放電灯点灯装置
【課題】予熱回路，調光・保護禁止回路，入力電圧・リセット回路の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の放電灯点灯装置を提供すること。
【解決手段】放電灯点灯装置は、調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）と入力電圧検出・リセット回路（ダイオードＤ５）の少なくとも一つと予熱回路２２とを１つのスイッチング素子（コンパレータ１７）で制御するようになっている。
【解決手段】放電灯点灯装置は、調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）と入力電圧検出・リセット回路（ダイオードＤ５）の少なくとも一つと予熱回路２２とを１つのスイッチング素子（コンパレータ１７）で制御するようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータから高周波電圧を出力して放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電灯点灯装置では、電源投入から所定時間だけ放電灯のフィラメントを予熱した後、放電灯を点灯させ、調光するようにしているのが普通である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２８４０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような放電灯点灯装置では、電源投入から所定時間だけ放電灯を予熱する予熱回路の他に、電源投入から所定時間だけ放電灯の保護や調光を禁止する調光・保護禁止回路と、入力電圧が一定値以下になったときに放電灯の制御回路をリセットして初期状態にする入力電圧・リセット回路を設けることが考えられている。
【０００４】
しかしながら、予熱回路，調光・保護禁止回路，入力電圧・リセット回路等を個別に構成すると、部品点数が多くなる為、コストアップにつながり、また、小型化できない等の問題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、予熱回路，調光・保護禁止回路，入力電圧・リセット回路の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するため、この発明は、高周波電圧を出力して放電灯を点灯させるインバータと、前記インバータに電源を供給するアクティブフィルタと、前記電源の投入時から所定時間だけ前記放電灯を前記インバータにより予熱状態に制御する予熱回路と、前記インバータの出力を制御して前記放電灯を調光する調光回路と、前記所定時間後に前記放電灯の保護動作をする保護回路と、前記所定時間の間だけ前記調光回路による調光の禁止及び前記保護回路による保護の禁止をさせる調光・保護禁止回路とを備える放電灯点灯装置において、前記電源の投入時に前記アクティブフィルタの制御動作を開始させる制御用電源と、前記制御用電源から前記インバータへの入力電圧が一定値以下になるのを検出して前記制御用電源をリセットする入力電圧検出・リセット回路を備えると共に、前記調光・保護禁止回路と前記入力電圧検出・リセット回路の少なくとも一つと前記予熱回路とを１つのスイッチング素子で制御する放電灯点灯装置としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この構成によれば、調光・保護禁止回路，入力電圧・リセット回路の少なくとも一つと予熱回路の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の放電灯点灯装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。
[構成]
図１において、１は図示しない交流電源（商用電源）に接続された機械的スイッチである。この機械的スイッチ１は、４つの出力端子Ｔ１〜Ｔ４を有する。尚、端子Ｔ１，Ｔ４は接続されている。そして、図示しない操作ボタンを最初に押すと、機械的スイッチ１の端子Ｔ１，Ｔ２がＯＮさせられて、出力端子Ｔ１，Ｔ２間に交流電源が供給されるようになっている。
【０００９】
尚、機械的スイッチ１は、図示しない操作ボタンを押す毎に全光，調光，保安球，消灯等の切り換えを順に行うことができるようになっている。この構成には周知の構成が採用できるので、その詳細な説明は省略する。
【００１０】
また、機械的スイッチ１の出力端子Ｔ１，Ｔ２には整流器（整流回路）２が接続され、整流器２の出力側には整流された整流電圧の力率を改善するアクティブフィルタ（力率改善フィルタ）３が接続されている。更に、アクティブフィルタ３の出力側には所定の周波数の高周波電圧（高周波信号）を生成するインバータ４が接続され、インバータ４の出力側には蛍光灯等の負荷（放電灯）５が接続されている。
【００１１】
この負荷５には、これに作用する電圧の異常を検出する負荷異常検出回路６が設けられている。この負荷異常検出回路６は、負荷５の両端間に直列に接続された複数の抵抗ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４と、抵抗ｒ４と並列に接続されたコンデンサＣ１と、コンデンサＣ１と並列に且つ抵抗ｒ４とｒ３との間にカソードが接続されたダイオードＤ１と、コンデンサＣ１とダイオードＤ１のカソードとの間に接続されたコンデンサＣ２と、ダイオードＤ１のカソード及びコンデンサＣ２にアノードが接続されたダイオードＤ２を有する。このダイオードＤ２のアノードには配線７，配線（グランドライン）８が接続され、配線７，８間には負荷異常検出回路６のコンデンサＣ３が接続されている。
【００１２】
また、このコンデンサＣ３の両端間にはＣＲタイマー回路９が接続されている。このＣＲタイマー回路９は、コンデンサＣ３と並列に配線７，８間に接続されたコンデンサＣ４と、配線７の途中に位置させてコンデンサＣ３，Ｃ４の一端間に接続された抵抗ｒ５を有する。
【００１３】
インバータ４は、インバータ駆動用ＩＣ（インバータ駆動回路）１０を介して駆動制御されるようになっている。このインバータ４は、アクティブフィルタ３で力率が改善された整流電圧を高周波電圧に変換する第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１），第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）をスイッチング素子として有する。尚、このインバータ４には、周知の構成を採用できるので、その詳細な説明は省略する。また、インバータ駆動用ＩＣ１０は、第１，第２の駆動パルス発生部Ｄ１，Ｄ２を有する。
【００１４】
このインバータ４のグランドラインは配線４ａを介して配線８に接続され、インバータ４の第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１）のゲート（図示せず）は配線４ｂを介してインバータ駆動用ＩＣ１０のＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ１に接続され、インバータ４の第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）は配線４ｃを介してインバータ駆動用ＩＣ１０のＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ２に接続されている。また、インバータ駆動用ＩＣ１０のグランドライン（図示せず）は、配線１０ｆを介して配線４ａに接続されている。
【００１５】
また、配線８とインバータ駆動用ＩＣ１０の周波数決定ポートＰｆとの間には、全光周波数決定用の抵抗ｒ６が接続されていると共に、コンデンサＣ５，抵抗ｒ７，ｒ８が直列に接続されている。このコンデンサＣ５，抵抗ｒ７，ｒ８は抵抗ｒ６と並列に設けられている。この抵抗ｒ７，ｒ８は予熱周波数決定に用いられる。
【００１６】
