JPS63237393A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、１石他励式インバータ回路を用いた並列点灯
用の放電灯点灯装置に関するものである。

（背景技術） 従来例を第９図に示す０点灯回路１０は交流電源ＡＣを
整流平滑して直流電圧に変換する整流平滑回路と、この
直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路とを含
み、高周波電圧にて放電灯ＤＬ、、ＤＬ２を並列点灯せ
しめるものである。放電灯ＤＬ、、ＤＬ２は、バランサ
ーＢＴを介して並列接続されており、その非電源側には
それぞれ予熱用のコンデンサＣ、、Ｃ、が並列接続され
ている。

検出回路１１は、放電灯ＤＬ、、ＤＬ、の装着本数・を
検出する。制ｇｉｒｍ路１２は、検出回路１１による検
出結果に応じて点灯回路１０におけるインバータ回路の
発振を制御する。この従来例では、各々の放電灯Ｄ　Ｌ
　＋　、　Ｄ　Ｌ　２に流れる電流を検出するためのカ
レントトランスＣＴ、、ＣＴ２を設けてあり、カレント
トランスＣＴ　＋　、　ＣＴ　２の２次側に誘起される
電圧で放電灯の装着状態を検出し、その放電灯の装着状
態に応じた制御を行うようになっている。具体的には、
カレントトランスＣＴ　、　、ＣＴ２の２次側に共に電
圧が誘起されている場合には２灯装着状態、どちらか一
方のみに電圧が誘起されている場合には１灯装着状態、
どちらにも電圧が誘起されていなければ無負荷状態とい
うように、カレントトランスＣＴ、、ＣＴ２の２次側に
誘起された電圧でもって、放電灯の装着状態を検出する
。しかし、この従来例では、放電灯ＤＬ、、ＤＬ１に流
れる電流を検出するためにカレントトランスＣＴ、、Ｃ
Ｔ２が必要であり、検出゛回路が高価になり、しかも装
置が大きくなるという欠点を有している。

第１０図は他の従来例を示す、この従来例にあっては、
放電灯Ｄ　Ｌ、、Ｄ　Ｌ、に抵抗ｒ、　＋’ｆｆｉを直
列につないでいる。放電灯Ｄ　Ｌ　、Ｄ　Ｌ　ｔが点灯
すると、この抵抗ｒｌ＋’２には、フィラメント電流と
ランプ電流とを合わせた電流が流れ、抵抗ｒｌ＋ｒｌに
電圧が発生する。検出方法は先の従来例と同様で、２つ
の抵抗ｒｌ＋ｒ！に共に電圧が発生している場合には２
灯装着状態、１つの抵抗だけに電圧が発生している場合
には１灯装着状態、どちらの抵抗にも電圧が発生してい
なければ無負荷状態と判別する。

しかし、この方法の場合、放電灯ＤＬ、、ＤＬ、が点灯
しているときに、抵抗ｒ、「２にはフィラメント電流と
ランプ電流との合成電流が流れることになり、抵抗によ
って可成り大きな電力損失が生じるという欠点を有して
いる。

（発明の目的） 本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、並列接続された放電灯の灯数
を低損失で、しかも、簡単且つ安価な構成で検出し、灯
数に応じた制御を可能とした放電灯点灯装置を提供する
にある。

（発明の開示） 本発明に係る放電灯点灯装置を第１図実施例について説
明すると、複数の放電灯ＤＬ、、ＤＬ、をバランサーＢ
Ｔを介して並列点灯せしめる１石他励式インバータ回路
１において、主スイッチ素子（トランジスタＴ「１）の
両端に生じる電圧ＶＣ巳を検出する素子電圧検出回路２
と、バランサーＢＴに生じる電圧を検出するバランサー
電圧検出回路３と５両検出回路２．３の検出出力に基づ
いて複数の放電灯Ｄ　Ｌ　＋　、　Ｄ　Ｌ　１の装着状
態を判別する負背判別回路４とを設けて成るものである
。

