JPH0562785A - 放電灯点灯装置およびこの点灯装置を用いた照明器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電灯の点灯状態の検出と寿命末期の検出を
簡単な回路構成で行なえるようにした。 【構成】 放電灯１１に印加される両端電圧を検出する
ランプ電圧検出回路１５と、このランプ電圧検出回路１
５で検出したランプ電圧と基準電圧Ｖf とを所定のヒス
テリシス特性を持たせて比較する比較回路２６と、この
比較回路２６の比較検出レベルに基づき、放電灯１１の
正常点灯状態と、放電灯１１の寿命末期状態とを判定す
る判定回路２９と、この判定回路２９によって放電灯１
１が寿命末期状態にあることが検出されたときに、制御
回路８に共振周波数を上げる制御信号を出力する安全回
路３０とを備え、放電灯１１が寿命末期に至ったとき
に、インバータ回路の出力周波数を上げ、インバータ回
路４から放電灯１１に供給される点灯出力を下げるよう
に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ランプ電圧検出回路を
用いて放電灯の点灯状態と寿命末期とを検出し、寿命末
期検出時には安全回路を動作させるようにした放電灯点
灯装置およびこの点灯装置を用いた照明器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電灯点灯装置では、直流電源をインバ
ータ回路を用いて高周波に変換し、この高周波電力を共
振回路を含む放電灯の負荷に供給して、放電灯を高周波
点灯する。この場合、共振回路を含む負荷回路の固有振
動周波数と発振周波数との関係を、負荷電流が遅相領域
となるように周波数範囲を設定する。このような設定に
より過大な逆電流を防止できる。このような放電灯点灯
装置では、放電灯が寿命末期になると半波放電状態とな
り、放電灯の両端電圧が上昇する。そこで、この放電灯
の両端電圧をランプ電圧検出回路で検出し、この回路に
より寿命末期が検出された時点で安全回路を動作させ、
放電灯に供給されていた点灯電力を下げることで、点灯
回路を保護している。ところで、ランプ電圧検出回路の
検出出力を判定して放電灯が点灯状態にあるか、寿命末
期にあるかなどを判断する場合、ランプ電圧検出回路の
出力電圧と基準電圧とを比較器で比較するが、点灯状態
と寿命末期とを判定するには基準電圧を違えた２つの比
較器を設ける必要がある。このため特開平１−１６６４
９５号の公報に記載される放電灯点灯装置のように、た
とえば無負荷状態の検出と寿命末期状態の検出を行うの
に２つの比較器を用いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の放電
灯点灯装置では、点灯状態の検出と寿命末期の検出など
を別回路により構成しているため、部品点数が多くな
り、回路の複雑化を招いていた。

【０００４】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、点灯状態
の検出と寿命末期の検出を簡単な回路構成で行なうこと
ができる放電灯点灯装置およびこの点灯装置を用いた照
明器具を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、直流電源を高周波交流に変換するインバー
タ回路の出力端子に、共振回路を含む放電灯の負荷回路
を接続し、このインバータ回路の出力により放電灯を高
周波点灯するとともに、インバータ回路に接続される制
御回路によってインバータ回路の出力周波数を変え、放
電灯に供給される点灯出力を制御できる放電灯点灯装置
において、上記放電灯に印加される両端電圧を検出する
ランプ電圧検出回路と、このランプ電圧検出回路で検出
したランプ電圧と基準電圧とを所定のヒステリシス特性
を持たせて比較する比較回路と、この比較回路の比較検
出レベルに基づき、上記放電灯の正常点灯状態と、上記
放電灯の寿命末期状態とを判定する判定回路と、この判
定回路によって上記放電灯が寿命末期状態にあることが
検出されたときに、上記制御回路に出力周波数を上げる
制御信号を出力する安全回路とを備え、上記放電灯が寿
命末期に至ったときに、上記インバータ回路の出力周波
数を上げ、上記インバータ回路から放電灯に供給される
点灯出力を下げるように制御を行なえる構成となってい
る。

【０００６】また本発明による照明器具は、器具本体に
請求項１記載の放電灯点灯装置が内蔵され、この器具本
体に装着される放電灯を内蔵の放電灯点灯装置からの出
力により高周波点灯する構成となっている。

【０００７】

【作用】上述した請求項１に対応する構成によれば、ヒ
ステリシス特性を持たせた１つの比較回路により、放電
灯の正常点灯状態と寿命末期状態とを検出することがで
き、寿命末期状態が検出されたときに安全回路が動作し
て、放電灯に供給されていた点灯出力を下げることがで
きる。

【０００８】また請求項２に対応する構成によれば、器
具本体に内蔵される放電灯点灯装置の比較回路の構成を
簡単化でき、部品点数の削減が図れる。放電灯の寿命末
期時には、安全回路が作動するので、照明器具の安全性
が高い。

