(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源の交流電圧を整流し、脈流出力電圧にする整流回路と、前記整流回路の脈流出力電圧を昇圧した直流電圧にする平滑回路と、インバータ発振回路を有し、前記インバータ発振回路を動作させて前記直流電圧を高周波電圧に変換し、その高周波電圧に基づいて１又は複数の放電灯を点灯させるインバータ回路とで構成された放電灯点灯装置において、
前記インバータ回路に接続され、抵抗とコンデンサとの直列回路から構成されるスナバ回路から電力を得て、前記インバータ回路が発振しているときに、前記インバータ制御回路に電力を供給する前記平滑回路を構成する平滑発振回路と、
前記インバータ回路に接続されている前記放電灯が外され、かつ、前記インバータ回路のスイッチング素子の一方がオンしたとき、前記スナバ回路の前記コンデンサに充電されている電荷が前記放電灯の前記フィラメントを介さずに急激に放電されて発生するパルス電圧を検出して、前記インバータ回路の発振を停止させる検出回路と
を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記商用交流電源供給開始時には、前記放電灯の両方の予熱電極を経由させて、少なくとも前記インバータ発振回路を起動させるために必要な電力を供給し、
前記インバータ発振回路動作時には、前記インバータ発振回路の動作に基づいて流れる電流により、前記インバータ発振回路及び前記平滑発振回路に電力を供給することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記インバータ回路は、
前記平滑回路の出力端子に一対のインバータスイッチング素子が直列接続され、
前記一対のインバータスイッチング素子のうち、前記平滑回路の負極側に接続されたインバータスイッチング素子の両端と、前記放電灯に供給する電流を制限するバラストチョークとカップリングコンデンサとが前記放電灯を介して接続された直列回路とが接続され、
また、インピーダンス及びダイオードによる直列回路で構成される高周波帰還回路を介して、前記平滑回路の平滑スイッチング素子をスイッチングする平滑発振回路の電源端子とインバータ回路インバータスイッチング素子をスイッチングするインバータ発振回路の電源端子と前記前記一対のインバータスイッチング素子の接点とが接続されており、
前記商用交流電源の供給時には、前記平滑回路の正極側の出力端子に接続された起動抵抗、前記バラストチョーク、前記放電灯の一方の予熱電極、前記放電灯の両端に接続された起動抵抗、前記放電灯の他方の予熱電極、前記カップリングコンデンサの正極側に接続された起動抵抗を経路として流れる電流により、平滑発振回路の電源端子及びインバータ発振回路の電源端子に起動のための電力を供給することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記インピーダンス及び前記ダイオードによる直列回路で構成される高周波帰還回路の代わりに、
前記高周波帰還回路を、インピーダンスと２つの分離ダイオードとの直列回路で構成し、一方の分離ダイオードと平滑発振回路の電源端子とを接続し、もう一方の分離ダイオードとインバータ発振回路の電源端子とを接続して、
前記商用交流電源の供給時には、インバータ発振回路の電源端子だけに起動のための電力を供給することを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
互いに直列接続された複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置においては、前記複数の放電灯の、それぞれの一方の予熱電極、前記放電灯の両端に接続された起動抵抗、前記放電灯の他方の予熱電極を経路として電流を流すことを特徴とする請求項３又は４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記平滑回路において電力を消費する前記平滑発振回路とは別の負荷と、前記インバータ回路において電力を消費する前記インバータ発振回路とは別の負荷との両方を前記平滑発振回路の電源端子に接続することを特徴とする請求項４又は５のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
互いに直列接続された２つの放電灯を点灯させる放電灯点灯装置において、
２つの直列接続された放電灯のうち、共通接続されている予熱電極側にある２つのランプソケットを固定にした上で、
