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JP2005184940A - Inverter device, discharge lamp lighting device and lighting device - Google Patents

Inverter device, discharge lamp lighting device and lighting device Download PDF

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JP2005184940A
JP2005184940A JP2003420042A JP2003420042A JP2005184940A JP 2005184940 A JP2005184940 A JP 2005184940A JP 2003420042 A JP2003420042 A JP 2003420042A JP 2003420042 A JP2003420042 A JP 2003420042A JP 2005184940 A JP2005184940 A JP 2005184940A
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Japan
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voltage
circuit
power supply
auxiliary power
discharge lamp
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Application number
JP2003420042A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirokazu Otake
寛和 大武
Koji Takahashi
浩司 高橋
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】
UVLO機能を用いて負荷の監視・保護動作を行うのに好適で、しかも保護動作後も継続して監視可能な負荷監視・保護機能を備えたインバータ装置およびこれを用いた放電ランプ点灯装置を提供する。
【解決手段】
インバータ装置HFIは、直流電源DCと;少なくとも1つのスイッチング素子Q1、Q2を備えたインバータ主回路INVと;その出力端に接続した負荷回路LCと;監視制御手段CC2を含み、補助電源SSにより付勢されて、補助電源SSの電圧が第1の電圧V1のときにインバータ主回路INVの動作を開始させるとともに負荷回路LCの所定位置における状態を監視して必要時に保護動作を行い、かつ、保護動作に連動して補助電源SSの電圧が第1の電圧V1より低い第2の電圧V2になったときに補助電源SSの電圧を第2の電圧より低い第3の電圧に変更して引き続き状態を監視する制御回路CCと;を具備している。
【選択図】
図1
【Task】
Provided is an inverter device equipped with a load monitoring / protection function suitable for performing a load monitoring / protection operation using the UVLO function and capable of continuously monitoring even after the protection operation, and a discharge lamp lighting device using the inverter device To do.
[Solution]
The inverter device HFI includes a DC power source DC; an inverter main circuit INV including at least one switching element Q1, Q2, a load circuit LC connected to the output terminal thereof, and a supervisory control means CC2, which is attached by an auxiliary power source SS. When the voltage of the auxiliary power supply SS is the first voltage V1, the operation of the inverter main circuit INV is started, the state of the load circuit LC at a predetermined position is monitored, and a protection operation is performed when necessary. In conjunction with the operation, when the voltage of the auxiliary power supply SS becomes the second voltage V2 lower than the first voltage V1, the voltage of the auxiliary power supply SS is changed to the third voltage lower than the second voltage, and the state continues. And a control circuit CC for monitoring.
[Selection]
FIG.

Description

本発明は、インバータ装置、これを用いた放電ランプ点灯装置および照明装置に関する。   The present invention relates to an inverter device, a discharge lamp lighting device and an illumination device using the inverter device.

インバータを用いて放電ランプを点灯する際に、放電ランプが未装着であると、インバータの出力端に高電圧が発生したり、インバータが共振特性の進相側で動作してスイッチング素子へのストレス増大が発生したりする。そのため、放電ランプの装着を検出する検出回路を配設して、未装着が検出されたときにはインバータの出力を低下させることで保護動作を行うように制御回路を構成することは、既に知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、場合によっては、未装着のときにインバータ出力を停止させることもできる。
特開平5−013186号公報
When the discharge lamp is lit using an inverter, if the discharge lamp is not installed, a high voltage is generated at the output terminal of the inverter, or the inverter operates on the fast phase side of the resonance characteristics, causing stress on the switching element. An increase may occur. Therefore, it is already known that a control circuit is configured to perform a protective operation by providing a detection circuit for detecting the mounting of the discharge lamp and reducing the output of the inverter when non-mounting is detected. (For example, refer to Patent Document 1). Further, in some cases, the inverter output can be stopped when not installed.
JP-A-5-013186

上記の保護動作を行う場合に、いわゆるUVLO(under voltage lock out)機能を採用することが考えられる。このUVLO機能は、第1の電圧になったときに動作を開始し、第1の電圧よりも低い第2の電圧まで電圧が低下したときに動作を停止する。この機能を用いて上述の保護動作を行う場合、放電ランプの装着状態をフィラメント電極の回路上における有無を検出することで行い、未装着の場合には、制御停止信号を出力したり、制御電源回路をスイッチで短絡したりすることで制御回路を不動作する。   When performing the above protection operation, it is conceivable to adopt a so-called UVLO (under voltage lock out) function. The UVLO function starts when the voltage reaches the first voltage, and stops when the voltage drops to a second voltage lower than the first voltage. When performing the above-described protection operation using this function, the discharge lamp is mounted by detecting the presence / absence of the filament electrode on the circuit, and when it is not mounted, a control stop signal is output, The control circuit is disabled by short-circuiting the circuit with a switch.

ところが、後者の構成であると、制御回路を不動作とした後に放電ランプの装着を監視していくための制御電源を別に配設する必要があった。このため、回路部品点数が多くなってコストアップになるという問題がある。また、上記のように制御電源を別に設ける場合には、交流電源または整流化直流電源から抵抗器を介して別の制御電源を形成することになり、抵抗器などで消費される電力損失が大きくなり、変換効率が低下するという問題もある。   However, in the latter configuration, it is necessary to separately provide a control power source for monitoring the mounting of the discharge lamp after the control circuit is deactivated. For this reason, there is a problem that the number of circuit parts increases and the cost increases. In addition, when a separate control power source is provided as described above, another control power source is formed from the AC power source or the rectified DC power source via a resistor, resulting in a large power loss consumed by the resistor or the like. Therefore, there is a problem that the conversion efficiency is lowered.

本発明は、UVLO機能を用いて負荷の監視・保護動作を行うのに好適で、しかも保護動作後も継続して監視可能な負荷監視・保護機能を備えたインバータ装置およびこれを用いた放電ランプ点灯装置を提供することを目的とする。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for performing a load monitoring / protection operation using the UVLO function, and has an inverter device having a load monitoring / protection function that can be continuously monitored even after the protection operation, and a discharge lamp using the inverter device An object is to provide a lighting device.

請求項1の発明のインバータ装置は、直流電源と;少なくとも1つのスイッチング素子を備え、直流電源に入力端が接続し、出力端に交流電圧を出力するインバータ主回路と;インバータ主回路の出力端に接続した負荷回路と;監視制御手段を含み、補助電源により付勢されて、補助電源の電圧が第1の電圧のときにインバータ主回路の動作を開始させるとともに負荷回路の所定位置における状態を監視して状態監視の検出電圧が所定電圧のときに保護動作を行い、かつ、保護動作に連動して補助電源の電圧が第1の電圧より低い第2の電圧になったときに補助電源の電圧を第2の電圧より低い第3の電圧に変更して引き続き状態を監視する制御回路と;を具備していることを特徴としている。     An inverter device according to a first aspect of the invention includes a DC power source; an inverter main circuit including at least one switching element, an input terminal connected to the DC power source, and outputting an AC voltage to the output terminal; an output terminal of the inverter main circuit A load circuit connected to the power supply circuit; and a monitoring control means that is energized by the auxiliary power source to start the operation of the inverter main circuit when the voltage of the auxiliary power source is the first voltage and The monitoring operation is performed when the detection voltage of the state monitoring is a predetermined voltage, and the auxiliary power supply is turned on when the voltage of the auxiliary power supply becomes a second voltage lower than the first voltage in conjunction with the protection operation. And a control circuit for continuously monitoring the state by changing the voltage to a third voltage lower than the second voltage.

本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。   In the present invention and each of the following inventions, the definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.

