(57)【要約】【課題】簡単な手段で、放電ランプを安全に始動、点灯維持させ、かつ放電ランプの寿命末期などで不良点灯状態が長く続いた場合でも、安全に回路動作を停止させる。【解決手段】少なくとも１つのヒューズ素子１２を有する直流電源１に、少なくとも１つのトランジスタ２１，２２を有するとともにそのトランジスタをオン・オフ駆動する駆動回路６を設けたインバータ回路２を並列に接続し、インバータ回路２の出力端にコンデンサ３１およびインダクタンス素子３２からなる共振回路３と、さらに、その出力端に放電ランプ５と放電ランプ５に並列にコンデンサ４を接続する。ここで、インダクタンス素子３２の飽和電流を通常点灯での電流のピーク値の２倍以上とする。【選択図】図１
2004221093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒューズ素子を有する直流電源と、前記直流電源に並列に接続され、スイッチ素子を有するとともに前記スイッチ素子をオン・オフ駆動する駆動回路を設けたシリーズインバータ回路と、前記シリーズインバータ回路の出力端に接続されたコンデンサおよびインダクタンス素子からなる共振回路と、前記共振回路の出力端に接続された放電ランプと、前記放電ランプに並列に接続されたコンデンサとを備えた放電ランプ点灯装置において、
前記放電ランプの始動時及び異常点灯時に前記共振回路の共振電流が飽和電流波形となるように前記インダクタンス素子の飽和電流を設定し、前記スイッチ素子は、前記共振回路から飽和電流波形の共振電流が少なくとも前記放電ランプが始動して定常点灯に移行するまでの時間を越えて継続して出力された場合に、発熱して短絡状態で破壊される特性を有するものとし、前記放電ランプの不良点灯状態が長く続いた場合に、前記スイッチ素子を短絡させて前記ヒューズ素子を溶断させることを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記インダクタンス素子の飽和電流を通常点灯での電流のピーク値の２倍以上としたことを特徴とする請求項１記載の放電ランプ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプにおける寿命末期などで点灯不良状態が長く続いたときに安全に回路動作を停止する共振型の放電ランプ点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の点灯装置として、例えば特許文献１に開示され、放電ランプの寿命末期などで不良点灯状態が長く続いたとき、共振回路の出力電圧を検出して、不良点灯状態でも異常発振を起こさないようにインバータ回路のスイッチ素子を制御するようにしたものが知られている。
【０００３】
上記従来の点灯装置の構成について、図３を用いて説明する。直流電源発生部１１からなる直流電源１と、直流電源１に並列に接続された第１のトランジスタ２１および第２のトランジスタ２２からなるインバータ回路２と、インバータ回路２を駆動する駆動回路７と、インバータ回路２の出力端に接続されコンデンサ３１およびインダクタンス素子３３からなる共振回路３と、共振回路３の出力端に接続された放電ランプ５と、共振回路３の出力を検出する共振電圧検出回路８と、共振電圧検出回路８の出力に基づいて不良点灯を制御する制御回路９とから構成されている。なお、コンデンサ４は、放電ランプ５の始動電圧の発生と点灯回路の安定のために共振回路３の出力端に、放電ランプ５と並列に接続されている。
【０００４】
次に、この従来例の動作を説明する。インバータ回路２に直流電圧が印加されると、駆動回路７からトランジスタ２１，２２に対し駆動信号が出力され、これにより、トランジスタ２１，２２はオン・オフの繰り返し動作をする。コンデンサ３１およびインダクタンス素子３３からなる共振回路３には交流電圧が印加され、コンデンサ３１またはインダクタンス素子３３により制限される電圧，電流が共振回路３の出力端に接続された放電ランプ５に供給され、放電ランプ５は点灯される。
【０００５】
ところで、放電ランプ５が寿命末期などで不良点灯となった場合でも、駆動回路７は放電を維持しようとして動作し、共振回路３の出力端には通常の点灯に比べて高い電圧，電流が出力される。このような場合には、共振回路３の出力電圧または電流を検出回路８が検出し、制御回路９により駆動回路７を制御してインバータ回路２を正常に動作させるようにするか、または停止させるため、回路部品の異常発熱や異常発振動作を未然に防ぐことができる。
【特許文献１】特開平６−１１１９７３号公報
【特許文献２】特開平６−３４２６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の放電ランプ点灯装置では、構造が複雑で大型、さらに高価になってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、簡単な構成で、安全に放電ランプを始動、点灯維持させることができ、さらに放電ランプの寿命末期などの不良点灯状態が長く続いた場合でも、安全に回路動作を停止させることができる放電ランプ点灯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】
【０００８】
上記目的を達成するために、ヒューズ素子を有する直流電源と、前記直流電源に並列に接続され、スイッチ素子を有するとともに前記スイッチ素子をオン・オフ駆動する駆動回路を設けたシリーズインバータ回路と、前記シリーズインバータ回路の出力端に接続されたコンデンサおよびインダクタンス素子からなる共振回路と、前記共振回路の出力端に接続された放電ランプと、前記放電ランプに並列に接続されたコンデンサとを備えた放電ランプ点灯装置において、前記放電ランプの始動時及び異常点灯時に前記共振回路の共振電流が飽和電流波形となるように前記インダクタンス素子の飽和電流を設定し、前記スイッチ素子は、前記共振回路から飽和電流波形の共振電流が少なくとも前記放電ランプが始動して定常点灯に移行するまでの時間を越えて継続して出力された場合に、発熱して短絡状態で破壊される特性を有するものとし、前記放電ランプの不良点灯状態が長く続いた場合に、前記スイッチ素子を短絡させて前記ヒューズ素子を溶断させる、という構成を有するものである。
【０００９】
