(57)【要約】【課題】放電灯点灯装置から放電灯までの配線が長くなる使用状態としても、必要以上の電圧を出力することなく、始動電圧が比較的大きな放電灯でも寿命末期に至るまで確実に点灯させることができる放電灯点灯装置及び照明装置を提供する。【解決手段】直流電源回路１と、直流電源回路１に接続され直流電源回路１の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ回路２と、インバータ回路２の動作開始時に動作周波数を徐々に変化させる周波数スイープ回路５と、インバータ回路２の出力電圧を検出する二次電圧検出回路６とを備え、二次電圧検出回路６のインバータ回路２の出力電圧を検出するためのしきい値電圧を放電灯Ｌａの始動電圧を超える値に設定する。【選択図】図１
2011034718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、
前記直流電源に接続され前記直流電源の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路の動作開始時に動作周波数を徐々に変化させる周波数スイープ回路と、
前記インバータ回路の出力電圧を検出する負荷異常検出回路とを備え、
前記負荷異常検出回路の前記インバータ回路の出力電圧を検出するためのしきい値電圧が放電灯の始動電圧を超える値に設定された放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記負荷異常検出回路は、前記インバータ回路の出力電圧の交流成分と直流成分をそれぞれ検出可能であり、前記インバータ回路の動作開始から所定の時間が経過するまでの間は前記直流成分の検出を禁止する請求項１に記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記負荷異常検出回路は、前記インバータ回路の動作開始から所定の時間が経過した後に前記交流成分のしきい値電圧を小さくする請求項２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記周波数スイープ回路は、前記インバータ回路の動作開始から所定の時間が経過するまでは周波数を固定とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放電灯点灯装置と、
前記放電灯点灯装置に接続される放電灯と、
を備えた照明装置。
【請求項６】
前記放電灯は、管径が２５．５ｍｍ以下である請求項５に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置及び該放電灯点灯装置を用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、蛍光ランプを２０ｋＨｚ以上の高周波で点灯させてランプの発光効率を改善することにより、従来の銅鉄式安定器よりも省エネを図ることができるインバータ式の安定器が普及している。その一例として、図５に示す回路構成の放電灯点灯装置は、商用電源を直流電圧に変換する直流電源回路１と、直流電源回路１から出力される直流電圧を高周波電力に変換するスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２等からなるインバータ回路２と、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を駆動させる駆動回路３と、外部からの調光信号Ｓに対応し、所定の周波数にてインバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を駆動させるための駆動周波数信号を駆動回路３に出力する周波数制御回路４とから構成され、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ２の両端には共振用インダクタＬ１を介して蛍光ランプ等の放電灯Ｌａの両方のフィラメントの一端間を接続するとともに、両側のフィラメントの非電源側端間に共振用コンデンサＣ１を接続するようになっている。
