(57)【要約】    【課題】  ＵＶＬＯ機能を用いて負荷の監視・保護動作を行うのに好適で、しかも保護動作後も継続して監視可能な負荷監視・保護機能を備えたインバータ装置およびこれを用いた放電ランプ点灯装置を提供する。    【解決手段】  インバータ装置ＨＦＩは、直流電源ＤＣと；少なくとも１つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を備えたインバータ主回路ＩＮＶと；その出力端に接続した負荷回路ＬＣと；監視制御手段ＣＣ２を含み、補助電源ＳＳにより付勢されて、補助電源ＳＳの電圧が第１の電圧Ｖ１のときにインバータ主回路ＩＮＶの動作を開始させるとともに負荷回路ＬＣの所定位置における状態を監視して必要時に保護動作を行い、かつ、保護動作に連動して補助電源ＳＳの電圧が第１の電圧Ｖ１より低い第２の電圧Ｖ２になったときに補助電源ＳＳの電圧を第２の電圧より低い第３の電圧に変更して引き続き状態を監視する制御回路ＣＣと；を具備している。【選択図】    図１
2005184940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と；
少なくとも１つのスイッチング素子を備え、直流電源に入力端が接続し、出力端に交流電圧を出力するインバータ主回路と；
インバータ主回路の出力端に接続した負荷回路と；
監視制御手段を含み、補助電源により付勢されて、補助電源の電圧が第１の電圧のときにインバータ主回路の動作を開始させるとともに負荷回路の所定位置における状態を監視して状態監視の検出電圧が所定電圧のときに保護動作を行い、かつ、保護動作に連動して補助電源の電圧が第１の電圧より低い第２の電圧になったときに補助電源の電圧を第２の電圧より低い第３の電圧に変更して引き続き状態を監視する制御回路と；
を具備していることを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
請求項１記載のインバータ装置と；
フィラメント電極を備え、インバータ装置の負荷回路に接続した放電ランプと；
を具備し、
負荷回路は、インダクタおよびコンデンサの直列回路を含んでおり；
放電ランプは、負荷回路のコンデンサに並列的に接続しており；
制御回路は、監視制御手段を含み、補助電源により付勢されて、補助電源の電圧が第１の電圧のときにインバータ主回路の動作を開始させるとともに負荷回路の放電ランプの装着状態を監視し、状態監視の検出電圧が所定電圧のときに補助電源を制御し、補助電源の電圧が第１の電圧より低い第２の電圧になったときにインバータ主回路を制御して保護動作を行わせるとともに、補助電源の電圧を第２の電圧より低い第３の電圧に変更して引き続き放電ランプの装着状態を監視する；
ことを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
照明装置本体と；
照明装置本体に配設された請求項２記載の放電ランプ点灯装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ装置、これを用いた放電ランプ点灯装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータを用いて放電ランプを点灯する際に、放電ランプが未装着であると、インバータの出力端に高電圧が発生したり、インバータが共振特性の進相側で動作してスイッチング素子へのストレス増大が発生したりする。そのため、放電ランプの装着を検出する検出回路を配設して、未装着が検出されたときにはインバータの出力を低下させることで保護動作を行うように制御回路を構成することは、既に知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、場合によっては、未装着のときにインバータ出力を停止させることもできる。
【特許文献１】特開平５−０１３１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の保護動作を行う場合に、いわゆるＵＶＬＯ(under voltage lock out)機能を採用することが考えられる。このＵＶＬＯ機能は、第１の電圧になったときに動作を開始し、第１の電圧よりも低い第２の電圧まで電圧が低下したときに動作を停止する。この機能を用いて上述の保護動作を行う場合、放電ランプの装着状態をフィラメント電極の回路上における有無を検出することで行い、未装着の場合には、制御停止信号を出力したり、制御電源回路をスイッチで短絡したりすることで制御回路を不動作する。
