放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具
【課題】交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯を点灯維持可能な放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供する。
【解決手段】放電灯点灯装置１０は、交流電源１から供給される交流電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換する直流電源回路２及びダウンコンバータ回路３と、ダウンコンバータ回路３から出力される直流電圧を、極性が周期的に反転する交流電圧に変換して放電灯６に供給するインバータ回路４と、放電灯６を始動させるための始動電圧を発生させる共振回路５と、交流電源１の電圧状態を検出する電圧検出回路７と、インバータ回路４を制御する制御回路８ｃとを備える。制御回路８ｃは、電圧検出回路７により交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、インバータ回路４の動作周波数を、共振回路５の共振周波数近傍の周波数若しくはこの共振周波数の奇数分の１の周波数近傍の周波数に設定する。
【解決手段】放電灯点灯装置１０は、交流電源１から供給される交流電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換する直流電源回路２及びダウンコンバータ回路３と、ダウンコンバータ回路３から出力される直流電圧を、極性が周期的に反転する交流電圧に変換して放電灯６に供給するインバータ回路４と、放電灯６を始動させるための始動電圧を発生させる共振回路５と、交流電源１の電圧状態を検出する電圧検出回路７と、インバータ回路４を制御する制御回路８ｃとを備える。制御回路８ｃは、電圧検出回路７により交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、インバータ回路４の動作周波数を、共振回路５の共振周波数近傍の周波数若しくはこの共振周波数の奇数分の１の周波数近傍の周波数に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、メタルハライドランプや高圧水銀ランプなどの高圧放電灯を点灯させるための放電灯点灯装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。この放電灯点灯装置は、交流電源より供給される交流電流を直流電流に変換する直流電源部と、直流電源部の直流電流を所定の周波数で極性が反転する矩形波交流に変換して高圧放電灯に供給する出力部とを備える。またこの放電灯点灯装置は、出力部を制御する制御部と、交流電源の瞬時的な電圧降下（瞬時停電や瞬時電圧降下）を検知する異常検知部とを備える。
【０００３】
直流電源部は、交流電源の交流電流を全波整流する整流器と、整流器の出力電圧を所定値まで昇圧する昇圧チョッパ回路と、昇圧チョッパ回路の出力を平滑する平滑コンデンサとを有している。また出力部は、直流電源部の出力電圧を所定値まで降圧する降圧チョッパ回路と、降圧チョッパ回路の出力電圧を平滑する平滑コンデンサと、インバータ回路と、トランスの一次巻線及びコンデンサで構成された共振回路とを有している。インバータ回路は、４つのスイッチング素子により構成された所謂フルブリッジ型のインバータ回路であり、対角に位置する２つのスイッチング素子を１組とし、各組のスイッチング素子を交互にスイッチングすることで、スイッチング周波数に応じた交流電圧が高圧放電灯の両端間に発生する。
【０００４】
この放電灯点灯装置により高圧放電灯を点灯させるには、まずインバータ回路の各組のスイッチング素子を交互にオン／オフさせて、高圧放電灯の両端間に数１０ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚの高周波電圧を発生させる。そして、この高周波電圧を共振回路により共振昇圧させて、高圧放電灯の両端間に高圧な共振電圧を印加することで高圧放電灯がブレイクダウンし、点灯する。その後、インバータ回路の動作周波数（スイッチング周波数）が数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚの低周波に切り替えられ、高圧放電灯の点灯状態が安定的に維持される。
【０００５】
またこの放電灯点灯装置では、異常検知部により交流電源の瞬時的な電圧降下が検出されると、通常点灯時の矩形波交流よりも周波数が低い矩形波交流が出力部から高圧放電灯に供給され、この矩形波交流により高圧放電灯の点灯状態が維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８９４８０号公報（段落［００３２］−段落［００６１］、及び、第１図−第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の特許文献１に示した放電灯点灯装置では、交流電源の瞬時的な電圧降下が発生すると、通常点灯時よりも周波数の低い矩形波交流を高圧放電灯に供給することで高圧放電灯の点灯状態を維持することができる。しかしながら、この場合周波数を低くすることで高圧放電灯に供給される矩形波交流の電圧レベルも低くなり、それに伴って点灯維持時間も短くなることから、交流電源の瞬時的な電圧降下が復旧する前に高圧放電灯が消灯してしまう可能性があった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯を点灯維持可能な放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の放電灯点灯装置は、交流電源から供給される交流電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換する電力変換回路と、電力変換回路から出力される直流電圧を、極性が周期的に反転する交流電圧に変換して放電灯に供給する極性反転回路とを備える。また本放電灯点灯装置は、放電灯を始動させるための始動電圧を発生させる共振回路と、電力変換回路及び極性反転回路を制御する制御回路と、交流電源の電圧状態を検出する電圧検出手段とを備える。制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、極性反転回路の動作周波数を、放電灯を定格点灯させるときの点灯周波数よりも高い周波数であって、共振回路のインダクタンス及びキャパシタンスで決定される共振周波数近傍の周波数若しくは当該共振周波数の奇数分の１の周波数近傍の周波数に設定する。
【００１０】
この放電灯点灯装置において、制御回路は、極性反転回路の動作周波数を点灯周波数より高い周波数に設定する期間を、交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下の継続期間よりも長く設定するのが好ましい。
【００１１】
また、この放電灯点灯装置において、制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、共振周波数の近傍であって且つ共振周波数を含まない所定の周波数範囲で極性反転回路の動作周波数をスイープさせるのも好ましい。
【００１２】
さらに、この放電灯点灯装置において、制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、共振周波数を含む所定の周波数範囲で極性反転回路の動作周波数をスイープさせるのも好ましい。
【００１３】
また、この放電灯点灯装置において、制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、共振周波数の奇数分の１の周波数の近傍であって且つ当該周波数を含まない所定の周波数範囲で極性反転回路の動作周波数をスイープさせるのも好ましい。
【００１４】
さらに、この放電灯点灯装置において、制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、共振周波数の奇数分の１の周波数を含む所定の周波数範囲で極性反転回路の動作周波数をスイープさせるのも好ましい。
【００１５】
本発明の照明器具は、上記何れかの放電灯点灯装置と、放電灯とを備えている。
【発明の効果】
【００１６】
交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯を点灯維持可能な放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１の放電灯点灯装置を用いた照明器具の一例を示す概略回路図である。
