(57)【要約】【課題】  放電灯が装着されている場合にのみインバータ回路の発振が可能な放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】  直流電源１から供給される直流を高周波電流に変換するインバータ回路と、インバータ回路を駆動するインバータ駆動回路３８と、チョークコイル５、１０、このチョークコイル５、１０に放電灯６、１１を介して接続されたカップリングコンデンサ９の直列回路、放電灯６、１１に並列に接続されたコンデンサ７、１２から成る放電灯負荷回路Ｌ１０と、カップリングコンデンサ９に流れる電流に基づいてインバータ駆動回路３８を発振起動させる電圧を供給する起動電圧供給回路ＶＳと、スイッチング素子２、３のいずれか一方の高周波電流出力に基づいて発生した高周波電圧をインバータ駆動回路３８に供給する高周波電圧供給回路ＦＳと、を備える。【選択図】        図１
2005166288.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２つ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を駆動するインバータ駆動回路と、
チョークコイル、このチョークコイルに放電灯を介して接続されたカップリングコンデンサの直列回路、上記放電灯に並列に接続されたコンデンサから成る放電灯負荷回路と、
上記カップリングコンデンサに流れる電流に基づいて上記インバータ駆動回路を発振起動させる電圧を供給する起動電圧供給回路と、
上記スイッチング素子のいずれか一方の高周波電流出力に基づいて発生した高周波電圧を上記インバータ駆動回路に供給する高周波電圧供給回路と、
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
起動電圧供給回路は、カップリングコンデンサに流れる電流によって発生した電圧を整流平滑する整流平滑回路と、
この整流平滑回路の出力電圧を充電するコンデンサと、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
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２つ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を駆動するインバータ駆動回路と、
チョークコイル、このチョークコイルに放電灯を介して接続されたカップリングコンデンサの直列回路、上記放電灯に並列に接続されたコンデンサから成る複数の放電灯負荷回路と、
これらの各放電灯負荷回路の上記各カップリングコンデンサに流れる電流に基づいて上記インバータ駆動回路を発振起動させる電圧を供給する起動電圧供給回路と、
上記スイッチング素子のいずれか一方の高周波電流出力に基づいて発生した高周波電圧を上記インバータ駆動回路に供給する高周波電圧供給回路と、
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
起動電圧供給回路は、各カップリングコンデンサに流れる電流によって発生した電圧を整流平滑する整流平滑回路と、
この整流平滑回路の出力電圧を充電するコンデンサと、
を備えたことを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
高周波電圧供給回路は、スイッチング素子に並列に接続されたコンデンサ、抵抗及びダイオードの直列回路と、
アノードが上記抵抗と上記ダイオードの接続点に接続され、カソードがインバータ駆動回路の正の電源端子に接続されたダイオードと、  
カソードが上記インバータ駆動回路の上記正の電源端子に、アノードが直流電源の負極に接続されたツェナーダイオードと、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
放電灯に並列抵抗を接続したことを特徴とする特許請求項１乃至５のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
起動電圧供給回路の供給電圧を駆動電源として、インバータ回路の発振周波数を正常点灯時の駆動周波数より予め定めた期間大きくし、その後、上記発振周波数を上記正常点灯時の駆動周波数に低減する予熱タイマー回路を備え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。
【請求項８】
高周波電圧供給回路の供給電圧を駆動電源として、インバータ回路の発振周波数を正常点灯時の駆動周波数より予め定めた期間大きくし、その後、上記発振周波数を上記正常点灯時の駆動周波数に低減する予熱タイマー回路を備え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。