前記商用交流電源の供給時には、前記平滑回路の正極側の出力端子に接続された起動抵抗、前記２つの放電灯の固定したランプソケット側で共通接続された２つの予熱電極、インバータ発振回路の電源端子に接続された起動抵抗の経路で流れる電流により、平滑発振回路の電源端子及びインバータ発振回路の電源端子に起動のための電力を供給することを特徴とする請求項３又は４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波電圧を放電灯に印加して点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の放電灯点灯装置の回路図である。図において、ＤＢは商用交流電源ＡＣの投入により印加される交流電圧を脈流電圧に整流する整流回路である。また、ＤＣは平滑回路である。平滑回路ＤＣは、少なくとも以下の（１）〜（６）の素子及び回路で構成されている。
（１）整流回路ＤＢの正極側に挿入された昇圧チョークＴ１
（２）ダイオードＤ１
（３）ダイオードＤ１と整流回路ＤＢの負極側との間に設けられた電源平滑コンデンサＣ１１
（４）昇圧チョークＴ１と整流回路ＤＢの負極側との間に設けられたＭＯＳ−ＦＥＴＱ１（以下、「ＤＣスイッチング素子Ｑ１」という）
（５）整流回路ＤＢの正極側と後述するインバータ回路ＩＶ側のダイオードＤ１３との間に挿入された発振起動用の起動抵抗Ｒ５２
（６）出力端がＤＣスイッチング素子Ｑ１のゲートに接続された平滑発振回路ＩＣ１（以下、ＤＣ発振回路ＩＣ１という）
【０００３】
ＤＣ発振回路ＩＣ１は、起動抵抗Ｒ５２を介して流れる電流によりコンデンサＣ３０の電圧が一定値以上になると、数十ｋＨｚの高周波信号を発振し、ＤＣスイッチング素子Ｑ１をオン／オフさせる。ＤＣスイッチング素子Ｑ１のオン期間には昇圧チョークＴ１に電流が流れる。また、オフ期間には昇圧チョークＴ１に蓄えられたエネルギにより、ダイオードＤ１を介して電源平滑コンデンサＣ１１を充電させて脈流電圧よりも高い電圧に昇圧する。
【０００４】
ＩＶはインバータ回路である。インバータ回路ＩＶは少なくとも以下の（１）〜（８）の素子及び回路で構成されている。
（１）正極がダイオードＤ１３のカソード側に接続され、負極が整流回路ＤＢの負極側に接続された制御電源用のコンデンサＣ３０
（２）電源平滑コンデンサＣ１１の両端間に設けられた直列接続のＩＶスイッチング素子Ｑ２及びＱ３（ダイオードを含む）
（３）起動抵抗Ｒ５２とコンデンサＣ３０との間に挿入されたダイオードＤ１３
（４）端子１がそのダイオードＤ１３のカソード側に接続され、端子２がＩＶスイッチング素子Ｑ２のゲートに接続され、端子３がＩＶスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点に接続され、端子４がＩＶスイッチング素子Ｑ３のゲートに接続され、端子５がランプ接続検出回路ＣＮに接続されたインバータ発振回路ＩＣ２（以下、ＩＶ発振回路ＩＣ２という）
（５）カソードが抵抗Ｒ５２とダイオードＤ１３との接続点に接続された定電圧ダイオードＺＤ１
（６）定電圧ダイオードＺＤ１のカソードとＩＶスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３の接続点との間に挿入され、ＩＶスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３の保護を図るためのスナバ（Snubber ）抵抗Ｒ２１及びスナバコンデンサＣ１７
（７）ＩＶスイッチング素子Ｑ２及びＱ３の接続点と蛍光ランプＬＡ１の予熱電極Ｆ１１との間に挿入されたバラストチョークＴ２及びカップリングコンデンサＣ２２
（８）蛍光ランプＬＡ１に並列に接続された始動コンデンサＣ２３
【０００５】
ＩＶ発振回路ＩＣ２は、商用交流電源ＡＣが投入され、コンデンサＣ３０の充電電圧が動作電圧に達すると数十ｋＨｚの高周波信号を発振する。この発振に基づいてＩＶスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３は交互にオンする。その電流により、スナバ抵抗Ｒ２１、スナバコンデンサＣ１７、ダイオードＤ１３を経てコンデンサＣ３０に電荷を充電すると共に、蛍光ランプＬＡ１側に供給する。
【０００６】
ランプ接続検出回路ＣＮは少なくとも以下の（１）及び（２）の素子で構成されている。
（１）ダイオードＤ１３のカソード側と蛍光ランプＬＡ１の予熱電極Ｆ１２との間に挿入された抵抗Ｒ６０及びＲ６１（Ｒ６０》Ｒ６１）
（２）正極がその抵抗Ｒ６０、Ｒ６１の接続点を介してＩＶ発振回路ＩＣ２の端子５に接続され、負極がＩＶスイッチング素子Ｑ３のソース側に接続された接続コンデンサＣ３１
【０００７】
蛍光ランプＬＡ１の予熱電極Ｆ１２が接続されている場合は、抵抗Ｒ６０を介して流れる電流が予熱電極Ｆ１２側に流れるので、接続コンデンサＣ３１に充電される電圧、すなわちＩＶ発振回路ＩＣ２の端子５に印加する電圧は低くなる。予熱電極Ｆ１２が接続されていない場合は、その電流が接続コンデンサＣ３１側に流れ、充電電圧が上昇する。この電圧が所定値に達した場合、ＩＶ発振回路ＩＣ２は端子２、端子４に高周波信号を出力する。
【０００８】
