた点灯装置において、各放電灯における各フィ
ラメントの電源側端子及び非電源側端子間の導通状層を
各々検出する検出回路と、該検出回路　−の検出信号の
組み合わせに応じて前記インバータ回路のスイッチング
周波数を制御する制御回路とを有して成るものである。

本発明にあっては、このように各放電灯における各フィ
ラメントの電源側端子及び非電源側端子間の導通状態を
各々検出するものであるから、放電灯に異常があった場
合、どの放電灯に異常があるかということはもちろん、
どちらのフィラメントが断線したかというようなことも
判別でき、放電灯の状態を正確且つ具体的に検出するこ
とができる。このようにして各フィラメントの状態を常
に監視し、この検出信号によって、インバータ回路を制
御すれば、無負荷状層あるいは１灯点灯状態になっても
安定した動（’ｆ＝を得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。

及１匠Ｌ 第１図は本発明の一実施例の回路図である。本実施例に
おいて、第７図従来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。各放電灯Ｄ
　Ｌ　＋　、　Ｄ　Ｌ　２の各フィラメントには、検出
回路８１〜Ｓ、がそれぞれ接続されている。各検出回路
８１〜Ｓ、は、正常な放電灯が接続されている場合には
、放電灯の電源側端子と非電源側端子との間が導通する
ことを利用して放電灯の接続を検出している。放電灯が
外れている場きや、フィラメントが断線した場合には、
放電灯の電源側端子と非電源側端子との間に電流が流れ
なくなるから、どの放電灯が異常であるかを検出回路Ｓ
、〜Ｓ４の検出出力により判別することができる。

及１眞ｌ 第２図は本発明の他の実施例の概略回路図である。本実
施例にあっては、第１図回路において、検出回路Ｓ、、
Ｓ、の結線を変えたものである。各フィラメントの導通
状態はこのような結線でも検出できる。第２図において
、各放電灯ＤＬ、、ＤＬ２のフィラメントの非電源側端
子にそれぞれ検出回路Ｓ　ｌ、　Ｓ　２　、　Ｓ　３　
、　Ｓ　４を接続して、アースレベルから見た各部分の
電位を検出すると、正常点灯時においては、検出回路Ｓ
　ｌ、　Ｓ　ｙには’Ｈｉｇｂ”レベル、検出回路Ｓ、
、Ｓ、には“Ｌｏｗ”レベルの電位が現われる。今、検
出回路Ｓ、に対応するフィラメントが断線したとすると
、“Ｈｉｇｈ”レベルであった検出回路Ｓｌへの入力電
位は、バランサＬＢからの電圧供給の経路を絶たれるの
で“’Ｌｏｗ”レベルに落ちる。また検出回路Ｓ２に対
応するフィラメントが断線した場合には、“Ｌｏｗ”レ
ベルであった検出回路Ｓ２への入力電位は、アースレベ
ルへの導通経路を絶たれるので、“’Ｈｉｇｌ＋”レベ
ルに上昇する。

検出回路Ｓ、、Ｓ、についても検出回路Ｓ　＋　、　Ｓ
　２と同様である。従ってこの実施例においても、第１
図実施例と同様の検出効果を期待することができるもの
である。各検出回路Ｓｌ〜Ｓ、の電位に対応する放電灯
状態の例を第１表に示す。なお、同表において、Ｈは°
’Ｈｉｇｈ”レベル、Ｌは’Ｌｏｗ”レベルを示してい
る。

第１表 第１表において、例１は放電灯の各フィラメントが正常
の場合であり、検出回路Ｓ、、Ｓ、の出力が”Ｈｉｇｈ
”レベル、検出回路Ｓ２．Ｓ、の出力が’Ｌ。

御′ルベルであり、インバータ回路を正常モードで駆動
させて、放電灯を正常点灯させる。

ＰＡ２は各放電灯ＤＬ、、ＤＬ２の上側フィラメントが
両方とも断線、または、両方の放電灯が共に抜かれた場
合で、すべての検出信号は“’Ｌｏｌｌ”レベルとなり
、この場合には、インバータ回路を無負荷モードで駆動
させる。

