JPH07142181A

JPH07142181A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH07142181A
Application number: JP29210593A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sako; 浩行迫
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1993-11-22
Filing date: 1993-11-22
Publication date: 1995-06-02

Abstract

(57)【要約】【目的】インバータ回路の出力を増加させたり、ある
いはチョッパ回路の出力を増加させたり、または減少さ
せたり、停止させたりすることなく、異常保護を行い、
かつ始動性改善を行うことができ、設計的に容易で、簡
略化された放電灯点灯装置を提供する。【構成】整流手段ＤＢ、第１の電源回路ＤＮ₁，平滑
手段Ｃ₀、第２の電源回路ＤＮ₂、ランプ点灯用回路Ｔ
Ｎ₁、放電ランプＤＬ₁、検出回路ＫＮ₁、第１および
第２の判定回路ＨＮ₃，ＨＮ₄、第１および第２の制御
回路ＳＥ₁，ＳＥ ₂を設ける。第１の判定回路ＨＮ₃の
出力に応答して第１の制御回路ＳＥ₁により放電ランプ
ＤＬ₁の予熱が十分に行われるように第１の電源回路Ｄ
Ｎ₁の出力を制御し、第２の判定回路ＨＮ₄の出力に応
答して第２の制御回路ＳＥ₂により放電ランプＤＬ₁へ
の点灯用電力を抑制するように第２の電源回路ＤＮ₂の
出力を制御している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、蛍光ランプ等のフィ
ラメント付の放電ランプを点灯させる放電灯点灯装置に
関するもので、特に始動保証を行うとともに、異常時の
保護を行う放電灯点灯装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、放電ランプを始動点灯させる装置
にチョッパ回路とインバータ回路とを用いた放電灯点灯
装置がよく知られている。第６図にその第１の従来例の
構成例を示す。この放電灯点灯装置は、図６に示すよう
に、交流電源ＡＣをダイオードブリッジからなる整流手
段ＤＢにて整流し、得られる脈流直流電圧を第１の電源
回路ＤＮ₁、いわゆるチョッパ回路および整流器からな
るＤＣ−ＤＣコンバータ回路にて、ある設定された直流
電圧に変換し、さらに第１の電源回路ＤＮ₁の出力部に
設けたコンデンサからなる平滑手段Ｃ₀で平滑し、その
平滑された直流電圧（平滑手段Ｃ₀であるコンデンサの
充電電圧）を電源として第２の電源回路ＤＮ₂、いわゆ
るインバータ回路を動作させ、第２の電源回路ＤＮ₂の
高周波出力をランプ点灯用回路ＴＮ₁を介して放電ラン
プＤＬ₁に供給し、放電ランプＤＬ₁を始動点灯させて
いる。

【０００３】第１の電源回路ＤＮ₁にはその動作を制御
する第１の制御回路ＳＥ₁が設けられ、第２の電源回路
ＤＮ₂にはその動作を制御する第２の制御回路ＳＥ₂が
設けられている。また、第２の電源回路ＤＮ₂の負荷回
路であるランプ点灯用回路ＴＮ₁には、放電ランプＤＬ
₁の状態を検出する検出回路ＫＮ₁が内蔵されており、
例えば放電ランプＤＬ₁の両端に加わる電圧（ランプ電
圧）を検出するようになっている。

【０００４】また、判定回路ＨＮ₁は、検出回路ＫＮ₁
の出力信号を入力として、放電ランプＤＬ₁の状態を判
別し、第２の制御回路ＳＥ₂の動作を変化させ、第２の
電源回路ＤＮ₂の出力を抑制している。この第２の制御
回路ＳＥ₂は、第２の電源回路ＤＮ₂のスイッチング素
子のオンオフ動作を制御するとともに、判定回路ＨＮ ₁
の出力信号に従い、放電ランプＤＬ₁の異常を検出し、
第２の電源回路ＤＮ₂であるインバータ回路に異常状
態、つまり半波放電や無負荷時などが生じて、インバー
タ回路の共振回路が共振条件から外れ、異常電圧、異常
電流がインバータ回路のスイッチング素子、あるいはチ
ョークコイルや共振コンデンサ等に流れるのを防止して
これらの素子を保護するものである。

【０００５】なお、第１の制御回路ＳＥ₁は、第１の電
源回路ＤＮ₁のチョッパ回路のスイッチングを制御す
る。このような図６の第１の従来例においては、放電ラ
ンプＤＬ₁の異常時に第２の電源回路ＤＮ₂であるイン
バータ回路の出力を抑制してインバータ回路を構成する
素子のストレスを低減している特徴があるが、逆に、放
電ランプＤＬ₁が低温下に置かれた場合とか、放電ラン
プＤＬ₁の特性のバラツキ等によって、放電ランプＤＬ
₁のランプ電圧が高いものが付加された時、インバータ
回路の出力を上げるような動作が必要となってくる。つ
まり、所定の出力の設計よりも予め高い出力を想定して
部品の定格のグレードの高いものが必要となってコスト
アップしたり、インバータ動作も、例えばオンデューテ
ィ制御によりスイッチング素子を制御している場合など
所定のオン幅よりも広める制御をするために、スイッチ
ング素子のストレスが増大するなどという欠点を有して
いる。これは他の制御方式においても同様なことが言え
る。

