電子安定器
【課題】 蛍光灯管が寿命終了または故障したとき自己保護機能を提供できる電子安定器を提供する。
【解決手段】 蛍光灯管２０の両端は、それぞれ第１フィラメント２０１と第２フィラメント２０２が設けられる。電子安定器１は、制御回路１０、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２、一つの直流障壁容量コンデンサーＣｂ、共振回路２、電圧検出回路６１、ならびに整流フィルタ回路６２を備える。整流フィルタ回路６２は、交流電圧を直流電圧に変換して、直流電圧を制御回路１０の入力端に伝送する。制御回路１０内部の比較器６３は、直流電圧が許容電圧レベルＶｒｅｆを超えていると判断したとき、中断の制御信号を発生し、制御回路１０の稼動をただちに中止する。
【解決手段】 蛍光灯管２０の両端は、それぞれ第１フィラメント２０１と第２フィラメント２０２が設けられる。電子安定器１は、制御回路１０、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２、一つの直流障壁容量コンデンサーＣｂ、共振回路２、電圧検出回路６１、ならびに整流フィルタ回路６２を備える。整流フィルタ回路６２は、交流電圧を直流電圧に変換して、直流電圧を制御回路１０の入力端に伝送する。制御回路１０内部の比較器６３は、直流電圧が許容電圧レベルＶｒｅｆを超えていると判断したとき、中断の制御信号を発生し、制御回路１０の稼動をただちに中止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蛍光灯に用いる電子安定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、材料工学及び製造技術の進歩に従い、蛍光灯管の径が細いほど、その発光効率が高いことが知られている。
【０００３】
蛍光灯管の管径は、最初のＴ１２（管径３８．４ｍｍ）がＴ８（管径２５．６ｍｍ）になり、そして現在主流のＴ５（１６ｍｍ）に細管化され、さらに、Ｔ４、Ｔ３、Ｔ２などの小管径に発展してきた。
【０００４】
電子安定器の回路において、エネルギー伝送の基本構造は、ハーフブリッジ式共振回路がほとんどであり、制御方式は自励式と他励式の２種類に分かれる。図１は、米国ＧＥ社が市販されているエジソン２１Ｗ省エネ電球であり、図２は、オランダＰＨＩＬＩＰＳ社が市販されているＨＥＬＩＸ ２３Ｗの省エネ電気回路を示す。両者とも自励発振回路に属している。図３は、米国ＩＲ社が勧める制御ＩＣ（ＩＲ２５２０Ｄ）を省エネ電球に使用する電気回路（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ社のＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏｔｅ ＡＮ１０６６参照）であり、他励式発振回路に属する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述３種類の電子安定器は、いずれも自己保護機能を設けられておらず、蛍光灯管が劣化したとき、蛍光灯管の電圧は、引き続き上昇するため、電気回路が負荷に耐えられず、部品と回路を焼損する。さらに、前記電子安定器において、すべてのフィラメントは、共振インダクターと共振コンデンサーとの直列接続されている。フィラメントの劣化または瑕疵によって、突然、断線したとき、共振インダクターと共振コンデンサー両方のエネルギーが互いに引っ張り合いとなっていて、フィラメントの断線箇所の火花が電気アークを引き起こす。その電気アークは、電子安定器が焼損するまでに継続される。いままで、ほとんどの業者は、この種の問題について、比較的パワーが弱いパワースイッチを灯管が劣化する前に焼損する構成を取り入れている。
【０００６】
前述とおり、従来の自己保護機能を設けられていない各種の電子安定器は、灯管が寿命終了または故障したとき、回路を焼損する形で壊れる。しかし、保守するにコストが掛かり、省エネ電球または電子安定器が故障したとき、使用者は、廃棄処置するしかなく、資源が浪費されるほか、環境が大きく汚染される。近年は、環境保護意識が高まり、各種物品の回収、修理及び再使用は、世界各国並び業者がますます重視する重要課題となっている。しかし、各種の電子安定器または省エネ電球は、灯管が寿命終了または故障したとき、電気回路が焼損する。これは、各種の電子安定器と蛍光灯管は、まったく回収し再利用することができない廃棄物になることを意味する。このような現象は、前述環境保護を実現するための主な障害となっている。
【０００７】
従来の各種電子安定器の稼動原理及び問題点を分析し、以下のとおり説明する。原則として、電子安定器のエネルギー伝送構造は、半ブリッジＬＣに共振回路が直列接続されている。半ブリッジＬＣ共振回路は、１対の上下に直列接続されたパワースイッチ（そのうち、Ｑ１は上アームスイッチ、Ｑ２は下アームスイッチという。）、直流障壁容量コンデンサー（Ｃｂ）、共振インダクター（Ｌｒ）、共振コンデンサー（Ｃｒ）及び前記パワースイッチの制御回路を含まれる。図１と図２に示す電子安定器の例をいうと、両者とも自励回路に属する。一般として、自励回路は、スタート回路は必須であり、スタート回路はＲ４、Ｒ６、Ｃ８及び二方向性二端子サイリスタ―ＤＡ１（ｄｉｏｄｅ ｆｏｒ ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ， Ｄｉａｃ）からなる。自励回路の発振を継続させる原理は、飽和しやすい磁気コアによって、駆動トランスを構成し、それぞれパワースイッチＱ１、Ｑ２を駆動させる。駆動トランスはさらに、３つのコイル（Ｌ２０、Ｌ２１、Ｌ２２）を有する。そのうち、一次コイルＬ２０は、共振回路に直列接続され、２つの２次コイルＬ２１、Ｌ２２は、互いに逆の極性により、それぞれパワースイッチＱ１、Ｑ２の入力端に接続され、下アームスイッチＱ２がスタート回路によって導通された後、駆動トランスの磁束は、飽和と負の飽和との間でパワースイッチＱ１、Ｑ２を交互に導通させ、共振インダクターＬｒと共振コンデンサーＣｒより組み合わせた共振回路を発振させる。蛍光灯管ＬＡＭＰが点灯される前の灯管は回路を形成していて、共振コンデンサーＣｒの電圧を次から次へと電圧を増加させ、蛍光灯管ＬＡＭＰ内部のアルゴンガスが遊離し、水銀が気化され遊離し始める。水銀の遊離によって形成される紫外線が管壁の蛍光体に当たって、可視光を出射する。このとき、蛍光灯管ＬＡＭＰ内部の水銀は、すでに気化し遊離されているため、その電圧が降下して、高周波域で抵抗を形成され、電気回路は、基本的にインダクターと抵抗（ＬＲ）に変わり、繰返し発振される。その電流は、駆動トランスの飽和電流によって決められ、周波数は、共振インダクターＬｒと灯管の抵抗によって決める。よって、蛍光灯管は継続に点灯される。
