(57)【要約】この発明は、ハーフブリッジ型インバータ回路（２）、（３）により駆動される並列接続された複数放電灯の点灯装置において、チョークコイル（５）、（９）の２次巻線（５ａ）、（５ｂ）、（９ａ）、（９ｂ）に発生するピーク間電圧をピーク間電圧検出回路（Ｐ１００）、（Ｐ１１０）で検出し、この値が予め定められた値を超えたときに、インバータ回路を停止させる保護回路（Ｈ１００）を構成することにより、安価で小型で信頼性の高い放電灯点灯回路を提供する。
2003088722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、この直流電源から供給される直流を高周波電流に変換する一対のスイッチング素子を有するハーフブリッジ回路からなるインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波電流により放電灯を点灯させる放電灯負荷回路とを備えた放電灯点灯装置において、
上記放電灯負荷回路はチョークコイル、放電灯、カップリングコンデンサの直列回路及び上記放電灯に並列に接続されたコンデンサを備え、
上記放電灯負荷回路の上記チョークコイルに一対設けられ、電流制限素子を介して上記一対のスイッチング素子に接続され、上記一対のスイッチング素子を駆動する電圧を出力する２次巻線と、
この２次巻線に発生するピーク間電圧を検出するピーク間検出回路と、
このピーク間電圧検出回路により検出された電圧が予め定めた値を越えたときに、上記インバータ回路の発振を停止させる保護回路と、
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
直流電源と、この直流電源から供給される直流を高周波電流に変換する一対のスイッチング素子を有するハーフブリッジ回路からなるインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波電流により放電灯を点灯させ、複数並列接続された放電灯負荷回路とを備えた放電灯点灯装置において、
上記各放電灯負荷回路はチョークコイル、放電灯、カップリングコンデンサの直列回路及び上記放電灯に並列に接続されたコンデンサを備え、
各放電灯負荷回路の上記チョークコイルに各々一対設けられ、各々電流制限素子を介して上記一対のスイッチング素子に並列に接続され、上記一対のスイッチング素子を駆動する電圧を出力する２次巻線と、
この２次巻線に発生する電圧を各々ピーク間検出する複数のピーク間電圧検出回路と、
この複数のピーク間電圧検出回路により検出された電圧をワイヤードオアした電圧が予め定めた値を越えたときに、上記インバータ回路の発振を停止させる保護回路と、
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
ピーク間電圧検出回路は、それぞれ直列に接続されたコンデンサの直列回路と、
上記コンデンサの一方のコンデンサに並列に接続されたダイオードと、
を備え、
上記ダイオードと並列に接続された上記一方のコンデンサの容量を他方のコンデンサの容量のほぼ４倍以下にしたことを特徴とする請求項１または２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
ピーク間電圧検出回路は、接続される２次巻線とコンデンサの間に挿入された抵抗を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
直流電源と、この直流電源から供給される直流を高周波電流に変換する一対のスイッチング素子を有するハーフブリッジ回路からなるインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波電流により放電灯を点灯させ、複数並列接続された放電灯負荷回路とを備えた放電灯点灯装置において、
上記各放電灯負荷回路はチョークコイル、放電灯、カップリングコンデンサの直列回路及び上記放電灯に並列に接続されたコンデンサを備え、
上記各放電灯負荷回路の上記チョークコイルに各々一対設けられ、各々電流制限素子を介して上記一対のスイッチング素子に並列に接続され、上記一対のスイッチング素子を駆動する電圧を出力する２次巻線と、
これらの２次巻線に発生する電圧の合成電圧をピーク間検出する共用のピーク間電圧検出回路と、
このピーク間電圧検出回路により検出された電圧が予め定めた値を越えたときに、上記インバータ回路の発振を停止させる保護回路と、