このように、本発明は１石他励式インバータ回路を用い
た並列点灯用の放電灯点灯装置において、放電灯の装着
状態の変化がインバータ回路における主スイッチ素子の
両端電圧と、バランサーの電圧とに現れることを利用し
て、放電灯の装着状態を判別するようにしたものである
。

以下、本発明の実施例について説明する。

Ｋ１匠り 第１Ｉ２Ｉは本発明の一実施例の回路図である。

交流電源ＡＣのｔ源電圧は、ダイオードブリッジＤＢに
て整流され、コンデンサＣ０にて平滑され、直流電圧と
される。この直流電圧は、！ｅ振トランスＯＴの１次側
とトランジスタＴｒｌとの直列回路に印加される６発振
トランジスタの２次側には、コンデンサＣ１とバランサ
ーＢＴを介して放電灯Ｄ　Ｌ　Ｉ、　Ｄ　Ｌ　２が並列
接続され、各放電灯ＤＬ、。

ＤＬ、の非電源側にはりアクタンス素子（コンデンサＣ
，，Ｃ，）が接続され、放電灯フィラメントの予熱回路
が構成されている。トランジスタＴｒ、には。

ダイオードＤ１が逆並列接続される。また、回路のイン
ダクタンス成分と共振状態を呈するコンデンサＣ１をト
ランジスタＴｒ、の両端に並列接続している。このコン
デンサＣ５の接続される位置は、発振トランスＯＴの１
次コイルの両端であっても構わない。

トランジスタＴｒ、は制御回路５の出力によりオン・オ
フ制御される。トランジスタＴ　ｒ　＋がオンされると
、発振トランスＯＴの１次側を介して、電流が流れる。

トランジスタＴｒ、がオフされると、回路のＬＣ成分に
蓄えられたエネルギーのために、発振トランスＯＴはコ
ンデンサＣ１と共振し、共振コンデンサ電流が流れ、ト
ランジスタＴｒ、の両端には、共ＦＲＴｉ圧が生じる。

この共振電圧がゼロになると、共振′：４流はダイオー
ドＤ、を介して流れ、また、ダイオード電流がゼロにな
ると５他励信号によりトランジスタＴｒ＋に前サイクル
と同様に電流が流れる。このようにして１発振を継続し
て行く、そして、この共振によって発振トランスＯＴの
２次側に生じる電圧を発振トランスＯＴのり一ケージイ
ンダクタンスとコンデンサＣ２を介して放電灯Ｄ　Ｌ　
＋　、　Ｄ　Ｌ　２に印加し１点灯させる。

バランサーＢＴは、片方の放電灯が点灯すると。

各々の巻線に流れる電流のアンバランスにより高電圧が
他方の放電灯に印加され、２灯共安定に点灯させる（至
）きをするものである、２灯共点灯しているときは、各
巻線に流れる電流がほぼ同一となり、バランサーＢＴは
インダクタンス成分をほとんど持たない、また、１灯の
みが装着されているときには、バランサーＢＴはインダ
クタンス成分として作用する。

バランサーＢＴには、検出巻線を設けである。

バランサー電圧検出回路３は、バランサーＢＴの検出巻
線の誘起電圧を検出することによりバランサーＢＴに生
じる電圧を検出する。トランジスタＴｒ、の両端に生じ
る電圧は、素子電圧検出回路２により検出される。負荷
判別回路４は、これら２つの検出回路２，３の検出出力
に基、づいて、放電灯Ｄ　Ｌ　ｒ　、　Ｄ　Ｌ　２の接
続状態を判別する。制御回路５は、負荷判別回路４にお
ける判別結果に基づいて、トランジスタＴｒｌを他励制
御する。

このような１石他励式のインバータ回路では、無負荷時
や１灯点灯時には、負荷の振動周期が長くなり、トラン
ジスタＴｒｌの両端電圧ＶＣＨの巾が広くなる。また、
１灯点灯時には、バランサーＢＴの両端に電圧が発生す
る。したがって、負荷判別回路４は、トランジスタＴｒ
＋の両端電圧■ｃεの巾が広くなった場合において、バ
ランサーＢＴの両端電圧が大きいときには１灯点灯状態
であると判断し、バランサーＢＴの両端電圧が小さいと
きには無負荷状態であると判断し、トランジスタＴｒ、
の両端電圧ｖｃＩ！の巾が狭い場合には、２灯点灯状態
であると判断するものである。

