JPS63290157A - 動作停止回路 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、本体装置またはその負荷の異状時、該本体装
置の動作を停止して該本体装置および負荷を保護する目
的等で用いられる、いわゆる非復帰型の動作停止回路に
関する。

［従来の技術］ 従来、トランジスタインバータを備え、螢光ランプ等の
放電灯を高周波点灯するいわゆる電子安定器においては
、螢光ランプの不点灯や片道放電等による異状負荷から
インバータの主トランジスタを保護するため、このよう
な異状負荷を検出してその検出信号により主トランジス
タをオフさせ、インバータの動作を停止させる保護回路
（動作停止回路）が用いられる。

この動作停止回路としては、自己復帰型と非復帰型とが
ある。自己復帰型はランプ交換等により正常状態に戻れ
ば自動的に復帰してランプを正常点灯するが、ランプの
片道放電時等は、異常検知、動作停止、異常非検知、ラ
ンプ再始動、および異常検知が繰返される結果、ランプ
が間欠的に点滅する。非復帰型では、この間欠的な点滅
を避けることができるが、正常動作に復帰（リセット）
させるためには電源を遮断および再投入する必要がある
。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、このような電子安定器において非復帰型の動
作停止回路を用いた場合、動作停止回路が作動した後、
ランプ交換し正常に復して電源を再投入してもランプが
点灯しない場合があるという不都合があった。

これは、このような放電灯点灯装置では、交流電力を整
流平滑するためのコンデンサとしてランプ負荷に対応す
る容量のものが用いられているが、電源遮断時、このコ
ンデンサの電荷を放電する回路は、インバータの起動抵
抗およびバイアス抵抗や動作停止回路の抵抗等、ランプ
負荷に比較して高抵抗であるため、放電の時定数が例え
ば数秒程度と長いためである したがって、電源を遮断した後上記平滑用コンデンサが
十分に放電するまで例えば数秒程度待って電源を再、投
入すれば、本体装置の動作を再開することができるが、
例えば１秒程度で電源を遮断および再投入しても動作は
復帰せず、機能性が劣る。

本発明の目的は、上述の従来形における問題点に鑑み、
一旦作動すると印加電圧の印加中は復帰せず印加電圧を
遮断し再印加して初めて復帰（リセット）する非復帰型
の動作停止回路であって、この動作停止回路が適用され
る本体装置の電源の再投入により確実にリセットされる
動作停止回路を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明では、セット信号入力端
子と、該入力端子にセット信号が入力されない状態で電
源電圧を印加されるとリセットされ該電源電圧印加時該
入カ端子にセット信号が入力されるとセットされるラッ
チ回路とを含み、本体装置に適用されて該ラッチ回路の
セット時該本体装置の動作を停止させる動作停止回路に
おいて、該本体装置への電源投入を検出して該電源投入
時に上記ラッチ回路を強制的にリセットするリセット回
路を設けたことを特徴としている。

［作用および効果コ 上記構成によれば、本体装置の電源投入時は、動作停止
回路等の内部回路各部の電圧配分や動作状態にかかわり
なく動作停止回路がリセットされるため、本体装置の電
源を遮断および投入することによりそのタイミングにか
かわらず本体装置を正常動作状態に復帰させることがで
きる。したがって、機能性が向上する。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置のブロ
ック回路を示す。同図の装置は、本発明者等が先に特願
昭６２−７８４１９号等で開示した放電灯点灯装置に本
発明の動作停止回路を適用したもので、直流電源回路１
、インバータ回路２、調光切換回路３、全光始動回路４
、ソフトスタート回路５、電源電圧・温度補償回路６、
無負荷停止回路７、スイッチング改善回路８、および本
発明の特徴とするリセット回路９を具備する。

直流電源回路１は、全波整流回路ＤＢおよび平滑用コン
デンサＣ４を備え、交流電源ＡＣがら電源スイッチＳＷ
１等を介して入力される交流電圧より、平滑直流電圧を
発生する。

