專利名稱：放電燈點(diǎn)亮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用來自變頻電路部的高頻功率使放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置。例如，涉及在放電燈的預(yù)熱后在使放電燈從啟動轉(zhuǎn)移到點(diǎn)亮?xí)r不對點(diǎn)亮電路的構(gòu)成部件給予過大的電壓和電流的電路方式。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有例(例如專利文獻(xiàn)1)，利用以下那樣的方式使放電燈點(diǎn)亮。
(1)首先，以比負(fù)載電路的固有振動頻率高的預(yù)定振蕩頻率使變頻電路在一定的時間內(nèi)振蕩來預(yù)熱放電燈。
(2)其后，隨著時間的經(jīng)過，在使變頻電路的振蕩頻率比負(fù)載電路的固有振動頻率高且比預(yù)熱的振蕩頻率低的范圍內(nèi)，使變頻電路的振蕩頻率平滑地向頻率低的方向變化并使之啟動，同時通過平滑地變化到相位延遲電流流動的范圍的點(diǎn)亮頻率，使放電燈點(diǎn)亮。
在專利文獻(xiàn)1中作為現(xiàn)有例被引用了的圖6(在本申請中未圖示)的控制例中，有以下的記載。在圖6的控制例中記載有「如果將變頻電路的振蕩頻率設(shè)定為比固有振動頻率低的頻率，則在轉(zhuǎn)換頻率之后到放電燈點(diǎn)亮為止的期間內(nèi)，盡管是短的時間t2，但該圖(e)中示出的那樣的相位超前電流流過開關(guān)元件，同時流過導(dǎo)通狀態(tài)的浪涌電流?！?。
此外，在專利文獻(xiàn)1中作為另外的現(xiàn)有例被示出了的圖7的說明中，有以下的記載。在圖7的說明的記載中，有「從圖7(b)的共振特性曲線可知，在從頻率f1起緩慢地降低振蕩頻率f直到頻率f2為止的期間內(nèi)，由于必定通過共振點(diǎn)f0，故在開關(guān)元件的電流為相位延遲模式的狀態(tài)下放電燈1被施加充分的高電壓而點(diǎn)亮，不會如圖6中示出的控制方式那樣在相位超前模式下放電燈點(diǎn)亮。但是，在預(yù)熱時間的大半中不能得到預(yù)熱電流，產(chǎn)生放電燈壽命的問題?！?。
在專利文獻(xiàn)1中，為了解決這些問題，提出了同時具有作為現(xiàn)有例引用了的圖6的「以預(yù)定頻率在一定的時間內(nèi)振蕩」這樣的特征和圖7的「平滑地使振蕩頻率變化」這樣的特征的方式，利用該方式，可避免在開關(guān)元件中流過相位超前電流、以及可解決放電燈壽命的問題。
但是，在該情況下，即使在平滑地緩慢地降低了頻率的情況下，在放電燈因燈絲的放電物質(zhì)的消耗引起的壽命或放電燈的氣密結(jié)構(gòu)的不良引起的雜質(zhì)氣體的流入等的原因而不能點(diǎn)亮的情況下，變頻電路也在相位超前模式下工作。因此，在放電燈不能點(diǎn)亮的情況下，存在變頻電路的開關(guān)元件中在同時導(dǎo)通狀態(tài)下流過電流、超過開關(guān)元件的ASO(安全工作區(qū)域)這樣的問題。
專利文獻(xiàn)1特開昭63-175389號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，(1)提供下述的放電燈點(diǎn)亮裝置通過監(jiān)視放電燈的放電電流，在監(jiān)視的結(jié)果因放電燈的不良等不流過放電電流、負(fù)載電路的共振尖銳度大的情況下，不轉(zhuǎn)移到點(diǎn)亮頻率，以抑制對開關(guān)元件施加過大的應(yīng)力。
(2)此外，提供下述的放電燈點(diǎn)亮裝置在正常地點(diǎn)亮的放電燈處于壽命末期而在點(diǎn)亮過程中無法點(diǎn)亮的情況下，轉(zhuǎn)移到共振的尖銳度小的頻率，以抑制對變頻電路的開關(guān)元件施加過大的應(yīng)力。
(3)再者，提供小型且廉價的放電燈點(diǎn)亮裝置。
本發(fā)明的放電燈點(diǎn)亮裝置是使放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，具備直流電源部，供給直流電壓；
