JPH0745389A - 点灯回路及び照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 点灯回路に使用される部品のばらつきによる
電気特性の変化を抑え、ランプ電流及び予熱電流をばら
つきの少ない最適な値に設定することができ、使用部品
のマージンを少なくして、回路の小型化，低コスト化，
高信頼性並びにランプの高寿命化を図ること。 【構成】 ランプ側インバータ回路９と予熱回路１２と
を交互にオン，オフ駆動する構成とし、インバータ回路
９のランプ電流及び予熱回路１２の予熱電流をそれぞれ
検出し、その検出電圧を定電圧回路４に選択的に帰還す
る回路手段１４，１５を設け、インバータ回路９のオン
期間にはランプ電流による検出信号を、予熱回路１２の
オン期間には予熱電流による検出信号を、前記定電圧回
路４に帰還しその出力電圧を制御することにより、ラン
プ電流及び予熱電流を最適な値となるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は点灯回路及び照明装置に
係り、特に主放電期間には主放電電流を、予熱期間には
予熱電流を検出し、各期間にそれぞれ定電圧回路に帰還
し、主放電電流及び予熱電流を最適な値となるように制
御するようにした点灯回路及び照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来の熱陰極放電灯の点灯回路の
一例を示すものである。

【０００３】図２において、符号１は定電圧電源或いは
バッテリー等の直流電源（商用交流電源等を整流平滑し
たものを含む）であり、その電源電圧はフューズ２を介
して平滑コンデンサ３で平滑され、定電圧回路４に供給
されるようになっている。図示の定電圧回路４は降圧チ
ョッパを構成しており、チョッパ制御（ＰＷＭ制御）用
トランジスタ４１と、定電圧制御回路４２と、抵抗４
３，４４と、転流用ダイオード４５と、コイル４６と平
滑コンデンサ４７から成る整流回路とで構成されてい
る。制御トランジスタ４１は、そのエミッタ・ベース間
には抵抗４３が接続され、そのベースには直流電源１に
よって駆動される定電圧制御回路４２から抵抗４４を介
してＰＷＭ制御可能な制御パルスが供給され、前記平滑
コンデンサからの平滑電圧をチョッパ制御（ＰＷＭ制
御）する。ダイオード４５は、制御トランジスタ４１の
オフ期間、コイル４６に発生した電圧を負荷に供給する
ためのものである。ここで、定電圧回路４の出力電圧
は、定電圧制御回路４２の制御によって入力される直流
電源電圧より低い電圧となっている。また、定電圧回路
４の出力端の両端には出力電圧検出用抵抗５，６の直列
回路が並列に接続され、その抵抗５，６の接続点（分圧
点）の電圧が定電圧制御回路４２の制御端子に４２ａに
接続されており、定電圧制御回路４２は定電圧回路４の
出力電圧を検出しその電圧変動に応じて制御トランジス
タ４１のベースに供給する制御パルスのオン期間を制御
することにより、定電圧回路４の出力電圧を常に一定と
するように制御している。なお、前記制御トランジスタ
４１のスイッチング周波数は例えば２０ｋＨｚ程度であ
る。

【０００４】定電圧回路４の出力電圧は、ＰＷＭ方式調
光回路７のランプ側ＰＷＭ制御部を介して主放電回路を
構成するインバータ回路９に供給される。

【０００５】ＰＷＭ方式調光回路７は、ＰＷＭ調光制御
回路７１と、ランプ側ＰＷＭ制御部と、予熱側ＰＷＭ制
御部とで構成されている。ＰＷＭ調光制御回路７１は、
前記定電圧回路４の出力電圧によって駆動され、回路７
１内の出力部のスイッチング素子（図示せず）が一定周
波数（例えば１ｋＨｚ）でオン，オフしてその出力端７
１ａの電位をアースラインＧＮＤに対して短絡（オ
ン），開放（オフ）させるよう制御するものである。ラ
ンプ側ＰＷＭ制御部は、このＰＷＭ調光制御回路７１の
出力端オン，オフに対応してオフ，オンし、前記定電圧
回路４からの電圧を遮断（オフ），通過（オン）させる
よう制御するものである。予熱側ＰＷＭ制御部は、ＰＷ
Ｍ調光制御回路７１の出力端オン，オフに対応してオ
ン，オフし、前記定電圧回路４からの電圧を通過（オ
ン），遮断（オフ）させるよう制御するものである。

【０００６】前記ランプ側ＰＷＭ制御部は、前記定電圧
回路４の出力電圧をＰＷＭ制御するための制御トランジ
スタ７２と、この制御トランジスタ４２のエミッタ・ベ
ース間，及びベースにそれぞれ接続される抵抗７３，７
４と、制御トランジスタ７２のベースに接続した抵抗７
４とアースラインＧＮＤ間に、コレクタ・エミッタ路が
接続されてトランジスタ７２のオン，オフを制御する制
御トランジスタ７５と、ＰＷＭ調光制御回路７１の出力
端７１ａのオン，オフに応じてオフ，オンするスイッチ
ダイオード７６と、ＰＷＭ調光制御回路７１の出力端７
１ａのオン，オフに応じてオン，オフするスイッチダイ
オード７７と、ダイオード７６，７７と共にスイッチン
グ手段を構成する抵抗７８，７９と、制御トランジスタ
７２のオフ期間、コイル９１に発生した電圧を負荷に供
給するためのダイオード８０で構成されている。