インバータ回路２は、準Ｅ級自励式シングルトランジス
タインバータ回路を用いたもので、スイッチングトラン
ジスタＴｒｌのコレクタと直流電源正側端子ａとの間に
インダクタＬ１とコンデンサＣ１とのＬＣ共振回路およ
び限流（バラスト）用インダクタＬ２と負荷である螢光
ランプＦＬＩ。

ＦＬ２との直列回路を接続し、インダクタＬ２に設けた
帰還巻線Ｌ２ｆを一端はコンデンサＣ３とインダクタＬ
３との直列回路を介してトランジスタＴｒｉのベースに
接続し他端は直流電源負側端子すに接続しである。また
、トランジスタＴｒｌのベースと直流電源負側端子すと
の間に可変抵抗回路ＶＲを接続し、トランジスタＴｒｉ
のエミッタをダイオードＤ７を介して直流電源負側端子
に接続しである。さらに、螢光ランプＦＬＩとＦＬ２と
は、それぞれの一方のフィラメントを直列接続し、他方
のフィラメントの非電源側端子ｒ２とｆ４との間にラン
プ起動用コンデンサＣ２を接続しである。

このインバータ２において、コンデンサＣ３およびイン
ダクタＬ３は、トランジスタＴｒｉのターンオフ時ベー
ス電流を引き抜いてトランジスタＴｒｉのスイッチング
ロスを低減するためのものである。

可変抵抗回路ＶＲはトランジスタＴｒｉのオン時コンデ
ンサに充電された電荷をこのトランジスタＴｒｉのオフ
時に放電するコンデンサリセット用の回路である。可変
抵抗回路ＶＲにおいて、トランジスタＴｒ８は可変イン
ピーダンス素子として用いられており、電源電圧・温度
補償回路６から供給されるベース電流に応じてその等価
抵抗値が変化する。可変抵抗器ＶＲＩはトランジスタＴ
ｒ８の動作点調節用である。トランジスタＴｒ８のベー
スには、ソフトスタート回路５、全光始動回路４および
調光切換回路３の動作に応じて、ゼナーダイオードＺＤ
のゼナー電圧により定まる低い方の電圧（：Ｊ８光時）
とダイオードＤＢの整流出力により定まる高い方の電圧
（全光時）との２種類の電圧をさらに電源電圧と温度に
より補償した電圧に基づく電流が流れる。

このインバータ回路２は、このリセット用抵抗ＶＲを可
変することにより、インバータ回路２の発振周波数を可
変することができる。すなわち、トランジスタＴｒｉの
オン期間にトランジスタＴｒｉにはコンデンサＣ３を介
してベース電流が流れ、コンデンサＣ３は帰還巻線Ｌ２
ｆ側が＋、トランジスタＴｒｉのベース側が−となる向
きに充電される。

このコンデンサＣ３の電荷は、トランジスタＴｒｉの次
のオフ期間にコンデンサＣ３から帰還巻線Ｌ　Ｈ’、可
変抵抗ＶＲおよびインダクタＬ３を経由してコンデンサ
Ｃ３に戻る経路で放電される。

可変抵抗ＶＲの抵抗値を大きくすると、コンデンサＣ３
の放電（リセット）の時定数が長くなる。

ここで、トランジスタＴｒｉのオフ期間はこのトランジ
スタＴｒｉのコレクタに接続された上記共振系により定
まるためほぼ一定である。従って、トランジスタＴｒｉ
のオフ期間中に放電される電荷量、すなわちオン期間中
に充電可能な電荷量が少なくなる。つまり、コンデンサ
Ｃ３はトランジスタＴｒｉのオン時、トランジスタＴｒ
ｌのベース電流が流れると早期に充電され、トランジス
タＴｒｉは早期にベース電流が減少し、上記正帰還によ
りオフする。この結果、トランジスタＴｒｌのオン期間
が短縮され、発振周波数が上昇する。

この装置においては、トランジスタＴｒｉのコレクタ負
荷共振系の固有周波数をこのインバータ回路２の発振周
波数より低く設定しであるため、インバータ回路２の発
振周波数を上昇させて固有周波数から離せばランプ電流
は低減し、一方、インバータ回路２の発振周波数を下降
させて固有周波数に近づければランプ電流は増加する。