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項６】
ピーク間電圧検出回路は、各々直列に接続されたコンデンサの直列回路と、
上記コンデンサの一方のコンデンサに並列に接続されたダイオードと、
接続される複数の２次巻線と上記コンデンサの間に各々挿入された複数の抵抗を備え、
上記ダイオードと並列に接続された上記一方のコンデンサの容量を他方のコンデンサの容量のほぼ４倍以下にしたことを特徴とする請求項５記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
放電灯とカップリングコンデンサの接続点から直流電源の正極および負極に各々接続されたダイオードを備え、
上記放電灯の正常点灯時に、上記ダイオードを介して発振の各半サイクルにおいて交互に電源に電流が流れるように上記各カップリングコンデンサの容量値を定めたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、自励式インバータ回路からの高周波電力によって放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に係り、安価で小型な検出回路で点灯状態を検出して、回路を保護することができる放電灯点灯装置に関する。
技術背景
図５に、従来の放電灯装置の回路図を示す。図において、１は商用電源から得られる直流電源、２及び３は、インバータ回路を構成するＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子、Ｌ１００、Ｌ１１０は並列接続された放電灯負荷回路である。放電灯負荷回路Ｌ１００はチョークコイル５、放電灯６、放電灯６に並列に接続されたコンデンサ７及びカップリングコンデンサ８から構成される。
放電灯負荷回路Ｌ１１０はチョークコイル９、放電灯１０、放電灯１０に並列に接続されたコンデンサ１１及びカップリングコンデンサ１２から構成される。
４は２つのスイッチング素子２及び３の接続点と放電灯負荷回路Ｌ１００及びＬ１１０の並列回路の接続点間に接続された変流器（以下ＣＴと呼ぶ）で、その２次巻線４ａ、４ｂは図示・印の極性でスイッチング素子２及び３を交互にＯＮ／ＯＦＦ駆動するように抵抗１３及び抵抗１４を介してスイッチング素子２及び３のゲート・ソース間に接続される（ＣＴ４の１次巻線と２次巻線との結合を表すため、破線で図示してある。）。
なお、スイッチング素子２及び３のドレイン・ソース間に並列に内蔵されている等価ダイオード及びインバータを起動するための起動回路の図示を省略している。
Ｐ１００は放電灯負荷回路Ｌ１００のチョークコイル５と放電灯６の接続点ａ１００と直流電源１の負極ｂ１００（ダイオード５２のアノード近傍に図示）間に印加されるピーク間電圧（ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ電圧）を検出するピーク間電圧検出回路、Ｐ１１０は放電灯負荷回路Ｌ１１０のチョークコイル９と放電灯１０の接続点ａ１１０と直流電源１の負極ｂ１１０（ダイオード５５のアノード近傍に図示）間に印加されるピーク間電圧を検出するピーク間電圧検出回路である。
ピーク間電圧検出回路Ｐ１００において、５０、５１は直列に接続されたコンデンサで５０の一端は直流電源１の負極に５１の他端はチョークコイル５と放電灯６の接続点に接続される。５２はアノードが直流電源１の負極にカソードがコンデンサ５０とコンデンサ５１の接続点に接続されたダイオードである。
この構成により、接続点ａ１００と直流電源１の負極ｂ１００間に印加される以降ピーク間電圧を、コンデンサ５１とコンデンサ５０の静電容量値の逆比でダイオード５６のアノードに取り出す。
ピーク間電圧検出回路Ｐ１１０において、５３、５４は直列に接続されたコンデンサで５３の一端は直流電源１の負極に５４の他端はチョークコイル９と放電灯１０の接続点に接続される。５５はアノードが直流電源１の負極にカソードがコンデンサ５０とコンデンサ５１の接続点に接続されたダイオードである。
この構成により、接続点ａ１１０と直流電源１の負極ｂ１１０間に印加されるピーク間電圧をコンデンサ５４とコンデンサ５３の静電容量値の逆比でダイオード５７のアノードに取り出す。
ダイオード５６とダイオード５７のカソードは接続され、その接続点と直流電源１の負極の間にコンデンサ５８が接続され、ピーク間電圧検出回路Ｐ１００、Ｐ１１０の電圧の内高い方の電圧がコンデンサ５８の両端に直流電圧としてピーク検出される。