【０００３】
この回路の特徴は、共振用インダクタＬ１と共振用コンデンサＣ１の共振作用を利用して放電灯Ｌａを点灯させる際に必要な高電圧を印加したり、放電開始後に放電灯Ｌａを流れる電流を所定の値に制限することが容易な回路構成で実現できることである。この特徴についてさらに詳しく説明する。
【０００４】
図５に示す共振用インダクタＬ１と共振用コンデンサＣ１からなる共振回路１０は、等価的に図６の回路に置き換えて考えることができる。このとき、入力電圧は直流電圧ＶＤＣの値に√２／πをかけた値を実効値とする正弦波電圧と等価と考えることができる。この等価回路より回路方程式を立てると以下の式となる。
【０００５】
【数１】
2011034718.tif 000003
【０００６】
ここで、共振回路１０の入力電圧と出力電流、電圧の関係を明確にするために、式を変形してｉＬ、ｉＣ、ｖＬを消去すると、次の微分方程式が導かれる。さらに、複素表示を用いると次式に変形される。
【０００７】
【数２】
2011034718.tif 000004
【０００８】
したがって、この式から入力電圧、出力電流、電圧の実効値は以下の式で表すことができ、さらに変形すると（１）式が成立する。ここで、共振回路１０から出力される電圧と電流の特性を、図７に示すように横軸を出力電流、縦軸を出力電圧としてグラフを描くと、（１）式はこの出力特性ＣＰの軌跡が楕円軌道となることを示している。
【０００９】
【数３】
2011034718.tif 000005
【００１０】
この特性と縦軸との交点は、共振回路１０に負荷が接続されていない場合の開放電圧を示しており、放電灯Ｌａが放電する前の等価インピーダンスが無限大の状態で印加される電圧になる。このとき、共振回路１０の固有振動周波数ｆ０は、１／２π√（Ｌ１・Ｃ１）（＝ω０／２π）で表されるので、開放電圧Ｖｏは（２）式で示される。この式から急峻な出力特性を得るためには、共振回路１０に入力される電圧を高く設定するか、インバータ回路２の動作周波数を共振回路１０の固有振動周波数に近づければよいことが分かる。この電圧が放電灯Ｌａによって決まるランプ始動電圧よりも高くなると放電灯Ｌａが放電を開始する。放電灯Ｌａは点灯すると一般的に図７に示すような負特性を持ち、この特性（ランプ特性）ＣＬと共振回路１０の出力特性ＣＰの交点Ａが動作点となり、放電灯Ｌａに流れる電流と放電灯Ｌａにかかる電圧が決まるのである。
【００１１】
しかし、最近の照明器具の動向として、例えば、直管用の放電灯であればＴ８ランプ（管径２５．５ｍｍ）や、Ｔ５ランプ（管径１６ｍｍ）などのように従来の放電灯よりも管径を細くすることによってランプの発光効率を向上させた高効率のランプが主流となってきている。放電灯の一般的な特徴として、管径が細くなるほどランプ始動電圧が高くなる傾向にある。例えば、従来のＦＬ４０Ｓ（管径３２ｍｍ、長さ１１９８ｍｍ）の始動電圧が１８０Ｖであるのに対し、冷蔵ショーケース用の放電灯として省エネを目的に最近使用されるようになったプリンス電機製Ｔ５ランプの「ＦＬＲ１１９０Ｔ５」（管径１５．５ｍｍ、長さ１１９０ｍｍ）では始動電圧が３６０Ｖと２倍になっている。
【００１２】
このような放電灯を点灯させる場合、始動電圧以上の電圧を供給するために直流電源回路１の出力電圧を高く設定することも有効であるが、直流電源装置が大型化することから通常は先述のように共振用インダクタＬ１と共振用コンデンサＣ１の共振作用を利用して高電圧を放電灯Ｌａに印加する。つまり、インバータ回路２の動作周波数を共振用インダクタＬ１と共振用コンデンサＣ１の固有振動周波数の近傍に設定することによって、（２）式の分母を小さくして開放電圧Ｖｏを高くするのである。
【００１３】
