JPH06176883A - Fluorescent lamp lighting device - Google Patents
Fluorescent lamp lighting deviceInfo
- Publication number
- JPH06176883A JPH06176883A JP32969192A JP32969192A JPH06176883A JP H06176883 A JPH06176883 A JP H06176883A JP 32969192 A JP32969192 A JP 32969192A JP 32969192 A JP32969192 A JP 32969192A JP H06176883 A JPH06176883 A JP H06176883A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- current
- fluorescent lamp
- switching element
- high frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 59
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 50
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 19
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 241000238558 Eucarida Species 0.000 description 1
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複数の蛍光灯の点灯装
置において生ずる点灯負荷回路の異常電流、またはスイ
ッチング回路の過電流に対する高周波インバータ点灯装
置の保護に関わり、さらに詳細には、蛍光灯寿命末期に
おける異常電流を含む点灯負荷回路の異常状態を検出
し、少なくとも一負荷に一過性でない異常状態が生じた
場合、または高周波インバータ回路のスイッチング素子
に過電流が流れた場合に、一つの異常検出回路で双方の
異常状態をそれぞれ検出して、高周波インバータ回路の
出力を遮断させることにより蛍光灯点灯装置全体の破壊
及び異常発熱を防止し保護するように構成した蛍光灯点
灯装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to protection of a high frequency inverter lighting device against an abnormal current of a lighting load circuit or an overcurrent of a switching circuit generated in a lighting device for a plurality of fluorescent lamps. When an abnormal state of the lighting load circuit including abnormal current at the end of life is detected and at least one load has a non-transient abnormal state, or when an overcurrent flows through the switching element of the high frequency inverter circuit, one of the The present invention relates to a fluorescent lamp lighting device configured to prevent and protect the entire fluorescent lamp lighting device from damage and abnormal heat generation by detecting both abnormal states in the abnormality detection circuit and shutting off the output of the high frequency inverter circuit. is there.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、インバータ方式の蛍光灯点灯装
置は図3に示すような蛍光灯20のフィラメントFL、
限流コイルL、コンデンサCで構成される直列共振回路
を点灯負荷回路21として、商用電源50/60Hzを
用いた高周波インバータ回路にて上記点灯負荷回路の共
振周波数近傍の単一周波数fn(数十KHz)を出力し
(E)、共振作用によって高電圧を発生させて蛍光灯2
0を点灯し、点灯後は管電流iRによりダンプされ、低
電圧にて定常点灯状態となるように構成されている。2. Description of the Related Art Generally, an inverter type fluorescent lamp lighting device has a filament FL of a fluorescent lamp 20 as shown in FIG.
A series resonance circuit composed of a current limiting coil L and a capacitor C is used as a lighting load circuit 21, and a high frequency inverter circuit using a commercial power supply of 50/60 Hz is used to generate a single frequency fn (several tens) near the resonance frequency of the lighting load circuit. KHz) is output (E), and a high voltage is generated by the resonance action, so that the fluorescent lamp 2
0 is turned on, and after being turned on, it is dumped by the tube current iR and is in a steady lighting state at a low voltage.
【0003】例えば図3に示される直列共振回路21に
おける具体的測定例で上記共振現象を説明すると以下の
通りである。The resonance phenomenon will be described below with reference to a specific measurement example of the series resonance circuit 21 shown in FIG.
【0004】図中において、コイルのインダクタンスL
=910μH、コンデンサのキャパシタンスC=0.0
082μF、入力電圧E=130V、動作周波数fn=
50kHz、蛍光管FL32Sの場合、通常点灯時のコ
イルに流れる電流iLは0.43Aとなる。In the figure, the inductance L of the coil
= 910 μH, capacitance C of capacitor = 0.0
082 μF, input voltage E = 130 V, operating frequency fn =
In the case of 50 kHz and fluorescent tube FL32S, the current iL flowing through the coil during normal lighting is 0.43 A.
【0005】しかしながら、蛍光管の寿命末期になると
管電流iRが減少して直列共振状態に近づき、電流iL
は1.06A程度まで上昇する。However, at the end of the life of the fluorescent tube, the tube current iR decreases and approaches the series resonance state, resulting in the current iL.
Rises to about 1.06A.
【0006】一般にこの程度の電流値では限流コイルL
が飽和することの無いように配慮されているが、電流増
加によりコアの損失が増加し、限流コイルの温度上昇を
招く。この結果、コアの直流重畳特性が悪化し、さらに
電流iLは増加することになる。Generally, at such a current value, the current limiting coil L
However, due to the increase in current, the core loss increases and the temperature of the current limiting coil rises. As a result, the DC superimposition characteristic of the core is deteriorated, and the current iL is further increased.
【0007】コアには許容重畳直流電流が定められてい
るが、該許容値を越えると図4に示すようにコアが完全
に飽和して限流能力を失い(Ts期間)、急激な電流増
加が起きる。Although the allowable superposed DC current is set in the core, when it exceeds the allowable value, the core is completely saturated and the current limiting capability is lost (Ts period) as shown in FIG. Occurs.
【0008】上記状態に至ると、コイルは急激な温度上
昇により破壊に至り、また高周波インバータ回路は過負
荷状態となって破壊に至る危険な状態となる。さらには
蛍光灯のフィラメント断線をも引き起こし、装置全体の
使用不能状態や火災の発生につながる危険な状態に発展
する場合もある。When the above-mentioned state is reached, the coil is destroyed due to a rapid temperature rise, and the high frequency inverter circuit is overloaded and is in a dangerous state. In addition, the filament of the fluorescent lamp may be broken, which may lead to an unusable state of the entire apparatus or a dangerous state leading to a fire.
【0009】現在は上記点灯負荷回路21に発生する異
常電流を検出するための検出回路を有するインバータ方
式の蛍光灯点灯装置が考案されており、図5に示す回路
構成がその代表的なものである。At present, an inverter type fluorescent lamp lighting device having a detection circuit for detecting an abnormal current generated in the lighting load circuit 21 has been devised, and the circuit configuration shown in FIG. 5 is a typical one. is there.
