(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の直流電圧値となるように商用電源の交流電圧を直流電圧に変換する電源変換回路と、
該電源変換回路からの直流電圧を所定周期毎に所定期間だけ繰り返し遮断し、その所定期間だけ前記所定の直流電圧値をゼロボルトにする電圧波形整形回路と、
ダイオード及び平滑コンデンサを有し、前記電圧波形整形回路からの電圧を前記ダイオード及び平滑コンデンサで整流して平滑すると共に、該平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換し、放電灯側に供給するインバータ回路と、
前記電圧波形整形回路と前記インバータ回路とにそれぞれ接続されたリード線に設けられ、双方のリード線を介して前記電圧波形整形回路と前記インバータ回路とを接続したり切り離したりするためのコネクタと
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
所定の直流電圧値となるように商用電源の交流電圧を直流電圧に変換する電源変換回路と、
該電源変換回路により変換された直流電圧が所定周期毎に所定期間だけ前記所定の直流電圧値よりも繰り返し低くなるように前記電源変換回路を制御する電圧波形整形回路と、
ダイオード及び平滑コンデンサを有し、前記電源変換回路からの直流電圧を前記ダイオード及び平滑コンデンサで整流して平滑すると共に、該平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換し、放電灯側に供給するインバータ回路と、
前記電源変換回路と前記インバータ回路とにそれぞれ接続されたリード線に設けられ、双方のリード線を介して前記電源変換回路と前記インバータ回路とを接続したり切り離したりするためのコネクタと
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
所定の直流電圧値となるように商用電源の交流電圧を直流電圧に変換する電源変換回路と、
該電源変換回路により変換された直流電圧が商用電源の交流電圧のゼロボルト付近で前記所定の直流電圧値よりも繰り返し低くなるように前記電源変換回路を制御する電圧波形整形回路と、
ダイオード及び平滑コンデンサを有し、前記電源変換回路からの直流電圧を前記ダイオード及び平滑コンデンサで整流して平滑すると共に、該平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換し、放電灯側に供給するインバータ回路と、
前記電源変換回路と前記インバータ回路とにそれぞれ接続されたリード線に設けられ、双方のリード線を介して前記電源変換回路と前記インバータ回路とを接続したり切り離したりするためのコネクタと
を備えた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、例えばショーケース等に配置された放電灯を高周波電力で点灯する放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の放電灯点灯装置として例えば特開平７−２９６９７８号公報に開示されている。図８はその公報に開示された従来の放電灯点灯装置の構成を示すブロック回路図である。
この図に示す従来の放電灯点灯装置は、商用電源１１の交流電圧を直流に変換する電源変換回路１２と、電源変換回路１２からの直流電圧を高周波電圧に変換して個々に放電灯１４に供給する複数のインバータ回路１３と、各放電灯１４に並列に接続されたコンデンサ１５と、電源変換回路１２と各インバータ回路１３とを接続するリード線１６とで構成されている。放電灯１４は図示せぬショーケース内の各棚部の下面に配置され、電源変換回路１２はシューケースの下方内部に設置され、インバータ回路１３は、放電灯１４の近傍の棚部内部に設置され、そして、リード線１６はショーケースの内部に配線されている。
【０００３】
前記のように構成された従来の放電灯点灯装置においては、電源変換回路１２に商用電源が印加されると、その電源変換回路１２が交流電圧を直流に変換し、各インバータ回路１３が、図示せぬ発振回路からの高周波信号に基づいてその直流電圧を高周波電圧に変換し放電灯１４に供給する。この時、放電灯１４は、まず予熱され、次に図示せぬチョークコイルとの共振作用により発生するコンデンサ１５の高電圧によって始動し、その後に点灯してショーケース内を照らす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の放電灯点灯装置は、ショーケース内に配線されたリード線１６の途中にコネクタを設けることが一般的であった。