<直流電源について> 直流電源は、インバータ主回路に対する入力電力を提供する手段であり、電池電源および整流化直流電源などのいずれであってもよい。整流化直流電源は、非平滑化直流、平滑化直流および半平滑化直流のいずれを出力するのであってもよい。また、交流電圧を昇圧または降圧した直流電圧を出力するのであってもよい。これらのいずれを選択するかは、インバータの回路方式や負荷側の要求条件に応じて適宜に決定すればよい。交流電圧を昇圧または降圧した直流電圧を出力する場合には、スイッチング電源、例えば昇圧チョッパまたは降圧チョッパなどを用いることができる。   <Regarding the DC Power Supply> The DC power supply is means for providing input power to the inverter main circuit, and may be any of a battery power supply and a rectified DC power supply. The rectified DC power supply may output any of non-smoothed DC, smoothed DC, and semi-smoothed DC. Alternatively, a DC voltage obtained by stepping up or stepping down the AC voltage may be output. Which of these should be selected may be appropriately determined according to the circuit system of the inverter and the requirements on the load side. When outputting a DC voltage obtained by boosting or stepping down the AC voltage, a switching power supply such as a step-up chopper or a step-down chopper can be used.

<インバータ主回路について> インバータ主回路は、直流−交流変換の主体部分を構成する手段であり、少なくとも1つのスイッチング素子を備えている。スイッチング素子としては、トランジスタ、などの各種半導体スイッチング素子を用いることができる。また、トランジスタとしては、バイポーラトランジスタ、FETなどを用いることができる。   <About Inverter Main Circuit> The inverter main circuit is a means that constitutes a main part of the DC-AC conversion and includes at least one switching element. As the switching element, various semiconductor switching elements such as a transistor can be used. As the transistor, a bipolar transistor, an FET, or the like can be used.

また、インバータ主回路は、各種回路方式のインバータを適宜選択して用いることができる。例えば、ハーフブリッジ形インバータ、一石式インバータなどは、負荷が放電ランプの場合に好適である。そして、スイッチング素子を備えた変換主回路およびスイッチング素子を駆動するドライブ回路を含んでいる。変換主回路は、直流−交流変換を行ういわゆるパワー回路を構成する。ドライブ回路は、使用するスイッチング素子の構成に応じてスイッチング素子を電流駆動または電圧駆動する。   Further, as the inverter main circuit, various circuit type inverters can be appropriately selected and used. For example, a half-bridge inverter, a one-stone inverter, etc. are suitable when the load is a discharge lamp. A conversion main circuit including a switching element and a drive circuit for driving the switching element are included. The conversion main circuit constitutes a so-called power circuit that performs DC-AC conversion. The drive circuit drives the switching element with current or voltage according to the configuration of the switching element to be used.

また、インバータ主回路のスイッチング素子の駆動は、自励方式または他励方式のいずれを採用して行ってもよい。自励方式の場合、ドライブ回路は、インバータ主回路から発生される交流出力に相当する電気信号が負帰還的に帰還制御された駆動信号を形成する。これに対して、他励方式の場合、ドライブ回路は、発振回路から発生する発振信号に基づいて駆動信号を形成する。   Further, the driving of the switching element of the inverter main circuit may be performed by adopting either the self-excitation method or the separate excitation method. In the case of the self-excited method, the drive circuit forms a drive signal in which an electrical signal corresponding to the AC output generated from the inverter main circuit is feedback-controlled in a negative feedback manner. On the other hand, in the case of the separate excitation method, the drive circuit forms a drive signal based on the oscillation signal generated from the oscillation circuit.

<負荷回路について> 負荷回路は、負荷をインバータ主回路の出力端に接続して作動させるための回路手段である。そして、負荷回路に接続する負荷に応じて、所望によりインバータ主回路の出力波形を正弦波に整形したり、負荷の始動時に高い電圧が印加されるようにしたり、負荷に流れる電流を制限したりすることができる。これらの目的のために、負荷回路に負荷共振回路を接続することができる。そして、負荷共振回路を構成するコンデンサおよびインダクタのいずれかに負荷を接続することができる。   <Regarding Load Circuit> The load circuit is a circuit means for operating the load circuit by connecting it to the output terminal of the inverter main circuit. Depending on the load connected to the load circuit, the output waveform of the inverter main circuit can be shaped into a sine wave as desired, a high voltage can be applied when starting the load, or the current flowing through the load can be limited. can do. For these purposes, a load resonant circuit can be connected to the load circuit. A load can be connected to either the capacitor or the inductor constituting the load resonance circuit.

また、負荷回路には、インバータ主回路との間を直流的に遮断するために、直流カットコンデンサすなわち結合コンデンサを直列に挿入することができる。さらに、後述する制御回路のために、負荷電圧や負荷電流を監視するための回路手段を接続することを許容するものである。   In addition, a DC cut capacitor, that is, a coupling capacitor can be inserted in series in the load circuit in order to cut off the DC connection with the inverter main circuit. Furthermore, it is allowed to connect a circuit means for monitoring a load voltage and a load current for a control circuit described later.

<制御回路について> 制御回路は、インバータ装置を制御する手段であり、本発明においては監視制御手段を含み、かつ、少なくとも補助電源により付勢される。そして、補助電源の電圧が第1の電圧のときにインバータ主回路を制御してその動作を開始すなわち起動させる。   <Regarding Control Circuit> The control circuit is a means for controlling the inverter device, and in the present invention, includes a monitoring control means and is energized by at least an auxiliary power source. Then, when the voltage of the auxiliary power supply is the first voltage, the inverter main circuit is controlled to start or start its operation.

監視制御手段は、負荷回路の所定位置における状態を監視する。監視により、負荷回路に異常があれば、補助電源を制御するように構成されている。制御回路は、監視制御手段による制御で補助電源の電圧が低下して第2の電圧になると、インバータ主回路に対する保護動作を行うように構成されている。この保護動作は、インバータ主回路の動作を停止させたり、出力を絞ったりするように予め設定される。   The monitoring control means monitors the state of the load circuit at a predetermined position. If there is an abnormality in the load circuit by monitoring, the auxiliary power supply is controlled. The control circuit is configured to perform a protection operation for the inverter main circuit when the voltage of the auxiliary power supply decreases to the second voltage under the control of the monitoring control unit. This protection operation is set in advance so as to stop the operation of the inverter main circuit or restrict the output.

また、監視制御手段は、制御回路によるインバータ主回路に対する保護動作に連動して補助電源の電圧を第2の電圧より低い第3の電圧に変更するように構成されている。なお、監視制御手段は、補助電源電圧が第3の電圧に変更された後も監視を継続するように構成され、負荷回路の異常状態が保護動作開始前と変わらないときに、その後も補助電源電圧が第3の電圧に維持されるように構成される。また、監視制御手段は、負荷回路の状態が正常になると、補助電源電圧を元に戻すように構成されている。   The supervisory control means is configured to change the voltage of the auxiliary power source to a third voltage lower than the second voltage in conjunction with the protection operation for the inverter main circuit by the control circuit. The monitoring control means is configured to continue monitoring even after the auxiliary power supply voltage is changed to the third voltage, and when the abnormal state of the load circuit does not change from before the protection operation is started, the auxiliary power supply is continued thereafter. The voltage is configured to be maintained at the third voltage. The monitoring control means is configured to restore the auxiliary power supply voltage when the load circuit is in a normal state.

本発明において、第1の電圧のときに動作を開始し、第1の電圧より低い第2の電圧になったときに動作を停止して保護動作を行う制御回路の構成部分にはUVLO機能を採用することができる。   In the present invention, the UVLO function is provided in the component part of the control circuit that starts the operation at the first voltage and stops the operation when the second voltage lower than the first voltage is reached. Can be adopted.

補助電源は、インバータ主回路用の直流電源から得てもよいし、交流電源を整流して直流電圧を得る構成の場合、交流電源から前記直流電源とは別に整流して得てもよい。さらに要すれば、上記以外の電源から得ることもできる。補助電源の電圧を第3の電圧に変更するための回路構成は、特段限定されない。例えば、第2の電圧になったときに応動するスイッチ回路を用いて補助電源電圧をクランプするように構成することができる。この場合のクランプ回路は、既知の各種回路を用いることができる。例えば、補助電源にクランプ回路を並列接続し、第2の電圧になったときにスイッチを介して定電圧化するための定電圧素子(例えば直列接続された複数のツェナーダイオード)の一部を短絡してクランプ電圧をさらに低い電圧に切り換えることによって実現することができる。また、直列安定化電源を用いて補助電源を構成し、基準電圧を上記スイッチで切り換えるように構成してもよい。   The auxiliary power supply may be obtained from a DC power supply for the inverter main circuit, or may be obtained by rectifying the AC power supply separately from the DC power supply in the case of obtaining a DC voltage by rectifying the AC power supply. Further, if necessary, it can be obtained from a power source other than the above. The circuit configuration for changing the voltage of the auxiliary power supply to the third voltage is not particularly limited. For example, the auxiliary power supply voltage can be clamped using a switch circuit that responds when the second voltage is reached. Various known circuits can be used as the clamp circuit in this case. For example, a clamp circuit is connected in parallel to the auxiliary power supply, and a part of a constant voltage element (for example, a plurality of Zener diodes connected in series) for making a constant voltage via a switch when the second voltage is reached is short-circuited This can be realized by switching the clamp voltage to a lower voltage. Alternatively, an auxiliary power supply may be configured using a series stabilized power supply, and the reference voltage may be switched by the switch.