【0010】図5はn個の複数蛍光灯を点灯させるイン
バータ方式の蛍光灯点灯装置であって、コイル及びコン
デンサから成る(Lo1、Co1)〜(Ln、Con)
は各々直列共振回路を形成しており、蛍光灯FL1〜F
Lnが点灯している間はリングコア25を介した検出点
Y点において正常な各蛍光灯の合成電流が流れている。FIG. 5 shows an inverter type fluorescent lamp lighting device for lighting a plurality of n fluorescent lamps, which comprises coils and capacitors (Lo1, Co1) to (Ln, Con).
Each form a series resonance circuit, and the fluorescent lamps FL1 to FL
While Ln is lit, a normal synthetic current of each fluorescent lamp is flowing through the ring core 25 at the detection point Y.
【0011】次に蛍光灯の寿命末期または故障により、
少なくとも一本の蛍光灯に異常に大きい高周波電流が発
生した場合、合成電流中に含まれる異常高周波電流成分
をリングコア25によってピックアップし、規定電流値
以上の場合のみ異常電流検出回路26により、制御回路
27へ遮断信号28を出して高周波インバータ回路の出
力を遮断させるように構成されている。この際、所定の
時間内に検出電圧を積分回路にて積算し、比較器によっ
て一定のしきい値を超えた場合のみ制御回路が働くよう
に構成して一過性のノイズの場合はしきい値を超えない
ようにし、継続性のある異常状態と区別され得るように
なっている構成の検出回路も考案されている。Next, due to the end of life or failure of the fluorescent lamp,
When an abnormally high high-frequency current is generated in at least one fluorescent lamp, the abnormal high-frequency current component included in the combined current is picked up by the ring core 25, and the abnormal current detection circuit 26 controls the abnormal current detection circuit 26 only when the current value exceeds a specified current value. A shutoff signal 28 is sent to 27 to shut off the output of the high frequency inverter circuit. At this time, the detection voltage is integrated by the integrating circuit within a predetermined time, and the control circuit is configured to operate only when the comparator exceeds a certain threshold value. A detection circuit having a structure that prevents the value from being exceeded and can be distinguished from a continuous abnormal state has been devised.
【0012】また、他の点灯負荷回路21に発生する異
常電流に対する保護回路としては、異常時には高周波イ
ンバータ回路のスイッチング素子に流れる電流波形が正
常時に対し位相のずれを生ずるとの考察から、電流絶対
値の判別でなく、前記位相のずれをパルス幅弁別器によ
って検出し、異常状態、特に蛍光灯の寿命末期の異常電
流の発生した場合に制御回路を働かせるという手法が考
案されている。Further, as a protection circuit for the abnormal current generated in the other lighting load circuit 21, it is considered that the current waveform flowing through the switching element of the high frequency inverter circuit is out of phase with respect to the normal state in the case of an abnormal current. Instead of discriminating values, a method has been devised in which the phase shift is detected by a pulse width discriminator, and the control circuit is activated in the event of an abnormal state, particularly an abnormal current at the end of the life of the fluorescent lamp.
【0013】次に、高周波インバータ回路におけるスイ
ッチング回路の回路障害、特にスイッチングのタイミン
グ不良に起因するスイッチング素子に流れる過電流及び
その保護回路について説明する。Next, a circuit failure of the switching circuit in the high-frequency inverter circuit, in particular, an overcurrent flowing in the switching element due to defective switching timing and a protection circuit therefor will be described.
【0014】上記過電流が流れる原因は、通常時インバ
ータ出力の直列に接続されたスイッチング素子(一般に
パワーMOSFETが多用される。)のゲート電位を数
十キロサイクルの周期で交互に与えてオン・オフ状態を
交互に実現してインバータ出力として高周波交流電圧を
発生させるのであるが、この場合直流電源間に直列に接
続された前記スイッチング素子が同時にオン状態となる
と、電源ショート状態となって過電流がスイッチング素
子に流れてしまうところにある。The cause of the above-mentioned overcurrent is that the gate potential of a switching element (generally a power MOSFET is often used) connected in series with the inverter output at normal times is alternately applied at a cycle of several tens of kilocycles to turn on. The off state is alternately realized to generate a high frequency AC voltage as an inverter output.In this case, when the switching elements connected in series between the DC power supplies are simultaneously turned on, the power supply is short-circuited and an overcurrent occurs. Is flowing to the switching element.
【0015】上記状態では素子の破壊、さらには発熱・
発火を誘発しかねない状態になりかねない。In the above-mentioned state, the element is destroyed, and further heat is generated.
This can lead to a condition that can trigger a fire.
【0016】もっとも一般には交互にオン・オフする間
に双方ともオフ状態となる休止期間が設けてあり、通常
は上記状態に陥ることは無い。しかしながら外来のノイ
ズの侵入や電源電圧の急激な変動等で前記異常状態の発
生の危険は皆無とは言えない。In general, however, there is a pause period in which both of them are in the off state while they are alternately turned on and off, and normally, the above-mentioned state does not occur. However, it cannot be said that there is a risk of the occurrence of the abnormal state due to the intrusion of extraneous noise and the rapid fluctuation of the power supply voltage.
【0017】従来は上記過電流対策として各スイッチン
グ素子にそれぞれ別個に保護回路が設けられるのが一般
的であった。Conventionally, as a countermeasure against the above-mentioned overcurrent, it is general that each switching element is provided with a protection circuit separately.
