KR20020077062A - 방전램프 점등장치 및 조명장치 - Google Patents

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KR20020077062A
KR20020077062A KR1020020014699A KR20020014699A KR20020077062A KR 20020077062 A KR20020077062 A KR 20020077062A KR 1020020014699 A KR1020020014699 A KR 1020020014699A KR 20020014699 A KR20020014699 A KR 20020014699A KR 20020077062 A KR20020077062 A KR 20020077062A
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마사히코 가마타
게이이치 시미즈
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도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤
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Abstract

제어회로를 집적회로로 구성한 바이폴라 트랜지스터를 사용한 일석전압공진형(一石電壓共振形) 인버터를 주체로 하는 방전램프 점등장치 및 이것을 사용한 조명장치를 제공한다.
귀환제어에 의해 온스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터(Q1)를 사용하여 구성하고, 입력단이 직류전원(DC)에 접속하고, 출력단으로부터 고주파를 출력하는 일석전압공진형 인버터주회로(HFI)의 고주파출력에 의해 방전램프(DL1,DL2)를 가압하고, 전원투입시에 작동을 시작하여 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등모드의 동작시간을 결정하는 타이머회로(TC), 및 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등모드에 따라서 주기가 제어된 제어신호를 발생하여 일석전압공진형 인버터 주회로(HFI)의 바이폴라 트랜지스터(Q2)의 오프스위칭을 제어하는 발진기(OSC)를 포함하는 집적회로(IC)를 구비한 제어회로(CC)를 구비하고 있다.

Description

방전램프 점등장치 및 조명장치{Discharge lamp lighting apparatus and luminaire for using the same}
본 발명은 일석전압공진형(一石電壓共振形) 트랜지스터 인버터를 사용하여 방전램프를 고주파 점등하는 방전램프 점등장치 및 이것을 사용한 조명장치에 관한 것이다.
방전램프를 고주파로 점등하는 소위 전자식 방전램프 점등장치가 보급되어 있다. 그 주체를 이루는 고주파 인버터에 사용되는 스위칭소자는 초기의 전류 드라이브형 스위칭소자의 바이폴라 트랜지스터를 대신하여, 그 후의 전압 드라이브형 스위칭소자의 MOSFET의 이용이 가능하게 되었다. 그 때문에, 스위칭소자의 드라이브회로에 집적회로가 많이 사용되고 있다. 드라이브회로를 집적회로화함으로써, 장착이 용이해지는 동시에, 배선기판, 나아가서는 방전램프 점등장치의 소형화를 더욱 도모할 수 있다.
그러나, MOSFET의 고내전압품은 온저항이 높기 때문에, 도통(導通)손실이 크다는 등의 특성적으로 불리하고, 따라서 하프 브릿지형 인버터와 같이 비교적 낮은 전압에서의 사용이 가능한 회로방식인 경우에 많이 사용되고 있다.
따라서, 높은 내전압이 요구되는 일석전압공진형 인버터인 경우에는, 바이폴라 트랜지스터가 사용되고 있다. 이 경우, 바이폴라 트랜지스터의 스위칭은 가포화트랜스를 사용한 전류귀환에 의해서 이루어지는 경우가 많다.
그러나, 가포화트랜스를 사용하여 전류귀환을 행하는 경우, 오히려 가포화트랜스의 특성의 격차가 커져 버려, 그 때문에 품질관리가 곤란해질 뿐만 아니라, 온도특성의 격차도 커져 버린다고 하는 문제가 있다. 따라서, 일석전압공진형 인버터는 설계가 곤란하였다.
또한, 종래에는 바이폴라 트랜지스터를 사용하는 일석전압공진형 인버터를 주체로 하는 방전램프 점등장치에 적합한 제어회로를 집적회로로 구성하고자 하면, 전류구동형인 바이폴라 트랜지스터에 충분한 베이스전류를 공급할 수 있는 용량을 가진 것이 되어, 실제로는 집적화가 곤란하였다.
본 발명은 제어회로의 주요부를 집적회로화할 수 있는 바이폴라 트랜지스터를 사용하는 일석전압공진형 인버터를 주체로 하는 방전램프 점등장치 및 이것을사용한 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 더욱이 일석전압공진형 인버터 주회로의 바이폴라 트랜지스터의 턴 온을 양호하게 행하도록 개량된 방전램프 점등장치 및 이것을 사용한 조명장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 더욱이 일석전압공진형 인버터의 기동을 양호하게 행하도록 개량된 방전램프 점등장치 및 이것을 사용한 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 1 실시형태에 있어서의 주로 일석전압공진형 인버터 및 방전램프점등회로의 부분을 나타내는 회로도,
도 2는 마찬가지로 주로 제어회로의 부분을 확대하여, 회로 블록으로 나타내는 회로도,
도 3은 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 1 실시형태에 있어서의 집적회로의 주요부를 나타내는 회로도,
도 4는 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 1 실시형태에 있어서의 각부의 전압, 전류파형을 나타내는 파형도,
도 5는 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 2 실시형태를 나타내는 회로도,
도 6은 마찬가지로 집적회로의 주요부의 내부회로구성을 나타내는 회로도,
도 7은 마찬가지로 주로 일석전압공진형 인버터 주회로에서의 바이폴라 트랜지스터의 베이스로부터 콜렉터로 흐르는 역전류의 경로를 설명하는 회로도,
도 8은 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 2 실시형태에 있어서의 각부의 전압, 전류파형을 나타내는 파형도,
도 9는 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 3 실시형태에 있어서의 주로 일석전압공진형 인버터 주회로를 나타내는 회로도,
도 10은 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 4 실시형태에 있어서의 주로 일석전압공진형 인버터 주회로를 나타내는 회로도,
도 11은 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 5 실시형태를 나타내는 회로도,
도 12는 마찬가지로 기동전류의 시간변화를 나타내는 감쇠특성 커브,
도 13은 일석전압공진형 인버터에 있어서의 각부의 전압, 전류파형을 나타내는 파형도,
도 14는 도 13의 콜렉터·에미터 사이 전압(VCE) 및 콜렉터전류(IC)의 확대파형을 나타내는 파형도,
도 15는 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 6 실시형태에 있어서의 주요부를 나타내는 회로도,
도 16은 본 발명의 조명장치의 한 실시형태로서의 실링 라이트를 나타내는 개념적 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
AS : 저주파 교류전원 C6 : 직류 커트 콘덴서
CC : 제어회로 CCC : 충전전류제어회로
CD : 전류검출회로 CFC : 전류귀환회로
CJ : 전류판정회로 CVR : 정전압회로
DC : 직류전원 DCC : 방전전류제어회로
DL1,DL2 : 방전램프 FHC : 필라멘트 가열회로
HFI : 일석전압공진형 인버터 주회로 IC : 집적회로
LED : 램프수명말기 검출회로 LEJ : 램프수명판정회로
LMD : 램프장착검출회로 LMJ : 램프장착판정회로
OSC : 발진기 PSC : 부분평활회로
RC : 전압공진회로 TC : 타이머회로
tc : 시정수회로 VLD : 램프전압검출회로
VSD : 전원전압검출회로 VLJ : 램프부점검출회로
VSJ : 전원전압판정회로
청구항 1의 발명의 방전램프 점등장치는, 귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 구성되고, 입력단이 직류전원에 접속하고, 출력단으로부터 고주파를 출력하는 일석전압공진형 인버터 주회로와; 일석전압공진형 인버터 주회로의 고주파출력에 의해 가압되는 방전램프와; 전원투입시에 작동을 시작하여 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등 모드의 동작시간을 결정하는 타이머수단, 및 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등모드에 따라서 주기가 제어되는 제어신호를 발생하여 일석전압공진형 인버터 주회로의 바이폴라 트랜지스터의 오프 스위칭을 제어하는 발진기를 포함하는 제어회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명 및 이하의 각 발명에 있어서, 특히 지정하지 않는 한 용어의 정의 및 기술적 의미는 다음에 의한다.
<직류전원에 대하여>
직류전원은 적어도 일석전압공진형 인버터 주회로 및 방전램프를 가압하기 위한 전기에너지를 공급하는 전원으로, 직접적으로는 일석전압공진형 인버터 주회로에 대하여 입력을 공급한다. 그리고, 전지전원 및 정류화 직류전원의 어느 것이든지 좋다. 정류화 직류전원인 경우, 저주파 교류전원 예를 들면 상용교류전원의 전압을 정류하여 직류전압을 얻는다.
또한, 직류전원은 필요에 따라서 평활회로를 포함할 수 있다. 평활회로로서는, 단순히 평활 콘덴서를 직류출력단 사이에 접속한 구성이나 부분평활회로 등의 패시브필터 및 쵸퍼 등의 액티브 필터의 어느 것이라도 좋다. 한편, 부분평활회로는 적어도 평활 콘덴서 및 다이오드를 구성요소로 하고 있으며, 각 반파의 정류파형의 곡(谷)사이가 중간 레벨까지 직류전압으로 벌충한 것과 같은 전압파형의 직류출력을 보인다. 또한, 액티브 필터를 사용함으로써, 입력전류의 고 역율화 및 고조파 저변형화를 도모할 수 있다. 또한, 입력전류의 고역율화(高力率化) 및 고조파 저변형화를 위해서, 일석전압공진형 인버터 주회로의 바이폴라 트랜지스터의 고주파 스위칭을 이용하여 평활화 직류전압을 얻도록 일석전압공진형 인버터 주회로를 복합화하여도 좋다.
또한, 직류전원은 제어회로에 대하여 그 동작전원을 공급할 수도 있다.
<일석전압공진형 인버터 주회로에 대하여>
일석전압공진형 인버터 주회로는 전압공진회로를 통해 하나의 스위칭소자를 직류전원에 접속하고, 스위칭소자의 온, 오프의 스위칭에 의해 전압공진회로에 정현파의 교류전압을 발생시키는 회로방식의 인버터이다. 하나의 스위칭소자는 기능적으로 본 경우에 하나의 스위칭소자로서 스위칭을 행하는 것을 의미하여, 전류용량면 등에서 복수의 스위칭소자를 병렬적으로 접속한 것이어도 좋다.
또한, 본 발명에 있어서는, 일석전압공진형 인버터 주회로의 스위칭소자로서 바이폴라 트랜지스터를 사용하고 있다. 그리고, 스위칭소자의 온 스위칭은 귀환제어에 의해 베이스전류를 바이폴라 트랜지스터에 흐르게 하도록 구성된다. 귀환제어는 콜렉터전류, 전압공진회로에 흐르는 공진전류 및 램프전류 중의 어느 하나를 전류귀환하거나, 전류제한 인덕터의 하강전압 등을 귀환하는 전압귀환을 행하거나 할 수 있다. 또, 오프 스위칭은 후술하는 제어회로를 사용하여 행한다. 또한, 오프 스위칭을 행하기 쉽게 하기 위해서, 바이폴라 트랜지스터의 베이스·에미터 사이를 단락하는 스위칭소자를 배설할 수 있다.
또한, 고주파출력의 취출은, 예를 들면 전압공진회로의 인덕터에 2차코일을 자기결합하여 출력트랜스를 구성하거나, 인덕터의 하강전압을 도전적으로 도출하거나 하여도 좋다. 또한, 본 발명에 있어서, '고주파'란 점등장치의 소형화, 경량화 및 또는 램프효율의 향상을 도모하는 의미에서, 본 발명에서는 10KHz이상, 바람직하게는 바이폴라 트랜지스터의 스위칭손실 및 비용의 관점에서 40KHz∼500KHz로 한다.
<방전램프에 대하여>
방전램프는 한 쌍의 필라멘트전극을 구비하고, 일석전압공진형 인버터의 고주파출력에 의해 예열, 시동 및 점등되는 것이면, 형광램프, 살균램프 등의 어떠한 구성이라 해도 좋다.
또한, 방전램프를 안정적으로 점등하기 위해서는, 전류제한 임피던스를 방전램프에 대하여 직렬로 접속해야 하지만, 전류제한 임피던스로서는 인덕턴스, 캐패시턴스 및 저항의 어느 것이어도 좋다. 그러나, 바람직한 것은 인덕턴스이다.
