JP3918151B2 - 放電灯点灯回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯回路に関し、特に、放電灯点灯回路の駆動トランスに用いる半導体スイッチング素子の破壊を防止する保護回路を備えた放電灯点灯回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種のスキャナや、その他の照明に用いられる放電灯、特に希ガス放電灯は、直流電源をスイッチングして得た高周波電圧により点灯される場合が多い。そのためにスイッチング時のトランスのインダクタンスと浮遊容量との共振回路によりトランスに誘起される電圧波形が振動し、駆動用の半導体に加わる電圧とトランスの二次側電圧が上昇する。特に、希ガス放電灯が接続されていない時や希ガス放電灯が点灯しない時には、軽負荷なので、トランスの一次側電圧が更に上昇して駆動用の半導体が破壊されると共に、トランスの二次側電圧も更に上昇して始動電圧と同等の高電圧が持続して発生し、トランスが絶縁破壊される場合があり問題である。
【0003】
前記問題点を解決する手段として、例えば特開平10−41081号公報に開示されている放電灯点灯装置がある。該放電灯点灯装置は、共振を利用したパルス発生によるパルス点灯と電源電圧を安定化して蛍光ランプの輝度を安定化し、蛍光ランプの非接続時や不点灯時の保護手段を備えるインバータを用いた放電灯点灯装置である。前記保護手段は、前記ランプ電流検知手段により前記放電灯を流れる電流を検知し、放電灯の非接続時または不点灯時に前記スイッチング素子の駆動を停止するように作用する。
【0004】
図5は、前記従来の放電灯点灯装置の回路図である。電源電圧Vinを出力する直流電源1の両極に1石式電圧共振型インバータからなる放電灯点灯装置が接続されている。放電灯(以下、蛍光ランプ2と称す)は、内部に放電用ガスとしてキセノン等の希ガスを封入して、ガラス管の内壁に蛍光体膜を形成した構造の蛍光ランプである。この蛍光ランプ2の点灯時の等価回路は、抵抗と電極間容量の直列回路として表すことが出来る。図5において、1石式電圧共振型インバータ(以下、インバータという)は、1次巻線11pと2次巻線11sを備えた昇圧比Nの昇圧トランス11と、1次巻線11pに接続されたスイッチング素子12(パワーMOSFET)と並列に接続された共振コンデンサ13およびスイッチング制御回路3から構成されている。昇圧トランス11の2次巻線11s、即ち、インバータの出力に蛍光ランプ2の一対の電極2a,2bが接続されている。
【0005】
昇圧トランス11の1次側には、1次インダクタンス(1次巻線11pのインダクタンス)及び共振コンデンサ13の容量と、スイッチング素子12の出力容量Coss(図示せず)と、蛍光ランプ2の電極間容量Cs(図示せず)を1次側に変換した容量の和により直列共振回路が構成されている。また、この直列共振回路の共振周期は、スイッチング素子12のオフ時間Toffよりも小さくなるように設定されている。なお、オフ時間Toffは常に一定に制御する。スイッチング素子12のゲート端子には、電圧共振型インバータ用のスイッチング制御IC4と複数の抵抗及びコンデンサで構成されるスイッチング制御回路3が接続され、スイッチング制御IC4の出力端子4Bから出力されるスイッチング制御信号によりスイッチング素子12が駆動され、インバータが動作する。スイッチング制御回路3には、直流電源1の電源電圧Vinを検出する電圧検出回路5が接続されている。
【0006】
次に、図5のランプ電流検知回路6と保護回路(スイッチング制御IC4の中に設けられたコンパレータCOMP)の構成と動作を説明する。図5のランプ電流検知回路6は、コンデンサ41に流れるランプ電流を、コンデンサ42を介して抵抗43に流すことにより、電圧に変換して検出し、この電圧をダイオード44とコンデンサ45により整流・平滑して抵抗46及び47によって分圧し、トランジスタ48のベースに入力している。トランジスタ48のコレクタ、即ち出力端子6Aには抵抗49及びコンデンサ50が接続されており、抵抗49の他端を直流電源1に接続することによりトランジスタ48のコレクタに電圧を供給している。ランプ電流がゼロの時、トランジスタ48はベース電圧がゼロであるためオフ状態である。この為に直流電源1から抵抗49を介してコンデンサ50が充電されて出力端6Aの電圧は次第に上昇し、抵抗49及びコンデンサ50の値で決まる遅延時間Td(例えば5秒)を経過すると出力端子6Aの電圧は電源電圧Vinに等しくなる。一方ランプ電流が流れている時は、トランジスタ48はベースに電圧が印加されているためオン状態となり、出力端子6Aの電圧はゼロになる。
