(57)【要約】直流電源１と、この直流電源１から供給される直流を高周波電流に変換するスイッチング素子２，３からなるインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波電流により点灯する放電灯５と、この放電灯５の電流を制限するチョークコイル４と、放電灯５に直列に接続される結合コンデンサ７と、放電灯５と結合コンデンサ７の接続点に入力側が接続され、出力側が直流電源１の高電位側及び低電位側にそれぞれダイオード２０，１９を介して接続され２次巻線を有する変流器２１と、この変流器２１の２次巻線に生じる電圧に基づいて、インバータ回路の発振を停止させる保護回路９とを備える。
2003011004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、この直流電源から供給される直流を高周波電流に変換するインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波電流により点灯する放電灯と、この放電灯の電流を制限するチョークコイルと、上記放電灯に直列に接続される結合コンデンサとを備えた放電灯点灯装置において、
上記放電灯と上記結合コンデンサの接続点に入力側が接続され、出力側が上記直流電源の高電位側及び低電位側にそれぞれダイオードを介して接続され２次巻線を有する変流器と、
この変流器の２次巻線に生じる電圧に基づいて、上記インバータ回路の発振を停止させる保護回路とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
変流器の１次巻線の一端を入力側、他端を出力側としたを特徴とする請求項第１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
変流器の１次巻線の１次巻き線に設けられた中間タップを入力側、上記１次巻き線の両端を出力側としたを特徴とする請求項第１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
変流器を一対設け、それぞれの１次巻線の一端を入力側、それぞれの他端を出力側としたを特徴とする請求項第１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
変流器の２次巻線に中間タップを設け、保護回路は、上記変流器の一対の２次巻線電圧から検出された一対の電圧に基づいて、インバータ回路の発振を停止するようにしたことを特徴とする請求項第１〜請求項４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
一対の電圧の一方が高電圧レベル、他方が低電圧レベルのときに、インバータ回路の発振を停止するようにしたことを特徴とする請求項５記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
一対の電圧の両方が予め定めた電圧より大きいときに、インバータ回路発振を停止するようにしたことを特徴とする請求項５または請求項６記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
保護回路に入力された変流器の２次巻線からの電流を上記保護回路の比較器の駆動電源にバイパスさせるダイオードを備えたことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
ダイオードと駆動電源の間に抵抗を挿入したことを特徴とする請求項８記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】
保護回路に、インバータ回路の発振を一定時間後に停止させる遅延手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、放電灯の寿命末期等で理由で放電灯が正常に点灯できない場合に、インバータ回路の保護回路を備えた放電灯点灯装置に関する。
技術背景
第１３図に、従来の放電灯点灯装置の回路図を示す。図において、１は商用電源を整流、平滑して得られる直流電源、２及び３は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子からなるインバータ回路、４はチョークコイル、５は放電灯、６は放電灯５と並列に接続されたコンデンサ、７は結合コンデンサ、８は上記インバータ回路のＭＯＳＦＥＴを起動及び交互にＯＮ，ＯＦＦする駆動回路、３１は電圧検出回路であり、コンデンサ１０，１１，ダイオード１２，１３及びコンデンサ１４で放電灯５と結合コンデンサ７の電圧の和のピークｔｏピークに対応する電圧をコンデンサ１４の両端に得る。９は電圧検出回路３１からの入力電圧を識別して、入力電圧が予め定めた値より大きい場合に、上記駆動回路８からインバータ回路への駆動を停止する保護回路である。