【０００８】
図１と図２に示す電気回路の異なる点は、図１は、灯管に正の温度係数（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ， ＰＴＣ）の抵抗が並列接続されている。常温において、抵抗値は、数オームしかないが、点灯すると、正の温度係数の抵抗ＰＴＣに流れる電流によって、蛍光灯管ＬＡＭＰのフィラメントの予熱が開始される。正の温度係数の抵抗ＰＴＣが電流の通過によって発熱した後、抵抗値が瞬く間に数百万オームに上昇される。このとき、共振コンデンサーＣｒが高電圧を発振し、蛍光灯管が点灯される。予熱されたフィラメントが熱電子を出射し、アルゴンイオンの衝撃を阻止することにより、フィラメントの寿命を延長する。原理は以上であるが、整合されていない正の温度係数の抵抗ＰＴＣは、アルゴンの遊離を１回で成功できない可能性があるため、フィラメントは、複数回の衝撃によって、寿命が短縮される。もしかしたら、これは図２に示す電気回路が正の温度係数の抵抗ＰＴＣを取り付けて理由かもしれない、今回の実験によって、証明されている。
【０００９】
図３に示すＩＲ社が推薦する省エネ電球に応用できる制御ＩＣ（ＩＲ２５２０Ｄ）の電気回路を例として説明する。これは他励式発振回路であり、半ブリッジパワースイッチは、Ｐｏｗｅｒ ＭＯＳが使用されている。表示はそれぞれ、ＭＨＳは上アームスイッチ、ＭＬＳは下アームスイッチ、ＬＲＥＳは共振インダクター、ＣＤＣは平衡コンデンサー、ＣＲＥＳは共振コンデンサー、ＩＲ２５２０Ｄは上アームと下アームハーフブリッジ制御回路である。前述上アームと下アームハーフブリッジ制御回路は、共振インダクターＬＲＥＳと共振コンデンサーＣＲＥＳの共振周波数より高い周波数を最初に送られ、その後、周波数が下がる。高周波域のとき、共振インダクターＬＲＥＳと共振コンデンサーＣＲＥＳは、共振されない。このときの電流は、共振コンデンサーＣＲＥＳとフィラメントに流れ、フィラメントの予熱効果を有する。一方、周波数が共振インダクターＬＲＥＳと共振コンデンサーＣＲＥＳの共振周波数に近づいたとき、共振コンデンサーＣＲＥＳに共振の高電圧が発振され、アルゴンガスを遊離させる。点火した後、駆動周波数は、既定の周波数にとどまり、灯管を点灯させる。以上は、図３に示す電気回路の主な稼動原理である。
【００１０】
本発明の目的は、蛍光灯管の寿命終了時または故障時において自己保護機能を有する電子安定器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、蛍光灯管が寿命終了または故障したとき、自己保護機能を提供可能な電子安定器を提供する。電子安定器は、制御回路、第１パワースイッチ、第２パワースイッチ、直流障壁容量コンデンサー、共振回路、電圧検出回路、および整流フィルタ回路を備える。そのうち、制御回路は、第１パワースイッチおよび第２パワースイッチに接続され、第１パワースイッチおよび第２パワースイッチの切換え操作を制御する。第１パワースイッチおよび第２パワースイッチは、直流障壁容量コンデンサーを介して共振回路と接続される。共振回路は、共振インダクターと共振コンデンサーとを有する。そのうち、共振インダクターは、第１パワースイッチおよび第２パワースイッチと蛍光灯管に備えるフィラメントの間に直列接続され、共振コンデンサーは、電圧検出回路と直列接続した後、蛍光灯管に備える２つのフィラメントの間に並列接続される。電圧検出回路は、共振コンデンサーの電流に基づき、蛍光灯管の等比例の交流電圧レベルを検出した上、この交流電圧を整流フィルタ回路に伝送する。整流フィルタ回路によって、交流電圧を直流電圧に変換して、直流電圧を制御回路の入力端に伝送される。制御回路の比較器によって、直流電圧のレベルが許容電圧レベルを超えていると判断したとき、中断の制御信号を発生し、制御回路の稼動をただちに中止する。このように、電子安定器は、蛍光灯管の寿命終了が来る前に、持続される過負荷を有効に避けることができ、電子安定器の電気回路と部品の焼損を防止することができる。このほか、フィラメントは、共振回路に直列接続されていないため、フィラメントの発火による電気アークを引き起こす現象を避けられ、電球口金部プラスチック部材の発火を完全に防止することができる。
【００１２】
本発明によると、蛍光灯管のフィラメントが発火することによる電気アークの発生を抑制する。蛍光灯管の劣化または異常が発生したとき、電子安定器に取り付けられた部品及び電気回路を保護し、焼損を避けることができる。さらに、蛍光灯管が寿命終了または故障したとき、電子安定器の電気回路を回収し再利用できる。新しい蛍光灯管に取り替えた後、電子安定器を再び正常に使用することができ、資源の節約並びに環境保護を実現することができる。
【００１３】
本発明によると、蛍光灯管が電子放出性物質の消尽、灯管のガス漏れ、フィラメントの劣化または断線などにより、寿命終了または整流効果などいずれかの原因で故障する前に、電子安定器の稼動をただちに中止し、危険を避けられるほか、蛍光灯管以外の部品または電気回路の破損を防止することができる。本発明の電子安定器を適用すれば、蛍光灯管が寿命終了または故障しても、新しい灯管に取り替えることにより、引き続き通常どおり点灯を使用することができる。このため、本発明は電気廃棄物の形成を防止できるほか、環境汚染を軽減し、かつ前述国際安全規格を充足する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の電子安定器の電気回路図である。
【図２】従来の他の電子安定器の電気回路図である。
【図３】従来のさらに他の電子安定器の電気回路図である。
【図４】本発明の一実施形態における電子安定器の模式図である。
【図５】図４に示す電子安定器の電気回路図である。
【図６】オシロスコープで表示された実験結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（一実施形態）
本発明の一実施形態による電子安定器を図４〜６に基づいて説明する。
