JP2000215991A - 放電ランプの矩形波点灯装置及び矩形波点灯方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フルブリッジインバータのスイッチング素子
に、耐圧の低い素子を使用可能として、効率が高く、小
型の矩形波点灯装置を提供する。 【解決手段】 点灯直後の始動期間は、直流点灯のため
にフルブリッジインバータの一組のスイッチング素子を
導通状態に固定し、他組を遮断状態に固定すると共にラ
ンプ始動回路系から開放する。始動期間経過後に開放さ
れていたスイッチング素子を接続し、フルブリッジ駆動
回路をリセット解除して矩形波点灯に移行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はメタルハライドラン
プ等の放電ランプの矩形波点灯装置及び矩形波点灯方法
に関し、フルブリッジインバータの熱損失を大幅に低減
して小型で高効率の点灯装置を提供するとともに、ラン
プの点灯性能の改善にも関するものである。

【０００２】

【従来の技術】交流点灯によるメタルハライドランプ等
の放電ランプの点灯装置としては音響共鳴現象を防止す
るために、通常低周波の矩形波を採用している。図４は
このような放電ランプを点灯させる従来の矩形波点灯装
置を示す回路図である。

【０００３】ここで点灯装置の基本構成は限流あるいは
定電力制御機能をもつダウンコンバータ(2)のチョッパ
出力をフルブリッジインバータ(3)により矩形波電流に
変換し放電ランプを安定点灯させるものである。

【０００４】この種のランプの点灯は、まずイグナイタ
ー(4)により高電圧パルスを供給してバルブの電極間を
ブレークダウンし放電開始する。ブレークダウンに続い
てグロー放電段階を経由しアーク放電へと移行する。放
電維持のために必要な放電維持電圧が直流電源(1)から
供給される(通常200〜400V)。

【０００５】直流電源(1)はダウンコンバータ(2)に供給
される。ダウンコンバータは一種のDC−DCコンバータで
あり、ランプ始動時の高い放電維持電圧から低いアーク
放電電圧に移行制御させるため、降圧形のチョッパ方式
が典型的に使用される。

【０００６】この回路はランプ安定点灯後に一定の電力
を供給できるようにするため、出力電圧と出力電流をそ
れぞれ電圧検出回路(7)，電流検出回路(6)で検出し、演
算回路(8)で演算を行ってパルス幅変調回路(9)を介して
ダウンコンバータにフイードバックし、スイッチング素
子Qd(11)によりダウンコンバータ(2)のパルス幅を制御
するように動作させている。この出力電圧はランプ電圧
を直流で表した電位に相当する。

【０００７】ダウンコンバータの直流出力を負荷側のス
イッチング素子Q1(23)，Q2(24)，Q3(25)，Q4(26)のフル
ブリッジインバータを設けて、フルブリッジ駆動回路(1
0)を介したパルス発生回路(21)からの駆動信号により、
スイッチング素子Q2，Q3とQ1，Q4をそれぞれ交互に導
通、遮断を繰り返してランプを矩形波の交流点灯させ
る。矩形波の周波数は、音響共鳴現象を防止するため、
通常50〜500Ｈzが採用される。

【０００８】放電ランプの矩形波点灯装置は通常の点灯
状態では一定の周波数で矩形波点灯させるが、ランプ始
動直後の数秒間(Ｔｓと呼ぶことにし、典型的には0．5
〜3秒)は始動ミスを最小化するために矩形波を解除して
直流点灯を行うことが一般的である。

【０００９】たとえばフルブリッジインバータのスイッ
チング素子Q2(24)，Q3(25)を導通、Q1(23)，Q4(26)を遮
断状態で保持させる。そのため、ランプ始動時アーク放
電に移行するまでの期間は、放電維持電圧の高い電位が
遮断状態にあるスイッチング素子Q1(23)、Q4(26)のドレ
イン・ソース間に印加されることとなる。

【００１０】ところで、近年ではフルブリッジインバー
タに駆動電力が小さくてすむパワーMOSFETが一般的に使
用される。パワーMOSFETのドレイン・ソース電圧Ｖ_DSS
の定格は、放電ランプ始動時に印加される電圧200〜400
Vを考慮し、400V以上の高耐圧のものが適用される。