これは、放電灯１４が寿命末期等によって不点等が発生した放電灯１４を交換するときに電源側と断ち切るためのものであるが、電源が入った状態でコネクタを抜くことがあった。そのような状態でコネクタを抜いた場合、コネクタには一般的に４５０Ｖ程度の高い直流電圧が印加されているため、アークを引きやすく、しかもアークが切れにくいので、コネクタが損傷する恐れがあった。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、電源が入った状態でコネクタを抜いてもアークが発生しない放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る放電灯点灯装置は、所定の直流電圧値となるように商用電源の交流電圧を直流電圧に変換する電源変換回路と、電源変換回路からの直流電圧を所定周期毎に所定期間だけ繰り返し遮断し、その所定期間だけ所定の直流電圧値をゼロボルトにする電圧波形整形回路と、ダイオード及び平滑コンデンサを有し、電圧波形整形回路からの電圧をダイオード及び平滑コンデンサで整流して平滑すると共に、平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換し、放電灯側に供給するインバータ回路と、電圧波形整形回路とインバータ回路とにそれぞれ接続されたリード線に設けられ、双方のリード線を介して電圧波形整形回路とインバータ回路とを接続したり切り離したりするためのコネクタとを備えたものである。
【０００７】
本発明の請求項２に係る放電灯点灯装置は、所定の直流電圧値となるように商用電源の交流電圧を直流電圧に変換する電源変換回路と、電源変換回路により変換された直流電圧が所定周期毎に所定期間だけ所定の直流電圧値よりも繰り返し低くなるように電源変換回路を制御する電圧波形整形回路と、ダイオード及び平滑コンデンサを有し、電源変換回路からの直流電圧をダイオード及び平滑コンデンサで整流して平滑すると共に、平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換し、放電灯側に供給するインバータ回路と、電源変換回路とインバータ回路とにそれぞれ接続されたリード線に設けられ、双方のリード線を介して電源変換回路とインバータ回路とを接続したり切り離したりするためのコネクタとを備えたものである。
【０００８】
本発明の請求項３に係る放電灯点灯装置は、所定の直流電圧値となるように商用電源の交流電圧を直流電圧に変換する電源変換回路と、電源変換回路により変換された直流電圧が商用電源の交流電圧のゼロボルト付近で所定の直流電圧値よりも繰り返し低くなるように電源変換回路を制御する電圧波形整形回路と、ダイオード及び平滑コンデンサを有し、電源変換回路からの直流電圧をダイオード及び平滑コンデンサで整流して平滑すると共に、該平滑コデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換し、放電灯側に供給するインバータ回路と、電源変換回路とインバータ回路とにそれぞれ接続されたリード線に設けられ、双方のリード線を介して電源変換回路とインバータ回路とを接続したり切り離したりするためのコネクタとを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る放電灯点灯装置の構成を示すブロック回路図、図２はショーケースに設けられた放電灯点灯装置の配置図、図３は本発明の電圧波形整形回路の構成を示す回路図である。なお、図８で説明した従来例と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【００１０】
図において、１は電源変換回路で、例えばチョークコイル、スイッチング素子等で構成される昇圧型チョッパ回路からなり、例えば商用電源２００Ｖの交流電圧を４５０Ｖ程度の直流電圧に変換し、後述する電圧波形整形回路２を介して複数のインバータ回路１３に供給する。３はその電圧波形整形回路２からのリード線１６に接続されたコンセント、４はインバータ回路１３側からのリード線１６に接続された差込プラグで、前記コンセント３とでコネクタが構成されている。５は差込プラグ４とインバータ回路１３とを結ぶ電源側のリード線１６に接続されたダイオードで、逆流防止用と差込プラグ４の逆接続によるインバータ回路１３の破壊を防止するために設けられている。６はインバータ回路１３の入力端間に接続されたコンデンサである。
【００１１】
前述した電源変換回路１及び電圧波形整形回路２は図２に示すようにショーケース５０の下方内部に設置され、コンセント３はショーケース５０の各棚部の近傍の側壁に取り付けられ、差込プラグ４が接続されたインバータ回路１３は放電灯１４の近傍の棚部内部に設置されている。
【００１２】
