JP4543062B2

JP4543062B2 - 蛍光ランプの寿命末期検出回路

Info

Publication number: JP4543062B2
Application number: JP2007144244A
Authority: JP
Inventors: ヨンシクリ; キヒョンチョ
Original assignee: フェアチャイルドコリアセミコンダクターリミテッド
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2027-05-30
Also published as: TW200806087A; CN101082656B; KR20070115014A; ITTO20070374A1; US7486029B2; KR101176086B1; TWI369922B; JP2007324133A; CN101082656A; DE102007024486A1; US20070296416A1

Description

本発明は、蛍光ランプの寿命末期検出回路に係り、より詳細には、蛍光ランプの寿命末期を早期に検出して、安定器、ソケット及び関連回路を効果的に保護できるようにした寿命末期検出回路に関する。

長時間蛍光ランプを使用すると、蛍光ランプ電極（Ｃａｔｈｏｄｅ）に塗布されている熱電子放出のための補助物質（Ｅｍｉｔｔｅｒ）であるバリウム（Ｂａ）やストロンチウム（Ｓｔ）などがランプ内または外壁に吸収され、フィラメント（Ｆｉｌａｍｅｎｔ）に塗布（Ｃｏａｔｉｎｇ）されている物質の量が次第に減少することになる。フィラメントに塗布されている物質が減少するにつれ、蛍光ランプの電圧と電流では非対称現象がおき始め、塗布物質が完全に消滅されるとランプはそれ以上点灯しなくなる。

このようにフィラメントが切れたり蛍光物質が完全に消滅されたランプはそれ以上点灯しないから容易に判別できるが、蛍光物質が完全に消滅される以前の蛍光ランプ寿命末期にはその症状を視覚的に判別しにくいため、一般使用者は、蛍光ランプの寿命が尽きたにもかかわらず、ランプを使用し続けるという不具合があった。

蛍光ランプ寿命末期現象を持つランプは、電子放射物質が減少した電極から増加したフィラメント熱抵抗と一定の電極電流によって熱が発生するため、寿命末期に近付くほど次第に電極温度が上昇することになる。このとき、電極から発生した熱は、酷い場合には、電極に連結されているランプソケットを溶かして危険な状況を招いてしまう。これについて図面を参照して具体的に説明する。

図１は、電子式安定器の構成を示す図である。同図に示すように、制御ＩＣ１０は、二つのトランジスタスイッチＭ１，Ｍ２を交互に駆動することによって出力端Ｖ_Ａに矩形波を形成させ、Ｌ、Ｃｓ、Ｃｐで構成されたフィルタを通過させて蛍光ランプに正弦波を供給する。蛍光ランプのような放電灯は負抵抗特性を持っており、一旦点灯するとランプ電流が継続して増加する特性を持つ。したがって、ランプ電流が継続して増加するのを防止し、常に一定の電流がランプに流れるようにする回路が必要であるが、これを安定器（Ｂａｌｌａｓｔ）という。

既存に使用されてきた安定器は、６０Ｈｚ周波数を持つ電源を直接用いたため、適切なランプ電流を供給して維持するためには非常に大きい値を持つインダクタを使用しなければならなかった。そこで、このような問題を解決するために電子式安定器が開発された。様々な形態の電子式安定器があり、その代表として、図１のようにｈａｌｆ−ｂｒｉｄｇｅインバータ構造を持つ共振型インバータが挙げられる。電子式安定器は、電圧（ＶＤＣ）をＭ１，Ｍ２にスイッチングして数十ｋＨｚの高周波ＡＣを生成することによって、インダクタの大きさを非常に減らすことができる。

ランプが点灯する前には、ランプ両電極間の抵抗値は非常に大きい状態にあり、以降ランプが点灯するとランプ両電極間の抵抗は数百Ω程度に減少するようになる。Ｌ、Ｃｓ、Ｃｐ及び上記電極間抵抗で構成される共振回路の特性は、ランプ点灯前後で図２のように変化する。

ところが、長期間蛍光ランプを使用すると、蛍光ランプ電極（Ｃａｔｈｏｄｅ）に塗布（ｃｏａｔｉｎｇ）されて熱電子放出を助ける電子放射（Ｅｍｉｔｔｅｒ）物質が次第にランプ内に吸収され、電極からランプに放出される熱電子の量が減少することになる。その結果、長時間使用した蛍光ランプの電極部分が黒い色を帯び、このような現象を黒化現象（Ｂｌａｃｋｅｎｉｎｇ）という。これは、電極に塗布されているバリウム（Ｂａ）とストロンチウム（Ｓｔ）のような物質が、ランプガラス管内側の蛍光物質に吸着されて現れた結果である。

