(57)【要約】【課題】周波数制御を行うことなく簡単な制御でランプに印加する電圧が高くなるのを防止する。【解決手段】交流電源１に接続した全波整流回路２の出力端子にハーフブリッジインバータ回路３を接続し、インバータ回路は、トランジスタ１１に対してコンデンサ４と抵抗５との並列回路とコンデンサ６との接続点に接続した双向性２端子サイリスタ１９からなるトリガ回路により、交流電源の周期の半サイクル毎に繰り返し起動をかけて自励発振し、出力トランスからの出力によって低電圧ハロゲンランプ３０を点灯制御する。そして、交流電源からの入力電圧が許容値を超えて大きくなったとき、コンデンサ６にコンデンサ２２とトランジスタ２３との直列回路を並列に接続することでトリガ回路がトランジスタ１１に対して起動をかけるタイミングを遅らせ、２次電圧が高くなるのを制限する。【選択図】      図１
2007157446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に接続した全波整流回路と、
この全波整流回路の出力端子に接続し、トリガ回路により交流電源の周期の半サイクル毎に繰り返し起動をかけて自励発振し、出力トランスからの出力によってランプを点灯制御するハーフブリッジインバータ回路と、
前記交流電源からの入力電圧が許容値を超えて大きくなったとき、前記出力トランスからの出力が高くなるのを制限するリミット回路と、
を具備したことを特徴とする点灯装置。
【請求項２】
リミット回路は、トリガ回路による起動のタイミングを遅らせることで出力トランスからの出力が高くなるのを制限することを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、低電圧ハロゲンランプなどのランプを点灯制御する点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の点灯装置では、ランプに印加する電圧が高くなるとランプ寿命が短くなるため、ランプに印加する電圧を、インバータ回路の周波数制御によって定電圧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２００４−８７３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１記載のものは、負荷にインダクタンス成分を付加して周波数制御ができるようにしているが、周波数制御ができないものには適用でない問題があった。  
本発明は、周波数制御を行うことなく簡単な制御でランプに印加する電圧が高くなるのを防止できる点灯装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、交流電源に接続した全波整流回路と、この全波整流回路の出力端子に接続し、トリガ回路により交流電源の周期の半サイクル毎に繰り返し起動をかけて自励発振し、出力トランスからの出力によってランプを点灯制御するハーフブリッジインバータ回路と、交流電源からの入力電圧が許容値を超えて大きくなったとき、出力トランスからの出力が高くなるのを制限するリミット回路とを具備した点灯装置にある。
【０００５】
そして、リミット回路は、トリガ回路による起動のタイミングを遅らせることで出力トランスからの出力が高くなるのを制限する。
【０００６】
交流電源からの入力電圧を検出する方法としては、全波整流回路の出力から検出する方法、あるいはハーフブリッジインバータ回路に流れる回路電流から間接的に検出する方法などがある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、周波数制御を行うことなく簡単な制御でランプに印加する電圧が高くなるのを防止できる点灯装置を提供できる。
【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、商用交流電源等の交流電源１に、例えば、ダイオードブリッジからなる全波整流回路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、ハーフブリッジインバータ回路３を接続している。
【０００９】
