JP2001284082A - 蛍光灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 片エミレス状態、両エミレス状態、接触不
良、異常な高電圧の何れも検出でき、フィラメント近傍
或いは接触不良部などの異常発熱を確実に防止すること
ができる蛍光灯点灯装置を提供する。 【解決手段】 高周波インバータ回路の出力に限流チョ
ークコイルと蛍光灯ＦＬＲ１間に直列に直流電流カット
用のコンデンサＣＳ１を設ける。蛍光灯ＦＬＲ１の両電
極間に生ずる直流重畳高周波電圧を監視する異常検出・
保護回路１６を設ける。異常検出・保護回路１６は、直
流重畳高周波電圧が正負両極性にそれぞれ設定された所
定のしきい値のうちの少なくとも一方を越えた場合に、
蛍光灯ＦＬＲ１の両電極間を短絡する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波インバータ
回路の出力に負荷である蛍光灯を接続して成る蛍光灯点
灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ショーケース等に設けられた照明は一般
的に蛍光灯が用いられているが、電気製品のインバータ
化と共にそれらショーケースなどの蛍光灯点灯装置もイ
ンバータ化されてきている。ショーケースなどの蛍光灯
にインバータの蛍光灯点灯装置、即ち、高周波インバー
タ回路を用いた直列共振点灯方式の蛍光灯点灯装置は、
通常一つの点灯装置に負荷として６灯〜１０灯程度の蛍
光灯が接続され点灯される。一般的にショーケースには
管理者が付いていない場合が多く、蛍光灯の寿命がきた
か否かは点検時に目視で寿命末管の蛍光管（寿命末期
管）が発見された場合、寿命末期管を適宜交換してい
た。

【０００３】一方、蛍光管の寿命末期では、主に片端又
は両端フィラメントのエミッタ（電子放射物質）が飛散
・消耗して無くなって蛍光灯は片端又は両端が点灯しな
くなってしまう。これを一般に蛍光管のエミレス（エミ
ッタレスとも称す）と言っている。即ち、エミレスと
は、寿命末期の蛍光灯に現れる異常であり、フィラメン
トに塗ってある電子放射物質の喪失を意味している。そ
して、エミレスには一方のフィラメントのみがエミレス
状態となっている片エミレスと、両端のフィラメントが
エミレス状態となっている両エミレスとがあり、通常は
寿命末期に近づいた蛍光灯は先ず片エミレス状態とな
る。

【０００４】該片エミレス状態は半波放電状態であるた
め、一方向に電流は殆ど流れず、その逆の方向には通常
以上の電流が流れる。この場合、フィラメント電流によ
るジュール熱と半波放電による電子の衝突エネルギーに
よって、エミレス側端が集中的に温度上昇することにな
る。即ち、半波放電していると、出力電圧、電流共に殆
ど大きくなっていないのに通常点灯時と比べ、管壁の異
常発熱がある。

【０００５】即ち、蛍光灯の両端のフィラメントから良
好に電子が放出されている正常点灯状態では蛍光管両端
の往復電子のバランスがとれているが、片方のフィラメ
ントからの電子の放出が悪くなる（片エミレス状態）
と、蛍光管両端の往復電子のバランスが崩れることによ
って整流現象が現れる。換言すれば、徐々に寿命末期の
蛍光管は１極真空管に近づいて整流作用が発生する。
尚、片エミレス状態で蛍光灯がそのまま点灯し続けると
何れ両エミレス状態となる。両エミレス状態では蛍光管
の無放電を言い、負荷が軽負荷（高インピーダンス）と
なる。従って、当然管電圧は十分に上昇することとな
る。

【０００６】蛍光管の片エミレス状態では、通常管電圧
が上昇し、インバータの出力電流が増すが、半波放電し
ている場合、出力電圧・電流共にそれほど大きくならな
いのに通常点灯時と比べ、管壁の異常発熱が発生する。
係る蛍光管の直径が約３２ｍｍ程度の一般管に比べて、
近年普及してきている直径約１６ｍｍのスリム管はフィ
ラメントと管壁とが近く、異常発熱すると管壁温度上昇
が大きくなるため、一般管に対して異常温度上昇対策回
路を追加している。