この黒化現象の結果、電極で減少した熱電子の量によって、電極からランプに供給される電流の量は減少することになる。また、蛍光ランプ両側電極において電子放射誘導物質が減少する程度に違いが生じる。したがって、蛍光ランプ電極からランプに流入する電流の量が減少する程度によってランプ電圧は相対的に増加するため、ランプ電圧にも違いが生じる。これと同時に、ランプの明るさは、ランプ電流が減少するにつれて減少する。このような現象を蛍光ランプ寿命末期現象という。寿命末期の初期にはランプの明るさが減少したことを視認できないのが普通である。

蛍光ランプの特定電極（フィラメント）の寿命が尽きると、寿命の尽きた電極から反対方向の電極に流れる電流の量は相対的に減少し、これと同時に、電圧の変化は逆に現れ、図４に示すような形態となる。

寿命末期現象が持続すると、蛍光ランプの持つ電流と電圧の非対称程度はより大きくなり、以降電流がランプ点灯維持に必要な最小電流よりも小さくなると、点灯状態を維持できない状態となって点灯／消灯の動作を繰返すことになる。最終的に蛍光ランプ電極から電子放射物質が完全に放射されると、ランプはそれ以上点灯しなくなる。

なお、蛍光ランプ電極で電子放射物質の量が減少すると、電気的に蛍光ランプ電極が持つ熱抵抗値は増加する。また、図１で上方電極で黒化現象が発生すると、（ａ）方向への電流が減少しながら（ｂ）方向への電流は大きく増加することになる。したがって、増加した蛍光ランプ電極の熱抵抗成分及び（ｂ）方向への電流増加により、電極では高い熱が発生してしまう。さらに、このような熱は、ランプ電極と連結されているプラスチック材質のソケットを溶かす場合もある。

そこで、このような問題点を解決するために、従来、図３に示すような方法を用いてランプの寿命末期を判断した。すなわち、図３に示すように、従来、ランプ両側電極間の電圧を電圧分配した電圧を検出し、該検出電圧が所定基準値以上になると、それを寿命末期と判断して安定器動作を停止させる方法を利用してきた。

しかしながら、このような方法は、極めて簡単に寿命末期現象を検出して判断できるという長所はあるが、受動素子の選定方法によって保護回路が誤動作する恐れもあった。しかも、図３において上方電極ではなく下方電極で黒化現象が発生する場合には、上記電圧分配によって検出された電圧を感知するだけでは黒化現象による電圧上昇を検出できず、寿命末期を正確に検出できないという問題点があった。

したがって、本発明の目的は、蛍光ランプの両側電極だけでなく、両側電極のいずれか一電極にのみ黒化現象が発生する場合であっても、それを効果的に検出して蛍光ランプの寿命末期を早期に検出することによって、安定器、ソケット及び関連回路を効果的に保護できるようにした蛍光ランプの寿命末期検出回路を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、安定器から検出された電圧信号を整流して整流電圧を出力する整流器と、前記電圧信号の位相を検出して少なくとも一つの位相検出信号を出力する位相検出部と、前記少なくとも一つの位相検出信号に応答して、前記整流器からの整流電圧を各位相別に分離して第１電圧信号と第２電圧信号を生成する信号分離部と、前記第１電圧信号の最高値を検出する第１最高値検出部と、前記第２電圧信号の最高値を検出する第２最高値検出部と、前記第１最高値検出部によって検出された第１最高値と前記第２最高値検出部によって検出された第２最高値とを比較して、その差分が所定許容値を超過するか否か検出する第１比較部と、前記第１比較部からの検出結果に応答して、蛍光ランプが寿命末期か否かを判断する制御部と、を備えてなる蛍光ランプの寿命末期検出回路を提供する。

本発明において、寿命末期検出回路は、前記安定器から検出された電圧信号をバッファリングするバッファを、前記安定器と整流器との間にさらに備えることが好ましくは、前記バッファは、前記電圧信号を反転バッファリングすることが好ましい。

