(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の出力電圧を整流して平滑コンデンサに平滑化された直流電圧を出力する交流−直流変換手段と、上記平滑コンデンサの直流電圧を入力とし、一つ以上のスイッチング素子を高周波でスイッチングして高周波電圧を出力するインバータ回路と、インバータ回路のスイッチング素子をオンオフ制御するインバータ制御回路と、少なくとも上記インバータ制御回路に定電圧化された電源電圧を供給する定電圧電源回路と、上記インバータ回路から出力される高周波電圧にて陰極予熱形の放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯回路と、上記インバータ回路の入力直流電圧である上記平滑コンデンサの直流電圧を電源として上記放電灯のフィラメントに流れる直流電流の有無を検出することにより上記放電灯のフィラメントの有無を検出する検出回路とを有し、上記検出回路は、上記インバータ制御回路に供給される定電圧化された電源電圧を供給されて動作する比較手段を含み、上記インバータ回路の入力直流電圧が変動又は変化した場合に、その変動又は変化に応じて上記検出回路における比較手段の基準電圧を変化させるように上記インバータ回路の入力直流電圧である上記平滑コンデンサの直流電圧を分圧した電圧を上記比較手段の基準電圧としたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
交流電源の出力を整流して直流電圧を出力する交流−直流変換手段として、交流電源を整流する整流手段の出力に、インダクタとスイッチング手段の直列回路を接続し、スイッチング手段を制御手段によってオン・オフ制御して、整流手段の出力電圧を高周波でチョッピングすることにより、スイッチング手段のオン時に上記インダクタに蓄えられたエネルギーを整流手段の出力電圧に重畳して出力する昇圧形チョッパー回路を用いた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】
上記昇圧チョッパー回路は、電源投入後、一定時間を経過してから動作を開始することを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
交流電源の出力電圧を整流して直流電圧を出力する交流−直流変換手段として、交流電源を整流する整流手段の出力に、インダクタとスイッチング手段の直列回路を接続し、スイッチング手段を制御手段によってオン・オフ制御して、整流手段の出力電圧を高周波でチョッピングすることにより、スイッチング手段のオン時に上記インダクタに蓄えられたエネルギーをダイオードを介して平滑コンデンサに出力する昇降圧形チョッパー回路を用いた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５】
交流電源の出力を整流して直流電圧を出力する交流−直流変換手段として、交流電源を整流する整流手段の出力に、インダクタとスイッチング手段の直列回路を接続し、スイッチング手段を制御手段によってオン・オフ制御して、整流手段の出力電圧を高周波でチョッピングすることにより、スイッチング手段のオン時に上記インダクタに蓄えられたエネルギーをダイオードを介して平滑コンデンサに出力する昇降圧形チョッパー回路を用いると共に、昇降圧形チョッパー回路の出力電圧を制御することによってインバータ回路の出力を制御する回路を有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６】
交流電源の出力を整流して直流電圧を出力する交流−直流変換手段として、交流電源を整流する整流手段と、整流手段の出力に接続された平滑コンデンサとよりなる整流平滑手段を用い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７】
放電灯のフィラメント有無の検出回路は、インバータ回路の電源である直流電源から少なくとも一つ以上のインピーダンスを介して放電灯の各フィラメントに直流電流を流して上記インピーダンスに直流電圧を発生させる手段と、上記直流電源を分圧して基準電圧を発生させる手段と、上記インピーダンスに発生する直流電圧を上記基準電圧と比較してその大小関係によりフィラメントの有無を判別する比較手段とを有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８】