したがって、この装置においては、可変抵抗ＶＲの抵抗
値を所定の値に設定してランプＦＬＩ、ＦＬ２を全光点
灯するとともに、可変抵抗ＶＲの抵抗値をより高い値に
可変しまたは切り換えてインバータ回路２の発振周波数
を上昇させ、ランプ電流を低減してランプＦＬＩ、ＦＬ
２を調光点灯することができる。

調光切換回路３は、電源スィッチＳＷＩの設定状態に応
じてランプＦＬＩ、ＦＬ２の点灯状態を設定するための
回路である。

ソフトスタート回路５は、電源投入直後の所定の時間、
インバータ回路２を調光時と同じ状態で動作させてラン
プＦＬＩ、ＦＬ２への印加電圧を放電開始電圧より低く
保ちランプＦＬ１．ＦＬ２を点灯させずに予熱するため
の回路である。

金光始動向路２は上記予熱によりランプＦＬＬ。

ＦＬ２を充分予熱した後、インバータ回路２を全光時と
同じ状態で動作させランプＦＬＩ、ＦＬ２に上記放電開
始電圧より充分高い電圧を印加し、ランプＦＬＩ、ＦＬ
２を点灯させるための回路である。

電源電圧・温度補償回路６は、インバータ回路２の可変
抵抗回路ＶＲの抵抗値、すなわち発振周波数を制御し、
電源電圧変動によるランプ電力変動を補償するとともに
低温時にランプ電圧を上昇して始動特性およびランプ輝
度を補償する。

無負荷時停止回路７は、本発明でいう動作停止回路に相
当するもので、ランプＦＬ１．ＦＬ２が取り外されたり
、片道放電状態となったとき等の無負荷状態を検出して
インバータ回路２の動作を停止するための回路である。

スイッチング改善回路８は、インバータ回路２のトラン
ジスタＴｒｌのスイッチング特性をより改善するための
回路である。

リセット回路９は、電源スィッチＳＷＩの投入を検出し
て無負荷停止回路７のＳＣＲを強制的にオフする回路で
ある。

次に、この装置の動作を説明する。

図において、ロータリスイッチＳＷｌはｆｆｉ源スイッ
チと全光／調光切換スイッチとを兼用しており、調光時
は図示の位置に設定されて直流電源回路１および調光切
換回路３に交流電源ＡＣからの例えば１００ｖの交流電
力を供給する。全光時は直流電源回路２にだけ交流電力
を供給する。

ロータリスイッチＳＷＩが電源断状態から調光状態に切
り換えられると、交流電源ＡＣからの交流電圧が、ヒユ
ーズＦや正特性サーミスタＰＴＨ等で構成される保護回
路およびバリスタＺＮＲや平衡トランスＴ１等で構成さ
れる雑音防止・サージ吸収回路を介して直流電源回路１
に供給される。

直流電源回路１は、この交流電圧を全波整流回路ＤＢで
整流し、コンデンサＣ４で平滑して直流電圧を発生する
。この直流電圧は、インバータ回路２の起動用抵抗Ｒ３
介してスイッチングトランジスタＴｒｉのベースに供給
される。これにより、インバータ回路２は発振を開始し
、トランジスタＴｒｉのコレクタに交流電圧が発生する
。単巻トランスＴ２は、巻線ＬＬがコンデンサＣＢと並
列共振回路を形成するとともに、交流電圧を昇圧しトラ
ンスＴ３の一次巻線であるインダクタＬ２を介してコン
デンサＣ２、ランプＦＬ１およびＦＬ２からなるランプ
回路に印加する。

