JP4283348B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータ回路を用いて定格出力の異なる複数種の放電灯(特に蛍光灯)を始動・点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、蛍光灯のような放電灯を始動・点灯させる点灯装置として、交流電源を整流・平滑して得られる直流電源をインバータ回路によって約50kHzの高周波電力に変換して放電灯に供給し、放電灯を約50kHzの高周波点灯させる放電灯点灯装置がよく知られている。
【0003】
また、蛍光灯には直管型蛍光灯や環型蛍光灯などの種別があることもよく知られていることであるが、近年、省エネルギの観点から管径の細い蛍光灯(以下、「細管径蛍光灯」と呼ぶ。)の需要が高まりつつある。さらに、高効率である細管径蛍光灯を高周波点灯することにより、供給電力当たりの光出力量を増加させて環境に優しい照明として注目を浴びつつある。
【0004】
しかしながら、一般に蛍光灯は管径が細くなるとランプ電圧が高くなり、特に始動時に非常に高い始動電圧(例えば500V以上)が必要になってくることから、細管径蛍光灯にとっては上記のように高い始動電圧を必要とする点が大きな課題となっている。なお、上記細管径蛍光灯として、管径が8〔mm〕で定格出力が10W及び6Wのものが存在することは既に知られており、この10W及び6Wの細管径蛍光灯を負荷とする放電灯点灯装置についても既に商品化されている。
【0005】
図5は上記10W及び6Wの細管径蛍光灯La1 ,La2 を組み合わせた2灯用の点灯装置の一例を示す回路図である。交流電源ACの両端にフューズF、サージ吸収素子ZNR並びにフィルタ回路FLを介してダイオードブリッジから成る整流器DBが接続され、この整流器DBの脈流出力端間に平滑用のコンデンサC0 が接続されて、交流電源ACの交流電圧が直流電圧に変換される。コンデンサC0 の両端間にはインバータ回路1が接続され、さらにインバータ回路1の出力端間に10Wの細管径蛍光灯(以下、単に「蛍光灯」と略す。)La1 を負荷とする第1の負荷回路21 ’と、6Wの細管径蛍光灯(以下、単に「蛍光灯」と略す。)La2 を負荷とする第2の負荷回路22 ’とが並列に接続されている。
【0006】
インバータ回路1は、コンデンサC0 の両端間に接続されるチョークコイルL0 とFETから成るスイッチング素子Qと抵抗R2 の直列回路と、スイッチング素子Q並びに抵抗R2 に並列に接続されチョークコイルL0 と共振回路を形成するコンデンサC2 と、抵抗R1 を介してスイッチング素子Qのゲートに駆動信号を出力する制御回路(例えば、松下電子工業社製のAN6766Sなど)ICとを備えている。また、第1及び第2の負荷回路21 ’,22 ’は、それぞれ蛍光灯La1 ,La2 のフィラメントの一端がインバータ回路1のチョークコイルL0 の両端に互いに並列に接続された蛍光灯La1 ,La2 と、各蛍光灯La1 ,La2 のフィラメントの他端間に各々接続されるコンデンサC1 ’,C1 ’と、チョークコイルL0 とスイッチング素子Qの接続点と各蛍光灯La1 ,La2 のフィラメントの一端との間に挿入される限流用のチョークコイルL1 ’,L1 ’及び直流カット用のコンデンサCx,Cxの直列回路とを備えている。
【0007】
さらに、限流用のチョークコイルL1 ’,L1 ’には各々2次巻線n2 ’,n2 ’が設けてあり、これらの2次巻線n2 ’,n2 ’に生じる電圧のp−p値を検出回路31 ,32 にて検出し、上記電圧のp−p値が所定値(後述する)を越えた場合に検出回路31 ,32 から制御回路ICに検出信号が出力されるようになっている。
【0008】
而して、制御回路ICによりスイッチング素子Qを高周波でオン・オフさせることにより、チョークコイルL0 とコンデンサC3 が共振してチョークコイルL0 の両端に共振電圧が発生し、さらにこの共振電圧をチョークコイルL1 ’,L1 ’、コンデンサC1 ’,C1 ’並びにコンデンサCx,Cxの共振系で共振させて各蛍光灯La1 ,La2 に高周波電力が供給され、蛍光灯La1 ,La2 がそれぞれ高周波点灯するものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、10Wの蛍光灯La1 と6Wの蛍光灯La2 で各々の始動電圧を比較すると、図3に示すように10Wの蛍光灯La1 の始動電圧が540Vrms であるのに対し、6Wの蛍光灯La2 の始動電圧は400Vrms しかない。つまり、10Wの蛍光灯La1 に合わせてチョークコイルL1 ’やコンデンサC1 ’などの回路定数を設定すれば、6Wの蛍光灯La2 も充分に始動・点灯させることが可能であることから、従来は第1の負荷回路21 と第2の負荷回路22 の共振条件(チョークコイルL1 ’やコンデンサC1 ’などの回路定数)を同一にしており、そうすることで定常点灯時の特性も各蛍光灯La1 ,La2 の定格ランプ電流及び定格ランプ電圧にほぼ近い特性が得られていた。
【0010】
ところで、蛍光灯の寿命末期にフィラメントのエミッタの消耗や飛散等により徐々に蛍光灯が正常点灯しなくなり、所謂半波点灯(半波放電)してしまうことは一般的な蛍光灯の寿命特性としてよく知られるところである。上記半波点灯時には、蛍光灯のランプ電圧の上昇と等価的なランプインピーダンスの上昇により、共振回路の共振条件が始動時の共振条件に近くなってしまうことも共振回路の動作上よく知られている。
【0011】
一方、上記従来装置では10Wの蛍光灯La1 と6Wの蛍光灯La2 を同じ共振条件にて始動・点灯させていることから、6Wの蛍光灯La2 に対しては寿命末期時に10Wの蛍光灯La1 よりも高いストレス、つまり非常に高いランプ電圧が印加されることになり、寿命末期時のエミッタが減少したフィラメントの陰極降下電圧の上昇によりフィラメントが赤熱して、フィラメント近傍の管壁(ガラス部)の温度が上昇してしまうという欠点を有していた。
【0012】