本発明において、前記バッファは、前記電圧信号を反転端子で受信し、接地電圧を非反転端子で受信して、比較動作を行う比較器と、前記比較器の出力端と前記反転端子との間に設置される抵抗と、を含むことが好ましい。

本発明において、前記整流器は、前記バッファによってバッファリングされた前記電圧信号と接地電圧を受信して比較動作を行う第１比較器と、前記第１比較器の出力端と第１ノードとの間に設置される第１ダイオードと、前記第１比較器の出力端と第２ノードとの間に設置される第２ダイオードと、前記第１ノードからの信号と前記第２ノードからの信号を受信し、比較動作を行って前記整流電圧を出力する第２比較器と、を備えてなることが好ましい。

本発明において、前記第１比較器は、前記電圧信号は反転端子で受信し、接地電圧は非反転端子で受信し、前記第２比較器は、前記第１ノードからの信号は反転端子で受信し、前記第２ノードからの信号は非反転端子で受信することが好ましい。

本発明において、前記整流器は、前記第１比較器の反転端子と第１ノードとの間に設置される第１抵抗と、前記第２比較器の反転端子と出力端子との間に設置される第２抵抗と、をさらに備えることを特徴とする。

本発明において、前記第１ダイオードには前記第１比較器の出力端から逆方向電圧が印加され、前記第２ダイオードには前記第１比較器の出力端から順方向電圧が印加されることが好ましい。

本発明において、前記少なくとも一つの位相検出信号は、前記電圧信号の正位相を検出した第１位相検出信号と、前記電圧信号の負位相を検出した第２位相検出信号とを含むことが好ましい。

本発明において、前記位相検出部は、前記バッファによってバッファリングされた前記電圧信号と接地電圧を受信し、比較動作を行って前記第１位相検出信号を出力する比較器と、前記比較器の出力を反転させて前記第２位相検出信号を出力するインバータと、
を備えることが好ましい。

本発明において、前記比較器は、前記バッファリングされた電圧信号は反転端子で受信し、接地電圧は非反転端子で受信することが好ましい。

本発明において、前記第１比較部は、前記第１最高値を非反転端子で受信し、前記第２最高値を反転端子で受信して、比較動作を行う第１比較器と、前記第１最高値を反転端子で受信し、前記第２最高値を非反転端子で受信して、比較動作を行う第２比較器と、前記第１比較器の出力信号と第２比較器の出力信号を論理演算する論理部と、を備えることが好ましい。

本発明において、前記論理部は、論理和演算を行うことが好ましい。

本発明において、前記第１最高値と前記第２最高値を所定基準電圧と比較して、前記第１最高値または第２最高値のうちの少なくとも一つが前記所定基準電圧を超過するか否か検出する第２比較部をさらに備え、前記制御部は、前記第２比較部からの検出結果に応答して蛍光ランプが寿命末期か否かを判断することが好ましい。

本発明において、前記第２比較部は、前記第１最高値を反転端子で受信し、前記基準電圧を非反転端子で受信して、比較動作を行う第１比較器と、前記第２最高値を反転端子で受信し、前記基準電圧を非反転端子で受信して、比較動作を行う第２比較器と、前記第１比較器の出力信号と第２比較器の出力信号を論理演算する論理部と、を備えることが好ましい。本発明において、前記論理部は、論理積演算を行うことが好ましい。

本発明による蛍光ランプの寿命末期検出回路は、蛍光ランプの両側電極だけでなく、いずれか一側電極にのみ黒化現象が発生する場合にも、これを効果的に検出して蛍光ランプの寿命末期を早期に検出できるため、安定器、ソケット及び関連回路を効果的に保護することが可能になる。

以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例について詳細に説明する。下記の実施例は、本発明を例示するためのもので、本発明の権利保護範囲を限定するためのものではない。

図５は、本発明の一実施例による蛍光ランプの寿命末期検出回路の構成を示す図で、これを参照して本実施例による蛍光ランプの寿命末期検出回路の構成について説明すると、下記の通りである。