【００１１】しかしながら高耐圧のパワーMOSFETのオン
抵抗は高くなるため、フルブリッジインバータの熱損失
は大きく、空冷のため大きなヒートシンクが必要であ
り、点灯装置の大型化の一因となっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、フル
ブリッジインバータのオン抵抗による熱損失を大幅に低
減し、小型で高効率の点灯装置を提供するとともに、ラ
ンプの点灯性能を改善することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明はランプの安定点
灯時には出力電圧が低く(例えば50〜100V)なりパワーMO
SFETのドレイン・ソース間にかかる電圧も均しく低い電
圧になることに着目し、ランプ始動時に特有の高い電圧
がドレイン・ソース間にかからないように回路を構成
し、ドレイン・ソース電圧Ｖ_DSSの定格が２００V程度と
低いパワーMOSFETを使用可能とする。具体的な構成は以
下の通りである。

【００１４】本発明の請求項１の放電ランプの矩形波点
灯装置は、直流電源(1)と、放電ランプ(5)の電力制御を
行うダウンコンバータ(2)と、ダウンコンバータ(2)の出
力を平滑する平滑用コンデンサ(14)と、ダウンコンバー
タ(2)の出力を矩形波電流に変換するフルブリッジイン
バータ(3)と、フルブリッジインバータ(3)のスイッチン
グ素子を駆動させるフルブリッジ駆動回路(10)と、フル
ブリッジ駆動回路(10)にパルス信号を送るパルス発生回
路(21)を備えた放電ランプの矩形波点灯装置であって、
フルブリッジインバータ(3)は第１のスイッチ手段(16)
を含む第１及び第３のスイッチング素子(23)，(25)から
成る直列回路と第２のスイッチ手段(17)を含む第２及び
第４のスイッチング素子(24)，(26)から成る直列回路で
構成されており、第１及び第３のスイッチング素子の接
続点と第２及び第４のスイッチング素子の接続点との間
にはイグナイタ(4)を介して放電ランプ(5)が接続されて
おり、第１及び第４のスイッチング素子と第２及び第３
のスイッチング素子はフルブリッジ駆動回路(10)により
交互に導通、遮断するよう駆動され、ランプ始動直後の
所定の始動期間はフルブリッジ駆動回路をリセット解除
して第２及び第３のスイッチング素子を導通状態、第１
及び第４のスイッチング素子を遮断状態に固定するタイ
マー手段(20)を備え、前記始動期間は第１及び第２のス
イッチ手段(16)，(17)が遮断状態となることにより第１
及び第４のスイッチング素子(23)，(26)がランプ始動回
路系から開放されることを特徴とする。

【００１５】本発明にかかる放電ランプの矩形波点灯装
置も、従来の点灯装置と同様に通常の点灯状態では一定
の周波数で矩形波点灯させるが、ランプ始動直後の始動
期間Ｔｓにおいて、始動ミスを最小化するために矩形波
を解除し直流点灯を行う。

【００１６】例えば、フルブリッジインバータのスイッ
チング素子Q2，Q3を導通、スイッチング素子Q1，Q4を遮
断状態で保持させる。ランプ始動時アーク放電に移行す
るまでの期間は従来技術の場合は、放電維持電圧の高い
電位が遮断状態にあるQ1，Q4のドレイン・ソース間に印
加されるが、本発明においては始動期間Ｔｓ中はスイッ
チング素子Q1，Q4をスイッチ手段により、フルブリッジ
回路から開放するので、高い電圧はかからない。

【００１７】始動期間Ｔｓ期間後は、再びスイッチング
素子Q1，Q4をフルブリッジ回路に接続するとともに直流
点灯から正規の矩形波点灯に移行する。始動期間Ｔｓ
期間内にアーク放電に移行し正常にランプが点灯すれ
ば、Q1〜Q4の全素子にかかる電圧は200V以下の低い電圧
になっている。

【００１８】したがって、フルブリッジインバータの４
個のスイッチング素子たるパワーMOSFETのドレイン・ソ
ース電圧は定格の低いもの(例えば200Vタイプ)を使用す
ることができる。

【００１９】これによりオン抵抗の低いパワーMOSFETを
使用できるので、フルブリッジインバータの損失を最小
化することができる。又、発熱が小さいのでヒートシン
クを小型化して小型の点灯装置とすることができる。

【００２０】タイマー手段(20)としては適当なタイミン
グを作ることのできるものであればタイマー以外のもの
を用いても良く、例えばマイコン、ロジック等のコント
ロール回路を用いることもできる。