變頻電路部，該電路部是能控制振蕩的頻率的變頻電路部，輸入上述直流電源部供給的直流電壓，將已輸入的直流電壓變換為自振蕩的頻率的高頻電壓，利用已變換的高頻電壓使由用共振用電容器和共振用電感器構(gòu)成的串聯(lián)共振電路和與共振用電容器并聯(lián)連接的放電燈構(gòu)成的負(fù)載電路部工作；以及放電電流監(jiān)視部，在上述變頻電路部以預(yù)定頻率振蕩并將直流電壓變換為高頻電壓的情況下，監(jiān)視利用上述負(fù)載電路部的放電燈的放電發(fā)生的放電電流，根據(jù)放電電流的監(jiān)視的結(jié)果來控制上述變頻電路部的振蕩中的頻率。
其特征在于上述放電電流監(jiān)視部根據(jù)放電電流的監(jiān)視的結(jié)果使上述變頻電路部的振蕩中的頻率停止振蕩。
其特征在于上述放電電流監(jiān)視部根據(jù)放電電流的監(jiān)視的結(jié)果進(jìn)行使上述變頻電路部的振蕩中的頻率轉(zhuǎn)移到不同的頻率的控制。
其特征在于在上述變頻電路部以預(yù)定頻率振蕩并將直流電壓變換為高頻電壓的情況下，在放電電流的監(jiān)視的結(jié)果檢測出了從放電電流未流動的狀態(tài)開始流動的情況下，上述放電電流監(jiān)視部進(jìn)行使上述變頻電路部的振蕩中的頻率轉(zhuǎn)移到預(yù)先被設(shè)定了的其它的頻率的控制。
其特征在于在上述變頻電路部以使上述放電燈啟動用的啟動頻率振蕩并將直流電壓變換為高頻電壓的情況下，在放電電流的監(jiān)視的結(jié)果檢測出了從放電電流未流動的狀態(tài)開始流動的情況下，上述放電電流監(jiān)視部進(jìn)行使上述變頻電路部的振蕩中的啟動頻率轉(zhuǎn)移到使上述放電燈點(diǎn)亮用的點(diǎn)亮頻率的控制。
其特征在于在上述變頻電路部以預(yù)定頻率振蕩并將直流電壓變換為高頻電壓的情況下，在放電電流的監(jiān)視的結(jié)果檢測出了從放電電流流動的狀態(tài)成為不流動的情況下，上述放電電流監(jiān)視部進(jìn)行使上述變頻電路部的振蕩中的頻率轉(zhuǎn)移到預(yù)先被設(shè)定了的其它的頻率的控制。
其特征在于在上述變頻電路部以使上述放電燈點(diǎn)亮用的點(diǎn)亮頻率振蕩并將直流電壓變換為高頻電壓的情況下，在放電電流的監(jiān)視的結(jié)果檢測出了從放電電流流動的狀態(tài)成為不流動的情況下，上述放電電流監(jiān)視部進(jìn)行使上述變頻電路部的振蕩中的點(diǎn)亮頻率轉(zhuǎn)移到使上述放電燈啟動用的啟動頻率的控制。
其特征在于上述啟動頻率是比上述負(fù)載電路部的固有振動頻率高的頻率，上述點(diǎn)亮頻率是比上述負(fù)載電路部的固有振動頻率低的頻率。
其特征在于上述啟動頻率和上述點(diǎn)亮頻率是比上述負(fù)載電路部的固有振動頻率高的頻率。
其特征在于上述放電電流監(jiān)視部具備檢測出上述放電電流是否流動的變流器。
其特征在于在上述負(fù)載電路部中，將上述共振用電感器一側(cè)連接到上述變頻電路部上，將互相并聯(lián)連接的上述共振用電容器和上述放電燈的一側(cè)經(jīng)上述變流器連接到上述直流電源部的負(fù)極一側(cè)。
其特征在于在上述負(fù)載電路部中，將上述共振用電感器一側(cè)連接到上述變頻電路部上，將互相并聯(lián)連接的上述共振用電容器和上述放電燈的一側(cè)連接到上述直流電源部的負(fù)極一側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，在利用具備開關(guān)元件的變頻電路使放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置中，可抑制對變頻電路的開關(guān)元件施加過大的應(yīng)力，同時可將放電燈點(diǎn)亮裝置作成小型、廉價的裝置。


圖1是實施形態(tài)1中的放電燈點(diǎn)亮裝置1000的框圖。
圖2是實施形態(tài)1中的放電燈點(diǎn)亮裝置1000的電路圖。
圖3是實施形態(tài)1中的直流電源部200的電路圖。
圖4是說明實施形態(tài)1中的放電燈點(diǎn)亮裝置1000的工作的波形圖。
圖5是實施形態(tài)1中的放電燈點(diǎn)亮裝置1000的工作的流程圖。
圖6是實施形態(tài)2中的放電燈點(diǎn)亮裝置2000的電路圖。
圖7是說明實施形態(tài)3中的放電燈點(diǎn)亮裝置1000的工作的波形圖。
具體實施例方式
實施形態(tài)1.