【０００４】
ところが、後者の構成であると、制御回路を不動作とした後に放電ランプの装着を監視していくための制御電源を別に配設する必要があった。このため、回路部品点数が多くなってコストアップになるという問題がある。また、上記のように制御電源を別に設ける場合には、交流電源または整流化直流電源から抵抗器を介して別の制御電源を形成することになり、抵抗器などで消費される電力損失が大きくなり、変換効率が低下するという問題もある。
【０００５】
本発明は、ＵＶＬＯ機能を用いて負荷の監視・保護動作を行うのに好適で、しかも保護動作後も継続して監視可能な負荷監視・保護機能を備えたインバータ装置およびこれを用いた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】
【０００６】
請求項１の発明のインバータ装置は、直流電源と；少なくとも１つのスイッチング素子を備え、直流電源に入力端が接続し、出力端に交流電圧を出力するインバータ主回路と；インバータ主回路の出力端に接続した負荷回路と；監視制御手段を含み、補助電源により付勢されて、補助電源の電圧が第１の電圧のときにインバータ主回路の動作を開始させるとともに負荷回路の所定位置における状態を監視して状態監視の検出電圧が所定電圧のときに保護動作を行い、かつ、保護動作に連動して補助電源の電圧が第１の電圧より低い第２の電圧になったときに補助電源の電圧を第２の電圧より低い第３の電圧に変更して引き続き状態を監視する制御回路と；を具備していることを特徴としている。
【０００７】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【０００８】
＜直流電源について＞    直流電源は、インバータ主回路に対する入力電力を提供する手段であり、電池電源および整流化直流電源などのいずれであってもよい。整流化直流電源は、非平滑化直流、平滑化直流および半平滑化直流のいずれを出力するのであってもよい。また、交流電圧を昇圧または降圧した直流電圧を出力するのであってもよい。これらのいずれを選択するかは、インバータの回路方式や負荷側の要求条件に応じて適宜に決定すればよい。交流電圧を昇圧または降圧した直流電圧を出力する場合には、スイッチング電源、例えば昇圧チョッパまたは降圧チョッパなどを用いることができる。
【０００９】
＜インバータ主回路について＞    インバータ主回路は、直流−交流変換の主体部分を構成する手段であり、少なくとも１つのスイッチング素子を備えている。スイッチング素子としては、トランジスタ、などの各種半導体スイッチング素子を用いることができる。また、トランジスタとしては、バイポーラトランジスタ、ＦＥＴなどを用いることができる。
【００１０】
また、インバータ主回路は、各種回路方式のインバータを適宜選択して用いることができる。例えば、ハーフブリッジ形インバータ、一石式インバータなどは、負荷が放電ランプの場合に好適である。そして、スイッチング素子を備えた変換主回路およびスイッチング素子を駆動するドライブ回路を含んでいる。変換主回路は、直流−交流変換を行ういわゆるパワー回路を構成する。ドライブ回路は、使用するスイッチング素子の構成に応じてスイッチング素子を電流駆動または電圧駆動する。
【００１１】
また、インバータ主回路のスイッチング素子の駆動は、自励方式または他励方式のいずれを採用して行ってもよい。自励方式の場合、ドライブ回路は、インバータ主回路から発生される交流出力に相当する電気信号が負帰還的に帰還制御された駆動信号を形成する。これに対して、他励方式の場合、ドライブ回路は、発振回路から発生する発振信号に基づいて駆動信号を形成する。
【００１２】
＜負荷回路について＞    負荷回路は、負荷をインバータ主回路の出力端に接続して作動させるための回路手段である。そして、負荷回路に接続する負荷に応じて、所望によりインバータ主回路の出力波形を正弦波に整形したり、負荷の始動時に高い電圧が印加されるようにしたり、負荷に流れる電流を制限したりすることができる。これらの目的のために、負荷回路に負荷共振回路を接続することができる。そして、負荷共振回路を構成するコンデンサおよびインダクタのいずれかに負荷を接続することができる。
【００１３】
また、負荷回路には、インバータ主回路との間を直流的に遮断するために、直流カットコンデンサすなわち結合コンデンサを直列に挿入することができる。さらに、後述する制御回路のために、負荷電圧や負荷電流を監視するための回路手段を接続することを許容するものである。