ここで、管径の細い上記蛍光灯La1 ,La2 は、ガラス管の両端にフィラメントを有しているが管径が細いためにガラス管の管壁と近い位置に配置される構造となっている。そして、フィラメントを覆うように合成樹脂製の口金部が設けられ、この口金部からフィラメントに接続された一対の端子ピンが突設されている。なお、このように口金部が合成樹脂製とされているのは、8〔mm〕というような細い管径のガラス管のフィラメントと端子ピンとを接続する構造の量産性を高めるためである。このように管径の細い蛍光灯La1 ,La2 においては、フィラメントとガラス管の管壁との距離が非常に近いためにフィラメントの温度が管壁に伝わり易く、その熱によって合成樹脂製の口金部が変形する虞があった。
【0013】
これに対して上記従来装置では、検出回路31 ,32 により検出される電圧(蛍光灯La1 ,La2 のランプ電圧に応じた電圧)が、合成樹脂製の口金部が熱変形する温度になるようなレベルよりも低く設定されたしきい値を越えた場合に検出信号を出力し、この検出信号を受けた制御回路ICがスイッチング素子Qの発振周波数を高くしてインバータ回路1の高周波出力のレベルを低下するようにしていた。しかしながら、10Wの蛍光灯La1 に比べて6Wの蛍光灯La2 の始動電圧が低いため、10Wの蛍光灯La1 では点灯維持できない出力レベルまで低下させても、その出力レベルでは6Wの蛍光灯La2 が充分点灯維持できてしまうために6Wの蛍光灯La2 が点灯を継続してしまうという問題がある。この場合、ガラス管壁の温度上昇は抑えられるものの点灯が継続することでフィラメントへのストレスの印加が継続してしまうという問題があった。
【0014】
本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、管径が比較的に細く且つ定格出力の異なる異種の放電灯を略定格点灯させることができるとともに放電灯の寿命末期時に全ての放電灯についてストレスの軽減を図ることが可能な放電灯点灯装置を提供しようとするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、直流を供給する電源部と、電源部から供給される直流を高周波交流に変換するインバータ回路と、比較的に管径の細い第1の放電灯を有しインバータ回路から供給される高周波電力で第1の放電灯が高周波点灯される第1の負荷回路と、比較的に管径が細く且つ第1の放電灯と始動電圧並びに定格特性が異なる第2の放電灯を有しインバータ回路から供給される高周波電力で第2の放電灯が高周波点灯される第2の負荷回路と、第1の放電灯のランプ電圧に対応した電圧を検出して第1の放電灯の異常発生の有無を判別する第1の検出回路と、第2の放電灯のランプ電圧に対応した電圧を検出して第2の放電灯の異常発生の有無を判別する第2の検出回路と、インバータ回路の動作周波数を制御してインバータ回路の出力を可変するとともに第1及び第2の検出回路の少なくとも何れか一方で異常発生と判別された場合にインバータ回路の出力を低下させるように動作周波数を制御する制御回路とを備え、第1及び第2の放電灯の各始動電圧が同一の動作周波数にて得られるように第1及び第2の負荷回路の各回路条件を個別に設定し、制御回路は、第1及び第2の放電灯が点灯しているときに各放電灯の最適な動作周波数の範囲内でインバータ回路を動作させて成ることを特徴とし、管径が比較的に細く且つ定格出力の異なる異種の第1及び第2の放電灯を略定格点灯させることができるとともに、少なくとも第1又は第2の放電灯何れかの寿命末期時に全ての放電灯についてストレスの軽減を図ることが可能となる。
【0016】
また、請求項2の発明のように、インバータ回路は、電源部の出力端間に接続されるチョークコイルとスイッチング素子の直列回路と、スイッチング素子を高周波でオン・オフしたときにチョークコイルと共振するコンデンサとを具備し、第1の負荷回路は、第1の放電灯のフィラメントに接続されて共振回路を形成するインダクタンス要素並びにキャパシタンス要素を具備し、第2の負荷回路は、第2の放電灯のフィラメントに接続されて共振回路を形成するインダクタンス要素並びにキャパシタンス要素を具備し、第1及び第2の放電灯の各始動電圧が同一の動作周波数にて得られるように第1及び第2の負荷回路の各インダクタンス要素とキャパシタンス要素の定数を個別に設定しても、請求項1の発明と同様に管径が比較的に細く且つ定格出力の異なる異種の第1及び第2の放電灯を略定格点灯させることができるとともに、少なくとも第1又は第2の放電灯何れかの寿命末期時に全ての放電灯についてストレスの軽減を図ることが可能となる。
【0017】
なお、請求項3の発明のように、インバータ回路は、制御回路によって高周波で交互にオン・オフされ、電源部の出力端間に接続される一対のスイッチング素子の直列回路を具備し、一対のスイッチング素子の何れか一方に第1及び第2の負荷回路が並列接続されて成るものでもよい。
さらに、請求項4の発明のように、第1の放電灯は、少なくとも管径が約8mm、定格電力が10W、管両端に設けられる口金部が合成樹脂製である蛍光灯から成り、第2の放電灯は、少なくとも管径が約8mm、定格電力が6W、管両端に設けられる口金部が合成樹脂製である蛍光灯から成る場合も、管径が比較的に細く且つ定格出力の異なる異種の第1及び第2の放電灯を略定格点灯させることができるとともに、少なくとも第1又は第2の放電灯何れかの寿命末期時に全ての放電灯についてストレスの軽減を図ることが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1を示す回路図である。但し、本実施形態の回路構成は従来例とほぼ共通であるので、共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ説明する。
【0019】
従来例では、10Wの蛍光灯La1 を含む第1の負荷回路21 ’におけるチョークコイルL1 ’とコンデンサC1 ’の定数と、6Wの蛍光灯La2 を含む第2の負荷回路22 ’におけるチョークコイルL1 ’,コンデンサC1 ’の定数とを等しくしていたが、本実施形態では、第1の負荷回路21 のチョークコイルL1 とコンデンサC1 の定数を第2の負荷回路22 のチョークコイルL2 とコンデンサC2 の定数と異なる定数に設定しており、その点に本実施形態の特徴がある。
