TWI298603B - - Google Patents

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1298603 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於檢測放電燈之壽命末期，並保護放電 燈點燈裝置之變頻器電路的保護電路者。 【先前技術】 之卜土在放電燈負載之哥命末期時發生半波放電所引起

、 _電合器（在本發明稱為麵合電容器）的電壓變 變頻器電路之輸出減少或停止輸出，以保 濩電路者，例如揭示於專利文獻1。 第二㈣2QG2—83699 _(段落「嶋」 L赞明内容】 【發明要解決之課題】 以往之放電燈點燈裝 檢測電路的電阻和…、藉由使直流除去用電容器之 於動作頻率，而且 谷态的時間书數运大 一 可使正常點燈時之吉、、六 容器的《實質上變成⑽的優點。直-成刀檢測用電 可是，因檢測直流除去用電 並使變頻器電路之私山 <電壓變動的平均值 <輸出減少或停止輪屮 以正常點燈時之吉、六 ^保濩電路，所 L成分檢測用電容器的雷厭4式人 時之直流成分檢測 盗的電壓和哥命末期 期之狀態（尤其壽命 差釔小，根據哥命末 翊之初期狀態）有可能無法檢測。

2112-7735-PF 6 1298603 又，使檢測電路的電阻和直流成分檢測用電容器的時 間常數遠大於動作頻率時，有可能至檢測直流除去用電容 器之電壓變動為止費時。 又，使檢測電路的電阻和直流成分檢測用電容器的時 間㊉數變小，而使至檢測直流除去用電容器之電壓變動為 止的時間變快時，因在短時間高的電壓向直流成分檢測用 電谷器充電，所以需要選定耐電壓高的元件。 【解決課題之手段】

一種放電燈點燈裝置，包括：輸 變頻器電路，具有：串聯之第一 出直流電壓的電源 及第二切換元件， 電 和 該電源的輸出間連接；耦合電容器，和串聯之第一切換元 件、第二切換元件的中點連接，用以抑制流向放電燈之直 流成分；抗流線圈，和該耦合電容器連接，用以限制流向 放電燈之電Λιι_，及起動用電容器，和該放電燈並聯；將電 力供給和该抗流線圈、第二切換元件所連接之放電燈；驅

動電路，控制該變頻器電路之該第―及第三㈣元件㈣ 換；保護電路，具有：正電位尖峰值檢測電路，和該變頻 器電路之該耦合電容器、該抗流線圈之中點連接，檢測供 給该放電燈之正電位的尖峰值電壓；負電位尖峰值檢測電 路和°亥變頻器電路之該耦合電容器、該抗流線圈之中點 連接檢’則供給該放電燈之負電位的尖峰值電壓；及壽命 末期檢測電路，因應於所檢測之正電位及負電位的尖峰值 電壓而檢測該放電燈的壽命末期；檢測到該放電燈的壽命 末期時輸出保護信ι隸制電路，輸入該㈣電路之保

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之控制信

狀態等半波整流的程度少之情況， 而且係壽命末期之初期 亦可確實地檢測壽命末 期。 【實施方式】 以下，參照附加之圖面詳細說明本發明之最佳實施例。 第1實施形態 第1圖係表不第1實施形態之放電燈點燈裝置的電路 說明第1圖之放電燈點燈裝置的電路圖之構造。 包括電源電路5，商用電源丨輸入時，經由雜訊濾波 器2供給全波整流電路3，而被全波整流，將該全波整流 後之電壓供給昇壓截波器型主動濾波器4，昇壓至昇壓截 波器型主動滤波器4所設定之電壓值，並將直流電壓充電 於平滑電容器C1。 昇壓截波器型主動濾、波器4包括：串聯之電阻r 1、R2， 和該全波整流電路3之輸出側的兩端連接並分壓；變壓器 T1，一端和全波整流電路之高電位側連接；二極體D丨，將 該變壓器T1之另一端和陽極端子連接，並將陰極端子和平 滑電谷裔C1連接；MOS-FETQ1 ’沒極端子和該變壓器τι、 2112-7735-PF 8 1298603 二極體m之中點連接，閘極端子和控制用ic ιπ連接， 源極端子和感測用電阻R3連接；控制用ic π卜和該變 壓器τι之二次側連接’檢測變壓器n之能量釋出而二次 側變成ov，並和該電阻R1、R2的中點連接，監視全波整 流波形，和該MOS-FET Q1之源極端子、感測用電阻R3之 中點連接，並將電流波形（三角波）之頂點的軌跡控制成和 該監視之全波整流波形的形狀大致相同，而且和該m〇s_fet