또한, 방전램프는 그 단일 또는 복수를 일석전압공진형 인버터에 접속할 수 있다. 복수의 방전램프를 사용하는 경우, 직렬접속, 병렬접속 또는 직병렬접속할 수 있다. 한편, 병렬로 접속하는 경우, 각 병렬회로마다 전류제한 임피던스를 직렬로 접속한다.
또한 더욱이, 방전램프의 필라멘트전극의 가열은 콘덴서 가열회로 및 필라멘트 트랜스중의 어느 하나, 또는 그들을 병용하는 등의 기지의 가열회로수단을 사용할 수 있다. 한편, 콘덴서 가열회로는 방전램프와 병렬로 접속하고, 또한, 전류제한 인덕턴스와 직렬공진회로를 형성하는 콘덴서를 설치함과 동시에, 적어도 한쪽의 필라멘트전극을 해당 콘덴서와 직렬로 접속함으로써 구성된다. 또한, 필라멘트 트랜스는 전압공진회로의 인덕터나 전류제한 인덕터에 필라멘트 가열코일자기결합하거나, 일석전압공진형 인버터와는 별도로 필라멘트 트랜스를 배설하거나 하여 구성할 수 있다.
<제어회로에 대하여>
제어회로는 일석전압공진형 인버터 주회로의 오프 스위칭을 주로 제어하는 회로수단으로서, 본 발명에 있어서는 집적회로를 주체로 하여 구성된다. 그 때문에, 집적회로는 전원투입시에 작동을 시작하여 적어도 예열모드 및 시동모드의 동작시간을 결정하는 타이머수단, 및 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등모드에 따라서 주기가 제어된 제어신호를 발생하여 일석전압공진형 인버터 주회로의 바이폴라 트랜지스터의 스위칭을 제어하는 발진기를 포함한다. 한편, '시동모드의 동작시간'이란, 일석전압공진형 인버터를 시동모드로 동작시키는 시간으로, 그 시간내에 방전램프가 점등하면, 별도로 설치한 점등검출회로에 의해 이것을 검출하여 인버터동작을 계속하게 한다. 그러나, 어떠한 이유로 방전램프가 시동모드의 시간내에 점등하지 않을 경우에는, 시동모드의 시간종료와 동시에 인버터동작을 정지시킨다. 인버터동작의 정지는 예를 들면 발진기를 제어함으로써, 이것을 행할 수 있다.
타이머수단은 동작모드에 따른 동작시간을 결정한다. 또한, 동시에 후술하는 발진기로부터 발생하는 제어신호의 고 레벨 또는 저 레벨의 타이밍 즉 주기를 제어하도록 구성할 수 있다. 또한, 타이머수단은 시정수회로를 사용하여 구성할 수 있다. 그리고, 이 경우에 설계에 따라서 동작시간을 원하는 대로 설정하기 쉽게 하기 위해서, 시정수회로를 집적회로에 대하여 외부에 부착하도록 구성할 수 있다.
발진기는 타이머수단에 의해서 동작모드마다 미리 결정되어 있는 동작시간의 사이, 그 동작모드에 따른 타이밍 즉 주기의 제어신호를 발생하도록 구성된다. 그를 위해서는, 예를 들면 발진기의 제어신호의 온 또는 오프의 타이밍을 가변하기 위해서, 그 타이밍을 결정하는 회로를 동작모드마다 복수 배설하여, 동작모드에 따라서 회로가 선택되도록 구성할 수 있다. 또한, 제어신호의 오프 또는 온의 타이밍을 고정하기 위해, 그 타이밍을 결정하는 회로를 공통된 단일의 회로에 의해서 구성할 수 있다. 예를 들면, 발진기의 타이밍결정용의 콘덴서에 대하여 충전저항기 및 방전저항기를 각별도로 배설함과 동시에, 충전저항기의 저항치에 의해 제어신호의 오프의 타이밍이 결정되고, 방전저항기의 저항치에 의해 온의 타이밍이 결정되도록 구성한다. 그리고, 방전저항기를 동작모드에 필요한 타이밍에 따라 저항치가 다른 복수의 저항기에 의해서 구성한다. 이에 대하여, 충전저항기는 단일하게 한다. 이상의 구성에 있어서, 타이밍결정용의 콘덴서충전저항기 및 방전저항기를 집적회로에 대하여 외부에 부착함으로써 설계에 따라 제어신호의 온, 오프의 타이밍을 원하는 대로 설정하는 것이 용이해진다.
또한, 제어회로는, 예열, 시동 및 점등의 동작모드 뿐만 아니라, 필요하면, 이들 이외의 동작 모드를 설정할 수 있다. 예를 들면, 외부에서 조광 신호를 받아 들여 제어신호를 조광에 적합한 주기로 제어하도록 조광 레벨제어회로를 집적회로속에 포함할 수 있다. 한편, 조광은 연속적인 조광 및 단계적인 조광의 어떤 것이든지 좋다.
또한, 제어회로의 집적회로속에 입력전압변동 보정회로를 포함시킬 수 있다. 즉, 상용교류전원을 정류하여 얻은 직류전원을 사용할 경우, 상용교류전원전압의 변동에 의해서 방전램프의 작동이 영향을 되도록이면 받지 않도록 대책을 마련하는 것은 실용상 중요하지만, 입력전압변동 보정회로를 채용함으로써, 이것을 회피 내지 경감시키는 것이 가능해진다. 또, 예열모드중에는, 입력전압변동의 영향이 적기 때문에, 입력전압변동 보정회로가 기능하지 않도록 할 수 있다. 또한, 입력전압변동 보정회로는 점등모드중에만 기능하도록 구성할 수도 있다. 이로써 집적회로의 회로구성이 간단해진다.
또한 더욱, 제어회로의 집적회로중에 고주파출력 일정화회로를 포함시킬 수 있다. 고주파출력 일정화회로는 방전램프의 점등중에, 일석전압공진형 인버터 주회로 또는 방전램프에 흐르는 회로전류를 귀환하여 고주파출력을 일정화하도록 작용한다.
<본 발명의 작용에 대하여>
본 발명에 있어서는, 제어회로의 타이머수단이 방전램프의 적어도 예열, 시동 및 점등의 각 동작모드에 따라서 미리 설정한 동작시간을 결정한다. 이 때문에, 방전램프의 특성에 따른 최적의 시간을 동작모드마다 부여할 수 있고, 따라서 동작시간이 부적절하여 방전램프의 수명이 저해되는 것과 같은 경우는 없다.
또한, 각 동작 모드의 동작시간의 결정과 연이어 동작하여, 동작 모드마다 설정된 주기로 제어되어 발진기로부터 제어신호가 발생한다. 따라서, 각 동작모드에 따라서 적절한 주파수의 고주파출력을 방전램프에 공급할 수 있다.
또한, 스위칭주파수가 제어회로에 의해 적정히 제어되기 때문에, 온도특성 등의 영향이 작고, 집적회로화가 용이해진다.
또한 더욱, 일석전압공진형 인버터 주회로는 그 스위칭소자에 고내압으로 특성에 문제가 없는 바이폴라 트랜지스터를 사용할 수 있다. 바이폴라 트랜지스터를 스위칭제어하기 위해, 그 온 스위칭을 귀환제어에 의해 행하고, 그 오프 스위칭을 제어회로의 발진기로부터 발생하는 제어신호를 사용하여 행하기 때문에, 제어회로의 주체부분을 집적회로화하여도, 바이폴라 트랜지스터를 양호하게 스위칭제어할 수 있다.
또한 더욱, 제어회로의 주요부를 집적회로화함으로써, 수명말기 등의 이상상태에 대한 보호동작기능이나 입력전압변동 보정회로, 고주파출력 일정화회로 등을 조립하는 것이 용이하게 되어, 제어의 다기능화를 실현할 수 있다.
또한 더욱, 제어회로의 주요부를 집적회로화함으로써, 회로의 장착이 용이해지는 동시에, 회로기판을 소형화하고, 또한, 회로를 경량화할 수도 있다.
청구항 2의 발명의 방전램프 점등장치는, 직류전원과; 귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 구성되고, 입력단이 직류전원에 접속하고, 출력단으로부터 고주파를 출력하는 일석전압공진형 인버터 주회로와; 일석전압공진형 인버터 주회로의 고주파출력에 의해 가압되는 방전램프와; 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스전류를 단락하여 바이폴라 트랜지스터를 턴 오프하는 베이스전류 차단수단과; 전원투입에 의해 작동을 시작하여 상기 바이폴라 트랜지스터에 대하여 기동전류를 공급하고, 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등모드의 동작시간을 결정하는 타이머수단, 및 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등모드에 따라서 주기가 제어된 제어신호를 발생하여, 상기 바이폴라 트랜지스터를 턴 오프시키는 타이밍을 결정함과 동시에, 베이스전류 차단수단의 단락시간을 일정하게 하고, 또한, 개방시간을 제어에 따라서 변화시키는 발진기를 포함하는 제어회로와; 1차코일이 방전램프의 전류경로에 삽입되어, 2차코일에 유기하는 전압에 의해 상기 바이폴라 트랜지스터에 베이스전류를 귀환하여 바이폴라 트랜지스터를 턴 온시키는 커런트 트랜스를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 일석전압공진형 인버터 주회로의 주 스위칭소자인 바이폴라 트랜지스터의 턴 온을 양호하게 행할 수 있도록 개량된 구성을 규정하고 있다. 즉, 전원투입후의 상기 바이폴라 트랜지스터의 기동은 제어회로로부터의 기동전류에 의해 턴 온의 계기가 주어지고, 그 후 일석전압공진형 인버터 주회로의 공진회로에 전류가 흘러, 더욱 잇따라 전류귀환회로로부터 베이스전류가 귀환에 의해서 공급되는 것에 의해, 원활하게 이루어져, 정상동작으로 이행한다. 정상동작중인 매 사이클의 턴 온은 전류귀환회로에서 공급되는 베이스전류에 의해 행하여진다.
한편, 전류귀환회로의 커런트 트랜스의 1차코일이 일석전압공진형 인버터의 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터에 직렬로 접속되어 있는 경우, 해당 트랜지스터가 온하지 않는 한 커런트 트랜스에는 전류가 흐르지 않기 때문에, 트랜지스터의 턴 온에 기여할 수 없다. 따라서, 상기와 같은 회로구성에 있어서는, 전류귀환회로가 매 사이클의 턴 온에 작용하기 어렵다고 하는 문제가 있다.
그런데, 일석전압공진형 인버터에 있어서, 매 사이클에 있어서의 상기 바이폴라 트랜지스터의 턴 온의 방법으로는 2개의 패턴을 생각할 수 있다. 그 하나는 전류귀환회로에서 공급되는 베이스전류이고, 다른 하나는 해당 트랜지스터의 오프기간중에 베이스로부터 콜렉터로 흐르는 공진전류이다. 후자에 있어서, 베이스로부터 콜렉터에 전류가 흐르면, 베이스영역에 소수캐리어의 전자가 축적된다. 그 후, 공진작용에 의해 극성이 반전하여 콜렉터에 정전압이 인가되면, 베이스영역에 축적되어 있던 소수캐리어를 방출하고자 하고, 콜렉터로부터 베이스로 전류가 흐른다. 또한, 이 전류의 일부는 에미터로도 흐르려고 하기 때문에, 콜렉터로부터 에미터에도 전류가 흐를 수 있다. 따라서, 커런트 트랜스의 1차코일이 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터에 접속되는 구성에 있어서도, 베이스로부터 콜렉터로 전류가 흐르는 조건하에서는, 상기 방법에 의해 매 사이클의 턴 오프가 양호하게 이루어진다. 그러나, 전원전압값이나 방전램프의 점등상태 등의 변동에 따라서는, 베이스·콜렉터전류가 흐르지 않을 가능성도 있고, 이 조건하에서의 매 사이클의 턴 온은 제어회로로부터의 기동전류로 행하게 된다.
그러나, 제어회로로부터 공급할 수 있는 기동전류는 전류귀환회로로부터 공급할 수 있는 전류에 비하면 작고 수mA정도이기 때문에, 이에 따라 턴 온하는 데에는 베이스·에미터간 용량성분이 크게 영향을 주기 때문에, 턴 온의 타이밍이 늦어 버려, 스위칭동작을 악화시키는 경우가 있다.