【０００７】また、高周波回路（インバータ回路）上の
接続部の接触不良による異常発熱現象は、接触不良部で
の放電現象が直流に近い高周波アーク放電を起こすこと
による異常現象である。低周波（５０／６０Ｈｚ）に比
べて、高周波回路では接触不良により、その部分でアー
ク放電現象が発生し易くなる。アーク放電が発生する
と、その部分が異常発熱をし、その状態が長く続くと火
災を招く危険性があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、管壁温
度の上昇は管径が３２ｍｍ程度の太いものでは、フィラ
メントと管壁とが離れているので異常発熱はそれほど問
題にならない。しかし、発光効率の点で理想とされてい
る蛍光管の径は１６ｍｍのスリム管とされているが、管
壁温度上昇対策をしなければならなかった。そこで、従
来の高周波インバータ回路を用いた直列共振点灯方式の
蛍光灯点灯装置では、寿命末期管電圧が上昇することを
利用した寿命末期管検出回路にて寿命末期管、管電圧の
上昇を検出していた。この寿命末期管検出回路は一般
（３２ｍｍ）蛍光管の片エミレス状態も比較的確実に検
出することができたが、片エミレス放電状態、両エミレ
ス状態、接触不良などの異常状態全てを確実に検出する
ことができない問題があった。また、１６ｍｍ管の管壁
温度上昇対策を考えると、さらに難しくなる。

【０００９】また、従来の回路に片エミレス状態、両エ
ミレス状態、接触不良、異常な高電圧等を検出する回路
を設けようとすると、回路が複雑となって大きなスペー
スを占有してしまうと共に、コストアップとなってしま
う問題があった。そこで、簡単な回路でそれら異常な高
電圧等を検出することができる蛍光灯点灯装置の開発が
望まれていた。

【００１０】本発明は、係る従来技術の課題を解決する
ために成されたものであり、片エミレス放電状態、両エ
ミレス状態、接触不良、異常な高電圧の何れも検出で
き、フィラメント近傍或いは接触不良部などの異常発熱
を確実に防止することができる蛍光灯点灯装置を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、請求項１の発明の
蛍光灯点灯装置は、高周波インバータ回路の出力端に限
流チョークコイル（Ｌ）と負荷である蛍光管とが直列接
続され、蛍光管と並列接続されたコンデンサ（Ｃ）によ
るＬＣ共振点灯方式の回路が複数並列接続する多灯用蛍
光灯点灯装置であって、共振回路中のチョークコイルと
直列に直流電流分カット用コンデンサを挿入し、蛍光管
側に発生する電圧を監視する異常検出・保護回路とを各
々の回路に備え、この異常検出・保護回路は、直流重畳
高周波電圧が正負両極性にそれぞれ設定された所定のし
きい値のうちの少なくとも一方を所定時間越えた場合
に、しきい値を越えた回路のみ、蛍光管の両極間を短絡
するものである。

【００１２】また、請求項２の発明の蛍光灯点灯装置
は、上記において、異常検出・保護回路は、直流重畳高
周波電圧を分圧する分圧抵抗と、この分圧抵抗間に接続
された極性の異なる一対のツェナーダイオード及び双方
向フォトカプラの直列回路と、このフォトカプラ出力が
所定の時間続いた場合に制御通電されるリレーと、蛍光
管の両極間に並列に接続されたリレーの接点とから構成
されているものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明の蛍光灯制御装置１０の
電気回路図、図２は異常検出・保護回路１６を蛍光灯Ｆ
ＬＲ１に接続した状態を示す図、図３は異常検出・保護
回路１６で検出された通常点灯時の電圧波形Ｆ１と、片
エミレス放電時の電圧波形Ｆ２と、両エミレス時の電圧
波形Ｆ３と、接触不良時の電圧波形Ｆ４との関係を示す
図をそれぞれ示している。

【００１４】蛍光灯点灯装置１０は、商用交流電源（こ
の場合ＡＣ２００Ｖ５０／６０Ｈｚ）ＡＣを入力として
ノイズフィルター１１を介して全波整流素子Ｄ１に接続
され、全波整流素子（プラス側）Ｄ１の出力は電界効果
型トランジスタ（ＦＥＴ）から成るスイッチング素子Ｆ
ＥＴ２（ドレイン端子）に接続され、全波整流素子Ｄ１
（マイナス側）の出力は、これもまた電界効果型トラン
ジスタから成るスイッチング素子ＦＥＴ１（ソース端
子）に接続されている。