Q1之閘極端子連接並控制mos-fet Q1之切換，使和該平 滑電容器C1之兩端連接並分壓的串聯之電阻R4、R5的中 點之電壓變成既定之電壓；及平滑電容器C1，將切換該變 壓器T1及MOS-FET Q1而昇壓之電壓充電，而且變成平滑。 使向該平滑電容器C1 ~充電之直流電壓變成平滑並供給 點燈電路6。 此外，雖然該電源電路5使用昇壓截波器型主動濾波 器4產生直流電壓，但是未限定如此，亦可採用用電容器 使所全波整流之電壓變成平滑的電容器輸入型。 又，電源電路5之低電位側成為構成放電燈點燈裝置 之各電路的基準電位（以下稱為接地）。 又，電源電路5除了產生向平滑電容器π充電之直流 電壓以外，又產生控制用電源，例如利用電阻分壓等將平 滑電容器ci之電壓分壓，而產生約15V之直流電壓的控制 用電源V c c。 點燈電路6包括：變頻器電路7，切換切換元件並將 高頻電力供給放電燈La ;保護電路8,檢測放電燈u之異

2112-7735-PF 9 1298603 常，並保護變頻器電路7 ;控制電路9，輸入該保護電路8 之保護信號，並根據該信號輸出控制信號；及驅動電路1〇, 根據該控制電路9之控制信號控制變頻器電路7之振盡。 變頻器電路7將MOS-FETQ2之汲極端子和從電源電路 5所供給之直流電壓的高電位側連接，將M〇s—FET卩2之源 極端子和MOS-FET Q3之汲極端子及抑制直流成分之耦合電 容器C2連接，並從耦合電容器以之另一個端子和抗流線 圈T2連接。 _ 在該抗流線圈T2之另一個端子連接係負載之放電燈

La的燈絲fl，放電燈“之另一方的燈絲丨2和M〇s —fetq3 之源極端子及電源電路5之低電位側連接，交互地切換 MOS-FET Q2、Q3，並將高頻電力供給係負載之放電燈“。 又，在燈絲f 1之另一個端子及燈絲f2之另一個端子 之間連接起動用電容器C3。此外，起動用電容器c3係變 頻器電路7之構成元件。 保護電路8包括··正電位尖峰值檢測電路u和負電位 尖峰值檢測電路12，和變頻器電路7之耦合電容器c2、抗 流線圈丁2之中點（以下稱為a點）連接，檢測在該a點所產 生之正電位和負電位之電塵的尖峰值，並輸出尖峰值檢測 信號；及壽命末期檢測電路14，輸人該尖峰值檢測信號， 並，、有將所輸入之（電位的尖峰值檢測信號輪入信號變換 電路後變換成正電位的信號之信號變換電路^，因應於尖 峰值檢測信號輸出保護信號。 〜、 正電位尖峰值檢測電路Π在變頻器電路7之Λ點和

2112-7735-PF 1298603 MOS-FET Q3之源極端子之間連接串聯的電阻R6A、R7A，在 電阻R6A和電阻R7A之中點連接二極體D2A的陽極端子， 在該一極體D2A之陰極端子連接檢測用電容器C4，檢測在 變頻器電路7之A點所產生的正電位之尖峰值電壓。 負電位尖峰值檢測電路丨2在變頻器電路7之A點和 MOS-FET Q3之源極端子之間連接串聯的電阻R6B、R7B，在 電阻R6B和電阻R7B之中點連接二極體D2B的陰極端子， 在該一極體D2B之陽極端子連接檢測用電容器C4，檢測在 變頻器電路7之A點所產生的負電位之尖峰值電壓。 此外，在本實施形態，將二極體D2a之陰極端子和D2b 之陽極端子連接，再和檢測用電容器C4連接（以下將該連 接點稱為B點），共用正電位尖峰值檢測電路丨丨和負電位 尖峰值檢測電路12的檢測用電容器C4，檢測用電容器C4 利用在電阻R6A、R7A及二極體D2A所產生之電壓向正電位 側充電，利用在電阻R6B、R7B及二極體D2B所產生之電壓 向負電位側充電。 又，將電阻R6A和電阻R6B及電阻R7A和電阻R7B設 為大致相等的電阻值，即，使電阻R6A、R7A的分壓比和電 阻R6B、R7B的分壓比大致相等。 驅動電路10由因應於控制電路9之控制信號切換係切 換元件的MOS-FET Q2、Q3的驅動控制Ic等構成。 此外，驅動電路1 〇未限定為利用驅動控制丨C等切換 變頻器電路7之切換元件的外激式，亦可採用將流向放電 燈La之電流回授並切換變頻器電路7之切換元件的自激 2112-7735-PF 11 !298603 式。 ，信號變換電路13包括：二極體D6，陰極端子和檢測 用，奋态C4連接；齊納二極體Dzl，陽極端子和二極體D6 之陽極端子連接，陰極端子和電晶體Q4之基極、電容器 5 —極體D5之陰極端子、及將控制用電源Vcc分壓之電 阻R8、R9的中點連接；及電晶體Q4，集極端子和一端與 控制用電源Vcc連接的電阻R1〇之另一端、電容器⑶連 Φ 接，射極端子和接地連接。 此外，雖然在該電晶體Q4之基極—射極間連接電容器 C5和二極體D5’但是電容器以係用以除去在電晶體μ之 基極一射極間產生的雜訊者，二極體D5係用以使在電晶體 Q4之基極—射極間產生的反向電流旁通而保護電晶體 者。 又，二極體D6使在變頻器電路7之a點所產生的電壓 為正電位時避免順向電壓作用於齊納二極體，以防止 φ 檢測用電容器C4之電壓降至齊納二極體Dzl之順向電壓及 電晶體Q4之導通電壓為止。 壽命末期檢測電路14係，將二極體D3之陽極端子和 檢測用電容器C4連接，將二極體D4之陽極端子和信號變 換電路13之電阻Ri〇、電容器C6的中點連接，該二極體 D3之陰極端子和二極體〇4之陰極端子連接，而構Λ成_ 路。 电 其次，說明變頻器電路7及驅動電路〗〇之動作。 投入商用電源1時，用電源電路5變換成直流電麼，