【００２１】請求項２記載の放電ランプの矩形波点灯装
置は、請求項１の装置において、始動期間の設定と、第
１及び第２のスイッチ手段(16)，(17)の開閉の制御は同
一のタイマー手段(20)を兼用して行われることを特徴と
する。

【００２２】この場合、始動期間を設けるために設けら
れているタイマー手段(20)を、スイッチ手段(16)，(17)
の制御にも利用できるため、部品点数を抑えて単純な回
路とすることができる。

【００２３】請求項３の放電ランプの矩形波点灯装置
は、請求項1又は請求項２の装置において、始動期間が
終了した後、更に所定の遅延時間経過後にフルブリッジ
駆動回路をリセット解除するための遅延手段(22)を備え
たことを特徴とする。

【００２４】これによれば、スイッチ手段が導通する瞬
間にフルブリッジの動作が開始して、フルブリッジ出力
が遮断し、ランプが消灯してしまうことを有効に防止す
ることができる。

【００２５】請求項４の放電ランプの矩形波点灯装置
は、請求項1，請求項２又は請求項３の装置において、
平滑用コンデンサ(14)は第１又は第２のスイッチ手段を
介して援続されており、始動期間はダウンコンバータ
(2)から開放されるようにしたことを特徴とする。

【００２６】これによればスイッチ手段を増やすことな
く、ランプの始動期間Ｔｓ中に平滑用コンデンサ(14)が
ダウンコンバータ出力に接続されない状態にすることが
できる。

【００２７】請求項５の放電ランプの矩形波点灯装置
は、請求項１，請求項２，請求項３又は請求項４の装置
において、始動期間内にランプが点灯しない場合にはフ
ルブリッジインバータへの信号を停止する不点灯検出手
段(27)を備えたことを特徴とする。

【００２８】請求項６の放電ランプの矩形波点灯装置
は、請求項５の装置において不点灯検出手段(27)による
出力がパルス幅変調回路(9)のスイッチングを停止させ
ることを特徴とする。

【００２９】これらによれば、始動期間内にランプが点
灯しないことがあれば、これを検出して、パルス幅変調
回路(9)をシャツトダウンし、ダウンコンバータ(2)のス
イッチングを停止させることができる。

【００３０】請求項７の放電ランプの矩形波点灯方法
は、直流電源(1)と、交互に導通，遮断するよう駆動さ
れる２組のスイッチング素子を備えたフルブリッジイン
バータ(3)により矩形波電流で放電ランプを点灯させる
放電ランプの矩形波点灯方法であって、放電ランプ点灯
直後の所定の始動期間は、直流点灯のためにフルブリッ
ジインバータ(3)の一方の組のスイッチング素子を導通
状態に固定し、他方の組のスイッチング素子を遮断状態
に固定すると共にランプ始動回路系から開放し、始動期
間経過後に遮断状態に固定されていた組のスイッチング
素子をランプ始動回路系に接続し、フルブリッジ駆動回
路をリセット解除して矩形波点灯に移行することを特徴
とする。

【００３１】請求項８の放電ランプの矩形波点灯方法
は、請求項７の方法において、始動期間経過後に遮断状
態に固定されていた組のスイッチング素子をランプ始動
回路系に接続し、その後所定の遅延時間経過後にフルブ
リッジ駆動回路をリセット解除することを特徴とする。

【００３２】本発明にかかる放電ランプの矩形波点灯方
法は、通常の点灯状態では一定の周波数で矩形波点灯さ
せ、ランプ始動直後の始動期間Ｔｓにおいて、始動ミス
を最小化するために矩形波を解除し直流点灯を行う。

【００３３】始動期間Ｔｓ中は遮断されている組のスイ
ッチング素子Q1，Q4をスイッチ手段により、フルブリッ
ジ回路から開放するので、高い電圧はかからない。従っ
て、フルブリッジインバータのスイッチング素子たるパ
ワーMOSFETのドレイン・ソース電圧は定格の低いものを
使用することができ、オン抵抗の低いパワーMOSFETを使
用できるので、損失を小さくすることができる。

【００３４】又、遅延時間経過後にフルブリッジ駆動回
路をリセット解除するようにすると、スイッチ手段が導
通する瞬間にフルブリッジの動作が開始して、フルブリ
ッジ出力が遮断し、ランプが消灯してしまうことを有効
に防止することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を好適な実施例を用
いて説明する。