Ｈ１００は回路を保護する保護回路であり、６１はダイオード５６と５７の接続点にカソードが接続されたツェナーダイオードでそのアノードから抵抗６０及び抵抗５９を介して直流電源１の負極に接続される。６２は抵抗６０と抵抗６１の接続点にゲートが接続されたサイリスタで、そのカソードは直流電源１の負極に、そのアノードはダイオード６３のカソードに接続される。ダイオード６３のアノードはスイッチング素子３のゲートに接続される。また、サイリスタ６２のアノードから抵抗６４を介して直流電源１の正極に接続される。
なお、商用電源から直流電源を得る場合の直流電源１の構成例を図６に示す。
図に示すように、商用電源１ａから出力された交流電源は、ダイオードブリッジ１ｂで全波整流された後、平滑コンデンサ１ｃで平滑化され、直流電源として負荷回路出力されるように構成される。
以下、この図５に示した従来例の回路の動作を説明する。
図において、直流電源１が投入されると、図示を省略している起動回路によってスイッチング素子２及び３は交互に高周波で駆動され放電灯は点灯に至る。
ここで、例えば放電灯６がフィラメントの放電物質の消耗などで寿命末期になれば、放電灯６の両端電圧は正常点灯時より上昇し、その電圧の変化はピーク間電圧検出回路Ｐ１００で検出され、ダイオード５６のアノード電圧が上昇し、コンデンサ５８の電圧も上昇する。また、ツェナーダイオード６１、抵抗６０、抵抗５９を適当に選定して、サイリスタ６２が放電灯６が正常点灯している時に得られるコンデンサ５８の電圧ではＯＮせず、放電灯の寿命末期のように電圧が上昇した場合にコンデンサ５８に得られる電圧によってＯＮするようにする。サイリスタ６２がＯＮすれば、ＣＴ４の２次巻線４ｂから抵抗１３を介してスイッチング素子３のゲートに流れる電流がダイオード６３、サイリスタ６２を介してバイパスされるため、スイッチング素子３はＯＦＦになりインバータ回路の発振は停止する。
そして、発振が停止しても、サイリスタ６２には抵抗６４を介して保持電流が流れ続けるので直流電源１を遮断後再投入するまでこの状態は保持されるので、放電灯６が異常放電を継続した状態で運転することを防止できるものであった。
なお、上記では放電灯６が正常放電でない場合の説明をしたが、放電灯１０が正常放電でない場合、及びいずれの放電灯も正常放電でない場合でも同様に異常放電を継続した状態で運転することを防止できるものであった。
しかしながら、上記構成では放電灯６、１０の両端電圧は、正常点灯時で例えばラピッドスタート形蛍光放電灯４０Ｗで約９５Ｖ程度、３２ＷＨｆ放電灯で約１２５Ｖ程度、カップリングコンデンサの電圧も放電灯６、１０の両端電圧と同等程度あるのでピーク間電圧検出回路Ｐ１００、Ｐ１１０を構成する部品は大型で高価なものが必要であった。
また、ピーク間電圧検出回路Ｐ１００についていえば、ａ１００とｂ１００との間の電圧は高電圧なので、この電圧をサイリスタ６２のゲートに印加するためには、コンデンサ５１とコンデンサ５０の容量比を適当に選定して、コンデンサ５０の両端にはａ１００とｂ１００との間の高電圧が分圧されるようにする必要があるが、分圧することにより正常点灯時と異常点灯時に得られる検出電圧も同じ分圧比で小さくなってしまい、外部ノイズなどで対して充分な識別が困難になる問題があった。
なお、上記のことはピーク間電圧検出回路Ｐ１１０についても同様である。また、ａ１００とｂ１００の間の電圧には放電灯６の電圧の他に、カップリングコンデンサ８の電圧も含まれているので、放電灯６の正常点灯時と異常点灯時の検出電圧の差が大きく得られない問題があった。
また、上記のことはピーク間電圧検出回路Ｐ１１０についても同様である。また、ＣＴ４には放電灯負荷回路Ｌ１００とＬ１１０の合成電流が流れるが放電灯６または放電灯１０の寿命による故障などのためいずれかの一方の放電灯を抜去した場合にはＣＴ４に流れる電流が減少し、そのためＣＴ４の２次巻線電圧も減少しスイッチンダ素子２及び３の駆動電圧が減少し、それによってインバータ回路の発振周波数は変化するため残った放電灯負荷回路に装着された放電灯電流も変化してしまい、これに伴って、正常点灯時及び異常点灯時にピーク間電圧検出回路Ｐ１００、Ｐ１１０に得られる電圧も変化してしまう問題があった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、この発明の第１の目的はピーク間電圧検出回路を構成する部品に大型で高価なものを必要としない安価で小型な放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