【請求項９】
放電灯負荷回路のチョークコイルの２次巻線に発生するピーク間電圧を検出するピーク間電圧検出回路と、
このピーク間電圧検出回路で検出されたピーク間電圧が予め定めた値より大きいときに、インバータ回路の発振を停止・保持し、放電灯が抜去後再装着されたときに、直流電源から放電灯のフィラメントを介してカップリングコンデンサに流れる電流によって発生する電圧に基づいて上記インバータ回路の停止・保持状態を解除する保持回路と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至８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】
【０００１】
この発明は、放電灯点灯装置に係り、特に、放電灯が装着された場合にのみ始動できるようにし、また、放電灯の寿命末期等で保護回路が作動し、装置を停止・保持した後、電源を遮断することなく不良放電灯を器具から抜去し、正常放電灯を装着すると再始動を開始するようにした放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
直列に接続した２つのスイッチング素子の発振動作により放電灯に交流電力を供給するインバータ手段と、前記インバータ手段の出力に接続した共振用コンデンサ、直流カットコンデンサ及び放電灯からなる負荷部と、前記直流カットコンデンサの両端電圧により放電灯の負荷状態を検出する負荷検出手段と、前記負荷検出手段の検出結果に応じて放電灯の寿命を判別する寿命判別手段と寿命判別手段（負荷判別手段）の判別結果に応じて前記インバータ手段のスイッチング素子の発振動作を制御する発振制御手段と、前記直流カットコンデンサから電源を確保する制御電源部とを備えている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３８７９１（５頁の６行目〜１０頁の４３行目、図１〜図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の放電灯点灯装置において、直流電源の投入時、発振制御手段の駆動電源は抵抗、電源監視部のＯＮ状態にあるスイッチを介して供給される。発振制御手段の駆動電源電圧が図５に示すＫ１１以上に達すればドライバーＩＣは動作を開始する。
また、駆動電源電圧がＫ１２以下になれば、動作を停止する。しかし、この方式では放電灯が点灯装置に装着されていない場合でも直流電源が投入されれば、無条件でインバータ手段を発振駆動させるため本来不要な動作を引き起こす問題があった。そのため、図５及び図６に示すように電源監視部で制御電圧を監視しながらインバータ手段の発振及び停止を繰り返して正常放電灯が装着されるのを待つという方式にする必要があり、このため点灯装置が複雑、高価で大型になる問題があった。
【０００５】
この発明は、従来装置の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目的は放電灯が装着されている場合にのみインバータ回路の発振が可能なようにした安価で小型の放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、この発明の第２の目的は装着されている放電灯が寿命末期等の不具合理由で不良になればインバータ回路を停止・保持するとともに、直流電源を投入継続したままで上記不良放電灯を抜去した後、正常放電灯を装着するとインバータ回路が再始動を開始する安価で小型の放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、この発明の第３の目的は直流電源投入時及びインバータ回路が保護動作で停止・保持後に不良放電灯を正常放電灯に置換して、インバータ回路が始動する際に、放電灯のコールドスタートが防止可能な安価で小型の放電灯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】
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２つ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を駆動するインバータ駆動回路と、チョークコイル、このチョークコイルに放電灯を介して接続されたカップリングコンデンサの直列回路、上記放電灯に並列に接続されたコンデンサから成る放電灯負荷回路と、上記カップリングコンデンサに流れる電流に基づいて上記インバータ駆動回路を発振起動させる電圧を供給する起動電圧供給回路と、上記スイッチング素子のいずれか一方の高周波電流出力に基づいて発生した高周波電圧を上記インバータ駆動回路に供給する高周波電圧供給回路と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