【００１５】そして、スイッチング素子ＦＥＴ２（ソー
ス端子）とスイッチング素子ＦＥＴ１（ドレイン端子）
とが接続され、スイッチング素子ＦＥＴ２（ゲート端
子）、ＦＥＴ１（ゲート端子）はそれぞれ駆動回路１５
に接続されている。また、全波整流素子Ｄ１のプラス側
出力とマイナス側出力間には抵抗Ｒ１、Ｒ２が直列に接
続されると共に、抵抗Ｒ１と並列にコンデンサＣ１が接
続され、抵抗Ｒ２と並列にコンデンサＣ２が接続されて
いる。即ち、スイッチング素子ＦＥＴ２とスイッチング
素子ＦＥＴ１と駆動回路１５などで高周波インバータ回
路が構成されている。

【００１６】また、全波整流素子Ｄ１（プラス側）には
整流素子Ｄ２（プラス側）が接続され、この整流素子Ｄ
２（マイナス側）には電解コンデンサＣ３（プラス側）
が接続されている。即ち、整流素子Ｄ２と電解コンデン
サＣ３とが直列に接続された状態で、整流素子Ｄ２と電
解コンデンサＣ３は抵抗Ｒ１と並列に接続されている。

【００１７】また、全波整流素子Ｄ１（マイナス側）に
は整流素子Ｄ３（マイナス側）が接続され、この整流素
子Ｄ３（プラス側）には電解コンデンサＣ４（マイナス
側）が接続されている。即ち、整流素子Ｄ３と電解コン
デンサＣ４とが直列に接続された状態で、整流素子Ｄ３
と電解コンデンサＣ４は抵抗Ｒ２と並列に接続されてい
る。

【００１８】また、コンデンサＣ３（プラス側）と整流
素子Ｄ２間には整流素子Ｄ４（プラス側）が接続され、
整流素子Ｄ４（マイナス側）に直列に整流素子Ｄ５（プ
ラス側）が接続され、整流素子Ｄ５（マイナス側）は整
流素子Ｄ３と電解コンデンサＣ４間に接続されている。
この整流素子Ｄ４、Ｄ５はコンデンサＣ３、Ｃ４と並列
に接続されている。

【００１９】前記、スイッチング素子ＦＥＴ２（ソース
端子）とスイッチング素子ＦＥＴ１（ドレイン端子）間
からコイルＬ１を介し、そこで分岐して一方は整流素子
Ｄ４（マイナス側）と整流素子Ｄ５（プラス側）間に接
続され、他方はチョークコイル（４７０μＨ）ＣＨ１、
直流電流カット用のコンデンサ（０．３３μＦ／２５０
Ｖ）ＣＳ１を介して蛍光灯（ＦＬＲ７３２Ｔ５Ｈ＝直径
１６ｍｍのスリム管）ＦＬＲ１の一端側に設けられたフ
ィラメントＦ１１の一側に接続されている。

【００２０】また、蛍光灯ＦＬＲ１の他端に設けられた
フィラメントＦ１２の一側は整流素子Ｄ１に並列に接続
されたコンデンサＣ１、Ｃ２間に接続されており、蛍光
灯ＦＬＲ１の一端側に設けられたフィラメントＦ１１の
他側と、蛍光灯ＦＬＲ１の他端に設けられたフィラメン
トＦ１２の他側間には蛍光灯ＦＬＲ１点灯時の共振周波
数を設定するコンデンサ（０．０１２μＦ／１．６Ｋ
Ｖ）Ｃｆ１が接続されている。尚、Ｒ１１は抵抗（６８
ＫΩ・１Ｗ）、Ｒ１２は抵抗（３．３ＫΩ）で蛍光灯Ｆ
ＬＲ１の一端に設けられたフィラメントＦ１１の一側
と、蛍光灯ＦＬＲ１の他端に設けられたフィラメントＦ
１２の一側間に直列に接続されている。