2112-7735-PF 12 1298603 將所變換之直流電壓供給變頻器電路7，並利用驅動電路 1 0交互地開關MOS-FET Q2、Q3，而將高頻電力供給放電燈 La 〇 至放電燈La放電為止，使MOS-FET Q2變成導通、 MOS-FET Q3變成不導通時，使電流在MOS-FET Q2—麵合電 容器C2—抗流線圈T2—燈絲fl—起動用電容器C3—燈絲 f2之迴路流動；而使MOS-FET Q2變成不導通、MOS-FET Q3 變成導通時，使電流在抗流線圈T2 —耦合電容器C2 — _ MOS-FET Q3—燈絲f2—起動用電容器C3—燈絲fl之迴路 流動’對放電燈La之燈絲f 1和燈絲f 2之間施加抗流線圈 T2和起動用電容器C3的共振電壓。 利用驅動電路1 〇改變MOS-FET Q2、Q3之切換頻率， 使對放電燈La之燈絲f 1和燈絲f 2之間所施加的共振電壓 變高’該共振電壓超過放電燈La之開始放電電壓時放電燈 La放電而點燈。

鲁 放電燈La放電時，使m〇s-FET Q2變成導通、MOS-FET Q3變成不導通時’使電流在M0S —FET Q2—耦合電容器C2 —抗流線圈T2—燈絲fl—放電燈La(放電）及起動用電容 器C3—燈絲f2之迴路流動；而使M0S —FETQ2變成不導通、 MOS-FET Q3變成導通時，使電流在抗流線圈T2—耦合電容 Is C2—M0S-ΡΈΤ⑽〜燈絲ί2—放電燈La(放電）及起動用 電容器C3—燈絲fl之迴路流動。 此時’麵合電容器C2和抗流線圈Τ2之中點（Α點）變 成對接地正負對稱且電壓為電源電路5之直流電壓的！ /2

2112-7735-PF 13 •1298603 之矩形的電壓波形。 在燈絲f 1或燈絲f 2所塗布之射極物質飛散而放電燈 U變成哥命末期時，從射極物質飛散側的燈絲fl侧或燈 、、、糸f 2側難放電，變成放電燈La從單方向放電的半波放電。 其次’說明放電燈La正常時保護電路8之動作。 第2(a)圖表示放電燈La正常時a點之電壓波形，第 2(b)圖表示放電燈La正常時b點之電壓波形。 對電源電路5的低電位侧，即接地線之在變頻器電路 7之A點所產生的電壓波形如第2(a)圖所示，放電燈La正 吊時變成正負對稱的矩形波之電壓波形，設從電源電路5 輸出之直流電壓為480V時，正電位側變成+24〇v，負電位 側變成一2 4 0 V之電壓。 此外’從電源電路5輸出之直流電壓未限定為48〇v， 而設為適當值，在變頻器電路7之A點所產生的電壓各自 在正電位侧、負電位側產生從電源電路5輸出之直流電壓 的 1/2。 此時，放電燈La正常時在檢測用電容器C4產生之電 壓，以按照正電位尖峰值檢測電路u之電阻R6a和電阻 R7A的分壓比所分壓之電壓充電，以按照負電位尖峰值檢 測電路12之電阻R6B和電阻R7B的分壓比所分壓之電壓放 電。 此外，因正電位尖峰值檢測電路n之電阻R6a和電阻 R7A的分壓比和負電位尖峰值檢測電路i 2之電阻和電 阻R7B的分壓比大致相等，如第2(b)圖所示，檢測用電容

2112-7735-PF 14 1298603 器C4以大致相等之電壓充放電，變成大致〇v。 雖然檢測用電容器C4之電壓經由信號變換電路13的 二極體D6輸入齊納二極體Dzl之陽極端子，但是因檢測用 電谷器C4之電壓為大致〇v，至以施加於該齊納二極體Dzl 之陽極端子的大致〇V之電壓為基準的齊納電壓為止可在 齊納二極體Dzl之陰極端子側產生電壓。