次に従来の放電灯点灯装置の動作を説明する。商用交流電源ＡＣが投入されると、整流回路ＤＢがその交流電圧を脈流電圧に整流する。その電流は昇圧チョークＴ１及びダイオードＤ１を介して電源平滑コンデンサＣ１１に流れ、電源平滑コンデンサＣ１１を充電する。また、整流回路ＤＢからの電流は、起動抵抗Ｒ５２→ダイオードＤ１３→抵抗Ｒ６０→抵抗Ｒ６１→蛍光ランプＬＡ１の予熱電極Ｆ１２を介して整流回路ＤＢの負極側に流れると共に、ダイオードＤ１３を介した電流が起動電流として制御電源用のコンデンサＣ３０に供給される。コンデンサＣ３０の充電電圧がＩＶ発振回路ＩＣ２の動作電圧に達すると、ＩＶ発振回路ＩＣ２は、数十ｋＨｚの高周波信号を発振してＩＶスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を交互にオンする。ＩＶスイッチング素子Ｑ２がオンされた際、電源平滑コンデンサＣ１１からの大きな直流電流がＩＶスイッチング素子Ｑ２→スナバコンデンサＣ１７→スナバ抵抗Ｒ２１→ダイオードＤ１３を介してコンデンサＣ３０に流れる。このときＤＣ発振回路ＩＣ１は、数十ｋＨｚの高周波信号を発振してＤＣスイッチング素子Ｑ１をオン／オフし、昇圧チョークＴ１の昇圧作用により電源平滑コンデンサＣ１１の充電電圧を昇圧させる。
【０００９】
ＩＶ発振回路ＩＣ２の動作により、インバータ回路ＩＶのＩＶスイッチング素子Ｑ２がオンしたときは、電源平滑コンデンサＣ１１→スイッチング素子Ｑ２→バラストチョークＴ２→カップリングコンデンサＣ２２→予熱電極Ｆ１１→始動コンデンサＣ２３→予熱電極Ｆ１２→電源平滑コンデンサＣ１１の閉ループで電流が流れる。また、ＩＶスイッチング素子Ｑ３がオンしたときは、カップリングコンデンサＣ２２→バラストチョークＴ２→ＩＶスイッチング素子Ｑ３→予熱電極Ｆ１２→始動コンデンサＣ２３→予熱電極Ｆ１１→カップリングコンデンサＣ２２の閉ループで電流が流れ、バラストチョークＴ２、予熱電極Ｆ１１、始動コンデンサＣ２３及び予熱電極Ｆ１２の直列回路に高周波電流が流れる。このとき、Ｃ２２》Ｃ２３の関係から、バラストチョークＴ２と始動コンデンサＣ２３との間で生じるＬＣ直列共振により始動コンデンサＣ２３の高周波電圧が蛍光ランプＬＡ１に印加される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、商用交流電源ＡＣを投入したまま蛍光ランプＬＡ１を外さなければならないことがある。このような場合、前述した従来の放電灯点灯装置において、予熱電極Ｆ１２を接続したまま予熱電極Ｆ１１が外されても、ランプ接続検出回路ＣＮは蛍光ランプが外されたり、異常だったりすることを検出できない。そのため、制御電源用のコンデンサＣ３０に電流が流れ続け、ＤＣ発振回路ＩＣ１とＩＶ発振回路ＩＣ２とは発振動作を継続するので、外した予熱電極Ｆ１１に触れた場合には感電する危険性があった。また、蛍光ランプＬＡ１が長時間にわたって外されていても、抵抗Ｒ５２及びダイオードＤ１３を介してコンデンサＣ３０に電流が供給され、ＤＣ発振回路ＩＣ１は発振動作を継続しているので、その消費電力が無駄になっていた。
【００１１】
本発明は係る課題を解決するためになされたもので、蛍光ランプ交換時等の感電を防止し、また、商用交流電源ＡＣが投入されたまま蛍光ランプが長時間にわたって外されていても、消費される電力を減らすことができる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る放電灯点灯装置は、商用交流電源の交流電圧を整流し、脈流出力電圧にする整流回路と、整流回路の脈流出力電圧を昇圧した直流電圧にする平滑回路と、インバータ発振回路を有し、インバータ発振回路を動作させて直流電圧を高周波電圧に変換し、その高周波電圧に基づいて１又は複数の放電灯を点灯させるインバータ回路とで構成された放電灯点灯装置において、インバータ回路に接続され、抵抗とコンデンサとの直列回路から構成されるスナバ回路から電力を得て、インバータ回路が発振しているときに、インバータ制御回路に電力を供給する平滑回路を構成する平滑発振回路と、インバータ回路に接続されている放電灯が外され、かつ、インバータ回路のスイッチング素子の一方がオンしたとき、スナバ回路のコンデンサに充電されている電荷が放電灯のフィラメントを介さずに急激に放電されて発生するパルス電圧を検出して、インバータ回路の発振を停止させる検出回路とを備える。
【００１３】
また、本出願に係る放電灯点灯装置は、商用交流電源供給開始時には、放電灯の両方の予熱電極を経由させて、少なくともインバータ発振回路を起動させるために必要な電力を供給し、インバータ発振回路動作時には、インバータ発振回路の動作に基づいて流れる電流により、インバータ発振回路及び平滑発振回路に電力を供給する。
【００１４】