【図２】同上の動作を説明するタイムチャートである。
【図３】同上の動作を説明する別のタイムチャートである。
【図４】同上の他の例を示す概略回路図である。
【図５】実施形態２の放電灯点灯装置を用いた照明器具の一例を示す概略回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、放電灯点灯装置及び照明器具の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（実施形態１）
図１は本実施形態の照明器具の一例を示す概略回路図であり、この照明器具は、放電灯点灯装置１０と、放電灯点灯装置１０から供給される高周波電力によって点灯する放電灯６とを備える。ここに放電灯６としては、例えばメタルハライドランプや高圧水銀ランプなどの高圧放電灯が用いられる。なお、これらのランプは従来周知のものであるから、ここでは説明を省略する。
【００２０】
放電灯点灯装置１０は、直流電源回路２と、ダウンコンバータ回路３と、インバータ回路（極性反転回路）４と、共振回路５と、電圧検出回路（電圧検出手段）７と、制御回路８ａ〜８ｃとを備える。
【００２１】
直流電源回路２は、交流電源１の高周波成分をカットするためのラインフィルタＬＦ１と、交流電源１の交流出力を全波整流する全波整流回路（ダイオードブリッジ）２１と、インダクタＬ４、ダイオードＤ２、スイッチング素子Ｑ６及び平滑コンデンサＣ６で構成された従来周知の昇圧チョッパ回路とを備える。スイッチング素子Ｑ６とグランドとの間には抵抗Ｒ１が接続されており、この抵抗Ｒ１にかかる電圧がフィードバック信号として後述の制御回路８ａに入力される。
【００２２】
ダウンコンバータ回路３は、スイッチング素子Ｑ１及びインダクタＬ１の直列回路と、スイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１の接続点にカソード側が接続され、アノード側が抵抗Ｒ２を介してグランドに接続されたダイオードＤ１とで構成される。ダウンコンバータ回路３の出力端間にはコンデンサＣ１が接続され、また高圧側の出力端とグランドとの間には抵抗Ｒ７，Ｒ８の直列回路が接続されている。このダウンコンバータ回路３のスイッチング素子Ｑ１は後述の制御回路８ｂにより動作周波数が制御されるが、この制御回路８ｂには、抵抗Ｒ２にかかる電圧と抵抗Ｒ７，Ｒ８の分圧とがフィードバック信号として入力される。
【００２３】
インバータ回路４は、４つのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５で構成された所謂フルブリッジ型のインバータ回路である。直列接続されたスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点と直列接続されたスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の接続点の間には、トランスＴ３を介して放電灯６が接続されている。なお、これらのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５は後述の制御回路８ｃにより動作周波数が制御され、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５の組とスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の組とが交互にオン／オフされる。
【００２４】
共振回路５は、トランスＴ３とコンデンサＣ２とで構成され、放電灯６を始動させる高周波の始動電圧を発生させる。ここで、共振回路５の共振周波数はコンデンサＣ２のキャパシタンスとトランスＴ３のインダクタンスで決定されるが、点灯開始時にはインバータ回路４のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数が上記共振周波数近傍の周波数に設定される。その結果、共振回路５に高周波の始動電圧が発生し、この始動電圧により放電灯６がブレイクダウンして点灯する。なお、放電灯６の点灯動作については後述する。
【００２５】
電圧検出回路７は、抵抗Ｒ３〜Ｒ６の直列回路と、抵抗Ｒ６と並列に接続されたコンデンサＣ７とで構成され、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６の接続点の電圧が制御回路８ｃに入力される。ここに本実施形態では、直流電源回路２の昇圧チョッパ回路の出力電圧を電圧検出回路７の検出電圧としており、制御回路８ｃではこの検出電圧の値に応じてスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を設定する。なお、本動作については後述する。
【００２６】
制御回路８ａは、直流電源回路２のスイッチング素子Ｑ６のオン／オフ動作を制御する機能を有し、抵抗Ｒ１にかかる電圧がフィードバック信号として入力され、このフィードバック信号の大きさに応じてスイッチング素子Ｑ６の動作周波数を設定する。そして、スイッチング素子Ｑ６が設定された動作周波数でスイッチング動作を行うことで、所望の電圧値の直流電圧がコンデンサＣ６の両端間に発生する。
【００２７】
制御回路８ｂは、ダウンコンバータ回路３のスイッチング素子Ｑ１のオン／オフ動作を制御する機能を有し、抵抗Ｒ２にかかる電圧と抵抗Ｒ７，Ｒ８の分圧とがフィードバック信号として入力され、このフィードバック信号の大きさ（すなわち負荷電流及び出力電圧の大きさ）に応じてスイッチング素子Ｑ１の動作周波数を設定する。そして、スイッチング素子Ｑ１が設定された動作周波数でスイッチング動作を行うことで、直流電源回路２の出力電圧が所望の電圧値の直流電圧に降圧される。ここに本実施形態では、直流電源回路２とダウンコンバータ回路３とで電力変換回路が構成されている。
【００２８】
制御回路８ｃは、インバータ回路４のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のオン／オフ動作を制御する機能を有し、放電灯６の始動時にはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を共振回路５の共振周波数近傍の周波数に設定する。そして放電灯６が安定点灯した後は、制御回路８ｃはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を、共振周波数よりも低い周波数に切り替えて、点灯状態を維持させる。
【００２９】
次に、放電灯６の点灯動作について簡単に説明する。造営面（壁面など）に取り付けられた電源スイッチ（図示せず）をユーザーが操作して、交流電源１から所定の交流電力が供給されると、制御回路８ａは直流電源回路２のスイッチング素子Ｑ６の動作周波数を制御して所望の電圧値の直流電圧に昇圧させる。直流電源回路２で昇圧された直流電圧はダウンコンバータ回路３に供給され、制御回路８ｂはスイッチング素子Ｑ１の動作周波数を制御して供給された直流電圧を所望の電圧値の直流電圧に降圧させる。
【００３０】
ダウンコンバータ回路３で降圧された直流電圧はインバータ回路４に供給され、制御回路８ｃはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を、共振回路５の共振周波数近傍の周波数に制御して共振回路５に高周波の始動電圧を発生させる。その結果、放電灯６はこの始動電圧によりブレイクダウンして点灯する。そして、放電灯６が安定点灯した後は、制御回路８ｃはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を、共振周波数よりも低い周波（例えば１６０Ｈｚ）に切り替えて、放電灯６の点灯状態を維持させる。
【００３１】
ところで、ユーザー側での負荷事情や電源スイッチ（図示せず）の瞬時的なオン／オフ、電源環境などにより、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生する場合がある。この場合、上述の従来例では点灯維持時間が短いことから、停電や電圧降下が復旧する前に高圧放電灯が消灯してしまう可能性があるが、本実施形態では以下の方法を採用することにより上記の問題を解決している。
【００３２】
図２は放電灯点灯装置１０の動作を説明するタイムチャートである。本例では、共振回路５のコンデンサＣ２のキャパシタンスが１５００ｐＦ、トランスＴ３のインダクタンスが１５０μＨであり、その結果、共振回路５の共振周波数は約３３５ｋＨｚに設定される。なお、図２中の検出電圧Ｖ２は電圧検出回路７による検出電圧を示す。
