(57)【要約】【課題】負荷である放電灯が同一である１灯用放電灯点灯装置と複数本灯用放電灯点灯装置とで、チョッパ回路のインダクタとして同一のインダクタを共用可能とする。【解決手段】交流電源を整流する整流器ＤＢの出力電圧を所望の直流電源Ｖｄｃに変換するチョッパ回路ＣＨと、チョッパ回路ＣＨの出力をスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３により高周波電力に変換するインバータ回路ＩＶと、インバータ回路ＩＶの出力を受けて共振作用によって放電灯Ｌａ１，Ｌａ２を点灯させる負荷回路ＩＬと、負荷回路ＩＬの共振電流又は共振電圧を検出する検出回路と、その検出値に応じてインバータ回路ＩＶの動作周波数を可変させる帰還制御回路を備え、チョッパ回路ＣＨのインダクタＴ１は１灯用と複数本灯用の点灯装置で同一の部品を共用できるように、帰還制御回路によりインバータ回路ＩＶの動作周波数を可変させる。【選択図】図１
2007109458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を整流する整流器と、
インダクタ、平滑コンデンサ並びにスイッチング素子を具備して整流器の出力電圧を所望の直流電源に変換するチョッパ回路と、
少なくとも１つのスイッチング素子を具備して該スイッチング素子をスイッチングすることでチョッパ回路の出力を高周波電力に変換するインバータ回路と、
少なくとも１つのインダクタ及びコンデンサを具備してインバータ回路から出力される高周波電力との共振作用によって放電灯を点灯させる負荷回路と、
負荷回路の共振電流又は共振電圧を検出する検出回路と、
その検出回路の検出値に応じ放電灯に供給する電力を目標出力に対して略一定にするべくインバータ回路の動作周波数を可変させる帰還制御回路とを備え、
負荷である放電灯が同一である１灯用放電灯点灯装置と複数本灯用放電灯点灯装置とで回路が共用される放電灯点灯装置であって、
前記チョッパ回路のインダクタは１灯用放電灯点灯装置と複数本灯用放電灯点灯装置とで同一のインダクタを共用できるように、前記検出回路の検出値に応じて前記帰還制御回路により前記インバータ回路の動作周波数を可変させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
交流電源を整流する整流器と、
インダクタ、平滑コンデンサ並びにスイッチング素子を具備して整流器の出力電圧を所望の直流電源に変換するチョッパ回路と、
少なくとも１つのスイッチング素子を具備して該スイッチング素子をスイッチングすることでチョッパ回路の出力を高周波電力に変換するインバータ回路と、
少なくとも１つのインダクタ及びコンデンサを具備してインバータ回路から出力される高周波電力との共振作用によって放電灯を点灯させる負荷回路と、
周囲温度を検出する温度検出回路と、
その温度検出回路の検出値に応じ放電灯に供給する電力を目標出力に対して略一定にするべくインバータ回路の動作周波数を可変させる帰還制御回路とを備え、
負荷である放電灯が同一である１灯用放電灯点灯装置と複数本灯用放電灯点灯装置とで回路が共用される放電灯点灯装置であって、
前記チョッパ回路のインダクタは１灯用放電灯点灯装置と複数本灯用放電灯点灯装置とで同一のインダクタを共用できるように、前記温度検出回路の検出値に応じて前記帰還制御回路により前記インバータ回路の動作周波数を可変させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記負荷回路は、前記インバータ回路に第１のインダクタと第１のコンデンサの直列接続により構成される第１の共振回路が並列接続され、第１のコンデンサに、第２のコンデンサと前記放電灯の直列接続回路が並列接続され、第１のインダクタ、第２のコンデンサ、及び前記放電灯により構成される第２の共振回路を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の放電灯点灯装置を搭載し、管長、口金寸法が略同一である複数の異なる定格電力の放電灯を対象負荷として各放電灯を点灯させた時の動作周波数が所定範囲内となるように制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の負荷である放電灯が同一である１灯用放電灯点灯装置と複数本灯用の放電灯点灯装置は、それぞれ同一のプリント回路基板及び同一のケースに収納されることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置により点灯される放電ランプが取り付けられた照明器具。