【００１４】
＜制御回路について＞    制御回路は、インバータ装置を制御する手段であり、本発明においては監視制御手段を含み、かつ、少なくとも補助電源により付勢される。そして、補助電源の電圧が第１の電圧のときにインバータ主回路を制御してその動作を開始すなわち起動させる。
【００１５】
監視制御手段は、負荷回路の所定位置における状態を監視する。監視により、負荷回路に異常があれば、補助電源を制御するように構成されている。制御回路は、監視制御手段による制御で補助電源の電圧が低下して第２の電圧になると、インバータ主回路に対する保護動作を行うように構成されている。この保護動作は、インバータ主回路の動作を停止させたり、出力を絞ったりするように予め設定される。
【００１６】
また、監視制御手段は、制御回路によるインバータ主回路に対する保護動作に連動して補助電源の電圧を第２の電圧より低い第３の電圧に変更するように構成されている。なお、監視制御手段は、補助電源電圧が第３の電圧に変更された後も監視を継続するように構成され、負荷回路の異常状態が保護動作開始前と変わらないときに、その後も補助電源電圧が第３の電圧に維持されるように構成される。また、監視制御手段は、負荷回路の状態が正常になると、補助電源電圧を元に戻すように構成されている。
【００１７】
本発明において、第１の電圧のときに動作を開始し、第１の電圧より低い第２の電圧になったときに動作を停止して保護動作を行う制御回路の構成部分にはＵＶＬＯ機能を採用することができる。
【００１８】
補助電源は、インバータ主回路用の直流電源から得てもよいし、交流電源を整流して直流電圧を得る構成の場合、交流電源から前記直流電源とは別に整流して得てもよい。さらに要すれば、上記以外の電源から得ることもできる。補助電源の電圧を第３の電圧に変更するための回路構成は、特段限定されない。例えば、第２の電圧になったときに応動するスイッチ回路を用いて補助電源電圧をクランプするように構成することができる。この場合のクランプ回路は、既知の各種回路を用いることができる。例えば、補助電源にクランプ回路を並列接続し、第２の電圧になったときにスイッチを介して定電圧化するための定電圧素子（例えば直列接続された複数のツェナーダイオード）の一部を短絡してクランプ電圧をさらに低い電圧に切り換えることによって実現することができる。また、直列安定化電源を用いて補助電源を構成し、基準電圧を上記スイッチで切り換えるように構成してもよい。
【００１９】
また、補助電源は、負荷回路の状態監視を行うとともにインバータ主回路を制御する制御回路に対してのみ電源を供給するのでもよいが、所望によりさらに加えてその他の制御手段、例えばリモートコントロール受信機などに対しても電源を供給することができる。これらの制御手段は、負荷回路に対する保護動作後も補助電源から供給される第３の電圧を電源として継続して制御動作を行うことができる。
【００２０】
さらに、制御回路は、上記の保護動作を行うだけでなく、インバータ主回路の出力を負荷の動作モードに応じて変化させたり、電源電圧変動に対する補償動作を行ったり、インバータ主回路の出力特性を決定したりするように構成することができる。インバータ主回路の出力を負荷の動作モードに応じて変化させるためには、制御回路中にタイマを備えてタイマによって予め用意されたプログラムにしたがって動作モードごとの動作時間を設定したり、負荷の動作状態を監視して監視結果に応じて動作モードを決定したりするように構成することができる。電源電圧に対する補償動作を行うためには、電源電圧を監視してインバータ主回路の出力が電源電圧変動に応じて変動しないか変動の影響少なく制御するように構成することができる。インバータ主回路の出力特性としては、例えば定電力特性や定電流特性など所望の出力特性を設定することができる。
【００２１】
＜本発明の作用について＞    本発明においては、以上の構成を具備していることにより、補助電源の電圧が立ち上がって第１の電圧になると、制御回路が動作を開始してインバータ主回路を起動させる。そして、監視制御手段が負荷回路の所定位置の状態を監視する。
【００２２】
監視制御手段が負荷回路の異常を検出すると、補助電源を制御する。これにより補助電源電圧が低下して第２の電圧になると、制御回路がインバータ主回路に保護動作を行わせる。すなわち、インバータ主回路の動作を停止させたり、出力を絞らせたりする。また、監視制御手段は、補助電源を制御してその出力電圧を第２の電圧より低い第３の電圧に変更する。その結果、制御回路は、保護動作後には第３の電圧が印加される。このような状態下で、監視制御手段は、負荷回路の監視と補助電源電圧を第３の電圧に維持する制御を継続する。また、前述のように補助電源をその他の制御手段の電源として併用することができる。