【００３３】
時刻ｔ１のときに交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生すると、直流電源回路２の出力電圧（検出電圧Ｖ２）が定常時の３００Ｖから徐々に低下していく。時刻ｔ２のときに検出電圧Ｖ２が２６０Ｖを下回ると、制御回路８ｃはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数ｆ１を、通常動作時の１６０Ｈｚから共振回路５の共振周波数３３５ｋＨｚよりも数ｋＨｚ高い周波数に切り替える。すると、図２に示すように放電灯６に印加されるランプ電圧Ｖ１が点灯維持電圧よりも高い電圧まで上昇し、その結果、直流電源回路２の出力電圧が低下した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することが可能になる。
【００３４】
その後、時刻ｔ３のときに検出電圧Ｖ２が２６０Ｖを上回ると、制御回路８ｃはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数ｆ１を１６０Ｈｚまで低下させて、放電灯６の点灯状態を維持させる。ここに本実施形態では、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を共振周波数よりも高い周波数で動作させる期間を、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が継続すると想定される継続期間（例えば数ｍｓ〜数１０ｍｓ）と同じ期間に設定している。したがって、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が回復する前に放電灯６が消灯することはなく、放電灯６の点灯状態を確実に維持することができる。
【００３５】
次に、図３は放電灯点灯装置１０の動作を説明する別のタイムチャートである。本例では、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合、共振回路５の共振周波数３３５ｋＨｚの１／３の周波数（約１１２ｋＨｚ）を通るように、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数ｆ１を１００ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚの間でスイープさせている。その結果、図２で示した例と同様に放電灯６に印加されるランプ電圧Ｖ１を点灯維持電圧よりも高い電圧に維持することができ、放電灯６の点灯状態を維持できる。なおこの場合も、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数ｆ１をスイープさせる期間を、上記継続期間（数ｍｓ〜数１０ｍｓ）と同じ期間に設定している。したがってこの場合も、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が回復する前に放電灯６が消灯することはなく、放電灯６の点灯状態を確実に維持することができる。さらに本例によれば、共振回路５を構成するトランスＴ３及びコンデンサＣ２の性能のばらつきを考慮しなくてもよく、しかも共振周波数を通るようにスイープさせる場合に比べてトランスＴ３及びコンデンサＣ２の小型化が可能になる。
【００３６】
而して本実施形態では、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合には、インバータ回路４のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を共振回路５の共振周波数近傍の周波数に設定したり、共振周波数の１／３の周波数を含む所定の周波数範囲でスイープさせている。その結果、直流電源回路２の出力電圧が低くなった場合でも放電灯６の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯６に供給できるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。しかも従来例に比べて放電灯６の点灯維持時間を長くできるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が復旧する前に放電灯６が消灯してしまうのを抑えることができる。
【００３７】
なお本実施形態では、４つのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５で構成されたフルブリッジ型のインバータ回路４を例に説明したが、例えば図４に示すように２つのスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３と２つのコンデンサＣ８，Ｃ９とで構成された所謂ハーフブリッジ型のインバータ回路であってもよい。この場合も同様に、直流電源回路２の出力電圧が低くなった場合でも放電灯６の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯６に供給できるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。
【００３８】
（実施形態２）
放電灯点灯装置１０を用いた照明器具の実施形態２を図５に基づいて説明する。
【００３９】
図５は本実施形態の照明器具の一例を示す概略回路図であり、この照明器具は、放電灯点灯装置１０と放電灯６とを備える。
【００４０】
放電灯点灯装置１０は、直流電源回路２と、共振回路５と、電圧検出回路（電圧検出手段）７と、制御回路８ａ，８ｃと、極性反転型の降圧チョッパ回路（極性反転回路）９とを備える。なお、直流電源回路２、電圧検出回路７及び制御回路８ａ，８ｃについては実施形態１と同様であるから、ここでは説明を省略する。ここに本実施形態では、直流電源回路２により電力変換回路が構成されている。
【００４１】
降圧チョッパ回路９は、４つのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５で構成された所謂フルブリッジ型のインバータ回路を有している。直列接続されたスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点と直列接続されたスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の接続点の間には、降圧チョッパ用のインダクタＬ３と平滑用のコンデンサＣ２の直列回路が接続されている。
【００４２】
共振回路５は、インダクタＬ５と共振用のコンデンサＣ１０とで構成され、インダクタＬ５の一端側はスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点に接続され、インダクタＬ５の他端側は放電灯６に接続されている。またコンデンサＣ１０は、一端側がインダクタＬ５と放電灯６の接続点に接続され、他端側が抵抗Ｒ２を介してグランドに接続されている。なお、放電灯６の点灯動作については実施形態１と同様であるから、ここでは説明を省略する。
【００４３】
次に、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合の放電灯点灯装置１０の動作について説明する。
【００４４】
通常動作時において交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生すると、制御回路８ｃはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を、通常動作時の低周波から共振回路５の共振周波数近傍の周波数に切り替える。そして、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５が変更後の周波数でスイッチング動作を行うことで共振回路５に高周波の始動電圧が発生し、この始動電圧により放電灯６の点灯状態が維持される。また実施形態１と同様に、共振回路５の共振周波数の１／３の周波数を含む所定の周波数範囲で、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数をスイープさせてもよく、同様に放電灯６の点灯状態を維持できる。なお本実施形態でも、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を共振周波数よりも高い周波数で動作させる期間や、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数をスイープさせる期間を、上記継続期間（数ｍｓ〜数１０ｍｓ）と同じ期間に設定している。したがって、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が回復する前に放電灯６が消灯することはなく、放電灯６の点灯状態を確実に維持することができる。