【０００７】また、予熱側ＰＷＭ制御部は、前記定電圧
回路４の出力電圧をＰＷＭ制御するための制御トランジ
スタ８１と、この制御トランジスタ８１のエミッタ・ベ
ース間，及びベースにそれぞれ接続される抵抗８２，８
３と、ＰＷＭ調光制御回路７１の出力端７１ａのオン，
オフに応じてオン，オフするスイッチダイオード８４
と、制御トランジスタ８１のオフ期間、コイル１２１に
発生した電圧を負荷に供給するためのダイオード８５で
構成されている。

【０００８】前記ランプ側ＰＷＭ制御部の制御トランジ
スタ７２のコレクタ出力は、インバータ回路９に供給さ
れる。インバータ回路９は定電流プッシュプル形の自励
インバータ回路で構成されており、制御トランジスタ７
２のコレクタ出力をチョークコイル９１を介してトラン
ス９２の１次コイル９２ａの中間タップに供給し、１次
コイル９２ａの両端には並列にコンデンサ９３を接続
し、１次コイル９２ａの一端をスイッチングトランジス
タ９４のコレクタ・エミッタ路を介してアースラインＧ
ＮＤに接続し、１次コイル９２ａの他端をスイッチング
トランジスタ９５のコレクタ・エミッタ路を介してアー
スラインＧＮＤに接続し、トランス９２に設けた帰還コ
イル９２ｃの両端をそれぞれトランジスタ９４，９５の
ベースに接続し、トランジスタ９４，９５のベース間を
抵抗９６，９７の直列回路で接続し、その直列接続点を
前記チョークコイル９１の出力端に接続している。帰還
コイル９２ｃにより、スイッチングトランジスタ９４，
９５に正帰還をかけ、スイッチングトランジスタ９４，
９５を１次コイル９２ａ及びコンデンサ９３による共振
回路で自励発振させ（例えば２０ｋＨｚ）、トランス９
２の２次コイル９２ｂの両端に昇圧された高周波電圧を
出力するようにしている。

【０００９】トランス９２の２次コイル９２ｂから出力
される高周波電圧はコンデンサ１０を介して放電ランプ
１１両端のフィラメント１１ａ，１１ａ′に印加され
る。

【００１０】また、予熱側ＰＷＭ制御部の制御トランジ
スタ８１のコレクタ出力は、予熱回路１２に供給され
る。この予熱回路１２も、前記インバータ回路９と同様
に定電流プッシュプル形の自励インバータで構成されて
いる。制御トランジスタ８１のコレクタ出力をチョーク
コイル１２１を介してトランス１２２の１次コイル１２
２ａの中間タップに供給し、１次コイル１２２ａの両端
には並列にコンデンサ１２３を接続し、１次コイル１２
２ａの一端をスイッチングトランジスタ１２４のコレク
タ・エミッタ路を介してアースラインＧＮＤに接続し、
１次コイル１２２ａの他端をスイッチングトランジスタ
１２５のコレクタ・エミッタ路を介してアースラインＧ
ＮＤに接続し、トランス１２２に設けた帰還コイル１２
２ｃの両端をそれぞれトランジスタ１２４，１２５のベ
ースに接続し、トランジスタ１２４，１２５のベース間
を抵抗１２６，１２７の直列回路で接続し、その直列接
続点を前記チョークコイル１２１の出力端に接続してい
る。帰還コイル１２２ｃにより、スイッチングトランジ
スタ１２４，１２５に正帰還をかけ、スイッチングトラ
ンジスタ１２４，１２５を１次コイル１２２ａ及びコン
デンサ１２３による共振回路で自励発振させ（例えば２
０ｋＨｚ）、トランス１２２の２つの２次コイル１２２
ｂ，１２２ｂ′の両端に降圧又は昇圧された高周波電圧
を出力するようにしている。

【００１１】トランス１２２の２つの２次コイル１２２
ｂ，１２２ｂ′からそれぞれ出力される高周波電圧は、
放電ランプ１１の２つのフィラメント１１ａ，１１ａ′
のそれぞれの両端に供給され、各フィラメント１１ａ，
１１ａ′を予熱するようになっている。

【００１２】一方、前記ＰＷＭ調光制御回路７１には、
前記定電圧回路４の出力電圧で駆動されるタイマー回路
１３が接続しており、このタイマー回路１３で設定され
る時間（例えば３秒間）だけＰＷＭ調光制御回路７１は
その出力端７１ａが短絡（オン）されるようなってお
り、その設定時間経過後は通常のＰＷＭ制御のためのス
イッチング動作を行うべく出力端７１ａは一定周波数
（例えば１ｋＨｚ）でオン，オフし、これによって制御
用トランジスタ７２，８１はＰＷＭ制御のためのスイッ
チングを行うようになっている。

