(57)【要約】      （修正有）【課題】部品のバラツキがあった場合において簡便に適正なフィラメント予熱を行い、放電灯の始動を確実なものとするとともに、安価で少ない部品点数でランプ寿命末期の検出を可能とする。【解決手段】駆動回路４１の発振周波数切り替えのタイミングを計る、予熱タイマー回路４２、始動タイマー回路４３を備える。前記予熱タイマー回路４２及び始動タイマー回路４３により制御される検出回路４４を備える。バラスト用インダクタ５１、補助コンデンサ５２、放電灯５３からなる点灯回路５０を備える。バラスト用インダクタ５１の二次側に巻線される。放電灯５３のフィラメント間に接続されるフィラメント巻線５１Ａとフィラメント巻線５１Ｂ及び予熱期間中にこれらの巻線両端電圧を監視するとともに、点灯後はバラスト用インダクタ５１の両端電圧を監視し放電灯５３の寿命末期を検出する検出巻線５１Ｃを備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源を備え、順直列一対のスイッチング素子を含むスイッチング回路を備え、前記直流電源・スイッチング回路を並列に接続し、前記各スイッチング素子と逆並列に接続するフライホイールダイオードを備え、前記各スイッチング素子を交互にオンオフするように制御する駆動回路を備え、駆動回路の発振周波数切り替えのタイミングを計る、予熱タイマー回路、始動タイマー回路を備え、前記予熱タイマー回路及び始動タイマー回路により制御される検出回路を備え、バラスト用インダクタ、補助コンデンサ、放電灯からなる点灯回路を備え、バラスト用インダクタの二次側に巻線され、放電灯のフィラメント間に接続されるフィラメント巻線とフィラメント巻線及び予熱期間中にこれらの巻線両端電圧を監視するとともに、点灯後はバラスト用インダクタの両端電圧を監視し放電灯の寿命末期を検出する検出巻線を備える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】
本発明は放電灯点灯装置における、放電灯のフィラメント予熱制御及び放電灯寿命末期の保護制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来装置の回路図を第２図に示す。図２は一般的に知られるハーフブリッジ回路の例である。このインバータ装置は、直流電源１０の両端に直列接続された、スイッチング素子２１・２２を駆動回路４１にて交互にオンオフしてスイッチング素子２２の両端に接続された放電灯５３を含む点灯回路５０に高周波電力を供給するものである。放電灯５３のフィラメントはバラスト用インダクタ５１の二次巻線であるフィラメント巻線５１Ａとフィラメント巻線５１Ｂが接続されており、バラスト用インダクタ５１と補助コンデンサ５２の共振によりフィラメント巻線５１Ａとフィラメント巻線５１Ｂ両端に電圧が発生し、この発生したエネルギにより放電灯５３のフィラメントは予熱される。電源が投入されるとまず、予熱タイマー回路４２の働きにより、駆動回路４１は設定された予熱周波数でスイッチング素子２１・２２を駆動する。この予熱周波数で決まるバラスト用インダクタ５１と補助コンデンサ５２の共振によりバラスト用インダクタ５１両端に共振電圧が発生する。この発生した共振電圧がバラスト用インダクタ５１とフィラメント巻線５１Ａ及びフィラメント巻線５１Ｂとの巻数比に比例してフィラメント巻線５１Ａ及びフィラメント巻線５１Ｂ両端に電圧が発生し放電灯５３のフィラメントは予熱される。予熱タイマー回路４２により設定される一定時間が経過すると、始動タイマー回路４３が動き出し、これの働きにより駆動回路４１はスイッチング素子２１・２２を駆動する発振周波数を始動周波数へと切り替える。このためバラスト用インダクタ５１、補助コンデンサ５２の共振が強まり、放電灯５３へ高電圧が印可され、放電灯５３が点灯する。
始動タイマー回路４３により設定される一定時間が経過すると、ランプ寿命末期検出回路４５を有効とし、放電灯５３が寿命末期でなければ、駆動回路４１は発振周波数を点灯周波数へと切り替え、放電灯５３は所定の明るさで点灯する。一方ランプ寿命末期検出回路４により、放電灯５３が寿命末期と判定されれば駆動回路４１は発振停止する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、設定された一定の予熱周波数でインバータ動作して放電灯のフィラメント予熱を行っているため、予熱のエネルギーはバラスト用インダクタのインダクタンス値、補助コンデンサの容量値、予熱周波数によるバラスト用インダクタの両端に発生する共振電圧により決まる。このため、バラスト用インダクタのインダクタンス値、補助コンデンサの容量値がばらついたとき、予熱のエネルギーも同様にばらついてしまい、予熱不足によるランプの始動不確実、早期黒化によるランプ短寿命となる問題があった。
また、ランプ寿命末期検出は高電圧部の電圧を検出しているため、高電圧を低電圧化するために多くの部品点数が必要であった。
本発明の目的は部品のバラツキがあった場合において簡便に適正なフィラメント予熱を行い、放電灯の始動を確実なものとするとともに、安価で少ない部品点数でランプ寿命末期の検出を可能とすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明はバラスト用インダクタ５１の二次側にフィラメント巻線５１Ａ、５１Ｂと同様に巻線された第３の巻線である検出巻線５１Ｃと、予熱タイマー回路４２及び始動タイマー回路４３により制御される、検出巻線５１Ｃの電圧を監視する検出回路４４を備える構成としている。