以下、この図１３に示した従来例の回路の動作について説明する。図において、直流電源１が投入されると、駆動回路８からＭＯＳＦＥＴ２及び３へ交互にＯＮ，ＯＦＦする駆動電流が供給されると、直流電源１から供給される電流は高周波電流に変換され、チョークコイル４、放電灯５、結合コンデンサ７の経路で放電灯５に高周波電流が供給されて、放電灯５は点灯する。
放電灯５のフィラメントには放電物質が塗布されており、上記放電物質は点灯によって時間の経過と共に消耗される。放電物質が消耗すると、放電灯５の放電を継続するために必要な電圧は上昇する。
また、放電灯５と結合コンデンサ７の電圧の和の電圧が、コンデンサ１０とコンデンサ１１の両端に印加されており、コンデンサ１１の両端には上記放電灯５と結合コンデンサ７の電圧の和の電圧の分圧電圧が得られる。
即ち、コンデンサ１１の両端には、放電灯５と結合コンデンサ７の電圧の和の電圧に対応する電圧が得られる。
また、コンデンサ１１で得られた分圧電圧はダイオード１２、１３及びコンデンサ１４によりピークｔｏピーク検出されるので、放電灯５のどちらのフィラメント極の放電物質が消耗して放電灯５の電圧が上昇した場合でもその電圧の変化に対応した電圧が検出できる。
コンデンサ１４の電圧は、保護回路９によって、予め定められた値より大きい場合にインバータ回路の駆動を停止するよう識別されるが、この際に、放電灯５が正常点灯の場合にコンデンサ１４に得られた電圧ではインバータ回路の駆動を継続し、放電灯５の何れかのフィラメントの放電物質が消耗した場合に得られる電圧では、インバータ回路の駆動を停止するよう保護回路９の識別レベルを設定しておけば、放電灯５のフィラメント物質の消耗等による寿命の影響によるインバータ回路への影響を防止することができる。
図１４は、従来の別の実施例を示す回路図である。図において図１３と同一または相当の部品は同一符号を付し説明を省略する。
図において、４はインバータ回路のＭＯＳＦＥＴを駆動する副巻線ａｂ、ｃｄを有するチョークコイル、１５は直流電源投入時、インバータ回路を付勢する起動回路、１６はＭＯＳＦＥＴ  ２に並列に接続された抵抗、１７及び１８はそれぞれＭＯＳＦＥＴ２及び３のゲートに接続された抵抗である。
図において、直流電源１が投入されると起動回路１５の作用によって、ＭＯＳＦＥＴ  ３がＯＮする。この時に、抵抗１６からチョークコイル４を介して、コンデンサ６及びコンデンサ７に充電された電荷はＯＮになったＭＯＳＦＥＴ  ３を介して放電する。この放電電流によってチョークコイル４の副巻線ａｂ及びｃｄに発生する電圧を、ＭＯＳＦＥＴ  ３がＯＮ、ＭＯＳＦＥＴ  ２がＯＦＦの極性で接続されているので、以降、インバータ回路は高周波で発振を継続し、放電灯５は点灯する。
放電灯５が点灯を継続し、フィラメントの放電物質が消耗すると、保護回路９の出力ｙが低出力なるのでインバータ回路の発振が停止し、インバータ回路への影響を防止するものである。
しかしながら、上記図１３及び図１４に示した従来の放電灯点灯装置では、放電灯５のフィラメントの放電物質の消耗を放電灯の電圧変化で捉えるため、放電灯の種類（管種）、放電灯の出力定格等が僅かに異なる放電灯に対しても、放電灯の電圧検出回路の回路定数を、別々に設定しなければならない問題点があった。
また、放電灯点灯装置を生産するに当たっては、それぞれの放電灯の種類に対応した種類の部品が必要な問題点があった。
また、放電灯５が低温等のため、正常点灯に移行できない状態でインバータ回路を継続して作動させ続けると、チョークコイル４、コンデンサ６及び結合コンデンサ７から成るＬＣ直列共振回路の共振の鋭さが大きいため、共振電流によって放電灯５のフィラメントの放電物質の消耗が加速されるだけなく、インバータ回路へも影響が生じる恐れがあった。
このため、コンデンサ１４の両端電圧で上記ＬＣ共振回路の共振の鋭さを検出し、放電灯５が未放電の状態で継続してインバータ回路を作動させるのを防止する必要があったが、その場合でも、放電灯の種類に対応して別々に回路設定をしなければならない問題点があった。