【００２３】
上記のように継続監視を行うことにより、その後負荷回路の異常状態が解消したときには、監視制御手段が補助電源の電圧を第３の電圧から元の第１の電圧に戻すので、制御回路が動作を開始する。その結果、インバータ主回路は、制御回路の制御を受けて動作を開始し、負荷回路は正常な状態で作動する。
【００２４】
請求項２の発明の放電ランプ点灯装置は、請求項１記載のインバータ装置と；フィラメント電極を備え、インバータ装置の負荷回路に接続した放電ランプと；を具備し、負荷回路は、インダクタおよびコンデンサの直列回路を含んでおり；放電ランプは、負荷回路のコンデンサに並列的に接続しており；制御回路は、監視制御手段を含み、補助電源により付勢されて、補助電源の電圧が第１の電圧のときにインバータ主回路の動作を開始させるとともに負荷回路の放電ランプの装着状態を監視し、状態監視の検出電圧が所定電圧のときに補助電源を制御し、補助電源の電圧が第１の電圧より低い第２の電圧になったときにインバータ主回路を制御して保護動作を行わせるとともに、補助電源の電圧を第２の電圧より低い第３の電圧に変更して引き続き放電ランプの装着状態を監視する；ことを特徴としている。
【００２５】
本発明は、請求項１の発明において負荷として放電ランプを用いた場合、したがって放電ランプ点灯装置の好適な構成を規定している。
【００２６】
＜放電ランプについて＞    放電ランプは、どのようなものでもよいが、低圧放電ランプ、例えば蛍光ランプなどが好適である。また、低圧放電ランプでフィラメント電極を備える場合、インバータ主回路の出力特性に予熱モードを設けて、その予熱モード時にフィラメント電極を予熱するために、放電ランプと並列的に、すなわち一対のフィラメント電極の一方の電源側端子と他方の同電極の電源側端子または電源側端子との間に共振コンデンサを接続することができる。この結果、この共振コンデンサは、放電ランプにおける一対のフィラメント電極の少なくとも一方の非電源側端子を経由して負荷回路に接続する。そして、負荷回路の後述するインダクタに直列接続して始動時に適度の共振を行う直列共振回路を形成する。
【００２７】
また、共振コンデンサを利用してフィラメント電極を加熱する上記の構成に代えて電極加熱トランスを用いることもできる。電極加熱トランスは、後述する負荷回路のインダクタに磁気結合した２次巻線をもって構成することができる。しかし、電極加熱トランスの１次巻線を交流電源に直接接続してもよい。
【００２８】
＜負荷回路について＞    負荷回路は、インバータ主回路の交流出力端間に接続し、インダクタおよび共振コンデンサの直列回路部分を含み、所望によりさらに直流カットコンデンサや帰還用の素子、電流検出用インピーダンスなどが直列に挿入することができる。インダクタは、その一部または全部が放電ランプの限流インピーダンスとして作用するように放電ランプと直列に接続する。共振コンデンサは、放電ランプに並列的に接続して、放電ランプの始動時にインダクタと直列共振回路を構成する。
【００２９】
＜制御回路について＞    制御回路は、監視制御手段を含んでいて、補助電源により付勢されて作動する。そして、インバータ装置の電源投入時に補助電源の電圧が立ち上がって第１の電圧になったときに動作を開始してインバータ主回路を作動させるとともに、監視制御手段が負荷回路の放電ランプの装着状態を監視する。放電ランプの装着状態を監視するための具体的な回路構成は、特段限定されないが、例えば放電ランプにおけるフィラメント電極の非電源側端子の電位変化を監視するように構成することができる。また、その監視を放電ランプのローサイド側において行えば、安全で、しかも回路構成が簡単になる。
【００３０】
また、制御回路は、その監視制御手段が放電ランプの未装着を検出すると作動して補助電源を制御するように構成され、その制御時には補助電源電圧が低下する。そして、補助電源電圧が第２の電圧になると、制御回路が保護動作を行い、予め設定されたプログラムにしたがってインバータ主回路の動作を停止させたり、または出力電圧が低くなるように制御したりする。その結果、インバータ主回路から始動時の高電圧が連続して出力されないように保護が行われる。
【００３１】