【０００６】また、図６の第１の従来例においては、回
路構成の簡略化のために、第２の電源回路ＤＮ₂は起動
回路とインバータ回路の駆動回路によって構成し、第１
の電源回路ＤＮ₁は、電源投入時は所定時間動作せず、
平滑手段Ｃ₀の放電電圧が所定の電圧よりも低い電圧で
あり、インバータ回路の出力も低い状態で、放電ランプ
ＤＬ₁の始動電圧に達せず、フィラメントを予熱するだ
けであるが、第１の電源回路ＤＮ₁が動作し平滑手段Ｃ
₀の充電電圧が所定の電圧になることで放電ランプＤＬ
₁を始動点灯するようにした構成、いわゆる先行予熱動
作を第１の電源回路ＤＮ₁の動作時間を利用して行うと
いった簡単な回路構成となっている。しかし先に説明し
たような問題点があり、この対策を行うことによって以
上説明した簡略化されコストダウンしたはずの回路がコ
ストアップする欠点を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこでその対策として
考えられたのが図７に示した第２の従来例である。この
図７の放電灯点灯装置において、図６と異なる点は放電
ランプＤＬ₁の異常を判定回路ＨＮ₂で判定して第１の
電源回路ＤＮ₁、いわゆるチョッパ回路を制御しようと
いうものである。この回路の動作は、異常時に第２の電
源回路ＤＮ₂であるインバータ回路の出力を抑制するた
めに、チョッパ回路の出力電圧を下げようというもので
ある。または、チョッパ回路を止めてしまって、インバ
ータ回路の電源電圧を低下させようというものである。
このために、第１の制御回路ＳＥ₃に判定回路ＨＮ₂の
出力信号を供給し、第２の制御回路ＳＥ₄には判定回路
ＨＮ ₂の出力信号を供給しないようにしている。その他
の構成は図６と同様である。

【０００８】このように構成することによって、インバ
ータ回路の保護を行おうというものであるが、チョッパ
回路の出力電圧を下げたり、チョッパ回路を止めるとい
う動作は、チョッパ回路の本来の目的であるＤＣ−ＤＣ
変換と、またこの放電灯点灯装置の入力電流の歪を改善
させ、力率が１に近い電源回路を提供するという目的に
反し、チョッパ回路の出力電圧を下げることにより、入
力歪が悪くなり、止めてしまうことによって異常時とは
いえ、抑制点灯している間はチョッパ回路の本来の目的
を達成しないことになる。また、逆にインバータ回路の
出力を上げようとする場合は、チョッパ出力電圧を上げ
るということがすぐ考えられるが、そのことによってイ
ンバータ回路の部品のストレスが増大し、定格の高い部
品が必要となりコストアップの要因となり、図６で説明
したような問題が残る。

【０００９】そこで、図６および図７で示すような第１
の電源回路ＤＮ₁と第２の電源回路ＤＮ₂を有する放電
灯点灯装置において、放電ランプＤＬ₁の寿命末期や無
負荷等による異常保護、同時に放電ランプＤＬ₁の周囲
温度が低い場合とか、放電ランプＤＬの放電のバラツキ
等による放電灯の始動性改善のための対策を、前記した
問題を生じることなく行うこと、つまりインバータ回路
の出力を増加させたり、あるいはチョッパ回路の出力を
増加させたり、または減少させたり、停止させたりする
ことなく、異常保護を行い、かつ始動性改善を行うこと
が望まれる。

【００１０】この発明の目的は、第１の電源回路と第２
の電源回路の機能の分担を明確にし、インバータ回路の
出力を増加させたり、あるいはチョッパ回路の出力を増
加させたり、または減少させたり、停止させたりするこ
となく、異常保護を行い、かつ始動性改善を行うことが
でき、設計的に容易で、簡略化された放電灯点灯装置を
提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の放
電灯点灯装置は、交流電源を脈流直流電圧に変換する整
流手段と、この整流手段から供給される脈流直流電圧を
昇圧または降圧する第１の電源回路と、この第１の電源
回路を制御する第１の制御回路と、第１の電源回路の出
力部に設けられた平滑手段と、第１の電源回路より供給
される平滑された直流電圧を電源入力として高周波出力
を発生する第２の電源回路と、この第２の電源回路を制
御する第２の制御回路と、第２の電源回路から電力供給
を受けてフィラメント付の放電ランプを点灯させるラン
プ点灯用回路と、このランプ点灯用回路に設けられて放
電ランプの両電極間の電圧を検出する検出回路と、この
検出回路により検出された電圧が放電ランプの予熱に十
分な第１の基準電圧より低いことを判定する第１の判定
回路と、検出回路により検出された電圧が第１の基準電
圧よりも高い放電ランプが安定に点灯可能な第２の基準
電圧より高いことを判定する第２の判定回路とを備え、
第１の判定回路の出力に応答して第１の制御回路により
放電ランプの予熱が十分に行われるように第１の電源回
路の出力を制御し、第２の判定回路の出力に応答して第
２の制御回路により放電ランプへの点灯用電力を抑制す
るように第２の電源回路の出力を制御したことを特徴と
する。