また、補助電源は、負荷回路の状態監視を行うとともにインバータ主回路を制御する制御回路に対してのみ電源を供給するのでもよいが、所望によりさらに加えてその他の制御手段、例えばリモートコントロール受信機などに対しても電源を供給することができる。これらの制御手段は、負荷回路に対する保護動作後も補助電源から供給される第3の電圧を電源として継続して制御動作を行うことができる。   The auxiliary power supply may monitor the load circuit state and supply power only to the control circuit that controls the inverter main circuit. In addition to this, other control means such as a remote control receiver may be used. Etc. can also be supplied with power. These control means can continuously perform the control operation using the third voltage supplied from the auxiliary power supply as the power supply even after the protection operation for the load circuit.

さらに、制御回路は、上記の保護動作を行うだけでなく、インバータ主回路の出力を負荷の動作モードに応じて変化させたり、電源電圧変動に対する補償動作を行ったり、インバータ主回路の出力特性を決定したりするように構成することができる。インバータ主回路の出力を負荷の動作モードに応じて変化させるためには、制御回路中にタイマを備えてタイマによって予め用意されたプログラムにしたがって動作モードごとの動作時間を設定したり、負荷の動作状態を監視して監視結果に応じて動作モードを決定したりするように構成することができる。電源電圧に対する補償動作を行うためには、電源電圧を監視してインバータ主回路の出力が電源電圧変動に応じて変動しないか変動の影響少なく制御するように構成することができる。インバータ主回路の出力特性としては、例えば定電力特性や定電流特性など所望の出力特性を設定することができる。   Furthermore, the control circuit not only performs the above-described protection operation, but also changes the output of the inverter main circuit according to the operation mode of the load, performs a compensation operation for power supply voltage fluctuations, and changes the output characteristics of the inverter main circuit. Or can be configured to be determined. In order to change the output of the inverter main circuit according to the operation mode of the load, a timer is provided in the control circuit, the operation time for each operation mode is set according to the program prepared in advance by the timer, or the operation of the load The state can be monitored and the operation mode can be determined according to the monitoring result. In order to perform the compensation operation with respect to the power supply voltage, the power supply voltage can be monitored and the output of the inverter main circuit can be controlled so as not to fluctuate according to the power supply voltage fluctuation or less affected by the fluctuation. As output characteristics of the inverter main circuit, desired output characteristics such as constant power characteristics and constant current characteristics can be set.

<本発明の作用について> 本発明においては、以上の構成を具備していることにより、補助電源の電圧が立ち上がって第1の電圧になると、制御回路が動作を開始してインバータ主回路を起動させる。そして、監視制御手段が負荷回路の所定位置の状態を監視する。   <About the operation of the present invention> In the present invention, by having the above configuration, when the voltage of the auxiliary power supply rises to the first voltage, the control circuit starts operation and starts the inverter main circuit. Let Then, the monitoring control means monitors the state of the predetermined position of the load circuit.

監視制御手段が負荷回路の異常を検出すると、補助電源を制御する。これにより補助電源電圧が低下して第2の電圧になると、制御回路がインバータ主回路に保護動作を行わせる。すなわち、インバータ主回路の動作を停止させたり、出力を絞らせたりする。また、監視制御手段は、補助電源を制御してその出力電圧を第2の電圧より低い第3の電圧に変更する。その結果、制御回路は、保護動作後には第3の電圧が印加される。このような状態下で、監視制御手段は、負荷回路の監視と補助電源電圧を第3の電圧に維持する制御を継続する。また、前述のように補助電源をその他の制御手段の電源として併用することができる。   When the monitoring control means detects an abnormality in the load circuit, it controls the auxiliary power supply. As a result, when the auxiliary power supply voltage is lowered to the second voltage, the control circuit causes the inverter main circuit to perform a protection operation. That is, the operation of the inverter main circuit is stopped or the output is reduced. The supervisory control means controls the auxiliary power supply and changes its output voltage to a third voltage lower than the second voltage. As a result, the control circuit is applied with the third voltage after the protection operation. Under such a state, the monitoring control means continues the monitoring of the load circuit and the control for maintaining the auxiliary power supply voltage at the third voltage. Further, as described above, an auxiliary power source can be used in combination as a power source for other control means.

上記のように継続監視を行うことにより、その後負荷回路の異常状態が解消したときには、監視制御手段が補助電源の電圧を第3の電圧から元の第1の電圧に戻すので、制御回路が動作を開始する。その結果、インバータ主回路は、制御回路の制御を受けて動作を開始し、負荷回路は正常な状態で作動する。   By performing continuous monitoring as described above, when the abnormal state of the load circuit is subsequently resolved, the monitoring control unit returns the voltage of the auxiliary power source from the third voltage to the original first voltage, so that the control circuit operates. To start. As a result, the inverter main circuit starts operation under the control of the control circuit, and the load circuit operates in a normal state.

請求項2の発明の放電ランプ点灯装置は、請求項1記載のインバータ装置と;フィラメント電極を備え、インバータ装置の負荷回路に接続した放電ランプと;を具備し、負荷回路は、インダクタおよびコンデンサの直列回路を含んでおり;放電ランプは、負荷回路のコンデンサに並列的に接続しており;制御回路は、監視制御手段を含み、補助電源により付勢されて、補助電源の電圧が第1の電圧のときにインバータ主回路の動作を開始させるとともに負荷回路の放電ランプの装着状態を監視し、状態監視の検出電圧が所定電圧のときに補助電源を制御し、補助電源の電圧が第1の電圧より低い第2の電圧になったときにインバータ主回路を制御して保護動作を行わせるとともに、補助電源の電圧を第2の電圧より低い第3の電圧に変更して引き続き放電ランプの装着状態を監視する;ことを特徴としている。     According to a second aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp lighting device comprising: the inverter device according to the first aspect; and a discharge lamp provided with a filament electrode and connected to a load circuit of the inverter device. The discharge lamp is connected in parallel to the capacitor of the load circuit; the control circuit includes supervisory control means and is energized by the auxiliary power source so that the voltage of the auxiliary power source is the first When the voltage is a voltage, the operation of the inverter main circuit is started and the mounting state of the discharge lamp of the load circuit is monitored. When the detection voltage of the state monitoring is a predetermined voltage, the auxiliary power supply is controlled. When the second voltage lower than the voltage is reached, the inverter main circuit is controlled to perform the protection operation, and the auxiliary power supply voltage is changed to the third voltage lower than the second voltage. It can monitor the mounting state of the continued discharge lamp; is characterized by.

本発明は、請求項1の発明において負荷として放電ランプを用いた場合、したがって放電ランプ点灯装置の好適な構成を規定している。   The present invention defines a preferred configuration of the discharge lamp lighting device when the discharge lamp is used as a load in the invention of claim 1.