また、１０ａはインバータ駆動用ＩＣ１０の保護検出レベルを設定している閾値ポート、１０ｂはインバータ駆動用ＩＣ１０のVrefポートである。このVrefポート１０ｂは、例えば、５Ｖ一定の直流電圧を出力するが、５Ｖ以外の電圧であっても良い。また、１０ｃはインバータ駆動用ＩＣ１０の保護検出ポートである。この保護検出ポート１０ｃは配線７に接続されている。
【００１７】
また、出力端子Ｔ３には、抵抗ｒ９を介して調光切換回路１１及び調光切換禁止回路（調光・保護禁止回路）１２が接続されている。
【００１８】
この調光切換回路１１は、コンパレータ１３と、ＣＲタイマー回路１４を有する。また、調光切換回路１１は、抵抗ｒ９と配線８との間に接続された抵抗ｒ１０と、抵抗ｒ１０及び配線８に接続されたコンデンサＣ６と、コンデンサＣ６とコンパレータ１３のマイナス入力端子に接続された抵抗ｒ１１を有する。
【００１９】
更に、調光切換回路１１は、配線８に接続されたコンデンサＣ７を有する。このコンデンサＣ７は、ダイオードＤ３を介して調光切換回路１１及び調光切換禁止回路１２の配線１２ａに接続されている。また、コンパレータ１３のプラス入力端子にはインバータ駆動用ＩＣ１０のVref（５Ｖ一定）ポート１０ｂが配線１５を介して接続されている。このコンパレータ１３の出力側は抵抗ｒ１４を介して抵抗ｒ７，ｒ８間に接続されている。この抵抗ｒ１４，ｒ８は調光周波数決定に用いられる。
【００２０】
また、アクティブフィルタ３と配線８との間には制御用電源としてのコンデンサＣ８が抵抗ｒａを介して接続され、配線８，１５間には抵抗ｒ１２，ｒ１３が配線８ｂを介して直列に接続されている。この配線８ｂ（抵抗ｒ１２，ｒ１３間）には、保護検出レベルを設定している閾値ポート１０ａが配線１０ｄを介して接続されている。
【００２１】
また、調光切換禁止回路１２の配線１２ａは、ダイオードＤ４及び配線１６を介してインバータ駆動用ＩＣ１０のＩＣ電源１０ｅに接続されている。この配線１６と配線８との間には抵抗ｒ１５とコンデンサＣ９が直列に接続されている。
【００２２】
また、調光切換禁止回路１２は、配線（グランドライン）８，１６から配線８ｃ，１７ａを介して動作電圧が印加されるコンパレータ１７と、このコンパレータ１７のプラス入力端子にアノードが配線１８を介して接続され且つ配線１６にカソードが接続されたダイオード（リセット回路）Ｄ５を有する。このダイオードＤ５は、電源ＯＦＦ時、機械的スイッチ１のＯＦＦ時にコンデンサＣ９の電荷を早期に放電させるのに用いられる。
【００２３】
しかも、コンパレータ１７のマイナス入力端子は配線１９を介して配線１５に接続されている。尚、配線１８は配線２０を介してコンデンサＣ９と抵抗ｒ１５との間に接続されている。また、配線８ａにはダイオードＤ６のアノードが接続されている。
【００２４】
更に、調光切換禁止回路１２は、配線１２ａにアノードが接続され且つカソードがダイオードＤ６のカソードに配線２１を介して接続されたダイオードＤ７と、インバータ駆動用ＩＣ１０の保護検出ポート１０ｃにアノードが接続され且つカソードが配線２１に接続されたダイオードＤ８と、コンパレータ１７の出力側及び配線２１に接続された抵抗ｒ１６を有する。
【００２５】
尚、調光切換禁止回路１２の抵抗ｒ１６及びコンパレータ１７と、ダイオードＤ５，Ｄ６，Ｄ７，コンデンサＣ９、抵抗ｒ１５等は予熱回路２２を構成している。
【００２６】
尚、上述したインバータ駆動用ＩＣ（インバータ駆動回路）１０，調光切換回路１１，調光切換禁止回路（調光・保護禁止回路）１２，予熱回路２２，ダイオード２５等は、図３に示したように点灯制御シーケンス回路３０を構成している。そして、この点灯制御シーケンス回路３０は以下に説明するような点と制御シーケンスで負荷５の点灯制御を実行する。
[作用]
次に、このような構成の放電灯点灯装置の作用を図２のタイミングチャートを用いて説明する。
（１）予熱動作
機械的スイッチ１を図２（ａ）の時点ｔ１でＯＮさせると、出力端子Ｔ１，Ｔ２間に交流電圧が供給される。これにより、整流器２で交流電圧が整流され、整流された電圧がアクティブフィルタ３に入力される。
【００２７】
これに伴い、アクティブフィルタ３は、整流器２で整流された電圧の力率を改善してインバータ４の第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１），第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）に入力する。
【００２８】
一方、時点ｔ１でアクティブフィルタ３より抵抗ｒａを介してプラス電圧をインバータ駆動用ＩＣ１０のＩＣ電源１０ｅに入力する。これにより、インバータ駆動用ＩＣ１０が時点ｔ１で制御動作を開始する。
【００２９】
この制御動作の開始により、インバータ駆動用ＩＣ１０は、時点ｔ１でVrefポート１０ｂから直流電圧Ｖｂ（例えば、一定電圧５Ｖ）を出力する。このVrefポート１０ｂからの直流電圧Ｖｂはコンパレータ１３のプラス入力端子及びコンパレータ１７のマイナス入力端子に所定電圧として印加される。また、時点ｔ１でVrefポート１０ｂから直流電圧Ｖｂが出力されると、この直流電圧Ｖｂは、抵抗ｒ１２，ｒ１３で閾値電圧Ｖａとして分圧され閾値ポート１０ａに入力され、保護検出レベルを設定する。
【００３０】
これに伴い、コンパレータ１３からは時点ｔ１で所定電圧Ｖｄが出力され、この所定電圧Ｖｄが抵抗ｒ１４を介して接続点Ｃに作用する一方、接続点Ｂの電圧が抵抗ｒ８を介して接続点Ｃに作用する。この時、接続点Ｂとコンパレータ１３の出力は同電位になるように設定されている。また、コンパレータ１７の出力側はオープン状態であり、接続点Ｂの電圧は抵抗ｒ８，ｒ７，配線８ａ及びダイオードＤ６を介してコンパレータ１７の出力側に作用する。
【００３１】
そして、インバータ４による負荷５の予熱周波数ｆ３は、接続点Ｂと配線８間の合成抵抗を流れる電流値を周波数決定ポートＰｆで検知することで、インバータ駆動用ＩＣ１０により決定される。
【００３２】
このようにしてインバータ駆動用ＩＣ１０は、抵抗ｒ７，ｒ８の作用により予熱周波数ｆ３を決定し、即ち周波数決定ポートＰｆで検出される接続点Ｂと配線８間の合成抵抗により予熱周波数ｆ３を決定する。そして、インバータ駆動用ＩＣ１０は、予熱周波数ｆ３に基づいてＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ１，ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ２を制御する。これに伴い、ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ１はインバータ４の第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１）のゲートに予熱駆動パルス電圧を印加し、ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ２はインバータ４の第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）のゲートに予熱駆動パルス電圧を印加する。これにより、インバータ４の第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１）及び第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）は交互にオン・オフさせられる。このオン・オフによりインバータ４は、負荷５に予熱周波数の高周波電圧を印加して、負荷５の予熱を開始させる。
【００３３】
また、時点ｔ１で電源がＯＮさせられると、接続点Ｅより抵抗ｒ１５を介してコンデンサＣ９に充電を開始する。これに伴い、コンデンサＣ９の充電電圧は、時点ｔ１から時点ｔ２まで徐々に上昇して時点ｔ２で所定電圧Ｖｅになる。しかも、コンデンサＣ９の電圧が時点ｔ２でＶｅになるまでの間、コンパレータ１７の出力はロウレベルとなっていて予熱周波数を継続する。