【００１２】請求項２記載の放電灯点灯装置は、請求項
１記載の放電灯点灯装置において、第１の電源回路を昇
圧型とし、交流電源の投入後の所定時間は第１の電源回
路を不動作状態として整流手段から供給される低圧の脈
流直流電圧を平滑手段を介して第２の電源回路へ供給し
て第２の電源回路の出力電圧を放電ランプの始動電圧よ
り低い電圧に保ち放電ランプの先行予熱を行うように
し、所定時間の経過後は第１の電源回路を動作状態とし
て第１の電源回路から出力される高圧の直流電圧を第２
の電源回路へ供給して第２の電源回路の出力電圧を上昇
させて放電ランプを始動、点灯上昇させるようにし、第
１の判定回路の出力に応答して第１の制御回路により交
流電源の投入後の第１の電源回路の不動作時間を延長す
るようにしている。

【００１３】請求項３記載の放電灯点灯装置は、請求項
１記載の放電灯点灯装置において、第２の制御回路へ第
１の電源回路から制御電源を供給するようにして第１の
電源回路の動作に応答して第２の電源回路を動作させる
ようにし、交流電源の投入後の所定時間は第１の電源回
路の出力を制限し低圧の直流電圧を第２の電源回路へ供
給して第２の電源回路の出力電圧を放電ランプの始動電
圧より低い電圧に保ち放電ランプの先行予熱を行うよう
にし、所定時間の経過後は第１の電源回路の出力を増加
させ第２の電源回路へ高圧の直流電圧を供給して第２の
電源回路の出力電圧を上昇させ放電ランプを始動、点灯
させるようにし、第１の判定回路の出力に応答して第１
の制御回路により交流電源の投入後の第１の電源回路の
出力抑制時間を延長するようにしている。

【００１４】

【作用】請求項１記載の構成によれば、始動前において
放電ランプの両端に加わる電圧が放電ランプの予熱に十
分な第１の基準電圧より低いときに、第１の制御回路に
より放電ランプの予熱が十分に行われるように第１の電
源回路の出力が制御される。また、点灯後において、放
電ランプの両端に加わる電圧が放電ランプが安定に点灯
可能な第２の基準電圧より高いときに、第２の制御回路
により放電ランプへの点灯用電力を抑制するように第２
の電源回路の出力が制御される。

【００１５】請求項２記載の構成によれば、交流電源の
投入後の所定時間は、第１の電源回路を不動作状態とし
て第２の電源回路の出力電圧を放電ランプの始動電圧よ
り低い電圧に保ち放電ランプの先行予熱を行う。所定時
間の経過後は、第１の電源回路を動作状態として第１の
電源回路から出力される高圧の直流電圧を第２の電源回
路へ供給して第２の電源回路の出力電圧を上昇させて放
電ランプを始動、点灯させる。始動前において放電ラン
プの両端に加わる電圧が放電ランプの予熱に十分な第１
の基準電圧より低いときには、交流電源の投入後の第１
の電源回路の不動作時間を延長する。

【００１６】請求項３記載の構成によれば、交流電源の
投入後の所定時間は、第１の電源回路の出力を制限して
低圧の直流電圧を第２の電源回路へ供給して第２の電源
回路の出力電圧を放電ランプの始動電圧より低い電圧に
保ち放電ランプの先行予熱を行う。所定時間の経過後
は、第１の電源回路の出力を増加させ第２の電源回路へ
高圧の直流電圧を供給して第２の電源回路の出力電圧を
上昇させ放電ランプを始動、点灯させる。始動前におい
て、放電ランプの両端に加わる電圧が放電ランプの予熱
に十分な第１の基準電圧より低いときには、交流電源の
投入後の第１の電源回路の出力抑制時間を延長する。