【００４５】
而して本実施形態では、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合には、降圧チョッパ回路９のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を共振回路５の共振周波数近傍の周波数に設定したり、共振周波数の１／３の周波数を含む所定の周波数範囲でスイープさせている。その結果、直流電源回路２の出力電圧が低くなった場合でも放電灯６の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯６に供給できるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。しかも従来例に比べて放電灯６の点灯維持時間を長くできるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が復旧する前に放電灯６が消灯してしまうのを抑えることができる。
【００４６】
また上述の実施形態１，２で説明した放電灯点灯装置１０を用いることによって、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６を点灯維持可能な照明器具を提供することができる。
【００４７】
なお本実施形態においても、降圧チョッパ回路９をハーフブリッジ型のインバータ回路で構成してもよく、同様に交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。
【００４８】
また上述の実施形態１，２では、直流電源回路２の昇圧チョッパ回路の出力電圧を電圧検出回路７の検出電圧としているが、例えば全波整流回路２１の出力電圧を電圧検出回路７の検出電圧としてもよく、本実施形態に限定されない。
【００４９】
さらに実施形態１，２では、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧低下が発生した場合、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を共振回路５の共振周波数近傍の周波数に設定しているが、共振周波数の奇数分の１の周波数近傍の周波数に設定してもよい。この場合も、直流電源回路２の出力電圧が低くなった場合でも放電灯６の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯６に供給できるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。
【００５０】
また実施形態１，２では、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を共振回路５の共振周波数の１／３の周波数を含む所定の周波数範囲でスイープさせているが、上記周波数範囲は共振周波数の奇数分の１の周波数を含む所定の周波数範囲であればよく、上記実施形態に限定されない。さらに上記周波数範囲は、共振回路５の共振周波数を含む所定の周波数範囲であってもよい。これらの場合も、直流電源回路２の出力電圧が低くなった場合でも放電灯６の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯６に供給できるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。またこれらの場合には、共振回路５を構成するトランスＴ３及びコンデンサＣ２の性能のばらつきを考慮しなくてもよく、しかも前者の場合には共振周波数を通るようにスイープさせる場合に比べてトランスＴ３及びコンデンサＣ２の小型化が可能になる。
【００５１】
さらに上記周波数範囲は、共振周波数の奇数分の１の周波数近傍であって且つ当該周波数を含まない所定の周波数範囲であってもいいし、共振周波数近傍であって且つ共振周波数を含まない所定の周波数範囲であってもよい。これらの場合も、直流電源回路２の出力電圧が低くなった場合でも放電灯６の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯６に供給できるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。またこれらの場合には、共振周波数又は共振周波数の奇数分の１の周波数を通らないようにスイープさせるので、インバータ回路４のストレスを低減することができ、しかも前者の場合には後者に比べてトランスＴ３及びコンデンサＣ２の小型化が可能になる。なおこれらの場合には、上記周波数範囲として放電灯６の点灯状態を維持できる周波数範囲に設定する必要がある。
【００５２】
また実施形態１，２では、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を共振周波数よりも高い周波数で動作させる期間や、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数をスイープさせる期間を、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が継続すると想定される継続期間（数ｍｓ〜数１０ｍｓ）と同じ期間に設定しているが、この継続期間よりも長い期間に設定してもよく、この場合も交流電源１の瞬時的な停電や電圧降下が発生した場合に放電灯６を確実に点灯維持することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 交流電源
２ 直流電源回路（電力変換回路）
３ ダウンコンバータ回路（電力変換回路）
４ インバータ回路（極性反転回路）
５ 共振回路
６ 放電灯
７ 電圧検出回路（電圧検出手段）
８ｃ 制御回路
１０ 放電灯点灯装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、メタルハライドランプや高圧水銀ランプなどの高圧放電灯を点灯させるための放電灯点灯装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。この放電灯点灯装置は、交流電源より供給される交流電流を直流電流に変換する直流電源部と、直流電源部の直流電流を所定の周波数で極性が反転する矩形波交流に変換して高圧放電灯に供給する出力部とを備える。またこの放電灯点灯装置は、出力部を制御する制御部と、交流電源の瞬時的な電圧降下（瞬時停電や瞬時電圧降下）を検知する異常検知部とを備える。
【０００３】
直流電源部は、交流電源の交流電流を全波整流する整流器と、整流器の出力電圧を所定値まで昇圧する昇圧チョッパ回路と、昇圧チョッパ回路の出力を平滑する平滑コンデンサとを有している。また出力部は、直流電源部の出力電圧を所定値まで降圧する降圧チョッパ回路と、降圧チョッパ回路の出力電圧を平滑する平滑コンデンサと、インバータ回路と、トランスの一次巻線及びコンデンサで構成された共振回路とを有している。インバータ回路は、４つのスイッチング素子により構成された所謂フルブリッジ型のインバータ回路であり、対角に位置する２つのスイッチング素子を１組とし、各組のスイッチング素子を交互にスイッチングすることで、スイッチング周波数に応じた交流電圧が高圧放電灯の両端間に発生する。
【０００４】
この放電灯点灯装置により高圧放電灯を点灯させるには、まずインバータ回路の各組のスイッチング素子を交互にオン／オフさせて、高圧放電灯の両端間に数１０ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚの高周波電圧を発生させる。そして、この高周波電圧を共振回路により共振昇圧させて、高圧放電灯の両端間に高圧な共振電圧を印加することで高圧放電灯がブレイクダウンし、点灯する。その後、インバータ回路の動作周波数（スイッチング周波数）が数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚの低周波に切り替えられ、高圧放電灯の点灯状態が安定的に維持される。
【０００５】