【0018】上記従来のスイッチング素子に対する保護
回路12としては、図6の蛍光灯点灯装置に示されるよ
うに、直流入力AーB間に直列に接続されたスイッチン
グ素子(例えばパワーMOSFET)Q1、Q2のゲー
トとソース間に挿入され、スイッチング素子が同時にオ
ン状態となって過電流が流れ続けてしまうのを防止する
所謂スルー・ショートプロテクタが一般に利用されてい
た。As the protection circuit 12 for the conventional switching element, as shown in the fluorescent lamp lighting device of FIG. 6, switching elements (for example, power MOSFETs) Q1 and Q2 connected in series between DC inputs A and B are provided. In general, a so-called through-short protector which is inserted between the gate and the source and prevents the switching element from being in the ON state at the same time and the overcurrent continues to flow has been generally used.
【0019】この回路動作はQ1、Q2がオンの状態で
小さな値(0.1Ω程度)の検出抵抗Rxに過電流が流
れた場合に、Rx両端の電圧が上昇して分岐経路の抵抗
Rcの電位が高くなり、サイリスタ(SCR;シリコン
制御整流素子)CR1、CR2のゲートに電流が流れて
サイリスタがオンする。通常のスイッチング電流ではサ
イリスタがオンしないように各抵抗でしきい値を設定し
ておく。In this circuit operation, when an overcurrent flows through the detection resistor Rx having a small value (about 0.1Ω) while Q1 and Q2 are on, the voltage across Rx rises and the resistance Rc of the branch path is increased. The potential increases, and current flows through the gates of the thyristors (SCR; silicon controlled rectifying elements) CR1 and CR2, turning on the thyristors. The threshold value is set by each resistor so that the thyristor does not turn on under normal switching current.
【0020】サイリスタCR1、CR2がオンするとス
イッチング素子のゲート電位が与えられなくなってQ1
及びQ2がオフ状態に固定され高周波出力が遮断された
状態となる。また、サイリスタCR1、CR2は一旦オ
ンすれば電源を切断するまでオン状態が維持される。When the thyristors CR1 and CR2 are turned on, the gate potential of the switching element is not given and Q1
And Q2 are fixed to the off state and the high frequency output is cut off. Further, once the thyristors CR1 and CR2 are turned on, the on state is maintained until the power is turned off.
【0021】また、図6の回路中には先に述べた複数
(n個)の点灯負荷回路21の異常状態に対する保護回
路としてスイッチング出力と前記点灯負荷回路21の間
に挿入したリングコア25によって異常電流を検出し、
異常電流検出・制御回路29にて高周波インバータ回路
の出力を遮断させるようにも構成されている。この際、
出力の遮断は例えば補助電源回路30を切る方法、発振
・パルス成形駆動回路31の発振を停止する方法等があ
る。In the circuit of FIG. 6, the ring core 25 inserted between the switching output and the lighting load circuit 21 serves as a protection circuit against the abnormal states of the plurality (n) of lighting load circuits 21 described above. Detect the current,
The abnormal current detection / control circuit 29 is also configured to cut off the output of the high frequency inverter circuit. On this occasion,
The output can be cut off by, for example, turning off the auxiliary power supply circuit 30 or stopping the oscillation of the oscillation / pulse shaping drive circuit 31.
【0022】[0022]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の点灯負荷回路21における異常電流検出回路26の
構成においては、検出点がY点の一カ所であり、点灯負
荷回路における異常電流が検出されるのみである。した
がって、スイッチング回路における直列に接続された交
互にオン・オフを繰り返す2個のスイッチング素子が何
らかの原因で同時にオンした場合に流れる過電流に対し
ては検出できない。However, in the configuration of the abnormal current detection circuit 26 in the conventional lighting load circuit 21, the detection point is one point Y, and the abnormal current in the lighting load circuit is detected. Only. Therefore, it is not possible to detect an overcurrent that flows when two switching elements connected in series in the switching circuit that alternately turn on and off are turned on at the same time for some reason.
【0023】一方、上記スイッチング素子の過電流に対
する保護回路12は図に示されたように、ゲート付きダ
イオードCR1と容量と抵抗素子とダイオードで構成さ
れており、CR1は通常はオープンであるが、異常電流
がソース側に流れてゲートに電圧がかかると動作し、ス
イッチング素子のゲートにかかる駆動パルスを潰してし
まうように動作する。この際、上記保護回路のアースポ
イント電位は各々スイッチング素子で異なるので絶縁ト
ランスTを介して一次側と制御を独立させている。On the other hand, as shown in the figure, the protection circuit 12 for the overcurrent of the switching element is composed of a diode CR1 with a gate, a capacitor, a resistance element and a diode, and CR1 is normally open. It operates when an abnormal current flows to the source side and a voltage is applied to the gate, and operates so as to destroy the drive pulse applied to the gate of the switching element. At this time, since the earth point potential of the protection circuit is different in each switching element, the control is independent from the primary side via the insulating transformer T.
【0024】したがって、上記従来の保護回路において
は、二個の保護回路を要し、スペース、コスト的に不利
である。Therefore, the conventional protection circuit requires two protection circuits, which is disadvantageous in terms of space and cost.
【0025】以上のようにインバータ方式の蛍光灯点灯
装置100においては高周波スイッチング素子Q1,Q
2を動作させることから、従来方式に比して極めて複雑
な回路構成となっており、異常状態発生時の保護回路も
数回路必要となっている。As described above, in the inverter type fluorescent lamp lighting device 100, the high frequency switching elements Q1, Q
Since 2 is operated, the circuit configuration is extremely complicated as compared with the conventional method, and several protection circuits are required when an abnormal state occurs.
【0026】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、一つの検出回路でインバータ制御系を含む故障時
のスイッチング素子の保護及び点灯負荷回路側の異常電
流による装置の破損・火災等の危険防止が共に可能であ
り、またスイッチング部とインバータ制御系の完全分離
ができ、保護回路設計が簡単になる蛍光灯点灯装置を提
供するものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and protects a switching element in the case of a failure including an inverter control system with one detection circuit, and protects the device from damage or fire due to an abnormal current on the lighting load circuit side. (EN) Provided is a fluorescent lamp lighting device which can both prevent dangers and can completely separate a switching unit and an inverter control system, and which simplifies the protection circuit design.