【００１７】

【実施例】この発明の第１の実施例を図１ないし図４を
参照しながら説明する。この放電灯点灯装置は、図１に
示すように、交流電源ＡＣを脈流直流電圧に変換する整
流手段ＤＢを設け、この整流手段ＤＢから供給される脈
流直流電圧を昇圧または降圧する第１の電源回路ＤＮ₁
を設け、この第１の電源回路ＤＮ₁を制御する第１の制
御回路ＳＥ₅を設け、第１の電源回路ＤＮ₁の出力部に
コンデンサからなる平滑手段Ｃ₀を設け、第１の電源回
路ＤＮ₁より供給される平滑された直流電圧を電源入力
として高周波出力を発生する第２の電源回路ＤＮ₂を設
け、この第２の電源回路ＤＮ₂を制御する第２の制御回
路ＳＥ₆を設け、第２の電源回路ＤＮ₂から電力供給を
受けて蛍光ランプ等のフィラメント付の放電ランプＤＬ
₁を点灯させるランプ点灯用回路ＴＮ₁を設け、このラ
ンプ点灯用回路ＴＮ ₁に放電ランプＤＬ₁の両電極間の
電圧を検出する検出回路ＫＮ₁を設け、この検出回路Ｋ
Ｎ₁により検出された電圧が放電ランプＤＬ₁の予熱に
十分な第１の基準電圧Ｖ₁より低いことを判定する第１
の判定回路ＨＮ₃を設け、検出回路ＫＮ₁により検出さ
れた電圧が第１の基準電圧Ｖ₁よりも高い放電ランプＤ
Ｌ₁が安定に点灯可能な第２の基準電圧Ｖ₂より高いこ
とを判定する第２の判定回ＨＮ ₄を設けている。そし
て、第１の判定回路ＨＮ₃の出力に応答して第１の制御
回路ＳＥ₅により放電ランプＤＬ₁の予熱が十分に行わ
れるように第１の電源回路ＤＮ₁の出力を制御し、第２
の判定回路ＨＮ₄の出力に応答して第２の制御回路ＳＥ
₆により放電ランプＤＬ₁への点灯用電力を抑制するよ
うに第２の電源回路ＤＮ₂の出力を制御している。

【００１８】この場合、第１の電源回路ＤＮ₁を昇圧型
のチョッパ回路とし、第２の電源回路ＤＮ₂をインバー
タ回路とし、交流電源ＡＣの投入後の所定時間は第１の
電源回路ＤＮ₁を不動作状態として整流手段ＤＢから供
給される低圧の脈流直流電圧を平滑手段Ｃ₀を介して第
２の電源回路ＤＮ₂へ供給して第２の電源回路ＤＮ₂の
出力電圧を放電ランプＤＬ₁の始動電圧より低い電圧に
保ち放電ランプＤＬ₁の先行予熱を行うようにし、所定
時間の経過後は第１の電源回路ＤＮ₁を動作状態として
第１の電源回路ＤＮ₁から出力される高圧の直流電圧を
第２の電源回路ＤＮ₂へ供給して第２の電源回路ＤＮ₂
の出力電圧を上昇させて放電ランプＤＬ ₁を始動、点灯
上昇させるようにし、第１の判定回路ＨＮ₃の出力に応
答して第１の制御回路ＳＥ₅により交流電源ＡＣの投入
後の第１の電源回路ＤＮ₁の不動作時間を延長するよう
にしている。

【００１９】以上のような構成の放電灯点灯装置は、始
動前において放電ランプＤＬ₁の両端に加わる電圧が放
電ランプＤＬ₁の予熱に十分な第１の基準電圧Ｖ₁より
低いときには、第１の制御回路ＳＥ₅により放電ランプ
ＤＬ₁の予熱が十分に行われるように第１の電源回路Ｄ
Ｎ₁の出力が制御される。また、点灯後において、放電
ランプＤＬ₁の両端に加わる電圧が放電ランプＤＬ₁が
安定に点灯可能な第２の基準電圧Ｖ₂より高いときに、
第２の制御回路ＳＥ₆により放電ランプＤＬ₁への点灯
用電力を抑制するように第２の電源回路ＤＮ₂の出力が
制御される。

【００２０】具体的に説明すると、この放電灯点灯装置
では、交流電源ＡＣの投入後の所定時間は、第１の電源
回路ＤＮ₁を不動作状態として第２の電源回路ＤＮ₂の
出力電圧を放電ランプＤＬ₁の始動電圧より低い電圧に
保ち放電ランプＤＬ₁の先行予熱を行う。所定時間の経
過後は、第１の電源回路ＤＮ₁を動作状態として第１の
電源回路ＤＮ₁から出力される高圧の直流電圧を第２の
電源回路ＤＮ₂へ供給して第２の電源回路ＤＮ₂の出力
電圧を上昇させて放電ランプＤＬ₁を始動、点灯させ
る。始動前において放電ランプＤＬ₁の両端に加わる電
圧が放電ランプＤＬ₁の予熱に十分な第１の基準電圧Ｖ
₁より低いときには、交流電源ＡＣの投入後の第１の電
源回路ＤＮ₁の不動作時間を延長する。

【００２１】以上述べたように、この実施例の放電灯点
灯装置において、従来例と異なるところは、検出回路Ｋ
Ｎ₁によって検出された電圧Ｖ_Xが、図２において一点
鎖線で示すように、第２の基準電圧Ｖ₂を超えると、第
２の判定回路ＨＮ₄にてそれを判定して、第２の制御回
路ＳＥ₆にて、第２の電源回路ＤＮ₂、いわゆるインバ
ータ回路の出力を抑制し、同じく図２において、二点鎖
線で示すように、第１の基準電圧Ｖ₁より下がると、第
１の判定回路ＨＮ₃によりそれを判定し、第１の制御回
路ＳＥ₅にて、第１の電源回路ＤＮ₁の動作を変化させ
ている点である。つまり放電ランプＤＬ₁の異常時の保
護は第２の電源回路ＤＮ₂であるインバータ回路にて行
い、放電ランプＤＬ₁の周囲温度の低い場合とか、特性
のバラツキ等により放電ランプＤＬ₁が始動点灯しにく
い場合には、第１の電源回路ＤＮ ₁であるチョッパ回路
の制御動作を変化させて、その対策を行うようにしたこ
とを特徴とする。

【００２２】図３に図１に示した放電灯点灯装置の具体
的な回路構成を示し、図４に図３の各部の電圧を示す。
図３において、第１の電源回路ＤＮ₁は、チョークコイ
ルＬ ₁と、スイッチング素子Ｑ₁とダイオードＤ₁，Ｄ
₉，抵抗Ｒ₁〜Ｒ₄で昇圧型のチョッパ回路が構成され
ており、その出力端には平滑手段Ｃ₀の作用で、Ｖ_DCの
平滑された直流電圧が現れる。

【００２３】上記第１の電源回路ＤＮ₁の制御は第１の
制御回路ＳＥ₅により行われる。つまり、スイッチング
制御用集積回路ＩＣ₁によって抵抗Ｒ₁₁を介してスイッ
チング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｑ₁のオンオフを制御して
いる。スイッチング制御用集積回路ＩＣ₁の動作は、ス
イッチング素子Ｑ₁のソース電流を抵抗Ｒ₂にて検出
し、スイッチング素子Ｑ₁のオンまたはオフのタイミン
グを決定し、抵抗Ｒ₁₂とコンデンサＣ₉の時定数回路
と、抵抗Ｒ₃，Ｒ₄，Ｒ₁₃，コンデンサＣ₁₀によって構
成されるフィードバック回路によって、そのオンまたは
オフ区間を決定している。

【００２４】また、スイッチング制御用集積回路ＩＣ₁
の起動は、抵抗Ｒ₁により決まる充電電流でコンデンサ
Ｃ₇を充電し、その充電電圧がスイッチング制御用集積
回路ＩＣ₁の起動電圧（ここではＶ₀とする。図４
（ａ）参照）に達した時にスイッチング制御用集積回路
ＩＣ₁が動作を開始する。動作をいったん開始すると、
コンデンサＣ₇の充電電圧Ｖ_CCはチョークコイルＬ₁の
２次巻線ｎ₂の励磁電圧によってダイオードＤ₉を通し
て供給される。

【００２５】つまり、コンデンサＣ₇が充電され、その
充電電圧が電圧Ｖ₀に達するまでの時間は、第１の電源
回路ＤＮ₁の出力電圧Ｖ_DCは交流電源ＡＣの電圧を単に
整流平滑しただけの低い電圧であり、スイッチング制御
用集積回路ＩＣ₁が動作開始すると、電圧Ｖ_DCは昇圧さ
れた所定の電圧に設定される（第４図（ａ），（ｂ）参
照）。この動作が先で説明したいわゆる放電ランプＤＬ
₁のフィラメントを予熱する先行予熱動作となる。

【００２６】つぎに、第２の電源回路ＤＮ₂の説明を行
う。この回路はスイッチング素子Ｑ ₂，Ｑ₃（ここでは
バイポーラトランジスタ）の直列インバータを構成し、
スイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃に各々逆並列に逆電流用ダ
イオードＤ₂，Ｄ₃が接続され、また、共振回路はチョ
ークコイルＬ₂の１次巻線ｎ₁とランプ点灯用回路ＴＮ
₁のトランスＴ₁の２次巻線ｎ₂に並列に接続されたコ
ンデンサＣ₅との直列共振である。Ｃ₃はカップリング
コンデンサである。スイッチング素子Ｑ₂，Ｑ ₃の駆動
は、スイッチング素子Ｑ₂はチョークコイルＬ₂の帰還
巻線ｎ₂に誘起された電圧によって抵抗Ｒ₈を介して制
御される自励動作、スイッチング素子Ｑ ₃は第２の制御
回路ＳＥ₆内のスイッチング制御用集積回路ＩＣ₂によ
って制御される他励動作である。その動作は抵抗Ｒ₆，
Ｒ₇によって、ダイオードＤ₃のオンを検出し、スイッ
チング素子Ｑ₃のオンのタイミングを決定し、そのオン
時間は抵抗Ｒ₂₁とコンデンサＣ₁₁の時定数によって決定
される。