【請求項７】
請求項６記載の照明器具を複数台とそれらの制御装置とを組み合わせて構成されることを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ回路を用いて放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置、並びにこれを用いた照明器具および照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放電灯点灯装置のタイプは大きく分けて、単出力型と調光型の２種類がある。
【０００３】
単出力型の放電灯点灯装置とは、負荷である放電灯に対し、出力が略一定である放電灯点灯装置であるが、以前は１台の放電灯点灯装置に対し１つの放電灯しか適合できないものが主流であったが、近年は１台の放電灯点灯装置でも、異なる定格電力、異なる形状の複数の放電灯に適合できるタイプが増加しつつある。例えば、特許文献１（特開２００５−１７４８３７号公報）には、１台の放電灯点灯装置において、インバータ回路から負荷である放電灯へ供給する高周波電力を放電灯の種類によらず略一定とすることで、複数の放電灯を適合負荷とすることができる放電灯点灯装置が開示されている。
【０００４】
一方、調光型の放電灯点灯装置とは、インバータ回路から負荷である放電灯へ供給する高周波電力を制御することで、外部からの信号を受けて明るさのコントロールが可能なタイプである。近年はその調光の出力可能範囲も広がり、０％〜１００％の調光が可能なタイプも現れている。例えば、特許文献２（特開２００３−１６８５８９号公報）には、インバータ回路の出力により共振回路を介して放電灯に高周波電力を供給する調光型の放電灯点灯装置が開示されている。
【０００５】
また、放電灯点灯装置が適応可能な電源としては、以前は１００Ｖまたは２００Ｖの単一電源対応タイプが主流であったが、近年では広範囲の電源で動作可能なタイプが主流となりつつあり、１００Ｖ〜２００Ｖあるいは１００Ｖ〜２４２Ｖを電源範囲とできるタイプ等がある。
【０００６】
これらの技術を達成するためには、図２に示すように、商用電源を整流するダイオードブリッジＤＢと、インダクタＴ１、平滑コンデンサＣ４、ダイオードＤ１並びにスイッチング素子Ｑ１を具備したチョッパ回路ＣＨ及びスイッチッング素子Ｑ１の制御回路ＣＨＣＣとを備える電圧調整回路を構成することで、広範囲な電源電圧及び出力範囲に対応する必要がある。
【特許文献１】特開２００５−１７４８３７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、図２に示すような放電灯点灯装置は、その広範囲な電源電圧及び出力範囲のため、チョッパ回路を構成する部品は、それぞれ異なる定格値の部品で構成され、制御方式も複雑化するため、部品の共通化のメリットを出すことがなかなかできない。
【０００８】
その理由として、第１には、１台の放電灯点灯装置を、調光型または複数種類の放電灯を適合負荷とすることで、インバータ回路の出力範囲が広くなると、チョッパ回路はその負荷の軽重に応じ、チョッパ回路を構成するスイッチング素子の駆動周波数、ＯＮ時間の範囲を制御可能な範囲に最適設計しなければならない。動作可能範囲を超えた場合、図４（ａ），（ｂ）に示すように、チョッパの駆動周波数ＣＨ−ｆもしくはチョッパのオン期間ＣＨ−ＴｏｎがＩＣ制御可能範囲を越える場合がある。図４（ａ），（ｂ）はランプ電力Ｗｌａが変化した場合のチョッパ回路の出力制御可能範囲を示すグラフであり、図示のように、例えば負荷が軽くなりすぎると、チョッパ回路のスイッチング素子の駆動周波数ＣＨ−ｆが高くなりすぎて、制御回路、駆動回路、スイッチング素子の応答が及ばず、出力電圧を抑えることができずに出力電圧が過大となってしまう。
【０００９】
この問題を解決するために、インダクタＴ１のインダクタンス値を大きく設定し、動作周波数を低くすることにより対応できるが、負荷が重い時に周波数を低くかつＯＮ時間を長くしても、電力供給不足に陥り、今度は出力電圧が低下してしまうなど、チョッパ回路の出力であるインバータの直流電源を一定に確保することが難しい。