Ｋ１匠１ 第２図は本発明の他の実施例の回路図である。

本実施例は、第１図の実施例をより具体化したものであ
り、素子電圧検出回路２としては、抵抗Ｒ１、Ｒ２によ
る電圧分圧回路を用いている。抵抗Ｒ２には素子電圧検
出回路２の出力を規制するためのツェナダイオードＺ　
Ｄ　＋が並列接続されている。

素子電圧検出回路２の検出出力（以下、「ｖｃＥ検出信
号」という）は、ＡＮＤゲートＧ、の一方の入力に接続
されている。ＡＮＤゲートＧ１の他方の入力には、他励
信号発生回路６の出力が接続されている。この他励信号
発生回路６は、制御回路５においてトランジスタＴｒｌ
をオン・オフ制御するために発生される他動信号と同じ
信号を発生している。

バランサーＢＴの検出巻線は、ダイオードＤ２及び抵抗
Ｒ５を介してコンデンサＣ６に接続される。

コンデンサＣｓには抵抗Ｒ１とツェナダイオード２Ｄ２
とが並列接続されている。コンデンサＣ２に生じる電圧
は、コンパレータＣＰ、の非反転入力端子に印加されて
いる。制御部電源電圧Ｖｅｃは、抵抗Ｒｓ　、　Ｒ＊の
直列回路にて分圧され、コンパレータＣＰ１の反転入力
端子に基準電圧として印加されている。コンパレータＣ
Ｐ１の出力は、バランサー電圧検出回路３の出力として
制御回路５に入力されている。この制御回路５は、第１
図回路における負荷判別回路４の機能をも兼ねている。

第３図は本実施例の動作波形図である。以下、同図を参
照しながら、本実施例の動作について説明する。まず、
２灯装着時の素子電圧■ｃＥの波形巾は、他励信号の“
Ｌｏｗ”レベル期間内に入るように設定されているが、
１灯装着時にはバランサーＢＴのインダクタンス分が放
電灯と直列に挿入されるために、負荷の振動周期が長く
なり、素子電圧ＶＣＨの波形中が広がる。このような場
合、バランサーＢＴの設計等により、ｖｃＩｌ！検出信
号と他動信号とが重なる場合と重ならない場合とがある
。

前者の場合、ＡＮＤゲートＧ　＋によるＶＣＥ検出信号
と他動信号とのＡＮＤ出力はパルス出力となり、後者の
場合、ＡＮＤ出力は“Ｌｏｗ”レベルのままとなる。

また、無負荷状態では発振トランスＯＴの２次電流が流
れなくなるので、その１次側インダクタンスが大きくな
り、そのために、コンデンサＣ２と発振トランスＯＴの
１次側から見たインダクタンスとで決まる素子電圧ＶＣ
ａの波形巾は更に広がり、ＶＣＥ検出信号と他励信号は
必ず重なる部分が生じて、これら両信号のＡＮＤ出力は
パルス出力となる。

バランサーＢＴは２灯点灯状態では、インダクタンス分
をほとんど持たないので、検出巻線には小さな電圧しか
発生せず、コンパレータｃ　Ｐ　＋の非反転入力端子の
電圧が反転入力端子の基準電圧よりも低いため、コンパ
レータＣＰ、の出力はＬＯ−”レベルとなる。また、無
負荷状態では、バランサーＢＴに電流が流れないため、
検出巻線には電圧が発生せず、コンパレータＣＰ１の出
力は“Ｌｏｓ”レベルとなる。しかし、１灯点灯状態で
は、バランサーＢＴがインダクタンス分を持ち、その検
出巻線には大きな電圧が発生する。従って、コンパレー
タＣＰ　＋の非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電
圧よりも高くなり、コンパレータＣＰ、の出力は“Ｈｉ
ｇｈ”レベルとなる。放電灯ＤＬ、。