ここで、ランプＦＬＩおよびＦＬ２は未だ点灯しておら
ず開放状態であるため、このトランジスタＴｒｌのコレ
クタに接続された共振系のＱは高い。

このため、インダクタＬＬ、Ｌ２、コンデンサＣ２およ
び螢光ランプＦｌ、Ｆ２の経路にインダクタＬ２．およ
びコンデンサ０２等の共振による点灯時より大きな電流
が流れ、これにより、螢光ランプＦｌ、Ｆ２が予熱され
る。このとき、コンデンサＣ２の両端、したがって螢光
ランプＦｌとＦ２の直列回路の両端には上記共振による
点灯時より高い電圧が発生しており、この電圧が螢光ラ
ンプＦｌ、Ｆ２の冷却時の放電開始電圧より高ければ螢
光ランプＦｌ、Ｆ２は電源投入後予熱されることなく直
ちに点灯（コールドスタート）してしまう。このような
コールドスタートを防止するため、後述のソフトスター
ト回路５が設けである。

また、トランスＴ３の二次巻線に誘起される交流電圧が
ダイオードＤＢおよびコンデンサＣ１７により整流平滑
され、これが回路３〜７に供給される。

ソフトスタート回路５においては、電源投入時、全光始
動口路４のコンデンサＣ１３の端子電圧は零でありトラ
ンジスタＴｒ５がオフしているため、トランジスタＴｒ
６がオンしている。したがって、このソフトスタート回
路５からはゼナーダイオードＺＤのゼナー電圧である調
光時と同じ電圧が電源電圧・温度補償回路７を介して可
変抵抗回路ＶＲのトランジスタＴｒ８のベースへ印加さ
れる。これにより、トランジスタＴｒ８の等価抵抗は調
光時と同じ高い方の抵抗値となり、インバータ回路２は
発振周波数が全光モード動作時より高く、上記共振回路
に流れる電流およびコンデンサＣ２の両端に生じる電圧
が全光モード動作時よりも低い調光モードで動作する。

調光モード時のこれらの電流および電圧は、コンデンサ
Ｃ２の値を選択することにより点灯時の特性にほとんど
影響を与えることなく設定することができる。ここでは
、ランプＦ１．Ｆ２オフ状態でコンデンサＣ２の両端に
生じる電圧が、インバータ回路２を調光モードで動作さ
せたときにランプＦｌ、Ｆ２を放電開始させる電圧より
低く、全光モードで動作させたときにランプＦｌ、Ｆ２
を放電開始させる電圧より高くなるように設定しである
。

全光始動回路４において、コンデンサＣ１３は抵抗Ｒ９
を介して充電される。そして、電源投入後、コンデンサ
０１３の端子電圧が上昇し、この端子電圧を抵抗ＲＬ２
とＲ１３とで分圧した電圧によりトランジスタＴｒ５が
オンすると、ソフトスタート回路５のトランジスタＴｒ
８がオフし、可変抵抗回路ＶＲのトランジスタＴｒ８の
ベース電流は多い方に切り換わりインバータ回路２は全
光モードとなる。

これにより、ランプＦｌ、Ｆ２には放電開始電圧より高
い電圧が印加され、ランプＦｌ、Ｆ２は放電を開始し点
灯する。点灯後は始動用コンデンサＣ２に並列に接続さ
れているランプＦｌ、Ｆ２が低インピーダンスとなるた
め、負荷共振系のＱが下がり、ランプＦｌ、Ｆ２はイン
ダクタＬ２により電流を限流されて安定に点灯する。

調光切換回路３においては、調光状態に設定されたロー
クリスイッチＳＷＩを介して入力する交流電圧をダイオ
ードＤ１およびコンデンサＣ１２により整流平滑してト
ランジスタＴｒ２のベースに供給している。これにより
、トランジスタＴｒ２がオンしトランジスタＴｒ３がオ
フしている。

この状態で、上記全元始回路４において、コンデンサＣ
１３がさらに抵抗Ｒ９を介して充電されてその端子電圧
が上昇し、この端子電圧を抵抗ＲＩＧとＲ１１とで分圧
した電圧によりトランジスタＴｒ４がオンすると、トラ
ンジスタＴｒ５がオフし、ソフトスタート回路５のトラ
ンジスタＴｒ８がオンし、可変抵抗回路ＶＲのトランジ
スタＴｒ８のベース電流は少ない方に切り換わりインバ
ータ回路２は調光モードとなる。これにより、以後、ラ
ンプＦｌ。