【００３６】［実施例1］以下図面を参照して本発明の
実施例について説明する。図１は本発明にかかる放電ラ
ンプの矩形波点灯装置の一実施例を示す回路図である。

【００３７】放電ランプ(5)としては、一例として150
W、75Vの交流点灯メタルハライドランプを用いた。

【００３８】直流電源(1)はランプがブレークダウンす
る前に必要な放電碓持電圧より高い出力開放電圧(OCV)
が必要であり、通常200〜400Vが適用される。

【００３９】直流電源(1)はダウンコンバータ(2)に供給
される。ダウンコンバータ(2)はスイッチング素子(1
1)、ダイオード(12)、チョークコイル(13)で構成し、典
型的なスイッチング電源の降圧式チョッパー回路を形成
している。チョークコイルはたとえば一例として0.39mH
である。ダウンコンバータの出力には出力電圧を検出す
る電圧検出回路(7)と出力電流を検出する電流検出回路
(6)があり、検出されたそれぞれ電圧と電流は演算回路
(8)に入力されパルス幅変調回路(9)を介して、スイッチ
ング素子(11)にフイードバックされる。

【００４０】ダウンコンバータ(2)は高周波(数十KHz〜
数百KHz)でスイッチングしており、ランプ安定点灯後に
一定の電力を供給できるようにするため、検出した出力
電圧と出力電流を演算しパルス幅変調回路(9)によって
ダウンコンバータ(2)のパルス幅を制御するように動作
させている。電圧検出回路(7)は簡単には抵抗R2(28)、R
3(29)により分圧して出力する。電流検出回路(6)につい
ては一般的にはたとえば1Ω以下の低抵抗Rlを使用す
る。

【００４１】ダウンコンバータのチョークコイル(13)の
出力端(正極側)と基準電位間には平滑用コンデンサ(14)
が接続される。これはダウンコンバータ(2)が高周波(数
十KHz〜数百KHz)でスイッチングしているために発生す
るリップル成分を抑圧し、ランプの音響共鳴によるアー
ク不安定のリスクを低減するためのものである。典型的
にはリップル含有率を5％以下にし、0.1μF〜10μFが一
般的に使用される。

【００４２】ダウンコンバータの直流出力(電位はラン
プ電圧と等価になっている。)はスイッチング素子Q1(2
3)，Q2(24)，Q3(25)，Q4(26)からなるフルブリッジイン
バータ(3)に供給される。ダウンコンバータのチョーク
コイルの出力端(正極側)は第１にはスイッチ手段(16)の
ＳＷlを介してQ1のドレイン及び第２にはQ2のドレイン
に接続される。

【００４３】ダウンコンバータの基準電位側は電流検出
回路を介しQ3，Q4のソースに接続続される。チョークコ
イルの出力端と基準電位間にはひとつにはQ1のソースと
Q3のドレインを接続してSWl−Q1−Q3の回路を、もうひ
とつにはQ2のソースとQ4のドレインをSW2を介して接続
し、Q2−SW2−Q4の回路を形成する。

【００４４】フルブリッジインバータ(3)の出力、即ちQ
1，Q2のソース相互間にはイグナイタを介して放電ラン
フ(5)が接続される。Q1〜Q4の各ゲー卜にはパルス発生
回路(21)からの信号がフルブリッジ駆動回路(10)を介し
て供給される。フルブリッジ駆動回路は反転ドライバー
(35)，(36)と非反転ドライバー(37)，(38)がそれぞれQ
3，Q2，Q1，Q4のゲートに接続される。

【００４５】これにより、ランプ安定点灯時にはQ2，Q3
とQ1，Q4をそれぞれ交互に導通、遮断を繰り返してラン
プを矩形波の交流点灯させる。パルス発生回路の周波数
としては通常50〜500Hzが採用される。

【００４６】フルブリッジインバータ(3)の出力とイグ
ナイタ(4)の入力間にはバイパスコンデンサ(15)が挿入
される。これはイグナイタの高圧がランプを経由してリ
ターンする成分を抑圧するコンデンサとしての働きを担
っており、スイッチング素子がダメージを受けて破壊す
るのを防ぐ。