図４に示すように、蛍光灯管２０の両端部は、それぞれ第１フィラメント２０１と第２フィラメント２０２が設けられ、電子安定器１は、制御回路１０、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２、一つの直流障壁容量コンデンサーＣｂ、共振回路２、電圧検出回路６１、ならびに整流フィルタ回路６２を備える。そのうち、制御回路１０は、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２に接続し、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２の切換え操作を制御する。第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２は、直流障壁容量コンデンサーＣｂを介して、共振回路２に接続される。共振回路２は、共振インダクターＬｒと共振コンデンサーＣｒを有する。そのうち、共振インダクターＬｒは、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２と蛍光灯管２０の第１フィラメント２０１との間に直列接続され、共振コンデンサーＣｒは、電圧検出回路６１と直列接続してから蛍光灯管２０の第１フィラメント２０１および第２フィラメント２０２の間に並列接続されている。電圧検出回路６１は、蛍光灯管２０の等比例交流電圧を検出して、交流電圧を整流フィルタ回路６２に伝送する。整流フィルタ回路６２は、交流電圧を直流電圧に変換して、直流電圧を制御回路１０の入力端に伝送する。制御回路１０内部の比較器６３は、直流電圧が許容電圧レベルＶｒｅｆを超えていると判断したとき、中断の制御信号を発生し、制御回路１０の稼動をただちに中止させる。
【００１６】
本発明の一実施形態に示す各素子間の接続関係並びに稼動原理をまとめて、以下のとおり説明する。図４及び図５に示すように、制御回路１０は、少なくとも２つの出力信号を発生する。そのうち、第１出力信号と第２出力信号は、同一周波数であり、波形が交差した電圧信号である。第１パワースイッチ１１は金属酸化物半導体電界効果トランジスター（Ｐｏｗｅｒ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、Ｐｏｗｅｒ ＭＯＳＦＥＴ） Ｑ１であり、第１パワースイッチ１１のゲート電極は第１出力信号を受信することにより、第１パワースイッチ１１は第１出力信号に基づき、信号の切換え操作を行う。第１パワースイッチ１１のドレイン電極は、電気供給端Ｖｉｎの正極に接続されている。第２パワースイッチ１２は、金属酸化物半導体電界効果トランジスターＱ２であり、第２パワースイッチ１２のゲート電極は、第２出力信号を受信することにより、第２パワースイッチ１２は、第２出力信号に基づき、信号の切換え操作を行う。第２パワースイッチ１２のドレイン電極は、第１パワースイッチ１１のソース電極に接続され、第２パワースイッチ１２のソース電極は、電気供給端Ｖｉｎの負極に接続されている。このように、共振コンデンサーＣｒは、電圧検出回路６１と直列接続された後、合わせて蛍光灯管２０両端部の第１フィラメント２０１および第２フィラメント２０２に並列接続される。共振インダクターＬｒは、直流障壁容量コンデンサーＣｂと直列接続された後、合わせて第１パワースイッチ１１と第２パワースイッチ１２との間に接続された回路と、共振コンデンサーＣｒとの間に接続されている。よって、制御回路１０より順番に第１出力信号と第２出力信号を発生し、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２を交互に駆動するとき、共振インダクターＬｒと共振コンデンサーＣｒの共振周波数に近い２つの駆動信号を発生し、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２を交互に駆動する。共振コンデンサーＣｒより高電圧を発振し、蛍光灯管２０内部のアルゴンガスをすばやく遊離させ、アルゴンイオンが加速され、水銀の気化と遊離を駆動する。水銀イオンが水銀原子に還元されたとき、紫外光が発生され、紫外光が蛍光灯管２０内壁の蛍光体にぶつかると、蛍光体は可視光を発生し、蛍光灯管２０は、点灯される。
【００１７】
もし、電子安定器１に予熱が必要な場合、予熱回路（図示しない）によって、蛍光灯管２０が点灯される前、第１フィラメント２０１両端部に並列接続された第１予熱コイルＬ１と、第２フィラメント２０２両端部に並列接続された第２予熱コイルＬ２に予熱電圧を印加することができる。電子安定器１が予熱不要であれば、第１フィラメント２０１と第２フィラメント２０２の両端部は、第１予熱コイルＬ１または第２予熱コイルＬ２を接続する代わりに、第１フィラメント２０１と第２フィラメント２０２両端部をそれぞれ短絡して置く。第１フィラメント２０１と第２フィラメント２０２の両端部を短絡するか否かに関わらず、第１フィラメント２０１と第２フィラメント２０２は、共振回路に直列接続されていないため、第１フィラメント２０１または第２フィラメント２０２が突然に断線しても、その間にはエネルギーの発振がないことから、火花による電気アークは、まったく発生されない。
【００１８】
図４に示すように、電圧検出回路６１が共振コンデンサーＣｒの交流電流を検出する働きはあるが、共振コンデンサーＣｒの交流電流は、蛍光灯管２０の電圧を十分に反映できるため、本実施形態において、共振コンデンサーＣｒと第２フィラメント２０２との間に電流検出抵抗器ＲＳが直列接続されている。図５に示すように、図４に示す電圧検出回路６１として、共振コンデンサーＣｒより等比例の灯管電圧を取得することができる。前述とおり、蛍光灯管２０の劣化または故障したとき、灯管電圧は、徐々に上昇するかまたは突然に上昇される。電流検出抵抗器ＲＳより取得された交流電圧は、整流フィルタ回路６２によって、直流電圧に整流フィルタし、半ブリッジ制御回路１０に伝送された後、制御回路１０内部の比較器６３によって、直流電圧の上昇が許容電圧レベルＶｒｅｆを超えることが判断されたとき、制御回路１０は、ただちに中断の制御信号を発生し、制御回路１０の稼動をただちに中止させ、第１出力信号と第２出力信号が発生しないようにする。よって、第１フィラメント２０１または第２フィラメント２０２の劣化または故障により断線しフィラメントが発火し電気アークを形成し、突然に共振コンデンサーＣｒより極めて高い共振電流が発生することによる電子安定器１の部品の焼損、または灯具である蛍光灯管２０両端部のプラスチック部材の発火を抑制し、電子安定器１を保護する目的を達成することができる。
【００１９】
本発明は、上記実施形態に限ることなく、実務の需要により、電子安定器の電気回路の設計を変更することができる。
【００２０】
電子安定器の電気回路の設計を変更しても、本実施形態の保護回路の構造は、電子安定器の電気回路に応用されるものである。よって、電子安定器の設計分野の当業者は、本実施形態の構成に基づいて、電子安定器１に電圧検出回路６１と整流フィルタ回路６２を追加するなど、電圧検出回路６１が共振コンデンサーＣｒの交流電圧レベルを検出し、かつ整流フィルタ回路６２を介して、交流電圧レベルを直流電圧レベルに整流した後、制御回路１０に伝送し、制御回路１０によって、直流電圧レベルがあらかじめに設定された許容電圧レベルＶｒｅｆを超えていると判断したとき、ただちに中断の制御信号を発生し、制御回路１０の稼動をただちに中止する。これにより、蛍光灯管２０の寿命終了または故障する前に、第１フィラメント２０１または第２フィラメント２０２の劣化または故障によって、断線を引き起こし、継続に電気アークを発生し、電子安定器１の焼損または火事事故を防止できる。
