JP2011009088A

JP2011009088A - 放電灯点灯装置及びそれを用いた照明装置

Info

Publication number: JP2011009088A
Application number: JP2009151642A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Yamahara; 大輔山原; Naoki Komatsu; 直樹小松
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2011-01-13
Also published as: EP2268109A3; EP2268109A2; CN101938879A

Abstract

【課題】コストを増大することなく放電灯の異常時の負荷電圧が低い領域において負荷電流が増大するのを防ぐことのできる放電灯点灯装置及びそれを用いた照明装置を提供する。
【解決手段】検出回路４の検出結果に応じて駆動信号をスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５に与えて降圧回路１の出力電圧及び極性反転回路２の高周波電圧を各々制御する制御回路５を備え、駆動信号には、降圧回路１のスイッチング素子Ｑ１をオン状態にするオン期間Ｔｏｎの最小値Ｔｏｎｍｉｎ、及び降圧回路１のスイッチング素子Ｑ１をオフ状態にするオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘが設定され、制御回路５は、検出回路４の検出結果に応じて駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを変化させる可変手段５０を有し、可変手段５０は、負荷電圧ＶＬａが小さくなるにつれて駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを大きくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電灯点灯装置及びそれを用いた照明装置に関する。

従来から、水銀ランプやメタルハライドランプ等の高圧放電灯に点灯電力を供給する放電灯点灯装置が知られている。以下、従来の放電灯点灯装置について図面を用いて説明する。この従来の放電灯点灯装置は、図７（ａ）に示すように、直流電源ＤＣから供給される直流電圧を所望の電圧値に降圧して出力する降圧回路１と、降圧回路１の出力電圧を高周波電圧に変換して出力する極性反転回路２と、極性反転回路２からの高周波電圧が印加されて共振作用によって放電灯Ｌａを点灯させる共振回路３と、放電灯Ｌａに供給される負荷電圧ＶＬａ及び負荷電流ＩＬａを検出する検出回路４と、検出回路４の検出結果に応じて降圧回路１及び極性反転回路２を制御する制御回路５とから構成される。

降圧回路１は、直流電源ＤＣの出力端間に接続されるスイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１とコンデンサＣ１との直列回路と、スイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１との接続点に接続されたダイオードＤ１とから成り、制御回路５から供給される駆動信号によってスイッチング素子Ｑ１のオン／オフを切り替えることで直流電源ＤＣからの直流電圧を降圧してコンデンサＣ１の両端間に出力する。

極性反転回路２は、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の直列回路とを並列に接続して成り、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の接続点との間に共振回路３及び放電灯Ｌａが接続されている。尚、降圧回路１のスイッチング素子Ｑ１、及び極性反転回路２のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５は何れも電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）から成る。共振回路３は、パルストランスＰＴの一次巻線Ｎ１と二次巻線Ｎ２との直列回路が放電灯Ｌａと直列に接続されるとともに、パルストランスＰＴの一次巻線Ｎ１と二次巻線Ｎ２との接続点と降圧回路１の低電圧側の出力端との間にコンデンサＣ２及び抵抗Ｒ１の直列回路が接続されて成る。検出回路４は、放電灯Ｌａの両端間に接続され、図示しない抵抗を介して放電灯Ｌａの両端間に印加される負荷電圧ＶＬａ、及び放電灯Ｌａを流れる負荷電流ＩＬａを検出する。

制御回路５は、例えばマイコンから成り、降圧回路１の出力電圧及びインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１を検出するとともに、降圧回路１の出力電圧を所定電圧に維持するようにスイッチング素子Ｑ１のオン／オフを切り換える駆動信号の周波数やデューティ比を制御する。また、極性反転回路２において一方の対のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ５と他方の対のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４とが交互にオン／オフを切り換えるように各スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５に駆動信号を与える。制御回路５は、検出回路４における検出結果を読み取り、検出結果に応じてスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の駆動信号の周波数を適宜変化させることで、放電灯Ｌａの始動及び点灯を制御する。