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２つ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を駆動するインバータ駆動回路と、チョークコイル、このチョークコイルに放電灯を介して接続されたカップリングコンデンサの直列回路、上記放電灯に並列に接続されたコンデンサから成る放電灯負荷回路と、上記カップリングコンデンサに流れる電流に基づいて上記インバータ駆動回路を発振起動させる電圧を供給する起動電圧供給回路と、上記スイッチング素子のいずれか一方の高周波電流出力に基づいて発生した高周波電圧を上記インバータ駆動回路に供給する高周波電圧供給回路と、を備えたので、放電灯が装着されている場合にのみインバータ回路の発振を可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態を示す放電灯点灯装置の回路図、図２は放電灯点灯装置の動作説明図である。図１において、直流電源１は、例えば、商用電源をダイオードブリッジで整流後電解コンデンサで平滑して得られる。スイッチング素子２、３はＭＯＳＦＥＴが使用され、スイッチング素子２、３の直列回路は直流電源１に接続されインバータ回路を構成する。抵抗１４はＭＯＳＦＥＴ２と並列に接続される。
放電灯負荷回路Ｌ１０（一点鎖線で示す）において、チョークコイル５、放電灯６、カップリングコンデンサ９は直列に接続され、これらの直列回路はスイッチング素子３に並列に接続される。放電灯６にはコンデンサ７及び抵抗８が並列に接続される。チョークコイル５と放電灯６の直列回路に並列にチョークコイル１０と放電灯１１の直列回路が並列に接続される。放電灯１１にはコンデンサ１２及び抵抗１３が並列に接続される。
【００１１】
インバータ回路を駆動するインバータ駆動回路３８においては、正の電源端子Ｖｃｃに後述の起動電圧供給回路ＶＳと高周波電圧供給回路ＦＳの出力が接続され、負の電源端子ＣＯＭは直流電源１の負極に接続される。そして、スイッチング素子２、３のゲート及びスイッチング素子２のソースとスイッチング素子３のドレインの接続点にこれらのスイッチング素子を交互にＯＮ、ＯＦＦするように駆動出力が接続される。
抵抗３７、コンデンサ３６はインバータ駆動回路３８の発振周波数を定める回路要素であり、コンデンサ３６は発振コンデンサ接続端子ＣＴと直流電源Ｅの負極の間に接続され、抵抗３７は発振抵抗接続端子ＲＴと発振コンデンサ接続端子ＣＴの間に接続される。
【００１２】
カップリングコンデンサ９に流れる電流に基づいてインバータ駆動回路３８を発振起動させる電圧を供給する起動電圧供給回路ＶＳ（一点鎖線で示す）においては、抵抗１８及び抵抗１９は直列に接続され、カップリングコンデンサ９に並列に接続される。抵抗１８と抵抗１９の接続点にダイオード２０のアノードが接続される。ダイオード２０のカソードはコンデンサ２１を介して直流電源１の負極に接続される。抵抗２２はコンデンサ２１と並列に接続される。ダイオード２０のカソードから抵抗３１、ダイオード３２のアノード、ダイオード３２のカソードを介してインバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃに接続される。そして、インバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃと直流電源１の負極間にコンデンサ３３が接続される。
【００１３】
スイッチング素子のいずれか一方の高周波電流出力に基づいて発生した高周波電圧をインバータ駆動回路３８に供給する高周波電圧供給回路ＦＳは、スイッチング素子３に並列に接続されたコンデンサ１５、抵抗１６及びダイオード１７の直列回路と、アノードが抵抗１６とダイオード１７の接続点に接続され、カソードがインバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃに接続されたダイオード３５と、カソードがインバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃに、アノードが直流電源Ｅの負極に接続されたツェナーダイオード３４から構成される。
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は図示を省略している。
【００１４】