【0027】[0027]
【課題を解決するための手段】本発明は、蛍光灯と、前
記蛍光灯に直列に接続された限流コイルと、蛍光灯のフ
ィラメントの非電源側に並列に接続されたコンデンサ
と、から成る点灯負荷回路を、高周波インバータ回路の
スイッチング出力端子に複数並列接続して構成される蛍
光灯点灯装置において、前記高周波インバータ回路の負
側直流入力に接続されたスイッチング素子のソース側に
電流検出点を有する異常検出・制御回路を設け、前記負
側直流入力に接続されたスイッチング素子に流れるソー
ス電流を常時モニターすることによって、前記複数の点
灯負荷回路の少なくとも一回路に点灯時の動作周波数よ
りも高い高周波成分を含んだ異常電流が所定の許容時間
を超えて流出した場合、または前記高周波インバータ回
路の直流入力間に直列接続された2個のスイッチング素
子が同時にオン状態となって所定の許容値を超える過電
流がスイッチング素子に流れた場合の双方の異常を前記
一つの検出・制御回路で検知すると共に、前記何れかの
異常発生後直ちに前記高周波インバータ回路の出力を遮
断するように構成されていることを特徴とする蛍光灯点
灯装置を提供することにより上記目的を達成するもので
ある。The present invention comprises a fluorescent lamp, a current limiting coil connected in series to the fluorescent lamp, and a capacitor connected in parallel to the non-power supply side of the filament of the fluorescent lamp. In a fluorescent lamp lighting device configured by connecting a plurality of lighting load circuits in parallel to switching output terminals of a high frequency inverter circuit, a current detection point is provided on a source side of a switching element connected to a negative side DC input of the high frequency inverter circuit. An abnormality detection / control circuit having the above is provided, and by constantly monitoring the source current flowing through the switching element connected to the negative side DC input, at least one circuit of the plurality of lighting load circuits has a higher operating frequency than that at lighting. If an abnormal current containing high-frequency components has flown out for longer than a specified allowable time, or if there is a direct current between the DC inputs of the high-frequency inverter circuit, When the two connected switching elements are simultaneously turned on and an overcurrent exceeding a predetermined allowable value flows into the switching element, both abnormalities are detected by the one detection / control circuit, The above object is achieved by providing a fluorescent lamp lighting device characterized in that the output of the high frequency inverter circuit is cut off immediately after the occurrence of the abnormality.
【0028】[0028]
【作用】本発明におけるインバータ方式の蛍光灯点灯装
置は、検出・制御回路内部の積算回路とコンパレータに
よって、複数の点灯負荷回路の少なくとも一つの回路に
おいて異常電流が生じた場合、該異常を高周波インバー
タ回路における全点灯負荷回路に流入する合成電流の異
常として検出し、異常が一過性の雑音によるものか、蛍
光管の末期症状、回路障害、その他故障等によるものか
を異常電流が所定の許容時間を越えて流出したか否かに
よって識別する。In the inverter type fluorescent lamp lighting device according to the present invention, when an abnormal current is generated in at least one of the plurality of lighting load circuits by the integrating circuit and the comparator inside the detection / control circuit, the abnormalities are detected by the high frequency inverter. All lighting in the circuit is detected as an anomaly in the combined current flowing into the load circuit, and whether the anomaly is due to transient noise, the terminal symptom of the fluorescent tube, the circuit failure, or other failure, the anomalous current is permitted Distinguish by whether or not it leaked over time.
【0029】次に、後者の場合にのみ高周波インバータ
回路が具備している保護回路を作動させて遮断信号を高
周波インバータ出力回路に送り出力を遮断する。この遮
断のためのスイッチ回路は自動復帰しない保持回路であ
って出力の遮断状態を維持し続ける。Then, only in the latter case, the protection circuit provided in the high frequency inverter circuit is activated to send a cutoff signal to the high frequency inverter output circuit to cut off the output. The switch circuit for this interruption is a holding circuit that does not automatically recover, and keeps the output interruption state.
【0030】一方、前記検出・制御回路は高周波インバ
ータ回路における誤動作・故障時のスイッチング素子に
過電流が流れた場合にもこれを検出し、前記点灯負荷回
路の異常の場合と同様に高周波インバータ出力回路に遮
断信号を送り出力を遮断するように働く。On the other hand, the detection / control circuit also detects when an overcurrent flows through the switching element at the time of malfunction / failure in the high frequency inverter circuit, and outputs the high frequency inverter output as in the case of the abnormality of the lighting load circuit. It acts to cut off the output by sending a cutoff signal to the circuit.
【0031】したがって、一つの検出・制御回路にてイ
ンバータ制御系を含む故障時のスイッチングトランジス
タの保護及び負荷側の異常電流による点灯装置の破損、
火災等の危険防止が可能となるので、各個別に保護回路
もしくは検出・制御回路を設ける必要がなく、全体回路
の構成が簡単になる。Therefore, in one detection / control circuit, protection of the switching transistor at the time of failure including the inverter control system and damage of the lighting device due to abnormal current on the load side,
Since it is possible to prevent a danger such as a fire, it is not necessary to individually provide a protection circuit or a detection / control circuit, and the overall circuit configuration is simplified.
【0032】検出部が絶縁型の電流センサー(例えばリ
ングコア)になっており、負側スイッチング素子のソー
スラインと絶縁されているので、検出・制御回路の接地
点をACラインと分離できる。Since the detection section is an insulated type current sensor (for example, a ring core) and is insulated from the source line of the negative side switching element, the ground point of the detection / control circuit can be separated from the AC line.
【0033】したがって、制御回路の出力である制御信
号(遮断信号)を自由に目的の回路に直結できることに
なり、回路設計の自由度が増す。Therefore, the control signal (cutoff signal) output from the control circuit can be directly connected directly to the target circuit, which increases the degree of freedom in circuit design.