그래서, 본 발명에 있어서는, 전류귀환회로에서 공급되는 베이스전류에 의해서 상기 바이폴라 트랜지스터를 매 사이클에 확실하게 턴 온시키기 위해서, 전류귀환회로의 커런트 트랜스의 1차코일을 방전램프의 전류경로에 삽입한다. 한편, '방전램프의 전류경로'란, 방전램프에 흐르는 부하전류 또는 부하전류에 직접적으로 영향을 주는 전류의 경로를 의미한다. 예를 들면, 일석전압공진형 인버터 주회로의 바이폴라 트랜지스터와 방전램프와의 사이에 출력트랜스가 개재되어 있는 경우, 커런트 트랜스의 1차코일이 해당 출력트랜스의 2차측 회로에 직렬로 삽입되어 있는 형태이더라도 좋고, 마찬가지로 1차측 회로에 직렬로 삽입되어 있는 형태이더라도 좋다.
또한, 커런트 트랜스의 2차코일은 상기 바이폴라 트랜지스터 베이스회로에 베이스전류를 귀환하지만, 그 베이스전류의 위상이 부하전류의 위상에 대하여 소요의 관계로 조정되어 있을 필요가 있다. 이것을 적절하게 행하기 위해서, 커런트 트랜스의 2차코일과 상기 바이폴라 트랜지스터 베이스회로와의 사이에 위상정합화회로를 개재시킬 수 있다. 위상정합화회로에는 커런트 트랜스의 1차코일의 삽입위치에 따라서 각각 적합한 구성을 적절히 채용하면 된다.
그렇게 해서, 본 발명에 있어서는, 전류귀환회로의 커런트트랜스의 1차코일이 방전램프의 전류경로에 삽입되어 있는 것에 의해, 일석전압공진형 인버터 주회로에서의 바이폴라 트랜지스터의 매 사이클의 턴 온이 커런트 트랜스의 2차코일로부터 공급되는 베이스전류에 의해서 행하여지기 때문에, 턴 온이 확실하고, 더구나 안정된다.
또한, 바이폴라 트랜지스터의 턴 오프는 베이스전류차단수단이 제어회로에서 발생하는 제어신호가 예를 들어 고 레벨일 때에 베이스전류를 단락함으로써 행하여진다. 그리고, 제어신호의 고 레벨인 시간폭은 일정하지만, 저 레벨인 시간폭은 제어 패턴에 따라서 소요로 변화한다. 제어신호가 저 레벨일 때에는, 베이스전류 차단수단이 개방상태가 되기 때문에, 커런트 트랜스로부터 베이스전류가 귀환되면, 바이폴라 트랜지스터는 턴 온한다.
청구항 3의 발명의 방전램프 점등장치는, 직류전원과; 귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 구성되고, 입력단이 직류전원에 접속하고, 출력단으로부터 고주파를 출력하는 일석전압공진형 인버터 주회로와; 일석전압공진형 인버터 주회로에서 출력하는 고주파에 의해 가압되는 방전램프와; 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스전류를 차단하여 바이폴라 트랜지스터를 턴 오프시키는 베이스전류 차단수단과; 방전램프의 점등중의 동작주파수를 설정하는 발진기, 발진기의 출력에 기초하여 베이스전류 차단수단을 작용시키는 턴 오프지령수단, 및 상기 바이폴라 트랜지스터 베이스회로에 전류를 흐르게 하는 저전압전원을 포함하는 제어회로와; 제어회로의 저전압전원과 상기 바이폴라 트랜지스터 베이스회로와의 사이에 개재되어 기동시의 소정시간에만 소요치의 베이스전류를 흐르게 하는 기동전류제어수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기동시의 기동전류가 필요할 때에만 소요의 기동전류가 흐르도록 개량한 구성을 규정하고 있다.
인버터의 주 스위칭소자인 바이폴라 트랜지스터를 기동하기 위해서는, 상용전원을 정류하여 얻은 직류전원 또는 제어회로의 기준전원 등으로부터 전류제한용의 저항기를 경유하여 기동전류를 베이스에 공급하여 턴온시키는 것이 일반적이다. 전류귀환회로를 구비한 인버터에 있어서는, 기동후에 전류귀환회로로부터 베이스전류가 귀환하기 때문에, 계속하여 정상동작이 행하여진다.
그런데, 방전램프가 부하회로에 장착되어 있지 않은 무부하상태인 경우, 부하회로가 개방되어 있기 때문에, 귀환회로가 있어도 베이스전류가 귀환되지 않는다. 그러나, 전류귀환회로로부터의 베이스전류가 없어도 트랜지스터를 턴 온시킬 수 있는 조건이 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 베이스로부터 콜렉터로 공진전류가 흐르는 것에 의해, 트랜지스터의 베이스영역에 소수캐리어의 전자가 축적되기 때문에, 그 후 공진에 의해 극성이 반전하여 콜렉터로 정전압이 인가되면, 턴 온할 수 있다.
한편, 자려(自勵)발진 제어방식의 일석전압공진형 인버터인 경우, 무부하상태로 발진상태가 되면, 주파수가 적정히 제어되지 않고, 동작주파수가 저하하여 버리고, 그 때문에 공진전압이 상승하여, 트랜지스터가 내압 오버에 의해 파괴에 이르는 경우가 있다. 이에 대하여, 고정주파수제어인 경우, 공진주파수가 저하하여 공진전압의 시간폭이 넓어져, 콜렉터전압이 0V로 하강하기 이전에 기동회로전류에 의해 트랜지스터가 턴 온되고, 제로 볼트 스위칭을 할 수 없게 되어, 트랜지스터의 스위칭손실이 증대하여, 트랜지스터가 파괴하는 경우가 있다.
다음에, 도 13 및 도 14를 참조하여, 무부하상태에 있어서의 발진에 의해, 스위칭손실이 증대하여, 이것이 트랜지스터파괴의 원인이 되는 이유에 대하여 설명한다.
도 13은 일석전압공진형 인버터에 있어서의 각 부의 전압, 전류파형을 나타낸 파형도로서, 위에서부터 콜렉터·에미터간 전압(VCE), 콜렉터전류(IC), 베이스전류(IB), 베이스·에미터간 전압(VBE)을 각각 나타낸다. 도 14는 도 13의 콜렉터·에미터간 전압(VCE) 및 콜렉터전류(IC)의 확대파형을 나타낸 파형도이다.
각 도면 특히 도 14로부터 알 수 있는 바와 같이, 무부하상태에 있어서는 화살표로 나타낸 것처럼, 작지만 콜렉터전류가 흐르고 있어, 이 기간에는 A급 동작이 되고 있다. 그 때문에, 콜렉터·에미터간 전압(VCE)× 콜렉터전류(IC)의 손실이 바이폴라 트랜지스터내에 발생한다. 따라서, 무부하상태일 때에 기동전류가 계속 흐르면, 상술한 문제가 생긴다. 이 문제의 대책으로서는, 기동전류를 제한하여 트랜지스터의 손실을 억제하는 것이 효과적이다. 그런데, 기동전류를 작게 하면, 본래의 기능인 기동성이 저하해 버린다고 하는 문제가 있다.
그래서, 본 발명에 있어서는, 기동시의 필요할 때에만 소요치의 기동전류가 흐르도록 개량한 것이다. 즉, 일석전압공진형 인버터의 제어회로에 주스위칭소자의 바이폴라 트랜지스터의 베이스회로에 전류를 흐르게 하는 저전압전원을 배설함과 동시에, 상기 저전압전원과 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스회로와의 사이에, 기동시의 소정시간에만 소요치의 베이스전류를 흐르게 하는 기동전류 제어수단을 개재시키고 있다. 기동전류 제어수단으로서는, 상기의 조건을 만족하면, 그 구체적인 구성은 상관없다. 예를 들면, 미분회로나, 타이머제어되는 스위치 등으로 구성할 수 있다. 또한, 소요치보다 작은 기동전류가 계속적으로 흐르고 있어도 좋다. 또한, 저전압전원은 바이폴라 트랜지스터에 베이스전류를 공급할 수 있는 정도의 저전압을 출력할 수 있으면 되고, 따라서 집적회로화했을 때에 집적회로내에 배설할 수 있다.
그렇게 해서, 본 발명에 있어서는, 기동시의 소요시간에만 소요치의 기동전류를 흐르게 하여 기동을 행할 수 있기 때문에, 기동성이 저하하는 경우가 없을 뿐만 아니라, 무부하상태에 있어서의 발진시에, 기동전류가 바이폴라 트랜지스터의 파괴의 원인이 되는 것을 피하는 것이 가능하게 된다.
청구항 4의 발명의 방전램프 점등장치는, 직류전원과; 귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 구성되고, 입력단이 직류전원에 접속하여, 출력단으로부터 고주파를 출력하는 일석전압공진형 인버터 주회로와;일석전압공진형 인버터 주회로의 고주파출력에 의해 가압되는 방전램프와; 타이머수단 및 타이머수단에 의해 제어되어 제어신호를 발생하여 일석전압공진형 인버터 주회로의 바이폴라 트랜지스터의 오프 스위칭을 제어하는 발진기를 포함하는 제어회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 일석전압공진형 인버터 주회로에서의 바이폴라 트랜지스터의 오프스위칭을 적절히 행하는 데에 적합한 구성을 규정하고 있다. 즉, 제어회로는 타이머수단 및 발진기를 포함한다. 그리고, 타이머수단은 발진기를 소요로 제어한다. 또한, 발진기는 제어신호를 발생한다. 제어신호에 의해서 바이폴라 트랜지스터의 오프 스위칭을 제어한다.
그렇게 해서, 본 발명에 있어서는, 제어회로가 타이머수단 및 발진기를 포함하고, 타이머수단과 발진기로 일석전압공진형 인버터 주회로에 있어서의 바이폴라 트랜지스터의 오프 스위칭을 제어하기 때문에, 오프 스위칭의 제어가 확실하고, 더구나 회로구성이 간단해진다.
청구항 5의 발명의 방전램프 점등장치는 직류전원과; 귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 구성되고, 입력단이 직류전원에 접속하고, 출력단으로부터 고주파를 출력하는 일석전압공진형 인버터 주회로와; 일석전압공진형 인버터 주회로의 고주파출력에 의해 가압되는 방전램프와; 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스전류를 단락하여 바이폴라 트랜지스터를 턴 오프하는 베이스전류 차단수단과; 전원투입에 의해 작동을 시작하여 상기 바이폴라 트랜지스터에 대하여 기동전류를 공급하고, 타이머수단에 의해 제어되어 제어신호를 발생하고, 상기 바이폴라 트랜지스터를 턴 오프시키는 타이밍을 결정함과 동시에, 베이스전류차단수단의 단락시간을 일정하게 하고, 또한, 개방시간을 제어에 따라서 변화시키는 발진기를 포함하는 제어회로와; 1차코일이 방전램프의 전류경로에 삽입되고, 2차코일에 유기하는 전압에 의해 상기 바이폴라 트랜지스터에 베이스전류를 귀환하여 바이폴라 트랜지스터를 턴 온시키는 커런트 트랜스를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 일석전압공진형 인버터 주회로의 주스위칭소자인 바이폴라 트랜지스터의 턴 온을 양호하게 행할 수 있도록 개량된 구성을 규정하고 있다. 또한, 제어회로의 요건이 간소화되어 있는 점에서 청구항 2와는 다르다. 즉, 타이머수단은 발진기를 소요로 제어하면 된다. 이에 대하여, 발진기가 타이머수단의 제어를 받아 제어신호를 발생하는 점에서는 동일하다.
그렇게 해서, 본 발명에 있어서는, 베이스전류 차단수단의 개방이 제어 패턴에 따라서 소요로 변화하기 때문에, 커런트 트랜스로부터 귀환되는 베이스전류의 타이밍에 의해서 바이폴라 트랜지스터를 확실하게 턴 온시킬 수 있다.
또한, 바이폴라 트랜지스터의 턴 오프는 베이스전류차단수단이 제어회로에서 발생하는 제어신호에 의해 작동하여 베이스전류를 단락함으로써 행하여진다.