例３は右側放電灯ＤＬ２の上側フィラメントが断線また
は右側放電灯ＤＬ２が１灯だけ抜かれた場合で、検出回
路Ｓ、の検出信号が’Ｌｏｗ”レベルとなり、インバー
タ回路１を１灯点灯モードで駆動させ、左側の放電灯Ｄ
Ｌ、を１灯だけ点灯させる。

例４は右側放電灯ＤＬ、の下側フィラメントが断線した
場合であり、検出回路Ｓ、の“Ｈｉｇｌ＋”レベルの検
出信号でインバータ回路１を１灯点灯モードで駆動させ
、左側放電灯ＤＬ、を１灯だけ点灯させる。

このように、各検出信号の出力レベルの組み会わせ（２
’＝１６通り）に応じて放電灯の状態を判断し、インバ
ータ回路１の駆動条件を放電灯ＤＬ、、ＤＬ！の状態に
合わせて安定に動作するように設定することが可能であ
り、信頼性の高い点灯装置を構成できる。

第２図実施例の具体回路例を第３図に示す。点線で囲ま
れた検出回路Ｓ、において、フィラメントから検出され
た電圧は抵抗Ｒ１、Ｒ２によって分圧され、ダイオード
Ｄで整流され、コンデンサＣと抵抗Ｒ３によって平滑さ
れて、抵抗Ｒ３の両端電圧が検出信号として制御回路に
送られる。他の検出回路８２〜Ｓ４についても同様の構
成を有している。

火見１ 第４図（ａ）は本発明の第３実施例の回路図である０本
実施例は、３つの放電灯Ｄ　Ｌ、、Ｄ　Ｌ、、Ｄ　Ｌ、
をバランサＬ　Ｂ　Ｉ　＋　Ｌ　Ｂ　２を介して並列点
灯させる例である。放電灯ＤＬ、の非電源側には予熱用
のコンデンサＣ６が並列接続されており、また、各フィ
ラメントには検出回路ＳＳ、Ｓｓが接続されている。

その池の回路構成については、実施例１と同様であるの
で、説明は省略する。

及１匠先 第４図（ｂ）は本発明の第４実施例の回路図である０本
実施例は、４つの放電灯ＤＬ、〜ＤＬ、をバランサＬａ
＋、Ｌａｚ、Ｌａｚを介して並Ｊｌ）点灯させる例であ
る。放電灯ＤＬ、の非電源側には予熱用のコンデンサＣ
７が並列接続されており、また、各フィラメントには検
出回路Ｓ　ｔ　、　Ｓ　ａが接続されている。

その他の回路構成については、実施例１と同様であるの
で、説明は省略する。

大川ｊ［区 第５図は本発明の第５実施例の回路図である。

本実施例にあっては、各放電灯ＤＬ、、ＤＬ２における
下側のフィラメントと並列にインピーダンスＺを挿入し
、誘導ノイズを低減するようにしている。すなわち、第
１図実施例の回路では、放電灯が無い場合に検出回路が
宙に浮いてしまうことになり、予熱コンデンサによって
ノイズを拾いやすくなるので、誤った検出をする可能性
があるが、本実施例にあっては、インピーダンスＺをフ
ィラメントと並列に接続することによって、このような
誤検出を防止している。なお、インピーダンスＺとして
は、抵抗、コンデンサ、インダクタンスあるいはこれら
の複合回路のいずれでも良い。

去１」Ｌ（二」ユ 第６図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）に本発明を適用するイン
バータ回路の例を示す。点線で囲んだ部分が、インバー
タ回路１であり、同図（ａ）は直列インバータ回路、同
図（ｂ）は−石式インバータ回路、同図（Ｃ）はハーフ
ブリッジ式インバータ回路である。