図５に示すように、本実施例による蛍光ランプの寿命末期検出回路は、安定器１００から検出された電圧信号Ｖｄｅｔをバッファリングするバッファ２００と；バッファ２００から提供される電圧信号Ｖｄｅｔ１を整流して整流電圧Ｖｒｅｃを出力する整流器３００と；電圧信号Ｖｄｅｔ１の位相を検出して少なくとも一つの位相検出信号を出力する位相検出部４００と；当該少なくとも一つの位相検出信号に応答して、整流器３００からの整流電圧Ｖｒｅｃを各位相別に分離して第１電圧信号ＳＷＡと第２電圧信号ＳＷＢとを生成する信号分離部５００と；第１電圧信号ＳＷＡの最高値ＳＷＡ１を検出する第１最高値検出部６００と；第２電圧信号ＳＷＡの最高値ＳＷＢ１を検出する第２最高値検出部６５０と；第１最高値ＳＷＡ１と第２最高値ＳＷＢ１とを比較して、その差分が所定許容値を超過するか否かを検出する第１比較部７００と；第１最高値ＳＷＡ１と第２最高値ＳＷＢ１を所定基準電圧と比較して、第１最高値ＳＷＡ１または第２最高値ＳＷＢ１のうちの少なくとも一つが該所定基準電圧を超過するか否かを検出する第２比較部７５０と；第１比較部７００からの検出結果と第２比較部７５０からの検出結果に応答して、蛍光ランプが寿命末期か否かを判断する制御部８００と；を備えて構成されることができる。

このように構成された本実施例の動作を、図５乃至図９Ｂを参照して具体的に説明する。

まず、図５に示すように、安定器１００から電圧信号Ｖｄｅｔを検出する。すなわち、図６に示すように、蛍光ランプ２０の両側電極間の電圧を抵抗Ｒ３１と抵抗Ｒ３２によって分配して生成された電圧信号Ｖｄｅｔを、安定器１００から検出する。

バッファ２００は、電圧信号Ｖｄｅｔをバッファリングして電圧信号Ｖｄｅｔ１を出力する。すなわち、図６に示すように、電圧信号Ｖｄｅｔは、バッファ２００を構成する比較器２１０の反転端子２１０に入力され、比較器２１０はこれを接地電圧と比較して電圧信号Ｖｄｅｔ１を生成する。もし、電圧信号Ｖｄｅｔが正（＋）であると、比較器２１０はこれを反転させて負電圧を出力し、電圧信号Ｖｄｅｔが負（−）であると、比較器２１０はこれを反転させて正電圧を出力する。したがって、バッファ２００は、電圧信号Ｖｄｅｔをバッファリングするものの、反転バッファリングする作用を行う。

続いて、整流器３００は、電圧信号Ｖｄｅｔ１を整流して整流電圧Ｖｒｅｃを出力する。具体的には、図６に示すように、電圧信号Ｖｄｅｔ１が抵抗Ｒ７を通って比較器３１０に入力されると、比較器３１０は、これを接地電圧と比較してノードＡに出力する。正（＋）の電圧信号Ｖｄｅｔを反転バッファリングした電圧信号Ｖｄｅｔ１が負（−）であると、比較器３１０は正（＋）の電圧信号を出力する。これにより、ノードＡの電圧信号はダイオードＤ４を通って比較器３２０の非反転端子に供給され、比較器３２０はこれを反転端子の電圧信号と比較することによって、ノードＡの電圧信号と同相である信号を整流電圧Ｖｒｅｃとして出力する。

逆に、負（−）の電圧信号Ｖｄｅｔを反転バッファリングした電圧信号Ｖｄｅｔ１が正（＋）であると、比較器３１０は負（−）の電圧信号を出力する。これにより、ノードＡの電圧信号はダイオードＤ１を通って比較器３２０の反転端子に供給され、比較器３２０はこれを非反転端子の電圧信号と比較することによって、ノードＡの電圧信号と異相である信号を整流電圧Ｖｒｅｃとして出力する。

その結果、バッファ２００と整流器３００を通じて生成される整流電圧Ｖｒｅｃは、図９Ａに示すように、安定器１００からの電圧信号Ｖｄｅｔを全波整流した信号となる。

一方、位相検出部４００は、電圧信号Ｖｄｅｔ１の位相を検出して位相検出信号ＰＨＡと位相検出信号ＰＨＢを出力する。すなわち、図６に示すように、正（＋）の電圧信号Ｖｄｅｔを反転バッファリングした電圧信号Ｖｄｅｔ１が負（−）であると、位相検出部４００に含まれた比較器４１０は、これを接地電圧と比較して正（＋）の電圧信号を出力し、これにより、位相検出信号ＰＨＡがハイとイネーブルされる。したがって、電圧信号Ｖｄｅｔが正（＋）である区間では、位相検出信号ＰＨＡがこれを検出してハイとイネーブルされる。