ここで、降圧回路１のインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１は、コンデンサＣ１によりリプル成分が取り除かれて放電灯Ｌａを流れる負荷電流ＩＬａとなる。そこで、制御回路５では、放電灯Ｌａに適正な負荷電流ＩＬａが流れるようにインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１の目標値を設定し、スイッチング素子Ｑ１に与える駆動信号のオン期間Ｔｏｎ及びオフ期間Ｔｏｆｆを制御する。

一般的に、降圧回路１の動作には、電流臨界モード及び電流連続モードの２つの動作モードが存在する。電流臨界モードは、図９（ａ）に示すように、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１が零になる瞬間に制御回路５がスイッチング素子Ｑ１をオンに切り替える動作モードである。この動作モードにおいては、スイッチング素子Ｑ１におけるスイッチング損失が少ないという特徴がある。一方、電流連続モードは、図９（ｂ）に示すように、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１が零にならないように制御回路５がスイッチング素子Ｑ１のオン／オフを切り替える動作モードである。

放電灯Ｌａの安定点灯時においては、降圧回路１は、スイッチング損失が少ない電流臨界モードで動作することが一般的である。しかしながら、負荷電圧ＶＬａが低い放電灯Ｌａの始動時においては、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１が零になるまでに要する時間が長くなる傾向があり、電流臨界モードでのスイッチング周波数ｆが人間の可聴周波数域に入る虞がある。

上記問題を解決したものが、特許文献１に開示されている。当該特許文献１に開示されている発明に依れば、スイッチング素子Ｑ１に与える駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを設定し、オフ期間Ｔｏｆｆが最大値Ｔｏｆｆｍａｘを超えないようにスイッチング素子Ｑ１を駆動させることで、スイッチング周波数ｆが可聴周波数域に入るのを防いでいる。また、スイッチング素子Ｑ１を確実にオフ状態からオン状態に切り替えるために、オン期間Ｔｏｎの最小値Ｔｏｎｍｉｎを設定している。

一般的に、高圧放電灯は始動して暫くの間は負荷電圧ＶＬａが低く、安定点灯に至るまでは安定点灯時の最大２倍程度の負荷電流ＩＬａを必要とする。そのため、負荷電圧ＶＬａが低い領域においては定電流制御を行う。また、負荷電圧ＶＬａが一定電圧以上に達すると、安定した光出力を得るために定電力制御を行う（図８（ａ）〜（ｃ）参照）。

以下、オン期間Ｔｏｎが最小値Ｔｏｎｍｉｎに到達した際の負荷電圧をＶ０、オフ期間Ｔｏｆｆが最大値Ｔｏｆｆｍａｘに到達した際の負荷電圧をＶ１とし、ＶＬａ≧Ｖ１、Ｖ０＜ＶＬａ＜Ｖ１、ＶＬａ≦Ｖ０の３つの期間におけるスイッチング素子Ｑ１のスイッチング動作について図９を用いて説明する。

ＶＬａ≧Ｖ１の場合、図９（ａ）に示すように、降圧回路１は電流臨界モードで動作する。即ち、制御回路５は、検出回路４で検出される負荷電圧ＶＬａ及び負荷電流ＩＬａに応じてインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１の目標値ＩＰ１を設定し、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１が目標値ＩＰ１に達するとスイッチング素子Ｑ１をオフに切り替え、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１が零に達するとスイッチング素子Ｑ１をオンに切り替えるように制御する。

Ｖ０＜ＶＬａ＜Ｖ１の場合、図９（ｂ）に示すように、降圧回路１は電流連続モードで動作する。即ち、制御回路５は、検出回路４で検出される負荷電流ＩＬａに応じてインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１の目標値ＩＰ２を設定し、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１が目標値ＩＰ２に達するとスイッチング素子Ｑ１をオフに切り替え、その後オフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを経過するとスイッチング素子Ｑ１をオンに切り替えるように制御する。