【００１３】以上のように構成された回路では、直流電
源１を投入後は、タイマー回路１３にて設定される一定
時間（例えば３秒間）が経過するまでは、ＰＷＭ調光制
御回路７１の出力端７１ａはアースラインＧＮＤに対し
て短絡状態とされ、定電圧回路４から抵抗８２，８３及
びダイオード８４を通して電流がアースラインＧＮＤに
流れるためトランジスタ８１がタイマー設定時間だけオ
ン状態とされ、このため定電圧回路４から、予熱回路１
２の１次コイル１２２ａの中間タップ及びスイッチング
トランジスタ１２６，１２７の両ベースに対して定電圧
が同時に供給され、自励発振を開始し、フィラメント１
１ａ，１１ａ′に対してタイマー設定時間だけ高周波電
圧が供給されて予熱される。なお、このタイマー設定時
間の間は、ランプ側ＰＷＭ制御部については、定電圧回
路４から抵抗７８及びダイオード７７を通してアースラ
インＧＮＤに電流が流れ、抵抗７８，ダイオード７６及
び抵抗７９を通して電流が流れないので（インピーダン
スが高いため）、トランジスタ７２はオンせず主放電回
路としてのランプ側インバータ回路９はまったく動作せ
ず、放電ランプ１１には高周波電圧は印加されない。

【００１４】次に、電源投入から所定のタイマー予熱時
間が経過すると、ＰＷＭ調光制御回路７１の出力端７１
ａは一定周波数（例えば１ｋＨｚ）で短絡（オン），開
放（オフ）を開始（ＰＷＭ制御開始）する。出力端７１
ａが一定周期でオン，オフすると、そのオン期間は上記
のタイマ―設定期間と同様にトランジスタ８１がオンと
なり、これによって定電圧回路４から、予熱回路１２に
定電圧が供給され、予熱回路１２が自励発振し、フィラ
メント１１ａ，１１ａ′に対して高周波電圧を供給して
予熱する。

【００１５】また、ＰＷＭ調光制御回路７１の出力端７
１ａのオフ期間は、抵抗８２，８３及びダイオード８４
を通して電流が流れないのでトランジスタ８１はオフ
し、従って予熱回路１２は発振動作せず、フィラメント
予熱は行われないが、定電圧回路４から抵抗７８，ダイ
オード７６及び抵抗７９を通してアースラインＧＮＤに
電流が流れ、トランジスタ７５がオンとなり、従ってト
ランジスタ７２がオンして、定電圧回路４からランプ側
インバータ回路９に定電圧が供給される。このため定電
圧回路４から、インバータ回路９の１次コイル９２ａの
中間タップ及びスイッチングトランジスタ９４，９５の
両ベースに対して定電圧が同時に供給され、自励発振
（例えば２０ｋＨｚ）を開始し、２次コイル９２ｂの両
端に昇圧された高周波電圧が得られ、出力端７１ａのオ
フ期間だけ（即ち、トランジスタ７２のオン期間だ
け）、放電ランプ１１の両端フィラメントに印加され、
放電ランプ１１が高周波点灯される。

【００１６】その後、点灯中は、ＰＷＭ調光制御回路７
１の出力端７１ａは一定周期でオン，オフを繰り返すの
で、トランジスタ７２，８１は交互にオン，オフを繰り
返し、トランジスタ８１のオン期間は予熱回路１２が動
作してフィラメント１１ａ，１１ａ′に予熱電流を供給
し、トランジスタ７２のオン期間はインバータ回路９が
動作して放電ランプ１１にランプ電流を供給する。これ
により、点灯状態を維持している。

【００１７】ところで、上述の熱陰極放電灯の点灯回路
では、定電圧回路４による定電圧制御方式が、定電圧回
路４の出力電圧を検出し、この検出電圧を定電圧制御回
路４２に帰還し制御するものであったので、定電圧回路
４の後段にあるインバータ回路９や予熱回路１２の部品
のばらつきによる電気特性の変動は抑えることができ
い。即ち、放電ランプ１１のランプ電流や予熱電流の変
動を抑え、これらの電流を常に最適な値とするように制
御できないという問題があった。また、これらの電流ば
らつきを抑えられないので、使用部品のマージンを多く
とることができず、回路の小型化，低コスト化，高信頼
性並びにランプの高寿命化を妨げる要因となっていた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来は、
定電圧回路の出力電圧を帰還制御していたので、インバ
ータ回路及び予熱回路等の部品のばらつきによる電気特
性の変化を抑えることができず、ランプ電流及び予熱電
流の変動を抑えて最適な値とすることができないため、
回路の小型化，低コスト化，高信頼性並びにランプの高
寿命化の妨げとなるという問題があった。

【００１９】そこで、本発明はこのような問題に鑑み、
インバータ回路及び予熱回路等の部品のばらつきによる
電気特性の変化を抑えることができ、ランプ電流及び予
熱電流をばらつきの少ない最適な値とすることができ、
使用部品のマージンを少なくして、回路の小型化，低コ
スト化，高信頼性並びにランプの高寿命化を図ることが
できる点灯回路及び照明装置を提供することを目的とす
るものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
る点灯回路は、直流電源と、この直流電源の電圧を帰還
電圧によって制御する電圧回路と、この電圧回路によっ
て駆動される主放電回路と、前記電圧回路によって駆動
される予熱回路と、前記主放電回路及び前記予熱回路を
所定周期でオン，オフ制御する信号を出力するものであ
って、前記主放電回路がオンのときは前記予熱回路がオ
フし、前記主放電回路がオフのときは前記予熱回路がオ
ンするように制御する制御回路と、前記主放電回路の主
放電電流及び前記予熱回路の予熱電流をそれぞれ検出し
前記電圧回路に帰還するものであって、前記主放電回路
のオン期間には主放電電流による検出信号を、前記予熱
回路のオン期間には予熱電流による検出信号を選択的に
切り換えて、前記電圧回路に帰還する回路とを具備した
ものである。