【００２１】前記、ノイズフィルター１１の出力側には
全波整流素子Ｄ１と並列に制御回路用電源回路１２が接
続されており、この制御回路用電源回路１２の出力側は
始動制御回路１３と発振回路１４に接続されている。即
ち、始動制御回路１３と発振回路１４は制御回路用電源
回路１２からの所定の出力電源によって動作するように
構成されている。尚、制御回路用電源回路１２のアース
１７は始動制御回路１３、発振回路１４に接続されてい
る。

【００２２】また、制御回路用電源回路１２にはトラン
ジスタＴＲ（エミッタ）が接続されており、このトラン
ジスタＴＲのベース、エミッタ間に抵抗Ｒ３が接続され
ると共に、トランジスタＴＲ（ベース）は抵抗Ｒ４を介
して始動制御回路１３に接続されている。また、始動制
御回路１３の出力側は発振回路１４に接続され、発振回
路１４の出力側は駆動回路１５に接続されている。

【００２３】トランジスタＴＲ（コレクター）は異常検
出・保護回路１６に設けられたリレーＲＹ１の一側に接
続され、リレーＲＹ１の他側はサイリスタＳＣＲ１、抵
抗Ｒ１５を介してアース１７に接続されている。係る、
異常検出・保護回路１６は蛍光灯ＦＬＲ１の両端電圧を
検出できるように構成されている（図２）。この場合、
異常検出・保護回路１６は蛍光灯ＦＬＲ１の片フィラメ
ントＦ１１或いはＦ１２の片エミレス状態、両フィラメ
ントＦ１１、Ｆ１２の両エミレス状態、接触不良、異常
な高電圧などを検出し、これらによる異常な発熱によっ
て火災などが発生しないように保護できるように構成さ
れている。

【００２４】サイリスタＳＣＲ１と抵抗Ｒ１５間はアー
ス１７に接続されると共に、抵抗Ｒ１５と並列にコンデ
ンサＣ１２が接続されている。また、サイリスタＳＣＲ
１と抵抗Ｒ１５間にはツェナーダイオード（６．２Ｖ）
ＺＤ１３、電解コンデンサ（１０μＦ／５０Ｖ）Ｃ１１
を介してアース１７に接続されている。また、リレーＲ
Ｙ１の一側には抵抗（３．３ＫΩ）Ｒ１３、双方向フォ
トカプラＰＣ１（受光側）の一側に接続され、双方向フ
ォトカプラＰＣ１（受光側）の他側は抵抗Ｒ１４を介し
てアース１７に接続されている。尚、抵抗Ｒ１４は電解
コンデンサＣ１１と並列に接続されている。また、Ｄ６
は整流素子である。

【００２５】また、双方向フォトカプラＰＣ１（発光
側）の一側は前記蛍光灯ＦＬＲ１の他端に設けられたフ
ィラメントＦ１２の一側に接続され、双方向フォトカプ
ラＰＣ１（発光側）の他側には極性が対向して直列に接
続された一対のツェナーダイオード（６．２Ｖ）ＺＤ１
２、ＺＤ１１を介して抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の間に接続さ
れている。そして、蛍光灯ＦＬＲ１の一端に設けられた
フィラメントＦ１１の一側と抵抗Ｒ１１間には前記リレ
ーＲＹ１と連動する接点ＳＷ１の一側が接続されてお
り、この接点ＳＷ１の他側は蛍光灯ＦＬＲ１の他端に設
けられたフィラメントＦ１２の一側に接続されている。
即ち、リレーＲＹ１の接点ＳＷ１は蛍光灯ＦＬＲ１と並
列に接続されている。尚、全波整流素子Ｄ１（マイナス
側）と制御回路用電源回路１２のアース１７は接続され
ている。

【００２６】該リレーＲＹ１により接点ＳＷ１が動作し
て閉となることにより、蛍光灯ＦＬＲ１の両端に設けら
れた両フィラメントＦ１１、Ｆ１２の両端及びコンデン
サＣｆ１両端を短絡して、両フィラメントＦ１１、Ｆ１
２間に異常な電流が流れてしまうのを阻止するように構
成されている。尚、各蛍光灯ＦＬＲ１、ＦＬＲ２・・・
ＦＬＲ５、コンデンサＣＳ１、ＣＳ２・・・ＣＳ５、チ
ョークコイルＣＨ１、ＣＨ２・・・ＣＨ５にそれぞれ対
応して異常検出・保護回路１６及び抵抗Ｒ１１・・・Ｒ
５１、抵抗Ｒ１２・・・Ｒ５２、リレーＲＹ１の接点Ｓ
Ｗ１、ＳＷ２・・・が設けられており、各蛍光灯ＦＬＲ
１・・・に対してそれぞれ単独で異常検出・保護回路１
６が働くように構成されている。