【0007】
保護回路はスイッチング制御IC4の中に設けられたコンパレータCOMPからなり、コンパレータCOMPの非反転入力端子は、ランプ電流検知回路6の出力端子6Aに接続されており、反転入力端子には基準電圧が入力されている。なお基準電圧は電源電圧Vinよりも小さい。コンパレータCOMPの出力はドライバDBに接続されており、ドライバDBは次のように制御されている。即ちコンパレータCOMPの非反転入力端子の電圧が基準電圧以上になると出力がハイレベルとなってドライバDBの動作を停止し、スイッチング制御信号はローレベルに保持され、インバータの動作は停止する。一方、非反転入力端子の電圧が基準電圧以下のときは、 コンパレータCOMPの出力はローレベルになり、ドライバDBの動作には影響を与えず、インバータは通常の動作をする。
【0008】
次にランプ電流の有無による回路動作の変化について説明する。図5において、 蛍光ランプ2が接続されていない、または点灯しない時はランプ電流がゼロであるため、遅延時間Tdを経過するとランプ電流検知回路6の出力端子6Aの電圧、即ちコンパレータCOMPの非反転入力端子の電圧は電源電圧Vinに等しくなる。従ってコンパレータCOMPの出力は停止する。なお、蛍光ランプ2が接続されている時、電源投入時には蛍光ランプ2が点灯していないためランプ電流はゼロであるが、ランプ電流検知回路6の遅延時間Tdのために、電源投入直後にドライバDBの動作が停止することはなく、遅延時間Td以内に蛍光ランプ2が点灯すればインバータは通常の動作をする。即ち正常な動作状態でランプ電流が流れている時は、ランプ電流検知回路6の出力端子6Aの電圧、即ちコンパレータCOMPの非反転入力端子の電圧はゼロになる。従ってコンパレータCOMPの出力はローレベルとなり、インバータは通常の動作をする。
【0009】
図6は、前記図5のスイッチング素子12のソース端子Sとドレイン端子D間の電圧VFとインバータの出力電圧VINVを示す図であって、図6(a)は蛍光ランプ2が正常点灯時の図、図6(b)は蛍光ランプ2が非接続時または不点灯時の図である。横軸は時間、縦軸はスイッチング素子12のソース端子Sとドレイン端子D間の電圧VFとインバータの出力電圧VINVである。又、符号TSは、一周期の時間、Toffは、スイッチング素子12のオフ時間である。図6(a)において、蛍光ランプ2が正常に点灯している時に、電圧VF、出力電圧VINVは、点A及び点Bにおいてそれぞれ約200V、約2000Vである。一方、図6(b)において、蛍光ランプ2が非接続時または不点灯時に、電圧VF、出力電圧VINVは、点A及び点Bにおいてそれぞれ約500V、約5000Vである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特開平10−41081号公報に開示されている放電灯点灯装置では、以下のような問題点がある。即ち、図6に示したように、蛍光ランプ2が非接続時または不点灯時に、電圧VF、出力電圧VINVは、点A及び点Bにおいてそれぞれ約500V、約5000V迄上昇してスイッチング素子12の耐圧を超える。その結果、前記スイッチング素子12は破壊される恐れがある。このため、破壊を防止する手段として、蛍光ランプ2が非接続時または不点灯時に前記スイッチング素子12の駆動を一定時間(5秒)後に停止するようにしているが、係る一定時間の間は、スイッチング素子12及び昇圧トランス11には高電圧のストレスが加わっており、スイッチング素子12及び昇圧トランス11に絶縁破壊、絶縁不良が生じる場合がある。
【0011】