放電灯のフィラメント有無の検出回路は、インバータ回路の電源である直流電源から少なくとも一つ以上のインピーダンスを介して放電灯の各フィラメントごとに個別に直流電流を流して上記インピーダンスに直流電圧を発生させる手段と、上記直流電源を分圧して基準電圧を発生させる手段と、上記インピーダンスに発生する直流電圧を上記基準電圧と比較してその大小関係によりフィラメントの有無を判別する比較手段とを有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９】
インバータ回路の出力に昇圧トランスの一次側を接続し、この昇圧トランスの二次側に放電灯を接続したことを特徴とする請求項１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】
本発明は陰極予熱形の放電灯を高周波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】
（従来例１）
従来の放電灯点灯装置の一例を図５に示す。端子ｐ−ｑ間には交流電源を整流した脈流電圧が印加され、この脈流電圧をインダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、平滑コンデンサＣ１、力率改善制御回路１などから構成される昇圧形チョッパー回路によって高周波でチョッピングして、スイッチオン時に上記インダクタＬ１に蓄えられたエネルギーが電源電圧に重畳して昇圧電圧が得られ、平滑コンデンサＣ１により平滑され、得られた直流電源がインバータ回路に供給されている。
【０００３】
インバータ回路は一対のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路と、直流カット用コンデンサＣ２、インダクタＬ２とコンデンサＣ３から成る共振回路、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を駆動するインバータ制御回路２、昇圧トランスＴ２、直流カット用コンデンサＣ４などで構成されている。インバータ制御回路２によりスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を高周波で交互にオン・オフすることにより直流電圧を高周波のインバータ出力に変換し、昇圧トランスＴ２によりその出力を昇圧し、負荷である放電灯ＬＡに供給している。
【０００４】
また、上記インバータ制御回路２の電源用として、インダクタＬ２の二次巻線より抵抗Ｒ８、ダイオードＤ２を介してコンデンサＣ５に充電された電圧を、三端子レギュレータＱ４により定電圧化して、制御回路２に供給している。力率改善制御回路１の電源はコンデンサＣ５から供給され、インバータ回路が動作を開始する前の電源投入直後には抵抗Ｒ７を介してコンデンサＣ５が充電される。
【０００５】
また、放電灯ＬＡのフィラメント有無を検出する検出回路は、平滑コンデンサＣ１により平滑された直流電源より抵抗Ｒ１を介して放電灯ＬＡの一方のフィラメント、抵抗Ｒ２、放電灯ＬＡのもう一方のフィラメント、抵抗Ｒ３、Ｒ４を通る直流ループを形成し、抵抗Ｒ４の両端に検出電圧Ｖｄを得ている。一方、制御電源用の定電圧から抵抗Ｒ５，Ｒ６により分圧された基準電圧Ｖｒを得て、コンパレータＩＣ１により前述の検出電圧Ｖｄと比較している。放電灯ＬＡのフィラメントが有るときには、上記直流ループに電流が流れて検出電圧Ｖｄが発生し、検出電圧Ｖｄ＞基準電圧Ｖｒとなり、コンパレータＩＣ１は保護モード信号を出力しない。また、放電灯ＬＡのフィラメントが無いときには、この直流ループに電流が流れず、検出電圧Ｖｄが低下し、検出電圧Ｖｄ＜基準電圧Ｖｒとなり、コンパレータＩＣ１は保護モード信号を出力し、インバータ制御回路２によりインバータ出力を抑制し又は停止させるように制御している。
【０００６】
（従来例２）
