(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源を全波整流して直流電圧を得る整流回路と、
整流回路からの出力電圧を昇圧する昇圧回路と、
昇圧回路からの昇圧された直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路と、
インバータ回路を駆動制御する制御回路と、
インバータ回路のプラス出力側と一端がそれぞれバラストコイルを介して接続され、インバータ回路のマイナス出力側と他端が接続されてから直流カット用コンデンサを介して接続され、高周波電圧が交互に供給されて点灯する２灯の放電灯と、
２灯の放電灯の他端が接続された接続点の電圧と第１のしきい値電圧とを比較し、接続点の電圧が第１のしきい値電圧より高いときに駆動停止信号を制御回路に出力するランプ寿命末期検出用の第１の比較器と、前記接続点の電圧と第１のしきい値電圧より低い第２の閾値電圧とを比較し、前記接続点の電圧が第２のしきい値電圧より低いときに駆動停止信号を制御回路に出力するランプ寿命末期検出用とランプ接続検出用を兼ねる第２の比較器と
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータにより放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置、特にランプ寿命末期検出とランプ接続検出に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来の一般的な放電灯点灯装置の回路図である。図において、１は商用交流電源、２は商用交流電源１を全波整流して直流電圧を得る整流回路、３は整流回路２からの出力電圧を昇圧する昇圧回路、４は昇圧回路３で昇圧された直流電圧を駆動制御されて高周波電圧に変換するトランジスタ４ａ、４ｂで構成されるインバータ回路、５はインバータ回路４を駆動制御する制御回路、６ａ、６ｂはインバータ回路４からの高周波電圧が交互に供給されて点灯する放電灯（以下、「ランプ」という）である。
【０００３】
各放電灯６ａ、６ｂの一端はそれぞれバラストコイル７ａ、７ｂを介してインバータ回路５のプラス出力側に接続され、各放電灯６ａ、６ｂの他端は接続されてから直流カット用コンデンサ８を介してインバータ回路５のマイナス出力側に接続されている。９はインバータ回路４のトランジスタ４ａに並列接続された保護抵抗である。
１０ａ、１０ｂはランプ６ａのフィラメント、１１ａ，１１ｂはランプ６ｂのフィラメント、１２ａ，１２ｂはランプ６ａのフィラメント１０ａ、１０ｂとランプ６ｂの１１ａ，１１ｂにそれぞれ並列接続された始動コンデンサ、１３ａ，１３ｂはランプ６ａのフィラメント１０ａ、１０ｂとランプ６ｂの１１ａ，１１ｂにそれぞれに並列接続された抵抗である。
【０００４】
１４ａはランプ６ａの両端電圧を検出する第１の電圧検出器、１４ｂはランプ６ｂの両端電圧を検出する第２の電圧検出器、１５ａは第１の電圧検出器１４ａが検出した電圧としきい値電圧Ｖ２とを比較し、第１の電圧検出器１４ａの電圧がしきい値電圧Ｖ２より高いときに駆動停止信号であるＬＯＷを制御回路４に出力するランプ寿命末期検出用の第１の比較器、１５ｂは第２の電圧検出器１４ｂが検出した電圧としきい値電圧Ｖ２とを比較し、第２の電圧検出器１４ｂの電圧がしきい値電圧Ｖ２より高いときに駆動停止信号であるＬＯＷを制御回路４に出力するランプ寿命末期検出用の第２の比較器、１６、１７は各放電灯６ａ、６ｂの他端の接続点Ａとインバータ回路５のマイナス出力側との間に設けられた第１及び第２の分圧抵抗で、直流カット用コンデンサ８と並列接続されている。１８は第１分圧抵抗１６と第２の分圧抵抗１７の接続点Ｂの電圧としきい値電圧Ｖ１とを比較し、接続点Ｂの電圧がしきい値電圧Ｖ１より低いときに駆動停止信号であるＬＯＷを制御回路４に出力するランプ接続検出用の第３の比較器である。