【００４７】放電ランプ(5)を点灯するには、まずイグ
ナイタ(4)により高電圧パルスを供給してバルブの電極
間をプレークダウンし放電開始する。ブレークダウンに
必要な高圧パルスは通常、数KV〜30kVの単一パルス方式
である。ランプのプレークダウンに続いてランプはグロ
ー放電段階(グロー電圧はほぼ一定で通常200Vぐらいで
ある。)にはいり、アーク放電へと移行する。

【００４８】本発明にかかる放電ランプの矩形波点灯装
置は通常の点灯状態では一定の周波数であるがランプ始
動直後の数秒間(Ｔｓ、典型的には0．5〜3秒)始動ミス
を最小化するために矩形波を解除し直流点灯を行う。こ
の始動期間はタイマー手段(20)により発生する。

【００４９】本発明はこのタイマー手段(20)を有効に利
用し、別の目的であるフルブリッジインバータ(20)の熱
損失の低減を図るものである。この日的のためタイマー
手段の出力は第１には、リレー等によるスイッチ手段(1
6)，(17)に供給し始動期間Ｔｓ中にSWl，SW2を遮断す
る。

【００５０】第２には遅延回路(22)を介してパルス発生
回路(21)に供給し、始動期間Ｔｓに遅延時間(Tdと呼ぶ
ことにし、例えば約100msとする。)を加算した期間はパ
ルス発生回路の発振を停止し、Lowレべルに保持する。
これにより、(Ｔｓ＋Ｔd)の期間はスイッチング素子Q
2，Q3を導通状態に、スイッチング素子Q1，Q4を遮断状
態で保持させる。これにより、Q1〜Q4の全てのパワーMO
SFETにはランプ始動時にも高い電圧は印加されない。

【００５１】Ｔｓ期間後はSWl(16)、SW2(17)が導通し、
スイッチング素子Q1，Q4をフルブリッジ回路に接続する
とともに遅延時間Ｔd経過後はパルス発生回路(21)が再
び動作し、正規の矩形波点灯に移行する。ここに遅延回
路(22)の役目はSWl(16)，SW2(17)が導通する瞬間にフル
ブリッジの動作が開始して、フルブリッジ出力が遮断状
態になってランプ消灯になることを防止するためであ
る。

【００５２】タイマー手段の出力は第３として、不点灯
検出回路(27)に入力される。これは、Ｔｓの期間内に放
電ランプ(5)がアーク放電に至らず、点灯を失敗した場
合にパルス幅変調回路(9)をシャツトダウンしダウンコ
ンバータ(2)のスイッチングを停止させるものである。

【００５３】これにより、ランプ不点灯時は始動期間Ｔ
ｓ経過後にQ1〜Q4のドレイン・ソース間に直流電源の高
い電圧が印加されることを防止する。

【００５４】図２は本発明の始動時のタイミングを示
す。ここで(a)はタイマー手段の出力であり、始動期間
Ｔｓ中はLowレベルとなる。(b)は遅延回路出力であり、
タイマー手段の出力を遅延時間Tdだけ遅らせている。
(c)は不点灯検出回路出力であり、ランプがＴｓ期間内
に正常に点灯すればLowレベル、不点灯の場合はＴｓ期
間後Highレベルになる。

【００５５】不点灯検出回路(27)について150Wでランプ
電圧範囲が50〜100Vのランプを例にとり説明する。この
ようなランプの場合例えば不点灯の判定レベルを120Vに
設定する。ダウンコンバータ出力に接続された抵抗(30)
(31)により分圧し、コンパレータ(32)の非反転入力に入
力する。反転入力側には基準電源(33)として例えば5Vを
接続する。例えばR4＝240KΩ、R5＝10KΩに選べば判定
レベル約120V以上にてコンパレータ出力はHighレベルに
なり、Ｔｓの期間後、ランプ不点灯のためHighレベルで
あればAND素子(34)にHighレベルが出力され、パルス幅
変調回路をシャツトダウンにならしめる。

【００５６】(d)はフルブリッジインバータ出力のタイ
ミングを示す。放電ランプ(5)が始動期間Ｔｓ内に正常
に点灯すればＴｓ＋Ｔｄ後に、直流から矩形波点灯に移
行する。ランプ不点灯時は始動期間Ｔｓ経過後、パルス
幅変調回路(9)をシャットダウンし、フルブリッジイン
バータ出力は無信号状態となる。

