(57)【要約】【課題】定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる複数の放電灯を点灯でき、しかも、調光時のランプの立ち消えを防止するとともにフィラメント予熱を常に適正電流で行う。【解決手段】インバータ回路4の出力部にバラストチョーク8と共振コンデンサ9の直列回路を有する共振回路を接続し、また、バラストチョークを共通に介し、バランサトランス10の巻線10a,10bと直流カット用コンデンサ11,12の直列回路をそれぞれ介して定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる放電灯13,14を接続する。ランプ電流の総量をランプ電流検出回路15で検出し、制御回路７はランプ電流総量が一定になるようにインバータ回路の動作周波数を制御するとともに調光信号に基づいてランプ電流総量値を可変して各放電灯を調光制御する。インバータ回路の出力部に接続したフィラメント予熱用トランス17の２次側巻線17b1,17b2,17b3を各放電灯のフィラメントにそれぞれ接続する。【選択図】      図１
2007087711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、
前記直流電源の出力部に接続された、直流電圧を高周波交流電圧に変換するインバータ回路と、
インバータ回路の出力部に接続された、共振コイルと共振コンデンサの直列回路を有してなる共振回路と、
前記共振コイルに直列的に接続され、ランプ電流を制御するバランサトランスと、
前記インバータ回路の出力部に前記共振コイルを介して接続された、定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる複数の放電灯と、
前記各放電灯のランプ電流の総量を検出するランプ電流検出回路と、
前記ランプ電流検出回路が検出するランプ電流総量が一定になるように前記インバータ回路の動作周波数を制御するとともに、外部から調光信号を取り込み、この調光信号に基づいてランプ電流総量値を可変して前記各放電灯を調光制御する制御回路と、
１次巻線とこの１次巻線に磁気結合した複数の２次巻線からなり、前記インバータ回路の出力部にコンデンサを介して前記１次側巻線を接続し、前記各２次側巻線を前記各放電灯のフィラメント電極にそれぞれ接続したフィラメント予熱用トランスと、
を具備し、前記バランサトランスは、前記各放電灯の点灯時において磁気飽和しないことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
請求項１記載の放電灯点灯装置と、
前記放電灯点灯装置が配設された器具本体と、
を具備したことを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定格電力が異なる複数の放電灯を適合負荷とした放電灯点灯装置及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数個の放電灯を並列点灯する放電灯点灯装置において、調光時にランプ電流の低減による立ち消えを防止するために、調光時に最も少ないランプ電流が流れる放電灯のランプ電流を下限として制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１３５８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、放電灯にはばらつきが有り、特許文献１記載のものはいずれかの放電灯がばらつきによってランプ電流が小さくなると、他の放電灯に対して流れるランプ電流も小さくなり、特に調光時には立ち消えする放電灯が出てしまう虞があった。また、特許文献１記載のものはフィラメントの予熱がコンデンサ予熱方式であるため、動作周波数の他にランプ電圧にも大きく依存する。このため、ランプ電圧の異なるランプが実装されると適正なフィラメント電流が確保できなくなる。特に、深く調光するとフィラメントの適正予熱範囲は狭くなる傾向にあり、より厳しくなる。このように、特許文献１記載のものは定格電力が異なる複数個の放電灯を点灯制御するものには適用できなかった。
【０００４】