前記電圧波形整形回路２は、図３に示すように制御部２ａと、制御部２ａの出力信号に基づいて交互にオン・オフする例えばトランジスタからなる一対のスイッチング素子２ｂ，２ｃと、電源ライン側に挿入され、スイッチング素子２ｂ，２ｃのスイッチング動作に応じてオン・オフを繰り返す例えばパワーＭＯＳ・ＦＥＴからなるスイッチング素子２ｄとで構成されている。前記制御部２ａは、所定周期Ｔ毎に所定期間ｔのＨｉレベルの信号を繰り返し出力する。
【００１３】
この出力信号がＨｉレベルのときは、スイッチング素子２ｂがオフすると共に、スイッチング素子２ｃがオンして、スイッチング素子２ｄをオフし、出力信号がＬｏｗレベルのときは、スイッチング素子２ｂがオンすると共に、スイッチング素子２ｃがオフして、スイッチング素子２ｄをオンし、これを所定周期Ｔ毎に繰り返し行う。
【００１４】
前記のように構成された実施の形態１の放電灯点灯装置において電圧波形整形回路の動作を図４に示す波形図を参照しながら説明する。図４は実施の形態１に係る放電灯点灯装置の電圧波形整形回路の動作を説明するための波形図である。
各放電灯１４がそれぞれのインバータ回路１３からの高周波電圧によって点灯しているとき、電圧波形整形回路２の制御部２ａは、前述したように所定周期Ｔ毎に所定期間ｔのＨｉレベルの信号を繰り返し出力して（図４（ａ）参照）、一対のスイッチング素子２ｂ，２ｃを交互にオン・オフする。スイッチング素子２ｄは、スイッチング素子２ｃ側がオンされたときにｔ期間オフして電源変換回路１からの直流電圧をゼロボルトにし、スイッチング素子２ｂ側がオンされたときはオンして電源変換回路１からの直流電圧を送出する（図４（ｂ）参照）。
【００１５】
この間欠的にゼロボルトになる直流電圧は、コンセント３及び差込プラグ４を経てダイオード５側に流れ、コンデンサ６により充放電を繰り返して図４（ｃ）に示すような波形となり、インバータ回路１３に入力する。この波形はスイッチング素子２ｄのオフによってゼロボルトになった期間ｔだけ電圧が低下するが、この影響で放電灯１４がチラツクことはない。この状態において差込プラグ４をコンセント３から引き抜いた場合は、電圧波形整形回路２から出力された直流電圧にゼロボルトが所定周期Ｔ毎に存在するため、コンセント３と差込プラグ４との間に発生する恐れのあるアークはその期間（ゼロボルト）で遮断される。
【００１６】
このように、電源変換回路１から出力された直流電圧に対し、所定周期Ｔ毎に所定期間ｔだけゼロボルトになるようにしたので、電源が入った状態で差込プラグ４をコンセント３から抜いてもアークが素早く遮断され、このため、コネクタの損傷を防止することができるという効果がある。
【００１７】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２を説明するための回路図である。この図に示す電圧波形整形回路２１は、電源変換回路１内に設けられており、所定周期毎に所定期間のＨｉレベルの信号を繰り返し出力する制御部２１ａと、この制御部２１ａからの信号の入力に基づいてオン・オフを繰り返す例えばトランジスタのスイッチング素子２１ｂとから構成されている。
【００１８】
電源変換回路１は、前記と同様に昇圧型チョッパ回路からなり、チョークコイル１ｃと制御部１ｂからの高周波パルスで駆動するスイッチング素子１ｄ（パワーＭＯＳ・ＦＥＴ）のオン・オフ動作とによって整流回路１ａの全波整流の電圧を昇圧し、これをダイオード１ｅを介して平滑コンデンサ１ｆに充電して直流電圧を生成するものである。なお、この電源変換回路１は、図１に示すようにリード線１６に並列に接続されたコンセント３が接続されており、このコンセント３及び差込プラグ４を通じてインバータ回路１３側に直流電圧を供給するようになっている。
【００１９】
次に、動作を図６の波形図を参照しながら説明する。図６は実施の形態２の動作を説明するための波形図である。
電源印加により電源変換回路１の制御部１ｂが図６（ａ）に示すような高周波パルスでスイッチング素子１ｄを駆動すると、電圧波形整形回路２１の制御部２１ａは、図６（ｂ）に示すように高周波パルスが立ち上がってから２周期の期間Ｈｉレベルの信号を所定周期毎に出力し、スイッチング素子２１ｂを繰り返しオン・オフする。そのスイッチング素子２１ｂがオンしたときは電源変換回路１のスイッチング素子１ｄがオフし、スイッチング素子２１ｂがオフのときは電源変換回路１のスイッチング素子１ｄは高周波パルスに基づいてオン・オフを繰り返す（図６（ｃ）参照）。
【００２０】
電源変換回路１のスイッチング素子１ｄがオン・オフを繰り返しているときは、前述したように昇圧された直流電圧が電源変換回路１から出力され、スイッチング素子１ｄがオフのときは整流回路１ａにより全波整流された電圧と同じ直流電圧、即ち、昇圧された直流電圧より低い電圧が電源変換回路１から出力される（図６（ｄ参照）。
【００２１】