また、制御回路の監視制御手段は、放電ランプの未装着の検出時に補助電源電圧を第２の電圧より低い第３の電圧に変更するように構成されている。制御回路は、この第３の電圧が印加されてもインバータ主回路を再度作動させないように構成されている。しかし、監視制御手段は、第３の電圧の印加によって継続して監視するように構成されている。
【００３２】
＜本発明の作用について＞    本発明においては、以上の構成を具備していることにより、補助電源の電圧の変化を利用してインバータ主回路の作動開始と、放電ランプ未装着時の保護動作と、その後の放電ランプの装着監視とを適切に切り換えることができる。すなわち、インバータ装置の電源を投入すると、補助電源が立ち上がり、補助電源電圧が第１の電圧になると制御回路が作動を開始する。制御回路の作動によりインバータ主回路が起動して交流が発生し、負荷回路に印加される。また、制御回路の監視制御手段は、負荷回路に放電ランプが装着されているか監視を行い、放電ランプが装着されている場合には、保護動作に結びつく制御動作を行わない。
【００３３】
一方、放電ランプは負荷回路の共振コンデンサに並列的に接続し、負荷回路はインダクタと共振コンデンサが直列回路部分を形成しているので、始動時には直列回路に適度の直列共振が生じる。そのために、共振コンデンサの両端間に高い電圧が発生する。この高い電圧は、共振コンデンサに並列的に接続している放電ランプに印加されるので、放電ランプは容易に始動して交流点灯に移行する。なお、始動に際して、インバータ主回路が負荷回路の上記直列回路部分の共振により放電ランプが始動しやすくなるように調整された交流を出力するべく制御回路がインバータ主回路を始動モードに切り換えるように構成することができる。また、放電ランプが点灯すると、上記直列回路の共振は、自動的に抑制される。
【００３４】
したがって、放電ランプは、インバータ主回路が出力する交流が高周波であれば、高周波点灯を行うことになる。なお、放電ランプの始動前の段階において、フィラメント電極を所要に予熱するには、制御回路がインバータ主回路を予熱モードになるように切り換えるように構成することができる。この場合、インバータ主回路は、放電ランプが始動できないように抑制された交流を出力する。
【００３５】
ところで、負荷回路に放電ランプが未装着の場合には、負荷回路の監視制御手段による監視位置の電位が未装着時の電位になるので、そのときの検出電圧によって補助電源を制御する。そのため、補助電源電圧が低下し、第２の電圧になると制御回路が保護動作を行う。このため、インバータ主回路は、予め設定されたプログラムに応じてその動作を停止したり、または交流出力が低下するように動作を継続したりする。
【００３６】
また、制御回路は、上記の保護動作を行うとともにその監視制御手段が補助電源電圧を第２の電圧より低い第３の電圧に変更する。そして、監視制御手段は、引き続き監視動作を継続する。なお、保護動作後に放電ランプが装着された場合には、監視制御手段がこれに応動して補助電源電圧を元の値に復活させる。このため、制御回路が再びインバータ主回路を元のように作動させるので、交流電圧が負荷回路に出力され、放電ランプは所定の明るさで点灯する。
【００３７】
本発明においては、制御回路が電圧が変化する１つの補助電源によって付勢されて以上のように各動作を行う作用をするので、回路構成が簡単になる。また、ＵＶＬＯ機能を用いて制御回路の監視制御手段を構成することができる。
【００３８】
請求項３の発明の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に配設された請求項２記載の放電ランプ点灯装置と；を具備していることを特徴としている。
【００３９】
本発明において、「照明装置」とは、請求項２に規定する放電ランプ点灯装置の放電ランプの発光を利用する装置の全てを包含する広い概念であり、例えば照明器具、標識灯、表示灯および広告灯などが該当する。また、「照明装置本体」とは、照明装置から放電ランプ点灯装置を除いた残余の部分をいう。照明装置は、蛍光ランプが例えば透光性グローブやセードのような部材によって閉じられた空間内において点灯する構成であることを許容する。しかし、外部に開放された状態で点灯するような構成であってもよい。さらに、放電ランプ点灯装置のうち、放電ランプは照明装置本体に配置するのがよいが、その他の構成部分は照明装置本体から離間した位置に配置して、それらの間を配線により接続するように構成することができる。
【００４０】