【００２７】この第２の制御回路ＳＥ₆の電源はチョー
クコイルＬ₂に巻回された巻線ｎ₃によって供給され、
ダイオードＤ₅，抵抗Ｒ₉，コンデンサＣ₆によって電
圧Ｖ _C0の制御電源を構成している。この制御電源は、第
２の電源回路ＤＮ₂であるインバータ回路のスイッチン
グ素子Ｑ₃が抵抗Ｒ₅，コンデンサＣ₂，スイッチング
素子Ｑ₄からなる起動回路によって起動した後、すぐに
立ち上がる。つまり、交流電源ＡＣが投入されると、第
２の電源回路ＤＮ₂であるインバータ回路は起動回路
（Ｒ₅，Ｃ₂，Ｑ₄）によってすぐに動作が開始するも
のである。

【００２８】点灯用回路ＴＮ₁は、トランスＴ₁とコン
デンサＣ₅、またトランスＴ₁に設けられた検出巻線ｎ
₅の電圧を検出する検出回路ＫＮ₁によって構成されて
いる。検出回路ＫＮ₁は、ダイオードＤ₆，抵抗Ｒ₁₀，
コンデンサＣ₄，抵抗Ｒ₁₅からなる。このトランスＴ₁
の出力電圧（ランプ電圧）を検出し、第１および第２の
電源回路ＤＮ₁，ＤＮ₂を第１および第２の制御回路Ｓ
Ｅ₅，ＳＥ₆で制御しようというものである。その検出
電圧は第１の判定回路ＨＮ₃と第２の判定回路ＨＮ₄と
によって判定され、無負荷あるいは寿命末期等になっ
て、異常電圧が発生して第２の判定回路ＨＮ₄の抵抗Ｒ
₁₈，Ｒ₁₉によって決まる第２の基準電圧Ｖ ₂より超える
と、コンパレータＩＣ₃の出力がハイとなり、スイッチ
ング制御用集積回路ＩＣ₂のオン期間を決める抵抗Ｒ₂₁
に並列にダイオードＤ₇を介して抵抗Ｒ₂₀が付加され、
コンデンサＣ₁₁の充電カーブが狭まり、スイッチング制
御用集積回路ＩＣ₂の出力ｏｕｔのオン期間が短くな
り、第２の電源回路ＤＮ₂であるインバータ回路の動作
を抑制する。

【００２９】また、第１の判定回路ＨＮ₃では、低温時
等、電源投入時に、放電ランプＤＬ ₁の両端間に加わる
電圧が所定の電圧よりも低い場合、つまり、放電ランプ
ＤＬ ₁の両端間に加わる電圧が抵抗Ｒ₁₆，Ｒ₁₇で決まる
第１の基準電圧Ｖ₁より下がると、コンパレータＩＣ₄
の出力がハイとなり、抵抗Ｒ₁₄を介して第１の制御回路
ＳＥ₅のトランジスタＱ₅（ダイオードＤ₈を逆並列接
続している）をオンさせる。そのことにより、コンデン
サＣ₇に並列にコンデンサＣ₈が加わり、電源電圧Ｖ_CC
の立ち上がりが遅くなる。これをタイムチャートにて表
したのが、図４である。図４（ａ）に示すように、電源
電圧Ｖ_CCの立ち上がりのカーブが実線から一点鎖線のよ
うにゆるやかになり、スイッチング制御用集積回路ＩＣ
₁の動作開始時刻が時刻ｔ₁から時刻ｔ₂へと遅れるも
のである。つまり、先行予熱時間を長くし、充分に放電
ランプＤＬ₁のフィラメントを先行予熱し、放電ランプ
ＤＬ₁が始動点灯に至りやすくしたものである。図４
（ｂ）は対応する第１の電源回路ＤＮ₁の出力電圧Ｖ_DC
を示し、同図（ｃ）は放電ランプＤＬ₁の両端間に加わ
る電圧Ｖ_DL（ランプ電圧）を示したものである。

【００３０】この実施例の放電灯点灯装置によれば、始
動前において放電ランプＤＬ₁の両端に加わる電圧が放
電ランプＤＬ₁の予熱に十分な第１の基準電圧Ｖ₁より
低いときに、第１の制御回路ＳＥ₅により放電ランプＤ
Ｌ₁の予熱が十分に行われるように第１の電源回路ＤＮ
₁の出力を制御し、つまり、交流電源ＡＣの投入後所定
時間は、第１の電源回路ＤＮ₁を不動作状態として第２
の電源回路ＤＮ₂の出力電圧を放電ランプＤＬ₁の始動
電圧より低い電圧に保ち放電ランプＤＬ₁の先行予熱を
行い、始動前において放電ランプの両端に加わる電圧が
放電ランプの予熱に十分な第１の基準電圧より低いとき
には、交流電源の投入後の第１の電源回路の不動作時間
を延長し、また、点灯後において、放電ランプＤＬ₁の
両端に加わる電圧が放電ランプＤＬ₁が安定に点灯可能
な第２の基準電圧Ｖ₂より高いときに、第２の制御回路
ＳＥ₆により放電ランプＤＬ₁への点灯用電力を抑制す
るように第２の電源回路ＤＮ₂の出力を制御し、つま
り、所定時間の経過後は、第１の電源回路ＤＮ₁を動作
状態として第１の電源回路ＤＮ₁から出力される高圧の
直流電圧を第２の電源回路ＤＮ₂へ供給して第２の電源
回路ＤＮ₂の出力電圧を上昇させて放電ランプＤＬ₁を
始動、点灯させるので、第１の電源回路ＤＮ₁と第２の
電源回路ＤＮ₂を有する放電灯点灯装置において、放電
ランプＤＬ₁の寿命末期や無負荷等による異常保護、同
時に放電ランプＤＬ₁の周囲温度が低い場合とか、放電
ランプＤＬ₁の放電のバラツキ等による放電灯の始動性
改善のための対策を、第１の電源回路ＤＮ₁と第２の電
源回路ＤＮ₂の放電灯点灯装置における機能の分担を明
確にし、設計的に容易で、簡略化された放電灯点灯装置
を提供することができる。