このように、電源変換回路１によって変換される直流電圧が所定周期毎に所定期間だけ繰り返し低くなるようにしたので、電源が入った状態で差込プラグ４をコンセント３から抜いてもアークが素早く遮断され、このため、コネクタを損傷から保護することができるという効果がある。
【００２２】
実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３を説明するための回路図である。なお、図５で説明した実施の形態２と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
この図に示す電圧波形整形回路３１は、前記と同様に電源変換回路１内に設けられており、エミッタがスイッチング素子１ｄのゲート側に接続され、コレクタがアース側に接続されたトランジスタのスイッチング素子３１ａと、アノードがスイッチング素子３１ａのベース側に接続され、カソードが整流回路１ａの出力端に接続されていると共に、アース側に接続されたツェナダイオード３１ｂとで構成されている。このツェナダイオード３１ｂは、整流回路１ａから出力される全波整流の電圧がゼロボルト付近になると、スイッチング素子３１ａからの順方向電流を流しスイッチング素子３１ａをオンする。
【００２３】
本実施の形態においては、整流回路１ａから出力される全波整流の電圧がゼロボルト付近になると、前述したようにスイッチング素子３１ａがオンして、電源変換回路１側のスイッチング素子１ｄをオフする。つまり、スイッチング素子３１ａが商用電源の交流電圧の半周期毎に所定期間オンして、電源変換回路１側のスイッチング素子１ｄをオフする。このスイッチング素子３１ａがオフしているときは、スイッチング素子１ｄは制御部１ｂからの高周波パルスに基づいてオン・オフを繰り返す。このスイッチング素子１ｄがオン・オフを繰り返しているときは前述したように昇圧された直流電圧が電源変換回路１から出力され、スイッチング素子１ｄがオフしているときは、昇圧された直流電圧より低い電圧が電源変換回路１から出力される。
【００２４】
以上のように全波整流のゼロボルト付近で電源変換回路１側のスイッチング素子１ｄをオフしてその間だけ低い電圧を有する直流電圧を生成したので、電源が入った状態で差込プラグ４をコンセント３から抜いてもアークがより素早く遮断され、このため、コネクタを損傷から保護することができるという効果がある。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１の発明によれば、電源変換回路からの直流電圧を所定周期毎に所定期間だけ繰り返し遮断し、その所定期間だけ所定の直流電圧値をゼロボルトにするようにしたので、電源変換回路とインバータ回路側との間をコネクタで遮断してもアークが素早く切れ、このため、コネクタを損傷から保護することができるという効果がある。
【００２６】
本発明の請求項２の発明によれば、電源変換回路により変換された直流電圧が所定周期毎に所定期間だけ所定の直流電圧値よりも繰り返し低くなるようにしたので、電源変換回路とインバータ回路側との間をコネクタで遮断してもアークが素早く切れ、このため、コネクタを損傷から保護することができるという効果がある。
【００２７】
本発明の請求項３の発明によれば、電源変換回路により変換された直流電圧が商用電源の交流電圧のゼロボルト付近で所定の直流電圧値よりも繰り返し低くなるようにしたので、電源変換回路とインバータ回路側との間をコネクタで遮断してもアークが瞬時に切れ、このため、コネクタを損傷から保護することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係る放電灯点灯装置の構成を示すブロック回路図である。
【図２】  ショーケースに設けられた放電灯点灯装置の配置図である。
【図３】  本発明のアーク抑制回路の構成を示す回路図である。
【図４】  実施の形態１に係る放電灯点灯装置のアーク抑制回路の動作を説明するための波形図である。
【図５】  本発明の実施の形態２を説明するための回路図である。
【図６】  実施の形態２の動作を説明するための波形図である。
【図７】  本発明の実施の形態３を説明するための回路図である。
【図８】  従来の放電灯点灯装置の構成を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
１  電源変換回路、２  電圧波形整形回路、３  コンセント、４  差込プラグ、５  ダイオード、６  コンデンサ、１３  インバータ回路、１４  放電灯。
【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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