JP2010257659A - 高圧放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧放電灯の半波放電等の異常点灯時において、負荷電圧の正負極性の差が大きい場合でも高圧放電灯を消灯させることなく、且つ、所定以上の出力電力が供給されることを防止する。
【解決手段】直流電源Ｖｄｃを電力変換して、高圧放電灯ＤＬに矩形波交流電力を供給する電力供給回路１を制御する制御回路２に、高圧放電灯ＤＬに印加される正負両極性の負荷電圧を検出する負荷電圧検出手段２１と、検出された正負両極性の負荷電圧を比較して正負いずれか一方の極性を選択する比較選択手段２４と、正負両極性の負荷電圧を検出した期間以降の１周期分の負荷電流の制御に、前記比較選択手段２４により選択された極性の負荷電圧を反映させる制御手段２３とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの高輝度高圧放電灯を点灯させる高圧放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具に関するものである。

図１２は電子式の高圧放電灯点灯装置の一例を示す。詳しい回路構成と動作は、図１の説明において後述することとし、ここでは概略の動作を説明する。この点灯装置において、高圧放電灯ＤＬの出力電力を決定するときに、高圧放電灯ＤＬの負荷電圧を制御回路２の負荷電圧検出手段２１により読み込み、その値に応じて所定の負荷電流を流す手段を備えている。例えば、図１０に示すようなＶ−Ｉ特性テーブル２２を制御回路２内に記憶させ、読み込んだ負荷電圧Ｖに応じた負荷電流Ｉを出力する構成となっている。ここで、負荷電流を決定する際、矩形波の正負両極性で異なる負荷電流が流れると、高圧放電灯ＤＬのちらつきに繋がるため、負荷電圧の読み込みは正負いずれか半周期に固定されており、読み込んだ負荷電圧に応じて、それ以降出力する１周期分の負荷電流を決定していた。

図１３に従来の負荷電圧の読み込みと、それに応じた負荷電流への反映の概念を波形図で示す。負荷電圧の読み込みは、あらかじめ決定された正極もしくは負極に固定されている。図１３の例では、負荷電圧の読み込みは正の半周期に固定されており、読み込んだ負荷電圧に応じて、それ以降出力する１周期分の負荷電流を決定している。

特許文献１（特許第２８１５２３０号公報）には、半波放電等により負荷電流の値が所定の目標値に対して大きく異なった場合に、放電灯点灯装置の動作を停止させる手段が提案されている。

特許２８１５２３０号公報

図１３の従来例のように、正負いずれか半周期の負荷電圧を読み込み、それ以降の１周期分の負荷電流を決定した場合、正負両極性の負荷電圧が略同じである場合には正常に動作する。しかしながら、正負両極性の負荷電圧が大きく異なる状態（例えば半波放電状態）のときには、正負両極性で目標とされる負荷電流の値が異なるため、読み込んだ負荷電圧の極性により必ずいずれか一方の極性の負荷電流の目標値に対してずれが生じてしまう。

例えば、図１４に示すように、読み込む負荷電圧が低い方の極性を読み込んだ場合には、それ以降の逆の極性の負荷電流が適正値以上となってしまい、負荷電圧×負荷電流としての出力電力が所定電力を越えることになる。このため、点灯装置の故障や高圧放電灯の寿命短縮を招く恐れがあった。

図４に１５０Ｗの高圧放電灯を点灯させる高圧放電灯点灯装置において、実際に所定以上の電力が出力された場合の負荷電圧と負荷電流の波形を示す。図中のＶｌａは負荷電圧、Ｉｌａは負荷電流である。この例では、常に正の極性で負荷電圧を読み込んで、次の正負両極性で目標とされる負荷電流の値を決めており、正の極性では略所定電力となるが、負の極性では所定以上の電力となっている。

ここで、特許文献１（特許第２８１５２３０号公報）に開示されているように、半波放電等により負荷電流の値が所定の目標値に対して大きく異なった場合には、放電灯点灯装置の動作を停止させる手段が提案されている。ただし、高圧放電灯の場合には始動初期の半波放電は通常起こり得る状態であり、また一旦消灯させてしまうと、高圧放電灯内部のガス圧上昇により再度始動させるまで数分から数十分の時間を要してしまうこととなる。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、高圧放電灯の半波放電等の異常点灯時において、負荷電圧の正負極性の差が大きい場合でも高圧放電灯を消灯させることなく、且つ、所定以上の出力電力が供給されることを防止することを課題とするものである。