そうして、本発明によれば、請求項２に規定する放電ランプ点灯装置の作用、効果を奏する照明装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００４１】
請求項１の発明によれば、制御手段が監視制御手段を含み、補助電源により付勢されて、補助電源の電圧が第１の電圧のときにインバータ主回路の動作を開始させるとともに負荷回路の所定位置における状態を監視して状態監視の検出電圧が所定電圧のときに保護動作を行い、かつ、保護動作に連動して補助電源の電圧が第１の電圧より低い第２の電圧になったときに補助電源の電圧を第２の電圧より低い第３の電圧に変更して引き続き状態を監視するＵＶＬＯ機能を用いて放電ランプ装着監視・保護動作を行うのに好適で、しかも保護動作後も継続して監視可能な負荷監視・保護機能を備えたインバータ装置を提供することができる。
【００４２】
請求項２の発明によれば、制御回路が監視制御手段を含み、補助電源により付勢されて、補助電源の電圧が第１の電圧のときにインバータ主回路の動作を開始させるとともに負荷回路の放電ランプの装着状態を監視し、状態監視の検出電圧が所定電圧のときに補助電源を制御し、補助電源の電圧が第１の電圧より低い第２の電圧になったときにインバータ主回路を制御して保護動作を行わせるとともに、補助電源の電圧を第２の電圧より低い第３の電圧に変更して引き続き放電ランプの装着状態を監視する構成を具備していることにより、ＵＶＬＯ機能を用いて負荷の監視・保護動作を行うのに好適で、しかも保護動作後も継続して監視可能な負荷監視・保護機能を備えた放電ランプ点灯装置を提供することができる。
【００４３】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果を有する照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００４５】
図１および図２は、本発明のインバータ装置および放電ランプ点灯装置を実施するための第１の形態を示し、図１は回路図、図２は各部の電圧波形図である。図１において、放電ランプ点灯装置は、インバータ装置ＨＦＩおよび放電ランプＤＬを具備し、その入力端ａ、ｂが商用低周波交流電源ＡＣに接続する。
【００４６】
インバータ装置ＨＦＩは、直流電源ＤＣ、インバータ主回路ＩＮＶ、負荷回路ＬＣおよび制御回路ＣＣを具備している。
【００４７】
直流電源ＤＣは、ブリッジ形全波整流回路ＢＦＲおよび平滑コンデンサＣ１からなる。ブリッジ形全波整流回路ＢＦＲの交流入力端が図示を省略している雑音防止回路を介して放電ランプ点灯装置の入力端ａ、ｂに接続している。平滑コンデンサＣ１は、ブリッジ形全波整流回路ＢＦＲの直流出力端間に接続している。
【００４８】
インバータ主回路ＩＮＶは、ハーフブリッジ形インバータからなり、その両端が直列接続した一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２および駆動回路ＧＤＣを主構成要素として形成されている。直列接続した一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、Ｎ形MODFETからなり、直流電源ＤＣの平滑コンデンサＣ１の両端に接続している。駆動回路ＧＤＣは、一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のゲート・ソース間に１８０°位相のずれたゲートドライブ信号を交互に印加して一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２をハーフブリッジ形インバータとしてドライブする。
【００４９】
負荷回路ＬＣは、直流カットコンデンサＣ２、インダクタＬ１および共振コンデンサＣ３の直列回路からなり、インバータ主回路ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ２に並列接続している。
【００５０】
補助電源ＳＳは、積分回路ＩＣおよびクランプ回路ＣＬから構成されている。積分回路ＩＣは、抵抗器Ｒ１およびコンデンサＣ４の直列回路により構成され、抵抗器Ｒ１側の一端が直流電源ＤＣの正極に接続し、コンデンサＣ４側の他端が同じく負極に接続している。コンデンサＣ４の両端から補助電源ＳＳの出力電圧が得られる。クランプ回路ＣＬは、複数のツェナーダイオードＺＤ１、ＺＤ２の直列回路により構成され、積分回路ＩＣのコンデンサＣ４に並列接続している。
【００５１】