【００２１】
さらに、本実施形態の電子安定器の実行可能性を実証するため、本発明者は、図４に示す模式図に基づいて、細部な電気回路を実際に設計した。図５に示すように、電流検出抵抗器Ｒｓは、図４に示す電圧検出回路６１であり、共振コンデンサーＣｒの交流電圧のサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）を行い、蛍光灯管２０が劣化したとき、灯管電圧が上昇し続けると、サンプリングされた交流電圧レベルも高くなり、電圧増倍用コンデンサーＣ１０、整流ダイオードＤ２、抵抗器Ｒ９、整流ダイオードＤ４、抵抗器Ｒ１０、フィルターコンデンサーＣ１１などの素子を用いて、図４に示す整流フィルタ回路６２を組み合わせた。そのうち、２つの整流ダイオードＤ２、Ｄ４は、電圧検出回路６１（または電流検出抵抗器Ｒｓ）によって、サンプリングされた交流電圧に対して、全波整流を行う。そのうち一つの整流ダイオードは、ツエナーダイオードと、ＲＣフィルタ回路（Ｒ９、Ｒ１０、Ｃ１０、Ｃ１１）を利用し、交流電圧と等比例の直流電圧を取得した上、この交流電圧を制御回路１０の比較器６３の入力端に伝送し、制御回路１０に備える比較器６３によって、整流フィルタ回路６２によって、フィルターコンデンサーＣ１１が許容電圧レベルＶｒｅｆを超えていることが検出されたとき、比較器６３より中断の制御信号を発生し、制御回路１０の稼動をただちに中止させ、第１フィラメント２０１または第２フィラメント２０２が断線し、引き続いて電気アークを形成していて、電子安定器を焼損し、火事事故を引き起す問題を防止する。
【００２２】
このほか、本発明者は、図５に示す電子安定器１において、パワークラスの可変抵抗器を蛍光灯管２０に代わる。抵抗値をゆるやかに増加させ、蛍光灯管の劣化現象をシミュレートした。このとき、オシロスコープを用いて、実測したところ、図６に示すように、灯管電圧（すなわち、ＣＨ１の波形）がゆるやかに増加し、整流フィルタ回路６２に備えるフィルターコンデンサーＣ１１の直流電圧値（すなわち、ＣＨ２の波形）が徐々に上昇し、正常な灯管電圧の上下０．６ボルトの許容電圧レベルＶｒｅｆに来たとき、本実施形態の電子安定器の自己保護機能が起動され、制御回路１０の稼動をただちに中止させ、共振インダクターＬｒと共振コンデンサーＣｒとの間の発振を中止して、本実施形態の電子安定器は、破損することなく、保護される。
【００２３】
以上、本発明は、実施形態の具体的内容に限定されるものではない。実務の需要に従い、その他の制御回路、電圧検出回路または整流フィルタ回路により、電子安定器の自己保護機能の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１ ・・・電子安定器
１０ ・・・制御回路、
１１ ・・・第１パワースイッチ、
１２ ・・・第２パワースイッチ、
２０ ・・・蛍光灯管、
２０１ ・・・第１フィラメント、
２０２ ・・・第２フィラメント、
６１ ・・・電圧検出回路、
６２ ・・・整流フィルタ回路、
６３ ・・・比較器、
Ｃｂ ・・・直流障壁容量コンデンサー、
Ｃｒ ・・・共振コンデンサー、
Ｃ１０ ・・・電圧増倍用コンデンサー、
Ｃ１１ ・・・フィルタコンデンサー、
Ｄ２、Ｄ４ ・・・整流ダイオード、
Ｌ１ ・・・第１予熱コイル、
Ｌ２ ・・・第２予熱コイル、
Ｌｒ ・・・共振インダクター、
ＲＳ ・・・電流検出抵抗器、
Ｒ９、Ｒ１０・・・抵抗器、
Ｑ１、Ｑ２ ・・・金属酸化物半導体電界効果トランジスター、
Ｖｉｎ ・・・電気供給端、
Ｖｒｅｆ ・・・許容電圧レベル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は蛍光灯に用いる電子安定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、材料工学及び製造技術の進歩に従い、蛍光灯管の径が細いほど、その発光効率が高いことが知られている。
【０００３】
蛍光灯管の管径は、最初のＴ１２（管径３８．４ｍｍ）がＴ８（管径２５．６ｍｍ）になり、そして現在主流のＴ５（１６ｍｍ）に細管化され、さらに、Ｔ４、Ｔ３、Ｔ２などの小管径に発展してきた。
【０００４】
電子安定器の回路において、エネルギー伝送の基本構造は、ハーフブリッジ式共振回路がほとんどであり、制御方式は自励式と他励式の２種類に分かれる。図１は、米国ＧＥ社が市販されているエジソン２１Ｗ省エネ電球であり、図２は、オランダＰＨＩＬＩＰＳ社が市販されているＨＥＬＩＸ ２３Ｗの省エネ電気回路を示す。両者とも自励発振回路に属している。図３は、米国ＩＲ社が勧める制御ＩＣ（ＩＲ２５２０Ｄ）を省エネ電球に使用する電気回路（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ社のＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏｔｅ ＡＮ１０６６参照）であり、他励式発振回路に属する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述３種類の電子安定器は、いずれも自己保護機能を設けられておらず、蛍光灯管が劣化したとき、蛍光灯管の電圧は、引き続き上昇するため、電気回路が負荷に耐えられず、部品と回路を焼損する。さらに、前記電子安定器において、すべてのフィラメントは、共振インダクターと共振コンデンサーとの直列接続されている。フィラメントの劣化または瑕疵によって、突然、断線したとき、共振インダクターと共振コンデンサー両方のエネルギーが互いに引っ張り合いとなっていて、フィラメントの断線箇所の火花が電気アークを引き起こす。その電気アークは、電子安定器が焼損するまでに継続される。いままで、ほとんどの業者は、この種の問題について、比較的パワーが弱いパワースイッチを灯管が劣化する前に焼損する構成を取り入れている。
【０００６】
前述とおり、従来の自己保護機能を設けられていない各種の電子安定器は、灯管が寿命終了または故障したとき、回路を焼損する形で壊れる。しかし、保守するにコストが掛かり、省エネ電球または電子安定器が故障したとき、使用者は、廃棄処置するしかなく、資源が浪費されるほか、環境が大きく汚染される。近年は、環境保護意識が高まり、各種物品の回収、修理及び再使用は、世界各国並び業者がますます重視する重要課題となっている。しかし、各種の電子安定器または省エネ電球は、灯管が寿命終了または故障したとき、電気回路が焼損する。これは、各種の電子安定器と蛍光灯管は、まったく回収し再利用することができない廃棄物になることを意味する。このような現象は、前述環境保護を実現するための主な障害となっている。