（２）始動開始
また、上述したように、インバータ駆動用ＩＣ１０は、時点ｔ１でVrefポート１０ｂから直流電圧（例えば、一定電圧５Ｖ）を出力し、閾値ポート１０ａから閾値電圧を出力している。そして、Vrefポート１０ｂからの直流電圧（例えば、一定電圧５Ｖ）はコンパレータ１３のプラス入力端子及びコンパレータ１７のマイナス入力端子に所定電圧Ｖｂとして印加される。
【００３４】
しかも、接続点Ｅに作用する正電圧は、抵抗ｒ１５を介してコンデンサＣ９に印加され、コンデンサＣ９は時点ｔ１で充電を開始する。この充電に伴い、コンパレータ１７のプラス入力端子には、配線２０を介してコンデンサＣ９の電圧が作用する。
【００３５】
そして、コンデンサＣ９の充電電圧は、時点ｔ１から時点ｔ２まで徐々に上昇して時点ｔ２で所定電圧Ｖｅになる。このとき（時間ｔ２）でコンパレータ１７の出力はハイレベルとなり、接続点Ｂの電圧が抵抗ｒ７，ｒ８を介してコンデンサＣ５を充電し始める。
【００３６】
この後、コンパレータ１７のプラス入力端子に作用する電圧は、時点ｔ２を過ぎても時点ｔ３まで徐々に上昇して、最終的には時点ｔ３で接続点Ｅの電圧である所定電圧Ｖｃと同じになる。
【００３７】
一方、負荷５の始動が開始されると、負荷異常検出回路６は抵抗ｒ１〜ｒ３とｒ４で分圧された負荷５の高周波電圧をコンデンサＣ１，Ｃ２及びダイオードＤ１，Ｄ２により整流し、この整流された直流電圧によりコンデンサＣ３が充電される。そして、コンデンサＣ３が充電されると、所定時間経過後、即ち時点ｔ２でＣＲタイマー回路９のコンデンサＣ４が充電されていく。
【００３８】
この充電に伴い、インバータ駆動用ＩＣ１０の保護検出ポート１０ｃに入力される電圧Ｖｇは時点ｔ２から時点ｔ３まで徐々に上昇する。このインバータ駆動用ＩＣ１０は、検出している電圧Ｖｇが時点ｔ３で所定電圧Ｖｇ１まで上昇してＶｇ２まで低下する。
【００３９】
また、時間ｔ２でコンパレータ１７の出力電圧Ｖｆがハイレベルとなり、接続点Ｃに作用する電圧が時点ｔ２から時点ｔ３まで徐々に上昇して所定電圧Ｖｄ′となると共に、接続点Ｄの電圧が時点ｔ３でハイレベルの電圧Ｖｆ′となる。この時点ｔ３では、接続点Ｃが電圧Ｖｄ′、接続点Ｄが電圧Ｖｆ′となって、抵抗ｒ８，ｒ７は機能しないので、接続点Ｂと配線８間は抵抗ｒ６のみとなる。
【００４０】
従って、インバータ駆動用ＩＣ１０は、接続点Ｂと配線８間の抵抗ｒ６のみを流れる電流値を周波数決定ポートＰｆで検出することにより、インバータ４による負荷５への周波数を全光点灯周波数ｆ１に決定し、予熱モードから全光モードの始動を開始する。
【００４１】
そして、インバータ駆動用ＩＣ１０は、抵抗ｒ６により決定された全光周波数に基づいてＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ１，ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ２を制御する。これに伴い、ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ１はインバータ４の第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１）のゲートに全光駆動パルス電圧を印加し、ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ２はインバータ４の第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）のゲートに全光駆動パルス電圧を印加する。この際、インバータ４の第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１）及び第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）は交互にオン・オフさせられる。このオン・オフによりインバータ４は、負荷５に全光点灯周波数の高周波電圧を印加して、負荷５を全光状態とさせる。
【００４２】
即ち、インバータ駆動用ＩＣ１０は、保護検出ポート１０ｃが時点ｔ２で電圧Ｖｇの検出を開始する。この電圧Ｖｇは、時点ｔ３まで上昇した後、Ｖｇ２まで低下し、全光制御動作モードになる。これにより、インバータ駆動用ＩＣ１０は、予熱周波数ｆ１より発信周波数の小さい全光点灯周波数ｆ１（ｆ１＜ｆ２＜ｆ３）でインバータ４を作動制御し、負荷５を全光点灯させる。
（３）調光
また、図示しない調光操作部材の操作により接続点Ａの電圧が時点ｔ４で所定電圧Ｖiになると、この所定電圧ＶiがＣＲタイマー回路１４を介してコンパレータ１３のマイナス入力端子に入力される。このコンパレータ１３のマイナス入力端子に入力される電圧は、ＣＲタイマー回路１４の作用により時点ｔ４から時点ｔ５を過ぎるまで徐々に上昇し、時点ｔ５で所定電圧Ｖｈ１となり、時点ｔ５を過ぎた後に所定電圧Ｖｈ２となる。
【００４３】
そして、コンパレータ１３は、マイナス入力端子に入力される電圧が時点ｔ５で所定電圧Ｖｈになると出力をオフさせる。これにより、接続点Ｃの電圧が所定電圧Ｖｄ１′まで低下して、接続点Ｂと配線（グランドライン）８間の合成抵抗が変化し、この抵抗値をインバータ駆動用ＩＣ１０が検知する。
【００４４】
これによりインバータ駆動用ＩＣ１０は、負荷５を点灯させる点灯周波数ｆ３を全光点灯周波数ｆ１より高く予熱周波数ｆ３より低い調光周波数ｆ２に切換設定する。これにより、インバータ４は調光周波数ｆ２で負荷５を点灯制御する。
【００４５】
これに伴い、インバータ駆動用ＩＣ１０の保護検出ポート１０ｃが検出している電圧Ｖｇは、時点ｔ５で僅かにＶｇ３まで上昇させられる。
【００４６】
尚、本実施例では、ｆ１，ｆ２，ｆ３の関係をｆ１＜ｆ２＜ｆ３としているが、必ずしもこれに限定されるものではない。
（４）リセット
そして、上述した動作中に、例えば周辺での大きな負荷の変動が発生して、負荷５の商用電源の電圧の変動が生じた場合や、停電等により商用電源の供給が停止された場合、抵抗ｒ１５とコンデンサＣ９からなるＣＲタイマ回路のコンデンサ９の電圧がダイオードＤ５を介して瞬時に放電される。
【００４７】
これに伴い、制御用電源電圧が降下して、インバータ駆動用ＩＣ１０が停止して、制御シーケンスが初期状態にリセットされ、負荷５の点灯制御が停止される。
【００４８】
尚、機械的スイッチ１が時点ｔ６でオフさせられた場合も、同様にして図３の点灯シーケンス回路３０による点灯制御シーケンスが初期状態にリセットされ、負荷５の点灯制御が停止される。
（５）異常負荷の検出
また、上述の全光点灯の制御から時点ｔ４で調光動作に移行する際、インバータ駆動用ＩＣ１０の保護検出ポート１０ｃが電圧Ｖｇの検出を開始する。この電圧Ｖｇは、負荷５が規定のもので異常が無ければ、図２（ａ）のように時点ｔ３まで上昇した後、時点ｔ３で設定電圧Ｖｇ２まで低下し、全光制御動作モードになる。
【００４９】
しかし、図２（ｂ）のように、保護検出ポート１０ｃが時点ｔ７とｔ８との間において設定電圧Ｖｇ２より大きな電圧を検出した場合には、インバータ駆動用ＩＣはインバータ４に異常負荷が接続されていると判断する。この場合、インバータ駆動用ＩＣは、インバータ４の制御を停止させる保護動作を実行する。
【００５０】
以上説明した発明の実施例の放電灯点灯装置では、図１に示したように、調光切換禁止回路（調光・保護禁止回路）１２，予熱回路２２及びリセット回路（ダイオードＤ５）等を、個別に構成せずに一つの回路に組み込んでいる。図３は、図１の制御回路の要部を模式的に示したものである。このような放電灯点灯装置では、予熱回路，調光・保護禁止回路，入力電圧・リセット回路を機能別に別々の回路で構成した場合に比べて、部品点数が少なくなると共に、コスト低下でき、小型化できる。
【００５１】
また、予熱回路２２と調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）の共通化には、予熱回路２２をベースにした回路が用いられている。即ち、この共通化には、予熱回路２２のスイッチング素子（コンパレータ１７）を使用すると共に、予熱期間内では調光ポート（周波数決定ポートＰｆ），保護検出ポート１０ｃに入力される条件による制御を禁止するような回路を用いている。