【００１０】
ここで、上記と同様に考慮する必要がある問題は、１台の放電灯点灯装置で複数の種類の放電灯を適合負荷とする場合である。たとえば放電灯は表１のように幾つかの種類がある。
【００１１】
【表１】
2007109458.tif 000003
【００１２】
このように定格電力が略一定であっても、そのインピーダンスの違いにより、図６（ａ）のように、共振回路の周波数特性が変化するため、同一周波数においてはインバータ回路の出力が変化するため、チョッパ回路の制御能力範囲の設計には十分注意を要する。
【００１３】
同様に考慮する必要がある問題は、放電灯の温度特性である。たとえ放電灯の定格電力が略一定であっても、周囲温度の変化により、図６（ｂ）のように、放電灯のインピーダンスが変化し、ひいてはインバータ回路の出力が変化するため、チョッパ回路の制御能力範囲の設計には十分注意を要する。
【００１４】
第２には、放電灯点灯装置の適合電源の範囲が１００〜２４２Ｖのように広範囲であることにより、１種類の負荷であっても、電源電圧により、チョッパ回路のスイッチング素子の駆動周波数、ＯＮ時間の範囲を制御可能な範囲に最適設計しなければ、前述のようにチョッパ回路の出力電圧を一定に制御することは難しい。図４（ｃ），（ｄ）に電源電圧Ｖａｃの変化によるチョッパ回路の出力制御可能範囲のグラフを示した。
【００１５】
次に、これらの放電灯点灯装置の機種展開として、１灯用放電灯点灯装置及び複数本灯用放電灯点灯装置などの商品展開においては、一般的には、各々個別にチョッパ回路の定数を設定するのが通例となっているため、規模の理論によるコストメリットが生かせず、コスト高になることが多い。
【００１６】
仮に同一の電子部品を使用して、チョッパ回路の部品を構成する場合、図５に示すように、チョッパ回路の動作周波数の最大値には２倍程度の差が発生してしまう。図５は１灯用及び２灯用の放電灯点灯装置に同一チョッパ回路を使用した場合の電源電圧とチョッパ回路のスイッチング素子の動作周波数ＣＨ−ｆとＯＮ時間ＣＨ−Ｔｏｎの関係を示している。
【００１７】
したがって、周囲温度や負荷による出力変化を考慮に入れると、最悪の場合には、図７（ａ），（ｂ）のように、その放電灯の種類や温度特性により、チョッパ回路の制御可能範囲を超える可能性があり、その場合、チョッパ回路の出力電圧を一定に制御することが難しくなってしまう。
【００１８】
本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、負荷である放電灯が同一である１灯用放電灯点灯装置と複数本灯用放電灯点灯装置とで、チョッパ回路のインダクタとして同一のインダクタを共用可能とすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明によれば、図１に示すように、交流電源を整流する整流器ＤＢと、インダクタＴ１、平滑コンデンサＣ４並びにスイッチング素子Ｑ１を具備して整流器ＤＢの出力電圧を所望の直流電源Ｖｄｃに変換するチョッパ回路ＣＨと、少なくとも１つのスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を具備して該スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をスイッチングすることでチョッパ回路ＣＨの出力を高周波電力に変換するインバータ回路ＩＶと、少なくとも１つのインダクタＴ２及びコンデンサＣ７を具備してインバータ回路ＩＶから出力される高周波電力との共振作用によって放電灯Ｌａ１，Ｌａ２を点灯させる負荷回路ＩＬと、負荷回路ＩＬの共振電流又は共振電圧を検出する検出回路（検出抵抗Ｒ２）と、その検出回路の検出値に応じ放電灯Ｌａ１，Ｌａ２に供給する電力を目標出力に対して略一定にするべくインバータ回路ＩＶの動作周波数を可変させる帰還制御回路（制御回路ＩＣ２）とを備え、図３に示すように、負荷である放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が同一である１灯用放電灯点灯装置と複数本灯用放電灯点灯装置とで回路が共用される放電灯点灯装置であって、前記チョッパ回路ＣＨのインダクタＴ１は１灯用放電灯点灯装置と複数本灯用放電灯点灯装置とで同一のインダクタを共用できるように、前記検出回路の検出値に応じて前記帰還制御回路により前記インバータ回路ＩＶの動作周波数を可変させることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項２の発明によれば、図８に示すように、周囲温度を検出する温度検出回路（温特抵抗ＴＣ）を設けて、その検出回路の検出値に応じ放電灯に供給する電力を目標出力に対して略一定にするべくインバータ回路ＩＶの動作周波数を可変させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によると、チョッパ回路の出力に共振型のインバータ回路を備える１灯用及び複数本用の各放電灯点灯装置において、両方ともに負荷回路の共振電流または共振電圧を検出する検出回路を設けると共に、その検出値に応じ放電灯に供給する電力を略一定の目標出力となるように制御する帰還制御回路を設けたことで、それぞれのインバータ回路の出力の変化幅を抑制し、チョッパ回路の出力安定とそれによるチョッパ回路部品の共用を図ることが可能となる。
【００２２】
請求項２の発明によると、チョッパ回路の出力に共振型のインバータ回路を備える１灯用及び複数本用の各放電灯点灯装置において、両方ともに周囲温度を検出する温度検出回路を設けると共に、その検出値に応じ放電灯に供給する電力を略一定の目標出力となるように制御する帰還制御回路を設けたことで、それぞれのインバータ回路の出力の変化幅を抑制し、チョッパ回路の出力安定とそれによるチョッパ回路部品の共用を図ることが可能となる。
【００２３】
請求項３によると、請求項１又は請求項２に記載の放電灯点灯装置において、共振回路を所謂２重共振回路とすることで、負荷の変動による出力変化を抑制し、請求項１及び２の効果をさらに高めることが可能である。
【００２４】
請求項４によると、管長、口金寸法が略同一である複数の異なる定格電力の放電灯を対象負荷として各放電灯を点灯させた時の動作周波数が所定範囲内となるように制御することで、市場で適用が想定される異なる放電灯を適用された場合でも出力を略一定とすることができる。
【００２５】
請求項５によると、負荷である放電灯が同一である１灯用放電灯点灯装置と複数本灯用の放電灯点灯装置は、それぞれ同一のプリント回路基板及び同一のケースに収納されるものであるから、部品の共通化によるコストメリットを追求した商品展開が可能となる。
【００２６】
請求項６，７によると、請求項１〜５の効果を有する低コストで出力の安定した照明器具、照明システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（実施形態１）
本発明に係る第１の実施の形態を図１を用いて説明する。図１は放電灯点灯装置の回路図であり、フィルタ部Ｆと、整流回路ＤＢと、チョッパ回路ＣＨと、インバータ回路ＩＶと、チョッパ制御回路ＣＨＣＣと、インバータ制御回路ＩＶＣＣと、インバータ回路ＩＶに接続された共振回路ＬＣＣと放電灯Ｌａ１、Ｌａ２とからなる負荷回路ＩＬを備えている。
【００２８】
商用電源からの交流電圧は、コンデンサＣ１、コモン（ノーマル）フィルタＬＦ、コンデンサＣ２を介して、ダイオードによる整流回路ＤＢを経て、直流の脈流電圧に変換される。この脈流電圧はチョッパ回路ＣＨのスイッチング素子Ｑ１のＯＮ／ＯＦＦ動作により、インダクタＴ１、ダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ４へ供給される。スイッチング素子Ｑ１のＯＮ／ＯＦＦタイミングはチョッパ制御回路ＣＨＣＣにより制御され、平滑コンデンサＣ４の電圧は直流の略一定な電圧に変換される。
【００２９】
チョッパ回路ＣＨから出力される直流電力は、インバータ回路ＩＶのスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のＯＮ／ＯＦＦ動作により、高周波に変換されて、共振回路ＬＣＣへ供給される。共振回路ＬＣＣはインダクタＴ２とコンデンサＣ７、コンデンサＣ８により構成され、本回路の出力端に放電灯Ｌａ１、Ｌａ２が接続される。この共振回路ＬＣＣ及び負荷である放電灯Ｌａ１、Ｌａ２の合成インピーダンスとスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３のＯＮ／ＯＦＦにより所定の高周波電力が放電灯Ｌａ１、Ｌａ２に供給される。
【００３０】