【0034】[0034]
【実施例】本発明者の研究によれば、蛍光管点灯装置に
おいて憂慮すべき種々の異常状態時(例えば寿命末期や
接触不良等)においては一般に異常電流の中に高い周波
数成分が含まれており、該高周波成分は現在最も多く使
用されている蛍光灯インバータの動作周波数(略50K
Hz)と比べて大きく離れていることが確認されてい
る。EXAMPLES According to the research conducted by the present inventor, the abnormal current generally contains a high frequency component in various abnormal states (for example, end of life and poor contact) in the fluorescent tube lighting device. The high frequency component is the operating frequency of the fluorescent lamp inverter that is currently most often used (approximately 50K).
It is confirmed that they are far apart from each other.
【0035】したがって、何らかの異常が発生した場合
に、該異常電流の高周波成分に着目してこれを選択・検
出すれば、定常状態の周波数に関係なく異常状態を識別
でき、また、単なる一過性の雑音等による場合を識別
し、異常状態と分けて保護回路が不必要に作動しないよ
うにすることができる。Therefore, if any abnormality occurs, if the high-frequency component of the abnormal current is focused and selected and detected, the abnormal state can be identified regardless of the frequency of the steady state, and it is simply transient. It is possible to identify the case due to noise or the like and distinguish it from the abnormal state so that the protection circuit does not operate unnecessarily.
【0036】以上を前提に本発明に係わる蛍光灯点灯装
置の具体例を図1、図2を基に詳述する(なお、従来の
蛍光灯点灯装置100と同様構成部品は同符号を使用す
る)。Based on the above, a concrete example of the fluorescent lamp lighting device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 (the same components as those of the conventional fluorescent lamp lighting device 100 use the same reference numerals). ).
【0037】図1は本発明に係わる異常電流検出・制御
回路1を含む蛍光灯点灯装置50のブロック回路図であ
って、蛍光灯20と、前記蛍光灯に直列に接続された限
流コイルLo1と、蛍光灯のフィラメントの非電源側に
並列に接続されたコンデンサCo1と、から成る点灯負
荷回路21がn個、高周波インバータ回路51のスイッ
チング出力端子OUT1、OUT2に複数並列接続して
構成される蛍光灯点灯装置であって、前記高周波インバ
ータ回路51の負側直流入力Bに接続されたスイッチン
グ素子Q2のソース側に電流検出点Xを有する異常電流
検出・制御回路1を設け、前記負側直流入力Bに接続さ
れたスイッチング素子Q2に流れるソース電流isを常
時モニターすることによって、前記複数の点灯負荷回路
21の少なくとも一回路に寿命末期や接触不良等の原因
で点灯時の動作周波数fnよりも高い高周波成分を含ん
だ異常電流が所定の許容時間を超えて流出した場合、ま
たは前記高周波インバータ回路51の直流入力間AーB
に直列接続された2個のスイッチング素子Q1、Q2が
同時にオン状態となって許容値を超える過電流がスイッ
チング素子Q2に流れた場合の双方の異常を前記一つの
異常検出・制御回路1で検知すると共に、前記何れかの
異常発生後直ちに前記高周波インバータ回路51の高周
波出力を遮断するように構成されており、従来のスイッ
チング素子保護回路12(図6中)が削除されている。FIG. 1 is a block circuit diagram of a fluorescent lamp lighting device 50 including an abnormal current detection / control circuit 1 according to the present invention. The fluorescent lamp 20 and a current limiting coil Lo1 connected in series to the fluorescent lamp. And a lighting load circuit 21 composed of a capacitor Co1 connected in parallel to the non-power source side of the filament of the fluorescent lamp and a plurality of switching output terminals OUT1 and OUT2 of the high frequency inverter circuit 51 are connected in parallel. In the fluorescent lamp lighting device, the abnormal current detection / control circuit 1 having a current detection point X is provided on the source side of the switching element Q2 connected to the negative side DC input B of the high frequency inverter circuit 51, and the negative side DC By constantly monitoring the source current is flowing in the switching element Q2 connected to the input B, at least one of the plurality of lighting load circuits 21 is When an abnormal current containing a high frequency component higher than the operating frequency fn at the time of lighting flows out over a predetermined permissible time due to the end of life or poor contact in the circuit, or between the DC inputs A of the high frequency inverter circuit 51. -B
When the two switching elements Q1 and Q2 connected in series at the same time are turned on at the same time and an overcurrent exceeding the allowable value flows into the switching element Q2, both abnormalities are detected by the one abnormality detection / control circuit 1. In addition, the high frequency output of the high frequency inverter circuit 51 is cut off immediately after any one of the abnormalities occurs, and the conventional switching element protection circuit 12 (in FIG. 6) is deleted.
【0038】本発明の主とする着眼点は、異常電流発生
に対する保護回路として従来は各個別に設けられていた
ものを一つの検出回路にて行えるようにすべく、高周波
インバータ回路51の負側直流入力Bに接続されたスイ
ッチング素子Q2のソース側の電流経路に電流検出点X
を設定し、異常電流の電流値を検出するようにしたとこ
ろにある。The main point of interest of the present invention is that the negative side of the high-frequency inverter circuit 51 is designed so that a single detection circuit can be used as a protection circuit for the generation of an abnormal current, which is conventionally provided individually. In the current path on the source side of the switching element Q2 connected to the DC input B, the current detection point X
Is set and the current value of the abnormal current is detected.
【0039】この点、点灯負荷回路21に発生する異常
については、図6の従来の検出点Yはインバータ回路の
出力OUT1と点灯負荷回路21間の電流経路に設定さ
れており、各スイッチング素子の交互の動作にて検出点
には往復電流ioutがピックアップされるが、図1の
検出点Xにおいてはスイッチング素子Q2がオンの時の
みの一方向のソース電流isがピックアップされるの
で、検出電流値は前記従来の場合に比べて半減する。Regarding this point, regarding the abnormality that occurs in the lighting load circuit 21, the conventional detection point Y in FIG. 6 is set in the current path between the output OUT1 of the inverter circuit and the lighting load circuit 21, and each switching element The reciprocating current iout is picked up at the detection point by the alternating operation, but at the detection point X in FIG. 1, the unidirectional source current is is picked up only when the switching element Q2 is turned on. Is halved compared to the conventional case.