使用圖1～圖5說明實施形態(tài)1。實施形態(tài)1涉及在使用變頻電路部使放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置中監(jiān)視放電燈放電的放電電流并根據(jù)放電電流的監(jiān)視結(jié)果控制變頻電路部的振蕩中的頻率的放電燈點(diǎn)亮裝置。
圖1是示出實施形態(tài)1中的放電燈點(diǎn)亮裝置1000的結(jié)構(gòu)的框圖。放電燈點(diǎn)亮裝置1000具備直流電源部200、變頻電路部300、放電燈負(fù)載電路L100(負(fù)載電路部)、放電電流監(jiān)視部400、振蕩控制IC4和預(yù)熱定時電路PH100。放電燈負(fù)載電路L100具備串聯(lián)共振電路和放電燈。后面在圖2的說明中敘述這些結(jié)構(gòu)要素的具體的電路結(jié)構(gòu)。
以下，用下面的記號表示頻率。
(1)用f0表示放電燈負(fù)載電路L100的「固有振動頻率」。
(2)用f1表示預(yù)熱放電燈用的「預(yù)熱頻率」。
(3)用f2表示啟動放電燈用的「啟動頻率」。
(4)用f3表示點(diǎn)亮放電燈用的「點(diǎn)亮頻率」。
再有，如后面在圖2的說明中敘述的那樣，變頻電路部300由開關(guān)元件來構(gòu)成，根據(jù)振蕩控制IC4的振蕩的頻率并通過開關(guān)元件的導(dǎo)通截止來振蕩。即，變頻電路部300的振蕩頻率與振蕩控制IC4的振蕩頻率是相同的。
以下，將若施加預(yù)定啟動電壓就點(diǎn)亮的正規(guī)的放電燈稱為「點(diǎn)亮燈」。此外，將因某種不良情況即使施加若是正規(guī)的放電燈就點(diǎn)亮的啟動電壓也不點(diǎn)亮的放電燈稱為「不亮燈」。
參照圖1，說明放電燈點(diǎn)亮裝置1000的工作的概要。
(1)后面在圖2的說明中敘述放電燈負(fù)載電路L100的電路結(jié)構(gòu)，而放電燈負(fù)載電路L100由用共振用電容器和共振用電感器構(gòu)成的串聯(lián)共振電路和與該共振用電容器并聯(lián)連接的放電燈構(gòu)成。
(2)直流電源部200對變頻電路部300供給直流電壓。
(3)變頻電路部300可利用控制來變更變頻電路部300的自振蕩的頻率，輸入直流電源部200供給的直流電壓，將該直流電壓變換為自振蕩的頻率的高頻電壓。然后，利用已變換的高頻電壓使放電燈負(fù)載電路L100工作。
(4)振蕩控制IC4以預(yù)定頻率使變頻電路部300振蕩。
(5)在經(jīng)過預(yù)定時間后，預(yù)熱定時電路PH100使正以預(yù)熱頻率f1振蕩的振蕩控制IC4以啟動頻率f2振蕩。
(6)在變頻電路部300以預(yù)定頻率振蕩并將直流電壓變換為高頻電壓的情況下，放電電流監(jiān)視部400監(jiān)視流過放電燈負(fù)載電路的放電燈的放電電流，根據(jù)放電電流的監(jiān)視的結(jié)果來控制變頻電路部300的振蕩中的頻率。
圖2示出了實施形態(tài)1中的放電燈點(diǎn)亮裝置1000的具體的電路結(jié)構(gòu)圖。參照圖2，說明放電燈點(diǎn)亮裝置1000的電路結(jié)構(gòu)。
(1)在圖2中，直流電源部200例如是在對商用電源進(jìn)行整流后用電容器進(jìn)行平滑以對變頻電路部300供給直流電壓的結(jié)構(gòu)。后面在圖3的說明中敘述細(xì)節(jié)。
(2)變頻電路部300由作為開關(guān)元件的MOSFET(金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)2和MOSFET3構(gòu)成。再有，在MOSFET2和MOSFET3的漏、源間在反方向上內(nèi)置了未圖示的二極管。
(3)放電燈負(fù)載電路L100由用電容器C8(共振用電容器)和扼流圈L6(共振用電感器)構(gòu)成的串聯(lián)共振電路和與電容器C8并聯(lián)連接的放電燈7構(gòu)成。放電燈負(fù)載電路L100還具備耦合電容器5。將該放電燈負(fù)載電路L100的一端經(jīng)耦合電容器5連接到MOSFET2與MOSFET3的連接點(diǎn)上，將另一端經(jīng)變流器9連接到直流電源部200的負(fù)極上。
(4)振蕩控制IC4使MOSFET2和MOSFET3交替地導(dǎo)通/截止。即，振蕩控制IC4用直流電源部200的負(fù)極與輸出端子LO間的電壓使MOSFET3導(dǎo)通/截止，用Vs端子與輸出端子HO間的電壓使MOSFET2導(dǎo)通/截止。此外，Vcc記號表示從未圖示的電路部供給的振蕩控制IC4的驅(qū)動電壓。例如，作為振蕩控制IC4，相當(dāng)于IR公司的IR2153。
(5)預(yù)熱定時電路PH100控制放電燈7的預(yù)熱時間。在預(yù)熱定時電路PH100中，將電阻21與電容器22的串聯(lián)電路連接在振蕩控制IC驅(qū)動電壓Vcc與直流電源部200的負(fù)極間。將齊納二極管23的陰極連接到電阻21與電容器22的連接點(diǎn)上，將陽極連接到NPN晶體管25的基極上。將NPN晶體管25的發(fā)射極連接到直流電源部200的負(fù)極上，將集電極經(jīng)電容器24連接到振蕩控制IC4的Ct端子上。將電阻27連接到振蕩控制IC4的Rt端子與Ct端子間。此外，將電容器26連接到Ct端子與直流電源部200的負(fù)極之間。
(6)放電電流監(jiān)視部400監(jiān)視放電燈7的放電電流，根據(jù)放電電流的監(jiān)視結(jié)果，控制變頻電路部300的振蕩的頻率。放電電流監(jiān)視部400具備變流器9和點(diǎn)亮檢測電路Lop100。關(guān)于變流器9和點(diǎn)亮檢測電路Lop100進(jìn)行說明。
(a)變流器9.
變流器9具有下述的輸出線圈，該線圈對于流過電容器C8的電流不發(fā)生輸出、對于流過放電燈7的放電電流發(fā)生輸出。將該變流器9連接在電容器C8與放電燈7的燈絲端子間。即，在放電燈7與電容器C8的直流電源部200的負(fù)極一側(cè)連接點(diǎn)上連接具有2個1次線圈Np1和Np2以及2次線圈Ns1的變流器9。變流器9的1次線圈Np1和Np2的圈數(shù)是相同的。此外，以用「·」記號示出的極性來連接變流器9的Np1、Np2、Ns1。于是，對于流過電容器C8的電容器電流不發(fā)生變流器9的輸出電壓，只對于流過放電燈的放電電流發(fā)生輸出電壓。
(b)點(diǎn)亮檢測電路Lop100.