またこの放電灯点灯装置では、異常検知部により交流電源の瞬時的な電圧降下が検出されると、通常点灯時の矩形波交流よりも周波数が低い矩形波交流が出力部から高圧放電灯に供給され、この矩形波交流により高圧放電灯の点灯状態が維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８９４８０号公報（段落［００３２］−段落［００６１］、及び、第１図−第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の特許文献１に示した放電灯点灯装置では、交流電源の瞬時的な電圧降下が発生すると、通常点灯時よりも周波数の低い矩形波交流を高圧放電灯に供給することで高圧放電灯の点灯状態を維持することができる。しかしながら、この場合周波数を低くすることで高圧放電灯に供給される矩形波交流の電圧レベルも低くなり、それに伴って点灯維持時間も短くなることから、交流電源の瞬時的な電圧降下が復旧する前に高圧放電灯が消灯してしまう可能性があった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯を点灯維持可能な放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の放電灯点灯装置は、交流電源から供給される交流電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換する電力変換回路と、電力変換回路から出力される直流電圧を、極性が周期的に反転する交流電圧に変換して放電灯に供給する極性反転回路とを備える。また本放電灯点灯装置は、放電灯を始動させるための始動電圧を発生させる共振回路と、電力変換回路及び極性反転回路を制御する制御回路と、交流電源の電圧状態を検出する電圧検出手段とを備える。制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、極性反転回路の動作周波数を、放電灯を定格点灯させるときの点灯周波数よりも高い周波数であって、共振回路のインダクタンス及びキャパシタンスで決定される共振周波数近傍の周波数若しくは当該共振周波数の奇数分の１の周波数近傍の周波数に設定する。
【００１０】
この放電灯点灯装置において、制御回路は、極性反転回路の動作周波数を点灯周波数より高い周波数に設定する期間を、交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下の継続期間よりも長く設定するのが好ましい。
【００１１】
また、この放電灯点灯装置において、制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、共振周波数の近傍であって且つ共振周波数を含まない所定の周波数範囲で極性反転回路の動作周波数をスイープさせるのも好ましい。
【００１２】
さらに、この放電灯点灯装置において、制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、共振周波数を含む所定の周波数範囲で極性反転回路の動作周波数をスイープさせるのも好ましい。
【００１３】
また、この放電灯点灯装置において、制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、共振周波数の奇数分の１の周波数の近傍であって且つ当該周波数を含まない所定の周波数範囲で極性反転回路の動作周波数をスイープさせるのも好ましい。
【００１４】
さらに、この放電灯点灯装置において、制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、共振周波数の奇数分の１の周波数を含む所定の周波数範囲で極性反転回路の動作周波数をスイープさせるのも好ましい。
【００１５】
本発明の照明器具は、上記何れかの放電灯点灯装置と、放電灯とを備えている。
【発明の効果】
【００１６】
交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯を点灯維持可能な放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１の放電灯点灯装置を用いた照明器具の一例を示す概略回路図である。
【図２】同上の動作を説明するタイムチャートである。
【図３】同上の動作を説明する別のタイムチャートである。
【図４】同上の他の例を示す概略回路図である。
【図５】実施形態２の放電灯点灯装置を用いた照明器具の一例を示す概略回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、放電灯点灯装置及び照明器具の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（実施形態１）
図１は本実施形態の照明器具の一例を示す概略回路図であり、この照明器具は、放電灯点灯装置１０と、放電灯点灯装置１０から供給される高周波電力によって点灯する放電灯６とを備える。ここに放電灯６としては、例えばメタルハライドランプや高圧水銀ランプなどの高圧放電灯が用いられる。なお、これらのランプは従来周知のものであるから、ここでは説明を省略する。
【００２０】
放電灯点灯装置１０は、直流電源回路２と、ダウンコンバータ回路３と、インバータ回路（極性反転回路）４と、共振回路５と、電圧検出回路（電圧検出手段）７と、制御回路８ａ〜８ｃとを備える。
【００２１】
直流電源回路２は、交流電源１の高周波成分をカットするためのラインフィルタＬＦ１と、交流電源１の交流出力を全波整流する全波整流回路（ダイオードブリッジ）２１と、インダクタＬ４、ダイオードＤ２、スイッチング素子Ｑ６及び平滑コンデンサＣ６で構成された従来周知の昇圧チョッパ回路とを備える。スイッチング素子Ｑ６とグランドとの間には抵抗Ｒ１が接続されており、この抵抗Ｒ１にかかる電圧がフィードバック信号として後述の制御回路８ａに入力される。
【００２２】
ダウンコンバータ回路３は、スイッチング素子Ｑ１及びインダクタＬ１の直列回路と、スイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１の接続点にカソード側が接続され、アノード側が抵抗Ｒ２を介してグランドに接続されたダイオードＤ１とで構成される。ダウンコンバータ回路３の出力端間にはコンデンサＣ１が接続され、また高圧側の出力端とグランドとの間には抵抗Ｒ７，Ｒ８の直列回路が接続されている。このダウンコンバータ回路３のスイッチング素子Ｑ１は後述の制御回路８ｂにより動作周波数が制御されるが、この制御回路８ｂには、抵抗Ｒ２にかかる電圧と抵抗Ｒ７，Ｒ８の分圧とがフィードバック信号として入力される。
【００２３】
インバータ回路４は、４つのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５で構成された所謂フルブリッジ型のインバータ回路である。直列接続されたスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点と直列接続されたスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の接続点の間には、トランスＴ３を介して放電灯６が接続されている。なお、これらのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５は後述の制御回路８ｃにより動作周波数が制御され、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５の組とスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の組とが交互にオン／オフされる。
【００２４】
共振回路５は、トランスＴ３とコンデンサＣ２とで構成され、放電灯６を始動させる高周波の始動電圧を発生させる。ここで、共振回路５の共振周波数はコンデンサＣ２のキャパシタンスとトランスＴ３のインダクタンスで決定されるが、点灯開始時にはインバータ回路４のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数が上記共振周波数近傍の周波数に設定される。その結果、共振回路５に高周波の始動電圧が発生し、この始動電圧により放電灯６がブレイクダウンして点灯する。なお、放電灯６の点灯動作については後述する。
【００２５】
電圧検出回路７は、抵抗Ｒ３〜Ｒ６の直列回路と、抵抗Ｒ６と並列に接続されたコンデンサＣ７とで構成され、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６の接続点の電圧が制御回路８ｃに入力される。ここに本実施形態では、直流電源回路２の昇圧チョッパ回路の出力電圧を電圧検出回路７の検出電圧としており、制御回路８ｃではこの検出電圧の値に応じてスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を設定する。なお、本動作については後述する。