また、放電灯点灯装置を生産するに当たっては、それぞれの放電灯の種類に対応した種類の電圧検出回路の部品が必要となるという題点があった。
この発明は、従来点灯装置の上記のような問題点を解消するためになされたもので、この発明の第１の目的は、放電灯の種類や出力定格が異なる放電灯に対してもフィラメントの消耗状態を検出できる回路を提供し、インバータの保護をすると共に、検出回路を別々に設定しなければならない問題や生産に際して放電灯の種類に対応した種類の電圧検出回路の部品を必要としない放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
この発明の第２の目的は、放電灯の種類や出力定格が異なる放電灯に対しても未放電を継続した場合に、その状態を検出できる回路を提供し、インバータの保護をすると共に、検出回路を別々に設定しなければならない問題や生産に際して放電灯の種類に対応した種類の電圧検出回路の部品を必要としない放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
この発明の第３の目的は、保護回路の駆動電源の直流電源の投入時の電圧の立ち上がり速度を加速すると共に、比較器の入力にその駆動電源電圧を大幅に越えた電圧が印加されるのを防止する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。
この発明の第４の目的は、保護回路がノイズ等により一瞬誤動作した場合でも、インバータ回路を直ちに停止させないようにすることができ、信頼性が高い放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
発明の開示
この発明にかかる放電灯点灯装置は、直流電源と、この直流電源から供給される直流を高周波電流に変換するインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波電流により点灯する放電灯と、この放電灯の電流を制限するチョークコイルと、上記放電灯に直列に接続される結合コンデンサとを備えた放電灯点灯装置において、上記放電灯と上記結合コンデンサの接続点に入力側が接続され、出力側が上記直流電源の高電位側及び低電位側にそれぞれダイオードを介して接続され２次巻線を有する変流器と、この変流器の２次巻線に生じる電圧に基づいて、上記インバータ回路の発振を停止させる保護回路とを備える。
このことによって、放電灯のフィラメントの放電物質が消耗し、放電灯がいわゆる寿命になったことを識別してインバータ回路の発振を停止させてインバータを保護することができる。
また、放電灯の種類によらず、同一の検出回路部品である変流器により放電灯の異常を検出することができる。
また、変流器の１次巻線の一端を入力側、他端を出力側としたものである。
このことによって、インバータ回路の発振を停止させてインバータを保護することができる。また、放電灯の種類によらず、同一の検出回路部品である変流器により放電灯の異常を検出することができる。
また、変流器の１次巻線の１次巻き線に設けられた中間タップを入力側、上記１次巻き線の両端を出力側としたものである。
このことによって、インバータ回路の発振を停止させてインバータを保護することができる。また、放電灯の種類によらず、同一の検出回路部品である変流器により放電灯の異常を検出することができる。
また、変流器を一対設け、それぞれの１次巻線の一端を入力側、それぞれの他端を出力側としたものである。
このことによって、インバータ回路の発振を停止させてインバータを保護することができる。また、放電灯の種類によらず、同一の検出回路部品である変流器により放電灯の異常を検出することができる。
また、変流器の２次巻線に中間タップを設け、上記一対の２次巻線電圧から検出された一対の電圧に基づいて、インバータ回路の発振を停止するようにしたものである。
このことによって、インバータを保護することができる。また、放電灯の種類によらず、同一の検出回路部品である変流器により放電灯の異常を検出することができる。
また、一対の電圧の一方が高電圧レベル、他方が低電圧レベルのときに、インバータ回路の発振を停止するようにしたものである。
このことによって、インバータを保護することができる。また、放電灯の種類によらず、同一の検出回路部品である変流器により放電灯のフィラメントの消耗状態を検出することができる。
また、一対の電圧の両方が予め定めた電圧より大きいときに、インバータ回路発振を停止するようにしたものである。