請求項１の高圧放電灯点灯装置は、上記の課題を解決するために、図１に示すように、直流電源Ｖｄｃを電力変換して、高圧放電灯ＤＬに矩形波交流電力を供給する電力供給回路（極性反転型チョッパ回路１）と、前記電力供給回路を制御する制御回路２とを備える高圧放電灯点灯装置において、前記制御回路２は、前記高圧放電灯ＤＬに印加される正負両極性の負荷電圧を検出する負荷電圧検出手段２１と、検出された正負両極性の負荷電圧を比較して正負いずれか一方の極性を選択する比較選択手段２４と、正負両極性の負荷電圧を検出した期間以降の１周期分の負荷電流の制御に、前記比較選択手段２４により選択された極性の負荷電圧を反映させる制御手段２３とを有することを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、正負両極性の負荷電圧を検出した期間以降の１周期分とは、正負両極性の負荷電圧を読み込み、正負いずれかの極性を選択した直後の１周期分であることを特徴とする（図５）。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記比較選択手段２４は、選択された負荷電圧に対応して決定される負荷電流が小さくなる方の極性を選択することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記比較選択手段２４は、負荷電圧の高い方の極性を選択することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４の発明において、前記比較選択手段２４は、正負両極性の負荷電圧が規定値以上の場合に動作することを特徴とする（図６）。
請求項６の発明は、請求項１〜４の発明において、前記比較選択手段２４は、高圧放電灯ＤＬが始動した後、規定時間に達した後に動作することを特徴とする（図７）。
請求項７の発明は、請求項１〜４の発明において、前記比較選択手段２４は、高圧放電灯の累積点灯時間が規定時間以上になった場合に動作することを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１〜４の発明において、前記比較選択手段２４は、正負両極性の負荷電圧差が規定値以上の場合に動作することを特徴とする（図８）。
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記比較選択手段２４は、正負両極性の負荷電圧差が規定値以上の状態が規定時間以上継続した場合に動作することを特徴とする（図９）。

請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置を備える照明器具である（図１１）。

本発明によれば、高圧放電灯に印加される正負両極性の負荷電圧を比較し、正負いずれか一方の極性を選択するようにしたから、正負両極性の負荷電圧が大きく異なる状態であっても適正な制御を実現でき、高圧放電灯の寿命短縮や点灯装置の故障を防止することができる。

本発明の実施形態１の回路図である。 本発明の実施形態１の動作説明図である。 本発明の実施形態１の負荷電圧と負荷電流を示す波形図である。 従来例の負荷電圧と負荷電流を示す波形図である。 本発明の実施形態２の動作説明図である。 本発明の実施形態３の動作説明図である。 本発明の実施形態４の動作説明図である。 本発明の実施形態６の動作説明図である。 本発明の実施形態７の動作説明図である。 本発明の実施形態１〜７に用いるＶ−Ｉ特性テーブルを示す特性図である。 本発明の実施形態８の照明器具を示す斜視図である。 従来例の回路図である。 従来例の正常時の動作説明図である。 従来例の課題を説明するための動作説明図である。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る高圧放電灯点灯装置の回路図である。点灯装置４は、全波整流回路ＤＢと、昇圧チョッパ回路５と、極性反転型降圧チョッパ回路１からなる。全波整流回路ＤＢは、商用交流電源Ｖｓに接続され、その交流電圧を整流し、脈流電圧を出力するダイオードブリッジ回路である。昇圧チョッパ回路５は、全波整流回路ＤＢで整流された電圧を入力として昇圧された直流電圧Ｖｄｃを出力する。極性反転型降圧チョッパ回路１は、直流電圧Ｖｄｃを降圧して高圧放電灯ＤＬに適正な電力を供給するよう制御され、高圧放電灯ＤＬに矩形波交流電圧を印加する。また、始動時には共振型の始動電圧発生回路３を駆動するための高周波電圧を発生させる。