本発明は、定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる複数の放電灯を適合負荷として点灯制御できるものにおいて、調光時のランプの立ち消えを防止できるとともにフィラメント予熱を常に適正電流で行うことができる放電灯点灯装置及び照明器具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、直流電源と、この直流電源の出力部に接続された、直流電圧を高周波交流電圧に変換するインバータ回路と、インバータ回路の出力部に接続された、共振コイルと共振コンデンサの直列回路を有してなる共振回路と、共振コイルに直列的に接続され、ランプ電流を制御するバランサトランスと、インバータ回路の出力部に共振コイルを介して接続された、定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる複数の放電灯と、各放電灯のランプ電流の総量を検出するランプ電流検出回路と、ランプ電流検出回路が検出するランプ電流総量が一定になるようにインバータ回路の動作周波数を制御するとともに、外部から調光信号を取り込み、この調光信号に基づいて一定制御するランプ電流総量値を可変して各放電灯を調光制御する制御回路と、１次巻線とこの１次巻線に磁気結合した複数の２次巻線からなり、インバータ回路の出力部にコンデンサを介して１次側巻線を接続し、複数の２次側巻線を各放電灯のフィラメント電極にそれぞれ接続したフィラメント予熱用トランスとを具備し、バランサトランスは、各放電灯の点灯時において磁気飽和しない放電灯点灯装置にある。  
直流電源としては、交流電源を整流して平滑したもの、平滑したものをさらに昇圧したものなどが使用できる。インバータ回路としては、ハーフブリッジ形やフルブリッジ形などのインバータ回路が使用できる。また、定格ランプ電流が略等しいとは、放電灯の通常点灯時に通流する電流値が略等しいものであって、ばらつきによる差異を含むものである。
【０００６】
インバータ回路の出力部にコンデンサを介してフィラメント予熱用トランスの１次巻線を接続し、複数の２次巻線を各放電灯のフィラメント電極にそれぞれ接続しているので、直流電源の出力が一定でインバータ回路の出力電圧が一定であれば、フィラメント予熱用トランスの各２次巻線から各放電灯のフィラメント電極に流れるフィラメント電流は動作周波数のみに依存するようになり、ランプ電圧には依存しない。これにより、ランプ電圧が異なっても適正な予熱を確保できる。  
また、本発明は、請求項１記載の放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置が配設された器具本体とを具備した照明器具にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる複数の放電灯を適合負荷として点灯制御できるものにおいて、調光時のランプの立ち消えを防止できるとともにフィラメント予熱を常に適正電流で行うことができる放電灯点灯装置及び照明器具を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。  
図１に示すように、商用交流電源１に全波整流回路２の入力端子を接続し、この全波整流回路２の出力端子に平滑コンデンサ３を並列に接続して直流電源を形成している。
【０００９】
前記直流電源の出力部である前記平滑コンデンサ３の両端間にインバータ回路４を接続している。
【００１０】
前記インバータ回路４は、ハーフブリッジ形のもので、スイッチング素子として２個のＭＯＳ型ＦＥＴ（電界効果形トランジスタ）５，６の直列回路を前記平滑コンデンサ３の両端間に接続し、その各ＦＥＴ５，６を制御回路７によって例えば数十ｋＨｚの高い駆動周波数で交互にスイッチング駆動するようになっている。  
前記インバータ回路４の出力部である前記ＦＥＴ６の両端間に、共振コイルであるバラストチョーク８と共振コンデンサ９の直列回路からなる共振回路を接続している。
【００１１】
また、前記ＦＥＴ６の両端間に、前記バラストチョーク８を共通に介し、さらに、１対の巻線１０ａ，１０ｂを磁気結合し、各巻線１０ａ，１０ｂをランプ電流制御に使用するバランサトランス１０の各巻線１０ａ，１０ｂと直流カット用コンデンサ１１，１２との直列回路をそれぞれ介して定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる２本の放電灯１３，１４を接続している。前記バランサトランス１０の各巻線１０ａ，１０ｂの巻線比は１対１になっている。また、前記バランサトランス１０は、各放電灯１３，１４が点灯した状態で磁気飽和しないように各巻線１０ａ，１０ｂの巻数やインダクタンス、相互インダクタンス等が設定されている。
【００１２】