即，因用電阻R8、R9將控制用電源Vcc分壓之電壓作 用於背納一極體Dzl之陰極端子，所以電流流向電晶體Μ 之基極’使電晶體Q4變成導通。此時，因電晶體μ變成 導通，所以利用電晶體Q4使從控制用電源、Vcc經由電阻 R10流向電容HC6之電流旁通，又利用電晶以4使向電 容器C6充電之電荷放電，在二極體D4之陽極端子 電壓。 因此，因輸入壽命末期檢測電路14之檢測用電容器 的電壓係GV，所以二極體⑽變成不導通，又，因信號

變換電路13之電容器C6未穿雷，％ v J 不導通。 電，所以二極體D4亦變成 即，因構成0R電路之二極體D3 u sa叫和一極體D4都繆忐尤 導通，所以保護電路8輸出表 4都、成不 Κ表不係正常的保護信號。 /、-人，說明放電燈u之燈絲f丨側I人 路8之動作。 n側可〒末期時保護電

壽命末期時A點之電壓 時時B點之電壓波形。 ，在變頻器電路7之A 波形 第2(c)、（e)圖表示放電燈 ，第2(d)、（f)圖表示壽命末期 由於放電燈La之壽命末期狀態

2112-7735-PF 15 1298603 點的電位和正電位側或負電位側重疊。該對正電位側或負 電位側之重疊根據在放電燈La的燈絲fl、f2所塗布之射 極物質的狀況而變，例如，和變頻器電路7之高電位側連 接的燈絲π之射極4勿質飛散而從燈絲、fl #放電時，例如 如第2(c)、（e)圖所示，在變頻器電路7之A點產生和正 電位側重疊的電位。 在變頻器電路7之A點產生的電位和正電位側重疊 時’因用正電位尖峰值檢測電路11之電阻R6A、R7A所分 壓的電壓亦和正電位側重疊，所以在二極體之陰極端 子產生比放電燈La正常時之電壓高的電壓，將檢測用電容 器C4充電。 用負電位尖峰值檢測電路12之電阻R6B、R7B所分壓 的電壓亦和正電位側重疊，因在二極體刚之陽極端子產 生比放電燈La正常時之電壓高的電壓，所以檢測用電容器 C4之電荷難放電。 在此在放電燈La為壽命末期時，在變頻器電路了之 A點產生的電壓因在放電燈La之壽命末期的狀況（例如在 燈絲Π或燈絲f2所塗布之射極物質的殘留狀態等）而異。 例如在放電燈La之哥命末期的初期狀態，如第2 ( c ) 圖所示’因半波整流少，所以利用負電位尖峰值檢測電路 12所放電之電壓值比利用正電位尖峰值檢測電路丨丨所充 電之電壓更小，在檢測用電容器所產生之電壓例如如第 2(d)圖所示，對接地之電壓變成約1〇v之大致固定的電壓

值0 2112-7735-PF 16 -1298603 又’在從放電燈La之燈絲心無法放電的情 變頻器電路7之A點產生如第2(e)圖所示的電壓波形 而’雖然利用正電位尖峰值檢測電路u將檢測用電 C4充電，但是無法利用負電位尖峰值檢測電路以; 用電容HC4放電。因此，用正電位尖峰值檢測電路^ 測檢測用電容器C4之尖峰值電壓，例如如第2⑴圖所/ 對接地之電壓變成約12V之固定的電壓值。 此外’根據電源電路5之直流電壓值、正電位尖峰 檢測電路U及負電位尖峰值檢測電路12之分壓比 «χ疋在放電燈La在哥命末期時產生的檢測用電容 電壓。 a 4之 關於對檢測用電容器C4所充電之電壓，因利用信號變 、二路13之一極體D6切斷施加於齊納二極體Dzl的順 電壓，所以以接地為基準的電壓施加於齊納二極體之 陰極端子侧，而施加用電阻R8、R9將控制用電源Vcc所八 =壓。因而，和放電燈La正常時一樣，因電晶體二 炎烕導通，所以對電容器C6不充電。 因此，將檢測用電容器C4之電壓輸入壽命末期檢測電 :“時，因檢測用電容器。4之電壓係正電位，所以超過 係-極體D3之導通電壓的〇·7ν ’而二極體⑽變成導通， 號變換電路13之電容不充電，所以使二極體 成不導通，，因二極體⑽和二極體…構成⑽電 以保護電路8將輸出二極體D3之輪出作為表示係壽

〒末期的保護信號輸出。 2112-7735.PF 17 1298603 _此外，亦可將二極體⑽改成齊納二極體，利用 —極體可使正電位尖峰值檢測電 D片 限值變高。 所檢測之電壓的臨 其次’說明放電燈La之燈絲f2 路8之動作。 卩禾'月時保蠖電 第2(g)、⑴圖表示放電燈。壽命末期時八點之電壓 〉形’第2(h)、⑴圖表示壽命末期時時_之電壓波形。