また、本発明に係る放電灯点灯装置のインバータ回路は、平滑回路の出力端子に一対のインバータスイッチング素子が直列接続され、一対のインバータスイッチング素子のうち、平滑回路の負極側に接続されたインバータスイッチング素子の両端と、放電灯に供給する電流を制限するバラストチョークとカップリングコンデンサとが放電灯を介して接続された直列回路とが接続され、また、インピーダンス及びダイオードによる直列回路で構成される高周波帰還回路を介して、平滑回路の平滑スイッチング素子をスイッチングする平滑発振回路の電源端子とインバータ回路インバータスイッチング素子をスイッチングするインバータ発振回路の電源端子と一対のインバータスイッチング素子の接点とが接続されており、商用交流電源の供給時には、平滑回路の正極側の出力端子に接続された起動抵抗、バラストチョーク、放電灯の一方の予熱電極、放電灯の両端に接続された起動抵抗、放電灯の他方の予熱電極、カップリングコンデンサの正極側に接続された起動抵抗を経路として流れる電流により、平滑発振回路の電源端子及びインバータ発振回路の電源端子に起動のための電力を供給するようにした。
【００１５】
また、本出願に係る放電灯点灯装置は、インピーダンス及びダイオードによる直列回路で構成される高周波帰還回路の代わりに、高周波帰還回路を、インピーダンスと２つの分離ダイオードとの直列回路で構成し、一方の分離ダイオードと平滑発振回路の電源端子とを接続し、もう一方の分離ダイオードとインバータ発振回路の電源端子とを接続して、商用交流電源の供給時には、インバータ発振回路の電源端子だけに起動のための電力を供給するようにした。
【００１６】
また、本発明に係る放電灯点灯装置では、互いに直列接続された複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置において、複数の放電灯の、それぞれの一方の予熱電極、放電灯の両端に接続された起動抵抗、放電灯の他方の予熱電極を経路として電流を流すようにした。
【００１７】
また、本出願に係る放電灯点灯装置は、平滑回路において電力を消費する平滑発振回路とは別の負荷と、インバータ回路において電力を消費するインバータ発振回路とは別の負荷との両方を平滑発振回路の電源端子に接続するようにした。
【００１８】
また、本発明に係る放電灯点灯装置では、互いに直列接続された２つの放電灯を点灯させる放電灯点灯装置において、２つの放電灯のうち、バラストチョークとカップリングコンデンサとを接続している方の予熱電極側にある２つのランプソケットを固定にした上で、商用交流電源の供給時には、平滑回路の正極側の出力端子に接続された起動抵抗、２つの放電灯の一方の放電灯で固定されたランプソケットに接続されていない方の予熱電極、２つの放電灯の他方の放電灯で固定されたランプソケットに接続されていない方の予熱電極、インバータ発振回路の電源端子に接続された起動抵抗の経路で流れる電流により、平滑発振回路の電源端子及びインバータ発振回路の電源端子に起動のための電力を供給するようにした。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の第１の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成図である。図１において、図８と同じ図番を付しているものは、前述したそれぞれの素子や回路と同様の動作を行うので説明を省略する。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は起動抵抗である。Ｒ１の両端は、それぞれダイオードＤ１のカソード側とＩＶ発振回路ＩＣ２の端子３に接続されている。Ｒ２は、予熱電極Ｆ１１及びＦ１２と直列に、始動コンデンサＣ２３とは並列に接続されている。Ｒ３の両端は、予熱電極Ｆ１２と電流制御用のコンデンサＣ３０との間に接続されている。また、本実施の形態に係るランプ異常検出回路ＡＰは、定電圧ダイオードＺＤ２、抵抗Ｒ６２、コンデンサＣ３２及び検出抵抗Ｒ６３で構成される。
【００２０】
本実施の形態は、商用交流電源ＡＣが投入されていても、ＩＶ発振回路ＩＣ２が発振動作が止めれば、コンデンサＣ３０への電流が供給されないようにする。コンデンサＣ３０には、従来のように起動抵抗Ｒ５２等を介した直接の電流供給がないので、ＤＣ発振回路ＩＣ１にも電力は供給されず、ＤＣ発振回路ＩＣ１の発振動作が止まる。そのため無駄な電力消費をせずにすむ。また、蛍光ランプＬＡ１の予熱電極Ｆ１１、Ｆ１２のどちらから外した（外れた）としても、ＩＶ発振回路ＩＣ２の発振動作を停止できるようにし、感電防止を図るようにする。
【００２１】
図２は、第１の実施の形態における通常時の電源平滑コンデンサＣ１１の負極側を基準とする電位と時間との関係を表す図である。次に図１及び図２に基づいて動作について説明する。まず、商用交流電源ＡＣの供給時（投入時）には、電源平滑コンデンサＣ１１→起動抵抗Ｒ１→予熱電極Ｆ１１→起動抵抗Ｒ２→予熱電極Ｆ１２→起動抵抗Ｒ３を経て、コンデンサＣ３０に電流が供給される。電流供給によりコンデンサＣ３０が蓄えた電荷に基づく電圧が、ＤＣ発振回路ＩＣ１及びＩＶ発振回路ＩＣ２を起動させるために必要な電圧に達すると、ＤＣ発振回路ＩＣ１は発振動作を開始し、ＤＣスイッチング素子Ｑ１をオン／オフする。また、ＩＶ発振回路ＩＣ２は、数十ｋＨｚの高周波信号を発振してＩＶスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を交互にオンする。そのため、ＩＶ発振回路ＩＣ２の端子３における電圧波形は図２のようになる。なお、このような経路を通して電流が供給されるため、商用交流電源ＡＣが投入されても蛍光ランプＬＡ１が外れていれば、コンデンサＣ３０には電流が供給されないことになる。