【００５７】［実施例２］図３は本発明にかかる矩形波
点灯装置の別の実施例を示す回路図である。

【００５８】実施例1と比較して、平滑用コンデンサ(1
4)の接続方法のみが異なる。従ってこの異なる部分につ
いて説明し、実施例1と同一作用の回路については説明
を省略する。

【００５９】平滑用コンデンサ(14)はスイッチ手段SWl
(16)を介してダウンコンバータ(2)のチョークコイルの
出力端(正極側)と基準電位間に接続される。従って、ラ
ンプ始動時の始動期間Ｔｓ中は平滑用コンデンサがダウ
ンコンバータ出力に接続されない。

【００６０】すなわち、スイッチ手段を増やすことな
く、フルブリッジインバータ(3)の効率向上と、平滑用
コンデンサ(14)の接続切り替えをSWl(16)で共用できる
ものである。この実施例は先に出願ずみの発明(特願平1
0−290777放電ランプの点灯装置)の点灯性能の改善方法
を、本発明の放電ランフの矩形波点灯装置に応用したも
のである。

【００６１】これにより、ランプ始動時については数百
Vのグロー放電領域から数十Vのアーク放電までの急激な
電圧の過度的変化にダウンコンバータのフイードバック
系が追随でき十分な連続的グロー電力が供給できてすみ
やかなアーク放電への移行を達成することができる。グ
ロー電力はたとえば一例として150V〜300Vで100〜150W
を供給する。始動期間Ｔｓ経過後はSWl(16)がオンとな
り平滑用コンデンサ(14)はダウンコンバータ(2)の出力
に接続される。

【００６２】アーク放電への移行直後はガス放電が主で
あり、電圧は低くおおよそ10〜20Vとなる。放電ランプ
の内部でプラズマとして働く水銀、ハライド金属が十分
蒸気化すれば電圧は定格の75Vに達し、定格の150Wが供
給される。アーク放電への移行後は変化は遅くたとえば
1分ぐらいかかって定格電圧に至る。

【００６３】このようにランプ点灯後はダウンコンバー
ターが高周波(数十KHz〜数百KHz)でスイッチングしてい
るために発生するリップルを抑圧し、ランプの音響共鳴
によるアーク不安定のリスクを低減するために平滑する
必要がある。典型的にはリップル含有率を5％以下に
し、平滑用として0.1〜10μFが一般的に使用される。

【００６４】［試験］一例として50Ｖ〜100Ｖにて定電
力150Wの放電ランプの矩形波点灯装置を試作して従来例
と本実施例で効率を測定し本実施例のフルブリッジイン
バータの熱損失低下の効果を確認した。

【００６５】尚、フルブリッジインバータで使用したス
イッチング素子を表１に示す。

【００６６】

【表１】

【００６７】

【表２】 表２より、特に出力ランプ電圧Ｖ_Oの低い場合には改善
効果が大きくなることがわかる。従って特にアーク長の
短い放電ランプでランプ電圧の低いものに対しては効果
が大きいといえる。

【００６８】

【発明の効果】以上述べたように本発明により、フルブ
リッジインバータのスイッチング素子に、ランプ始動時
に特有の高電圧が供給されないので耐圧の低い素子、即
ち、熱損失の著しく小さな素子を使用することができ、
効率が高く、小型の矩形波点灯装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の回路を示した図。

【図２】始動時のタイミングを示した図。

【図３】実施例２の回路を示した図。

【図４】従来の点灯装置の回路を示した図。

【符号の説明】

(1) 直流電源 (2) ダウンコンバータ (3) フルブリッジインバータ (4) イグナイター (5) 放電ランプ (6) 電流流検出回路 (7) 電圧検出回路 (8) 演算回路 (9) パルス幅変調回路(PWM) (10) フルブリッジ駆動回路 (11) ダウンコンバータのスイッチング素子 (12) ダイオード (13) チョークコイル (14) 平滑用コンデンサ (15) バイパスコンデンサ (16)，(17) スイッチ手段 (20) タイマー手段 (21) パルス発生回路 (22) 遅延回路 (23)，(24)，(25)，(26) フルブリッジインバータの
スイッチング素子 (27) 不点灯検出回路 (28)，(29)，(30)，(31) 抵抗 (32) コンパレータ (33) 基準電源 (34) AND回路 (35)，(36) 反転ドライバー (37)，(38) 非反転ドライバー