逆に、負（−）の電圧信号Ｖｄｅｔを反転バッファリングした電圧信号Ｖｄｅｔ１が正（＋）であると、比較器４１０は、これを接地電圧と比較して負（−）の電圧信号を出力し、これにより、位相検出信号ＰＨＢがハイとイネーブルされる。したがって、電圧信号Ｖｄｅｔが負（−）である区間では、位相検出信号ＰＨＢがこれを検出してハイとイネーブルされる。

続いて、図５に示すように、信号分離部５００は、位相検出信号ＰＨＡと位相検出信号ＰＨＢに応答して、整流器３００からの整流電圧Ｖｒｅｃを各位相別に分離して、第１電圧信号ＳＷＡと第２電圧信号ＳＷＢを生成する。具体的には、図７に示すように、第１サンプラ５１０は、位相検出信号ＰＨＡがイネーブルされた区間、すなわち、電圧信号Ｖｄｅｔが正（＋）である区間に対応する部分を整流電圧Ｖｒｅｃから分離する。これにより、第１電圧信号ＳＷＡは図９Ｂに示すような信号となる。一方、第２サンプラ５２０は、位相検出信号ＰＨＢがイネーブルされた区間、すなわち、電圧信号Ｖｄｅｔが負（−）である区間に対応する部分を整流電圧Ｖｒｅｃから分離する。これにより、第２電圧信号ＳＷＢは、図９Ｂに示すような信号となる。

信号分離部５００及びこれを構成する第１サンプラ５１０と第２サンプラ５２０は、各位相による信号をサンプリングして分離できる、一般的に広く使われるサンプリング回路とすれば良い。

次いで、図５で、第１最高値検出部６００は第１電圧信号ＳＷＡの最高値を検出して第１最高値ＳＷＡ１を出力し、第２最高値検出部６５０は第２電圧信号ＳＷＢの最高値を検出して第２最高値ＳＷＢ１を出力する。このとき、第１及び第２最高値検出部６００，６５０は、入力される信号の最高値を検出してその値を所定区間維持して出力する一般的な最高値検出回路とすれば良い。

続いて、第１比較部７００は、第１最高値ＳＷＡ１と第２最高値ＳＷＢ１とを比較し、その差分が所定許容値を超過するか否かを検出してその検出信号ＥＯＬを出力する。その具体的な動作を図８Ａを参照して説明すると、比較器７１０は、第１最高値ＳＷＡ１を非反転端子で受信し、第２最高値ＳＷＢ１を反転端子で受信して、それらを比較してその結果を出力する。もし、第１最高値ＳＷＡ１が第２最高値ＳＷＢ１に比べて所定の許容値を越えて大きいと、比較器７１０はハイレベルの信号を出力し、そうでない場合にはローレベルの信号を出力する。

比較器７２０は、第１最高値ＳＷＡ１を反転端子で受信し、第２最高値ＳＷＢ１を非反転端子で受信して、それらを比較してその結果を出力する。もし、第２最高値ＳＷＢ１が第１最高値ＳＷＡ１に比べて所定の許容値を超えてより大きい場合には、比較器７２０はハイレベルの信号を出力し、そうでない場合にはローレベルの信号を出力する。

そして、論理部７３０は、比較器７１０からの信号と比較器７２０からの信号を論理和演算して検出信号ＥＯＬを出力する。したがって、論理部７３０から出力される検出信号ＥＯＬは、第１最高値ＳＷＡ１と第２最高値ＳＷＢ１間の差分が当該許容値を超過するとハイレベルとイネーブルされ、超過しないとローレベルとして出力される信号となる。

続いて、制御部８００は、第１比較部７００からの検出結果ＥＯＬに応答して、蛍光ランプが寿命末期か否かを判断する。すなわち、制御部８００は、検出信号ＥＯＬがハイレベルであれば蛍光ランプの寿命末期と判断し、安定器１００をターンオフする。