【００２２】
ＩＶ発振回路ＩＣ２が発振が開始されると、ＩＶスイッチング素子Ｑ２がオンしたときに、スナバコンデンサＣ１７、スナバ抵抗Ｒ２１、ダイオードＤ１３を経てコンデンサＣ３０への電流供給が行われる。これは逆に言えばＩＶスイッチング素子Ｑ２がオンしていなければ、つまり、発振動作が行われていなければコンデンサＣ３０へは電流供給ができないことを意味する。ここで、ＩＶ発振回路ＩＣ２が発振を停止するのは、端子５にランプ異常検出回路ＡＰからの信号が入力された場合である。
【００２３】
図３は検出抵抗Ｒ６３に流れる電流波形を表す図である。通常は図３（ａ）のような波形である。ここで、予熱電極Ｆ１１又はＦ１２のどちらかが外されると、負荷回路による共振の条件が変化する。そして、ＩＶスイッチング素子Ｑ３がオンすると、スナバコンデンサＣ１７に印加している高電圧のチャージが、スナバコンデンサＣ１７→ＩＶスイッチング素子Ｑ３→検出抵抗Ｒ６３→アース→定電圧ダイオードＺＤ１→スナバ抵抗Ｒ２１→スナバコンデンサＣ１７の閉ループにより放電する。そのため、図３（ｂ）のように検出抵抗６３にパルス状の大電流が流れるために、高周波の毎サイクルで定電圧ダイオードＺＤ２のツェナー電圧を越える。このようにしてＩＶ発振回路ＩＣ２の端子５に流れる電流が信号となり、ＩＶ発振回路ＩＣ２は発振を停止する。ＩＶ発振回路ＩＣ２が発振を停止すると、前述したようにコンデンサＣ３０に電流供給がされないので、ＤＣ発振回路ＩＣ１も発振動作を停止する。これは予熱電極Ｆ１１又はＦ１２のどちらを先に外しても起こることである。
【００２４】
以上のように第１の実施の形態によれば、従来のように、商用交流電源ＡＣが投入されている限り、整流回路ＤＢからの電流が起動抵抗Ｒ５２を介してコンデンサＣ３０に電流を供給し続け、ＤＣ発振回路ＩＣ１の発振動作を続かせてしまうことを防ぎ、ＩＶ発振回路ＩＣ２が発振を停止すると、コンデンサＣ３０への電流供給を停止し、ＤＣ発振回路ＩＣ１の発振動作も停止するようにしたので、無駄な電力消費を防ぐことができる。また、予熱電極Ｆ１１又はＦ１２のどちらを先に外しても、ＩＶ発振回路ＩＣ２の端子５に信号が入力され、ＩＶ発振回路ＩＣ２が発振を停止するようにしたので、商用交流電源ＡＣを投入したままで蛍光ランプＬＡ１を外したとしても感電を防止することができる。
【００２５】
実施の形態２．
図４は本発明の第２の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成図である。図４において、図１と同じ図番を付しているものは、第１の実施の形態で説明したそれぞれの素子や回路と同様の動作を行うので説明を省略する。Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は起動抵抗である。起動抵抗Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、基本的には第１の実施の形態で説明した起動抵抗Ｒ１、Ｒ２及びＲ３と同じである。ただ、本実施の形態では、起動抵抗Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、電力ロスを減らすために起動抵抗Ｒ１、Ｒ２及びＲ３よりも大きな値を採る。Ｄ２及びＤ３は分離ダイオードである。分離ダイオードＤ２及びＤ３は、第１の実施の形態で説明したダイオードＤ１３の役割をそれぞれＤＣ発振回路ＩＣ１用、ＩＶ発振回路ＩＣ２用に分けたものである。またＣ９及びＣ１６は、それぞれＤＣ発振回路ＩＣ１、ＩＶ発振回路ＩＣ２の制御電源用のコンデンサである。
【００２６】
第１の実施の形態におけるコンデンサＣ３０は、ＤＣ発振回路ＩＣ１及びＩＶ発振回路ＩＣ２の制御電源の役割を果たしている。そのため、起動時には、ＤＣ発振回路ＩＣ１とＩＶ発振回路ＩＣ２との双方を起動（発振動作）させるために必要な電流をコンデンサＣ３０に供給する必要がある。ここで、ＩＶ発振回路ＩＣ２が発振動作を開始すれば、第１の実施の形態で説明したように、スナバコンデンサＣ１７及びスナバ抵抗Ｒ２１を介して起動時の電流よりも大きな電流が供給される。起動時にはＩＶ発振回路ＩＣ２が動作を開始するために必要な電流だけを供給し、ＩＶ発振回路ＩＣ２の動作開始を優先させればよい。
【００２７】
