(57)【要約】【課題】入力電源の瞬時停電、瞬時電圧降下が起きた時に、高圧放電灯の消灯までの時間を延ばすことができる高圧放電灯点灯装置を提供することを目的とする。【解決手段】この発明に係る高圧放電灯点灯装置１００は、商用電源に接続された整流回路２と、昇圧インバータ３と、ＦＥＴＱ４１を含む降圧インバータ４とを有する高圧放電灯７を点灯させる高圧放電灯点灯装置１００において、商用電源の電圧を間接的に検出する検出回路９と、降圧インバータ４のＦＥＴＱ４１を制御する制御回路１０と、この制御回路１０に設けられ、検出回路９の検出する電圧が所定電圧以下に低下する場合に、高圧放電灯７のランプ電流が、検出回路９の検出する電圧が所定電圧以下に低下する前のランプ電流の３１〜４３％になるように降圧インバータ４のＦＥＴＱ４１を制御する電力切替部１０ａとを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2009009788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源に接続された整流回路と、昇圧インバータと、スイッチング素子を含む降圧インバータとを有する高圧放電灯を点灯させる高圧放電灯点灯装置において、
前記商用電源の電圧を間接的に検出する検出回路と、
前記降圧インバータの前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
この制御回路に設けられ、前記検出回路の検出する前記電圧が所定電圧以下に低下する場合に、前記高圧放電灯のランプ電流が、前記検出回路の検出する前記電圧が所定電圧以下に低下する前のランプ電流の３１〜４３％になるように前記降圧インバータの前記スイッチング素子を制御する電力切替部とを備えたことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記整流回路は第１のコンデンサを有し、前記検出回路は、前記第１のコンデンサの電圧を検出することを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記昇圧インバータは第２のコンデンサを有し、前記検出回路は、前記第２のコンデンサの電圧を検出することを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、メタルハライドランプ等の高圧放電灯点灯装置に関するもので、入力電源の瞬時停電、瞬時電圧降下が起きた時に、電源回路のコンデンサ容量を増やさずに、ランプ点灯の維持時間を延ばすことができる高圧放電灯点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
メタルハライドランプは、定常状態で点灯した後に消灯し、直後に点灯しようとした場合、再始動するまでに、数分（４〜７分）を要する。従って、設置状況によっては、フロアの大きな面積が停電状態になる課題がある。
【０００３】
図４は従来の放電灯点灯装置の概略構成を示すブロック図である。図４において、１０１は商用電源、１０２は電源スイッチ、１０３は整流平滑回路で、通常設計容量値以上の容量値の平滑コンデンサを備えている。１０４はランプ電力を制御するチョッパ回路、１０５は極性を切り換えるフルブリッジインバータ回路、１０６は始動器、１０７はメタルハライドランプなどの放電灯、１０８は電源停電時の無電圧を検出する入力電圧検出回路で、その検出信号でチョッパ回路１０４を制御するようになっている。
【０００４】
この放電灯点灯装置において、瞬時停電が発生した場合は、商用電源１０１の瞬時停電時の無電圧を入力電圧検出回路１０８で検出し、チョッパ回路１０４を低ランプ電力の調光状態とする。これにより整流平滑回路１０３の大容量の平滑コンデンサ蓄積電気エネルギーにより、電源の短時間の遮断に対しても放電灯１０７を消灯することなく、点灯を維持することができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１６８７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の放電灯点灯装置は、電源１０１の瞬時停電時の無電圧を入力電圧検出回路１０８で検出し、チョッパ回路１０４を低ランプ電力の調光状態とするもので、瞬時電圧降下（サグ）に対しては、対応ができないという課題があった。
【０００６】
また、仮に瞬時電圧降下に対応するために、整流平滑回路１０３前後の電圧を検出して調光制御を行う場合は、広範囲に亘る不規則な瞬時電圧降下をカバーするためには複雑な検出回路が必要となる。複雑な検出回路を搭載しても、チラツキなどの誤動作を起こす可能性がある。
【０００７】