また、この発明の第２の目的は、正常点灯時と異常点灯時に得られるピーク間電圧検出回路の出力電圧の差が外部ノイズなどに対して充分余裕があり、保護回路の動作の信頼性が高い放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
また、この発明の第３の目的は複数の放電灯の内、何れかを抜去しても、残りの放電灯の正常点灯と異常点灯状態を検出するピーク間電圧検出回路の出力電圧の差が全ての放電灯が装着されている場合の検出電圧の差と変わらず、同一の条件で異常状態を検出できる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
また、この発明の第４の目的は複数の放電灯の内、何れかを抜去しても、残りの放電灯の正常点灯と異常点灯状態を検出するピーク間電圧検出回路の出力電圧の差が、全ての放電灯が装着されている場合の検出電圧の差と概略等しい検出電圧を得ることができる安価で簡便な複数の放電灯に対して共通するピーク間電圧検出回路を有する放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
発明の開示
この発明に係る放電灯点灯装置は、直流電源と、この直流電源から供給される直流を高周波電流に変換する一対のスイッチング素子を有するハーフブリッジ回路からなるインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波電流により放電灯を点灯させる放電灯負荷回路とを備えた放電灯点灯装置において、上記放電灯負荷回路はチョークコイル、放電灯、カップリングコンデンサの直列回路及び上記放電灯に並列に接続されたコンデンサを備え、上記放電灯負荷回路の上記チョークコイルに一対設けられ、電流制限素子を介して上記一対のスイッチング素子に接続され、上記一対のスイッチング素子を駆動する電圧を出力する２次巻線と、この２次巻線に発生するピーク間電圧を検出するピーク間検出回路と、このピーク間電圧検出回路により検出された電圧が予め定めた値を越えたときに、上記インバータ回路の発振を停止させる保護回路とを備えたものである。このことによって、ピーク間電圧検出回路の構成部品を小型で安価な部品とすることができる。
また、正常点灯時と異常点灯時に得られるピーク間電圧検出電圧の差が外部ノイズなどに対して充分余裕があり、保護回路の動作を信頼性を高くすることができる。
また、直流電源と、この直流電源から供給される直流を高周波電流に変換する一対のスイッチング素子を有するハーフブリッジ回路からなるインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波電流により放電灯を点灯させ、複数並列接続された放電灯負荷回路とを備えた放電灯点灯装置において、上記各放電灯負荷回路はチョークコイル、放電灯、カップリングコンデンサの直列回路及び上記放電灯に並列に接続されたコンデンサを備え、各放電灯負荷回路の上記チョークコイルに各々一対設けられ、各々電流制限素子を介して上記一対のスイッチング素子に並列に接続され、上記一対のスイッチング素子を駆動する電圧を出力する２次巻線と、この２次巻線に発生する電圧を各々ピーク間検出する複数のピーク間電圧検出回路と、この複数のピーク間電圧検出回路により検出された電圧をワイヤードオアした電圧が予め定めた値を越えたときに、上記インバータ回路の発振を停止させる保護回路と、を備えたものである。このことによって、ピーク間電圧検出回路の構成部品を小型で安価な部品とすることができる。
また、ピーク間電圧検出回路の出力電圧として正常点灯時と異常点灯時に得られるピーク間電圧検出電圧の差が外部ノイズなどで対して充分余裕があり、保護回路の動作を信頼性を高くすることができる。
また、各放電灯負荷回路及びピーク間電圧検出回路が各々独立して設けられているので、何れかの放電灯を抜去した場合でも、全て装着されている場合と同一の条件で異常点灯状態を検出することができる。