そこで本実施の形態は、従来、ダイオードＤ１３とコンデンサＣ３０とで行っていた役割を、ＤＣ発振回路ＩＣ１用、ＩＶ発振回路ＩＣ２用にそれぞれ分離ダイオードＤ２とコンデンサＣ９、ダイオードＤ３とコンデンサＣ１６で行う。そして起動時にはコンデンサＣ１６だけに電流供給をしてＩＶ発振回路ＩＣ２を優先して起動させ、ＩＶ発振回路ＩＣ２が発振動作を開始するとコンデンサＣ９にも電流を供給して、ＤＣ発振回路ＩＣ１にも発振動作を行わせるようにする。これで起動時に供給する電流は小さくてよくなり、起動抵抗Ｒ４、Ｒ５及びＲ６を大きく採れるので、Ｖ2 ／Ｒより電力ロスを減らすことができる。
【００２８】
また、蛍光ランプＬＡ１が外されたわけではないが、ランプの不良や寿命により、ＩＶ発振回路ＩＣ２が発振を停止した場合に、その発振の停止を維持する動作を行わせるために、ＩＶ発振回路ＩＣ２に起動時と同様の経路で電流を供給しなければならない。この場合も、動作させるのはＩＶ発振回路ＩＣ２だけでよいので、上記のような構成にしておけば、供給する電流は小さくてよく、ＤＣ発振回路ＩＣ１を無駄に動作させる必要もない。
【００２９】
実施の形態３．
図５は本発明の第３の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成図である。図５において、前述した図と同じ図番を付しているものは、前述したそれぞれの素子や回路と同様の動作を行うので説明を省略する。ＬＡ２は、予熱電極Ｆ２１及びＦ２２を有する、蛍光ランプＬＡ１と同様の蛍光ランプである。またＴ３はトランスのバラストチョークである。バラストチョークＴ３は前述したバラストチョークＴ２と同様の役割を果たすと共に、予熱電極Ｆ１２及びＦ２２に電流を供給する役割を果たす。コンデンサＣ２６は、予熱電極Ｆ１２及びＦ２２が接続されていないと電流が流れないようにするものである。Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０は起動抵抗である。起動抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０も、基本的には第１の実施の形態で説明した起動抵抗Ｒ１、Ｒ２及びＲ３と同じである。起動抵抗Ｒ９は、蛍光ランプＬＡ１側に予熱電極Ｆ１１とＦ１２との間に直列に接続されている。また、起動抵抗Ｒ１０は、蛍光ランプＬＡ２側に予熱電極Ｆ２１とＦ２２との間に直列に接続されている。
【００３０】
本実施の形態は第２の実施の形態のような放電灯点灯装置の構成を２つの放電灯を制御する放電灯点灯装置に適用したものである。本実施の形態においても、起動時にＩＶ発振回路ＩＣ２だけが発振動作を開始するための電流をコンデンサＣ１６に供給すればいいので、起動抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０を大きく採ることができ、電力ロスを減らすことができる。
【００３１】
ここで、予熱電極Ｆ１２又はＦ２２が外れたときにＩＶ発振回路ＩＣ２が発振を停止するまでのプロセスが１灯の蛍光ランプが外れた場合と異なるので説明しておく。予熱電極Ｆ１２又はＦ２２が外れた場合、バラストチョークＴ２と始動コンデンサＣ２３との間で行われるＬＣ直列共振により、検出抵抗Ｒ６３に大きな正の電流が周期的に流れ、定電圧ダイオードＺＤ２のツェナー電圧を越える（前述した図３（ａ）の正の部分が大きくなり、ツェナー電圧を越える）。このようにしてＩＶ発振回路ＩＣ２の端子５に流れる電流が信号となり、ＩＶ発振回路ＩＣ２は発振を停止する。予熱電極Ｆ１１又はＦ１２が外れた場合は、第１の実施の形態で説明した１灯の蛍光ランプの場合と同様のプロセスでＩＶ発振回路ＩＣ２は発振を停止する。
【００３２】
実施の形態４．
図６は本発明の第４の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成図である。図６において、前述した図と同じ図番を付しているものは、前述したそれぞれの素子や回路と同様の動作を行うので説明を省略する。Ｚ１はＤＣ制御負荷である。ＤＣ制御負荷Ｚ１は、図示した素子や回路以外に平滑回路ＤＣを構成する素子や回路に係る負荷である。また、Ｚ２はＩＶ制御負荷である。ＩＶ制御負荷Ｚ２は、図示した素子や回路以外にインバータ回路ＩＶを構成する素子や回路に係る負荷である。
【００３３】
第２及び３の実施の形態でそれぞれＤＣ発振回路ＩＣ１用、ＩＶ発振回路ＩＣ２用として分離ダイオードＤ２、Ｄ３及びコンデンサＣ９、Ｃ１６を設けて、それぞれの動作に必要な電流を独立に供給させるようにした。
【００３４】
実際には、制御電源用のコンデンサは、ＤＣ発振回路ＩＣ１、ＩＶ発振回路ＩＣ２だけではなく、他の負荷にも電力を供給しなければならず、これを考慮して起動抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０の抵抗値を定める必要がある。そこで本実施の形態では、平滑回路ＤＣのＤＣ制御負荷Ｚ１はもとより、インバータ回路ＩＶのＩＶ制御負荷Ｚ２についても、コンデンサＣ９により電力供給を受けるようにした。そして、起動時にコンデンサＣ１６に供給される電流をＩＶ発振回路ＩＣ２の起動のためだけに用いるようにした。このため、起動時に供給する電流は小さくてよくなり、起動抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０の抵抗値をより大きく採ることができ、電力ロスを減らすことができる。