【００２７】ここで、片エミレス放電状態の整流作用を
更に詳しく説明する。蛍光灯ＦＬＲ１の点灯開始時には
高電位であるＤＨ１（ＤＨ２）点は蛍光灯ＦＬＲ１に流
れる交流電流で電源電圧の半分（中点）で安定する。ス
イッチング素子ＦＥＴ１、ＦＥＴ２はデューティ５０％
でオン／オフしているために完全な交流であるため、Ｄ
Ｈ１点の電位は直流電流カット用コンデンサＣＳ１は挿
入されていない状態に近い電位である。

【００２８】該ＤＨ１点の電位が直流電源の半分の直流
分電圧で安定するのは蛍光灯ＦＬＲ１の正常点灯時であ
る。各蛍光灯ＦＬＲ１〜ＦＬＲ５の内何れかが寿命末期
（この場合片エミレス状態）となると整流作用によって
ＤＨ１点の電圧が直流電源の半分の電圧から変化する。
その電圧は寿命末期の蛍光灯ＦＬＲ１のどちらの端がエ
ミレス状態になっているかによって変わる。この場合、
蛍光灯ＦＬＲ１のどちらか一方の端がエミレス状態にな
った場合ＤＨ１点は正常時の電圧より高くなり、どちら
か他方の端がエミレス状態になった場合正常時の電圧よ
り低くなる。

【００２９】即ち、直流電流カット用コンデンサＣＳ１
後側の電位（ＤＨ１点の電位）を正常時点灯時の電圧を
基準にして＋になっているか−になっているかを測定す
ることにより寿命末期管を検出することが可能となる。
この場合、蛍光灯ＦＬＲ１の正常点灯時の中点を中点
（０Ｖ）とし、エミレス状態の検出電圧を通常点灯時の
±８Ｖ以上とすると、どちらか一方の端がエミレス状態
になるとＤＨ１点の電圧は±８Ｖを越えるので、エミレ
ス状態を検出することが可能となる。

【００３０】そして、図３に示す如き異常検出・保護回
路１６検出された電圧波形Ｆ１（発振回路１４の発振周
波数の波形）は抵抗Ｒ１１、Ｒ１２で分割され、所定の
電圧まで下げられる。下げられた電圧は、所定のしきい
値（設定された電圧±８Ｖ）を越えない場合は通常点灯
とされる。設定された電圧（±８Ｖ）はツェナーダイオ
ードＺＤ１２、ＺＤ１１と抵抗Ｒ１１、Ｒ１２によって
決められている。この場合、設定電圧は通常点灯電圧の
約１．３倍以上になると異常検出・保護回路１６が動作
するように設定されている。

【００３１】また、片方のフィラメントＦ１２がエミレ
ス状態になった場合は、電圧波形Ｆ２（図３）が発生
し、異常検出・保護回路１６はその高い電圧波形Ｆ２の
直流重畳高周波電圧を検出する。即ち、検出した電圧波
形Ｆ２が例えば＋８Ｖを越えている場合（検出された電
圧波形Ｆ２の上側）、ツェナーダイオードＺＤ１２、Ｚ
Ｄ１１を通過して双方向フォトカプラＰＣ１に電流が流
れる。また、他方のフィラメントＦ１１がエミレス状態
になった場合は、Ｆ２の上下を逆にした波形の直流重畳
高周波電圧が発生するので、ツェナーダイオードＺＤ１
２、ＺＤ１１を介して双方向フォトカプラＰＣ１に電流
が流れる。