本発明は係る問題を解決して希ガス放電灯の非接続時または不点灯時に回路の破損を防止する保護回路を備えた放電灯点灯回路を提供することを目的としてなされたものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために請求項1記載の放電灯点灯回路では、直流電源から流入する電流をオン、オフするスイッチング素子と、該スイッチング素子に直列に一次巻線が接続されたトランスとを有するとともに放電灯を点灯するパルス信号を発する駆動手段と、前記放電灯が、短絡、不点灯時に前記駆動手段を保護する短絡保護手段及び不点灯保護手段と、該短絡保護手段及び不点灯保護手段からの信号により前記駆動手段を制御する制御手段を具備し、前記不点灯保護手段は、前記放電灯に流れる管電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段の検出結果により作動して前記放電灯に流れる管電流を変化させる電流変化手段及び最小電流検出手段を備えており、前記電流検出手段による検出の結果、前記電流変化手段は、前記管電流が流れない間は、前記駆動手段に流れる電流を前記管電流が定格電流となる時の電流以下に制限する信号を前記制御手段に送出し、前記管電流が流れた後は、前記管電流が前記定格電流になるまで、前記駆動手段に流れる電流を順次増加する信号を前記制御手段に送出するとともに、前記最小電流検出手段は、前記管電流が流れない状態が所定時間継続後、前記駆動手段を停止する信号を前記制御手段に送出することを特徴とする。
【0014】
また、第2の解決手段は、請求項1に記載の放電灯点灯回路において、前記電流変化手段は、前記管電流が流れた後は、前記管電流が前記定格電流となるまで、前記制御手段から前記駆動手段に発せられるパルス信号のデューティ比又は及び周波数を、前記駆動手段に流れる電流を増加するように変化させる信号を前記制御手段に送出することを特徴とする。
【0015】
また、第3の解決手段は、請求項1に記載の放電灯点灯回路において、前記電流検出手段は、前記トランスの二次巻線と前記放電灯に直列に接続された抵抗器の両端の交流電圧を直流電圧に変換する手段により構成されていることを特徴とする。
【0016】
また、第4の解決手段は、請求項1に記載の放電灯点灯回路において、前記短絡保護手段は、最大電流検出手段を備えており、該最大電流検出手段は、前記電流検出手段による検出の結果、前記管電流が予め定められた電流値を超えた時、前記駆動手段を停止する信号を前記制御手段に送出することを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の放電灯点灯回路の実施形態を示すブロック図である。以下、図1の構成を説明する。図1の放電灯点灯回路は、制御手段52、駆動手段60、放電灯L、電流検出手段51、電流変化手段53、最小電流検出手段54、最大電流検出手段55を備える。放電灯Lは例えば蛍光ランプや、キセノンランプなどの希ガス放電灯である。前記駆動手段60は、例えば、直流電源から流入する電流をオン、オフするスイッチング素子と、該スイッチング素子に直列に一次巻線が接続されたトランスで構成される。放電灯に流れる管電流を検出する電流検出手段51、該電流検出手段51の検出結果により作動して、前記放電灯に流れる管電流を変化させる電流変化手段53、及び管電流が流れない状態が所定時間Td継続後に作動する最小電流検出手段54によって不点灯保護手段57が構成される。また、最大電流検出手段55、電流検出手段51によって短絡保護手段56が構成される。制御手段52の出力端子aは、駆動手段60の入力端子bに接続され、該駆動手段60の出力端子cは、放電灯Lの端子dに接続されている。該放電灯Lの端子eは、そこに流れる管電流を検出する電流検出手段51の入力端子sに接続され、該電流検出手段51の出力端子fは、電流変化手段53、最小電流検出手段54、最大電流検出手段55の、それぞれの入力端子g、h、iに接続されている。電流変化手段53、最小電流検出手段54、最大電流検出手段55の出力端子j、k、mは、制御手段52の入力端子q、p、nにそれぞれ接続されている。
【0018】
図1における動作について図2を参照しながら説明する。図2は、不点灯保護手段57の説明図であって、図2(a)では、縦軸は駆動手段60に流れる電流Id、横軸は管電流ILであり、図2(b)では縦軸は駆動手段60に流れる電流Id、横軸は時間を示している。図2(a)は放電灯Lが正常に点灯された時、図2(b)は、放電灯Lが非接続時または不点灯時の図である。なお、図2において、符号イ、ロは、図5に示した従来例と本発明の実施形態の、それぞれの動作時の説明図である。制御手段52は、図示していない電源が投入されると、予め定められた周期のパルス信号が出力端子aに出力され、駆動手段60により放電灯Lに所定の電圧が印加される。放電灯Lの点灯時には管電流ILが流れないので、電流検出手段51の出力はゼロである。その結果、前記放電灯Lに流れる管電流ILを変化させる電流変化手段53と共に最小電流検出手段54が作動する。