ここで、放電灯Ｌａが正常な状態であり、また、放電灯Ｌａに対する結線が正常であれば、負荷電圧ＶＬａはＶ０よりも大きく、Ｖ０よりも小さくなることはない。しかしながら、放電灯Ｌａが正しく装着されていない、又は放電灯Ｌａに対して正常に結線されていない等の異常がある場合は、負荷電圧ＶＬａがＶ０よりも小さくなる可能性がある。

ＶＬａ≦Ｖ０の場合、図９（ｃ）に示すように、降圧回路１は電流連続モードで動作する。即ち、制御回路５は、Ｖ０＜ＶＬａ＜Ｖ１の場合と同様に、検出回路４で検出される負荷電流ＩＬａに応じてインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１の目標値ＩＰ２を設定し、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１が目標値ＩＰ２に達するとスイッチング素子Ｑ１をオフに切り替え、その後オフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを経過するとスイッチング素子Ｑ１をオンに切り替えるように制御しようとする。

特表平１０−５１１２２０号公報

しかしながら、上記従来例では、ＶＬａ≦Ｖ０、即ち、負荷電圧ＶＬａがＶ０以下（０〜１０Ｖ）と非常に低い領域では、オン期間Ｔｏｎが最小値Ｔｏｎｍｉｎに達しているために、これ以上オン期間Ｔｏｎを短くすることができず、また、オフ期間Ｔｏｆｆが最大値Ｔｏｆｆｍａｘに達しているために、これ以上オフ期間Ｔｏｆｆを長くすることができない。したがって、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１が目標値ＩＰ２を超えた状態でスイッチング素子Ｑ１のスイッチング動作が行われるため、負荷電流ＩＬａを制御できず、結果として負荷電流ＩＬａが増大するという問題があった（図７（ｂ），図８（ｃ）参照）。このため、負荷電流ＩＬａの増大に耐え得るように回路を構成する部品の大型化又は高性能化を図る必要があり、コストが増大するという問題があった。

上記問題を解決する手段としては、例えば図１０（ａ）に示すように、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１と制御回路５で設定された閾値とを比較する比較器６０と、比較器６０の出力と制御回路５から出力される駆動信号とを乗算する乗算器６１とから成る補助回路６をスイッチング素子Ｑ１と制御回路５との間に設けるものがある。この補助回路６を設けることで、負荷電圧ＶＬａが非常に低い領域においてインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１が閾値以上に増大するのを防ぐことができる。しかしながら、この解決手段では、別途回路を追加する必要があり、また、スイッチング素子Ｑ１駆動用の駆動用ＩＣを用いた場合には、狭パルスにより誤動作するといった不具合が発生する問題がある。

他の解決手段としては、図１０（ｂ）に示すように、制御回路５において、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１が閾値以上の場合に、スイッチング素子Ｑ１にオン信号を出力しないように処理させるものがある。この解決手段では、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１のリプルが大きくなってしまうという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、コストを増大することなく放電灯の異常時の負荷電圧が低い領域において負荷電流が増大するのを防ぐことのできる放電灯点灯装置及びそれを用いた照明装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、少なくともスイッチング素子及びインダクタを具備し直流電源からの直流電圧を降圧して出力する降圧回路と、１乃至複数のスイッチング素子を具備し降圧回路からの出力電圧の極性を周期的に反転させて高周波電圧を出力する極性反転回路と、極性反転回路からの高周波電圧が印加されて共振作用によって放電灯を点灯させる共振回路と、放電灯に供給される負荷電圧及び負荷電流を検出する検出回路と、検出回路の検出結果に応じて降圧回路及び極性反転回路の各スイッチング素子のオン／オフを切り替える駆動信号をスイッチング素子に与えて降圧回路の出力電圧及び極性反転回路の高周波電圧を各々制御する制御回路とを備え、駆動信号には、降圧回路のスイッチング素子をオン状態にするオン期間の最小値、及び降圧回路のスイッチング素子をオフ状態にするオフ期間の最大値が設定され、制御回路は、検出回路の検出結果に応じて駆動信号のオフ期間の最大値を変化させる可変手段を有し、可変手段は、負荷電圧が小さくなるにつれて駆動信号のオフ期間の最大値を大きくすることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、可変手段は、駆動信号のオン期間が最小値である場合にオフ期間の最大値を変化させることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、可変手段は、放電灯の正常時において負荷電圧が始動時から安定点灯時までの過程において取り得る電圧の最小値を下回るとオフ期間の最大値を変化させ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、可変手段は、放電灯の負荷電流が所定の電流値を上回った場合にオフ期間の最大値を変化させることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１項の発明において、駆動信号のオン期間の最小値は、降圧回路のスイッチング素子がオフ状態からオン状態に切り替え可能な程度の大きさに設定されることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか１項の発明において、制御回路は、少なくともマイクロコンピュータから成ることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れか１項に記載の放電灯点灯装置と、放電灯を収納する装置本体とから成ることを特徴とする。