【００３２】即ち、ツェナーダイオードＺＤ１２、ＺＤ
１１と双方向フォトカプラＰＣ１とにより、＋−両方向
の電圧を監視し、コンデンサＣＳ１の後側の電圧が設定
した電圧（±８Ｖ）より高くなると双方向フォトカプラ
ＰＣ１に電流が流れるように構成されている。これによ
って、異常検出・保護回路１６は、リレーＲＹ１を動作
させて接点ＳＷ１を閉にする。そして、リレーＲＹ１の
接点ＳＷ１が閉になると、コンデンサＣｆ１の両端は短
絡し、これによって蛍光灯ＦＬＲ１とコンデンサＣｆ１
は発振回路１４の周波数と共振しなくなるので、インバ
ータ出力から蛍光管へ電流が流れなくなり、管壁の異常
発熱を防止することができる。

【００３３】また、両エミレス状態の場合は出力電圧
（電流）に交流が発生し、出力回路には共振現象が連続
して現れるので検出部の電圧は交番電圧で上昇する。図
３のＦ３に両エミレス状態の電圧波形を示している。図
からも分かるように両エミレス状態の出力電圧が±８Ｖ
を越えると、ツェナーダイオードＺＤ１２、ＺＤ１１を
介して双方向フォトカプラＰＣ１に電流が流れる。双方
向フォトカプラＰＣ１に電流が流れると片エミレス時同
様異常検出・保護回路１６は、リレーＲＹ１を動作させ
てリレーＲＹ１の接点ＳＷ１を閉にし、片エミレス時同
様管壁の異常発熱を防止することができる。

【００３４】また、接触不良等の場合も管灯回路には共
振現象が断続的に現れるので、検出部の電圧は交番電圧
で上昇する。図３のＦ４に接触不良状態の電圧波形を示
している。図からも分かるように接触不良状態の出力電
圧が断続的に±８Ｖを越えると、ツェナーダイオードＺ
Ｄ１２、ＺＤ１１を介して双方向フォトカプラＰＣ１に
流れた電流が一時コンデンサＣ１１に蓄えられる。そし
て、コンデンサＣ１１に所定量の電流が蓄えられると、
片エミレス時同様異常検出・保護回路１６は、リレーＲ
Ｙ１を動作させて接点ＳＷ１を閉にし、接触不良個所の
異常発熱を防止することができる。

【００３５】以上の構成で次に蛍光灯点灯装置１０の動
作を説明する。尚、ノイズフィルター１１は、蛍光灯制
御装置１０の動作により発生したノイズ成分が商用交流
電源ＡＣに流出してしまうのを防止するためのもので、
ノイズフィルター１１でノイズ成分を商用交流電源ＡＣ
に流出してしまうのを防止する技術は従来より周知の技
術であり詳細な説明を省略する。また、制御回路用電源
回路１２は始動制御回路１３、発振回路１４を動作させ
る電源回路、始動制御回路１３、発振回路１４は駆動回
路１５によって両スイッチング素子ＦＥＴ１、ＦＥＴ２
を駆動して蛍光灯ＦＬＲ１を点灯させる回路でありこれ
ら蛍光灯ＦＬＲ１を点灯させる回路は従来より周知の技
術であり詳細な説明を省略する。また、蛍光灯ＦＬＲ１
点灯時リレーＲＹ１には通電されず、各蛍光灯ＦＬＲ１
の管径は１６ｍｍ、長さ７３２ｍｍのスリム管が用いら
れているものとする。尚、蛍光灯の点灯始動時から完全
点灯までの約７秒間は、保護回路１６が動作して蛍光灯
が点灯しなくなってしまうのを防止している。

【００３６】そして、商用交流電源ＡＣが整流平滑回路
（全波整流素子Ｄ１）で全波整流されて直流電源が高周
波インバータ回路に入力される。高周波インバータ回路
は駆動回路１５にて高周波スイッチングされるスイッチ
ング素子ＦＥＴ１、ＦＥＴ２によって数十キロヘルツの
高周波電流がスイッチング素子ＦＥＴ１、ＦＥＴ２の中
点からコイルＬ１を介して出力され、並列接続された複
数の蛍光灯（ＦＬＲ１〜ＦＬＲ５の５灯）からなる負荷
のチョークコイルＣＨ１〜ＣＨ５、蛍光灯ＦＬＲ１〜Ｆ
ＬＲ５の両極のフィラメントＦ１１、Ｆ１２・・・を介
してコンデンサＣｆ１〜Ｃｆ５に電流が流れ、各フィラ
メントＦ１１、Ｆ１２・・・を所定時間予熱した後、各
蛍光灯ＦＬＲ１〜ＦＬＲ５の両極に昇圧した共振電圧を
印加し点灯させる。