【0020】
ここで、上記定数を設定するポイントは、始動時のインバータ回路1の動作周波数(スイッチング素子Qのオン・オフ周波数)fをf1 としたときに、動作周波数f1 にて10Wの放電灯La1 に図3に示した始動電圧(=540Vrms )が印加されるとともに6Wの放電灯La2 に図3に示した始動電圧(=400Vrms )が印加されるように、チョークコイルL1 ,L2 及びコンデンサC1 ,C2 の定数を設定することである。そして、このように定数設定した場合の各蛍光灯La1 ,La2 の共振特性を示したのが図2である。なお、図2における曲線イは10Wの蛍光灯La1 の無負荷時(始動前)の共振特性、曲線ロは蛍光灯La1 の点灯時の共振特性、曲線ハは6Wの蛍光灯La2 の無負荷時の共振特性、曲線ニは蛍光灯La2 の点灯時の共振特性をそれぞれ表している。
【0021】
一方、図2に示すように10Wの蛍光灯La1 の点灯時の最適動作周波数をf3 、6Wの蛍光灯La2 の点灯時の最適動作周波数をf4 とすれば、点灯時のインバータ回路1の動作周波数f2 をf3 ≦f2 ≦f4 となる周波数に設定し、制御回路ICにて上記動作周波数f2 でスイッチング素子Qを駆動させる。而して、点灯時にインバータ回路1を周波数f2 で動作させれば、図2にから明らかなように10Wの蛍光灯La1 と6Wの蛍光灯La2 を定格特性に近い状態で点灯させることができる。
【0022】
また、蛍光灯La1 ,La2 の寿命末期時に検出回路31 ,32 から検出信号が出力された場合、従来例と同様に制御回路ICがインバータ回路1の動作周波数fをf2 からf4 よりもさらに高い周波数に変化させることでインバータ回路1の高周波出力を、定格出力の異なる2種類の蛍光灯La1 ,La2 が両方とも点灯維持できないレベルにまで低下させることができる。つまり、本実施形態では上記定数設定を行うことで10Wと6Wの2種類の蛍光灯La1 ,La2 の最適な始動電圧が得られる動作周波数f1 が同一となるようにしているから、少なくとも何れか一方の蛍光灯La1 ,La2 が寿命末期に達したときに両方の蛍光灯La1 ,La2 の出力を低下(あるいは消灯)させることができる。そのため、従来例で問題となっていたように始動電圧が低い方の6Wの蛍光灯La2 が点灯を継続してしまい、ガラス管壁の温度上昇は抑えられるものの点灯が継続することでフィラメントへのストレスの印加が継続してしまうという問題を解決をすることができる。
【0023】
(実施形態2)
図4は本発明の実施形態2を示す回路図である。但し、本実施形態の基本構成は実施形態1と共通するので、共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態が実施形態1と異なる点はインバータ回路1の構成にある。すなわち、本実施形態におけるインバータ回路1は、平滑用のコンデンサC0 の両端間にFETから成る一対のスイッチング素子Q1 ,Q2 の直列回路を接続し、高電位側のスイッチング素子Q1 の両端間に第1及び第2の負荷回路21 ,22 が並列接続されており、制御回路ICにより一対のスイッチング素子Q1 ,Q2 が交互に高周波でオン・オフされるものである。なお、このような回路構成を有するインバータ回路1は従来周知であるから、詳しい動作説明は省略する。
【0024】
而して、インバータ回路1の構成は異なるものの、本実施形態においても実施形態1と同様に同一の動作周波数で10Wと6Wの蛍光灯La1 ,La2 の最適始動電圧が確保できるようにチョークコイルL1 ,L2 並びにコンデンサC1 ,C2 の定数を設定し、点灯時には2種類の蛍光灯La1 ,La2 を最適な状態で点灯させることが可能な動作周波数の範囲内で動作させ、両蛍光灯La1 ,La2 について定格特性に近い略適正な点灯特性を得ることができる。また、実施形態1と同様に少なくとも何れか一方の蛍光灯La1 ,La2 が寿命末期の場合に、始動電圧が低い方の6Wの蛍光灯La2 に過度なストレスが印加されるのを防止することができる。
【0025】
【発明の効果】
請求項1の発明は、直流を供給する電源部と、電源部から供給される直流を高周波交流に変換するインバータ回路と、比較的に管径の細い第1の放電灯を有しインバータ回路から供給される高周波電力で第1の放電灯が高周波点灯される第1の負荷回路と、比較的に管径が細く且つ第1の放電灯と始動電圧並びに定格特性が異なる第2の放電灯を有しインバータ回路から供給される高周波電力で第2の放電灯が高周波点灯される第2の負荷回路と、第1の放電灯のランプ電圧に対応した電圧を検出して第1の放電灯の異常発生の有無を判別する第1の検出回路と、第2の放電灯のランプ電圧に対応した電圧を検出して第2の放電灯の異常発生の有無を判別する第2の検出回路と、インバータ回路の動作周波数を制御してインバータ回路の出力を可変するとともに第1及び第2の検出回路の少なくとも何れか一方で異常発生と判別された場合にインバータ回路の出力を低下させるように動作周波数を制御する制御回路とを備え、第1及び第2の放電灯の各始動電圧が同一の動作周波数にて得られるように第1及び第2の負荷回路の各回路条件を個別に設定し、制御回路は、第1及び第2の放電灯が点灯しているときに各放電灯の最適な動作周波数の範囲内でインバータ回路を動作させて成るので、管径が比較的に細く且つ定格出力の異なる異種の第1及び第2の放電灯を略定格点灯させることができるとともに、少なくとも第1又は第2の放電灯何れかの寿命末期時に全ての放電灯についてストレスの軽減を図ることが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1を示す概略回路図である。
【図2】同上における第1及び第2の負荷回路の共振特性を示す図である。
【図3】同上における2種類の蛍光灯の特性を示す図である。
【図4】実施形態2を示す概略回路図である。
【図5】従来例を示す概略回路図である。
【符号の説明】
1 インバータ回路
1 第1の負荷回路
2 第2の負荷回路
1 ,32 検出回路
Q スイッチング素子
La1 10Wの蛍光灯
La2 6Wの蛍光灯
