JPS6145359B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放電灯が半波放電状態となつたとき、
放電灯を実質的に消灯して半波放電状態が継続す
ることによる不都合を未然に防止するようにした
放電灯点灯装置に関する。

本出願人は、先に、放電灯の半波放電状態をピ
ーク状の異常電圧を検出することによつて検知し
て点灯回路であるトランジスタインバータを実質
的に不作動にし、放電灯が半波放電状態を継続す
るのを実質的に阻止するようにしたものを出願し
た（特願昭54−94884号）。このものは、放電灯が
一個の場合十分効果を有するものであるが、放電
灯を複数個並列点灯する場合にはつぎのような不
都合があつた。すなわち、複数個の放電灯をバラ
ンサを用いて並列点灯するものにおいては、無負
荷の場合、１灯のみ装着されている場合、複数灯
装着されている場合等それぞれ異なる複数の条件
が起り得るため、これらそれぞれの場合の検知電
圧のうちどの検知電圧が異常電圧であるかを判別
することが困難であつた。

本発明はこのような不都合を解消するためのも
ので、バランサを介して複数個の放電灯を並列接
続したものにおいて、どのような場合でも放電灯
が半波放電状態になつたことを検知して確実に各
放電灯を実質的に消灯させ得、半波放電状態が継
続されることによる不都合を未然に防止し得る放
電灯点灯装置を提供することを目的とするもので
ある。

本発明はバランサに磁気的に結合した検知巻線
を介して、放電灯が半波放電状態になつたときの
異常電圧を検知するようにしたことを特徴とする
ものである。

以下、本発明の第１の実施例を第１〜３図を参
照して説明する。１は電源であり、本実施例にお
いては商用電源２および整流装置３からなる直流
電源を示す。４は点灯回路であつて、たとえば前
記電源１の脈流化直流電圧を入力するトランジス
タインバータ５を有するものである。また、この
点灯回路４は出力端にバランサ６を有するもので
ある。前記トランジスタインバータ５は１対のト
ランジスタ７，８、インバータトランス９、入力
端に設けられた定電流用のインダクタ１０および
共振用のコンデンサ１１を主として構成されるも
のである。このようなトランジスタインバータ５
は前記共振用コンデンサ１１と前記インバータト
ランス９との共振作用によりたとえば20〜
40KHzで発振するものである。また、トランジ
スタ７，８は始動時はベース抵抗１２，１３，１
４を介して電源１からベース電流を供給される
が、始動後は主として前記インバータトランス９
に設けた帰還巻線９ｄの出力を整流平滑回路１５
を介して供給されるものである。前記バランサ６
の両端には放電灯たとえばけい光ランプ１６，１
７が設けられ、前記点灯回路４に並列的に接続さ
れている。また、各電極は前記インバータトラン
ス９に設けられた巻線により加熱される。前記バ
ランサ６は周知のように接続された２個の放電灯
１６，１７の平衡を保ち安定に点灯させるための
もので、放電灯１６，１７が正常点灯していれば
あるいは放電灯１６，１７がともに装着されてい
なければバランサ６両端間には電圧が発生しない
ものである。

１８は検知装置であり、前記バランサ６に磁気
的に結合された検知巻線１９を有している。さら
にこの検知装置１８は、前記検知巻線１９に直列
接続したコンデンサ２０、入力端子を前記コンデ
ンサ２０を介して前記検知巻線１９の両端に接続
した整流器２１、この整流器２１の出力端子間に
接続したインピーダンス素子２２、このインピー
ダンス素子２２両端の出力端子Ａ，Ｂを有し、さ
らにまた必要に応じてインダクタ２３、抵抗２
４，２５、ダイオード２６等を有してなるもので
ある。この検知装置１８は前記放電灯１６，１７
のいずれか一方が半波放電状態になつたとき、前
記バランサ６に発生するピーク電圧を前記検知巻
線１９を介して検知し、前記出力端子から検知信
号を出力するものである。