インバータ制御回路ＩＶＣＣを構成する制御回路ＩＣ２には、インバータ回路ＩＶのスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を高周波でＯＮ／ＯＦＦ駆動制御する駆動部と、インバータ制御回路ＩＶＣＣに対して、負荷回路ＩＬの共振電流を検出してインバータ回路ＩＶＣＣの制御に帰還する帰還制御回路を備えている。さらに放電灯点灯装置の回路グランドＧｎｄはコンデンサＣ１２を介して対地アースＥ／Ｇに接続されている。
【００３１】
ここで、チョッパ回路ＣＨとその制御回路であるチョッパ制御回路ＣＨＣＣについて、構成及び動作を簡単に説明する。チョッパ回路ＣＨは、整流器ＤＢの＋出力にインダクタＴ１の一次巻線の一端とコンデンサＣ３の一端が接続され、インダクタＴ１の一次巻線の他端にはスイッチング素子Ｑ１のドレイン端子とダイオードＤ１の陽極が接続され、スイッチング素子Ｑ１のソース端子には電流検出抵抗Ｒ１が接続され、ダイオードＤ１の陰極には平滑用コンデンサＣ４が接続され、コンデンサＣ３、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ４の他端及び整流器ＤＢの−端子が回路グランドＧｎｄに接続されて、コンデンサＣ４に発生する平滑電圧Ｖｄｃを出力とする形で構成される。
【００３２】
このチョッパ回路ＣＨのスイッチング素子Ｑ１を最適に動作させるためにチョッパ制御回路ＣＨＣＣが設けられている。この制御回路ＣＨＣＣは、力率改善制御回路（ＰＦＣ）として、汎用のチョッパ制御用ＩＣであるモトローラ社製のＭＣ３２２６２を用いたものと基本的に等価の構成であり、その構成はすでに周知であるのでここでは詳しい説明は省略し、制御回路ＩＣ１に対する外付け部品の構成を以下に簡単に説明する。
【００３３】
制御回路ＩＣ１の１番ピン（出力電圧帰還端子）には、平滑用のコンデンサＣ４に並列接続された抵抗Ｒ１１と可変抵抗ＶＲ１の直列回路によって平滑出力電圧Ｖｄｃを分圧した電圧が入力される。
【００３４】
２番ピン（誤差アンプ出力／補償端子）には抵抗Ｒ１４とコンデンサＣ１５とが並列接続される。
【００３５】
３番ピン（マルチプライヤ入力端子）にはチョッパ入力電圧（コンデンサＣ３の両端電圧）の脈流電圧を抵抗Ｒ９、Ｒ１０によって分圧した電圧が入力される。３番ピンにはコンデンサＣ１４が並列接続されている。
【００３６】
４番ピン（電流センス入力端子）にはスイッチング素子Ｑ１に流れる電流を検出するために、抵抗Ｒ１で得られた電圧が抵抗Ｒ１３を介して入力される。４番ピンにはコンデンサＣ１６が並列接続されている。
【００３７】
５番ピン（ゼロ電流検出入力端子）にはインダクタＴ１を流れる電流のゼロクロス点を検出するためにインダクタＴ１の二次巻線の出力が抵抗Ｒ１２を介して入力される。
【００３８】
６番ピン（グランド端子）は回路グランドＧｎｄに接続される。
【００３９】
７番ピン（出力端子）にはスイッチング素子Ｑ３を駆動するために、抵抗Ｒ３、Ｒ４を介してスイッチング素子Ｑ１のゲート端子が接続されている。
【００４０】
８番ピン（電源電圧端子）には制御回路の電源用として抵抗Ｒ２０、Ｒ２１にて分圧された電圧Ｖｃｃが、コンデンサＣ１３で平滑されツェナーダイオードＺＤ１で安定化されて入力される。
【００４１】
以上のように構成することにより、制御回路ＩＣ１はチョッパ回路ＣＨの入力電圧である脈流電圧を３番ピンの入力に基づいて検出し、チョッパ回路ＣＨからの平滑出力電圧を１番ピンの入力に基づいて検出し、スイッチング素子Ｑ１に流れる電流を４番ピンの入力に基づいて検出し、さらにインダクタＴ１に流れる電流を５番ピンの入力に基づいて検出しながら、スイッチング素子Ｑ１の駆動制御を行うことができる。
【００４２】
インバータ回路ＩＶは、チョッパ回路ＣＨの出力端（コンデンサＣ４の平滑出力電圧Ｖｄｃ）を入力とし、チョッパ回路ＣＨの出力端には、スイッチング素子Ｑ２のドレイン端子が接続され、そのスイッチング素子Ｑ２のソース端子側にはスイッチング素子Ｑ３のドレイン端子が接続され、さらにそのスイッチング素子Ｑ３のソース端子には帰還制御回路用の検出抵抗Ｒ２が接続されて、その抵抗Ｒ２は回路グランドＧｎｄへと接続されている。そして、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３の各ゲート端子及びインバータ回路ＩＶの出力端は制御回路ＩＶＣＣへ接続される。
【００４３】