【００２１】請求項２記載の発明による照明装置は、直
流電源と、この直流電源の電圧を帰還電圧によって制御
する電圧回路と、この電圧回路によって駆動される主放
電回路と、前記電圧回路によって駆動される予熱回路
と、前記予熱回路からの予熱電流によって予熱され、前
記主放電回路からの主放電電流によって点灯される放電
ランプと、前記主放電回路及び前記予熱回路を所定周期
でオン，オフ制御する信号を出力するものであって、前
記主放電回路がオンのときは前記予熱回路がオフし、前
記主放電回路がオフのときは前記予熱回路がオンするよ
うに制御する制御回路と、前記主放電回路の主放電電流
及び前記予熱回路の予熱電流をそれぞれ検出し前記電圧
回路に帰還するものであって、前記主放電回路のオン期
間には主放電電流による検出信号を、前記予熱回路のオ
ン期間には予熱電流による検出信号を選択的に切り換え
て、前記電圧回路に帰還する回路とを具備したものであ
る。

【００２２】請求項３記載の発明は、請求項１又は２い
ずれか記載の発明において、前記主放電回路を、前記電
圧回路の電圧を交流化するインバータ回路で構成したも
のである。

【００２３】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
いずれか記載の発明において、前記予熱回路を、前記電
圧回路の電圧を交流化するインバータ回路で構成したも
のである。

【００２４】請求項５記載の発明は、請求項１又は２い
ずれか記載の発明において、前記制御回路を、オン，オ
フ制御のオン期間を制御することが可能なＰＷＭ制御回
路で構成したものである。

【００２５】

【作用】本発明においては、主放電回路と予熱回路とを
交互にオン，オフ駆動する構成とし、主放電回路の主放
電電流及び予熱回路の予熱電流をそれぞれ検出しその検
出電圧を選択的に電圧回路に帰還する回路を設け、主放
電回路のオン期間には主放電電流による検出信号を、予
熱回路のオン期間には予熱電流による検出信号を、前記
電圧回路に帰還してその出力電圧を制御することによ
り、主放電電流及び予熱電流を最適な値となるように
し、使用される部品のマージンを少なく抑えて、回路の
小型化，低コスト化等を実現することができる。

【００２６】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１は本発明の一実施例の点灯回路及び照明装置を示す回
路図である。本実施例は定電圧制御機能及びＰＷＭ調光
制御機能を有する熱陰極放電灯の点灯回路に関するもの
で、図２と同一部分には同一符号を付して説明する。

【００２７】図１の実施例の図２の従来例と異なる点
は、インバータ回路９のトランス９２の２次コイル９２
ｂと、予熱回路１２のトランス１２２の２次コイル１２
２ｂ′との間に、ランプ電流及びフィラメント予熱電流
をそれぞれ検出するための帰還回路１４を設けると共
に、定電圧回路４の後段に、前記帰還回路１４からのラ
ンプ電流の検出電圧とフィラメント予熱電流の検出電圧
とを選択的に切り換えて定電圧制御回路４２の制御端子
４２ａに帰還するための帰還切換回路１５を設け、ラン
プ点灯期間にはランプ電流を、フィラメント予熱期間に
はフィラメント予熱電流を、それぞれ最適な値に設定す
るように、定電圧回路４の出力電圧を制御する構成とし
たことである。ランプ電流値及びフィラメント予熱電流
値が一定となるように定電圧回路４を制御するものであ
るから、図２の従来例の回路に配設されていた定電圧回
路４の出力電圧を検出するための抵抗５，６は削除して
ある。このように、定電圧回路４の出力電圧を検出する
抵抗５，６を削除してあるのは、熱陰極放電灯の点灯回
路では、放電ランプ１１のランプ電流及びフィラメント
予熱電流を最適値とするよう制御することが最も重要で
あるとの観点からである。以下に、本実施例の構成を説
明する。

【００２８】図１において、符号１は定電圧電源或いは
バッテリー等の直流電源（商用交流電源等を整流平滑し
たものを含む）であり、その電源電圧はフューズ２を介
して平滑コンデンサ３で平滑され、定電圧回路４に供給
されるようになっている。図示の定電圧回路４は降圧チ
ョッパを構成しており、チョッパ制御（ＰＷＭ制御）用
トランジスタ４１と、定電圧制御回路４２と、抵抗４
３，４４と、転流用ダイオード４５と、コイル４６と平
滑コンデンサ４７から成る整流回路とで構成されてい
る。制御トランジスタ４１は、そのエミッタ・ベース間
には抵抗４３が接続され、そのベースには直流電源１に
よって駆動される定電圧制御回路４２から抵抗４４を介
してＰＷＭ制御可能な制御パルスが供給され、前記平滑
コンデンサからの平滑電圧をチョッパ制御（ＰＷＭ制
御）する。ダイオード４５は、制御トランジスタ４１の
オフ期間、コイル４６に発生した電圧を負荷に供給する
ためのものである。ここで、定電圧回路４の出力電圧
は、定電圧制御回路４２の制御によって入力される直流
電源電圧より低い電圧となっている。前記制御トランジ
スタ４１のスイッチング周波数は例えば２０ｋＨｚ程度
である。