また、ピーク間電圧検出回路は、それぞれ直列に接続されたコンデンサの直列回路と、上記コンデンサの一方のコンデンサに並列に接続されたダイオードと、を備え、上記ダイオードと並列に接続された上記一方のコンデンサの容量を他方のコンデンサの容量のほぼ４倍以下にしたものである。このことによって、部品のバラツキ、周囲温度変動、外来ノイズ等があっても、放電灯の正常点灯時と異常点灯時の識別を安定して行うことができる。
また、ピーク間電圧検出回路は、接続される２次巻線とコンデンサの間に挿入された抵抗を備えたものである。このことによって、チョークコイルの２次巻線のインダクタンス成分とピーク間電圧回路のコンデンサ成分とによる寄生発振を抑制でき、放電灯の正常点灯時と異常放電時の検出電圧の差を大きくすることができる。
また、直流電源と、この直流電源から供給される直流を高周波電流に変換する一対のスイッチング素子を有するハーフブリッジ回路からなるインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波電流により放電灯を点灯させ、複数並列接続された放電灯負荷回路とを備えた放電灯点灯装置において、上記各放電灯負荷回路はチョークコイル、放電灯、カップリングコンデンサの直列回路及び上記放電灯に並列に接続されたコンデンサを備え、上記各放電灯負荷回路の上記チョークコイルに各々一対設けられ、各々電流制限素子を介して上記一対のスイッチング素子に並列に接続され、上記一対のスイッチング素子を駆動する電圧を出力する２次巻線と、これらの２次巻線に発生する電圧の合成電圧をピーク間検出する共用のピーク間電圧検出回路と、このピーク間電圧検出回路により検出された電圧が予め定めた値を越えたときに、上記インバータ回路の発振を停止させる保護回路と、を備えたものである。このことによって、ピーク間電圧検出回路を放電灯負荷回路に対応して複数設ける必要がないので小型で安価にすることができる。
また、ピーク間電圧検出回路は、各々直列に接続されたコンデンサの直列回路と、上記コンデンサの一方のコンデンサに並列に接続されたダイオードと、接続される複数の２次巻線と上記コンデンサの間に各々挿入された複数の抵抗を備え、上記ダイオードと並列に接続された上記一方のコンデンサの容量を他方のコンデンサの容量のほぼ４倍以下にしたものである。このことによって、ピーク間電圧検出回路を放電灯負荷回路に対応して複数設ける必要がないので小型で安価にすることができる。
また、放電灯とカップリングコンデンサの接続点から直流電源の正極および負極に各々接続されたダイオードを備え、上記放電灯の正常点灯時に、上記ダイオードを介して発振の各半サイクルにおいて交互に電源に電流が流れるように上記各カップリングコンデンサの容量値を定めたものである。このことによって、放電灯負荷回路に流れる電流が増大しないようにすることができる。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の回路図である。
図において、１は商用電源から得られる直流電源、２及び３は、インバータ回路を構成するＭＯＳＦＥＴからなるスイッチンダ素子、Ｌ１００、Ｌ１１０は並列接続された放電灯負荷回路である。放電灯負荷回路Ｌ１００はチョークコイル５、放電灯６、放電灯６に並列に接続されたコンデンサ７及びカップリングコンデンサ８から構成される。
放電灯負荷回路Ｌ１１０はチョークコイル９、放電灯１０、放電灯１０に並列に接続されたコンデンサ１１及びカップリングコンデンサ１２から構成される。
放電灯負荷回路Ｌ１００、Ｌ１１０のチョークコイル５及び９には、各々２つの２次巻線５ａ、５ｂ、９ａ、９ｂを設け、上記２次巻線は図示・印の極性でスイッチング素子２及び３を交互にＯＮ／ＯＦＦ駆動するように抵抗１３、１５及び抵抗１４、１６を介してゲート・ソース間に接続される。（チョークコイル５及び９の１次巻線と２次巻線の結合を表すため、一点鎖線及び破線で図示してある。）
なお、スイッチング素子２及び３のドレイン・ソース間に並列に内蔵されている等価ダイオード及びインバータを起動するための起動回路の図示を省略している。
また、ここで放電灯６と放電灯１０が同一定格出力の場合は、各放電灯負荷回路Ｌ１００及びＬ１１０の回路定数を等しく選択する。
また、放電灯６と放電灯１０の定格出力が異なる場合は、放電灯負荷回路Ｌ１００、Ｌ１１０の点灯時の共振周波数が概略等しく、また、点灯時の各チョークコイル５、９の２次巻線電圧が概略等しくなるように設定する。