前記インバータ回路３は、コンデンサ４と抵抗５との並列回路の一端を前記全波整流回路２の出力端子の正極側に接続し、前記並列回路の他端を、コンデンサ６を直列に介して前記全波整流回路２の出力端子の負極側に接続している。また、前記全波整流回路２の出力端子間にコンデンサ７と８の直列回路を接続している。そして、前記コンデンサ８に抵抗９を並列に接続している。
【００１０】
前記インバータ回路３は、スイッチング素子として、１対のＮＰＮ型トランジスタ１０、１１を設け、一方のトランジスタ１０のコレクタを前記コンデンサ７の正極側に接続し、エミッタを、抵抗１２を直列に介して他方のトランジスタ１１のコレクタに接続している。そして、前記他方のトランジスタ１１のエミッタを、抵抗１３を直列に介して前記コンデンサ８の負極側に接続している。
【００１１】
前記トランジスタ１０と抵抗１２との直列回路に、ダイオード１４をトランジスタ１０とは逆極性にして並列に接続し、前記トランジスタ１１と抵抗１３との直列回路に、ダイオード１５をトランジスタ１１とは逆極性にして並列に接続している。そして、前記ダイオード１５にコンデンサ１６を並列に接続している。  
前記コンデンサ７、８の接続点と、前記抵抗１２とトランジスタ１１の接続点との間に、出力トランス１７の１次巻線１７ｐとドライブトランス１８の１次巻線１８ｐとの直列回路を接続している。前記出力トランス１７の２次巻線１７ｓに負荷として、例えば、低電圧ハロゲンランプ３０を接続している。
【００１２】
前記ドライブトランス１８は、１次巻線１８ｐに対して１対の２次巻線１８ｓ1、１８ｓ2を磁気結合して設け、一方の２次巻線１８ｓ1を、前記トランジスタ１０のベース−エミッタと抵抗１２との直列回路に並列に接続し、他方の２次巻線１８ｓ2を前記トランジスタ１１のベース−エミッタと抵抗１３との直列回路に並列に接続している。
【００１３】
前記コンデンサ４と抵抗５との並列回路とコンデンサ６との接続点を、双方向性２端子サイリスタ１９および抵抗２０を直列に介して前記トランジスタ１１のベースに接続するとともに、ダイオード２１を順極性に介して前記トランジスタ１１のコレクタに接続している。前記コンデンサ４と抵抗５との並列回路とコンデンサ６との直列回路および前記双方向性２端子サイリスタ１９と抵抗２０の直列回路はトリガ回路を構成している。
【００１４】
前記コンデンサ６に、コンデンサ２２とＮＰＮ型トランジスタ２３との直列回路を並列に接続している。一方、コンパレータ２４を設け、このコンパレータ２４の反転入力端子(-)に基準電圧Ｖfを入力している。また、前記全波整流回路２の出力端子の正極側を、端子Ｘ1，Ｘ2および抵抗とコンデンサからなるローパスフィルタ２５を介して前記コンパレータ２４の非反転入力端子(+)に接続している。そして、前記コンパレータ２４の出力端子を、抵抗２６を直列に介して前記トランジスタ２３のベースに接続している。前記コンデンサ２２、トランジスタ２３、コンパレータ２４、基準電圧Ｖfおよびローパスフィルタ２５はリミット回路を構成している。
【００１５】
このような構成においては、交流電源１から図２の(a)に示すに入力波形の交流が全波整流回路２に入力され、この全波整流回路２で全波整流されて図２の(b)に示す全波整流波形になる。  
この全波整流波形は端子Ｘ1，Ｘ2およびローパスフィルタ２５を介してコンパレータ２４の非反転入力端子(+)に入力されるが、電源電圧が正常であれば非反転入力端子(+)に入力される電圧は基準電圧Ｖf以下になっているのでコンパレータ２４の出力がローレベルになり、トランジスタ２３はオフ状態を維持している。
【００１６】
この状態においては、全波整流回路２の出力によって、コンデンサ４と抵抗５との並列回路とコンデンサ６との直列回路に充電電流が流れ、コンデンサ４と抵抗５との並列回路とコンデンサ６との接続点の電圧が所定レベルに達すると双方向性２端子サイリスタ１９が導通し、先ず、トランジスタ１１がオン動作される。
【００１７】
これにより、インバータ回路３において、コンデンサ７、出力トランス１７の１次巻線１７ｐ、ドライブトランス１８の１次巻線１８ｐおよびトランジスタ１１を介して電流が流れ、トランジスタ１１のオン動作を維持する。やがて、電流が減少し、停止する。すると、トランジスタ１１のベース、エミッタ間にドライブトランス１８の２次巻線１８ｓ2に発生する逆起電圧によって逆バイアスが印加しトランジスタ１１はオフする。代わって、トランジスタ１０のベース、エミッタ間にドライブトランス１８の２次巻線１８ｓ1に発生する起電圧によって順バイアスが印加しトランジスタ１０はオンする。