【０００９】

【実施例】以下、本発明による放電灯点灯装置およびこ
の点灯装置を用いた照明器具の具体的な実施例を図面に
基づき詳細に説明する。図１のブロック図に、この放電
灯点灯装置の一実施例を示す。この図で、整流回路２に
は商用交流電源１が入力され、この整流回路２と平滑回
路３によって変換された直流電源が、ハーフブリッジ回
路からなるインバータ回路４に供給される。このインバ
ータ回路４は、出力用のスイッチング素子としてたとえ
ば電界効果トラジスタ５（以下、ＦＥＴ５という）が用
いられ、このＦＥＴ５を直列接続した両端に直流電源が
入力される。ＦＥＴ５にはそれぞれコンデンサ６が並列
に接続され、各ＦＥＴ５のゲートには、ドライブ回路７
が接続されている。このドライブ回路７には、電圧周波
数変換回路からなる発振周波数制御用の制御回路８が接
続されている。なお、インバータ回路４の出力用スイッ
チング素子としてバイポーラトラジスタを用いてもよ
い。インバータ回路４の出力端子であるＦＥＴ５，５の
接続点は、直流カット用のコンデンサ９を介して共振用
のバラストチョーク１０に接続され、このバラストチョ
ーク１０の他端はたとえば蛍光灯からなる放電灯１１の
フィラメント１２に接続される。このフィラメント１２
の他端は、共振用のコンデンサ１４を介して他方のフィ
ラメント１３に接続され、このフィラメント１３の他端
はインバータ回路４の接地側に接続される。

【００１０】この放電灯１１のフィラメント１２，１３
間には、放電灯１１の両端電圧を検出するランプ電圧検
出回路１５が接続されている。このランプ電圧検出回路
１５は、フィラメント１２，１３間に分圧用の抵抗１
６，１７が接続され、これら抵抗１６，１７の分圧点に
コンデンサ１８を介して整流用のダイオード１９が接続
される。また抵抗１７の接地側と、コンデンサ１８とダ
イオード１９の接続点との間に整流用のダイオード２０
が接続される。ダイオード１９の整流出力端と接地間に
は、平滑用のコンデンサ２１と電圧取出し用の抵抗２２
が接続される。このランプ電圧検出回路１５で得られた
ランプ検出電圧は、エミッタフォロアを構成するトラジ
スタ２３のベースに供給される。このトラジスタ２３の
エミッタと接地間にはコンデンサ２４が接続され、エミ
ッタとこのコンデンサ２４の接続点が抵抗２５を介して
比較回路２６の非反転入力端子に接続される。エミッタ
フォロアは、入力インピーダンスが高く、出力インピー
ダンスが低いので、ランプ検出電圧を安定に比較回路２
６に入力できる。この比較回路２６の反転入力端子に
は、基準電圧Ｖf を出力する基準電圧源２７が接続され
る。比較回路２６の非反転入力端子と出力端子間には、
この比較回路２６に図２に示すようなヒステリシス特性
を持たせるための抵抗２８が接続されている。この抵抗
２８の値により比較回路に所定のヒステリシス特性を設
定できる。このようにヒステリシス特性を持たせること
により、１つの比較回路２６によりランプの点灯状態と
寿命末期の２つの状態を安定に検出できる。比較回路２
６の比較出力は、ランプの点灯状態と寿命末期を判定す
る判定回路２９に入力される。この判定回路２９の出力
により、安全回路３０が動作し、安全回路３０からの出
力信号が制御回路８の制御入力端子に供給される。

【００１１】つぎに、このように構成される放電灯点灯
装置Ｕ１の動作を説明する。インバータ回路４では、入
力される直流電源が高周波交流に変換され、このインバ
ータ回路４から出力される高周波電力により放電灯１１
が点灯される。放電灯１１に加えられる点灯時の出力周
波数は、制御回路８によってコントロールされる。放電
灯１１両端のランプ電圧は、ランプ始動時に一時的に上
昇するが、点灯後は低い電圧に安定化する。放電灯１１
が黒化し寿命末期になると、半波放電状態となり、ラン
プ電圧が高くなる。ランプ電圧検出回路１５では、この
放電灯両端の電圧が検出され、ランプ検出電圧がエミッ
タフォロアを介して比較回路２６に入力される。この比
較回路２６ではランプ電圧と基準電圧Ｖf とが比較さ
れ、ランプ始動時には一時的にランプ電圧が上昇するの
で、図２に示すヒステリシスカーブＣ１に沿って出力電
圧が上昇する。ランプが点灯すると、ランプ電圧は再び
低下し、ヒステリシスカーブＣ２に沿って比較出力電圧
が低下する。これによりランプが始動されるときには、
比較出力電圧が一時的にローレベル（“Ｌ“レベル）か
らハイレベル（“Ｈ“レベル）に変化し、その直後に再
び“Ｌ“レベルに落ちて安定化する。判定回路２９で
は、このランプ始動時における比較出力電圧の変化を判
読し、放電灯１１が正常点灯状態あることを判定する。
正常点灯状態が判定されたときは、安全回路３０を動作
させるための制御信号は出力されない。