【0019】
まず、放電灯Lが正常に点灯される場合について図2(a)により説明する。電源が投入された時、放電灯Lに管電流ILが流れない間、電流検出手段51の出力がゼロである。その結果、電流変化手段53からは、制御手段52の入力端子qに電流検出手段51の出力がゼロである信号が送出される。制御手段52は、係る信号を受け、図2(a)に符号ロに示す特性のように、前記駆動手段60に流れる電流Idを、放電灯Lに流れる管電流ILが定格電流IL1となる時の電流Id0以下に制限する周期のパルス信号が、制御手段52から駆動手段60に出力される。該駆動手段60の出力によって放電灯Lが点灯して管電流が流れると前記電流検出手段51の出力がゼロでなくなり、その結果、電流変化手段53からは、制御手段52に対して電流検出手段51の出力に応じた管電流を放電灯Lに流すように信号が送出される。電流変化手段53からは、放電灯Lに流れる管電流ILが定格電流IL1になるまで前記駆動手段60に流れる電流Id、即ち放電灯Lに流れる管電流ILを順次増加するように前記制御手段52に信号が送られる。管電流ILが所定の値IL1に達すると放電灯Lは定格値で点灯され、電流変化手段53の作用が停止される。
【0020】
前述のように、駆動手段60に流れる電流Idは、点灯時には前記放電灯Lが正常に点灯する程度の少ない管電流ILに相当する電流Id1である。その結果、例えばスイッチング素子に直列に一次巻線が接続されたトランスからなる駆動手段60は、従来の実施形態の符号イで示すように最初から一定の大電流Id0を駆動手段60に流す場合に比べて、管電流ILが所定の値IL1に達する迄、駆動手段60に流れる電流Idを少ない値にできる。その結果、スイッチング素子のオン、オフ時に発生する電圧を低く抑えられる。
【0021】
次に放電灯Lが短絡している場合について説明する。電源が投入され、放電灯Lが短絡している場合には大きな電流が流れ、電流検出手段51の検出結果が所定の電流値以上になる。その結果、最大電流検出手段55が作動して短絡保護手段56が以下のように作用する。最大電流検出手段55からは、放電灯Lの点灯時に管電流ILが所定の値以上になると制御手段52の入力端子nに信号が送出される。係る信号を受けると駆動手段60に送出するパルス信号が制御手段52により停止される。その結果、駆動手段60はランプの短絡による過大電流から保護される。
【0022】
次に放電灯Lが切れているか、或は放電灯Lが駆動手段60に接続されていない場合について図2(b)により説明する。放電灯Lが切れているか、或は放電灯Lが駆動手段60に接続されていないので、管電流ILは流れず、電流検出手段51の検出の結果、管電流ILが流れない状態が所定時間Td継続後に最小電流検出手段54が作動し、制御手段52の入力端子pに信号Tが送出される。係る信号を受けると、駆動手段60に発せられるパルス信号が制御手段52により停止される。その結果、スイッチング素子及び直列に接続されたトランスのダメージがなくなる。
【0023】
図3は、前記図1で示した放電灯点灯回路の実施形態を示す図である。以下、図3の構成について説明する。なお、図3において、図1と同一箇所には同一符号を附してその説明を省略する。図3で使用する前記制御手段52に相当するのは、例えばTK75020M(商品名)などのLSIである。( 以下、LSI、TK75020Mを制御回路52と呼ぶ。) 該LSIの各端子の機能は、図1に示した制御手段52の各端子と、以下のように対応している。即ち、端子OVPは端子n、pと、端子E/Aは端子qと、端子DRVは端子aと、それぞれ対応した作用をする。又、端子C/Lは、スイッチング手段であるFET58に流れる電流Idが電圧に変換されて印加される。係る電圧は、前記端子DRVに所定のパルス信号を出力するように作用する。即ち、放電灯Lがオフしている時間を一定として、オンしている時間を可変とするように、前記パルス信号のデューティ比又は及び周波数を変えて制御回路52の端子DRVから出力される。又、端子VCCには直流電圧Vが印加され、端子GNDは接地されている。