放電燈La之壽命末期的狀態為，和變頻器電路7之低 電位側連接之燈絲f2的射極物質飛散而從燈絲f2難放電 時，在變頻器電路7之A點產生和負電位側重疊的電位。 在變頻器電路7之A點產生的電位和負電位側重疊 時，因用正電位尖峰值檢測電路U之電阻R6a、m所分 壓的電壓亦和負電位側重疊’所以在二極體_之陰極端 子產生比放電燈La正常時之電壓低的電壓，將檢測用電容 器C4充電。 用負電位尖峰值檢測電路12之電阻R6B、R7b所分壓 的電壓亦和負電位側重疊，因在二極體D2B之陽極端子產 生比放電燈La正常時之電壓低的電壓，所以檢測用電容器 C4之電荷易放電。 ° 在此，在放電燈La為哥命末期時，在變頻器電路7之 A點產生的電壓因在放電燈La之壽命末期的狀況（例如在 燈絲f 1或燈絲f 2所塗布之射極物質的殘留狀態等）而異。 例如在放電燈La之哥命末期的初期狀態，如第2 (忌） 圖所示，因半波整流少，所以利用負電位尖峰值檢測電路 2112-7735-PF 18 1298603 1 2所放電之電壓值比利用正電位尖峰值檢測電路丨丨所充 電之電壓更大，在檢測用電容器C4所產生之電壓例如如第 2(h)圖所示，對接地之電壓變成約一 1〇v之大致固定的電 壓值。 又，在從放電燈La之燈絲f 2側無法放電的情況，在 變頻器電路7之A點產生如第2(i)圖所示的電壓波形。因 而，無法利用正電位尖峰值檢測電路丨丨將檢測用電容器 C4充電，而利用負電位尖峰值檢測電路12將檢測用電容 器C4放電，即充電至負側。因此，用負電位尖峰值檢測電 路12檢測檢測用電容器C4之尖峰值電壓，例如如第2(〇 圖所示，對接地之電壓變成約—12V之固定的電壓值。 此外’根據電源電路5之直流電壓值、正電位尖峰值 檢測電路11及負電位尖峰值檢測電路12之分壓比適當地 设疋在放電燈La在壽命末期時產生的檢測用電容器C4之 電壓 因對檢測用電容器C4所充電之電壓係負電位，所以經 由信號變換電路13之二極體D6施加於齊納二極體Dzl的 陽極端子側。施加於該陽極端子側之電壓對接地變成比齊 納二極體Dzl之齊納電壓低時，因對接地之齊納二極體 的降伏電壓相對地降低，所以作用於電晶體Q4之電壓降至 和接地大致相等的電壓或比接地更低之電壓，電晶體^4變 成不導通。因而，將從控制用電源VCC經由電阻R1 〇所供 給之電流對電容器C6充電。 因此，將檢測用電容器C4之電壓輸入壽命末期檢測電

2112-7735-PF 19 1298603 :::時，因檢測用電容器C4之電壓係負電 體D3變成不導通，而對 厅乂—極 對^唬變換電路13之電容琴c & 因超過係二極體〜通電壓的o.7v，二充 體D4變成導通。即 使一極 跤a 極體D3和二極體D4構成0Ϊ? φ :，所以保護電路8將輪出二極體 成：電 命末期的保護信號輸出。 】出作為表不係壽 如此’保護電路8當正電位尖峰值檢測電路U 乂峰值檢測電路12的其中之一檢測到放電燈 j T時’輸出保護變頻器電路7之保護信號 2 =正常時輸斷直流„，而放電 二電 時輪出約H)V之直流電壓的保護信號。 〜，末期 控制電路9當保護_骑i Λ v #人 頻器電路7進行平常之：】二 動電路1〇輸出變 丁十吊之振盪的控制信號，而當 Μ時向驅動電路10輸出減少變頻器電出二就為 變頻器電路7之《的控制信^ 輪出或停止 例如，放電燈La正常點燈時以5〇 廳谓Q2、Q3，而將高頻電力供給放關 係哥命末期時以例如8GkHz之比正常點燈時高的 2 觀-FETQ2、q3,使抗流線圏T2之阻抗變大，歼1關 放電燈La之電流’使變頻器電路？之輸出減少，或 MOS-FET Q2、Q3變成不導通，而停止變頻器電路捃 使放電燈La熄燈。 <振盪，

如此，因保護電路8包括正電位尖峰值檢測 負電位尖峰值檢測電路12及壽命末期檢測電4 14，所以 2112-7735-PF 20 •1298603 :矛放電燈La之壽命末期的狀態無關並正_地檢測壽命 ::而且控制電路9因應於保護電路8之保護信號，使 交頻器電4 7之輸出減少或停止振盪，可保護變頻器電路 又:放電燈La正常時，因在變頻器電路7之A點所產 、,形波之電壓波形無放電燈La之斜坡電壓的影響，所 、乂額疋電力相異之放電燈La(例如犯之放電燈^在 額定輸出時之電力A 32W，斜坡電流為255心；高輸出時 、力為45W斜坡電流為425mA)，用相同之保護電路8 ,、可檢測放電燈La之哥命末期，可因應於放電燈u之額 定電力改變變頻器電路7之切換頻率，而適#地設定供給 放電燈La之電力。 又，在本實施形態，雖然將正電位尖峰值檢測電路u 之分壓比和負電位尖峰值檢測電4 12之分壓比設為大致 相等’在放電燈La正常時產生正負對稱之電位，使在檢測 用電容H C4所產生之電壓變成約〇v，但是亦可將正電位 尖蜂值檢測電4 11之分壓比和負電位尖+值檢測電路12 之分壓比設為相異的比例…正電位側或負位側挪移在 檢測用電容器C4所產生之電壓。 例如，若將正電位尖峰值檢測電路u之電阻R7a和負 電位尖峰值檢測電路12之電阻R7B設為相等，並使負電位 尖峰值檢測電路12之電阻R6B比正電位尖峰值檢測電路 11之電阻R6A大，在放電燈La正常時，向負電位側挪移 在榀测用電谷器C4所產生之電壓。此時檢測用電容器C4