【００１８】
これにより、コンデンサ７からトランジスタ１０、ドライブトランス１８の１次巻線１８ｐおよび出力トランス１７の１次巻線１７ｐを介して放電電流が流れ、トランジスタ１０はオン動作を維持する。やがて、電流が減少し、停止する。すると、トランジスタ１０のベース、エミッタ間にドライブトランス１８の２次巻線１８ｓ1に発生する逆起電圧によって逆バイアスが印加しトランジスタ１０はオフする。代わって、トランジスタ１１のベース、エミッタ間にドライブトランス１８の２次巻線１８ｓ2に発生する起電圧によって順バイアスが印加しトランジスタ１１はオンする。
【００１９】
以降、この動作が交流電源１の半サイクルの間、高周波で繰り返される。そして、半サイクルが経過すると一時的に電源電圧がゼロになるので、インバータ回路３の動作が一端停止する。そして、次の半サイクルにおいて、再び、コンデンサ４と抵抗５との並列回路とコンデンサ６との接続点の電圧が所定レベルに達すると双方向性２端子サイリスタ１９が導通し、インバータ回路３は動作を開始する。
【００２０】
こうして、インバータ回路３は全波整流回路２の出力に応動して半サイクル周期で動作を繰り返し、出力トランス１７の２次巻線１７ｓから低電圧ハロゲンランプ３０に図２の(c)に示すような電流波形のランプ電流が流れ、ランプ３０は定常点灯動作する。
【００２１】
この状態で、電源電圧が高くなることがあると、全波整流回路２の出力電圧が高くなるので、コンパレータ２４の非反転入力端子(+)に入力される電圧が高くなる。この電圧が基準電圧Ｖfを超えるようになると、コンパレータ２４からトランジスタ２３のベースにベース電流が流れ、トランジスタ２３にはコレクタ電流が流れるようになる。これにより、トランジスタ２３は非飽和領域で動作し、所望のインピーダンスを有する状態になる。このインピーダンスは非反転入力端子(+)への入力電圧と基準電圧Ｖfとの差が大きくなるほど小さくなり、最終的にはトランジスタ２３は飽和領域で動作し、いわゆる、オン状態となる。
【００２２】
トランジスタ２３が所望のインピーダンスを有する状態になると、コンデンサ２２がその所望のインピーダンスを介してコンデンサ６に並列に接続するようになる。これにより、容量が増加し、全波整流回路２の出力が半サイクルにおいて立ち上がってから、コンデンサ４と抵抗５との並列回路とコンデンサ６との接続点の電圧が所定レベルに達するまでの時間が遅くなり、従って、双方向性２端子サイリスタ１９が導通してトランジスタ１１がオン動作するまでのタイミングが遅れる。すなわち、全波整流回路２の出力が半サイクルにおいて立ち上がってから、インバータ回路３が動作を開始するタイミングが遅れ、これが半サイクル毎に繰り返される。
【００２３】
このような動作により、インバータ回路３は出力トランス１７の２次巻線１７ｓから出力する２次電圧が上昇するのを制限する。こうして、低電圧ハロゲンランプ３０に印加される２次電圧が制限されるとともに、低電圧ハロゲンランプ３０に図２の(d)に示すような立ち上がりタイミングが遅れたランプ電流が流れるようになる。これにより、低電圧ハロゲンランプ３０が短寿命化するのを防止できる。
【００２４】
このように、本実施の形態においては、周波数制御を行うことなく、簡単な制御でランプに印加する電圧が高くなるのを防止できる。  
なお、この実施の形態では交流電源１からの入力電圧の上昇を全波整流回路の出力で検出するようにしたが必ずしもこれに限定するものではなく、ハーフブリッジインバータ回路３のトランジスタ１１に流れる回路電流から間接的に検出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る点灯装置の回路構成を示す図。
【図２】同実施の形態における各部の電圧、電流波形を示す波形図。
【符号の説明】
【００２６】
２…全波整流回路、３…ハーフブリッジインバータ回路、４，６…コンデンサ、５…抵抗、１９…双方向性２端子サイリスタ、２０…抵抗、２２…コンデンサ、２３…ＮＰＮ型トランジスタ、２４…コンパレータ、２５…ローパスフィルタ、Ｖf…基準電圧。
【図１】
2007157446.tif 000003
【図２】
2007157446.tif 000004