【００５２】
しかし、この期間だけ禁止では出力モードが調光状態で電源を投入した場合に、予熱直後に調光出力になると、負荷５の点灯状態が立ち消えしてしまう可能性、或いは、始動電圧による保護動作の可能性、放電灯負荷（負荷５）の点灯直後の不安定領域での保護動作の可能性等が残る。
【００５３】
これを解決する手段として、保護検出ポート１０ｃ及び調光ポート（周波数決定ポートＰｆ）への入力にそれぞれに時定数を持たせることで、予熱後所定時間は調光出力・保護動作をしないようにしている。
【００５４】
また、入力（交流電源）電圧検出およびアクティブフィルタ３のリセット回路の共通化には、アクティブフィルタ３の入力電圧を検知するのではなく、インバータ駆動用回路の制御電圧の低下を検知することによって、アクティブフィルタ３の入力電圧を間接的に検出できるような回路を用いている。この回路によりアクティブフィルタ３の制御電圧に変動があった場合、図３の点灯シーケンス回路３０のリセットを行うようにしている。尚、アクティブフィルタ３の制御用電源（コンデンサC８）はＣＲタイマー回路（抵抗ｒ１５及びコンデンサＣ９からなる回路）のコンデンサＣ９に比べ、時定数を持たせていないため、はるかに放電が早い。これを利用し、ＣＲタイマー回路（抵抗ｒ１５及びコンデンサＣ９からなる回路）のコンデンサＣ９と制御用電源（コンデンサＣ８）間にダイオード（Ｄ５）を入れることにより、アクティブフィルタ３を容易にリセットできる。
【００５５】
以上説明したように、この発明の実施の形態の放電灯点灯装置は、高周波電圧を出力して放電灯（負荷５）を点灯させるインバータ４と、前記インバータ４に電源を供給するアクティブフィルタ３と、前記電源の投入時から所定時間だけ前記放電灯（負荷５）を前記インバータにより予熱状態に制御する予熱回路２２を備えている。また、放電灯点灯装置は、前記インバータ３の出力を制御して前記放電灯（負荷５）を調光する調光回路（調光切換回路１１）と、前記所定時間後に前記放電灯（負荷５）の保護動作をする保護回路（インバータ駆動用ＩＣ１０）と、前記所定時間の間だけ前記調光回路（調光切換回路１１）による調光の禁止及び前記保護回路（インバータ駆動用ＩＣ１０）による保護の禁止をさせる調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）とを備えている。更に、放電灯点灯装置は、前記電源の投入時に前記アクティブフィルタ３の制御動作を開始させる制御用電源（コンデンサＣ８）と、前記制御用電源（コンデンサＣ８）から前記インバータ４への入力電圧が一定値以下になるのを検出して前記制御用電源（コンデンサＣ８）をリセットする入力電圧検出・リセット回路（ダイオードＤ５）を備えている。しかも、放電灯点灯装置は、前記調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）と前記入力電圧検出・リセット回路（ダイオードＤ５）の少なくとも一つと前記予熱回路２２とを１つのスイッチング素子（コンパレータ１７）で制御するようになっている。
【００５６】
この構成によれば、調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２），入力電圧・リセット回路（ダイオードＤ５）の少なくとも一つと予熱回路２２の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の放電灯点灯装置を提供することができる。
【００５７】
また、この発明の実施の形態の放電灯点灯装置は、前記調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）と前記予熱回路２２とを１つのスイッチング素子で制御するようにできる。
【００５８】
この構成によれば、予熱回路２２，調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）等の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の放電灯点灯装置を提供することができる。
【００５９】
更に、この発明の実施の形態の放電灯点灯装置は、前記入力電圧検出・リセット回路（ダイオードＤ５）と前記予熱回路２２とを１つのスイッチング素子（コンパレータ１７）で制御するようにできる。
【００６０】
この構成によれば、予熱回路２２，入力電圧・リセット回路（ダイオードＤ５）等の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の放電灯点灯装置を提供することができる。
【００６１】
また、この発明の実施の形態の放電灯点灯装置は、前記調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）と前記入力電圧検出・リセット回路（ダイオードＤ５）及び前記予熱回路２２を１つのスイッチング素子（コンパレータ１７）で制御するようにできる。
【００６２】
この構成によれば、予熱回路２２，調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２），入力電圧・リセット回路（ダイオードＤ５）等の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の放電灯点灯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明に係る放電灯点灯装置の制御回路図である。
【図２】（ａ）は図１の放電灯点灯装置のタイムチャート、（ｂ）は図１の負荷が異常な場合の放電灯点灯装置のタイムチャートの部分説明図である。
【図３】図１の制御回路の概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
３・・・アクティブフィルタ
４・・・インバータ
５・・・負荷（放電灯）
１０・・・インバータ駆動用ＩＣ（保護回路）
１１・・・調光切換回路（調光回路）
１２・・・調光切換禁止回路（調光・保護禁止回路）
１７・・・コンパレータ（スイッチング素子）
２２・・・予熱回路
Ｃ８・・・コンデンサ（制御用電源）
Ｄ５・・・ダイオード（入力電圧検出・リセット回路）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータから高周波電圧を出力して放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電灯点灯装置では、電源投入から所定時間だけ放電灯のフィラメントを予熱した後、放電灯を点灯させ、調光するようにしているのが普通である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２８４０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような放電灯点灯装置では、電源投入から所定時間だけ放電灯を予熱する予熱回路の他に、電源投入から所定時間だけ放電灯の保護や調光を禁止する調光・保護禁止回路と、入力電圧が一定値以下になったときに放電灯の制御回路をリセットして初期状態にする入力電圧・リセット回路を設けることが考えられている。
【０００４】