昇圧チョッパ回路５の回路構成について説明する。全波整流回路ＤＢの出力端には、入力コンデンサＣ１が並列接続されると共に、インダクタＬ１とスイッチング素子Ｑ１の直列回路が接続されており、スイッチング素子Ｑ１の両端にはダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ２が接続されている。スイッチング素子Ｑ１のオン・オフは制御部６により制御される。スイッチング素子Ｑ１が商用交流電源Ｖｓの商用周波数よりも十分に高い周波数でオン・オフ制御されることにより、全波整流回路ＤＢの出力電圧は、規定の直流電圧Ｖｄｃに昇圧されて平滑コンデンサＣ２に充電されると共に、商用交流電源Ｖｓからの入力電流と入力電圧の位相がずれないように回路に抵抗性を持たせる力率改善制御を行っている。なお、全波整流回路ＤＢの交流入力端に高周波漏洩阻止用のフィルタ回路を設けても良い。

極性反転型降圧チョッパ回路１は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５よりなるフルブリッジ回路であり、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の接続点の間に、降圧チョッパ回路の出力フィルタとなるインダクタＬ２とコンデンサＣ３の直列回路が接続されている。

負荷である高圧放電灯ＤＬは、メタルハライドランプや高圧水銀ランプのような高輝度高圧放電灯（ＨＩＤランプ）である。

始動電圧発生回路３は、パルストランスＰＴとコンデンサＣ４からなる共振回路で構成されており、極性反転型降圧チョッパ回路１に印加された直流電圧Ｖｄｃを電源として、極性反転型降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の高周波的なスイッチング動作により、高圧放電灯ＤＬに印加される始動・再始動のための共振昇圧電圧を発生する。

制御回路２は、極性反転型降圧チョッパ回路１のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を制御している。制御回路２は、高圧放電灯ＤＬに印加される正負両極性の負荷電圧を検出する負荷電圧検出手段２１と、負荷電圧検出手段２１により検出された正負の負荷電圧絶対値を比較する比較選択手段２４と、比較選択手段２４により比較選択した負荷電圧に応じて、それ以降に出力する負荷電流を決定するＶ−Ｉ特性テーブル２２を備えている。

スイッチング制御手段２３は、負荷電圧検出手段２１により検出された負荷電圧により高圧放電灯ＤＬの点灯／不点灯を判別し、極性反転型降圧チョッパ回路１の動作を、高圧放電灯ＤＬの始動用の高電圧を発生するための第１の動作期間（始動モード）と、高圧放電灯ＤＬを安定に点灯するための第２の動作期間（点灯モード）に切替える機能を備えている。第２の動作期間では、高圧放電灯ＤＬの負荷電圧に応じてＶ−Ｉ特性テーブル２２により決定された負荷電流となるように、スイッチング素子Ｑ４およびＱ５の動作周波数およびＯＮ期間を決定する。

商用交流電源Ｖｓが投入されると、制御部６が昇圧チョッパ回路５のスイッチング素子Ｑ１を数１０ｋＨｚ程度でＯＮ／ＯＦＦさせ、直流電圧Ｖｄｃに応じてパルス幅を適正に制御することにより、高圧放電灯ＤＬが点灯していない非点灯時、ならびに高圧放電灯ＤＬが点灯している点灯時ともに、直流電圧Ｖｄｃを所定値に一定化している。また、昇圧チョッパ回路５は、商用交流電源Ｖｓからの入力力率を高め、入力電流歪を抑制する機能をも有している。

直流電圧Ｖｄｃが所定値に達すると、極性反転型降圧チョッパ回路１が動作を開始する。この時点で、高圧放電灯ＤＬは点灯していない非点灯状態であり、高圧放電灯ＤＬは開放状態と同一で、等価インピーダンスは無限大に近い、高インピーダンス状態である。このとき、極性反転型降圧チョッパ回路１は、高圧放電灯ＤＬを始動するための第１の動作期間（始動モード）で動作を開始し、スイッチング素子Ｑ２とＱ５がＯＮの状態と、スイッチング素子Ｑ３とＱ４がＯＮの状態とを、所定の周波数ｆ０（数１００ｋＨｚ程度）で交互に繰り返す。この周波数ｆ０は、パルストランスＰＴの１次巻線ｎ１とコンデンサＣ４からなる直列共振回路の共振周波数ｆｒに近い周波数であり、正弦波状の高電圧が１次巻線ｎ１に発生する。１次巻線ｎ１に発生した正弦波状の高電圧は、パルストランスＰＴの１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２の巻数比によって昇圧され、コンデンサＣ３を介して高圧放電灯ＤＬに印加される。これによって、高圧放電灯ＤＬは絶縁破壊し、始動する。