このことによって、インバータを保護することができる。
また、放電灯の種類によらず、同一の検出回路部品である変流器により放電灯の未放電を検出することができる。
また、保護回路に入力された変流器の２次巻線からの電流を上記保護回路の比較器の駆動電源にバイパスさせるダイオードを備える。
このことによって、駆動電源の直流電源の投入時の電圧の立ち上がり速度を加速すると共に、比較器の入力にその駆動電源電圧を大幅に越えた電圧が印加されるのを防止することができる。
また、ダイオードと駆動電源の間に抵抗を挿入したものである。
このことによって、駆動電源の直流電源の投入時の電圧の立ち上がり速度を加速すると共に、比較器の入力にその駆動電源電圧を大幅に越えた電圧が印加されるのを防止することができる。
また、保護回路に、インバータ回路の発振を一定時間後に停止させる遅延手段を設けたものである。
このことによって、保護回路がノイズ等により一瞬誤動作した場合でも、インバータ回路を直ちに停止させないようにすることができ信頼性を高くすることができる。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である放電灯点灯装置の構成を示す回路図、図２は保護検出回路の構成を示す回路図、図３〜５は変流器及び保護回路の波形図である。
図において、１は商用電源を整流、平滑して得られる直流電源、２及び３は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子から成るインバータ回路、４はインバータ回路のＭＯＳＦＥＴを駆動する副巻線ａｂ、ｃｄを有するチョークコイル、５は放電灯、６は放電灯５と並列に接続されたコンデンサ、７は結合コンデンサ、１５は直流電源投入時、インバータ回路を付勢する起動回路、１６はＭＯＳＦＥＴ  ２に並列に接続された抵抗、１７及び１８はそれぞれＭＯＳＦＥＴ  ２及び３のゲートに接続された抵抗である。
１９及び２０は直流電源１に図示の極性で並列に接続されたダイオードの直列回路、２１は上記放電灯５と結合コンデンサ７の接続点と上記ダイオード１９及び２０の接続点の間に図示  ・  印の極性で接続され、その２次側に中間タップを含む３の出力線ｅ、ｆ、ｇを有する変流器（以降ＣＴと呼ぶ）である。
９は変流器（ＣＴ）２１の２次巻線の出力ｅ、ｆ、ｇを入力とし、ｙを出力とする保護検出回路である。
次に、保護回路９につき図２により説明する。図において、ｅ，ｆ，ｇはそれぞれ図１のｅ，ｆ，ｇに対応する保護検出回路９の入力端子、ｙは出力端子、１０１及び１０２は入力ｅ、ｆ間とｆ、ｇ間にそれぞれ接続された抵抗、１０５及び１０６はダイオード、１０３及び１０４はコンデンサであり、ダイオード１０５とコンデンサ１０３の直列回路は、抵抗１０１に並列に接続され、抵抗１０１に発生する電圧をピーク充電する。ダイオード１０６とコンデンサ１０４の直列回路は、抵抗１０２に並列に接続され、抵抗１０２に発生する電圧をピーク充電する。１０７及び１０８はコンデンサ１０３、１０４にそれぞれ並列に接続され、コンデンサ１０３及びコンデンサ１０４に充電された電圧を放電する放電抵抗である。
１０７及び１０８は抵抗で上記コンデンサ１０３及びコンデンサ１０４に充電された電圧の放電抵抗である。１１３はコンデンサであり、アノードがダイオード１０５とコンデンサ１０３の接続点に接続されたダイオード１０９のカソード及びアノードがダイオード１０６とコンデンサ１０４の接続点に接続されたダイオード１１０のカソードに一端が接続され、他端が入力端子ｆに接続されている。
１２０は比較器であり、非反転入力（＋記号で図示）はコンデンサ１１３に並列に接続された抵抗１２１及び抵抗１２２の接続点に接続される。
また、反転入力（−記号で図示）は、抵抗１２３を介してダイオード１０９及びダイオード１１０の接続点に接続されると共に、アノードが接続されたダイオード１１１およびダイオード１１２を介してそれぞれダイオード１０９及びダイオード１１０のアノードに接続される。ＶＣは比較器１２０の駆動電源である。
また、比較器１２０の出力は抵抗１２４を介して駆動電源ＶＣに接続される。
また、比較器１２０の出力からは抵抗１３０、ツエナーダイオード１３５を介してサイリスタ１３６のゲートに接続される。抵抗１３０とツエナーダイオード１３５の接続点からは、コンデンサ１３１及び抵抗１３２の並行回路を、ツエナーダイオード１３５とサイリスタ１３６のゲートの接続点からはコンデンサ１３３及び抵抗１３４の並列回路が保護検出回路９のｆ入力端子に接続される。