【０００５】
次に、従来の放電灯点灯装置の動作について説明する。
商用交流電源１を整流回路２が全波整流し、整流回路２からの出力電圧を昇圧回路３が昇圧し、昇圧回路３からの昇圧された直流電圧を制御回路５によりインバータ回路４のトランジスタ４ａ、４ｂが交互にオン・オフ駆動され、インバータ回路４より出力された高周波電圧がバラストコイル７ａ、７ｂを介し、ランプ６ａ、６ｂ、直流カット用コンデンサ８に供給され、ランプ６ａ、６ｂが点灯する。
【０００６】
次に、ランプ寿命末期検出の動作について説明する。
ランプ寿命の末期検出はランプ６ａ、６ｂが寿命末期となると、ランプ６ａ、６ｂの両端電圧が上昇することを利用したものである。
即ち、第１の電圧検出器１４ａはランプ６ａの両端電圧を検出して第１の比較器１５ａに入力し、第２の電圧検出器１４ｂはランプ６ａの両端電圧を検出して第２の比較器１５ｂに入力している。ランプ６ａ、６ｂが正常な場合は、第１及び第２の比較器１５ａ、１５ｂに第１及び第２の電圧検出器１４ａ、１４ｂから入力される電圧がしきい値電圧Ｖ２より高くなることはない。
また、ランプ６ａ、６ｂが寿命末期である場合は、第１及び第２の比較器１５ａ、１５ｂに第１及び第２の電圧検出器１４ａ、１４ｂから入力される電圧がしきい値電圧Ｖ２より高くなり、第１及び第２の比較器１５ａ、１５ｂからＬＯＷが出力される。第１及び第２の比較器１５ａ、１５ｂの出力結果は制御回路５に入力され、制御回路５はＬＯＷが入力されるとインバータ回路４の駆動を停止する。
【０００７】
さらに、ランプ６ａ、６ｂの有無を検出するランプ接続検出の動作について説明する。
図中Ａ点は昇圧回路３の電圧を基準電圧として、抵抗９→バラストコイル７ａ又は７ｂ→ランプ６ａのフィラメント１０ａ→抵抗１３ａ→ランプ６ａのフィラメント１０ｂ→第１の分圧抵抗１６→第２の分圧抵抗１７のループ、又は抵抗９→バラストコイル７ｂ→ランプ６ｂのフィラメント１１ａ→抵抗１３ｂ→ランプ６ｂのフィラメント１１ｂ→第１の分圧抵抗１６→第２の分圧抵抗１７のループの抵抗分圧で電圧が決定する。
【０００８】
例えばランプ６ａが未装着の場合、ランプ６ａのフィラメント１０ａ，１０ｂがないので前記ループがなくなり、Ａ点の電圧は０Ｖとなる。但し、前記ループは各ランプ６ａ、６ｂについてそれぞれ存在するので、ランプ６ａ、６ｂの２灯とも未装着のときのみＡ点の電圧は０Ｖとなる。
ランプ６ａ、６ｂの２灯とも未装着の場合、Ａ点の電圧が０Ｖとなると、Ｂ点の電圧も０Ｖとなり、第３の比較回路１８のしきい値電圧Ｖｌより低くなる。よって、第３の比較回路１８の出力がＬＯＷとなり、そのＬＯＷを受けた制御回路５がインバータ回路４の駆動を停止する。
また、特開平７−１２２３７９号公報に開示されている従来の放電灯点灯装置も、ランプ寿命末期検出を各ランプ毎に電圧を検出して行っている例を示すものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の放電灯点灯装置では、各ランプ６ａ、６ｂ毎に第１及び第２の電圧検出器１４ａ、１４ｂを設け、各電圧検出器１４ａ、１４ｂに対応して第１及び第２の比較器１５ａ、１５ｂを設けてランプ寿命末期検出を行っており、さらにランプ寿命末期検出とは別にランプの有無を検出するランプ接続検出を第１及び第２の分圧抵抗１６、１７と第３の比較器１８を設けて行っているから、ランプ寿命末期検出とランプ接続検出のために部品点数が多く、回路構成が複雑になり、かつコストも高くなるという問題点があった。