さらに、従来の放電灯点灯装置は、電源１０１の瞬時停電時の無電圧を入力電圧検出回路１０８で検出し、チョッパ回路１０４を低ランプ電力の調光状態とするものであるが、条件によっては、放電灯１０７を消灯することなく点灯を維持するという効果がないか、またはかえって悪化するという課題があった。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、入力電源の瞬時停電、瞬時電圧降下が起きた時に、高圧放電灯の消灯までの時間を延ばすことができる高圧放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、商用電源に接続された整流回路と、昇圧インバータと、スイッチング素子を含む降圧インバータとを有する高圧放電灯を点灯させる高圧放電灯点灯装置において、商用電源の電圧を間接的に検出する検出回路と、降圧インバータのスイッチング素子を制御する制御回路と、この制御回路に設けられ、検出回路の検出する電圧が所定電圧以下に低下する場合に、高圧放電灯のランプ電流が、検出回路の検出する電圧が所定電圧以下に低下する前のランプ電流の３１〜４３％になるように降圧インバータのスイッチング素子を制御する電力切替部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、整流回路は第１のコンデンサを有し、検出回路は、第１のコンデンサの電圧を検出することを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、昇圧インバータは第２のコンデンサを有し、検出回路は、第２のコンデンサの電圧を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、高圧放電灯のランプ電流が定常時の３１〜４３％になるように降圧インバータのスイッチング素子を制御するので、高圧放電灯の消灯までの時間を延ばすことができ、高圧放電灯の消灯を回避でき、安全面が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１乃至図３は実施の形態１を示す図で、図１は高圧放電灯点灯装置１００の回路図、図２は変形例の高圧放電灯点灯装置１００の回路図、図３はランプ電流と瞬停試験におけるランプ消灯までの時間との関係を示す図である。
【００１４】
図１により高圧放電灯点灯装置１００の構成を説明する。整流回路２は、商用電源１から交流電力を取り込んで整流を行う、ダイオードＤ２１、ダイオードＤ２２、ダイオードＤ２３、ダイオードＤ２４で構成されるダイオードブリッジ及びこのダイオードの両出力端間に接続されるコンデンサ２１で構成される。
【００１５】
昇圧インバータ３は、整流回路２の高電位側出力端と一端が接続されるインダクタンスＬ３１、このインダクタンスＬ３１の他端とアノードが接続されるダイオードＤ３１、ダイオードＤ３１のカソードおよび整流回路２の低電位側出力端と夫々ドレインおよびソースが接続されるＦＥＴＱ３１（電界効果トランジスタ）、ダイオードＤ３１のカソードと整流回路２の低電位側出力端との間に接続されるコンデンサＣ３１により構成される。
【００１６】
降圧インバータ４は、ダイオードＤ３１のカソードとドレインが接続されるＦＥＴＱ４１（スイッチング素子の一例）、このＦＥＴＱ４１のソースおよび整流回路２の低電位側出力端と夫々カソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ４１、ＦＥＴＱ４１のソースと一端が接続されるインダクタンスＬ４１、このインダクタンスＬ４１の他端と整流回路２の低電位側出力端との間に接続されるコンデンサＣ４１により構成される。
【００１７】
点灯回路５は、コンデンサＣ４１と並列接続される直列接続のＦＥＴＱ５１、ＦＥＴＱ５２、これらＦＥＴＱ５１、ＦＥＴＱ５２と並列接続される直列接続のＦＥＴＱ５３、ＦＥＴＱ５４、始動パルス発生回路６により構成される。
【００１８】
検出回路９は、整流回路２のコンデンサＣ２１の電圧を検出している。
【００１９】
制御回路１０は、通常点灯時は、降圧インバータ４のＦＥＴＱ４１のデューティ制御により降圧インバータ４から点灯回路５への所定の直流電力の供給制御を行う機能を有するほかに、電力切替部１０ａによる機能を備える。
【００２０】
電力切替部１０ａは、検出回路９により、整流回路２のコンデンサＣ２１の電圧が所定電圧以下に降下したことを検出した場合、オン期間の短いデューティ制御信号によりＦＥＴＱ４１の制御が所定時間行われるようにする。
【００２１】
また、図２に示すように、電力切替部１０ａは、検出回路９により、昇圧インバータ３のコンデンサＣ３１の電圧が所定電圧以下に降下したことを検出した場合、オン期間の短いデューティ制御信号によりＦＥＴＱ４１の制御を所定時間行うようにしてもよい。