次に、図１〜図５により動作を説明する。図１において、直流電源１が投入されると起動回路１５の作用によって、ＭＯＳＦＥＴ  ３がＯＮする。この時に、抵抗１６からチョークコイル４を介して、コンデンサ６及びコンデンサ７に充電された電荷はＯＮになったＭＯＳＦＥＴ  ３を介して放電する。この放電電流によってチョークコイル４の副巻線ａｂ及びｃｄに発生する電圧を、ＭＯＳＦＥＴ  ３がＯＮ、ＭＯＳＦＥＴ  ２がＯＦＦの極性で接続されているので、以降、インバータ回路は高周波で発振を継続し、放電灯５は点灯する。
そして、変流器２１の１次巻線ｍｎからダイオード２０を介して直流電源１の高電位側に流れる電流と、ダイオード１９を介して低電位側に流れる電流に対応した２次巻線の出力ｅ，ｆ，ｇを保護回路９のｅ、ｆ、ｇ端子に入力する。
ここで、放電灯５の点灯状態によりＣＴ２１の１次巻線ｍｎに流れる電流につき図３〜図５により説明する。図３は放電灯が正常点灯している場合、図４は放電灯のフィラメントの一方の放電物質が消耗した場合、図５は放電灯のフィラメントの他方の放電物質が消耗した場合のＣｔ２１及び保護検出回路の波形図を示す。
放電灯５が正常点灯時にＣＴ２１の１次巻線ｍ，ｎに流れる電流を図３（ａ）になるようにチョークコイル４、コンデンサ６、結合コンデンサ７の値を設定すれば、放電灯５のフィラメントの一方の放電物質が消耗した場合は図４（ａ）のように、他方のフィラメントの放電物質が消耗した場合は図５（ａ）の電流が流れる。
その理由は、例えば放電灯５のチョークコイル４側に接続されたフィラメントの放電物質が消耗したとすると、そこからの電子放出が減少するため放電灯５の正負の放電電流に差が生じ、結合コンデンサ７の電位は上昇し、ＣＴ２１の１次巻線ｍｎを流れる電流は専らダイオード２０を介してのみ直流電源１の正極側に流れることになり、図４（ａ）の電流波形になる。
逆に、放電灯５の結合コンデンサ７側に接続されたフィラメントの放電物質が消耗したとすると、同様の理由により結合コンデンサ７の電位が下がり、ＣＴ２１の１次巻線ｍｎを流れる電流波形は図５（ａ）のようになる。
図２に示す保護回路９の入力端子ｆとダイオード１０５及びダイオード１０６のカソード以降との間に接続するインピーダンスを抵抗１０１及び抵抗１０２の抵抗値に比べ充分に大きく設定すれば、ＣＴ２１の２次巻線に流れる電流はほぼ抵抗１０１及び抵抗１０２を流れるとみなすことができるので、抵抗１０１および抵抗１０２には変流器の原理により、ＣＴ２１の１次巻線ｍｎを流れる電流に対応した電圧が得られる。従って、コンデンサ１０３，１０４の電圧もＣＴ２１の１次巻線ｍｎを流れる電流に対応した電圧が得られる。
また、ＣＴ２１の２次巻線の巻数を中間タップに対して同数にすれば、抵抗１０１及び抵抗１０２の電圧は概略同一の値が得られる。
図の構成において、放電灯５が正常点灯している場合にコンデンサ１１３に得られた電圧は、抵抗１２１及び抵抗１２２で分圧されて比較器１２０の非反転入力に入力されるが、反転入力には抵抗１２３を介してコンデンサ１１３の電圧がそのまま入力され、反転入力の電圧が高く、非反転入力が低いので、比較器１２０の出力は低出力となる。なお、コンデンサ１０３，１０４の電圧は図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように同じであり、ダイオード１１１，１１２のカソードの電圧はアノードの電圧（コンデンサ１１３のい電圧）より高いので、反転入力からダイオード１１１，１１２を介してコンデンサ１０３，１０４に電流が流れずに、反転入力には抵抗１２３を介してコンデンサ１１３の電圧がそのまま入力される。
そして、比較器１２０の出力が低出力なので、抵抗１３０、ツエナーダイオード１３５を介してサイリスタ１３６のゲートに電流が流れず、サイリスタ１３６はＯＦＦとなる。従って、ＭＯＳＦＥＴ３のゲート電圧も変わらずインバータ回路はＯＦＦとならない。
また、図１の放電灯５のフィラメントの内、どちらか一方の放電物質が消耗するとコンデンサ１０３及びコンデンサ１０４の電圧は、図４（Ｂ）、（Ｃ）及び図５（Ｂ）、（Ｃ）に示すように一方の電圧が他方の電圧より低くなる。このような場合に比較器１２０の非反転入力となる抵抗１２１と抵抗１２２の値を適当に定めると、非反転入力の電圧を反転入力の電圧より高くすることができ比較器１２０の出力は高出力となる。