そこで、本発明は、ランプ寿命末期検出手段及びランプ接続検出手段を簡素化し、かつ回路構成を単純にしてコスト低減を図ることができる放電灯点灯装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放電灯点灯装置は、商用交流電源を全波整流して直流電圧を得る整流回路と、整流回路からの出力電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路からの昇圧された直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路と、インバータ回路を駆動制御する制御回路と、インバータ回路のプラス出力側と一端がそれぞれバラストコイルを介して接続され、インバータ回路のマイナス出力側と他端が接続されてから直流カット用コンデンサを介して接続され、高周波電圧が交互に供給されて点灯する２灯の放電灯と、２灯の放電灯の他端が接続された接続点の電圧と第１のしきい値電圧とを比較し、接続点の電圧が第１のしきい値電圧より高いときに駆動停止信号を制御回路に出力するランプ寿命末期検出用の第１の比較器と、前記接続点の電圧と第１のしきい値電圧より低い第２の閾値電圧とを比較し、前記接続点の電圧が第２のしきい値電圧より低いときに駆動停止信号を制御回路に出力するランプ寿命末期検出用とランプ接続検出用を兼ねる第２の比較器とを備えて構成されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の放電灯点灯装置を示す回路図である。図において、従来例と同一の構成は同一符号を付して重複した構成の説明を省略する。
本発明の実施の形態１には、従来例で設けられているランプ６ａ、６ｂの両端電圧を検出する第１及び第２の電圧検出器１４ａ、１４ｂと第１及び第２の比較器１５ａ、１５ｂは設けられていない点が従来例と大きく異なる。
２０は第１分圧抵抗１６と第２の分圧抵抗１７の接続点Ｂの電圧としきい値電圧Ｖ２とを比較し、接続点Ｂの電圧がしきい値電圧Ｖ２より低いときに駆動停止信号であるＬＯＷを制御回路４に出力するランプ寿命末期検出用の第１の比較器、２１は第１分圧抵抗１６と第２の分圧抵抗１７の接続点Ｂの電圧としきい値電圧Ｖ１とを比較し、接続点Ｂの電圧がしきい値電圧Ｖ１より低いときに駆動停止信号であるＬＯＷを制御回路４に出力するランプ寿命末期検出用とランプ接続検出用を兼ねる第２の比較器である。
【００１２】
次に、本発明の実施の形態１の放電灯点灯装置の動作について説明する。
ランプ点灯に関する動作説明は従来例と同様であるため省略する。
ランプ６ａが正常な場合、図中Ａ点の電圧がある電圧値Ｖ３〜Ｖ４（Ｖ３＜Ｖ４）の範囲内に存在する。
ランプ６ａ、６ｂのいずれか１本でも寿命末期である場合は、前記Ａ点の電圧値がランプ６ａ又は６ｂの寿命末期箇所の向きによりＶ３以下となるか、Ｖ４以上となる。
そこで、Ａ点を第１及び第２分圧抵抗１６、１７で抵抗分圧した中点をＢ点とし、そのＢ点の電圧が入力される第１の比較回路２０は前記上限値Ｖ４に関するランプ寿命末期検出を行うものとしており、そのＢ点の電圧が入力される第２の比較回路２１は前記下限値Ｖ３に関するランプ寿命末期検出とランプ接続検出を行うものとしている。
【００１３】
即ち、第１の比較回路２０において、Ａ点の電圧が上限値Ｖ４より高くなると、Ｂ点の電圧が第１の比較回路２０のしきい値電圧Ｖ２より高くなり、第１の比較回路２０からＬＯＷが出力される。
同様に、第２の比較回路２１において、Ａ点の電圧が下限値Ｖ３より低くなると、Ｂ点の電圧が第２の比較回路２１のしきい値電圧Ｖ１より低くなり、第２の比較回路２１からＬＯＷが出力される。
制御回路５に第１の比較回路２０又は第２の比較回路２１からＬＯＷが入力されると、制御回路５はインバータ回路４の駆動を停止させる。
従って、ランプ装着時には、第１の比較回路２０又は第２の比較回路２１のどちらかの出力がＬＯＷとなるので、第１のランプ６ａ又は第２のランプ６ｂのいずれか、又は第１のランプ６ａと第２のランプ６ｂの双方が寿命末期の場合に制御回路４がインバータ回路４の駆動を停止させることとなる。なお、第１のランプ６ａ又は第２のランプ６ｂのいずれかが寿命末期の場合、いずれが寿命末期であるかは分からない。
【００１４】