2112-7735-PF 21 -1298603 之電壓變成基準，而放電燈La為壽命末期時產生比該基準 之電壓更高或低的電壓。 因此，可因應於該信號變換電路丨3之齊納二極體Dzl 的齊納電壓容易地設計正電位尖峰值檢測電路丨丨及負電 位尖峰值檢測電路12。 此外，若正電位尖峰值檢測電路〗丨之電阻R6A、R7A 所串聯之阻抗和負電位尖峰值檢測電路12之電阻r6b、r7b 所串聯之阻抗位於對在變頻器電路7之A點所產生的電壓 及流向放電燈La之電流無影響的範圍，亦可使正電位尖峰 值檢測電路U之電阻R6A、R7A和負電位尖峰值檢測電路 12之電阻R6B、請各自為相異的值，❿改變分壓比。 又，若使正電位尖峰值檢測電路u之電阻r7a和負電 位尖峰值檢測電路12之謂的電阻值相等，並使使正電位 尖峰值檢測電㈣之電阻R6A的電阻值比負電位尖峰值檢 測電路12之電阻R6B的電阻值大，在放電燈^正常時在 檢測用電容器C4所產生之電壓向正電位側挪移。此時之檢 測用電容器C4的電㈣成基準，放電燈^為壽命末期時 產生比該基準高或低的電壓。 例如’亦可設定正電位尖峰值檢測電4 u之電阻 R6A、R7A的電阻值和負電位尖峰值檢測電路^之，謂 的電阻值，使放電燈La為壽命末期時在正電位尖峰值檢測 電路11及負電位尖缘值檢測電路12所產生的電壓都變成 正電位。 在此情況，如第 圖所不’組合2個比較器TL1、TL2

2112-7735-PF 22 1298603 而用窗比較器15構成壽命末期檢測電路14，用串聯之電 阻m、R12及R13將控制用電源Vcc分壓，而設定該f比 較器15之上限及下限的臨限值，並將檢測用電容器c4之 電壓輸入窗比較器15。 窗比較器15所輸入之檢測用電容器C4的電壓位於該 上限及下限之臨限值的範圍内時，檢測為放電燈La係正 常，而超過上限之臨限值或低於下限的臨限值時檢測為放 電燈La係壽命末期，並輸出保護信號。 如此，用έι比較器1 5構成哥命末期檢測電路14等， 可使電路設計變得容易。 第2實施形態 本實施形態係將第1實施形態之放電燈點燈裝置裝入 照明控制系統者。 第4圖係表示第2實施形態之照明控制系統的方塊 圖，對於和第1實施形態相同之部分賦與相同之符號，省 略其說明。 弟4圖所示之照明控制系統包括：調光控制裝置16， 輸出PWM信號等之調光信號；及控制電路9，輸入該調光 信號’並輸出變成因應於調光信號之調光度的驅動信號， 而且從保護電路8輸入表示放電燈La之壽命末期的保護信 號時’因應於該保護信號輸出使變頻器電路7之輸出減少 或停止變頻器電路7之振盪的控制信號。 因應於從調光控制裝置16所輸出之調光信號，控制電 路9經由驅動電路1 〇改變變頻器電路7之振盪頻率，並改 2112-7735-PF 23 1298603 變抗流線圈T2之阻抗，而限制流向放電燈La之電流並調 光。因此，因抗流線圈T2和放電燈La之阻抗變化，所以 各自被施加之電壓就變化。 可是，在變頻器電路7之A點產生相對於接地電源電 路5之直流電壓的240V、一 240V的矩形波電壓，所以和變 頻器電路7之振盪頻率無關，放電燈La正常時在變頻器電 路7之A點所產生的電壓總是正負對稱。 又，放電燈La為壽命末期時，因放電燈La之燈絲f 1 或燈絲f 2的射極物質飛散而從燈絲難放電，所以在變頻器 電路7之A點的電位和正電位侧或負電位側重疊。 因此，保護電路8難受到放電燈La之調光狀態及變頻 器電路7之振盪頻率影響，可確實地檢測放電燈La之壽命 末期。 第3實施形態 本實施形態係，將第1實施形態及第2實施形態之檢 測用電容器C4各自設置於正電位尖峰值檢測電路丨丨及負 電位尖峰值檢測電路12，將各個檢測用電容器之電壓輸入 命命末期檢測電路14，以保護變頻器電路7者。 第5圖係表示第3實施形態之放電燈點燈裝置的電路 圖’第6圖表示第3實施形態之變頻器電路7之a點、正 電位尖峰值檢測電路及負電位尖峰值檢測電路之檢測用電 容器的電壓波形，對於和第丨實施形態相同之部分賦與相 同之符號，省略其說明。 在連接變頻器電路7之耦合電容器C2、抗流線圈T2