本発明によれば、放電灯の異常時の負荷電圧が低い領域において駆動信号のオフ期間の最大値を大きくすることで負荷電流の増大を防ぐことができる。したがって、従来のように回路を構成する部品の大型化又は高性能化や、別途回路を設ける必要がないので、コストの増大を防ぐことができる。

本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態１を示す図で、（ａ）は回路図で、（ｂ）はタイムチャート図である。同上の負荷電圧と各種パラメータとの相関図である。本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態２における負荷電圧と各種パラメータとの相関図である。同上の負荷電圧の立ち上がり特性を示す図である。本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態３における負荷電圧と各種パラメータとの相関図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る照明装置の実施形態を示す図である。従来の放電灯点灯装置を示す図で、（ａ）は回路図で、（ｂ）は負荷電圧と負荷電流との相関図である。（ａ）〜（ｃ）は、同上の負荷電圧と各種パラメータとの相関図である。（ａ）〜（ｃ）は、同上のタイムチャート図である。（ａ），（ｂ）は、同上の有する課題の一般的な解決策の一例を示す図である。

（実施形態１）
以下、本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態１について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は従来例と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図１（ａ）に示すように、検出回路４の検出結果に応じて駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを変化させる可変手段５０を制御回路５に設けたことに特徴がある。

以下、本実施形態の主要な動作について図面を用いて説明する。図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＶＬａ≧Ｖ１の場合、及びＶ０＜ＶＬａ＜Ｖ１の場合は、それぞれ従来例と同様の制御が行われる。尚、本実施形態の制御回路５では、電流臨界モードにおいて、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１を検出し損なう等の原因によってスイッチング素子Ｑ１をオフからオンに切り替えるタイミングが遅延した場合の保護機能として、負荷電圧ＶＬａの増大に伴って駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを小さくするように設定している。このように設定することで、何らかの原因でスイッチング素子Ｑ１をオフからオンに切り替えるタイミングが遅延した場合でも、実際の駆動信号のスイッチング周波数ｆよりも若干小さい周波数でスイッチング動作を行うことができる。而して、インダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１の供給が停止する期間を極力短くすることができ、放電灯Ｌａが立ち消えする可能性を低くすることができる。

ＶＬａ≦Ｖ０の場合、即ち、放電灯Ｌａの接続や配線に異常が発生して負荷電圧ＶＬａが低い領域に入り、駆動信号のオン期間Ｔｏｎが最小値Ｔｏｎｍｉｎに達すると、従来例では、駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆが最大値Ｔｏｆｆｍａｘに達しているために負荷電流ＩＬａを制御できず、結果として負荷電流ＩＬａが増大してしまう。一方、本実施形態では、駆動信号のオン期間Ｔｏｎが最小値Ｔｏｎｍｉｎに達すると、可変手段５０が駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを変化させる。具体的には、負荷電圧ＶＬａが小さくなるにつれて駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘが大きくなるように制御する。