【００３１】この発明の第２の実施例を図５に基づいて
説明する。この放電灯点灯装置は、図５に示すように、
第２の制御回路ＳＥ₈の制御電源を第１の電源回路ＤＮ
₃であるチョッパ回路のチョークコイルＬ₁からとって
きたことが第１の実施例との第１の相違点である。つま
り、この回路においては、チョッパ回路が動作しなけれ
ば第２の電源回路ＤＮ₂であるインバータ回路が動作し
ないような構成となっているものである。具体的には、
第１の電源回路ＤＮ₃において、チョークコイルＬ₁の
巻線ｎ₃からダイオードＤ₂₁，抵抗Ｒ₃₁およびコンデン
サＣ₂₂を介して第２の制御回路ＳＥ₈へ制御電源を供給
し、第１の制御回路ＳＥ₇へは抵抗Ｒ₁およびダイオー
ドＤ₉からコンデンサＣ₂₁を介して制御電源を供給する
ようにしている。第２の相違点は、この回路において
は、第１の制御回路ＳＥ₅にタイマ回路を有し、電源投
入時から所定時間はチョッパ回路の出力電圧を下げ、あ
る所定時間後に所定の出力電圧（放電ランプＤＬ₁が始
動点灯可能な電圧）になるようにしたもので、そのタイ
マ設定時間を変化させることによって第１の実施例と同
様な効果が達成できるように構成している。

【００３２】つまり、第２の制御回路ＳＥ₈へ第１の電
源回路ＤＮ₃から制御電源を供給するようにして第１の
電源回路ＤＮ₃の動作に応答して第２の電源回路ＤＮ₂
を動作させるようにし、交流電源ＡＣの投入後の所定時
間は、第１の電源回路ＤＮ₁の出力を制限し低圧の直流
電圧を第２の電源回路ＤＮ₂へ供給して第２の電源回路
ＤＮ₂の出力電圧を放電ランプＤＬ₁の始動電圧より低
い電圧に保ち放電ランプＤＬ₁の先行予熱を行うように
し、所定時間の経過後は第１の電源回路ＤＮ₁の出力を
増加させ第２の電源回路ＤＮ₂へ高圧の直流電圧を供給
して第２の電源回路ＤＮ₂の出力電圧を上昇させ放電ラ
ンプＤＬ₁を始動、点灯させるようにしている。また、
第１の判定回路ＨＮ₃の出力に応答して、つまり、始動
前において、放電ランプＤＬ₁の両端に加わる電圧が放
電ランプＤＬ₁の予熱に十分な第１の基準電圧Ｖ₁より
低いときには、第１の制御回路ＳＥ₇により交流電源Ａ
Ｃの投入後の第１の電源回路ＤＮ₃の出力抑制時間を延
長するようにしている。

【００３３】なお、上記実施例では、第１の電源回路と
してチョッパ回路を使用し、第２の電源回路としてイン
バータ回路を用いたが、これに限らず、第１および第２
の電源回路ともに、チョッパ回路で構成してもよく、ま
た、第１および第２の放電灯点灯装置をともに、インバ
ータ回路で構成してもよい。

【００３４】

【発明の効果】この発明の放電灯点灯装置によれば、始
動前において放電ランプの両端に加わる電圧が放電ラン
プの予熱に十分な第１の基準電圧より低いときに、第１
の制御回路により放電ランプの予熱が十分に行われるよ
うに第１の電源回路の出力を制御し、点灯後において、
放電ランプの両端に加わる電圧が放電ランプが安定に点
灯可能な第２の基準電圧より高いときに、第２の制御回
路により放電ランプへの点灯用電力を抑制するように第
２の電源回路の出力を制御するので、第１の電源回路と
第２の電源回路を有する放電灯点灯装置において、放電
ランプの寿命末期や無負荷等による異常保護、同時に放
電ランプの周囲温度が低い場合とか、放電ランプの放電
のバラツキ等による放電灯の始動性改善のための対策
を、第１の電源回路と第２の電源回路の放電灯点灯装置
における機能の分担を明確にし、インバータ回路の出力
を増加させたり、あるいはチョッパ回路の出力を増加さ
せたり、または減少させたり、停止させたりすることな
く、異常保護を行い、かつ始動性改善を行うことがで
き、設計的に容易で、簡略化された放電灯点灯装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の放電灯点灯装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】図１の放電灯点灯装置における検出電圧と第１
および第２の基準電圧との関係を示すタイムチャートで
ある。