【００３５】
実施の形態５．
図７は本発明の第５の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成図である。図７において、前述した図と同じ図番を付しているものは、前述したそれぞれの素子や回路と同様の動作を行うので説明を省略する。Ｒ１１及びＲ１２は起動抵抗である。
【００３６】
第４の実施の形態は、起動抵抗としてＲ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０の４つの抵抗を用いていた。本実施の形態では、Ｒ１１及びＲ１２の２つだけを起動抵抗として用いることで、より電力ロスを減らすようにしたものである。ただし、本実施の形態のような構成を採ることができるようにするためには、予熱電極Ｆ１２及びＦ２２が予熱電極Ｆ１１及びＦ２１よりも先に取り付けられてはならない。というのは、予熱電極Ｆ１２及びＦ２２が先に取り付けられるとＩＶ発振回路ＩＣ２が発振動作を開始し、検出抵抗Ｒ６２には図３（ｂ）と同じ電流が流れ、ＩＶ発振回路ＩＣ２の端子５に信号が送信されて、ＩＶ発振回路ＩＣ２は発振を停止する。したがって、その後、予熱電極Ｆ１１あるいはＦ２１が取り付けられても、蛍光ランプＬＡ１及びＬＡ２が点灯しないという問題が発生する。そこで、構造上、予熱電極Ｆ１２側及びＦ２２側のランプソケットを固定式にし、ランプ装着時に、予熱電極Ｆ１２あるいはＦ２２が最後に取り付けられるようにする。
【００３７】
図８は第５の実施の形態における通常時の電源平滑コンデンサＣ１１の負極側を基準とする電位と時間との関係を表す図である。商用交流電源ＡＣの投入時（起動時）には、電源平滑コンデンサＣ１１、起動抵抗Ｒ１１、予熱電極Ｆ１２、予熱電極Ｆ２２、起動抵抗Ｒ１２を経て、コンデンサＣ１６に電流が供給される。これによりコンデンサＣ１６がＩＶ発振回路ＩＣ２を起動させるために必要な電圧に達すると、ＩＶ発振回路ＩＣ２は発振動作を開始する。これにより、Ｒ１１及びＲ１２の２つだけを起動抵抗として用いることができるので、より電力ロスを減らすことができる。動作を開始すると、予熱電極Ｆ１１、Ｆ１２における電圧はバラストチョークＴ３の２次側コイルの影響で図８のような波形になる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本出願に係る発明によれば、例えば検出手段が検出することにより、放電灯の両予熱電極の少なくとも一方が異常となると、インバータ発振回路の発振動作を停止させるようにしたので、放電灯の予熱電極のどちらを先に外しても、商用交流電源を投入したままで放電灯を外したとしても感電を防止することができる。これは、放電灯が１つであっても複数であっても有効に用いることができる。
【００３９】
また、本出願に係る放電灯点灯装置は、商用交流電源供給開始時には、放電灯の両方の予熱電極を経由させて、少なくともインバータ発振回路を起動させるために必要な電力を供給し、インバータ発振回路動作時には、インバータ発振回路の動作に基づいて例えばスナバ回路を流れる電流により、インバータ発振回路及び平滑発振回路に電力を供給するようにしたので、例えば、商用交流電源供給開始時に放電灯が外されていれば、インバータ発振回路が発振動作せず、また、動作時においても、放電灯が外されてインバータ発振回路が発振動作を停止することにより平滑発振回路の発振動作も停止するので、長時間放電灯が外されていても無駄な電力消費を防ぐことができる。
【００４０】
また、本出願に係る発明によれば、インバータ回路を、平滑回路の出力端子に一対のインバータスイッチング素子を直列接続し、一対のインバータスイッチング素子のうち、平滑回路の負極側に接続されたインバータスイッチング素子の両端と、放電灯に供給する電流を制限するバラストチョークとカップリングコンデンサとが放電灯を介して接続された直列回路とを接続し、また、インピーダンス及びダイオードによる直列回路で構成した高周波帰還回路を介して、平滑回路の平滑スイッチング素子をスイッチングする平滑発振回路の電源端子とインバータ回路インバータスイッチング素子をスイッチングするインバータ発振回路の電源端子と一対のインバータスイッチング素子の接点とを接続して構成し、商用交流電源の供給時には、平滑回路の正極側の出力端子に接続された起動抵抗、バラストチョーク、放電灯の一方の電極、放電灯の両端に接続された起動抵抗、放電灯の他方の電極、カップリングコンデンサの正極側に接続された起動抵抗を経路として流れる電流により、平滑発振回路の電源端子及びインバータ発振回路の電源端子に起動のための電力を供給するようにしたので、インバータ発振回路が発振を停止すると、並列発振回路の発振動作も停止するように構成でき、長い間放電灯が外されていた場合でも無駄な電力消費を防ぐことができる。また、商用交流電源を投入したままで放電灯の予熱電極のどちらを先に外しても感電を防止することができる。