すなわち、前記ＦＥＴ６のドレイン側と前記ＦＥＴ５のソース側の接続点を、前記バラストチョーク８、前記バランサトランス１０の一方の巻線１０ａ及び直流カット用コンデンサ１１を直列に介して前記放電灯１３の一方のフィラメント電極１３ａの一端に接続するとともに、前記バラストチョーク８、前記バランサトランス１０の他方の巻線１０ｂ及び直流カット用コンデンサ１２を直列に介して前記放電灯１４の一方のフィラメント電極１４ａの一端に接続している。前記各放電灯１３，１４の他方のフィラメント電極１３ｂ，１４ｂの一端を互いに接続し、その接続点を各放電灯１３，１４のランプ電流の総量を検出するランプ電流検出回路１５を介して前記ＦＥＴ６のソース側に接続している。
【００１３】
また、前記ＦＥＴ６の両端間に、コンデンサ１６とフィラメント予熱用トランス１７の１次側巻線１７ａとの直列回路を接続している。前記フィラメント予熱用トランス１７は、３個の２次側巻線１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｂ3を設け、１つの２次側巻線１７ｂ1を、コンデンサ１８を介して前記放電灯１３の一方のフィラメント電極１３ａに接続し、もう１つの２次側巻線１７ｂ2を、コンデンサ１９を介して前記放電灯１４の一方のフィラメント電極１４ａに接続し、残りの１つの２次側巻線１７ｂ3を、コンデンサ２０を介して前記放電灯１３の他方のフィラメント電極１３ｂに接続するとともにコンデンサ２１を介して前記放電灯１４の他方のフィラメント電極１４ｂに接続している。
【００１４】
前記ランプ電流検出回路１５は、各放電灯１３，１４のランプ電流の総量を検出すると、その検出出力を前記制御回路７に供給している。また、前記制御回路７には外部から調光信号が入力している。
【００１５】
前記制御回路７には全光点灯時及び調光点灯時のランプ電流の総量が予め設定されている。そして、前記制御回路７は、全光点灯時には各ＦＥＴ５，６を全光点灯時の動作周波数でスイッチング駆動し、この駆動時にランプ電流検出回路１５が検出するランプ電流の総量が全光点灯用に設定した設定値になるように各ＦＥＴ５，６の動作周波数を可変制御する。また、調光点灯時には各ＦＥＴ５，６を調光の度合いに応じた動作周波数でスイッチング駆動し、この駆動時にランプ電流検出回路１５が検出するランプ電流の総量が調光度合いに応じて設定した設定値になるように各ＦＥＴ５，６の動作周波数を可変制御する。
【００１６】
このような構成においては、全光点灯時には制御回路７は各ＦＥＴ５，６を全光点灯時の動作周波数でスイッチング駆動する。これにより、インバータ回路４の出力部には所望の高周波電力が発生する。この高周波電力の発生に伴う電圧が、バラストチョーク８、バランサトランス１０の一方の巻線１０ａ及び直流カット用コンデンサ１１を直列に介して放電灯１３のフィラメント電極１３ａ，１３ｂ間に印加されるとともにバラストチョーク８、バランサトランス１０の他方の巻線１０ｂ及び直流カット用コンデンサ１２を直列に介して放電灯１４のフィラメント電極１４ａ，１４ｂ間に印加される。
【００１７】
一方、インバータ回路４の出力部に所望の高周波電力が発生すると、フィラメント予熱用トランス１７の各２次巻線１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｂ3に電圧が発生し、放電灯１３のフィラメント電極１３ａ，１３ｂ及び放電灯１４のフィラメント電極１４ａ，１４ｂに予熱電流が流れる。
【００１８】
こうして、各放電灯１３，１４は予熱された後、点灯を開始する。点灯すると各放電灯１３，１４にランプ電流が流れる。各放電灯１３，１４に流れるランプ電流はそれぞれ同じ電流量になるようにバランサトランス１０によって制御される。
【００１９】
また、各放電灯１３，１４に流れるランプ電流の総量がランプ電流検出回路１５によって検出され、その検出出力が制御回路７に供給される。制御回路７はランプ電流検出回路１５が検出するランプ電流の総量が全光点灯用に設定した設定値になるように各ＦＥＴ５，６の動作周波数を可変制御する。  
こうして、定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる放電灯１３，１４は良好に全光点灯維持されるようになる。
【００２０】
各放電灯１３，１４を調光点灯するときには制御回路７に調光信号を入力してインバータ回路４の駆動周波数を可変する。すなわち、駆動周波数を高くすることでインバータ回路４からの高周波電力を低下させる。これにより、各放電灯１３，１４に流れるランプ電流が絞られて調光される。そして、調光点灯時には調光度合いに応じて設定されたランプ電流総量に基づいてその総量が一定になるようにインバータ回路４の駆動周波数が調整される。そして、このときにおいても各放電灯１３，１４に流れるランプ電流はそれぞれ同じ電流量になるようにバランサトランス１０によって制御される。