【0024】
駆動手段60は、FET58、トランスT、抵抗器R9から構成され、図示していない電圧VDCの直流電源には、トランスTの端子イが接続されている。前記直流電源から流入する電流Idをオン、オフするFET58のドレイン端子DにはトランスTの一次巻線n1の端子ロが接続されている。更に又、FET58のソース端子Sは抵抗器R9を介して接地されている。該抵抗器R9の両端の電圧は、抵抗器R12、R13で分圧され、抵抗器R7を介して制御回路52の端子C/Lに接続されている。なお、前記端子C/LはコンデンサC1により接地され、フィルタリング処理がされる。又、FET58のゲート端子Gは、制御回路52の端子DRVから抵抗器R1を介して接続され、前述したパルス信号が印加されている。トランスTの2次巻線n2の一端ハは、放電灯Lの一端ホに、他端ニは、抵抗器R10の一端に接続されると共に、接地されている。
【0025】
電流検出手段51は、前記抵抗器R10、抵抗器R14、ダイオードD2、コンデンサC3で構成され、前記トランスの二次巻線n2と放電灯Lに直列に接続された抵抗器R10の両端の交流電圧は直流電圧に変換される。また、最大電流検出手段55はダイオードD3で構成されている。前記電流検出手段51を構成する抵抗器R10の他端は、放電灯Lの他端チ及び抵抗器R14の一端に接続されている。該抵抗器R14の他端は、ダイオードD2、D3のアノード端子に接続されていて、該ダイオードD3のカソード端子は、制御回路52の端子OVPに接続されている。又、ダイオードD2のカソード端子は、抵抗器R11、R16、コンデンサC3の他端に接続されている。
【0026】
電流変化手段53は、以下のような構成である。即ち、前記ダイオードD2のカソード端子に接続された抵抗器R11の他端がベース端子Bに接続されているトランジスタTR1を備え、該トランジスタTR1のコレクタ端子Cは抵抗器R6の一端が接続され、エミッタ端子Eは接地されている。又、前記ベース端子Bは、抵抗器R8及びコンデンサC2により接地されている。抵抗器R6の他端はダイオードD1のアノード端子と抵抗器R5の一端が接続されている。ダイオードD1のカソード端子は、抵抗器R2、R3の一端に接続されていて、抵抗器R3の他端は抵抗器R4を介して接地され、抵抗器R2、R5の他端は直流電源VDCに接続されている。抵抗器R3、R4の接続点は制御回路52の端子E/Aに接続されている。
【0027】
最小電流検出手段54は、以下のような構成である。即ち、前記ダイオードD2のカソード端子に接続された抵抗器R16の他端がベース端子Bに接続されているトランジスタTR2を備え、該トランジスタTR2のコレクタ端子Cは抵抗器R15の一端が接続され、抵抗器R15の他端は電圧Vが印加され、エミッタ端子Eは接地されている。又、前記ベース端子Bは、抵抗器R17により接地されている。又、トランジスタTR2のコレクタ端子Cは更に抵抗器R18とコンデンサC4の一端が接続され、コンデンサC4の他端は接地されている。抵抗器R18の他端は前記ダイオードD3のカソード端子に接続されると共に、制御回路52の端子OVPに接続されている。この結果、最大電流検出手段55と最小電流検出手段54とはいずれか一方のみが動作する。なお、制御回路52の端子OVPの入力インピーダンスは充分に高く、抵抗器R15とコンデンサC4の時定数は、前述した最小電流検出手段54の作動時間Tdを決定する値に決定してある。
【0028】
次に、前記図3に示した放電灯点灯回路の駆動手段60、電流検出手段51、電流変化手段53、最小電流検出手段54、最大電流検出手段55の動作について以下に説明する。駆動手段60はFET58とトランスTで構成され、FET58のゲート端子Gに電圧が印加されている間、導通され、トランスTの一次巻線n1に電流を流す。トランスTは昇圧トランスであって、1次巻線n1と2次巻線n2との比で電圧が昇圧されて放電灯Lに管電流ILが供給される。電流検出手段51では、放電灯Lが点灯して管電流ILが流れると、前記トランスの二次巻線n2と放電灯Lに直列に接続された抵抗器R10の両端の交流電圧がダイオードD2、コンデンサC3及びダイオードD3により、それぞれ直流電圧に変換される。