したがって、駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆを長くしてインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１を小さくすることができるので、結果として負荷電流ＩＬａを許容される負荷電流ＩＬａの最大値Ｉｍａｘ以下に抑えることができる（図１（ｂ）参照）。負荷電流ＩＬａの最大値Ｉｍａｘは、例えば回路を構成する部品の定格から適宜決定する。実際には、遅延等によりインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１の制御が遅れて負荷電流ＩＬａが大きくなってしまう虞があるので、駆動信号のオン期間Ｔｏｎが最小値Ｔｏｎｍｉｎに達する近傍から駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを変化させるように制御するのが望ましい。尚、駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘが大きくなるように制御すると、スイッチング周波数ｆが可聴周波数域に入るが、放電灯Ｌａの始動後に負荷電圧ＶＬａが時間と共に上昇し、スイッチング周波数ｆが可聴周波数域に入る期間は短いので、実際の使用時には殆ど問題とならない。また、本実施形態では、駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを線形に変化させているが、例えば非線形又はステップ状に変化させても構わない。

上述のように、放電灯Ｌａ異常時の負荷電圧ＶＬａが低い領域において駆動信号のオン期間Ｔｏｎが最小値Ｔｏｎｍｉｎに達した場合でも、駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを大きくすることで負荷電流ＩＬａの増大を防ぐことができる。したがって、従来のように回路を構成する部品の大型化又は高性能化や、別途回路を設ける必要がないので、コストの増大を防ぐことができる。

（実施形態２）
以下、本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態２について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、可変手段５０が、放電灯Ｌａの正常時において負荷電圧ＶＬａが始動時から安定点灯時までの過程において取り得る電圧の最小値Ｖｍｉｎを負荷電圧ＶＬａが下回るとオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを変化させることに特徴がある。

通常、図４に示すように、放電灯Ｌａの装着や配線等が正常であれば負荷電圧ＶＬａがＶｍｉｎ（約１８Ｖ）を下回ることは無い。また、この最小値Ｖｍｉｎは放電灯Ｌａの種類が同じであれば概ね一定である。したがって、本実施形態では、放電灯Ｌａの正常時において取り得る負荷電圧ＶＬａの最小値Ｖｍｉｎを下回る範囲で駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを変化させている。具体的には、実施形態１と同様に、負荷電圧ＶＬａが小さくなるにつれて駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘが大きくなるように制御する。

したがって、駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆを長くしてインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１を小さくすることができるので、結果として負荷電流ＩＬａを許容される負荷電流ＩＬａの最大値Ｉｍａｘ以下に抑えることができる（図３（ｃ）参照）。負荷電流ＩＬａの最大値Ｉｍａｘは、例えば回路を構成する部品の定格から適宜決定する。実際には、遅延等によりインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１の制御が遅れて負荷電流ＩＬａが大きくなってしまう虞があるので、負荷電圧ＶＬａが最小値Ｖｍｉｎに達する近傍から駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを変化させるように制御するのが望ましい。また、本実施形態では、実施形態１と同様に駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを線形に変化させているが、例えば非線形又はステップ状に変化させても構わない。

上述のように、放電灯Ｌａ異常時の負荷電圧ＶＬａが低い領域において放電灯Ｌａの正常時において負荷電圧ＶＬａが始動時から安定点灯時までの過程において取り得る電圧の最小値Ｖｍｉｎに負荷電圧ＶＬａを下回った場合でも、駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを大きくすることで負荷電流ＩＬａの増大を防ぐことができる。したがって、従来のように回路を構成する部品の大型化又は高性能化や、別途回路を設ける必要がないので、コストの増大を防ぐことができる。

（実施形態３）
以下、本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態３について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、可変手段５０が、放電灯Ｌａの負荷電流ＩＬａが所定の電流値Ｉｒを上回った場合にオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを変化させることに特徴がある。具体的には、実施形態１と同様に、負荷電圧ＶＬａが小さくなるにつれて駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘが大きくなるように制御する。