1 ,L2 チョークコイル
1 ,C2 コンデンサ
IC 制御回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge lamp lighting device for starting and lighting a plurality of types of discharge lamps (particularly fluorescent lamps) having different rated outputs using an inverter circuit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a lighting device for starting and lighting a discharge lamp such as a fluorescent lamp, a DC power source obtained by rectifying and smoothing an AC power source is converted into high frequency power of about 50 kHz by an inverter circuit and supplied to the discharge lamp. A discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp at a high frequency of about 50 kHz is well known.
[0003]
In addition, it is well known that there are types of fluorescent lamps such as a straight tube fluorescent lamp and a ring fluorescent lamp. However, in recent years, a fluorescent lamp with a thin tube diameter (hereinafter referred to as “ The demand for “thin tube fluorescent lamps” is increasing. Furthermore, high-efficiency thin tube fluorescent lamps are turned on at a high frequency, thereby increasing the amount of light output per supplied power and attracting attention as environmentally friendly lighting.
[0004]
However, in general, a fluorescent lamp has a high lamp voltage when the tube diameter is reduced, and particularly a very high starting voltage (for example, 500 V or more) is required at the time of starting. The point which requires a high starting voltage is a big subject. In addition, it is already known that there are tubes having a tube diameter of 8 [mm] and rated outputs of 10 W and 6 W as the above-mentioned thin tube diameter fluorescent lamps. The discharge lamp lighting device to be used has already been commercialized.
[0005]
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a two-lamp lighting device in which the 10 W and 6 W thin tube fluorescent lamps La 1 and La 2 are combined. A rectifier DB comprising a diode bridge is connected to both ends of the AC power supply AC via a fuse F, a surge absorbing element ZNR and a filter circuit FL, and a smoothing capacitor C 0 is connected between the pulsating output terminals of the rectifier DB. The AC voltage of the AC power source AC is converted into a DC voltage. An inverter circuit 1 is connected between both ends of the capacitor C 0 , and a 10 W thin tube fluorescent lamp (hereinafter simply referred to as “fluorescent lamp”) La 1 is loaded between the output terminals of the inverter circuit 1. 1 of the load circuit 2. 1 'and capillary径蛍light lamp 6W (hereinafter, simply referred to as "fluorescent light".) the second load circuit to La 2 load 2 2' are connected in parallel .