Ｐ１００は、放電灯負荷回路Ｌ１００のチョークコイル５の２次巻線５ｂに発生する電圧のピーク間電圧（ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ電圧）を検出するピーク間電圧検出回路、Ｐ１１０は、放電灯負荷回路Ｌ１１０のチョークコイル９の２次巻線９ｂに発生するピーク間電圧を検出するピーク間電圧検出回路である。
ピーク間電圧検出回路Ｐ１００において、１５０、１５１は直列に接続されたコンデンサで、コンデンサ１５０の一端は直流電源１の負極に、１５１の他端はチョークコイル５の２次巻線５ｂと抵抗１３の接続点に接続される。
１５２はアノードが直流電源１の負極にカソードがコンデンサ１５０とコンデンサ１５１の接続点に接続されたダイオードである。
この構成により、チョークコイル５の２次巻線間のピーク間電圧を、コンデンサ１５１とコンデンサ１５０の静電容量値の逆比でダイオード１５６のアノードに取り出す。
ピーク間電圧検出回路Ｐ１１０において、１５３、１５４は直列に接続されたコンデンサで１５３の一端は直流電源１の負極に１５４の他端はチョークコイル９の２次巻線と抵抗１５の接続点に接続される。
１５５はアノードが直流電源１の負極にカソードがコンデンサ１５０とコンデンサ１５１の接続点に接続されたダイオードである。
この構成により、チョークコイル９の２次巻線のピーク間電圧を、コンデンサ１５４とコンデンサ１５３の静電容量値の逆比でダイオード１５７のアノードに取り出す。
ダイオード１５６とダイオード１５７のカソードは接続され、その接続点と直流電源１の負極の間にコンデンサ１５８が接続され、ピーク間電圧検出回路Ｐ１００及びＰ１１０の電圧の内高い方の電圧がコンデンサ１５８の両端に直流電圧としてピーク検出される。
Ｈ１００はピーク間電圧検出回路Ｐ１００、Ｐ１１０により検出された電圧が予め定めた値を越えたときに、インバータ回路の発振を停止させる保護回路であり、６１はダイオード１５６と１５７の接続点にカソードが接続されたツェナーダイオードでそのアノードから抵抗６０及び抵抗５９を介して直流電源１の負極に接続される。６２は抵抗６０と抵抗６１の接続点にゲートが接続されたサイリスタで、そのカソードは直流電源１の負極に、そのアノードはダイオード６３のカソードに接続される。ダイオード６３のアノードはスイッチング素子３のゲートに接続される。また、サイリスタ６２のアノードから抵抗６４を介して直流電源１の正極に接続される。
以下、この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の動作を図１により説明する。
図１において、直流電源１が投入されると、図示を省略している起動回路によってスイッチング素子２、３は交互に高周波数で駆動され放電灯６、１０は点灯に至る。
ここで、例えば放電灯６がフィラメントの放電物質の消耗などで寿命末期になれば、放電灯６の両端電圧は正常点灯時より上昇し、チョークコイル５の両端電圧も上昇する。その電圧の変化はチョークコイル５の２次巻線５ｂに設けたピーク間電圧検出回路Ｐ１００で検出され、ダイオード１５６のアノード電圧が上昇し、コンデンサ１５８の電圧も上昇する。
また、保護回路Ｈ１００のツェナーダイオード６１、抵抗６０、抵抗５９を適当に選定して、サイリスタ６２が放電灯６、１０が正常点灯している時に得られるコンデンサ１５８の電圧ではＯＮせず、放電灯の寿命末期のように電圧が上昇した場合にコンデンサ１５８に得られる電圧によってＯＮするようにする。
サイリスタ６２がＯＮすれば、チョークコイル５、９の２次巻線５ｂ、９ｂから抵抗１３及び１５を介してスイッチング素子３のゲートに流れる電流がダイオード６３、サイリスタ６２を介してバイパスされるため、スイッチング素子３はＯＦＦになりインバータ回路の発振は停止する。
発振が停止しても、サイリスタ６２には抵抗６４を介して保持電流が流れ続けるので、直流電源１を遮断後再投入するまでこの状態は保持されるので、放電灯６が異常放電を継続した状態で運転することを防止できるものである。
なお、上記では放電灯６が正常放電でない場合の説明をしたが、放電灯１０が正常放電でない場合、及びいずれの放電灯も正常放電でない場合でも同様に異常放電を継続した状態で運転することを防止できる。
ここで、チョークコイル５、９の２次巻線５ｂ、９ｂの電圧はスイッチング素子３のゲート・ソース間閾値電圧より大きな電圧が得られるように選定すれば良く、図５の従来例のようにピーク間電圧検出回路Ｐ１００、Ｐ１１０を各々ａ１００とｂ１００、ａ１１０とｂ１１０の間に設けるよりも充分小さく選定でき、ピーク間電圧検出回路Ｐ１００、Ｐ１１０の構成部品を耐圧の小さい、小型で安価な部品を使用することができる。