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、図２により説明する。図１及び図２において、時間ｔ１で直流電源１が投入されると、直流電源１から抵抗１４、チョークコイル５、放電灯６の一方のフィラメント、抵抗８、放電灯６の他方のフィラメントを介してカップリングコンデンサ９は充電される。また、直流電源１からチョークコイル１０、放電灯１１の一方のフィラメント、抵抗１３、放電灯１１の他方のフィラメントを介しても同様にカップリングコンデンサ９は充電される。
【００１５】
カップリングコンデンサ９に充電された電圧は、起動電圧供給回路ＶＳの抵抗１８、抵抗１９で分圧されダイオード２０を介して整流されコンデンサ２１を充電するとともに抵抗３１、ダイオード３２を介してインバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃに接続されているコンデンサ３３を充電する。
【００１６】
インバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃの電圧が発振可能な電圧レベルＶ３８Ｈまで上昇するとインバータ駆動回路３８は点灯周波数ｆｏｐで発振開始し、直流電源１からインバータ回路を介して高周波電流が放電灯負荷回路Ｌ１０に供給される。高周波電流が放電灯負荷回路Ｌ１０に供給されればダイオード１７のカソードにはインバータ回路の発振周波数に同期した高周波矩形波電圧が発生する（図２（ｃ１））。この高周波矩形波電圧は高周波電源供給回路ＦＳにおいて、スイッチング素子３に並列に接続されたコンデンサ１５、抵抗１６及びダイオード１７の直列回路から得られる高周波電圧をダイオード３５を介してインバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃに供給されるため、正の電源端子Ｖｃｃ電圧はツェナーダイオード３４で定められる電圧Ｖ３４まで上昇（図２（ｂ）のｔ２〜ｔ３期間）した後一定電圧となる。
【００１７】
以降、インバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃには主としてダイオード１７のカソード端子から高周波矩形波電圧が継続して印加され続けているので、放電灯負荷回路Ｌ１０の放電灯６及び放電灯１１は点灯し、その後放電状態を継続することができる。
【００１８】
このように、直流電源１を投入後インバータ回路が起動発振するためには、放電灯負荷回路Ｌ１０を構成する放電灯６、１１の内、少なくても１本の放電灯が装着されており、そのフィラメントを介して直流電源１からカップリングコンデンサ９に充電電流が流れる必要がある。
即ち、本点灯装置は、少なくても１本の放電灯が装着されている場合にのみ起動発振が可能なので放電灯が装着されていない状態でのインバータ回路の不要な発振を防止することができる。
【００１９】
以上のように、本発明の実施の形態１によればカップリングコンデンサ９に流れる電流に基づいてインバータ駆動回路３８を発振起動させる電圧を供給する起動電圧供給回路ＶＳと、スイッチング素子２、３のいずれか一方の高周波電流出力に基づいて発生した高周波電圧をインバータ駆動回路３８に供給する高周波電圧供給回路ＦＳと、を備えたので、放電灯負荷回路Ｌ１０に放電灯６、１１が装着されている場合にのみインバータ回路の起動発振が可能で安価で小型にすることができる。
【００２０】
なお、図１の放電灯負荷回路Ｌ１０では２本の放電灯６、１１が装着されている場合について説明したが、放電灯が１本の場合及び３本以上の場合でもよい。また、放電灯が正常点灯継続時のコンデンサ２１の電圧を、下記の（１）式のように選定すればダイオード３２は逆バイアスされるので電流はゼロとなる。
即ち、放電灯の正常点灯継続時に抵抗１４、抵抗８、抵抗１３、抵抗１８、抵抗１９へ流れる電流を小さくできるので、これらの抵抗の電力損失を低減できる効果がある。
Ｖ３８Ｈ＜Ｖ２１−Ｖ３２Ｆ＜Ｖ３４  …  （１）
ただし、上記（１）式の記号は以下を示す。
Ｖ３８Ｈ：インバータ駆動回路が発振を開始する正の電源端子Ｖｃｃ電圧
Ｖ２１：放電灯が正常放電継続時のコンデンサ２１の電圧
Ｖ３２Ｆ：ダイオード３２の順方向降下電圧
Ｖ３４：ツェナーダイオード３４のツェナー電圧
また、直流電源１を投入時、抵抗１４、コンデンサ７、コンデンサ１２の経路でもカップリングコンデンサ９に充電電流が流れて、その結果コンデンサ２１の電圧も上昇するので、抵抗１４、コンデンサ７、コンデンサ１２、カップリングコンデンサ９を適当に選定すれば、抵抗８及び抵抗１３を削除しても上記（１）式を満足させることができ、更に、部品点数の削減と電力損失を低減できる効果がある。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態１では、放電灯６、１１に対応して共用のカップリングコンデンサ９を設けたが、本実施の形態は放電灯６、１１に対応してカップリングコンデンサ９ａ、９ｂを個別に設けたものである。