【０００７】
従来の各種電子安定器の稼動原理及び問題点を分析し、以下のとおり説明する。原則として、電子安定器のエネルギー伝送構造は、半ブリッジＬＣに共振回路が直列接続されている。半ブリッジＬＣ共振回路は、１対の上下に直列接続されたパワースイッチ（そのうち、Ｑ１は上アームスイッチ、Ｑ２は下アームスイッチという。）、直流障壁容量コンデンサー（Ｃｂ）、共振インダクター（Ｌｒ）、共振コンデンサー（Ｃｒ）及び前記パワースイッチの制御回路を含まれる。図１と図２に示す電子安定器の例をいうと、両者とも自励回路に属する。一般として、自励回路は、スタート回路は必須であり、スタート回路はＲ４、Ｒ６、Ｃ８及び二方向性二端子サイリスタ―ＤＡ１（ｄｉｏｄｅ ｆｏｒ ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ， Ｄｉａｃ）からなる。自励回路の発振を継続させる原理は、飽和しやすい磁気コアによって、駆動トランスを構成し、それぞれパワースイッチＱ１、Ｑ２を駆動させる。駆動トランスはさらに、３つのコイル（Ｌ２０、Ｌ２１、Ｌ２２）を有する。そのうち、一次コイルＬ２０は、共振回路に直列接続され、２つの２次コイルＬ２１、Ｌ２２は、互いに逆の極性により、それぞれパワースイッチＱ１、Ｑ２の入力端に接続され、下アームスイッチＱ２がスタート回路によって導通された後、駆動トランスの磁束は、飽和と負の飽和との間でパワースイッチＱ１、Ｑ２を交互に導通させ、共振インダクターＬｒと共振コンデンサーＣｒより組み合わせた共振回路を発振させる。蛍光灯管ＬＡＭＰが点灯される前の灯管は回路を形成していて、共振コンデンサーＣｒの電圧を次から次へと電圧を増加させ、蛍光灯管ＬＡＭＰ内部のアルゴンガスが遊離し、水銀が気化され遊離し始める。水銀の遊離によって形成される紫外線が管壁の蛍光体に当たって、可視光を出射する。このとき、蛍光灯管ＬＡＭＰ内部の水銀は、すでに気化し遊離されているため、その電圧が降下して、高周波域で抵抗を形成され、電気回路は、基本的にインダクターと抵抗（ＬＲ）に変わり、繰返し発振される。その電流は、駆動トランスの飽和電流によって決められ、周波数は、共振インダクターＬｒと灯管の抵抗によって決める。よって、蛍光灯管は継続に点灯される。
【０００８】
図１と図２に示す電気回路の異なる点は、図１は、灯管に正の温度係数（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ， ＰＴＣ）の抵抗が並列接続されている。常温において、抵抗値は、数オームしかないが、点灯すると、正の温度係数の抵抗ＰＴＣに流れる電流によって、蛍光灯管ＬＡＭＰのフィラメントの予熱が開始される。正の温度係数の抵抗ＰＴＣが電流の通過によって発熱した後、抵抗値が瞬く間に数百万オームに上昇される。このとき、共振コンデンサーＣｒが高電圧を発振し、蛍光灯管が点灯される。予熱されたフィラメントが熱電子を出射し、アルゴンイオンの衝撃を阻止することにより、フィラメントの寿命を延長する。原理は以上であるが、整合されていない正の温度係数の抵抗ＰＴＣは、アルゴンの遊離を１回で成功できない可能性があるため、フィラメントは、複数回の衝撃によって、寿命が短縮される。もしかしたら、これは図２に示す電気回路が正の温度係数の抵抗ＰＴＣを取り付けて理由かもしれない、今回の実験によって、証明されている。
【０００９】
図３に示すＩＲ社が推薦する省エネ電球に応用できる制御ＩＣ（ＩＲ２５２０Ｄ）の電気回路を例として説明する。これは他励式発振回路であり、半ブリッジパワースイッチは、Ｐｏｗｅｒ ＭＯＳが使用されている。表示はそれぞれ、ＭＨＳは上アームスイッチ、ＭＬＳは下アームスイッチ、ＬＲＥＳは共振インダクター、ＣＤＣは平衡コンデンサー、ＣＲＥＳは共振コンデンサー、ＩＲ２５２０Ｄは上アームと下アームハーフブリッジ制御回路である。前述上アームと下アームハーフブリッジ制御回路は、共振インダクターＬＲＥＳと共振コンデンサーＣＲＥＳの共振周波数より高い周波数を最初に送られ、その後、周波数が下がる。高周波域のとき、共振インダクターＬＲＥＳと共振コンデンサーＣＲＥＳは、共振されない。このときの電流は、共振コンデンサーＣＲＥＳとフィラメントに流れ、フィラメントの予熱効果を有する。一方、周波数が共振インダクターＬＲＥＳと共振コンデンサーＣＲＥＳの共振周波数に近づいたとき、共振コンデンサーＣＲＥＳに共振の高電圧が発振され、アルゴンガスを遊離させる。点火した後、駆動周波数は、既定の周波数にとどまり、灯管を点灯させる。以上は、図３に示す電気回路の主な稼動原理である。
【００１０】
本発明の目的は、蛍光灯管の寿命終了時または故障時において自己保護機能を有する電子安定器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、蛍光灯管が寿命終了または故障したとき、自己保護機能を提供可能な電子安定器を提供する。電子安定器は、制御回路、第１パワースイッチ、第２パワースイッチ、直流障壁容量コンデンサー、共振回路、電圧検出回路、および整流フィルタ回路を備える。そのうち、制御回路は、第１パワースイッチおよび第２パワースイッチに接続され、第１パワースイッチおよび第２パワースイッチの切換え操作を制御する。第１パワースイッチおよび第２パワースイッチは、直流障壁容量コンデンサーを介して共振回路と接続される。共振回路は、共振インダクターと共振コンデンサーとを有する。そのうち、共振インダクターは、第１パワースイッチおよび第２パワースイッチと蛍光灯管に備えるフィラメントの間に直列接続され、共振コンデンサーは、電圧検出回路と直列接続した後、蛍光灯管に備える２つのフィラメントの間に並列接続される。電圧検出回路は、共振コンデンサーの電流に基づき、蛍光灯管の等比例の交流電圧レベルを検出した上、この交流電圧を整流フィルタ回路に伝送する。整流フィルタ回路によって、交流電圧を直流電圧に変換して、直流電圧を制御回路の入力端に伝送される。制御回路の比較器によって、直流電圧のレベルが許容電圧レベルを超えていると判断したとき、中断の制御信号を発生し、制御回路の稼動をただちに中止する。このように、電子安定器は、蛍光灯管の寿命終了が来る前に、持続される過負荷を有効に避けることができ、電子安定器の電気回路と部品の焼損を防止することができる。このほか、フィラメントは、共振回路に直列接続されていないため、フィラメントの発火による電気アークを引き起こす現象を避けられ、電球口金部プラスチック部材の発火を完全に防止することができる。
【００１２】