２７は制御装置であつて、前記検知装置１８の
検知信号を受けて前記点灯制御４を介して前記放
電灯１６，１７に供給される電力を制限し、前記
放電灯１６，１７を実質的に消灯させるものであ
る。本実施例においては、前記トランジスタイン
バータ５のトランジスタ７，８のベース電流を低
減させることによつて放電灯１６，１７への供給
電力を制限するものである。すなわち、前記ベー
ス抵抗１２の負極側端子と電源１の負極端子との
間に設けられた三端子サイリスタ２８と、このサ
イリスタ２８のアノード・ゲート間に設けられた
抵抗２９およびトランジスタ３０の直列回路と、
前記サイリスタ２８のゲート・カソード間に設け
られた抵抗３１と、前記トランジスタ３０のベー
スおよび前記サイリスタ２８のカソード間に設け
られたコンデンサ３２と、このコンデンサ３２の
両端に抵抗３３を介して設けられ前記検知装置１
８の出力端子Ａ，Ｂに対応した入力端子Ｃ，Ｄと
からなるものである。このような制御回路２７
は、検知装置１８から検知信号がないときはトラ
ンジスタ３０がオフしているから三端子サイリス
タ２８はオンし得ず、検知装置１８から検知信号
が入力されたときのみ、三端子サイリスタ２８は
オンする。したがつて、このときはトランジスタ
インバータ５のトランジスタ７，８のベース電流
回路は短絡されてトランジスタ７，８はベース電
流を低減され、不作動となつて高周波電圧を出力
しなくなるのである。

つぎに作用を説明する。今、放電灯１６，１７
がともに装着されていて正常に点灯しているか、
あるいは放電灯１６，１７がともに装着されてい
ない無負荷時は、検知巻線１９の出力は第２図ａ
となる。これは前述のようにバランサ６の特性に
よるものである。したがつて、検知装置１８は異
常電圧を検知することがないから、検知信号を出
力することもない。制御装置２７は検知信号がな
い限り作動することがないから、トランジスタイ
ンバータ５は正常に作動し、所定の高周波電圧を
出力する。

つぎに、一方の放電灯１６のみを装着した場合
は、バランサ６の平衡がくずれ検知巻線１９には
第２図ｂに示す電圧があらわれ、したがつて、検
知装置１８には第２図ｂの電圧が入力される。し
かしながら、放電灯１６が正常点灯していれば第
２図ｂのように正弦波に近い電圧であつて、ピー
ク状の異常電圧を含んでいない。このため、検知
巻線１９に直列接続したコンデンサ２０は半波放
電時のピーク電圧に対し相対的に高いインピーダ
ンスを示す。したがつて、検知装置１８はこのよ
うな入力によつては放電灯１６が半波放電状態で
あるとの検知信号を出力することはない。

つぎに、一方あるいは両方の放電灯１６，１７
が装着されていて、一方が半波放電を越こすと
（両方が同時に半波放電を越こすことは実際上考
慮する必要がない。）、放電灯には半波のみランプ
電流が流れ、バランサ６は偏磁状態となるから、
検知巻線１９の出力は第２図ｃのようになる。第
２図ｃにおいて、ａは半波放電によるピーク電圧
である。このようなピーク電圧は正常時の正弦波
に対し高い周波数成分を含んでいる。（たとえば
第２図ｂの正弦波が30KHzであるのに対し、ピ
ーク電圧は150KHzであつた。）したがつて、コ
ンデンサ２０は相対的に低インピーダンスとなる
から、検知装置１８はこのピーク電圧に基づく検
知信号を出力端子Ａ，Ｂから出力する。したがつ
て、制御装置２７はこの検知信号を受けて、まず
トランジスタ３０がオンし、つぎに三端子サイリ
スタ２８がオンする。これにより、トランジスタ
インバータ５のトランジスタ７，８はベース電流
回路を短絡され、トランジスタインバータ５は所
定の出力を出力し得なくなり、放電灯１６，１７
は実質的に消灯するのである。なお、本実施例に
おいては電源１が脈流化直流電圧を出力するもの
であるため、各半サイクル毎に三端子サイリスタ
２８はオフする。したがつて、放電灯１６，１７
は各半サイクルの初期において電力を供給される
が、半波放電によるピーク電圧を検知されてただ
ちに消灯されるため、実質的には半波放電状態を
継続し得ず、また、初期において瞬間的に半波放
電しても何んら問題はないのである。また、必要
に応じて制御装置２７の制御機能を保持させるこ
とも容易に実施できる。すなわち、三端子サイリ
スタ２８の両端等適宜コンデンサを設けることに
よつて、サイリスタ２８をオンさせ続けることが
可能である。しかしながら、このものは半波放電
状態の放電灯を正常な放電灯に変換した場合、一
たん電源をしや断しなければならないという点を
考慮すれば、上記実施例のものが好適である。