制御回路ＩＶＣＣは照明用インバータ制御回路として、オペアンプ内蔵の汎用の制御用ＩＣであるＳＴマイクロ社製のＬ６５７４を用いたものと基本的に等価の構成であり、その構成はすでに周知であるのでここでは詳しい説明は省略し、制御回路ＩＣ２に対する外付け部品の構成を以下に簡単に説明する。
【００４４】
制御回路ＩＣ２の１番ピン（予熱時間決定コンデンサ端子）にはコンデンサＣ１７が接続され、制御回路ＩＣ２の２番ピン（予熱周波数決定抵抗端子）には抵抗Ｒ１７が接続され、コンデンサＣ１７及び抵抗Ｒ１７で決定される時定数により予熱時の周波数が決定される。
【００４５】
制御回路ＩＣ２の３番ピン（点灯周波数決定コンデンサ端子）にはコンデンサＣ１８が接続され、制御回路ＩＣ２の４番ピン（点灯周波数決定抵抗端子）には可変抵抗ＶＲ２及びＲ２２が接続され、コンデンサＣ１８及び可変抵抗ＶＲ２及び抵抗Ｒ２２の時定数で点灯時周波数が決定される。
【００４６】
制御回路ＩＣ２の５番ピン（内蔵オペアンプ出力端子）及び６番ピン（内蔵オペアンプ−入力端子）、７番ピン（内蔵オペアンプ＋端子）については、インバータ回路ＩＶのスイッチング素子Ｑ３のソース抵抗Ｒ２の電圧が６番ピンに接続され、Ｖｃｃと並列に接続された抵抗Ｒ１５と可変抵抗ＶＲ３の分圧電圧が７番ピンに接続される。また、５番ピン（内蔵オペアンプ出力端子）と６番ピン（内蔵オペアンプ−端子）の間にコンデンサＣ１９及び抵抗Ｒ１９からなる並列回路が接続され、４番ピン（点灯周波数決定抵抗端子）と５番ピン（内蔵オペアンプ出力端子）の間にはダイオードＤ４と抵抗Ｒ２３の直列回路が接続され、オペアンプの出力レベルに応じて点灯周波数が変化する構成となっている。（制御回路ＩＣ２の８番ピン、９番ピンは異常検出端子であり、その応用については今回は説明を省略する）
【００４７】
制御回路ＩＣ２の１０番ピン（グランド端子）は回路グランドＧｎｄに接続される。
【００４８】
制御回路ＩＣ２の１１番ピン（下段スイッチング素子駆動信号出力端子）は抵抗Ｒ７、Ｒ８を介してスイッチング素子Ｑ３のゲート端子と接続される。
【００４９】
制御回路ＩＣ２の１２番ピン（制御用ＩＣ電源端子）はＶｃｃと接続される。制御回路ＩＣ２の１４番ピン（上段スイッチング素子駆動信号基準電位端子）はスイッチング素子Ｑ２のソース端子とスイッチング素子Ｑ３のドレイン端子の接続点に接続される。
【００５０】
制御回路ＩＣ２の１５番ピン（上段スイッチング素子駆動信号出力端子）は抵抗Ｒ５、Ｒ６を介してスイッチング素子Ｑ２のゲート端子に接続される。
【００５１】
制御回路ＩＣ２の１６番ピン（上段スイッチング素子駆動電源端子）にはコンデンサＣ２０が１４番ピンとの間に接続される。
【００５２】
以上のように構成することにより、電源投入後、制御回路ＩＣ２は設定された予熱時間及び予熱周波数でインバータ回路ＩＶのスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を駆動し、放電灯を点灯させた後、設定された点灯周波数を基準に、スイッチング素子Ｑ３に流れる電流に応じた信号が帰還制御回路に入力され、その出力により、インバータ回路ＩＶの周波数が修正されることで略一定の出力を得ることができる。
【００５３】
インバータ負荷回路ＩＬはインバータ回路ＩＶの出力であるＶｓ−Ｇｎｄ間に接続され、放電灯Ｌａ１、Ｌａ２に電力供給する共振回路ＬＣＣと、放電灯フィラメントを予熱する予熱回路ＰＨによって構成される。共振回路ＬＣＣはインバータ回路ＩＶの出力であるＶｓ−Ｇｎｄ間に、共振用インダクタＴ２と、共振コンデンサＣ７が直列に接続され、コンデンサＣ７の両端に放電灯Ｌａ１、Ｌａ２と共振兼直流阻止用コンデンサＣ８が直列に接続されて構成されている。ここで、コンデンサＣ７に対しコンデンサＣ８の容量比はＣ７＜Ｃ８となっている。
【００５４】
予熱回路ＰＨは、共振インダクタＴ３の一次巻線を、コンデンサＣ６とスイッチング素子Ｑ４を介してインバータ回路ＩＶのスイッチング素子Ｑ３の両端（Ｖｓ−Ｇｎｄ間）に接続されている。共振用インダクタＴ３の二次巻線に対し、それぞれコンデンサＣ９、Ｃ１１を介して放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の非共通側フィラメントを接続し、また、別の二次巻線はコンデンサＣ１０を介して放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の共通側フィラメントに接続されている。