<放電ランプについて> 放電ランプは、どのようなものでもよいが、低圧放電ランプ、例えば蛍光ランプなどが好適である。また、低圧放電ランプでフィラメント電極を備える場合、インバータ主回路の出力特性に予熱モードを設けて、その予熱モード時にフィラメント電極を予熱するために、放電ランプと並列的に、すなわち一対のフィラメント電極の一方の電源側端子と他方の同電極の電源側端子または電源側端子との間に共振コンデンサを接続することができる。この結果、この共振コンデンサは、放電ランプにおける一対のフィラメント電極の少なくとも一方の非電源側端子を経由して負荷回路に接続する。そして、負荷回路の後述するインダクタに直列接続して始動時に適度の共振を行う直列共振回路を形成する。   <Discharge Lamp> The discharge lamp may be any type of discharge lamp, but a low-pressure discharge lamp such as a fluorescent lamp is preferable. Also, when a filament electrode is provided in a low-pressure discharge lamp, a preheating mode is provided in the output characteristics of the inverter main circuit, and in order to preheat the filament electrode during the preheating mode, in parallel with the discharge lamp, that is, a pair of filament electrodes A resonant capacitor can be connected between one power supply terminal and the other power supply terminal or power supply terminal of the same electrode. As a result, the resonant capacitor is connected to the load circuit via at least one non-power supply side terminal of the pair of filament electrodes in the discharge lamp. Then, a series resonance circuit is formed which is connected in series with an inductor (to be described later) of the load circuit and performs appropriate resonance at the time of starting.

また、共振コンデンサを利用してフィラメント電極を加熱する上記の構成に代えて電極加熱トランスを用いることもできる。電極加熱トランスは、後述する負荷回路のインダクタに磁気結合した2次巻線をもって構成することができる。しかし、電極加熱トランスの1次巻線を交流電源に直接接続してもよい。   In addition, an electrode heating transformer can be used instead of the above-described configuration in which the filament electrode is heated using a resonance capacitor. The electrode heating transformer can be configured with a secondary winding magnetically coupled to an inductor of a load circuit described later. However, the primary winding of the electrode heating transformer may be directly connected to an AC power source.

<負荷回路について> 負荷回路は、インバータ主回路の交流出力端間に接続し、インダクタおよび共振コンデンサの直列回路部分を含み、所望によりさらに直流カットコンデンサや帰還用の素子、電流検出用インピーダンスなどが直列に挿入することができる。インダクタは、その一部または全部が放電ランプの限流インピーダンスとして作用するように放電ランプと直列に接続する。共振コンデンサは、放電ランプに並列的に接続して、放電ランプの始動時にインダクタと直列共振回路を構成する。   <Regarding the load circuit> The load circuit is connected between the AC output terminals of the inverter main circuit and includes a series circuit portion of an inductor and a resonance capacitor. If desired, a DC cut capacitor, a feedback element, a current detection impedance, etc. Can be inserted in series. The inductor is connected in series with the discharge lamp so that part or all of the inductor acts as a current limiting impedance of the discharge lamp. The resonant capacitor is connected in parallel to the discharge lamp, and forms a series resonant circuit with the inductor when the discharge lamp is started.

<制御回路について> 制御回路は、監視制御手段を含んでいて、補助電源により付勢されて作動する。そして、インバータ装置の電源投入時に補助電源の電圧が立ち上がって第1の電圧になったときに動作を開始してインバータ主回路を作動させるとともに、監視制御手段が負荷回路の放電ランプの装着状態を監視する。放電ランプの装着状態を監視するための具体的な回路構成は、特段限定されないが、例えば放電ランプにおけるフィラメント電極の非電源側端子の電位変化を監視するように構成することができる。また、その監視を放電ランプのローサイド側において行えば、安全で、しかも回路構成が簡単になる。   <Regarding Control Circuit> The control circuit includes monitoring control means, and is operated by being energized by an auxiliary power source. Then, when the voltage of the auxiliary power supply rises to the first voltage when the inverter device is turned on, the operation starts to operate the inverter main circuit, and the monitoring control means determines whether the discharge lamp is mounted on the load circuit. Monitor. The specific circuit configuration for monitoring the mounting state of the discharge lamp is not particularly limited, but for example, it can be configured to monitor the potential change of the non-power supply side terminal of the filament electrode in the discharge lamp. If the monitoring is performed on the low side of the discharge lamp, it is safe and the circuit configuration is simplified.

また、制御回路は、その監視制御手段が放電ランプの未装着を検出すると作動して補助電源を制御するように構成され、その制御時には補助電源電圧が低下する。そして、補助電源電圧が第2の電圧になると、制御回路が保護動作を行い、予め設定されたプログラムにしたがってインバータ主回路の動作を停止させたり、または出力電圧が低くなるように制御したりする。その結果、インバータ主回路から始動時の高電圧が連続して出力されないように保護が行われる。   Further, the control circuit is configured to operate when the monitoring control means detects that the discharge lamp is not mounted, and to control the auxiliary power supply, and the auxiliary power supply voltage decreases during the control. When the auxiliary power supply voltage becomes the second voltage, the control circuit performs a protection operation, and stops the operation of the inverter main circuit according to a preset program, or controls the output voltage to be low. . As a result, protection is performed so that the high voltage at the start is not continuously output from the inverter main circuit.

また、制御回路の監視制御手段は、放電ランプの未装着の検出時に補助電源電圧を第2の電圧より低い第3の電圧に変更するように構成されている。制御回路は、この第3の電圧が印加されてもインバータ主回路を再度作動させないように構成されている。しかし、監視制御手段は、第3の電圧の印加によって継続して監視するように構成されている。   The monitoring control means of the control circuit is configured to change the auxiliary power supply voltage to a third voltage lower than the second voltage when it is detected that the discharge lamp is not mounted. The control circuit is configured not to operate the inverter main circuit again even when the third voltage is applied. However, the monitoring control means is configured to continuously monitor by applying the third voltage.

<本発明の作用について> 本発明においては、以上の構成を具備していることにより、補助電源の電圧の変化を利用してインバータ主回路の作動開始と、放電ランプ未装着時の保護動作と、その後の放電ランプの装着監視とを適切に切り換えることができる。すなわち、インバータ装置の電源を投入すると、補助電源が立ち上がり、補助電源電圧が第1の電圧になると制御回路が作動を開始する。制御回路の作動によりインバータ主回路が起動して交流が発生し、負荷回路に印加される。また、制御回路の監視制御手段は、負荷回路に放電ランプが装着されているか監視を行い、放電ランプが装着されている場合には、保護動作に結びつく制御動作を行わない。   <About the operation of the present invention> In the present invention, since the above configuration is provided, the operation of the inverter main circuit is started using the change in the voltage of the auxiliary power supply, and the protective operation when the discharge lamp is not installed. Then, it is possible to appropriately switch between subsequent monitoring of the discharge lamp. That is, when the power of the inverter device is turned on, the auxiliary power supply rises, and when the auxiliary power supply voltage becomes the first voltage, the control circuit starts operating. The inverter main circuit is activated by the operation of the control circuit to generate alternating current, which is applied to the load circuit. The monitoring control means of the control circuit monitors whether or not the discharge lamp is mounted on the load circuit, and does not perform a control operation linked to the protection operation when the discharge lamp is mounted.

一方、放電ランプは負荷回路の共振コンデンサに並列的に接続し、負荷回路はインダクタと共振コンデンサが直列回路部分を形成しているので、始動時には直列回路に適度の直列共振が生じる。そのために、共振コンデンサの両端間に高い電圧が発生する。この高い電圧は、共振コンデンサに並列的に接続している放電ランプに印加されるので、放電ランプは容易に始動して交流点灯に移行する。なお、始動に際して、インバータ主回路が負荷回路の上記直列回路部分の共振により放電ランプが始動しやすくなるように調整された交流を出力するべく制御回路がインバータ主回路を始動モードに切り換えるように構成することができる。また、放電ランプが点灯すると、上記直列回路の共振は、自動的に抑制される。   On the other hand, since the discharge lamp is connected in parallel to the resonance capacitor of the load circuit, and the inductor and the resonance capacitor form a series circuit portion in the load circuit, moderate series resonance occurs in the series circuit at the start. As a result, a high voltage is generated across the resonant capacitor. Since this high voltage is applied to the discharge lamp connected in parallel to the resonant capacitor, the discharge lamp is easily started and shifted to AC lighting. In addition, at the time of starting, the inverter main circuit is configured so that the control circuit switches the inverter main circuit to the starting mode so as to output an alternating current adjusted so that the discharge lamp can be easily started by resonance of the series circuit portion of the load circuit. can do. Further, when the discharge lamp is turned on, the resonance of the series circuit is automatically suppressed.