つぎに本実施例による実験結果を第３図に示
す。第３図において、横軸はトランジスタインバ
ータの入力電圧であり、定格に対する比率で示
し、縦軸は検知装置１８の出力端子Ａ，Ｂ間の電
圧を示す。また、第３図において、曲線Ａは２灯
装着し２灯とも正常点灯している場合、曲線Ｂは
無負荷時、曲線Ｃは一灯のみ装着し正常点灯して
いる場合、曲線Ｄは１灯装着し半波放電の場合、
曲線Ｅは２灯装着し１灯が半波放電している場合
である。第３図からも明らかなように、半波放電
している場合はどのような条件でも他の場合と明
らかに異なり確実に検知できるものである。な
お、Ｆは検知レベルである。

第４図は本発明の他の実施例を示すもので、要
部のみを示し、その他の部分は第１図と同様であ
るので省略したが本実施例の制御装置４０はトラ
ンジスタインバータ５の入力を制限するものであ
る。すなわち、トランジスタインバータ５の入力
端に順方向に設けられた第１の三端子サイリスタ
４１と、整流装置３の出力端子間に設けられた第
１のダイオード４２、抵抗４３、第２のダイオー
ド４４および抵抗４５の直列回路からなる第１の
三端子サイリスタ４１のゲート回路と、前記第２
のダイオード４４のアノードおよび前記第１のサ
イリスタ４１のカソード間に設けた第２の三端子
サイリスタ４６と、このサイリスタ４６のゲー
ト・カソード間に設けた抵抗４７と、第２の三端
子サイリスタ４６のゲート、カソードに設けた入
力端子C′，D′と、前記第１のダイオード４２の
カソードおよび第２の三端子サイリスタ４６のカ
ソード間に設けたコンデンサ４８とからなるもの
である。このような制御装置４０は第４図には図
示しない検知装置の検知信号により第１の三端子
サイリスタ４１のオン、オフを制御するのであ
る。検知信号がないときは第２の三端子サイリス
タ４５はオンすることがなく、したがつて、第１
の三端子サイリスタ４１はゲート回路によつて所
定の位相でオンされるのである。これに対して、
検知信号を入力されると第２の三端子サイリスタ
４６がオンして、第１の三端子サイリスタ４１の
ゲート・カソードを短絡するから、第１の三端子
サイリスタ４１は以後オンし得なくなるのであ
る。すなわち、電源１から出力される脈流化電圧
の半サイクル間は一たんオンした第１の三端子サ
イリスタ４１はオンし続けるが、つぎの半サイク
ル以後はオンすることがないのである。なお、コ
ンデンサ４８は脈流化電圧にかかわらず、一たん
オンした第２の三端子サイリスタ４６をオンし続
けさせるものであり、第２のダイオード４４は第
２の三端子サイリスタ４６の順方向の電圧降下を
補償するためのものである。以上のように本実施
例はトランジスタインバータ５の入力をしや断す
ることにより放電灯に供給される電力を制限して
放電灯を消灯させるものである。ただし、本実施
例は正常な放電灯に交換した場合、一たん電源を
しや断する必要があるものである。その他の作用
は第１図示実施例と同じであるので、説明を省略
する。