また本発明は、前記インダクタンス素子の飽和電流を通常点灯での電流のピーク値の２倍以上とした構成を有するものである。
【００１０】
上記構成によれば、放電ランプの寿命末期などの不良点灯状態が長く続いた場合に、スイッチ素子に大きな電流が流れて短絡状態で破壊され、その結果、更に大きな電流が流れてヒューズ素子が溶断することにより、回路動作が安全に停止される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の放電ランプ点灯装置によれば、簡単な手段で、寿命末期等の点灯不良状態が長く続いた場合に安全に回路動作を停止させることができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して実施例を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例の放電ランプ点灯装置を示したもので、少なくとも１つのヒューズ素子１２と直流電圧発生部１１からなる直流電源１と、直流電源１に並列に接続されたトランジスタ２１とトランジスタ２２からなるインバータ回路２と、インバータ回路２の出力端に接続されたコンデンサ３１およびインダクタンス素子３２からなる共振回路３と、共振回路３の出力端に接続された放電ランプ５と、放電ランプ５に並列に接続されたコンデンサ４と、トランス６１からなりインバータ回路２のトランジスタ２１，２２をオン・オフ駆動する駆動回路６とから構成される放電ランプ点灯装置において、前記インダクタンス素子３２の飽和電流を通常点灯での電流のピーク値の２倍以上３倍以下としている。
【００１４】
次に、本実施例の動作を説明する。正常始動時および正常点灯時は従来例と同様である。即ち、インバータ回路２に直流電圧が印加されると、駆動回路６のトランス６１からインバータ回路２のトランジスタ２１，２２に対し駆動信号が送られ、これにより、トランジスタ２１，２２はオン・オフの繰り返し動作をする。インバータ回路２の出力端に接続されたコンデンサ３１およびインダクタンス素子３２からなる共振回路３には交流電圧が印加され、コンデンサ３１またはインダクタンス素子３２により制限される電圧，電流が共振回路３の出力端に接続された放電ランプ５に供給され、放電ランプ５は点灯される。コンデンサ４は、放電ランプ５の始動電圧の発生と点灯回路の安定のために共振回路３の出力端に、放電ランプ５と並列に接続されている。
【００１５】
次に、本実施例において、放電ランプ５の寿命末期などで不良点灯状態が長く続いた場合の動作について説明する。放電ランプ５が寿命末期などで不良点灯状態となった場合でも、放電を維持しようとして駆動回路６が動作し、共振回路３の出力端には通常点灯に比べて高い電圧が印加されると共に、その状態が長時間継続する。その際、共振回路３には高電圧を得るための高電流が流れる。
【００１６】
従来の放電ランプ点灯装置では、制御回路９を付加しているために共振回路３のインダクタンス素子３３の飽和電流を通常点灯時の電流のピーク値の３倍以上に設計している。このため、放電ランプ５の始動時と異常点灯時の高電圧を出力している期間においても共振電流は飽和波形とならない。
【００１７】
これに対し、本実施例の場合、図２に示したように、共振回路３を構成するインダクタンス素子３２の飽和電流を最適化したことによって、これらの期間においては共振電流は飽和波形となり、この共振電流のピーク値を制御することができる。そこで、正常な放電ランプ５が共振回路３の出力端に接続されている場合に、始動時等でも、点灯回路が流し得る最大電流に達するより以前に放電ランプ５が定常点灯へ移行するようにインダクタンス素子３２の飽和電流を設定する。ここで、低すぎる場合には飽和電流が増大しすぎ、定常点灯に移行する前にスイッチ素子を破壊するおそれがあるために、インダクタンス素子３２の飽和電流を定常点灯時の電流のピーク値の２倍以上とした。また、３倍以下としたのは異常点灯時に飽和波形を得るためである。
【００１８】
このようにして得られた飽和波形でスイッチング電流がトランジスタ２１とトランジスタ２２に流れ、この状態が長く続いた場合には、図２に示すように、トランジスタ２１および２２は、非常に発熱する状態となる。トランジスタは、許容を越えて発熱すると、短絡状態で破壊されるため、その結果、さらに大きな電流が流れてヒューズ素子１２が溶断することにより、点灯回路を直流電源１から切り離し、安全にかつ永久に停止させることができる。
【００１９】
なお、ここでは、直流電圧を直流電源発生部１１から得ているために、ヒューズ素子１２は直流電源発生部１１とインバータ回路２に直列に接続されているが、直流電圧を交流電源から変換して用いる場合には、交流電源に直列に接続されていても同様であり、即ち、電源とインバータ回路２を遮断できる位置ならどこに接続してもよい。
【００２０】
また、上記実施例では、駆動回路６としてトランス６１を使用したが、通常点灯時と異常点灯時でトランジスタの駆動方法を変える必要がないので、駆動回路６は自励でも他励でもよい。さらに、２つのトランジスタを直列に接続したシリーズインバータ方式としたが、不良点灯状態が長く続いた場合に同様の動作をするものであれば、プッシュプルインバータなど他の方式でもよく、１石式インバータでもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、簡単な手段で、寿命末期等の点灯不良状態が長く続いた場合に安全に回路動作を停止させることができる、という効果を奏するものであり、蛍光灯のような放電ランプを用いた照明装置の分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例の放電ランプ点灯装置の回路図
【図２】放電ランプの状態とスイッチ素子に流れる電流との関係を示す図
【図３】従来例の放電ランプ点灯装置の回路図
【符号の説明】
【００２３】
１    直流電源
２    インバータ回路
３    共振回路
４，３１  コンデンサ
５    放電ランプ
６    駆動回路
１２  ヒューズ素子
２１，２２  トランジスタ
３２  インダクタンス素子
【図１】
2004221093.tif 000003
【図２】
2004221093.tif 000004
【図３】
2004221093.tif 000005