図３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を示す図１と同一又は相当する回路及び部品には同一の記号及び名称を付し説明を省略する。図３において、放電灯負荷回路Ｌ２０はチョークコイル５、放電灯６、カップリングコンデンサ９ａ、放電灯６に並列に接続されたコンデンサ７及び抵抗８から構成される。また、放電灯負荷回路Ｌ３０はチョークコイル１０、放電灯１１、カップリングコンデンサ９ｂ、放電灯１１に並列に接続されたコンデンサ１２及び抵抗１３から構成される。
【００２２】
起動電圧供給回路ＶＳ１において、抵抗１８ａ、抵抗１９ａは直列に接続されカップリングコンデンサ９ａに並列に接続される。ダイオード２０ａのアノードは抵抗１８ａと１９ａの接続点に接続され、カソードはコンデンサ２１に接続される。また、抵抗１８ｂ、抵抗１９ｂは直列に接続されカップリングコンデンサ９ｂに並列に接続される。ダイオード２０ｂのアノードは抵抗１８ｂと１９ｂの接続点に接続され、カソードはダイオード２０ａのカソードに接続される。また、抵抗２２、抵抗３１、ダイオード３２、コンデンサ３３は実施の形態１の図１と同様に接続される。
【００２３】
以下、この発明の実施の形態２を示す放電灯点灯装置の動作を図１〜３により説明する。なお、インバータ駆動回路が起動・発振した後の動作は実施の形態１の場合と同一なので説明を省略し、インバータ駆動回路３８が起動・発振するまでを説明する。
実施の形態１の図１において、放電灯が正常点灯を継続している場合のカップリングコンデンサ９の電圧の平均値は直流電源１の電圧をＶ１とすればその電圧はＶ１／２である。しかし、その瞬時値は放電灯及び放電灯に並列に接続されたコンデンサからの発振動作に伴う電流の流入及び流出によりＶ１／２を中心に変動する。カップリングコンデンサ９の静電容量値が同一なら、放電灯数を増加すればそれに比例してカップリングコンデンサ９の電圧の変動幅も増大するので、放電灯数を増加する場合にはカップリングコンデンサ９の静電容量値を増加する必要がある。
【００２４】
しかし、カップリングコンデンサ９の静電容量値を増加すると直流電源１を投入してからインバータ回路が発振するまでの時間が長くなる。（図２のｔ１からｔ２の時間が長くなる）この時間を短縮するには、抵抗１４、抵抗８、抵抗１３の抵抗値を小さくすれば可能であるが、これらの抵抗の電力損失が増加してしまう。
【００２５】
この発明の実施の形態２の図３の構成においては、放電灯６、１１に対応してカップリングコンデンサ９ａ、９ｂを個別に設けているのでカップリングコンデンサ９ａ、９ｂの静電容量値を小さく設定でき、そのため直流電源１の投入からインバータ駆動回路３８が発振するまでの時間（ｔ１からｔ２に至る時間）を短くすることができる。
【００２６】
以上のように、各放電灯負荷回路Ｌ２０、Ｌ３０の各カップリングコンデンサ９ａ、９ｂに流れる電流に基づいてインバータ駆動回路を発振起動させる電圧を供給する起動電圧供給回路ＶＳと、スイッチング素子２、３のいずれか一方の高周波電流出力に基づいて発生した高周波電圧を上記インバータ駆動回路に供給する高周波電圧供給回路ＦＳと、を備えたので、カップリングコンデンサ９ａ、９ｂの静電容量値を小さく設定でき、直流電源１の投入からインバータ駆動回路３８が発振するまでの時間を短くすることができる。
また、抵抗１４、抵抗８、抵抗１３の抵抗値を大きく選定できるのでその電力損失を小さくすることができる。
【００２７】
なお、本実施の形態では放電灯が２灯の場合を示したが、これが１灯あるいは３灯以上の場合でもよい。  
【００２８】
実施の形態３．
図４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、図５は放電灯点灯装置の動作説明図である。
本実施の形態は実施の形態１に予熱タイマー回路を備えたものである。
図４において、実施の形態１と同一又は相当する回路及び部品には同一の記号及び名称を付し説明を省略する。予熱タイマー回路ＴＰＨ１０（一点鎖線で示す）において、抵抗４１はその一端がインバータ回路の正の電源端子Ｖｃｃに、他端が電解コンデンサ４２を介して直流電源１の負極に接続される。なお、抵抗４１と電解コンデンサ４２は積分回路である。