同図（ａ）の直列インバータ回路の場合、直流電源Ｅに
はトランジスタＱ、、Ｑ、の直列回路が接続されており
、各トランジスタＱ、、Ｑ２にはダイオードＤ　＋　、
　Ｄ　２が逆並列に接続されている。トランジスタＱ２
の両端には、コンデンサＣ０とインダクタンスＬ、の直
列回路を介してコンデンサＣ１が接続されている。コン
デンサＣ３にはバランサＬ日を介して放電灯ＤＬ、、Ｄ
Ｌ２が並列に接続されている。トランジスタＱ、、Ｑ、
は制御回路３により交互にオン・オフされ、そのスイッ
チング周波数は、検出回路２による放電灯状態の検出結
果に応じて決定される。尚、検出回路２としては第２図
実施例の検出方式を用いており、以下の実施例において
も同様である。

同図（ｂ）の−石式インバータ回路の場合、直流電源Ｅ
にはトランジスタＱ１とインダクタンスＬ２との直列回
路が接続されており、トランジスタＱ１にはダイオード
Ｄ１が逆並列に接続されている。

トランジスタＱ１の両端には、同図（ａ）の回路と同様
の負荷回路が接続されている。トランジスタＱ１は制御
回路３により間欠的にオンされ、そのスイッチング周波
数は、検出回路２による放電灯状態の検出結果に応じて
決定される。

同図（ｃ）のハーフブリッジ式インバータ回路の場合、
直流電源ＥにはコンデンサＣａ、Ｃｂの直列回路とトラ
ンジスタＱ、、Ｑ、の直列回路とが並列接続されており
、各トランジスタＱ、、Ｑ、にはダイオードＤ　＋　、
　Ｄ　２が逆並列に接続されている。トランジスタＱ　
、Ｑ　２の接続点とコンデンサＣａ、Ｃｂの接続点との
間には、バランサし日を介して並列接続された放電灯Ｄ
Ｌ、、ＤＬ２がインダクタンスＬ１を介して接続されて
いる。トランジスタＱ１゜Ｑ２は制御回路３により交互
にオン・オフされ、そのスイッチング周波数は、検出回
路２による放電灯状態の検出結果に応じて決定される。

なお、検出回路２は、第３図の具体回路例から明らかな
ように、ＣＲ回路やダイオードにより構成できるので、
従来例に比べて点灯装置の構成が簡単になるものである
。

（発明の効果） 本発明は上述のように、放電灯の接続灯数に応じて負荷
回路の共振周波数が変化する点灯装置において、各放電
灯における各フィラメントの電源側端子及び非電源側端
子間の導通状態を各々検出し、その検出信号の組み合わ
せに応じてインバータ回路のスイッチング周波数を制御
するようにしたから、放電灯の接続状態が種々変化して
も夫々の状態に応じて安定に動作するようにインバータ
回路の制御を行い得るという効果があり、また、各フィ
ラメントの電源側端子及び非電源側端子間の導通状態を
各々検出することにより放電灯の接続状態を判別するよ
うにしたから、検出巻線付きのバランサやカレントトラ
ンスを用いる場合に比べて構成が簡単で安値に製造でき
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図は同上の他
の実施例の概略回路図、第３図は同上の具体回路図、第
４図（ａ）（ｂ）は本発明のそれぞれ別の実施例の回路
図、第５図は本発明のさらに他の実施例の回路図、第６
図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は本発明に用いるインバータ
回路の回路図、第７図は従来例の回路図、第８図は同上
の等価回路図、第９図は同上の動作説明図、第１０図は
同上の１灯点灯時の等価回路図、第１１図は同上の動作
説明図、第１２図乃至第１４図はそれぞれ別の従来例の
回路図である。 １はインバータ回路、２は検出回路、３は制御回路であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路
   と、予熱用のコンデンサを非電源側に並列接続された複
   数の放電灯とを備え、バランサの機能を有するインダク
   タンス素子を介して放電灯を並列接続した回路を、限流
   リアクタンス素子を介してインバータ回路の出力端に接
   続して成り、負荷回路は放電灯の接続灯数に応じて夫々
   共振周波数が変化する共振回路とされた点灯装置におい
   て、各放電灯における各フィラメントの電源側端子及び
   非電源側端子間の導通状態を各々検出する検出回路と、
   該検出回路の検出信号の組み合わせに応じて前記インバ
   ータ回路のスイッチング周波数を制御する制御回路とを
   有して成ることを特徴とする放電灯点灯装置。