従来の放電灯点灯装置の他の一例を図６に示す。この例では、交流電源の出力を整流して直流電源を出力する変換手段として、昇降圧チョッパー回路を用いている。端子ｐ−ｑ間には交流電源を整流した脈流電圧が印加され、この脈流電圧をインダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、平滑コンデンサＣ１、力率改善制御回路１などから構成される昇降圧チョッパー回路により昇圧電圧が得られ、平滑コンデンサＣ１により平滑され、得られた直流電圧がインバータ回路に供給されている。インバータ回路は、従来例１において、昇圧トランスＴ２を無くした場合の構成を示している。また、制御電源回路及びフィラメント有無の検出回路については従来例１と同様である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年開発された管径の細い放電灯においては、ランプ寿命末期の半波放電が継続すると、電極のフィラメント物質や内部リード線物質の飛散により、これらが放電灯のステム頂部に付着し、その状態でフィラメントが断線してもこの経路を通じて電流が流れ、放電灯は正常点灯し、一定の電流が流れるため、異常発熱し、ステムの溶融等の不具合に至る場合がある。
【０００８】
また、放電灯が点灯している状態で放電灯が外されたとき、もしくは放電灯とインバータ出力がルーズコンタクトとなると、放電灯が外される瞬間もしくはルーズコンタクト部分でアークが発生しやすくなり、インバータ回路で使用している電子部品に過大なストレスが発生し、インバータやランプソケット等の構造部品の信頼性の低下を招いてしまうという問題が有る。
【０００９】
以上のような不具合を防止するため、放電灯のフィラメントの有無を検出する回路を設けている場合において、従来例のように検出電圧Ｖｄを変動する直流電源より得ると共に、基準電圧Ｖｒは定電圧より得ている場合、直流電源が変動している電源オン、オフ等の過渡時においても基準電圧Ｖｒは安定点灯時と変わらないため、検出電圧Ｖｄと基準電圧Ｖｒの大小関係が反転し、フィラメントが有る正常な状態でもフィラメントが無いという検出動作をしてしまうことがある。
【００１０】
また、インバータ用スイッチング素子のストレス低減等を目的として、チョッパー回路を電源投入後の一定時間は動作させず、インバータ回路の動作後にチョッパー回路により直流電源を正常電圧まで立ち上げる場合においても同様の現象が生じ得る。
【００１１】
本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、インバータ回路により放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置において、放電灯のフィラメントの有無を検出する回路が直流電源の電圧変動により誤動作する現象を簡単な構成で確実に防止することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の放電灯点灯装置によれば、上記の課題を解決するために、図１〜図４に示すように、交流電源の出力電圧を整流して平滑コンデンサＣ１に平滑化された直流電圧を出力する交流−直流変換手段と、上記平滑コンデンサＣ１の直流電圧を入力とし、一つ以上のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を高周波でスイッチングして高周波電圧を出力するインバータ回路と、インバータ回路のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオンオフ制御するインバータ制御回路２と、少なくとも上記インバータ制御回路２に定電圧化された電源電圧を供給する定電圧電源回路（Ｑ４）と、上記インバータ回路から出力される高周波電圧にて陰極予熱形の放電灯ＬＡを高周波点灯させる放電灯点灯回路と、上記インバータ回路の入力直流電圧である上記平滑コンデンサＣ１の直流電圧を電源として上記放電灯ＬＡのフィラメントに流れる直流電流の有無を検出することにより上記放電灯ＬＡのフィラメントの有無を検出する検出回路とを有し、上記検出回路は、上記インバータ制御回路２に供給される定電圧化された電源電圧を供給されて動作する比較手段（ＩＣ１）を含み、上記インバータ回路の入力直流電圧が変動又は変化した場合に、その変動又は変化に応じて上記検出回路における比較手段の基準電圧を変化させるように上記インバータ回路の入力直流電圧である上記平滑コンデンサＣ１の直流電圧を分圧した電圧を上記比較手段の基準電圧としたことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の回路図である。