しかし、この共振作用を利用する手段にも課題がある。最近、省エネに対する関心の高まりとともに、インバータ式の安定器は冷蔵ショーケース用の照明など、一般の照明器具とは異なる用途でもインバータ式の安定器が使用されるようになっている。冷蔵ショーケース用照明装置ではショーケースが大型であることから、放電灯点灯装置から放電灯Ｌａまでの配線が長くなる傾向にあり、配線が長くなると放電灯点灯装置から供給される電圧が減衰して放電灯Ｌａの始動電圧を得難くなる。これは共振作用を利用する手段の場合に特に顕著である。これは図８に示すように、放電灯Ｌａへの配線によって発生する浮遊容量Ｃｓが放電灯Ｌａと並列に発生し、共振作用に影響するためである。配線が長くなって浮遊容量Ｃｓが増加すると、このときの固有振動周波数ｆ０’は１／２π√（Ｌ１・（Ｃ１＋Ｃｓ））で表され、ｆ０よりも低くなる。このとき放電灯点灯装置の出力電圧の周波数特性が図９に示されるように、ｆ０’が低い方へシフトするために、出力電圧が下がってしまうのである。
【００１４】
このような状態でも放電灯Ｌａを確実に点灯させるためには、インバータ回路２の動作周波数ｆｓ’も同様に小さくしなければならず、浮遊容量Ｃｓに応じて動作周波数を変化することになり、制御が複雑になるため現実的ではない。したがって、図１０に示すように動作周波数ｆｓを始動モード期間中は固定にするのではなく、例えば、特許文献１に記載されているように、動作周波数を徐々に下げていけば（図１１）、配線長によって浮遊容量Ｃｓが変化しても放電灯Ｌａの始動電圧に達した時点で放電灯Ｌａを点灯させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０００−０６８０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、この方式では放電灯Ｌａが正常であれば配線が長くなっても確実に放電灯Ｌａを点灯させることができるが、放電灯Ｌａの寿命末期時などには始動電圧を印加しても放電しない場合があり、この状態で動作周波数をさらに下げていくと固有振動周波数ｆ０もしくはｆ０’にさらに近づくことになり、必要以上に電圧が発生するため、この電圧を考慮して放電灯点灯装置を設計しなければならず、放電灯点灯装置が大型化するという課題がある。
【００１７】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、放電灯点灯装置から放電灯までの配線が長くなる使用状態としても、必要以上の電圧を出力することなく、始動電圧が比較的大きな放電灯でも寿命末期に至るまで確実に点灯させることができる放電灯点灯装置及び照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の放電灯点灯装置は、直流電源と、前記直流電源に接続され前記直流電源の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の動作開始時に動作周波数を徐々に変化させる周波数スイープ回路と、前記インバータ回路の出力電圧を検出する負荷異常検出回路とを備え、前記負荷異常検出回路の前記インバータ回路の出力電圧を検出するためのしきい値電圧が放電灯の始動電圧を超える値に設定された。
【００１９】
上記構成によれば、負荷異常検出回路におけるしきい値電圧を、放電灯の始動電圧よりも少し高めに設定することで、放電灯の点灯に充分な電圧を供給でき、かつ放電灯の異常時に放電開始しなかった場合には必要以上の電圧が供給されないようにすることができる。これにより、放電灯点灯装置の大型化を図ることなく、始動電圧が比較的大きな放電灯でも寿命末期に至るまで確実に点灯させることが可能となる。
【００２０】
また、上記構成において、前記負荷異常検出回路は、前記インバータ回路の出力電圧の交流成分と直流成分をそれぞれ検出可能であり、前記インバータ回路の動作開始から所定の時間が経過するまでの間は前記直流成分の検出を禁止するのが望ましい。
【００２１】
上記構成によれば、放電灯の放電開始直後に発生する出力電圧の直流成分によって負荷異常検出回路が動作してしまうのを防止することができる。つまり、放電灯が放電を開始した直後は放電が不安定であり非対称放電が発生し易く、非対称放電が発生した場合、出力電圧の直流成分が発生するからである。その間、直流成分の検出を禁止することで、負荷異常検出ミスを防止できる。
【００２２】