このように、本実施例による蛍光ランプの末期寿命検出回路は、電圧信号Ｖｄｅｔの正（＋）である区間の最高値に対応する第１最高値ＳＷＡ１と、負（−）である区間の最高値に対応する第２最高値ＳＷＢ１とを比較し、その差分が所定許容値を超過すると、蛍光ランプの寿命末期と判断する。したがって、図６の蛍光ランプ２０の下方電極部位にのみ黒化現象が発生する場合、従来では正（＋）である区間の電圧信号の最高値のみを検出したために黒化現象を検出できなかったが、本実施例によれば、第１最高値ＳＷＡ１と最高値ＳＷＢ１とを比較することによって、上方電極だけでなく下方電極に発生した黒化現象も検出し、蛍光ランプの寿命末期を早期に発見でき、結果として安定器、ソケット及び関連回路を効果的に保護することが可能になる。

一方、第２比較部７５０は、第１最高値ＳＷＡ１と第２最高値ＳＷＢ１を所定基準電圧ＶＲＥＦと比較し、第１最高値ＳＷＡ１または第２最高値ＳＷＢ１のうちの少なくとも一つが所定基準電圧ＶＲＥＦを超過するか否かを検出してその検出信号ＯＶＰを出力する。その具体的な動作を図８Ｂを参照して説明する。図８Ｂに示すように、比較器７６０は、第１最高値ＳＷＡ１を反転端子で受信し、基準電圧ＶＲＥＦを非反転端子で受信して、それらを比較してその結果を出力する。もし、第１最高値ＳＷＡ１が基準電圧ＶＲＥＦよりも大きいと、比較器７６０はローレベルの信号を出力し、そうでない場合にはハイレベルの信号を出力する。

比較器７７０は、第２最高値ＳＷＢ１を反転端子で受信し、基準電圧ＶＲＥＦを非反転端子で受信して、それらを比較してその結果を出力する。もし、第２最高値ＳＷＢ１が基準電圧ＶＲＥＦよりも大きいと、比較器７７０はローレベルの信号を出力し、そうでない場合にはハイレベルの信号を出力する。

そして、論理部７８０は、比較器７６０からの信号と比較器７７０からの信号を論理積演算して検出信号ＯＶＰを出力する。したがって、検出信号ＯＶＰは、比較器７６０からの信号と比較器７７０からの信号のうちのいずれか一つでもローレベルであると、ローレベルの検出信号ＯＶＰを出力する。結果的に、検出信号ＯＶＰは、第１最高値ＳＷＡ１または第２最高値ＳＷＢ１のいずれか一つでも基準電圧ＶＲＥＦを超過するとローレベルになるわけである。

続いて、制御部８００は、第２比較部７５０からの検出結果ＯＶＰに応答して、蛍光ランプが寿命末期か否かを判断する。すなわち、制御部８００は、検出信号ＯＶＰがローレベルであれば蛍光ランプの寿命末期と判断し、安定器１００をターンオフする。

このように、本実施例による蛍光ランプの末期寿命検出回路は、電圧信号Ｖｄｅｔの正（＋）である区間の最高値に対応する第１最高値ＳＷＡ１と負（−）である区間の最高値に対応する第２最高値ＳＷＢ１を所定基準電圧ＶＲＥＦと比較し、いずれか一つでも基準電圧ＶＲＥＦを超過すると、蛍光ランプの寿命末期と判断する。したがって、図６の蛍光ランプ２０の下方電極と上方電極部位に黒化現象が同時に発生する等の理由から、第１最高値ＳＷＡ１と第２最高値ＳＷＢ１間の差分が大きくない場合にも、第１最高値ＳＷＡ１と最高値ＳＷＢ１の絶対値を基準電圧ＶＲＥＦと比較することによって黒化現象を検出し、蛍光ランプの寿命末期を早期に発見できる。

電子式安定器の構成を示す図である。電子式安定器で蛍光ランプの点灯前後の共振特性変化を示すグラフである。従来の蛍光ランプの寿命末期検出方法を説明するための概略図である。蛍光ランプの寿命末期時における蛍光ランプの電圧、電流変化を示す図である。本発明の一実施例による蛍光ランプの寿命末期検出回路の構成を示す図である。本実施例による蛍光ランプの寿命末期検出回路に備えられたバッファ、整流器及び位相検出部の構成を示す図である。本実施例による蛍光ランプの寿命末期検出回路に備えられた信号分離部の構成を示す図である。本実施例による蛍光ランプの寿命末期検出回路に備えられた第１比較部の構成を示す図である。本実施例による蛍光ランプの寿命末期検出回路に備えられた第２比較部の構成を示す図である。蛍光ランプの寿命末期時に、本実施例に備えられた整流器によって整流された整流電圧の波形を示す図である。本実施例で安定器から検出された電圧信号の正位相を分離した第１電圧信号の波形と、当該電圧信号の負位相を分離した第２電圧信号の波形を示す図である。