抵抗４３と抵抗４４の直列回路が電解コンデンサ４２に並列に接続される。抵抗４３と抵抗４４の接続点はトランジスタ４５のベースに接続される。トランジスタ４５のエミッタは直流電源１の負極に接続される。トランジスタ４５のコレクタからコンデンサ４６を介して抵抗３７とコンデンサ３６の接続点に接続される。
【００２９】
以下、この発明の実施の形態３を示す放電灯点灯装置の動作を図４、図５により説明する。図５（ａ）〜（ｃ１）は実施の形態１の動作を示す図２と同じであり、本実施の形態は図５（ｃ２）、（ｄ１）、（ｅ）が対応し、図５（ｄ２）は後述の実施の形態４対応のものである。
【００３０】
なお、トランジスタ４５がＯＦＦ状態でインバータ駆動回路３８の発振周波数を定める抵抗３７とコンデンサ３６のみが接続されている場合の発振周波数を、図５（ｃ２）に示すように放電灯６、１１の正常点灯周波数ｆｏｐより高くし、放電灯６、１１は点灯にいたらずフィラメントに当該放電灯の適正な予熱電流が流れるような周波数ｆｐＨ（ｆｏｐ＜ｆｐＨ）になるように抵抗３７、コンデンサ３６の値を定める。また、トランジスタ４５がＯＮ状態でコンデンサ４６がコンデンサ３６に並列に接続された場合のインバータ駆動回路３８の発振周波数を正常点灯周波数ｆｏｐにするようにコンデンサ４６の値を定めておく。
【００３１】
時間ｔ１で直流電源１が投入されるとインバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃに電圧が印加され、時間ｔ２で起動・発振することは図１で説明した実施の形態１と同様である。この時の発振周波数は上記で説明のように放電灯のフィラメントに適正な予熱電流が流れるｆｐＨである（図５（ｃ２））。また、図５（ｄ１）に示すように、電解コンデンサ４２には抵抗４１を介して充電電流が流れその電圧は上昇していく。電解コンデンサ４２と並列に接続された抵抗４３と抵抗４４の直列回路の接続点の電位がトランジスタ４５のベース・エミッタ間の閾値に達するまではトランジスタ４５はＯＦＦであり（図５（ｅ））、インバータ駆動回路３８は放電灯は点灯に至らずそのフィラメントに適正な予熱電流が流れる発振周波数でインバータ回路を駆動する。
【００３２】
電解コンデンサ４２の電圧がＶ４２まで上昇して時間ｔ４でトランジスタ４５のベース・エミッタ間の電圧がその閾値電圧に達すればトランジスタ４５はＯＮになる（図５（ｅ））。トランジスタ４５がＯＮになればインバータ駆動回路３８の発振周波数は放電灯が正常点灯をするｆｏｐになり、放電灯は予熱状態から正常放電状態になる（図５（ｃ２））。図５より明らかなように時間ｔ２からｔ４の期間が予熱タイマー期間であり、時間ｔ４以降は正常放電期間である。
ここで、抵抗４１及び電解コンデンサ４２の値を適当に定めて予熱タイマー期間を設定して放電灯のコールドスタートを防止する。
【００３３】
以上のように、起動電圧供給回路ＶＳの供給電圧を駆動電源として、インバータ回路の発振周波数を正常点灯時の駆動周波数より予め定めた期間大きくし、その後、発振周波数を正常点灯時の駆動周波数に低減する予熱タイマー回路ＴＰＨ１０を備えたので、放電灯６、１１のコールドスタートを防止することができる。
【００３４】
実施の形態４．
実施の形態３では、予熱タイマー回路の駆動電源を起動電圧供給回路の供給電圧としたが、本実施の形態は高周波電圧供給回路の供給電圧を駆動電源としたものである。  
図６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。図において、実施の形態１乃至３と同一又は相当する回路及び部品には同一の記号及び名称を付し説明を省略する。
予熱タイマー回路ＴＰＨ２０（一点鎖線で示す）は、実施の形態３の図４の予熱タイマー回路ＴＰＨ１０にダイオード４７が付加されたものであり、ダイオード４７のアノードはダイオード３５のアノードに接続される。ダイオード４７のカソードから抵抗４１、電解コンデンサ４２を介して直流電源１の負極に接続される。
【００３５】
以下、この発明の実施の形態４を示す放電灯点灯装置の動作を図５、図６により説明する。図５は実施の形態３で示したが図５（ｄ２）（ｅ）が本実施の形態に対応する。
【００３６】
時間ｔ１で直流電源１が投入されるとインバータ駆動回路の正の電源端子Ｖｃｃに電圧が印加され時間ｔ２で起動・発振することは図５で説明した実施の形態３と同様である。しかし、図５（ｄ２）の波形図に示すようにコンデンサ４２への充電は時間ｔ１〜ｔ２の期間は行われず、インバータ駆動回路３８が発振開始する時間ｔ２以降の期間で行われる。時間ｔ４でトランジスタ４５がＯＦＦからＯＮに転ずるように予熱タイマー期間を設定するのは実施の形態３の場合と同一である。
図５（ｄ２）より明らかなように、本実施の形態４によればインバータ駆動回路３８が発振を開始した時間ｔ２を基点にして予熱タイマー回路の動作が開始する。