Ｆ２は調光状態で点灯する。

一方、ロークリスイッチＳＷ１が全光点灯位置に設定さ
れているときは、調光切換回路３に交流電圧は供給され
ず、トランジスタＴｒ２がオフとなる。したがって、ト
ランジスタＴｒ８がオン、トランジスタＴｒ４がオフ、
トランジスタＴｒ５がオン、トランジスタＴｒ８がオフ
となり、可変抵抗回路ＶＲのトランジスタＴｒ８のベー
スには多い方の電流が流れ、トランジスタＴｒ８の等価
抵抗値は低い方となるためインバータ回路２は全光モー
ドとなる。これにより、ランプＦｌ、Ｆ２は全光点灯す
る。

なお、上述からも分るように、この装置においては、コ
ンデンサＣ１３および抵抗Ｒ９はソフトスタート回路５
および全光点灯回路４双方のタイマ回路を兼ねている。

電源電圧・温度補償回路６においては、直流電源電圧を
抵抗Ｒ１とサーミスタＥＲ２とで分圧した電圧をトラン
ジスタＴｒ７のベースに印加している。したがって、電
源電圧が上昇すると、トランジスタＴｒ７のベース電圧
が上昇してトランジスタＴｒ７のコレクタ電流、すなわ
ちトランジスタＴｒ８のベース電流が減少し、トランジ
スタＴｒ８の等価抵抗値が上昇してインバータ回路２の
発振周波数が上昇し、ランプ電流が低減する。一方、電
源電圧が下降すると、上述とは逆にランプ電流が増加す
る。これにより、電源電圧の変動に対してランプ電流を
安定化することができる。

また、温度が低下すると、サーミスタＥＲＩおよびＥＲ
２の抵抗値が減少する。そして、サーミスタＥＲＩの抵
抗値の減少によりトランジスタＴｒ７のエミッタ電圧が
上昇し、サーミスタＥＲ２の抵抗値の減少によりトラン
ジスタＴｒ７のベース電圧が低下する。したがって、ト
ランジスタＴｒ７のコレクタ電流、すなわちトランジス
タＴｒ８のベース電流が増加し、トランジスタＴｒ８の
等価抵抗値が低下してインバータ回路２の発振周波数が
下降し、始動時のランプ電圧および点灯時のランプ電流
が増加する。これにより、低温時の始動性能および低温
点灯時の光出力を確保することができる。

ランプＦｌ、Ｆ２オフ時、すなわち無負荷時はインダク
タＬ２とコンデンサ０２等による共振電流がトランジス
タＴｒｌに流れる。この共振電流は、ランプ点灯時より
大きいため、この状態が続くとトランジスタＴｒｌにス
トレスが蓄積したり、最悪の場合はトランジスタＴｒｉ
が熱暴走して破壊してしまう。無負荷時停止回路７はこ
れを防止するためのものである。

無負荷時には負荷時より大きな電流がインダクタＬ２に
流れる。したがって、トランスＴ３の二次巻線Ｌ’ｓに
誘起される電圧も無負荷時の方が大きい。無負荷時停止
回路７において、無負荷時、ダイオードＤＢの整流出力
が上昇し、その状態が所定の時間継続すると、コンデン
サＣ１４は抵抗Ｒ１７，Ｒ１ｇ等を介して充電され、そ
の端子電圧が上昇する。そして、この端子電圧が、定電
圧素子ＳＢ５のオン電圧より高くなると、ＳＢ５がオン
する。これにより、サイリスタＳＣＲがオンし、トラン
ジスタＴｒ９がオンしてトランジスタＴｒｌがオフし、
インバータ回路２は発振を停止する。この停止状態は、
電源を一旦遮断するまで継続する。