【００１２】一方、放電灯１１が寿命末期に近付くと、
ランプ電圧が徐々に上昇してゆき、寿命末期に到達した
時点で、ランプ電圧が寿命判定点ＶH を越える。したが
って、寿命末期では、ヒステリシスカーブＣ１に沿って
比較検出電圧が“Ｌ“レベルから“Ｈ“レベルに変化
し、比較回路２６から“Ｈ“レベルの出力電圧が継続的
に出力された時点で、ランプの寿命末期を判定できる。
判定回路２９でこのランプの寿命末期が判定されると、
安全回路３０を起動させるための制御信号が出力され
る。これにより安全回路３０が動作して、制御回路８に
発振周波数を上げるための制御信号が供給される。この
動作でインバータ回路の出力周波数が上昇し、インバー
タ回路４から放電灯１１に加えられていた点灯出力が下
げられる。なお、判定回路２９により放電灯１１の寿命
末期状態ばかりでなく、異常点灯状態を検出することも
できる。

【００１３】つぎに、この放電灯点灯装置を図３に示す
照明器具に適用した実施例を説明する。この図で、天井
３１に据え付けられる器具本体３２内のシャーシ３３に
図１に示した放電灯点灯装置Ｕ１が取り付けられる。こ
の器具本体３２には、放電灯としてリング状の蛍光灯３
３，３３が装着されており、これら蛍光灯３３，３３が
内蔵の放電灯点灯装置Ｕ１のインバータ回路４からの出
力により高周波点灯される。蛍光灯３３，３３の周囲に
は、保護用のセード３４が装着されている。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、放
電灯の正常点灯状態と寿命末期の検出をヒステリシス特
性を持たせた１つの比較回路で行なうことができるの
で、従来の放電灯点灯装置に比べて大幅に回路の構成を
簡単化できる。したがって、本発明による放電灯点灯装
置を用いた照明器具の部品点数を削減でき、照明器具の
信頼性を高められるとともに、照明器具の低価格化を図
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による放電灯点灯装置の一実施例を示す
ブロック図である。

【図２】図１の放電灯点灯装置に用いられる比較回路の
ヒステリシス特性を示す入力対出力特性図である。

【図３】本発明による放電灯点灯装置を用いた照明器具
の構成図である。

【符号の説明】 Ｕ１ 放電灯点灯装置 １ 商用交
流電源 ２ 整流回路 ３ 平滑回
路 ４ インバータ回路 ５ ＦＥＴ ７ ドライブ回路 ８ 制御回
路 ９ 直流カット用のコンデンサ １０ バラ
ストチョーク １１ 放電灯 １２，１３
フィラメント １４ 共振用のコンデンサ １５ ラン
プ電圧検出回路 １６，１７ 分圧用の抵抗 １９，２０
整流用のダイオード ２３ エミッタフォロア用のトラジスタ ２６ 比較
回路 ２７ 基準電圧源 ２８ ヒス
テリシス設定用の抵抗 ２９ 判定回路 ３０ 安全
回路 ３２ 器具本体 ３３ 蛍光
灯 ３４ セード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源を高周波交流に変換するインバ
   ータ回路の出力端子に、共振回路を含む放電灯の負荷回
   路を接続し、このインバータ回路の出力により放電灯を
   高周波点灯するとともに、インバータ回路に接続される
   制御回路によってインバータ回路の出力周波数を変え、
   放電灯に供給される点灯出力を制御できる放電灯点灯装
   置において、 上記放電灯に印加される両端電圧を検出するランプ電圧
   検出回路と、 このランプ電圧検出回路で検出したランプ電圧と基準電
   圧とを所定のヒステリシス特性を持たせて比較する比較
   回路と、 この比較回路の比較検出レベルに基づき、上記放電灯の
   正常点灯状態と、上記放電灯の寿命末期状態とを判定す
   る判定回路と、 この判定回路によって上記放電灯が寿命末期状態にある
   ことが検出されたときに、上記制御回路に出力周波数を
   上げる制御信号を出力する安全回路とを備え、 上記放電灯が寿命末期に至ったときに、上記インバータ
   回路の出力振周波数を上げ、上記インバータ回路から放
   電灯に供給される点灯出力を下げるように制御すること
   を特徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 器具本体に請求項１記載の放電灯点灯装
   置が内蔵され、この器具本体に装着される放電灯を内蔵
   の放電灯点灯装置からの出力により高周波点灯すること
   を特徴とする照明器具。