始動電圧発生期間中に発生する始動用高電圧により、高圧放電灯ＤＬが始動すると、高圧放電灯ＤＬは、短絡に近い低インピーダンス状態になり、高圧放電灯ＤＬの負荷電圧は略０Ｖに低下する。負荷電圧検出手段２１により検出される高圧放電灯ＤＬの負荷電圧が所定の点灯判別電圧しきい値を下回ると、スイッチング制御手段２３は高圧放電灯ＤＬが点灯したと判別し、極性反転型降圧チョッパ回路１の動作を、高圧放電灯ＤＬを安定に点灯するための、第２の動作期間（点灯モード）に切り替える。

極性反転型降圧チョッパ回路１は、第２の動作期間（点灯モード）では、スイッチング素子Ｑ２とＱ３が所定の低い周波数ｆａ（数１００Ｈｚ程度）で交互にＯＮ／ＯＦＦし、その際、スイッチング素子Ｑ４およびＱ５は、スイッチング素子Ｑ２がＯＮの期間では、スイッチング素子Ｑ５が所定の高い周波数ｆｂ（数１０ｋＨｚ程度）でＯＮ／ＯＦＦし、スイッチング素子Ｑ３がＯＮの期間では、スイッチング素子Ｑ４が所定の高い周波数ｆｂ（数１０ｋＨｚ程度）でＯＮ／ＯＦＦする動作を繰り返す。この極性反転型降圧チョッパ動作により、高圧放電灯ＤＬには、周波数ｆａの矩形波交流電圧が印加される。このとき、コンデンサＣ３とインダクタＬ２は降圧チョッパ回路のフィルタ回路として機能し、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５に内蔵された逆並列ダイオードは降圧チョッパ回路の回生電流通電用ダイオードとして機能する。

高圧放電灯ＤＬは、始動直後はランプ両端電圧が低く、発光管内部が高温・高圧になるにつれてランプ両端電圧が上昇し、定格値に至り、安定点灯状態になる。制御回路２では、負荷電圧検出手段２１により高圧放電灯ＤＬの負荷電圧を検出し、検出された負荷電圧に応じて、Ｖ−Ｉ特性テーブル２２を参照して負荷電流の目標値を決定し、スイッチング素子Ｑ４、Ｑ５のチョッピング周波数やＯＮ期間を適正に制御することにより、適正な電力が高圧放電灯ＤＬに供給されるように制御し、高圧放電灯ＤＬを安定点灯させる。

この高圧放電灯点灯装置を用いて、半波放電等により負荷電圧の正負差が大きいときの動作を図２にて説明する。まず、高圧放電灯ＤＬの正負の負荷電圧（正極性の負荷電圧＋Ｖ、負極性の負荷電圧−Ｖ）を負荷電圧検出手段２１によりそれぞれ検出する。一例として正極性の負荷電圧が９０Ｖ、負極性の負荷電圧が１５０Ｖであった場合について説明する。

検出された正負両極性の負荷電圧の絶対値│＋Ｖ│、│−Ｖ│を比較選択手段２４により比較する。ここで、絶対値を比較し、Ｖ−Ｉ特性テーブル２２に照らし合わせたときに、以降に反映する負荷電流の目標値の小さい方の極性を選択する。

図１０に例示したＶ−Ｉ特性テーブル２２の場合、負荷電圧が高くなるにつれて、負荷電流目標値が小さくなる特性であるが、別のＶ−Ｉ特性テーブルを用いた場合には、必ずしもそうならないことも考えられる。その場合、あくまでも重要視されるのは負荷電流目標値が小さくなる方の極性が選択されることである。