【００２９】定電圧回路４の後段には、後述する帰還回
路１４からのランプ電流の検出電圧とフィラメント予熱
電流の検出電圧とを選択的に切り換えて定電圧制御回路
４２の制御端子４２ａに帰還するための帰還切換回路１
５が設けられている。この帰還切換回路１５は、後述す
るランプ側ＰＷＭ制御部のオン期間即ちインバータ回路
９が動作する期間にはランプ電流による検出信号を、後
述するランプ側ＰＷＭ制御部のオン期間即ち予熱回路１
２が動作する期間には予熱電流による検出信号を、前記
定電圧制御回路４２の制御端子４２ａに帰還するように
切り換えるものである。

【００３０】定電圧制御回路４２は、ランプ電流の帰還
電圧及びフィラメント予熱電流の帰還電圧を交互に検出
しその電圧変動に応じて制御トランジスタ４１のベース
に供給する制御パルスのオン期間を制御することによ
り、ランプ電流及びフィラメント予熱電流をそれぞれ常
に一定値とするように制御している。

【００３１】定電圧回路４の出力電圧は、ＰＷＭ方式調
光回路７のＰＷＭ制御部を介して主放電回路を構成する
インバータ回路８に供給される。

【００３２】ＰＷＭ方式調光回路７は、ＰＷＭ調光制御
回路７１と、ランプ側ＰＷＭ制御部と、予熱側ＰＷＭ制
御部とで構成されている。ＰＷＭ調光制御回路７１は、
前記定電圧回路４の出力電圧によって駆動され、回路７
内の出力部のスイッチング素子（図示せず）が一定周波
数（例えば１ｋＨｚ）でオン，オフして出力端７１ａの
電位をアースラインＧＮＤに対して短絡（オン），開放
（オフ）させるものである。ランプ側ＰＷＭ制御部は、
このＰＷＭ調光制御回路７１の出力端オン，オフに対応
してオフ，オンし、前記定電圧回路４からの電圧を遮断
（オフ），通過（オン）させるよう制御するものであ
る。予熱側ＰＷＭ制御部は、ＰＷＭ調光制御回路７１の
出力端オン，オフに対応してオン，オフし、前記定電圧
回路４からの電圧を通過（オン），遮断（オフ）させる
よう制御するものである。

【００３３】前記ランプ側ＰＷＭ制御部は、前記定電圧
回路４の出力電圧をＰＷＭ制御するための制御トランジ
スタ７２と、この制御トランジスタ４２のエミッタ・ベ
ース間，及びベースにそれぞれ接続される抵抗７３，７
４と、制御トランジスタ７２のベースに接続した抵抗７
４とアースラインＧＮＤ間に、コレクタ・エミッタ路が
接続されてトランジスタ７２のオン，オフを制御する制
御トランジスタ７５と、ＰＷＭ調光制御回路７１の出力
端７１ａのオン，オフに応じてオフ，オンするスイッチ
ダイオード７６と、ＰＷＭ調光制御回路７１の出力端７
１ａのオン，オフに応じてオン，オフするスイッチダイ
オード７７と、ダイオード７６，７７と共にスイッチン
グ手段を構成する抵抗７８，７９と、制御トランジスタ
７２のオフ期間、コイル９１に発生した電圧を負荷に供
給するためのダイオード８０で構成されている。

【００３４】また、予熱側ＰＷＭ制御部は、前記定電圧
回路４の出力電圧をＰＷＭ制御するための制御トランジ
スタ８１と、この制御トランジスタ８１のエミッタ・ベ
ース間，及びベースにそれぞれ接続される抵抗８２，８
３と、ＰＷＭ調光制御回路７１の出力端７１ａのオン，
オフに応じてオン，オフするスイッチダイオード８４
と、制御トランジスタ８１のオフ期間、コイル１２１に
発生した電圧を負荷に供給するためのダイオード８５で
構成されている。

【００３５】前記ランプ側ＰＷＭ制御部の制御トランジ
スタ７２のコレクタ出力は、インバータ回路９に供給さ
れる。インバータ回路９は定電流プッシュプル形の自励
インバータで構成されており、制御トランジスタ７２の
コレクタ出力をチョークコイル９１を介してトランス９
２の１次コイル９２ａの中間タップに供給し、１次コイ
ル９２ａの両端には並列にコンデンサ９３を接続し、１
次コイル９２ａの一端をスイッチングトランジスタ９４
のコレクタ・エミッタ路を介してアースラインＧＮＤに
接続し、１次コイル９２ａの他端をスイッチングトラン
ジスタ９５のコレクタ・エミッタ路を介してアースライ
ンＧＮＤに接続し、トランス９２に設けた帰還コイル９
２ｃの両端をそれぞれトランジスタ９４，９５のベース
に接続し、トランジスタ９４，９５のベース間を抵抗９
６，９７の直列回路で接続し、その直列接続点を前記チ
ョークコイル９１の出力端に接続している。帰還コイル
９２ｃにより、スイッチングトランジスタ９４，９５に
正帰還をかけ、スイッチングトランジスタ９４，９５を
１次コイル９２ａ及びコンデンサ９３による共振回路で
自励発振させ（例えば２０ｋＨｚ）、トランス９２の２
次コイル９２ｂの両端に昇圧された高周波電圧を出力す
るようにしている。

【００３６】トランス９２の２次コイル９２ｂから出力
される高周波電圧はコンデンサ１０を介して放電ランプ
１１両端のフィラメント１１ａ，１１ａ′に印加され
る。なお、２次コイル９２ｂの一端とフィラメント１１
ａ′の一端との間には、ランプ電流検出用抵抗１４１が
接続されている。