【００２６】
制御回路８ａは、直流電源回路２のスイッチング素子Ｑ６のオン／オフ動作を制御する機能を有し、抵抗Ｒ１にかかる電圧がフィードバック信号として入力され、このフィードバック信号の大きさに応じてスイッチング素子Ｑ６の動作周波数を設定する。そして、スイッチング素子Ｑ６が設定された動作周波数でスイッチング動作を行うことで、所望の電圧値の直流電圧がコンデンサＣ６の両端間に発生する。
【００２７】
制御回路８ｂは、ダウンコンバータ回路３のスイッチング素子Ｑ１のオン／オフ動作を制御する機能を有し、抵抗Ｒ２にかかる電圧と抵抗Ｒ７，Ｒ８の分圧とがフィードバック信号として入力され、このフィードバック信号の大きさ（すなわち負荷電流及び出力電圧の大きさ）に応じてスイッチング素子Ｑ１の動作周波数を設定する。そして、スイッチング素子Ｑ１が設定された動作周波数でスイッチング動作を行うことで、直流電源回路２の出力電圧が所望の電圧値の直流電圧に降圧される。ここに本実施形態では、直流電源回路２とダウンコンバータ回路３とで電力変換回路が構成されている。
【００２８】
制御回路８ｃは、インバータ回路４のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のオン／オフ動作を制御する機能を有し、放電灯６の始動時にはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を共振回路５の共振周波数近傍の周波数に設定する。そして放電灯６が安定点灯した後は、制御回路８ｃはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を、共振周波数よりも低い周波数に切り替えて、点灯状態を維持させる。
【００２９】
次に、放電灯６の点灯動作について簡単に説明する。造営面（壁面など）に取り付けられた電源スイッチ（図示せず）をユーザーが操作して、交流電源１から所定の交流電力が供給されると、制御回路８ａは直流電源回路２のスイッチング素子Ｑ６の動作周波数を制御して所望の電圧値の直流電圧に昇圧させる。直流電源回路２で昇圧された直流電圧はダウンコンバータ回路３に供給され、制御回路８ｂはスイッチング素子Ｑ１の動作周波数を制御して供給された直流電圧を所望の電圧値の直流電圧に降圧させる。
【００３０】
ダウンコンバータ回路３で降圧された直流電圧はインバータ回路４に供給され、制御回路８ｃはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を、共振回路５の共振周波数近傍の周波数に制御して共振回路５に高周波の始動電圧を発生させる。その結果、放電灯６はこの始動電圧によりブレイクダウンして点灯する。そして、放電灯６が安定点灯した後は、制御回路８ｃはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を、共振周波数よりも低い周波（例えば１６０Ｈｚ）に切り替えて、放電灯６の点灯状態を維持させる。
【００３１】
ところで、ユーザー側での負荷事情や電源スイッチ（図示せず）の瞬時的なオン／オフ、電源環境などにより、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生する場合がある。この場合、上述の従来例では点灯維持時間が短いことから、停電や電圧降下が復旧する前に高圧放電灯が消灯してしまう可能性があるが、本実施形態では以下の方法を採用することにより上記の問題を解決している。
【００３２】
図２は放電灯点灯装置１０の動作を説明するタイムチャートである。本例では、共振回路５のコンデンサＣ２のキャパシタンスが１５００ｐＦ、トランスＴ３のインダクタンスが１５０μＨであり、その結果、共振回路５の共振周波数は約３３５ｋＨｚに設定される。なお、図２中の検出電圧Ｖ２は電圧検出回路７による検出電圧を示す。
【００３３】
時刻ｔ１のときに交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生すると、直流電源回路２の出力電圧（検出電圧Ｖ２）が定常時の３００Ｖから徐々に低下していく。時刻ｔ２のときに検出電圧Ｖ２が２６０Ｖを下回ると、制御回路８ｃはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数ｆ１を、通常動作時の１６０Ｈｚから共振回路５の共振周波数３３５ｋＨｚよりも数ｋＨｚ高い周波数に切り替える。すると、図２に示すように放電灯６に印加されるランプ電圧Ｖ１が点灯維持電圧よりも高い電圧まで上昇し、その結果、直流電源回路２の出力電圧が低下した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することが可能になる。
【００３４】
その後、時刻ｔ３のときに検出電圧Ｖ２が２６０Ｖを上回ると、制御回路８ｃはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数ｆ１を１６０Ｈｚまで低下させて、放電灯６の点灯状態を維持させる。ここに本実施形態では、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を共振周波数よりも高い周波数で動作させる期間を、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が継続すると想定される継続期間（例えば数ｍｓ〜数１０ｍｓ）と同じ期間に設定している。したがって、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が回復する前に放電灯６が消灯することはなく、放電灯６の点灯状態を確実に維持することができる。
【００３５】
次に、図３は放電灯点灯装置１０の動作を説明する別のタイムチャートである。本例では、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合、共振回路５の共振周波数３３５ｋＨｚの１／３の周波数（約１１２ｋＨｚ）を通るように、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数ｆ１を１００ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚの間でスイープさせている。その結果、図２で示した例と同様に放電灯６に印加されるランプ電圧Ｖ１を点灯維持電圧よりも高い電圧に維持することができ、放電灯６の点灯状態を維持できる。なおこの場合も、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数ｆ１をスイープさせる期間を、上記継続期間（数ｍｓ〜数１０ｍｓ）と同じ期間に設定している。したがってこの場合も、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が回復する前に放電灯６が消灯することはなく、放電灯６の点灯状態を確実に維持することができる。さらに本例によれば、共振回路５を構成するトランスＴ３及びコンデンサＣ２の性能のばらつきを考慮しなくてもよく、しかも共振周波数を通るようにスイープさせる場合に比べてトランスＴ３及びコンデンサＣ２の小型化が可能になる。
【００３６】
而して本実施形態では、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合には、インバータ回路４のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を共振回路５の共振周波数近傍の周波数に設定したり、共振周波数の１／３の周波数を含む所定の周波数範囲でスイープさせている。その結果、直流電源回路２の出力電圧が低くなった場合でも放電灯６の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯６に供給できるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。しかも従来例に比べて放電灯６の点灯維持時間を長くできるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が復旧する前に放電灯６が消灯してしまうのを抑えることができる。
【００３７】