なお、本発明は上記実施例に限られず種々の変
形を可とするものである。たとえば、点灯回路は
トランジスタインバータを有して高周波電圧を出
力するものの他、商用周波で点灯するものであつ
てもよい。また、高周波電圧を出力するものであ
つても上記実施例に限られない。また、検知装置
は要するにバランサに磁気的に結合した検知巻線
を有するものであればよく、その他はどのように
構成してもよい。さらに制御装置は半導体スイツ
チング素子等を組合わせて自由に設計できるもの
である。そして、この制御装置は要は一個の放電
灯が半波放電状態になつたとき、各放電灯を実質
的に消灯できるものであれば、どの位置に設けて
もよい。また、放電灯は２個の場合に限られず、
第５図、第６図のように接続した場合でも、各バ
ランサ５０，６０に検知巻線５１，６１を設けれ
ばよいのである。

以上詳述したように本発明は、放電灯が半波放
電状態になつたときの異常電圧をバランサに磁気
的に結合した検知巻線を介して検知するようにし
たから、放電灯が一灯のみ装着されている場合、
複数灯装着されている場合、無負荷の場合等それ
ぞれ条件が異なる場合でも、前記バランサの特性
を巧に利用して異常電圧を確実に検知でき、した
がつて、放電灯を半波放電状態のまま放置するこ
とがなく、異常発熱による回路部の損傷、放電灯
管壁の割れ等といつた不都合を未然に防止できる
放電灯点灯装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す回路図、
第２図は同じく作用を説明するための電圧波形
図、第３図は同じく実験結果を示す線図、第４は
他の実施例の要部を示す回路図、第５図および第
６図はさらに他の実施例を示す一部回路図であ
る。 １……電源、４……点灯回路、５……トランジ
スタインバータ、６，５０，６０……バランサ、
１８……検知装置、１９，５１，６１……検知巻
線、２７，４０……制御装置、２８，４１，４６
……三端子サイリスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電源と、 この電源から電力供給されるとともに出力端に
   バランサを有してなる点灯回路と、 上記バランサを介して上記点灯回路に並列接続
   された複数個の放電灯と、 上記バランサに磁気的に結合された検知巻線を
   有し上記複数個の放電灯のうち一個が半波放電状
   態になつたときに検知信号を出力する検知装置
   と、 この検知装置の検知信号を受けて上記各放電灯
   に上記点灯回路を介して供給される電力を制限し
   て上記各放電灯を実質的に消灯させる制御装置と
   を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。 ２ 前記点灯回路はトランジスタインバータを有
   し、高周波電力を出力するものであることを特徴
   とする特許請求の範囲１記載の放電灯点灯装置。 ３ 前記検知装置は、前記放電灯が半波放電する
   ことによるピーク電圧を検知するものであること
   を特徴とする特許請求の範囲１または２記載の放
   電灯点灯装置。 ４ 前記制御装置は前記トランジスタインバータ
   のトランジスタのベース電流を低減あるいはしや
   断させるものであることを特徴とする特許請求の
   範囲２記載の放電灯点灯装置。 ５ 前記制御装置は前記トランジスタインバータ
   の入力をしや断するものであることを特徴とする
   特許請求の範囲２記載の放電灯点灯装置。 ６ 前記検知装置は前記バランサに磁気的に結合
   された検知巻線と、 この検知巻線に直列接続されたコンデンサと、 入力端子を上記コンデンサを介して上記検知巻
   線の両端子間に接続された整流器と、 この整流器の出力端子間に接続されたインピー
   ダンス素子と、 このインピーダンス素子両端の出力端子とを有
   してなるものであることを特徴とする特許請求の
   範囲３記載の放電灯点灯装置。