また、上記構成において、前記負荷異常検出回路は、前記インバータ回路の動作開始から所定の時間が経過した後に前記交流成分のしきい値電圧を小さくするのが望ましい。
【００２３】
上記構成によれば、放電灯の寿命末期、破損等の異常状態が検出可能となる。
【００２４】
また、上記構成において、前記周波数スイープ回路は、前記インバータ回路の動作開始から所定の時間が経過するまでは周波数を固定とするのが望ましい。
【００２５】
上記構成によれば、放電灯のフィラメントを効率良く加熱できる。
【００２６】
本発明の照明装置は、前記放電灯点灯装置と、前記放電灯点灯装置に接続される放電灯とを備えた。
【００２７】
上記構成によれば、放電灯点灯装置から放電灯までの配線が長くなる使用状態において、Ｔ５ランプのようにランプ電圧が比較的大きなランプであっても放電灯を確実に点灯させることができ、かつ、放電灯の寿命末期等の異常状態においても小型化を実現できる。
【００２８】
また、上記構成において、前記放電灯は、管径が２５．５ｍｍ以下である。
【００２９】
上記構成によれば、Ｔ８ランプ（管径２５．５ｍｍ）や、Ｔ５ランプ（管径１６ｍｍ）などの直管用の放電灯を確実に点灯させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、放電灯点灯装置から放電灯までの配線が長くなる使用状態としても、必要以上の電圧を出力することなく、始動電圧が比較的大きな放電灯でも寿命末期に至るまで確実に点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る放電灯点灯装置の回路構成を示す図
【図２】図１の放電灯点灯装置の動作を示すシーケンス図
【図３】本発明を適用した放電灯点灯装置の回路構成を示す図
【図４】図３の放電灯点灯装置の動作を示すフローチャート
【図５】従来の放電灯点灯装置の回路構成を示す図
【図６】図５の放電灯点灯装置の共振用インダクタと共振用コンデンサからなる共振回路を等価的に示す図
【図７】図５の放電灯点灯装置の共振用インダクタと共振用コンデンサからなる共振回路から出力される電圧と電流の特性を示す図
【図８】図５の放電灯点灯装置の回路構成を示す図
【図９】図５の放電灯点灯装置の出力電圧の周波数特性を示す図
【図１０】図５の放電灯点灯装置のインバータ回路の動作周波数を示す図
【図１１】特許文献１に記載された放電灯点灯装置のインバータ回路の動作周波数を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る放電灯点灯装置の回路構成を示す図である。なお、図１において前述した図５と共通する部分には同一の符号を付けている。
【００３４】
図１において、本実施の形態の放電灯点灯装置８は、従来の放電灯点灯装置と同様の直流電源回路１とインバータ回路２を備え、インバータ回路２の出力は共振用インダクタＬ１を介して本装置８の出力端子７ａに接続され、直流電源回路１の−電位がインバータ回路２と本装置８の出力端子７ｂに接続されている。また、本装置８の出力端子には従来の放電灯点灯装置と同様に放電灯Ｌａが接続され、放電灯Ｌａの非電源側に共振用コンデンサＣ１が接続されている。また、本装置８は、周波数スイープ回路５と二次電圧検出回路（負荷異常検出回路）６を有し、二次電圧検出回路６の出力に応じて周波数スイープを停止させる機能を有する。周波数スイープ回路５及び二次電圧検出回路６は、従来の放電灯点灯装置には無いものである。なお、冷蔵ショーケース用の放電灯点灯装置では、共振用コンデンサＣ１が放電灯点灯装置の外部に配置されることが多いが、放電灯点灯装置の内部に設けても良い。
【００３５】
放電灯点灯装置８と放電灯点灯装置８に接続される放電灯Ｌａは照明装置１５を構成する。
【００３６】