【００５５】
インバータ負荷回路ＩＬの動作はインバータ回路ＩＶの動作によって変化する。インバータ負荷回路ＩＬの共振カーブは図６（ａ）のようになっており、ここでは、２種の放電灯ランプａ（ＦＨＦ３２）、ランプｂ（ＦＬ４０ｓｓ／３６）について記載している。
【００５６】
商用電源が印加されてから点灯するまでに、インバータ制御回路ＩＶＣＣによってインバータ回路ＩＶの動作周波数が、予熱モード（及び始動モード）と点灯モード（最小周波数ｆｍｉｎと帰還制御回路の調整により決定する周波数）とに切り替わることで放電灯を点灯状態へ移行させる。点灯後はスイッチング素子Ｑ３の電流を検出し、その大きさに合わせて、インバータ回路ＩＶの駆動周波数が調整されることにより、放電灯の種類によらず、図６（ａ）の△ｆＬＡの周波数分だけ周波数が補償され、略一定の出力を得ることができる。
【００５７】
また、周囲温度による放電灯のインピーダンス変化がある場合、図６（ｂ）のように、高温下または低温下においてインピーダンス曲線のピークが低周波側にシフトする。この時、回路の動作として前述の放電灯の違いと同様に、図６（ｂ）の△ｆｔの周波数分だけ周波数が補償され、略一定の出力を得ることができる。
【００５８】
以上のことから、本構成を１灯用及び複数本灯用放電灯点灯装置に展開することにより、点灯特性についてはインバータ回路ＩＶ及びインバータ制御回路ＩＶＣＣに設けられた帰還制御回路により、インバータ回路ＩＶから放電灯へ供給される出力の調整が行われ、１灯用及び複数本灯用の放電灯点灯装置のチョッパ回路ＣＨの電子部品を共用することが可能であり、例えば定格電力が異なる放電灯を使用した場合でも、或いは周囲温度の影響によらず、図７（ｃ），（ｄ）に示すようにチョッパ回路の制御範囲内で使用可能となり、チョッパ回路の出力は略一定に保つことが可能となる。ひいては回路部品の共通化につながり、電子部品のコストダウンを図ることが可能となる。
【００５９】
図７は１灯用（１Ｌ）及び２灯用（２Ｌ）の放電灯点灯装置での負荷による共振の変化と周囲温度による共振の変化を示す説明図であり、（ａ），（ｂ）は従来例の場合、（ｃ），（ｄ）は本発明を適用した場合である。
【００６０】
なお、本実施形態での制御回路の構成では、チョッパ制御回路ＣＨＣＣ及びインバータ制御回路ＩＶＣＣとして、夫々異なる制御用ＩＣを用いているが、これらが一体となったさらに安価なチョッパ制御とインバータ制御の機能を有する１チップの制御用ＩＣで構成しても良い。
【００６１】
また、本実施例ではオペアンプ内蔵の制御用ＩＣを用いているが、制御用ＩＣの外部でオペアンプ用のＩＣとその他の電子部品からなるディスクリートの回路で構成しても良い。
【００６２】
また、前記インバータ回路の共振電流を検出する回路は、本実施形態の図１の構成では、スイッチング素子Ｑ３のソース抵抗より検出しているが、その他同等の手法であれば同等の効果を得ることができることは言うまでもない。例えば図１において、ランプ電流とコンデンサＣ７の合成電流を測定することにより、同等の効果を得ることができる。
【００６３】
（実施形態２）
本発明に係る第２の実施の形態を図８を用いて説明する。第１の実施の形態と異なる点は、インバータ制御回路ＩＶＣＣの帰還制御回路の基準電位を構成する抵抗Ｒ１５及び可変抵抗ＶＲ３からなる直列抵抗回路に温度特性抵抗ＴＣ（サーミスタ）を追加したものである。インバータ回路ＩＶのスイッチング素子Ｑ３の電流を検出するだけではインバータ回路ＩＶの出力を略一定にすることはできるが、帰還制御回路の回路定数の設定が完全でない限り、出力調整には若干のずれが生じる。また、この出力調整の甘さは、放電灯の違いに加えて周囲温度の変化が加わることによりさらに出力差が大きくなる。つまり、基準となるある適合放電灯の周囲温度によるインピーダンス変化と別の適合放電灯のインピーダンス変化との間にさらに補償が必要な場合で、さらに出力を大きくする必要がある場合は、図８のように温度補償部品を追加することで、さらに出力を略一定化することが可能となる。その他の構成及び効果については実施の形態１と同様である。
【００６４】
（実施形態３）