したがって、放電ランプは、インバータ主回路が出力する交流が高周波であれば、高周波点灯を行うことになる。なお、放電ランプの始動前の段階において、フィラメント電極を所要に予熱するには、制御回路がインバータ主回路を予熱モードになるように切り換えるように構成することができる。この場合、インバータ主回路は、放電ランプが始動できないように抑制された交流を出力する。   Therefore, the discharge lamp performs high-frequency lighting if the alternating current output from the inverter main circuit is high-frequency. In order to preheat the filament electrode as required before starting the discharge lamp, the control circuit can be configured to switch the inverter main circuit to the preheating mode. In this case, the inverter main circuit outputs an alternating current that is suppressed so that the discharge lamp cannot be started.

ところで、負荷回路に放電ランプが未装着の場合には、負荷回路の監視制御手段による監視位置の電位が未装着時の電位になるので、そのときの検出電圧によって補助電源を制御する。そのため、補助電源電圧が低下し、第2の電圧になると制御回路が保護動作を行う。このため、インバータ主回路は、予め設定されたプログラムに応じてその動作を停止したり、または交流出力が低下するように動作を継続したりする。   By the way, when the discharge lamp is not attached to the load circuit, the potential at the monitoring position by the monitoring control means of the load circuit becomes the potential at the time when the discharge circuit is not attached, so the auxiliary power supply is controlled by the detected voltage at that time. Therefore, when the auxiliary power supply voltage decreases and becomes the second voltage, the control circuit performs a protection operation. For this reason, the inverter main circuit stops its operation according to a preset program, or continues the operation so that the AC output decreases.

また、制御回路は、上記の保護動作を行うとともにその監視制御手段が補助電源電圧を第2の電圧より低い第3の電圧に変更する。そして、監視制御手段は、引き続き監視動作を継続する。なお、保護動作後に放電ランプが装着された場合には、監視制御手段がこれに応動して補助電源電圧を元の値に復活させる。このため、制御回路が再びインバータ主回路を元のように作動させるので、交流電圧が負荷回路に出力され、放電ランプは所定の明るさで点灯する。   Further, the control circuit performs the above-described protection operation, and the monitoring control unit changes the auxiliary power supply voltage to a third voltage lower than the second voltage. Then, the monitoring control means continues the monitoring operation. When the discharge lamp is mounted after the protection operation, the supervisory control means responds to this and restores the auxiliary power supply voltage to the original value. For this reason, since the control circuit operates the inverter main circuit again as it was, the AC voltage is output to the load circuit, and the discharge lamp is lit with a predetermined brightness.

本発明においては、制御回路が電圧が変化する1つの補助電源によって付勢されて以上のように各動作を行う作用をするので、回路構成が簡単になる。また、UVLO機能を用いて制御回路の監視制御手段を構成することができる。   In the present invention, since the control circuit is energized by one auxiliary power source whose voltage changes and operates as described above, the circuit configuration is simplified. Further, the monitoring control means of the control circuit can be configured using the UVLO function.

請求項3の発明の照明装置は、照明装置本体と;照明装置本体に配設された請求項2記載の放電ランプ点灯装置と;を具備していることを特徴としている。     According to a third aspect of the present invention, there is provided an illuminating device comprising: an illuminating device main body; and the discharge lamp lighting device according to the second aspect disposed in the illuminating device main body.

本発明において、「照明装置」とは、請求項2に規定する放電ランプ点灯装置の放電ランプの発光を利用する装置の全てを包含する広い概念であり、例えば照明器具、標識灯、表示灯および広告灯などが該当する。また、「照明装置本体」とは、照明装置から放電ランプ点灯装置を除いた残余の部分をいう。照明装置は、蛍光ランプが例えば透光性グローブやセードのような部材によって閉じられた空間内において点灯する構成であることを許容する。しかし、外部に開放された状態で点灯するような構成であってもよい。さらに、放電ランプ点灯装置のうち、放電ランプは照明装置本体に配置するのがよいが、その他の構成部分は照明装置本体から離間した位置に配置して、それらの間を配線により接続するように構成することができる。   In the present invention, the “illuminating device” is a broad concept including all the devices that utilize the light emission of the discharge lamp of the discharge lamp lighting device as defined in claim 2, for example, a lighting fixture, a marker lamp, an indicator lamp, This includes advertising lights. The “illuminating device main body” refers to the remaining part of the lighting device excluding the discharge lamp lighting device. The lighting device allows the fluorescent lamp to be lit in a space closed by a member such as a translucent glove or a shade. However, it may be configured to light up while being open to the outside. Furthermore, among the discharge lamp lighting devices, the discharge lamp is preferably arranged in the illuminating device main body, but the other components are arranged at positions separated from the illuminating device main body, and they are connected by wiring. Can be configured.

そうして、本発明によれば、請求項2に規定する放電ランプ点灯装置の作用、効果を奏する照明装置を得ることができる。   And according to this invention, the illuminating device which has an effect | action and effect of the discharge lamp lighting device prescribed | regulated to Claim 2 can be obtained.

請求項1の発明によれば、制御手段が監視制御手段を含み、補助電源により付勢されて、補助電源の電圧が第1の電圧のときにインバータ主回路の動作を開始させるとともに負荷回路の所定位置における状態を監視して状態監視の検出電圧が所定電圧のときに保護動作を行い、かつ、保護動作に連動して補助電源の電圧が第1の電圧より低い第2の電圧になったときに補助電源の電圧を第2の電圧より低い第3の電圧に変更して引き続き状態を監視するUVLO機能を用いて放電ランプ装着監視・保護動作を行うのに好適で、しかも保護動作後も継続して監視可能な負荷監視・保護機能を備えたインバータ装置を提供することができる。     According to the first aspect of the present invention, the control means includes the monitoring control means, and is energized by the auxiliary power source to start the operation of the inverter main circuit when the voltage of the auxiliary power source is the first voltage, and the load circuit The state at the predetermined position is monitored, and the protection operation is performed when the detection voltage of the state monitoring is the predetermined voltage, and the voltage of the auxiliary power source becomes the second voltage lower than the first voltage in conjunction with the protection operation. Sometimes suitable for performing discharge lamp mounting monitoring / protection operation using the UVLO function to change the voltage of the auxiliary power supply to a third voltage lower than the second voltage and continuously monitoring the state, and even after the protection operation An inverter device having a load monitoring / protection function that can be continuously monitored can be provided.

請求項2の発明によれば、制御回路が監視制御手段を含み、補助電源により付勢されて、補助電源の電圧が第1の電圧のときにインバータ主回路の動作を開始させるとともに負荷回路の放電ランプの装着状態を監視し、状態監視の検出電圧が所定電圧のときに補助電源を制御し、補助電源の電圧が第1の電圧より低い第2の電圧になったときにインバータ主回路を制御して保護動作を行わせるとともに、補助電源の電圧を第2の電圧より低い第3の電圧に変更して引き続き放電ランプの装着状態を監視する構成を具備していることにより、UVLO機能を用いて負荷の監視・保護動作を行うのに好適で、しかも保護動作後も継続して監視可能な負荷監視・保護機能を備えた放電ランプ点灯装置を提供することができる。     According to the second aspect of the present invention, the control circuit includes the monitoring control means and is energized by the auxiliary power source to start the operation of the inverter main circuit when the voltage of the auxiliary power source is the first voltage. The mounting state of the discharge lamp is monitored, the auxiliary power source is controlled when the detection voltage of the state monitoring is a predetermined voltage, and the inverter main circuit is turned on when the voltage of the auxiliary power source becomes a second voltage lower than the first voltage. By controlling the protection operation and changing the voltage of the auxiliary power supply to a third voltage lower than the second voltage, and continuously monitoring the mounting state of the discharge lamp, the UVLO function is achieved. Therefore, it is possible to provide a discharge lamp lighting device that is suitable for use in monitoring and protecting a load and having a load monitoring and protecting function that can be continuously monitored even after the protecting operation.