【図３】図１の放電灯点灯装置の具体的な回路構成の一
例を示す回路図である。

【図４】図３の放電灯点灯装置の動作を示すタイムチャ
ートである。

【図５】この発明の第２の実施例の放電灯点灯装置の構
成を示す回路図である。

【図６】放電灯点灯装置の第１の従来例の構成を示すブ
ロック図である。

【図７】放電灯点灯装置の第２の従来例の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

ＡＣ交流電源ＤＢ整流手段ＤＮ₁ 第１の電源回路Ｃ₀ 平滑手段ＤＮ₂ 第２の電源回路ＴＮ₁ ランプ点灯用回路ＫＮ₁ 検出回路ＤＬ₁ 放電ランプＳＥ₅ 第１の制御回路ＳＥ₆ 第２の制御回路ＨＮ₃ 第１の判定回路ＨＮ₄ 第２の判定回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源を脈流直流電圧に変換する整流
手段と、この整流手段から供給される脈流直流電圧を昇
圧または降圧する第１の電源回路と、この第１の電源回
路を制御する第１の制御回路と、前記第１の電源回路の
出力部に設けられた平滑手段と、前記第１の電源回路よ
り供給される平滑された直流電圧を電源入力として高周
波出力を発生する第２の電源回路と、この第２の電源回
路を制御する第２の制御回路と、前記第２の電源回路か
ら電力供給を受けてフィラメント付の放電ランプを点灯
させるランプ点灯用回路と、このランプ点灯用回路に設
けられて前記放電ランプの両電極間の電圧を検出する検
出回路と、この検出回路により検出された電圧が前記放
電ランプの予熱に十分な第１の基準電圧より低いことを
判定する第１の判定回路と、前記検出回路により検出さ
れた電圧が前記第１の基準電圧よりも高い前記放電ラン
プが安定に点灯可能な第２の基準電圧より高いことを判
定する第２の判定回路とを備え、前記第１の判定回路の出力に応答して前記第１の制御回
路により前記放電ランプの予熱が十分に行われるように
前記第１の電源回路の出力を制御し、前記第２の判定回
路の出力に応答して前記第２の制御回路により前記放電
ランプへの点灯用電力を抑制するように前記第２の電源
回路の出力を制御したことを特徴とする放電灯点灯装
置。
【請求項２】第１の電源回路を昇圧型とし、交流電源
の投入後の所定時間は前記第１の電源回路を不動作状態
として整流手段から供給される低圧の脈流直流電圧を平
滑手段を介して前記第２の電源回路へ供給して前記第２
の電源回路の出力電圧を前記放電ランプの始動電圧より
低い電圧に保ち前記放電ランプの先行予熱を行うように
し、前記所定時間の経過後は前記第１の電源回路を動作
状態として前記第１の電源回路から出力される高圧の直
流電圧を前記第２の電源回路へ供給して前記第２の電源
回路の出力電圧を上昇させて前記放電ランプを始動、点
灯させるようにし、前記第１の判定回路の出力に応答し
て前記第１の制御回路により前記交流電源の投入後の前
記第１の電源回路の不動作時間を延長するようにした請
求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】第２の制御回路へ第１の電源回路から制
御電源を供給するようにして前記第１の電源回路の動作
に応答して第２の電源回路を動作させるようにし、交流
電源の投入後の所定時間は前記第１の電源回路の出力を
制限し低圧の直流電圧を前記第２の電源回路へ供給して
前記第２の電源回路の出力電圧を前記放電ランプの始動
電圧より低い電圧に保ち前記放電ランプの先行予熱を行
うようにし、前記所定時間の経過後は前記第１の電源回
路の出力を増加させ前記第２の電源回路へ高圧の直流電
圧を供給して前記第２の電源回路の出力電圧を上昇させ
て前記放電ランプを始動、点灯させるようにし、前記第
１の判定回路の出力に応答して前記第１の制御回路によ
り前記交流電源の投入後の前記第１の電源回路の出力抑
制時間を延長するようにした請求項１記載の放電灯点灯
装置。
【請求項４】第１の電源回路がチョッパ回路であり、
第２の電源回路がインバータ回路である請求項１記載の
放電灯点灯装置。
【請求項５】第１の電源回路および第２の電源回路が
ともにチョッパ回路である請求項１記載の放電灯点灯装
置。
【請求項６】第１の電源回路および第２の電源回路が
ともにインバータ回路である請求項１記載の放電灯点灯
装置。