図１０のＶ−Ｉ特性テーブル２２に照らし合わせた場合、正極性の負荷電圧が９０Ｖのとき、負荷電流の目標値は１．６７Ａ、負極性の負荷電圧が１５０Ｖのとき、負荷電流の目標値は１．０Ａとなる。よって、ここでは負極性の負荷電圧１５０Ｖを選択する。

次に、負極性の負荷電圧１５０Ｖに応じてＶ−Ｉ特性テーブル２２に従い、以降の１周期に１．０Ａの負荷電流の目標値を出力する。図２の例では、負荷電圧の検出後、２周期目に負荷電流の目標値を反映させているが、当然、２周期目以外に反映させても良い。その反映させた周期以降は、前述のように確実に負荷電流の目標値の小さい方の極性を選択するため、所定の出力電力以上の電力が出力されることを回避できる。

ここで、図３に正負両極性の負荷電圧を検出し、負荷電圧の高い方の極性を選択した場合の実際の負荷電圧と負荷電流の波形を示す。図中のＶｌａは負荷電圧、Ｉｌａは負荷電流である。この例では、正の極性では略所定電力となるが、負の極性でも所定電力以内の出力電力となっている。これにより、点灯装置の故障や高圧放電灯ＤＬの寿命短縮を防止できる。

（変形例１）
なお、実施形態１では点灯装置の故障防止あるいは高圧放電灯の寿命確保の観点より、所定出力電力以上となることを防止するために、負荷電流の目標値の小さい方の極性を選択したが、場合によっては半波放電の改善等を目的に、負荷電流の目標値の大きい方の極性を選択することも考えられる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２の動作を図５に示す。回路構成は図１と同じで良い。前述の実施形態１と同様に、負荷電圧検出手段２１により正負両極性の負荷電圧を検出し、Ｖ−Ｉ特性テーブル２２を参照して、出力される負荷電流の小さい方を選択するように、比較選択手段２４により一方の極性を選択し、その極性の負荷電圧に応じた負荷電流となるように、Ｖ−Ｉ特性テーブル２２に応じた負荷電流が出力される。以上の動作は実施形態１と同じであるが、実施形態２では、Ｖ−Ｉ特性テーブル２２により決定された負荷電流は、負荷電圧を検出し、一方の極性を選択した直後の周期から反映させている。図２と図５を比較すると、所定電力を越える動作が１周期少なくなっていることが分かる。これにより半波放電等により所定以上の電力が出力されることを早期に回避することができる。

（実施形態３）
本発明の実施形態３の動作を図６に示す。回路構成は図１と同じで良い。実施形態３では、上述の実施形態１または２の比較選択動作を開始させるタイミングについて説明する。高圧放電灯ＤＬは始動電圧発生回路３により発生された始動用高電圧が高圧放電灯ＤＬに印加されることにより始動する。上述のように、高圧放電灯ＤＬの始動直後は負荷電圧が低く、そこから定格点灯状態に向けて徐々に負荷電圧が上昇していく。このとき、始動直後の低負荷電圧時には高圧放電灯ＤＬのアーク放電が安定していないため、短時間の半波放電や立消えを繰り返すこともある。

そこで、実施形態３では、上述の実施形態１または２の比較選択動作を負荷電圧検出手段２１により検出された正負両極性の負荷電圧が一定値以上になった場合に開始させる。ここで言う一定値とは、高圧放電灯ＤＬの始動直後の不安定な放電状態から定格点灯時の安定放電状態へ移行する途中の負荷電圧を指す。一例として、負荷電圧が約５０Ｖ以上になった場合に実施形態１または２の比較選択動作を開始させる。

（変形例２）
実施形態３では、所定電力以上の電力が出力されることを防止する観点から、正負両極性の負荷電圧が一定値以上になった場合に負荷電圧の比較選択動作を開始させているが、実施形態１でも述べたように半波放電の改善等を目的として負荷電流目標値の大きくなる方の極性を選択することもある。この場合は上記とは逆に高圧放電灯の始動直後の不安定な放電状態の改善を狙うため、負荷電圧が一定値以下（一例として約５０Ｖ以下）の場合に、負荷電流の目標値の大きくなる方の極性を比較選択し、以降の負荷電流１周期分に反映させることも考えられる。