以下、その回路構成について説明する。端子ｐ−ｑ間には、交流電源を全波整流器により整流した脈流電圧が印加される。端子ｐには、インダクタＬ１の一端が接続され、インダクタＬ１の他端はスイッチング素子Ｑ１を介して端子ｑに接続されている。インダクタＬ１とスイッチング素子Ｑ１の接続点には、ダイオードＤ１のアノードが接続され、ダイオードＤ１のカソードは平滑コンデンサＣ１の正極側に接続されている。平滑コンデンサＣ１の負極側は端子ｑに接続されている。スイッチング素子Ｑ１は力率改善制御回路１により高周波でオン・オフ駆動されており、そのオン期間幅は交流電源からの入力力率を改善するように制御される。力率改善制御回路１の動作電源は、コンデンサＣ５の充電電圧により供給されており、電源投入時にはコンデンサＣ５は抵抗Ｒ７により充電される。なお、力率改善制御回路１には、インダクタＬ１の２次巻線出力が入力されており、インダクタＬ１のエネルギーがゼロになるとスイッチング素子Ｑ１をオンするような制御が可能となっている。以上の回路により、昇圧チョッパー回路が構成されている。
【００１４】
次に、昇圧チョッパー回路の動作について説明する。交流電源が投入されて、スイッチング素子Ｑ１が動作を開始する以前は、インダクタＬ１とダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ１が充電され、平滑コンデンサＣ１の電圧は交流電源のピーク値に向けて上昇する。同時に、抵抗Ｒ７を介して電源用のコンデンサＣ５が充電されて、コンデンサＣ５の充電電圧が力率改善制御回路１の動作電圧に達すると、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフ駆動が開始される。スイッチング素子Ｑ１がオンすると、端子ｐからインダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ１、端子ｑを介して電流が流れて、インダクタＬ１にエネルギーが蓄積される。スイッチング素子Ｑ１がオフされると、インダクタＬ１の両端には蓄積エネルギーによる起電圧が発生し、この電圧が端子ｐ−ｑ間の脈流電圧と重畳されて、ダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ１に充電される。これにより、平滑コンデンサＣ１の充電電圧は交流電源のピーク値よりも高い電圧に上昇する。
【００１５】
次に、インバータ回路の構成について説明する。インバータ回路の入力端には、一対のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路が接続されて、平滑コンデンサＣ１の直流電圧を印加されている。スイッチング素子Ｑ３の両端には、直流カット用コンデンサＣ２を介して、インダクタＬ２とコンデンサＣ３よりなるＬＣ直列共振回路が接続されている。コンデンサＣ３の両端電圧は、昇圧トランスＴ２により昇圧されて、直流カット用コンデンサＣ４を介して放電灯ＬＡの両端に供給されている。各スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３はインバータ制御回路２により高周波で交互にオン・オフされる。インバータ制御回路２の動作電源は、コンデンサＣ５の充電電圧を三端子レギュレータＱ４により定電圧化して供給される。インバータ回路が動作を開始すると、インダクタＬ２の２次巻線に発生する高周波電圧が抵抗Ｒ８とダイオードＤ２を介してコンデンサＣ５に充電される。これにより、コンデンサＣ５を効率良く充電し、抵抗Ｒ７を高抵抗で設計することを可能とし、装置全体としての電力消費を低減する。
【００１６】
インバータ回路の動作については周知のものであり、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３が高周波で交互にオン・オフ駆動されることにより、スイッチング素子Ｑ３の両端には平滑コンデンサＣ１の直流電圧を高周波でスイッチングした交流電圧が発生する。この電圧を直流カット用コンデンサＣ２を介してインダクタＬ２とコンデンサＣ３の直列共振回路に印加することにより、コンデンサＣ３の両端には共振作用により昇圧された高周波電圧が発生する。このコンデンサＣ３の両端電圧を昇圧トランスＴ２によりさらに昇圧し、コンデンサＣ４を介して放電灯ＬＡの両端に印加するものである。なお、直流カット用のコンデンサＣ４は抵抗Ｒ１、放電灯ＬＡのフィラメントを介して平滑コンデンサＣ１の正極から抵抗Ｒ２に流れるべき直流電流がトランスＴ２の２次巻線に流れ込むことを阻止している。