2112-7735-PF 24 Ί298603 的中點(A點)與接地之間連接正電位尖峰值檢測電路 及負電位尖峰值檢測電路1 2A。 正電位尖峰值檢測電路11A在變頻器電路7之A點連 接串聯的電阻R6A、R7A，在電阻R6A和電阻R7a之中點連 ^ -極體D2A的陽極端子，二極體之陰極端子和檢測 電容器C4A連接（以下稱為c點）。

負電位尖峰值檢測電路丨2 A在變頻器電路了之人點連 接串聯的電阻_、R7B，纟電阻_和電⑽之中點連 接二極體D2B的陰極端+，二極體D2B之陽極端子和檢測 用電容器C4B連接（以下稱為d點）。 放電燈La正常時，在變頻器電路7之a點如第6(a) 圖所示產生正負對稱的電壓，在正電位尖峰值檢測電路HA 之C點如第6(b)圖所示產生和在變頻器電路7之a點所產 生的電壓波形之正電位對應的尖峰值電壓，在負電位尖峰 值檢測電路12A之D點如第6(c)圖所示產生和在變頻器電 路7之A點所產生的電壓波形之負電位對應的尖峰值電 壓。因此，對正電位尖峰值檢測電路11A的檢測用電容器 C4A和負電位尖峰值檢測電路12A的檢測用電容器C4B所 充電之電壓，變成對接地之電位差大致相等而正負相異的 電壓。 又’放電燈La之燈絲fl為壽命末期時，如第6(d)圖 所示在變頻器電路7之A點產生和正電位重疊的電壓，在 正電位尖峰值檢測電路11A之C點如第6(e)圖所示產生和 在變頻器電路7之A點所產生的電壓波形之正電位對應的 2112-7735-PF 25 •1298603 m 尖峰值電壓，在負電位尖峰值檢測電路l2A〇點如第6(f) 圖所示產生和在變頻器電路7之A點所產生的電壓波形之 負電位對應的尖峰值電壓。 又，放電燈La之燈絲f2為壽命末期時，如第6(g)圖 所示在變頻器電路7之A點產生和負電位重疊的電壓，在 正電位尖峰值檢測電路11A之c點如第6⑻圖所示產生和 在變頻器電路7之A點所產生的電屢波形之正電位對應的 尖峰值電壓，在負電位尖峰值檢測電路12A2D點如第6〇) >圖所示產生和在變頻器電路7之A點所產生的電壓波形之 負電位對應的尖峰值電愿。 正電位尖峰值檢測電路11A之檢測用電容器C4A所檢 測的電壓及負電位尖峰值檢測電路丨2A之檢測用電容器 C4B所檢測的電壓各自輸入壽命末期檢測電路14。 負電位尖峰值檢測電路12A之檢測用電容器C4B所檢 測的電壓經由電阻R14和運算放大器〇P1的_端子連接， 而+端子和接地連接。在運算放大器〇P1的—端子和運算放 大器OP 1的輸出之間連接電阻R丨5。雖然該電阻R丨4和電 阻R15使按照R14/ R15之比輸入運算放大器〇Pi的—端子 之電壓反轉，而且放大後從運算放大器〇P1輸出，但是在 本實施形態，將電阻R14和R15的電阻值設為等值，而使 輸入運算放大器0P1之電壓和輸出之電壓變成相等，僅將 所輸入之電壓的正負反轉。 將運算放大器0P1之輸出輸入比較器TL3之一端子， 並將正電位尖峰值檢測電路丨丨A之檢測用電容器C4A的檢 2112-7735-PF 26 1298603 測電壓輸入比較器TL3之+端 時’從比較器TL3輸出Low信 等時，輸出High信號。因此， 號時表示放電燈La正常，而為 哥命末期。 子，各自所輸入之電壓相等 旒，而在所輸入之電壓不相 比較器TL3之輸出為l〇w信 H1 gh信號表示放電燈[a係 保護電路8將該比較器TL3之輸出作為保護信號輸 出，控制電路9向驅動電路1〇輪出因應於該保護信號的控 制信號，並控制變頻器電路7之輸出。 此外，和第2實施形態一樣，亦可將調光控制裝置i 6 之調光信號輸入控制電路9而將放電燈La調光，因在此情 況亦和放電燈La之調光狀態無關，在放電燈La正常時在 變頻器電路7之A點所產生的電壓係正負對稱之電壓，而 在放電燈La壽命末期時在變頻器電路7之A點所產生的電 壓係和正電位側或負電位側重疊之正負非對稱的電壓，所 以可確實地檢測放電燈La之壽命末期。 【工業上之可應用性】 係有關於在放電燈之壽命末期的放電燈點燈裝置之變 頻器電路的保護者。 【圖式簡單說明】 第1圖係表示第1實施形態之放電燈點燈裝置的電路 圖。 第2(a)〜（j)圖係表示第1實施形態的放電燈之正常時 及壽命末期時產生的電壓波形圖。