しかしながら、予熱回路，調光・保護禁止回路，入力電圧・リセット回路等を個別に構成すると、部品点数が多くなる為、コストアップにつながり、また、小型化できない等の問題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、予熱回路，調光・保護禁止回路，入力電圧・リセット回路の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するため、この発明は、高周波電圧を出力して放電灯を点灯させるインバータと、前記インバータに電源を供給するアクティブフィルタと、前記電源の投入時から所定時間だけ前記放電灯を前記インバータにより予熱状態に制御する予熱回路と、前記インバータの出力を制御して前記放電灯を調光する調光回路と、前記所定時間後に前記放電灯の保護動作をする保護回路と、前記所定時間の間だけ前記調光回路による調光の禁止及び前記保護回路による保護の禁止をさせる調光・保護禁止回路とを備える放電灯点灯装置において、前記電源の投入時に前記アクティブフィルタの制御動作を開始させる制御用電源と、前記制御用電源から前記インバータへの入力電圧が一定値以下になるのを検出して前記制御用電源をリセットする入力電圧検出・リセット回路を備えると共に、前記調光・保護禁止回路と前記入力電圧検出・リセット回路の少なくとも一つと前記予熱回路とを１つのスイッチング素子で制御する放電灯点灯装置としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この構成によれば、調光・保護禁止回路，入力電圧・リセット回路の少なくとも一つと予熱回路の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の放電灯点灯装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。
[構成]
図１において、１は図示しない交流電源（商用電源）に接続された機械的スイッチである。この機械的スイッチ１は、４つの出力端子Ｔ１〜Ｔ４を有する。尚、端子Ｔ１，Ｔ４は接続されている。そして、図示しない操作ボタンを最初に押すと、機械的スイッチ１の端子Ｔ１，Ｔ２がＯＮさせられて、出力端子Ｔ１，Ｔ２間に交流電源が供給されるようになっている。
【０００９】
尚、機械的スイッチ１は、図示しない操作ボタンを押す毎に全光，調光，保安球，消灯等の切り換えを順に行うことができるようになっている。この構成には周知の構成が採用できるので、その詳細な説明は省略する。
【００１０】
また、機械的スイッチ１の出力端子Ｔ１，Ｔ２には整流器（整流回路）２が接続され、整流器２の出力側には整流された整流電圧の力率を改善するアクティブフィルタ（力率改善フィルタ）３が接続されている。更に、アクティブフィルタ３の出力側には所定の周波数の高周波電圧（高周波信号）を生成するインバータ４が接続され、インバータ４の出力側には蛍光灯等の負荷（放電灯）５が接続されている。
【００１１】
この負荷５には、これに作用する電圧の異常を検出する負荷異常検出回路６が設けられている。この負荷異常検出回路６は、負荷５の両端間に直列に接続された複数の抵抗ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４と、抵抗ｒ４と並列に接続されたコンデンサＣ１と、コンデンサＣ１と並列に且つ抵抗ｒ４とｒ３との間にカソードが接続されたダイオードＤ１と、コンデンサＣ１とダイオードＤ１のカソードとの間に接続されたコンデンサＣ２と、ダイオードＤ１のカソード及びコンデンサＣ２にアノードが接続されたダイオードＤ２を有する。このダイオードＤ２のアノードには配線７，配線（グランドライン）８が接続され、配線７，８間には負荷異常検出回路６のコンデンサＣ３が接続されている。
【００１２】
また、このコンデンサＣ３の両端間にはＣＲタイマー回路９が接続されている。このＣＲタイマー回路９は、コンデンサＣ３と並列に配線７，８間に接続されたコンデンサＣ４と、配線７の途中に位置させてコンデンサＣ３，Ｃ４の一端間に接続された抵抗ｒ５を有する。
【００１３】
インバータ４は、インバータ駆動用ＩＣ（インバータ駆動回路）１０を介して駆動制御されるようになっている。このインバータ４は、アクティブフィルタ３で力率が改善された整流電圧を高周波電圧に変換する第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１），第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）をスイッチング素子として有する。尚、このインバータ４には、周知の構成を採用できるので、その詳細な説明は省略する。また、インバータ駆動用ＩＣ１０は、第１，第２の駆動パルス発生部Ｄ１，Ｄ２を有する。
【００１４】
このインバータ４のグランドラインは配線４ａを介して配線８に接続され、インバータ４の第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１）のゲート（図示せず）は配線４ｂを介してインバータ駆動用ＩＣ１０のＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ１に接続され、インバータ４の第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）は配線４ｃを介してインバータ駆動用ＩＣ１０のＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ２に接続されている。また、インバータ駆動用ＩＣ１０のグランドライン（図示せず）は、配線１０ｆを介して配線４ａに接続されている。
【００１５】
また、配線８とインバータ駆動用ＩＣ１０の周波数決定ポートＰｆとの間には、全光周波数決定用の抵抗ｒ６が接続されていると共に、コンデンサＣ５，抵抗ｒ７，ｒ８が直列に接続されている。このコンデンサＣ５，抵抗ｒ７，ｒ８は抵抗ｒ６と並列に設けられている。この抵抗ｒ７，ｒ８は予熱周波数決定に用いられる。
【００１６】
また、１０ａはインバータ駆動用ＩＣ１０の保護検出レベルを設定している閾値ポート、１０ｂはインバータ駆動用ＩＣ１０のVrefポートである。このVrefポート１０ｂは、例えば、５Ｖ一定の直流電圧を出力するが、５Ｖ以外の電圧であっても良い。また、１０ｃはインバータ駆動用ＩＣ１０の保護検出ポートである。この保護検出ポート１０ｃは配線７に接続されている。
【００１７】
また、出力端子Ｔ３には、抵抗ｒ９を介して調光切換回路１１及び調光切換禁止回路（調光・保護禁止回路）１２が接続されている。
【００１８】
この調光切換回路１１は、コンパレータ１３と、ＣＲタイマー回路１４を有する。また、調光切換回路１１は、抵抗ｒ９と配線８との間に接続された抵抗ｒ１０と、抵抗ｒ１０及び配線８に接続されたコンデンサＣ６と、コンデンサＣ６とコンパレータ１３のマイナス入力端子に接続された抵抗ｒ１１を有する。
【００１９】
更に、調光切換回路１１は、配線８に接続されたコンデンサＣ７を有する。このコンデンサＣ７は、ダイオードＤ３を介して調光切換回路１１及び調光切換禁止回路１２の配線１２ａに接続されている。また、コンパレータ１３のプラス入力端子にはインバータ駆動用ＩＣ１０のVref（５Ｖ一定）ポート１０ｂが配線１５を介して接続されている。このコンパレータ１３の出力側は抵抗ｒ１４を介して抵抗ｒ７，ｒ８間に接続されている。この抵抗ｒ１４，ｒ８は調光周波数決定に用いられる。
【００２０】
また、アクティブフィルタ３と配線８との間には制御用電源としてのコンデンサＣ８が抵抗ｒａを介して接続され、配線８，１５間には抵抗ｒ１２，ｒ１３が配線８ｂを介して直列に接続されている。この配線８ｂ（抵抗ｒ１２，ｒ１３間）には、保護検出レベルを設定している閾値ポート１０ａが配線１０ｄを介して接続されている。
【００２１】
また、調光切換禁止回路１２の配線１２ａは、ダイオードＤ４及び配線１６を介してインバータ駆動用ＩＣ１０のＩＣ電源１０ｅに接続されている。この配線１６と配線８との間には抵抗ｒ１５とコンデンサＣ９が直列に接続されている。
【００２２】
また、調光切換禁止回路１２は、配線（グランドライン）８，１６から配線８ｃ，１７ａを介して動作電圧が印加されるコンパレータ１７と、このコンパレータ１７のプラス入力端子にアノードが配線１８を介して接続され且つ配線１６にカソードが接続されたダイオード（リセット回路）Ｄ５を有する。このダイオードＤ５は、電源ＯＦＦ時、機械的スイッチ１のＯＦＦ時にコンデンサＣ９の電荷を早期に放電させるのに用いられる。