本発明によると、蛍光灯管のフィラメントが発火することによる電気アークの発生を抑制する。蛍光灯管の劣化または異常が発生したとき、電子安定器に取り付けられた部品及び電気回路を保護し、焼損を避けることができる。さらに、蛍光灯管が寿命終了または故障したとき、電子安定器の電気回路を回収し再利用できる。新しい蛍光灯管に取り替えた後、電子安定器を再び正常に使用することができ、資源の節約並びに環境保護を実現することができる。
【００１３】
本発明によると、蛍光灯管が電子放出性物質の消尽、灯管のガス漏れ、フィラメントの劣化または断線などにより、寿命終了または整流効果などいずれかの原因で故障する前に、電子安定器の稼動をただちに中止し、危険を避けられるほか、蛍光灯管以外の部品または電気回路の破損を防止することができる。本発明の電子安定器を適用すれば、蛍光灯管が寿命終了または故障しても、新しい灯管に取り替えることにより、引き続き通常どおり点灯を使用することができる。このため、本発明は電気廃棄物の形成を防止できるほか、環境汚染を軽減し、かつ前述国際安全規格を充足する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の電子安定器の電気回路図である。
【図２】従来の他の電子安定器の電気回路図である。
【図３】従来のさらに他の電子安定器の電気回路図である。
【図４】本発明の一実施形態における電子安定器の模式図である。
【図５】図４に示す電子安定器の電気回路図である。
【図６】オシロスコープで表示された実験結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（一実施形態）
本発明の一実施形態による電子安定器を図４〜６に基づいて説明する。
図４に示すように、蛍光灯管２０の両端部は、それぞれ第１フィラメント２０１と第２フィラメント２０２が設けられ、電子安定器１は、制御回路１０、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２、一つの直流障壁容量コンデンサーＣｂ、共振回路２、電圧検出回路６１、ならびに整流フィルタ回路６２を備える。そのうち、制御回路１０は、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２に接続し、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２の切換え操作を制御する。第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２は、直流障壁容量コンデンサーＣｂを介して、共振回路２に接続される。共振回路２は、共振インダクターＬｒと共振コンデンサーＣｒを有する。そのうち、共振インダクターＬｒは、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２と蛍光灯管２０の第１フィラメント２０１との間に直列接続され、共振コンデンサーＣｒは、電圧検出回路６１と直列接続してから蛍光灯管２０の第１フィラメント２０１および第２フィラメント２０２の間に並列接続されている。電圧検出回路６１は、蛍光灯管２０の等比例交流電圧を検出して、交流電圧を整流フィルタ回路６２に伝送する。整流フィルタ回路６２は、交流電圧を直流電圧に変換して、直流電圧を制御回路１０の入力端に伝送する。制御回路１０内部の比較器６３は、直流電圧が許容電圧レベルＶｒｅｆを超えていると判断したとき、中断の制御信号を発生し、制御回路１０の稼動をただちに中止させる。
【００１６】
本発明の一実施形態に示す各素子間の接続関係並びに稼動原理をまとめて、以下のとおり説明する。図４及び図５に示すように、制御回路１０は、少なくとも２つの出力信号を発生する。そのうち、第１出力信号と第２出力信号は、同一周波数であり、波形が交差した電圧信号である。第１パワースイッチ１１は金属酸化物半導体電界効果トランジスター（Ｐｏｗｅｒ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、Ｐｏｗｅｒ ＭＯＳＦＥＴ） Ｑ１であり、第１パワースイッチ１１のゲート電極は第１出力信号を受信することにより、第１パワースイッチ１１は第１出力信号に基づき、信号の切換え操作を行う。第１パワースイッチ１１のドレイン電極は、電気供給端Ｖｉｎの正極に接続されている。第２パワースイッチ１２は、金属酸化物半導体電界効果トランジスターＱ２であり、第２パワースイッチ１２のゲート電極は、第２出力信号を受信することにより、第２パワースイッチ１２は、第２出力信号に基づき、信号の切換え操作を行う。第２パワースイッチ１２のドレイン電極は、第１パワースイッチ１１のソース電極に接続され、第２パワースイッチ１２のソース電極は、電気供給端Ｖｉｎの負極に接続されている。このように、共振コンデンサーＣｒは、電圧検出回路６１と直列接続された後、合わせて蛍光灯管２０両端部の第１フィラメント２０１および第２フィラメント２０２に並列接続される。共振インダクターＬｒは、直流障壁容量コンデンサーＣｂと直列接続された後、合わせて第１パワースイッチ１１と第２パワースイッチ１２との間に接続された回路と、共振コンデンサーＣｒとの間に接続されている。よって、制御回路１０より順番に第１出力信号と第２出力信号を発生し、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２を交互に駆動するとき、共振インダクターＬｒと共振コンデンサーＣｒの共振周波数に近い２つの駆動信号を発生し、第１パワースイッチ１１および第２パワースイッチ１２を交互に駆動する。共振コンデンサーＣｒより高電圧を発振し、蛍光灯管２０内部のアルゴンガスをすばやく遊離させ、アルゴンイオンが加速され、水銀の気化と遊離を駆動する。水銀イオンが水銀原子に還元されたとき、紫外光が発生され、紫外光が蛍光灯管２０内壁の蛍光体にぶつかると、蛍光体は可視光を発生し、蛍光灯管２０は、点灯される。
【００１７】
もし、電子安定器１に予熱が必要な場合、予熱回路（図示しない）によって、蛍光灯管２０が点灯される前、第１フィラメント２０１両端部に並列接続された第１予熱コイルＬ１と、第２フィラメント２０２両端部に並列接続された第２予熱コイルＬ２に予熱電圧を印加することができる。電子安定器１が予熱不要であれば、第１フィラメント２０１と第２フィラメント２０２の両端部は、第１予熱コイルＬ１または第２予熱コイルＬ２を接続する代わりに、第１フィラメント２０１と第２フィラメント２０２両端部をそれぞれ短絡して置く。第１フィラメント２０１と第２フィラメント２０２の両端部を短絡するか否かに関わらず、第１フィラメント２０１と第２フィラメント２０２は、共振回路に直列接続されていないため、第１フィラメント２０１または第２フィラメント２０２が突然に断線しても、その間にはエネルギーの発振がないことから、火花による電気アークは、まったく発生されない。