【００１７】
次に、フィラメント有無の検出回路について説明する。まず、放電灯ＬＡの一対のフィラメントを含む直流ループについては、図５の従来例と同様であり、平滑コンデンサＣ１の正極から、抵抗Ｒ１、放電灯ＬＡの一方のフィラメント、抵抗Ｒ２、放電灯ＬＡの他方のフィラメント、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４を介して平滑コンデンサＣ１の負極に戻る経路で直流電流が流れるように構成されている。この平滑コンデンサＣ１の電圧は、上述のように、電源投入後、昇圧チョッパー回路のスイッチング素子Ｑ１がオン・オフ動作を開始する前の期間では、交流電源を整流した脈流電圧のピーク値に向けて上昇し、その後、昇圧チョッパー回路のスイッチング素子Ｑ１がオン・オフ動作を開始すると、交流電源を整流した脈流電圧のピーク値よりも高い電圧に上昇する。このように、平滑コンデンサＣ１の電圧が変動することにより、放電灯ＬＡの各フィラメントが接続されている場合においても、抵抗Ｒ４の両端に得られる検出電圧Ｖｄは変動することになる。図５の従来例では、この検出電圧Ｖｄと比較される基準電圧Ｖｒを三端子レギュレータＱ４から出力される定電圧から分圧して得ていたが、本実施例では、抵抗Ｒ５，Ｒ６の直列回路を平滑コンデンサＣ１の両端に接続し、検出電圧Ｖｄと同様に変動する直流電源から基準電圧Ｖｒを得るようにしているものである。このようにして得られた検出電圧Ｖｄと基準電圧Ｖｒは、平滑コンデンサＣ１の電圧変動に対して同じ傾向で比例的に変動するので、その大小関係は変化しない。したがって、放電灯ＬＡのフィラメントが接続されているときには、検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒよりも高く、放電灯ＬＡのフィラメントが接続されていないときには、検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒよりも低くなるように、各抵抗Ｒ１〜Ｒ６の抵抗値を設計しておけば、検出電圧Ｖｄと基準電圧Ｖｒの大小関係をコンパレータＩＣ１で比較することにより、フィラメントの有無を確実に検出することができ、その検出動作は直流電源の電圧変動には影響されない。
【００１８】
このように、本実施例では、インバータ回路に供給している直流電源の変動に応じて検出電圧と基準電圧が変化するため、直流電源が変動している状態でも検出電圧と基準電圧の大小関係は安定動作時と変わらず、誤動作なく検出動作させることができる。
【００１９】
（実施例２）
図２は本発明の実施例２の回路図である。以下、その回路構成について説明する。端子ｐ−ｑ間には、実施例１と同様に、交流電源を全波整流器により整流した脈流電圧が印加されるが、実施例１では端子ｐ側が正極、端子ｑ側が負極であったのに対して、本実施例では、端子ｐ側が負極、端子ｑ側が正極である。端子ｑには、インダクタＬ１の一端と平滑コンデンサＣ１の負極が接続されており、インダクタＬ１の他端はスイッチング素子Ｑ１を介して端子ｐに接続されると共に、ダイオードＤ１のアノード・カソード間を介して平滑コンデンサＣ１の正極に接続されている。スイッチング素子Ｑ１は力率改善制御回路１により高周波でオン・オフ駆動されており、そのオン期間幅は交流電源からの入力力率を改善するように制御される。力率改善制御回路１の動作電源は、コンデンサＣ５の充電電圧により供給されており、電源投入時にはコンデンサＣ５は端子ｑから抵抗Ｒ７により充電される。以上の回路により、昇降圧チョッパー回路（極性反転型チョッパー回路）が構成されている。
【００２０】