【００３７】
以上のように、高周波電圧供給回路ＦＳの供給電圧を駆動電源として、インバータ回路の発振周波数を正常点灯時の駆動周波数より予め定めた期間大きくし、その後、発振周波数を正常点灯時の駆動周波数に低減する予熱タイマ回路ＴＰＨ２０を備えたので、予熱動作をしていない時間ｔ１〜ｔ２の時間の変動の影響を受けることなく正確な予熱タイマー時間を設定して、放電灯６、１１のコールドスタートを防止することができる。
【００３８】
実施の形態５．
図７は、この発明の実施の形態５を示す放電灯点灯装置の回路図、図８は放電灯点灯装置の動作説明図である。
図において、実施の形態１乃至４と同一又は相当する回路及び部品には同一の記号及び名称を付し説明を省略する。
【００３９】
図７において、２次巻線５ａ、及び１０ａに発生した電圧のピーク間電圧（Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ｐｅａｋ電圧）の内、いずれか大きい方の電圧を出力コンデンサ６３の両端に検出するＰＰ検出回路ＰＰ１０（一点鎖線で示す）において、チョークコイル５の２次巻線５ａの一端は直流電源１の負極に接続され、他端からコンデンサ６７、コンデンサ６６を介して直流電源１の負極に接続される。ダイオード６５のアノードは直流電源１の負極に、カソードはコンデンサ６６とコンデンサ６７の接続点に接続される。ダイオード６５のカソードにダイオード６４のアノードが接続される。また、チョークコイル１０の２次巻線１０ａの一端は直流電源１の負極に接続され、他端からコンデンサ７１、コンデンサ７０を介して直流電源１の負極に接続される。ダイオード６９のアノードは直流電源１の負極に、カソードはコンデンサ７０とコンデンサ７１の接続点に接続される。ダイオード６９のカソードにダイオード６８のアノードが接続される。ダイオード６４とダイオード６８のカソードは接続され出力コンデンサ６３を介して直流電源１の負極に接続される。
【００４０】
起動電圧供給回路ＶＳのダイオード２０のカソードからコンデンサ５１、抵抗５２、抵抗５３を介して直流電源１の負極に接続される。トランジスタ５４のベースは抵抗５２と抵抗５３の接続点に、エミッタは直流電源１の負極に接続される。トランジスタ５４のコレクタから抵抗５５を介してスイッチング素子２とスイッチング素子３の接続点に接続される。ダイオード８１のアノードはインバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃに、カソードは抵抗５５とトランジスタ５４のコレクタとの接続点に接続される。
【００４１】
放電灯が寿命末期等の不良になった場合にインバータ回路の発振動作を停止・保持する保持回路Ｌａ１０（一点鎖線で示す）において、サイリスタ５６のアノードはダイオード８１のカソードに、カソードは直流電源１の負極に接続される。サイリスタ５６のゲートと直流電源１の負極との間に抵抗５７とコンデンサ５８の並列回路が接続される。ツェナーダイオード５９のアノードはサイリスタ５６のゲートに接続される。ツェナーダイオード５９のカソードから抵抗６０を介してダイオード６４のカソードに接続される。ツェナーダイオード５９のカソードと直流電源１の負極との間に電解コンデンサ６１と抵抗６２の並列回路が接続される。
【００４２】
以下、この発明の実施の形態５を示す放電灯点灯装置の動作を図７、図８により説明する。
時間ｔ１で直流電源１が投入されるとインバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃに電圧が印加され時間ｔ２で起動・発振することは図１で説明した実施の形態１と同様である（図８（ｃ）、（ｄ））。ＰＰ検出回路ＰＰ１０の出力コンデンサ６３の電圧は、放電灯が正常であれば時間ｔ１から時間ｔ３の期間の電圧を示しているが、例えば放電灯６がフィラメントの放電物質の消耗等の原因で寿命末期になればその電圧は上昇していく（図８（ｅ）時間ｔ３〜ｔ４）。そして、出力コンデンサ６３の電圧がツェナーダイオード５９で予め定めた電圧を超えればサイリスタ５６はＯＦＦからＯＮに転ずる（図８（ｆ））。サイリスタ５６がＯＮになればダイオード８１を介してインバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃ電圧は直流電源１の負極に接続されるのでインバータ駆動回路の発振は停止する（図８（ｄ））。ＯＮに転じたサイリスタ５６には直流電源１から抵抗１４、抵抗５５を介して電流が流れてサイリスタ５６はＯＮ状態を保持し続ける。
【００４３】