청구항 6의 발명의 방전램프 점등장치는, 청구항 1 내지 5중의 어느 한 항에 기재된 방전램프 점등장치에 있어서, 방전램프의 수명말기를 검출하는 램프수명말기 검출회로와; 방전램프의 장착을 검출하는 램프장착검출회로를 구비하고, 제어회로의 집적회로는 램프수명말기 검출회로의 출력에 따라서 램프수명말기를 판정하는램프수명말기 판정회로 및 램프장착검출회로의 출력에 따라서 램프장착을 판정하는 램프장착 판정회로를 포함함과 동시에, 램프수명 말기판정 및 램프가 장착되지 않았다고 판정되었을 때에 보호동작을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 램프수명말기를 검출하여 보호동작을 행하고, 램프의 장착을 검출하면 보호동작을 해제하는 보호동작기능을 제어회로의 집적회로에 조립한 구성을 규정하고 있다.
<램프수명말기 검출회로에 대하여>
램프수명말기 검출회로는 방전램프의 수명말기를 검출하는 회로이면, 어떠한 구성이어도 좋지만, 방전램프의 수명말기에는 반파방전이 생겨 점등회로에 직류성분이 중첩하기 때문에, 이 직류성분을 검출함으로써, 용이하게 방전램프의 수명말기를 검출할 수 있다.
<램프장착 검출회로에 대하여>
램프장착 검출회로는 방전램프의 장착을 검출하는 회로이면, 어떠한 구성이어도 좋다. 그러나, 방전램프가 정규로 장착되어 있으면, 일석전압공진형 인버터에 부하가 접속되어 있는 상태이고, 또한 정규로 장착되어 있지 않으면, 부하의 일부 또는 전부가 접속되어 있지 않은 상태이기 때문에, 부하의 정도를 검출함으로써 램프장착을 검출할 수 있다. 이 경우, 부하의 정도를 판정함으로써, 램프장착의 정도까지 검출하는 것도 가능하다.
<집적회로화에 대하여>
제어회로의 주요부를 집적회로화할 때에는, 청구항 1에 있어서 설명한 구성에 덧붙여, 램프수명말기 판정회로 및 램프장착 판정회로를 조립하여 구성할 수 있다. 램프수명말기 판정회로는 램프수명말기 검출회로의 출력에 따라서 램프수명말기를 판정한다. 램프장착판정회로는 램프장착 검출회로의 출력에 따라서 램프장착을 판정한다. 그리고, 이들 이상을 판정하였을 때에, 보호동작을 행한다. 보호동작으로서는, 예를 들면 일석전압공진형 인버터의 동작을 강제적으로 정지시킨다. 또, 이상상태가 해소되었을 경우에는 재동작하도록 구성할 수 있다.
<본 발명의 작용에 대하여>
본 발명에 있어서는, 방전램프가 수명말기가 되면, 램프수명말기 검출회로가 이것을 검출한다. 램프수명말기를 검출하면, 제어회로의 집적회로의 램프수명말기 판정회로가 이것을 판정한다. 그리고, 보호동작을 필요로 하는 수명말기라고 판정되면, 예를 들면 정지신호를 발생하여 일석전압공진형 인버터의 동작을 강제적으로 정지시켜, 보호동작을 한다. 그리고, 방전램프의 장착검출회로가 램프장착되지 않은 상태에서 램프장착을 검출하면, 보호동작을 해제하여, 인버터동작을 복귀시킨다. 이와 같이 램프장착에 의해 보호동작을 해제하는 기능을 마련함으로써, 전원을 재투입하지 않아도 방전램프를 안전하게 점등시킬 수 있다.
또, 방전램프가 불완전한 장착상태이면, 램프장착검출회로가 이것을 검출하여, 보호동작이 필요하다고 판정하여, 예를 들면 정지신호를 발생하여 일석전압공진형 인버터의 동작을 강제적으로 정지시켜, 보호동작을 행하도록 하여도 좋다.
이상의 결과로 방전램프 점등장치의 안전화를 도모할 수 있다.
청구항 7의 발명의 방전램프 점등장치는 청구항 1 내지 6중의 어느 한 항에기재된 방전램프 점등장치에 있어서, 제어회로의 집적회로는 그 발진기로부터 발생하는 제어신호의 고 레벨의 시간폭을 일정하게 하고, 저 레벨의 시간폭을 제어에 따라서 변화시킴에 따라 제어신호의 주기를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 바이폴라 트랜지스터의 오프 스위칭이 용이한 구성을 규정하고 있다. 즉, 바이폴라 트랜지스터의 베이스·에미터 사이에 제어스위치 예를 들면 전류용량이 작은 MOSFET를 접속하여, 제어 스위치를 온시켰을 때에 바이폴라 트랜지스터의 베이스·에미터 사이가 단락되어 오프 스위칭을 하도록 구성하면, 일석전압공진형 인버터의 회로구성이 비교적 간단해진다. 본 발명에 의하면, 이러한 회로구성의 일석전압공진형 인버터에 대하여 단지 제어신호를 송출하는 것만으로, 바이폴라 트랜지스터의 확실한 오프 스위칭을 할 수 있다. 더욱이, 고 레벨의 제어신호가 계속되고 있는 기간중에는 바이폴라 트랜지스터를 오프상태로 유지할 수 있다.
제어신호의 고 레벨인 상태가 없어지고 제어 스위치가 오프한 후, 바이폴라 트랜지스터의 베이스에 커런트 트랜스로부터 베이스전류가 유입함으로써 온한다.
이상의 오프, 온의 스위칭동작을 되풀이하여 일석전압공진형 인버터가 인버터동작을 행하고, 발생한 고주파출력이 방전램프에 공급된다. 또한, 제어신호의 로우레벨의 시간폭이 변화하면, 제어신호의 주기에 따라서 발진주파수가 변화한다. 발진주파수의 변화는 일석전압공진형 인버터의 동작주파수의 변화가 되고, 그 때문에 전압공진회로의 주파수특성곡선상의 동작위치가 변화하므로, 고주파출력이 변화하게 된다. 따라서, 동작주파수를 방전램프의 동작 모드에 따라서 선택함으로써, 방전램프의 예열, 시동 및 점등을 최적화할 수 있다.
그렇게 해서, 본 발명에 있어서는, 일석전압공진형 인버터 주회로에서의 바이폴라 트랜지스터의 오프 스위칭을 위한 회로구성이 간단해지는 청구항 8의 발명의 방전램프 점등장치는, 청구항 1 내지 7중의 어느 한 항에 기재된 방전램프 점등장치에 있어서, 제어회로의 집적회로는 그 발진기로부터 발생하는 제어신호의 주기가 외부에 부착된 회로부품에 의해서 결정되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 다양한 방전램프에 대하여 공통으로 사용할 수 있는 제어회로의 집적회로로서 적합한 구성을 규정하고 있다. 즉, 발진기로부터 발생하는 제어신호의 주기에 대해서는, 일반적으로 방전램프나 그 제어방법에 따라 다른 요구가 있다. 본 발명에 있어서는, 제어신호의 주기에 관계한 회로부품이 집적회로에 대하여 외부에 부착되도록 구성되어 있기 때문에, 외부에 부착된 회로부품을 필요한 것으로 변경하는 것만으로, 집적회로를 다른 회로 설계에 대하여 공용할 수 있다.
청구항 9의 발명의 조명장치는, 조명장치본체와; 조명장치 본체에 지지된 청구항 1 내지 6중의 어느 한 항에 기재된 방전램프 점등장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 조명장치란, 방전램프의 발광을 이용하는 모든 장치를 포함하는 넓은 개념이고, 예를 들면 조명기구, 화상독해장치, 표시장치, 자외선발생장치, 전구형 형광램프 등이다.
또한, 조명장치본체란 조명장치에서 방전램프 점등장치를 제외한 나머지 부분을 말한다. 방전램프 점등장치중의 점등회로부분은 조명장치본체로부터 떨어진위치에 별도로 배치할 수 있다.
[발명의 실시형태]
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.
도 1은 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 1 실시형태에 있어서 주로 일석전압공진형 인버터 및 방전램프 점등회로 부분을 나타내는 회로도이다.
도 2는 마찬가지로 주로 제어회로 부분을 확대하여, 회로 블록으로 나타내는 회로도이다.
각 도면에 있어서, AS는 저주파교류전원, DC는 직류전원, HFI는 일석전압공진형 주인버터, DL1, DL2는 방전램프, 램프수명말기 검출회로 LED, 램프장착 검출회로 LMD, CC는 제어회로, CD는 전류검출회로, VLD는 램프전압검출회로, VSD는 전원전압검출회로이다. 이하, 각 구성마다 설명한다.
<저주파교류전원(AS)에 대하여>
저주파교류전원(AS)은 상용 100V 교류전원으로 이루어진다.
<직류전원(DC)에 대하여>
직류전원(DC)은 입력단자(a,b), 노이즈 필터(NF), 정류회로(FBR), 고주파 바이패스 콘덴서(C1) 및 부분평활회로(PSC)로 이루어진다.
입력단자(a,b)는 저주파교류전원(AS) 양 극(兩極)에 접속한다.
노이즈 필터(NF)는 후술하는 일석전압공진형 인버터 주회로(HFI)의 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 스위칭에 의해서 발생한 고주파 노이즈가 저주파교류전원(AS)측에 유출하는 것을 저지하는 것으로, 콘덴서(C2,C3), 벌룬 트랜스(BT) 및 인덕터 (L1)로 이루어진다. 콘덴서(C2)는 입력단자(a,b)에 접속하는 선로사이에 병렬로 접속하고 있다. 벌룬 트랜스(BT)는 그 한 쌍의 코일이 콘덴서(C2)의 후단에 있어서 양 선로에 삽입되어 있다. 인덕터(L1)는, 벌룬 트랜스(BT)의 후단에 있어서 입력단자(a) 측의 선로에 직렬로 삽입되어 있다. 콘덴서(C3)는 인덕터(L1)의 후단에 있어서 양 선로사이에 접속하고 있다.
정류회로(FBR)는 브릿지형 전파정류회로로 이루어진다.
고주파 바이패스 콘덴서(C1)는 정류회로(FBR)의 직류출력단 사이에 접속하고 있다.
부분평활회로(PSC)는 평활 콘덴서(C4), 인덕터(L2), 다이오드(D1,D2)로 이루어진다. 평활 콘덴서(C4), 인덕터(L2) 및 다이오드(D1)는 정류회로(FBR)의 직류출력사이에 도시한 극성으로 접속하고 있다. 다이오드(D2)는 인덕터 및 다이오드 (D1)의 접속점과 후술하는 일석전압공진형 인버터(HFI)의 후술하는 부분과의 사이에 도시한 극성으로 접속하고 있다.
<일석전압공진형 인버터 주회로(HFI)에 대하여>
일석전압공진형 인버터 주회로(HFI)는 전압공진회로(RC), 바이폴라 트랜지스터(Q1), 전류귀환회로(CFC), 제어 스위치(Q2), 전류 제한 인덕터(L3) 및 출력트랜스(OT)에 의해 구성되어 있다. 전압공진회로(RC)는 인덕터(L4)및 콘덴서(C5)의 병렬회로에 의해서 구성되어, 그 한 끝단이 직류전원(DC)의 양극에 접속하고 있다. 또한, 전압공진회로(RC)의 다른 끝단은 전류귀환회로(CFC)의 1차 코일(w1)을 직렬로 통해 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 접속하고 있는 동시에, 부분평활회로 (PSC)의 다이오드(D2)의 음극에 접속하고 있다. 바이폴라 트랜지스터 (Q1)는 그 에미터가 후술하는 전류검출회로(CD)의 전류검출저항기(R1)를 통해 직류전원(DC)의 음극에 접속하고 있다. 전류귀환회로(CFC)는 1차코일(w1), 2차코일 (w2) 및 다이오드(D3)로 이루어지며, 2차코일(w2) 및 다이오드(D3)가 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 베이스·에미터 사이에 전류검출저항기(R1)를 통해 순방향으로 접속하고 있다. 제어 스위치(Q2)는 전류용량이 작은 MOSFET로 이루어져, 그 드레인이 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 베이스에, 소스가 에미터에, 각각 접속하고 있다. 전류제한 인덕터(L3)는 방전램프(DL1,DL2)의 램프전류를 소정치로 전류제한하는 회로요소이지만, 본 실시형태에 있어서는 전압공진회로(RC)에, 그 인덕터(L3)와 직렬로 삽입되어 있다. 출력트랜스(OT)는 일석전압공진형 인버터 주회로(HFI)의 고주파전압을 방전램프(DL)의 점등에 필요한 전압으로 변압함으로써, 전압공진회로(RC)의 인덕터(L4)에 출력코일(wo)을 자기결합함으로써 구성되어 있다. 또한, 출력트랜스(OT)에는 필라멘트가열코일(wf) 및 후술하는 램프전압검출회로(VLD)의 검출코일 (wd)을 자기결합하고 있다.