Claims

安定器から検出された電圧信号を整流して整流電圧を出力する整流器と、
前記電圧信号と接地電圧を受信し比較動作を行って前記電圧信号の陽位相を検出する第１位相検出信号を出力する比較器と、前記比較器の出力を反転させて前記電圧信号の陰位相を検出した第２位相検出信号を出力するインバータを含む位相検出部と、
前記少なくとも一つの位相検出信号に応答して、前記整流器からの整流電圧を各位相別に分離して第１電圧信号と第２電圧信号を生成する信号分離部と、
前記第１電圧信号の最高値を検出する第１最高値検出部と、
前記第２電圧信号の最高値を検出する第２最高値検出部と、
前記第１最高値検出部によって検出された第１最高値と前記第２最高値検出部によって検出された第２最高値とを比較して、その差分が所定許容値を超過するか否か検出する第１比較部と、
前記第１比較部からの検出結果に応答して、蛍光ランプが寿命末期か否かを判断する制御部と、
を備えてなる、蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記安定器から検出された電圧信号をバッファリングするバッファを、前記安定器と整流器との間にさらに備える、請求項１に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記バッファは、前記電圧信号を反転バッファリングする、請求項２に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記バッファは、
前記電圧信号を反転端子で受信し、接地電圧を非反転端子で受信して、比較動作を行う比較器と、
前記比較器の出力端と前記反転端子との間に設置される抵抗と、
を含む、請求項３に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記整流器は、
前記バッファによってバッファリングされた前記電圧信号と接地電圧を受信して比較動作を行う第１比較器と、
前記第１比較器の出力端と第１ノードとの間に設置される第１ダイオードと、
前記第１比較器の出力端と第２ノードとの間に設置される第２ダイオードと、
前記第１ノードからの信号と前記第２ノードからの信号を受信し、比較動作を行って前記整流電圧を出力する第２比較器と、
を備えてなる、請求項２に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記第１比較器は、前記電圧信号は反転端子で受信し、接地電圧は非反転端子で受信する、請求項５に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記第２比較器は、前記第１ノードからの信号は反転端子で受信し、前記第２ノードからの信号は非反転端子で受信する、請求項６に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記整流器は、前記第１比較器の反転端子と第１ノードとの間に設置される第１抵抗と、
前記第２比較器の反転端子と出力端子との間に設置される第２抵抗と、をさらに備える、請求項７に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記第１ダイオードには前記第１比較器の出力端から逆方向電圧が印加され、前記第２ダイオードには前記第１比較器の出力端から順方向電圧が印加される、請求項５に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記位相検出部の前記比較器は、前記バッファリングされた電圧信号は反転端子で受信し、接地電圧は非反転端子で受信する、請求項１に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記第１比較部は、
前記第１最高値を非反転端子で受信し、前記第２最高値を反転端子で受信して、比較動作を行う第１比較器と、
前記第１最高値を反転端子で受信し、前記第２最高値を非反転端子で受信して、比較動作を行う第２比較器と、
前記第１比較器の出力信号と第２比較器の出力信号を論理演算する論理部と、
を備える、請求項１に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記論理部は、論理和演算を行う、請求項１１に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記第１最高値と前記第２最高値を所定基準電圧と比較して、前記第１最高値または第２最高値のうちの少なくとも一つが前記所定基準電圧を超過するか否か検出する第２比較部をさらに備え、
前記制御部は、前記第２比較部からの検出結果に応答して蛍光ランプが寿命末期か否かを判断する、請求項１に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記第２比較部は、
前記第１最高値を反転端子で受信し、前記基準電圧を非反転端子で受信して、比較動作を行う第１比較器と、
前記第２最高値を反転端子で受信し、前記基準電圧を非反転端子で受信して、比較動作を行う第２比較器と、
前記第１比較器の出力信号と第２比較器の出力信号を論理演算する論理部と、
を備える、請求項１３に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記論理部は、論理積演算を行う、請求項１４に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記安定器から検出された電圧信号は、蛍光ランプの両電極間の電圧を電圧分配して生成されることを特徴とする、請求項１に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。
前記制御部は、蛍光ランプの寿命末期と判断された場合、前記安定器をターンオフする、請求項１に記載の蛍光ランプの寿命末期検出回路。