制御回路ＣＣは、制御回路本体ＣＣ１および監視制御手段ＣＣ２から構成されていて、補助電源ＳＳによって付勢される。制御回路本体ＣＣ１は、その制御出力がインバータ主回路ＩＮＶのドライブ回路ＤＣに制御入力するように構成されている。制御回路本体ＣＣ１は、動作を開始すると、インバータ主回路ＩＮＶの駆動回路ＤＣに対して起動信号を送出して、インバータ主回路ＩＮＶを起動させる。
【００５２】
監視制御手段ＣＣ２は、負荷回路電圧検出回路ＶＤ、抵抗器Ｒ４およびスイッチＳＷ１により構成されている。負荷回路電圧検出回路ＶＤは、抵抗器Ｒ２、Ｒ３が電圧分割回路を形成し、この電圧分割回路に抵抗器Ｒ４を介して補助電源ＳＳの電圧が印加される。また、電圧分割回路の抵抗器Ｒ２側の一端が後述する放電ランプＤＬのローサイドのフィラメント電極Ｅ２に非電源側端子に接続している。さらに、電圧分割回路の抵抗器Ｒ３にはコンデンサＣ５が並列接続している。スイッチＳＷ１は、バイポーラトランジスタからなり、そのコレクタ・エミッタが補助電源ＳＳのクランプ回路ＣＬのツェナーダイオードＺＤ２を短絡可能に接続し、ベース・エミッタが負荷回路電圧検出回路ＶＤの抵抗器Ｒ３の両端に接続している。
【００５３】
放電ランプＤＬは、蛍光ランプからなり、一対のフィラメント電極Ｅ１、Ｅ２を備えている。そして、一対のフィラメント電極Ｅ１、Ｅ２は、負荷回路ＬＣに直列に挿入されている。また、放電ランプＤＬは、負荷回路ＬＣの共振コンデンサＣ３に並列接続している。
【００５４】
次に、図２を参照しながら第１の形態の回路動作について説明する。図２において、（ａ）は補助電源の電圧、（ｂ）はインバータ主回路の出力電圧をそれぞれ示す。
【００５５】
図２の（ａ）において、時間ｔ０で低周波交流電源ＡＣを投入すると、補助電源ＳＳの出力端間の電圧が積分回路ＩＣの作用により指数函数的に増加していく。そして、時間ｔ１で補助電源ＳＳの電圧が第１の電圧Ｖ１になると、制御回路本体ＣＣ１が作動を開始して駆動回路ＧＤＣに起動信号を送出する。なお、補助電源ＳＳの電圧は、第１の電圧Ｖ１を超えた値において、クランプ回路ＣＬが作用して、以後一定にクランプされる。
【００５６】
起動信号を受けると、駆動回路ＧＤＣが作動を開始してインバータ主回路ＩＮＶを駆動するので、スイッチング素子Ｑ２の両端間に図２（ｂ）に示すように高周波電圧が発生する。この高周波電圧は、負荷回路ＬＣに印加される。
【００５７】
しかしながら、負荷回路ＬＣに放電ランプＤＬが装着されていない場合、図１において一対のフィラメント電極Ｅ１、Ｅ２が直列に挿入されていないから、負荷回路電圧検出回路ＶＤの電位は、補助電源ＳＳの電圧に等しくなる。このときの補助電源ＳＳの電圧は、上記のように第１の電圧Ｖ１を超えているが、監視制御手段ＣＣ２のスイッチＳＷ１が時間ｔ３でオンする。スイッチＳＷ１がオンすると、ツェナーダイオードＺＤ２が短絡されるので、クランプ回路ＣＬのクランプ電圧が低くなるため、積分回路ＩＣのコンデンサＣ４の端子電圧は、時間ｔ３から指数関数的に低下していく。
【００５８】
補助電源ＳＳの電圧が低下しだして時間ｔ４で第２の電圧Ｖ２になると、制御回路本体ＣＣ１がその動作を停止する。その結果、連動して駆動回路ＧＤＣが動作を停止するので、インバータ主回路ＩＮＶが動作を停止し、高周波電圧の出力がなくなる。
【００５９】
補助電源ＳＳの電圧は、スイッチＳＷ１がオンしたことによってさらに低下して、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧に等しい第３の電圧まで低下し、以後第３の電圧を維持する。なお、第３の電圧は、第２の電圧より低い。
【００６０】
監視制御手段ＣＣ２は、インバータ主回路ＩＮＶが動作を停止した後も第３の電圧が補助電源ＳＳから印加されるので、放電ランプＤＬの装着の監視を継続する。そして、放電ランプＤＬが装着されると、フィラメント電極Ｅ２の非電源側端子の電位が低くなるので、これを感知することができる。すなわち、スイッチＳＷ１のベース電位が低下するので、スイッチＳＷ１はオフする。
【００６１】
監視制御手段ＣＣ２のスイッチＳＷ１がオフすると、補助電源ＳＳの電圧が復活して第１の電圧Ｖ１になるので、制御回路本体ＣＣ１を介してインバータ主回路ＩＮＶが再び作動を開始する。インバータ主回路ＩＮＶが作動を開始すると、高周波電圧が出力される。
【００６２】