【００２３】
しかも、コンパレータ１７のマイナス入力端子は配線１９を介して配線１５に接続されている。尚、配線１８は配線２０を介してコンデンサＣ９と抵抗ｒ１５との間に接続されている。また、配線８ａにはダイオードＤ６のアノードが接続されている。
【００２４】
更に、調光切換禁止回路１２は、配線１２ａにアノードが接続され且つカソードがダイオードＤ６のカソードに配線２１を介して接続されたダイオードＤ７と、インバータ駆動用ＩＣ１０の保護検出ポート１０ｃにアノードが接続され且つカソードが配線２１に接続されたダイオードＤ８と、コンパレータ１７の出力側及び配線２１に接続された抵抗ｒ１６を有する。
【００２５】
尚、調光切換禁止回路１２の抵抗ｒ１６及びコンパレータ１７と、ダイオードＤ５，Ｄ６，Ｄ７，コンデンサＣ９、抵抗ｒ１５等は予熱回路２２を構成している。
【００２６】
尚、上述したインバータ駆動用ＩＣ（インバータ駆動回路）１０，調光切換回路１１，調光切換禁止回路（調光・保護禁止回路）１２，予熱回路２２，ダイオード２５等は、図３に示したように点灯制御シーケンス回路３０を構成している。そして、この点灯制御シーケンス回路３０は以下に説明するような点と制御シーケンスで負荷５の点灯制御を実行する。
[作用]
次に、このような構成の放電灯点灯装置の作用を図２のタイミングチャートを用いて説明する。
（１）予熱動作
機械的スイッチ１を図２（ａ）の時点ｔ１でＯＮさせると、出力端子Ｔ１，Ｔ２間に交流電圧が供給される。これにより、整流器２で交流電圧が整流され、整流された電圧がアクティブフィルタ３に入力される。
【００２７】
これに伴い、アクティブフィルタ３は、整流器２で整流された電圧の力率を改善してインバータ４の第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１），第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）に入力する。
【００２８】
一方、時点ｔ１でアクティブフィルタ３より抵抗ｒａを介してプラス電圧をインバータ駆動用ＩＣ１０のＩＣ電源１０ｅに入力する。これにより、インバータ駆動用ＩＣ１０が時点ｔ１で制御動作を開始する。
【００２９】
この制御動作の開始により、インバータ駆動用ＩＣ１０は、時点ｔ１でVrefポート１０ｂから直流電圧Ｖｂ（例えば、一定電圧５Ｖ）を出力する。このVrefポート１０ｂからの直流電圧Ｖｂはコンパレータ１３のプラス入力端子及びコンパレータ１７のマイナス入力端子に所定電圧として印加される。また、時点ｔ１でVrefポート１０ｂから直流電圧Ｖｂが出力されると、この直流電圧Ｖｂは、抵抗ｒ１２，ｒ１３で閾値電圧Ｖａとして分圧され閾値ポート１０ａに入力され、保護検出レベルを設定する。
【００３０】
これに伴い、コンパレータ１３からは時点ｔ１で所定電圧Ｖｄが出力され、この所定電圧Ｖｄが抵抗ｒ１４を介して接続点Ｃに作用する一方、接続点Ｂの電圧が抵抗ｒ８を介して接続点Ｃに作用する。この時、接続点Ｂとコンパレータ１３の出力は同電位になるように設定されている。また、コンパレータ１７の出力側はオープン状態であり、接続点Ｂの電圧は抵抗ｒ８，ｒ７，配線８ａ及びダイオードＤ６を介してコンパレータ１７の出力側に作用する。
【００３１】
そして、インバータ４による負荷５の予熱周波数ｆ３は、接続点Ｂと配線８間の合成抵抗を流れる電流値を周波数決定ポートＰｆで検知することで、インバータ駆動用ＩＣ１０により決定される。
【００３２】
このようにしてインバータ駆動用ＩＣ１０は、抵抗ｒ７，ｒ８の作用により予熱周波数ｆ３を決定し、即ち周波数決定ポートＰｆで検出される接続点Ｂと配線８間の合成抵抗により予熱周波数ｆ３を決定する。そして、インバータ駆動用ＩＣ１０は、予熱周波数ｆ３に基づいてＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ１，ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ２を制御する。これに伴い、ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ１はインバータ４の第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１）のゲートに予熱駆動パルス電圧を印加し、ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ２はインバータ４の第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）のゲートに予熱駆動パルス電圧を印加する。これにより、インバータ４の第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１）及び第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）は交互にオン・オフさせられる。このオン・オフによりインバータ４は、負荷５に予熱周波数の高周波電圧を印加して、負荷５の予熱を開始させる。
【００３３】
また、時点ｔ１で電源がＯＮさせられると、接続点Ｅより抵抗ｒ１５を介してコンデンサＣ９に充電を開始する。これに伴い、コンデンサＣ９の充電電圧は、時点ｔ１から時点ｔ２まで徐々に上昇して時点ｔ２で所定電圧Ｖｅになる。しかも、コンデンサＣ９の電圧が時点ｔ２でＶｅになるまでの間、コンパレータ１７の出力はロウレベルとなっていて予熱周波数を継続する。
（２）始動開始
また、上述したように、インバータ駆動用ＩＣ１０は、時点ｔ１でVrefポート１０ｂから直流電圧（例えば、一定電圧５Ｖ）を出力し、閾値ポート１０ａから閾値電圧を出力している。そして、Vrefポート１０ｂからの直流電圧（例えば、一定電圧５Ｖ）はコンパレータ１３のプラス入力端子及びコンパレータ１７のマイナス入力端子に所定電圧Ｖｂとして印加される。
【００３４】
しかも、接続点Ｅに作用する正電圧は、抵抗ｒ１５を介してコンデンサＣ９に印加され、コンデンサＣ９は時点ｔ１で充電を開始する。この充電に伴い、コンパレータ１７のプラス入力端子には、配線２０を介してコンデンサＣ９の電圧が作用する。
【００３５】
そして、コンデンサＣ９の充電電圧は、時点ｔ１から時点ｔ２まで徐々に上昇して時点ｔ２で所定電圧Ｖｅになる。このとき（時間ｔ２）でコンパレータ１７の出力はハイレベルとなり、接続点Ｂの電圧が抵抗ｒ７，ｒ８を介してコンデンサＣ５を充電し始める。
【００３６】
この後、コンパレータ１７のプラス入力端子に作用する電圧は、時点ｔ２を過ぎても時点ｔ３まで徐々に上昇して、最終的には時点ｔ３で接続点Ｅの電圧である所定電圧Ｖｃと同じになる。
【００３７】
一方、負荷５の始動が開始されると、負荷異常検出回路６は抵抗ｒ１〜ｒ３とｒ４で分圧された負荷５の高周波電圧をコンデンサＣ１，Ｃ２及びダイオードＤ１，Ｄ２により整流し、この整流された直流電圧によりコンデンサＣ３が充電される。そして、コンデンサＣ３が充電されると、所定時間経過後、即ち時点ｔ２でＣＲタイマー回路９のコンデンサＣ４が充電されていく。
【００３８】
この充電に伴い、インバータ駆動用ＩＣ１０の保護検出ポート１０ｃに入力される電圧Ｖｇは時点ｔ２から時点ｔ３まで徐々に上昇する。このインバータ駆動用ＩＣ１０は、検出している電圧Ｖｇが時点ｔ３で所定電圧Ｖｇ１まで上昇してＶｇ２まで低下する。
【００３９】
また、時間ｔ２でコンパレータ１７の出力電圧Ｖｆがハイレベルとなり、接続点Ｃに作用する電圧が時点ｔ２から時点ｔ３まで徐々に上昇して所定電圧Ｖｄ′となると共に、接続点Ｄの電圧が時点ｔ３でハイレベルの電圧Ｖｆ′となる。この時点ｔ３では、接続点Ｃが電圧Ｖｄ′、接続点Ｄが電圧Ｖｆ′となって、抵抗ｒ８，ｒ７は機能しないので、接続点Ｂと配線８間は抵抗ｒ６のみとなる。
【００４０】
従って、インバータ駆動用ＩＣ１０は、接続点Ｂと配線８間の抵抗ｒ６のみを流れる電流値を周波数決定ポートＰｆで検出することにより、インバータ４による負荷５への周波数を全光点灯周波数ｆ１に決定し、予熱モードから全光モードの始動を開始する。