【００２１】
これにより、定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる放電灯１３，１４の組み合わせがどのような組み合わせであっても、調光した場合に全光点灯時との比を一定に制御することができる。また、調光時において一方の放電灯のランプ電流が極端に小さくなって立ち消えになるのを防止できる。
【００２２】
また、調光時には放電灯のフィラメント電極に流れる電流量が抑えられるが、インバータ回路４の出力部に接続したフィラメント予熱用トランス１７の２次巻線１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｂ3から各放電灯１３，１４の各フィラメント電極１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂにフィラメント予熱電流を供給する構成となっているので、フィラメント予熱電流はインバータ回路４の動作周波数のみに依存した値となり、ランプ電圧には依存しない。従って、調光点灯時においても予熱電流は適正に維持される。これにより、放電灯の電極が早期に傷んで短命化するのを防止できる。  
このように、定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる放電灯１３，１４を調光しても各放電灯は立ち消えることなく良好に調光点灯維持されるようになる。
【００２３】
なお、定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる放電灯１３，１４としては、例えば、管径が２０mm以下の細管形蛍光ランプが使用され、例えば、形名がＦＨＣ２０ＥＤの放電灯（定格ランプ電力２８Ｗ、ランプ電流０．３８０Ａ）と形名がＦＨＣ２７ＥＤの放電灯（定格ランプ電力３８Ｗ、ランプ電流０．３８０Ａ）の組み合わせ、形名がＦＨＣ２７ＥＤの放電灯と形名がＦＨＣ３４ＥＤの放電灯（定格ランプ電力４８Ｗ、ランプ電流０．３８０Ａ）の組み合わせ、形名がＦＨＣ２０ＥＤの放電灯と形名がＦＨＣ３４ＥＤの放電灯の組み合わせ等が適合する。ここでの放電灯の組み合わせは一部で有り、その他多くの組み合わせがある。
【００２４】
図２及び図３は上記した放電灯点灯装置を組み込んだ照明器具１００を示している。図２は外観を側面から見た図で一部を断面して内部構造を示している。図３は外観を下面から見た図で一部を切欠して内部構造を示している。
【００２５】
照明器具１００は、本体シャーシ１０１の内側に前記放電灯１３，１４を挟持部材１０２，１０３によって挟持し取付けている。放電灯１３は例えば形名がＦＨＣ２０ＥＤの放電灯であり、放電灯１４が例えば形名がＦＨＣ２７ＥＤの放電灯である。
【００２６】
前記本体シャーシ１０１の外側には上記した放電灯点灯装置の放電灯１３，１４を除く装置本体を収納した収納部１０４が設けられている。前記本体シャーシ１０１の内側の中央部近傍に、リモコン操作によるオン,オフ信号や調光信号を、透光性のカバー１０５を介して受信するセンサ１０６が配置されている。
【００２７】
なお、この実施の形態では定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる２本の放電灯を点灯する放電灯点灯装置とこの放電灯点灯装置を組み込んだ照明器具について述べたが、本発明は２灯用に限らず定格ランプ電流が略等しく定格電力が異なる３本以上の放電灯を点灯する放電灯点灯装置とこの放電灯点灯装置を組み込んだ照明器具にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る放電灯点灯装置の回路構成を示す図。
【図２】同実施の形態の放電灯点灯装置を組み込んだ照明器具の構成を示す一部断面した側面図。
【図３】同実施の形態の放電灯点灯装置を組み込んだ照明器具の構成を示すカバーの一部を切欠した下面図。
【符号の説明】
【００２９】
２…全波整流回路、３…平滑コンデンサ、４…インバータ回路、５，６…ＭＯＳ型ＦＥＴ、７…制御回路、８…バラストチョーク、９…共振コンデンサ、１０…バランサトランス、１０ａ，１０ｂ…巻線、１１，１２…直流カット用コンデンサ、１３，１４…放電灯、１５…ランプ電流検出回路、１７…フィラメント予熱用トランス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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