ところで、この電源を一旦遮断した際、整流回路１の平
滑コンデンサＣ４の電荷を放電する回路は各回路３〜９
を構成するランプ負荷に比べて高抵抗の回路であり、そ
の放電時定数は長い。このため、従来の装置では、異常
ランプを交換して電源を遮断した後、平滑コンデンサＣ
４が充分放電されるまで例えば数秒待機する必要があり
、さもないと、無負荷停止回路７では、ＳＣＲが抵抗Ｒ
２を介してオン電流を供給されたままであるため、電源
を再投入してもリセットされずランプが点灯しないとい
う問題があった。

リセット回路９は、このような問題を解消するためのも
のである。すなわち、ロータリー型電源スィッチＳＷｌ
を一巡する際、調光点灯位置において調光切換回路３の
ダイオードｐ１とコンデンサＣ１２による整流平滑出力
が発生すると、リセット回路９では、コンデンサＣ９１
と抵抗Ｒ９１とによりこの整流平滑出力の立ち上がりを
微分してトランジスタＴ　ｒ９１にベース電流を供給す
る。これにより、トランジスタＴ　ｒ９１がオンし、無
負荷停止回路７のＳＣＲのアノード・カソード間を短絡
し、ＳＣＲはオフする。すなわち、無負荷停止回路７が
リセットされ、第１図の装置はランプを正常点灯するこ
とができる。

このように、この装置においては、リセット回路９を設
け、電源スィッチＳＷＩによる調光点灯、全光点灯、ベ
ビー球点灯、および消灯のシーケンスを一巡する際スイ
ッチＳＷｌが調光位置に切り換わる度に無負荷停止回路
７のＳＣＲをリセット（オフ）するようにしたため、ラ
ンプ異常により装置が停止した後、正常ランプに交換し
た場合、上記シーケンスをどのようなタイミングで一巡
したとしてもランプを確実に点灯させることができる。

また、この装置では、調光用端子を利用しているのでス
イッチＳＷＩにリセット用の新たな接点を設ける必要が
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置の回
路図である。 １：直流電源回路、２：インバータ回路、３：：ＪＲ光
切換回路、４：全光点灯回路、５：ソフトスタート回路
、７：無負荷停止回路、９：リセット回路、 Ｔｒｉ：主トランジスタ、 Ｔ　ｒ９　：第２のトランジスタ、 Ｔｒ９１：第３のトランジスタ、 Ｃ９１：微分回路を構成するコンデンサ、Ｒ９１：微分
回路を構成する抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セット信号入力端子と、該入力端子にセット信号が
   入力されない状態で電源電圧を印加されるとリセットさ
   れ該電源電圧印加時該入力端子にセット信号が入力され
   るとセットされるラッチ回路とを含み、本体装置に適用
   されて該ラッチ回路のセット時該本体装置の動作を停止
   させる動作停止回路において、 該本体装置への電源投入を検出して該電源投入時に上記
   ラッチ回路を強制的にリセットするリセット回路を設け
   たことを特徴とする動作停止回路。 ２、前記本体装置が、交流電源と該交流電源より平滑整
   流出力を発生する整流回路および平滑回路とを含む直流
   電源部を備え、該直流電源部より前記電源電圧を供給さ
   れて動作する特許請求の範囲第１項記載の動作停止回路
   。 ３、前記本体装置が、高周波でオンオフする主トランジ
   スタを備え前記直流電源部より高周波出力を発生するイ
   ンバータを含む放電灯点灯装置である特許請求の範囲第
   ２項記載の動作停止回路。 ４、前記ラッチ回路が、前記入力端子にゲートを接続さ
   れたＳＣＲと前記直流電源部より抵抗および該ＳＣＲを
   介しベース電流を供給されてオンし前記主トランジスタ
   のベース・エミッタ間を短絡する第２のトランジスタと
   を含む特許請求の範囲第３項記載の動作停止回路。 ５、前記リセット回路が、前記交流電源より整流出力を
   発生するとともに該交流電源遮断時の放電時定数が比較
   的小さな第２の整流回路と該整流回路の出力を微分する
   微分回路と該微分出力をベースに供給されてオンし前記
   ＳＣＲのアノード・カソード間を短絡する第３のトラン
   ジスタとを含む特許請求の範囲第４項記載の動作停止回
   路。