【００３７】また、予熱側ＰＷＭ制御部の制御トランジ
スタ８１のコレクタ出力は、予熱回路１２に供給され
る。この予熱回路１２も、前記インバータ回路９と同様
に定電流プッシュプル形の自励インバータで構成されて
いる。制御トランジスタ８１のコレクタ出力をチョーク
コイル１２１を介してトランス１２２の１次コイル１２
２ａの中間タップに供給し、１次コイル１２２ａの両端
には並列にコンデンサ１２３を接続し、１次コイル１２
２ａの一端をスイッチングトランジスタ１２４のコレク
タ・エミッタ路を介してアースラインＧＮＤに接続し、
１次コイル１２２ａの他端をスイッチングトランジスタ
１２５のコレクタ・エミッタ路を介してアースラインＧ
ＮＤに接続し、トランス１２２に設けた帰還コイル１２
２ｃの両端をそれぞれトランジスタ１２４，１２５のベ
ースに接続し、トランジスタ１２４，１２５のベース間
を抵抗１２６，１２７の直列回路で接続し、その直列接
続点を前記チョークコイル１２１の出力端に接続してい
る。帰還コイル１２２ｃにより、スイッチングトランジ
スタ１２４，１２５に正帰還をかけ、スイッチングトラ
ンジスタ１２４，１２５を１次コイル１２２ａ及びコン
デンサ１２３による共振回路で自励発振させ（例えば２
０ｋＨｚ）、トランス１２２の２つの２次コイル１２２
ｂ，１２２ｂ′の両端に降圧又は昇圧（電圧調整）され
た高周波電圧を出力するようにしている。この高周波電
圧はランプに適した予熱電流が流れるような電圧が出る
よう調整する。

【００３８】トランス１２２の２つの２次コイル１２２
ｂ，１２２ｂ′からそれぞれ出力される高周波電圧は、
放電ランプ１１の２つのフィラメント１１ａ，１１ａ′
のそれぞれの両端に供給され、各フィラメント１１ａ，
１１ａ′を予熱するようになっている。

【００３９】前記インバータ回路９のトランス９２の２
次コイル９２ｂと予熱回路１２のトランス１２２の２次
コイル１２２ｂとの間には、帰還回路１４が構成されて
いる。

【００４０】帰還回路１４は、アースラインＧＮＤをフ
ィラメント１１ａ′の一端に接続し、フィラメント１１
ａ′の一端とトランス９２の２次コイル９２ｂの一端と
を結ぶライン上にランプ電流検出用抵抗１４１を設け、
またフィラメント１１ａ′の両端とトランス１２２の２
次コイル１２２ｂ′の両端とを結ぶライン上にフィラメ
ント予熱電流検出用抵抗１４２を設け、更に２次コイル
９２ｂの一端とアースラインＧＮＤとの間に、電解コン
デンサ１４３を接続し、２次コイル１２２ｂ′の一端と
アースラインＧＮＤとの間に、電解コンデンサ１４４を
接続した構成とするものである。

【００４１】抵抗１４１により、２次コイル９２ｂの一
端とアースラインＧＮＤ間に生じる電圧を、ランプ電流
の検出電圧として、帰還切換回路１５のスイッチトラン
ジスタ１５１に帰還し、また抵抗１４２により、２次コ
イル１２２ｂ′の一端とアースラインＧＮＤ間に生じる
電圧を、フィラメント予熱電流の検出電圧として、帰還
切換回路１５のスイッチトランジスタ１５５に帰還す
る。

【００４２】帰還切換回路１５は、ランプ電流の帰還電
圧はスイッチトランジスタ１５１のエミッタに入力して
おり、トランジスタ１５１のエミッタ・ベース間に抵抗
１５２を接続し、そのベースを抵抗１５３を介してスイ
ッチトランジスタ１６１のコレクタに接続し、トランジ
スタ１６１のエミッタをアースラインＧＮＤに接続し、
前記トランジスタ１５１のコレクタをダイオード１５４
を介して定電圧制御回路４２の制御端子４２ａに接続し
ている。フィラメント予熱電流の帰還電圧はスイッチト
ランジスタ１５５のエミッタに入力しており、トランジ
スタ１５５のエミッタ・ベース間に抵抗１５６を接続
し、そのベースを抵抗１５７，ダイオード１６３及びダ
イオード１６４を直列に介してＰＷＭ調光制御回路７１
の出力端７１ａに接続する一方ダイオード１６３とダイ
オード１６４の接続点を、トランジスタ１６１のベース
に接続しかつ抵抗１６２を介してアースラインＧＮＤに
接続している。また、定電圧回路４の出力電圧ライン
を、抵抗１５９及びダイオード１６０を直列に介して、
トランジスタ１６１のベースと抵抗１６２の接続点（即
ち、ダイオード１６３とダイオード１６４の接続点）に
接続している。

【００４３】一方、前記ＰＷＭ調光制御回路７１には、
前記定電圧回路４の出力電圧で駆動されるタイマー回路
１３が接続しており、このタイマー回路１３で設定され
る時間（例えば３秒間）だけＰＷＭ調光制御回路７１は
その出力端７１ａが短絡（オン）され、その設定時間経
過後は通常のＰＷＭ制御のためのスイッチング動作を行
うべく出力端７１ａは一定周波数（例えば１ｋＨｚ）で
オン，オフし、これによってスイッチングトランジスタ
７２，８１はＰＷＭ制御のためのスイッチングを行うよ
うになっている。