[0006]
The inverter circuit 1 includes a series circuit of the switching element Q and a resistor R 2 consisting of the choke coil L 0 and FET connected across the capacitor C 0, the choke coil L is connected in parallel to the switching element Q and the resistor R 2 0 and a capacitor C 2 that forms a resonance circuit, and a control circuit (for example, AN6766S manufactured by Matsushita Electronics Co., Ltd.) IC that outputs a drive signal to the gate of the switching element Q via a resistor R 1 . Further, the first and second load circuits 2 1 ′ and 2 2 ′ are fluorescent lights in which one ends of filaments of the fluorescent lamps La 1 and La 2 are connected in parallel to both ends of the choke coil L 0 of the inverter circuit 1, respectively. Lamps La 1 , La 2 , capacitors C 1 ′, C 1 ′ connected between the other ends of the filaments of the fluorescent lamps La 1 , La 2 , connection points of the choke coil L 0 and the switching element Q, and Current limiting choke coils L 1 ′ and L 1 ′ inserted between one end of the filaments of the fluorescent lamps La 1 and La 2 and a series circuit of DC cutting capacitors Cx and Cx are provided.
[0007]
Furthermore, the choke coil L 1 of the current limiting ', L 1' each secondary winding n 2 is the ', n 2' is provided with a, a voltage generated in these secondary winding n 2 ', n 2' The detection circuit 3 1 , 3 2 detects the pp value, and when the pp value of the voltage exceeds a predetermined value (described later), a detection signal is sent from the detection circuit 3 1 , 3 2 to the control circuit IC. Is output.
[0008]
Thus, when the switching element Q is turned on / off at a high frequency by the control circuit IC, the choke coil L 0 and the capacitor C 3 resonate to generate a resonance voltage at both ends of the choke coil L 0. choke coil L 1 a ', L 1', a capacitor C 1 ', C 1' and the capacitor Cx, the high frequency power is supplied to resonate in each fluorescent lamp La 1, La 2 in the resonance system of Cx, the fluorescent lamp La 1 , La 2 are each lit at high frequency.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the starting voltages of the 10 W fluorescent lamp La 1 and the 6 W fluorescent lamp La 2 are compared, the starting voltage of the 10 W fluorescent lamp La 1 is 540 Vrms as shown in FIG. The starting voltage of the lamp La 2 is only 400 Vrms. That is, if circuit constants such as the choke coil L 1 ′ and the capacitor C 1 ′ are set in accordance with the 10 W fluorescent lamp La 1 , the 6 W fluorescent lamp La 2 can be sufficiently started and lit. Conventionally, the resonance conditions (circuit constants such as choke coil L 1 ′ and capacitor C 1 ′) of the first load circuit 2 1 and the second load circuit 2 2 are made the same, so that at the time of steady lighting As for the characteristics, the characteristics approximately similar to the rated lamp current and the rated lamp voltage of the fluorescent lamps La 1 and La 2 were obtained.
[0010]
By the way, at the end of the life of a fluorescent lamp, the fluorescent lamp gradually stops normal lighting due to exhaustion or scattering of the filament emitter, and so-called half-wave lighting (half-wave discharge) is a typical life characteristic of a fluorescent lamp. Well known. It is well known in the operation of the resonance circuit that the resonance condition of the resonance circuit becomes close to the resonance condition at the start-up due to the increase in lamp impedance equivalent to the increase in the lamp voltage of the fluorescent lamp during the half-wave lighting. Yes.
[0011]
On the other hand, in the above-mentioned conventional apparatus, the 10 W fluorescent lamp La 1 and the 6 W fluorescent lamp La 2 are started and lit under the same resonance conditions, so that the 6 W fluorescent lamp La 2 has a 10 W fluorescent light at the end of its life. A higher stress than the lamp La 1 , that is, a very high lamp voltage, is applied, and the filament becomes red hot due to an increase in the cathode fall voltage of the filament whose emitter at the end of life has decreased, and the tube wall ( The temperature of the glass part) was increased.
[0012]
Here, the fluorescent lamps La 1 and La 2 having a thin tube diameter have filaments at both ends of the glass tube, but are arranged close to the tube wall of the glass tube because the tube diameter is thin. ing. A base portion made of synthetic resin is provided so as to cover the filament, and a pair of terminal pins connected to the filament are projected from the base portion. The reason why the cap portion is made of a synthetic resin is to increase the mass productivity of the structure in which the filament and the terminal pin of the glass tube having a thin tube diameter of 8 mm are connected. Thus, in the fluorescent lamps La 1 and La 2 having a small tube diameter, since the distance between the filament and the tube wall of the glass tube is very close, the temperature of the filament is easily transmitted to the tube wall. There is a possibility that the base part may be deformed.
[0013]
On the other hand, in the above-described conventional apparatus, the voltage detected by the detection circuits 3 1 and 3 2 (voltage corresponding to the lamp voltage of the fluorescent lamps La 1 and La 2 ) is the temperature at which the base portion made of synthetic resin is thermally deformed. A detection signal is output when a threshold value set lower than a level such that the control circuit IC is received, and the control circuit IC receiving this detection signal raises the oscillation frequency of the switching element Q to increase the high frequency of the inverter circuit 1. The output level was lowered. However, since 10W starting voltage of the fluorescent lamp La fluorescent lamp La 2 of 6W compared to 1 is low, it is lowered to the output level that can not be fluorescent lamp La 1 in sustaining the 10W, fluorescent lamp 6W at its output level There is a problem that the 6 W fluorescent lamp La 2 continues to be lit because La 2 can be sufficiently lit. In this case, although the temperature rise of the glass tube wall can be suppressed, there is a problem that the application of stress to the filament is continued by continuing lighting.