ＤＬｉの各状態におけるコンパレータＣＰ１の入力及び
出力を第４（２１に示す。

このコンパレータＣＰ　＋の出力によって、１灯点灯状
態と他の状態とを区別できる。この信号も制御回路５へ
送られる。放電灯Ｄ　Ｌ　５．Ｄ、Ｌ　１の各状態にお
けるＶＣＥ検出信号と他励信号とのＡＮＤ出力、及び、
コンパレータＣＰ１の出力の波形を第５図に示す。

この２つの信号によって、２灯点灯状態と１灯点灯状君
、及び、無負荷状態を判別できる。即ち、ｖｃｅ検出信
号と他励信号とのＡＮＤ出力がパルス信号でコンパレー
タＣＰＩの出力が“Ｌｏｗ″レベルのときには無負荷状
態、ＡＮＤ出力が“Ｌ　ｏｓ”レベルでコンパレータＣ
ＰＩの出力が’Ｈｉｇｌ＋Ｎレベルのときには１灯点灯
状態、どちらの信号も’Ｌｏｗ”レベルのときには、２
灯点灯状態と判別できる。

放電灯の負荷状態を判別して、具体的にどのような制御
をするかということについては特定しないが、例えば、
２灯点灯状態が検出された場合には、そのままの制御を
続ける。また、１灯点灯状態が検出された場合には、２
灯点灯状態に比べて光出力が少ないので、光出力を増す
ように制御するということが考えられる。更に無負荷状
態が検出された場合には、制御回路５の出力を°’　Ｌ
　ｏｓ”レベルに落とすことによってインバータ回Ｗ＠
１の発振を止める等といった制御も考えられる。　。

なお、以上の説明においては、１灯点灯状態ではｖｃε
検出信号と他動信号のＡＮＤ出力が“Ｌｏｗ”レベルと
なる場合を汲ったか、このＡＮＤ出力がパルス出力とな
る場合でも、バランサー電圧検出回路３におけるコンパ
レータｃｐ、ｉ出力と組み合わせて判断することにより
、２灯点灯状態と１灯点灯状層、及び無負荷状態を判別
できることは明らかである。

Ｘ１１」− 第６図は本発明のさらに他の実施例の回路図である６本
実施例は、放電灯ＤＬ、、ＤＬ、を始動させるときに、
インバータ回路１の発振周波数を徐々に下げて行くこと
によって、その出力電圧を徐々に上げて行き、ある周波
数において点灯させる方式の制御回路５を有する放電灯
点灯装置において、放電灯ＤＬ、、ＤＬ２の負荷状態の
検出機能の他に１点灯検出機能を付加して、調光時には
、この点灯検出時の周波数で点灯させるようにしたもの
である。一般に調光機能を有する放電灯点灯装置におい
ては、放電灯のガス圧や部品定数のばらり％′ｓＬ二上
って　錘温鴎染４原霊庄め催下鯖り二り士調光点灯の維
持が困難となることがある。このような場合、放電灯を
始動させるときに、点灯検出回路７によって放電灯が点
灯したときの周波数を記憶しておいて、調光時には、こ
の周波数に設定すれば、調光点灯維持が可能となる。

以下１本実施例の２灯装着状態での点灯検出動作につい
て説明する。各負荷状態でのバランサー電圧検出回路３
におけるコンパレータＣＰ、の入力及び出力波形につい
ては、前述の第４図に示す波形と同じである。放電灯Ｄ
Ｌ、、ＤＬ、が２灯共点灯しているとき、バランサーＢ
Ｔはインダクタンス分をほとんど持たず、その検出巻線
には小さな電圧しか発生しないので、コンパレータＣＰ
。

の出力は″Ｌｏｗ″レベルである。ところが、放電灯Ｄ
Ｌ、、ＤＬ、が点灯するときには、２つの放電灯ＤＬ、
、ＤＬ２の点灯にわずかな時間の差があるため、第７０
に示すように、一時的にバランサーＢＴに大きな電圧が
発生し、コンパレータＣＰ、の非反転入力端子の電圧が
反転入力端子の電圧よりも高くなり、コンパレータＣＰ
Ｉの出力が’Ｈｉｇｂ”レベルとなる。そして、２灯共
点灯状君になれば、コンパレータＣＰＩの出力は“Ｌ　
ｏｗ”“レベルとなる。