【００４４】以上のように構成された回路では、直流電
源１を投入後、タイマー回路１３にて設定される一定時
間（例えば３秒間）を経過するまでは、ＰＷＭ調光制御
回路７１の出力端７１ａはアースラインＧＮＤに対して
短絡状態とされ、定電圧回路４から抵抗８２，８３及び
ダイオード８４を通して電流がアースラインＧＮＤに流
れるためトランジスタ８１がタイマー設定時間だけオン
状態とされ、このため定電圧回路４から、予熱回路１２
の１次コイル１２２ａの中間タップ及びスイッチングト
ランジスタ１２６，１２７の両ベースに対して定電圧が
同時に供給され、自励発振を開始し、フィラメント１１
ａ，１１ａ′に対してタイマー設定時間だけ高周波電圧
が供給されて予熱される。なお、このタイマー設定時間
の間は、図２の従来例と同様にランプ側ＰＷＭ制御部に
ついては、トランジスタ７２はオンせず主放電回路とし
てのランプ側インバータ回路９はまったく動作せず、放
電ランプ１１には高周波電圧は印加されない。

【００４５】次に、電源投入から所定のタイマー予熱時
間が経過すると、ＰＷＭ調光制御回路７１の出力端７１
ａは一定周波数（例えば１ｋＨｚ）で短絡（オン），開
放（オフ）を開始（ＰＷＭ開始）する。出力端７１ａが
一定周期でオン，オフすると、そのオン期間は上記のタ
イマ―設定期間と同様にトランジスタ８１がオンとな
り、これによって定電圧回路４から、予熱回路１２に定
電圧が供給され、予熱回路１２が自励発振し、フィラメ
ント１１ａ，１１ａ′に対して高周波電圧を供給して予
熱する。

【００４６】また、ＰＷＭ調光制御回路７１の出力端７
１ａのオフ期間は、抵抗８２，８３及びダイオード８４
を通して電流が流れないのでトランジスタ８１はオフ
し、従って予熱回路１２は発振動作せず、フィラメント
予熱は行われないが、定電圧回路４から抵抗７８，ダイ
オード７６及び抵抗７９を通してアースラインＧＮＤに
電流が流れ、トランジスタ７５がオンとなり、従ってト
ランジスタ７２がオンして、定電圧回路４からランプ側
インバータ回路９に定電圧が供給される。このため定電
圧回路４から、インバータ回路９の１次コイル９２ａの
中間タップ及びスイッチングトランジスタ９４，９５の
両ベースに対して定電圧が同時に供給され、自励発振
（例えば２０ｋＨｚ）を開始し、２次コイル９２ｂの両
端に昇圧された高周波電圧が得られ、出力端７１ａのオ
フ期間だけ（即ち、トランジスタ７２のオン期間だ
け）、放電ランプ１１の両端フィラメントに印加され、
放電ランプ１１が高周波点灯される。

【００４７】その後、点灯中は、ＰＷＭ調光制御回路７
１の出力端７１ａは一定周期でオン，オフを繰り返すの
で、トランジスタ７２，８１は交互にオン，オフを繰り
返し、トランジスタ８１のオン期間は予熱回路１２が動
作してフィラメント１１ａ，１１ａ′に予熱電流を供給
し、トランジスタ７２のオン期間はインバータ回路９が
動作して放電ランプに１１にランプ電流を供給する。こ
れにより、点灯状態を維持している。

【００４８】ところで、ランプ側ＰＷＭ制御部のトラン
ジスタ７２のオン期間（即ち、ＰＷＭ調光制御回路７１
の出力端７１ａのオフ期間）には、出力端７１ａがオフ
しているので、定電圧回路４の出力電圧ラインから抵抗
１５９，ダイオード１６０及び抵抗１６２を通してアー
スラインＧＮＤに電流が流れ、トランジスタ１６１がオ
ンし、ランプ電流検出用抵抗１４１の両端に接続したコ
ンデンサ１４３の電圧により、抵抗１５２，１５３及び
トランジスタ１６１を通してアースラインＧＮＤに電流
が流れ、その結果トランジスタ１５１がオンし、抵抗１
４１で検出されるランプ電流検出電圧がトランジスタ１
５１及びダイオード１５４を通して定電圧制御回路４２
の制御端子４２ａに帰還される。これにより、定電圧制
御回路４２では、帰還されたランプ電流電圧を基準値と
比較し、帰還電圧が大きければ制御トランジスタ４１の
ベースに供給する制御パルスのオン期間を小さくして定
電圧回路４の出力電圧を小さくするように制御し、また
帰還電圧が基準値より小さければ制御トランジスタ４１
のベースに供給する制御パルスのオン期間を大きくして
定電圧回路４の出力電圧を大きくするように制御する。
この結果、ランプ電流は点灯回路に使用される部品等の
ばらつきに関係なく一定値となるように制御される。