[0014]
The present invention aims to solve the above-mentioned problems, and can discharge different types of discharge lamps having relatively small tube diameters and different rated outputs, and can discharge all lamps at the end of the life of the discharge lamp. An object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device capable of reducing the stress of an electric lamp.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a power supply section that supplies direct current, an inverter circuit that converts direct current supplied from the power supply section into high-frequency alternating current, and a first that has a relatively small tube diameter. A first load circuit that has a discharge lamp and is driven at high frequency by high-frequency power supplied from an inverter circuit, a relatively narrow tube diameter, and the first discharge lamp, starting voltage, and rated characteristics A second load circuit having a second discharge lamp having a different frequency and a high frequency power supplied from an inverter circuit to turn on the second discharge lamp at a high frequency, and detecting a voltage corresponding to the lamp voltage of the first discharge lamp The first detection circuit for determining whether or not the first discharge lamp is abnormal and the voltage corresponding to the lamp voltage of the second discharge lamp are detected to determine whether or not the second discharge lamp is abnormal The second detection circuit that controls the operating frequency of the inverter circuit A control circuit that varies the output of the inverter circuit and controls the operating frequency so as to reduce the output of the inverter circuit when it is determined that an abnormality has occurred in at least one of the first and second detection circuits. Each of the circuit conditions of the first and second load circuits is individually set so that the starting voltages of the first and second discharge lamps can be obtained at the same operating frequency. The inverter circuit is operated within the range of the optimum operating frequency of each discharge lamp when the second discharge lamp is lit, and it is characterized by having a relatively thin tube diameter and different rated output. The first and second discharge lamps can be lighted at a substantially rated level, and stress can be reduced for all the discharge lamps at the end of the lifetime of either the first or second discharge lamp.
[0016]
Further, as in the invention of claim 2, the inverter circuit has a series circuit of a choke coil and a switching element connected between the output terminals of the power supply unit, and resonates with the choke coil when the switching element is turned on / off at a high frequency. The first load circuit includes an inductance element and a capacitance element connected to the filament of the first discharge lamp to form a resonance circuit, and the second load circuit includes a second discharge circuit. An inductance element and a capacitance element connected to the filament of the lamp to form a resonant circuit, and the first and second discharge voltages are obtained at the same operating frequency so that the starting voltages of the first and second discharge lamps are obtained at the same operating frequency; Even if the constants of the inductance elements and the capacitance elements of the load circuit are individually set, the tube diameter is relatively small as in the first aspect of the invention. Different types of first and second discharge lamps having different rated outputs can be lit approximately at rated power, and at least at the end of the lifetime of either the first or second discharge lamp, stress can be reduced for all the discharge lamps. Is possible.
[0017]
As in the third aspect of the invention, the inverter circuit includes a series circuit of a pair of switching elements that are alternately turned on and off at a high frequency by the control circuit and connected between the output terminals of the power supply unit. The first and second load circuits may be connected in parallel to any one of the switching elements.
Further, as in the invention of claim 4, the first discharge lamp comprises a fluorescent lamp having a tube diameter of at least about 8 mm, a rated power of 10 W, and a cap portion provided at both ends of the tube made of a synthetic resin. The discharge lamp of this type has a tube diameter that is at least about 8 mm, a rated power of 6 W, and a fluorescent lamp that has a base made of synthetic resin at both ends of the tube. The first and second discharge lamps can be substantially lit at the same time, and stress can be reduced for all the discharge lamps at the end of the lifetime of either the first or second discharge lamp.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram showing Embodiment 1 of the present invention. However, since the circuit configuration of the present embodiment is almost the same as that of the conventional example, common portions are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only portions that are characteristic of the present embodiment will be described.
[0019]
In the conventional example, the constants of the choke coil L 1 ′ and the capacitor C 1 ′ in the first load circuit 2 1 ′ including the 10 W fluorescent lamp La 1 and the second load circuit 2 2 including the 6 W fluorescent lamp La 2 are used. 'choke coil L 1 in', had been equal to the constant of the capacitor C 1 ', in this embodiment, the first choke constant of the coil L 1 and the capacitor C 1 of the load circuit 2 1 second load are set to different and circuit 2 2 of the choke constant of the coil L 2 and capacitor C 2 constant, this embodiment is characterized in that point.
[0020]
Here, the point of setting the constants, the operating frequency (on-off frequency of the switching element Q) of the inverter circuit 1 at the time of starting the f is taken as f 1, at the operating frequency f 1 10 W of the discharge lamp La The choke coils L 1 and L 2 are applied so that the starting voltage (= 540 Vrms) shown in FIG. 3 is applied to 1 and the starting voltage (= 400 Vrms) shown in FIG. 3 is applied to the 6 W discharge lamp La 2 . And the constants of the capacitors C 1 and C 2 are set. FIG. 2 shows the resonance characteristics of the fluorescent lamps La 1 and La 2 when the constants are set in this way. 2 is a resonance characteristic when the 10 W fluorescent lamp La 1 is not loaded (before starting), curve B is a resonance characteristic when the fluorescent lamp La 1 is turned on, and curve C is a 6 W fluorescent lamp La 2 . Resonance characteristics when there is no load, and curve D represent the resonance characteristics when the fluorescent lamp La 2 is lit.