【0040】しかしながら、実験によれば異常状態時の
検出電流は該半分の電流値で十分検出可能であり、点灯
負荷回路21の異常は確実に検知されることが確認され
ている。However, according to the experiment, it has been confirmed that the detected current in the abnormal state can be sufficiently detected with the half current value, and the abnormality of the lighting load circuit 21 can be surely detected.
【0041】一方、スイッチング素子Q1、Q2の過電
流発生の異常に対しても、検出点Xの電流経路でQ2の
ソース電流isの急激な変化としてピックアップされる
ので、異常電流検出・制御回路1はスイッチング素子Q
1、Q2の保護回路としても有効に働く。On the other hand, even if the overcurrent of the switching elements Q1 and Q2 is abnormal, it is picked up in the current path of the detection point X as a rapid change of the source current is of Q2. Is the switching element Q
It also works effectively as a protection circuit for 1 and Q2.
【0042】次に、異常電流検出・制御回路1の具体例
を図2に示す。Next, a concrete example of the abnormal current detection / control circuit 1 is shown in FIG.
【0043】図中、2は異常電流をピックアップする異
常検出センサー部であり、リングコア25で構成され
る。このリングコア25の二次側の誘導起電圧は帯域消
去フィルタ3によって点灯負荷回路の高周波異常電流に
よるもの、及びスイッチング素子の過電流(周波数とし
ては低域)によるものを双方選択通過させる。次に整流
・平滑回路4のD1で整流後、コンデンサC3、抵抗R
1により平滑し、次に急激な変化量のみを取り出すため
に微分・クランプ回路5を通し、必要とするパルス幅の
電圧信号を得る。In the figure, reference numeral 2 is an abnormality detection sensor section for picking up an abnormal current, which is composed of a ring core 25. The induced voltage on the secondary side of the ring core 25 is selectively passed by the band elimination filter 3 due to the high frequency abnormal current of the lighting load circuit and due to the overcurrent of the switching element (low frequency range). Next, after rectifying at D1 of the rectifying / smoothing circuit 4, a capacitor C3 and a resistor R
The signal is smoothed by 1 and then passed through the differentiating / clamping circuit 5 in order to extract only the abrupt change amount, and a voltage signal having a required pulse width is obtained.
【0044】積分回路6は前述のように当該回路の誤動
作防止を目的としており、コンデンサによる積算機能を
有し、積算の時定数(C5、R3)を適当に選択するこ
とにより、危険度の低い外来雑音の侵入または一過性の
短時間の異常は積算値が低くなる一方、高周波成分を有
する異常状態においては積算値が大きくなり、両者の識
別が可能となる。The integrator circuit 6 is intended to prevent malfunction of the circuit as described above, has an integrating function by a capacitor, and has a low risk by properly selecting an integrating time constant (C5, R3). The integrated value becomes low for the intrusion of extraneous noise or a temporary short-time abnormality, while the integrated value becomes large in an abnormal state having a high-frequency component, and both can be distinguished.
【0045】しきい値設定回路7はある設定値(しきい
値)以上の電圧発生で動作するIC回路であり、当該設
定値は前記積算値がどの程度の危険性を持つか否かで判
断する値にR5にて設定する。The threshold value setting circuit 7 is an IC circuit that operates by generating a voltage equal to or higher than a certain set value (threshold value), and the set value is determined depending on how dangerous the integrated value is. Set to the value to be set in R5.
【0046】しきい値設定回路7が動作状態となると該
出力がスイッチ回路8に入力される。該回路は一度入力
信号が入った後はその状態を保持するラッチ回路であ
り、その遮断信号10は高周波インバータ回路の補助電
源回路30もしくは発振パルス成形駆動回路31に送ら
れ、スイッチング出力を遮断することとなる。When the threshold value setting circuit 7 is activated, the output is input to the switch circuit 8. The circuit is a latch circuit that holds the state once an input signal is input, and the cutoff signal 10 is sent to the auxiliary power supply circuit 30 or the oscillation pulse shaping drive circuit 31 of the high frequency inverter circuit to cut off the switching output. It will be.
【0047】なお、本発明に係わる蛍光灯点灯装置50
の回路構成は上記実施例に限定されるものではなく、蛍
光管点灯装置50の異常電流検出点Xを高周波インバー
タ回路51の負側直流入力Bに接続されたスイッチング
素子Q2のソース側に設定して、前記異なる原因の2つ
の異常状態時の異常電流をそれぞれピックアップする方
式の異常電流検出・制御回路が保護回路として備えられ
ていれば他の回路構成であってもよい。The fluorescent lamp lighting device 50 according to the present invention.
The circuit configuration of is not limited to the above embodiment, and the abnormal current detection point X of the fluorescent tube lighting device 50 is set to the source side of the switching element Q2 connected to the negative side DC input B of the high frequency inverter circuit 51. Other circuit configurations may be used as long as an abnormal current detection / control circuit for picking up the abnormal currents in the two abnormal states of the different causes is provided as a protection circuit.
【0048】また、本インバータ方式の蛍光灯点灯装置
50のスイッチング出力回路は従来の高周波インバータ
回路に用いられるものと同様であって、出力を遮断する
には前述のように例えば補助電源回路の出力を切る方法
や発振を停止させる方法等にて容易に実施できることは
言うまでもない。The switching output circuit of the present inverter type fluorescent lamp lighting device 50 is the same as that used in the conventional high frequency inverter circuit. To shut off the output, for example, the output of the auxiliary power supply circuit is used as described above. It goes without saying that it can be easily implemented by a method such as turning off or a method of stopping oscillation.