【００３７】そして、蛍光灯ＦＬＲ１点灯中に管末期状
態（片エミレス状態）が発生すると、異常検出・保護回
路１６はコンデンサＣＳ１後側の高い電圧波形Ｆ２を検
出する。これによって、異常検出・保護回路１６はリレ
ーＲＹ１の接点ＳＷ１を閉にし、管壁の異常発熱を防止
することができる。また、両エミレス状態、接触不良な
どの異常状態も同様に検出して管壁の異常発熱及び接触
不良個所の発熱を防止することができる。

【００３８】このように、異常検出・保護回路１６は、
直流重畳高周波電圧が正負両極性にそれぞれ設定された
所定の電圧（±８Ｖ）を越えた場合、蛍光灯ＦＬＲ１の
両極間を短絡するようにしているので、片エミレス状
態、両エミレス状態、接触不良、異常な高電圧の何れも
検出することができる。これにより、蛍光灯ＦＬＲ１の
異常発熱等が未然に防止することができるようになる。

【００３９】また、分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２と一対のツ
ェナーダイオードＺＤ１２、ＺＤ１１と双方向フォトカ
プラＰＣ１と、スイッチング素子ＦＥＴ１、ＦＥＴ２
と、リレーＲＹ１（接点ＳＷ１を含む）の簡単な回路で
異常検出・保護回路１６を構成しているので、蛍光灯点
灯装置１０を低コスト、省スペースで製作することが可
能となる。

【００４０】また、高周波インバータ回路の出力に対し
て、限流チョークコイルと直流電流カット用のコンデン
サＣＳ１と蛍光灯ＦＬＲ１の直列回路を複数並列に接続
すると共に、異常検出・保護回路１６を各蛍光管の両電
極間にそれぞれ設けているので、異常な蛍光灯ＦＬＲ１
だけを点灯停止させることができるようになる。これに
より、他の正常な蛍光灯ＦＬＲ１はそのまま点灯継続さ
せつつ、異常となった蛍光灯ＦＬＲ１だけを確実に点灯
停止させることができるようになる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述した如く請求項１の発明によれ
ば、高周波インバータ回路の出力端に限流チョークコイ
ルと負荷である蛍光管とが直列接続され、蛍光管と並列
接続されたコンデンサによるＬＣ共振点灯方式の回路が
複数並列接続する多灯用蛍光灯点灯装置において、共振
回路中のチョークコイルと直列に直流電流分カット用コ
ンデンサを挿入し、蛍光管側に発生する電圧を監視する
異常検出・保護回路とを各々の回路に備え、この異常検
出・保護回路は、直流重畳高周波電圧が正負両極性にそ
れぞれ設定された所定のしきい値のうちの少なくとも一
方を所定時間越えた場合に、しきい値を越えた回路の
み、蛍光管の両極間を短絡するようにしているので、例
えば、蛍光管の片エミレス状態、両エミレス状態、接触
不良、異常な高電圧の何れも検出することが可能とな
る。これにより、正常な蛍光管は通常点灯を維持しつ
つ、異常負荷回路のみ出力を遮断することができるよう
になり、異常時の消費電力を削減することが可能とな
る。従って、蛍光灯のフィラメント近傍が異常発熱、接
触不良部の異常発熱してしまうのを確実に防止すること
ができるようになると共に、蛍光灯点灯装置の安全性を
大幅に向上させることができるようになるものである。

【００４２】また、請求項２の発明によれば、上記に加
え、異常検出・保護回路は、直流電圧を分圧する分圧抵
抗と、この分圧抵抗間に接続された極性の異なる一対の
ツェナーダイオード及び双方向フォトカプラの直列回路
と、このフォトカプラにて駆動されるスイッチング素子
と、このスイッチング素子にて通電を制御されるリレー
と、蛍光灯の両極間に並列に接続されたリレーの接点と
から構成しているので、蛍光灯点灯装置を極めて簡単な
回路で構成することが可能となる。これにより、蛍光灯
点灯装置を低コスト、省スペースで製作することが可能
となる。また、出力回路の蛍光管側をリレーの接点で短
絡しているので、負荷変動を最小に抑えることができ
る。特に、リレーは通常通電していないので、通常時リ
レーを常通させる方法に比べ、省エネに寄与することが
可能となると共に、接点の開閉頻度も少なくなる。従っ
て、リレーの接点消耗が少なくリレーの信頼性を大幅に
向上させることができるようになるものである。