図２は、本実施の形態の放電灯点灯装置８の動作を示すシーケンス図である。同図において、放電灯点灯装置８の動作開始から時刻ｔ１までは予熱モードとしてインバータ回路２の動作周波数をｆ１に固定する。この状態では放電灯Ｌａが放電しないように本装置８の出力電圧を低く抑え、かつ、放電灯Ｌａのフィラメントに共振用コンデンサＣ１を介して電流を流し、フィラメントを加熱しておく。次に、時刻ｔ１からｔ２までの期間は動作周波数をｆ１からｆ２まで徐々に変化させて周波数をスイープさせる。この動作によって放電灯Ｌａに印加される電圧は徐々に増加していき、やがて放電灯Ｌａの始動電圧Ｖｓを超えると放電を開始し、放電灯Ｌａが点灯する。このとき、動作周波数ｆ２を配線の浮遊容量Ｃｓが最も大きくなる条件においても始動電圧Ｖｓを供給可能な周波数に設定しておけば、浮遊容量Ｃｓが小さい場合は電圧の減衰が小さいので早く点灯し、浮遊容量Ｃｓが大きい場合には時刻ｔ２に近づいた時点で点灯することになる。
【００３７】
さらに、二次電圧検出回路６で本装置８の出力端子７ａ，７ｂ間の電圧を検出し、検出電圧が所定のしきい値Ｖｄを超えると周波数スイープを停止し、インバータ回路２の発振も停止させる。しきい値Ｖｄを放電灯Ｌａの始動電圧Ｖｓよりも少し高い値に設定しておけば放電灯Ｌａの点灯に充分な電圧を供給でき、かつ、放電灯Ｌａの異常時に放電開始しなかった場合には必要以上の電圧が供給されないようにすることができる。
【００３８】
このように本実施の形態の放電灯点灯装置８によれば、本装置８から放電灯Ｌａまでの配線が長くなっても、Ｔ５ランプのようにランプ電圧が比較的高い放電灯を確実に点灯させることができ、かつ、必要以上の電圧が供給されないようにできるため、本装置８を小型で安価に構成することが可能となる。
【００３９】
（実施例）
以下に、本発明を適用した放電灯点灯装置について実施例を説明する。図３は、本発明を適用した放電灯点灯装置の回路構成を示す図であり、また図４は同装置の動作を示すフローチャートである。
【００４０】
放電灯点灯装置８の入力には、商用電源２０がスイッチ２１を介して接続されており、フィルタ回路（図示せず）、整流回路２２を介して直流電源回路１に入力されている。図示せぬフィルタ回路は、直流電源回路１やインバータ回路２で発生する高周波ノイズを商用電源から除去するものであり、整流回路２２はダイオードブリッジ等で構成され、商用電源２０の交流電圧を全波整流している。
【００４１】
直流電源回路１は、チョッパーチョークＬ２、スイッチング素子Ｑ３、整流ダイオードＤ１、及び平滑コンデンサＣ２からなる昇圧チョッパー回路で構成されている。スイッチング素子Ｑ３には例えば図のようにＭＯＳＦＥＴが用いられ、スイッチング素子Ｑ３を導通させると整流回路２２の出力段からチョークコイルＬ２とスイッチング素子Ｑ３を介して電流が流れることにより、チョークコイルＬ２にはエネルギーが蓄えられる。その後、スイッチング素子Ｑ３を遮断すると、チョークコイルＬ２に蓄えられたエネルギーは整流ダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ２へと供給される。このようにスイッチング素子Ｑ３の導通と遮断を繰り返すことにより平滑コンデンサＣ２への電流供給と遮断を繰り返し、このスイッチングを高周波で行うことにより平滑コンデンサＣ２の両端にはほぼ直流の電圧を得ることができる。
【００４２】
直流電源制御回路２４は、スイッチング素子Ｑ３のスイッチングを制御しており、平滑コンデンサＣ２の両端電圧を抵抗Ｒ１とＲ２で分圧して検出している。平滑コンデンサＣ２の両端電圧が所定の電圧よりも低い場合にはスイッチング素子Ｑ２の導通時間が長くなるように、逆に電圧が低い場合には導通時間が短くなるようにフィードバック制御することにより、電源電圧や負荷の状態が変化しても平滑コンデンサＣ２の電圧を一定に制御することができる。直流電源制御回路２４は、その機能を集積化した汎用のＩＣが発売されており、例えば、富士電機製のＦＡ５５０１等は入力電流の高調波歪を改善する力率改善機能もひとつのＩＣに内蔵しており、これらのＩＣを使用することによりこれらの制御部を容易に構成することができる。
【００４３】