<방전램프(DL1,DL2) 및 그 점등회로에 대하여>
방전램프(DL1,DL2)는 형광 램프로 이루어지며, 출력트랜스(OT)의 출력코일 (wo)에 직류 커트 콘덴서(C6)를 통해 직렬로 접속하고 있다. 필라멘트가열코일 (wf)은 방전램프(DL1,DL2)의 중앙측의 필라멘트전극에 대하여 각각 직렬로 접속하고 있다. 방전램프(DL1,DL2)의 외측의 필라멘트전극은 공진 콘덴서(C7)와 직렬 접속하여 콘덴서 예열회로(FHC)를 형성하고 있다. 또한, 한쪽의 방전램프 (DL1)에 병렬로 접속하고 있는 콘덴서(C8)는 시퀀스 스타트용이다.
<램프수명말기 검출회로(LED)에 대하여>
램프수명말기검출회로(LED)는 저항기(R2 내지 R7) 및 콘덴서(C9)에 의해 구성되어 있다. 저항기(R2 및 R3)는 직류 커트 콘덴서(C6)의 양 끝단에 직렬접속하고 있다. 저항기(R4 내지 R7)는 저항기(R2 및 R3)의 접속점과, 접지와의 사이에 직렬접속하고 있다. 콘덴서(C9)는 저항기(R5 내지 R7)의 직렬부분에 병렬접속하고 있다.
<램프장착 검출회로(LMD)에 대하여>
램프장착 검출회로(LMD)는 저항기(R4 내지 R9)에 의해 구성되어 있다. 저항기(R4 내지 R7)의 부분은 램프수명말기 검출회로(LED)와 회로를 공용하고 있다. 저항기(R8 및 R9)는 직렬접속한 뒤에 직렬로 접속한 방전램프(DL1,DL2)와 병렬로 접속하고 있다. 그리고, 저항기(R8 및 R9)의 접속점이 직류전원(DC)의 양극에 접속하고 있다.
<제어회로(CC)에 대하여>
제어회로(CC)는 주요부의 집적회로(IC) 및 외부에 부착된 회로부품에 의해 구성되고, 그 내부가 발진기(OSC), 충전전류 제어회로(CCC), 방전전류 제어회로 (DCC), 타이머수단(TC), 램프수명 판정회로(LEJ), 램프장착 판정회로(LMJ), 전류판정회로(CJ), 램프부점검출회로(VLJ), 전원전압판정회로(VSJ) 및 정전압회로(CVR)를 포함하여 구성되어 있다. 한편, 본 발명과의 관계가 비교적 적은 회로에 대해서는 도시를 생략하고 있다.
또한, 제어회로(CC)는 각 단자 Reset, Stop, Is, OUT, Vref, Vcc, Trc, Vs, RTon1, RTon2, RTon3, CT, Rtoff를 구비하고 있다. 단자(Rset)에는, 외부에 램프장착 검출회로(LMD)의 출력단이 또한 내부에 램프장착판정회로(LMJ)가 접속한다. 단자(Stop)에는, 외부에 램프수명 검출회로(LED)가 또한 내부에 램프수명판정회로 (LEJ)가 각각 접속한다. 단자(Is)에는 외부에 후술하는 전류검출회로(CD)가 또한 내부에 전류판정회로(CJ)가 각각 접속한다. 단자(OUT)에는 외부에 제어 스위치 (Q2)의 게이트가 또한 내부에 발진기(OSC)의 출력단이 각각 접속한다. 단자(Vref)에는 외부에서 저항기(Rs)를 통해 전류귀환회로(CFC), 후술하는 타이머회로(TC)의 시정수회로(tc), 및 저항기(R10)를 통해 램프장착검출회로(LMD)의 저항기(R6 및 R7)의 접속점이, 또한 내부에서 정전압회로(CVR)의 출력단이 각각 접속하여, 상기 각부에 정전압을 공급한다. 단자(Vcc)에는, 외부에 후술하는 램프부점검출회로 (VLD)가 또한 내부에 정전압회로(CVR)의 입력단 및 램프전압 판정회로(VLJ)가 각각 접속한다. 단자(Trc)에는 외부에서 타이머회로(TC)의 외부에 부착된 회로부품인 시정수회로(tc)의 출력단이 또한 내부에서 타이머회로(TC)에 각각 접속한다. 한편, 시정수회로(tc)는 저항기(R11) 및 콘덴서(C10)의 직렬 회로로 이루어진다. 단자(Vs)에는, 외부에 후술하는 전원전압 검출회로(VSD)가 또한 내부에 전원전압 판정회로(VSJ)가 각각 접속한다. 단자(RTon1)에는 외부에서 방전전류 제어회로(DCC)의 외부에 부착된 회로부품인 방전저항기(R12)가 내부에서 방전전류제어회로(DCC)에 각각 접속한다. 단자(RTon2)에는 외부에 방전전류제어회로(DCC)의 외부에 부착된 회로부품인 방전저항기(R13)가 내부에서 방전전류제어회로(DCC)에 각각 접속한다. 단자(RTon3)에는 외부에 방전전류제어회로(DCC)의 외부에 부착된 회로부품인 방전저항기(R14)가 내부에서 방전전류제어회로(DCC)에 각각 접속한다. 단자(CT)에는 외부에 발진기(0SC)의 외부에 부착된 회로부품인 타이밍 콘덴서(C10)가 내부에서 발진기(OSC)에 각각 접속한다. 또한, 필요에 따라서, 집적회로(IC)의 내부의 필요접지부분이 집적회로(IC)의 외부에서 접지된다. 단자(Rtoff)에는, 외부에 충전전류제어회로(CCC)의 외부에 부착된 회로부품인 충전저항기(R15)가 내부에서 충전전류제어회로(CCC)에 각각 접속한다.
또한, 집적회로(IC)는 주요부가 도 3에 나타낸 바와 같이 구성되어 있다.
도 3은 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 1 실시형태에 있어서의 집적회로의 주요부를 나타내는 회로도이다. 도면에 있어서, 도 1 및 도 2와 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 설명은 생략한다.
(발진기(0SC)에 대하여)
발진기(OSC)는 플립 플롭(ff), 한 쌍의 비교기(CP1,CP2), 스위치(Q3,Q4), 외부에 부착된 타이밍 콘덴서(C11) 및 충방전저항기(R12 내지 R15)로 이루어진다. 충전저항기(R15)를 경유하여 타이밍 콘덴서(C11)가 충전되어 가는 동안, 단자(OUT)에서 출력되는 제어신호는 높은 상태가 된다. 시간이 흘러 타이밍 콘덴서(C11)의 단자전압이 기준전압을 넘으면, 비교기(CP1)의 출력이 높게 되어, 플립 플롭(ff)이 반전하여, 단자(Q)가 낮아지므로, 스위치(Q3)가 오프, 스위치(Q4)가 온하기 때문에, 단자(OUT)에서 출력되는 제어신호는 낮은 상태가 된다. 이와 동시에 타이밍 콘덴서(C11)의 전하는, 동작모드에 따라서 선택된 저항기(R12 내지 R14)중의 어느 하나를 경유하여 방전을 시작하고, 따라서 단자전압이 저하해 간다. 타이밍 콘덴서(C11)의 단자전압이 기준치를 밑돌면, 다시 처음의 상태로 되돌아가, 이하 이상의 회로동작을 반복하므로, 제어신호가 주기적으로 발생하여, 단자(OUT)로부터 송출된다.
(충전전류 제어회로(CCC)에 대하여)
충전전류제어회로(CCC)는 외부에 부착된 충전저항기(R15), 커런트 미러 회로(CM1), 스위치(Q5) 및 다이오드(D5)를 주체로 하여 구성되어 있다. 그리고, 타이밍 콘덴서(C11)의 충전시에는, 커런트 미러 회로(CM1)가 온하기 때문에, 충전저항기(R15)에 흐르는 전류와 같은 전류가 충전전류로서 다이오드(D5)를 통해 타이밍 콘덴서(C11)에 흐른다. 따라서, 타이밍 콘덴서(C11)의 충전은 항상 일정한 베이스로 행하여지기 때문에, 제어신호가 높은 레벨의 시간폭이 일정하게 된다.
(방전전류 제어회로(DCC)에 대하여)
방전전류 제어회로(DCC)는 외부에 부착된 방전저항기(R12 내지 R14), 커런트 미러 회로(CM2 내지 CM5) 및 스위치(Q6 내지 Q8)를 주체로 하여 구성되어 있다. 그리고, 예열모드시에는, 커런트 미러회로(CM2 내지 CM5)를 통해 모든 방전저항기(R12 내지 R14)에 방전전류가 흐르기 때문에, 이것과 같은 방전전류가 타이밍 콘덴서(C11)로부터 방전된다. 따라서, 방전시간은 짧다. 시동모드시에는 스위치(Q7)가 온하기 때문에, 커런트 미러회로(CM4)는 오프한다. 따라서, 방전시간은 비교적 길어진다. 점등모드시에는, 더욱이 스위치(Q6)도 온하기 때문에, 방전시간은 가장 길어진다.
(타이머회로(TC)에 대하여)
타이머회로(TC)는 시정수회로(tc)(단, 외부에 부착), 한 쌍의 비교기(CP3, CP4) 및 스위치(Q9,Q10)를 주체로 하여 구성되어 있다. 한 쌍의 비교기(CP3,CP4)는 각각 시정수회로(tc)의 출력과 기준전압을 비교한다. 그리고, 비교기(CP4)는 그 출력이 고 레벨이 되었을 때에 스위치(Q10)를 온하여, 시동 모드의 개시시간을 결정한다. 또한, 시정수회로(tc)의 출력이 증대하여, 비교기(CP3)의 기준전압을 넘으면, 스위치(Q9)가 온하고, 시동 모드시가 종료하여 점등모드로 이행한다. 시동모드중에 방전램프(DL1,DL2)가 점등하지 않는 경우에는, 도시하지 않은 보호회로에 의해 발진기(OSC)의 동작을 정지시킨다.
(램프수명 판정회로(LEJ)에 대하여)
램프수명 판정회로(LEJ)는 비교기(CP5,CP6), 인버터(INV) 및 플립 플롭(ff2)을 주체로 하여 구성되어 있다. 그리고, 단자(Stop)의 전위가 상한치를 넘을 때에는, 비교기(CP5)가 저 레벨이 된다. 또한, 하한치를 밑돌 때에는, 비교기(CP6)가 저 레벨이 된다. 어느 쪽이든, 인버터(INV)에 의해 고 레벨로 변환되어 플립 플롭 (ff2)에 입력하기 때문에, 정지신호가 발생한다. 한편, 정지신호는 발진기(0SC)에제어입력되어, 발진기(OSC)의 발진을 정지한다.
(램프장착 판정회로(LMJ)에 대하여)
램프장착 판정회로(LMJ)는 비교기(CP7,CP8) 및 플립 플롭(ff3,ff2)을 주체로 하여 구성되어 있다. 그리고, 전원투입시에 방전램프(DL1,DL2)가 장착되었을 때에, 단자(Rset)의 전위에 따라서 플립 플롭(ff3)을 동작시키고, 더욱 플립 플롭 (ff2)을 종동시켜 정지신호를 발생하거나, 리세트하여 정지신호를 정지하거나 한다.