次に、この昇降圧チョッパー回路の動作について説明する。交流電源が投入されて、スイッチング素子Ｑ１が動作を開始する以前は、平滑コンデンサＣ１を充電する経路は存在しない。したがって、交流電源から平滑コンデンサＣ１への突入電流は生じない。抵抗Ｒ７を介して電源用のコンデンサＣ５が充電されて、コンデンサＣ５の充電電圧が力率改善制御回路１の動作電圧に達すると、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフ駆動が開始される。スイッチング素子Ｑ１がオンすると、端子ｑからインダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ１、端子ｐを介して電流が流れて、インダクタＬ１にエネルギーが蓄積される。スイッチング素子Ｑ１がオフされると、インダクタＬ１の両端には蓄積エネルギーによる起電圧が発生し、この電圧がダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ１に充電される。平滑コンデンサＣ１の充電電圧はスイッチング素子Ｑ１のオン期間幅の制御により入力電圧に対して昇圧することもできるし、降圧することもできる。ここでは、入力電圧を昇圧して平滑コンデンサＣ１に充電している。
【００２１】
次に、インバータ回路の構成について説明する。インバータ回路の入力端には、一対のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の直列回路が接続されて、平滑コンデンサＣ１の直流電圧を印加されている。スイッチング素子Ｑ２の両端には、直流カット用コンデンサＣ２、放電灯ＬＡの一方のフィラメント、共振及び予熱用のコンデンサＣ３、放電灯ＬＡの他方のフィラメント、共振用のインダクタＬ２の直列回路が接続されている。コンデンサＣ３はインダクタＬ２と共に共振回路を構成し、その共振作用により放電灯ＬＡの両端に高電圧を生じさせると共に、放電灯ＬＡの両極フィラメントを介して共振電流を流すことにより、各フィラメントを予熱する作用を兼ねている。各スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３はインバータ制御回路２により高周波で交互にオン・オフされる。インバータ制御回路２の動作電源は、実施例１と同様であり、コンデンサＣ５の充電電圧を三端子レギュレータＱ４により定電圧化して供給される。インバータ回路が動作を開始すると、実施例１と同様に、インダクタＬ２の２次巻線に発生する高周波電圧が抵抗Ｒ８とダイオードＤ２を介してコンデンサＣ５に充電される。
【００２２】
次に、フィラメント有無の検出回路について説明する。まず、放電灯ＬＡの一対のフィラメントを含む直流ループについては、図６の従来例と同様であり、平滑コンデンサＣ１の正極から、抵抗Ｒ１、放電灯ＬＡの一方のフィラメント、抵抗Ｒ２、放電灯ＬＡの他方のフィラメント、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４を介して平滑コンデンサＣ１の負極に戻る経路で直流電流が流れるように構成されている。この平滑コンデンサＣ１の電圧は、昇降圧チョッパー回路の動作により変動し得る。例えば、電源投入後、インバータ回路のストレスを低減するために、直流電源の電圧を段階的に上昇させるような制御を行う場合がある。このように、平滑コンデンサＣ１の電圧が変動することにより、放電灯ＬＡの各フィラメントが接続されている場合においても、抵抗Ｒ４の両端に得られる検出電圧Ｖｄは変動することになる。図６の従来例では、この検出電圧Ｖｄと比較される基準電圧Ｖｒを三端子レギュレータＱ４から出力される定電圧から分圧して得ていたが、本実施例では、実施例１と同様に、抵抗Ｒ５，Ｒ６の直列回路を平滑コンデンサＣ１の両端に接続し、検出電圧Ｖｄと同様に変動する直流電源から基準電圧Ｖｒを得るようにしているものである。このようにして得られた検出電圧Ｖｄと基準電圧Ｖｒは、平滑コンデンサＣ１の電圧変動に対して同じ傾向で比例的に変動するので、その大小関係は変化しない。したがって、放電灯ＬＡのフィラメントが接続されているときには、検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒよりも高く、放電灯ＬＡのフィラメントが接続されていないときには、検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒよりも低くなるように、各抵抗Ｒ１〜Ｒ６の抵抗値を設計しておけば、検出電圧Ｖｄと基準電圧Ｖｒの大小関係をコンパレータＩＣ１で比較することにより、フィラメントの有無を確実に検出することができ、その検出動作は直流電源の電圧変動には影響されない。