請求項3の発明によれば、請求項2の発明の効果を有する照明装置を提供することができる。     According to invention of Claim 3, the illuminating device which has an effect of invention of Claim 2 can be provided.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1および図2は、本発明のインバータ装置および放電ランプ点灯装置を実施するための第1の形態を示し、図1は回路図、図2は各部の電圧波形図である。図1において、放電ランプ点灯装置は、インバータ装置HFIおよび放電ランプDLを具備し、その入力端a、bが商用低周波交流電源ACに接続する。     1 and 2 show a first embodiment for implementing an inverter device and a discharge lamp lighting device according to the present invention, FIG. 1 is a circuit diagram, and FIG. 2 is a voltage waveform diagram of each part. In FIG. 1, the discharge lamp lighting device includes an inverter device HFI and a discharge lamp DL, and its input terminals a and b are connected to a commercial low-frequency AC power source AC.

インバータ装置HFIは、直流電源DC、インバータ主回路INV、負荷回路LCおよび制御回路CCを具備している。   The inverter device HFI includes a DC power source DC, an inverter main circuit INV, a load circuit LC, and a control circuit CC.

直流電源DCは、ブリッジ形全波整流回路BFRおよび平滑コンデンサC1からなる。ブリッジ形全波整流回路BFRの交流入力端が図示を省略している雑音防止回路を介して放電ランプ点灯装置の入力端a、bに接続している。平滑コンデンサC1は、ブリッジ形全波整流回路BFRの直流出力端間に接続している。   The DC power source DC includes a bridge-type full-wave rectifier circuit BFR and a smoothing capacitor C1. The AC input terminal of the bridge-type full-wave rectifier circuit BFR is connected to the input terminals a and b of the discharge lamp lighting device via a noise prevention circuit (not shown). The smoothing capacitor C1 is connected between the DC output terminals of the bridge-type full-wave rectifier circuit BFR.

インバータ主回路INVは、ハーフブリッジ形インバータからなり、その両端が直列接続した一対のスイッチング素子Q1、Q2および駆動回路GDCを主構成要素として形成されている。直列接続した一対のスイッチング素子Q1、Q2は、N形MODFETからなり、直流電源DCの平滑コンデンサC1の両端に接続している。駆動回路GDCは、一対のスイッチング素子Q1、Q2のゲート・ソース間に180°位相のずれたゲートドライブ信号を交互に印加して一対のスイッチング素子Q1、Q2をハーフブリッジ形インバータとしてドライブする。   The inverter main circuit INV is formed of a half-bridge inverter, and includes a pair of switching elements Q1 and Q2 and a drive circuit GDC whose main ends are connected in series. The pair of switching elements Q1 and Q2 connected in series is an N-type MODFET and is connected to both ends of the smoothing capacitor C1 of the DC power source DC. The drive circuit GDC drives the pair of switching elements Q1, Q2 as a half-bridge inverter by alternately applying gate drive signals that are 180 ° out of phase between the gates and sources of the pair of switching elements Q1, Q2.

負荷回路LCは、直流カットコンデンサC2、インダクタL1および共振コンデンサC3の直列回路からなり、インバータ主回路INVのスイッチング素子Q2に並列接続している。   The load circuit LC is composed of a series circuit of a direct current cut capacitor C2, an inductor L1, and a resonance capacitor C3, and is connected in parallel to the switching element Q2 of the inverter main circuit INV.

補助電源SSは、積分回路ICおよびクランプ回路CLから構成されている。積分回路ICは、抵抗器R1およびコンデンサC4の直列回路により構成され、抵抗器R1側の一端が直流電源DCの正極に接続し、コンデンサC4側の他端が同じく負極に接続している。コンデンサC4の両端から補助電源SSの出力電圧が得られる。クランプ回路CLは、複数のツェナーダイオードZD1、ZD2の直列回路により構成され、積分回路ICのコンデンサC4に並列接続している。   The auxiliary power supply SS includes an integration circuit IC and a clamp circuit CL. The integrating circuit IC is constituted by a series circuit of a resistor R1 and a capacitor C4, and one end on the resistor R1 side is connected to the positive electrode of the DC power source DC, and the other end on the capacitor C4 side is connected to the negative electrode. The output voltage of the auxiliary power supply SS is obtained from both ends of the capacitor C4. The clamp circuit CL is configured by a series circuit of a plurality of zener diodes ZD1 and ZD2, and is connected in parallel to the capacitor C4 of the integration circuit IC.

制御回路CCは、制御回路本体CC1および監視制御手段CC2から構成されていて、補助電源SSによって付勢される。制御回路本体CC1は、その制御出力がインバータ主回路INVのドライブ回路DCに制御入力するように構成されている。制御回路本体CC1は、動作を開始すると、インバータ主回路INVの駆動回路DCに対して起動信号を送出して、インバータ主回路INVを起動させる。   The control circuit CC is composed of a control circuit body CC1 and monitoring control means CC2, and is energized by the auxiliary power supply SS. The control circuit body CC1 is configured such that its control output is control-inputted to the drive circuit DC of the inverter main circuit INV. When the operation starts, the control circuit body CC1 sends an activation signal to the drive circuit DC of the inverter main circuit INV to activate the inverter main circuit INV.

監視制御手段CC2は、負荷回路電圧検出回路VD、抵抗器R4およびスイッチSW1により構成されている。負荷回路電圧検出回路VDは、抵抗器R2、R3が電圧分割回路を形成し、この電圧分割回路に抵抗器R4を介して補助電源SSの電圧が印加される。また、電圧分割回路の抵抗器R2側の一端が後述する放電ランプDLのローサイドのフィラメント電極E2に非電源側端子に接続している。さらに、電圧分割回路の抵抗器R3にはコンデンサC5が並列接続している。スイッチSW1は、バイポーラトランジスタからなり、そのコレクタ・エミッタが補助電源SSのクランプ回路CLのツェナーダイオードZD2を短絡可能に接続し、ベース・エミッタが負荷回路電圧検出回路VDの抵抗器R3の両端に接続している。   The supervisory control means CC2 is composed of a load circuit voltage detection circuit VD, a resistor R4, and a switch SW1. In the load circuit voltage detection circuit VD, the resistors R2 and R3 form a voltage dividing circuit, and the voltage of the auxiliary power supply SS is applied to the voltage dividing circuit via the resistor R4. Further, one end of the voltage dividing circuit on the resistor R2 side is connected to a non-power supply side terminal to a filament electrode E2 on the low side of the discharge lamp DL described later. Further, a capacitor C5 is connected in parallel to the resistor R3 of the voltage dividing circuit. The switch SW1 is composed of a bipolar transistor, and its collector / emitter is connected to the Zener diode ZD2 of the clamp circuit CL of the auxiliary power supply SS so that it can be short-circuited, and its base / emitter is connected to both ends of the resistor R3 of the load circuit voltage detection circuit VD. doing.

放電ランプDLは、蛍光ランプからなり、一対のフィラメント電極E1、E2を備えている。そして、一対のフィラメント電極E1、E2は、負荷回路LCに直列に挿入されている。また、放電ランプDLは、負荷回路LCの共振コンデンサC3に並列接続している。   The discharge lamp DL is a fluorescent lamp and includes a pair of filament electrodes E1 and E2. The pair of filament electrodes E1 and E2 are inserted in series with the load circuit LC. Further, the discharge lamp DL is connected in parallel to the resonance capacitor C3 of the load circuit LC.

次に、図2を参照しながら第1の形態の回路動作について説明する。図2において、(a)は補助電源の電圧、(b)はインバータ主回路の出力電圧をそれぞれ示す。   Next, the circuit operation of the first embodiment will be described with reference to FIG. 2A shows the voltage of the auxiliary power supply, and FIG. 2B shows the output voltage of the inverter main circuit.