(전원전압 판정회로(VSJ)에 대하여)
전원전압 판정회로(VSJ)는 입력단이 단자(INP)에 접속한 증폭기(AMP) 및 트랜지스터(Q11)를 주체로 하여 구성되어 있다. 그리고, 단자(INP)에 나타나는 저주파 교류전원전압에 비례하는 전압을 증폭하여, 트랜지스터(Q11)의 도통도를 변화시킨다. 그 때문에, 전원전압의 변동에 따라서 발진기(OSC)의 타이밍 콘덴서(C11)의 방전전류를 조정하기 때문에, 제어신호의 저 레벨의 시간폭이 저주파 교류전압의 변동을 보상하는 것과 같은 작용을 할 수 있다.
<전류검출회로(CD)에 대하여>
전류검출회로(CD)는 전류검출저항기(R1)로 이루어진다. 전류검출저항기(R1)는 기술한 바와 같이 일석전압공진형 인버터 주회로(HFI)내에 접속하고 있는 동시에, 집적회로(IC)의 단자(Is)에 접속하고 있다.
<램프전압검출회로(VLD)에 대하여>
램프전압검출회로(VLD)는 램프전압검출코일(wd), 다이오드(D4) 및 평활 콘덴서(C12)로 이루어진다. 램프전압검출코일(wd)은 일석전압공진형 인버터(HFI)의 출력트랜스(OT)에 자기결합하여, 한 끝단이 직류전원(DC)의 부극에 접속하고 있다. 다이오드(D4)는 그 양극이 램프전압검출코일(wd)의 다른 끝단에 접속하여 램프전압검출코일(wd)에 유기한 램프전압에 상당하는 전압을 정류한다. 평활 콘덴서(C12)는 다이오드(D4)의 음극 및 램프전압검출코일(wd)의 한 끝단 사이에 접속하여, 정류전압을 평활화한다. 다이오드(D4) 및 평활 콘덴서(C12)의 접속점은 집적회로 (IC)의 단자(Vcc)에 접속하고 있다.
<전원전압검출회로(VSD)에 대하여>
전원전압검출회로(VSD)는 저항기(R17,R18) 및 평활 콘덴서(C13)로 이루어진다. 저항기(R17,R18)는 정류회로(FBR)의 교류입력단의 한쪽과, 접지와의 사이에 직렬접속하고 있다. 콘덴서(C13)는 저항기(R18)에 병렬접속하고 있다. 저항기 (R17 및 R18)의 접속점은 집적회로(IC)의 단자(INP)에 접속하고 있다.
<회로동작에 대하여>
(예열시의 회로동작)
저주파 교류전원(AS)을 투입하면, 저주파 교류전압이 직류전원(DC) 에서 정류, 평활화되어 일석전압공진형 인버터 주회로(HFI)의 입력단사이에 인가된다. 이와 동시에 램프전압 검출회로(VLD)의 저항기(R16)를 경유한 전압이 평활 콘덴서 (C12)에 의해 평활화되어 제어회로(CC)의 집적회로(IC)의 단자(Vcc)를 경유하여 정전압회로(CVR)의 입력단에 인가되므로, 단자(Vref)에 정전압이 출력된다. 그리고, 이 정전압이 집적회로의 각부에 전원으로서 공급된다. 이 때문에, 타이머회로(TC)는 타이머동작을 시작하고, 발진기(OSC)는 발진을 시작한다. 이 최초의 상태는 예열모드이고, 발진기(0SC)의 타이밍 콘덴서(C11)에 대하여 모든 방전저항기(R12 내지 R14)가 방전에 참가한다. 그 때문에, 타이밍 콘덴서(C11)의 방전시간이 가장 짧아지고, 그 때문에 발진기(0SC)에서 발생하는 제어신호의 저 레벨의 시간폭은 가장 짧아진다.
그렇게 해서, 일석전압공진형 인버터 주회로(HFI)는 예열모드로 동작한다. 예열모드에 있어서는, 저 레벨의 시간폭은 가장 짧아지기 때문에, 일석전압공진형 인버터 주회로(HFI)의 동작주파수가 가장 높아진다. 그 때문에, 전압공진회로(RC)의 공진특성곡선의 공진점에서 상대적으로 떨어진 위치에서 동작하기 때문에, 고주파출력은 상대적으로 낮아지고, 방전램프(DL1,DL2)의 필라멘트가열만이 행하여진다.
(시동시의 회로동작)
타이머수단(TC)에서의 타이머동작이 소정시간을 경과하면, 타이머수단(TC)의 비교기(CP4)의 출력이 높아져, 시동모드로 이행한다. 이 때, 스위치(Q10)가 온하고, 이에 따라 방전전류제어회로(DCC)의 스위치(Q7)가 온하기 때문에, 커런트 미러회로(CM4)가 오프한다. 이에 따라, 방전전류제어회로(DCC)의 작용에 의해 저항기 (R12)가 방전회로에서 떨어져 나온다. 그 결과, 발진기(OSC)에서 발생하는 제어신호의 저 레벨의 시간폭이 예열시의 시간폭보다 길어진다.
그렇게 해서, 일석전압공진형 인버터 주회로(HFI)는 저 레벨의 시간폭이 예열시의 시간폭보다 길어진 제어신호에 의해 동작하기 때문에, 그 동작주파수가 예열시의 시간폭보다 낮아진다. 그 때문에, 전압공진회로(RC)의 공진특성곡선의 공진점에 상대적으로 접근한 위치에서 동작하기 때문에, 고주파출력은 상대적으로 높아져, 방전램프(DL1,DL2)의 시동이 촉진된다. 한편, 방전램프(DL1,DL2)는 시퀀스방식으로 시동한다.
계속해서, 시정수회로(tc)의 출력이 더욱 증대하여 비교기(CP3)의 기준전위를 넘으면, 비교기(CP3)의 출력이 높아져, 스위치(Q9)가 온한다. 이에 따라, 방전전류제어회로(DCC)의 스위치(Q6)가 온하기 때문에, 커런트 미러회로(CM3)가 오프하므로, 방전저항기(R13)도 방전회로에서 떨어져 나와, 시동 모드가 종료한다.
(점등시의 회로동작)
타이머수단(TC)에서의 타이머동작의 시동시간이 종료하면, 점등모드가 된다. 즉, 발진기(0SC)의 타이밍 콘덴서(C11)의 방전회로에는, 방전저항기(R14)만이 접속하고 있기 때문에, 방전시간이 시동모드시보다 더욱 길어진다. 그 결과, 발진의 타이밍이 상대적으로 더욱 늦어지고, 그 때문에 발진기제어(OSC)에서 발생하는 제어신호의 저 레벨의 시간폭이 더욱 길어진다. 이 제어신호에 의해 일석전압공진형 인버터 주회로(HFI)는 동작하기 때문에, 그 동작주파수는 낮아져서, 전압공진회로의 공진점에 상대적으로 접근하여 인버터동작을 한다. 그러나, 방전램프(DL1,DL2)가 점등하고 있으면, 그 전극사이의 전압은 램프전압까지 저하한다.
이상, 설명한 각 동작 모드시에 있어서의 각부의 전압, 전류의 관계는 도 4로부터 한층 더 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 1 실시형태에 있어서의 각부의 전압, 전류파형을 나타내는 파형도이다. 도면에 있어서, VCE는 바이폴라 트랜지스터 (Q1)의 콜렉터·에미터 사이 전압, IC은 콜렉터전류, VCS는 제어신호전압, VC11은 타이밍 콘덴서(C11)의 단자전압이다. 또한, 제어신호전압(VCS)의 시간축으로 표시된 T1은 예열모드시의 시간폭, T2는 시동모드시의 시간폭, T3은 점등모드시의 시간폭이다.
(램프수명말기시의 회로동작)
램프수명말기시의 회로동작의 회로동작을 이하에 설명한다. 즉, 방전램프 (DL1,DL2)중의 어느 한쪽이 수명말기가 되면, 반파방전이 발생하고, 그것을 램프수명검출회로(LED)가 검출한다. 그리고, 검출출력은 집적회로(IC)의 단자 (Stop)를 경유하여 램프수명판정회로(LEJ)에 입력한다. 그리고, 램프수명판정회로 (LEJ)는 정지신호를 발생하여 보호동작한다.
(램프가 장착되지 않았을 때의 회로동작)
램프가 장착되지 않았을 때의 회로동작의 회로동작을 이하에 설명한다. 즉, 방전램프(DL1,DL2)중의 어느 한쪽 또는 양쪽의 한쪽 또는 양쪽이 장착되지 않았으면, 램프장착검출회로(LMD)가 이것을 검출한다. 그리고, 검출출력은 집적회로(IC)의 단자(Rset)를 경유하여 램프장착판정회로(LMJ)에 입력한다. 그리고, 램프장착판정회로(LMJ)가 램프가 장착되지 않은 것을 판정하면, 정지신호를 발생한다. 방전램프가 정규로 장착되면, 정지신호를 차단한다.
(그 밖의 제어동작)
회로전류일정화동작 : 회로전류는 전류검출회로(CD)에서 검출되고, 집적회로 (IC)의 단자(Is)에서 전류판정회로(CJ)에 입력하고, 그 변동이 판정되면, 발진기 (0SC)를 제어하여 변동을 보상한다.
전원전압보상동작 : 저주파 교류전원전압은 전원전압검출회로(VSD)에서 검출되고, 집적회로(IC)의 단자(INP)에서 전원전압판정회로(VSJ)에 입력하고, 그 변동이 판정되면, 방전전류제어회로(DCC)를 통해 발진기(OSC)를 제어하여 변동을 보상한다.
램프부점검출회로(LNO)는 제어회로(CC)의 집적회로(IC)의 한 구성요소로 되어 있고, 단자(Vcc)에 인가되는 방전램프(DL1,DL2)의 램프전압에 비례적인 전압을 검출하여 방전램프(DL1,DL2)가 점등하지 않은 것을 판정했을 때에, 타이머회로(TC)를 필요한 바에 따라 제어하도록 구성되어 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 2 실시형태를 나타내고, 도 5는 회로도, 도 6은 집적회로의 주요부의 내부회로구성을 나타내는 회로도, 도 7은 주로 일석전압공진형 인버터 주회로에서의 바이폴라 트랜지스터의 베이스로부터 콜렉터로 흐르는 역전류의 경로를 설명하는 회로도이다. 각 도면에 있어서, 도 1 내지 도 3과 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 설명은 생략한다. 본 실시형태는 주로 전류귀환회로(CFC), 램프수명말기 검출회로(LED) 및 램프부점검출회로(LNO)가 다르다. 한편, SP는 서지보호회로이다.
우선, 도 7을 참조하여, 본 실시형태의 일석전압공진형 인버터에 있어서의 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 커런트 트랜스(CT)에 의하지 않는 턴 온의 메카니즘에 대하여 설명한다. 즉, 상기 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 턴 오프중에, 공진회로 (RC)의 인덕터(L3)의 인덕턴스 및 출력트랜스(OT)의 1차 인덕턴스와 고주파 바이패스 콘덴서(C1)와의 공진작용에 의해, 화살표로 나타내는 방향에 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 베이스로부터 콜렉터로 전류가 흐르면, 베이스영역에 소수 캐리어의 전하가 축적된다. 그 후, 공진에 의해 전압이 반전하여, 콜렉터에 정전압이 인가되면, 베이스에 축적되어 있던 소수캐리어를 방출하고자 하여 콜렉터로부터 베이스에 전류가 흐르지만, 또한 일부는 에미터에도 흐르려고 하기 때문에, 콜렉터로부터 에미터에 전류가 흐른다.
전류귀환회로(CFC)는 커런트 트랜스(CT), 위상정합화회로(PMC) 및 다이오드 (D3)로 이루어진다. 커런트 트랜스(CT)는 그 1차코일(w1)이 출력트랜스 (OT)의 출력코일(wo)에 접속하는 방전램프(DL1,DL2) 및 직류 커트 콘덴서(C6)의 직렬 회로로 이루어지는 점등회로 즉 방전램프(DL1,DL2)의 전류경로에 직렬로 삽입되고 있다. 또한, 커런트 트랜스(CT)의 2차코일(w2)과 다이오드(D3)와의 사이에 위상정합화회로(PMC)가 개재되어 삽입되어 있다. 위상정합화회로(PMC)는 상기 2차코일(w2)에 직렬로 접속하고 있는 콘덴서(C14)와, 2차코일(w2) 및 콘덴서(C14)의 직렬 회로에 대하여 병렬로 접속하고 있는 도시한 극성의 다이오드(D6)에 의해 구성되고 있다.