【0029】
電流変化手段53では、点灯時に前記電流検出手段51によって管電流ILが検出されないと、トランジスタTR1は導通されずダイオードD1が導通され、抵抗器R5、R6の接続点の電位が上昇すると共に、制御回路52の端子E/Aの電位も上昇する。抵抗器R2、R3、R4、R5及び電圧VDCによって定まる制御回路52の端子E/Aの電位は、放電灯Lが正常に点灯可能な程度の少ない管電流ILを流すようなパルス信号を制御回路52の端子DRVから送出するように設定されている。
【0030】
前記のようにして管電流ILが流れ、その値が電流検出手段51によって検出されると、トランジスタTR1が導通され、抵抗器R5、R6の接続点の電位が低下すると共に、制御回路52の端子E/Aの電位も低下する。電流変化手段53からは、放電灯Lに流れる管電流ILが定格電流IL1になるまで前記駆動手段60に流れる電流Id、即ち放電灯Lに流れる管電流ILを順次増加するように前記制御回路52に信号が送出される。管電流ILが所定の値IL1まで達するとダイオードD1が非導通になり、放電灯Lは定格値で点灯されて電流変化手段53の作用は停止される。
【0031】
最小電流検出手段54は、放電灯Lが切れているか、或は放電灯Lが駆動手段60に接続されていない時に作動する。即ち、電源が投入され、電流検出手段51の出力(ダイオードD2のカソード電圧)がゼロであると、トランジスタTR2が非導通となり、R15とコンデンサC4及び直流電圧Vで定まる時間でコンデンサC4の電位が上昇して、所定時間Td後に所定の値となる。制御回路52は、その入力端子OVP(図1における制御手段52の入力端子pに対応する)の電圧が上記所定の値になった時に作動する図示していない比較回路を有していて、該比較回路が作動すると駆動手段60に発せられるパルス信号が停止される。その結果、スイッチング素子及び直列に接続されたトランスのダメージがなくなる。なお、前記制御回路52に内蔵される比較回路は、制御回路52に内蔵されていない時には個別の比較回路を付加して、最小電流検出手段54の出力、即ちコンデンサC4の両端の電圧を当該個別の比較回路の一方の入力端子に接続し、他方の入力端子に接続した基準電圧と比較して、当該比較回路の出力により駆動手段60に発せられるパルス信号を停止させる回路構成でもよい。
【0032】
最大電流検出手段55は、放電灯Lが短絡している時に作動する。電源が投入され、電流検出手段51の検出結果、抵抗器R14とダイオードD2のアノード端子が所定の値以上になると最大電流検出手段55であるダイオードD3が導通され、制御回路52の入力端子OVPに信号が送出される。係る信号を受けると、駆動手段60に発せられるパルス信号は制御回路52により停止される。その結果、駆動手段60はランプの短絡による過大電流から保護される。なお、係る場合、前記最小電流検出手段54はトランジスタTR2が導通され、その出力抵抗器R18の一端は接地されているので、ダイオードD3のカソード端子に接続されている出力抵抗器R18には信号が送出されていない。
【0033】
図4は、図3のFET58のソース端子Sとドレイン端子D間の電圧VFとトランスTの2次巻線n2の両端ハ、ニの電圧VINVを示す図であって、図(a)は放電灯Lが正常点灯時の図、図4(b)は放電灯Lが非接続時または不点灯時の図である。横軸は時間、縦軸はFET58のソース端子Sとドレイン端子D間の電圧VFとトランスTの2次巻線n2の両端ハ、ニの電圧VINVである。又、符号TSは、一周期の時間、Toffは、FET58のオフ時間である。図4(a)において、放電灯Lが正常に点灯している時に、電圧VF、出力電圧VINVは、点A及び点Bにおいてそれぞれ約200V、約2000Vである。一方、図4(b)において、放電灯Lが非接続時または不点灯時に、電圧VF、出力電圧VINVは、点A及び点Bにおいてそれぞれ約400V、約4000Vである。図4(b)においては、図6(b)に比べて4/5倍の値に減少している。前記図4(b)における電圧VF、出力電圧VINVの電圧の値は、FET58に流れる電流に比例する。従って、点A及び点Bでの電圧は、図3で示した電流変化手段53の抵抗器R5の値、即ち、制御回路52の端子E/Aの電位を変化して、FET58のゲート端子Gに印加されるパルス信号のデューティ比又は及び周波数を変えてFET58に流れる電流を変化し、電圧VF、出力電圧VINVの電圧の値を変化することができる。係る調整は抵抗器R5の値を調整して前記図4(b)以外の値にも簡単に変更できる。