発生した高周波電圧は、負荷回路ＬＣに印加される。負荷回路ＬＣは、印加された高周波電圧に対して適度に直列共振するので、共振コンデンサＣ３の端子電圧が高くなる。この高い電圧が放電ランプＤＬの一対のフィラメント電極Ｅ１、Ｅ２間に印加されるので、放電ランプＤＬは、容易に始動して点灯する。また、インバータ主回路ＩＮＶから出力される高周波電圧は、矩形波状をなしているが、負荷回路ＬＣで直列共振することによって正弦波に波形整形される。なお、説明を省略したが、放電ランプＤＬが始動される前に制御回路ＣＣがインバータ主回路ＩＮＶを予熱モードで作動するように制御することができる。そして、フィラメント電極が熱電子放射状態になったときを見計らって上述したモードすなわち始動モードに移行するように制御する。
【００６３】
図３は、本発明のインバータ装置および放電ランプ点灯装置を実施するための第２の形態を示す回路図である。図において、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。本形態は、補助電源ＳＳの構成が異なる。
【００６４】
すなわち、本形態において、補助電源ＳＳは、クランプ回路ＣＬに代えてシリーズレギュレータとも呼ばれる直列安定化電源ＳＳＶが配設されている。安定化電源回路ＳＳＶは、トランジスタＱ３、２組の定電圧素子ＺＤ３、ＺＤ４および抵抗器Ｒ５からなる。トランジスタＱ３は、そのコレクタ・エミッタが積分回路ＩＣのコンデンサＣ４と制御回路ＣＣとの間に直列に挿入されている。２組の定電圧素子ＺＤ３、ＺＤ４は、一対のツェナーダイオードからなる。そして、これらのツェナーダイオードは、そのツェナー電圧に高低の差があり、トランジスタＱ３のベースに並列的に接続している。抵抗器Ｒ５は、トランジスタＱ３のエミッタ・ベース間に接続している。
【００６５】
制御回路ＣＣの監視制御手段ＣＣ２のスイッチＳＷ１は、ツェナー電圧が低い方の定電圧素子ＺＤ４に対して直列に接続している。
【００６６】
そうして、電源を投入して放電ランプ点灯装置の入力端ａ、ｂが商用低周波交流電源ＡＣに接続された状態では、監視制御手段ＣＣ２のスイッチＳＷ１がオフしているので、補助電源ＳＳの直列安定化電源ＳＳＶのトランジスタＱ３のベースには、定電圧素子ＺＤ３のみが接続している。この定電圧素子ＺＤ３のツェナー電圧は相対的に高い。したがって、補助電源ＳＳは、直列安定化電源ＳＳＶから第１の電圧Ｖ１を超える電圧を出力する。
【００６７】
監視制御手段ＣＣ２が放電ランプＤＬの未装着を検出すると、スイッチＳＷ１がオンするので、定電圧素子ＺＤ４が定電圧素子ＺＤ３に並列に接続される。定電圧素子ＺＤ４のツェナー電圧は相対的に低いので、定電圧素子ＺＤ３は動作しなくなり、補助電源ＳＳは、直列安定化電源ＳＳＶから第３の電圧Ｖ３を出力する。この状態では、放電ランプＤＬの未装着に対する保護動作後に継続して放電ランプＤＬの未装着を監視する。したがって、放電ランプＤＬが装着された場合には、補助電源ＳＳを制御して第１の電圧を超える電圧を出力させる。その他の回路動作は、図１に示す第１の形態におけるのと同様である。
【００６８】
図４は、本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井直付け形蛍光灯器具を示す斜視図である。図において、１は照明器具本体、２は放電ランプ、３は点灯回路である。
【００６９】
照明器具本体１は、トラフ形をなしていて、外面に反射性塗料が塗布され、長手方向の両端下面にランプソケット１ａ、１ａが配設されている。
【００７０】
放電ランプ２は、蛍光ランプからなり、一対のランプソケット１ａ、１ａ間に装着されている。
【００７１】
点灯回路３は、図１または図３に示す回路構成である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明のインバータ装置および放電ランプ点灯装置を実施するための第１の形態を示す回路図
【図２】同じく各部の電圧波形図
【図３】本発明のインバータ装置および放電ランプ点灯装置を実施するための第２の形態を示す回路図
【図４】本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井直付け形蛍光灯器具を示す斜視図
【符号の説明】
【００７３】
ＣＣ…制御回路、ＣＣ１…制御回路本体、ＣＣ２…監視制御手段、ＣＬ…クランプ回路、ＤＣ…直流電源、ＤＬ…放電ランプ、ＩＣ…積分回路、ＩＮＶ…インバータ主回路、ＬＣ…負荷回路、ＳＳ…補助電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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