전류귀환회로(CFC)에 있어서, 커런트 트랜스(CT)의 2차코일(w2)에 전압이 유기되어 전류귀환이 행하여짐과 동시에, 위상정합화회로(PMC)에 의해 위상이 정합화되어, 더욱 다이오드(D3)를 경유하여 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 베이스회로에 인가된다. 이에 따라, 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 베이스에 전류귀환베이스전류가 흐르기 때문에, 해당 트랜지스터(Q1)가 정상동작으로서 턴 온한다.
바이폴라 트랜지스터(Q1)의 턴 오프는 그 베이스·에미터 사이에 전류검출수단(CD)을 통해 접속된 베이스전류 차단수단(Q2)을 제어회로(CC)로부터의 제어신호에 의해서 온함으로써, 베이스전류가 단락되어 행하여진다. 베이스전류 차단수단 (Q2)은 MOSFET으로 이루어진다.
램프수명말기 검출회로(LED)는 포토 커플러(PC)를 경유하여 램프수명말기 검출신호를 제어회로(CC)로 귀환하고 있다. 즉, 포토 커플러(PC)는 그 발광 다이오드(LD)가 직류 커트 콘덴서(C6)의 양 끝단간 전압을 다이오드(D7,D8)로 이루어지는 전파정류회로에 의해 정류하고, 평활 콘덴서(C15)에 의해 평활화하여, 더욱 전압분할기(VD)에 의해 분압하여 얻은 직류전압에 의해 구동된다. 또한, 포토 커플러 (PC)의 포토 트랜지스터(PT)는 제어회로(CC)의 램프수명판정회로(LEJ)의 단자 (Stop) 및 접지사이에 접속하고 있다.
램프전압일정화동작 : 램프전압은 램프전압검출회로(VLD)에서 검출되어, 저항기에 의해 분압된 후, 램프전압판정회로(LNO)에 입력하여, 그 변동이 판정되면, 발진기(OSC)를 제어하여 변동을 보상한다.
서지보호회로(SP)는 다이오드(D9) 및 콘덴서(C16)의 직렬회로를 주체로 하여구성되어 있고, 공진회로(RC)에 병렬로 접속하고 있다. 한편, R19는 방전저항기이다.
도 8은 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 2 실시형태에 있어서의 각부의 전압, 전류파형을 나타내는 파형도이다. 도면에 있어서, 위로부터 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 콜렉터전류 IC, 같이 콜렉터·에미터 사이 전압(VCE), 마찬가지로 베이스전류(IB), 공진회로(RC)의 인덕터(L3)에 흐르는 전류(IL3), 마찬가지로 콘덴서 (C5)에 흐르는 전류(IC5), 부하전류(IL), 고주파 바이패스 콘덴서(C1)에 흐르는 전류(IC1), 부분평활전압(VPSC)을 각각 나타낸다.
도 9는 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 3 실시형태에 있어서의 주로 일석전압공진형 인버터 주회로를 나타내는 회로도이다. 도면에 있어서, 도 5와 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 설명은 생략한다. 본 실시형태는 전류귀환회로 (CFC)가 다르다.
즉, 전류귀환회로(CFC)는 위상정합화회로(PMC)가 복수 예를 들면 2개의 다이오드(D61,D62)를 직렬로 접속하고, 이 직렬 회로를 커런트 트랜스(CT)의 2차코일 (w2)에 병렬로 접속함으로써 구성되어 있다. 한편, 위상정합화회로(PMC)는 도 5에 나타내는 제 2 실시형태에 있어서의 커런트 트랜스(CT)의 2차코일(w2)과 직렬로 접속한 콘덴서(C6)는 불필요해진다.
도 10은 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 4 실시형태에 있어서의 주로 일석전압공진형 인버터 주회로를 나타내는 회로도이다. 도면에 있어서, 도 9와 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 설명은 생략한다. 본 실시형태도 또한 전류귀환회로(CFC)가 다르다.
즉, 전류귀환회로(CFC)는 커런트 트랜스(CT)의 1차코일(w1)이 공진회로(RC)중에서 인덕터(L3)와 직렬로 삽입됨과 동시에, 위상정합화회로(PMC)가 복수개 예를 들면 3개의 다이오드(D61,D62,D63)를 직렬로 접속하고, 또한, 커런트 트랜스(CT)의 2차코일(w2)에 병렬로 접속함으로써 구성되어 있다. 한편, 위상정합화회로(PMC)는 도 5에 나타내는 제 2 실시형태에 있어서의 커런트 트랜스(CT)의 2차코일(w2)과 직렬접속한 콘덴서(C6)는 불필요해진다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 5 실시형태를 나타내고, 도 11은 회로도, 도 12는 기동전류의 시간변화를 나타내는 감쇠특성커브이다. 도면에 있어서, 도 5와 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 설명은 생략한다. 본 실시형태는 기동회로(ST)가 다르다.
기동회로(ST)는 저전압전원(e), 기동전류 제어수단(STC) 및 기동저항기(R9)로 이루어진다. 저전압전원(e)은 집적회로(IC)의 내부에서 형성되는 기준전원으로 이루어져, 항상 저전압을 출력한다. 기동전류제어수단(STC)은 콘덴서를 주체로 하는 미분회로로 이루어진다. 기동저항기(RS)는 기동전류를 전류제한한다. 기동전류제어수단(STC) 및 기동저항기(RS)는 저전압전원(e)과 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 베이스와의 사이에 직렬로 접속하고 있다.
그렇게 해서, 상용교류전원이 투입되어 제어회로(CC)의 집적회로(IC)가 기동하면, 저전압전원(e)에서 기준전위가 출력되고, 기동전류제어수단(STC) 및 기동저항기(RS)를 경유하여 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 베이스에 기동전류가 흐른다. 기동전류제어수단(STC)은 도 12에 나타낸 바와 같이, 미분동작을 하기 때문에, 기동전류가 시간과 함께 감쇠한다.
도 15는 본 발명의 방전램프 점등장치의 제 6 실시형태에 있어서의 주요부를 나타내는 회로도이다. 도면에 있어서, 도 11과 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 설명은 생략한다. 본 실시형태는 다른 구성의 기동회로(ST)를 구비하고 있다.
즉, 기동회로(ST)는 기동전류제어수단(STC)이 타이머제어되는 스위치로 이루어진다. 기동전류제어수단(STC)은 일석전압공진형 인버터의 기동시에 소정시간 온하여 기동전류를 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 베이스에 흐르게 하고, 소정시간 경과한 후 오프한다.
도 16은 본 발명의 조명장치의 일 실시형태로서의 실링 라이트를 나타낸 개념적 단면도이다.
도면에 있어서, 11은 샤시, 12는 반사판, 13A, 13B는 고리형 형광램프, 14는 세드, 15는 고주파 점등장치, 16은 거는 실링 어댑터이다.
샤시(11)는 금속판을 프레스성형하여 형성되고, 중앙에 관통구멍이 형성되어, 둘레가장자리에 기립가장자리(11a)(도면에 있어서는, 하향으로 되어 있음)가 형성되어 있다.
반사판(12)은 백색합성수지를 성형하여 형성되고, 샤시(11)의 아랫면에 배설되어 있다.
고리형 형광램프(13A)는 도 1에 나타낸 것과 동일수단, 즉 관지름 16.5mm 고리바깥지름 373mm, 고리안지름 340mm, 정격램프전력 34W/48W이다.
고리형 형광램프(13B)는 관지름 16.5mm, 고리바깥지름 225mm, 고리안지름 192mm, 정격 램프전력 20W/28W이다.
고리형 형광램프(13A,13B)는 도시하지 않은 단일의 램프 홀더에 의해서 일체적으로 반사판의 소정의 장소에 착탈됨과 동시에, 동시에 고주파점등장치(15)에 대한 소요의 접속이 행하여지도록 구성되어 있다.
세드(14)는 유백 아크릴수지 등을 얇은 돔 형상으로 성형하고, 샤시(11), 반사판(12) 및 고리형 형광램프(13A,13B) 등을 덮고, 개구 가장자리(14a)가 샤시(11)의 기립가장자리(11a)의 안쪽에 끼워 맞춤한 상태로 착탈가능하도록 고정되어 있다.
고주파 점등장치(15)는 도 1 및 도 2에 나타내는 구성이고, 고리형 형광램프 (13A,13B)를 가압하여 점등하고, 샤시(11)와 반사판(12)의 사이에 형성된 공간내에 배설되어 있다. 한편, 고주파 점등장치(15)는 도면에 있어서 2개로 분할되어 있는 것처럼 보이지만, 일체화된 구성인 것이다.
거는 실링 어댑터(16)는 교류전원을 천정에서부터 전류를 받아 실링 라이트에 전기에너지를 공급함과 동시에, 실링 라이트를 천정에 부착시키기 위해서 기능한다. 그리고, 거는 실링 캡 기구(16a)와, 도시를 생략하고 있지만, 전기코넥터및 거는 돌기를 구비하고 있다.
거는 실링 캡 기구(16a)는 천정에 배설된 매립형 또는 노출형의 거는 실링 바디(도시하지 않음)에 착탈자유롭게 끌어 걸어 멈춤시킴으로써, 거는 실링 바디에 전기적 및 기계적으로 접속된다.
전기 코넥터는 거는 실링 캡 기구에 절연전선을 통해 접속하고 있어, 반사판 (12)에 배설되어 있는 전류를 받는 플러그에 접속함으로써, 실링 라이트에의 급전로가 형성된다.
거는 돌기는 거는 실링 어댑터(16)의 측면으로부터 진퇴자유롭게 돌출하고 있어, 반사판(12)의 중앙에 형성된 원통구멍(12a)의 측면에 개구하는 걸어멈춤구멍에 걸어멈춤한다.
그렇게 해서, 실링 라이트를 천정에 부착하기 위해서는, 이하의 순서에 따른다.
제 1 단계 : 천정의 거는 실링 바디에 거는 실링 어댑터(16)를 걸어 장착한다.
제 2 단계 : 샤시(11) 및 반사판(12)의 조립체를 들어 올려, 원통구멍(12a)을 거는 실링 어댑터(16)에 끼워 맞춤하고 나서, 천정을 향하여 압착한다. 한편, 고리형 형광램프(13A,13B) 및 세드(14)는 떼어 둔다.
그렇게 하면, 거는 실링 어댑터(16)의 거는 돌기가 원통구멍(12a)의 측면에 미끄럼접촉하면서 원통구멍(12a)이 상승해가고, 이윽고 거는 돌기가 걸어멈춤구멍에 합치하면, 거는 돌기가 거는 실링 어댑터(16)의 내부에 배설한 스프링에 의해서압출되어 걸어멈춤구멍에 걸어멈춤한다. 이 상태로 샤시(11) 및 반사판(12)의 조립체가 거는 실링 어댑터(16) 및 거는 실링 바디를 통해 천정에 고정된다.
제 3 단계: 전기코넥터를 반사판(12)의 전류를 받는 플러그에 접속한다.
제 4 단계: 고리형 형광램프(13A,13B)를 램프 홀더를 반사판(12)의 소정의 위치에 걸어멈춤함으로써, 고리형 형광램프(13A,13B)의 장착과, 전기접속을 원터치로 행한다.
제 5 단계 : 마지막으로, 세드(14)의 개구가장자리(14a)를 샤시(11)의 기립가장자리(11a)의 안쪽에 끼워 맞춤하고 나서, 세드(14)를 회전이동함으로써, 샤시 (11)에 배설한 거는 돌기에 고정하면, 세드(14)가 장착되어, 실링 라이트의 설치가 완료한다.