比較器１２０の出力が高出力になれば、サイリスタ１３６のゲートには駆動電源ＶＣから抵抗１２４、抵抗１３０及びツェナーダイオード１３５を介して電流が流れるため、サイリスタ１３６はＯＮ状態になる。
サイリスタ１３６がＯＮになれば、図１におけるＭＯＳＦＥＴ  ３のゲート電流が、サイリスタ１３６を介してバイパスされるため、インバータ回路はＯＦＦになる。また、インバータ回路がＯＦＦするまでの時間は、抵抗１２４、抵抗１３０、抵抗１３２、及びコンデンサ１３１などの定数で設定できる。さらに、抵抗１３３，コンデンサ１３４で時間を細かく調整している。
また、サイリスタ１３６は、起動回路１５を介して電流が流れ続けるため、ＯＮ状態を保持し続け、この状態は直流電源１をＯＦＦするまで継続される。
以上のように、放電灯５のフィラメントの内どちらか一方の放電物質が消耗すると、インバータ回路の発振を停止させることができ、インバータ回路の保護をすることができる。
また、放電灯５の種類や出力定格が異なる放電灯に対しても同一の検出回路部品である変流器２１でフィラメントの消耗状態を検出することができる。
なお、放電物質の消耗状態の継続時間、即ち、インバータ回路がＯＦＦするまでの時間は、遅延手段である抵抗１２４、抵抗１３０、抵抗１３２、及びコンデンサ１３１などの定数で設定できる。
実施の形態２．
図６は実施の形態２である放電灯点灯装置の保護回路の構成を示す回路図、図７は変流器及び保護回路の波形図である。実施の形態１の保護回路は、放電灯のフィラメントの放電灯物質が消耗した場合について示したが、本実施の形態は放電灯が未放電の場合を示す。
放電灯点灯装置は実施の形態１の図１と同じであり、図６において、実施の形態１の図２と同等または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。
図において、１４０は比較器、１４５は駆動電源ＶＣに接続された抵抗、１４１はコンデンサ１１３と比較器１４０の反転入力間に接続された抵抗、１４３はコンデンサ１１３と比較器１４０の非反転入力間に接続された抵抗、比較器１４０の反転入力及び非反転入力からはそれぞれツエナーダイオード１４２及び抵抗１４４を介して、中間タップ入力ｆに接続される。
ここで、放電灯５が未放電の場合にＣＴ２１の１次巻線ｍｎに流れる電流につき図６により説明すると、放電灯５が未放電の場合はチョークコイル４、コンデンサ６、結合コンデンサ７で構成されるＬＣ共振回路の共振の鋭さが大きいため、結合コンデンサ７の発振波形の電圧振幅も大きくなり、ＣＴ２１の巻線ｍｎを流れる電流値は図７（ａ）に示すような、正常点灯時の電流値に比べ数倍の大きさの電流値となる。
図６のツエナーダイオード１４２のツエナー電圧値を、図３（ｂ）、（ｃ）に示すコンデンサ１０３及びコンデンサ１０４の何れの電圧よりも大きく、また、図４（ｂ）、（ｃ）及び図５（ｂ）、（ｃ）に示す最大値よりも大きく、また、図７（ｂ）、（ｃ）に示す最大値よりも小さく設定する。
次に、主に保護回路９の動作を図１，図６、図７により説明する。図７において、放電灯５の正常点灯及び何れかの極のフィラメントの放電物質が消耗した状態では、コンデンサ１１３に得られる電圧はツエナーダイオード１４２の電圧を越えることがなくそのまま比較器１４０の反転入力に印加される。一方、非反転入力にはコンデンサ１１３の電圧を抵抗１４３及び抵抗１４４で分圧した値が印加され、反転入力が高く、非反転入力が低くなるので比較器１４０の出力は低出力になる。
そして、比較器１２０の出力が低出力なので、抵抗１３０、ツエナーダイオード１３５を介してサイリスタ１３６のゲートに電流が流れず、サイリスタ１３６はＯＦＦとなる。従って、ＭＯＳＦＥＴ３のゲート電圧も変わらずインバータ回路はＯＦＦとならない。
一方、放電灯５が未放電の場合は、変流器２１の２次巻線に生じる一対の電圧が正負対照で絶対値が大きく、コンデンサ１０３，１０４の電圧が大きくなり、コンデンサ１１３にはツエナーダイオード１４２の電圧を越える電圧が発生し、比較器１４０の反転入力にはツエナーダイオード１４２の電圧で制限された入力が印加される。
なお、放電灯５が未放電のときに変流器２１の２次巻線に生じる一対の電圧とコンデンサ１０３，１０４とコンデンサ１１３等の関係からツエナーダイオード１４２の電圧を予め設定しておく。また、比較器１４０の非反転入力の電圧がツエナーダイオード１４２の電圧より大きくなるよう抵抗１４３および抵抗１４４を定めてあるので、非反転入力が高く、反転入力が低くなり、比較器１４０の出力は高出力になる。