（実施形態４）
本発明の実施形態４の動作を図７に示す。回路構成は図１と同じで良い。実施形態４では、上述の実施形態１または２で述べた比較選択動作を開始させるタイミングについて説明する。実施形態４では、実施形態１または２の比較選択動作を高圧放電灯が始動した後、一定時間が経過した後に開始させる。ここでいう一定時間とは、高圧放電灯ＤＬの始動直後の不安定な放電状態から定格点灯時の安定放電状態へ移行する途中の時間を指す。一例として放電灯が始動した後、約３分が経過した場合に実施形態１または２の比較選択動作を開始させる。

（変形例３）
実施形態４では所定出力以上の電力が出力されることを防止する観点で始動後の一定時間が経過した後に比較選択動作を開始させているが、実施形態１で述べたように半波放電の改善等を目的に負荷電流目標値の大きくなる方の極性を選択することもある。この場合は上記とは逆に、高圧放電灯の始動直後の不安定放電の改善を狙うため、放電灯が始動した後、一定時間以内（一例として３分以内）の場合に、負荷電流目標値の大きくなる方の極性を比較選択し、以降の負荷電流１周期分に反映させることも考えられる。

（実施形態５）
本発明の実施形態５では、上述の実施形態１または２で述べた比較選択動作を開始させるタイミングについて説明する。高圧放電灯は一般的に電極寿命に近づくにつれて、始動性能の悪化による半波放電の継続や、発光管破損による異常放電の継続等が起こることが知られている。そこで、実施形態５では、高圧放電灯の累積点灯時間を計測するタイマーを備え、高圧放電灯の累積点灯時間が一定時間を経過した後に、実施形態１または２の比較選択動作を動作を開始させる。

ここでいう一定時間とは、電極磨耗や長期使用による高圧放電灯の故障に至る時間を指す。一例として累積点灯時間が高圧放電灯の定格寿命を経過した場合に実施形態１または２の比較選択動作を開始させる。ここで、定格寿命とは例えばカタログに記載された時間である。一例として、パナソニック製ＭＴ１５０ＣＥ−ＬＷ−２の場合、定格寿命は１２０００時間とされている。

回路構成は図１とほぼ同じで良い。累積点灯時間を計測するタイマーについては特に図示しないが、例えば制御回路２の機能をＥＥＰＲＯＭ内蔵のマイクロコンピュータで実現する場合、点灯時間の累積カウント値をＥＥＰＲＯＭに保存しておけば、累積点灯時間を計測することが可能である。制御回路２の機能をマイクロコンピュータで実現する場合、負荷電圧検出手段２１はＡ／Ｄ変換入力機能により実現でき、Ｖ−Ｉ特性テーブル２２は演算式またはメモリテーブルにより実現でき、比較選択手段２４は数値の大小を比較する比較判定ステップにより実現でき、スイッチング制御手段２３はタイマー機能を用いた２値出力ポートの制御により実現できる。なお、負荷電圧検出手段２１は分圧抵抗やオペアンプを介して負荷電圧に相当する電圧を検出しても良いことは言うまでもない。他の実施形態においても同様である。

（実施形態６）
本発明の実施形態６の動作を図８に示す。回路構成は図１と同じで良い。実施形態６では、上述の実施形態１または２の比較選択動作を開始させるタイミングについて説明する。高圧放電灯は通常、点灯している状態であれば、正負両極性の負荷電圧差はほとんどない。この状態であれば、多少の負荷電圧差があった場合でも、従来例（図１３）のように１周期に流す負荷電流の値を正負両極性で等しくした方がちらつきを防止できる。逆に負荷電圧に大きな差が生じているということは、何らかの異常放電状態（図１４参照）である。

そこで、実施形態６では負荷電圧検出手段２１により検出された正負両極性の負荷電圧の絶対値を比較選択手段２４により比較し、正負の負荷電圧差が一定値以上の場合に、実施形態１または２の比較選択動作を開始させる。ここでいう一定値以上とは、異常放電状態において生じる正負の負荷電圧差を指す。一例として、図８の動作例では、正負の負荷電圧差が１０Ｖ以上であった場合に実施形態１または２の比較選択動作を開始させる。なお、正負の負荷電圧差が１０Ｖ以内に収まれば、実施形態１または２の比較選択動作を停止させて、図１３の従来例のように動作させることにより、ちらつきを低減させることができる。