次に、ランプ６ａ、６ｂの有無を検出するランプ接続検出の動作について説明する。
上述したように、図中Ａ点の電圧が寿命末期ランプ装着時にＶ３〜Ｖ４の範囲外になると第１及び第２の比較回路２０、２１からＬＯＷが制御回路５に出力され、制御回路５はインバータ回路４の駆動を停止させる。この原理を利用してランプの有無を検出するランプ接続検出を行うもので、ランプ寿命末期検出と共用する。
図中Ａ点は昇圧回路３の電圧を基準電圧として抵抗９→バラストコイル７ａ→ランプ６ａのフィラメント１０ａ→抵抗１３ａ→ランプ６ａのフィラメント１０ｂ→第１の分圧抵抗１６→第２の分圧抵抗１７のループ、又は抵抗９→バラストコイル７ｂ→ランプ６ｂのフィラメント１１ａ→抵抗１３ｂ→ランプ６ｂのフィラメント１１ｂ→第１の分圧抵抗１６→第２の分圧抵抗１７のループの抵抗分圧で電圧が決定する。
【００１５】
例えば、ランプ６ａが未装着の場合、ランプ６ａのフィラメント１０ａ，１０ｂがないので前記ループがなくなり、Ａ点の電圧は０Ｖとなる。但し、前記ループは各ランプ６ａ、６ｂについて存在するので、ランプ６ａ，６ｂの２灯とも未装着のときのみＡ点の電圧は０Ｖとなる。
ランプ６ａ、６ｂの２灯とも未装着のときにＡ点の電圧が０Ｖとなると、Ａ点のランプ寿命末期検出の下限値Ｖ３より低くなり、Ｂ点の電圧が第２の比較回路２１のしきい値電圧Ｖｌより低くなる。よって、第２の比較回路２１の出力がＬＯＷとなり、そのＬＯＷを受けた制御回路２がインバータ回路４の駆動を停止させる。
【００１６】
このように、ランプ未装着のランプ接続検出ができ、ランプ寿命末期検出と共用できるが、ランプ未装着のランプ接続検出とランプ寿命末期検出とを区別することはできない。
従って、インバータ回路４の運転中に、インバータ回路４が駆動を停止したら、ランプ６ａ、６ｂが２灯とも装着されているかどうかを調べ、ランプ６ａ、６ｂが２灯とも装着されていれば、ランプ６ａ、６ｂのいずれか又は双方がランプ寿命末期と判断できる。また、ランプ６ａ、６ｂが２灯とも未装着であれば、ランプ６ａ、６ｂを装着してインバータ回路４の運転を再開し、再びインバータ回路４が駆動を停止したら、ランプ６ａ、６ｂのいずれか又は双方がランプ寿命末期と判断できることとなる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は以上説明したとおり、インバータ回路の運転中に第１の比較器と第２の比較器には、２灯の放電灯の接続された他端とインバータ回路のマイナス出力側に接続された直流カット用コンデンサとの接続点の電圧が入力され、ランプ寿命末期検出用の第１の比較器はその接続点の電圧と第１のしきい値電圧とを比較し、接続点の電圧が第１のしきい値電圧より高いときに駆動停止信号を制御回路に出力してインバータ回路の駆動を停止させ、ランプ寿命末期検出用とランプ接続検出用を兼ねる第２の比較器はその接続点の電圧と第１のしきい値電圧より低い第２のしきい値電圧とを比較し、接続点電圧が第２のしきい値電圧より低いときに駆動停止信号を制御回路に出力してインバータ回路の駆動を停止させるので、２つの比較器を設けるという単純にして安価な回路構成により、１つ又は２つのいずれかのランプ寿命末期又は２つのランプ未装着を検出し、インバータ回路の駆動を停止させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図２】従来例の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１  商用交流電源、２  整流回路、３  昇圧回路、４  インバータ回路、５  制御回路、６ａ、６ｂ  放電灯、７ａ、７ｂ  バラストコイル、８  直流カット用コンデンサ、２０  第１の比較器、２１  第２の比較器。
【図１】
0003687024.tif 000002
【図２】
0003687024.tif 000003