청구항 1의 발명에 의하면, 귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 구성되고, 입력단이 직류전원에 접속하고, 출력단으로부터 고주파를 출력하는 일석전압공진형 인버터 주회로의 고주파출력에 의해 방전램프를 가압하여, 전원투입시에 작동을 시작하여 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등모드의 동작시간을 결정하는 타이머수단, 및 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등모드에 따라서 주기가 제어된 제어신호를 발생하여 일석전압공진형 인버터 주회로의 바이폴라 트랜지스터의 오프 스위칭을 제어하는 발진기를 포함하는 제어회로를 구비하고 있는 것에 의해, 방전램프의 특성에 따른 최적의 시간을 동작 모드마다 부여함과 동시에, 동작 모드에 따른 주기의 제어신호를 발생하여 바이폴라 트랜지스터의오프 스위칭을 제어하기 때문에, 제어회로의 주요부를 집적회로화하여도 바이폴라 트랜지스터의 스위칭을 양호하게 제어하는 방전램프 점등장치를 제공할 수가 있다.
청구항 2의 발명에 의하면, 직류전원과, 입력단이 직류전원에 접속하는 귀환제어형의 일석전압공진형 인버터 주회로와, 이 주회로의 고주파출력에 의해 가압되는 방전램프와, 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스전류를 단락하여 턴 오프하는 베이스전류 차단수단과, 전원투입에 의해 작동을 시작하여 상기 바이폴라 트랜지스터에 대하여 기동전류를 공급하여, 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등모드의 동작시간을 결정하는 타이머수단, 및 각 모드에 따라서 주기가 제어된 제어신호를 발생하여, 상기 바이폴라 트랜지스터를 턴 오프시키는 타이밍을 결정함과 동시에, 베이스전류 차단수단의 단락시간을 일정하게 하고 또한, 개방시간을 제어에 따라서 변화시키는 발진기를 포함하는 제어회로와, 1차코일이 방전램프의 전류경로에 삽입되어, 2차코일에 유기하는 전압에 의해 상기 바이폴라 트랜지스터에 베이스전류를 귀환하여 바이폴라 트랜지스터를 턴 온시키는 커런트 트랜스를 구비하고 있는 것에 의해, 바이폴라 트랜지스터의 매 사이클의 턴 온이 커런트 트랜스의 2차코일로부터 공급되는 베이스전류에 의해서 행하여지기 때문에, 턴 온이 확실하고, 더구나, 안정적으로 행하여지는 방전램프 점등장치를 제공할 수가 있다.
청구항 3의 발명에 의하면, 직류전원과, 입력단이 직류전원에 접속하는 귀환제어형의 일석전압공진형 인버터 주회로와, 이 주회로에서 출력하는 고주파에 의해 가압되는 방전램프와, 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스전류를 차단하여 턴 오프시키는 베이스전류 차단수단과, 방전램프의 점등중의 동작주파수를 설정하는 발진기, 발진기의 출력에 기초하여 베이스전류차단수단을 작용시키는 턴 오프지령수단, 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스회로에 전류를 흐르게 하는 저전압전원을 포함하는 제어회로와, 제어회로의 저전압전원과 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스회로와의 사이에 개재하여 기동시의 소정시간에만 소요치의 베이스전류를 흐르게 하는 기동전류제어수단을 구비하고 있는 것에 의해, 기동성이 저하하지 않을 뿐만 아니라, 무부하상태에 있어서의 발진시에, 기동전류가 바이폴라 트랜지스터의 파괴의 원인이 되는 것을 회피하는 것이 가능한 방전램프 점등장치를 제공할 수 있다.
청구항 4의 발명에 의하면, 직류전원과, 귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용한 일석전압공진형 인버터 주회로와, 이 회로의 고주파출력에 의해 가압되는 방전램프와, 타이머수단 및 타이머수단에 의해 제어되어 제어신호를 발생하여 일석전압공진형 인버터 주회로의 바이폴라 트랜지스터의 오프 스위칭을 제어하는 발진기를 포함하는 제어회로를 구비하고 있는 것에 의해, 제어회로의 타이머수단과 발진기로 일석전압공진형 인버터 주회로에서의 바이폴라 트랜지스터의 오프 스위칭을 제어하기 때문에, 오프 스위칭의 제어가 확실하고, 더구나, 회로구성이 간단화되는 방전램프 점등장치를 제공할 수가 있다.
청구항 5의 발명에 의하면, 직류전원과, 귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용한 일석전압공진형 인버터 주회로와, 이 회로의 고주파출력에 의해 가압되는 방전램프와, 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스전류를 단락하여 바이폴라 트랜지스터를 턴 오프하는 베이스전류 차단수단과, 전원투입에 의해 작동을 시작하여 상기 바이폴라 트랜지스터에 대하여 기동전류를 공급하여, 타이머수단에 의해 제어되어 제어신호를 발생하고, 상기 바이폴라 트랜지스터를 턴 오프시키는 타이밍을 결정함과 동시에, 베이스전류 차단수단의 단락시간을 일정하게 하고, 또한, 개방시간을 제어에 따라서 변화시키는 발진기를 포함하는 제어회로와, 1차코일이 방전램프의 전류경로에 삽입되어, 2차코일에 유기하는 전압에 의해 상기 바이폴라 트랜지스터에 베이스전류를 귀환하여 바이폴라 트랜지스터를 턴 온시키는 커런트 트랜스를 구비하고 있는 것에 의해, 베이스전류 차단수단의 개방이 제어 패턴에 응해서 필요한 바에 따라 변화하기 때문에, 커런트 트랜스로부터 귀환되는 베이스전류의 타이밍에 의해서 바이폴라 트랜지스터를 턴 온시키는 방전램프 점등장치를 제공할 수 있다.
청구항 6의 발명에 의하면, 덧붙여 램프수명말기 검출회로와, 램프장착검출회로를 구비하고, 제어회로가 램프수명말기 판정회로 및 램프장착판정회로를 포함함으로써, 필요할 때에 보호동작을 행하고, 또한 전원투입시에 램프장착을 판정하면 보호동작을 해제함으로써, 안전화를 도모한 방전램프 점등장치를 제공할 수 있다.
청구항 7의 발명에 의하면, 덧붙여 제어회로가 그 발진기로부터 발생하는 제어신호의 고 레벨의 시간폭을 일정하게 하고, 저 레벨의 시간폭을 제어에 따라서 변화시킴으로써 제어신호의 주기를 제어함으로써, 일석전압공진형 인버터 주회로에서의 바이폴라 트랜지스터의 오프 스위칭을 위한 회로구성이 간단해지는 방전램프 점등장치를 제공할 수 있다.
청구항 8의 발명에 의하면, 덧붙여 제어회로가 그 발진기로부터 발생하는 제어신호의 주기가 외부에 부착된 회로부품에 의해서 결정되도록 구성되어 있는 것에 의해, 집적회로를 다양한 방전램프에 대하여 공통으로 사용하는 것이 가능한 방전램프 점등장치를 제공할 수 있다.
청구항 9의 발명에 의하면, 청구항 1 내지 8의 발명의 효과를 가진 조명장치를 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 직류전원과;
    귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 구성되고, 입력단이 직류전원에 접속하고, 출력단으로부터 고주파를 출력하는 일석전압공진형 인버터 주회로와;
    일석전압공진형 인버터 주회로의 고주파출력에 의해 가압되는 방전램프와;
    전원투입시에 작동을 시작하여 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등모드의 동작시간을 결정하는 타이머수단, 및 적어도 예열모드, 시동 모드 및 점등모드에 따라서 주기가 제어되는 제어신호를 발생하여 일석전압공진형 인버터 주회로의 바이폴라 트랜지스터의 오프 스위칭을 제어하는 발진기를 포함하는 제어회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
  2. 직류전원과;
    귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 구성되고, 입력단이 직류전원에 접속하고, 출력단으로부터 고주파를 출력하는 일석전압공진형 인버터 주회로와;
    일석전압공진형 인버터 주회로의 고주파출력에 의해 가압되는 방전램프와;
    상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스전류를 단락하여 바이폴라 트랜지스터를 턴 오프하는 베이스전류 차단수단과;
    전원투입에 의해 작동을 시작하여 상기 바이폴라 트랜지스터에 대하여 기동전류를 공급하고, 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등모드의 동작시간을 결정하는 타이머수단, 및 적어도 예열모드, 시동모드 및 점등모드에 따라서 주기가 제어되는 제어신호를 발생하여, 상기 바이폴라 트랜지스터를 턴 오프시키는 타이밍을 결정함과 동시에, 베이스전류차단수단의 단락시간을 일정하게 하고, 또한, 개방시간을 제어에 따라서 변화시키는 발진기를 포함하는 제어회로와;
    1차코일이 방전램프의 전류경로에 삽입되고, 2차코일에 유기하는 전압에 의해 상기 바이폴라 트랜지스터에 베이스전류를 귀환하여 바이폴라 트랜지스터를 턴 온시키는 커런트트랜스를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
  3. 직류전원과;
    귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 구성되고, 입력단이 직류전원에 접속하고, 출력단으로부터 고주파를 출력하는 일석전압공진형 인버터 주회로와;
    일석전압공진형 인버터 주회로에서 출력하는 고주파에 의해 가압되는 방전램프와;
    상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스전류를 차단하여 바이폴라 트랜지스터를 턴 오프시키는 베이스전류 차단수단과;
    방전램프의 점등중의 동작주파수를 설정하는 발진기, 발진기의 출력에 기초하여 베이스전류차단수단을 작용시키는 턴 오프 지령수단, 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스회로에 전류를 흐르게 하는 저전압전원을 포함하는 제어회로와;
    제어회로의 저전압전원과 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스회로와의 사이에 개재되어 기동시의 소정시간에만 소요치의 베이스전류를 흐르게 하는 기동전류제어수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
  4. 직류전원과;
    귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 구성되고, 입력단이 직류전원에 접속하고, 출력단으로부터 고주파를 출력하는 일석전압공진형 인버터 주회로와;
    일석전압공진형 인버터 주회로의 고주파출력에 의해 가압되는 방전램프와;
    타이머수단 및 타이머수단에 의해 제어되어 제어신호를 발생하여 일석전압공진형 인버터 주회로의 바이폴라 트랜지스터의 오프 스위칭을 제어하는 발진기를 포함하는 제어회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
  5. 직류전원과;
    귀환제어에 의해 온 스위칭이 제어되는 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 구성되고, 입력단이 직류전원에 접속하고, 출력단으로부터 고주파를 출력하는 일석전압공진형 인버터 주회로와;
    일석전압공진형 인버터 주회로의 고주파출력에 의해 가압되는 방전램프와;
    상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스전류를 단락하여 바이폴라 트랜지스터를턴 오프하는 베이스전류 차단수단과;
    전원투입에 의해 작동을 시작하여 상기 바이폴라 트랜지스터에 대하여 기동전류를 공급하고, 타이머수단에 의해 제어되어 제어신호를 발생하여, 상기 바이폴라 트랜지스터를 턴 오프시키는 타이밍을 결정함과 동시에, 베이스전류 차단수단의 단락시간을 일정하게 하고, 또한, 개방시간을 제어에 따라서 변화시키는 발진기를 포함하는 제어회로와;
    1차코일이 방전램프의 전류경로에 삽입되고, 2차코일에 유기하는 전압에 의해 상기 바이폴라 트랜지스터에 베이스전류를 귀환하여 바이폴라 트랜지스터를 턴 온시키는 커런트 트랜스를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 방전램프의 수명말기를 검출하는 램프수명말기 검출회로와;
    방전램프의 장착을 검출하는 램프장착 검출회로를 구비하고,
    제어회로는 램프수명말기 검출회로의 출력에 따라서 램프수명말기를 판정하는 램프수명말기 판정회로 및 램프장착 검출회로의 출력에 따라서 램프장착을 판정하는 램프장착 판정회로를 포함함과 동시에, 램프수명말기를 판정할 때에 보호동작을 행하고, 램프장착을 판정할 때에 보호동작을 해제하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 제어회로는 그 발진기로부터 발생하는 제어신호가 높은 레벨인 시간폭을 일정하게 하고, 낮은 레벨의 시간폭을 제어에 따라서 변화시킴으로써 제어신호의 주기를 제어하는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 제어회로는 그 발진기로부터 발생하는 제어신호의 주기가 외부에 부착된 회로부품에 의해 결정되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
  9. 조명장치본체와 ;
    조명장치본체에 지지된 제 1 항 내지 제 5 항중의 어느 한 항에 기재된 방전램프 점등장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.
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