比較器１２０の出力が高出力になれば、サイリスタ１３６のゲートには、駆動電源ＶＣから抵抗１４５、抵抗１３０及びツエナーダイオード１３５を介して電流が流れるため、サイリスタ１３６はＯＮ状態になる。サイリスタ１３６がＯＮになれば、図１におけるＭＯＳＦＥＴ  ３のゲート電流が、サイリスタ１３６を介してバイパスされるため、インバータ回路はＯＦＦになる。
また、インバータ回路がＯＦＦするまでの時間は、抵抗１４５、抵抗１３０、抵抗１３２、及びコンデンサ１３１などの定数で設定できる。
また、サイリスタ１３６は、起動回路１５を介して電流が流れ続けるため、ＯＮ状態を保持し続け、この状態は直流電源１をＯＦＦするまで継続される。
以上のように、放電灯５が未放電のまま継続すれば、インバータ回路の発振を停止させることができ、インバータ回路を保護することができる。
また、放電灯５の種類や出力定格が異なる放電灯に対しても同一の検出回路部品である変流器２１で放電灯５の未放電を検出することができる。
なお、未放電の継続時間、即ち、インバータ回路がＯＦＦするまでの時間は、抵抗１４５、抵抗１３０、抵抗１３２、及びコンデンサ１３１などの定数で設定できる。
この時間を適当に選定することにより、比較器１４０が外乱ノイズ等により一瞬誤動作した場合でも、インバータ回路を直ちに停止させないようにすることができ信頼性を高くすることができる。
実施の形態３．
図８は実施の形態３である放電灯点灯装置の保護回路の構成を示す回路図である。実施の形態１の保護回路は、放電灯のフィラメントの放電灯物質が消耗した場合、本実施の形態２は放電灯が未放電の場合を示したが、本実施の形態は、放電灯のフィラメントの放電灯物質が消耗した場合と未放電の場合の両方について保護を行うようにしたものである。
図より明らかなように、本実施例の構成は実施の形態１の図２及び実施の形態２の図６の構成を合成したものである。即ち、図８において、比較器１２０で、放電灯５のフィラメントの放電物質の消耗検出を、また、比較器１４０で放電灯５の未放電状態の継続を検出し、それぞれの比較器の出力をダイオード１５０及びダイオード１５１でワイヤードＯＲ接続した後抵抗１３０に接続してなる構成としたものである。図において、放電灯点灯装置は実施の形態１の図１と同じであり、図８において、図２と図６と同等または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。なお、比較器１４０の駆動電源は省略してある。
また、この構成における動作は、実施の形態１，２の動作の両方を行うもので、説明を省略する。
図の構成から明らかなように、本実施例によれば、放電灯５のフィラメントの放電物質の消耗状態と未放電の継続状態の両方の状態を検出し、インバータ回路の発振を停止させることができ、インバータ回路を保護することができる。
実施の形態４．
図９は実施の形態４である放電灯点灯装置の保護回路の構成を示す回路図である。本実施の形態は実施の形態３の構成において、変流器２１の２次側巻線から入力された電圧を比較器の駆動電源にバイパスするようにしたものである。図において、図８と同等または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。
１６０はコンデンサ１１３の高電位側にアノードを、比較器１２０，１４０の駆動電源ＶＣにカソードを接続したダイオードである。
この構成における全体の動作は、実施の形態４と同じであり説明を省略し、ダイオード１６０に関する動作につき次に説明する。
放電灯５の未放電継続時などにコンデンサ１１３に発生する電圧が、比較器の駆動電源ＶＣより大きくなった場合に駆動電源ＶＣに上記ダイオード１６０を介してバイパスし、直流電源１の投入時における駆動電源ＶＣのの電圧の立ち上がり速度を加速すると共に、比較器１２０，１４０の入力にその駆動電源の電圧を大幅に越える電圧が印加されるのを防止する。
以上のように、直流電源１の投入時に、比較器１２０，１４０の駆動電源ＶＣのの電圧の立ち上がり速度を加速すると共に、駆動電源の電圧を大幅に越える電圧が印加されるのを防止することができる。
実施の形態５．
図１０は実施の形態４である放電灯点灯装置の保護回路の構成を示す回路図である。本実施の形態は実施の形態４の構成において、変流器２１の２次側巻線から入力された電圧を比較器の駆動電源にバイパスするダイオードの定格電流値を小さくするようにしたものである。図において、図９と同等または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。１６１はダイオード１６０と直列に接続された抵抗である。