【００４１】
そして、インバータ駆動用ＩＣ１０は、抵抗ｒ６により決定された全光周波数に基づいてＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ１，ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ２を制御する。これに伴い、ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ１はインバータ４の第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１）のゲートに全光駆動パルス電圧を印加し、ＭＯＳＦＥＴ駆動電圧パルス発生部Ｄ２はインバータ４の第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）のゲートに全光駆動パルス電圧を印加する。この際、インバータ４の第１ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ１）及び第２ＭＯＳＦＥＴ（Ｓ２）は交互にオン・オフさせられる。このオン・オフによりインバータ４は、負荷５に全光点灯周波数の高周波電圧を印加して、負荷５を全光状態とさせる。
【００４２】
即ち、インバータ駆動用ＩＣ１０は、保護検出ポート１０ｃが時点ｔ２で電圧Ｖｇの検出を開始する。この電圧Ｖｇは、時点ｔ３まで上昇した後、Ｖｇ２まで低下し、全光制御動作モードになる。これにより、インバータ駆動用ＩＣ１０は、予熱周波数ｆ１より発信周波数の小さい全光点灯周波数ｆ１（ｆ１＜ｆ２＜ｆ３）でインバータ４を作動制御し、負荷５を全光点灯させる。
（３）調光
また、図示しない調光操作部材の操作により接続点Ａの電圧が時点ｔ４で所定電圧Ｖiになると、この所定電圧ＶiがＣＲタイマー回路１４を介してコンパレータ１３のマイナス入力端子に入力される。このコンパレータ１３のマイナス入力端子に入力される電圧は、ＣＲタイマー回路１４の作用により時点ｔ４から時点ｔ５を過ぎるまで徐々に上昇し、時点ｔ５で所定電圧Ｖｈ１となり、時点ｔ５を過ぎた後に所定電圧Ｖｈ２となる。
【００４３】
そして、コンパレータ１３は、マイナス入力端子に入力される電圧が時点ｔ５で所定電圧Ｖｈになると出力をオフさせる。これにより、接続点Ｃの電圧が所定電圧Ｖｄ１′まで低下して、接続点Ｂと配線（グランドライン）８間の合成抵抗が変化し、この抵抗値をインバータ駆動用ＩＣ１０が検知する。
【００４４】
これによりインバータ駆動用ＩＣ１０は、負荷５を点灯させる点灯周波数ｆ３を全光点灯周波数ｆ１より高く予熱周波数ｆ３より低い調光周波数ｆ２に切換設定する。これにより、インバータ４は調光周波数ｆ２で負荷５を点灯制御する。
【００４５】
これに伴い、インバータ駆動用ＩＣ１０の保護検出ポート１０ｃが検出している電圧Ｖｇは、時点ｔ５で僅かにＶｇ３まで上昇させられる。
【００４６】
尚、本実施例では、ｆ１，ｆ２，ｆ３の関係をｆ１＜ｆ２＜ｆ３としているが、必ずしもこれに限定されるものではない。
（４）リセット
そして、上述した動作中に、例えば周辺での大きな負荷の変動が発生して、負荷５の商用電源の電圧の変動が生じた場合や、停電等により商用電源の供給が停止された場合、抵抗ｒ１５とコンデンサＣ９からなるＣＲタイマ回路のコンデンサ９の電圧がダイオードＤ５を介して瞬時に放電される。
【００４７】
これに伴い、制御用電源電圧が降下して、インバータ駆動用ＩＣ１０が停止して、制御シーケンスが初期状態にリセットされ、負荷５の点灯制御が停止される。
【００４８】
尚、機械的スイッチ１が時点ｔ６でオフさせられた場合も、同様にして図３の点灯シーケンス回路３０による点灯制御シーケンスが初期状態にリセットされ、負荷５の点灯制御が停止される。
（５）異常負荷の検出
また、上述の全光点灯の制御から時点ｔ４で調光動作に移行する際、インバータ駆動用ＩＣ１０の保護検出ポート１０ｃが電圧Ｖｇの検出を開始する。この電圧Ｖｇは、負荷５が規定のもので異常が無ければ、図２（ａ）のように時点ｔ３まで上昇した後、時点ｔ３で設定電圧Ｖｇ２まで低下し、全光制御動作モードになる。
【００４９】
しかし、図２（ｂ）のように、保護検出ポート１０ｃが時点ｔ７とｔ８との間において設定電圧Ｖｇ２より大きな電圧を検出した場合には、インバータ駆動用ＩＣはインバータ４に異常負荷が接続されていると判断する。この場合、インバータ駆動用ＩＣは、インバータ４の制御を停止させる保護動作を実行する。
【００５０】
以上説明した発明の実施例の放電灯点灯装置では、図１に示したように、調光切換禁止回路（調光・保護禁止回路）１２，予熱回路２２及びリセット回路（ダイオードＤ５）等を、個別に構成せずに一つの回路に組み込んでいる。図３は、図１の制御回路の要部を模式的に示したものである。このような放電灯点灯装置では、予熱回路，調光・保護禁止回路，入力電圧・リセット回路を機能別に別々の回路で構成した場合に比べて、部品点数が少なくなると共に、コスト低下でき、小型化できる。
【００５１】
また、予熱回路２２と調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）の共通化には、予熱回路２２をベースにした回路が用いられている。即ち、この共通化には、予熱回路２２のスイッチング素子（コンパレータ１７）を使用すると共に、予熱期間内では調光ポート（周波数決定ポートＰｆ），保護検出ポート１０ｃに入力される条件による制御を禁止するような回路を用いている。
【００５２】
しかし、この期間だけ禁止では出力モードが調光状態で電源を投入した場合に、予熱直後に調光出力になると、負荷５の点灯状態が立ち消えしてしまう可能性、或いは、始動電圧による保護動作の可能性、放電灯負荷（負荷５）の点灯直後の不安定領域での保護動作の可能性等が残る。
【００５３】
これを解決する手段として、保護検出ポート１０ｃ及び調光ポート（周波数決定ポートＰｆ）への入力にそれぞれに時定数を持たせることで、予熱後所定時間は調光出力・保護動作をしないようにしている。
【００５４】
また、入力（交流電源）電圧検出およびアクティブフィルタ３のリセット回路の共通化には、アクティブフィルタ３の入力電圧を検知するのではなく、インバータ駆動用回路の制御電圧の低下を検知することによって、アクティブフィルタ３の入力電圧を間接的に検出できるような回路を用いている。この回路によりアクティブフィルタ３の制御電圧に変動があった場合、図３の点灯シーケンス回路３０のリセットを行うようにしている。尚、アクティブフィルタ３の制御用電源（コンデンサC８）はＣＲタイマー回路（抵抗ｒ１５及びコンデンサＣ９からなる回路）のコンデンサＣ９に比べ、時定数を持たせていないため、はるかに放電が早い。これを利用し、ＣＲタイマー回路（抵抗ｒ１５及びコンデンサＣ９からなる回路）のコンデンサＣ９と制御用電源（コンデンサＣ８）間にダイオード（Ｄ５）を入れることにより、アクティブフィルタ３を容易にリセットできる。
【００５５】
以上説明したように、この発明の実施の形態の放電灯点灯装置は、高周波電圧を出力して放電灯（負荷５）を点灯させるインバータ４と、前記インバータ４に電源を供給するアクティブフィルタ３と、前記電源の投入時から所定時間だけ前記放電灯（負荷５）を前記インバータにより予熱状態に制御する予熱回路２２を備えている。また、放電灯点灯装置は、前記インバータ３の出力を制御して前記放電灯（負荷５）を調光する調光回路（調光切換回路１１）と、前記所定時間後に前記放電灯（負荷５）の保護動作をする保護回路（インバータ駆動用ＩＣ１０）と、前記所定時間の間だけ前記調光回路（調光切換回路１１）による調光の禁止及び前記保護回路（インバータ駆動用ＩＣ１０）による保護の禁止をさせる調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）とを備えている。更に、放電灯点灯装置は、前記電源の投入時に前記アクティブフィルタ３の制御動作を開始させる制御用電源（コンデンサＣ８）と、前記制御用電源（コンデンサＣ８）から前記インバータ４への入力電圧が一定値以下になるのを検出して前記制御用電源（コンデンサＣ８）をリセットする入力電圧検出・リセット回路（ダイオードＤ５）を備えている。しかも、放電灯点灯装置は、前記調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）と前記入力電圧検出・リセット回路（ダイオードＤ５）の少なくとも一つと前記予熱回路２２とを１つのスイッチング素子（コンパレータ１７）で制御するようになっている。