【００２３】
このように、本実施例では、インバータ回路に供給している直流電源の変動に応じて検出電圧と基準電圧が変化するため、直流電源が変動している状態でも検出電圧と基準電圧の大小関係は安定動作時と変わらず、誤動作なく検出動作させることができる。
【００２４】
（実施例３）
図３は本発明の実施例３の回路図である。本実施例では、実施例１と同様に、交流電源を直流電源を変換する手段として昇圧チョッパー回路を用いているが、実施例１と異なる点は、インバータ回路の動作後に昇圧チョッパー回路を動作させる点と、フィラメント有無の検出回路において、放電灯ＬＡの各フィラメントごとに個別に検出電圧を得て、フィラメントの数により検出電圧Ｖｄを変化させた点である。すなわち、フィラメント有無の検出回路及びチョッパー回路の起動回路以外は実施例１と同じ構成であるので、その違いのみを以下に説明する。
【００２５】
まず、フィラメント有無の検出回路については、電圧が変動する直流電源としての平滑コンデンサＣ１の正極側より抵抗Ｒ１、Ｒ３を介して放電灯ＬＡの両極フィラメントの各一端にそれぞれ接続し、両極フィラメントの各他端に抵抗Ｒ２、ダイオードＤ３の直列回路と、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ４の直列回路をそれぞれ接続し、これらを介して流れる直流電流を合成したものを抵抗Ｒ５に流して平滑コンデンサＣ１の負極側に至る直流ループを形成し、放電灯ＬＡの両極フィラメントを経由した各直流電流を合成した電流に応じた大きさの検出電圧Ｖｄを得ている。一方、基準電圧Ｖｒは実施例１又は２と同様に、変動する直流電源としての平滑コンデンサＣ１の電圧を抵抗Ｒ６，Ｒ７により分圧して得ている。これらの検出電圧Ｖｄと基準電圧ＶｒをコンパレータＩＣ１により比較している。なお、検出電圧Ｖｄは放電灯ＬＡの両フィラメントが共に接続されているときにのみ基準電圧Ｖｒよりも高くなり、放電灯ＬＡのいずれか一方のフィラメントが外れたときには、基準電圧Ｖｒよりも低くなるように、各抵抗Ｒ１〜Ｒ７の抵抗値が設定される。
【００２６】
次に、チョッパー回路の起動回路について説明する。スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点にはコンデンサＣ７の一端が接続され、コンデンサＣ７の他端はダイオードＤ６のアノード・カソード間を介して制御電源用のコンデンサＣ５の正極側に接続されている。また、コンデンサＣ７の他端にはダイオードＤ５のカソードが接続され、ダイオードＤ５のアノードは平滑コンデンサＣ１の負極側に接続されている。また、実施例１の端子ｐからコンデンサＣ５を充電する抵抗Ｒ７は省略している。その他の構成は実施例１と同様である。
【００２７】
交流電源が投入されると、昇圧チョッパー回路のスイッチング素子Ｑ１がオン・オフ動作しなくても、平滑コンデンサＣ１はインダクタＬ１とダイオードＤ１を介して端子ｐ−ｑ間の脈動電圧により充電されて、交流電源のピーク値に向けて上昇する。この平滑コンデンサＣ１の電圧上昇を受けて、インバータ回路が先に動作するようにインバータ制御回路２の起動時電源供給ルートを（例えば、平滑コンデンサＣ１から高抵抗を介して）別途確保しておけば、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３が交互にオン・オフ動作することにより、インダクタＬ２の２次巻線に電圧が誘起されて、抵抗Ｒ８とダイオードＤ２を介してコンデンサＣ５が充電されると共に、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点からコンデンサＣ７とダイオードＤ６を介する経路でもコンデンサＣ５が充電される。すなわち、スイッチング素子Ｑ２のオン時に、コンデンサＣ７、ダイオードＤ６、コンデンサＣ５を介する経路でコンデンサＣ５が充電される。このとき、コンデンサＣ７に充電された電荷は、スイッチング素子Ｑ３がオンしたときに、ダイオードＤ５とスイッチング素子Ｑ３を介して放電される。コンデンサＣ５の電圧が上昇すると、昇圧チョッパー回路の力率改善制御回路１に電源が供給されるので、スイッチング素子Ｑ１がオン・オフ動作を開始し、平滑コンデンサＣ１の電圧はさらに上昇する。