點(diǎn)亮檢測電路Lop100判斷放電燈7的放電電流的有無、大小。將點(diǎn)亮檢測電路Lop100的電容器31的一端連接到振蕩控制IC4的Ct端子上，將另一端連接到NPN晶體管30的集電極上。將NPN晶體管30的發(fā)射極連接到直流電源部200的負(fù)極上。將電阻32連接在NPN晶體管30的基極、發(fā)射極間。將電阻33的一端連接到NPN晶體管的基極上，將其另一端經(jīng)二極管35、變流器9的2次線圈Ns1連接到直流電源部200的負(fù)極上。將電容器34連接在電阻33與二極管35的陰極的連接點(diǎn)與直流電源部200的負(fù)極間。將電阻36連接在二極管35的陽極與直流電源部200的負(fù)極間。
再有，在圖3中示出從商用電源得到直流電源的情況的直流電源部200的結(jié)構(gòu)例。如圖3中所示，被構(gòu)成為在用二極管橋1b對從商用電源1a輸出的交流電源進(jìn)行了全波整流后，用平滑化電容器1c進(jìn)行平滑化，作為直流電源輸出給負(fù)載電路。
其次，參照圖4和圖5，說明放電燈點(diǎn)亮裝置1000的工作。
圖4是說明放電燈點(diǎn)亮裝置1000的工作用的波形圖。
圖5是說明放電燈點(diǎn)亮裝置1000的工作用的流程圖。
首先，說明圖4。
(a1)示出振蕩控制IC4的振蕩頻率的對于時間t的經(jīng)過。
(a2)示出電容器C8的電壓Vc8對于振蕩控制IC4的振蕩頻率的變化的特性。在(a2)中用實線示出的「A的特性」是未流過放電燈7的放電電流IL7的情況的特性。作為「A的特性」的例子，是放電燈7在點(diǎn)亮前的「預(yù)熱狀態(tài)」的情況或放電燈7在點(diǎn)亮后因壽命末期的緣故而成為不能放電的情況。此外，用虛線示出的「B的特性」是在放電燈7中流過放電電流的情況的特性。
(b)示出電容器C8的電流Ic8的時間經(jīng)過。
(C1)示出放電燈7為正常(點(diǎn)亮燈)的情況的放電電流IL7。
(C2)示出放電燈7為不良而不能放電(不亮燈)的情況的放電電流IL7。
(C1)和(C2)的放電電流IL7的波形與在連接到變流器9的2次線圈Ns1上的電阻36的兩端得到的電壓呈相似形。
(d)示出預(yù)熱定時電路PH100的NPN晶體管25的集電極、發(fā)射極間電壓VCE。
(e1)示出放電燈7正常放電(正常點(diǎn)亮)了的情況的點(diǎn)亮檢測電路Lop100的NPN晶體管30的VCE。
(e2)示出放電燈7為不良而不能放電的情況的NPN晶體管30的集電極、發(fā)射極間電壓VCE。
其次，參照圖5的流程圖，說明放電燈點(diǎn)亮裝置1000的工作。
(1)(振蕩控制IC4、變頻電路部300)在圖2中，如果投入直流電源(S101)，則振蕩控制IC4以用電阻27和電容器26決定的預(yù)熱頻率f1開始振蕩。于是，變頻電路部300也以預(yù)熱頻率f1開始振蕩。將該預(yù)熱頻率f1選定為比用放電燈負(fù)載電路L100的扼流圈L6和電容器C8決定的固有振動頻率f0高的頻率(f0＜f1)(S102)。
(2)(預(yù)熱定時電路PH100)其后，在預(yù)熱定時電路PH100中，NPN晶體管25在經(jīng)過用電容器22和電阻21決定的時間t1后導(dǎo)通(S103)。利用NPN晶體管25的導(dǎo)通，由于預(yù)熱定時電路PH100的電容器24與電容器26被并聯(lián)連接，故振蕩控制IC4的振蕩頻率從預(yù)熱頻率f1降低到啟動頻率f2(S104)。于是，變頻電路部300的振蕩頻率也從f1降低到f2。通過振蕩頻率從f1降低到f2，流過電容器C8的電流如圖4的(b)示出的t2期間所示那樣增加。
(3)(放電燈負(fù)載電路L100)考慮放電燈7為點(diǎn)亮燈的情況。
如果振蕩頻率從f1降低到f2，則電容器C8的兩端電壓增加(S105)。于是，在放電燈7為(點(diǎn)亮燈)的情況下(S106是“否”)，如(C1)中所示，在放電燈7中放電電流也開始流動，開始流動的放電電流逐漸地增加。在圖4的(a2)中，在t1期間和t2期間中的放電電流流過放電燈7之前的期間中，以共振的尖銳度大的「A的特性」工作。在放電電流開始流過放電燈7的情況下(S107)，(a2)的電容器C8的電壓特性從「A的特性」轉(zhuǎn)移到「B的特性」。
(4)(放電電流監(jiān)視部400)在此，變流器9的2個1次線圈Np1和Np2的圈數(shù)相同，以圖示的極性進(jìn)行了卷繞。于是，由于t1的期間中不流過放電電流，故在其2次線圈Ns1中不發(fā)生電壓。然后，在t2的期間中在(C1)中示出的放電電流開始流動時，在電阻36的兩端發(fā)生與其放電電流呈相似形的電壓(S108)。在電阻36中產(chǎn)生的電壓被二極管35和電容器34整流、平滑，被施加到NPN晶體管30的基極上。NPN晶體管30因該被施加的電壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)(S109)。
(5)(振蕩控制IC4、變頻電路部300)如果NPN晶體管30導(dǎo)通，則由于電容器31進(jìn)而與電容器26并聯(lián)連接，故振蕩控制IC4的振蕩頻率進(jìn)一步下降，以點(diǎn)亮頻率f3來振蕩(S110)。于是，變頻電路部300也以f3開始振蕩。