[0021]
On the other hand, as shown in FIG. 2, if the optimum operating frequency when the 10 W fluorescent lamp La 1 is lit is f 3 and the optimum operating frequency when the 6 W fluorescent lamp La 2 is lit is f 4 , the inverter circuit is turned on. 1 of the operating frequency f 2 is set to a frequency to be f 3 ≦ f 2 ≦ f 4 , to drive the switching element Q at the operating frequency f 2 by the control circuit IC. Thus, when the inverter circuit 1 is operated at the frequency f 2 during lighting, the 10 W fluorescent lamp La 1 and the 6 W fluorescent lamp La 2 are lit in a state close to the rated characteristics, as is apparent from FIG. Can do.
[0022]
When the detection signals are output from the detection circuits 3 1 and 3 2 at the end of the life of the fluorescent lamps La 1 and La 2 , the control circuit IC changes the operating frequency f of the inverter circuit 1 from f 2 to f as in the conventional example. By changing the frequency to a frequency higher than 4, the high-frequency output of the inverter circuit 1 can be lowered to a level at which both of the two types of fluorescent lamps La 1 and La 2 having different rated outputs cannot be lit. That is, in the present embodiment, by setting the above constants, the operating frequencies f 1 at which the optimum starting voltages of the two types of fluorescent lamps La 1 and La 2 of 10 W and 6 W can be obtained are the same. When one of the fluorescent lamps La 1 and La 2 reaches the end of its life, the output of both fluorescent lamps La 1 and La 2 can be reduced (or turned off). For this reason, the fluorescent lamp La 2 having a lower starting voltage continues to be lit as had been a problem in the conventional example, and although the temperature rise of the glass tube wall can be suppressed, the lighting continues to the filament. The problem that the application of the stress continues can be solved.
[0023]
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a circuit diagram showing Embodiment 2 of the present invention. However, since the basic configuration of the present embodiment is common to that of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
This embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the inverter circuit 1. That is, the inverter circuit 1 in this embodiment is connected a series circuit of a pair of switching elements Q 1, Q 2 consisting FET across capacitor C 0 for smoothing, the high potential side ends of the switching element Q 1 The first and second load circuits 2 1 and 2 2 are connected in parallel, and the pair of switching elements Q 1 and Q 2 are alternately turned on and off at a high frequency by the control circuit IC. Since the inverter circuit 1 having such a circuit configuration is well known in the art, a detailed description of its operation is omitted.
[0024]
Thus, although the configuration of the inverter circuit 1 is different, in this embodiment as well as in the first embodiment, the choke is ensured so that the optimum starting voltage of the 10 W and 6 W fluorescent lamps La 1 and La 2 can be secured at the same operating frequency. The constants of the coils L 1 and L 2 and the capacitors C 1 and C 2 are set so that the two fluorescent lamps La 1 and La 2 can be operated within an operating frequency range in which they can be lit in an optimum state at the time of lighting. Thus, it is possible to obtain substantially appropriate lighting characteristics close to the rated characteristics for both fluorescent lamps La 1 and La 2 . Similarly to the first embodiment, when at least one of the fluorescent lamps La 1 and La 2 is at the end of its life, it is possible to prevent an excessive stress from being applied to the 6 W fluorescent lamp La 2 having a lower starting voltage. can do.
[0025]
【The invention's effect】
The invention of claim 1 includes a power supply unit that supplies direct current, an inverter circuit that converts direct current supplied from the power supply unit to high-frequency alternating current, and a first discharge lamp having a relatively small tube diameter. A first load circuit in which the first discharge lamp is operated at a high frequency with the supplied high-frequency power, and a second discharge lamp having a relatively small tube diameter and a different starting voltage and rated characteristics from the first discharge lamp. A second load circuit in which the second discharge lamp is lit at a high frequency with the high-frequency power supplied from the inverter circuit, and a voltage corresponding to the lamp voltage of the first discharge lamp is detected to detect the first discharge lamp A first detection circuit for determining whether or not an abnormality has occurred; a second detection circuit for detecting whether or not an abnormality has occurred in the second discharge lamp by detecting a voltage corresponding to the lamp voltage of the second discharge lamp; Inverter circuit output by controlling the inverter circuit operating frequency And a control circuit that controls the operating frequency so as to lower the output of the inverter circuit when it is determined that an abnormality has occurred in at least one of the first and second detection circuits. The circuit conditions of the first and second load circuits are individually set so that the starting voltages of the discharge lamps can be obtained at the same operating frequency. The control circuit turns on the first and second discharge lamps. Since the inverter circuit is operated within the range of the optimum operating frequency of each discharge lamp, the different first and second discharge lamps having relatively small tube diameters and different rated outputs are omitted. The rated lighting can be performed, and at the end of the life of at least one of the first and second discharge lamps, it is possible to reduce the stress for all the discharge lamps.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing resonance characteristics of first and second load circuits in the same as above.
FIG. 3 is a diagram showing the characteristics of two types of fluorescent lamps.
FIG. 4 is a schematic circuit diagram showing a second embodiment.