ここで時間ｔ５で寿命末期になった放電灯６を抜去するとカップリングコンデンサ９及びコンデンサ２１の電圧は低下する（図８（ａ）、（ｂ））。そして、不良放電灯６を抜去してから正常放電灯を装着するまでの期間（時間ｔ５〜ｔ６の期間）にコンデンサ７の充電電圧が抵抗８を介して概略ゼロまで放電するように抵抗８を選定する。
【００４４】
次に、時間ｔ６で放電灯６に正常な放電灯を装着すると、直流電源１、抵抗１４、充電電圧概略ゼロのコンデンサ７と抵抗８並列回路の経路でカップリングコンデンサ９に電流が流れその電圧は上昇していく。カップリングコンデンサ９の電圧を抵抗１８、抵抗１９で分圧して得られるコンデンサ２１の電圧も同様に上昇していく（図８（ａ）、（ｂ））。コンデンサ２１の上昇していく変化電圧はコンデンサ５１を介して抵抗５２と抵抗５３の直列回路に微分電圧波形として得られる。図８（ｈ）の時間ｔ６近傍の波形は微分電圧波形の抵抗５３の電圧を示している。抵抗５３に発生する電圧によってトランジスタ５４は、ｔ６ａ〜ｔ６ｂで一瞬ＯＮし（図８（ｇ））、抵抗５５からサイリスタ５６に流れている電流をバイパスするので、サイリスタ５６の電流はその保持電流以下となりｔ６ａでＯＦＦに転ずる。サイリスタ５６及びトランジスタ５４がＯＦＦになればインバータ駆動回路３８の正の電源端子Ｖｃｃ電圧は上昇し時間ｔ７で再起動し、以降発振は継続し放電灯は正常放電状態となる（図８（ｄ）、（ｅ））。
【００４５】
以上のように、本実施の形態５によれば、放電灯負荷回路Ｌ１０のチョークコイル５、６の２次巻線５ａ、１０ａに発生するピーク間電圧を検出するＰＰ検出回路ＰＰ１０と、このＰＰ検出回路ＰＰ１０で検出されたピーク間電圧が予め定めた値より大きいときに、インバータ回路の発振を停止・保持し、放電灯６、１１、または、いずれか一方が抜去後再装着されたときに、直流電源１から放電灯のフィラメントを介してカップリングコンデンサ９に流れる電流によって発生する電圧に基づいてインバータ回路の停止・保持状態を解除する保持回路Ｌａ１０を備えたので、放電灯の不良状態での点灯を防止することができる。
また、直流電源１を投入したままでも不良放電灯を抜去し、正常放電灯と置換することでインバータ回路の再起動をすることができる。
これによって１つの電源系統に多数の放電灯器具が設置されている場合でも、電源を一括して遮断することなく、不良放電灯の交換作業が可能である。
【００４６】
なお、上記説明では放電灯６が寿命末期になった場合について説明したが、放電灯１１が寿命末期になった場合及び２つの放電灯が同時に寿命末期になった場合でも同様の効果ある。
また、図６のカップリングコンデンサの構成を実施の形態２の図３に示すように各放電灯５、１１に対応して個別に設けてもよい。。
また、図６の回路に実施の形態３の図４に示す予熱タイマー回路を設けても同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】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２】この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の動作説明図である。
【図３】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４】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５】この発明の実施の形態３を示す放電灯点灯装置の動作説明図である。
【図６】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。
【図７】この発明の実施の形態５を示す放電灯点灯装置の回路図である。
【図８】この発明の実施の形態５を示す放電灯点灯装置の動作説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  直流電源、２、３  スイッチング素子、５、１０  チョークコイル、５ａ、１０ａ  ２次巻線、６、１１  放電灯、７、１２、１５、２１、３３  コンデンサ、８．１３、１６、１８、１９、２２、３１  抵抗、９、９ａ、９ｂ  カップリングコンデンサ、１７、２０、２０ａ、２０ｂ、３２、３５  ダイオード、３４  ツェナーダイオード、３８  インバータ駆動回路、Ｌ１０  放電灯負荷回路、Ｌ２０、３０  放電灯負荷回路、ＴＰＨ１０、ＴＰＨ２０  予熱タイマー回路、Ｌａ１０  保持回路、ＰＰ１０  ＰＰ検出回路、ＶＳ、ＶＳ１  起動電圧供給回路、ＦＳ  高周波電圧供給回路。
【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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