【００１８】
図４に示すように、電圧検出回路６１が共振コンデンサーＣｒの交流電流を検出する働きはあるが、共振コンデンサーＣｒの交流電流は、蛍光灯管２０の電圧を十分に反映できるため、本実施形態において、共振コンデンサーＣｒと第２フィラメント２０２との間に電流検出抵抗器ＲＳが直列接続されている。図５に示すように、図４に示す電圧検出回路６１として、共振コンデンサーＣｒより等比例の灯管電圧を取得することができる。前述とおり、蛍光灯管２０の劣化または故障したとき、灯管電圧は、徐々に上昇するかまたは突然に上昇される。電流検出抵抗器ＲＳより取得された交流電圧は、整流フィルタ回路６２によって、直流電圧に整流フィルタし、半ブリッジ制御回路１０に伝送された後、制御回路１０内部の比較器６３によって、直流電圧の上昇が許容電圧レベルＶｒｅｆを超えることが判断されたとき、制御回路１０は、ただちに中断の制御信号を発生し、制御回路１０の稼動をただちに中止させ、第１出力信号と第２出力信号が発生しないようにする。よって、第１フィラメント２０１または第２フィラメント２０２の劣化または故障により断線しフィラメントが発火し電気アークを形成し、突然に共振コンデンサーＣｒより極めて高い共振電流が発生することによる電子安定器１の部品の焼損、または灯具である蛍光灯管２０両端部のプラスチック部材の発火を抑制し、電子安定器１を保護する目的を達成することができる。
【００１９】
本発明は、上記実施形態に限ることなく、実務の需要により、電子安定器の電気回路の設計を変更することができる。
【００２０】
電子安定器の電気回路の設計を変更しても、本実施形態の保護回路の構造は、電子安定器の電気回路に応用されるものである。よって、電子安定器の設計分野の当業者は、本実施形態の構成に基づいて、電子安定器１に電圧検出回路６１と整流フィルタ回路６２を追加するなど、電圧検出回路６１が共振コンデンサーＣｒの交流電圧レベルを検出し、かつ整流フィルタ回路６２を介して、交流電圧レベルを直流電圧レベルに整流した後、制御回路１０に伝送し、制御回路１０によって、直流電圧レベルがあらかじめに設定された許容電圧レベルＶｒｅｆを超えていると判断したとき、ただちに中断の制御信号を発生し、制御回路１０の稼動をただちに中止する。これにより、蛍光灯管２０の寿命終了または故障する前に、第１フィラメント２０１または第２フィラメント２０２の劣化または故障によって、断線を引き起こし、継続に電気アークを発生し、電子安定器１の焼損または火事事故を防止できる。
【００２１】
さらに、本実施形態の電子安定器の実行可能性を実証するため、本発明者は、図４に示す模式図に基づいて、細部な電気回路を実際に設計した。図５に示すように、電流検出抵抗器Ｒｓは、図４に示す電圧検出回路６１であり、共振コンデンサーＣｒの交流電圧のサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）を行い、蛍光灯管２０が劣化したとき、灯管電圧が上昇し続けると、サンプリングされた交流電圧レベルも高くなり、電圧増倍用コンデンサーＣ１０、整流ダイオードＤ２、抵抗器Ｒ９、整流ダイオードＤ４、抵抗器Ｒ１０、フィルターコンデンサーＣ１１などの素子を用いて、図４に示す整流フィルタ回路６２を組み合わせた。そのうち、２つの整流ダイオードＤ２、Ｄ４は、電圧検出回路６１（または電流検出抵抗器Ｒｓ）によって、サンプリングされた交流電圧に対して、全波整流を行う。そのうち一つの整流ダイオードは、ツエナーダイオードと、ＲＣフィルタ回路（Ｒ９、Ｒ１０、Ｃ１０、Ｃ１１）を利用し、交流電圧と等比例の直流電圧を取得した上、この交流電圧を制御回路１０の比較器６３の入力端に伝送し、制御回路１０に備える比較器６３によって、整流フィルタ回路６２によって、フィルターコンデンサーＣ１１が許容電圧レベルＶｒｅｆを超えていることが検出されたとき、比較器６３より中断の制御信号を発生し、制御回路１０の稼動をただちに中止させ、第１フィラメント２０１または第２フィラメント２０２が断線し、引き続いて電気アークを形成していて、電子安定器を焼損し、火事事故を引き起す問題を防止する。
【００２２】
このほか、本発明者は、図５に示す電子安定器１において、パワークラスの可変抵抗器を蛍光灯管２０に代わる。抵抗値をゆるやかに増加させ、蛍光灯管の劣化現象をシミュレートした。このとき、オシロスコープを用いて、実測したところ、図６に示すように、灯管電圧（すなわち、ＣＨ１の波形）がゆるやかに増加し、整流フィルタ回路６２に備えるフィルターコンデンサーＣ１１の直流電圧値（すなわち、ＣＨ２の波形）が徐々に上昇し、正常な灯管電圧の上下０．６ボルトの許容電圧レベルＶｒｅｆに来たとき、本実施形態の電子安定器の自己保護機能が起動され、制御回路１０の稼動をただちに中止させ、共振インダクターＬｒと共振コンデンサーＣｒとの間の発振を中止して、本実施形態の電子安定器は、破損することなく、保護される。
【００２３】
以上、本発明は、実施形態の具体的内容に限定されるものではない。実務の需要に従い、その他の制御回路、電圧検出回路または整流フィルタ回路により、電子安定器の自己保護機能の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１ ・・・電子安定器
１０ ・・・制御回路、
１１ ・・・第１パワースイッチ、
１２ ・・・第２パワースイッチ、
２０ ・・・蛍光灯管、
２０１ ・・・第１フィラメント、
２０２ ・・・第２フィラメント、
６１ ・・・電圧検出回路、
６２ ・・・整流フィルタ回路、
６３ ・・・比較器、
Ｃｂ ・・・直流障壁容量コンデンサー、
Ｃｒ ・・・共振コンデンサー、
Ｃ１０ ・・・電圧増倍用コンデンサー、
Ｃ１１ ・・・フィルタコンデンサー、
Ｄ２、Ｄ４ ・・・整流ダイオード、
Ｌ１ ・・・第１予熱コイル、
Ｌ２ ・・・第２予熱コイル、
Ｌｒ ・・・共振インダクター、
ＲＳ ・・・電流検出抵抗器、
Ｒ９、Ｒ１０・・・抵抗器、
Ｑ１、Ｑ２ ・・・金属酸化物半導体電界効果トランジスター、
Ｖｉｎ ・・・電気供給端、
Ｖｒｅｆ ・・・許容電圧レベル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光灯管両端部の第１フィラメントおよび第２フィラメントに並列接続され、蛍光灯管の寿命終了または故障において自己保護機能を提供可能な電子安定器であって、
周波数が同じであり、波形が交差する電圧信号である第１出力信号および第２出力信号を発生可能な制御回路と、
一端が互いに直列接続されている第１パワースイッチおよび第２パワースイッチと、
前記第１パワースイッチと前記第２パワースイッチとの間に接続された回路に直列接続される直流障壁容量コンデンサーと、