なお本実施形態では、４つのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５で構成されたフルブリッジ型のインバータ回路４を例に説明したが、例えば図４に示すように２つのスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３と２つのコンデンサＣ８，Ｃ９とで構成された所謂ハーフブリッジ型のインバータ回路であってもよい。この場合も同様に、直流電源回路２の出力電圧が低くなった場合でも放電灯６の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯６に供給できるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。
【００３８】
（実施形態２）
放電灯点灯装置１０を用いた照明器具の実施形態２を図５に基づいて説明する。
【００３９】
図５は本実施形態の照明器具の一例を示す概略回路図であり、この照明器具は、放電灯点灯装置１０と放電灯６とを備える。
【００４０】
放電灯点灯装置１０は、直流電源回路２と、共振回路５と、電圧検出回路（電圧検出手段）７と、制御回路８ａ，８ｃと、極性反転型の降圧チョッパ回路（極性反転回路）９とを備える。なお、直流電源回路２、電圧検出回路７及び制御回路８ａ，８ｃについては実施形態１と同様であるから、ここでは説明を省略する。ここに本実施形態では、直流電源回路２により電力変換回路が構成されている。
【００４１】
降圧チョッパ回路９は、４つのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５で構成された所謂フルブリッジ型のインバータ回路を有している。直列接続されたスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点と直列接続されたスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の接続点の間には、降圧チョッパ用のインダクタＬ３と平滑用のコンデンサＣ２の直列回路が接続されている。
【００４２】
共振回路５は、インダクタＬ５と共振用のコンデンサＣ１０とで構成され、インダクタＬ５の一端側はスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点に接続され、インダクタＬ５の他端側は放電灯６に接続されている。またコンデンサＣ１０は、一端側がインダクタＬ５と放電灯６の接続点に接続され、他端側が抵抗Ｒ２を介してグランドに接続されている。なお、放電灯６の点灯動作については実施形態１と同様であるから、ここでは説明を省略する。
【００４３】
次に、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合の放電灯点灯装置１０の動作について説明する。
【００４４】
通常動作時において交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生すると、制御回路８ｃはスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を、通常動作時の低周波から共振回路５の共振周波数近傍の周波数に切り替える。そして、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５が変更後の周波数でスイッチング動作を行うことで共振回路５に高周波の始動電圧が発生し、この始動電圧により放電灯６の点灯状態が維持される。また実施形態１と同様に、共振回路５の共振周波数の１／３の周波数を含む所定の周波数範囲で、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数をスイープさせてもよく、同様に放電灯６の点灯状態を維持できる。なお本実施形態でも、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を共振周波数よりも高い周波数で動作させる期間や、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数をスイープさせる期間を、上記継続期間（数ｍｓ〜数１０ｍｓ）と同じ期間に設定している。したがって、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が回復する前に放電灯６が消灯することはなく、放電灯６の点灯状態を確実に維持することができる。
【００４５】
而して本実施形態では、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合には、降圧チョッパ回路９のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を共振回路５の共振周波数近傍の周波数に設定したり、共振周波数の１／３の周波数を含む所定の周波数範囲でスイープさせている。その結果、直流電源回路２の出力電圧が低くなった場合でも放電灯６の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯６に供給できるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。しかも従来例に比べて放電灯６の点灯維持時間を長くできるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が復旧する前に放電灯６が消灯してしまうのを抑えることができる。
【００４６】
また上述の実施形態１，２で説明した放電灯点灯装置１０を用いることによって、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６を点灯維持可能な照明器具を提供することができる。
【００４７】
なお本実施形態においても、降圧チョッパ回路９をハーフブリッジ型のインバータ回路で構成してもよく、同様に交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。
【００４８】
また上述の実施形態１，２では、直流電源回路２の昇圧チョッパ回路の出力電圧を電圧検出回路７の検出電圧としているが、例えば全波整流回路２１の出力電圧を電圧検出回路７の検出電圧としてもよく、本実施形態に限定されない。
【００４９】
さらに実施形態１，２では、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧低下が発生した場合、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を共振回路５の共振周波数近傍の周波数に設定しているが、共振周波数の奇数分の１の周波数近傍の周波数に設定してもよい。この場合も、直流電源回路２の出力電圧が低くなった場合でも放電灯６の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯６に供給できるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。
【００５０】
また実施形態１，２では、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数を共振回路５の共振周波数の１／３の周波数を含む所定の周波数範囲でスイープさせているが、上記周波数範囲は共振周波数の奇数分の１の周波数を含む所定の周波数範囲であればよく、上記実施形態に限定されない。さらに上記周波数範囲は、共振回路５の共振周波数を含む所定の周波数範囲であってもよい。これらの場合も、直流電源回路２の出力電圧が低くなった場合でも放電灯６の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯６に供給できるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。またこれらの場合には、共振回路５を構成するトランスＴ３及びコンデンサＣ２の性能のばらつきを考慮しなくてもよく、しかも前者の場合には共振周波数を通るようにスイープさせる場合に比べてトランスＴ３及びコンデンサＣ２の小型化が可能になる。
【００５１】