また、ピーク間電圧検出回路Ｐ１００において、チョークコイルの２次巻線５ｂの電圧には、放電灯６の正常点灯時と異常点灯時の電圧変化の小さいカップリングコンデンサ８の電圧成分が含まれていないので、正常点灯時と異常点灯時の検出電圧の差が大きく得ることができ、保護回路Ｈ１００を外部ノイズなどで対して充分な識別が可能なものにすることができる。
なお、上記のことはピーク間電圧検出回路Ｐ１１０についても同様である。
また、放電灯６または放電灯１０の寿命による故障などのためいずれかの一方の放電灯を抜去しても各放電灯負荷回路Ｌ１００、Ｌ１１０は独立しており、そのチョークコイルの２次巻線５ｂ、９ｂに生じる放電灯の正常点灯時及び異常点灯時のピーク間電圧を検出するピーク間電圧検出回路Ｐ１００、Ｐ１１０も独立して各々設けられているので１灯が抜去した場合でも、２灯が全て装着されている場合と同一の条件で異常点灯状態を検出することができる。
ところで、スイッチング素子３をＭＯＳＦＥＴで構成する場合に、そのゲート・ソース間の逆耐電圧は一般的に入手し易い標準品においては２０Ｖ乃至３０Ｖ程度以下であるので、異常点灯時にチョークコイル５、９の２次巻線５ｂ、９ｂに得られる電圧をそのゲート・ソース間の逆耐電圧より小さくなるように選定すれば、スイッチング素子３のＭＯＳＦＥＴとしては安価で入手し易い標準品を使用することができる。本実施の形態でＦＬ４０の放電灯を点灯させたところ、チョークコイル５、９の２次巻線５ｂ、９ｂには正常点灯時に平均的に１６．５ＶＯ−Ｐ（３３．０ＶＰ−Ｐ）、寿命末期放電時に１９．０ＶＯ−Ｐ（３８．０Ｐ−Ｐ）程度の電圧が得られた。また、ピーク間電圧検出回路１００におけるコンデンサ１５０のコンデンサ１５１に対する比率を大きくするとダイオード１５６のアノードに得られる電圧はその逆比で小さくなり、放電灯の正常点灯時と異常点灯時に得られる電圧の差もその逆比で小さくなることになる。
上記のＦＬ４０の放電灯の場合、正常点灯時と異常放電時の検出電圧差は５ＶＰ−Ｐになるが、上記検出電圧差が上記のほぼ１／４程度以下になると、即ち、１．２ＶＰ−Ｐ程度以下になると、保護回路Ｈ１００のツェナーダイオード６１などの部品を標準的な仕様品を選定したときに、そのツェナー電圧のバラツキ、周囲温度変動、保護回路Ｈ１００への外来ノイズ等に対して不安定となるので、上記検出電圧差が上記のほぼ１／４程度以下にならないようにするのが好ましい。
即ち、ピーク間電圧検出回路として、コンデンサの直列回路と一方のコンデンサに並列にダイオードを接続してなる構成の場合で、この回路をチョークコイルの２次巻線に設けるものにあっては、ピーク間電圧検出回路のダイオードと並列に接続されたコンデンサの容量を他方のコンデンサの容量のほぼ４倍以下にするのが好ましく、このようにすることで放電灯の正常点灯時と異常点灯時の識別を部品のバラツキ、周囲温度変動、外来ノイズ等に対して安定して行うことができる。
以上のように、ピーク間電圧検出回路Ｐ１００、Ｐ１１０の構成部品を耐圧の小さい、小型で安価な部品にすることができ、また、正常点灯時と異常点灯時の検出電圧の差を大きくすることができ、保護回路Ｈ１００を外部ノイズなどに対して充分な識別が可能なものにすることができる。
また、１灯が抜去した場合でも、２灯が全て装着されている場合と同一の条件で異常点灯状態を検出することができる。
また、部品のバラツキ、周囲温度変動、外来ノイズ等があっても、放電灯の正常点灯時と異常点灯時の識別を安定して行うことができる。
なお、本実施の形態は放電灯負荷回路が複数の場合を示したが、放電灯負荷回路を１つとしてもよい。
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２を示す放電灯点灯装置の回路図である。
図において、実施の形態１の図１と同一の部分には同一の符号を付し説明を省略する。
図において、放電灯負荷回路Ｌ１００において、３１は放電灯６とカップリングコンデンサ８との接続点にアノードが、直流電源１の正極にカソードが接続されたダイオード、３０は放電灯６とカップリングコンデンサ８との接続点にカソードが、直流電源１の負極アノードが接続されたダイオードである。
３２及び３３は、放電灯負荷回路Ｌ１１０において、放電灯１００のダイオード３０及びダイオード３１に対応するダイオードである。