図2の(a)において、時間t0で低周波交流電源ACを投入すると、補助電源SSの出力端間の電圧が積分回路ICの作用により指数函数的に増加していく。そして、時間t1で補助電源SSの電圧が第1の電圧V1になると、制御回路本体CC1が作動を開始して駆動回路GDCに起動信号を送出する。なお、補助電源SSの電圧は、第1の電圧V1を超えた値において、クランプ回路CLが作用して、以後一定にクランプされる。   In FIG. 2A, when the low-frequency AC power supply AC is turned on at time t0, the voltage between the output terminals of the auxiliary power supply SS increases exponentially by the action of the integration circuit IC. When the voltage of the auxiliary power supply SS becomes the first voltage V1 at time t1, the control circuit body CC1 starts to operate and sends a start signal to the drive circuit GDC. Note that the voltage of the auxiliary power supply SS is clamped at a constant value after the clamp circuit CL operates at a value exceeding the first voltage V1.

起動信号を受けると、駆動回路GDCが作動を開始してインバータ主回路INVを駆動するので、スイッチング素子Q2の両端間に図2(b)に示すように高周波電圧が発生する。この高周波電圧は、負荷回路LCに印加される。   When the activation signal is received, the drive circuit GDC starts to operate and drives the inverter main circuit INV, so that a high frequency voltage is generated between both ends of the switching element Q2, as shown in FIG. This high frequency voltage is applied to the load circuit LC.

しかしながら、負荷回路LCに放電ランプDLが装着されていない場合、図1において一対のフィラメント電極E1、E2が直列に挿入されていないから、負荷回路電圧検出回路VDの電位は、補助電源SSの電圧に等しくなる。このときの補助電源SSの電圧は、上記のように第1の電圧V1を超えているが、監視制御手段CC2のスイッチSW1が時間t3でオンする。スイッチSW1がオンすると、ツェナーダイオードZD2が短絡されるので、クランプ回路CLのクランプ電圧が低くなるため、積分回路ICのコンデンサC4の端子電圧は、時間t3から指数関数的に低下していく。   However, when the discharge lamp DL is not attached to the load circuit LC, since the pair of filament electrodes E1 and E2 are not inserted in series in FIG. 1, the potential of the load circuit voltage detection circuit VD is the voltage of the auxiliary power supply SS. Is equal to The voltage of the auxiliary power supply SS at this time exceeds the first voltage V1 as described above, but the switch SW1 of the monitoring control means CC2 is turned on at time t3. When the switch SW1 is turned on, the Zener diode ZD2 is short-circuited, so that the clamp voltage of the clamp circuit CL becomes low, so that the terminal voltage of the capacitor C4 of the integration circuit IC decreases exponentially from time t3.

補助電源SSの電圧が低下しだして時間t4で第2の電圧V2になると、制御回路本体CC1がその動作を停止する。その結果、連動して駆動回路GDCが動作を停止するので、インバータ主回路INVが動作を停止し、高周波電圧の出力がなくなる。   When the voltage of the auxiliary power supply SS starts to decrease and reaches the second voltage V2 at time t4, the control circuit body CC1 stops its operation. As a result, the drive circuit GDC stops operating in conjunction with each other, so that the inverter main circuit INV stops operating and no high-frequency voltage is output.

補助電源SSの電圧は、スイッチSW1がオンしたことによってさらに低下して、ツェナーダイオードZD1のツェナー電圧に等しい第3の電圧まで低下し、以後第3の電圧を維持する。なお、第3の電圧は、第2の電圧より低い。   The voltage of the auxiliary power supply SS is further decreased by turning on the switch SW1, and is decreased to a third voltage equal to the Zener voltage of the Zener diode ZD1, and thereafter the third voltage is maintained. Note that the third voltage is lower than the second voltage.

監視制御手段CC2は、インバータ主回路INVが動作を停止した後も第3の電圧が補助電源SSから印加されるので、放電ランプDLの装着の監視を継続する。そして、放電ランプDLが装着されると、フィラメント電極E2の非電源側端子の電位が低くなるので、これを感知することができる。すなわち、スイッチSW1のベース電位が低下するので、スイッチSW1はオフする。   Since the third voltage is applied from the auxiliary power supply SS even after the inverter main circuit INV stops operating, the monitoring control means CC2 continues monitoring the mounting of the discharge lamp DL. When the discharge lamp DL is mounted, the potential of the non-power supply side terminal of the filament electrode E2 becomes low, and this can be sensed. That is, since the base potential of the switch SW1 is lowered, the switch SW1 is turned off.

監視制御手段CC2のスイッチSW1がオフすると、補助電源SSの電圧が復活して第1の電圧V1になるので、制御回路本体CC1を介してインバータ主回路INVが再び作動を開始する。インバータ主回路INVが作動を開始すると、高周波電圧が出力される。   When the switch SW1 of the monitoring control means CC2 is turned off, the voltage of the auxiliary power supply SS is restored and becomes the first voltage V1, so that the inverter main circuit INV starts to operate again via the control circuit body CC1. When the inverter main circuit INV starts operation, a high frequency voltage is output.

発生した高周波電圧は、負荷回路LCに印加される。負荷回路LCは、印加された高周波電圧に対して適度に直列共振するので、共振コンデンサC3の端子電圧が高くなる。この高い電圧が放電ランプDLの一対のフィラメント電極E1、E2間に印加されるので、放電ランプDLは、容易に始動して点灯する。また、インバータ主回路INVから出力される高周波電圧は、矩形波状をなしているが、負荷回路LCで直列共振することによって正弦波に波形整形される。なお、説明を省略したが、放電ランプDLが始動される前に制御回路CCがインバータ主回路INVを予熱モードで作動するように制御することができる。そして、フィラメント電極が熱電子放射状態になったときを見計らって上述したモードすなわち始動モードに移行するように制御する。   The generated high frequency voltage is applied to the load circuit LC. Since the load circuit LC moderately resonates in series with the applied high frequency voltage, the terminal voltage of the resonance capacitor C3 increases. Since this high voltage is applied between the pair of filament electrodes E1 and E2 of the discharge lamp DL, the discharge lamp DL is easily started and lit. The high-frequency voltage output from the inverter main circuit INV has a rectangular wave shape, but is shaped into a sine wave by series resonance in the load circuit LC. Although not described, the control circuit CC can control the inverter main circuit INV to operate in the preheating mode before the discharge lamp DL is started. And it controls so that it may transfer to the mode mentioned above, ie, starting mode, in anticipation when a filament electrode will be in a thermoelectron emission state.

図3は、本発明のインバータ装置および放電ランプ点灯装置を実施するための第2の形態を示す回路図である。図において、図1と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。本形態は、補助電源SSの構成が異なる。     FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment for carrying out the inverter device and the discharge lamp lighting device of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. In this embodiment, the configuration of the auxiliary power supply SS is different.

すなわち、本形態において、補助電源SSは、クランプ回路CLに代えてシリーズレギュレータとも呼ばれる直列安定化電源SSVが配設されている。安定化電源回路SSVは、トランジスタQ3、2組の定電圧素子ZD3、ZD4および抵抗器R5からなる。トランジスタQ3は、そのコレクタ・エミッタが積分回路ICのコンデンサC4と制御回路CCとの間に直列に挿入されている。2組の定電圧素子ZD3、ZD4は、一対のツェナーダイオードからなる。そして、これらのツェナーダイオードは、そのツェナー電圧に高低の差があり、トランジスタQ3のベースに並列的に接続している。抵抗器R5は、トランジスタQ3のエミッタ・ベース間に接続している。   That is, in this embodiment, the auxiliary power supply SS is provided with a series stabilized power supply SSV called a series regulator instead of the clamp circuit CL. The stabilized power supply circuit SSV includes a transistor Q3, two sets of constant voltage elements ZD3 and ZD4, and a resistor R5. The collector and emitter of the transistor Q3 are inserted in series between the capacitor C4 of the integration circuit IC and the control circuit CC. The two sets of constant voltage elements ZD3 and ZD4 are composed of a pair of Zener diodes. These Zener diodes have a difference in height between the Zener voltages, and are connected in parallel to the base of the transistor Q3. The resistor R5 is connected between the emitter and base of the transistor Q3.

制御回路CCの監視制御手段CC2のスイッチSW1は、ツェナー電圧が低い方の定電圧素子ZD4に対して直列に接続している。   The switch SW1 of the monitoring control means CC2 of the control circuit CC is connected in series with the constant voltage element ZD4 having the lower Zener voltage.