2112-7735-PF 27 *1298603 第3圖係表示其他的第1實施形態之放電燈點燈裝置 的電路圖。 第4圖係表示第2實施形態之照明控制系統。 第5圖係表示第3實施形態之放電燈點燈裝置的電路 圖。 第6(a)〜（i)圖係表示第3實施形態的放電燈之正常時 及竒命末期時產生的電壓波形圖。 【主要元件符號說明】 1 商用電源、 2雜訊濾波器、 3 全波整流電路、 4昇壓截波器型主動濾波器、 5 電源電路、 6 點燈電路、 7 變頻器電路、 8 保護電路、 9 控制電路、 1 0驅動電路、 11正電位尖峰值檢測電路、 12負電位尖峰值檢測電路、 13信號變換電路、 14壽命末期檢剛電路、 15窗比較器、

2112-7735-PF 28 1298603 1 6調光控制裝置、

Vcc控制用電源、 m、R2 ' R4、R5 ' R6A、R6B、R7A ' R7B、R8 ' R9、R10、 Rll、R12、R13、R14、R15 電阻、 R3感測用電阻、 IC1控制用1C、 T1變壓器、 T2抗流線圈、 • Ql 、 Q2 、 Q3 M0S-FET 、

La放電燈、 C1平滑電容器、 C2耦合電容器、 C3起動用電容器、 C4、C4A、C4B檢測用電容器、 C5、C6電容器、

Dzl齊納二極體、 _ Dl、D2A、D2B、D3、D4、D5、D6 二極體、 TL1、TL2、TL3 轉換器、 0P1運算放大器。 2112-7735-PF 29

Claims (1)

1. !298603 十、申請專利範圍： 1 · 一種放電燈點燈裝置，包括· 輪出直流電壓的電源電路； 變頻器電路，具有：串 琴雷、店 葬之第一及第二切換元件，和 件、# _ ^ 電谷15，和串聯之第一切換元 弟二切換元件的中It读«η ^ ”連接’用以抑制流向放電燈之直 机成分；抗流線圈，和該 放雷、敗 園L亥耦合電容器連接，用以限制流向 .^谷裔，和該放電燈並聯；將電 刀仏給和該抗流線圈、第- $ —切換70件所連接之放電燈； 驅動電路，控制該變頻 ^ 文用為冤路之該第一及第二切換元 件的切換； 。呆濩電路’具有·正電位尖峰值檢測電路，和該變頻 I :之"亥耦5電谷器、該抗流線圈之中點連接，檢測供 、°該放電燈之正電位的尖峰值電壓；負電位尖峰值檢測電 路，和該變頻器電路之該耦合電容器、該抗流線圈之中點 連接，檢測供給該放電燈之負電位的尖峰值電壓；及壽命 末期檢測電路，因應於所檢測之正電位及負電位的尖峰值 電壓而檢測該放電燈的壽命末期；檢測到該放電燈的壽命 末期時輸出保護信號；及 控制電路，輸入該保護電路之保護信號，並向該驅動 電路輸出基於該保護信號之控制信號，以控制該變頻器電 路之輸出。 2 ·如申請專利範圍第1項之放電燈點燈裝置，其中， "亥正電位尖峰值檢測電路包括··串聯之第一及第二電阻， 2112-7735-PF 30 •1298603 和該變頻器電路之該耦合電容器、該抗流線圈的中點連接 並分壓；第一二極體，陽極側和第一及第二電阻的中點連 接；及第一電容器，和該第一二極體之陰極侧連接； 該負電位尖峰值檢測電路包括：串聯之第三及第四電 阻’和該變頻器電路之該耦合電容器、該抗流線圈的中點 連接並分壓；第二二極體，陰極側和第三及第四電阻的中 點連接；及第二電容器，和該第二二極體之陽極側連接。

   3.如申請專利範圍第2項之放電燈點燈裝置，其中， 使該正電位尖峰值檢測電路之第一電容器和該負電位尖峰 值檢測電路之第二電容器變成共用。 4·如申叫專利範圍第2或3項之放電燈點燈裝置，其 吞第及第一電阻的分壓比和該第三及第四電阻的分 壓比相異。 .¾照明控制系統’其特徵在於：包括：輸出調光 二之調光控制裝置；及如申請專利範圍第…項中任 電燈點燈裝置；又包括控制電路，輸入該調光控 動電路信號和該保護電路之保護信號，而且向該驅 ==該調光信號及該保護信號之控制信號，控 J发雙頸态電路之輸出。 2112-7735-PF 31