インバータ回路２は、直流電源回路１の出力段にＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を２個直列に接続したハーフブリッジ回路と、このハーフブリッジ回路の２つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続端子（中点）から放電灯点灯装置８の出力端子７ａの間に直列に接続された共振用インダクタＬ１と直流カット用コンデンサＣ３で構成されている。ハーフブリッジ回路の２つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を例えば２５ｋＨｚ程度の高周波で交互にスイッチングすることにより、スイッチング素子Ｑ２の両端には矩形波電圧が発生し、直流電源の出力電圧を高周波電圧に変換することができる。共振用インダクタＬ１は放電灯点灯装置８の外部で放電灯Ｌａと並列に接続される共振用コンデンサＣ１と共振回路１０を構成しており、この矩形波電圧を正弦波状の電圧に変換して放電灯Ｌａに供給する。放電灯Ｌａが放電を開始する前の状態では放電灯Ｌａの等価インピーダンスが点灯時に比べて極めて大きいため、共振用コンデンサＣ１の両端に放電灯Ｌａの放電開始に必要な始動電圧を容易に得ることが可能となる。
【００４４】
駆動回路３は、周波数制御回路４で設定されるインバータ回路２の動作周波数に応じてハーフブリッジ回路のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を交互にＯＮ／ＯＦＦさせるもので、例えば、ＩＲ社製のＩＲ２１５１等のハーフブリッジ回路用の高耐圧ドライバＩＣを用いることによって、部品点数が少なく容易に駆動回路を構成することができる。
【００４５】
二次電圧検出回路６は、出力端子間の交流電圧を検出する交流電圧検出回路６１と直流電圧を検出する直流電圧検出回路６２より構成されている。交流電圧検出回路６１は、コンデンサＣ６１、Ｃ６２、抵抗Ｒ６１、Ｒ６２、及びダイオードＤ６１、Ｄ６２でフィルタ回路を構成し、共振用インダクタＬ１と直流カット用コンデンサＣ３の接続点と出力端子７ｂ間に並列に接続されている。この間に発生している直流電圧は放電灯点灯装置８の出力端子７ａへは直流カット用コンデンサＣ３で、交流電圧検出回路６１へはフィルタ回路のコンデンサＣ６１でそれぞれカットされている。交流電圧検出回路６１の出力段は交流電圧成分が直流電圧に整流平滑され、周波数制御回路４へ出力される。この検出電圧は出力端子７ａ，７ｂ間に発生する交流電圧と比例関係にあるので、放電灯Ｌａの始動電圧Ｖｓよりも少し高い電圧が発生したときにインバータ回路２を停止するようにしきい値を設定すると、放電灯Ｌａの異常状態を検出することが可能となる。
【００４６】
また、直流電圧を検出する直流電圧検出回路６２は、抵抗Ｒ６３とコンデンサＣ６３からなるフィルタ回路で構成され、出力端子７ａ，７ｂ間に発生する直流電圧を検出する。この直流電圧検出回路６２も放電灯Ｌａが寿命末期になったときの異常検出回路として使用する。
【００４７】
放電灯Ｌａのフィラメントには放電管内で電子を放出しやすくするためにエミッタが塗布されており、このエミッタが消耗してなくなると寿命末期状態となる。どちらか一方のフィラメントのエミッタが消耗すると、放電灯Ｌａを流れる電流が正負非対称となり直流電圧が発生する。通常の点灯時は直流電圧がほぼゼロであるため、放電灯Ｌａの寿命末期を検出することができる。図中の出力端子７ｂに接続されたフィラメントのエミッタが消耗した場合は正方向に直流電圧が発生するので、この直流電圧を抵抗Ｒ６３と抵抗Ｒ６４で分圧した電圧が周波数制御回路４に入力され、この電圧が予め設定された検出しきい値を上回るとインバータ回路２を停止する。
【００４８】