FIG. 5 is a schematic circuit diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter circuit 2 1 1st load circuit 2 2 2nd load circuit 3 1 , 3 2 detection circuit Q Switching element La 1 10W fluorescent lamp La 2 6W fluorescent lamp L 1 , L 2 choke coils C 1 , C 2- capacitor IC control circuit

Claims (4)

直流を供給する電源部と、電源部から供給される直流を高周波交流に変換するインバータ回路と、比較的に管径の細い第1の放電灯を有しインバータ回路から供給される高周波電力で第1の放電灯が高周波点灯される第1の負荷回路と、比較的に管径が細く且つ第1の放電灯と始動電圧並びに定格特性が異なる第2の放電灯を有しインバータ回路から供給される高周波電力で第2の放電灯が高周波点灯される第2の負荷回路と、第1の放電灯のランプ電圧に対応した電圧を検出して第1の放電灯の異常発生の有無を判別する第1の検出回路と、第2の放電灯のランプ電圧に対応した電圧を検出して第2の放電灯の異常発生の有無を判別する第2の検出回路と、インバータ回路の動作周波数を制御してインバータ回路の出力を可変するとともに第1及び第2の検出回路の少なくとも何れか一方で異常発生と判別された場合にインバータ回路の出力を低下させるように動作周波数を制御する制御回路とを備え、第1及び第2の放電灯の各始動電圧が同一の動作周波数にて得られるように第1及び第2の負荷回路の各回路条件を個別に設定し、制御回路は、第1及び第2の放電灯が点灯しているときに各放電灯の最適な動作周波数の範囲内でインバータ回路を動作させて成ることを特徴とする放電灯点灯装置。A power supply unit that supplies direct current, an inverter circuit that converts direct current supplied from the power supply unit into high-frequency alternating current, and a first discharge lamp that has a relatively small tube diameter, and the first high-frequency power that is supplied from the inverter circuit. A first load circuit in which one discharge lamp is lit at a high frequency, and a second discharge lamp having a relatively small tube diameter and a different starting voltage and rated characteristics from the first discharge lamp and supplied from an inverter circuit. And detecting a voltage corresponding to the lamp voltage of the first discharge lamp to detect whether or not an abnormality has occurred in the first discharge lamp. Controls the operating frequency of the first detection circuit, the second detection circuit that detects a voltage corresponding to the lamp voltage of the second discharge lamp and determines whether or not an abnormality has occurred in the second discharge lamp, and the inverter circuit And changing the output of the inverter circuit A control circuit that controls the operating frequency so as to reduce the output of the inverter circuit when it is determined that an abnormality has occurred in at least one of the first and second detection circuits, and the first and second discharge lamps Each circuit condition of the first and second load circuits is individually set so that each starting voltage can be obtained at the same operating frequency, and the control circuit is when the first and second discharge lamps are lit. A discharge lamp lighting device comprising: operating an inverter circuit within an optimum operating frequency range of each discharge lamp. インバータ回路は、電源部の出力端間に接続されるチョークコイルとスイッチング素子の直列回路と、スイッチング素子を高周波でオン・オフしたときにチョークコイルと共振するコンデンサとを具備し、第1の負荷回路は、第1の放電灯のフィラメントに接続されて共振回路を形成するインダクタンス要素並びにキャパシタンス要素を具備し、第2の負荷回路は、第2の放電灯のフィラメントに接続されて共振回路を形成するインダクタンス要素並びにキャパシタンス要素を具備し、第1及び第2の放電灯の各始動電圧が同一の動作周波数にて得られるように第1及び第2の負荷回路の各インダクタンス要素とキャパシタンス要素の定数を個別に設定して成ることを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。The inverter circuit includes a series circuit of a choke coil and a switching element connected between output terminals of the power supply unit, and a capacitor that resonates with the choke coil when the switching element is turned on / off at a high frequency. The circuit includes an inductance element and a capacitance element that are connected to the filament of the first discharge lamp to form a resonant circuit, and the second load circuit is connected to the filament of the second discharge lamp to form a resonant circuit Constants of the inductance elements and capacitance elements of the first and second load circuits so that the starting voltages of the first and second discharge lamps can be obtained at the same operating frequency. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the lamps are individually set. インバータ回路は、制御回路によって高周波で交互にオン・オフされ、電源部の出力端間に接続される一対のスイッチング素子の直列回路を具備し、一対のスイッチング素子の何れか一方に第1及び第2の負荷回路が並列接続されて成ることを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。The inverter circuit includes a series circuit of a pair of switching elements that are alternately turned on and off at a high frequency by the control circuit and connected between the output terminals of the power supply unit, and the first and second switching elements are connected to one of the pair of switching elements. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein two load circuits are connected in parallel. 第1の放電灯は、少なくとも管径が約8mm、定格電力が10W、管両端に設けられる口金部が合成樹脂製である蛍光灯から成り、第2の放電灯は、少なくとも管径が約8mm、定格電力が6W、管両端に設けられる口金部が合成樹脂製である蛍光灯から成ることを特徴とする請求項1又は2又は3記載の放電灯点灯装置。The first discharge lamp is composed of a fluorescent lamp having at least a tube diameter of about 8 mm, a rated power of 10 W, and a base portion provided at both ends of the tube made of a synthetic resin. The second discharge lamp has at least a tube diameter of about 8 mm. 4. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the rated power is 6 W, and the cap portions provided at both ends of the tube are made of a fluorescent lamp made of synthetic resin.
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