この構成において、放電灯６、１０の寿命末期等に放電灯６、１０の電流が減少してその等価インピーダンスが大きくなり、放電灯負荷回路Ｌ１００、Ｌ１１０の共振の鋭さが大きくなって、カップリングコンデンサ８、１２の両端電圧が直流電源１よりも増大したときに、各々ダイオード３０〜３３を介して直流電源１に還流することにより、放電灯負荷回路Ｌ１００、Ｌ１１０に生じる共振電圧の増大を抑制することができる。
また、実施の形態１と同様の効果がある。
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３を示す放電灯点灯装置の回路図である。
図において、実施の形態１の図１、実施の形態２の図２と同一の部分には同一の符号を付し説明を省略する。
図において、７０はコンデンサ１５１とチョークコイル５の２次巻線５ｂとの間に新たに挿入された抵抗、また、７１はコンデンサ１５４とチョークコイル９の２次巻線９ｂとの間に新たに挿入された抵抗である。
この構成において、抵抗７０及び７１はチョークコイル５、９の２次巻線５ｂ、９ｂのインダクタンス成分とピーク間電圧検出回路Ｐ１００、Ｐ１１０のコンデンサ成分とで放電灯負荷回路Ｌ１００、Ｌ１１０と異なる寄生発振が生じ、その電圧によってコンデンサ１５８の両端にサイリスタ６２を誤動作させる電圧が発生するのを抑制するための制動抵抗である。
そして、抵抗７０および７１を適当に選定すれば、ピーク間電圧検出回路Ｐ１００、Ｐ１１０の出力電圧にほとんど影響を与えること無く、チョークコイル５、９の２次巻線５ｂ、９ｂのインダクタンス成分とピーク間電圧検出回路Ｐ１００、Ｐ１１０のコンデンサ成分とによる寄生発振を抑制でき、放電灯の正常点灯時と異常放電時の検出電圧の差を大きくすることができ、保護回路Ｈ１００を外部ノイズなどで対してより充分な識別が可能なものにすることができる。
実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４を示す放電灯点灯装置の回路図である。
本実施の形態は実施の形態３においてピーク間電圧検出回路Ｐ１１０を検出回路Ｐ１００と共用化して一つにしたものである。
図において、実施の形態１の図１、実施の形態２の図２と同一の部分には同一の符号を付し説明を省略する。
Ｐ１２０は共用のピーク間電圧検出回路であり、各々直列に接続されたコンデンサ１５０、１５１からなる直列回路、コンデンサ１５０に並列に接続されたダイオード１５２、コンデンサ１５１と２次巻線５ｂとの間に新たに挿入された抵抗７０、抵抗７０とコンデンサ１５１の接続点と２次巻線９ｂとの間に挿入された抵抗７１から構成される。
この構成において、ピーク間電圧検出回路Ｐ１２０の入力にはチョークコイル５、９の２次巻線５ｂ、９ｂに発生した電圧が抵抗７０及び７１を介して合成されるので、例えば、放電灯６が正常点灯、放電灯１０が寿命末期等の異常点灯状態になったとすると、ピーク間電圧検出回路Ｐ１２０からの出力としてダイオード１５６のアノードには正常点灯時と異常点灯時の合成したピーク間電圧が得られるので、ツェナーダイオード６１、抵抗６０及び抵抗５９を適当に選定すれば、全ての放電灯が正常点灯時には保護回路Ｈ１００が動作せず、放電灯６が正常点灯、放電灯１０が寿命末期等の異常点灯時にのみ保護回路Ｈ１００を動作させてインバータ回路の発振を停止させることができる。
また、放電灯６が寿命末期等の異常放電、放電灯１０が正常点灯になった場合、及び全ての放電灯が異常点灯状態になった場合も同様に保護回路Ｈ１００を動作させてインバータ回路の発振を停止させることができる。
また、ピーク間電圧検出回路を放電灯負荷回路Ｌ１００、Ｌ１１０に各々対応して設ける必要がないので小型で安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の回路図、第２図は、この発明の実施の形態２を示す放電灯点灯装置の回路図、第３図は、この発明の実施の形態３を示す放電灯点灯装置の回路図、第４図は、この発明の実施の形態４を示す放電灯点灯装置の回路図、第５図は従来の放電灯点灯装置の回路図、第６図は従来の放電灯点灯装置の直流電源の回路図である。
【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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【国際調査報告】
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