このように、２灯装着状態での点灯時には、コンパレー
タＣＰ１の出力に１つだけパルスが出る。

したがって、このパルスを検出することにより、点灯検
出が可能となる。なお、２灯点灯状態であるか否かは、
上述のように、ＡＮＤゲートＧ１の出力と、コンパレー
タＣＰ、の出力とで知ることができる。

Ｋ１匠工 第８図は本発明の別の実施例の回路図である。

本実施例は、３灯並列点灯方式の放電灯点灯装置である
。放電灯Ｄ　Ｌ　２とＤＬ、とは、バランサーＢＴ２を
介して並列接続されており、この並列回路と放電灯ＤＬ
、とはバランサーＢ　Ｔ　＋を介して並列接続されてい
る。検出巻線は一方のバランサーＢＴ１のみに設けられ
ている。なお、放電灯ＤＬ、の非電源側には予熱電流通
電用のコンデンサＣ６が並列接続されている。その他の
構成については、第２図実施例と同じである。

バランサー電圧検出回路３におけるコンパレータＣＰ　
＋の出力状層、は、３灯点灯状態または無負荷状態では
“Ｌｏｗ”レベルであり、１灯または２灯点灯状態では
’Ｈｉｇｂ”レベルとなる。各負荷状態でのＶＣＥ検出
信号と他励信号とのＡＮＤ出力と、コンパレータ出力を
第１表に示す、ただし、ここでは、ｖｃＥ検出信号と他
励信号のＡＮＤ出力は、無負荷状態にのみパルス出力と
なる場合を扱う。

この第１表から明らかなように、ＡＮＤ出力とコンパレ
ータ出力とが共にＬｏｗ”レベルのときは３灯点灯状態
、ＡＮＤ出力が“Ｌｏｗ”レベルでコンパレータ出力が
“Ｈｉｇｈ”レベルのときは１灯点灯又は２灯点灯状態
、ＡＮＤ出力がパルス出力でコンパレータ出力が“Ｌｏ
智”レベルのときは無負荷状態、というように負荷状態
を判別できる。

なお、放電灯の負荷状態を判別して、具体的にどのよう
な制御をするかについては特定しないが、前述の２灯用
の放電灯点灯装置の場合と同様な制御を行うことが考え
られる。

（発明の効果） 本発明にあっては、上述のように、１石他励式インバー
タ回路を用いた並列点灯用の放電灯点灯装置において、
放電灯の装着状態の変化がインバータ回路における主ス
イッチ素子の両端電圧と、バランサーの電圧とに現れる
ことを利用して、放電灯の装着状態を判別するようにし
たので、カレントトランスを用いる従来例に比べて簡単
且つ安価にＪｌｌ虚で・き　また　素子雪圧の検出は雷
庄鰭出抵抗で行えるので、高抵抗を用いることができ、
したがって、電流検出抵抗を用いる従来例に比べて低損
失で灯数検出を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は本発明の
他の実施例の回路図、第３図は同上の動作波形図、第４
図及び第５図は同上の動作説明図、第６図は本発明のさ
らに他の実施例の回路図、第７図は同上の動作波形図、
第８図は本発明の別の実施例の回路図、第９図は従来例
の回路図、第１０図は他の従来例の回路図である。 １はインバータ回路、２は素子電圧検出回路、３はバラ
ンサー電圧検出回路、４は負荷判別回路、ＢＴはバラン
サー、ＤＬ、、ＤＬ２は放電灯、Ｔｒ。 はトランジスタである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の放電灯をバランサーを介して並列点灯せし
   める１石他励式インバータ回路において、主スイッチ素
   子の両端に生じる電圧を検出する素子電圧検出回路と、
   バランサーに生じる電圧を検出するバランサー電圧検出
   回路と、両検出回路の検出出力に基づいて複数の放電灯
   の装着状態を判別する判別回路とを設けて成ることを特
   徴とする放電灯点灯装置。