【0034】
【発明の効果】
本発明の放電灯点灯回路によれば、放電灯に流れる管電流を変化させる電流変化手段を有する不点灯保護手段を具備し、放電灯に管電流が流れない間は駆動手段に流れる電流を管電流が定格電流となる時の電流以下に制限する。その結果、放電灯が、不点灯、または接続されていない時に、駆動手段に流れる電流が少なく押さえられ、駆動手段の遮断時に発生する電圧の値を制限できる。また、放電灯に管電流が流れない状態が所定時間継続後に駆動手段に発せられるパルス信号を停止することにより、駆動手段の損傷が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の放電灯点灯回路の実施形態を示すブロック図である。
【図2】本発明の放電灯点灯回路の実施形態における不点灯保護手段の説明図であって、図2(a)は放電灯が正常に点灯された時、図2(b)は、放電灯が非接続時または不点灯時の図である。
【図3】本発明における放電灯点灯回路の実施形態の図である。
【図4】図3のFETのソース端子とドレイン端子間の電圧と、トランスの2次巻線n2の両端の電圧を示す図であって、図(a)、(b)は、それぞれ放電灯が正常点灯時及び非接続時または不点灯時の図である。
【図5】従来の放電灯点灯装置の回路図である。
【図6】図5のスイッチング素子のソース端子とドレイン端子間の電圧とインバータの出力電圧を示す図であって、図6(a)、図6(b)は、それぞれ蛍光ランプが正常に点灯している時の図、非接続時または不点灯時の図である。
【符号の説明】
51 電流検出手段
52 制御手段(制御回路)
53 電流変化手段
54 最小電流検出手段
55 最大電流検出手段
56 短絡保護手段
57 不点灯保護手段
58 FET
60 駆動手段
T トランス
L 放電灯
Claims (4)
- 直流電源から流入する電流をオン、オフするスイッチング素子と、該スイッチング素子に直列に一次巻線が接続されたトランスとを有するとともに放電灯を点灯するパルス信号を発する駆動手段と、前記放電灯が、短絡、不点灯時に前記駆動手段を保護する短絡保護手段及び不点灯保護手段と、該短絡保護手段及び不点灯保護手段からの信号により前記駆動手段を制御する制御手段を具備し、
前記不点灯保護手段は、前記放電灯に流れる管電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段の検出結果により作動して前記放電灯に流れる管電流を変化させる電流変化手段及び最小電流検出手段を備えており、
前記電流検出手段による検出の結果、前記電流変化手段は、前記管電流が流れない間は、前記駆動手段に流れる電流を前記管電流が定格電流となる時の電流以下に制限する信号を前記制御手段に送出し、前記管電流が流れた後は、前記管電流が前記定格電流になるまで、前記駆動手段に流れる電流を順次増加する信号を前記制御手段に送出するとともに、前記最小電流検出手段は、前記管電流が流れない状態が所定時間継続後、前記駆動手段を停止する信号を前記制御手段に送出することを特徴とする放電灯点灯回路。 - 前記電流変化手段は、前記管電流が流れた後は、前記管電流が前記定格電流となるまで、前記制御手段が前記駆動手段に発するパルス信号のデューティ比又は及び周波数を、前記駆動手段に流れる電流を増加するように変化させる信号を前記制御手段に送出することを特徴とする請求項1に記載の放電灯点灯回路。
- 前記電流検出手段は、前記トランスの二次巻線と前記放電灯に直列に接続された抵抗器の両端の交流電圧を直流電圧に変換する手段により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の放電灯点灯回路。
- 前記短絡保護手段は、最大電流検出手段を備えており、該最大電流検出手段は、前記電流検出手段による検出の結果、前記管電流が予め定められた電流値を超えた時、前記駆動手段を停止する信号を前記制御手段に送出することを特徴とする請求項1に記載の放電灯点灯回路。
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