（実施形態７）
本発明の実施形態７の動作を図９に示す。実施形態７では実施形態６の動作を、ごく短時間の異常放電状態については許容し、実施形態６で述べた一定値以上の正負の負荷電圧差が一定時間以上継続した場合に、実施形態１または２の比較選択動作を開始させるものである。

ここでいう一定時間以上とは始動時に通常起こり得る短時間の半波放電や、負荷電圧読み込みの誤判別などを除去する時間を指す。一例として、図９の動作例では、１０Ｖ以上の正負負荷電圧差が５秒以上継続した場合に実施形態１または２の動作を開始させる。これにより、高圧放電灯やその点灯装置の故障原因となる所定以上の出力電力が長期間継続してしまうことを防止することができる。なお、正負の負荷電圧差が１０Ｖ以内の状態が所定時間以上継続すれば、実施形態１または２の比較選択動作を停止させて、図１３の従来例のように動作させることにより、ちらつきを低減させることができる。

（実施形態８）
本発明の高圧放電灯点灯装置を用いた照明器具の構成例を図１１に示す。図中、ＤＬは高圧放電灯、７は点灯装置の回路を格納した安定器、８は高圧放電灯ＤＬを装着した灯体、９は配線である。これらの照明器具を複数組み合わせて照明システムを構築しても良い。図１１（ａ）、（ｂ）はそれぞれスポットライトに高圧放電灯を用いたトラックライト対応器具、（ｃ）はダウンライトに高圧放電灯を用いた例である。

これらの点灯装置として前述の実施形態１〜７の高圧放電灯点灯装置を用いることで、負荷電圧の正負極性差が大きく異なる異常放電状態でも動作を停止させることなく、所定電力以上が供給されることを防止して、点灯装置の故障や高圧放電灯の寿命短縮を防止することが出来る。なお、上述の変形例１〜３の高圧放電灯点灯装置を用いた場合には、半波放電の改善が可能となる。

１ 極性反転型降圧チョッパ回路（電力供給回路）
２ 制御回路
２１ 負荷電圧検出手段
２２ Ｖ−Ｉ特性テーブル
２３ スイッチング制御手段
２４ 比較選択手段
ＤＬ 高圧放電灯

Claims (10)

1. 直流電源を電力変換して、高圧放電灯に矩形波交流電力を供給する電力供給回路と、前記電力供給回路を制御する制御回路とを備える高圧放電灯点灯装置において、
   前記制御回路は、
   前記高圧放電灯に印加される正負両極性の負荷電圧を検出する負荷電圧検出手段と、
   検出された正負両極性の負荷電圧を比較して正負いずれか一方の極性を選択する比較選択手段と、
   正負両極性の負荷電圧を検出した期間以降の１周期分の負荷電流の制御に、前記比較選択手段により選択された極性の負荷電圧を反映させる制御手段とを有することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
2. 請求項１において、正負両極性の負荷電圧を検出した期間以降の１周期分とは、正負両極性の負荷電圧を読み込み、正負いずれかの極性を選択した直後の１周期分であることを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
3. 請求項１において、前記比較選択手段は、選択された負荷電圧に対応して決定される負荷電流が小さくなる方の極性を選択することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
4. 請求項１において、前記比較選択手段は、負荷電圧の高い方の極性を選択することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記比較選択手段は、正負両極性の負荷電圧が規定値以上の場合に動作することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
6. 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記比較選択手段は、高圧放電灯が始動した後、規定時間に達した後に動作することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
7. 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記比較選択手段は、高圧放電灯の累積点灯時間が規定時間以上になった場合に動作することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
8. 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記比較選択手段は、正負両極性の負荷電圧差が規定値以上の場合に動作することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
9. 請求項８において、前記比較選択手段は、正負両極性の負荷電圧差が規定値以上の状態が規定時間以上継続した場合に動作することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置を具備したことを特徴とする照明器具。

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