(6)(放電燈負(fù)載電路L100)在振蕩頻率從啟動頻率f2轉(zhuǎn)移到點(diǎn)亮頻率f3時，圖4的(a2)中的放電燈負(fù)載電路L100的共振特性已從「A的特性」轉(zhuǎn)移到了「B的特性」。于是，在作為開關(guān)元件的MOSFET2、MOSFET3中不流過相位超前電流，同時也不成為導(dǎo)通狀態(tài)。于是，可安全地轉(zhuǎn)移到正常放電狀態(tài)。
(7)(放電電流監(jiān)視部400)考慮放電燈7為「不亮燈」的情況。由于放電燈7為不良，故在即使變頻電路部300以啟動頻率f2來驅(qū)動也不流過放電電流的情況下(S106是“是”)，電阻36的兩端不發(fā)生電壓(S111)。于是，NPN晶體管30繼續(xù)截止(S112)。因此，由于振蕩控制IC4的頻率不會降低到固有振動頻率f0(S113)，故可防止在作為開關(guān)元件的MOSFET2、MOSFET3中流過相位超前電流。
此外，在作為「不亮燈」的放電燈7因壽命末期等的原因從點(diǎn)亮狀態(tài)成為不能放電的情況下，不流過放電電流，在電阻36中不發(fā)生電壓。因此，NPN晶體管30從導(dǎo)通成為截止?fàn)顟B(tài)。因而，振蕩頻率從點(diǎn)亮頻率f3轉(zhuǎn)移到相位超前電流不流過MOSFET2、3的啟動頻率f2。
在點(diǎn)亮檢測電路Lop100中，在電阻33比電阻36大很多的情況下，通過改變電阻36的大小，可使基于放電電流的檢測電壓變化。此外，通過改變電阻33與電阻32的比率，可變更NPN晶體管30對于放電電流IL7導(dǎo)通的水平。即，可根據(jù)放電電流IL7的大小使NPN晶體管30導(dǎo)通，因而，可根據(jù)放電電流IL7的大小來控制變頻電路部300的振蕩頻率。
再有，在即使以啟動頻率f2繼續(xù)驅(qū)動變頻電路部300在放電燈7中也不流過放電電流的情況下，也可作成在放電電流監(jiān)視部400中具備在經(jīng)過預(yù)定時間后使變頻電路部300的振蕩停止的停止振蕩電路的結(jié)構(gòu)。利用附加該停止振蕩電路，可防止在放電燈7的不良狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。
再有，點(diǎn)亮檢測電路Lop100不限于圖2中示出了的電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也可以是起到與其同等的作用的其它的結(jié)構(gòu)。
如上所述，按照本實施形態(tài)1，用變流器9檢測出放電燈7的放電電流IL7，用點(diǎn)亮檢測電路Lop100判斷放電電流IL7的有無和大小。而且，在放電燈7中流過放電電流IL7的情況下，從啟動頻率f2轉(zhuǎn)移到點(diǎn)亮頻率f3，在不流過放電電流IL7的情況下，以啟動頻率f2使其工作。因此，可防止在作為開關(guān)元件的MOSFET2、MOSFET3中流過相位超前電流同時成為導(dǎo)通狀態(tài)而施加過大的應(yīng)力的情況。
此外，可提供下述的放電燈點(diǎn)亮裝置在放電燈(點(diǎn)亮燈)在正常點(diǎn)亮中處于壽命末期而成為不能點(diǎn)亮的情況下，也轉(zhuǎn)移到共振的尖銳度小的頻率，以抑制對開關(guān)元件施加過大的應(yīng)力。
由于放電燈點(diǎn)亮裝置1000的放電電流監(jiān)視部400根據(jù)放電電流的監(jiān)視結(jié)果來控制變頻電路部300的振蕩中的頻率，故不限于點(diǎn)亮燈的情況，即使是不亮燈的情況，或即使是因壽命末期的緣故從點(diǎn)亮中成為不能點(diǎn)亮的放電燈的情況，也可防止對變頻電路部300的MOSFET2、3(開關(guān)元件)施加過大的應(yīng)力的情況。
由于放電燈點(diǎn)亮裝置1000的放電電流監(jiān)視部400根據(jù)放電電流的監(jiān)視結(jié)果來使變頻電路部300的振蕩中的頻率停止振蕩，故即使是因壽命末期的緣故從點(diǎn)亮狀態(tài)成為不能點(diǎn)亮狀態(tài)的放電燈的情況，也可防止對變頻電路部300的MOSFET2、3(開關(guān)元件)施加過大的應(yīng)力的情況。
由于在檢測出了放電電流監(jiān)視部400從放電電流未流動的狀態(tài)開始流動的情況下放電燈點(diǎn)亮裝置1000進(jìn)行使變頻電路部300的振蕩中的頻率轉(zhuǎn)移到其它的頻率的控制，故即使是不亮燈的情況，也可防止對變頻電路部300的MOSFET2、3(開關(guān)元件)施加過大的應(yīng)力的情況。
由于在檢測出了放電電流監(jiān)視部400從放電電流未流動的狀態(tài)開始流動的情況下放電燈點(diǎn)亮裝置1000進(jìn)行使變頻電路部300的振蕩中的頻率轉(zhuǎn)移到其它的頻率的控制，故即使是因壽命末期的緣故從點(diǎn)亮狀態(tài)成為不能點(diǎn)亮狀態(tài)的放電燈的情況，也可防止對變頻電路部300的MOSFET2、3(開關(guān)元件)施加過大的應(yīng)力的情況。
由于放電燈點(diǎn)亮裝置1000的放電電流監(jiān)視部400具備變流器9，故能用簡易的結(jié)構(gòu)容易地檢測出放電電流。
實施形態(tài)2.