【００２８】
このように、本実施例では、インバータ回路が動作を開始した後に、チョッパー回路の制御回路１に電源供給されるので、チョッパー回路の動作はインバータ回路の動作開始よりも後になる。そのため電源投入後、チョッパー出力電圧が正常動作時の電圧に昇圧されるまでしばらく時間を要するが、検出電圧Ｖｄと基準電圧Ｖｒは同じ直流電源より供給しているため、フィラメント有無の検出動作に誤動作が生じることはない。
【００２９】
また、放電灯が点灯状態から外されたとき、この実施例の場合、放電灯の電線が一線抜かれた時点で検出電圧Ｖｄを発生させている２つの直流電流ループのうち一方が遮断されるため、検出電圧Ｖｄは低下し、検出電圧Ｖｄ＜基準電圧Ｖｒとなり、コンパレータＩＣ１の出力が反転して、インバータ出力を抑制又は停止させるように制御する。実施例１の場合、非電源側の電線が抜かれるとフィラメント有無検出のための電流ループが遮断されて検出電圧が低下するが、電源側の電線が抜かれると放電灯を介してランプ電流が流れてしまい、検出電圧があまり低下せず、検出動作しない可能性がある。したがって、放電灯が点灯状態から外されるときのアーク発生は実施例３の方が少なく、より安全で信頼性の高いものとなっている。
【００３０】
（実施例４）
図４は本発明の実施例４の回路図である。本実施例は、図２に示した実施例２において、昇降圧チョッパー回路を省略し、交流電源の出力電圧を整流した端子ｐ−ｑ間の脈流電圧により平滑コンデンサＣ１を充電している。本実施例では、端子ｐ側が正極、端子ｑ側が負極である。また、コンデンサＣ５には電源投入時にインバータ制御回路２を起動するために、端子ｐから抵抗Ｒ７を介して充電経路が確保されている。その他の構成及び動作については実施例２と同様である。
【００３１】
本実施例においても、交流電源の電圧変動等により平滑コンデンサＣ１の電圧が変動し得るが、インバータ回路に供給している直流電源の電圧変動に応じて検出電圧と基準電圧が変化するため、直流電源が電圧変動している状態でも安定動作時と比べて検出電圧と基準電圧の大小関係は変わらず、誤動作なく検出動作させることができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、インバータ回路に供給している直流電源の電圧変動と共にフィラメント有無の検出電圧及び基準電圧が変化するため、直流電源が変動している電源投入時のような過渡期においても、放電灯のフィラメントの有無を誤動作なく検出することができる。また、請求項２〜５の発明のように、インバータ回路に供給している直流電源を昇圧または昇降圧チョッパー回路から供給し、インバータ回路のスイッチング素子のストレスを低減させるべく、チョッパー回路の出力電圧を変化させる制御を行う場合でも、フィラメント有無検出回路の検出電圧と基準電圧は直流電源の電圧に応じて変化するので、安定点灯時と比べて検出電圧と基準電圧の大小関係は変化せず、放電灯のフィラメントの有無を誤動作なく検出することができる。さらに、請求項８の発明によれば、フィラメント有無を検出するために放電灯の各フィラメントごとに個別に電圧を供給しており、放電灯の電線が一線抜かれた時点で検出電圧を低下させることができ、放電灯が点灯している状態から外されてもアークの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の回路図である。
【図２】本発明の実施例２の回路図である。
【図３】本発明の実施例３の回路図である。
【図４】本発明の実施例４の回路図である。
【図５】従来例１の回路図である。
【図６】従来例２の回路図である。
【符号の説明】
ＬＡ    放電灯
Ｃ１    平滑コンデンサ
Ｖｄ    検出電圧
Ｖｒ    基準電圧
ＩＣ１  コンパレータ
１      力率改善制御回路
２      インバータ制御回路
【図１】
0003817900.tif 000002
【図２】
0003817900.tif 000003
【図３】
0003817900.tif 000004
【図４】
0003817900.tif 000005
【図５】
0003817900.tif 000006
【図６】
0003817900.tif 000007