さらに上記周波数範囲は、共振周波数の奇数分の１の周波数近傍であって且つ当該周波数を含まない所定の周波数範囲であってもいいし、共振周波数近傍であって且つ共振周波数を含まない所定の周波数範囲であってもよい。これらの場合も、直流電源回路２の出力電圧が低くなった場合でも放電灯６の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯６に供給できるので、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯６の点灯状態を維持することができる。またこれらの場合には、共振周波数又は共振周波数の奇数分の１の周波数を通らないようにスイープさせるので、インバータ回路４のストレスを低減することができ、しかも前者の場合には後者に比べてトランスＴ３及びコンデンサＣ２の小型化が可能になる。なおこれらの場合には、上記周波数範囲として放電灯６の点灯状態を維持できる周波数範囲に設定する必要がある。
【００５２】
また実施形態１，２では、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を共振周波数よりも高い周波数で動作させる期間や、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の動作周波数をスイープさせる期間を、交流電源１の瞬時的な停電又は電圧降下が継続すると想定される継続期間（数ｍｓ〜数１０ｍｓ）と同じ期間に設定しているが、この継続期間よりも長い期間に設定してもよく、この場合も交流電源１の瞬時的な停電や電圧降下が発生した場合に放電灯６を確実に点灯維持することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 交流電源
２ 直流電源回路（電力変換回路）
３ ダウンコンバータ回路（電力変換回路）
４ インバータ回路（極性反転回路）
５ 共振回路
６ 放電灯
７ 電圧検出回路（電圧検出手段）
８ｃ 制御回路
１０ 放電灯点灯装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から供給される交流電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換する電力変換回路と、
前記電力変換回路から出力される直流電圧を、極性が周期的に反転する交流電圧に変換して放電灯に供給する極性反転回路と、
前記放電灯を始動させるための始動電圧を発生させる共振回路と、
前記電力変換回路及び前記極性反転回路を制御する制御回路と、
前記交流電源の電圧状態を検出する電圧検出手段とを備え、
前記制御回路は、前記電圧検出手段により前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、前記極性反転回路の動作周波数を、前記放電灯を定格点灯させるときの点灯周波数よりも高い周波数であって、前記共振回路のインダクタンス及びキャパシタンスで決定される共振周波数近傍の周波数若しくは当該共振周波数の奇数分の１の周波数近傍の周波数に設定することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記極性反転回路の動作周波数を前記点灯周波数より高い周波数に設定する期間を、前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下の継続期間よりも長く設定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３】
前記制御回路は、前記電圧検出手段により前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、前記共振周波数の近傍であって且つ前記共振周波数を含まない所定の周波数範囲で前記極性反転回路の動作周波数をスイープさせることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記電圧検出手段により前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、前記共振周波数を含む所定の周波数範囲で前記極性反転回路の動作周波数をスイープさせることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記電圧検出手段により前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、前記共振周波数の奇数分の１の周波数の近傍であって且つ当該周波数を含まない所定の周波数範囲で前記極性反転回路の動作周波数をスイープさせることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記制御回路は、前記電圧検出手段により前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、前記共振周波数の奇数分の１の周波数を含む所定の周波数範囲で前記極性反転回路の動作周波数をスイープさせることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の放電灯点灯装置と、前記放電灯とを備えていることを特徴とする照明器具。
【請求項１】
交流電源から供給される交流電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換する電力変換回路と、
前記電力変換回路から出力される直流電圧を、極性が周期的に反転する交流電圧に変換して放電灯に供給する極性反転回路と、
前記放電灯を始動させるための始動電圧を発生させる共振回路と、
前記電力変換回路及び前記極性反転回路を制御する制御回路と、
前記交流電源の電圧状態を検出する電圧検出手段とを備え、
前記制御回路は、前記電圧検出手段により前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、前記極性反転回路の動作周波数を、前記放電灯を定格点灯させるときの点灯周波数よりも高い周波数であって、前記共振回路のインダクタンス及びキャパシタンスで決定される共振周波数近傍の周波数若しくは当該共振周波数の奇数分の１の周波数近傍の周波数に設定することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記極性反転回路の動作周波数を前記点灯周波数より高い周波数に設定する期間を、前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下の継続期間よりも長く設定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３】
前記制御回路は、前記電圧検出手段により前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、前記共振周波数の近傍であって且つ前記共振周波数を含まない所定の周波数範囲で前記極性反転回路の動作周波数をスイープさせることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記電圧検出手段により前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、前記共振周波数を含む所定の周波数範囲で前記極性反転回路の動作周波数をスイープさせることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記電圧検出手段により前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、前記共振周波数の奇数分の１の周波数の近傍であって且つ当該周波数を含まない所定の周波数範囲で前記極性反転回路の動作周波数をスイープさせることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記制御回路は、前記電圧検出手段により前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、前記共振周波数の奇数分の１の周波数を含む所定の周波数範囲で前記極性反転回路の動作周波数をスイープさせることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の放電灯点灯装置と、前記放電灯とを備えていることを特徴とする照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−３７８００（Ｐ２０１３−３７８００Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７０６９６（Ｐ２０１１−１７０６９６）
【出願日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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