【００５６】
この構成によれば、調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２），入力電圧・リセット回路（ダイオードＤ５）の少なくとも一つと予熱回路２２の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の放電灯点灯装置を提供することができる。
【００５７】
また、この発明の実施の形態の放電灯点灯装置は、前記調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）と前記予熱回路２２とを１つのスイッチング素子で制御するようにできる。
【００５８】
この構成によれば、予熱回路２２，調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）等の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の放電灯点灯装置を提供することができる。
【００５９】
更に、この発明の実施の形態の放電灯点灯装置は、前記入力電圧検出・リセット回路（ダイオードＤ５）と前記予熱回路２２とを１つのスイッチング素子（コンパレータ１７）で制御するようにできる。
【００６０】
この構成によれば、予熱回路２２，入力電圧・リセット回路（ダイオードＤ５）等の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の放電灯点灯装置を提供することができる。
【００６１】
また、この発明の実施の形態の放電灯点灯装置は、前記調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２）と前記入力電圧検出・リセット回路（ダイオードＤ５）及び前記予熱回路２２を１つのスイッチング素子（コンパレータ１７）で制御するようにできる。
【００６２】
この構成によれば、予熱回路２２，調光・保護禁止回路（調光切換禁止回路１２），入力電圧・リセット回路（ダイオードＤ５）等の機能・性能は同等のままで、これらの回路の共通化を図り、安価で小型の放電灯点灯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明に係る放電灯点灯装置の制御回路図である。
【図２】（ａ）は図１の放電灯点灯装置のタイムチャート、（ｂ）は図１の負荷が異常な場合の放電灯点灯装置のタイムチャートの部分説明図である。
【図３】図１の制御回路の概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
３・・・アクティブフィルタ
４・・・インバータ
５・・・負荷（放電灯）
１０・・・インバータ駆動用ＩＣ（保護回路）
１１・・・調光切換回路（調光回路）
１２・・・調光切換禁止回路（調光・保護禁止回路）
１７・・・コンパレータ（スイッチング素子）
２２・・・予熱回路
Ｃ８・・・コンデンサ（制御用電源）
Ｄ５・・・ダイオード（入力電圧検出・リセット回路）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電圧を出力して放電灯を点灯させるインバータと、
前記インバータに電源を供給するアクティブフィルタと、
前記電源の投入時から所定時間だけ前記放電灯を前記インバータにより予熱状態に制御する予熱回路と、
前記インバータの出力を制御して前記放電灯を調光する調光回路と、
前記所定時間後に前記放電灯の保護動作をする保護回路と、
前記所定時間の間だけ前記調光回路による調光の禁止及び前記保護回路による保護の禁止をさせる調光・保護禁止回路とを備える放電灯点灯装置において、
前記電源の投入時に前記アクティブフィルタの制御動作を開始させる制御用電源と、前記制御用電源から前記インバータへの入力電圧が一定値以下になるのを検出して前記制御用電源をリセットする入力電圧検出・リセット回路を備えると共に、
前記調光・保護禁止回路と前記入力電圧検出・リセット回路の少なくとも一つと前記予熱回路とを１つのスイッチング素子で制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放電灯点灯装置において、前記調光・保護禁止回路と前記予熱回路とを１つのスイッチング素子で制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
請求項１に記載の放電灯点灯装置において、前記入力電圧検出・リセット回路と前記予熱回路とを１つのスイッチング素子で制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１に記載の放電灯点灯装置において、前記調光・保護禁止回路と前記入力電圧検出・リセット回路及び前記予熱回路を１つのスイッチング素子で制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項１】
高周波電圧を出力して放電灯を点灯させるインバータと、
前記インバータに電源を供給するアクティブフィルタと、
前記電源の投入時から所定時間だけ前記放電灯を前記インバータにより予熱状態に制御する予熱回路と、
前記インバータの出力を制御して前記放電灯を調光する調光回路と、
前記所定時間後に前記放電灯の保護動作をする保護回路と、
前記所定時間の間だけ前記調光回路による調光の禁止及び前記保護回路による保護の禁止をさせる調光・保護禁止回路とを備える放電灯点灯装置において、
前記電源の投入時に前記アクティブフィルタの制御動作を開始させる制御用電源と、前記制御用電源から前記インバータへの入力電圧が一定値以下になるのを検出して前記制御用電源をリセットする入力電圧検出・リセット回路を備えると共に、
前記調光・保護禁止回路と前記入力電圧検出・リセット回路の少なくとも一つと前記予熱回路とを１つのスイッチング素子で制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放電灯点灯装置において、前記調光・保護禁止回路と前記予熱回路とを１つのスイッチング素子で制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
請求項１に記載の放電灯点灯装置において、前記入力電圧検出・リセット回路と前記予熱回路とを１つのスイッチング素子で制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１に記載の放電灯点灯装置において、前記調光・保護禁止回路と前記入力電圧検出・リセット回路及び前記予熱回路を１つのスイッチング素子で制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−９９２９３（Ｐ２００９−９９２９３Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６７５０２（Ｐ２００７−２６７５０２）
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（０００１８０４５０）四変テック株式会社 (55)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（０００１８０４５０）四変テック株式会社 (55)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]