本発明に係る第３の実施の形態を図９を用いて説明する。図中、１は入力部端子、２は出力部端子、３はプリント回路基板、４は外郭ケース（蓋）、５は外郭ケース（本体）である。この図９のものは、第１及び第２の実施形態で説明された、チョッパ回路を構成する電子部品を共用した１灯用及び複数本灯用放電灯点灯装置を収納するプリント回路基板及び外郭ケース（蓋、本体）であり、これらについても夫々の点灯装置で共用することにより、部品のプリント回路基板３及び外郭ケース４，５、梱包、設備についても共用を図ることができ、ひいては材料費のコストダウン及び設備投資の低減が可能となる。
【００６５】
（実施形態４）
本発明に係る第４の実施の形態を図１０、図１１を用いて説明する。第１〜３の実施形態で説明した、チョッパ回路を構成する電子部品を共用した１灯用及び複数本灯用放電灯点灯装置を搭載する照明器具である。図１０は放電灯２灯を点灯可能な一般的なホルダタイプの照明器具の斜視図である。図１１は２灯用と１灯用の点灯装置を並べて図示したものである。図中、Ｓ１〜Ｓ４はソケットであり、反射板Ｒ、ランプＬａ１、Ｌａ２を備えて構成される。器具の内部には放電灯点灯装置Ｂが内蔵され、ランプＬａ１、Ｌａ２に電力が供給される。
【００６６】
そして、例えば表１に示した管長、口金タイプの同じランプを搭載可能である。器具内部の放電灯点灯装置Ｂでは、管長、口金タイプが同一である表１に示すような複数の異なる定格電力の放電灯を対象負荷として各放電灯を点灯させた時の動作周波数が所定範囲内となるようにインバータ回路を制御するものである。これにより照明器具ユーザーは放電灯の種類を気にすることなく使用可能となる。ここでは１灯用、２灯用の器具を記載しているが、特に放電灯の数を限定することは無い。
【００６７】
（実施形態５）
本発明に係る第５の実施の形態を図１２を用いて説明する。図１２は第１〜第４の実施形態で説明した、チョッパ回路を構成する電子部品を共用した１灯用及び複数本灯用放電灯点灯装置を搭載する複数の照明器具を制御する照明システムの構成を示す説明図である。本実施の形態では実施の形態４に記載した照明器具複数台を制御装置にて一括制御する照明システムについて説明する。実施の形態４に記載した照明器具Ａ〜Ｆ（１灯又は複数本灯用の照明器具）は人体感知センサー及びプログラム可能なシステムを備えた制御装置Ｓに接続されている。制御装置Ｓは人体感知センサーにより人を感知すると点灯し、人が不在になると消灯する機能や、時間帯により部分的に消灯するなどの機能により効率的な照明システムの運用が可能であり、省エネルギーを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態１による放電灯点灯装置の回路図である。
【図２】従来の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図３】図１の点灯装置に用いる１灯用、２灯用及び３灯用の負荷回路の回路図である。
【図４】チョッパの出力制御可能範囲を示す説明図である。
【図５】１灯用及び２灯用の放電灯点灯装置に同一のチョッパ回路を使用した場合の動作周波数及びＯＮ時間と電源電圧の関係の測定結果をプロットした図である。
【図６】ランプによる共振の変化と周囲温度による共振の変化を示す説明図である。
【図７】１灯用及び２灯用の放電灯点灯装置での負荷による共振の変化と周囲温度による共振の変化を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２による放電灯点灯装置の回路図である。
【図９】本発明を適用した１灯用及び２灯用の放電灯点灯装置の外郭ケースを示す斜視図である。
【図１０】本発明を適用した照明器具の斜視図である。
【図１１】本発明を適用した照明器具の下面図である。
【図１２】本発明を適用した照明システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
ＩＶ      インバータ回路
ＩＶＣＣ  インバータ制御回路
Ｒ２      電流検出抵抗
ＣＨ      チョッパ回路
ＣＨＣＣ  チョッパ制御回路
ＬＣＣ    共振回路
Ｌａ１    放電灯
Ｌａ２    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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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