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Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源(1)と、放電ランプ(5)の電力制
   御を行うダウンコンバータ(2)と、ダウンコンバータの
   出力を平滑する平滑用コンデンサ(14)と、ダウンコンバ
   ータ(2)の出力を矩形波電流に変換するフルブリッジイ
   ンバータ(3)と、フルブリッジインバータ(3)のスイッチ
   ング素子を駆動させるフルブリッジ駆動回路(10)と、フ
   ルブリッジ駆動回路(10)にパルス信号を送るパルス発生
   回路(21)を備えた放電ランプの矩形波点灯装置であっ
   て、 フルブリッジインバータ(3)は第１のスイッチ手段(16)
   を含む第１及び第３のスイッチング素子(23)，(25)から
   成る直列回路と第２のスイッチ手段(17)を含む第２及び
   第４のスイッチング素子(24)，(26)から成る直列回路で
   構成されており、 第１及び第３のスイッチング素子の接続点と第２及び第
   ４のスイッチング素子の接続点との間にイグナイタ(4)
   を介して放電ランプ(5)が接続されており、 第１及び第４のスイッチング素子と第２及び第３のスイ
   ッチング素子はフルブリッジ駆動回路(10)により交互に
   導通、遮断するよう駆動され、 ランプ始動直後の所定の始動期間はフルブリッジ駆動回
   路をリセット解除して第２及び第３のスイッチング素子
   (24)，(25)を導通状態、第１及び第４のスイッチング素
   子(23)，(26)を遮断状態に固定するタイマー手段(20)を
   備え、 前記始動期間は第１及び第２のスイッチ手段(16)，(17)
   が遮断状態となることにより第１及び第４のスイッチン
   グ素子(23)，(26)がランプ始動回路系から開放されるこ
   とを特徴とする放電ランプの矩形波点灯装置。
2. 【請求項２】 始動期間の設定と、第１及び第２のスイ
   ッチ手段(16)，(17)の開閉の制御は同一のタイマー手段
   (20)を兼用して行われることを特徴とする請求項１記載
   の放電ランプの矩形波点灯装置。
3. 【請求項３】 始動期間が終了した後、更に所定の遅延
   時間経過後にフルブリッジ駆動回路をリセット解除する
   ための遅延手段(22)を備えたことを特徴とする請求項1
   又は請求項２記載の放電ランプの矩形波点灯装置。
4. 【請求項４】 平滑用コンデンサ(14)は第１又は第２の
   スイッチ手段を介して援続されており、 始動期間はダウンコンバータ(2)から開放されるように
   したことを特徴とする請求項1，請求項２又は請求項３
   記載の放電ランプの矩形波点灯装置。
5. 【請求項５】 始動期間内にランプが点灯しない場合に
   はフルブリッジインバータ(3)への信号を停止する不点
   灯検出手段(27)を備えたことを特徴とする請求項１，請
   求項２，請求項３又は請求項４記載の放電ランプの矩形
   波点灯装置。
6. 【請求項６】 不点灯検出手段(27)による出力がパルス
   幅変調回路(9)のスイッチングを停止させることを特徴
   とする請求項５に記載の放電ランプの矩形波点灯装置。
7. 【請求項７】 直流電源(1)と、交互に導通，遮断する
   よう駆動される２組のスイッチング素子を備えたフルブ
   リッジインバータ(3)により矩形波電流で放電ランプを
   点灯させる放電ランプの矩形波点灯方法であって、 放電ランプ点灯直後の所定の始動期間は、直流点灯させ
   るためにフルブリッジインバータ(3)の一方の組のスイ
   ッチング素子を導通状態に固定し、他方の組のスイッチ
   ング素子を遮断状態に固定すると共にランプ始動回路系
   から開放し、 始動期間経過後に遮断状態に固定されていた組のスイッ
   チング素子をランプ始動回路系に接続し、フルブリッジ
   駆動回路をリセット解除して矩形波点灯に移行すること
   を特徴とする放電ランプの矩形波点灯方法。
8. 【請求項８】 始動期間経過後に遮断状態に固定されて
   いた組のスイッチング素子をランプ始動回路系に接続
   し、その後所定の遅延時間経過後にフルブリッジ駆動回
   路をリセット解除して矩形波点灯に移行することを特徴
   とする請求項７記載の放電ランプの矩形波点灯方法。