フィラメントが寿命末期のときには負方向に直流電圧が発生するため、正方向と同様の検出動作ができない。このためにトランジスタＱ６１とツェナーダイオードＤ６４、抵抗Ｒ６５が検出端子と制御回路用の直流電源２３の間に接続されている。負方向の電圧が大きくなるとツェナーダイオードＤ６４にかかる電圧が大きくなりツェナー電圧を超えるとトランジスタＱ６１のベースからツェナーダイオードＤ６４を介して検出端子に電流が流れ、トランジスタＱ６２が導通し、直流電圧検出回路６２には直流電源２３の電圧を抵抗Ｒ６５と抵抗Ｒ６４で分圧された電圧が周波数制御回路４に出力されるので、このときの電圧が先に設定した検出しきい値を上回るように抵抗値を設定すれば、放電灯Ｌａが寿命末期時に発生する負方向の直流電圧も検出可能となる。これらの動作により放電灯Ｌａの寿命末期検出が可能となり、点灯中に寿命末期状態に至ってもインバータ回路２を安全に停止させることができる。
【００４９】
また、この検出回路であれば交流電圧の振幅に関わらず直流電圧のみで異常状態を判断できるので、周囲温度が変化したり、調光制御などでランプ電圧の実効値が変化しても寿命末期時の半波放電現象を精度良く検出することができる。したがって、例えば、放電灯の長さが異なる「ＦＬＲ１１９０Ｔ５」と「ＦＬＲ３００Ｔ５」のように、定格ランプ電流が同じでランプ電圧が異なるランプの寿命末期状態を同じ回路で検出可能となる。
【００５０】
ここで、トランジスタＱ６２はインバータ回路２が動作を開始してから放電灯Ｌａが点灯するまでの間は短絡され、直流電圧検出回路６２の動作が禁止される。これは、この間の放電灯Ｌａが放電を開始した直後は放電が不安定であり非対称放電が発生しやすいために、これによって発生する出力電圧の直流成分によって直流電圧検出回路６２が動作しないようにしている。
【００５１】
これらのインバータ回路２の周波数制御や放電灯Ｌａの異常検出などの動作は周波数制御回路４によって制御される。そのフローチャートを図４に示す。同図において、電源が投入されると、まず直流電圧検出回路６２の動作を禁止させ（Ｓ１０）、その状態でインバータ回路２の動作周波数を予熱モードのｆ１に設定し（Ｓ１１）、内蔵のタイマーで時間をカウントして時刻ｔ１が経過するまで（Ｓ１２で「Ｙ」になるまで）同じ処理を繰り返す。
【００５２】
次いで、内蔵タイマーが時刻ｔ１の経過をカウントすると、交流電圧検出回路６１の検出しきい値を放電灯Ｌａの始動電圧Ｖｓよりも少し高い電圧に相当するしきい値Ｖｄ１に変更し（Ｓ１３）、インバータ回路２の動作周波数を徐々に下げていく（Ｓ１４）。放電灯Ｌａが正常であれば出力電圧が始動電圧Ｖｓを超えた時点で放電開始し、二次電圧が低下する。放電灯Ｌａが異常状態で二次電圧がＶｓを超えてさらに上昇する場合は、交流電圧検出回路６１の検出電圧Ｖｉ１がしきい値を超えた時点（Ｓ１５で「Ｙ」と判定）で異常状態と判断してインバータ回路２の発振を停止させる（Ｓ１６）。動作周波数がｆ２に達する時刻ｔ２が経過しても（Ｓ１７で「Ｙ」と判定）検出電圧Ｖｉ１がしきい値Ｖｄ１よりも低ければ（Ｓ１５で「Ｎ」と判定）、放電灯Ｌａが正常に点灯したと判断して点灯モードに移行する。
【００５３】
点灯モードでは交流電圧検出回路６１のしきい値を放電灯Ｌａが点灯しているときの二次電圧よりも少し高い電圧に相当するＶｄ２に切り替え（Ｓ１８）、さらに直流電圧検出回路６２を有効にして（Ｓ１９）、放電灯Ｌａの寿命末期、破損等の異常状態を検出可能とする。検出電圧Ｖｉ１もしくはＶｉ２がしきい値を超えなければ（Ｓ２０で「Ｎ」と判定又はＳ２１で「Ｎ」と判定）、点灯モードを継続して放電灯Ｌａを点灯させ（Ｓ２２）、しきい値を超えた場合（Ｓ２０で「Ｙ」と判定又はＳ２１で「Ｙ」と判定）は、インバータ回路２の動作を停止させる（Ｓ１６）。これらの制御はマイコンを用いることによって容易に実現できる。
【符号の説明】
【００５４】
１  直流電源回路
２  インバータ回路
３  駆動回路
４  周波数制御回路
５  周波数スイープ回路
６  二次電圧検出回路
７ａ、７ｂ  出力端子
８  放電灯点灯装置
１０  共振回路
１５  照明装置
２０  商用電源
２１  スイッチ
２２  整流回路
２３  直流電源
２４  直流電源制御回路
６１  交流電圧検出回路
６２  直流電圧検出回路
Ｌａ  放電灯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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