【００４３】また、限流チョークコイルと直流電流カッ
ト用のコンデンサと蛍光灯の直列回路は、高周波インバ
ータ回路の出力に対して並列に複数接続されると共に、
異常検出・保護回路は、各蛍光管の両電極間に、それぞ
れ設けているので、異常となった蛍光灯は点灯を停止
し、他の正常な蛍光灯はそのまま点灯を継続させること
が可能となる。これにより、負荷変動が少なく無くなる
ので、蛍光灯の明るさの変動も殆ど無くなる。従って、
蛍光灯点灯装置の利便性を大幅に向上させることができ
るようになるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光灯制御装置の電気回路図である。

【図２】異常検出・保護回路を蛍光灯に接続した状態を
示す図である。

【図３】異常検出・保護回路で検出された通常点灯時の
電圧波形と、片エミレス時の電圧波形と、両エミレス時
の電圧波形と、接触不良時の電圧波形との関係を示す図
（５５ＫＺｚ高周波成分のエンベロープ波形図）であ
る。

【符号の説明】

１０ 蛍光灯制御装置 １１ ノイズフィルター １２ 制御回路用電源回路 １３ 始動制御回路 １４ 発振回路 １５ 駆動回路 １６ 異常検出・保護回路 Ｃ１１ 電解コンデンサ Ｃ１２ コンデンサ Ｃｆ１ コンデンサ ＣＳ１ コンデンサ ＣＨ１ チョークコイル Ｄ６ 整流素子 ＦＥＴ２ スイッチング素子 ＦＥＴ１ スイッチング素子 ＦＬＲ１ 蛍光灯 Ｆ１１ フィラメント Ｆ１２ フィラメント Ｒ１１ 抵抗 Ｒ１２ 抵抗 Ｒ１３ 抵抗 Ｒ１４ 抵抗 Ｒ１５ 抵抗 ＰＣ１ 双方向フォトカプラ ＲＹ１ リレー ＳＷ１ 接点 ＳＣＲ１ サイリスタ ＺＤ１１ ツェナーダイオード ＺＤ１２ ツェナーダイオード ＺＤ１３ ツェナーダイオード

フロントページの続き (72)発明者 金井 渉 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松沢 茂夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 大畠 盛幸 群馬県高崎市大八木町906番地６ 株式会 社エスアイエレクトロニクス内 (72)発明者 川浦 昇 群馬県高崎市大八木町906番地６ 株式会 社エスアイエレクトロニクス内 Ｆターム(参考） 3K072 AA02 AB02 BB01 BC01 DB03 DC07 DD04 EA01 EA07 EB05 FA05 GA02 GB12 GC04 HA02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波インバータ回路の出力端に限流チ
   ョークコイル（Ｌ）と負荷である蛍光管とが直列接続さ
   れ、蛍光管と並列接続されたコンデンサ（Ｃ）によるＬ
   Ｃ共振点灯方式の回路が複数並列接続する多灯用蛍光灯
   点灯装置において、 前記共振回路中のチョークコイルと直列に直流電流分カ
   ット用コンデンサを挿入し、前記蛍光管側に発生する電
   圧を監視する異常検出・保護回路とを各々の回路に備
   え、 この異常検出・保護回路は、前記監視点電圧が正負両極
   性にそれぞれ設定された所定のしきい値のうちの少なく
   とも一方を越えた場合に、しきい値を越えた回路のみ、
   前記蛍光管の両極間を短絡することを特徴とする蛍光灯
   点灯装置。
2. 【請求項２】 異常検出・保護回路は、監視点電圧を分
   圧する分圧抵抗と、この分圧抵抗間に接続された極性の
   異なる一対のツェナーダイオード及び双方向フォトカプ
   ラの直列回路と、このフォトカプラ出力が所定の時間続
   いた場合に制御通電されるリレーと、蛍光管の両極間に
   並列に接続された前記リレーの接点とから構成されてい
   ることを特徴とする請求項１の蛍光灯点灯装置。