【0049】この点、検出部が絶縁型の電流センサー
(例えばリングコア)になっており、負側スイッチング
素子のソースラインと絶縁されているので、異常電流検
出・制御回路1の接地点をACラインと分離でき、制御
系回路がスイッチング回路と切り離して構成できる。In this respect, since the detection unit is an insulated type current sensor (for example, a ring core) and is insulated from the source line of the negative side switching element, the ground point of the abnormal current detection / control circuit 1 is connected to the AC line. The control system circuit can be configured separately from the switching circuit.
【0050】したがって、制御回路の出力である制御信
号(遮断信号)を自由に目的の回路に直結できることに
なり、回路設計の自由度が増す。Therefore, the control signal (cutoff signal) output from the control circuit can be directly connected directly to the target circuit, which increases the degree of freedom in circuit design.
【0051】[0051]
【発明の効果】本発明に係わる蛍光灯点灯装置は、上記
のように構成されているため、以下に記載するような効
果を有する。Since the fluorescent lamp lighting device according to the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
【0052】(1)一つの検出回路でインバータ制御系
を含む故障時のスイッチング素子の保護、及び負荷点灯
回路の異常電流による装置の破損・火災等の危険防止が
双方可能であるという優れた効果を有する。(1) An excellent effect that one detection circuit can both protect switching elements at the time of failure including the inverter control system and prevent damage such as equipment damage or fire due to abnormal current in the load lighting circuit. Have.
【0053】(2)高周波インバータ回路のスイッチン
グ回路と制御系回路の完全分離ができ、回路の簡素化、
制御ポイントの選定に自由度が拡大されるという優れた
効果を有する。(2) The switching circuit of the high-frequency inverter circuit and the control system circuit can be completely separated, which simplifies the circuit.
This has the excellent effect that the degree of freedom in selecting control points is expanded.
【0054】(3)スイッチング素子のゲート・ソース
間の保護回路が不要になり、回路構成が簡単になるとと
もにコストが低減されるという優れた効果を有する。(3) The protection circuit between the gate and the source of the switching element is not required, which has the excellent effects of simplifying the circuit structure and reducing the cost.
【図1】 本発明に係わる蛍光灯点灯装置のブロック回
路図FIG. 1 is a block circuit diagram of a fluorescent lamp lighting device according to the present invention.
【図2】 異常電流検出・制御回路の回路図[Fig. 2] Circuit diagram of abnormal current detection / control circuit
【図3】 点灯負荷回路[Figure 3] Lighting load circuit
【図4】 異常電流波形[Figure 4] Abnormal current waveform
【図5】 従来の点灯負荷回路の異常電流検出回路を備
えた蛍光灯点灯装置のブロック回路図FIG. 5 is a block circuit diagram of a conventional fluorescent lamp lighting device including an abnormal current detection circuit for a lighting load circuit.
【図6】 従来のスイッチング素子保護回路と点灯負荷
回路の異常電流検出・制御回路を備えた蛍光灯点灯装置
のブロック回路図FIG. 6 is a block circuit diagram of a fluorescent lamp lighting device including a conventional switching element protection circuit and an abnormal current detection / control circuit for a lighting load circuit.
1 異常電流検出・制御回路 2 異常検出センサー部 3 帯域消去フィルタ 4 整流・平滑回路 5 微分・クランプ回路 6 積分回路 7 しきい値設定回路 8 スイッチ回路 9 直流電源 10 遮断信号 12 スイッチング素子保護回路 20 蛍光灯 21 点灯負荷回路 25 リングコア 26 異常電流検出回路 27 制御回路 29 異常電流検出・制御回路 30 補助電源回路 31 発振・パルス成形駆動回路 50 蛍光灯点灯装置 51 高周波インバータ回路 100 蛍光灯点灯装置 A 直流入力(正側) B 直流入力(負側) C、Co1、C1、… コンデンサ Lo1、… 限流コイル L1、… コイル OUT1、OUT2 スイッチング出力端 Q1 正側スイッチング素子 Q2 負側スイッチング素子 Rx 検出抵抗 R、R1、… 抵抗 CR1、… サイリスタ(SCR;シリコン制御整流素
子) is Q2のソース電流 X、Y 検出点1 Abnormal current detection / control circuit 2 Abnormality detection sensor section 3 Band elimination filter 4 Rectification / smoothing circuit 5 Differentiating / clamping circuit 6 Integrating circuit 7 Threshold setting circuit 8 Switch circuit 9 DC power supply 10 Cutoff signal 12 Switching element protection circuit 20 Fluorescent lamp 21 Lighting load circuit 25 Ring core 26 Abnormal current detection circuit 27 Control circuit 29 Abnormal current detection / control circuit 30 Auxiliary power supply circuit 31 Oscillation / pulse shaping drive circuit 50 Fluorescent light lighting device 51 High frequency inverter circuit 100 Fluorescent light lighting device A DC Input (positive side) B DC input (negative side) C, Co1, C1, ... Capacitor Lo1, ... Current limiting coil L1, ... Coil OUT1, OUT2 Switching output end Q1 Positive side switching element Q2 Negative side switching element Rx Detection resistance R , R1, ... Resistor CR1, ... Siri Motor; source current X of (SCR silicon controlled rectifier) is Q2, Y detection point
Claims (1)
た限流コイルと、蛍光灯のフィラメントの非電源側に並
列に接続されたコンデンサと、から成る点灯負荷回路
を、高周波インバータ回路のスイッチング出力端子に複
数並列接続して構成される蛍光灯点灯装置において、前
記高周波インバータ回路の負側直流入力に接続されたス
イッチング素子のソース側に電流検出点を有する異常検
出・制御回路を設け、前記負側直流入力に接続されたス
イッチング素子に流れるソース電流を常時モニターする
ことによって、前記複数の点灯負荷回路の少なくとも一
回路に点灯時の動作周波数よりも高い高周波成分を含ん
だ異常電流が所定の許容時間を超えて流出した場合、ま
たは前記高周波インバータ回路の直流入力間に直列接続
された2個のスイッチング素子が同時にオン状態となっ
て所定の許容値を超える過電流がスイッチング素子に流
れた場合の双方の異常を前記一つの異常検出・制御回路
で検知すると共に、前記何れかの異常発生後直ちに前記
高周波インバータ回路の出力を遮断するように構成され