【００４９】また、フィラメント予熱電流についても同
様に制御される。フィラメント予熱期間は、予熱側ＰＷ
Ｍ制御部のトランジスタ８１はオン、即ちＰＷＭ調光制
御回路７１の出力端７１ａはオンしているので、定電圧
回路４の出力電圧ラインから抵抗１５９，ダイオード１
６０，ダイオード１６４及び出力端７１ａを通してアー
スラインＧＮＤに電流が流れると同時に、フィラメント
予熱電流検出用抵抗１４２の両端に接続したコンデンサ
１４４の電圧により、抵抗１５６，１５７，ダイオード
１６３，１６４及び出力端７１ａを通してアースライン
ＧＮＤに電流が流れ、その結果トランジスタ１５５がオ
ンし、抵抗１４２で検出されるフィラメント予熱電流検
出電圧がトランジスタ１５５及びダイオード１５８を通
して定電圧制御回路４２の制御端子４２ａに帰還され
る。これにより、定電圧制御回路４２では、帰還された
フィラメント予熱電流電圧を基準値と比較し、帰還電圧
が大きければ制御トランジスタ４１のベースに供給する
制御パルスのオン期間を小さくして定電圧回路４の出力
電圧を小さくするように制御し、また帰還電圧が基準値
より小さければ制御トランジスタ４１のベースに供給す
る制御パルスのオン期間を大きくして定電圧回路４の出
力電圧を大きくするように制御する。この結果、フィラ
メント予熱電流は点灯回路に使用される部品等のばらつ
きに関係なく一定値となるように制御される。

【００５０】以上のようにして、定電圧回路４の後段に
あるインバータ回路９や予熱回路１２の部品のばらつき
による電気特性の変化を抑え、放電ランプ１１のランプ
電流や予熱電流を最適な値とすることができる。これら
の電流の変動が少ないので、使用部品のマージンを少な
くでき、回路の小型化，低コスト化，信頼性向上並びに
ランプの高寿命化を可能とする。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、点灯
回路に使用される部品のばらつきによる電気特性の変化
を抑えることができ、ランプ電流及び予熱電流をばらつ
きの少ない最適な値とすることができ、使用部品のマー
ジンを少なくして、回路の小型化，低コスト化，高信頼
性並びにランプの高寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の点灯回路及び照明装置を示
す回路図。

【図２】従来の熱陰極放電灯の点灯回路の一例を示す回
路図。

【符号の説明】

１…直流電源 ４…定電圧回路 ７…ＰＷＭ方式調光回路 ９…インバータ回路（主放電回路） １１…放電ランプ １１ａ，１１ａ′…フィラメント １２…予熱回路 １４…帰還回路 １５…帰還切換回路 ４２…定電圧制御回路 ７１…ＰＷＭ調光制御回路 １４１…ランプ電流検出用抵抗 １４２…フィラメント予熱電流検出用抵抗 １５１…ランプ電流帰還切換用トランジスタ １５５…フィラメント予熱電流帰還切換用トランジスタ

【手続補正書】

【提出日】平成５年８月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電源と、 この直流電源の電圧を帰還電圧によって制御する電圧回
   路と、 この電圧回路によって駆動される主放電回路と、 前記電圧回路によって駆動される予熱回路と、 前記主放電回路及び前記予熱回路を所定周期でオン，オ
   フ制御する信号を出力するものであって、前記主放電回
   路がオンのときは前記予熱回路がオフし、前記主放電回
   路がオフのときは前記予熱回路がオンするように制御す
   る制御回路と、 前記主放電回路の主放電電流及び前記予熱回路の予熱電
   流をそれぞれ検出し前記電圧回路に帰還するものであっ
   て、前記主放電回路のオン期間には主放電電流による検
   出信号を、前記予熱回路のオン期間には予熱電流による
   検出信号を選択的に切り換えて、前記電圧回路に帰還す
   る回路とを具備したことを特徴とする点灯回路。
2. 【請求項２】直流電源と、 この直流電源の電圧を帰還電圧によって制御する電圧回
   路と、 この電圧回路によって駆動される主放電回路と、 前記電圧回路によって駆動される予熱回路と、 前記予熱回路からの予熱電流によって予熱され、前記主
   放電回路からの主放電電流によって点灯される放電ラン
   プと、 前記主放電回路及び前記予熱回路を所定周期でオン，オ
   フ制御する信号を出力するものであって、前記主放電回
   路がオンのときは前記予熱回路がオフし、前記主放電回
   路がオフのときは前記予熱回路がオンするように制御す
   る制御回路と、 前記主放電回路の主放電電流及び前記予熱回路の予熱電
   流をそれぞれ検出し前記電圧回路に帰還するものであっ
   て、前記主放電回路のオン期間には主放電電流による検
   出信号を、前記予熱回路のオン期間には予熱電流による
   検出信号を選択的に切り換えて、前記電圧回路に帰還す
   る回路とを具備したことを特徴とする照明装置。
3. 【請求項３】前記主放電回路は、前記電圧回路の電圧を
   交流化するインバータ回路で構成されることを特徴とす
   る請求項１又は２いずれか記載の点灯回路又は照明装
   置。
4. 【請求項４】前記予熱回路は、前記電圧回路の電圧を交
   流化するインバータ回路で構成されることを特徴とする
   請求項１ないし３いずれか記載の点灯回路又は照明装
   置。
5. 【請求項５】前記制御回路は、オン，オフ制御のオン期
   間を制御することが可能なＰＷＭ制御回路で構成される
   ことを特徴とする請求項１又は２いずれか記載の点灯回
   路又は照明装置。