共振インダクターおよび共振コンデンサーを有し、前記共振インダクターは前記直流障壁容量コンデンサーと前記第１フィラメントとの間に並列接続され、前記共振コンデンサーは前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとの間に並列接続され、前記第１パワースイッチおよび前記第２パワースイッチの切換え操作に基づいて、前記共振コンデンサーより脈動電圧を発生させる共振回路と、
前記共振コンデンサーに直列接続され、前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとの間に並列接続していて、前記蛍光灯管の等比例交流電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路と前記制御回路に接続され、前記電圧検出回路より交流電圧を直流電圧に変換した後、直流電圧を前記制御回路に印加する整流フィルタ回路と、を備え、
前記第１パワースイッチの他端は、電気供給端の正極に接続され、前記第１出力信号を受信し、前記第１出力信号に基づいて切換え操作を行い、
前記第２パワースイッチの他端は、前記電気供給端の負極に接続され、前記第２出力信号を受信し、前記第２出力信号に基づいて、信号の切換え操作を行い、
前記制御回路により、直流電圧が所定の許容電圧レベルを超えることが判断されたとき、中断の制御信号を発生し、前記制御回路の稼動をただちに中止させることを特徴とする電子安定器。
【請求項２】
前記第１パワースイッチと前記第２パワースイッチは、それぞれ金属酸化物半導体電界効果トランジスターであり、前記第１パワースイッチのゲート電極は、前記第１出力信号を受信し、前記第１パワースイッチのドレイン電極は、前記電気供給端の正極に接続され、前記第２パワースイッチのゲート電極は、前記第２出力信号を受信し、前記第２パワースイッチのドレイン電極は、前記第１パワースイッチのソース電極に接続され、ソース電極は、前記電気供給端の負極に接続されることを特徴とする請求項１記載の電子安定器。
【請求項３】
前記電圧検出回路は、検出抵抗器であることを特徴とする請求項２記載の電子安定器。
【請求項４】
前記整流フィルタ回路は、２つの整流ダイオードより構成され、電圧検出回路によってサンプリングされ交流電圧の全波整流を行い、さらに、ＲＣフィルタ回路を利用し、前記交流電圧に等比例の直流電圧を取得した後、前記直流電圧を前記制御回路の比較器の入力端に印加することを特徴とする請求項３記載の電子安定器。
【請求項５】
前記整流ダイオードは、ツエナーダイオードであることを特徴とする請求項４記載の電子安定器。
【請求項１】
蛍光灯管両端部の第１フィラメントおよび第２フィラメントに並列接続され、蛍光灯管の寿命終了または故障において自己保護機能を提供可能な電子安定器であって、
周波数が同じであり、波形が交差する電圧信号である第１出力信号および第２出力信号を発生可能な制御回路と、
一端が互いに直列接続されている第１パワースイッチおよび第２パワースイッチと、
前記第１パワースイッチと前記第２パワースイッチとの間に接続された回路に直列接続される直流障壁容量コンデンサーと、
共振インダクターおよび共振コンデンサーを有し、前記共振インダクターは前記直流障壁容量コンデンサーと前記第１フィラメントとの間に並列接続され、前記共振コンデンサーは前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとの間に並列接続され、前記第１パワースイッチおよび前記第２パワースイッチの切換え操作に基づいて、前記共振コンデンサーより脈動電圧を発生させる共振回路と、
前記共振コンデンサーに直列接続され、前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとの間に並列接続していて、前記蛍光灯管の等比例交流電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路と前記制御回路に接続され、前記電圧検出回路より交流電圧を直流電圧に変換した後、直流電圧を前記制御回路に印加する整流フィルタ回路と、を備え、
前記第１パワースイッチの他端は、電気供給端の正極に接続され、前記第１出力信号を受信し、前記第１出力信号に基づいて切換え操作を行い、
前記第２パワースイッチの他端は、前記電気供給端の負極に接続され、前記第２出力信号を受信し、前記第２出力信号に基づいて、信号の切換え操作を行い、
前記制御回路により、直流電圧が所定の許容電圧レベルを超えることが判断されたとき、中断の制御信号を発生し、前記制御回路の稼動をただちに中止させることを特徴とする電子安定器。
【請求項２】
前記第１パワースイッチと前記第２パワースイッチは、それぞれ金属酸化物半導体電界効果トランジスターであり、前記第１パワースイッチのゲート電極は、前記第１出力信号を受信し、前記第１パワースイッチのドレイン電極は、前記電気供給端の正極に接続され、前記第２パワースイッチのゲート電極は、前記第２出力信号を受信し、前記第２パワースイッチのドレイン電極は、前記第１パワースイッチのソース電極に接続され、ソース電極は、前記電気供給端の負極に接続されることを特徴とする請求項１記載の電子安定器。
【請求項３】
前記電圧検出回路は、検出抵抗器であることを特徴とする請求項２記載の電子安定器。
【請求項４】
前記整流フィルタ回路は、２つの整流ダイオードより構成され、電圧検出回路によってサンプリングされ交流電圧の全波整流を行い、さらに、ＲＣフィルタ回路を利用し、前記交流電圧に等比例の直流電圧を取得した後、前記直流電圧を前記制御回路の比較器の入力端に印加することを特徴とする請求項３記載の電子安定器。
【請求項５】
前記整流ダイオードは、ツエナーダイオードであることを特徴とする請求項４記載の電子安定器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３８０５３（Ｐ２０１３−３８０５３Ａ）
【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２０１１−２２６８０７（Ｐ２０１１−２２６８０７）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（５９９０８４１３１）天網電子股▲分▼有限公司 (8)
【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１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（５９９０８４１３１）天網電子股▲分▼有限公司 (8)
【Ｆターム（参考）】
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