この構成における全体の動作は、実施の形態４と同じであり説明を省略し、ダイオード１６０と抵抗１６１に関する動作につき次に説明する。
放電灯５の未放電継続時などにコンデンサ１１３に発生する電圧が、比較器の駆動電源ＶＣより大きくなった場合に駆動電源ＶＣに上記ダイオード１６０及び抵抗１６１を介してバイパスし、直流電源１の投入時における駆動電源ＶＣのの電圧の立ち上がり速度を加速すると共に、比較器の入力にその駆動電源電圧を大幅に越える電圧が印加されるのを防止する。そして、抵抗１６１の作用によって、コンデンサ１１３から駆動電源ＶＣに流れる電流値を抑える。
以上のように、抵抗１６１の作用によって、コンデンサ１１３から駆動電源ＶＣに流れる電流値を抑えることができるので、ダイオード１６０の電流定格を小さく選定することができる。
実施の形態６．
図１１は実施の形態６である放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
図において、実施の形態１の図１と同等または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。２５は１次巻線にも中間タップを設け、その１次巻線をダイオード１９及びダイオード２０に直列に接続変流器である。
この他の構成は、実施の形態１と同じであり、動作も実施の形態１と同じであり説明を省略する。
この構成において、実施の形態１と同じ効果を得ることができる。
実施の形態７．
図１２は実施の形態６である放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
図において、実施の形態１の図１と同等または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。２１ａ及び２１ｂはそれぞれダイオード１９及びダイオード２０と直列に接続し、それに対応する２次巻線を備えた変流器である。
この他の構成は、実施の形態１と同じであり、動作も実施の形態１と同じであり説明を省略する。
この構成において、実施の形態１と同じ効果を得ることができる。
なお、実施の形態１〜７については、自励式インバータ回路について示したが、他励式インバータ回路でもよい。
また、実施の形態６，７の保護回路９は実施の形態２〜５に示した保護回路を用いてもよく、実施の形態２〜５と同じ効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の回路図、第２図は、この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の保護回路の回路図、第３図は、この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の放電灯が正常点灯している場合の変流器及び保護検出回路の波形図、第４図は、この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の放電灯のフィラメントの一方の放電物質が消耗した場合の変流器及び保護検出回路の波形図、第５図は、この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の放電灯のフィラメントの他方の放電物質が消耗した場合の変流器及び保護検出回路の波形図、第６図は、この発明の実施の形態２を示す放電灯点灯装置の保護回路の回路図、第７図は、この発明の実施の形態２を示す放電灯点灯装置の放電灯が未放電の場合の変流器及び保護検出回路の波形図、第８図は、この発明の実施の形態３を示す放電灯点灯装置の保護回路の回路図、第９図は、この発明の実施の形態４を示す放電灯点灯装置の保護回路の回路図、第図１０は、この発明の実施の形態５を示す放電灯点灯装置の保護回路の回路図、第１１図は、この発明の実施の形態６を示す放電灯点灯装置の回路図、第１２図は、この発明の実施の形態７を示す放電灯点灯装置の回路図、第１３図は、従来の放電灯点灯装置の構成を示す回路図、第１４図は、従来の放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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