そうして、電源を投入して放電ランプ点灯装置の入力端a、bが商用低周波交流電源ACに接続された状態では、監視制御手段CC2のスイッチSW1がオフしているので、補助電源SSの直列安定化電源SSVのトランジスタQ3のベースには、定電圧素子ZD3のみが接続している。この定電圧素子ZD3のツェナー電圧は相対的に高い。したがって、補助電源SSは、直列安定化電源SSVから第1の電圧V1を超える電圧を出力する。   Then, in the state where the power is turned on and the input terminals a and b of the discharge lamp lighting device are connected to the commercial low-frequency AC power supply AC, the switch SW1 of the monitoring control means CC2 is off, so the auxiliary power supply SS Only the constant voltage element ZD3 is connected to the base of the transistor Q3 of the series stabilized power supply SSV. The Zener voltage of the constant voltage element ZD3 is relatively high. Therefore, the auxiliary power supply SS outputs a voltage exceeding the first voltage V1 from the series stabilized power supply SSV.

監視制御手段CC2が放電ランプDLの未装着を検出すると、スイッチSW1がオンするので、定電圧素子ZD4が定電圧素子ZD3に並列に接続される。定電圧素子ZD4のツェナー電圧は相対的に低いので、定電圧素子ZD3は動作しなくなり、補助電源SSは、直列安定化電源SSVから第3の電圧V3を出力する。この状態では、放電ランプDLの未装着に対する保護動作後に継続して放電ランプDLの未装着を監視する。したがって、放電ランプDLが装着された場合には、補助電源SSを制御して第1の電圧を超える電圧を出力させる。その他の回路動作は、図1に示す第1の形態におけるのと同様である。   When the monitoring control means CC2 detects that the discharge lamp DL is not attached, the switch SW1 is turned on, so that the constant voltage element ZD4 is connected in parallel to the constant voltage element ZD3. Since the Zener voltage of the constant voltage element ZD4 is relatively low, the constant voltage element ZD3 does not operate, and the auxiliary power supply SS outputs the third voltage V3 from the series stabilized power supply SSV. In this state, the non-mounting of the discharge lamp DL is continuously monitored after the protection operation for the non-mounting of the discharge lamp DL. Therefore, when the discharge lamp DL is mounted, the auxiliary power supply SS is controlled to output a voltage exceeding the first voltage. Other circuit operations are the same as those in the first embodiment shown in FIG.

図4は、本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井直付け形蛍光灯器具を示す斜視図である。図において、1は照明器具本体、2は放電ランプ、3は点灯回路である。     FIG. 4 is a perspective view showing a ceiling-mounted fluorescent lamp apparatus as an embodiment for carrying out the lighting device of the present invention. In the figure, 1 is a lighting fixture body, 2 is a discharge lamp, and 3 is a lighting circuit.

照明器具本体1は、トラフ形をなしていて、外面に反射性塗料が塗布され、長手方向の両端下面にランプソケット1a、1aが配設されている。   The luminaire main body 1 has a trough shape, a reflective paint is applied to the outer surface, and lamp sockets 1a and 1a are disposed on the lower surfaces of both ends in the longitudinal direction.

放電ランプ2は、蛍光ランプからなり、一対のランプソケット1a、1a間に装着されている。   The discharge lamp 2 is a fluorescent lamp and is mounted between a pair of lamp sockets 1a and 1a.

点灯回路3は、図1または図3に示す回路構成である。   The lighting circuit 3 has the circuit configuration shown in FIG.

本発明のインバータ装置および放電ランプ点灯装置を実施するための第1の形態を示す回路図The circuit diagram which shows the 1st form for implementing the inverter apparatus and discharge lamp lighting device of this invention 同じく各部の電圧波形図Similarly, voltage waveform diagram of each part 本発明のインバータ装置および放電ランプ点灯装置を実施するための第2の形態を示す回路図The circuit diagram which shows the 2nd form for implementing the inverter apparatus and discharge lamp lighting device of this invention 本発明の照明装置を実施するための一形態としての天井直付け形蛍光灯器具を示す斜視図The perspective view which shows the ceiling direct attachment type fluorescent lamp fixture as one form for implementing the illuminating device of this invention

符号の説明Explanation of symbols

CC…制御回路、CC1…制御回路本体、CC2…監視制御手段、CL…クランプ回路、DC…直流電源、DL…放電ランプ、IC…積分回路、INV…インバータ主回路、LC…負荷回路、SS…補助電源   CC ... control circuit, CC1 ... control circuit body, CC2 ... monitoring control means, CL ... clamp circuit, DC ... DC power supply, DL ... discharge lamp, IC ... integration circuit, INV ... inverter main circuit, LC ... load circuit, SS ... Auxiliary power

Claims (3)

直流電源と;
少なくとも1つのスイッチング素子を備え、直流電源に入力端が接続し、出力端に交流電圧を出力するインバータ主回路と;
インバータ主回路の出力端に接続した負荷回路と;
監視制御手段を含み、補助電源により付勢されて、補助電源の電圧が第1の電圧のときにインバータ主回路の動作を開始させるとともに負荷回路の所定位置における状態を監視して状態監視の検出電圧が所定電圧のときに保護動作を行い、かつ、保護動作に連動して補助電源の電圧が第1の電圧より低い第2の電圧になったときに補助電源の電圧を第2の電圧より低い第3の電圧に変更して引き続き状態を監視する制御回路と;
を具備していることを特徴とするインバータ装置。
DC power supply;
An inverter main circuit including at least one switching element, having an input terminal connected to a DC power source and outputting an AC voltage to an output terminal;
A load circuit connected to the output terminal of the inverter main circuit;
Including a monitoring control means, which is energized by the auxiliary power supply, starts the operation of the inverter main circuit when the voltage of the auxiliary power supply is the first voltage, and detects the state monitoring by monitoring the state at a predetermined position of the load circuit The protection operation is performed when the voltage is a predetermined voltage, and the voltage of the auxiliary power supply is set to be higher than the second voltage when the voltage of the auxiliary power supply becomes a second voltage lower than the first voltage in conjunction with the protection operation. A control circuit for changing to a lower third voltage and subsequently monitoring the state;
An inverter device comprising:
請求項1記載のインバータ装置と;
フィラメント電極を備え、インバータ装置の負荷回路に接続した放電ランプと;
を具備し、
負荷回路は、インダクタおよびコンデンサの直列回路を含んでおり;
放電ランプは、負荷回路のコンデンサに並列的に接続しており;
制御回路は、監視制御手段を含み、補助電源により付勢されて、補助電源の電圧が第1の電圧のときにインバータ主回路の動作を開始させるとともに負荷回路の放電ランプの装着状態を監視し、状態監視の検出電圧が所定電圧のときに補助電源を制御し、補助電源の電圧が第1の電圧より低い第2の電圧になったときにインバータ主回路を制御して保護動作を行わせるとともに、補助電源の電圧を第2の電圧より低い第3の電圧に変更して引き続き放電ランプの装着状態を監視する;
ことを特徴とする放電ランプ点灯装置。
An inverter device according to claim 1;
A discharge lamp comprising a filament electrode and connected to the load circuit of the inverter device;
Comprising
The load circuit includes a series circuit of an inductor and a capacitor;
The discharge lamp is connected in parallel with the capacitor of the load circuit;
The control circuit includes monitoring control means, and is energized by the auxiliary power source to start the operation of the inverter main circuit when the voltage of the auxiliary power source is the first voltage and to monitor the mounting state of the discharge lamp of the load circuit. The auxiliary power supply is controlled when the detection voltage for state monitoring is a predetermined voltage, and when the auxiliary power supply voltage becomes a second voltage lower than the first voltage, the inverter main circuit is controlled to perform a protection operation. At the same time, the auxiliary power supply voltage is changed to a third voltage lower than the second voltage to continuously monitor the mounting state of the discharge lamp;
A discharge lamp lighting device characterized by that.
照明装置本体と;
照明装置本体に配設された請求項2記載の放電ランプ点灯装置と;
を具備していることを特徴とする照明装置。
A lighting device body;
A discharge lamp lighting device according to claim 2, which is disposed in a lighting device body;
An illumination device comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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