ていることを特徴とする蛍光灯点灯装置。1. A high frequency inverter circuit comprising a lighting load circuit comprising a fluorescent lamp, a current limiting coil connected in series to the fluorescent lamp, and a capacitor connected in parallel to a non-power source side of a filament of the fluorescent lamp. In the fluorescent lamp lighting device configured by connecting a plurality of switching output terminals in parallel, an abnormality detection / control circuit having a current detection point is provided on the source side of the switching element connected to the negative side DC input of the high frequency inverter circuit. By constantly monitoring the source current flowing through the switching element connected to the negative side DC input, at least one circuit of the plurality of lighting load circuits has an abnormal current containing a high frequency component higher than the operating frequency at lighting. Two switches connected in series if they flow out for longer than a predetermined allowable time or between the DC inputs of the high frequency inverter circuit. When both the switching elements are turned on at the same time and an overcurrent exceeding a predetermined allowable value flows to the switching element, both abnormalities are detected by the one abnormality detection / control circuit, and immediately after any one of the abnormalities occurs. A fluorescent lamp lighting device, which is configured to cut off the output of the high-frequency inverter circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32969192A JPH06176883A (en) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | Fluorescent lamp lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32969192A JPH06176883A (en) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | Fluorescent lamp lighting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06176883A true JPH06176883A (en) | 1994-06-24 |
Family
ID=18224197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32969192A Pending JPH06176883A (en) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | Fluorescent lamp lighting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06176883A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010016094A (en) * | 2000-11-01 | 2001-03-05 | 김기대 | fluorescent lamp controller |
JP2008166226A (en) * | 2007-01-05 | 2008-07-17 | Hitachi Media Electoronics Co Ltd | Inverter power supply and driving method thereof |
WO2011085275A2 (en) | 2010-01-07 | 2011-07-14 | Osram Sylvania Inc. | Lamp end of life detection circuit |
KR101597549B1 (en) * | 2014-09-24 | 2016-02-25 | 대우조선해양 주식회사 | Marine catamaran hull combined with the current method depends |
-
1992
- 1992-12-09 JP JP32969192A patent/JPH06176883A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010016094A (en) * | 2000-11-01 | 2001-03-05 | 김기대 | fluorescent lamp controller |
JP2008166226A (en) * | 2007-01-05 | 2008-07-17 | Hitachi Media Electoronics Co Ltd | Inverter power supply and driving method thereof |
WO2011085275A2 (en) | 2010-01-07 | 2011-07-14 | Osram Sylvania Inc. | Lamp end of life detection circuit |
CN102687596A (en) * | 2010-01-07 | 2012-09-19 | 奥斯兰姆施尔凡尼亚公司 | Lamp end of life detection circuit |
EP2522205A2 (en) * | 2010-01-07 | 2012-11-14 | Osram Sylvania Inc. | Lamp end of life detection circuit |
JP2013516745A (en) * | 2010-01-07 | 2013-05-13 | オスラム・シルバニア・インコーポレイテッド | Lamp end of life detection circuit |
EP2522205A4 (en) * | 2010-01-07 | 2014-03-26 | Osram Sylvania Inc | LAMP END OF LIFE DETECTION CIRCUIT |
KR101450833B1 (en) * | 2010-01-07 | 2014-10-14 | 오스람 실바니아 인코포레이티드 | Lamp end of life detection circuit |
CN102687596B (en) * | 2010-01-07 | 2015-12-16 | 奥斯兰姆施尔凡尼亚公司 | lamp end of life detection circuit |
KR101597549B1 (en) * | 2014-09-24 | 2016-02-25 | 대우조선해양 주식회사 | Marine catamaran hull combined with the current method depends |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7076430B2 (en) | Solid state wiring failure circuit breaker | |
US8054600B2 (en) | Switching power supply device | |
US8238065B2 (en) | Power cutoff device automatically operated upon occurrence of spark on electric wire | |
KR101710776B1 (en) | Earth-leakage circuit breaker | |
US4757177A (en) | High-frequency induction heating system with circuit protective feature | |
KR101809944B1 (en) | Arcless DC Circuit Breaker using Semiconductor Switch | |
US10498132B2 (en) | Methods and apparatus to disable a trip circuit during self test in ground fault circuit interrupters | |
JPH06176883A (en) | Fluorescent lamp lighting device | |
JP6340463B1 (en) | Power supply | |
JPS58834B2 (en) | Induction cooker protection device | |
EP0886460A1 (en) | Electronic ballast with circuit for detecting rectification by lamp | |
KR20160061565A (en) | Limiter device capable of contact failure detection having delay circuit | |
US20180027619A1 (en) | Arcing protector | |
JPH07284219A (en) | Abnormal input voltage protection circuit | |
JPH01292790A (en) | Inverter power supply for magnetron | |
US4346421A (en) | Fault detector | |
JP3851576B2 (en) | Power converter | |
JP3030156B2 (en) | Household step-down device having overvoltage protection circuit | |
JPH0734622B2 (en) | Inverter ground protection device | |
KR100208394B1 (en) | Protection circuit of power supply | |
JPH05205890A (en) | Fluorescent lamp inverter device | |
KR200148511Y1 (en) | Abnormal protection circuit using ac input voltage | |
KR0129656Y1 (en) | Fluorescent lamp starting device | |
JPH05258854A (en) | High-frequency heating device | |
JPH06237520A (en) | Beam power-supply apparatus |