圖6是示出實施形態(tài)2的放電燈點(diǎn)亮裝置2000的結(jié)構(gòu)的電路圖。放電燈點(diǎn)亮裝置2000是對于圖2中示出的放電燈點(diǎn)亮裝置1000的電路結(jié)構(gòu)中變更為將變流器9的1次線圈Np1和Np2的連接位置連接在扼流圈L6與放電燈7之間的結(jié)構(gòu)。再有，與放電燈點(diǎn)亮裝置1000同樣，在放電燈點(diǎn)亮裝置2000的情況下，點(diǎn)亮檢測電路Lop100和變流器9也構(gòu)成放電電流監(jiān)視部400。
如圖6中所示，在放電燈點(diǎn)亮裝置2000的情況下，也用變流器9檢測出放電電流IL7，用點(diǎn)亮檢測電路Lop100判斷放電電流IL7的有無和大小。而且，在放電燈7中流過放電電流IL7的情況下，從啟動頻率f2轉(zhuǎn)移到點(diǎn)亮頻率f3，在不流過放電電流IL7的情況下，以啟動頻率f2使其工作。因此，可防止在作為開關(guān)元件的MOSFET2、MOSFET3中流過相位超前電流同時成為導(dǎo)通狀態(tài)而施加過大的應(yīng)力的情況。此外，在放電燈在正常點(diǎn)亮中處于壽命末期而成為不能點(diǎn)亮的情況下，也轉(zhuǎn)移到共振的尖銳度小的頻率，以抑制對開關(guān)元件施加過大的應(yīng)力。
再有，如果著眼于變流器9的1次線圈(Np1，Np2)和2次線圈(Ns1)來比較圖2的放電燈點(diǎn)亮裝置1000和圖6的放電燈點(diǎn)亮裝置2000，則圖2的放電燈點(diǎn)亮裝置1000可減小放電燈7的兩端電壓的部分。因此，由于放電燈點(diǎn)亮裝置1000的結(jié)構(gòu)可減小1次線圈與2次線圈之間的絕緣電壓規(guī)格，故實施形態(tài)1的放電燈點(diǎn)亮裝置1000的變流器9的配置是較為理想的。
此外，關(guān)于扼流圈L6和放電燈7的連接順序，與扼流圈L6相比將放電燈7配置在直流電源部200的負(fù)極一側(cè)可減小變流器9的1次線圈與2次線圈之間的電壓。即，在放電燈負(fù)載電路L100中，將放電燈7配置在直流電源部200的負(fù)極一側(cè)，此外，通過將變流器9的連接位置設(shè)置在放電燈7與直流電源部200的負(fù)極的連接一側(cè)，具有可將變流器9作成小型化的裝置并廉價地來構(gòu)成的效果。
實施形態(tài)3.
圖7是說明實施形態(tài)3的放電燈點(diǎn)亮裝置3000的工作用的波形圖。放電燈點(diǎn)亮裝置3000的電路結(jié)構(gòu)與放電燈點(diǎn)亮裝置1000或放電燈點(diǎn)亮裝置2000相同。因此，未圖示放電燈點(diǎn)亮裝置3000的電路結(jié)構(gòu)。
相對于圖4來說，圖7是將點(diǎn)亮頻率f3設(shè)定為比放電燈負(fù)載電路L100的固有振動頻率f0高的波形圖。即，如圖7的(a2)中所示，定為固有振動頻率f0＜點(diǎn)亮頻率f3＜啟動頻率f2＜預(yù)熱頻率f1。再有，圖7中的(a)～(e2)與圖4的情況是同樣的。
在圖7中，通過使放電燈負(fù)載電路L100的預(yù)熱頻率f1、啟動頻率f2、點(diǎn)亮頻率f3的任一個都比固有振動頻率f0高，相位超前電流不會流過MOSFET2、MOSFET3。但是，如圖7中所示，在放電電流IL7未流過放電燈7的情況下(「A的特性」的情況)，電容器C8的電壓Vc8如下述(式1)中所示。
Vc8:Af2＜Vc8:Af3 (式1)
其中，「Vc8:Af2」表示電容器C8的f2中的工作電壓(A的特性)?！竀c8:Af3」表示電容器C8的f3中的工作電壓(A的特性)。
從上述(式1)可明白，即使在以比固有振動頻率f0高的頻率使其工作的情況下，如果假定在放電燈7中未流過放電電流IL7的狀態(tài)下轉(zhuǎn)移到點(diǎn)亮頻率f3，則在作為開關(guān)元件的MOSFET2、3中流過比啟動頻率f2大的電流，必須有相對地更大的電流的開關(guān)元件。由于對扼流圈L6施加與電容器C8的電壓大致相等的電壓，故也必須有相對地更大的尺寸的扼流圈L6(不過，是在耦合電容器5的電容值比電容器C8的電容值充分大的情況下)。
在上述的情況下，利用放電電流監(jiān)視部400具備的變流器9檢測出放電燈7的放電電流IL7，通過利用放電電流監(jiān)視部400將變頻電路部300控制成只在流過放電電流IL7的情況下從啟動頻率f2轉(zhuǎn)移到點(diǎn)亮頻率f3，放電燈7點(diǎn)亮后的電容器C8的電壓成為Vc8:Bf3。于是，可使電容器C8的電壓Vc8的最大值小于等于「Vc8:Af2」。即，即使在用放電燈負(fù)載電路L100的預(yù)熱頻率f1、啟動頻率f2、點(diǎn)亮頻率f3的任一個比具備上述扼流圈L6和電容器C8的放電燈負(fù)載電路L100的固有振動頻率f0高的頻率使其工作的情況下，也可抑制流過作為開關(guān)元件的MOSFET2、3的最大電流，同時具有可將扼流圈L6等的放電燈負(fù)載電路L100的部件作成小型化的部件并廉價地來構(gòu)成的效果。