予熱タイマー回路４２が働き、駆動回路４１が予熱周波数にて動作している間、検出巻線５１Ｃ両端に発生する電圧を検出回路４４にて監視し、この電圧が設定された予熱時目標フィラメント電圧となるよう駆動回路４１の発振周波数を制御することにより、バラスト用インダクタ５１のインダクタンス値、補助コンデンサ５２の容量値がばらついた場合であっても、適正なフィラメントの予熱を行うことができる。
また、始動タイマー回路４３が設定された一定時間経過し、駆動回路４１が点灯周波数で駆動し出すと同時に、検出回路４４は検出巻線５１Ｃ両端に発生する検出電圧が所定のしきい値を超えないかどうかを監視し続ける。放電灯５３が寿命末期となり、検出電圧が所定のしきい値を超えた場合、検出回路４４は駆動回路４１の発信を停止させる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１により説明する。図１に示すよう直流電源１０に頂直列一対のスイッチング素子２１、２２が接続され前記スイッチング素子２１、２２には逆並列にフライホイールダイオード３１、３２が接続されている。前記スイッチング素子２１、２２は駆動回路４１にて交互にオンオフしてスイッチング素子２２の両端に接続された放電灯５３を含む点灯回路５０に高周波電力を供給するものである。放電灯５３のフィラメントはバラスト用インダクタ５１の二次巻線であるフィラメント巻線５１Ａ及びフィラメント巻線５１Ｂが接続されている。
バラスト用インダクタ５１と補助コンデンサ５２の共振によりバラスト用インダクタ５１両端に共振電圧が発生し、この発生した共振電圧がバラスト用インダクタ５１とフィラメント巻線５１Ａ及びフィラメント巻線５１Ｂとの巻数比に比例してフィラメント巻線５１Ａ及びフィラメント巻線５１Ｂ両端に電圧が発生し放電灯５３のフィラメントは予熱される。
電源が投入されるとまず、予熱タイマー回路４２の働きにより、駆動回路４１は設定された予熱周波数でスイッチング素子２１・２２を駆動する。同時に、予熱タイマー回路４２の働きにより検出回路４４が動作する。検出回路４４はバラスト用インダクタ５１の二次側に巻線された第３の巻線である検出巻線５１Ｃの両端電圧を検出し、この電圧値が設定された目標となるフィラメント予熱電圧値と等しくなるよう駆動回路４１の発振周波数を制御する。検出巻線５１Ｃの両端電圧は放電灯５３のフィラメントに接続されているフィラメント巻線５１Ａ及びフィラメント巻線５１Ｂの両端電圧と等価であり、また目標となるフィラメント予熱電圧値は放電灯５３のフィラメントを予熱する最適値に設定されている。
予熱タイマー回路４２により設定される一定時間が経過すると、始動タイマー回路４３が動き出し、検出回路４４が動作を停止するとともに、駆動回路４１はスイッチング素子２１・２２を駆動する発振周波数を始動周波数へと切り替える。このためバラスト用インダクタ５１、補助コンデンサ５２の共振が強まり、放電灯５３へ高電圧が印可され、放電灯５３が点灯する。放電灯５３が点灯するとバラスト用インダクタ５１両端電圧は、放電灯５３両端電圧と等価となり、その状態が検出巻線５１Ｃ両端電圧として発生する。始動タイマー回路４３により設定される一定時間が経過すると検出回路４４が再び働き、検出巻線５１Ｃの両端電圧とランプ寿命末期のしきい値電圧とを比較し、検出巻線５１Ｃの両端電圧がランプ寿命末期のしきい値電圧より低く放電灯５３が寿命末期でなければ、駆動回路４１は発振周波数を点灯周波数へと切り替え、放電灯５３は所定の明るさで点灯する。検出回路４４により、放電灯５３が寿命末期と判定されれば駆動回路４１は発振停止する。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、バラスト用インダクタの二次側にフィラメント巻線と同様に巻線された第３の巻線である検出巻線の両端電圧を検出回路により検出し、予熱時にはこの電圧値が設定された目標となる最適フィラメント予熱条件の電圧値と等しくなるよう駆動回路の発振周波数を制御することで、バラスト用インダクタのインダクタンス値、補助コンデンサの容量値がばらついた場合であっても、適正なフィラメントの予熱が可能となり、放電灯の始動を確実なものとすることができる。また、放電灯点灯時には同じ検出巻線、検出回路にて、放電灯の寿命末期を判定することができるため、安価で部品点数の少ない回路構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の回路図。
【図２】従来装置の回路図。
【符号の説明】
１０：直流電源
２１，２２：スイッチング素子
３１，３２：フライホイールダイオード
４１：制御回路
４２：予熱タイマー回路、４３：始動タイマー回路
４４：検出回路
５０：点灯回路
５１：バラスト用インダクタ
５１Ａ、５１Ｂ：フイラメント巻線
５１Ｃ：検出巻線
５２：補助コンデンサ
５３：放電灯
７０：コンデンサ
【図１】
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【図２】
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