したがって、駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆを長くしてインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１を小さくすることができるので、結果として負荷電流ＩＬａを所定の電流値Ｉｒ以下に抑えることができる（図５（ｃ）参照）。所定の電流値Ｉｒは、例えば回路を構成する部品の定格から適宜決定する。実際には、遅延等によりインダクタＬ１を流れる電流ＩＬ１の制御が遅れて負荷電流ＩＬａが大きくなってしまう虞があるので、負荷電流ＩＬａが所定の電流値Ｉｒに達する近傍から駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを変化させるように制御するのが望ましい。また、本実施形態では、実施形態１と同様に駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを線形に変化させているが、例えば非線形又はステップ状に変化させても構わない。

上述のように、放電灯Ｌａ異常時の負荷電圧ＶＬａが低い領域において負荷電流ＩＬａが所定の電流値Ｉｒを上回った場合でも、駆動信号のオフ期間Ｔｏｆｆの最大値Ｔｏｆｆｍａｘを大きくすることで負荷電流ＩＬａの増大を防ぐことができる。したがって、従来のように回路を構成する部品の大型化又は高性能化や、別途回路を設ける必要がないので、コストの増大を防ぐことができる。

尚、上記各実施形態の放電灯点灯装置を図６（ａ）〜（ｃ）に示すような照明装置に設けることができる。図６（ａ）は放電灯点灯装置をダウンライトに適用した例を示し、図６（ｂ），（ｃ）は放電灯点灯装置をスポットライトに適用した例を示す。また、各図において、Ａは放電灯点灯装置、Ｂは放電灯Ｌａを収納した装置本体、Ｃは放電灯が装着されるソケット（図示せず）と放電灯点灯装置とを電気的に接続する配線を示す。また、複数の上記照明装置と、外部電源から各照明装置に電力を供給する経路に設けられて各照明装置を一括して制御する、又は個別に制御する制御装置とを備えた照明システムを実現することもできる。

１降圧回路
２極性反転回路
３共振回路
４検出回路
５制御回路
５０可変手段
Ｌ１インダクタ
Ｌａ放電灯
Ｑ１〜Ｑ５スイッチング素子

Claims

少なくともスイッチング素子及びインダクタを具備し直流電源からの直流電圧を降圧して出力する降圧回路と、１乃至複数のスイッチング素子を具備し降圧回路からの出力電圧の極性を周期的に反転させて高周波電圧を出力する極性反転回路と、極性反転回路からの高周波電圧が印加されて共振作用によって放電灯を点灯させる共振回路と、放電灯に供給される負荷電圧及び負荷電流を検出する検出回路と、検出回路の検出結果に応じて降圧回路及び極性反転回路の各スイッチング素子のオン／オフを切り替える駆動信号をスイッチング素子に与えて降圧回路の出力電圧及び極性反転回路の高周波電圧を各々制御する制御回路とを備え、駆動信号には、降圧回路のスイッチング素子をオン状態にするオン期間の最小値、及び降圧回路のスイッチング素子をオフ状態にするオフ期間の最大値が設定され、制御回路は、検出回路の検出結果に応じて駆動信号のオフ期間の最大値を変化させる可変手段を有し、可変手段は、負荷電圧が小さくなるにつれて駆動信号のオフ期間の最大値を大きくすることを特徴とする放電灯点灯装置。
前記可変手段は、駆動信号のオン期間が最小値である場合にオフ期間の最大値を変化させることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
前記可変手段は、放電灯の正常時において負荷電圧が始動時から安定点灯時までの過程において取り得る電圧の最小値を下回るとオフ期間の最大値を変化させることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
前記可変手段は、放電灯の負荷電流が所定の電流値を上回った場合にオフ期間の最大値を変化させることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
前記駆動信号のオン期間の最小値は、降圧回路のスイッチング素子がオフ状態からオン状態に切り替え可能な程度の大きさに設定されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
前記制御回路は、少なくともマイクロコンピュータから成ることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
請求項１乃至６の何れか１項に記載の放電灯点灯装置と、放電灯を収納する装置本体とから成ることを特徴とする照明装置。