以上已說明的實施形態(tài)1的放電燈點(diǎn)亮裝置1000設(shè)置了放電電流監(jiān)視部400，在該放電電流監(jiān)視部400中，在電容器C8與放電燈7的燈絲端子間連接具有下述的輸出線圈的變流器9，該線圈對于流過電容器C8的電流不發(fā)生輸出、對于流過放電燈7的放電電流IL7發(fā)生輸出，在變流器9的輸出線圈中產(chǎn)生輸出的情況下轉(zhuǎn)移到預(yù)定點(diǎn)亮頻率f3。因此，可提供下述的放電燈點(diǎn)亮裝置不會施加因在作為開關(guān)元件的MOSFET2、3中流過相位超前電流同時成為導(dǎo)通狀態(tài)導(dǎo)致的過大的應(yīng)力，同時在放電燈在正常點(diǎn)亮中處于壽命末期而成為不能點(diǎn)亮的情況下，轉(zhuǎn)移到共振的尖銳度小的頻率，以免對開關(guān)元件施加過大的應(yīng)力。
由于實施形態(tài)1的放電燈點(diǎn)亮裝置1000在直流電源部200的負(fù)極一側(cè)配置了放電燈7，在放電燈7與直流電源部200的負(fù)極的連接一側(cè)設(shè)置了變流器9，故可將變流器9作成小型化的裝置并廉價地來構(gòu)成。
即使在實施形態(tài)3的放電燈點(diǎn)亮裝置3000將預(yù)熱頻率(f1)、啟動頻率(f2)、預(yù)定點(diǎn)亮頻率(f3)的任一個都設(shè)定為比放電燈負(fù)載電路L100的固有振動頻率f0高的情況下，也可抑制流過作為開關(guān)元件的MOSFET2、3的最大電流。此外，與開關(guān)元件的小型化一起，可將扼流圈L6等的放電燈負(fù)載電路L100的部件作成小型化的部件并廉價地來構(gòu)成。
以上的實施形態(tài)的放電燈點(diǎn)亮裝置是一種將包含由電感器與電容器的串聯(lián)電路和與該電容器并聯(lián)連接的放電燈構(gòu)成的負(fù)載電路的變頻電路連接到直流電源上、使上述變頻電路的振蕩頻率可變并控制振蕩輸出來使放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于設(shè)置了放電電流監(jiān)視部，其中，在上述電容器與上述放電燈的燈絲端子間連接具有下述的輸出線圈的變流器，該線圈對于上述電容器電流不發(fā)生輸出、對于上述放電燈的放電電流發(fā)生輸出，在上述變流器的輸出線圈中產(chǎn)生輸出的情況下轉(zhuǎn)移到預(yù)定點(diǎn)亮頻率(f3)。
以上的實施形態(tài)的放電燈點(diǎn)亮裝置是一種將包含由電感器與電容器的串聯(lián)電路和與該電容器并聯(lián)連接的放電燈構(gòu)成的負(fù)載電路的變頻電路連接到直流電源上、使上述變頻電路的振蕩頻率可變并控制振蕩輸出來使放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于在上述直流電源的負(fù)極一側(cè)配置上述放電燈，同時設(shè)置了放電電流監(jiān)視部，其中，在上述電容器與上述放電燈的燈絲端子間連接具有下述的輸出線圈的變流器，該線圈對于上述電容器電流不發(fā)生輸出、對于上述放電燈的放電電流發(fā)生輸出，在上述變流器的輸出線圈中產(chǎn)生輸出的情況下轉(zhuǎn)移到預(yù)定點(diǎn)亮頻率(f3)。
以上的實施形態(tài)的放電燈點(diǎn)亮裝置的特征在于在上述放電燈與上述上述直流電源的負(fù)極的連接一側(cè)設(shè)置上述變流器而構(gòu)成。
以上的實施形態(tài)的放電燈點(diǎn)亮裝置的特征在于預(yù)熱頻率(f1)和啟動頻率(f2)成為比上述電感器和上述電容器的的固有振動頻率(f0)高的頻率，預(yù)定點(diǎn)亮頻率(f3)比上述固有振動頻率(f0)低的頻率。
以上的實施形態(tài)的放電燈點(diǎn)亮裝置的特征在于預(yù)熱頻率(f1)、啟動頻率(f2)和預(yù)定點(diǎn)亮頻率(f3)都成為比上述電感器和上述電容器的固有振動頻率(f0)高的頻率。
權(quán)利要求
1.一種使放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于，具備直流電源部，供給直流電壓；變頻電路部，該電路部是能控制振蕩頻率的變頻電路部，輸入上述直流電源部供給的直流電壓，將已輸入的直流電壓變換為自振蕩頻率的高頻電壓，利用已變換的高頻電壓使由用共振用電容器和共振用電感器構(gòu)成的串聯(lián)共振電路和與上述共振用電容器并聯(lián)連接的上述放電燈構(gòu)成的負(fù)載電路部工作；以及放電電流監(jiān)視部，在上述變頻電路部以預(yù)定頻率振蕩并將直流電壓變換為高頻電壓的情況下，監(jiān)視利用上述負(fù)載電路部的放電燈的放電發(fā)生的放電電流，根據(jù)放電電流的監(jiān)視結(jié)果來控制上述變頻電路部的振蕩中的頻率。
2.如權(quán)利要求1中所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于上述放電電流監(jiān)視部根據(jù)放電電流的監(jiān)視結(jié)果使上述變頻電路部的振蕩中的頻率停止振蕩。
3.如權(quán)利要求1中所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于上述放電電流監(jiān)視部根據(jù)放電電流的監(jiān)視結(jié)果進(jìn)行使上述變頻電路部的振蕩中的頻率轉(zhuǎn)移到不同頻率的控制。