【００４１】
また、本出願に係る発明によれば、インピーダンスと２つの分離ダイオードとの直列回路で高周波帰還回路を構成し、一方の分離ダイオードと平滑発振回路の電源端子とを接続し、もう一方の分離ダイオードとインバータ発振回路の電源端子とを接続して、商用交流電源の供給時にはインバータ発振回路の電源端子だけに起動のための電力を供給するようにしたので、起動時に供給する電力は少なくてすみ、起動抵抗を大きく採ることができるので、起動抵抗による電力ロスを減らすことができる。
【００４２】
また、本出願に係る発明によれば、複数の放電灯の、それぞれの一方の電極、放電灯の両端に接続された起動抵抗、放電灯の他方の電極を経路として電流を流すようにしたので、複数の放電灯を制御する場合においても無駄な電力消費及び感電を防止することができる。
【００４３】
また、本出願に係る発明によれば、平滑回路において電力を消費する平滑発振回路とは別の負荷と、インバータ回路における負荷をも平滑発振回路の電源端子に接続するようにしたので、起動時に供給する電力はインバータ発振回路を動作させるために必要な分だけでよく、起動抵抗を大きく採ることができるので、起動抵抗による電力ロスを減らすことができる。
【００４４】
また、本出願に係る発明によれば、２つの直列接続された放電灯のうち、共通接続されている電極側にある２つのランプソケットを固定にした上で、商用交流電源の供給時には、平滑回路の正極側の出力端子に接続された起動抵抗、２つの放電灯の固定したランプソケット側で共通接続された２つの電極、２つの放電灯の他方の放電灯で固定されたランプソケットに接続されていない方の電極、インバータ発振回路の電源端子に接続された起動抵抗の経路で流れる電流により、平滑発振回路の電源端子及びインバータ発振回路の電源端子に起動のための電力を供給するようにしたので、起動抵抗を２つだけ用いればよくなり、電力ロスを減らすことができる。また、固定するランプソケットを選択的に用いることにより、最後に装着される電極を決めるようにしたので、このような構成を採っても全ての電極が装着された時点で正常にインバータ回路が発振を開始し、放電灯が点灯する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成図である。
【図２】  第１の実施の形態における通常時の電源平滑コンデンサＣ１１の負極側を基準とする電位と時間との関係を表す図である。
【図３】  検出抵抗Ｒ６３に流れる電流波形を表す図である。
【図４】  本発明の第２の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成図である。
【図５】  本発明の第３の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成図である。
【図６】  本発明の第４の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成図である。
【図７】  本発明の第５の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成図である。
【図８】  第５の実施の形態における通常時の電源平滑コンデンサＣ１１の負極側を基準とする電位と時間との関係を表す図である。
【図９】  従来の放電灯点灯装置の回路図である。
【符号の説明】
ＡＣ  商用交流電源、ＤＢ  整流回路、ＩＶ  インバータ回路、ＣＮ  ランプ接続検出回路、ＡＰ  ランプ異常検出回路、ＩＣ１  ＤＣ発振回路、ＩＣ２  ＩＶ発振回路、Ｔ１  昇圧チョーク、Ｔ２  バラストチョーク、Ｑ１  ＤＣスイッチング素子、Ｑ２、Ｑ３  ＩＶスイッチング素子、Ｄ１、Ｄ１３  ダイオード、Ｄ２、Ｄ３  分離ダイオード、ＺＤ１、ＺＤ２  定電圧ダイオード、ＬＡ１、ＬＡ２  蛍光ランプ、Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ２１、Ｆ２２  予熱電極、Ｃ２２  カップリングコンデンサ、Ｃ２３  始動コンデンサ、Ｃ３１  接続コンデンサ、Ｃ１１  電源平滑コンデンサ、Ｃ１７  スナバコンデンサ、Ｃ９、Ｃ１６、Ｃ２６、Ｃ３０、Ｃ３２  コンデンサ、Ｒ２１  スナバ抵抗、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２  起動抵抗、Ｒ６０、Ｒ６１、Ｒ６２  抵抗、Ｒ６３  検出抵抗、Ｚ１  ＤＣ制御負荷、Ｚ２  ＩＶ制御負荷。
【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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