【００２２】
オン期間の短いデューティ制御信号によりＦＥＴＱ４１の制御を所定時間行うことによって高圧放電灯７のランプ電流を制御することにより、高圧放電灯７の瞬時停電からの消灯までの時間を、どの程度長くできるか測定した一例を以下に示す。
【００２３】
図１又は図２の高圧放電灯点灯装置１００により、瞬停時ＦＥＴＱ４１の制御信号のデューティ（降圧インバータ４の出力電力）を変えて高圧放電灯７のランプ電流を制御して高圧放電灯７の瞬停試験を行い、高圧放電灯７が消灯するまでの時間を測定した。その結果を、図３に示す。瞬停試験に使用した高圧放電灯７は、セラミックメタルハライドランプ（１）１００Ｗ、また高圧放電灯点灯装置１００は１００Ｗである。
【００２４】
図３に示すように、ランプ（１）では、瞬停直後のランプ電流［％］（瞬停前のランプ電流に対する比）を４３［％］にすると、瞬停からランプ消灯までの時間［％］（基準は瞬停時インバータの出力を制御しない時の瞬停からランプ消灯までの時間）が、約１４０［％］（瞬停からランプ消灯までの時間は約８０ｍｓ）となる。また、瞬停直後のランプ電流［％］（瞬停前のランプ電流に対する比）を１８［％］にすると、瞬停からランプ消灯までの時間［％］（基準は瞬停時インバータの出力を制御しない時の瞬停からランプ消灯までの時間）が、約１００［％］となり、改善されない。
【００２５】
また、ランプ（２）では、瞬停直後のランプ電流［％］（瞬停前のランプ電流に対する比）を３１［％］にすると、瞬停からランプ消灯までの時間［％］（基準は瞬停時インバータの出力を制御しない時の瞬停からランプ消灯までの時間）が、約１５０［％］（瞬停からランプ消灯までの時間は約６５ｍｓ）となる。また、瞬停直後のランプ電流［％］（瞬停前のランプ電流に対する比）を５９［％］にすると、瞬停からランプ消灯までの時間［％］（基準は瞬停時インバータの出力を制御しない時の瞬停からランプ消灯までの時間）が、約１００［％］となり、改善されない。
【００２６】
また、ランプ（３）では、瞬停直後のランプ電流［％］（瞬停前のランプ電流に対する比）を５６［％］にすると、瞬停からランプ消灯までの時間［％］（基準は瞬停時インバータの出力を制御しない時の瞬停からランプ消灯までの時間）は、約１００［％］で改善されない。さらに、瞬停直後のランプ電流［％］（瞬停前のランプ電流に対する比）を２０［％］にすると、瞬停からランプ消灯までの時間［％］（基準は瞬停時インバータの出力を制御しない時の瞬停からランプ消灯までの時間）は、約６０［％］になり、瞬停時インバータの出力を制御しない時よりかえって悪くなる。
【００２７】
以上の結果から、検出回路９の検出する整流回路２のコンデンサＣ２１又は昇圧インバータ３のコンデンサＣ３１の電圧が所定電圧以下に低下する場合に、電力切替部１０ａは高圧放電灯７のランプ電流が、整流回路２のコンデンサＣ２１又は昇圧インバータ３のコンデンサＣ３１の電圧が所定電圧以下に低下する前の３１〜４３％になるように降圧インバータ４のＦＥＴＱ４１を制御することにより、瞬時停電又は瞬時電圧降下からランプ消灯までの時間を定常点灯時よりも延ばすことができる。
【００２８】
我が国の電力事情からすると、瞬時電圧降下の持続時間は最大電源周波数の３サイクルである。従って、瞬時電圧降下の持続時間は、５０Ｈｚで最大６０ｍｓ、６０Ｈｚで最大５０ｍｓである。本実施の形態では、上記のとおり、瞬時停電又は瞬時電圧降下発生から６５〜８０ｍｓの間、ランプは消灯しないので、上記我が国の電力事情における瞬時電圧降下に対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１を示す図で、高圧放電灯点灯装置１００の回路図。
【図２】実施の形態１を示す図で、変形例の高圧放電灯点灯装置１００の回路図。
【図３】実施の形態１を示す図で、ランプ電流と瞬停試験におけるランプ消灯までの時間との関係を示す。
【図４】従来の放電灯点灯装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  商用電源、２  整流回路、３  昇圧インバータ、４  降圧インバータ、５  点灯回路、６  始動パルス発生回路、７  高圧放電灯、９  検出回路、１０  制御回路、１０ａ  電力切替部、１００  高圧放電灯点灯装置、１０１  商用電源、１０２  スイッチ、１０３  整流平滑回路、１０４  チョッパ回路、１０５  フルブリッジインバータ回路、１０６  始動器、１０７  放電灯、１０８  入力電圧検出回路。
【図１】
2009009788.tif 000003
【図２】
2009009788.tif 000004
【図３】
2009009788.tif 000005
【図４】
2009009788.tif 000006