4.如權(quán)利要求3中所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于在上述變頻電路部以預(yù)定頻率振蕩并將直流電壓變換為高頻電壓的情況下，在放電電流的監(jiān)視結(jié)果檢測出了從放電電流未流動的狀態(tài)開始流動的情況下，上述放電電流監(jiān)視部進(jìn)行使上述變頻電路部的振蕩中的頻率轉(zhuǎn)移到預(yù)先被設(shè)定了的其它頻率的控制。
5.如權(quán)利要求4中所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于在上述變頻電路部以使上述放電燈啟動用的啟動頻率振蕩并將直流電壓變換為高頻電壓的情況下，在放電電流的監(jiān)視結(jié)果檢測出了從放電電流未流動的狀態(tài)開始流動的情況下，上述放電電流監(jiān)視部進(jìn)行使上述變頻電路部的振蕩中的啟動頻率轉(zhuǎn)移到用于使上述放電燈點(diǎn)亮的點(diǎn)亮頻率的控制。
6.如權(quán)利要求3中所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于在上述變頻電路部以預(yù)定頻率振蕩并將直流電壓變換為高頻電壓的情況下，在放電電流的監(jiān)視結(jié)果檢測出了從放電電流正在流動的狀態(tài)成為不流動的情況下，上述放電電流監(jiān)視部進(jìn)行使上述變頻電路部的振蕩中的頻率轉(zhuǎn)移到預(yù)先被設(shè)定了的其它頻率的控制。
7.如權(quán)利要求6中所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于在上述變頻電路部以用于使上述放電燈點(diǎn)亮的點(diǎn)亮頻率振蕩并將直流電壓變換為高頻電壓的情況下，在放電電流的監(jiān)視結(jié)果檢測出了從放電電流正在流動的狀態(tài)成為不流動的情況下，上述放電電流監(jiān)視部進(jìn)行使上述變頻電路部的振蕩中的點(diǎn)亮頻率轉(zhuǎn)移到用于使上述放電燈啟動的啟動頻率的控制。
8.如權(quán)利要求5或7的任一項中所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于上述啟動頻率是比上述負(fù)載電路部的固有振動頻率高的頻率，上述點(diǎn)亮頻率是比上述負(fù)載電路部的固有振動頻率低的頻率。
9.如權(quán)利要求5或7的任一項中所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于上述啟動頻率和上述點(diǎn)亮頻率是比上述負(fù)載電路部的固有振動頻率高的頻率。
10.如權(quán)利要求1～7的任一項中所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于上述放電電流監(jiān)視部具備檢測上述放電電流是否正在流動的變流器。
11.如權(quán)利要求10中所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于在上述負(fù)載電路部中，將上述共振用電感器一側(cè)連接到上述變頻電路部上，將互相并聯(lián)連接的上述共振用電容器和上述放電燈的一側(cè)經(jīng)上述變流器連接到上述直流電源部的負(fù)極一側(cè)。
12.如權(quán)利要求3中所述的放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于在上述負(fù)載電路部中，將上述共振用電感器一側(cè)連接到上述變頻電路部上，將互相并聯(lián)連接的上述共振用電容器和上述放電燈的一側(cè)連接到上述直流電源部的負(fù)極一側(cè)。
全文摘要
在利用具備開關(guān)元件的變頻電路使放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置中，抑制對變頻電路的開關(guān)元件施加過大的應(yīng)力。放電燈點(diǎn)亮裝置(1000)具備直流電源部(200)，供給直流電壓；變頻電路部(300)，該電路部是能控制振蕩的頻率的變頻電路部，輸入直流電源部(200)供給的直流電壓，變換為自振蕩的頻率的高頻電壓，利用已變換的高頻電壓使由用共振用電容器和共振用電感器構(gòu)成的串聯(lián)共振電路和與上述共振用電容器并聯(lián)連接的放電燈構(gòu)成的放電燈負(fù)載電路(L100)工作；以及放電電流監(jiān)視部(400)，在變頻電路部(300)以預(yù)定頻率振蕩并將直流電壓變換為高頻電壓的情況下，監(jiān)視放電燈的放電電流，根據(jù)監(jiān)視的結(jié)果來控制變頻電路部(300)的振蕩中的頻率。
文檔編號H05B41/14GK1956616SQ20061005977
公開日2007年5月2日 申請日期2006年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月27日
發(fā)明者高橋修 申請人:三菱電機(jī)株式會社, 三菱電機(jī)照明株式會社